專利名稱：磁共振成像設(shè)備、磁共振成像方法及其程序的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及磁共振成像設(shè)備、掃描裝置、磁共振成像方法及其程序， 更具體而言，涉及這樣的磁共振成像設(shè)備，該磁共振成像設(shè)備執(zhí)行掃描， 以從其中形成靜磁場的成像空間中的受檢者采集磁共振信號(hào)，以匹配PROPELLER (增強(qiáng)重構(gòu)型周期旋轉(zhuǎn)重疊平行線)方法，并基于執(zhí)行掃 描獲得的磁共振信號(hào)產(chǎn)生受檢者的圖像，還涉及執(zhí)行該掃描的掃描裝置 和磁共振成像方法以及用于該掃描裝置和磁共振成像方法的程序。
背景技術(shù)：
公知的磁共振成像(MRI)設(shè)備是一種利用核磁共振(NMR)現(xiàn)象 拍攝受檢者圖像的設(shè)備，用于醫(yī)學(xué)、工業(yè)和很多其他領(lǐng)域中。在要使用磁共振成像設(shè)備對(duì)受檢者成像時(shí)，首先將受檢者置于其中 形成有靜磁場的成像空間中，并使受檢者體內(nèi)質(zhì)子自旋方向與靜磁場方 向?qū)?zhǔn)，以達(dá)到獲得磁化矢量的狀態(tài)。之后，用來自RF線圏的RF脈沖 (諧振頻率的電磁波)輻照受檢者，使受檢者體內(nèi)質(zhì)子的磁化矢量翻轉(zhuǎn)， 從而導(dǎo)致發(fā)生核磁共振現(xiàn)象。然后磁共振成像設(shè)備返回到原始磁化矢量。 由RF線圈接收受檢者體內(nèi)質(zhì)子衍生的磁共振信號(hào)?；谒邮盏拇殴舱?信號(hào)，例如，產(chǎn)生與受檢者的切片平面相關(guān)的切片圖像。如果在進(jìn)行掃描以從受檢者采集磁共振信號(hào)時(shí)受檢者發(fā)生身體運(yùn) 動(dòng)，可能會(huì)在如上所述產(chǎn)生的圖像中產(chǎn)生身體運(yùn)動(dòng)偽像。例如，身體運(yùn) 動(dòng)偽像可能發(fā)生在相位編碼方向上并導(dǎo)致圖像質(zhì)量下降的麻煩。這一麻 煩問題主要可歸因于沿k空間的頻率編碼方向每次重復(fù)(TR)時(shí)對(duì)磁共 振信號(hào)抽樣以相繼匹配k空間的相位編碼方向中的矩陣.公知的PROPELLER方法是一種限制發(fā)生這種身體運(yùn)動(dòng)偽像的方法。PROPELLER方法是這樣的方法抽樣圖像重構(gòu)所需的磁共振信號(hào)， 以便通過翻轉(zhuǎn)k空間的中心部分的條形葉片來匹配k空間。因此，在徑 向抽樣匹配k空間的磁共振信號(hào)的各方法中，PROPELLER方法是一種采用相位編碼原理的抽樣法。更具體地說，通過執(zhí)行動(dòng)作以反復(fù)采集磁共振信號(hào)以匹配含有多個(gè)軌跡的在每個(gè)位置上(每隔一段時(shí)間繞k空間 的中心將葉片相繼轉(zhuǎn)動(dòng)到所述位置)的葉片，從而對(duì)磁共振信號(hào)進(jìn)行采 樣以匹配k空間的每個(gè)矩陣。由于該方法要掃描其中心部分與采集分割數(shù)據(jù)集時(shí)的k空間相同的k 空間的區(qū)域，可以將數(shù)據(jù)用作二維導(dǎo)航數(shù)據(jù)，因此可以實(shí)現(xiàn)對(duì)身體運(yùn)動(dòng) 的精確補(bǔ)償。由于二重(duplication)地連續(xù)采集匹配k空間中的低頻區(qū) 域的磁共振信號(hào)，因此可以基于二重采集的每一磁共振信號(hào)檢測受檢者 的身體運(yùn)動(dòng)。結(jié)果，由于可以用該結(jié)果補(bǔ)償身體運(yùn)動(dòng)，因此可以提高圖 像質(zhì)量(例如參見專利文獻(xiàn)1和非專利文獻(xiàn)1 )。[專利文獻(xiàn)l]日本未審專利公開No.2004-237109。[非專利文獻(xiàn)l] Magnetic Resonance in Medicine 42:963-969, 1999, James G. Pipe, Motion Correction with PROPELLER MRI: Application to Head Motion and Free-Breathing Cardiac Imaging (使用PROPELLER MRI的運(yùn)動(dòng)校正在頭部運(yùn)動(dòng)和自由呼吸心臟成像中的應(yīng)用)。在通過該P(yáng)ROPELLER方法抽樣時(shí)，由于需要高速數(shù)據(jù)采集來防止 任何葉片，因此通常用FSE (快速自旋回波)方法反復(fù)采集磁共振信號(hào) 以匹配每個(gè)葉片的軌跡。例如以160到200ms的間隔采集磁共振信號(hào)。 該FSE方法由于通過增大回波隊(duì)列的數(shù)量提供了 T2效果，從而能夠產(chǎn) 生T2被適當(dāng)突出的圖像。不過，為了防止在該過程中要產(chǎn)生突出Tl的圖像時(shí)發(fā)生T2效果， 難以增加回波隊(duì)列的數(shù)量。因此，難以有效地采集很多磁共振信號(hào)，且 可能難以實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)采集。與此同時(shí)，也難以采集很多數(shù)據(jù)用于補(bǔ)償身體運(yùn)動(dòng)，可能會(huì)造成難 以有效校正身體運(yùn)動(dòng)偽像以及產(chǎn)生高圖像質(zhì)量的突出Tl的圖像。由于在采用FSE方法時(shí)不能通過PROPELLER方法容易地實(shí)現(xiàn)高速 數(shù)據(jù)采集，因此難以恰當(dāng)?shù)匮a(bǔ)償身體運(yùn)動(dòng)并產(chǎn)生高圖像質(zhì)量的突出Tl的 圖像。發(fā)明內(nèi)容希望前述問題得到解決。在本發(fā)明的一個(gè)方面中， 一種磁共振成像設(shè)備，包括掃描單元，所述 掃描單元執(zhí)行掃描以從其中形成有靜磁場的成像空間中的受檢者采集磁共振信號(hào)，以匹配PROPELLER方法，所述磁共振成4象設(shè)備基于由所述 掃描單元執(zhí)行的掃描獲得的所述磁共振信號(hào)產(chǎn)生受檢者的圖像，其中 在由所述PROPELLER方法執(zhí)行掃描時(shí)，在要于每一重復(fù)時(shí)間相繼采集 磁共振信號(hào)以匹配包括多個(gè)軌跡的葉片時(shí)，所述掃描單元向所述受檢者 發(fā)射反轉(zhuǎn)脈沖，并在反轉(zhuǎn)時(shí)間過后通過執(zhí)行匹配GRE方法的脈沖序列相 繼采集所述磁共振信號(hào)。優(yōu)選地，可以基于由所述掃描單元采集的磁共振信號(hào)檢測所述受檢 者的任何身體運(yùn)動(dòng)。優(yōu)選地，可以基于相繼采集、以匹配k空間中低頻區(qū)域的每個(gè)磁共 振信號(hào)，由所述掃描單元執(zhí)行掃描，從而可以檢測所述受檢者的任何身 體運(yùn)動(dòng)。優(yōu)選地，可以基于檢測所述身體運(yùn)動(dòng)的結(jié)果校正所述圖像。 優(yōu)選地，可以產(chǎn)生突出Tl的圖像作為所述受檢者的圖像。 優(yōu)選地，所述設(shè)備可以具有用于顯示圖像的顯示單元。 在本發(fā)明的另一個(gè)方面中， 一種掃描裝置執(zhí)行掃描，以從其中形成 有靜磁場的成像空間中的受檢者采集磁共振信號(hào)，以便匹配 PROPELLER方法；在由所述PROPELLER方法執(zhí)行掃描時(shí)，在要于 每一重復(fù)時(shí)間相繼采集磁共振信號(hào)以匹配包括多個(gè)軌跡的葉片時(shí)，所述 裝置向所述受檢者發(fā)射反轉(zhuǎn)脈沖，并在反轉(zhuǎn)時(shí)間過后通過執(zhí)行匹配GRE 方法的脈沖序列相繼采集所述磁共振信號(hào)。在本發(fā)明的另一個(gè)方面中， 一種磁共振成像方法，包括如下步驟 執(zhí)行掃描，以從其中形成有靜磁場的成像空間中的受檢者采集磁共振信 號(hào)，以匹配PROPELLER方法，其中在由所述PROPELLER方法執(zhí) 行掃描時(shí)，在要于每一重復(fù)時(shí)間相繼采集磁共振信號(hào)以匹配包括多個(gè)軌 跡的葉片時(shí)，向所述受檢者發(fā)射反轉(zhuǎn)脈沖，并在反轉(zhuǎn)時(shí)間過后通過執(zhí)行 匹配GRE方法的脈沖序列相繼采集所述磁共振信號(hào)。優(yōu)選地，可以基于由所述掃描單元采集的磁共振信號(hào)檢測所述受檢 者的任何身體運(yùn)動(dòng)。優(yōu)選地，可以基于相繼采集、以匹配k空間中低頻區(qū)域的每個(gè)磁共振信號(hào)，通過執(zhí)行掃描來檢測所述受檢者的任何身體運(yùn)動(dòng)。優(yōu)選地，可以基于檢測所述身體運(yùn)動(dòng)的結(jié)果校正所述圖像。優(yōu)選地，可以產(chǎn)生突出Tl的圖像作為所述受檢者的圖像。 優(yōu)選地，可以顯示圖^f象。在本發(fā)明的另一個(gè)方面中， 一種程序，所述程序使計(jì)算機(jī)工作來執(zhí)行 掃描，以從其中形成有靜磁場的成像空間中的受檢者采集磁共振信號(hào)， 以匹配PROPELLER方法，并基于執(zhí)行所述掃描獲得的所述磁共振信號(hào) 生成所述受檢者的圖像，其中在由所述PROPELLER方法執(zhí)行掃描時(shí)， 在要于每一重復(fù)時(shí)間相繼采集磁共振信號(hào)以匹配包括多個(gè)軌跡的葉片 時(shí)，向所述受檢者發(fā)射反轉(zhuǎn)脈沖，并在反轉(zhuǎn)時(shí)間過后相繼采集所述磁共 振信號(hào)，以產(chǎn)生匹配將被執(zhí)行的GRE方法的脈沖序列。優(yōu)選地，可以使所述計(jì)算機(jī)工作以基于所采集的磁共振信號(hào)檢測所 述受檢者的任何身體運(yùn)動(dòng)。優(yōu)選地，可以使所述計(jì)算機(jī)工作，以基于相繼采集、以匹配k空間 中低頻區(qū)域的每個(gè)磁共振信號(hào)，通過執(zhí)行掃描來檢測所述受檢者的任何 身體運(yùn)動(dòng)。優(yōu)選地，可以使所述計(jì)算機(jī)工作，以基于檢測所述身體運(yùn)動(dòng)的結(jié)果 校正所述圖像。根據(jù)本發(fā)明，有可能提供能夠通過實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)采集和高圖像質(zhì)量 而提高診斷效率的磁共振成像設(shè)備、掃描裝置和磁共振成像方法及其程 序。從以下對(duì)附圖所示的本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的描述中將會(huì)明了本發(fā)明的 其他目的和優(yōu)點(diǎn)。


圖1為示出了本發(fā)明實(shí)施例的磁共振成像設(shè)備l的構(gòu)造的示意圖。 圖2為本發(fā)明實(shí)施例中對(duì)受檢者SU的切片成像時(shí)執(zhí)行的操作的流程圖。圖3 (a)到3 (d)為示出了本發(fā)明實(shí)施例的掃描裝置2進(jìn)行操作的 示意圖，掃描裝置2進(jìn)行操作以對(duì)磁共振信號(hào)抽樣，以便匹配k空間ks。 圖4為本發(fā)明的該實(shí)施例中針對(duì)一個(gè)葉片執(zhí)行掃描時(shí)的脈沖序列的示意圖.圖5 (A)和5 (B)為示出了本發(fā)明實(shí)施例中執(zhí)行的仿真結(jié)果的示意圖。
具體實(shí)施方式
將參考附圖詳細(xì)描述用于執(zhí)行本發(fā)明的最佳方式。 (硬件配置)圖1為示出了處于實(shí)施本發(fā)明模式下的磁共振成像設(shè)備1的構(gòu)造的 示意圖。如圖1所示，磁共振成像設(shè)備1具有掃描單元2和操縱臺(tái)單元3;磁 共振成像設(shè)備1執(zhí)行掃描以從其中形成有靜磁場的成像空間中的受檢者 采集磁共振信號(hào)，并基于執(zhí)行掃描獲得的磁共振信號(hào)產(chǎn)生受檢者的圖像。將依次介紹其中的各個(gè)單元。將描述掃描單元2。如圖1所示，掃描單元2具有靜磁場磁體單元12、梯度線圈單元13、 RF線圍單元14、 RF驅(qū)動(dòng)單元22、梯度驅(qū)動(dòng)單元23、數(shù)據(jù)采集單元24 和支架15，掃描單元2執(zhí)行掃描以從其中形成有靜磁場的成像空間B中 的受檢者采集磁共振信號(hào)，以便匹配PROPELLER方法。于是，掃描單 元2利用葉片進(jìn)行掃描，葉片包括沿始于k空間原點(diǎn)的徑向平行的多個(gè) 軌跡，以便在每個(gè)重復(fù)時(shí)間相繼采集多個(gè)磁共振信號(hào)，從而匹配多個(gè)軌 跡。對(duì)于在相繼位置(繞k空間的中心將葉片相繼轉(zhuǎn)到該位置)的每個(gè) 這樣的葉片，掃描單元2重復(fù)多次掃描。盡管下文中將會(huì)描述細(xì)節(jié)，該實(shí)施方式中的掃描單元2在利用 PROPELLER方法執(zhí)行掃描時(shí)，在要于每一重復(fù)時(shí)間相繼采集磁共振信 號(hào)以匹配包括多個(gè)軌跡的葉片時(shí)，向受檢者發(fā)送反轉(zhuǎn)脈沖，在反轉(zhuǎn)時(shí)間 過后，通過相繼發(fā)送匹配GRE (梯度回波)方法的脈沖序列中的RF脈 沖和梯度脈沖來相繼采集磁共振信號(hào)。將依次描述掃描單元3的構(gòu)成元件。靜磁場磁體單元12例如是水平磁場型的，其超導(dǎo)磁體(未示出)形 成靜磁場，使靜磁場沿著放置受檢者SU的成像空間B中受檢者SU的身 體軸線方向(z方向)。順便指出，除了水平磁場型之外，靜磁場磁體單 元12也可以是垂直磁場型或一對(duì)在它們彼此相對(duì)的方向上產(chǎn)生靜磁場的7JC磁體。梯度線團(tuán)單元13在其中形成靜磁場的成像空間B中形成梯度磁場， 梯度線圏單元13增加了由RF線圈單元14接收的空間位置信息。這里， 梯度線圏單元13包括符合三個(gè)相互垂直的軸向的三條線，這三個(gè)相互垂 直的軸向包4舌靜磁場方向上的z方向、x方向和y方向。梯度線圈單元 13根據(jù)設(shè)定的成像條件通過沿頻率編碼方向、相位編碼方向和切片選擇 方向發(fā)送梯度脈沖而形成梯度磁場。更具體而言，梯度線圈單元13沿受 檢者SU的切片選擇方向施加梯度磁場，并選擇被RF線圈單元14發(fā)送 的RF脈沖激勵(lì)的受檢者SU的切片。梯度線團(tuán)單元13在受檢者SU的相 位編碼方向上施加梯度磁場，以對(duì)來自RF脈沖激勵(lì)的切片的磁共振信號(hào) 進(jìn)行相位編碼。然后，梯度線團(tuán)單元13在受檢者SU的頻率編碼方向上 施加梯度磁場，以對(duì)來自RF脈沖激勵(lì)的切片的磁共振信號(hào)進(jìn)行頻率編 碼。如此設(shè)置RF線圈單元14，以便如圖1所示包圍受檢者SU。 RF線 圍單元14向其中由靜磁場磁體單元12形成了靜磁場的成像空間B中的 受檢者SU發(fā)射作為電磁波的RF脈沖，從而形成高頻磁場，并由此激勵(lì) 受檢者SU的成像區(qū)域中的質(zhì)子自旋。于是，RF線圏單元14從受檢者 SU的受激質(zhì)子產(chǎn)生的電磁波作為磁共振信號(hào)。支架15具有臺(tái)子，受檢者SU要被固定在該臺(tái)子上。支架15根據(jù)來 自控制單元30的控制信號(hào)在成像空間B內(nèi)外之間移動(dòng)。RF驅(qū)動(dòng)單元22通過驅(qū)動(dòng)RF線圈單元14,向成像空間B中發(fā)射RF 脈沖，以形成高頻磁場。在根據(jù)來自控制單元30的控制信號(hào)利用柵極調(diào) 制器(gate modulator)將來自RF振蕩器的信號(hào)調(diào)制成具有預(yù)定定時(shí)和 預(yù)定包絡(luò)的信號(hào)之后，RF驅(qū)動(dòng)單元22利用RF功率放大器放大由柵極調(diào) 制器調(diào)制的信號(hào)，并將信號(hào)輸出到RF線圈單元14以發(fā)射RF脈沖。梯度驅(qū)動(dòng)單元23根據(jù)來自控制單元30的控制信號(hào)向梯度線圏單元 13施加梯度脈沖以驅(qū)動(dòng)梯度線圏單元13，從而在其中形成了靜磁場的成 像空間B中產(chǎn)生梯度磁場。梯度驅(qū)動(dòng)單元23具有與三線梯度線圈單元13 匹配的三線驅(qū)動(dòng)電路(未示出)。數(shù)據(jù)采集單元24根據(jù)來自控制單元30的控制信號(hào)采集由RF線圈單 元14接收的磁共振信號(hào)。這里，在數(shù)據(jù)采集單元24中，相位檢測器以RF驅(qū)動(dòng)單元22的RF振蕩器的輸出作為基準(zhǔn)信號(hào)，檢測由RF線圈單元 14接收的磁共振信號(hào)的相位。之后，數(shù)據(jù)采集單元24利用A/D轉(zhuǎn)換器 將作為模擬信號(hào)的這些磁共振信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)并輸出所述數(shù)字信 號(hào)。將描述操縱臺(tái)單元3。如圖1所示，操縱臺(tái)單元3具有控制單元30、數(shù)據(jù)處理單元31、操 作單元32、顯示單元33和存儲(chǔ)單元34，操縱臺(tái)單元3執(zhí)行控制，以使 掃描單元2根據(jù)PROPELLER方法進(jìn)行掃描，基于由掃描單元2執(zhí)行的 掃描獲得的磁共振信號(hào)產(chǎn)生受檢者SU的圖像，并顯示所產(chǎn)生的圖像。將依次描述操縱臺(tái)單元3的構(gòu)成元件。控制單元30具有計(jì)算機(jī)和用于存儲(chǔ)使計(jì)算機(jī)執(zhí)行預(yù)定數(shù)據(jù)處理的程 序的存儲(chǔ)器，控制單元30控制著各個(gè)單元。這里，將來自操作單元32 的操作數(shù)據(jù)輸入到控制單元30，并基于來自操作單元32的操作數(shù)據(jù)將控 制信號(hào)輸出到RF驅(qū)動(dòng)單元22、梯度驅(qū)動(dòng)單元23和數(shù)據(jù)采集單元24的 每一個(gè)以執(zhí)行預(yù)定的掃描。同時(shí)，控制單元30向數(shù)據(jù)處理單元31、顯示 單元33和存儲(chǔ)單元34輸出控制信號(hào)以進(jìn)行控制。在如上所述的該實(shí)施例中，在要于每次重復(fù)時(shí)間TR依次采集磁共振 信號(hào)以匹配包括多個(gè)軌跡的葉片時(shí)，存儲(chǔ)程序以使計(jì)算機(jī)起作用，使掃 描單元2在通過PROPELLER方法執(zhí)行掃描時(shí)向受檢者發(fā)射反轉(zhuǎn)脈沖， 在反轉(zhuǎn)時(shí)間過后，通過相繼發(fā)射匹配GRE方法的脈沖序列中的RF脈沖 和梯度脈沖相繼采集磁共振信號(hào)，并且計(jì)算機(jī)利用該程序執(zhí)行上述功能。 還存儲(chǔ)有這樣的程序，該程序使計(jì)算機(jī)發(fā)揮作用，使數(shù)據(jù)處理單元31基 于由掃描單元2采集的磁共振信號(hào)檢測受檢者的任何身體運(yùn)動(dòng)，并且計(jì) 算機(jī)利用該程序執(zhí)行上述功能。還存儲(chǔ)有這樣的程序以使計(jì)算機(jī)發(fā)揮作 用，以基于所檢測到的身體運(yùn)動(dòng)校正如上所述產(chǎn)生的圖像，并且計(jì)算機(jī) 利用該程序執(zhí)行上述功能。數(shù)據(jù)處理單元31具有計(jì)算機(jī)以及用于存儲(chǔ)令計(jì)算機(jī)執(zhí)行預(yù)定數(shù)據(jù)處 理的程序的存儲(chǔ)器，數(shù)據(jù)處理單元31根據(jù)來自控制單元30的控制信號(hào) 執(zhí)行數(shù)據(jù)處理以產(chǎn)生圖像。這里，數(shù)據(jù)處理單元31連接到數(shù)據(jù)采集單元 24，獲取由數(shù)據(jù)采集單元24采集的磁共振信號(hào)，使所采集的磁共振信號(hào) 受到圖像處理，以產(chǎn)生與受檢者SU的切片相關(guān)的圖像。然后，數(shù)據(jù)處理單元31將所產(chǎn)生的圖像輸出到顯示單元33。在該實(shí)施方式中，例如，數(shù)據(jù)處理單元31通過使磁共振信號(hào)受到網(wǎng) 格化而重構(gòu)和產(chǎn)生受檢者的圖像。于是，在通過內(nèi)插將在k空間中沿徑 向獲得的磁共振信號(hào)轉(zhuǎn)換成排列成矩陣形式的磁共振信號(hào)之后，通過執(zhí) 行傅里葉變換，數(shù)據(jù)處理單元31重構(gòu)受檢者的圖像。這里，將受檢者的 圖像產(chǎn)生為突出Tl的圖像。順便指出，也可以通過處理反向投影來重構(gòu) 和產(chǎn)生受檢者的圖像。此外在該實(shí)施方式中，數(shù)據(jù)處理單元31基于由掃描單元2采集的磁 共振信號(hào)檢測受檢者的任何身體運(yùn)動(dòng)。例如，基于遵循所引用文獻(xiàn)中所 述的方法由掃描單元2執(zhí)行掃描而相繼采集、以便匹配k空間中低頻區(qū) 域的每個(gè)磁共振信號(hào)，檢測受檢者的身體運(yùn)動(dòng)。之后，基于所檢測的身 體運(yùn)動(dòng)，校正如上所述產(chǎn)生的圖像。操作單元32由諸如鍵盤和指示設(shè)備的操作裝置構(gòu)成。由操作員將操 作數(shù)據(jù)輸入到操作單元32中，操作單元32將操作數(shù)據(jù)輸出到控制單元 30。顯示單元33由諸如CRT的顯示裝置構(gòu)成，顯示單元33才艮據(jù)來自控 制單元30的控制信號(hào)在其顯示屏上顯示圖像。例如，顯示單元33在顯 示屏上顯示多個(gè)與輸入項(xiàng)目相關(guān)的圖像，該輸入項(xiàng)目與操作員輸入到操 作單元32的操作數(shù)據(jù)相關(guān)。顯示單元33從數(shù)據(jù)處理單元31接收與基于 來自受檢者SU的磁共振信號(hào)產(chǎn)生的受檢者SU的圖像相關(guān)的數(shù)據(jù)，在顯 示屏上顯示圖像。由諸如存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)裝置構(gòu)成的存儲(chǔ)單元34存儲(chǔ)各種數(shù)據(jù)。由控制 單元30根據(jù)需要訪問存儲(chǔ)單元34中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。 (操作)將描述利用上述實(shí)施方式的磁共振成像設(shè)備1對(duì)受檢者SU的切片成 像時(shí)執(zhí)行的操作。圖2為本發(fā)明的該實(shí)施方式中對(duì)受檢者SU的切片成像時(shí)執(zhí)行的操作 的流程圖。在對(duì)受檢者SU的切片成像時(shí)，在首先將受檢者SU固定在支架15 上之后，定位RF線團(tuán)單元14,以匹配受檢者SU的成像區(qū)域。然后，控 制單元30進(jìn)行控制，以將其上固定有受檢者SU的支架15移動(dòng)到其中形成了靜磁場的成像空間B中。然后，如圖2所示進(jìn)行掃描(Sll )。這里，根據(jù)操作員向操縱臺(tái)單元3的操作單元32輸入的開始掃描起 始指令，掃描單元2開始掃描。在該實(shí)施例中，根據(jù)PROPELLER方法 執(zhí)行掃描，以從其中形成了靜磁場的成像空間B中的受檢者采集磁共振 信號(hào)。圖3 (a)到3 (d)為示出了本發(fā)明實(shí)施例的掃描單元2進(jìn)行的操作 的示意圖，掃描單元2進(jìn)行操作以對(duì)磁共振信號(hào)抽樣，以便匹配k空間 ks。圖3按照(a)、 (b)、 (c)和(d)的順序示出了掃描單元2對(duì)磁共振 信號(hào)進(jìn)行抽樣以匹配k空間ks的操作。如圖3所示，在k空間ks的中心部分設(shè)置葉片b，葉片b包括多個(gè) 沿k空間ks的徑向4從原點(diǎn)c平行的軌跡tj,掃描單元2執(zhí)行掃描以在 重復(fù)時(shí)間TR相繼采集匹配葉片b中所含多個(gè)軌跡tj的多個(gè)磁共振信號(hào)。 然后，在繞k空間ks的中心c將葉片b相繼轉(zhuǎn)到的相繼位置，重復(fù)多次 與葉片b相關(guān)的該掃描。這里，如圖3 (a)到3 (d)的每幅所示，在繞k空間ks的原點(diǎn)c 逆時(shí)針方向?qū)⑷~片b相繼轉(zhuǎn)到的每個(gè)位置，相繼執(zhí)行掃描，以在每一重 復(fù)時(shí)間TO沿(例如)預(yù)定軌跡序列Pl獲得與k空間的葉片b中多個(gè)軌 跡tj匹配的磁共振信號(hào)。順便指出，雖然圖3 (a)到3 (d)示出了在葉 片b的四個(gè)位置執(zhí)行該掃描的情形，但該操作不限于這種情況.在該實(shí)施例中，如圖3 (a)所示，首先執(zhí)行掃描，以獲得匹配葉片 b的多個(gè)磁共振信號(hào)，葉片b包括多個(gè)軌跡tj，這些軌跡沿k空間ks的 頻率編碼方向kx排列并沿k空間ks的相位編碼方向ky通過中心設(shè)置。圖4為在實(shí)施本發(fā)明的該模式下針對(duì)一個(gè)葉片執(zhí)行掃描時(shí)的脈沖序 列的示意圖。圖4示出了RF脈沖RF、切片選擇方向上的梯度磁場Gs、 相位編碼方向上的梯度磁場Gp和頻率編碼方向上的梯度磁場Gr。順便 指出，垂直軸代表強(qiáng)度，水平軸代表時(shí)間。在通過PROPELLER方法執(zhí)行掃描時(shí)，在要于每一重復(fù)時(shí)間TR相 繼采集磁共振信號(hào)以匹配葉片所含的多個(gè)軌跡時(shí)，通過向受檢者發(fā)射反 轉(zhuǎn)脈沖IR相繼采集磁共振信號(hào)，在反轉(zhuǎn)時(shí)間TI過后，以匹配GRE方法 的脈沖序列GR發(fā)射RF脈沖和梯度脈沖，如圖4所示。于是，首先發(fā)射其翻轉(zhuǎn)角為180。的反轉(zhuǎn)脈沖IR，以選擇受檢者的成像區(qū)域。然后，在所 述發(fā)射后，經(jīng)過預(yù)定反轉(zhuǎn)時(shí)間TI時(shí)，通過反復(fù)發(fā)射其反轉(zhuǎn)角為a。的RF 脈沖相繼采集分別匹配葉片b的軌跡的每個(gè)磁共振信號(hào)，以便匹配所謂 的GRASS (穩(wěn)態(tài)梯度回聚回波)序列。這里，例如如圖3 (a)所示，通過調(diào)節(jié)圖4中的頻率編碼方向的梯 度脈沖的發(fā)射和相位編碼方向的梯度脈沖的發(fā)射執(zhí)行該掃描，以便在每 一重復(fù)時(shí)間TR中獲得分別與軌跡序列Pl中的軌跡tj匹配的磁共振信 號(hào)，該軌跡序列Pl從位于葉片b的一端的第一軌跡tjl到相對(duì)于第一軌 跡tjl的另一端的第四軌跡tj4。于是，在第一軌跡tjl、第二軌跡tj2、第 三軌跡tj3和第四軌跡tj4的軌跡序列Pl中，在每一重復(fù)時(shí)間獲得了匹配 TR軌跡tj的磁共振信號(hào)。接下來，如圖4所示，在上述葉片位置采集磁共振信號(hào)之后，當(dāng)預(yù) 定的恢復(fù)時(shí)間RT過去之后，如圖3 (b)所示，執(zhí)行掃描以獲得與包括 多個(gè)軌跡tj的葉片b匹配的多個(gè)磁共振信號(hào)，所述多個(gè)軌跡tj沿相對(duì)于 k空間ks的頻率編碼方向kx繞k空間ks的原點(diǎn)c逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)45°的方向 排列。這里再次如上述情況中那樣，通過向受檢者發(fā)射反轉(zhuǎn)脈沖IR相繼釆 集磁共振信號(hào)，在反轉(zhuǎn)時(shí)間TI過后，以匹配GRE方法的脈沖序列GR 發(fā)射RF脈沖和梯度脈沖。接下來，以如所述方式相同的方式執(zhí)行掃描，以獲得與包括多個(gè)軌 跡tj的葉片b匹配的多個(gè)磁共振信號(hào)，所述多個(gè)軌跡tj沿相對(duì)于k空間 ks的頻率編碼方向kx繞k空間ks的原點(diǎn)c逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)卯。的方向排列， 如圖3 (c)所示。接下來，以如所述方式相同的方式執(zhí)行掃描，以獲得與包括多個(gè)軌 跡tj的葉片b匹配的多個(gè)磁共振信號(hào)，所述多個(gè)軌跡tj沿相對(duì)于k空間 ks的頻率編碼方向kx繞k空間ks的原點(diǎn)c逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)135。的方向排列， 如圖3 (d)所示。在上述過程中，掃描單元2通過執(zhí)行掃描以匹配PROPELLER方法 來獲取磁共振信號(hào)。接下來，如圖2所示產(chǎn)生圖像(S21)。這里，數(shù)據(jù)處理單元31例如通過將如上所述采集的磁共振信號(hào)網(wǎng)格化重構(gòu)并生成受檢者的圖像。更具體而言，數(shù)據(jù)處理單元31將沿徑向在 k空間中獲得的磁共振信號(hào)轉(zhuǎn)換成這樣的磁共振信號(hào)，即，所述磁共振信 號(hào)是通過內(nèi)插而排列成矩陣形式以匹配k空間中的矩陣。之后對(duì)所述磁 共振信號(hào)進(jìn)行傅里葉變換，重構(gòu)受檢者的圖像。這里，將受檢者的圖像 產(chǎn)生為突出Tl的圖像。這里，還基于由掃描單元2采集的磁共振信號(hào)檢測受檢者的任何身 體運(yùn)動(dòng)。例如，基于遵循所引用文獻(xiàn)中所述的方法由掃描單元2執(zhí)行掃 描，而相繼采集、以便匹配k空間中低頻區(qū)域的每個(gè)磁共振信號(hào)，檢測 受檢者的身體運(yùn)動(dòng)。于是，從基于相繼采集以便匹配k空間中低頻區(qū)域 的磁共振信號(hào)獲得的圖像在信號(hào)強(qiáng)度和對(duì)比度方面的變化，判斷存在還 是不存在任何身體運(yùn)動(dòng)。例如，如果發(fā)現(xiàn)信號(hào)強(qiáng)度不在預(yù)定閾值范圍內(nèi)， 就判定發(fā)生了身體運(yùn)動(dòng)。之后，基于所檢測的身體運(yùn)動(dòng)，校正如上所述 產(chǎn)生的圖像。例如，不把發(fā)生任何身體運(yùn)動(dòng)時(shí)采集到的磁共振信號(hào)用作 圖像的原始數(shù)據(jù)，將未發(fā)生身體運(yùn)動(dòng)時(shí)采集的磁共振信號(hào)用作圖像的原 始數(shù)據(jù)，并且重構(gòu)和生成前述圖像。順便指出，可以通過其他適當(dāng)?shù)姆?法完成身體運(yùn)動(dòng)的校正。接下來，如圖2所示顯示圖像(S31)。這里，由顯示單元33在其顯示屏上顯示數(shù)據(jù)處理單元31生成的受 檢者圖像。如上所迷，在該實(shí)施例中，在通過PROPELLER方法執(zhí)行掃描時(shí)， 在要于每一重復(fù)時(shí)間TR相繼采集磁共振信號(hào)以匹配含有多個(gè)軌跡的葉 片時(shí)，通過向受檢者發(fā)射反轉(zhuǎn)脈沖IR相繼采集磁共振信號(hào)，隨后，在反 轉(zhuǎn)時(shí)間TI過后，執(zhí)行匹配GRE方法的脈沖序列GR。圖5 (A)和5 (B)為示出了本發(fā)明該實(shí)施例中執(zhí)行的仿真結(jié)果的示 意圖。圖5 (A)示出了如下情形如該實(shí)施例所述，在由PROPELLER 方法進(jìn)行掃描時(shí)，向受檢者發(fā)射反轉(zhuǎn)脈沖IR,隨后，反轉(zhuǎn)時(shí)間TI過后， 執(zhí)行匹配GRE方法的脈沖序列GR。另一方面，圖5(B)示出了如下情 形在由PROPELLER方法執(zhí)行掃描時(shí)，執(zhí)行匹配FSE方法的脈沖序列。這里，對(duì)人頭部中的白質(zhì)(Tl二500ms， T2二90ms)和灰質(zhì)(T2-940ms， T2=100ns)之間的對(duì)比度進(jìn)行仿真。更具體而言，如該實(shí)施例那樣，向 受檢者發(fā)射反轉(zhuǎn)脈沖IR，隨后，在反轉(zhuǎn)時(shí)間TI過后，執(zhí)行匹配GRE方法的脈沖序列GR，通過在TR-10ms、反轉(zhuǎn)角-20。、TI(反轉(zhuǎn)時(shí)間)=1000ms 且RT (恢復(fù)時(shí)間)-1000ms的條件下由PROPELLER方法進(jìn)4亍掃描， 獲得了圖5 (A)所示的結(jié)果。另一方面，在下述情況下獲得圖5 (B)所 示的結(jié)果在TR=800ms、 ETL (回波隊(duì)列長度)=16且ESP (回波間距) =16ms的條件下，在匹配FSE方法的脈沖序列中由PROPELLER方法執(zhí) 行掃描。順便指出，在圖5 (A)和5 (B)這些圖中，水平軸代表回波數(shù) (RF#)，垂直軸代表前述對(duì)比度。如圖5 (A)所示，在向受檢者發(fā)射反轉(zhuǎn)脈沖IR并隨后在反轉(zhuǎn)時(shí)間 TI過后執(zhí)行匹配GRE方法的脈沖序列時(shí)，從少數(shù)回波到接近常態(tài)的多 回波都保持了高對(duì)比度。結(jié)果，為了生成對(duì)比度為1.4的突出Tl的圖像， 每個(gè)葉片可以使用大約50個(gè)磁共振信號(hào)，如圖5(A)所示。另一方面， 如圖5(B)所示，在執(zhí)行匹配FSE方法的脈沖序列時(shí)，對(duì)比度比在該實(shí) 施例中的對(duì)比度低，進(jìn)一步減小了 T2的效果。出于這一原因，為了以1.4 的對(duì)比度獲得突出Tl的圖像，每個(gè)葉片可以僅使用大約6個(gè)磁共振信號(hào)， 如圖5(B)所示。因此，在這種情況下，可用的磁共振信號(hào)數(shù)顯著小于 上述實(shí)施例。如到此為止所述的，每個(gè)葉片可以采集很多磁共振信號(hào)，因?yàn)橥ㄟ^ 向受檢者發(fā)射反轉(zhuǎn)脈沖IR并在反轉(zhuǎn)時(shí)間TI過后執(zhí)行匹配GRE方法的脈 沖序列(其允許突出質(zhì)子)，增加了突出Tl的對(duì)比度。因此，可以容易 地實(shí)現(xiàn)對(duì)任何身體運(yùn)動(dòng)的補(bǔ)償。此外，因?yàn)槊總€(gè)葉片可以采集磁共振信 號(hào)，因此可以容易地減少成像所需的持續(xù)時(shí)間。于是，有可能實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償 身體運(yùn)動(dòng)的魯棒性和成像時(shí)間的節(jié)省。此外，由于通過發(fā)射反轉(zhuǎn)脈沖IR 使得突出Tl成為可能，因此可以獲得高對(duì)比度的突出Tl的圖像。因此，由于本實(shí)施例實(shí)現(xiàn)了高速數(shù)據(jù)采集并使高圖像質(zhì)量成為可能， 從而能夠提高診斷效率。順便指出，上述實(shí)施例中的磁共振成像設(shè)備對(duì)應(yīng)于根據(jù)本發(fā)明的磁 共振成像設(shè)備。此外，該實(shí)施例中的掃描單元2對(duì)應(yīng)于根據(jù)本發(fā)明的掃 描單元。本發(fā)明的實(shí)施例不限于上述實(shí)施例，可以采用各種變型。 可以設(shè)計(jì)出很多迥然不同的發(fā)明的實(shí)施例而不背離本發(fā)明的精神和 范圍。