專利名稱：多片層磁共振成象方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種多片層MR(磁共振)成象方法和裝置，按照這種方法和裝置可以在“多片層技術”中應用強制恢復脈沖。
背景技術：
在日本專利申請No.2-45448(1990)(日本專利申請公開號No.60-151548(1985))中，公開了一種方法，該方法包括以下步驟在一個重復時間TR內重復一個脈沖序列，同時改變相位編碼梯度，以便充滿k空間，該脈沖序列施加一個第一90°脈沖(選擇性激勵脈沖)和n個180°脈沖(非選擇性反相脈沖)以并行獲得n組磁共振數據，它們的弛豫時間T2是不同的；并行獲得磁共振數據組，它們分別充滿n個k空間(多回波技術)，以同時得到對比度不同的n個圖象；和在多回波技術的脈沖序列之后，如果n是一個奇數，則施加一個180°脈沖(非選擇性反相脈沖)，然后施加一個第二90°脈沖(選擇性激勵脈沖)，或者如果n是一個偶數，則施加一個第二90°脈沖，其后施加一個180°脈沖(非選擇性反相脈沖)，從而能夠使重復時間縮短。
有關上述選擇性激勵脈沖和非選擇性反相脈沖的“選擇性”和“非選擇性”之間的區(qū)別定義如下“選擇性”指的是這樣一種情況，同時施加一個梯度磁場與一個RF(射頻)脈沖以使該射頻脈沖只對于待成象物體片層有效；“非選擇性”指的是這樣一種情況，施加一個射頻脈沖，但不同時施加梯度磁場，從而使射頻脈沖對于除了待成象物體片層以外的其它片層有效。
此外，該第二90°脈沖，和該第二90°脈沖及其后的180°脈沖被稱為“強制恢復脈沖”，因為這些脈沖對于在數據采集之后將剩余橫向磁化強制轉回縱向磁化。
上面提到的日本專利申請No.2-45448(公開號No.60-151548)中公開了一種方法，按照這種方法，在“多回波技術”中應用了將橫向磁化強制轉回縱向磁化的強制恢復脈沖，并且建議在“多片層技術”中應用強制恢復脈沖。
但是，由于在日本專利申請No.2-45448(公開號No.60-151548)中公開的方法使用了非選擇性反相脈沖，所以它實際上無法用于“多片層技術”。

發(fā)明內容
本發(fā)明的一個目的是提供一種多片層磁共振成象方法和裝置，按照這種方法和裝置，可以在“多片層技術”中應用強制恢復脈沖。
根據第一方面，本發(fā)明提供了一種多片層磁共振成象方法，按照該方法，用于獲得N(≥1)組磁共振數據的脈沖序列對于M(≥2)個位置不同的片層是按序施加的，并且在重復時間TR內重復這種按序施加，該方法包括以下步驟在重復時間TR內對于每個片層施加的各個脈沖序列之后，施加僅對一個當前片層具有選擇性的一個再聚焦脈沖；然后施加僅對該當前片層具有選擇性的一個強制恢復脈沖。
在上述技術方案中，強制恢復脈沖序列指的是，例如，這樣一個序列，其相對于每個片層和讀取軸施加一個重新定相梯度，然后施加一個選擇性-90°脈沖(在這種情況下，該選擇性-90°脈沖也被稱為強制恢復脈沖)，或者是這樣一個序列，其相對于每個片層和讀取軸施加一個重新定相梯度，然后施加一個選擇性90°脈沖，接著施加一個類似的選擇性-180°脈沖(在這種情況下，該選擇性90°脈沖和選擇性-180°脈沖被稱為強制恢復脈沖)。
按照根據本發(fā)明第一方面提供的多片層磁共振成象方法，在重復時間TR內對于每個片層施加的各個脈沖序列之后施加僅對當前片層有選擇性的一個再聚焦脈沖和一個強制恢復脈沖序列。所以，能夠抑制一個特定片層的強制恢復脈沖對于其它片層的影響。只有這種效果實現(xiàn)時，強制恢復脈沖才能真正應用于“多片層技術”。
根據第二方面，本發(fā)明提供根據第一方面所述的多片層磁共振成象方法，其中脈沖序列是根據快速自旋回波技術產生的，按照這種技術，施加一個選擇性激勵脈沖，然后施加n(≥2)個選擇性反相脈沖，同時改變相位編碼梯度以順序地獲得n組相位編碼量不同的磁共振數據。
