Dixon型水/脂肪分离MR成像制造技术

本发明专利技术涉及一种Dixon型MR成像的方法。所述方法包括以下步骤：‑使所述对象(10)经受第一成像序列(31)，所述第一成像序列包括一系列重聚焦RF脉冲，其中，在两个连续的重聚焦RF脉冲之间的每个时间间隔中生成单个回波信号；‑使用单极读出磁场梯度以第一接收带宽从所述对象(10)采集所述回波信号；‑使所述对象(10)经受第二成像序列(32)，所述第二成像序列包括一系列重聚焦RF脉冲，其中，在两个连续的重聚焦RF脉冲之间的每个时间间隔中生成一对回波信号；‑使用双极读出磁场梯度以第二接收带宽从所述对象(10)采集各对回波信号，其中，所述第二接收带宽高于所述第一接收带宽；并且‑根据所采集的回波信号来重建MR图像，其中，来自水质子和脂肪质子的信号贡献被分离。此外，本发明专利技术涉及一种MR设备(1)和一种要在MR设备(1)上运行的计算机程序。

Dixon MR Imaging of Water/Fat Separation

The present invention relates to a Dixon MR imaging method. The method comprises the following steps: (1) subjecting the object (10) to a first imaging sequence (31), which comprises a series of focusing RF pulses, in which a single echo signal is generated at each time interval between two consecutive focusing RF pulses; (2) collecting the echo signal from the object (10) using a unipolar readout magnetic field gradient with a first receiving bandwidth; (2) generating a single echo signal at a time interval between two consecutive focusing RF pulses. The object (10) is subjected to a second imaging sequence (32), which includes a series of re-focusing RF pulses, in which a pair of echo signals are generated at each time interval between two consecutive re-focusing RF pulses; Bipolar readout magnetic field gradient is used to collect each pair of echo signals from the object (10) with a second receiving bandwidth, in which the second receiving bandwidth is higher than that of the object (10). The first receiving bandwidth; and the MR image is reconstructed according to the collected echo signal, in which the signal contribution from water and fat protons is separated. In addition, the invention relates to an MR device (1) and a computer program to be run on the MR device (1).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】Dixon型水/脂肪分离MR成像
本专利技术涉及磁共振(MR)成像领域。其涉及对被放置在MR设备的检查体积中的身体的部分进行MR成像的方法。本专利技术还涉及MR设备和要在MR设备上运行的计算机程序。
技术介绍
