專利名稱：磁共振成像設(shè)備和磁共振成像方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種磁共振成像設(shè)備和磁共振成像方法，并且更具體地涉及一種用于根據(jù)在參考掃描中產(chǎn)生的成像區(qū)域中的接收線圈的靈敏度分布，校正基于實際掃描中從成像區(qū)域發(fā)射和通過接收線圈接收的磁共振信號產(chǎn)生的受檢對象中的成像區(qū)域的層析圖像的磁共振成像設(shè)備和磁共振成像方法。
背景技術(shù)：
由于磁共振成像設(shè)備(MRI)利用核磁共振(NMR)現(xiàn)象捕獲受檢對象的層析圖像的能力，磁共振成像設(shè)備(MRI)特別廣泛地用于醫(yī)學(xué)應(yīng)用。
在磁共振成像設(shè)備中，將受檢對象放置于靜態(tài)磁場中，因此受檢對象中質(zhì)子的自旋方向與靜態(tài)磁場的方向?qū)?zhǔn)以產(chǎn)生磁化向量，然后施加共振頻率的電磁波以引起其中質(zhì)子的磁化向量變化的核磁共振現(xiàn)象。之后，當(dāng)質(zhì)子恢復(fù)它們的初始磁化向量時，磁共振成像設(shè)備接收產(chǎn)生的磁共振(MR)信號，并基于接收的磁共振信號產(chǎn)生受檢對象的層析圖像。
用于接收在這種磁共振成像設(shè)備中的磁共振信號的接收線圈包括表面線圈，由于它的高S/N比和高靈敏度、以及避免混淆偽影的能力，其被常常使用。然而，表面線圈具有隨著離受檢對象中磁共振信號的距離的增加減小接收靈敏度的特性，并且在整個成像區(qū)域之上它的靈敏度分布是不均勻的。這樣，就出現(xiàn)了基于通過表面線圈接收的磁共振信號產(chǎn)生的層析圖像變得不均勻的問題。
在現(xiàn)有技術(shù)中，提出了解決該問題的多種方法(例如，見專利文獻(xiàn)1)。
美國專利No.4812753，說明書在用于解決由于表面線圈的靈敏度不均勻性引起的問題的傳統(tǒng)技術(shù)中，除了實際掃描之外，還進(jìn)行參考掃描以計算成像區(qū)域中的表面線圈的靈敏度分布，并基于計算的靈敏度分布校正通過實際掃描產(chǎn)生的層析圖像。
在這種傳統(tǒng)技術(shù)的一種中，利用作為接收線圈的表面線圈首先進(jìn)行參考掃描以依據(jù)預(yù)定成像序列成像受檢對象中的成像區(qū)域，并對應(yīng)于像素位置(x，y)產(chǎn)生第一參考圖像Is(x，y)。此外，利用作為接收線圈、具有在整個成像區(qū)域之上的均勻靈敏度的體積線圈(volumecoil)類似地進(jìn)行另一參考掃描，以依據(jù)預(yù)定成像序列成像受檢對象中的成像區(qū)域，并產(chǎn)生第二參考圖像Ib(x，y)。然后對第一參考圖像Is(x，y)和第二參考圖像Ib(x，y)進(jìn)行處理以去除噪聲。
下面，如下面的方程(1)給出的，第一參考圖像Is(x，y)和第二參考圖像Ib(x，y)用于計算表面線圈的靈敏度分布Hs(x，y)。對計算的靈敏度分布H(x，y)進(jìn)行外插或內(nèi)插以及在其中通過低頻分量的低通濾波。
Hs(x，y)＝Is(x，y)/Ib(x，y) (1)下面，如下面的方程(2)給出的，通過靈敏度分布Hs(x，y)校正利用表面線圈在實際掃描中產(chǎn)生的層析圖像Isa(x，y)，以獲得校正的層析圖像Isa′(x，y)。
Isa′(x，y)＝Isa(x，y)/Hs(x，y) (2)基于校正的層析圖像Isa′(x，y)，在包括比如圖形顯示器的顯示裝置的顯示部分上顯示圖像。
在如上面所述的傳統(tǒng)技術(shù)中，在實際掃描之前，利用表面線圈和體積線圈捕獲多個參考圖像，并通過體積線圈利用參考圖像計算在整個成像區(qū)域之上的表面線圈的靈敏度分布。計算的靈敏度分布然后用于校正通過表面線圈產(chǎn)生的層析圖像，從而獲得均勻的層析圖像。
然而，由于特別是在3特斯拉或更大的過高磁場中使用時的介電常數(shù)效應(yīng)，體積線圈有時具有明顯不均勻的靈敏度分布，而且此時它不能產(chǎn)生充分均勻的圖像。這樣，當(dāng)通過體積線圈利用圖像計算表面線圈的靈敏度分布時，有時不精確地計算表面線圈的靈敏度分布。
此外，例如開放的磁共振成像設(shè)備有時不能裝配具有體積線圈等的高靈敏度均勻性的接收線圈。在這種情況下，由于沒有具有均勻靈敏度的接收線圈，所以不能預(yù)先計算如上面所述的整個成像區(qū)域之上的表面線圈的靈敏度分布。
在傳統(tǒng)的技術(shù)中，如上面所述，有時不精確地計算表面線圈的靈敏度分布，并且捕獲受檢對象的精確層析圖像有時也是困難的。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種有助于接收線圈的靈敏度分布的精確計算并有助于對受檢對象的精確層析成像的磁共振成像設(shè)備和磁共振成像方法。
為了獲得前述目的，本發(fā)明的磁共振成像設(shè)備用于根據(jù)在參考掃描中產(chǎn)生的所述成像區(qū)域中的所述接收線圈的靈敏度分布，校正基于在實際掃描中通過接收線圈接收的磁共振信號產(chǎn)生的受檢對象的成像區(qū)域的層析圖像，并且所述設(shè)備包括第一參考圖像產(chǎn)生裝置，其基于以具有所述參考掃描中的多個不同回波時間的預(yù)定成像序列、來自通過所述接收線圈接收的所述成像區(qū)域的所述磁共振信號，用于在所述多個不同回波時間處分別產(chǎn)生參考圖像；T2馳豫時間(relaxationtime)計算裝置，其基于通過所述第一參考圖像產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的多個參考圖像，用于計算T2馳豫時間；T2-加權(quán)圖像計算裝置，其基于通過所述T2馳豫時間計算裝置計算的T2馳豫時間，用于計算在所述多個不同回波時間其中之一處的T2-加權(quán)圖像；以及靈敏度分布計算裝置，其基于在所述T2-加權(quán)圖像計算裝置計算所述T2-加權(quán)圖像時利用的回波時間處通過所述第一參考圖像產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的參考圖像，并基于通過所述T2-加權(quán)圖像計算裝置計算的所述T2-加權(quán)圖像，用于計算所述靈敏度分布。
依據(jù)本發(fā)明的磁共振成像設(shè)備，基于以具有參考掃描中的多個不同回波時間的預(yù)定成像序列、來自通過接收線圈接收的成像區(qū)域的磁共振信號，第一參考圖像產(chǎn)生裝置在多個不同回波時間處分別產(chǎn)生參考圖像。然后，基于通過第一參考圖像產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的多個參考圖像，T2馳豫時間計算裝置計算T2馳豫時間。基于通過T2馳豫時間計算裝置計算的T2馳豫時間，T2-加權(quán)圖像計算裝置然后計算在多個不同回波時間其中之一處的T2-加權(quán)圖像。最后，基于在T2-加權(quán)圖像計算裝置計算T2-加權(quán)圖像時利用的回波時間處的參考圖像，并基于通過T2-加權(quán)圖像計算裝置計算的T2-加權(quán)圖像，靈敏度分布計算裝置計算靈敏度分布。
為了獲得前述目的，本發(fā)明的磁共振成像方法根據(jù)參考掃描中產(chǎn)生的所述成像區(qū)域中的所述接收線圈的靈敏度分布，校正基于在實際掃描中通過接收線圈接收的磁共振信號產(chǎn)生的受檢對象的成像區(qū)域的層析圖像，并且所述方法包括第一參考圖像產(chǎn)生步驟，其基于以具有所述參考掃描中的多個不同回波時間的預(yù)定成像序列、來自通過所述接收線圈接收的所述成像區(qū)域的所述磁共振信號，用于在所述多個不同回波時間處分別產(chǎn)生參考圖像；T2馳豫時間計算步驟，其基于通過所述第一參考圖像產(chǎn)生步驟產(chǎn)生的多個參考圖像，用于計算T2馳豫時間；T2-加權(quán)圖像計算步驟，其基于通過所述T2馳豫時間計算步驟計算的T2馳豫時間，用于計算在所述多個不同回波時間其中之一處的T2-加權(quán)圖像；以及靈敏度分布計算步驟，其基于在所述T2-加權(quán)圖像計算步驟計算所述T2-加權(quán)圖像時利用的回波時間處通過所述第一參考圖像產(chǎn)生步驟產(chǎn)生的參考圖像，并基于通過T2-加權(quán)圖像計算步驟計算的T2-加權(quán)圖像，用于計算所述靈敏度分布。
依據(jù)本發(fā)明的磁共振成像方法，在第一參考圖像產(chǎn)生步驟處，基于以具有參考掃描中的多個不同回波時間的預(yù)定成像序列、來自通過接收線圈接收的成像區(qū)域的磁共振信號，在多個不同回波時間處分別產(chǎn)生參考圖像。然后，在T2馳豫時間計算步驟處，基于通過第一參考圖像產(chǎn)生步驟產(chǎn)生的多個參考圖像，計算T2馳豫時間。在T2-加權(quán)圖像計算步驟處，基于通過T2馳豫時間計算步驟計算的T2馳豫時間，計算在多個不同回波時間其中之一處的T2-加權(quán)圖像。最后，在靈敏度分布計算步驟處，基于在T2-加權(quán)圖像計算步驟計算T2-加權(quán)圖像時利用的回波時間處的參考圖像，并基于通過T2-加權(quán)圖像計算步驟計算的T2-加權(quán)圖像，計算靈敏度分布。
依據(jù)本發(fā)明，提出一種有助于接收線圈的靈敏度分布的精確計算、并有助于對受檢對象的精確層析成像的磁共振成像設(shè)備和磁共振成像方法。
從如附圖所示的本發(fā)明的優(yōu)選實施例的下面描述，本發(fā)明進(jìn)一步的目的和優(yōu)點將變得明顯。


圖1是示出了依據(jù)本發(fā)明的實施例1的磁共振成像設(shè)備的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖2是示出了在依據(jù)本發(fā)明的實施例1中的數(shù)據(jù)處理部分中執(zhí)行圖像處理的部件的框圖。
圖3是示出了依據(jù)本發(fā)明的實施例1的磁共振成像方法的流程圖。
圖4是參考掃描的成像序列圖，其中通過在依據(jù)本發(fā)明的實施例1中為表面線圈的第二RF線圈接收被輸出至第一參考圖像產(chǎn)生部分的磁共振信號。
圖5是示出了在依據(jù)本發(fā)明的實施例2中的數(shù)據(jù)處理部分中執(zhí)行圖像處理的部件的框圖。
圖6是示出了依據(jù)本發(fā)明的實施例2的磁共振成像方法的流程圖。
圖7是示出了在依據(jù)本發(fā)明的實施例3中的數(shù)據(jù)處理部分中執(zhí)行圖像處理的部件的框圖。
圖8是示出了依據(jù)本發(fā)明的實施例3的磁共振成像方法的流程圖。