按照根據第二方面提出的這種多片層磁共振成象方法，這種強制恢復脈沖可以應用于快速自旋回波技術中的“多片層技術”。其中“n”被稱為ETL(回波串長度)。
根據第三方面，本發(fā)明提供相對于第二方面所述的多片層磁共振成象方法，其中當選擇性反相脈沖滿足CPMG(Carr-Purcell-Meiboom-Gill)條件或CP(Carr-Purcell)條件并且n為偶數時，在重復時間TR內對于每個片層施加的各個脈沖序列之后，施加一個偽選擇性反相脈沖，然后施加一個偽讀取軸梯度，但不采集MR數據，接著施加一個僅對當前片層具有選擇性的再聚焦脈沖，和對每個片層和讀取軸施加作為僅對當前片層具有選擇性的強制恢復脈沖序列的一個重新定相梯度，其后，施加一個選擇性-90°脈沖。
恰好在施加最后的選擇性-90°脈沖之前的磁化方向必須沿y軸方向，而且所有自旋都是聚焦的。所以，如果該選擇性反相脈沖滿足CPMG或CP條件，則要求從選擇性反相脈沖到選擇性180°脈沖計數的180°脈沖的數量為偶數。換句話說，要求在選擇性180°脈沖之前施加的選擇性反相脈沖的數量為奇數。但是，在n為偶數的情況下，選擇性反相脈沖的數量為偶數。
因此，按照根據第三方面提出的多片層磁共振成象方法，施加偽選擇性反相脈沖以使在選擇性180°脈沖之前施加的選擇性反相脈沖的數量為奇數。這樣在選擇性反相脈沖滿足CPMG或CP條件時能夠使橫向磁化適合地恢復到縱向磁化。在n為奇數的情況下，不需要施加偽選擇性反相脈沖，因為選擇性反相脈沖的數量為奇數。
根據第四方面，本發(fā)明提供根據第二方面所述的多片層磁共振成象方法，其中如果選擇性反相脈沖滿足CPMG條件或CP條件，并且n為偶數，則在重復時間TR內對于每個片層施加的各個脈沖序列之后，施加僅對當前片層具有選擇性的一個再聚焦脈沖，然后，對于每個片層和讀取軸施加作為僅對當前片層具有選擇性的強制恢復脈沖序列的一個重新定相梯度，接著在從施加再聚焦脈沖時起ESP/2時間長度之后施加一個僅對當前片層具有選擇性的90°脈沖，其后施加一個僅對當前片層具有選擇性的-180°脈沖。
在上述技術方案中，ESP(回波空間)指的是從施加選擇性激勵脈沖時起至回波聚焦的時間長度。
在根據第四方面提出的多片層磁共振成象方法中，在從施加再聚焦脈沖時起ESP/2時間長度之后，橫向磁化聚焦在y軸上。在這個時間點施加的選擇性90°脈沖引起橫向磁化轉換成沿-z軸的縱向磁化。其后施加選擇性-180°脈沖使得沿-z軸的縱向磁化轉換成沿+z軸的縱向磁化。這樣能夠使橫向磁化在比根據第三方面提出的多片層磁共振成象方法更短的時間內恢復為縱向磁化。
根據第五方面，本發(fā)明提供根據第一至第四方面所述的多片層磁共振成象方法，其中選擇性激勵脈沖、選擇性反相脈沖、再聚焦脈沖、和強制恢復脈沖序列中的射頻脈沖的中心頻率和相位是根據片層位置改變的。
當一個片層位于磁場中心(梯度磁場強度為0的一個位置)時，假設將一個射頻脈沖的中心頻率定義為基準頻率。當一個片層位于距磁場中心sloc處時，假設將該選擇性激勵脈沖的中心頻率與基準脈沖的偏差表示為Δf90，將選擇性反相脈沖和選擇性180°脈沖的中心頻率與基準頻率的偏差表示為Δf180，將選擇性-90°脈沖的中心頻率與基準頻率的偏差表示為Δf-FR，將選擇性90°脈沖的中心頻率與基準頻率的偏差表示為ΔfFR，則下列方程在CPMG條件下成立Δf90＝γ×g90×sloc， (1)Δf180＝γ×g180×sloc， (2)Δf-FR＝γ×g-FR×sloc，and(3)ΔfFR＝γ×gFR×sloc， (4)其中γ為旋磁比，g90為梯度磁場相對于選擇性激勵脈沖的斜率，g180為梯度磁場相對于選擇性反相脈沖和選擇性180°脈沖的斜率，g-FR為梯度磁場相對于選擇性-90°脈沖的斜率，gFR為梯度磁場相對于選擇性90°脈沖的斜率。