[發明專利]一種用于縮短回波時間的由內而外平面回波成像方法

有效

• 申請號: 201210399111.5
• 申請日: 2012-10-19
• 公開（公告）號: CN102890255A
• 公開（公告）日: 2013-01-23
• 發明（設計）人: 杜一平;葉慧慧
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G01R33/561
• 分類號: G01R33/561;G01R33/565
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 周烽

技術領域

本發明涉及磁共振成像領域，尤其涉及一種由內而外的平面回波成像方法。

背景技術

平面回波成像（EPI）序列是磁共振成像序列中最快中的一種。隨著現代梯度系統和射頻系統的出現，EPI產生一幅二維的圖像僅需幾十毫秒。正是因其成像速度快，使得EPI在擴散成像、灌注成像、腦功能譜圖成像、心臟成像、動態研究和實時成像等應用中起到至關重要的作用。在單次激發EPI中，一個完整的二維k空間數據通過單個射頻激發脈沖和一系列回波鏈就可采集得到，具有非常高的時間分辨率。然而，EPI對硬件的要求很高，產生的圖像分辨率低并可能產生顯著的偽影。其中的偽影包括奈奎斯特（Nyquist）偽影、化學位移偽影、幾何畸變偽影以及T2/T2*衰減產生的模糊偽影。

縮短回波時間可提高信噪比，可減少T2/T2*加權，在一些磁共振成像應用如擴散加權成像和動脈自旋標記中有很重要的作用，因為擴散加權成像需要的是擴散加權，因而T2/T2*加權的影響越小越好；與此類似，在動脈自旋標記中采用的是T1加權，也需要盡量減小T2/T2*加權。因此，在采用常規EPI序列進行掃描的基礎上，進行了一系列用來縮短回波時間的改進，現有的改進方法主要包括以下幾種：?第一，提高梯度幅值和/或提高切變率。提高梯度幅值和/或提高切變率可縮短回波間隙。第二，采用部分k空間采集。部分k空間采集會縮短回波間隙或者減少回波鏈的數目，進而減輕畸變和對T2/T2*的敏感性。部分k空間采集依賴k空間的共軛對稱性，通常相位編碼方向上做部分k空間采集。第三，采用多次激發EPI。在交錯式多次激發EPI中，各次激發得到的數據在k空間中交錯填充。由于回波鏈的長度縮短、相位編碼方向上的有效帶寬相應增加以及T2*衰減的影響減輕，所以圖像的信噪比更高，模糊更小。在馬賽克式多次激發EPI中，采集的數據以塊狀方式填充到k空間中。為了獲得足夠的魯棒性，通常在塊狀數據交界附近會進行過采樣，以進行塊狀數據間相位不一致的校正。

上述方法本身存在一定的缺陷，第一種方法依賴于更高的梯度性能，在現有系統的情況下，依靠提高梯度幅值和/或切變率來縮短回波時間的空間不大，同時會產生更多的梯度線圈和梯度功放的發熱和更大的噪聲，且dB/dt值會增加帶來外周神經刺激的風險。第二種方法由于信號讀出時累積的相位誤差通常會采集超過一半的k空間（一般為55%-75%），因此回波時間至少為（5%-25%）*相位編碼數*回波間隙。若相位編碼數為128，則回波時間至少為6-32個回波間隙的時間。第三種方法多次激發EPI以增加激發次數來獲得較短的回波時間，而多次激發EPI的采集時間相應增加，同時對運動也更加敏感。由此可見，這三種方法都不能有效地縮短回波時間。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的不足，發明一種用于縮短回波時間的由內而外平面回波成像方法。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：一種用于縮短回波時間的由內而外平面回波成像方法，該方法包括以下步驟：

（1）由內而外平面回波成像掃描，該步驟通過以下子步驟來實現：

（1.1）射頻脈沖激發層面；

（1.2）施加一連串的正反向切換的讀出梯度和相位編碼梯度，相位編碼梯度的方向是正反向切換的，面積是從零開始或很小的值逐漸增加的；

（1.3）在讀出梯度的持續時間內采集受激發層面的信號；

（2）由內而外平面回波圖像重建：由步驟（1）得到的受激發層面的信號，需進行非笛卡爾重建得到圖像，其中所需的k空間軌跡信息可由施加梯度的積分計算得到或由其他k空間軌跡測量方法測量得到；重建得到的圖像進行相位誤差校正來消除奇數回波和偶數回波之間位不一致帶來的影響，并進行其他偽影如畸變校正。

進一步地，所述步驟（1.2）中，可采用部分k空間采集的方法進一步縮短采集時間，減小偽影。

進一步地，所述步驟（1.3）中，數據采集窗口和相位編碼梯度存在重疊，來確保在不增加或減少增加回波間隙的條件下，容納面積逐漸增大的相位編碼梯度。

進一步地，所述步驟（1）中，第一個回波即為相位編碼梯度最小的回波，數據相應地填充到k空間中心，因而，回波時間為射頻脈沖的中心與第一個回波的中心之間的時間間隔，相較于常規平面回波成像的回波時間大大地縮短了。