圖9是示出了在依據(jù)本發(fā)明的實施例4中的數(shù)據(jù)處理部分中執(zhí)行圖像處理的部件的框圖。
圖10是示出了依據(jù)本發(fā)明的實施例4的磁共振成像方法的流程圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在參考附圖描述依據(jù)本發(fā)明的示例性實施例。
《實施例1》下面描述依據(jù)本發(fā)明的實施例1的磁共振成像設(shè)備的結(jié)構(gòu)。
圖1是示出了依據(jù)本發(fā)明的實施例1的磁共振成像設(shè)備1的結(jié)構(gòu)的框圖。
如圖1所示，磁共振成像設(shè)備1包括磁體系統(tǒng)21、RF(射頻)驅(qū)動部分22、梯度驅(qū)動部分23、數(shù)據(jù)收集部分24、控制部分25、支架26、數(shù)據(jù)處理部分31、操作部分32和顯示部分33。
在下文中依次描述這些部件。
磁體系統(tǒng)21包括靜態(tài)磁場磁體部分212、梯度線圈部分213和RF線圈部分214。在為成像空間的圓柱形孔211周圍設(shè)置靜態(tài)磁場磁體部分212和梯度線圈部分213。在擱在支架26上的受檢對象40的頭部之上提供RF線圈部分214。將在其上放置受檢對象40的支架26傳送進(jìn)孔211。
盡管為了清楚描述，在圖1的孔211外部示出了受檢對象40的頭部和RF線圈部分214，但是受檢對象40的頭部和RF線圈部分214也可位于孔211的中心部分。
例如，靜態(tài)磁場磁體部分212由超導(dǎo)磁體制成，并在孔211內(nèi)部產(chǎn)生靜態(tài)磁場。對于靜態(tài)磁場磁體部分212，可以使用比如永磁體或正常導(dǎo)磁體的磁場產(chǎn)生磁體以取代超導(dǎo)磁體。構(gòu)造靜態(tài)磁場磁體部分212以使其具有與受檢對象40的身體軸線方向Z對準(zhǔn)的靜態(tài)磁場方向。
梯度線圈部分213產(chǎn)生梯度磁場，以用于給出對通過靜態(tài)磁場磁體部分212產(chǎn)生的靜態(tài)磁場的強(qiáng)度的梯度，從而將三維定位信息合并入由RF線圈部分214接收的磁共振信號。由梯度線圈部分213產(chǎn)生的梯度磁場包括三種類型的磁場切片(slice)選擇梯度磁場、讀出梯度磁場和相位編碼梯度磁場。為產(chǎn)生這三種梯度磁場，梯度線圈部分213包括對應(yīng)于梯度磁場的三個梯度線圈。
RF線圈部分214傳送電磁波以產(chǎn)生用于在由靜態(tài)磁場磁體部分212產(chǎn)生的靜態(tài)磁場空間內(nèi)部激勵受檢對象40中的成像區(qū)域中的質(zhì)子自旋的高頻磁場，并接收由在受檢對象40中的成像區(qū)域中激勵的質(zhì)子產(chǎn)生的電磁波作為磁共振信號。在本實施例中，RF線圈部分214包括第一RF線圈214a和第二RF線圈214b。
第一RF線圈214a由體積線圈制成，并且設(shè)置該線圈以包圍為受檢對象40中的成像區(qū)域的整個頭部。設(shè)置第二RF線圈214b以覆蓋為成像區(qū)域的一部分的受檢對象的頸部。在本實施例中，第一RF線圈214a首先被用作發(fā)射線圈，并在通過第五參考圖像產(chǎn)生部分261產(chǎn)生多個參考圖像時被用作接收線圈，這將在稍后進(jìn)行描述。
另一方面，第二RF線圈214b被用作接收線圈。然而如第一RF線圈一樣，第二RF線圈214b也可以用于發(fā)射和接收。
RF驅(qū)動部分22包括門調(diào)制器(未示出)、RF功率放大器(未示出)和RF振蕩器(未示出)。基于來自控制部分25的指令，RF驅(qū)動部分22產(chǎn)生驅(qū)動信號，并驅(qū)動門調(diào)制器以將來自RF振蕩器的高頻輸出信號調(diào)制成預(yù)定計時和預(yù)定包絡(luò)(envelope)的脈沖信號。然后通過RF功率放大器在功率上放大由門調(diào)制器調(diào)制的RF信號，并將其施加至作為發(fā)射線圈的第一RF線圈214a，并發(fā)射至在受檢對象40中的成像區(qū)域以激勵受檢對象40中的成像區(qū)域中的自旋。
基于來自控制部分25的指令，梯度驅(qū)動部分23供給驅(qū)動信號至梯度線圈部分213，以產(chǎn)生孔211中的梯度磁場。梯度驅(qū)動部分23具有未示出的三個驅(qū)動電路，其對應(yīng)于在梯度線圈部分213中的三個梯度線圈。
數(shù)據(jù)收集部分24包括前置放大器(未示出)、相位檢測器(未示出)和模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器(未示出)。數(shù)據(jù)收集部分24獲得來自作為接收線圈的第二RF線圈214b的磁共振信號，通過前置放大器對它們放大，并將它們輸出至相位檢測器。根據(jù)來自RF驅(qū)動部分22中的RF振蕩器的輸出，然后通過相位檢測器相位檢測由前置放大器放大的磁共振信號，并輸出至模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器。通過模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器將為由相位檢測器相位檢測的模擬信號的磁共振信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，并輸出至數(shù)字處理部分31。
基于來自操作部分32的命令信號，控制部分25依據(jù)預(yù)定脈沖序列控制RF驅(qū)動部分22、梯度驅(qū)動部分23和數(shù)據(jù)收集部分24。基于供給至操作部分32的幾種命令信號，控制部分25也控制數(shù)據(jù)處理部分31，以用于獲得理想的圖像。
支架26是用于在其上停放受檢對象40的工作臺，并且通過支架驅(qū)動部分(未示出)，其能夠被插進(jìn)孔211或成像空間，或者從孔211或成像空間中移走。
數(shù)據(jù)處理部分31連接至控制部分25，并響應(yīng)從操作部分32供給的操作命令控制控制部分25。數(shù)據(jù)處理部分31也連接至數(shù)據(jù)收集部分24，并對從數(shù)據(jù)收集部分24輸出的磁共振信號實施幾種圖像處理，以在顯示部分33上顯示圖像。
圖2是示出了在數(shù)據(jù)處理部分31中執(zhí)行圖像處理的部件的框圖。
如圖2所示，數(shù)據(jù)處理部分31包括第一參考圖像產(chǎn)生部分231、T2馳豫時間計算部分232、自旋密度分布計算部分233、T2-加權(quán)圖像計算部分234、靈敏度分布計算部分235、校正部分236和實際掃描圖像產(chǎn)生部分271。
本實施例的第一參考圖像產(chǎn)生部分231對應(yīng)于本發(fā)明的第一參考圖像產(chǎn)生裝置。本實施例的T2馳豫時間計算部分232對應(yīng)于本發(fā)明的T2馳豫時間計算裝置。本實施例的自旋密度分布計算部分233對應(yīng)于本發(fā)明的自旋密度分布計算裝置。本實施例的T2-加權(quán)圖像計算部分234對應(yīng)于本發(fā)明的T2-加權(quán)圖像計算裝置。本實施例的靈敏度分布計算部分235對應(yīng)于本發(fā)明的靈敏度分布計算裝置。
第一參考圖像產(chǎn)生部分231基于在預(yù)定成像序列中的多個不同回波時間處通過第二RF線圈214b接收的成像區(qū)域的磁共振信號，在用于產(chǎn)生用于作為表面線圈的第二RF線圈214b的接收靈敏性分布的參考掃描中產(chǎn)生多個參考圖像。第一參考圖像產(chǎn)生部分231對從數(shù)據(jù)收集部分24輸出的磁共振信號實施傅立葉變換作為數(shù)字信號以形成k-空間，并實施傅立葉逆變換以重構(gòu)和產(chǎn)生在受檢對象40中的成像區(qū)域的層析圖像。例如，第一參考圖像產(chǎn)生部分231基于在第一回波時間TE1處通過第二RF線圈214b接收的磁共振信號，在依據(jù)快速自旋回波技術(shù)的參考掃描中產(chǎn)生第一參考圖像Is1(x，y)；以及基于在不同于第一回波時間TE1的第二回波時間TE2處接收的磁共振信號產(chǎn)生第二參考圖像Is2(x，y)，兩個參考圖像都對應(yīng)于像素位置(x，y)。除了第一回波時間TE1和第二回波時間TE2是不同的之外，通過類似的成像序列產(chǎn)生第一參考圖像Is1(x，y)和第二參考圖像Is2(x，y)。通過進(jìn)行依據(jù)基于快速自旋回波技術(shù)的脈沖序列的參考掃描，減少了參考掃描花費的時間。優(yōu)選地，第一參考圖像產(chǎn)生部分231利用通過T2-加權(quán)脈沖序列接收的磁共振信號產(chǎn)生多個參考圖像，從而可以在T2馳豫時間計算部分232中計算T2馳豫時間T2(x，y)。
T2馳豫時間計算部分232基于通過第一參考圖像產(chǎn)生部分231產(chǎn)生的多個參考圖像計算自旋-自旋馳豫時間，也就是T2馳豫時間。例如，T2馳豫時間計算部分232基于通過第一參考圖像產(chǎn)生部分231產(chǎn)生的第一參考圖像Is1(x，y)和第二參考圖像Is2(x，y)計算T2馳豫時間T2(x，y)。
自旋密度分布計算部分233基于通過T2馳豫時間計算部分232計算的T2馳豫時間T2(x，y)計算自旋密度分布N(x，y)。
T2-加權(quán)圖像計算部分234基于通過T2馳豫時間計算部分232計算的T2馳豫時間T2(x，y)和通過自旋密度分布計算部分233計算的自旋密度分布N(x，y)，計算在多個不同回波時間處的T2-加權(quán)圖像。例如，T2-加權(quán)圖像計算部分234在第二回波時間TE2處產(chǎn)生T2-加權(quán)圖像Ie2(x，y)。T2-加權(quán)圖像計算部分234可以在第一回波時間TE1處產(chǎn)生T2-加權(quán)圖像Ie1(x，y)。
靈敏度分布計算部分235基于在T2-加權(quán)圖像計算部分234計算T2-加權(quán)圖像時使用的回波時間處的參考圖像，并基于通過T2-加權(quán)圖像計算部分234計算的T2-加權(quán)圖像，計算在受檢對象40中的成像區(qū)域中的第二RF線圈214b的靈敏度分布。例如，靈敏度分布計算部分235基于均在第二回波時間TE2處的T2-加權(quán)圖像Ie2(x，y)和通過第一參考圖像產(chǎn)生部分231產(chǎn)生的第二參考圖像Is2(x，y)的組合，計算第二RF線圈214b的靈敏度分布H(x，y)。靈敏度分布計算部分235基于均在第一回波時間TE1處的T2-加權(quán)圖像Ie2(x，y)和第一參考圖像Is1(x，y)的組合，可以計算第二RF線圈214b的靈敏度分布H(x，y)。
