多截面／区块磁共振讯号的控制方法、成像方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种多截面／区块磁共振讯号的控制方法，是对一受测物进行包括下述步骤：（ａ）施加一个或多个载有至少二频率的射频脉冲与一截面／区块激发梯度磁场，使受测物对应各频率的至少二截面／区块被激发；（ｂ）施加一空间编码梯度磁场；及（ｃ）施加至少一能使各截面／区块彼此区隔的截面／区块区隔梯度磁场。借由本发明专利技术方法取得的资料能同时重组多截面／区块的磁共振影像且兼容于现有系统硬件。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种磁共振系统的控制方法、成像方法及系统，年寺别是涉及一种同时取得多截面/区块磁共振讯号的控制方法、成像方法及系统。
技术介绍
1. 二维磁共振成像原理二维磁共振影像的成像原理，主要是将一待测物置于静磁场中，然后配合射频线圈来激发待测物某区域中的所有原子核激发(Excitation)、弛缓(Relaxation)的讯号，并加入梯度(Gradient)磁场，再以射频线圈接收后处理为磁共振影像，若要了解该区域不同位置的结构或功能性变化，则改变梯度磁场以决定要在那个位置取得截面。二维的空间编码流程是先开启一截面梯度磁场Gz，同时配合适当频率的射频脉冲激鼓方向某一截面之后，二维的空间编码开启一相位梯度磁场Gy一段时间后关闭，使Y方向的原子核达到某一程度的相位差异，接着开启一频率梯度磁场Gx，同时接收讯号，此时会接收到某一相位差异的不同频率(X方向)的讯号总合，这就在由相位差异大小和频率大小两个变项形成的空间中取得一条线上的讯息，此空间称为k空间(k-space)。接着再重复同样的流程，但改变相位梯度磁场Gy的强度，使Y方向的原子核达到另一程度的相位差异，再接收此一相位差异下不同频鄉方向)的讯号总合，又祖空间中取得另一条线。因此旨流程是在不同的相位差异情况下接收不同频率讯号的总合，完成整个k空间的取样，每改变一次相位差异要再开启截面梯度磁场Gz来激发所选的截面。当k空间取样完成后，进行二维傅利叶转换，将相^立差异和频率的讯息转换成在X-Y平面上不同位置的讯号强弱形成一水平截面上或一区块的影像，就成为一张二维磁共振影像。2.三维磁共振成像原理三维磁共振影像与二维磁共振影Y象的成像原理类1以，唯一的区别在于空5间编码方式不同。三维的空间编码是开启一相位梯度磁场Gy及一区块梯度磁场Gz—段时间后关闭，使Y方向奴方向的原子核达到某一程度的相位差异，接着再重复同样的流程，但改变相位梯度磁场Gy及区i央梯度磁场Gz的强度，依此类推；当k空间取样完成后，进行三维傅利叶转换就成为一张三维磁共振影像。3. 二维/三维磁共振影像的共同缺点参阅图1 ，现有的二维空间编码程序每次仅能对受测者的单一截面进行处理，也就是沿着扫描方向进行多次扫描以取得多截面影像；因此，每次扫描只能得到一张影像，扫 次得至1胸长影像，全部截面影像取得时间的计算公式如公式l所示全部截面影像取得时间=X ^ X ^ X W"'" 公式l所述WM为讯号平均次数，^为全部的编码次数，以二维共振影像为例，全部的编码次数W"也就是相位编码次数， 77 为每次撷取一条线所花费的时间，及 '"为截面数。因此，以需要取得的总张敬56张截面影像为例，截面影像的总张数^&。=256，讯号平均次数A^^-1，相位编码次数^^=128，每次撷取一条线所花费的时间^=0.1秒，则全部截面影像取得时间就需要约54分钟左右，过程相当耗时。参阅图2 ，现有的三维空间编码程序一次扫描仅能对受测者的单一区块进行激发以得到该区块的全部截面影像，又，三维磁共振影像的影像取得时间也如公式l所示，但全部的编码次数Vpt相位编码次数(A^)x截面编码(iVz)次数，可想而知，三维磁共振影像取得时间比二维磁共振影像的取得时间将更为耗时。4. 其它相关技术因而，磁共振影像的加速是一个众多研究者持续致力于突破的目标，也是生医研究者用以更快取得实时影像的一大利器，任何的加速方式对于磁共振造影都是非常的具有吸引力，也就导致了大量的人力资源SA相关研究，因此发展出同时激发-分时撷取、阵列线圈加速、资料接收减量等不同种加速方式。相关的先前技术介绍如下.