[發(fā)明專利]用于B0映射的MRI方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201980044558.0
• 申請日: 2019-06-27
• 公開（公告）號: CN112384817A
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: M·富德勒
• 申請（專利權(quán)）人: 皇家飛利浦有限公司
• 主分類號: G01R33/24
• 分類號: G01R33/24;G01R33/44;G01R33/561;G01R33/56
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 劉兆君

一種B₀映射方法確定預(yù)先選擇的成像區(qū)中的靜態(tài)磁場的空間分布，包括：根據(jù)來自所述成像區(qū)的磁共振回波信號之間的自旋?相位累加的空間分布和對所述成像區(qū)中的質(zhì)子密度分布的估計來計算靜態(tài)磁場的所述空間分布。本發(fā)明還在腔中和組織外部提供場估計。而且，本發(fā)明的場估計較少遭受所謂的相位纏繞。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于確定預(yù)先選擇的成像區(qū)中的靜態(tài)磁場的空間分布的B₀映射方法。

利用磁場與核自旋之間的相互作用以便形成二維或三維圖像的磁共振成像(MRI)方法現(xiàn)在被廣泛使用，尤其是在醫(yī)學(xué)診斷的領(lǐng)域中，因為對于軟組織的成像，它們在許多方面優(yōu)于其他成像方法，不要求電離輻射并且通常是無創(chuàng)的。

通常根據(jù)MRI方法，待檢查的患者的身體被布置在強均勻磁場B₀中，其方向同時定義測量結(jié)果相關(guān)的坐標(biāo)系的軸(通常是z軸)。磁場B₀取決于可以通過施加定義的頻率(所謂的拉莫爾頻率或MR頻率)的電磁交變場(RF場)來激發(fā)(自旋共振)的磁場強度而引起針對單獨核自旋的不同能級。從宏觀視角，單獨的核自旋的分布產(chǎn)生可以通過施加適當(dāng)頻率的電磁脈沖(RF脈沖)從平衡狀態(tài)當(dāng)中偏轉(zhuǎn)出來的總體磁化，同時該RF脈沖的對應(yīng)的磁場B1垂直于z軸延伸，使得磁化執(zhí)行關(guān)于z軸的進動運動。進動運動描述了錐形的表面，其孔徑角被稱為翻轉(zhuǎn)角。翻轉(zhuǎn)角的大小取決于施加的電磁脈沖的強度和持續(xù)時間。在所謂的90°脈沖的范例中，磁化從z軸偏轉(zhuǎn)到橫平面(翻轉(zhuǎn)角90°)。

在RF脈沖的終止之后，磁化弛豫回到原始平衡狀態(tài)，其中，在z方向上的磁化再次利用第一時間常量T1建立(自旋晶格或縱向弛豫時間)，并且在垂直于z方向的方向上的磁化利用更短的第二時間常量T2(自旋-自旋或橫向弛豫時間)弛豫。橫向磁化和其變化可以借助于接收RF天線(線圈陣列)檢測，該接收RF線圈以這樣的方式布置并且取向在磁共振檢查系統(tǒng)的檢查體積內(nèi)：磁化的變化在垂直于z軸的方向上被測量。橫向磁化的衰減伴隨有由促進從具有相同信號相位的有序狀態(tài)到所有相位角被均勻分布的狀態(tài)的轉(zhuǎn)換的局部磁場不均勻性引起的RF激發(fā)之后發(fā)生的移相。移相可以借助于重新聚焦RF脈沖(例如180°脈沖)補償。這產(chǎn)生接收線圈中的回波信號(自旋回波)。

為了實現(xiàn)被成像的對象(諸如待檢查的患者)中的空間分辨率，沿著三個主軸延伸的恒定磁場梯度被疊加在均勻磁場B₀上，導(dǎo)致自旋共振頻率的線性空間相關(guān)性。在接收天線(線圈陣列)中拾取的信號然后包含可以與身體中的不同位置相關(guān)聯(lián)的不同頻率的分量。經(jīng)由接收線圈獲得的信號數(shù)據(jù)對應(yīng)于磁共振信號的波向量的空間頻率域并且被稱為k空間數(shù)據(jù)。k空間數(shù)據(jù)通常包括采集的不同相位編碼的多條線。每條線通過采集許多樣本來數(shù)字化。k空間數(shù)據(jù)集借助于傅里葉變換被轉(zhuǎn)換為MR圖像。

橫向磁化還在存在恒定磁場梯度的情況下移相。類似于RF感應(yīng)(自旋)回波的形成，該過程可以通過形成所謂的梯度回波的適當(dāng)?shù)奶荻饶孓D(zhuǎn)來逆轉(zhuǎn)。然而，在梯度回波的情況下，與RF重新聚焦(自旋)回波相反，主磁場不均勻性、化學(xué)移位的效果和其他非共振效果未被重新聚焦。主磁場的不均勻性(B₀不均勻性)可以是磁共振信號的空間編碼中的混雜因子并且因此導(dǎo)致重建的磁共振圖像中的誤差。表示磁共振檢查系統(tǒng)的檢查區(qū)中的主磁場強度的空間分布的B₀映射可以被用于校正引起的編碼誤差。該校正可以在重建中完成或主磁場的不均勻性可以由勻場技術(shù)來補償。

背景技術(shù)

一種用于確定預(yù)先選擇的成像區(qū)中的靜態(tài)磁場的空間分布的B₀映射方法從美國專利申請US2017/0350951已知。已知B₀映射方法利用不同回波時間的回波信號之間的相位差來估計MRI系統(tǒng)的成像區(qū)中的磁場分布。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種更準(zhǔn)確的B₀映射方法。該目的通過用于確定預(yù)先選擇的成像區(qū)中的靜態(tài)磁場的空間分布的B₀映射方法來實現(xiàn)，包括根據(jù)以下項來計算靜態(tài)磁場的所述空間分布：