此外，定義從施加具有上述頻率的射頻脈沖到脈沖峰值的時間長度為“等延遲”，即分別為iso90、iso180、iso-FR、和isoFR，并假設選擇性激勵脈沖，和選擇性反相脈沖與選擇性180°脈沖之間的相位差表示為ΔP90-180，選擇性180°脈沖與選擇性-90°脈沖之間的相位差表示為ΔP180 --FR，選擇性180°脈沖與選擇性90°脈沖之間的相位差表示為ΔP180-FR，則可以得到下列方程ΔP90-180＝2×π(Δf90×iso90-Δf180×iso180)， (5)
ΔP180--FR＝2×π(Δf180×iso180-Δf-FR×iso-FR)，and (6)ΔP180-FR＝2×π(Δf180×iso180-ΔfFR×isoFR).(7)所以，如果，例如，將選擇性反相脈沖和選擇性180°脈沖的相位定義為基準，則射頻脈沖的各個相位P90、P180、P-FR和PFR由下式給出P90＝-ΔP90-180， (8)P180＝π/2， (9)(但條件是，如果如圖7所示在+90°脈沖之后應用-180°脈沖，則最后一個-180°脈沖的相位為π。)P-FR＝π+ΔP180--FR，以及 (10)PFR＝ΔP180-FR. (11)另一方面，在CP條件下，磁化方向必須沿y軸方向，并且所有自旋都必須在施加用于強制恢復的-90°脈沖之前立即聚焦，與在CPMG條件下的方式相同。但是，因為NMR(核磁共振)信號極性在y軸正向和負向之間交替轉換，需要根據當前的選擇性反相脈沖或當前的選擇性180°脈沖是否為奇數個或偶數個調整其相位。就是說，將例如選擇性反相脈沖和選擇性180°脈沖的相位定義為基準相位，則射頻脈沖的各個相位P90、P180、和P-FR由下式給出P90＝-ΔP90-180， (12)P180＝0(脈沖數為奇數時)；π(脈沖數為偶數時)，以及 (13)P-FR＝π+ΔP180--FR， (14)如果n為奇數，或n為偶數并且施加一個偽選擇性反相脈沖；以及
P90＝-ΔP90-180， (15)P180＝0(脈沖數為奇數時)；π(脈沖數為偶數時)， (16)(其條件是，對于以-180°脈沖作為強制恢復脈沖，P180為0)和P-FR＝π+ΔP180--FR， (17)如果n為偶數(即如圖7所示在+90°脈沖之后施加-180°脈沖作為強制恢復脈沖)如果n為偶數，則施加一個偽選擇性反相脈沖和一個偽讀取軸梯度以使180°脈沖的數量為偶數，與在CPMG條件下的方式相同，或者代替使用偽選擇性反相脈沖而在一個-90°脈沖之后施加一個180°脈沖。
按照根據第五方面提出的多片層磁共振成象方法，中心頻率f和相位P按照上述方程根據片層位置sloc變化，所以該方法能夠適用于多片層技術。
根據第六方面，本發(fā)明提供一種MRI(磁共振成象)裝置，其包括用于施加一個脈沖序列以按序獲取位置不同的M(≥2)個片層的N(≥1)組磁共振數據和在重復時間TR內重復該按序施加步驟的多片層數據采集裝置，該磁共振成象裝置包括選擇性強制恢復裝置，其在重復時間TR內對于每個片層的每個脈沖序列之后施加一個僅對當前片層具有選擇性的再聚焦脈沖，然后施加一個僅對當前片層具有選擇性強制恢復脈沖序列。
根據第六方面所述的這種磁共振成象裝置能夠適用于實現(xiàn)根據第一方面所述的磁共振成象方法。
根據第七方面，本發(fā)明提供根據第六方面所述的磁共振成象裝置，其中脈沖序列是按照一種快速自旋回波技術產生的，按照這種技術，施加一個選擇性激勵脈沖，然后施加n(≥2)個選擇性反相脈沖，同時改變相位編碼梯度以按序獲取n組磁共振數據，各個數據組的相位編碼數量是不同的。
