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在磁共振断层造影中显示具很短T2弛豫时间组织的方法技术

技术编号:2634149 阅读:246 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术一般地涉及一种核自旋断层造影(同义词为:磁共振断层造影,MRT),如其在医学中用于检查患者。在此,本发明专利技术尤其涉及一种用于在MRT成像中确定具有短T2时间的组织的T2加权图像的方法,其特征在于,在具有非层选择的HF激励脉冲的稳态自由进动序列以及投影再现方法的范围内,每个序列流程分别读出按照半个回波形式的第一稳态信号以及按照另一个具有非常短的回波时间TE↓[1]和TE↓[2]=2TR-TE↓[1]的半个回波形式的第二稳态信号,并且将它们通过加权相加这样组合,使得在所述序列的基础上得到具有短T2时间的组织的MRT图像。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般地涉及核自旋断层造影(同义词为磁共振断层造影,MRT),如其在医学中用于检查患者。在此,本专利技术尤其涉及一种用于对比丰富地显示具有很短T2弛豫时间(非常快的横向磁化Mxy衰变)的组织的方法。
技术介绍
MRT以核自旋共振的物理现象为基础,并作为成像方法超过20年来已成功地应用在医学和生物物理中。在这种检查方法中,对象被施加一个强的恒定磁场。这样,对象中原来没有规则方向的原子自旋将被对齐。高频波此时能够将“有序的”原子自旋激励成特定的振荡。该振荡在MRT中产生实际的测量信号,该信号借助于适当的接收线圈接收。在此,通过使用梯度线圈产生的不均匀的磁场,可以对测量物体在各个感兴趣的区域中在所有三个空间方向上进行编码,这通常被称为“位置编码”,其中感兴趣的区域也被称为FOV(英语为Field Of View,视野)。计算机断层造影(CT)中图像的图像对比度仅仅取决于所观察组织的电子密度,而核共振信号和因此的MR图像的特性主要通过固有的组织参数ρ、T1和T2确定。这里,ρ是质子密度、T1表征纵向磁化Mz的建立以及T2表征横向磁化Mxy的衰变。为了避免错误的解释,在医疗程序中用不同的拍摄参数采集越来越多的MR图像,这些拍摄参数这样选择,使得单个图像的图像对比度主要地通过一个唯一的组织参数确定。在这种关联下称为T1、T2或者ρ加权图像。部分情况下还进一步并且从多幅利用不同拍摄参数获得的MR图像中计算出“纯”参数图像。其优点在于,所计算出的参数图像的图像对比度多数情况下比加权照片的要高。这样得到的MR图像可以最后用于表征不同的正常和病态的组织。在此,目前困难的是,利用足够的正对比度来显示具有非常短的T2弛豫时间的组织。嵌入在相对不运动的大分子结构中的氢原子核通常极少或者根本不对图像信号作出贡献,因为在非常短的T2时间(T2<<TE)下横向弛豫的核共振信号在数据采集的时刻已经消退为零。这类典型的组织主要出现在整形外科领域(膝盖中的韧带、半月板),不过也出现在例如肺部的软组织中。所有常规的自旋回波或梯度回波序列例如用很小的强度来显示韧带裂缝,并且经常仅仅在脂肪的组织的背景下才可见。如果不是这样,就很难识别这种结构。
技术实现思路
因此,本专利技术要解决的技术问题是,提供一种可以简单的方式用高对比度来显示具有非常短的T2弛豫时间的组织的方法。按照本专利技术,在一种用于在磁共振断层造影成像中确定具有短T2时间的组织的T2加权的图像的方法中,其特征在于,在带有非层选择的HF激励脉冲的稳态自由进动序列以及投影再现方法的范围内,每个序列过程分别读出按照半个回波形式的第一稳态信号以及按照另一个具有非常短的回波时间TE1和TE2=2TR-TE1的半个回波形式的第二稳态信号,并且将它们通过加权相加这样组合,使得在所述序列的基础上得到具有短T2时间的组织的MRT图像。其中,在本专利技术的第一实施方式中,投影再现方法在层方向上结合非常短的3D表二维地进行。在本专利技术的第二实施方式中,投影再现方法在以Θ,,r为球坐标的球状分布函数v(Θ,,r)的基础上三维地进行。在本专利技术的另一个实施方式中,梯度脉冲在所有空间方向上这样形成,使得第一稳态信号是一个FISP信号而第二稳态信号是一个PSIF信号,或者,所述梯度脉冲在所有空间方向上这样形成,使得第一稳态信号是一个真FISP信号而第二稳态信号是一个T2*加权的真FISP信号。在真FISP序列的情况下,所述梯度脉冲是双极性的并相对于TR/2点对称,或者在另一种可能的实施方式中是多极性的并相对于TR/2轴对称,其中该梯度脉冲的平面内容分别对于一个轴总地给出值零。