[發明專利]具有B1繪制的MR成像

無效

• 申請號: 201280028166.3
• 申請日: 2012-04-02
• 公開（公告）號: CN103649765A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發明（設計）人: P·范德默倫;P·博爾納特;K·內爾克
• 申請（專利權）人: 皇家飛利浦有限公司
• 主分類號: G01R33/24
• 分類號: G01R33/24
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 劉瑜;王英

技術領域

本發明涉及磁共振（MR）成像領域。其涉及對身體的至少一部分進行MR成像的方法。本發明還涉及一種MR設備和一種運行于MR設備上的計算機程序。

當前，尤其是在醫療診斷領域中廣泛使用了MR成像方法，該方法利用磁場和核自旋之間的相互作用，以便形成二維或三維圖像，因為對于軟組織成像，它們在很多方面優于其他成像方法，它們不需要電離輻射，且通常是無創的。

背景技術

根據一般的MR方法，待檢查的患者的身體被布置在強均勻磁場(B₀場）中，磁場的方向同時定義測量所基于的坐標系的軸（通常為z軸）。磁場針對依賴于磁場強度的個體核自旋產生不同的能級，個體核自旋能夠通過施加定義頻率（所謂的拉莫爾頻率或MR頻率）的交變電磁場（RF場，也稱為B₁場）被激勵（自旋共振）。從宏觀角度講，個體核自旋的分布產生總體磁化，通過施加適當頻率的電磁脈沖（RF脈沖）能夠使總體磁化偏離平衡狀態，同時磁場垂直于z軸延伸，使得磁化繞z軸進行進動。進動運動描繪出錐形表面，其孔徑角稱為翻轉角。翻轉角的大小依賴于所施加的電磁脈沖的強度和持續時間。在所謂的90°脈沖的情況中，自旋從z軸偏斜到橫平面（翻轉角90°）。

在終止RF脈沖之后，磁化弛豫回原始平衡狀態，在該狀態中再次以第一時間常數T₁（自旋晶格或縱向弛豫時間）建立z方向的磁化，并且垂直于z方向的方向上的磁化以第二時間常數T₂（自旋-自旋或橫弛豫時間）弛豫。能夠借助探測磁化的變化，一個或多個接收RF線圈以這樣的方式被布置并取向在MR設備的檢查體積之內，即在垂直于z軸的方向上測量磁化的變化。在施加例如90°脈沖之后，橫向磁化的衰減伴隨著（局部磁場不均勻誘發的）核自旋從具有相同相位的有序狀態到所有相位角均勻分布的狀態的轉變（移相）。能夠借助重新聚焦脈沖（例如180°脈沖）補償移相。這樣在接收線圈中產生回波信號（自旋回波）。

為了在身體中實現空間分辨，在均勻磁場上疊加沿三個主軸延伸的線性磁場梯度，導致自旋共振頻率的線性空間依賴性。之后接收線圈拾取的信號包含能夠與身體中不同位置相關聯的不同頻率分量。經由RF線圈獲得的MR信號數據對應于空間頻率域，并被稱為k空間數據。k空間數據通常包括利用不同相位編碼采集的多條線。通過收集多個樣本對每條線進行數字化。借助傅里葉變換將一組k空間數據轉換為MR圖像。

一般期望生成的RF場（B₁場）具有相對均勻的均勻性，以在患者身體的被成像部分的整個截面內激勵磁共振。然而，因為MR頻率隨著主磁場強度增大而增大，由于患者身體之內的傳導損耗和波長效應，這變得更加困難。針對這種背景，對于很多MR成像應用而言，準確測量所發射RF場的空間分布都是重要的。這需要魯棒而快速的B₁繪制技術。

近來，已經提出了一種基于所謂的布洛赫-西格特位移的B₁繪制技術（Sacolick等人：《B₁mapping?by?Bloch-Siegert?shift》（Magnetic?Resonance?in?Medicine，2010年，第63卷，第1315-1322頁））。與常規應用的基于雙角度或其他信號量值的方法不同，這種方法將B₁信息編碼成MR信號相位，這在采集速度、準確度和魯棒性方面帶來重要的優點。布洛赫-西格特移頻是通過繼用于自旋激勵的常規（共振）RF脈沖之后輻照失共振RF脈沖導致的。當施加失共振布洛赫-西格特RF脈沖時，觀察到自旋進動頻移。這種頻移與B₁大小的平方成比例。借助適當的梯度編碼，失共振布洛赫-西格特脈沖允許采集空間分辨的B₁圖。使用（利用以關于MR共振頻率對稱的兩個頻率施加的失共振的布洛赫-西格特RF脈沖的）兩次MR圖像采集的逐個像素的相位差消除由于主磁場不均勻性和化學位移導致的不期望的失共振效應。

通過布洛赫-西格特位移實現的上述B₁繪制技術的缺點源自如下事實：為了誘發顯著的相位差以進行準確B₁繪制，需要較長且強烈失共振的布洛赫-西格特RF脈沖。這樣導致高的SAR（比吸收率），其能夠輕易地超過生理容許極限。因此，增加了允許的重復時間，因此增加了掃描時間，且該方法變得容易生成運動誘發的偽影。

從上文容易認識到，需要一種改進的B1繪制方法。

發明內容

根據本發明，公開了一種對患者身體的至少一部分進行MR成像的方法。所述方法包括如下步驟：