[發(fā)明專利]一種磁共振成像方法和裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310694579.1
• 申請日: 2013-12-17
• 公開（公告）號: CN104714199A
• 公開（公告）日: 2015-06-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張瓊;康原原
• 申請（專利權(quán)）人: 西門子(深圳)磁共振有限公司
• 主分類號: G01R33/56
• 分類號: G01R33/56
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及磁共振成像技術(shù)領(lǐng)域，特別是三維磁共振成像方法和裝置。

背景技術(shù)

磁共振成像(Magnetic?Resonance?Imaging，MRI)是利用磁共振現(xiàn)象進行成像的一種技術(shù)。磁共振現(xiàn)象的原理主要包括：包含單數(shù)質(zhì)子的原子核，例如人體內(nèi)廣泛存在的氫原子核，其質(zhì)子具有自旋運動，猶如一個小磁體，并且這些小磁體的自旋軸沒有一定的規(guī)律，如果施加外在磁場，這些小磁體將按外在磁場的磁力線重新排列，具體為在平行于或反平行于外在磁場磁力線的兩個方向排列，將上述平行于外在磁場磁力線的方向稱為正縱向軸，將上述反平行于外在磁場磁力線的方向稱為負縱向軸；原子核只具有縱向磁化分量，該縱向磁化分量既具有方向又具有幅度。用特定頻率的射頻(Radio?Frequency，RF)脈沖激發(fā)處于外在磁場中的原子核，使這些原子核的自旋軸偏離正縱向軸或負縱向軸，產(chǎn)生共振，這就是磁共振現(xiàn)象。上述被激發(fā)的原子核的自旋軸偏離正縱向軸或負縱向軸之后，該原子核就具有了橫向磁化分量。

停止發(fā)射射頻脈沖后，被激發(fā)的原子核發(fā)射回波信號，將吸收的能量逐步以電磁波的形式釋放出來，其相位和能級都恢復(fù)到激發(fā)前的狀態(tài)，將原子核發(fā)射的回波信號經(jīng)過空間編碼等進一步處理即可重建圖像。

針對三維磁共振成像掃描方法，現(xiàn)有技術(shù)在兩個編碼方向上進行并行編碼(即，二維并行成像)。因此，可以利用兩個編碼方向上的敏感性變化進行圖像重建，例如2D?SENSE欠采樣方法和2D?GRAPPA欠采樣方法。事實證明上述兩種欠采樣方法可以顯著提高重建圖像質(zhì)量并且加快重建圖像速度。但是，上述兩種欠采樣方法需要在兩個編碼方向上具備充足的敏感性變化從而成功重建圖像，并且，因此上述兩種欠采樣方法也就嚴重地依賴于線圈的排布。此外，標準2D?SENSE欠采樣方法和2D?GRAPPA欠采樣方法采用矩形欠采樣模型，而矩形欠采樣模型在各個方向以簡單的整數(shù)個減少采樣的方式進行。

具體而言，圖1A是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的K空間數(shù)據(jù)的二維SENSE欠采樣方法的模型示意圖；圖1B是根據(jù)圖1A的欠采樣模型的重建圖像。圖2A是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的K空間數(shù)據(jù)的二維GRAPPA欠采樣方法的模型示意圖；圖2B是根據(jù)圖2A的欠采樣模型的重建圖像。如圖1A所示，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的K空間數(shù)據(jù)的二維SENSE欠采樣方法是K空間數(shù)據(jù)在Ky方向欠采樣，即在Ky方向上間隔一個數(shù)據(jù)讀取一個數(shù)據(jù)(圓點為讀取的數(shù)據(jù))，如圖1B所示，以如圖1A所示的模型進行欠采樣(即，在Ky方向上進行欠采樣)會導(dǎo)致出現(xiàn)在Ky方向上出像偽影；同理，如圖2A所示，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的K空間數(shù)據(jù)的二維GRAPPA欠采樣方法是K空間數(shù)據(jù)在Kz方向欠采樣，即在Kz方向上間隔一個數(shù)據(jù)讀取一個數(shù)據(jù)(圓點為讀取的數(shù)據(jù))，如圖2B所示，以如圖2A所示的模型進行欠采樣(即，在Kz方向上進行欠采樣)會導(dǎo)致出現(xiàn)在Kz方向上出像偽影。

綜上所述，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)在三維快速自旋回波序列中，采用標準2D?SENSE欠采樣方法和2D?GRAPPA欠采樣方法進行圖像重建會造成偽影。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供一種三維磁共振成像方法，包括如下步驟：進行一三維磁共振掃描序列并采集多個K空間數(shù)據(jù)；在所述K空間數(shù)據(jù)上采用一二維CAIPIRINHA欠采樣方法提取多個采樣數(shù)據(jù)；利用所述采樣數(shù)據(jù)重建一磁共振圖像。

優(yōu)選地，所述三維磁共振掃描序列包括一三維時間飛躍擾相穩(wěn)態(tài)梯度回波掃描序列或一三維快速自旋回波掃描序列。

優(yōu)選地，所述提取多個采樣數(shù)據(jù)包括：根據(jù)所述二維CAIPIRINHA欠采樣方法在相位編碼方向上的加速因子，將K空間數(shù)據(jù)重組為多個基本并行重建數(shù)據(jù)提取單元，其中各個所述基本并行重建數(shù)據(jù)提取單元分別包括一個所述采樣數(shù)據(jù)；按照預(yù)定順序提取多個所述基本并行重建數(shù)據(jù)提取單元。

優(yōu)選地，所述相位編碼方向包括一第一相位編碼方向和一第二相位編碼方向，所述基本并行重建數(shù)據(jù)提取單元是包括所述第一相位編碼方向上的加速因子個K空間數(shù)據(jù)×所述第二相位編碼方向上的加速因子個K空間數(shù)據(jù)的矩陣。

本發(fā)明提供一種三維磁共振成像裝置，包括如下部件：一掃描及采集設(shè)備，用于進行一三維磁共振掃描序列并采集多個K空間數(shù)據(jù)；一欠采樣及提取設(shè)備，用于在所述K空間數(shù)據(jù)上采用一二維CAIPIRINHA欠采樣方法提取多個采樣數(shù)據(jù)；一圖像重建設(shè)備，用于利用所述采樣數(shù)據(jù)重建一磁共振圖像。

優(yōu)選地，所述三維磁共振掃描序列包括一三維時間飛躍擾相穩(wěn)態(tài)梯度回波掃描序列或一三維快速自旋回波掃描序列。