借助MR设备进行血管显示的方法技术

本发明专利技术涉及一种基于时间飞跃(TOF)技术、借助磁共振设备进行血管显示的方法，其中，将磁场施加到受检者的成像体积和液体从其进入成像体积的流入体积。在另一步骤中，在施加磁场期间通过满足磁化传递函数以及脂肪饱和函数的HF脉冲来激励成像体积。HF脉冲具有频率分布，其频率基本上高于成像体积中的水的中心频率并且其包括成像体积中的脂肪频率。此外，磁场具有磁场分布，其在成像体积中具有基本上没有空间梯度的顶点区域，并且在流入体积中具有较高的空间梯度，其中，流入体积中的水的中心频率在较低的频率方向上移动，由此其不再受到HF脉冲的影响。

The method of blood vessel display with MR equipment

The present invention relates to a method of blood vessel display based on time leap (TOF) technology and by means of magnetic resonance equipment, in which magnetic field is applied to the imaging volume of the subject and the inflow volume of liquid from it into the imaging volume. In another step, the imaging volume is stimulated by HF pulses satisfying the magnetization transfer function and the fat saturation function during the magnetic field application. The frequency distribution of HF pulses is basically higher than the central frequency of water in the imaging volume and includes the fat frequency in the imaging volume. In addition, the magnetic field has a magnetic field distribution, and it has a vertex region with no spatial gradient in the imaging volume, and has a high spatial gradient in the inflow volume. The center frequency of the water in the inflow volume moves in the lower frequency direction, so it is no longer affected by HF pulse.