在这种情况下,可以在TR/2下采集一个可优选地作为导航信号使用的回波信号。在按照本专利技术的序列中,总体上梯度幅度的平方和应该是常数。分别通过半傅立叶方法再现第一和第二稳态信号。本方法的特征在于-短的T2时间处于毫秒范围内,-很短的回波时间TE1和TE2处于数百微秒的范围内,-很短的3D表的长度处于数百微秒的范围内,-重复时间TR处于几毫秒的范围内,-T2lang处于数十毫秒至秒的范围内。此外,本专利技术还提供了一种适合于实施上述方法的装置。附图说明下面,借助于附图所示优选实施方式详细说明本专利技术的优点、特征和特性。其中,图1示意地示出一台核自旋断层造影仪,图2A示意地示出具有在x和y方向上的投影梯度以及在层方向上的短3D表的DESS序列(英语为Double Echo in Steady State,双回波稳态序列),图2B示意地示出具有在所有三个空间方向上的投影梯度的DESS序列,图2C示意地示出具有在x和y方向上的投影梯度以及在层方向上的短3D表的真FISP序列,图2D示意地示出具有在所有三个空间方向上的投影梯度的真FISP序列,图2E示意地示出具有在所有三个空间方向上的投影梯度的轴对称的真FISP序列,图3示意地示出将引入到所希望的T2图像的稳态信号相减的形式的组合,图4示意地示出在SSFP序列以及其组合下的信号趋势,该序列及其组合均依赖于T2弛豫时间,以及图5示意地示出不同的在常规DESS序列中使用的和出现的信号变化。具体实施例方式图1示出了用于按照本专利技术产生对象的核自旋图像的核自旋断层造影仪的示意图。这里,核自旋断层造影仪的构造对应于常规断层造影仪的构造。基本磁场磁铁1产生时间上恒定的强磁场,使例如人体待查部位的对象的检查区域中的核自旋极化或者对齐。核自旋共振测量所要求的基本磁场的高度均匀性被定义在球型测量空间M中,待检查的人体部分被送入其中。为了对均匀性要求提供支持以及特别是消除时间上不变的影响,在合适的位置加装了由铁氧磁性材料制成的填隙片。时间上变化的影响通过由补偿电源15控制的补偿线圈2消除。在基本磁场磁铁1中安装了一个由三个分绕组组成的圆柱型梯度线圈系统3。每个分绕组通过一个放大器14被提供电流以便在笛卡儿坐标系中产生各方向上的线性梯度场。其中,梯度线圈系统3的第一分绕组产生x方向上的梯度Gx,第二分绕组产生y方向上的梯度Gy,而第三分绕组产生z方向上的梯度Gz。每个放大器14包括一个数模转换器,该转换器由一个序列控制器18控制,用于准时地产生梯度脉冲。在梯度线圈系统3内有一个高频天线4,它将由高频功率放大器30给出的高频脉冲变换成交变磁场,用于对待检查对象或对象的待检查部位进行核激励或者使核自旋对齐。高频天线4还将上述核自旋发出的交变磁场,即通常由一个或多个高频脉冲和一个或多个梯度脉冲组成的脉冲序列引起的核自旋回波信号,变换成电压,通过放大器7送至高频系统22的高频接收通道8。该高频系统22还包括发送通道9,在该通道9中产生用于激励磁核共振的高频脉冲。其中,各高频脉冲根据由设备计算机20预先给出的脉冲序列在序列控制器18中用复数数列数字地表示出。该数序列作为实部和虚部通过各自的输入12送至高频系统22中的数模转换器并从那送至发送通道9。在发送通道9中将该脉冲序列调制到高频载波上,该载波的基本频率对应于测量空间中核自旋的谐振频率。通过发射接收转换器6实现由发射运行到接收运行的转换。高频天线4在测量空间M中发射高频脉冲来激励核自旋,并扫描所产生的回波信号。相应获得的核共振信号在高频系统22的接收通道8中被相位敏感地解调制,并分别通过本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于在磁共振断层造影成像中确定具有短T2时间的组织的T2加权图像的方法,其特征在于,在具有非层选择高频激励脉冲的稳态自由进动序列以及投影再现方法的范围内,每个序列过程分别读出半个回波形式的第一稳态信号以及另一个具有很短回波时间TE↓[1]和TE↓[2]=2TR-TE↓[1]的半个回波形式的第二稳态信号,并且将它们通过加权相加这样组合,使得在所述序列的基础上得到具有短T2时间的组织的磁共振断层造影图像。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:迈克尔戴姆林
申请(专利权)人:西门子公司
类型:发明
国别省市:DE[德国]

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