專利名稱：一種減輕磁化率偽影的三維成像方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及磁共振成像(MRI， Magnetic Resonance Imaging)技術(shù)，特別涉及一種減輕 磁化率偽影的三維成像方法及系統(tǒng)。
技術(shù)背景磁共振成像是利用磁共振現(xiàn)象進(jìn)行成像的一種技術(shù)。磁共振現(xiàn)象的原理主要包括包含 單數(shù)質(zhì)子的原子核，例如人體內(nèi)廣泛存在的氫原子核，其質(zhì)子具有自旋運(yùn)動，猶如一個小磁 體，并且這些小磁體的自旋軸無一定的規(guī)律，如果施加外在磁場，這些小磁體的自旋軸將按 外在磁場的磁力線重新排列，在這種狀態(tài)下，用特定頻率的射頻(RF， Radio Frequency)脈 沖進(jìn)行激發(fā)，這些小磁體吸收一定量的能量而發(fā)生共振，就產(chǎn)生了磁共振現(xiàn)象。停止發(fā)射射 頻脈沖后，被激發(fā)的小磁體將吸收的能量逐步以電磁波的形式釋放出來，其相位和能級都恢 復(fù)到激發(fā)前的狀態(tài)。將小磁體發(fā)射的電磁波轉(zhuǎn)化為頻域信號，再經(jīng)過空間編碼等進(jìn)一步處理 即可重建圖像。在磁共振成像技術(shù)中，施加的外在磁場包括主磁場和梯度磁場兩種，其中梯度磁場位于 成像區(qū)域內(nèi)，其作用是在主磁場內(nèi)附加一個X、 Y、 Z正交的三維空間線性變化的梯度磁場， 使不同位置的原了核具有不同的共振頻率，是成像選層和空間編碼的前提條件。以軸位二維掃描為例，在上述Z方向施加選層梯度Gz，在Y方向施加相位編碼梯度Gy， 在X方向施加頻率編碼梯度即讀出梯度Gx,圖1示出了二維掃描中X、 Y、 Z方向上施加的梯 度，其中101代表射頻脈沖，以RF標(biāo)識，第一個為9(T脈沖，第二個為18(T脈沖，在對原 子核激發(fā)一次時，使用這樣的一組脈沖；102代表選層(SS， Slice Selection)方向，以SS 標(biāo)識103代表相位編碼(PE， Phase Encode)方向,以PE標(biāo)識；104代表讀出(R0， Read Out) 方向，以R0標(biāo)識，105代表回波信號。成像時包括以下二個步驟施加梯度磁場1)在選層 方向102施加選層梯度Gz 11后，Z軸上不同位置的質(zhì)子的頻率不相同，此時利用某一頻率 的射頻脈沖便可選擇性的激發(fā)某一頻率的質(zhì)子，使得該頻率的質(zhì)子與其他頻率的質(zhì)子區(qū)分開 來，將被激發(fā)的某一頻率的質(zhì)子稱為一個層面，被激發(fā)的層面厚度由梯度場強(qiáng)和射頻脈沖的 帶寬共同決定，當(dāng)射頻脈沖帶寬越窄、梯度場強(qiáng)越大時，層面越薄，則該層面的圖像分辨率 越高，選層梯度Gz 11的施加位置與射頻脈沖的激發(fā)位置對應(yīng)2)在被激發(fā)層面內(nèi)施加相位 編碼梯度Gyl2， Y方向上不同位置的質(zhì)子存在相位差，相位編碼就是利用此相位差來決定質(zhì) 子的空間位置，相位編碼梯度Gy 12的施加位置位于選層梯度Gz 11之后；3)在被激發(fā)層面的另一個方向施加讀出梯度Gx13， X方向上不同位置的質(zhì)子所處的磁場強(qiáng)度不相同，形成的 信號會以不同的頻率進(jìn)行衰減，讀出梯度Gx 13的施加位置與相位編碼梯度Gy 12的施加位 置相同。在實(shí)施上述2) —3)步后，可以得到原子核發(fā)送的回波信號15，記錄在k空間中， 以橫軸代表頻率編碼，以縱軸代表相位編碼，形成一個數(shù)據(jù)矩陣，其中的列數(shù)為取樣點(diǎn)數(shù)， 而行數(shù)為相位編碼步數(shù)。