使用导航器的MR成像制造技术

技术编号:7609375 阅读:199 留言:0更新日期:2012-07-22 19:13
本发明专利技术涉及一种对放置于静态并且基本均匀的主磁场中的身体(10)的至少一部分进行磁共振(MR)成像的方法。该方法包括如下步骤:-通过向所述部分施加包括至少一个RF脉冲(α)和切换的磁场梯度(GX/GY)的成像序列(IMG)在空间受限的感兴趣体积(20)之内有选择地激励核磁化;-从所述感兴趣体积(20)采集至少一个MR成像信号;-通过向所述部分施加包括至少一个RF脉冲和切换的磁场梯度的导航器序列(NAV)在空间受限的导航器体积(21)之内激励核磁化,其中,所述导航器体积(21)与所述感兴趣体积(20)至少部分交叠;-从所述导航器体积(21)采集至少一个MR导航器信号;-从所采集的MR成像信号重建MR图像。本发明专利技术的目的是使MR成像能够有可靠的运动检测和高的图像质量。为此目的,本发明专利技术提出,在应用导航器序列(NAV)之前,通过向所述部分施加包括至少一个RF脉冲(-α)的去标记序列(UNLBL)将感兴趣体积(20)之内的核磁化变换回纵向磁化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及磁共振(MR)领域。本专利技术尤其适于与用于诊断目的的MR成像方法和 MR装置相结合,并将特别参考其加以描述。然而,应当认识到,本专利技术也适用于诸如MR波谱分析(spectroscopy)的其他类似应用。当前,尤其是在医学诊断领域中,广泛使用MR成像方法,该方法利用磁场和核自旋之间的交互以便形成二维或三维图像,因为对于软组织的成像,它们在许多方面优于其他成像方法,不需要致电离辐射并且通常不是侵入性的。根据一般的MR方法,将待检查的患者的身体布置在强的均勻磁场中,磁场的方向同时定义测量所依据的坐标系的轴(通常为ζ轴)。磁场根据磁场强度针对各个核自旋产生不同的能级,可以通过施加具有定义频率(所谓的拉莫尔频率或MR频率)的交变电磁场 (RF场)激励各个核自旋(自旋共振)。从宏观角度讲,各个核自旋的分布产生总体磁化, 通过施加适当频率的电磁脉冲(RF脉冲)能够使总体磁化偏离平衡状态,同时磁场垂直于 ζ轴(也称为纵轴)延伸,使得磁化绕ζ轴执行进动运动。进动运动描绘出锥形表面,锥形的孔径角被称为翻转角。翻转角的大小取决于所施加电磁脉冲的强度和持续时间。对于所谓的90°脉冲,自旋从ζ轴偏离到横平面(翻转角90° )。在终止RF脉冲之后,磁化弛豫返回初始平衡状态,其中,再次以第一时间常数 Tl(自旋点阵或纵向弛豫时间)建立ζ方向的磁化,并且垂直于ζ方向的方向上的磁化以第二时间常数T2(自旋-自旋或横弛豫时间)弛豫。可以利用接收RF线圈探测磁化的变化, 在MR装置的检查体积之内以某种方式布置并取向该接收RF线圈,从而在垂直于ζ轴的方向上测量磁化的变化。例如,在施加90°脉冲之后,横向磁化的衰减伴随着(局部磁场不均勻性诱发的)核自旋从具有相同相位的有序状态到所有相角非均勻分布的状态(移相)的过渡。可以利用重新聚焦脉冲(例如180°脉冲)补偿移相。这样在接收线圈中产生回波信号(自旋回波)。为了在身体中实现空间分辨率,在均勻磁场上叠加沿三个主轴延伸的线性磁场梯度,导致自旋共振频率的线性空间相关性。那么在接收线圈中拾取的信号包含可能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。通过收集若干样本对每条线进行数字化。利用傅里叶变换将一组k空间数据转换成MR图像。
技术介绍
在各种MRI应用中,被检查对象(患者)的运动可能对图像质量造成不利影响。采集用于重建图像的充分多的MR信号要花费有限的一段时间。在这段有限的采集时间期间待成像的对象的运动通常会在重建的MR图像中造成运动伪影。在常规的MR成像方法中, 当指定MR图像的给定分辨率时,仅可以在非常小的程度上减少采集时间。对于医学MR成像而言,运动伪影可能来自例如心脏循环、呼吸循环和其他生理过程以及患者运动。在动态 MR成像扫描中,数据采集期间被检查对象的运动导致各种模糊、配准不良、失真和重影。已经开发出了预期式运动校正技术,诸如所谓的导航器技术,以通过预期地调节成像参数来克服运动问题,成像参数定义成像体积之内感兴趣体积的位置和取向。在导航器技术中,从跨过被检查患者的膈膜的空间受限体积(导航器射束)采集一组MR导航器信号。