如第七方面所述的磁共振成象裝置能夠適用于實現(xiàn)根據第二方面提出的磁共振成象方法。
根據第八方面，本發(fā)明提供一種如第七方面所述的磁共振成象裝置，其中如果選擇性反相脈沖滿足CPMG條件或CP條件，并且n為偶數，則選擇性強制恢復裝置在重復時間TR內對于每個片層施加的各個脈沖序列之后施加一個偽選擇性反相脈沖，接著施加一個偽讀取軸梯度而無需獲取MR數據，然后施加一個僅對當前片層具有選擇性的再聚焦脈沖，并且，作為僅對當前片層具有選擇性的強制恢復脈沖序列，對每個片層和讀取軸施加一個重新定相梯度，然后施加一個選擇性-90°脈沖。
如第八方面所述的磁共振成象裝置能夠適用于實現(xiàn)根據第三方面提出的磁共振成象方法。
根據第九方面，本發(fā)明提供如第七方面所述的磁共振成象裝置，其中如果選擇性反相脈沖滿足CPMG條件或CP條件，并且n為偶數，則選擇性強制恢復裝置在重復時間TR內對于每個片層施加的各個脈沖序列之后施加一個僅對當前片層具有選擇性的再聚焦脈沖，然后，作為僅對當前片層具有選擇性的強制恢復脈沖序列，對每個片層和讀取軸施加一個重新定相梯度，然后在從施加再聚焦脈沖時起ESP/2時間長度之后施加一個僅對當前片層具有選擇性的90°脈沖，接著再施加一個僅對當前片層具有選擇性的-180°脈沖。
如第九方面所述的磁共振成象裝置能夠適用于實現(xiàn)如根據第四方面提出的磁共振成象方法。
根據第十方面，本發(fā)明提供一種如根據第六至第九方面所述的磁共振成象裝置，其中多片層數據采集裝置根據片層位置改變選擇性激勵脈沖和選擇性反相脈沖的中心頻率和相位，選擇性強制恢復裝置根據片層位置改變再聚焦脈沖和強制恢復脈沖序列中的射頻脈沖的中心頻率和相位。
如第十方面所述的磁共振成象裝置能夠適用于實現(xiàn)根據第五方面提出的磁共振成象方法。
因此，根據本發(fā)明的磁共振成象方法和裝置，可以抑制一個特定片層的強制恢復脈沖對于其它片層的影響，從而使強制恢復脈沖能夠真正應用于多片層技術。
根據以下結合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例的描述可以清楚地理解本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點。


圖1為表示根據本發(fā)明的第一實施例構成的一種磁共振成象裝置的方塊圖。
圖2為表示片層1-3的位置的解釋性示意圖。
圖3為表示施加于片層1-3的各個脈沖序列重復的時序圖。
圖4為表示表示根據本發(fā)明的第一實施例按照快速自旋回波技術產生的一個脈沖序列(n為奇數時)的一個示意圖。
圖5為表示響應圖4所示脈沖序列的磁化特性的一個解釋性示意圖。
圖6為表示根據本發(fā)明的第二實施例按照快速自旋回波技術產生的一個脈沖序列(n為奇數時)的一個示意圖。
圖7為表示根據本發(fā)明的第三實施例按照快速自旋回波技術產生的一個脈沖序列(n為偶數時)的一個示意圖。
圖8為表示響應圖7所示脈沖序列的磁化特性的一個解釋性示意圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在參照附圖中所示的幾個實施例更加詳細地描述本發(fā)明。
-第一實施例-圖1為表示根據本發(fā)明的第一實施例構成的一種磁共振成象裝置的一個方塊圖。
在磁共振成象裝置100中，磁體組件1具有一個空腔部分(內腔)，一個物體從中插入，圍繞著該空腔部分，設置有向所說物體施加恒定強度的靜磁場的一個靜磁場線圈1p、用于產生梯度磁場的一個梯度磁場線圈1g(包括x-、y-、和z-軸線圈)、用于向物體施加MT脈沖或激勵脈沖的一個發(fā)射線圈1t、和用于探測從所說物體發(fā)出的NMR信號的一個接收線圈1r。靜磁場線圈1p與一個靜磁場電源2相連，梯度磁場線圈1g與一個梯度磁場驅動電路3相連，發(fā)射線圈1t與一個射頻功率放大器4相連，接收線圈1r與一個前置放大器5相連。