【技术实现步骤摘要】
借助MR设备进行血管显示的方法
本专利技术涉及一种基于时间飞跃(Time-of-Flight(TOF))技术、借助磁共振(MR)设备进行血管显示的方法。此外，本专利技术还提供了相关的MR设备、计算机程序产品和电子可读的数据载体。
技术介绍
一类MR成像方法，尤其是利用TOF技术的灌注和血管造影测量还有一些2D心脏成像法，使用基于流入的对比度。在后一种情况中，流入仅增强血管壁的现有的对比度并且因此简化了其显示，而灌注和血管造影测量单独地以基于流入的对比度为基础。在应该提取定量的流入信息的情况下，诸如在灌注测量中，使用差分成像法以消除背景信号，即执行具有不同流入磁化准备的两个数据组的减法。但是，该方案使测量时间加倍，并且还需要将两个数据组彼此配准。因此，在不需要定量信息的情况下，例如在对血管的几何特征进行成像时，跳过该步骤。取而代之，尽可能的借助MR方法来抑制背景信号。基于TOF技术的MR成像是一种用于显示检查对象的血管结构的非侵入式成像法，其以“新鲜的”非预饱和的自旋流入成像体积为基础。位置固定的磁化，即成像平面的位置固定的自旋，通过在短的时间间隔内的重复激励被饱和。该磁化的信号被大幅抑制，而例如由于血流在记录期间流入成像平面中而得出的的非预饱和的磁化具有高的信号分量。对于基于头部血管系统的TOF技术的MR成像，特别是已知下面描述的用于抑制由脑组织、脊髓液和脂肪引起的背景信号的方法。用于抑制背景信号的第一已知的方法是在图像记录时使用大的倾斜角，以抑制具有长T1时间的组织、特别是液体。倾斜角受到每个脉冲的信号减小的事实的限制，因此，倾斜角限制了关于在成像体积中可以观察到的流入的自旋的距离，即，成像体积的层厚。通常，倾斜角在15度/24ms的范围内可以良好地抑制在层厚直至2cm的情况下的背景信号。另一种已知的用于抑制背景信号的方法是反相位成像法(Opposed-Phase-Imaging-Verfahrens)。在此，回波时间(TE)被选择为，使得脂肪和水是不同相位的(相位偏差)，例如，大约在1.5T时为7ms以及在3T时为3.4ms。由此减少了包含水脂肪混合物的体素的信号。但是，具有纯脂肪的体素仍然是明亮可见的，并且损害在该区域中或者通常在非选择性的最大强度投影(MIP)中的血管可见度。特别是在1.5T时，该条件会延长回波时间，由此导致基于T2*的信号损失和采集时间的延长。为了稳定这种回波时间的信号，必须使用流量补偿梯度。在这种情况下，相位偏差基于片状的直线的流动来补偿，而不是基于涡流或者沿着曲线的流动来补偿。因此，例如通过使用超短回波时间(UTE)技术来减小回波时间，以及利用另外的方法来抑制脂肪的背景信号是有具有优势的。用于抑制背景信号的另一种已知的方法是借助MT脉冲通过磁化传输(MT)实现饱和。在此，具有加宽的共振频率的、大分子中的不动的质子通过具有在水频率附近处于500Hz到2000Hz的范围内的频率的强的HF脉冲饱和。这些质子与可观察到的高度可动的水质子耦合，由此不动的质子的饱和也导致所观察的信号的饱和。然而，所观察的脂肪质子并不是以相同的强度与不动的质子耦合，并且因此通过该方法并不能抑制脂肪信号。该饱和可以通过提高辐射的HF能量以及通过最小化共振频率的频率间距来增强，其中该辐射的HF能量受到特定吸收率(Specific-Absorption-Rate(SAR))边界值的限制，该共振频率的频率间距受到血液饱和的限制。由于MT脉冲是非选择性的，不仅必须考虑成像体积内的血液的饱和而且还考虑沿着供血血管、例如颈动脉的饱和。从文献US5,627,468A和出版物MRM32,52-59,1994作者Miyazakietal.已知用于抑制背景信号的另一种方法，在该方法中使用了具有沿着z轴的线性梯度场的所谓层选择性偏共振sinc函数(Slice-Selective-Off-Resonance-Sinc(SORS))脉冲。该方法包括施加SORS脉冲的第一序列和用于记录MR测量数据的第二序列。在此，SORS脉冲的频率被选择为，使得水频率到达成像体积之上，从而在成像体积内不发生水激励，而仅发生MT效应。附加地，在成像体积之上的静脉血液因此饱和，使得SORS脉冲同时用于阻断来自静脉血液的信号。通过线性梯度场，脉冲频带与成像体积之下的水频率的距离随着至成像体积的距离而线性增加，由此，由于SORS脉冲的频带限制不足而导致的流入血液的饱和度降低。通过合适地选择SORS脉冲的极性，该方法也可以用于脂肪饱和，但是，由于在稍微偏离最佳的方法参数的情况下以及在轻微的B0不均匀的情况下的沿着层选择方向的线性梯度，脂肪饱和通常是不均匀的。此外，所谓的频率选择性的脂肪饱和是用于抑制背景信号的已知的方法。在此，通过频率选择性的、在空间上非选择性的HF脉冲激励成像体积中的脂肪磁化，而不激励成像体积中的水磁化。此外，激励的脂肪磁化的横向磁化附加地由于梯度损害而被去除，并且因此可以独立地测量水信号。但是，该方法是不可靠的，因为该方法使得流入血管中的血液饱和，并且由此成像体积中的一些血管不能被解析。流入血管的血液的这种不期望的饱和是由B0磁场的不均匀性引起的，尤其是在颈部区域以及在受检者的上胸部中，其中，水频率由于不均匀性特别是向标称脂肪频率，即向更高的频率的方向移动。此外，由于用于抑制背景信号的传统的方法的所描述的缺点，通常必需附加地在产生最大强度投影(MIP)之前通过切除经皮脂肪来对MR图像进行手动后处理，这导致增加的时间和人力成本，并且因此导致增加的检查开销。此外，例如在DE102015205694B3、US20160266223A1和US20150272453A1中公开了除了别的之外还抑制背景信号的MR方法。
技术实现思路
因此，本专利技术要解决的技术问题是，提供一种基于TOF技术的用于抑制MR成像中的背景信号的改进的方法，其可以高度可靠地抑制脑组织的、脊髓液的和脂肪的背景信号，其可以提供MR图像的高对比度和尤其是小血管的良好的可识别性，并且其由此可以实现高效且经济的MR成像，而不需要对MR图像进行手动后处理。该技术问题通过本专利技术的特征来解决。本专利技术还描述了根据本专利技术的另外的实施方式。根据第一方面，提供了一种借助MR设备进行血管显示的方法。在第一步骤中，将磁场施加到受检者的成像体积和液体从其进入成像体积的流入体积。在另一步骤中，在施加磁场期间通过满足磁化传递函数以及脂肪饱和函数的HF脉冲来激励成像体积。满足磁化传递函数以及脂肪饱和函数的HF脉冲可以包括恰好一个HF脉冲。成像体积还可以通过HF准备块来激励。HF准备块可以包括满足脂肪饱和函数、磁化传递函数和TSAT函数的一个或多个HF脉冲。在另外的步骤中，测量来自成像体积的MR信号，以用于显示血管。在此，HF脉冲具有频率分布，其频率基本上高于成像体积中的水的中心频率，即位于脂肪频率一侧，并且其包括成像体积中的脂肪频率。此外，磁场具有通过函数来近似的磁场分布，其被设计为，使得其在成像体积中具有基本上没有空间梯度的顶点区域，并且在流入体积中具有较高的空间梯度。对磁场分布进行近似的函数可以是非线性的。对磁场分布进行近似的函数可以代替对称梯度的顶点，即例如z2匀场的顶点，具有不对称梯度的鞍点，即例如z3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种借助MR设备进行血管显示的方法，包括以下步骤：‑将磁场施加到受检者(12)的成像体积(30)和液体从其进入成像体积(30)的流入体积(31)(S41)；‑在施加磁场期间，通过满足磁化传递函数以及脂肪饱和函数的HF脉冲(40)来激励成像体积(30)(S42)；和‑测量来自于成像体积(30)的MR信号，以用于显示血管(S43)；其中，HF脉冲(40)具有频率分布，其频率基本上高于成像体积(30)中的水(32)的中心频率，并且其包括成像体积(30)中的脂肪频率(33)；和其中，磁场具有通过函数来近似的磁场分布，所述函数被设计为，使得其在成像体积(30)中具有基本上没有空间梯度的顶点区域并且在流入体积(31)中具有较高的空间梯度。

