磁共振成像磁场依赖弛豫法系统和方法技术方案

本披露提供磁共振成像(MRI)磁场依赖弛豫法系统和方法。弛豫参数，其包括纵向弛豫时段(T1)和横向弛豫时段(T2)，是根据在同一MRI系统中不同的磁场强度下获取的磁共振信号数据估算。通过测量此弛豫参数作为磁场强度函数可生成T1分散数据、T2分散数据、或两者。定量的生理参数可基于这种分散数据来估计。举例，铁含量可从T2分散数据估计。

Magnetic resonance imaging magnetic field dependent relaxation method and method

This disclosure provides a magnetic resonance imaging (MRI) magnetic field dependent relaxation method system and method. Relaxation parameters, including longitudinal relaxation period (T1) and transverse relaxation period (T2), are estimated from magnetic resonance signal data obtained under different magnetic field intensities in the same MRI system. By measuring this relaxation parameter as a function of magnetic field intensity, T1 dispersion data, T2 dispersion data, or both can be generated. Quantitative physiological parameters can be estimated based on such scattered data. For example, iron content can be estimated from scattered data in T2.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】磁共振成像磁场依赖弛豫法系统和方法
：本专利技术范围涉及磁共振成像(MRI)之系统与方法。更具体地说，本专利技术与MRI磁场依赖弛豫法系统及方法有关。
技术介绍
：作为一种定量工具，MRI的应用不断在起临床和研究界人仕作出什大兴趣。在常用MRI技术定量诊断其中之一是「弛豫法」，其在关注基体中可估计纵向弛豫时段(T1)、横向弛豫时段(T2)、或两者，并从此弛豫时段生成定量图。一般而言，缓豫法技术在两个或多个不同时刻(如回波时间)使用一个长的重复时段(“TR”)测量磁共振信号。利用体内(尤其是大脑)的铁含量进行成像是非常合理的。铁含量已被证明与多种神经障碍相关(如帕金森病和阿尔茨海默氏病)。目前铁含量成像方法涉及量化在增长梯度回波序列回波时间时磁共振信号的下降。这允许在体内测量观出横向弛豫速率R2*＝1/T2*。可是，R2*可由于许多与铁含量无关的原因改变。此外，此技术对少量铁不太敏感。纵向和横向弛豫时段已被证明取决于磁场强度。例如，铁蛋白溶液的横向弛豫时段T2随磁场强度呈线性增长，其斜率增长取决于铁蛋白负载因子。如果组织中T2的可在个多场强度之下计算，则可以估计铁含量。此外，铁沉积形式也可从此确定，而对于鉴定铁在神经障碍中的作用也可能是非常有利。但是这些依赖磁场的弛豫法技术尚未被用于常规临床实施，因为弛豫参数需要在多个不同磁场强度下估计。在前可用的技术中，这需求同常只有将测试对象定位在多个不同MRI系统之间才能满足，而每个MRI系统系统都具有不同的磁场强度(如0.5T、1.0T、1.5T、和3T)。所以，此仍然有需要提供用于磁场依赖弛豫法的系统及方法，其可轻易在临床和研究环境中不而需要多个不同的MRI系统来实施。
技术实现思路