-1. Simultaneous multislice acquisition of MR images by Hadamard陽encodedexcitation (简称SMA系列)同日中激发多截面，但是接收的是多截面的混合影像，需要利用每张截面激发射频电磁波的不同特性去解多项式以得到完整个个别影像信息，缺点是需要额外的运算时间，并且需要N次的激发接收才能算回N张不同的截面，对于时间的节省没有任何帮助。2. Simultaneous parallel inclined readout image technique (简禾尔SMA系歹lJ):同时激发多张截面，且在接收的时候，由梯度线圈将不同截面赋予不同的磁场，缺点是多增加的梯度磁场会使得影像产生不可避免的模糊现象，降低影像品质。3. Use of Multicoil Arrays for Separation of Signal from Multiple SlicesSimultaneously Excited (简称SENSE系歹i」)利用多个线圈不同位置的接收灵敏度差异，同时接收后不同截面影像信息后计算出不同位置的真实影像，缺点是需要额外的硬件，加速四倍就需要多至少四组接收线圈，加速效果与增加线圈数量不成正比。4. MAMBA系列除了普通的线性梯度线圈之外，还增加一组阶梯式的梯度线圈，使得不同截面的影像能有不同的载波频率，缺点在于需要额外的硬设备(MAMBA梯度线圈)，且加速倍数、多截面间距因着硬件而被固定，无法任意调整。因此，以往各种技术具有下述缺失一、 取像缓慢传统的磁共振系统取像技术无法同时激发且撷取多张待测物不同位置的磁共振影像，造成现有磁共振系统的取像时间十分耗时。二、 兼容性低例如MAMBA系歹U、 SENSE系列须加增额外硬件设施如额夕卜射频信道/梯度线圈，或如SIMA系歹懦加增额外影像信息演算时间，无法兼容于现有磁共振仪器设备。三、 成像品质不佳例如SMA系列多增加的梯度磁场会使得影像产生不可避免的模糊现象，降低影像品质。
技术实现思路
本专利技术的一目的在于，为了克服取像缓漫的问题，提供一种同时施加一个或多个载有至少二频率的射频脉冲与截面/区块激发梯度磁场的多截面/区块磁共振讯号的控制方法，使受测物对应各频率的至少二截面/区块被激发，以达成取像快速的功效。7本专利技术的另一目的在于，为了克服兼容性低的问题，提供一种完全无须修改现有系统软硬件就可同时取得多截面/区块磁共振讯号的成像系统，以达成兼容性高的功效。本专利技术多截面/区i央磁共振讯号的控制方法是对一受测物进行包括下述步骤(a)施加一个或多个载有至少二频率的射频脉冲与一截面/区±央激发梯度磁场，使受测物对应各频率的至少二截面/区块被激发；(b)施加一空间编码梯度磁场；及(C)施加至少一能使各截面/区块彼此区隔的截面/区块区隔梯度磁场。本专利技术同时取得多截面/区块磁共振讯号的成像系统用以令一受测物产生一磁共振讯号，并藉由磁共振讯号还原出不同截面/区块的空间编码资料，成像系统包括一射频激发模块、 一射频接收模块、 一梯度磁场输出模i央及一控制前述元件动作的序列控制器。序列控制器用以控制射频激发模块、梯度磁场输出模i央及射频接收模块，用以执行同时取得多截面/区块磁共振讯号的控制禾辨；射频激发模±央用以受控施加一个或多个载有至少二频率的射频脉冲予受测物，使受测物对应各频率的至少二截面/区块被激发；梯度磁场输出模±央用以受控施加一空间编码梯度磁场，并施加一截面/区块激发梯度磁场与至少一能使各截面/区块彼此区隔的截面/区±央梯度磁场本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多截面／区块磁共振讯号的控制方法，其特征在于：所述控制方法是对一受测物进行包括下述步骤：　　　　（ａ）施加一个或多个载有至少二频率的射频脉冲与一截面／区块激发梯度磁场，使受测物对应各频率的至少二截面／区块被激发；　　　　（ｂ）施加一空间编码梯度磁场；及　　　　（ｃ）施加至少一能使各截面／区块彼此区隔的截面／区块区隔梯度磁场。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈志宏，阙志达，吴亿泽，郭立威，
申请(专利权)人：陈志宏，阙志达，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]