響應從計算機7發(fā)出的命令，一個序列存儲器電路6控制梯度磁場驅動電路3基于按照例如快速自旋回波技術產生的一個脈沖序列施加一個強制恢復脈沖，以由磁體組件1中的梯度磁場線圈1g產生一個梯度磁場，并且控制一個門調制電路8將從一個射頻振蕩電路產生的高頻輸出信號調制為具有預定時序和預定包絡的一個脈沖信號。將該脈沖信號作為MT脈沖或激勵脈沖等傳輸到射頻功率放大器4，由射頻功率放大器4進行功率放大，并傳輸到磁體組件1中的發(fā)射線圈1t以發(fā)射射頻脈沖。
前置放大器5將由磁體組件1中的接收線圈1r探測的從所說物體發(fā)出的NMR信號放大，并將其傳輸到一個相位檢測器10。該相位檢測器利用射頻振蕩電路9的輸出信號作為基準信號對從前置放大器5輸出的NMR信號進行相位檢測，并將經過檢測的NMR信號傳輸到一個A/D(模數轉換)轉換器11。該A/D轉換器11將通過相位檢測獲得的模擬信號轉換成數字信號形式的磁共振數據，并將其傳送到計算機7。
計算機7根據磁共振數據執(zhí)行圖象重構操作以生成一幅圖象(例如質子密度圖象)。所得圖象顯示在一個顯示器13上。
計算機7還執(zhí)行總控制，例如接收從一個操作者控制臺12發(fā)出的信息。
此外，計算機7根據片層位置計算選擇性激勵脈沖和選擇性反相脈沖的中心頻率和相位，設計所施加的一個脈沖序列，同時將N個MT脈沖分配給一個激勵脈沖，并將脈沖序列傳送到序列存儲器電路6。
計算機7和序列存儲器電路6響應多片層數據采集裝置和選擇性強制恢復脈沖施加裝置。
在采用多片層技術的情況下，其中關于片層1-3的磁共振數據組如圖2所示是并行地采集的，按照順序施加用于采集片層1的磁共振數據組的一個脈沖序列PS1、用于采集片層2的磁共振數據組的一個脈沖序列PS2和用于采集片層3的磁共振數據組的一個脈沖序列PS3，并且在重復時間TR內重復施加上述脈沖序列，同時改變相位編碼梯度，以便充滿每個片層的k-空間，如圖3所示。
圖4為表示一個脈沖序列的示意圖，其中在快速自旋回波技術中應用了強制恢復脈沖，磁共振數據組的數量為2。
(1)施加一個選擇性激勵脈沖90°x，該脈沖將進行磁共振數據采集的一個物體片層的縱向磁化方向圍繞x-軸旋轉90°，以產生橫向磁化。
(2)施加一個選擇性反相脈沖180°y，該脈沖將進行磁共振數據采集的物體片層的橫向磁化方向圍繞y-軸旋轉180，并接收NMR信號。將這個步驟重復兩次。(其中“-o”表示“奇數的”，“-e”表示“偶數的”)(3)施加一個偽選擇性反相脈沖180°y-o，接著施加一個偽讀取軸梯度，而不采集磁共振數據。
(4)施加一個選擇性再聚焦脈沖180°y-e，該脈沖將進行磁共振數據采集的物體片層的橫向磁化方向圍繞y-軸旋轉180°。
(5)作為強制恢復脈沖序列FR，向每個片層和讀取軸施加一個重新定相梯度Rp，然后，在從施加再聚焦脈沖180°y-e時起ESP/2時間長度(當橫向磁化聚焦在y-軸上時)之后，施加一個選擇性-90°脈沖-90°x，該脈沖將進行磁共振數據采集的物體片層的橫向磁化方向圍繞x-軸旋轉-90°。
選擇性激勵脈沖90°x、選擇性反相脈沖180°y、選擇性再聚焦脈沖180°y-e和選擇性-90°脈沖-90°x的中心頻率和相位根據片層位置sloc1-sloc3和方程(1)、(2)和(3)、方程(5)和(6)、方程(8)、(9)和(10)確定。
圖5為表示對應于圖4所示脈沖序列的磁化特性的解釋性示意圖。
(a)磁化為縱向的，并沿靜磁場方向取向。