【技术特征摘要】
2017.05.22 EP 17172146.71.一种借助MR设备进行血管显示的方法，包括以下步骤：-将磁场施加到受检者(12)的成像体积(30)和液体从其进入成像体积(30)的流入体积(31)(S41)；-在施加磁场期间，通过满足磁化传递函数以及脂肪饱和函数的HF脉冲(40)来激励成像体积(30)(S42)；和-测量来自于成像体积(30)的MR信号，以用于显示血管(S43)；其中，HF脉冲(40)具有频率分布，其频率基本上高于成像体积(30)中的水(32)的中心频率，并且其包括成像体积(30)中的脂肪频率(33)；和其中，磁场具有通过函数来近似的磁场分布，所述函数被设计为，使得其在成像体积(30)中具有基本上没有空间梯度的顶点区域并且在流入体积(31)中具有较高的空间梯度。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述函数是至少二次的数学函数。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，成像体积(30)和流入体积(31)是层状的，其中纵轴垂直于成像体积(30)和流入体积(31)地设计，并且其中，沿着纵轴，流入体积(31)的层厚等于成像体积(30)的层厚的倍数。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述函数的顶点区域基本上具有与成像体积(30)的层厚相同的厚度。5.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，针对至少一个另外的成像体积和至少一个另外的流入体积执行所述方法的步骤；其还包括：-磁场分布关于至少一个另外的成像体积和至少一个另外的流入体积被调整为，使得调整后的磁场分布在至少一个另外的成像体积中具有顶点区域并且在至少一个另外的流入体积中具有较高的空间梯度。6.根据权利要求5所述的方法，其中，磁场分布的调整包括磁场分布的线性空间移动。7.根据权利要求5或6所述的方法，其中，磁场分布的调整包括改变磁场分布的线性部分。8.根据权利要求5至7中任一项所述的方法，其中，成像体积至少部分地在空间上重叠。9.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其还包括：-通过叠加第一HF脉冲(41)和第二HF脉冲(42)来产生HF脉冲(40)。10.根据权利要求9所述的方法，其中，第一HF脉冲(41)具有第一翻转角，第二HF脉冲(42)具有与第一翻转角不同的第二翻转角。11.根据权利要求9或10所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：P斯派尔，
申请(专利权)人：西门子保健有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE