磁共振成像装置制造方法及图纸

一种ＭＲ成像装置，它包含：在成像空间内产生均匀静磁场的主磁铁；产生包括选片梯度场脉冲、读取梯度场脉冲和脉冲编码梯度场脉冲在内的三种梯度场脉冲的第一、第二和第三梯度场线圈；向位于成像空间内的物体发射激发ＲＦ脉冲和多个重聚焦ＲＦ脉冲并探测物体发出的回波信号的ＲＦ线圈；连续发射激发ＲＦ脉冲和重聚焦ＲＦ脉冲的ＲＦ发射器；选片梯度场脉冲发生器；读取梯度场脉冲发生器；相位编码梯度场脉冲发生器；指定装置和数据处理器。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及利用NMR(核磁共振)的MR(磁共振)成像装置，特别是涉及基于GRASE(梯度和自旋回波)技术的高速成像。迄今为止已经构思了各种能够高速成像的MR成像装置。例如，已知有一种称为GRASE技术(参见美国专利No.5,270,654和K.Oshio与D.A.Feiberg的“GRASE(梯度和自旋回波)成像一种新的快速MRI技术”，《医学中的磁共振》，卷20，344-349页，1991年)的MR成像装置，它产生一脉冲序列供高速成像。基于GRASE技术的脉冲序列综合了EPI(回波平面成像)技术和RARE(带弛豫增强下的快速获取)技术，前者是一种通过切换梯度磁场极性产生梯度回波信号的高速成像技术，而后者利用激发RF(射频)脉冲和重聚焦RF脉冲产生自旋回波信号。现借助附图说明图1A-1E和图2A-2C将描述通常情况下基于GRASE技术的脉冲序列。如图1A所示，在该序列中施加了一个激发RF脉冲100(由于它使质子的自旋相位旋转了90°，所以又称90°脉冲)，跟随其后的是多个(本实例中为3个)重聚焦RF脉冲101-103(由于它们使质子的自旋相位旋转180°，所以又称180°脉冲)。如图1B所示，脉冲110-113与这些RF脉冲同时施加以形成选片梯度场Gs。接着，如图1C所示，施加脉冲120以形成退相(dephasing)梯度场Gr从而打乱质子的排列，随后在上述RF脉冲之间施加脉冲121-123以形成读取和频率编码梯度场Gr。而且，如图1C所示，在一个180°脉冲与下一个180°脉冲之间(101与102、102与103或者103之后)多次(本实例中为3次)切换每一个Gr脉冲。如图1E所示，这在对应90°脉冲100与180°脉冲101之间的时间间隔偶数倍的时刻产生了自旋回波信号S2(SE1)、S5(SE2)和S8(SE3)，以及梯度回波信号S1(GE1)、S3(GE2)、S4(GE3)、S6(GE4)、S7(GE5)和S9(GE6)。如图1D所示，紧接在9个回波信号S1-S9产生之前施加了相位编码梯度场Gp的脉冲。Gp脉冲施加的个数对应于相位编码量从而使得取自回波信号S1-S9的数据如图2A所示排列在k空间(又称原始数据空间)内。具体而言，从回波信号SE1-SE3中获得的数据被排列在k空间的中部区域(低频区域)R2。从梯度回波信号GE1、GE3和GE5中获得的数据和从梯度回波信号GE2、GE4和GE6中获得的数据被分别排列在k空间的边缘区域(高频区域)R1和R3。在R1、R2和R3的每个区域中，数据按照回波信号产生的次序从顶部向底部排列，即从正高频区域经低频区域到负高频区域排列。施加一定数量的对应各回波信号的相位编码梯度场Gp的脉冲以实现上述排列。如图1D和2B所示，为了提供这样的相位编码量，施加数量最多的脉冲为紧接在第一180°脉冲101之后而紧接在第一梯度回波信号S1(GE1)之前的相位编码梯度场Gp的脉冲131a。因此从梯度回波信号S1(GE1)获取的数据被放置在k空间最上面的位置(正区域)。分别紧接在回波信号S2(SE1)和S3(GE2)之前的相位编码梯度场Gp的脉冲131b和131c的极性与梯度场脉冲131a的相反。脉冲131b和131c的幅度相同，它们都小于梯度场脉冲131a的绝对值。因此，如图2A所示，从回波信号S2和S3获取的数据从取自信号S1的数据的位置向下等距离地排列在k空间内。接着施加的相位编码梯度场脉冲131d的用途是起反绕作用，即，在施加下一个180°脉冲102之前使相加的相位编码量复位为零。在第二180°脉冲102之后施加的相位编码梯度场脉冲132a的幅度略小于梯度场脉冲131a的幅度。因此，回波信号S4(GE3)具有放置在k空间内紧靠取自回波信号S1(GE1)的数据下面的相位编码量。分别紧接在回波信号S5和S6之前的相位梯度场脉冲132b和132c的幅度和极性与上述梯度场脉冲131b和131c的相同。因此，从回波信号S5(SE2)和S6(GE4)获取的数据在k空间内从取自信号S4的数据的位置向下排列，其间隔对应于排列来自回波信号S1、S2和S3的数据的间隔。这样，来自回波信号S5和S6的数据被排列在k空间内分别紧接在来自信号S2和S3的数据之下。接着施加一个反绕梯度场脉冲132d。在第三180°脉冲103之后施加的梯度场脉冲133a的幅度还略小于梯度场脉冲132a的幅度。梯度场脉冲133b和133c的幅度和极性与梯度场脉冲131b和131c以及梯度场脉冲132b和132c的相同。因此，从回波信号S7(GE5)、S8(SE3)和S9(GE6)获取的数据被分别排列在k空间内紧接在来自回波信号S4、S5和S6的数据之下。如上所述，设定了相位编码量的积分从而将取自自旋回波信号的数据(没有静磁场不均匀和化学位移引起的相位误差)排列在k空间的中部区域R2内，该区域是低频区域，对经k空间傅里叶变换重建图像的对比度具有决定性的影响。这样做的优点是重建图像不易产生模糊，而这种模糊是k空间不连续相位编码量导致(它由相位误差引起)的一种假象。而且，在上述序列中，在180°脉冲之间的各个时间间隔内具有相同产生次序的回波信号被划分在一起(图2A中的SGE1、SSE和SGE2)。虽然该种排列在回波信号组边界处仍存在相位误差，但是在分在一起的回波信号之间的边界处却消除了相位误差，从而避免了图像的模糊。但是在上述普通脉冲序列中，在取自分成组的回波信号的数据组之间(SGE1与SSE之间和SSE与SGE2之间)存在着信号强度上的显著差异ΔS。即，回波信号S1-S9具有如图2C所示的强度。其原因在于，如图1E所示，回波信号S1-S9在第一90°脉冲100之后以时间常数T2和T2*逐渐衰减。时间常数T2代表随自旋回波信号发生的横向弛豫时间(又称自旋-自旋弛豫时间)。时间常数T2*代表随梯度回波信号发生的横向弛豫时间，它包含因静磁场不均匀引起的较时间常数T2快衰减。这样，回波信号S1-S9的强度按照产生的次序依次减小。如图2A所示，取自回波信号S1-S9的数据被排列在k空间内。如沿着k空间内相位编码方向Kp(即垂直方向)所见，在取自回波信号S7(GE5)的数据与取自回波信号S2(SE1)的数据之间边界(即SGE1与SSE之间的边界)处以及取自回波信号S8(SE3)的数据与取自回波信号S3(GE2)的数据之间边界(即SSE与SGE2之间的边界)处的信号强度变化剧烈。这带来的缺点是，当通过对上述k空间内排列的数据进行傅里叶变换来重建图像时，假象将使重建图像模糊。如上所述，在产生的回波信号内的中部回波信号S5(即自旋回波信号SE2)被放置在k空间中部区域R2的中部。这使得重建图像的对比度固定不变，并且无法将其调整到所需的水平。针对上述情况提出了本专利技术，其目标是提供一种在抑制使图像模糊的假象的同时能够调整重建图像的对比度的MR成像装置。按照本专利技术，实现上述目标的利用核磁共振(NMR现象)的MR成像装置包含(a)在成像空间内产生均匀静磁场的主磁铁；(b)产生包括选片梯度场脉冲、读取梯度场脉冲和相位编码梯度场脉冲在内的三种梯度场脉冲的第一、第二和第三梯度场线圈，其磁场强度在成像空间内沿三个正交方向变化；(c本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用核磁共振（ＮＭＲ现象）的ＭＲ成像装置，其特征在于包含：（ａ）在成像空间内产生均匀静磁场的主磁铁；（ｂ）产生包括选片梯度场脉冲、读取梯度场脉冲和相位编码梯度场脉冲在内的三种梯度场脉冲的第一、第二和第三梯度场线圈，其磁场强度在所 述成像空间内沿三个正交方向变化；（ｃ）向位于所述成像空间内的物体发射激发ＲＦ脉冲和多个重聚焦ＲＦ脉冲并探测物体发出的回波信号的ＲＦ线圈；（ｄ）与所述ＲＦ线圈相连以按照预先确定的时序通过ＲＦ线圈连续发射所述激发ＲＦ脉冲和所述重聚焦ＲＦ 脉冲的ＲＦ发射器；（ｅ）通过所述第一梯度场线圈按照所述激发ＲＦ脉冲和所述重聚焦ＲＦ脉冲一定的时间关系产生所述选片梯度场脉冲以选择层平面的选片梯度场脉冲发生器；（ｆ）读取梯度场脉冲发生器，用于在所述重聚焦ＲＦ脉冲之间的每个脉冲间隔内通 过多次切换极性来产生多个分布在一个自旋回波信号前后的多个梯度回波信号，以及用于按照与所述自旋回波信号和所述梯度回波信号一定的时间关系通过所述第二梯度场线圈产生读取梯度场脉冲；（ｇ）紧接在产生所述回波信号前通过所述第三梯度场线圈产生所述相 位编码梯度场脉冲以实现所述回波信号的相位编码的位编码梯度场脉冲发生器，所述相位编码梯度场脉冲发生器满足下列条件Ａ－Ｆ：Ａ．所述相位编码梯度场脉冲具有变化的强度从而改变所述回波信号的所有的积分相位编码量；Ｂ．所述相位编码梯度场脉冲具有 变化的强度以给予每组所述自旋回波和在所述脉冲空间内具有相同产生次序位置的所述梯度回波信号组合适的积分相位编码量；Ｃ．所述相位编码梯度场脉冲具有变化的强度以给予所述梯度回波信号组的积分相位编码量比所述自旋回波信号的所述组的积分相位编码量更 大的绝对值；Ｄ．所述相位编码梯度场脉冲具有变化的强度以给予在自旋回波组内具有特定产生次序位置（即自旋回波组内的次序）的自旋回波信号（即参考自旋回波信号）一个靠近所述自旋回波信号组（即自旋回波组）中部位置的积分相位编码量；Ｅ．所述相位 编码梯度场脉冲具有变化的强度，从而在所述参考自旋回波信号处于自旋回波组内最先或最后位置的情况下，在所述自旋回波信号组内的所述自旋回波信号的积分相位编码量的绝对值按照在自旋回波组内的次序从所述参考自旋回波信号的相位编码量开始依次增加或者减少；以及Ｆ．所述相位编码梯度场脉冲具有变化的强度，从而在所述参考自旋回波信号在自旋回波组内处于最先或最后位置的情况下，所述梯度回波...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：石川亮宏，
申请(专利权)人：株式会社岛津制作所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]