：本专利技术通过提供一种磁共振成像(MRI)磁场依赖弛豫法的方法而克服上述缺点。此方法包括从测试对象使用MRI系统在第一组多个不同时间测量磁共振信号来获取第一组数据，所述MRI系统的主磁场是配置在第一磁场强度。然后将MRI系统主磁场调整到第二磁场强度，而从测试对象使用MRI系统在第二组多个不同时间测量磁共振信号来获取第二组数据，所述MRI系统的主磁场是配置在第二磁场强度。第一数据拟合到一个信号模型来估计第一弛豫参数值，所述信号模型描述磁共振信号弛豫为一个弛豫参数函数，而第二数据将会拟合到所以信号模型来估计第二弛豫参数值。然后将第一弛豫参数值与第一磁场强度相联并且将第二弛豫参数值与第二磁场强度相联来产生分散数据。本专利技术的另一方面是提供一种用从磁共振成像(MRI)测试对象基体中产生定量生理参数图的方法。MRI系统是使用在所述基体中产生磁共振信号，而MRI系统测量从所述基体产生的磁共振信号是使用来获取在此基体的数据组。此步骤会多次重复来获取多个数据集，每个所述数据集是在不同的磁场强度下获取，而所述MRI系统主磁体的主磁场强度是在所述基体产生磁共振信号前来调整。每个所述多个数据集拟合到一个信号模型来估计在所述基体中的弛豫参数值，所述信号模型描述磁共振信号弛豫为一个弛豫参数函数。此估计的弛豫参数值将会与用于估计弛豫参数值来获得的数据集之磁场强度相联来产生分散数据。定量生理参数图会通过从分散数据计算所述基体中每个位置处的定量生理参数在所述基体中生成。本专利技术前述和其他方面及优点将会从以下描述中显现。在说明书中，引用附图形成其中一部分，并其中通过图示方式示出本专利技术的优选实施例。然而，这实施例不一定代表本专利技术的全部范围，因此本专利技术在权利要求书以及在此作为引用来解释本专利技术的范围。附图说明：图1示出一个在磁共振成像(MRI)系统中磁场依赖弛豫法程及用于可选地从分散数据生成定量生理参数图的序流程图。图2是一个可以实现本专利技术的方法的示例MRI系统的框图。具体实施例：在本文描述是磁共振成像磁场依赖弛豫法的系统和方法。「弛豫法」一般意味着弛豫参数的测量，包括纵向弛豫时段(T1)及横向弛豫时段(T2)。T1分散数据、T2分散数据、或两者可通过测量所述弛豫参数为磁场强度的函数。然後，定量生理参数可从此分散数据估计。举例，铁含量可从T2分散数据估计。目前，弛豫分散数据可从测试对象在多个不同MRI系统中进行成像获取，而每MRI系统具有不同的磁场强度。这种方法有几个限制。例如，此方法需要使用几个不同的磁共振成像系统，每个磁共振成像系统都有不同的磁场强度，这在大多数临床上情况是不可能的。此外，因为测试对象必须在多个不同的MRI系统迁移，所以来自不同MRI系统的测试对象的图像必须共同寄存，然后才能从它们生成分散数据。然而，本专利技术的系统和方法利用一个MRI系统，其操作可快速令至主磁场强度转变，由此允许在多个不同场强下测量弛豫参数，而不必移动测试对象。现在参考图1，此流程图示出使用MRI测量弛豫参数分散的示例方法程序。所述方法包括指令MRI系统发出脉冲序列，其通过在各个时间点测量磁共振信号来获取数据，如步骤102所示。磁共振信号是一般在核自旋弛豫回相平衡时产生，因此可以包括自由感应衰变(FID)信号、梯度回波信号、自旋回波信号、激发回波信号、或任何其他合适的磁共振信号。此MRI系统一般操作用途是在测试对象基体上产生磁共振信号，如图像切片，图像平板，图像体积或其他空间局部的关注基体。本领域技术人员会理解，脉冲序列的选择将影响磁共振信号所形成的类型以及所述的弛豫参数。例如，倒置恢复或T1加权脉冲序列可以用于检查纵向弛豫，而T2加权脉冲序列可以用于检查横向弛豫。判定框104判定数据已是否在所需不同磁场强度数量获取。如果不是，磁场强度则如步骤106所示调整，并在新的磁场强度中获取附加数据。因此，此方法包括至少在第一磁场强度和第二磁场强度中获取数据；然而，此过程通常可重复来在多每一个不同磁场强度中获取多项数据集。因此，可调RF线圈是装备在优选MRI系统中，使得RF线圈可以被调整到适当的共振频率，其与不同磁场强度相关。宽带接收机可同样优选地装备，以提供宽范围的谐振频率，即场强)其可用于一个扫描上。本领域技术人员会理解这种可调射频线圈和宽带接收机的例子。在一个具体实施例中，主磁场是使用一个能够迅速增加或降低主磁场的MRI系统来调整。