[發明專利]使用相位調制RF脈沖的并行多切片MR成像

有效

• 申請號: 201480015690.6
• 申請日: 2014-03-11
• 公開（公告）號: CN105051563B
• 公開（公告）日: 2018-01-16
• 發明（設計）人: P·博爾納特;M·I·多內瓦;K·內爾克
• 申請（專利權）人: 皇家飛利浦有限公司
• 主分類號: G01R33/483
• 分類號: G01R33/483;G01R33/561
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司72002
• 代理人: 李光穎,王英

技術領域

本發明涉及磁共振(MR)成像領域。本發明關注一種對目標的MR成像的方法。本發明還涉及一種MR設備并且涉及一種在MR設備上運行的計算機程序。

背景技術

采用磁場與核自旋之間的相互作用以便于形成二維或三維圖像的圖像形成MR方法現今被廣泛使用，特別是在醫學診斷領域中，這是因為對于對軟組織的成像而言所述圖像形成方法在許多方面中優于其他成像方法，不要求電離輻射，并且通常是無創的。

發明內容

根據一般的MR方法，所述目標(例如待檢查的患者的身體)被布置在強的、均勻的磁場中，所述磁場的方向同時限定測量所基于的坐標系的軸(一般為z軸)。磁場取決于磁場強度而產生針對各個核自旋的不同能量水平，所述磁場強度能夠通過施加具有限定的頻率(所謂拉莫爾頻率，或MR頻率)的電磁交變場(RF場)來激勵(自旋共振)。從宏觀的角度，各個核自旋的分布產生總體磁化，所述總體磁化能夠通過施加具有適當頻率的電磁脈沖(RF脈沖)而被偏轉出平衡狀態，使得所述磁化執行關于z軸的進動(precessional)運動。所述進動運動描述了圓錐的表面，所述圓錐的孔徑角度被稱為翻轉角。翻轉角的幅度取決于所施加的電磁脈沖的強度和持續時間。在所謂的90°脈沖的情況下，自旋從z軸偏轉至橫向平面(翻轉角90°)。

RF脈沖終止之后，所述磁化弛豫回到原始的平衡狀態，其中，在z方向上的磁化再次被建立為具有第一時間常數T₁(自旋晶格或縱向弛豫時間)，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-自旋或橫向弛豫時間)來弛豫。能夠借助于接收RF線圈來檢測磁化的變化，所述接收RF線圈以這樣的方式布置并定向在MR設備的檢查體積內，所述方式為在垂直于z軸的方向上測量磁化的變化。在施加了例如90°脈沖之后，橫向磁化的衰減伴隨著(由局部磁場不均勻性誘發的)核自旋從具有相同相位的有序狀態到所有相位角度是均勻分布的狀態的轉變(移相)。能夠借助于再聚焦脈沖(例如180°脈沖)來對所述移相進行補償。這在接收線圈中產生回波信號(自旋回波)。

為了實現在身體中的空間分辨率，沿三個主軸延伸的恒定磁場梯度被重疊在均勻磁場上，引起自旋共振頻率的線性空間相關性。在接收線圈中拾取到的信號則含有能夠與身體中的不同位置相關聯的不同頻率的分量。經由接收線圈獲取的信號數據與空間頻率域相對應，并且被稱為k空間數據。k空間數據通常包括利用不同的相位編碼采集的多條線。每行通過收集若干樣本而被數字化。k空間數據集借助于圖像重建算法而被轉換成MR圖像。

最近，已經開發出用于加速MR采集的技術，其被稱為并行采集。該類方法是SENSE(靈敏度編碼)、SMASH(空間諧波的同時采集)和GRAPPA(概括的自動校準部分并行采集)。SENSE，SMASH和GRAPPA以及其他并行采集技術使用從多個RF接收線圈并行獲取的欠采樣(undersampled)k-空間數據采集。在這些方法中，來自多個線圈的(合成)信號數據與合成加權以這樣的方式，所述方式抑制最終重建的MR圖像中的欠采樣偽影(混疊)。這種類型的合成陣列信號組合有時被稱為空間濾波，并且包括在k空間域中(如在SMASH和GRAPPA中)或在圖像域中(如在SENSE中)執行的組合以及混合方法。