[發明專利]一種超快速磁共振水脂分離成像方法

有效

• 申請號: 201710536325.5
• 申請日: 2017-07-04
• 公開（公告）號: CN107167752B
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發明（設計）人: 羅會俊
• 申請（專利權）人: 南京拓譜醫療科技有限公司
• 主分類號: G01R33/56
• 分類號: G01R33/56
• 代理公司: 北京方安思達知識產權代理有限公司 11472
• 代理人: 王宇楊

本發明公開了一種超快速磁共振水脂分離成像方法。包括二維/三維成像序列和數據處理算法執行所必需的磁共振成像系統，該系統由產生均勻磁場的磁體，產生空間編碼梯度的梯度系統，發射射頻脈沖并接受磁共振信號的射頻系統以及臨床操作軟件構成，其特征在于，所述成像序列和數據處理算法具有臨床掃描加速或圖像信噪比提高功能且可消除場不均勻效應，可產生同相圖、反相圖、水像和脂肪像以及場分布圖ΔB₀和精確的分布圖。

技術領域

本發明涉及核磁成像技術領域，尤其涉及一種超快速磁共振水脂分離成像方法。

背景技術

Dixon水脂分離成像技術已逐漸代替早期壓脂成像技術成為一種臨床上應用較多的高級磁共振影像診斷手段，對病灶及其周圍組織在脂肪抑制條件下的清晰顯影和脂肪類疾病的確診都具有獨特的價值。相比兩點Dixon技術，三點Dixon技術有利于準確歸屬在水脂分界處的像素，消除溝邊效應，而這兩種技術在相位正確解纏的基礎上實際上都能精確計算回波的初始φ₀和相位誤差φ以排除硬件缺陷和場不均勻效應的干擾。Dixon水脂分離成像技術是利用水和脂肪的化學位移差進行相位編碼以實現不同波譜成份的獨立成像。對于三點Dixon成像技術而言，相位編碼包括三個相位，臨床上常用的有(0,π,2π)，(-π,0,π)，甚至(θ₀+θ,θ₀+2θ,θ₀+3θ)；盡管這里的三個相位在磁共振成像理論上可以任意選擇，但在臨床上需要有利于水脂信號通過某些相位差實現有效分離，同時需要保持較高信噪比，還需要保證圖像數據分析的算法效率足夠高以達到臨床上實時應用要求。三點Dixon成像技術的實現主要分為兩種方式：一種是三次掃描分別獲得三張相位編碼的圖像(包括兩張同相圖和一張反相圖)，另一種是通過單次激發三個回波方式實現一次掃描獲得三張相位編碼的圖像，后者比前者在掃描效率上提高了三倍。采用單次激發方式的三點Dixon成像技術又可以分為基于梯度回波和基于自旋回波兩種，前者在臨床上效率更高，相當于基于SPGR的T1加權成像的效率，但在腹部成像情況下尤其是對于嬰幼兒和躁動不安的病患掃描速度仍然難以充分滿足臨床診斷需要。并且，目前所用的單次激發方式的三點Dixon成像技術以雙極性梯度進行頻率編碼，這要求各方向梯度的強度和線性具有各向同性特征且沒有渦流場等干擾，但實際的梯度系統在不同方向會產生不同的零階、線性和高階渦流場以及麥克斯韋場，這使得水脂分離所需的回波信號的相位誤差校正有時會相當復雜并依賴于梯度系統的性能參數。

發明內容

本發明的目的是提供一種即可提高掃描效率或信噪比又能避免梯度極性反轉的三點Dixon水脂分離技術。

本發明提供了一種超快速磁共振水脂分離成像方法，包括二維/三維成像序列和數據處理算法執行所必需的磁共振成像系統，該系統由產生均勻磁場的磁體，產生空間編碼梯度的梯度系統，發射射頻脈沖并接受磁共振信號的射頻系統以及臨床操作軟件構成，其特征在于，所述成像序列和數據處理算法具有臨床掃描加速或圖像信噪比提高功能且可消除場不均勻效應，可產生同相圖、反相圖、水像和脂肪像以及場分布圖△B₀和精確的T₂^*分布圖。

成像序列采用分段式激發方式，每次sinc或SLR脈沖激發后采集N組回波，每組三個回波基于化學組分的化學位移差進行相位編碼；頻率編碼梯度由一個預備梯度和一系列等間隔且同極性的梯形梯度構成，分為N組，每組三個梯形梯度，并在相鄰的梯形梯度之間施加一個極性相反且積分面積相等的三角形梯度，每組三個回波信號總是在同極性梯形梯度施加期間采集。

優選的，在快速掃描方案中每次激發產生的N組回波分別進行相位編碼，相位編碼梯度由預備相位編碼梯度G_p0和一系列極性相反的三角形相位編碼梯度G_△p構成，每個相位編碼梯度G_△p的位置對應于緊鄰的同極性梯形梯度的中間位置，G_p0進行相位編碼循環，每組三個回波共享每步相位編碼。