作为这种系统的例子是描述在共同待审的PCT申请书列号PCT/IB2015/057979。使用这种类型的系统，主磁场可以根据所施加的电流量而转变为不同的强度。有利的是，主磁场可以在临床上合理的时间内转变。作为一个例子，主磁场可在大约十分钟内从零上升到0.5T。再举一个例子，主磁场可在大约一分钟或更短的时间内从0.5T上升到0.4T。因此，在某实施例中，主磁场的磁场强度可以在短过十五分钟内，并且在某实施例中短过两分内，在第一值和第二值之间转变。利用这种系统，所述主磁场可增量调整，以在临床合理的时间范围内获取在多个不同场强度中的数据，而提供磁场依赖弛豫法。作为一个例子，主磁场可以通过0.1T的增量来调整；然而，这也可以理解畜使用其它大于或小于0.1T的增量(如0.05T、0.2T、0.25T、0.5T)。在某实施例中，线圈插件可用来进一步调整主磁场，以局部调制MRI系统中的磁场。当在所有期望磁场强度数据已获取时，此数据将会拟合到合适的信号模型，以提取弛豫参数作为磁场强度的函数，如步骤108所示。通常，所使用的信号模型是描本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磁共振成像(MRI)磁场依赖弛豫法的方法，其过程包括：(a)从测试对象使用MRI系统在第一组多个不同时间测量磁共振信号来获取第一组数据，所述MRI系统的主磁场是配置在第一磁场强度；(b)将MRI系统主磁场调整到第二磁场强度；(c)从测试对象使用MRI系统在第二组多个不同时间测量磁共振信号来获取第二组数据，所述MRI系统的主磁场是配置在第二磁场强度；(d)将第一数据拟合到一个信号模型来估计第一弛豫参数值，所述信号模型描述磁共振信号弛豫为一个弛豫参数函数；(e)将第二数据拟合到所以信号模型来估计第二弛豫参数值；以及(f)将第一弛豫参数值与第一磁场强度相联并且将第二弛豫参数值与第二磁场强度相联来产生分散数据。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种磁共振成像(MRI)磁场依赖弛豫法的方法，其过程包括：(a)从测试对象使用MRI系统在第一组多个不同时间测量磁共振信号来获取第一组数据，所述MRI系统的主磁场是配置在第一磁场强度；(b)将MRI系统主磁场调整到第二磁场强度；(c)从测试对象使用MRI系统在第二组多个不同时间测量磁共振信号来获取第二组数据，所述MRI系统的主磁场是配置在第二磁场强度；(d)将第一数据拟合到一个信号模型来估计第一弛豫参数值，所述信号模型描述磁共振信号弛豫为一个弛豫参数函数；(e)将第二数据拟合到所以信号模型来估计第二弛豫参数值；以及(f)将第一弛豫参数值与第一磁场强度相联并且将第二弛豫参数值与第二磁场强度相联来产生分散数据。2.如权利要求1所述的方法，其中：步骤(d)会在视场中多个位置上重复获取第一组数据，以估计在每个所述多个位置中的第一弛豫参数值；步骤(e)会在视场中多个位置上重复获取第二组数据，以估计在每个所述多个位置中的第二弛豫参数值；以及在步骤(f)中生成的分散数据将第一弛豫参数值与第一磁场强度在每个所述多个位置相联，并且将第二弛豫参数值与第二磁场强度在每个所述多个位置相联。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述MRI系统主磁场是由所述第一磁场强度逐渐调整至所述第二磁场强度。4.根据权利要求3所述的方法，其中所述MRI系统主磁场是在十五分钟内由所述第一磁场强度逐渐变成所述第二磁场强度。5.根据权利要求4所述的方法，其中所述MRI系统主磁场是在两分钟内由所述第一磁场强度逐渐变成所述第二磁场强度。6.如权利要求1所述的方法，其中所述第一磁场强度与所述第二磁场强度之间的差值是约为0.1特斯拉。7.如权利要求1所述的方法，其中所述弛豫参数是横向弛豫时段或横向弛豫速率之其中一个。8.如权利要求7所述的方法，还包括从所述分散数据估计与所述测...

【专利技术属性】
技术研发人员：查德·泰勒·哈里斯，亚历山大·盖尔斯·潘瑟，杰夫·艾伦·施泰因比，戴维·马克·德舍纳，菲利普·J·贝蒂，
申请(专利权)人：圣纳普医疗巴巴多斯公司，
类型：发明
国别省市：巴巴多斯,BB