應(yīng)當(dāng)理解，除了如所附權(quán)利要求書限定的之外，本發(fā)明不限于說明書中所描述的具體實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種磁共振成像設(shè)備，包括掃描單元，所述掃描單元執(zhí)行掃描以從其中形成有靜磁場的成像空間中的受檢者采集磁共振信號(hào)，以匹配PROPELLER方法，所述磁共振成像設(shè)備基于由所述掃描單元執(zhí)行的掃描獲得的所述磁共振信號(hào)產(chǎn)生受檢者的圖像，其中在由所述PROPELLER方法執(zhí)行掃描時(shí)，在要于每一重復(fù)時(shí)間相繼采集磁共振信號(hào)以匹配包括多個(gè)軌跡的葉片時(shí)，所述掃描單元向所述受檢者發(fā)射反轉(zhuǎn)脈沖，并在反轉(zhuǎn)時(shí)間過后通過執(zhí)行匹配GRE方法的脈沖序列相繼采集所述磁共振信號(hào)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁共振成像設(shè)備，其中 基于由所述掃描單元采集的磁共振信號(hào)檢測所述受檢者的任何身體運(yùn)動(dòng)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的磁共振成像設(shè)備，其中 基于相繼采集、以匹配k空間中低頻區(qū)域的每個(gè)磁共振信號(hào)，由所述掃描單元執(zhí)行掃描，從而檢測所述受檢者的任何身體運(yùn)動(dòng)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的磁共振成像設(shè)備，其中 基于檢測所述身體運(yùn)動(dòng)的結(jié)果校正所述圖像。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1到4的任一項(xiàng)所述的磁共振成像設(shè)備，其中 產(chǎn)生突出Tl的圖像作為所述受檢者的圖像。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l到5的任一項(xiàng)所述的磁共振成像設(shè)備，還具有 用于顯示所述圖像的顯示單元。
7. —種磁共振成像方法，包括如下步驟執(zhí)行掃描，以從其中形成 有靜磁場的成像空間中的受檢者采集磁共振信號(hào)，以匹配PROPELLER 方法，其中-.在由所述PROPELLER方法執(zhí)行掃描時(shí)，在要于每一重復(fù)時(shí)間相繼 采集磁共振信號(hào)以匹配包括多個(gè)軌跡的葉片時(shí)，向所述受檢者發(fā)射反轉(zhuǎn) 脈沖，并在反轉(zhuǎn)時(shí)間過后通過執(zhí)行匹配GRE方法的脈沖序列相繼采集所 述磁共振信號(hào)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的磁共振成像方法，其中 基于所采集的磁共振信號(hào)檢測所述受檢者的任何身體運(yùn)動(dòng)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的磁共振成像方法，其中基于相繼釆集、以匹配k空間中低頻區(qū)域的每個(gè)磁共振信號(hào)，通過執(zhí) 行掃描來檢測所述受檢者的任何身體運(yùn)動(dòng)。
10. —種程序，所述程序使計(jì)算機(jī)工作來執(zhí)行掃描，以從其中形成有 靜磁場的成像空間中的受檢者采集磁共振信號(hào)，以匹配PROPELLER方 法，并基于執(zhí)行所述掃描獲得的所述磁共振信號(hào)生成所述受檢者的圖像， 其中在由所述PROPELLER方法執(zhí)行掃描時(shí)，在要于每一重復(fù)時(shí)間相繼 采集磁共振信號(hào)以匹配包括多個(gè)軌跡的葉片時(shí)，向所述受檢者發(fā)射反轉(zhuǎn) 脈沖，并在反轉(zhuǎn)時(shí)間過后相繼采集所述磁共振信號(hào)，以產(chǎn)生匹配將被執(zhí) 行的GRE方法的脈沖序列。
全文摘要
本發(fā)明涉及磁共振成像設(shè)備、磁共振成像方法及其程序。一種磁共振成像方法，包括如下步驟執(zhí)行掃描，以從其中形成有靜磁場的成像空間中的受檢者采集磁共振信號(hào)，以匹配PROPELLER方法，其中在由所述PROPELLER方法執(zhí)行掃描時(shí)，在要于每一重復(fù)時(shí)間相繼采集磁共振信號(hào)以匹配包括多個(gè)軌跡的葉片時(shí)，向所述受檢者發(fā)射反轉(zhuǎn)脈沖，并在反轉(zhuǎn)時(shí)間過后通過執(zhí)行匹配GRE方法的脈沖序列相繼采集所述磁共振信號(hào)。
文檔編號(hào)A61B5/055GK101229062SQ20081000885
公開日2008年7月30日 申請(qǐng)日期2008年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月25日
發(fā)明者竹井直行 申請(qǐng)人:Ge醫(yī)療系統(tǒng)環(huán)球技術(shù)有限公司