每l個回波信號填充k空間的l行，當(dāng)掃描完成得到完整的數(shù)據(jù)矩 陣后，進(jìn)行二維傅立葉變換，重建被檢體的圖像。與上述二維掃描相比，磁共振三維成像中的三維掃描在施加梯度方面有所不同，圖2示 出了三維掃描中X、 Y、 Z方向上施加的梯度，其中201代表射頻脈沖，以RF標(biāo)識，第一個為 90°脈沖，第二個為180°脈沖；202代表選層方向，以SS標(biāo)識；203代表相位編碼方向， 以PE標(biāo)識；204代表讀出方向，以RO標(biāo)識；205代表回波信號?？梢钥闯鲈谶x層方向202上， 使用虛線表示的選層梯度Gz 21為可選施加梯度，即在選層方向202上可以不施加選層梯度， 但選層方向202上必然會施加另一種三維梯度22，該三維梯度22的位置與相位編碼梯度23 的施加位置相同，但幅度不一定與相位編碼梯度23相同，讀出梯度24的施加位置位于射頻 脈沖之后。磁化率是物質(zhì)的基本屬性之一，某種物質(zhì)的磁化率是指該物質(zhì)進(jìn)入外在磁場后，磁化強(qiáng) 度與外在磁場的比率，在磁共振成像時，兩種磁化率差別較大的組織界面上將出現(xiàn)偽影，稱 為磁化率偽影。以人體成像為例，當(dāng)人體內(nèi)被檢組織中有金屬植入物時，該被檢組織與該金 屬植入物就存在較大的磁化率差別，即存在磁化率不均勻的問題，這將會引起局部磁場不均 勻，導(dǎo)致圖像局部信號明顯減弱或增強(qiáng)即圖像信號不均勻，圖像變形等。為盡可能減輕成像 中的磁化率偽影，在大量的應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)采用自旋回波(SE， SpinEcho)類射頻脈沖序列激發(fā) 原子核，可以在二維成像中減少磁化率偽影，因此針對SE序列出現(xiàn)了一系列改進(jìn)，以實(shí)現(xiàn)更 好的消除磁化率偽影的目的，現(xiàn)有技術(shù)二維成像中主要包括以下兩種對SE序列的改進(jìn)方法①該方法可以稱為投影角度傾斜(VAT， View angle tilting)方法，主要是在二維傅 立葉成像序列基礎(chǔ)上進(jìn)行修改，具體為在施加讀出梯度的同時，在選層梯度方向上施加額外 的梯度。圖3示出了這種方法中使用的序列結(jié)構(gòu)，其中301為SE序列組成的射頻脈沖，以RF標(biāo) 識，第一個為9(T脈沖，第二個為180°脈沖；302代表選層方向，以SS標(biāo)識，在該方向上 包括選層梯度31，以及箭頭所指的額外選層梯度32; 303代表相位編碼方向，以Pli標(biāo)識， 在該方向上包括施加的相位編碼梯度33; 304代表讀出方向，以RO標(biāo)識，在該方向上包括施 加的讀出梯度34?？梢钥闯鲈谑┘幼x出梯度34的同時在選層方向302上施加額外的選層梯度32。在選層方向上施加額外的選層梯度后，可以使被檢體的投影角度發(fā)生傾斜，以減輕化 學(xué)位移對成像的影響。圖4a示出的是選層方向未施加額外選層梯度之前存在化學(xué)位移偽影時 的成像，其中4i為被檢組織，其中不同組織之間存在化學(xué)位移，42為成像，可以看出42上 對應(yīng)被檢組織41存在化學(xué)位移的部位存在圖像變形，以A和B分別標(biāo)識。圖4b示出的是選 層方向施加額外選層梯度之后消除化學(xué)位移偽影時的成像，其中的^為傾斜角度，43為被檢 組織，與圖4a相同，其中不同組織之間也存在化學(xué)位移，44為成像，可以看出由于^的存在， 成像上對應(yīng)被檢組織43存在化學(xué)位移的部位不存在圖像變形，因此在選層方向施加額外選層 梯度之后，化學(xué)位移偽影對成像的影響得到了明顯抑制。實(shí)踐證明，該方法同樣可以用來減 少成像中由于金屬植入物等引起的磁化率偽影。