利用磁场和核自旋之间的相互作用以便形成二维或三维图像的图像形成MR方法现在被广泛使用，特别是在医学诊断领域中，因为对于对软组织的成像，它们在许多方面优于其他成像方法，不需要电离辐射并且通常是无创的。根据一般的MR方法，要检查患者的身体被布置在强、均匀的磁场B0中，磁场B0的方向同时限定测量基于的坐标系的轴(通常地，z轴)。磁场B0根据可以通过施加限定频率(所谓的拉莫尔频率，或者MR频率)的电磁交变场(RF场)所激励(自旋共振)的磁场强度产生针对个体核自旋的不同的能级。从宏观的角度来看，个体核自旋的分布产生整体磁化，所述整体磁化可以通过施加垂直于z轴的适当频率(RF脉冲)的电磁脉冲而偏离平衡状态，使得所述磁化关于z轴执行进动运动。进动运动描述了圆锥的表面，所述圆锥的孔径角被称为翻转角。翻转角的幅度取决于所施加的电磁脉冲的强度和持续时间。在所谓的90°脉冲的情况下，自旋从z轴偏转到横向平面(翻转角度90°)。在RF脉冲的终止之后，磁化弛豫回到原始平衡状态，其中，z方向上的磁化以第一时间常数T1(自旋-晶格或纵向弛豫时间)再次建立，并且所述磁化强度在垂直于z方向的方向上以第二时间常数T2(自旋-自旋或横向弛豫时间)弛豫。可以借助于接收RF线圈来检测磁化的变化，所述接收RF线圈以这样的方式在MR设备的检查体积内被布置和取向：在垂直于z轴的方向上测量磁化的变化。在施加例如90°脉冲之后，横向磁化的衰变伴随着核自旋(由局部磁场不均匀性引起)从具有相同相位的有序状态到所有相位角均匀分布(失相)的状态的转变。失相可以借助于重聚焦脉冲(例如180°脉冲)来补偿。这在接收线圈中产生回波信号。为了实现身体中的空间分辨率，沿着三个主轴延伸的恒定磁场梯度叠加在均匀磁场B0上，从而导致自旋共振频率的线性空间相关性。然后，在接收线圈中拾取的信号包含可以与身体中的不同位置相关联的不同频率的分量。经由接收线圈获得的信号数据对应于空间频率域并且被称为k空间数据。k空间数据通常包括利用不同相位编码采集的多条线。通过收集多个样本来对每条k空间线进行数字化。例如借助于傅里叶变换将一组k空间数据转换为MR图像。在MR成像中，常常期望获得关于水和脂肪对总体信号的相对贡献的信息，以抑制它们中的一个的贡献或者分离地或共同地分析它们两者的贡献。如果组合来自在不同回波时间处采集的两个或更多个对应回波的信息，则可以计算这些贡献。这可以被认为是化学位移编码，其中，通过在略微不同的回波时间处采集两幅或更多幅MR图像来定义和编码额外的维度，化学位移维度。对于水-脂肪分离，这些类型的实验常常被称为Dixon型测量。借助于DixonMR成像或Dixon水/脂肪MR成像，通过计算来自在不同回波时间处采集的两个或更多个对应的回波的水和脂肪的贡献来实现水-脂肪分离。通常这样的分离是可能的，因为在脂肪和水中存在氢的已知的进动频率差异。在其最简单的形式中，水和脂肪图像通过“同相”和“异相”数据集的相加或相减来生成。近年来已经提出了若干Dixon型MR成像方法。除了用于水/脂肪分离的不同策略之外，已知技术的主要特征在于它们采集的回波(或“点”)的特定数量以及它们施加于使用的回波时间上的约束。常规的所谓两点和三点方法需要同相和反相回波时间，其中，水和脂肪信号分别在复平面中平行和反平行。三点方法已经逐渐被推广以允许灵活的回波时间。因此，它们不再将回波时间处的水和脂肪信号之间的角度或相位限制于某个值。以这种方式，它们在成像序列设计中提供了更大的自由度，并且具体地实现来自采集的信噪比(SNR)增益与分离中的SNR损失之间的权衡。期望仅采样两个而不是三个回波以减少扫描时间。然而，回波时间上的约束实际上可能致使双回波采集比三回波采集更慢。Eggers等人(MagneticResonanceinMedicine(65，96-107，2011))已经提出了一种双回波灵活Dixon型MR成像方法，其使得能够消除这样的约束。使用具有更灵活的回波时间的这样的Dixon型MR成像方法，同相和反相图像不再必需被采集，而是任选地根据水和脂肪图像来合成。Dixon型MR成像方法通常与使用多次重复或多次采集方法的快速(涡轮)自旋回波序列组合应用。通常，采用具有移位的读出磁场梯度和采集窗口的两个或三个交错测量结果。在图2中，描绘了常规快速自旋回波(TSE)Dixon序列的示意性脉冲序列图。该图示出了频率编码方向(M)、相位编码方向(P)和切片选择方向(S)上的切换的磁场梯度。此外，该图示出了RF激励和重聚焦脉冲以及回波信号被采集的时间间隔，其由ACQ指定。该图覆盖了成像序列的一次发射的前三个回波信号的采集。双箭头指示在具有相同相位编码的一次发射的多次重复之间的读出磁场梯度(顶部)和采集窗口ACQ(底部)的移位。根据读出磁场梯度的移位，分别获得来自水质子和脂肪质子的信号贡献的不同相位偏移，Dixon型水/脂肪分离基于所述不同相位偏移。常规方法的缺点在于，与标准(非Dixon)TSE序列相比，针对DixonTSE序列中的给定回波间距需要更高的接收带宽。这导致显着降低的SNR。这可以通过采用更大的回波间距来避免。然而，在这种情况下需要更长或更多的回波队列。这导致重建的MR图像中的较少覆盖和较多模糊，或者较长的扫描时间。此外，FID伪影能够是关于常规方法的问题。通过对具有重聚焦RF脉冲的相反相位的两次采集的平均对FID伪影的消除通常是不切实际的，因为其将需要采集的数量的加倍(再次)并且因此还增加扫描时间。美国专利申请US2016/0033605涉及多自旋回波采集，其中采用双极梯度脉冲在重聚焦RF脉冲之间形成回波对。根据上述内容容易意识到，需要一种用于Dixon型MR成像的改进的技术。因此，本专利技术的一个目的是提供一种方法，其使得能够结合TSE采集进行高效的Dixon水/脂分离。
