[發明專利]用于磁共振的運動探查梯度脈沖波設計方法及裝置

有效

• 申請號: 201310290413.3
• 申請日: 2013-07-11
• 公開（公告）號: CN104280704B
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發明（設計）人: 賴永傳;么佳斌;魏小程;王家正
• 申請（專利權）人: GE醫療系統環球技術有限公司
• 主分類號: G01R33/54
• 分類號: G01R33/54
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 柯廣華;湯春龍

本發明公開了用于磁共振的運動探查梯度脈沖波設計方法及裝置。該方法包括步驟：設定運動探查梯度脈沖的b值和持續時間；以及根據設定的b值和持續時間確定運動探查梯度脈沖的波形，使得該波形對應的運動梯度探查脈沖在靠近與其對應的回聚脈沖的一半持續時間內的平均幅度小于在遠離與其對應的回聚脈沖的另一半持續時間內的平均幅度。本發明的技術方案設計的MPG脈沖的b值與現有技術中的MPG脈沖相同，所需要的電流強度小于產生現有技術中的MPG脈沖所需的電流強度。

技術領域

本發明涉及醫學設備技術領域，特別涉及磁共振的梯度脈沖技術領域。

背景技術

在磁共振的各種成像技術中，擴散加權成像(Diffusion Weighted Imaging，DWI)是新發展的一種，其利用組織間擴散系數不同產生的組織對比進行成像，是一種不同于常規磁共振成像的方法，其可以在分子水平對生物體的組織結構和功能狀態進行無創性檢查。

在進行擴散加權成像時，需要在片層選擇梯度、相位編碼梯度以及讀出梯度中的至少一者上，施加擴散梯度(diffusion gradient)脈沖序列，也叫做運動探查梯度(MotionProbing Gradient，MPG)脈沖序列。

現有技術中一般用b值(b-factor)來反映MPG脈沖的影響大小，γ為常數，TE為回波時間，G(t)為表示該MPG脈沖的波形的函數。

b值越高，所得到的擴散加權成像的圖像質量就越好。但是，要產生高b值的MPG脈沖，需要很大的輸出功率。而現有的功率放大器能夠產生的輸出功率是有一個上限的，即：輸出功率不能無限地提高。

現有的設計MPG脈沖波形的方法，都是盡量使得設計的MPG脈沖的波形接近矩形，并滿足其他一些要求，比如：b值、脈沖持續時間、MPG脈沖與回聚脈沖之間的時間間隔等。

圖1示意性地示出了現有方法設計的一種MPG脈沖波圖。圖1中的橫軸表示時間，縱軸表示脈沖的幅度。施加MPG脈沖序列的時間在激發脈沖101之后。MPG脈沖序列僅僅被施加在相位編碼梯度GP上。回聚脈沖103僅有一個。如果按照施加這些MPG脈沖的時間順序來說，MPG脈沖序列中的第一個MPG脈沖102和第二個MPG脈沖104會被成對地施加在回聚脈沖103的兩側，即：第一個MPG脈沖102的施加時間在回聚脈沖103的施加時間之前，第二個MPG脈沖的施加時間在回聚脈沖103的施加時間之后。MPG脈沖102和104的波形可以關于回聚脈沖103對稱。

圖2示意性地示出了現有方法設計的另一種MPG脈沖波圖。圖2中的橫軸表示時間，縱軸表示脈沖的幅度。施加MPG脈沖序列的時間在激發脈沖201之后。MPG脈沖序列被施加在片層選擇梯度GS、相位編碼梯度GP以及讀出梯度GR上。回聚脈沖203和206共有兩個。以施加在片層選擇梯度GS上的MPG脈沖序列為例，MPG脈沖序列中的第一個MPG脈沖202和第二個MPG脈沖204會被成對地施加在第一個回聚脈沖203的兩側，即：第一個MPG脈沖202的施加時間在第一個回聚脈沖203的施加時間之前，第二個MPG脈沖204的施加時間在第一個回聚脈沖203的施加時間之后。同樣，MPG脈沖序列中的第三個MPG脈沖205和第四個MPG脈沖207會被成對地施加在第二個回聚脈沖206的兩側，即：第三個MPG脈沖205的施加時間在第二個回聚脈沖206的施加時間之前，第四個MPG脈沖207的施加時間在第二個回聚脈沖206的施加時間之后。MPG脈沖202和207的波形可以關于其時間中點對稱，而MPG脈沖204和205的波形也可以關于其時間中點對稱。其他兩個梯度上施加的MPG脈沖序列的位置與片層選擇梯度GS上的MPG脈沖序列的位置相同。

由圖1和圖2可以看出，現有的設計MPG脈沖波的方法在設計MPG脈沖的波形時，都是選擇非常接近矩形的、波形對稱的脈沖，即：對于每一個MPG脈沖，都存在一個平行于縱軸的對稱軸，使得該MPG脈沖關于該軸自對稱。這樣的脈沖的上升沿和下降沿的斜率值很大且相等，平頂區也只有一個。并且，現有技術中關于MPG脈沖設計的教導，都僅關注如何將MPG脈沖的波形設計成盡量接近矩形。