基于通過靈敏度分布計算部分235計算的靈敏度分布H(x，y)，校正部分236通過由下面將描述的實際掃描圖像產(chǎn)生部分271產(chǎn)生的實際掃描來校正層析圖像Isa(x，y)。
實際掃描圖像產(chǎn)生部分271基于從依據(jù)預(yù)定成像序列在實際掃描中發(fā)射和從受檢對象40的成像區(qū)域接收的磁共振信號，產(chǎn)生在受檢對象40中的成像區(qū)域的層析圖像Isa(x，y)。實際掃描圖像產(chǎn)生部分271基于依據(jù)基于比如自旋回波技術(shù)或梯度回波技術(shù)的成像方法的成像序列通過實際掃描獲得的磁共振信號，產(chǎn)生在受檢對象40中的成像區(qū)域的層析圖像Isa(x，y)。如上面描述的，基于靈敏度分布H(x，y)，通過校正部分236校正通過實際掃描圖像產(chǎn)生部分271產(chǎn)生的層析圖像Isa(x，y)，并將其顯示于顯示部分33上。
操作部分32由比如鍵盤和鼠標(biāo)的操作裝置構(gòu)成，并響應(yīng)操作者的操作輸出操作信號至控制部分25。
顯示部分33包括比如圖形顯示器的顯示裝置，并基于從數(shù)據(jù)處理部分31輸出的層析圖像進(jìn)行顯示。
現(xiàn)在描述使用本實施例的磁共振成像設(shè)備1、用于捕獲在受檢對象40中的成像區(qū)域的層析圖像的磁共振成像方法。
圖3是示出了本實施例的磁共振成像方法的流程圖。
如圖3所示，本實施例的磁共振成像方法順序地執(zhí)行圖像產(chǎn)生步驟ST21、T2馳豫時間計算步驟ST22、自旋密度分布計算步驟ST25、T2-加權(quán)圖像計算步驟ST26、靈敏度分布計算步驟ST27、校正步驟ST28和顯示步驟ST29。本實施例的磁共振成像方法通過參考掃描計算在成像區(qū)域中的第二RF線圈214b的靈敏度分布，以用于校正基于在實際掃描中通過第二RF線圈214b接收的磁共振信號產(chǎn)生的在受檢對象40中的成像區(qū)域的層析圖像。然后利用第二RF線圈214b的靈敏度分布來校正通過實際掃描產(chǎn)生的在受檢對象40中的成像區(qū)域的層析圖像。
現(xiàn)在在下文中依次描述這些步驟。
在前述步驟之前，首先將受檢對象40放置在支架26上。之后將RF線圈部分214固定在受檢對象40的頭部上。通過支架驅(qū)動部分驅(qū)動受檢對象40躺在其上的支架26，并將其插進(jìn)其中通過靜態(tài)磁場磁體部分212產(chǎn)生靜態(tài)磁場的孔211中；因此在孔211的中心部分中定位受檢對象40中的成像區(qū)域。
然后，由操作者將用于成像的信息輸入至操作部分32。在本實施例中，為了在第二RF線圈214b(表面線圈)處接收在圖像產(chǎn)生步驟ST21處被輸出至第一參考圖像產(chǎn)生部分231的磁共振信號(下面將對其進(jìn)行描述)，由操作者將對應(yīng)的成像序列指定為參考掃描。
具體地，為了在第二RF線圈214b(表面線圈)處接收被輸出至第一參考圖像產(chǎn)生部分231的磁共振信號，例如，由操作者將具有基于快速自旋回波技術(shù)的多個不同回波時間的成像序列指定為參考掃描。
此外，對于實際掃描，為了在第二RF線圈214b(表面線圈)處接收被輸出至實際掃描圖像產(chǎn)生部分271的磁共振信號，例如，由操作者指定基于自旋回波技術(shù)的成像序列。此時，操作部分32輸出基于操作者的操作的操作信號至控制部分25。
然后，在圖像產(chǎn)生步驟ST21處，控制部分25控制RF驅(qū)動部分22、梯度驅(qū)動部分23和數(shù)據(jù)收集部分24，并基于操作信號驅(qū)動在磁體系統(tǒng)21中的RF線圈部分214和梯度線圈部分213，以順序地進(jìn)行參考掃描和實際掃描。通過第二RF線圈214b然后接收來自受檢對象40的磁共振信號，并對應(yīng)地輸出接收的磁共振信號至第一參考圖像產(chǎn)生部分231和實際掃描圖像產(chǎn)生部分271，然后其產(chǎn)生各自的圖像。然后對參考圖像進(jìn)行處理以用于基于預(yù)定閥值去除噪聲。
圖4是參考掃描中的成像序列圖，其中通過第二RF線圈214b(表面線圈)接收被輸出至第一參考圖像產(chǎn)生部分231的磁共振信號。在圖4中，圖(a)示出了來自作為發(fā)射線圈的第一RF線圈214a的、施加至受檢對象40中的成像區(qū)域的RF脈沖。圖(b)示出了通過梯度線圈部分213產(chǎn)生的切片選擇梯度磁場Gz，圖(c)示出了通過梯度線圈部分213產(chǎn)生的相位編碼梯度磁場Gy，而圖(d)示出了通過梯度線圈部分213產(chǎn)生的讀出梯度磁場Gx。圖(e)示出了通過作為接收線圈的第二RF線圈214B接收的磁共振信號MR。
如圖4所示，在其中接收被輸出至第一參考圖像產(chǎn)生部分231的磁共振信號的參考掃描中，采用依據(jù)快速自旋回波技術(shù)的成像序列。在本實施例中，例如，將重復(fù)時間限定為3000ms，并且每個重復(fù)時間周期在回波列中的回波個數(shù)是8。此外，在本實施例中，使用單獨的回波列，并將最先四個回波的回波列分配給第一回波時間TE，并且將最后四個回波的回波列分配給第二回波時間TE2。此外，將回波間隔限定為16ms，將第一回波時間TE1的有效回波時間限定為16ms，而將第二回波時間TE2的有效回波時間限定為96ms。
如圖4所示，在其中接收被輸出至第一參考圖像產(chǎn)生部分231的磁共振信號的參考掃描中，RF驅(qū)動部分22首先施加驅(qū)動信號至RF線圈部分214中的第一RF線圈214a以發(fā)射90°RF脈沖至受檢對象40，并且梯度驅(qū)動部分23驅(qū)動梯度線圈213以施加正方向上的切片梯度磁場Gz至受檢對象40，從而選擇性地激勵預(yù)定的切片。之后，施加負(fù)方向上的切片梯度磁場Gz以重新聚焦切片選擇方向上的自旋的相位，從而校正由于相位偏移造成的信號衰減。
在應(yīng)用90°RF脈沖的預(yù)定時間之后，將負(fù)方向上的讀出梯度磁場Gx施加至受檢對象40。此時，施加隨后進(jìn)行描述的在一回波時間處施加的具有讀出梯度磁場Gx的面積的一半面積的梯度磁場以預(yù)先使自旋失相(dephase)，從而協(xié)調(diào)自旋以在回波時間處重新調(diào)整相位(rephase)，這樣能夠以高信號強(qiáng)度獲得磁共振信號。
在應(yīng)用90°RF脈沖的預(yù)定時間之后，RF驅(qū)動部分22施加驅(qū)動信號至RF線圈部分214中的第一RF線圈214a，以施加180°RF脈沖至受檢對象40，而且梯度驅(qū)動部分23驅(qū)動梯度線圈213以施加正方向上的切片梯度磁場Gz至受檢對象40，這樣選擇性地激勵預(yù)定切片以用于自旋反轉(zhuǎn)。此時，在應(yīng)用180°RF脈沖下的切片梯度磁場Gz之前和之后施加碾壓(crusher)梯度磁場，從而在回波時間處精確地重新聚焦自旋。
在應(yīng)用180°RF脈沖的預(yù)定時間之后，梯度驅(qū)動部分23驅(qū)動梯度線圈213以施加正方向上的相位編碼梯度磁場Gy至受檢對象40，這樣相位編碼被選擇性激勵的切片。
梯度驅(qū)動部分23然后驅(qū)動梯度線圈213以依照預(yù)定采樣時間施加正方向上的讀出梯度磁場Gz至受檢對象40，從而頻率編碼被選擇性激勵的切片；并因此通過作為接收線圈的第二RF線圈214B接收第一磁共振信號M11。
然后通過數(shù)據(jù)收集部分24對接收的磁共振信號進(jìn)行預(yù)定處理，將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并對其進(jìn)行傅立葉轉(zhuǎn)換以形成k-空間。
如上面所述，在本實施例中，重復(fù)時間TR中的回波列中的回波個數(shù)是8，并將最先四個回波的回波列分配給第一回波時間TE，而將最后四個回波的回波列分配給第二回波時間TE2。這樣，在本實施例中，以重復(fù)時間TR重復(fù)預(yù)定相位編碼和頻率編碼，以在兩個分別的k-空間插入第一至第四磁共振信號M11-M14和第五至第八磁共振信號M15-M18。
例如，如果將每個k-空間中的相位編碼的個數(shù)限定為64，則16次重復(fù)在重復(fù)時間TR中的步驟以填滿k-空間。然后對進(jìn)行過傅立葉變換的磁共振信號進(jìn)行傅立葉逆變換以通過圖像產(chǎn)生部分231重構(gòu)，因此，對應(yīng)于像素位置(x，y)在第一回波時間TE1處產(chǎn)生第一參考圖像Is1(x，y)和在第二回波時間TE2處產(chǎn)生第二參考圖像Is2(x，y)。
下面，在T2馳豫時間計算步驟ST22處，基于通過第一參考圖像產(chǎn)生部分231產(chǎn)生的第一參考圖像Is1(x，y)和第二參考圖像Is2(x，y)，T2馳豫時間計算部分232計算對應(yīng)于像素位置(x，y)的T2馳豫時間T2(x，y)。此時，T2-加權(quán)圖像中的信號強(qiáng)度I(x，y)具有與自旋密度N(x，y)、靈敏度分布H(x，y)、回波時間TE和T2馳豫時間T2(x，y)的關(guān)系，該關(guān)系由方程(3)給出。因此，T2馳豫時間計算部分232利用在多個不同回波時間TE1和TE2處產(chǎn)生的第一參考圖像Is1(x，y)和第二參考圖像Is2(x，y)，以依據(jù)方程(4)計算對應(yīng)于像素位置(x，y)的T2馳豫時間T2(x，y)。
I(x，y)＝N(x，y)·H(x，y)·exp{-TE/T2(x，y)}(3)T2(x，y)＝-(TE1-TE2)/Log{Is1(x，y)/Is2(x，y)} (4)
下面，在自旋密度分布計算步驟ST25處，例如假定在具有1.5特斯拉的強(qiáng)度的靜態(tài)磁場中腦脊髓液的自旋密度是1.00，自旋密度分布計算部分233用于基于通過T2馳豫時間計算部分232計算的T2馳豫時間T2(x，y)計算自旋強(qiáng)度分布N(x，y)。例如，如果T2(x，y)＝50-小于80ms，在像素位置(x，y)處的組織被確定為白質(zhì)，并限定為0.61的值，其是在文獻(xiàn)中找到的白質(zhì)的自旋密度的值。例如，如果T2(x，y)＝80-小于200ms，在像素位置(x，y)處的組織被確定為灰質(zhì)，并限定為0.69的值，其是在文獻(xiàn)中找到的灰質(zhì)的自旋密度的值。例如，如果T2(x，y)＝200ms或更大，在像素位置(x，y)處的組織被確定為腦脊髓液，并限定為1.00的值，其是在文獻(xiàn)中找到的腦脊髓液的自旋密度的值。