为了配准MR导航器信号,可以使用所谓的2D RF脉冲。这些脉冲会激励例如笔形射束形状的空间受限导航器体积,利用梯度回波读出该射束。检测感兴趣体积运动诱发的瞬时位置的其他方法是采集位于膈膜上的二维矢状切片或采集三维低分辨率数据集。以交互方式放置相应的导航器体积,使得可以从所采集的MR导航器信号重建指示膈膜瞬时位置的位移值并将其用于实时对感兴趣体积进行运动校正。导航器技术主要用于使身体和心脏检查中呼吸运动的影响最小化,其中,呼吸运动可能严重劣化图像质量。引入了基于MR导航器信号的选通和图像校正以减少这些伪影。上述导航器技术一般可以用于MR成像的不同领域中,以便检测成像条件的特定变化。另一范例是在造影剂推注到达感兴趣的特定器官之后触发成像序列。在测量MR导航器信号之后,通常通过RF脉冲和磁场梯度脉冲的适当成像序列生成一系列经相位编码的自旋回波。测量这些自旋回波作为MR成像信号,用于通过例如2D 傅里叶变换从其重建MR图像。如上所述,理想地,将受限导航器体积放置在肝脏和肺之间的界面(局限于右侧偏侧膈的穹顶处)上,以便检测被检查患者的呼吸状态。这是因为肺和肝脏之间的MR信号对比度高。尤其在腹部应用中,出现问题,即采集MR成像信号的感兴趣体积与导航器体积部分交叠。通常,MR成像信号的采集与MR导航器信号的采集是交织的,没有时间延迟。因此,在测量MR成像信号之后,感兴趣体积之内的核磁化保持饱和。MR导航器信号中所得的饱和带(band)导致错误地检测到指示膈膜位置的对比度边缘。因此,已知的导航器方法难以用于对肝脏或肾脏进行MR成像。不可避免的是,导航器体积(至少部分)叠加在相应的感兴趣体积上,不利的后果是,由于不正确地检测到呼吸运动状态,相当大程度上降低了图像质量。WO 2008/041060 Al解决了如下问题在测量MR导航器信号之后,受限导航器体积之内的核磁化保持饱和。在这种情况下,剩余的饱和具有不利后果,即导航器体积呈现为重建MR图像中的饱和区域。在所援引的文献中提出,在生成实际成像或波谱序列之前应用导航器去标记序列。导航器去标记序列的效果是将受限导航器体积之内的核磁化转换回纵向磁化。通过这种方式,开始MR成像信号的采集,而不受导航器的干扰。然而,问题仍然存在,当以交织方式反复应用成像序列和导航器序列时,采集MR成像信号的体积之内的核磁化保持饱和。所援引的文献未提出上述问题的解决方案,上述问题与MR导航器信号中饱和带导致错误运动检测相关。
技术实现思路
从上文容易认识到,需要一种改进的MR成像方法。因此本专利技术的目的是使MR成像能够具有可靠的运动检测和高图像质量。根据本专利技术,公开了一种对放置于静态并且基本均勻的主磁场中的患者身体的至少一部分进行MR成像的方法。该方法包括如下步骤a)通过向所述部分施加包括至少一个RF脉冲和切换的磁场梯度的成像序列在空间受限的感兴趣体积之内有选择地激励核磁化;b)从所述感兴趣体积采集至少一个MR成像信号;c)通过向所述部分施加包括至少一个RF脉冲的去标记序列将所述感兴趣体积之内的核磁化变换回纵向磁化;d)通过向所述部分施加包括至少一个RF脉冲和切换的磁场梯度的导航器序列在空间受限的导航器体积之内激励核磁化,其中,所述导航器体积与所述感兴趣体积至少部分交叠;e)从所述导航器体积采集至少一个MR导航器信号;f)从所采集的MR成像信号重建MR图像。本专利技术的要点是在MR成像信号和导航器信号的交织采集方案中在采集MR导航器信号之前施加去标记序列。去标记序列的效果是将从中采集MR成像信号的感兴趣体积之内的核磁化变换回纵向磁化。通过这种方式,先前成像序列的效果很大程度上被抵销,并且实际的导航器采集开始而没有饱和带的干扰,并且因此没有错误运动校正的风险。由于在开始下一次导航器采集之前感兴趣体积之内基本没有剩余的磁饱和,所以能够执行成像和 /或波谱分析而没有对感兴趣体积位置的限制。即使诸如在腹部应用中导航器体积和感兴趣体积完全或部分重叠,也可能本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:G·M·贝克
申请(专利权)人:皇家飞利浦电子股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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