但是該方法存在一定的缺陷，即投影角的傾斜會導(dǎo)致圖像邊緣模糊，為了克服圖像邊緣 模糊的問題，目前存在加大讀出帶寬的方案，讀出帶寬為采集每個回波信號時間的倒數(shù)，加 大讀出帶寬就是減小接收回波信號在k空間填充數(shù)據(jù)的時間，但這種做法將降低圖像信噪比， 從而降低圖像的質(zhì)量，使圖像中的一些細(xì)節(jié)部分被湮滅。實(shí)驗(yàn)證明，為了減少磁化率偽影對 成像的影響，使用該方法時需要比減少化學(xué)位移偽影更大的傾斜角，這將加劇圖像邊緣的模 糊程度，如果采用更大的讀出帶寬，將使圖像信噪比進(jìn)一步變差。
②該方法也可以稱為z-Shim方法，在普通二維傅立葉成像序列的選層梯度后，施加 系列稱為勻場(shimming)的梯度。圖5示出了這種方法中使用的序列結(jié)構(gòu)，其中501為SE 回波序列組成的射頻脈沖，第一個為90°脈沖，第二個為180°脈沖；502代表選層方向， 在該方向上施加選層梯度51，箭頭所指52為施加的shimming梯度；503代表相位編碼方向， 在該方向上施加的相位編碼梯度53; 504代表讀出梯度方向，在該方向上施加的讀出梯度54。
該方法的理論基礎(chǔ)是假設(shè)被檢體的每個體素內(nèi)，由于磁化率不均勻?qū)е碌拇艌霾痪鶆蛟?選層方向上的空間分布為線性，通過在選層方向上施加一個和該磁場不均勻方向相反的磁場 梯度，達(dá)到重聚相位克服磁化率偽影的目的。在成像時，每施加一個shirmiing梯度成一幅圖 像，施加若干個shimming梯度后，得到的若干幅圖像，根據(jù)這若干個圖像的成像效果，選擇 一個補(bǔ)償效果最好的shimming梯度，作為最終成像的shimming梯度。
實(shí)踐證明，該方法能夠較好的克服磁化率不均勻所導(dǎo)致的圖像信號不均勻問題，但找到 最終成像的shimming梯度需要一個人工搜索的繁瑣過程，掃描時間較長，即成像效率較差。
綜上所述，目前在二維成像中針對減輕磁化率偽影所采取的方法，還無法基于高成像效 率，取得較好的效果，也沒有專門針對三維成像的減輕磁化率偽影的方法
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的一個主要目的在于提供一種減輕磁化率偽影的三維成像方法，該方法 能夠基于高成像效率，顯著減輕三維磁共振成像中的磁化率偽影。
本發(fā)明的另一個主要目的在于提供一種減輕磁化率偽影的三維成像系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠基 于高成像效率，顯著減輕三維磁共振成像中的磁化率偽影。
本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的
一種減輕磁化率偽影的三維成像方法，該方法包括
確定合成一幅三維圖像所需三維子圖像的數(shù)量、以及重建每一幅三維子圖像需要使用射 頻脈沖激發(fā)被檢體的次數(shù)；
對于每一幅三維子圖像，使用射頻脈沖激發(fā)被檢體所述次數(shù)，并施加讀出梯度接收回波 信號，然后根據(jù)該三維子圖像的所有回波信號重建出該三維子圖像；
使用重建出的所有三維子圖像，合成一幅三維圖像。
所述確定三維子圖像的數(shù)量為確定一幅三維子圖像的層厚，使用一幅三維圖像的層厚 除以所述一幅三維子圖像的層厚，得到所述三維子圖像的數(shù)量。
所述被檢體使主磁場偏移較大時所確定的三維子圖像的層厚，小于所述被檢體使主磁場 偏移較小時所確定的三維子圖像的層厚。
所述射頻脈沖為可變翻轉(zhuǎn)角快速自旋回波序列，或自旋回波序列，或快速自旋回波序列。