下面，在T2-加權(quán)圖像計算步驟ST26處，基于通過T2馳豫時間計算部分232計算的T2馳豫時間T2(x，y)和通過自旋密度分布計算部分233計算的自旋強(qiáng)度N(x，y)，如通過方程(5)給出的，T2-加權(quán)圖像計算部分233用于產(chǎn)生第二回波時間TE2處的T2-加權(quán)圖像Ie2(x，y)。需要注意，可以產(chǎn)生取代第二回波時間TE2的第一回波時間TE1處的T2-加權(quán)圖像Ie1(x，y)。如從方程(5)可見，T2-加權(quán)圖像獨立于靈敏度分布H(x，y)。
Ie2(x，y)＝N(x，y)·exp{-TE2/T2(x，y)}(5)下面，在靈敏度分布計算步驟ST27處，基于第二回波時間TE2處的T2-加權(quán)圖像Ie2(x，y)和第二參考圖像Is2(x，y)的組合，靈敏度分布計算部分235用于依照方程(6)計算第二RF線圈214b(表面線圈)的靈敏度分布H(x，y)。之后，對靈敏度分布H(x，y)進(jìn)行外插或內(nèi)插以及在其中通過低頻分量的低通濾波。
H(x，y)＝Is2(x，y)/Ie2(x，y) (6)如果在先前的T2-加權(quán)圖像計算步驟ST26處產(chǎn)生第一回波時間TE1處的T2-加權(quán)圖像Ie1(x，y)，而不是在第二回波時間TE2處的T2-加權(quán)圖像，則基于與第一回波時間TE1處的T2-加權(quán)圖像Ie1(x，y)的組合類似地計算靈敏度分布H(x，y)。
下面，在校正步驟ST28處，基于通過靈敏度分布計算部分235計算的靈敏度分布H(x，y)，通過校正部分236校正由實際掃描產(chǎn)生的層析圖像Isa(x，y)。校正部分236依據(jù)下面的方程(7)校正通過實際掃描產(chǎn)生的層析圖像Isa(x，y)，并輸出校正的層析圖像Isa′(x，y)至顯示部分33。
Isa′(x，y)＝Isa(x，y)/H(x，y) (7)下面，在顯示步驟ST29處，基于校正的層析圖像Isa′(x，y)，在顯示部分33上顯示受檢對象40的層析圖像。以這種方式，本實施例的磁共振成像方法通過參考掃描計算用作接收線圈的第二RF線圈214B的靈敏度分布，并利用計算的靈敏度分布校正實際掃描的層析圖像的不均勻性以用于顯示。
如上面所述，依據(jù)本實施例，基于以具有參考掃描中的多個不同回波時間TE1和TE2的預(yù)定成像序列、來自通過第二RF線圈214b(表面線圈)接收的成像區(qū)域的磁共振信號，第一參考圖像產(chǎn)生部分231產(chǎn)生為在多個不同回波時間TE1和TE2處的成像區(qū)域的T2-加權(quán)圖像的參考圖像Is1(x，y)和Is2(x，y)?；谕ㄟ^第一參考圖像產(chǎn)生部分231產(chǎn)生的多個參考圖像Is1(x，y)和Is2(x，y)，T2馳豫時間計算部分232然后計算T2馳豫時間T2(x，y)。基于通過T2馳豫時間計算部分232計算的T2馳豫時間T2(x，y)，T2-加權(quán)圖像計算部分234然后計算回波時間TE2處的T2-加權(quán)圖像Ie2(x，y)?；谠赥2-加權(quán)圖像計算部分234計算T2-加權(quán)圖像Ie2(x，y)時使用的回波時間TE2處的參考圖像Is2(x，y)，并基于通過T2-加權(quán)圖像計算部分234計算的T2-加權(quán)圖像Ie2(x，y)，兩個圖像都在回波時間TE2處，靈敏度分布計算部分235然后計算靈敏度分布H(x，y)?；谕ㄟ^靈敏度分布計算部分235計算的靈敏度分布H(x，y)，然后校正通過實際掃描的層析圖像Isa(x，y)。然后輸出校正的層析圖像Isa′(x，y)至顯示部分33以用于顯示。即，在本實施例中，多個不同回波時間TE1和TE2處的多個參考圖像Is1(x，y)和Is2(x，y)用于計算T2馳豫時間T2(x，y)，然后計算其中靈敏度不起作用的T2-加權(quán)圖像Ie2(x，y)，并基于T2-加權(quán)圖像Ie2(x，y)，產(chǎn)生成像區(qū)域中的第二RF線圈214b(表面線圈)的靈敏度分布H(x，y)。這樣，依據(jù)本實施例，不同于傳統(tǒng)技術(shù)，除了要計算其靈敏度分布的接收線圈之外，無需使用具有均勻靈敏度分布的接收線圈(比如體積線圈)，，并因此容易地計算精確的靈敏度分布，從而有助于對受檢對象的精確層析成像。
此外，在本實施例中，基于通過T2馳豫時間計算部分232計算的T2馳豫時間T2(x，y)，通過自旋密度分布計算部分233計算自旋密度分布N(x，y)?；谕ㄟ^T2馳豫時間計算部分232計算的T2馳豫時間T2(x，y)，并基于通過自旋密度分布計算部分233計算自旋密度分布N(x，y)，T2-加權(quán)圖像計算部分234然后計算T2-加權(quán)圖像Ie2(x，y)。由于在本實施例中，除了T2馳豫時間T2(x，y)之外，還基于自旋密度分布N(x，y)計算靈敏度分布H(x，y)，所以容易地計算精確的靈敏度分布H(x，y)，從而有助于對受檢對象的精確層析成像。
《實施例2》下文中將描述依據(jù)本發(fā)明的實施例2的磁共振成像設(shè)備的結(jié)構(gòu)。
圖5是示出了在實施例2中的數(shù)據(jù)處理部分31中執(zhí)行圖像處理的部件的框圖。
如圖5所示，實施例2的數(shù)據(jù)處理部分31包括第一參考圖像產(chǎn)生部分231、T2馳豫時間計算部分232、自旋密度分布計算部分233、T2-加權(quán)圖像計算部分234、靈敏度分布計算部分235、校正部分236、第二參考圖像產(chǎn)生部分241a、第三參考圖像產(chǎn)生部分241b、T1馳豫時間計算部分242和實際掃描圖像產(chǎn)生部分271。
除了它具有第二參考圖像產(chǎn)生部分241a、第三參考圖像產(chǎn)生部分241b和T1馳豫時間計算部分242，實施例2的磁共振成像設(shè)備與實施例1中的類似。因此，將省略對重復(fù)部分的說明。
本實施例的第二參考圖像產(chǎn)生部分241a對應(yīng)于本發(fā)明的第二參考圖像產(chǎn)生裝置。本實施例的第三參考圖像產(chǎn)生部分241b對應(yīng)于本發(fā)明的第三參考圖像產(chǎn)生裝置。本實施例的T1馳豫時間計算部分242對應(yīng)于本發(fā)明的T1馳豫時間計算裝置。
下文中將依次描述這些部件。
基于在參考掃描中依據(jù)飽和恢復(fù)方法、以具有多個不同重復(fù)時間的成像序列、來自通過第二RF線圈214b接收的成像區(qū)域的磁共振信號，第二參考圖像產(chǎn)生部分241a產(chǎn)生多個參考圖像。例如，第二參考圖像產(chǎn)生部分241a依據(jù)自旋回波技術(shù)限定參考掃描中的重復(fù)時間TR，從而完全恢復(fù)自旋的縱向磁化向量，并基于在第一重復(fù)時間TR1中通過第二RF線圈214b接收的磁共振信號產(chǎn)生第三參考圖像Is3(x，y)，以及基于在不同于第一重復(fù)時間TR1的第二重復(fù)時間TR2中接收的磁共振信號產(chǎn)生第四參考圖像Is4(x，y)，兩個圖像都對應(yīng)于像素位置(x，y)。除了第一重復(fù)時間TR1和第二重復(fù)時間TR2是不同的之外，通過類似的成像序列產(chǎn)生第三參考圖像Is3(x，y)和第四參考圖像Is4(x，y)。
依據(jù)參考掃描中的反轉(zhuǎn)恢復(fù)方法，基于以成像序列中的多個不同反轉(zhuǎn)時間、來自通過第二RF線圈214b接收的成像區(qū)域的磁共振信號，第三參考圖像產(chǎn)生部分241b產(chǎn)生多個參考圖像。例如，第三參考圖像產(chǎn)生部分241b首先施加180°反轉(zhuǎn)脈沖至參考掃描中的受檢對象40以反轉(zhuǎn)自旋，并在用于自旋恢復(fù)的反轉(zhuǎn)時間TI之后，基于依據(jù)自旋回波技術(shù)的脈沖序列進(jìn)行掃描。此時，基于例如在第一反轉(zhuǎn)時間TI1中通過第二RF線圈214b接收的磁共振信號，第三參考圖像產(chǎn)生部分241a產(chǎn)生第五參考圖像Is5(x，y)，并基于在不同于第一反轉(zhuǎn)時間TI1的第二反轉(zhuǎn)時間TI2中接收的磁共振信號產(chǎn)生第六參考圖像Is6(x，y)。除了第一反轉(zhuǎn)時間TI1和第二反轉(zhuǎn)時間TI2是不同地的之外，通過類似的成像序列產(chǎn)生第五參考圖像Is5(x，y)和第六參考圖像Is6(x，y)。優(yōu)選地，利用通過T1-加權(quán)脈沖序列接收的磁共振信號，第二參考圖像產(chǎn)生部分241a和第三參考圖像產(chǎn)生部分241b產(chǎn)生多個參考圖像，從而使T1馳豫時間計算部分242能夠計算T1馳豫時間T1(x，y)。
基于通過第二參考圖像產(chǎn)生部分241a產(chǎn)生的多個參考圖像，T1馳豫時間計算部分242計算自旋-點陣(spin-lattice)馳豫時間，也就是T1馳豫時間T1(x，y)。例如，基于通過第二參考圖像產(chǎn)生部分241a產(chǎn)生的第三參考圖像Is3(x，y)和第四參考圖像Is4(x，y)，T1馳豫時間計算部分242計算T1馳豫時間T1(x，y)。此外，基于通過第三參考圖像產(chǎn)生部分241b產(chǎn)生多個參考圖像，T1馳豫時間計算部分242也計算T1馳豫時間T1(x，y)。例如，基于通過第三參考圖像產(chǎn)生部分241b產(chǎn)生的第五參考圖像Is5(x，y)和第六參考圖像Is6(x，y)，T1馳豫時間計算部分242計算T1馳豫時間T1(x，y)。
不同于實施例1，基于通過T2馳豫時間計算部分232計算的T2馳豫時間T2(x，y)和通過T1馳豫時間計算部分242計算的T1馳豫時間T1(x，y)的組合，自旋密度分布計算部分233計算自旋密度分布N(x，y)。
現(xiàn)在描述利用本實施例的磁共振成像設(shè)備1用于捕獲在受檢對象40中的成像區(qū)域的層析圖像的磁共振成像方法。
圖6是示出了本實施例的磁共振成像方法的流程圖。
如圖6所示，本實施例的磁共振成像方法順序地執(zhí)行圖像產(chǎn)生步驟ST21、T2馳豫時間計算步驟ST22、T1馳豫時間計算步驟ST23、自旋密度分布計算步驟ST25、T2-加權(quán)圖像計算步驟ST26、靈敏度分布計算步驟ST27、校正步驟ST28和顯示步驟ST29。本實施例的磁共振成像方法對應(yīng)于將T1馳豫時間計算步驟ST23添加入實施例1的方法。
現(xiàn)在在下文中依次描述這些步驟。
與實施例1類似，在前述步驟之前，首先將受檢對象放置在支架26上。之后將RF線圈部分214固定在受檢對象40的頭部上。通過支架驅(qū)動部分驅(qū)動受檢對象40躺在其上的支架26，并將其插進(jìn)其中通過靜態(tài)磁場磁體部分212產(chǎn)生靜態(tài)磁場的孔211中；這樣在孔211的中心部分中定位在受檢對象40中的成像區(qū)域。