(b)磁化變?yōu)闄M向，并在選擇性激勵脈沖90°x的作用下沿y-軸取向。
(c)橫向磁化是有相位移的。
(d)通過施加第一選擇性反相脈沖180°y-o將磁化方向圍繞y-軸旋轉180°。
(e)橫向磁化聚焦在y-軸上接收NMR信號。
(f)橫向磁化是有相位移的。
(g)通過施加第二選擇性反相脈沖180°y-e將磁化方向圍繞y-軸旋轉180°。
(h)橫向磁化聚焦在y-軸上接收NMR信號。
然后這個程序返回到(c)，施加偽選擇性反相脈沖180°y-o進行到(d)，然后進行到(e)-(f)，接著通過施加選擇性再聚焦脈沖180°y-e進行到(g)，其后進行到(h)，并將橫向磁化聚焦到y(tǒng)-軸上。
(i)將橫向磁化方向圍繞x-軸旋轉-90°，以通過施加強制恢復脈沖，即選擇性-90°脈沖-90°x恢復縱向磁化。
根據上述的第一實施例，可以將強制恢復脈沖應用于多片層快速自旋回波技術。
-第二實施例-
圖6為表示一個脈沖序列的示意圖，其中在快速自旋回波技術中應用了強制恢復脈沖，磁共振數據組的數量＝3。
(1)施加一個選擇性激勵脈沖90°x，該脈沖使進行磁共振數據采集的一個物體片層的縱向磁化圍繞x-軸旋轉90°以產生橫向磁化。
(2)施加一個選擇性反相脈沖180°y，該脈沖使進行磁共振數據采集的物體片層的橫向磁化方向圍繞y-軸旋轉180°，并接收NMR信號。將這個步驟重復三次(其中“-o”的意思是“奇數的”，“-e”的意思是“偶數的”)。
(3)施加一個選擇性再聚焦脈沖180°y-e，該脈沖使進行磁共振數據采集的物體片層的橫向磁化方向圍繞y-軸旋轉180°。
(4)作為強制恢復脈沖序列FR，向每個片層和讀取軸施加一個重新定相梯度RP，接著，在從施加再聚焦脈沖180°y-e時起ESP/2時間長度(當橫向磁化聚焦在y-軸上時)之后，施加一個選擇性-90°脈沖-90°x，該脈沖使進行磁共振數據采集的物體片層的橫向磁化方向圍繞x-軸旋轉-90°。
選擇性激勵脈沖90°x、選擇性反相脈沖180°y、選擇性再聚焦脈沖180°y-e和選擇性-90°脈沖-90°x的中心頻率和相位根據片層位置sloc1-sloc3和方程(1)、(2)和(3)、方程(5)和(6)、方程(8)、(9)和(10)確定。
磁化特性與圖5所示相同，不同之處在于施加第三選擇性反相脈沖180°y-o以獲得磁共振數據，而不是施加偽選擇性反相脈沖。
根據上述第二實施例，能夠將強制恢復脈沖FR應用于多片層快速自旋回波技術。
-第三實施例-圖7為表示一個脈沖序列的示意圖，其中在快速自旋回波技術中應用了強制恢復脈沖，磁共振數據組的數量＝2。
(1)施加一個選擇性激勵脈沖90°x，該脈沖使進行磁共振數據采集的一個物體片層的縱向磁化圍繞x-軸旋轉90°以產生橫向磁化。
(2)施加一個選擇性反相脈沖180°y，該脈沖使進行磁共振數據采集的物體片層的橫向磁化方向圍繞y-軸旋轉180°，并接收NMR信號。將這個步驟重復二次(其中“-o”的意思是“奇數的”，“-e”的意思是“偶數的”)。
(3)施加一個選擇性再聚焦脈沖180°y-o，該脈沖使進行磁共振數據采集的物體片層的橫向磁化方向圍繞y-軸旋轉180°。
(4)作為強制恢復脈沖序列FR，向每個片層和讀取軸施加一個重新定相梯度RP，接著，在從施加再聚焦脈沖180°y-o時起ESP/2時間長度(當橫向磁化聚焦在y-軸上時)之后，施加一個選擇性90°脈沖90°x，該脈沖使進行磁共振數據采集的物體片層的橫向磁化方向圍繞x-軸旋轉90°，然后，施加一個選擇性-180°脈沖180°x，該脈沖使進行磁共振數據采集的物體片層的橫向磁化方向圍繞x-軸旋轉-180°。