該方法進(jìn)一步包括在施加讀出梯度的同時，在選層方向上施加一個額外的選層梯度， 使被檢體的投影角度發(fā)生傾斜。
該方法進(jìn)一步在接收回波信號時增加讀出帶寬。
所述合成的步驟是采用最大灰度投影方法或者自適應(yīng)合成法實(shí)現(xiàn)的。
一種減輕磁化率偽影的三維成像系統(tǒng)，包括一個梯度磁場施加模塊、 一個激發(fā)模塊、一 個接收模塊和一個成像模塊，該系統(tǒng)進(jìn)一步包括一個參數(shù)確定模塊和一個合成模塊，其中
所述參數(shù)確定模塊，用于確定合成一幅三維圖像所需三維子圖像的數(shù)量、以及重建每一 幅三維子圖像需要使用射頻脈沖激發(fā)被檢體的次數(shù)；
所述梯度磁場施加模塊，用于在選層方向施加選層梯度，在相位編碼方向施加相位編碼 梯度，以及在讀出梯度方向施加讀出梯度；
所述激發(fā)模塊，用于向被檢體發(fā)射射頻脈沖，以激發(fā)被檢體所述次數(shù)；
所述接收模塊，用于在梯度磁場施加模塊施加讀出梯度時，接收被檢體發(fā)送的回波信號;所述成像模塊，用于利用所述接收模塊接收的同一個三維子圖像的所有回波信號重建出一幅三維子圖像；
所述合成模塊，用于使用重建出的所有三維子圖像，合成一幅三維圖像。
所述梯度磁場施加模塊進(jìn)一步用于在讀出梯度方向施加讀出梯度的同時，在選層方向施加一個額外的選層梯度，使被檢體的投影角度發(fā)生傾斜。
基于上述技術(shù)方案，本發(fā)明減輕磁化率偽影的三維成像方法及系統(tǒng)，利用被檢體原子核發(fā)送的回波信號，重建若干幅三維子圖像，再將所有得到的三維子圖像合成為一幅三維圖像。由于三維成像中，選層方向具有三維梯度，因此合成的三維圖像包含了每一幅三維子圖像掃描時所使用的不同三維梯度，相當(dāng)于直接形成該三維圖像時，施加了不同的z-shim梯度掃描的結(jié)果，即減輕了成像中的磁化率偽影。但直接形成三維圖像時，需要每使用一個z-shim梯度時形成一次圖像，并由人工搜索最佳補(bǔ)償z-shim梯度的過程，因此使用上述合成三維圖像的方法免去上人工搜索的過程，提高了成像效率。
進(jìn)一步地，本發(fā)明技術(shù)方案中，還可以在選層方向上施加額外的選層梯度，使得投影角度發(fā)生傾斜，基于該傾斜的投影角度，可以改善由于磁化率不均勻?qū)е碌膱D像變形的問題；并且重建上述每一幅三維子圖像時，都可以增加讀出帶寬以克服在選層方向上施加額外的選層梯度后所導(dǎo)致的圖像邊緣模糊；但上述增加讀出帶寬并不會降低圖像信噪比，這是因?yàn)楹铣扇S圖像的每一幅三維子圖像，分別使用k空間中的數(shù)據(jù)進(jìn)行重建，由于k空間中的數(shù)據(jù)都是根據(jù)原子核發(fā)送的回波信號填充，因此使用這種合成的方法時，相當(dāng)于將每一幅的三維子圖像使用的原子核發(fā)送的回波信號進(jìn)行了平均，根據(jù)噪聲隨機(jī)出現(xiàn)的特性，上述平均使得最終的三維圖像并不會因?yàn)橹亟恳环S子圖像時增加了讀出帶寬而出現(xiàn)信噪比下降的缺陷。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)二維掃描中在梯度磁場方向施加的梯度示意圖；圖2為現(xiàn)有技術(shù)三維掃描中在梯度磁場方向施加的梯度示意圖3為現(xiàn)有技術(shù)中投影角度傾斜方法中使用的序列結(jié)構(gòu)示意圖4a為現(xiàn)有技術(shù)中投影角度傾斜方法中，選層方向未施加額外選層梯度之前存在化學(xué)位移偽影時的成像示意圖4b為現(xiàn)有技術(shù)中投影角度傾斜方法中，選層方向施加額外選層梯度之后的成像示意
