[發(fā)明專利]一種化學(xué)位移成像方法及其系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410069597.5
• 申請日: 2014-02-27
• 公開（公告）號: CN104181482B8
• 公開（公告）日: 2017-08-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 田偉;張衛(wèi)國;劉亞軍
• 申請（專利權(quán)）人: 上海聯(lián)影醫(yī)療科技有限公司
• 主分類號: G01R33/485
• 分類號: G01R33/485;G01R33/48
• 代理公司: 北京華進(jìn)京聯(lián)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11606
• 代理人: 哈達(dá)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及磁共振成像領(lǐng)域，特別涉及一種化學(xué)位移成像方法及其系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在磁共振成像中，用于形成圖像的磁共振信號主要來自于水中的氫質(zhì)子，其他的氫核對圖像影響較小。對于其他化學(xué)成分如脂肪、膽堿、氨基酸、n乙酰天冬氨酸(NAA)、乳酸等，由于其氫原子周圍電子云分布不同，氫質(zhì)子的進(jìn)動頻率有所變化。以水和脂肪來說，水分子中氫質(zhì)子的化學(xué)鍵為0-H鍵，脂肪分子中氫質(zhì)子的化學(xué)鍵為C-H鍵，水分子中氫質(zhì)子的進(jìn)動頻率要比脂肪分子中氫質(zhì)子的進(jìn)動頻率稍快些，其差別為3.5ppm(ppm為百萬分之幾)，相當(dāng)于150Hz／T?；谶@種不同，可以將各種化學(xué)成分區(qū)別開來構(gòu)成圖像的另一維，用以顯示不同化合物的空間分布，這種成像方式稱為化學(xué)位移成像CSI(Chemical Shift Imaging)。

化學(xué)位移成像CSI是一種廣泛使用的活體波譜成像技術(shù)。但由于CSI采集多個體素的時間非常長，限制了其在臨床上的應(yīng)用。之后衍生出來的平面回波波譜成像EPSI(Echo Planar Spectroscopic Imaging)利用平面回波成像EPI(Echo Planar Imaging)的采集特點，對讀出方向進(jìn)行編碼，這樣就可以一次采集讀出方向上所有的體元，極大縮短了采集時間。

EPI技術(shù)屬于梯度回波序列的一種，其在一次射頻脈沖激發(fā)后，利用讀出梯度場的連續(xù)正反向切換，每次切換產(chǎn)生一個梯度回波，從而將產(chǎn)生的多個梯度回波組成梯度回波鏈。圖1為平面回波成像(EPI)序列示意圖。其中Gs，Gr，Gp分別代表選層梯度方向、讀出梯度方向以及相位編碼梯度方向，RF代表射頻脈沖，signal代表產(chǎn)生的磁共振回波信號。需要采集的回波信號(即signal)，在回波間隔施加正反向交替梯度，在讀出梯度的平臺期采集，單次激發(fā)EPI序列可在數(shù)十毫秒內(nèi)完成一幅圖像的采集。

圖2為平面回波波譜成像(EPSI)序列示意圖。其中，Gs，Gr分別代表選層梯度方向和讀出梯度方向，RF代表射頻脈沖，signal代表產(chǎn)生的回波信號。其在相位編碼PE方向不施加任何編碼梯度，需要采集的回波信號(即signal)在讀出梯度的平臺期采集。進(jìn)一步的，其相位(PE)方向上的分辨率可以通過飽和帶，或者選擇性脈沖來獲得。

雖然現(xiàn)有的平面回波波譜成像EPSI在化學(xué)位移成像CSI的基礎(chǔ)上一次采集多個回波信號，縮短了成像時間，但是其成像時間仍然較長，成像速度需進(jìn)一步提高，以滿足臨床應(yīng)用的需要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種化學(xué)位移成像方法及其系統(tǒng)，加快化學(xué)位移成像過程中體元數(shù)目的采集速度，縮短成像時間。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題而采用的技術(shù)方案是提供了一種化學(xué)位移成像方法，包括如下步驟：

a)根據(jù)成像序列對感興趣區(qū)域施加磁場，所述成像序列包含多個射頻脈沖和多個梯度脈沖，所述射頻脈沖為連續(xù)順次激發(fā)，所述梯度脈沖包括選層梯度脈沖和回聚梯度脈沖，每個所述選層梯度脈沖對應(yīng)一個所述射頻脈沖，最后一個選層梯度脈沖后施加一個回聚梯度脈沖，相鄰的所述梯度脈沖極性相反；

b)采用EPI的數(shù)據(jù)讀出方式，通過交替反轉(zhuǎn)極性的梯度脈沖采集得到回波數(shù)據(jù)；

c)由所述回波數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)重建得到化學(xué)位移圖像。

優(yōu)選的，所述步驟a)中在每個選層梯度脈沖之后在讀出方向施加散相梯度脈沖。

優(yōu)選的，所述步驟c)中將回波數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)柵格化，之后進(jìn)行數(shù)據(jù)重建得到化學(xué)位移圖像。

優(yōu)選的，所述步驟a)中多個射頻脈沖為經(jīng)過射頻相位編碼后的射頻脈沖，進(jìn)行所述射頻相位編碼的矩陣為滿秩矩陣，所述步驟c)中數(shù)據(jù)重建包括對回波數(shù)據(jù)的解碼。

優(yōu)選的，進(jìn)行所述相位編碼的矩陣為Hadamard矩陣。

優(yōu)選的，每個所述步驟a)中射頻脈沖激發(fā)一個層面內(nèi)的體元，每個所述射頻脈沖的翻轉(zhuǎn)角為90度。

優(yōu)選的，每個所述射頻脈沖對應(yīng)激發(fā)多個層面上的體元，每個射頻脈沖翻轉(zhuǎn)角為90度，在激發(fā)的體元出現(xiàn)重疊時射頻脈沖的翻轉(zhuǎn)角為180度或者90度。且出現(xiàn)重疊時，前后兩個射頻脈沖有90度的相位差。

優(yōu)選的，相位方向的分辨率通過飽和帶或者選擇性脈沖獲取。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題還提供了一種化學(xué)位移成像裝置，包括：