然后，由操作者將用于成像的信息輸入至操作部分32。在本實施例中，在圖像產(chǎn)生步驟ST21處，為了在第二RF線圈214b(表面線圈)處接收要被輸出至第一參考圖像產(chǎn)生部分231和第二參考圖像產(chǎn)生部分241a的磁共振信號，下面將對其進(jìn)行描述，通過操作者將對應(yīng)的成像序列指定為參考掃描。
具體地，為了在第二RF線圈214b(表面線圈)處接收要被輸出至第一參考圖像產(chǎn)生部分231的磁共振信號，例如，通過操作者將具有基于快速自旋回波技術(shù)的多個不同回波時間的成像序列指定為參考掃描。此外，為了在第二RF線圈214b(表面線圈)處接收要被輸出至第二參考圖像產(chǎn)生部分241a的磁共振信號，例如，通過操作者將具有依據(jù)基于自旋回波技術(shù)的飽和恢復(fù)方法的多個不同重復(fù)時間的成像序列指定為參考掃描。
取代用于接收要被指引至第二參考圖像產(chǎn)生部分241a的磁共振信號的成像序列，例如，可以將具有依據(jù)基于自旋回波技術(shù)的反轉(zhuǎn)恢復(fù)方法的多個不同反轉(zhuǎn)時間的成像序列指定為參考掃描，以在第二RF線圈214b(表面線圈)處接收要被輸出至第三參考圖像產(chǎn)生部分231b的磁共振信號。
此外，對于實際掃描，為了在第二RF線圈214b(表面線圈)處接收要被輸出至實際掃描圖像產(chǎn)生部分271的磁共振信號，例如，通過操作者指定基于自旋回波技術(shù)的成像序列。此時，操作部分32輸出基于操作者的操作的操作信號至控制部分25。
然后，如實施例1，在圖像產(chǎn)生步驟ST21處，控制部分25基于操作信號控制RF驅(qū)動部分22、梯度驅(qū)動部分23和數(shù)據(jù)收集部分24，并驅(qū)動磁體系統(tǒng)21中的RF線圈部分214和梯度線圈部分213，以便順序地進(jìn)行參考掃描和實際掃描。然后通過第二RF線圈214b接收來自受檢對象40的磁共振信號，并對應(yīng)地輸出接收的磁共振信號至第一參考圖像產(chǎn)生部分231、第二參考圖像產(chǎn)生部分241a和實際掃描圖像產(chǎn)生部分271，然后其產(chǎn)生各自的圖像。然后基于預(yù)定閥值對參考圖像進(jìn)行處理以用于去除噪聲。
首先，如實施例1，在圖像產(chǎn)生步驟ST21處，對應(yīng)于像素位置(x，y)在第一回波時間TE1處產(chǎn)生第一參考圖像Is1(x，y)和在第二回波時間TE2處產(chǎn)生第二參考圖像Is2(x，y)。
此外，在圖像產(chǎn)生步驟ST21處，在參考掃描中執(zhí)行依據(jù)具有多個重復(fù)時間(也就是第一重復(fù)時間TR1和不同于第一重復(fù)時間TR1的第二重復(fù)時間TR2)的飽和恢復(fù)方法的成像序列，并輸出在第二RF線圈214b(表面線圈)處接收的磁共振信號至第二參考圖像產(chǎn)生部分241a。第二參考圖像產(chǎn)生部分241a然后用于基于在第一重復(fù)時間TR1中接收的磁共振信號，產(chǎn)生對應(yīng)于像素位置(x，y)的第三參考圖像Is3(x，y)，并基于在第二重復(fù)時間TR2中接收的磁共振信號，產(chǎn)生對應(yīng)于像素位置(x，y)的第四參考圖像Is4(x，y)。
如先前討論的，在圖像產(chǎn)生步驟ST21處，可以取代用于接收被指引至第二參考圖像產(chǎn)生部分241a的磁共振信號的成像序列，執(zhí)行用于接收被指引至第三參考圖像產(chǎn)生部分241b的磁共振信號的成像序列。在這種情況下，控制部分25可以執(zhí)行依據(jù)具有參考掃描中的多個反轉(zhuǎn)時間(也就是例如第一反轉(zhuǎn)時間TI1和不同于第一反轉(zhuǎn)時間TI1的第二反轉(zhuǎn)時間TI2)的反轉(zhuǎn)恢復(fù)方法的成像序列，并可將在第二RF線圈214b(表面線圈)處接收的磁共振信號輸出至第三參考圖像產(chǎn)生部分241a。在這種情況下，第三參考圖像產(chǎn)生部分241用于基于在第一反轉(zhuǎn)時間TI1中接收的磁共振信號，產(chǎn)生對應(yīng)于像素位置(x，y)的第五參考圖像Is5(x，y)，并基于在第二反轉(zhuǎn)時間TI2中接收的磁共振信號，產(chǎn)生對應(yīng)于像素位置(x，y)的第六參考圖像Is6(x，y)。
下面，如實施例1，在T2馳豫時間計算步驟ST22處，基于通過第一參考圖像產(chǎn)生部分231產(chǎn)生的第一參考圖像Is1(x，y)和第二參考圖像Is2(x，y)，T2馳豫時間計算部分232計算對應(yīng)于像素位置(x，y)的T2馳豫時間T2(x，y)。
下面，在T1馳豫時間計算步驟ST23處，通過T1馳豫時間計算部分242，對應(yīng)于重復(fù)時間TR1和TR2，對通過第二參考圖像產(chǎn)生部分241a產(chǎn)生的第三參考圖像Is3(x，y)和第四參考圖像Is4(x，y)進(jìn)行擬合(fitting)，以計算對應(yīng)于像素位置(x，y)的T1馳豫時間T1(x，y)。當(dāng)取代通過第二參考圖像產(chǎn)生部分241a產(chǎn)生的第三參考圖像Is3(x，y)和第四參考圖像Is4(x，y)，而是基于通過第三參考圖像產(chǎn)生部分241b產(chǎn)生的第五參考圖像Is5(x，y)和第六參考圖像Is6(x，y)計算T1馳豫時間T1(x，y)時，執(zhí)行對應(yīng)于反轉(zhuǎn)時間TI1和TI2的擬合以計算對應(yīng)于像素位置(x，y)的T1馳豫時間T1(x，y)。
下面，在自旋密度分布計算步驟ST25處，自旋密度分布計算部分233用于基于通過T2馳豫時間計算部分232計算的T2馳豫時間T2(x，y)和通過T1馳豫時間計算部分242計算的T1馳豫時間T1(x，y)的組合，計算自旋密度分布N(x，y)，其基于例如在具有1.5特斯拉的強(qiáng)度的靜態(tài)磁場中腦脊髓液的自旋密度是1.00的假定。例如，如果T1(x，y)T2(x，y)屬于(450-小于550ms)(50-小于80ms)，則在像素位置(x，y)處的組織被確定為白質(zhì)并被限定為0.61的值，其是在文獻(xiàn)中找到的白質(zhì)的自旋密度的值。例如，如果T1(x，y)T2(x，y)屬于(550-小于2000ms)(80-小于200ms)，則在像素位置(x，y)處的組織被確定為灰質(zhì)并被限定為0.69的值，其是在文獻(xiàn)中找到的灰質(zhì)的自旋密度的值。例如，如果T1(x，y)T2(x，y)屬于(2000ms或更大)(200ms或更大)，則在像素位置(x，y)處的組織被確定為腦脊髓液，并被限定為1.00的值，其是在文獻(xiàn)中找到的腦脊髓液的自旋密度的值。
下面，如實施例1，在T2-加權(quán)圖像計算步驟ST26中，基于通過T2馳豫時間計算部分232計算的T2馳豫時間T2(x，y)和通過自旋密度分布計算部分233計算的自旋密度分布N(x，y)，T2-加權(quán)圖像計算部分233用于產(chǎn)生在第二回波時間TE2處的T2-加權(quán)圖像Ie2(x，y)。
下面，如實施例1，在靈敏度分布計算步驟ST27中，基于第二回波時間TE2處的T2-加權(quán)圖像Ie2(x，y)和第二參考圖像Is2(x，y)的組合，靈敏度分布計算部分235用于計算第二RF線圈214b(表面線圈)的靈敏度分布H(x，y)。之后，對靈敏度分布H(x，y)進(jìn)行外插或內(nèi)插以及在其中通過低頻分量的低通濾波。
下面，如實施例1，在校正步驟ST28處，基于通過靈敏度分布計算部分235計算的靈敏度分布H(x，y)，通過校正部分236校正通過實際掃描產(chǎn)生的層析圖像Isa(x，y)。校正部分236校正通過實際掃描產(chǎn)生的層析圖像Isa(x，y)，并輸出校正的層析圖像Isa′(x，y)至顯示部分33。
下面，如實施例1，在顯示步驟ST29處，基于校正的層析圖像Isa′(x，y)，在顯示部分33上顯示受檢對象40的層析圖像。以這種方式，本實施例的磁共振成像方法通過參考掃描計算用作接收線圈的第二RF線圈214B的靈敏度分布，并利用計算的靈敏度分布來校正通過實際掃描的層析圖像的不均勻性以用于顯示。
如上面所述，依據(jù)本實施例，基于依據(jù)參考掃描中的飽和恢復(fù)方法、以具有多個不同重復(fù)時間TR1和TR2的成像序列、來自通過第二RF線圈214b接收的成像區(qū)域的磁共振信號，第二參考圖像產(chǎn)生部分241a產(chǎn)生作為多個不同重復(fù)時間TR1和TR2中的T2-加權(quán)圖像的參考圖像Is3(x，y)和Is4(x，y)?；谕ㄟ^第二參考圖像產(chǎn)生部分241a產(chǎn)生的多個參考圖像Is3(x，y)和Is4(x，y)，T1馳豫時間計算部分242然后計算T1馳豫時間T1(x，y)。基于通過T2馳豫時間計算部分232計算的T2馳豫時間T2(x，y)和通過T1馳豫時間計算部分242計算的T1馳豫時間T1(x，y)，自旋密度分布計算部分233然后計算自旋密度分布N(x，y)。依據(jù)本實施例，由于除了T2馳豫時間T2(x，y)之外，還基于T1馳豫時間T1(x，y)計算自旋密度分布N(x，y)，所以可以計算精確的自旋密度分布N(x，y)，并因此容易地計算精確的靈敏度分布H(x，y)，從而有助于對受檢對象的精確層析成像。需要注意，當(dāng)基于依據(jù)參考掃描中的反轉(zhuǎn)恢復(fù)方法、以具有多個不同反轉(zhuǎn)時間的成像序列、來自通過第二RF線圈214b接收的成像區(qū)域的磁共振信號，第三參考圖像產(chǎn)生部分241產(chǎn)生多個不同反轉(zhuǎn)時間中的參考圖像Is5(x，y)和Is6(x，y)，從而以類似的方式計算T1馳豫時間T1(x，y)時，可以獲得類似的效果，并且然后計算自旋密度分布N(x，y)。
《實施例3》下文中將描述依據(jù)本發(fā)明的實施例3的磁共振成像設(shè)備的結(jié)構(gòu)。
圖7是示出了在實施例3中的數(shù)據(jù)處理部分31中執(zhí)行圖像處理的部件的框圖。
如圖7所示，數(shù)據(jù)處理部分31包括第一參考圖像產(chǎn)生部分231、T2馳豫時間計算部分232、自旋密度分布計算部分233、T2-加權(quán)圖像計算部分234、靈敏度分布計算部分235、校正部分236、第二參考圖像產(chǎn)生部分241a、第三參考圖像產(chǎn)生部分241b、T1馳豫時間計算部分242、第四參考圖像產(chǎn)生部分251、表觀擴(kuò)散系數(shù)(ADC)計算部分252和實際掃描圖像產(chǎn)生部分271。
除了它具有第四參考圖像產(chǎn)生部分251和表觀擴(kuò)散系數(shù)計算部分252之外，實施例3的磁共振成像設(shè)備與實施例2中的類似。因此，將省略對重復(fù)部分的說明。
本實施例的第四參考圖像產(chǎn)生部分251對應(yīng)于本發(fā)明的第四參考圖像產(chǎn)生裝置。本實施例的表觀擴(kuò)散系數(shù)計算部分252對應(yīng)于本發(fā)明的表觀擴(kuò)散系數(shù)計算裝置。
下文中將依次描述這些部分。
基于以具有參考掃描中的多個不同b值的擴(kuò)散-加權(quán)梯度磁場的預(yù)定成像序列、來自通過第二RF線圈214b接收的成像區(qū)域的磁共振信號，第四參考圖像產(chǎn)生部分251產(chǎn)生多個參考圖像。通過疊加具有b值的梯度磁場，第四參考圖像產(chǎn)生部分251獲得擴(kuò)散加權(quán)，從而例如在參考掃描中，在依據(jù)自旋回波EPI(回波平面成像)的脈沖序列中的180°脈沖之前和之后使擴(kuò)散的質(zhì)子失相?；谠诰哂械谝籦值的梯度磁場b1中通過第二RF線圈214b接收的磁共振信號，第四參考圖像產(chǎn)生部分251產(chǎn)生例如第七參考圖像Is7(x，y)，并基于在具有不同于第一b值的第二b值的梯度磁場b2中接收的磁共振信號產(chǎn)生第八參考圖像Is8(x，y)。除了第一b值b1和第二b值b2是不同的之外，通過類似的成像序列產(chǎn)生第七參考圖像Is7(x，y)和第八參考圖像Is8(x，y)。優(yōu)選地，利用通過擴(kuò)散加權(quán)脈沖序列的磁共振信號，第四參考圖像產(chǎn)生部分251產(chǎn)生多個參考圖像，從而使表觀擴(kuò)散系數(shù)計算部分252可以計算表觀擴(kuò)散系數(shù)D(x，y)。
基于通過第四參考圖像產(chǎn)生部分251產(chǎn)生的多個參考圖像，表觀擴(kuò)散系數(shù)計算部分252計算表觀擴(kuò)散系數(shù)。例如，基于通過第四參考圖像產(chǎn)生部分251產(chǎn)生的第七參考圖像Is7(x，y)和第八參考圖像Is8(x，y)，表觀擴(kuò)散系數(shù)計算部分252計算表觀擴(kuò)散系數(shù)D(x，y)。
不同于實施例2，基于通過T2馳豫時間計算部分232計算的T2馳豫時間T2(x，y)、通過T1馳豫時間計算部分242計算的T1馳豫時間T1(x，y)，以及此外通過表觀擴(kuò)散系數(shù)計算部分252計算的表觀擴(kuò)散系數(shù)D(x，y)的組合，自旋密度分布計算部分233計算自旋密度分布N(x，y)，將在下面對其進(jìn)行描述。
圖8是示出了本實施例的磁共振成像方法的流程圖。
如圖8所示，本實施例的磁共振成像方法順序地執(zhí)行圖像產(chǎn)生步驟ST21、T2馳豫時間計算步驟ST22、T1馳豫時間計算步驟ST23、表觀擴(kuò)散系數(shù)計算步驟ST24、自旋密度分布計算步驟ST25、T2-加權(quán)圖像計算步驟ST26、靈敏度分布計算步驟ST27、校正步驟ST28和顯示步驟ST29。本實施例的磁共振成像方法對應(yīng)于將T1馳豫時間計算步驟ST23添加入實施例2的方法。
現(xiàn)在在下文中依次描述這些步驟。
與實施例2類似，在前述步驟之前，首先將受檢對象放置在支架26上。之后將RF線圈部分214固定在受檢對象40的頭部上。通過支架驅(qū)動部分驅(qū)動受檢對象40躺在其上的支架26，并將其插進(jìn)其中通過靜態(tài)磁場磁體部分212產(chǎn)生靜態(tài)磁場的孔211中；這樣在孔211的中心部分中定位在受檢對象40中的成像區(qū)域。
然后，由操作者將用于成像的信息輸入至操作部分32。在本實施例中，在圖像產(chǎn)生步驟ST21處，為了在第二RF線圈214b(表面線圈)處接收被輸出至第一參考圖像產(chǎn)生部分231、第二參考圖像產(chǎn)生部分241a和第四參考圖像產(chǎn)生部分251的磁共振信號，通過操作者將對應(yīng)的成像序列指定為參考掃描，下面將對其進(jìn)行描述。
具體地，為了通過第二RF線圈214b(表面線圈)接收被輸出至第一參考圖像產(chǎn)生部分231的磁共振信號，例如，通過操作者將具有基于快速自旋回波技術(shù)的多個不同回波時間的成像序列指定為參考掃描。此外，為了在第二RF線圈214b(表面線圈)處接收被輸出至第二參考圖像產(chǎn)生部分241a的磁共振信號，例如，通過操作者將具有依據(jù)基于自旋回波技術(shù)的飽和恢復(fù)方法的多個不同重復(fù)時間的成像序列指定為參考掃描。此外，為了在第二RF線圈214b(表面線圈)處接收被輸出至第四參考圖像產(chǎn)生部分251的磁共振信號，例如，通過操作者將具有基于自旋回波EPI技術(shù)的多個不同b值的擴(kuò)散-加權(quán)梯度磁場的成像序列指定為參考掃描。
此外，對于實際掃描，為了在第二RF線圈214b(表面線圈)處接收被輸出至實際掃描圖像產(chǎn)生部分271的磁共振信號，例如，通過操作者指定基于自旋回波技術(shù)的成像序列。此時，操作部分32輸出基于操作者的操作的操作信號至控制部分25。
然后，在圖像產(chǎn)生步驟ST21處，控制部分25基于操作信號控制RF驅(qū)動部分22、梯度驅(qū)動部分23和數(shù)據(jù)收集部分24，并驅(qū)動磁體系統(tǒng)21中的RF線圈部分214和梯度線圈部分213，以順序地進(jìn)行參考掃描和實際掃描。然后通過第二RF線圈214b接收來自受檢對象40的磁共振信號，并對應(yīng)地輸出接收的磁共振信號至第一參考圖像產(chǎn)生部分231、第二參考圖像產(chǎn)生部分241a、第四參考圖像產(chǎn)生部分251和實際掃描圖像產(chǎn)生部分271，然后其產(chǎn)生各自的圖像。然后基于預(yù)定閥值對參考圖像進(jìn)行處理以用于去除噪聲。
首先，如實施例2，在圖像產(chǎn)生步驟ST21處，對應(yīng)于像素位置(x，y)產(chǎn)生第一回波時間TE1處的第一參考圖像Is1(x，y)和第二回波時間TE2處的第二參考圖像Is2(x，y)。
此外，如實施例2，在圖像產(chǎn)生步驟ST21處，基于第一重復(fù)時間TR1中接收的磁共振信號產(chǎn)生對應(yīng)于像素位置(x，y)的第三參考圖像Is3(x，y)，并基于第二重復(fù)時間TR2中接收的磁共振信號產(chǎn)生對應(yīng)于像素位置(x，y)的第四參考圖像Is4(x，y)。
此外，在圖像產(chǎn)生步驟ST21處，執(zhí)行具有多個b值的梯度磁場的成像序列(也就是具有第一b值的梯度磁場b1和不同于具有第一b值的梯度磁場b1的具有第二b值的梯度磁場b2)作為參考掃描，并且輸出在第二RF線圈214b(表面線圈)處接收的磁共振信號至第四參考圖像產(chǎn)生部分251。第四參考圖像產(chǎn)生部分251然后用于基于在具有第一b值的梯度磁場b1中接收的磁共振信號，產(chǎn)生對應(yīng)于像素位置(x，y)的第七參考圖像Is7(x，y)，并基于在具有第二b值的梯度磁場b2中接收的磁共振信號，產(chǎn)生對應(yīng)于像素位置(x，y)的第八參考圖像Is8(x，y)。
下面，如實施例2，在T2馳豫時間計算步驟ST22處，基于通過第一參考圖像產(chǎn)生部分231產(chǎn)生的第一參考圖像Is1(x，y)和第二參考圖像Is2(x，y)，T2馳豫時間計算部分232計算對應(yīng)于像素位置(x，y)的T2馳豫時間T2(x，y)。
下面，如實施例2，在T1馳豫時間計算步驟ST23處，通過T1馳豫時間計算部分242，對應(yīng)于重復(fù)時間TR1和TR2對通過第二參考圖像產(chǎn)生部分241a產(chǎn)生的第三參考圖像Is3(x，y)和第四參考圖像Is4(x，y)進(jìn)行擬合，以計算對應(yīng)于像素位置(x，y)的T1馳豫時間T1(x，y)。
下面，在表觀擴(kuò)散系數(shù)計算步驟ST24處，依據(jù)方程(8)，基于通過第四參考圖像產(chǎn)生部分251產(chǎn)生的第七參考圖像Is7(x，y)和第八參考圖像Is8(x，y)，表觀擴(kuò)散系數(shù)計算部分252計算對應(yīng)于像素位置(x，y)的表觀擴(kuò)散系數(shù)D(x，y)D(x，y)＝-Log{Is7(x，y)/Is8(x，y)}/(b1-b2). (8)下面，在自旋密度分布計算步驟ST25處，基于通過T2馳豫時間計算部分232計算的T2馳豫時間T2(x，y)、通過T1馳豫時間計算部分242計算的T1馳豫時間T1(x，y)以及通過表觀擴(kuò)散系數(shù)計算部分252計算的表觀擴(kuò)散系數(shù)D(x，y)的組合，自旋密度分布計算部分233用于計算自旋強(qiáng)度N(x，y)，其基于例如在具有1.5特斯拉的強(qiáng)度的靜態(tài)磁場中腦脊髓液的自旋密度是1.00的假定。例如，如果T1(x，y):T2(x，y):D(x，y)屬于(450-小于550ms):(50-小于80ms):(0.6×10-3-小于0.8×10-3mm2/s)，則在像素位置(x，y)處的組織被確定為白質(zhì)并被限定為0.61的值，其是在文獻(xiàn)中找到的白質(zhì)的自旋密度的值。例如，如果T1(x，y):T2(x，y):D(x，y)屬于(550-小于2000ms):(80-小于200ms):(0.8×10-3-小于1.8×10-3mm2/s)，則在像素位置(x，y)處的組織被確定為灰質(zhì)并被限定為0.69的值，其是在文獻(xiàn)中找到的灰質(zhì)的自旋密度的值。例如，如果T1(x，y):T2(x，y):D(x，y)屬于(2000ms或更大):(200ms或更大):(1.8×10-3mm2/s或更大)，則在像素位置(x，y)處的組織被確定為腦脊髓液并被限定為1.00的值，其是在文獻(xiàn)中找到的腦脊髓液的自旋密度的值。需要注意，由于在測量中通過靜態(tài)磁場強(qiáng)度影響T2馳豫時間T2(x，y)和T1馳豫時間T1(x，y)，所以當(dāng)靜態(tài)磁場強(qiáng)度具有不同于1.5特斯拉的值時，應(yīng)該使用在文獻(xiàn)中找到的其他自旋密度值來限定自旋密度。
下面，如實施例2，在T2-加權(quán)圖像計算步驟ST26處，基于通過T2馳豫時間計算部分232計算的T2馳豫時間T2(x，y)和通過自旋密度分布計算部分233計算的自旋密度分布N(x，y)，T2-加權(quán)圖像計算部分233用于產(chǎn)生第二回波時間TE2處的T2-加權(quán)圖像Ie2(x，y)。