圖；圖5為現(xiàn)有技術(shù)中z-shim方法中使用的序列結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本發(fā)明減輕磁化率偽影的三維成像方法中使用的序列結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為本發(fā)明減輕磁化率偽影的三維成像方法的流程圖；圖8為本發(fā)明減輕磁化率偽影的三維成像系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
為使本發(fā)明的目的和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，這些說明是非限制性的。
首先，介紹本發(fā)明減輕磁化率偽影的方法。
本發(fā)明減輕磁化率偽影的三維成像方法中，確定合成一幅三維圖像所需三維子圖像的數(shù)量、和重建每一幅三維子圖像需要使用射頻脈沖激發(fā)被檢體原子核的次數(shù)；對于每一幅三維子圖像，使用射頻脈沖激發(fā)原子核確定的次數(shù)，并施加讀出梯度接收回波信號，根據(jù)該三維子圖像的所有回波信號重建出該三維子圖像；使用重建出的所有三維子圖像，合成一幅三維圖像。
本發(fā)明減輕磁化率偽影的三維成像方法中，梯度磁場可以包括在選層方向施加的選層梯度，在選層方向?qū)?yīng)讀出梯度的時間施加的額外的選層梯度；和在相位編碼方向施加的相位編碼梯度；和在讀出方向施加的讀出梯度。
在下文的描述中，將每使用射頻脈沖激發(fā)原子核確定的次數(shù)后，重建的三維子圖像稱為三維薄層圖像，將使用三維子圖像合成的三維圖像稱為三維厚層圖像。
本發(fā)明減輕磁化率偽影的三維成像方法中，射頻脈沖可以選擇可變翻轉(zhuǎn)角三維快速自旋回波序列，這是一種已有的三維成像中使用的序列，和SE序列的區(qū)別在于，該序列由一個90°脈沖以及多個根據(jù)實(shí)際參數(shù)確定的其他角度脈沖組成，可以產(chǎn)生多個回波信號，稱為回波鏈，每個回波鏈中的回波個數(shù)就是回波鏈長度。該序列增加了單位時間內(nèi)接收回波信號的數(shù)量，使k空間的填充速度加快，提高了掃描效率。當(dāng)然，除了上述可變翻轉(zhuǎn)角三維快速自旋回波序列之外，本發(fā)明方法中的射頻脈沖還可以采用SE序列等其他序列，采用SE序列時，掃描效率低于使用上述可變翻轉(zhuǎn)角三維快速自旋回波序列。
圖6示出了本發(fā)明方法中使用的序列結(jié)構(gòu)，其中601為射頻脈沖序列，即選用的可變翻轉(zhuǎn)角三維快速自旋回波序列，第一個為90。脈沖、第二個為180°脈沖，第三個至第五個為預(yù)設(shè)角度的脈沖；602代表選層方向，該方向上施加選層梯度61和三維梯度62，其中箭頭所指的為額外施加的選層梯度63，其中選層梯度61是可選施加的梯度，這一點(diǎn)在背景技術(shù)的三維成像中已做詳細(xì)介紹；603代表相位編碼方向，該方向上施加相位編碼梯度64; 604代 表讀出方向，在該方向上施加讀出梯度65。可以看出602中額外施加的選層梯度63與604 中施加的讀出梯度65具有同時性，即在施加讀出梯度65的同時，在選層方向施加額外的選 層梯度63，該額外施加的選層梯度63的幅度可以與選層方向上正常施加的選層梯度61相同， 也可以設(shè)置為其他值，具體可以根據(jù)實(shí)際需要任意設(shè)置，該額外施加的選層梯度63的寬度也 就是時間長度，和讀出梯度65相同。
與現(xiàn)有技術(shù)中使用SE序列進(jìn)行二維成像的情況相同，在使用上述可變翻轉(zhuǎn)角三維快速自 旋回波序列進(jìn)行三維成像時，在施加讀出梯度的同時，在選層方向上施加額外的選層梯度， 同樣會使投影角度發(fā)生傾斜，基于該傾斜的投影角度，可以改善由磁化率偽影導(dǎo)致的圖像變 形問題。