選擇性激勵脈沖90°x、選擇性反相脈沖180°y、選擇性再聚焦脈沖180°y-o和選擇性90°脈沖90°x和選擇性-180°脈沖180°x的中心頻率和相位根據片層位置sloc1-sloc3和方程(1)、(2)和(4)、方程(5)和(7)、方程(8)、(9)和(11)確定。
圖8為表示對應于圖7所示脈沖序列的磁化特性的解釋性示意圖。
(a)磁化為縱向的，并沿靜磁場方向取向。
(b)磁化變?yōu)闄M向，通過施加選擇性激勵脈沖90°x使之沿y-軸取向。
(c)使橫向磁化有相移。
(d)通過施加第一選擇性反相脈沖180°y-o使磁化方向圍繞y-軸旋轉180°。
(e)使橫向磁化聚焦在y-軸上接收NMR信號。
(f)使橫向磁化有相移。
(g)通過施加第二選擇性反相脈沖180°y-e使磁化方向圍繞y-軸旋轉180°。
(h)橫向磁化聚焦在y-軸上接收NMR信號。
·然后這個程序返回到(c)，施加選擇性反相脈沖180°y-o進行到(d)，然后進行到(e)。
(i)施加強制恢復脈沖，即選擇性90°脈沖90°x將橫向磁化方向圍繞x-軸旋轉-90°，從而使磁化方向變?yōu)檠?z方向的縱向。
(j)施加強制恢復脈沖，即選擇性-180°脈沖180°x，使沿-z方向的縱向磁化轉換回到沿+z方向的縱向磁化。
根據上述第三實施例，強制恢復脈沖可以應用于多片層快速自旋回波技術。此外，能夠使強制恢復所需時間相對于圖4所示脈沖序列縮短。
-其它實施例-1.作為一個強制恢復脈沖的-90°脈沖的相位P-FR可以表示為P-FR＝ΔP180--FR及幅值相反， …(14′)取代上面給出的方程(14)。
2.通過施加具有可變翻轉角度α(例如α＝-60°)的一個射頻脈沖，而不是施加作為強制恢復脈沖的-90°脈沖，能夠使縱向磁化的弛豫可變。
3.本發(fā)明還可以應用于這樣一種情況即以多片層方式，通過重復采集磁共振數據并將獲取的數據加和(NEX)提高信噪比。其效果是縮短重復時間。這是有利的，例如，當在具有較小磁場強度的一個磁共振成象裝置中使用一次運算快速自旋回波技術時，或者實施磁共振CP掃描時(對膽汁和胰腺管的磁共振成象磁共振膽管胰腺管成象術)。
4.在以多片層方式使用回波平面技術的情況下，本發(fā)明還可以縮短重復時間。
5.此外，在以多片層方式使用投影成象技術的情況下，本發(fā)明還可以縮短重復時間和提高幀速率。
在不脫離本發(fā)明的構思和范圍的前提下，還可以構成本發(fā)明的許多極為不同的實施例。應當理解，本發(fā)明并不局限于說明書中所述的具體實施例，而是由權利要求書限定。
權利要求
1.一種多片層磁共振成象方法，按照該方法對于M(≥2)個位置不同的片層按序施加一個脈沖序列以獲取N(≥1)組磁共振數據，并在重復時間TR內重復所說按序施加步驟，該方法包括以下步驟在重復時間TR內對于每個片層施加的每個脈沖序列之后，施加一個僅對當前片層具有選擇性的再聚焦脈沖；然后施加一個僅對該當前片層具有選擇性的強制恢復脈沖。
2.如權利要求1所述的一種多片層磁共振成象方法，其特征在于所說脈沖序列是按照一種快速自旋回波技術產生的，按照所說技術，施加一個選擇性激勵脈沖，然后施加n(≥2)個選擇性反相脈沖，同時改變一個相位編碼梯度，以按序獲取n組具有不同相位編碼數量的磁共振數據。
3.如權利要求2所述的一種多片層磁共振成象方法，其特征在于如果所說選擇性反相脈沖滿足CPMG條件或CP條件，并且n為偶數，則在重復時間內對于每個片層施加的每個脈沖序列之后，施加一個偽選擇性反相脈沖，然后施加一個偽讀取軸梯度，但是不采集磁共振數據，接著，施加僅對一個當前片層具有選擇性的一個再聚焦脈沖，和對于所說的每個片層和讀取軸施加作為僅對當前片層具有選擇性的強制恢復脈沖序列的一個重新定相梯度，其后施加一個選擇性-90°脈沖。
4.如權利要求2所述的一種多片層磁共振成象方法，其特征在于如果所說選擇性反相脈沖滿足CPMG條件或CP條件并且n為偶數，則在重復時間TR內對于每個片層施加的各個脈沖序列之后，施加一個僅對一個當前片層具有選擇性的再聚焦脈沖，然后，對于每個片層和讀取軸施加作為僅對當前片層具有選擇性的強制恢復脈沖序列的一個重新定相梯度，接著，在從施加再聚焦脈沖時起ESP/2時間長度之后施加僅對當前片層具有選擇性的一個90°脈沖，時間長度ESP為從施加選擇性激勵脈沖時起至回波聚焦時止的一段時間，然后，施加僅對當前片層具有選擇性的一個-180°脈沖。
5.如權利要求1所述的一種多片層磁共振成象方法，其特征在于所說選擇性激勵脈沖、所說選擇性反相脈沖、所說再聚焦脈沖、和所說強制恢復脈沖序列中的射頻脈沖的中心頻率和相位是根據片層位置變化的。
6.一種磁共振成象(MRI)裝置，其包括多片層數據采集裝置，所說數據采集裝置用于施加一個脈沖序列以按序獲取M(≥2)個位置不同的片層的N(≥1)組磁共振數據，和在重復時間TR內重復按序施加步驟，該磁共振成象裝置包括選擇性強制恢復裝置，該裝置在重復時間TR內對于每個片層施加的各個脈沖序列之后，施加僅對一個當前片層具有選擇性的再聚焦脈沖，然后施加一個僅對當前片層具有選擇性的強制恢復脈沖序列。
7.如權利要求6所述的一種磁共振成象裝置，其特征在于所說脈沖序列是按照一種快速自旋回波技術產生的，按照該技術，施加一個選擇性激勵脈沖，然后施加n(≥2)個選擇性反相脈沖，同時改變一個相位編碼梯度以按序采集相位編碼數量不同的n組磁共振數據。
8.如權利要求7所述的一種磁共振成象裝置，其特征在于如果所說選擇性反相脈沖滿足CPMG條件或CP條件，并且n為偶數，則所說選擇性強制恢復裝置，在重復時間TR內對于每個片層施加的各個脈沖序列之后，施加一個偽選擇性反相脈沖，然后施加一個偽讀取軸梯度而不獲取磁共振數據，然后施加一個僅對當前片層具有選擇性的一個再聚焦脈沖，和對所說的每個片層和讀取軸施加作為僅對當前片層具有選擇性的強制恢復脈沖序列的一個重新定相梯度，其后施加一個選擇性-90°脈沖。
9.如權利要求7所述的一種磁共振成象裝置，其特征在于如果所說選擇性反相脈沖滿足CPMG條件或CP條件，并且n為偶數，則所說選擇性強制恢復裝置，在重復時間TR內對于每個片層施加的脈沖序列之后，施加僅對一個當前片層具有選擇性的再聚焦脈沖，然后，對于每個片層和讀取軸施加作為僅對當前片層具有選擇性的強制恢復脈沖序列的一個重新定相梯度，接著，在從施加再聚焦脈沖時起ESP/2時間長度之后施加僅對當前片層具有選擇性的一個90°脈沖，時間長度ESP為從施加選擇性激勵脈沖時起至回波聚焦時止的一段時間，其后施加僅對當前片層具有選擇性的一個-180°脈沖。
10.如權利要求6所述的一種磁共振成象裝置，其特征在于所說多片層數據采集裝置根據所說片層位置改變所說選擇性激勵脈沖和所說選擇性反相脈沖的中心頻率和相位，所說選擇性強制恢復裝置根據片層位置改變所說再聚焦脈沖和所說強制恢復脈沖序列中的射頻脈沖的中心頻率和相位。
全文摘要
為了能夠將強制恢復脈沖應用于多片層技術中，如果選擇性反相脈沖滿足CPMG條件或CP條件，并且ETL(回波串長度)為偶數，則在對于每個片層施加的快速自旋回波技術的各個脈沖序列結束時，施加一個偽選擇性反相脈沖，然后施加一個偽讀取軸梯度，而不采集磁共振數據，之后施加僅對當前片層具有選擇性的一個再聚焦脈沖，接著再施加僅對當前片層具有選擇性的一個強制恢復脈沖序列FR。
文檔編號G01R33/20GK1690725SQ200510075450
公開日2005年11月2日 申請日期1998年10月30日 優(yōu)先權日1997年10月30日
發(fā)明者宮本昭榮, 押尾晃一, 小杉進 申請人:通用電器橫河醫(yī)療系統(tǒng)株式會社