下面，如實施例2，在靈敏度分布計算步驟ST27處，基于第二回波時間TE2處的T2-加權(quán)圖像Ie2(x，y)和第二參考圖像Is2(x，y)的組合，靈敏度分布計算部分235用于計算第二RF線圈214b(表面線圈)的靈敏度分布H(x，y)。之后，對靈敏度分布H(x，y)進(jìn)行外插或內(nèi)插以及在其中通過低頻分量的低通濾波。
下面，如實施例2，在校正步驟ST28處，基于通過靈敏度分布計算部分235計算的靈敏度分布H(x，y)，通過校正部分236校正通過實際掃描產(chǎn)生的層析圖像Isa(x，y)。校正部分236校正通過實際掃描產(chǎn)生的層析圖像Isa(x，y)，并輸出校正的層析圖像Isa′(x，y)至顯示部分33。
下面，如實施例1，在顯示步驟ST29處，基于校正的層析圖像Isa′(x，y)，在顯示部分33上顯示受檢對象40的層析圖像。以這種方式，本實施例的磁共振成像方法通過參考掃描計算用作接收線圈的第二RF線圈214B的靈敏度分布，并利用計算的靈敏度分布校正通過實際掃描的層析圖像的不均勻性以用于顯示。
如上面所述，依據(jù)本實施例，基于以具有參考掃描中的多個不同b值的擴(kuò)散-加權(quán)梯度磁場b1和b2的預(yù)定成像序列、來自通過第二RF線圈214b接收的成像區(qū)域的磁共振信號，第四參考圖像產(chǎn)生部分251產(chǎn)生對應(yīng)于具有多個不同b值的擴(kuò)散-加權(quán)梯度磁場中的擴(kuò)散-加權(quán)圖像的參考圖像Is7(x，y)和Is8(x，y)。基于通過第四參考圖像產(chǎn)生部分251產(chǎn)生的多個參考圖像Is7(x，y)和Is8(x，y)，表觀擴(kuò)散系數(shù)計算部分252計算表觀擴(kuò)散系數(shù)D(x，y)?；谕ㄟ^T2馳豫時間計算部分232計算的T2馳豫時間T2(x，y)、通過T1馳豫時間計算部分242計算的T1馳豫時間T1(x，y)、以及此外通過表觀擴(kuò)散系數(shù)計算部分252計算的表觀擴(kuò)散系數(shù)D(x，y)，自旋密度分布計算部分233然后計算自旋密度分布。依據(jù)本實施例，由于除了T2馳豫時間T2(x，y)和T1馳豫時間T1(x，y)之外，還基于表觀擴(kuò)散系數(shù)D(x，y)計算自旋密度分布N(x，y)，所以可以計算精確的自旋密度分布N(x，y)，并因此容易地計算精確的靈敏度分布H(x，y)，從而有助于對受檢對象的精確層析成像。
《實施例4》下文中將描述依據(jù)本發(fā)明的實施例4的磁共振成像設(shè)備的結(jié)構(gòu)。
圖9是示出了在實施例4中的數(shù)據(jù)處理部分31中執(zhí)行圖像處理的部件的框圖。
如圖9所示，數(shù)據(jù)處理部分31包括第一參考圖像產(chǎn)生部分231、T2馳豫時間計算部分232、自旋密度分布計算部分233、T2-加權(quán)圖像計算部分234、靈敏度分布計算部分235、校正部分236、第五參考圖像產(chǎn)生部分261和實際掃描圖像產(chǎn)生部分271。
除了它具有第五參考圖像產(chǎn)生部分261之外，實施例4的磁共振成像設(shè)備與實施例1中的類似。因此，將省略對重復(fù)部分的說明。
本實施例的第五參考圖像產(chǎn)生部分261對應(yīng)于本發(fā)明的第五參考圖像產(chǎn)生裝置。
下文中將依次描述這些部件。
基于以具有參考掃描中的多個不同回波時間的預(yù)定成像序列、來自通過為體積線圈的第一RF線圈接收的成像區(qū)域的磁共振信號，第五參考圖像產(chǎn)生部分261產(chǎn)生多個參考圖像。例如，第五參考圖像產(chǎn)生部分261基于依據(jù)快速自旋回波技術(shù)在參考掃描中的第三回波時間TE3處通過第二RF線圈214b接收的磁共振信號，產(chǎn)生第九參考圖像Is9(x，y)，并基于在不同于第三回波時間TE3的第四回波時間TE4處接收的磁共振信號產(chǎn)生第十參考圖像Is10(x，y)。除了第三回波時間TE3和第四回波時間TE4是不同的之外，通過類似的成像序列產(chǎn)生第九參考圖像Is9(x，y)和第十參考圖像Is10(x，y)。優(yōu)選地，第五參考圖像產(chǎn)生部分261產(chǎn)生參考圖像，以利用在具有比前述第一參考圖像產(chǎn)生部分231中的回波時間短的回波時間的脈沖序列中接收的磁共振信號來加權(quán)自旋密度(加權(quán)質(zhì)子密度)，從而使自旋密度分布計算部分233可以計算自旋密度N(x，y)。
與實施例1不同，基于通過第五參考圖像產(chǎn)生部分261產(chǎn)生的多個參考圖像，自旋密度分布計算部分233計算受檢對象40中的成像區(qū)域的自旋密度N(x，y)。
現(xiàn)在描述利用本實施例的磁共振設(shè)備1用于捕獲在受檢對象40中的成像區(qū)域的層析圖像的磁共振成像方法。
圖10是示出了本實施例的磁共振成像方法的流程圖。
如圖10所示，本實施例的磁共振成像方法順序地執(zhí)行圖像產(chǎn)生步驟ST21、T2馳豫時間計算步驟ST22、自旋密度分布計算步驟ST25、T2-加權(quán)圖像計算步驟ST26、靈敏度分布計算步驟ST27、校正步驟ST28和顯示步驟ST29。本實施例的磁共振成像方法包括類似于實施例1的方法的步驟。
現(xiàn)在在下文中依次描述這些步驟。
與實施例1類似，在前述步驟之前，首先將受檢對象放置在支架26上。之后將RF線圈部分214固定在受檢對象40的頭部上。通過支架驅(qū)動部分驅(qū)動受檢對象40躺在其上的支架26，并將其插進(jìn)其中通過靜態(tài)磁場磁體部分212產(chǎn)生靜態(tài)磁場的孔211中；這樣在孔211的中心部分中定位在受檢對象40中的成像區(qū)域。
然后，由操作者將用于成像的信息輸入至操作部分32。在本實施例中，在圖像產(chǎn)生步驟ST21處，為了通過第二RF線圈214b(表面線圈)接收被輸出至第一參考圖像產(chǎn)生部分231和第二參考圖像產(chǎn)生部分241a的磁共振信號，通過操作者將對應(yīng)的成像序列指定為參考掃描，下面將對其進(jìn)行描述。
具體地，為了在第二RF線圈214b(表面線圈)處接收被輸出至第一參考圖像產(chǎn)生部分231的磁共振信號，例如，通過操作者將具有基于快速自旋回波技術(shù)的多個不同回波時間的成像序列指定為參考掃描。
此外，為了在第二RF線圈214b(表面線圈)處接收被輸出至第五參考圖像產(chǎn)生部分261的磁共振信號，例如，通過操作者將具有基于自旋回波技術(shù)的多個不同回波時間的成像序列指定為參考掃描。
此外，對于實際掃描，為了在第二RF線圈214b(表面線圈)處接收被輸出至實際掃描圖像產(chǎn)生部分271的磁共振信號，例如，通過操作者指定基于自旋回波技術(shù)的成像序列。此時，操作部分32輸出基于操作者的操作的操作信號至控制部分25。
然后，如實施例1，在圖像產(chǎn)生步驟ST21處，控制部分25基于操作信號控制RF驅(qū)動部分22、梯度驅(qū)動部分23和數(shù)據(jù)收集部分24，并驅(qū)動磁體系統(tǒng)21中的RF線圈部分214和梯度線圈部分213，以順序地進(jìn)行參考掃描和實際掃描。然后通過第二RF線圈214b接收來自受檢對象40的磁共振信號，并對應(yīng)地輸出接收的磁共振信號至第一參考圖像產(chǎn)生部分231、第二參考圖像產(chǎn)生部分241a和實際掃描圖像產(chǎn)生部分271，然后其產(chǎn)生各自的圖像。然后基于預(yù)定閥值對參考圖像進(jìn)行處理以用于去除噪聲。
首先，如實施例1，在圖像產(chǎn)生步驟ST21處，對應(yīng)于像素位置(x，y)產(chǎn)生第一回波時間TE1處的第一參考圖像Is1(x，y)和第二回波時間TE2處的第二參考圖像Is2(x，y)。
此外，在圖像產(chǎn)生步驟ST21處，執(zhí)行用于接收被指引至第五參考圖像產(chǎn)生部分261的磁共振信號的成像序列。在這種情況下，例如在參考掃描中，依據(jù)具有多個回波時間(也就是第三回波時間TE3和不同于第三回波時間TE3的第四回波時間TE4)的快速自旋回波技術(shù)，控制部分25執(zhí)行成像序列，并輸出在第一RF線圈214a(體積線圈)處接收的磁共振信號至第五參考圖像產(chǎn)生部分261。第五參考圖像產(chǎn)生部分261然后用于基于在第三回波時間TE3處接收的磁共振信號產(chǎn)生對應(yīng)于像素位置(x，y)的第九參考圖像Is9(x，y)，并基于在第四回波時間TE4處接收的磁共振信號產(chǎn)生對應(yīng)于像素位置(x，y)的第十參考圖像Is10(x，y)。
下面，如實施例1，在T2馳豫時間計算步驟ST22處，基于通過第一參考圖像產(chǎn)生部分231產(chǎn)生的第一參考圖像Is1(x，y)和第二參考圖像Is2(x，y)，T2馳豫時間計算部分232計算對應(yīng)于像素位置(x，y)的T2馳豫時間T2(x，y)。
下面，在自旋密度分布計算步驟ST25處，基于多個參考圖像，也就是通過第五參考圖像產(chǎn)生部分261產(chǎn)生的第九參考圖像Is9(x，y)和第十參考圖像Is10(x，y)，自旋密度計算分布計算部分233用于計算受檢對象40中的成像區(qū)域的自旋密度分布N(x，y)。例如，對應(yīng)于回波時間TE3和TE4，自旋密度計算分布計算部分233對通過第五參考圖像產(chǎn)生部分261產(chǎn)生的第九參考圖像Is9(x，y)和第十參考圖像Is10(x，y)進(jìn)行擬合，并計算對應(yīng)于像素位置(x，y)的自旋密度分布N(x，y)。
下面，如實施例1，在T2-加權(quán)圖像計算步驟ST26處，基于通過T2馳豫時間計算部分232計算的T2馳豫時間T2(x，y)和通過自旋密度分布計算部分233計算的自旋密度分布N(x，y)，T2-加權(quán)圖像計算部分233用于產(chǎn)生第二回波時間TE2處的T2-加權(quán)圖像Ie2(x，y)。
下面，如實施例1，在靈敏度分布計算步驟ST27處，基于在第二回波時間TE2處的T2-加權(quán)圖像Ie2(x，y)和第二參考圖像Is2(x，y)的組合，靈敏度分布計算部分235用于計算第二RF線圈214b(表面線圈)的靈敏度分布H(x，y)。之后，對靈敏度分布H(x，y)進(jìn)行外插或內(nèi)插以及在其中通過低頻分量的低通濾波。
下面，如實施例1，在校正步驟ST28處，基于通過靈敏度分布計算部分235計算的靈敏度分布H(x，y)，通過校正部分236校正通過實際掃描產(chǎn)生的層析圖像Isa(x，y)。校正部分236校正通過實際掃描產(chǎn)生的層析圖像Isa(x，y)，并輸出校正的層析圖像Isa′(x，y)至顯示部分33。
下面，如實施例1，在顯示步驟ST29處，基于校正的層析圖像Isa′(x，y)，在顯示部分33上顯示受檢對象40的層析圖像。以這種方式，本實施例的磁共振成像方法通過參考掃描計算用作接收線圈的第二RF線圈214B的靈敏度分布，并利用計算的靈敏度分布來校正實際掃描的層析圖像的不均勻性以用于顯示。
如上面所述，依據(jù)本實施例，基于以具有參考掃描中的多個不同回波時間的預(yù)定成像序列、來自通過第一RF線圈214a(體積線圈)接收的成像區(qū)域的磁共振信號，第五參考圖像產(chǎn)生部分261產(chǎn)生對應(yīng)于在多個不同回波時間處的自旋密度加權(quán)圖像的參考圖像Is9(x，y)和Is10(x，y)。然后，基于通過第五參考圖像產(chǎn)生部分261產(chǎn)生的多個參考圖像Is9(x，y)和Is10(x，y)，自旋密度分布計算部分233然后計算受檢對象中的成像區(qū)域中的自旋密度。由于在本實施例中，基于對應(yīng)于自旋密度加權(quán)圖像的參考圖像Is9(x，y)和Is10(x，y)直接計算自旋密度分布N(x，y)，所以容易地計算精確的靈敏度分布H(x，y)，從而有助于對受檢對象的精確層析成像。
需要注意，本發(fā)明不局限于依據(jù)前述實施例的實踐，可以采用幾種變形。
例如，雖然在實施例中，T2-加權(quán)圖像產(chǎn)生裝置基于兩個因數(shù)來計算T2-加權(quán)圖像，即來自T2馳豫時間計算裝置的T2馳豫時間和來自自旋密度分布計算裝置的自旋密度分布，但是如果在受檢對象中的成像區(qū)域中的自旋密度是均勻分布的，則優(yōu)選地僅基于T2馳豫時間計算T2-加權(quán)圖像。這減少了用于計算自旋密度分布所需要的參考掃描的數(shù)量和用于計算T2-加權(quán)圖像的計算體積，并因此容易地計算接收線圈的精確靈敏度分布，從而有助于對受檢對象的精確層析成像。
可以構(gòu)造本發(fā)明的多種廣泛不同的實施例而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。需要注意，本發(fā)明不局限于在說明書中描述的具體實施例，僅由所附的權(quán)利要求對其進(jìn)行限定。
權(quán)利要求
1.一種磁共振成像設(shè)備，其用于根據(jù)參考掃描中產(chǎn)生的所述成像區(qū)域中的所述接收線圈(214)的靈敏度分布，校正基于在實際掃描中通過接收線圈(214)接收的磁共振信號產(chǎn)生的受檢對象的成像區(qū)域的層析圖像，所述設(shè)備包括第一參考圖像產(chǎn)生裝置(231)，其基于以具有所述參考掃描中的多個不同回波時間的預(yù)定成像序列、來自通過所述接收線圈(214)接收的所述成像區(qū)域的所述磁共振信號，用于分別產(chǎn)生所述多個不同回波時間處的參考圖像；T2馳豫時間計算裝置(232)，其基于通過所述第一參考圖像產(chǎn)生裝置(231)產(chǎn)生的多個參考圖像，用于計算T2馳豫時間；T2-加權(quán)圖像計算裝置(232)，其基于通過所述T2馳豫時間計算裝置(232)計算的T2馳豫時間，用于計算所述多個不同回波時間其中之一處的T2-加權(quán)圖像；以及靈敏度分布計算裝置(235)，其基于在所述T2-加權(quán)圖像計算裝置(232)計算所述T2-加權(quán)圖像時利用的回波時間處通過所述第一參考圖像產(chǎn)生裝置(231)產(chǎn)生的參考圖像，并基于通過所述T2-加權(quán)圖像計算裝置(232)計算的所述T2-加權(quán)圖像，用于計算所述靈敏度分布。
2.權(quán)利要求1的磁共振成像設(shè)備，其中所述第一參考圖像產(chǎn)生裝置(231)利用快速自旋回波技術(shù)作為所述預(yù)定成像序列。
3.權(quán)利要求1或2的磁共振成像設(shè)備，進(jìn)一步包括自旋密度分布計算裝置(233)，其基于通過所述T2馳豫時間計算裝置(232)計算的T2馳豫時間，用于計算自旋密度分布，其中進(jìn)一步基于通過所述自旋密度分布計算裝置(233)計算的自旋密度分布，所述T2-加權(quán)圖像計算裝置(232)產(chǎn)生所述T2-加權(quán)圖像。
4.權(quán)利要求3的磁共振成像設(shè)備，進(jìn)一步包括第二參考圖像產(chǎn)生裝置(241a)，其基于依據(jù)所述參考掃描中的飽和恢復(fù)方法、以具有多個不同重復(fù)次數(shù)的成像序列、來自通過所述接收線圈(214)接收的所述成像區(qū)域的所述磁共振信號，用于分別產(chǎn)生所述多個不同重復(fù)時間中的參考圖像；以及T1馳豫時間計算裝置(242)，其基于通過所述第二參考圖像產(chǎn)生裝置(241a)產(chǎn)生的多個參考圖像，用于計算T1馳豫時間，其中進(jìn)一步基于通過所述T1馳豫時間計算裝置(242)計算的T1馳豫時間，所述自旋密度分布計算裝置(233)計算自旋密度分布。
5.權(quán)利要求3的磁共振成像設(shè)備，進(jìn)一步包括第三參考圖像產(chǎn)生裝置(241b)，其基于依據(jù)所述參考掃描中的反轉(zhuǎn)恢復(fù)方法、以具有多個不同反轉(zhuǎn)時間的成像序列、來自通過所述接收線圈(214)接收的所述成像區(qū)域的所述磁共振信號，用于分別產(chǎn)生所述多個不同反轉(zhuǎn)時間中的參考圖像；以及T1馳豫時間計算裝置(242)，其基于通過所述第三參考圖像產(chǎn)生裝置(241b)產(chǎn)生的多個參考圖像，用于計算T1馳豫時間，其中進(jìn)一步基于通過T1馳豫時間計算裝置(242)計算的T1馳豫時間，所述自旋密度分布計算裝置(233)計算自旋密度分布。
6.權(quán)利要求3-5中任一權(quán)利要求的磁共振成像設(shè)備，進(jìn)一步包括第四參考圖像產(chǎn)生裝置(251)，其基于以具有所述參考掃描中多個不同b值的擴(kuò)散加權(quán)梯度磁場的預(yù)定成像序列、來自通過所述接收線圈(214)接收的所述成像區(qū)域的所述磁共振信號，用于分別產(chǎn)生具有多個不同b值的所述擴(kuò)散加權(quán)梯度磁場中的參考圖像；以及表觀擴(kuò)散系數(shù)計算裝置(252)，其基于通過所述第四參考圖像產(chǎn)生裝置(251)產(chǎn)生的多個參考圖像，用于計算表觀擴(kuò)散系數(shù)，其中進(jìn)一步基于通過所述表觀擴(kuò)散系數(shù)計算裝置(252)計算的表觀擴(kuò)散系數(shù)，所述自旋密度分布計算裝置(233)計算自旋密度分布。
7.權(quán)利要求1-6中任一權(quán)利要求的磁共振成像設(shè)備，其中采用表面線圈作為所述接收線圈(214)。
8.權(quán)利要求1或2的磁共振成像設(shè)備，進(jìn)一步包括第五參考圖像產(chǎn)生裝置(261)，其基于以具有所述參考掃描中多個不同回波時間的預(yù)定成像序列、來自通過所述接收線圈(214)接收的所述成像區(qū)域的所述磁共振信號，用于分別產(chǎn)生所述多個不同回波時間處的參考圖像；以及自旋密度分布計算裝置(233)，其基于通過第五參考圖像產(chǎn)生裝置(261)產(chǎn)生的多個參考圖像，用于計算所述受檢對象的所述成像區(qū)域中的自旋密度，其中進(jìn)一步基于通過所述自旋密度分布計算裝置(233)計算的自旋密度分布，所述T2-加權(quán)圖像計算裝置(232)產(chǎn)生所述T2-加權(quán)圖像。
9.權(quán)利要求8的磁共振成像設(shè)備，進(jìn)一步包括作為所述接收線圈(214)的第一接收線圈和第二接收線圈，該第二接收線圈在所述成像區(qū)域中具有比所述第一接收線圈更均勻的靈敏度分布，其中在所述實際掃描中，基于通過所述第一接收線圈接收的所述磁共振信號產(chǎn)生所述層析圖像；基于通過所述第一接收線圈接收的所述磁共振信號，所述第一參考圖像產(chǎn)生裝置(231)產(chǎn)生多個參考圖像；以及基于利用所述第二接收線圈接收的所述磁共振信號，所述第五參考圖像產(chǎn)生裝置(261)產(chǎn)生多個參考圖像。
10.一種磁共振成像方法，其用于根據(jù)參考掃描中產(chǎn)生的所述成像區(qū)域中的所述接收線圈(214)的靈敏度分布，校正基于在實際掃描中通過接收線圈(214)接收的磁共振信號產(chǎn)生的受檢對象的成像區(qū)域的層析圖像，所述方法包括第一參考圖像產(chǎn)生步驟，其基于以具有所述參考掃描中的多個不同回波時間的預(yù)定成像序列、來自通過所述接收線圈(214)接收的所述成像區(qū)域的所述磁共振信號，分別產(chǎn)生所述多個不同回波時間處的參考圖像；T2馳豫時間計算步驟，其基于通過所述第一參考圖像產(chǎn)生步驟產(chǎn)生的多個參考圖像，計算T2馳豫時間；T2-加權(quán)圖像計算步驟，其基于通過所述T2馳豫時間計算步驟計算的T2馳豫時間，計算所述多個不同回波時間其中之一處的T2-加權(quán)圖像；以及靈敏度分布計算步驟，其基于在通過所述T2-加權(quán)圖像計算步驟計算所述T2-加權(quán)圖像時利用的回波時間處通過所述第一參考圖像產(chǎn)生步驟產(chǎn)生的參考圖像，并基于通過所述T2-加權(quán)圖像計算步驟計算的所述T2-加權(quán)圖像，計算所述靈敏度分布。
全文摘要
為了精確計算接收線圈(214)的靈敏度分布，并精確獲得受檢對象的層析圖像，基于以具有參考掃描中的多個不同回波時間TE1和TE2的成像序列、通過表面線圈(214b)接收的磁共振信號，通過第一參考圖像產(chǎn)生部分(231)產(chǎn)生多個參考圖像；并基于多個參考圖像，通過T2馳豫時間計算部分(232)計算T2馳豫時間。然后，基于計算的T2馳豫時間，通過T2－加權(quán)圖像計算部分(234)計算回波時間TE2處的T2－加權(quán)圖像，并在之后，基于回波時間TE2處的參考圖像和T2－加權(quán)圖像，通過靈敏度分布計算部分(235)計算靈敏度分布?；陟`敏度分布，通過校正部分(236)校正通過實際掃描的層析圖像。
文檔編號G01R33/50GK1636508SQ200410011469
公開日2005年7月13日 申請日期2004年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月22日
發(fā)明者椛澤宏之 申請人:Ge醫(yī)療系統(tǒng)環(huán)球技術(shù)有限公司