在本發(fā)明減輕磁化率偽影的三維成像方法中，將最終需要得到的三維厚層圖像，分為多 幅薄層圖像分別進(jìn)行掃描，分層的依據(jù)是由于被檢體處于外在磁場中時，會使外在磁場發(fā)生 一定程度的偏移，當(dāng)該偏移較大時，可以選擇三維薄層圖像的層厚較薄，而該偏移較小時， 可以選擇三維薄層圖像的層厚較厚。例如如果最終需要得到的三維厚層圖像為3毫米，可以 將該三維厚層圖像分為為6幅三維薄層圖像分別掃描，每幅三維薄層圖像為0.5毫米，圖像 的層厚可以通過控制射頻脈沖的帶寬來實(shí)現(xiàn)。使用厚層圖像的層厚除以上述確定出的三維薄 層圖像的層厚，就可以得到三維薄層圖像的數(shù)量。在重建每一幅三維薄層圖像時，可能需要 使用射頻脈沖激發(fā)原子核若干次，該次數(shù)需要根據(jù)想得到的圖像分辨率、掃描序列回波鏈長 度等參數(shù)來確定，在不同的應(yīng)用場景下，確定出不同的次數(shù)，具體的確定方法與通常的三維 圖像重建方法中確定激發(fā)原子核次數(shù)的方法相同。在使用射頻脈沖激發(fā)原子核確定出的次數(shù) 后，利用原子核發(fā)送的回波信號，使用通常的三維圖像重建方法獲得一幅三維薄層圖像，當(dāng) 確定數(shù)量的三維薄層圖像都重建完之后，將所有重建出的三維薄層圖像合成一幅三維厚層圖 像。
在實(shí)際應(yīng)用中，磁共振成像總是采用多層掃描的方式，假設(shè)需針對m個選定層面合成m 幅三維厚層圖像，合成該m幅三維厚層圖像所需的三維薄層圖像為n幅，上述m和n均為正 整數(shù)，并且取值至少為2。將這n幅三維薄層圖像分為m組，每一組中包括F幅三維薄層圖 像，上述每一組的F幅三維薄層圖像就可以針對一個選定層面合成一幅三維厚層圖像。
上述使用薄層圖像合成厚層圖像，可以采用目前已非常成熟的最大灰度投影(MIP， Maximum Intensity Pro jection)方法，在該方法中，最終得到的三維厚層圖像上的每一像 素點(diǎn)，由合成的每一幅三維薄層圖像上的對應(yīng)像素點(diǎn)的最大值合成?；蛘咭部梢圆捎闷渌墒斓暮铣杉夹g(shù)，例如自適應(yīng)合成法(Adapted Combine)技術(shù)進(jìn)行合成得到最終的三維厚層圖 像。
圖7為本發(fā)明減輕磁化率偽影的成像方法的流程圖，該流程針對掃描一個選定層面從而 合成一幅三維厚層圖像為例。
圖7所示該流程包括
步驟701:確定合成一幅三維厚層圖像所需三維薄層圖像的數(shù)量、和重建每一幅三維薄
層圖像需要使用射頻脈沖激發(fā)被檢體原子核的次數(shù)。
步驟702:對于每一幅三維薄層圖像，使用射頻脈沖激發(fā)被檢體原子核所述確定的次數(shù)，
并施加讀出梯度接收被檢體原子核發(fā)送的回波信號。本步驟中使用的射頻脈沖可以選用多種
序列，例如可變翻轉(zhuǎn)角快速自旋回波序列或者SE序列。
步驟703:根據(jù)一幅三維薄層圖像的所有回波信號，重建該三維薄層圖像。
步驟704:判斷是否已經(jīng)完成所有三維薄層圖像的重建，如果是執(zhí)行步驟705，否則返回 執(zhí)行步驟702。在本發(fā)明中，三維薄層圖像是在每使用射頻脈沖激發(fā)原子核確定的次數(shù)后重 建得到的。確定三維薄層圖像的數(shù)量時，可以先確定三維薄層圖像的層厚，使用三維厚層圖 像的層厚除以三維薄層圖像的層厚，確定出三維薄層圖像的數(shù)量；也可以直接設(shè)置三維薄層
圖像的數(shù)量。
步驟705:將重建的所有三維薄層圖像，合成一幅三維厚層圖像。
其次，介紹本發(fā)明減輕磁化率偽影的系統(tǒng)。
圖8為本發(fā)明減輕磁化率偽影的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，該系統(tǒng)包括參數(shù)確定模塊、梯度磁
場施加模塊、激發(fā)模塊、接收模塊、成像模塊以及合成模塊。
參數(shù)確定模塊用于確定合成一幅三維圖像所需三維子圖像的數(shù)量、以及重建每一幅三維 子圖像需要使用射頻脈沖激發(fā)原子核的次數(shù)，并向其它模塊提供這些參數(shù)。
梯度磁場施加模塊用于施加梯度磁場，具體包括在選層方向施加選層梯度，在相位編 碼方向施加相位編碼梯度，在讀出梯度方向施加讀出梯度。
激發(fā)模塊用于按照參數(shù)確定模塊確定出的激發(fā)的次數(shù)，向被檢體原子核發(fā)射射頻脈沖， 以激發(fā)被檢體原子核上述次數(shù)。
接收模塊用于在梯度磁場施加模塊在讀出方向施加讀出梯度時，接收被檢體原子核發(fā)送 的回波信號。成像模塊用于利用接收模塊接收的同一個三維子圖像的所有回波信號重建出一幅三維圖 像，并將參數(shù)確定模塊所確定數(shù)量的三維子圖像提供給合成模塊。
合成模塊用于使用重建出的所有三維子圖像，合成一幅三維圖像。
本發(fā)明減輕磁化率偽影的系統(tǒng)中，梯度磁場施加模塊還可以進(jìn)一步用于在讀出梯度方向 施加讀出梯度的同時，在選層方向施加一個額外的選層梯度，使被檢體的投影角度發(fā)生傾斜。 梯度磁場施加模塊可以包括
選層梯度施加單元，用于在選層方向時間選層梯度，還進(jìn)一步用于在讀出梯度施加單元 施加讀出梯度的同時，在選層方向?qū)?yīng)讀出梯度施加單元施加的讀出梯度位置，施加額外的 選層梯度，這個額外的選層梯度的寬度也就是時間長度，與讀出梯度相同，幅度可以根據(jù)需 要預(yù)先設(shè)定；
相位編碼梯度施加單元，用于在相位編碼方向施加相位編碼梯度；
讀出梯度施加單元，用于在所述接收模塊接收原子核發(fā)送的回波信號的同時，在讀出梯 度方向施加讀出梯度。
在上述本發(fā)明減輕磁化率偽影的系統(tǒng)中，梯度磁場施加模塊可以使用梯度磁場線圈實(shí)現(xiàn)， 例如選層梯度施加單元、相位編碼梯度施加單元和讀出梯度時間單元分別可以使用三個梯度 磁場線圈實(shí)現(xiàn)；激發(fā)模塊可以使用射頻發(fā)射線圈和射頻功率放大器共同實(shí)現(xiàn)；接收模塊可以 使用射頻接收線圈和信號采集單元實(shí)現(xiàn)；成像模塊和合成模塊可以使用計算機(jī)實(shí)現(xiàn)，利用接 收模塊提供的回波信號重建三維子圖像，使用重建的三維子圖像合成三維圖像。
本發(fā)明減輕磁化率偽影的系統(tǒng)，其原理與本發(fā)明減輕磁化率偽影的方法相同，因此這里 不再贅述該系統(tǒng)的詳細(xì)原理和取得的優(yōu)點(diǎn)。
綜上所述，以上僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在 本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù) 范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種減輕磁化率偽影的三維成像方法，該方法包括確定合成一幅三維圖像所需三維子圖像的數(shù)量、以及重建每一幅三維子圖像需要使用射頻脈沖激發(fā)被檢體的次數(shù)；對于每一幅三維子圖像，使用射頻脈沖激發(fā)被檢體所述次數(shù)，并施加讀出梯度接收回波信號，然后根據(jù)該三維子圖像的所有回波信號重建出該三維子圖像；使用重建出的所有三維子圖像，合成一幅三維圖像。
2. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述確定三維子圖像的數(shù)量為確定一幅三 維子圖像的層厚，使用一幅三維圖像的層厚除以所述一幅三維子圖像的層厚，得到所述三維 子圖像的數(shù)量。
3. 如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述被檢體使主磁場偏移較大時所確定的三 維子圖像的層厚，小于所述被檢體使主磁場偏移較小時所確定的三維子圖像的層厚。
4. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述射頻脈沖為可變翻轉(zhuǎn)角快速自旋回波 序列，或自旋回波序列，或快速自旋回波序列。
5. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，在施加讀出梯度的同時，在選層方向上施加 一個額外的選層梯度，使被檢體的投影角度發(fā)生傾斜。
6. 如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，該方法進(jìn)一步在接收回波信號時增加讀出帶 見o -
7. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述合成的步驟是采用最大灰度投影方法或 者自適應(yīng)合成法實(shí)現(xiàn)的。
8. —種減輕磁化率偽影的三維成像系統(tǒng)，包括一個梯度磁場施加模塊、 一個激發(fā)模塊、 一個接收模塊和一個成像模塊，其特征在于，該系統(tǒng)進(jìn)一步包括一個參數(shù)確定模塊和一個合成模塊，其中所述參數(shù)確定模塊，用于確定合成一幅三維圖像所需三維子圖像的數(shù)量、以及重建每一 幅三維子圖像需要使用射頻脈沖激發(fā)被檢體的次數(shù)；所述梯度磁場施加模塊，用于在選層方向施加選層梯度，在相位編碼方向施加相位編碼 梯度，以及在讀出梯度方向施加讀出梯度；所述激發(fā)模塊，用于向被檢體發(fā)射射頻脈沖，以激發(fā)被檢體所述次數(shù)；所述接收模塊，用于在梯度磁場施加模塊施加讀出梯度時，接收被檢體發(fā)送的回波信號;所述成像模塊，用于利用所述接收模塊接收的同一個三維子圖像的所有回波信號重建出一幅三維子圖像；所述合成模塊，用于使用重建出的所有三維子圖像，合成一幅三維圖像。
9.如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述梯度磁場施加模塊進(jìn)一步用于在讀出梯度方向施加讀出梯度的同時，在選層方向施加一個額外的選層梯度，使被檢體的投影角度發(fā)生傾斜。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種減輕磁化率偽影的成像方法，該方法包括確定合成一幅三維圖像所需三維子圖像的數(shù)量、以及重建每一幅三維子圖像需要使用射頻脈沖激發(fā)被檢體的次數(shù)；對于每一幅三維子圖像，使用射頻脈沖激發(fā)被檢體所述次數(shù)，并施加讀出梯度接收回波信號，然后根據(jù)該三維子圖像的所有回波信號重建出該三維子圖像；使用重建出的所有三維子圖像，合成一幅三維圖像。本發(fā)明還公開了一種減輕磁化率偽影的系統(tǒng)。應(yīng)用本發(fā)明，能夠基于高成像效率，顯著減輕三維磁共振成像中的磁化率偽影。
文檔編號A61B5/055GK101515028SQ200810007220
公開日2009年8月26日 申請日期2008年2月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月19日
發(fā)明者強(qiáng) 張, 翁得河 申請人:西門子(中國)有限公司