技术实现思路
根据本专利技术，公开了一种对放置在MR设备的检查体积中的对象进行MR成像的方法。所述方法包括以下步骤：-使对象经受包括一系列重聚焦RF脉冲的第一成像序列，其中，在两个连续的重聚焦RF脉冲之间的每个时间间隔中生成单个回波信号，-使用单极读出磁场梯度以第一接收带宽从对象采集回波信号，-使对象经受第二成像序列，所述第二成像序列包括一系列重聚焦RF脉冲，其中，在两个连续的重聚焦RF脉冲之间的每个时间间隔中生成一对回波信号，-使用双极读出磁场梯度以第二接收带宽从对象采集各对回波信号，其中，第二接收带宽高于第一接收带宽，并且-根据采集的回波信号重建MR图像，其中，分离来自水质子和脂肪质子的信号贡献。根据本专利技术，两个单独的TSE序列，即第一和第二成像序列，分别用于采集单个回波信号和各对回波信号。选择第二成像序列中的双极读出梯度的定时以移动回波信号的采集窗口，使得提供来自水质子和脂肪质子的信号贡献的适当相位偏移，其中，在重建步骤中这些信号贡献的Dixon型分离基于所述相位偏移。在第二成像序列中施加的双极读出磁场梯度优选地强于第一成像序列的单极读本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种对被放置在MR设备(1)的检查体积中的对象(10)进行MR成像的方法，所述方法包括以下步骤：‑使所述对象(10)经受成像序列(32)，所述成像序列包括一系列重聚焦RF脉冲，其中，在两个连续的重聚焦RF脉冲之间的每个时间间隔中生成一对回波信号，‑使用双极读出磁场梯度从所述对象(10)采集各对回波信号，并且‑根据所采集的回波信号来重建MR图像，其中，来自水质子和脂肪质子的信号贡献被分离，其中，每对回波信号被组合为虚拟回波信号，其中，通过单点Dixon技术使用所述虚拟回波信号来分离来自水质子和脂肪质子的信号贡献。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.06.02 EP 16172658.31.一种对被放置在MR设备(1)的检查体积中的对象(10)进行MR成像的方法，所述方法包括以下步骤：-使所述对象(10)经受成像序列(32)，所述成像序列包括一系列重聚焦RF脉冲，其中，在两个连续的重聚焦RF脉冲之间的每个时间间隔中生成一对回波信号，-使用双极读出磁场梯度从所述对象(10)采集各对回波信号，并且-根据所采集的回波信号来重建MR图像，其中，来自水质子和脂肪质子的信号贡献被分离，其中，每对回波信号被组合为虚拟回波信号，其中，通过单点Dixon技术使用所述虚拟回波信号来分离来自水质子和脂肪质子的信号贡献。2.如权利要求1所述的方法，其中，通过对每对回波信号的回波信号进行相位校正和平均来计算每个虚拟回波信号。3.如权利要求1所述的方法，其中，相位编码磁场梯度在由所述成像序列生成的每对回波信号的两个回波信号之间切换。4.如权利要求3所述的方法，其中，每对回波信号被采集两次，每一次使用具有相同相位编码但相反相位的RF重聚焦脉冲。5.一种对被放置在MR设备(1)的检查体积中的对象(10)进行MR成像的方法，所述方法包括以下步骤：-使所述对象(10)经受第一成像序列(31)，所述第一成像序列包括一系列重聚焦RF脉冲，其中，在两个连续的重聚焦RF脉冲之间的每个时间间隔中生成单个回波信号，-使用单极读出磁场梯度以第一接收带宽从所述对象(10)采集所述回波信号，-使所述对象(10)经受第二成像序列(32)，所述第二成像序列包括一系列重聚焦RF脉冲，其中，在两个连续的重聚焦RF脉冲之间的每个时间间隔中生成一对回波信号，-使用双极读出磁场梯度以第二接收带宽从所述对象(10)采集各对回波信号，其中，所述第二接收带宽高于所述第一接收带宽，并且-根据所采集的回波信号来重建MR图像，其中，来自水质子和脂肪质子的信号贡献被分离。6.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·埃格斯，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL