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      磁共振成象方法和裝置的制作方法

      文檔序號:6097786閱讀:211來源:國知局
      專利名稱:磁共振成象方法和裝置的制作方法
      技術(shù)領(lǐng)域
      本發(fā)明涉及采用核磁共振(NMR)的磁共振(MR)成象方法和裝置。更確切地說,本發(fā)明涉及一種采用液體衰減反轉(zhuǎn)恢復(fù)(FLAIR,F(xiàn)luid Attenuated Inver-sion Recovery)的成象技術(shù),這種技術(shù)是一種基于反相恢復(fù)(IR,Inversion Re-covery)的脈沖序列,用來獲得抑制了水信號強度的T2加權(quán)(weighted)圖象。采用這種成象技術(shù),多個層面(slice)圖象是通過層面以反轉(zhuǎn)RF脈沖作為反轉(zhuǎn)質(zhì)子自旋的層面非選擇脈沖來拾取的。
      普通用來實現(xiàn)這樣一種基于FLAIR的脈沖序列的裝置包括將一反轉(zhuǎn)RF脈沖用作一層面選擇脈沖的裝置(第一裝置)和將一反轉(zhuǎn)RF脈沖用作一層面非選擇脈沖的裝置(第二裝置)。
      下面首先參考

      圖1至圖3描述第一裝置。圖1是描述層面的示意圖。圖2A至圖2C是描述FLAIR技術(shù)的時序圖。圖3是由FLAIR技術(shù)給出的脈沖序列的時序圖。圖2和圖3中,為便于描述略去了梯度場脈沖。
      參見圖1,標號M表示一受試者,這里是受試者的頭部,受試者的身體軸線大體沿z方向延伸。標號#1表示第一層面,#2為第二層面,#n-1為第n-1層面,而#n為第n層面。
      如圖2A-2C所示,在FLAIR技術(shù)中,施加一反轉(zhuǎn)RF脈沖100,用來有選擇地將僅包括在第一層面#1(圖2A)內(nèi)的所有質(zhì)子自旋反轉(zhuǎn)180度。從反轉(zhuǎn)RF脈沖起經(jīng)過反轉(zhuǎn)恢復(fù)時間TI(也稱為延遲時間,例如TI=1600至2000ms)以后,施加一激勵RF脈沖110,使僅僅包含在第一層面#1內(nèi)的質(zhì)子的自旋旋轉(zhuǎn)90度。從激勵RF脈沖110起經(jīng)過一預(yù)定時間以后,施加一再聚焦RF脈沖120,使第一層面#1內(nèi)的所有自旋均旋轉(zhuǎn)180度。通過向受試者M施加這些RF脈沖,在從激勵RF脈沖110起的二倍預(yù)定時間TE的時刻附近(圖2B)產(chǎn)生一回波信號S1。
      如圖2C所示,被反轉(zhuǎn)RF脈沖100輻照的質(zhì)子的自旋具有從M0反轉(zhuǎn)至-M0的縱向磁化。所以,縱向磁化以縱向弛豫時間(也稱為自旋-晶格弛豫時間)的時間常數(shù)(通常是以TI表示的縱向弛豫時間)回到M0??v向弛豫時間TI對于不同的“組織”是不同的,如脂肪組織、腦白質(zhì)和腦灰質(zhì),以及“水”(自由水)如腦脊髓液?!八北取敖M織”的縱向弛豫時間長。圖2C中,“組織”的縱向弛豫沿縱向弛豫曲線CT方向,且較早完成?!八钡目v向弛豫沿較平緩曲線CW,且完成較遲。
      在FLAIR技術(shù)中,為通過抑制“水”的信號強度來獲取T2加權(quán)信號,施加激勵RF脈沖110,即反轉(zhuǎn)恢復(fù)時間TI被設(shè)置成經(jīng)過“水”的縱向磁化時刻大體為零的點,從。這種設(shè)置使得回波信號S1含有的弛豫信息具有足夠大的“組織”縱向磁化和足夠小的“水”縱向磁化。這就在TE被設(shè)置為較長時,產(chǎn)生抑制了水信號強度的T2增強圖象。
      實際情況下,采用例如如圖3所示的脈沖序列,以從圖1所示的多個層面#1-#n來收集回波信號。即,回波信號S1是通過施加反轉(zhuǎn)RF脈沖100來使第一層面#1反轉(zhuǎn),在經(jīng)過反轉(zhuǎn)恢復(fù)時間TI內(nèi)施加激勵RF脈沖100、然后施加再聚焦RF脈沖120而產(chǎn)生的。為了有效地利用反轉(zhuǎn)恢復(fù)時間TI(例如TI=1600至2000ms,為空閑時間),在將RF脈沖100和激勵RF脈沖110施到第一層面#1之間,將反轉(zhuǎn)RF脈沖施加到下一個層面上。
      具體說來,在施加了反轉(zhuǎn)RF脈沖100以后,把反轉(zhuǎn)RF脈沖被施加到多個層面上,比如,把反轉(zhuǎn)RF脈沖101施加到第二層面#2,把反轉(zhuǎn)RF脈沖102施加到第三層面#3。經(jīng)每一反轉(zhuǎn)恢復(fù)時間TI以后,施加激勵RF脈沖111和再聚焦RF脈沖121或激勵RF脈沖112和再聚焦RF脈沖122。這樣,就以嵌套(nest)式形式施加反轉(zhuǎn)RF脈沖。雖然脈沖在圖3中是以縱向安排描繪的,但脈沖實際上是沿同一時間軸的。對所有的層面都施加這樣的脈沖,從而從所有的層面得到回波信號,例如,從第二層面得到回波信號S2,從第三層面得到回波信號S3,等等。
      上述序列在一較長的重復(fù)時間TR(例如TR=6000至10000ms)以后以變化的相位編碼量重復(fù)預(yù)定次數(shù)(例如256次),使得每個層面的水的被反轉(zhuǎn)的縱向磁化能夠回到原來的大小。與每一層面對應(yīng)的k空間被通過每一脈沖序列產(chǎn)生的回波信號得到的數(shù)據(jù)所填滿。
      上面描述的第一裝置提供了被抑制了水信號強度的T2增強圖象。因而,對于在腦表面和腦室之類附近檢測腦脊液附近的疾患來說,上述層面圖象具有良好的對比度。
      第一裝置具有上述優(yōu)點,但也具有下述缺點。
      層面#1-#n中只有一個層面(即,感興趣的層面)的所有自旋由反轉(zhuǎn)RF脈沖100,101,102等等反轉(zhuǎn)。感興趣的層面以外和不受反轉(zhuǎn)RF脈沖輻照的“水”會在感興趣的層面的激勵時間內(nèi)(在施加激勵RF脈沖110、111、112等的時刻)流入感興趣的層面。隨后,大量處于初始狀態(tài)具有縱向磁化的水受到激勵,而在再聚焦RF脈沖120、121、122等的施加以后,產(chǎn)生強烈的回波信號,它在得到的圖象中形成偽影(artifact)。
      下面參見圖4和圖5,描述第二裝置。圖4是描述層面的示意圖。圖5是描述一脈沖序列的時序圖。圖5中為便于描述省去了梯度場脈沖。
      上面描述的第一裝置施加層面選擇脈沖,即向?qū)用媸┘臃崔D(zhuǎn)RF脈沖100、101、102等等,每一反轉(zhuǎn)RF脈沖使僅包括在一個層面中的質(zhì)子自旋反轉(zhuǎn)。在第二裝置中,正如后文中將要描述的那樣,反轉(zhuǎn)RF脈沖是作為層面非選擇脈沖來施加的。
      如圖4所示,為使包圍在層面#1-#n的范圍內(nèi)包含的所有質(zhì)子自旋同時反轉(zhuǎn),施加反轉(zhuǎn)RF脈沖使包括多個層面#1-#n的整個區(qū)域AE反轉(zhuǎn),具體說來,區(qū)域AE內(nèi)包含的質(zhì)子自旋由于施加了反轉(zhuǎn)RF脈沖而反轉(zhuǎn)為根據(jù)梯度磁場選擇區(qū)域AE,該反轉(zhuǎn)RF脈沖具有寬的頻帶。
      例如,采用這樣一種層面非選擇脈沖的FLAIR技術(shù)的脈沖序列見圖5A所示。
      首先,施加反轉(zhuǎn)RF脈沖200,該脈沖具有使圖4所示區(qū)域AE內(nèi)的所有質(zhì)子自旋反轉(zhuǎn)的頻帶。在一預(yù)定時間以后,連同一層面選擇梯度場脈沖(未圖示)施加一激勵RF脈沖210,用來選擇第一層面#1(感興趣的層面)。隨后,施加一再聚焦RF脈沖220,用來從第一層面#1產(chǎn)生一回波信號S1(圖5B)。接著,在沒有施加反轉(zhuǎn)RF脈沖200的情況下,施加激勵RF脈沖211和再聚焦RF脈沖221,……,以及激勵RF脈沖214和再聚焦RF脈沖224,從而產(chǎn)生回波信號S2,……,回波信號Sn-1和回波信號Sn(圖5)。經(jīng)重復(fù)時間TR以后,通過改變相位編碼梯度場脈沖(未圖示)的強度,使上述脈沖序列重復(fù)預(yù)定次數(shù)。
      如上所述,反轉(zhuǎn)RF脈沖200是作為層面非選擇脈沖而施加的,從而使區(qū)域AE中所有的質(zhì)子自旋一起反轉(zhuǎn)。這一步驟使在所有層面#1-#n和相鄰層面之間的水中的質(zhì)子自旋同時反轉(zhuǎn)。即使當水流入由激勵RF脈沖210-215激勵的感興趣的層面中時,也不產(chǎn)生強烈的信號。進入的水不出現(xiàn)偽影。
      在上述第二裝置中,僅在脈沖序列開始時施加使所有質(zhì)子自旋反轉(zhuǎn)的反轉(zhuǎn)RF脈沖200。隨后,施加激勵RF脈沖和再聚焦RF脈沖,從而從各層面產(chǎn)生回波信號。在施加反轉(zhuǎn)RF脈沖200的時刻,質(zhì)子自旋被反轉(zhuǎn)180度,并以縱向弛豫時間的時間常數(shù)來恢復(fù)原先的縱向磁化。正如前文中所指出的那樣,“組織”和“水”之間的縱向磁化強度是不同的。每一種情況下,沿縱向弛豫曲線CT或CW進行恢復(fù)(縱向弛豫曲線CT的時間常數(shù)<縱向弛豫曲線CW的時間常數(shù))。所以,隨著施加反轉(zhuǎn)RF脈沖200以后時間的推移,縱向磁化對“組織”和“水”以不同的速率增大。因此,由激勵RF脈沖210-215激勵的各個感興趣的層面所產(chǎn)生的每一個回波信號S1-Sn對于“組織”和“水”來說具有不同的信號強度。
      即,當“水”的縱向磁化大體為零時施加的激勵RF脈沖212所產(chǎn)生的回波信號S3含有足夠大的“組織”的縱向磁化和“水”的足夠小的縱向磁化的弛豫信息。這就在TE被設(shè)置為較長時產(chǎn)生抑制了水信號強度的T2加權(quán)圖象。在由前一激勵RF脈沖210產(chǎn)生的回波信號210中,“組織”的縱向磁化的恢復(fù)是不足的,并且無法獲得T2增強圖象。在以后的時刻施加的激勵RF脈沖215所產(chǎn)生的回波信號Sn中,“組織”的縱向磁化足夠大,但“水”的縱向磁化也很大。所以,不可能獲得抑制了水信號強度的T2加權(quán)圖象。
      結(jié)果,對比度逐個層面產(chǎn)生變化。僅對于根據(jù)激勵RF脈沖212和緊接在前面和后面的那激勵RF脈沖的那些層面圖象才具有抑制了水信號強度的T2加權(quán)圖象的有效對比度電平,而這些脈沖是當“水”的縱向磁化大體為零時施加的。這就是使獲得有效對比度的層面數(shù)受到限制的一個缺點。如果對比度對于逐個層面改變,則由于對比度的不同,很難通過觀察多個描述同一組織的層面圖象來進行恰當?shù)脑\斷。對于多個層面圖象來說,采用大體均勻的對比度電平是很有好處的。
      本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的上述情況,提供一種MR成象方法和裝置,根據(jù)按預(yù)定順序或者按相反的順序激勵多個層面而收集的信號,通過加入同一層面的數(shù)據(jù)而對每一層面的數(shù)據(jù)修改信號強度,使具有有效對比度的層面圖象數(shù)增加,而避免由于水的流入出現(xiàn)的偽影,按照本發(fā)明,上述目的是通過采用NMR現(xiàn)象的MR成象方法來實現(xiàn)的,它包含下述步驟(a)發(fā)送第一組RF脈沖,該組脈沖中包括具有一頻帶的第一反轉(zhuǎn)RF脈沖,用來將多個層面中包含的質(zhì)子自旋反轉(zhuǎn);該組脈沖中還包括在第一反轉(zhuǎn)RF脈沖后的預(yù)定時刻發(fā)送的第一激勵RF脈沖,用來按一預(yù)定順序激勵多個層面;(b)根據(jù)第一組RF脈沖中RF脈沖的發(fā)送時序,發(fā)送層面選擇梯度場脈沖;(c)分別發(fā)送用于第一激勵RF脈沖產(chǎn)生的回波信號進行相位編碼的相位編碼梯度場脈沖;
      (d)向第一組RF脈沖產(chǎn)生的回波信號施加讀取梯度場脈沖,以依次讀取并收集第一組回波信號;(e)發(fā)送第二組RF脈沖,它包含具有大體與第一反轉(zhuǎn)RF脈沖相同頻帶的第二反轉(zhuǎn)RF脈沖,以及在第二反轉(zhuǎn)RF脈沖后預(yù)定時刻發(fā)送的第二激勵RF脈沖,從而以與預(yù)定順序相反的順序激勵多個層面;(f)根據(jù)第二組RF脈沖中RF脈沖的發(fā)送時序,發(fā)送層面選擇梯度場脈沖;(g)分別發(fā)送用于對第二激勵RF脈沖產(chǎn)生的回波信號進行相位編碼的相位編碼梯度場脈沖;(h)向第二組RF脈沖產(chǎn)生的回波信號施加讀取梯度場脈沖,從而依次讀取并收集第二組回波信號;(i)重復(fù)從步驟(a)到(h)的脈沖序列預(yù)定次數(shù),同時改變在步驟(c)和(g)處發(fā)送的相位編碼梯度場脈沖;(j)把相應(yīng)于每一層面兩個數(shù)據(jù)相加,所述數(shù)據(jù)分別包括在從第一組回波信號得到的第一組數(shù)據(jù)內(nèi),和從第二組回波信號得到的第二組數(shù)據(jù)內(nèi),從而形成一組新的數(shù)據(jù);以及(k)根據(jù)新的一組數(shù)據(jù),重新產(chǎn)生多個層面圖象。
      在上述方法中,第一組RF脈沖是首先發(fā)送的(步驟(a))。這一組脈沖包括一個反轉(zhuǎn)RF脈沖,它具有使多個層面中包括的質(zhì)子自旋反轉(zhuǎn)的頻帶。在反轉(zhuǎn)RF脈沖以后的預(yù)定時刻,施加激勵RF脈沖,以按預(yù)定順序激勵多個層面。
      與激勵RF脈沖的同時,發(fā)送層面選擇梯度場脈沖,從而逐個選擇層面(步驟(b))。相位編碼梯度場脈沖是分別為相位編碼回波信號而發(fā)送的(步驟(c))。讀取梯度場脈沖施加到回波信號上,以依次讀取第一組回波信號(步驟(d))。
      這樣,反轉(zhuǎn)RF脈沖是作為層面非選擇脈沖施加的,以使所有層面中包含的質(zhì)子自旋反轉(zhuǎn)。隨后,這些施加的激勵RF脈沖從各個層面產(chǎn)生多個回波信號,并作為第一組回波信號收集。第一組中的回波信號是從各個層面產(chǎn)生的,并且由于被激勵RF脈沖激勵的順序不同,故對于“組織”和“水”有不同的信號強度。即,從自旋反轉(zhuǎn)時刻到激勵時刻的時間間隔(反轉(zhuǎn)恢復(fù)時間)按激勵的次序而逐步變長,并且“組織”和“水”的縱向磁化或信號強度也作相應(yīng)的變化。
      其次,發(fā)送第二組RF脈沖(步驟(e))。第二組RF脈沖包括一個具有與第一組反轉(zhuǎn)RF脈沖的頻帶大體相同的反轉(zhuǎn)RF脈沖。在該反轉(zhuǎn)RF脈沖以后的預(yù)定時刻,發(fā)送激勵RF脈沖,以按與上述預(yù)定順序相反的順序激勵多個層面。
      與這些激勵RF脈沖的同時,發(fā)送層面選擇梯度場脈沖,從而逐個選擇層面(步驟(f))。相位編碼梯度場脈沖是分別為相位編碼回波信號而發(fā)送的(步驟(g))。向回波信號施加讀取梯度場脈沖,以依次讀取第二組回波信號(步驟(h))。
      第二組中的回波信號是從各個層面產(chǎn)生的,并且由于激勵RF脈沖激勵順序的不同,對于“組織”和“水”具有不同的信號強度,這與第一組中的回波信號一樣。反轉(zhuǎn)恢復(fù)時間按激勵的順序逐步變長,并且“組織”和“水”的縱向磁化或信號強度也作相應(yīng)的變化。
      上述脈沖序列重復(fù)預(yù)定次數(shù),同時改變相位編碼梯度場脈沖(步驟(i))。
      從第一組回波信號得到第一組數(shù)據(jù)和從第二組回波信號得到第二組數(shù)據(jù),把對應(yīng)于每一層面的兩個數(shù)據(jù)相加,形成一組新的數(shù)據(jù)(步驟(j))。
      第一組數(shù)據(jù)是通過按預(yù)定順序通過激勵多個層面而獲得的。第二組數(shù)據(jù)是通過按與預(yù)定順序相反的順序激勵層面而得到的。例如,第一層面在第一組數(shù)據(jù)中是首先被激勵的,而在第二組數(shù)據(jù)中第一層面是最后(即第n個)被激勵的。
      所以,每一層面的數(shù)據(jù)反映最長的反轉(zhuǎn)恢復(fù)時間和最短的反轉(zhuǎn)恢復(fù)時間。通過相加步驟,將兩個反轉(zhuǎn)恢復(fù)時間相加,從而在“水”的縱向磁化大體為零的時刻趨近一反轉(zhuǎn)恢復(fù)時間。例如,具有最短反轉(zhuǎn)恢復(fù)時間的數(shù)據(jù)具有“組織”的正信號強度和“水”的負信號強度。具有最長反轉(zhuǎn)恢復(fù)時間的數(shù)據(jù)具有“組織”的正信號強度和“水”的正信號強度。當把這些數(shù)據(jù)相加時,“組織”的信號強度保持為正,而“水”的信號強度通過正負相互抵消而近似為零。
      如上所述,通過使激勵次序相反獲得的每一層面的兩個數(shù)據(jù)相加,形成一新的數(shù)據(jù)組。所有的數(shù)據(jù)均以僅抑制“水”的信號強度而不降低“組織”的信號強度的方式進行。另外,對所有的數(shù)據(jù)都把短的和長的反轉(zhuǎn)恢復(fù)時間相加,從而所有被相加的反轉(zhuǎn)恢復(fù)時間大體相同。通過對從新的數(shù)據(jù)組重新產(chǎn)生多個層面圖象(步驟(k)),層面圖象將具有大體均勻的對比度電平。
      按照本發(fā)明的另一個方面,提供采用NMR現(xiàn)象的MR成象裝置包含(a)主磁鐵,用來在成象空間產(chǎn)生一均勻的靜磁場;(b)附加在主磁鐵上的第一和第三梯度場線圈,用來產(chǎn)生三種類型的梯度場脈沖,即,層面選擇梯度場脈沖、讀取梯度場脈沖和相位編碼梯度場脈沖,且磁場強度在成象空間中沿三個正交方向變化;(c)用來向處于成象空間中的受試者發(fā)送RF脈沖的RF線圈,并檢測從受試者產(chǎn)生的回波信號;
      (d)RF發(fā)送裝置,用來通過RF線圈,依次發(fā)送第一組RF脈沖和第二組RF脈沖。第一組脈沖包括第一反轉(zhuǎn)RF脈沖和第一激勵RF脈沖,第一反轉(zhuǎn)RF脈沖具有將多個層面中包含的質(zhì)子自旋反轉(zhuǎn)的頻帶,第一激勵RF脈沖是在第一反轉(zhuǎn)RF脈沖后預(yù)定時刻發(fā)送的,用來按預(yù)定順序激勵多個層面;第二組RF脈沖包括第二反轉(zhuǎn)RF脈沖和第二激勵RF脈沖,第二反轉(zhuǎn)RF脈沖具有與第一反轉(zhuǎn)RF脈沖大體相同的頻帶,第二激勵RF脈沖是在第二反轉(zhuǎn)RF脈沖后的預(yù)定時刻發(fā)送的,用來按與預(yù)定順序相反的順序激勵多個層面。
      (e)與第一、第二和第三梯度場線圈相連的梯度場控制裝置,用來根據(jù)來自RF線圈的第一組RF脈沖和第二組脈沖中的RF脈沖的發(fā)送時序工作,向RF脈沖產(chǎn)生的回波信號分別施加下述信號通過第一梯度場線圈施加層面選擇梯度場脈沖,通過第二梯度場線圈施加相位編碼梯度場脈沖,通過第三梯度場線圈施加讀取梯度場脈沖,從而形成一脈沖序列,脈沖序列重復(fù)預(yù)定次數(shù),并改變相位編碼梯度場脈沖。
      (f)相加裝置,用來通過RF線圈,依次讀取分別由第一組RF脈沖和第二組RF脈沖產(chǎn)生的第一組回波信號和第二組回波信號,并把與每一層面對應(yīng)的兩個數(shù)據(jù)相加,這兩個數(shù)據(jù)分別包括在從第一組回波信號得到的第一組數(shù)據(jù)和從第二組回波信號得到的第二組數(shù)據(jù)中,從而形成新的數(shù)據(jù)組;以及(g)數(shù)據(jù)處理裝置,用來從新的數(shù)據(jù)組重新產(chǎn)生多個層面圖象。
      受試者或病人處在由主磁鐵形成的均勻靜磁場的圖象空間中,并通過RF線圈向受試者施加RF脈沖。這種RF脈沖施加是由下述RF發(fā)送裝置來進行和控制的。
      首先,RF發(fā)送裝置發(fā)送第一組RF脈沖。這一組脈沖包括一反轉(zhuǎn)RF脈沖,它具有將多個層面中包含的質(zhì)子自旋反轉(zhuǎn)的頻帶。在反轉(zhuǎn)RF脈沖以后的某些預(yù)定時刻,發(fā)送激勵RF脈沖,以按預(yù)定的時序激勵多個層面。
      在發(fā)送激勵RF脈沖的同時,通過第一梯度場線圈發(fā)送層面選擇梯度場,以逐個選擇層面。相位編碼梯度場脈沖是分別通過第二梯度場線圈發(fā)送的,用于對回聲信號相位編碼。讀取梯度場脈沖是通過第三梯度場脈沖向回波信號施加的,以依次讀取第一組回波信號。這些第一、第二和第三梯度場線圈是受梯度場控制裝置控制的。
      反轉(zhuǎn)RF脈沖是作為層面非選擇脈沖而施加的,用以使所有層面中包含的質(zhì)子自旋反轉(zhuǎn)。施加的激勵RF脈沖隨后從各個層面產(chǎn)生多個回波信號,并由RF線圈作為第一組回波信號收集。第一組中的回波信號是從各個層面產(chǎn)生的,并且由于激勵RF脈沖激勵順序的不同,對于“組織”和“水”的信號強度是不同的。即,從自旋反轉(zhuǎn)的時刻到激勵的時刻的時間間隔(反轉(zhuǎn)恢復(fù)時間)按激勵的順序逐步變長,并且“組織”和“水”的縱向磁化或信號強度也作相應(yīng)的變化。
      其次,RF發(fā)送裝置發(fā)送第二組RF脈沖。第二組包括一個與第一組中的反轉(zhuǎn)RF脈沖頻帶大體相同的反轉(zhuǎn)RF脈沖。在該反轉(zhuǎn)RF脈沖以后的某些預(yù)定時刻,發(fā)送激勵RF脈沖,以按與上述預(yù)定順序相反的順序激勵多個層面。
      與發(fā)送這些激勵RF脈沖同時通過第一梯度場線圈發(fā)送層面選擇梯度場脈沖,用以按相反的順序逐個選擇層面。與第一組RF脈沖的情況一樣,分別通過第二梯度場線圈發(fā)送相位編碼梯度場脈沖對回聲信號相位編碼。讀取梯度場脈沖是通過第三梯度場線圈施加到回波信號上的。
      上述激勵RF脈沖產(chǎn)生的回波信號作為第二組回波信號由RF線圈收集。第二組中的回波信號是從各個層面產(chǎn)生的,并且由于激勵RF脈沖激勵順序的不同,“組織”和“水”的信號強度也不同,與第一組中的回波信號那樣。反轉(zhuǎn)恢復(fù)時間隨著激勵的順序而逐步變長,并且“組織”和“水”的縱向磁化或信號強度也作相應(yīng)的變化。
      對于從第一組回波信號得到的第一組數(shù)據(jù)和從第二組回波信號得到第二組數(shù)據(jù),相加裝置將與每一層面對應(yīng)的兩個數(shù)據(jù)相相加,形成一新的數(shù)據(jù)組。第一組數(shù)據(jù)是通過按預(yù)定順序激勵多個層面而獲得的。第二組數(shù)據(jù)是通過按與預(yù)定順序相反的順序來激勵層面而獲得的。例如,在第一組數(shù)據(jù)中第一層面是首先被激勵的層面,而在第二組數(shù)據(jù)中第一平面卻是最后(即第n個)被激勵的層面。
      因此,每一層面的數(shù)據(jù)反映的是最長的反轉(zhuǎn)恢復(fù)時間和最短的反轉(zhuǎn)恢復(fù)時間。通過這一相加步驟,把兩個反轉(zhuǎn)恢復(fù)時間相加,使之趨近“水”的縱向磁化大體為零的那一時刻的反轉(zhuǎn)恢復(fù)時間。例如,具有最短反轉(zhuǎn)恢復(fù)時間的數(shù)據(jù)具有“組織”的正信號強度和“水”的負信號強度。具有最長反轉(zhuǎn)恢復(fù)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)具有“組織”的正信號強度和“水”的正信號強度。當將這些數(shù)據(jù)相加時,“組織”的信號強度保持為正,但“水”的信號強度由于正與負之間的相互抵消而近似為零。
      如上所述,通過使激勵順序相反而獲得的每一層面的兩個數(shù)據(jù)相加,形成一新的數(shù)據(jù)組。所有的數(shù)據(jù)是通過僅僅抑制“水”的信號強度而不降低“組織”的信號強度的方式來校正的。另外,對于所有的數(shù)據(jù),將長的和短的反轉(zhuǎn)恢復(fù)時間相加,從而使所有相加的反轉(zhuǎn)恢復(fù)時間大體相同。通過數(shù)據(jù)處理裝置根據(jù)新的數(shù)據(jù)組而重新產(chǎn)生的多個層面圖象具有大體均勻的對比度。
      如上所述,第一組RF脈沖按預(yù)定順序激勵多個層面,第二組RF脈沖按與預(yù)定順序相反的順序激勵層面。對于從收集到的第一和第二組回波信號得到的第一和第二組數(shù)據(jù),將與每一層面對應(yīng)的兩個數(shù)據(jù)相加,形成一新的數(shù)據(jù)組。所有的數(shù)據(jù)均是以僅抑制“水”的信號強度而不降低“組織”的信號強度的方式來校正的。
      另外,對于所有的數(shù)據(jù),將短的反轉(zhuǎn)恢復(fù)時間和長的反轉(zhuǎn)恢復(fù)時間相加,從而使所有相加的反轉(zhuǎn)恢復(fù)時間大體相同。通過從新的數(shù)據(jù)組重新產(chǎn)生多個層面圖象,層面圖象具有大體均勻的對比度。因此,就得到了具有有效對比度的增加了數(shù)量的層面圖象,以形成抑制了水的T2加權(quán)信號。另外,由于將層面非選擇脈沖用作反轉(zhuǎn)RF脈沖,本發(fā)明有效地避免了由于水流入受激勵層面而產(chǎn)生的偽影。
      RF發(fā)送裝置最好可以用來區(qū)分第一激勵RF脈沖的發(fā)送時序和第二激勵RF脈沖的發(fā)送時序。
      第一組和第二組RF脈沖產(chǎn)生的回波信號組在通過各個反轉(zhuǎn)RF脈沖反轉(zhuǎn)以后,根據(jù)縱向弛豫曲線回到初始狀態(tài)。正如人們所知,縱向弛豫曲線按指數(shù)方式變化。通過區(qū)分第一激勵RF脈沖的發(fā)送時序和第二激勵RF脈沖的發(fā)送時序,將第一組和第二組RF脈沖產(chǎn)生的每一層面的數(shù)據(jù)相加的過程導(dǎo)致“組織”的信號強度增大,并使“水”的信號強度更加接近零。這樣就提供了使水更受抑制的T2加權(quán)圖象。
      此外,RF發(fā)送裝置最好能夠發(fā)送第一反轉(zhuǎn)RF脈沖和第二反轉(zhuǎn)RF脈沖,這兩個脈沖中的每一個均具有將僅包含在每一組層面中的質(zhì)子自旋反轉(zhuǎn)的頻帶,這里所說的每一組層面是將多個層面被一預(yù)定數(shù)除而產(chǎn)生的,對每一組層面均作出脈沖序列。
      通過將多個層面被預(yù)定數(shù)除,從而將一個區(qū)域分成多個區(qū)域,可以僅在水的縱向弛豫曲線為零的時刻之前和之后施加激勵RF脈沖。從而可以在相加,使水的信號強度近似為零時增加數(shù)據(jù)的個數(shù)。這就實現(xiàn)使具有有效對比度層面數(shù)的得以增加。
      為了描述本發(fā)明,附圖中描述了當前較多采用的幾種形式,然而應(yīng)當理解,本發(fā)明并非僅限于這些結(jié)構(gòu)和手段。
      圖1是描述層面的示意圖,用來描述第一種普通裝置;圖2A至圖2C是描述FLAIR技術(shù)的時序圖;圖3描述的是采用FLAIR技術(shù)的脈沖序列的時序圖;圖4是描述層面的示意圖,用來描述第二種普通裝置;
      圖5A至圖5C是描述現(xiàn)有技術(shù)中脈沖序列的時序圖;圖6是按照本發(fā)明的MR成象裝置的方框圖;圖7A至圖7E是按照本發(fā)明的一部分脈沖序列的時序圖;圖8是描述層面的示意圖,用來描述本發(fā)明;圖9是按照本發(fā)明的數(shù)據(jù)收集過程的流程圖;圖10A至圖10C是按照本發(fā)明的脈沖序列的時序圖;圖11A至11B描述的是按預(yù)定次序收集的數(shù)據(jù)信號強度的示意圖;圖12A和圖12B是接相反次序收集的數(shù)據(jù)信號強度的示意圖;圖13A和13B是相加以后數(shù)據(jù)信號強度的示意圖;圖14A和圖14B是經(jīng)修改的脈沖序列的時序圖;圖15是用一反轉(zhuǎn)RF脈沖的改進的層面選擇的示意圖;圖16是改進的數(shù)據(jù)收集過程的流程圖;以及圖17是另一種改進的數(shù)據(jù)收集過程的流程圖。
      下面參見附圖,詳細描述本發(fā)明的較佳實施例。
      首先描述圖6中的MR成象裝置。該裝置包括用來形成靜磁場的主磁鐵1,和用來在靜磁場上疊加梯度場的三個梯度場線圈2(即2x,2y,和2z)。三個梯度場線圈2x、2y和2z在由主磁鐵1形成的均勻靜磁場上疊加用于三個梯度場的脈沖Gp、Gr和Gs,即相位編碼梯度場脈沖、讀取梯度場脈沖和層面選擇梯度場脈沖,每一脈沖具有沿三個正交方向(X、Y和Z)變化的場強。受試者或病人(未圖示)位于形成靜磁場和梯度場的地方,將RF線圈3附著在受試者身上。
      梯度場電源4連接至梯度場線圈2,用來提供電力,產(chǎn)生梯度場Gx、Gy和Gz。梯度場電源4從波形發(fā)生器5接收波形信號,以控制梯度場Gx、Gy和Gz的波形。RF線圈3從RF功率放大器6接收RF信號,用RF信號輻照受試者。這一RF信號是由調(diào)制器8按照從波形發(fā)生器5接收到的波形,對由RF信號發(fā)生器7產(chǎn)生的具有預(yù)定載波頻率的RF信號實施幅度調(diào)制得出的。
      RF線圈3接收受試者身上產(chǎn)生的NMR信號,并通過前置放大器9將這三個信號發(fā)送到相位檢波器10。相位檢波器10用從RF信號發(fā)生器7得到的RF信號作為參考頻率,檢測接收到的信號的相位。檢測結(jié)果被輸出到一模/數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器11。A/D轉(zhuǎn)換器11還從一取樣脈沖發(fā)生器12接收取樣脈沖,用來將檢測結(jié)果轉(zhuǎn)換成數(shù)字數(shù)據(jù)。數(shù)字數(shù)據(jù)被提供給主計算機20。
      用作相加裝置和數(shù)據(jù)處理裝置的主計算機20對數(shù)據(jù)進行處理,從而重新產(chǎn)生圖象,并通過定序器(sequencer)23確定整個序列的時序。即,定序器23在主計算機20的控制下,將時序信號發(fā)送到波形發(fā)生器5、RF信號發(fā)生器7和取樣脈沖發(fā)生器12,以確定從波形發(fā)生器5輸出的波形信號的時序、由RF信號發(fā)生器7產(chǎn)生的RF信號的時序,以及由取樣脈沖發(fā)生器12產(chǎn)生的取樣脈沖的時序。另外,主計算機20向波形發(fā)生器5發(fā)送波形信息,以控制用于梯度場Gx、Gy和Gz的脈沖的波形、強度等,并確定從RF線圈3向受試者發(fā)送的RF信號的包絡(luò)。主計算機51還向RF信號發(fā)生器7發(fā)送一信號,用來控制RF信號的載波頻率。這樣,主計算機20根據(jù)FLAIR技術(shù),控制整個脈沖序列。
      上述MR成象裝置在計算機20和定序器23的控制下,施加用于三個梯度場Gs、Gr和Gp的RF信號和脈沖,如圖7A-7E所示。這些圖僅僅給出在后文描述的脈沖序列中的第一組RF脈沖(或第二組RF脈沖)中用來從圖8中所示的第一層面#1(或第n層面#n)得到一回波信號的第一RF脈沖。
      如圖7A所示,施加的反轉(zhuǎn)RF脈沖300用來將由靜磁場作用而沿預(yù)定方向的所有質(zhì)子的自旋反轉(zhuǎn)180度。這一反轉(zhuǎn)RF脈沖300具有將如圖8中所示包圍所有層面#1-#n的區(qū)域AE中包含的所有質(zhì)子自旋反轉(zhuǎn)的頻帶。用來形成弱場強的層面選擇梯度場Gs(圖7B中以虛線表示)的脈沖400是可以同時施加的。在這種情況下,調(diào)整其強度,從而使反轉(zhuǎn)是針對區(qū)域AE進行的。
      在從施加了反轉(zhuǎn)RF脈沖300那一刻起經(jīng)歷了預(yù)定時間以后,把激勵RF脈沖310(因為它使質(zhì)子的自旋相位旋轉(zhuǎn)了90度,所以也稱為90度脈沖)與脈沖401一起施加,用來形成層面選擇梯度場Gs(圖7B)。脈沖401具有從多個層面中僅僅選擇第一層面#1(或第n層面)的頻帶。在從施加激勵RF脈沖310的那一刻起經(jīng)歷了預(yù)定時間以后,與脈沖402一起施加再聚焦RF脈沖320(由于它使質(zhì)子自旋旋轉(zhuǎn)180度,所以也稱為180度脈沖),用來形成僅選擇第一層面#1(或第n層面#n)的層面選擇梯度場。
      上述RF脈沖施加的結(jié)果如圖7E所示,在經(jīng)歷了回波延遲時間TE那一時刻左右產(chǎn)生一自旋回波,它是激勵RF脈沖310和再聚焦RF脈沖320之間的時間間隔的兩倍。在產(chǎn)生自旋回波之前,如圖7D所示,施加脈沖500,從而形成具有預(yù)定強度的相位編碼梯度場Gp。隨后,施加脈沖600,形成一讀取梯度場Gr(圖7C),從而產(chǎn)生與自旋回波同時發(fā)生的梯度回波信號S1。在模/數(shù)轉(zhuǎn)換以后從該信號取得數(shù)據(jù)。
      下面參見圖9中的流程圖描述數(shù)據(jù)收集過程。這里假設(shè)形成相位編碼梯度場的脈沖具有預(yù)定強度。
      在步驟S1,施加第一組RF脈沖,用以收集一組回波信號。如圖10A所示,第一組RF脈沖是一組包括了一個反轉(zhuǎn)RF脈沖300和脈沖對P1-Pn的脈沖G1,脈沖對P1-Pn中的每一對是由圖7A中的激勵RF脈沖310和再聚焦RF脈沖320組成的。這些脈沖對P1-Pn是與脈沖401和402一起施加的,用來形成層面選擇梯度場Gs(如圖7B所示),從而以圖8所示的順序DF激勵第一至第n層面#1-#n。第一組脈沖G1產(chǎn)生回波信號S1-Sn,施加如圖7C所示的形成讀取梯度場Gr的脈沖600,用以收集從回波信號S1-Sn得到的數(shù)據(jù)。這樣收集到的數(shù)據(jù)組是第一組數(shù)據(jù)。
      在步驟S2,施加第二組RF脈沖,來收集一組回波信號。如圖10A所示,第二組RF脈沖與第一組RF脈沖G1一樣是包括有脈沖對P1-Pn的一組脈沖G2。這些脈沖對P1-Pn是按與第一組脈沖G1的順序相反的順序(即按脈沖Pn到P1的順序)來施加的。即,如圖8所示,層面是按從第n個層面#n到第一個層面#1的順序DR激勵的,即激勵的順序相反,如圖7B所示施加用來形成層面選擇梯度場Gs的脈沖401和402。第二組脈沖G2產(chǎn)生回波信號Sn-S1,并施加如圖7C中所示的用以形成讀取樸度場Gr的脈沖600,用來從回波信號Sn-S1收集數(shù)據(jù)(即第二組數(shù)據(jù))。
      步驟S3用來判定上述序列是否已經(jīng)重復(fù)了預(yù)定次數(shù),并按照步驟S3的結(jié)果使操作分支。即,根據(jù)序列是否已經(jīng)重復(fù)了使未圖示的k空間填滿所必需的次數(shù)(例如256次)使操作分支。如果序列還沒有重復(fù)了預(yù)定次數(shù),就執(zhí)行步驟S4,改變相位編碼量,操作回到步驟S1。具體說來,通過改變?nèi)鐖D7D所示的脈沖500的強度再次執(zhí)行步驟S1和S2,形成相位編碼梯度場Gp。
      如果在步驟S3發(fā)現(xiàn)序列已經(jīng)重復(fù)了預(yù)定次數(shù),則操作進到步驟S5,將從第一組回波信號S1-Sn得到的數(shù)據(jù)組(下文中稱為第一數(shù)據(jù)組)和從第二組回波信號Sn-S1得到的數(shù)據(jù)組(下文中稱為第二數(shù)據(jù)組)相加。具體說來,在第一數(shù)據(jù)組和第二數(shù)據(jù)組中,將與每一層面相應(yīng)的兩個數(shù)據(jù)相加,形成一新的數(shù)據(jù)組。
      下面通過舉例,參照圖11和12,示意地描述多個層面中的第一層面#1和第n層面#n。圖11A和11B示出從第一組RF脈沖G1產(chǎn)生的回波信號得到的第一數(shù)據(jù)組。圖12A和12B示出的是從第二組RF脈沖G2產(chǎn)生的回波信號得到的第二數(shù)據(jù)組。這里假定水存在于組織之間,并且這些圖中的符號ST表示來自“組織”的信號,而符號SW表示來自“水”的信號。
      在圖10A和10B所示的第一組RF脈沖G1中,第一層面#1是首先被激勵的,并具有最短的反轉(zhuǎn)恢復(fù)時間TP1,而第n個層面#n是按順序第n個被激勵的,并具有最長的反轉(zhuǎn)恢復(fù)時間TPn。在第二組RF脈沖G2中,第n個層面#n是首先激勵的,并具有最短的反轉(zhuǎn)恢復(fù)時間TPn,而第一個層面#1是以順序第n個激勵的,并具有最長的反轉(zhuǎn)恢復(fù)時間TP1。因此,根據(jù)圖10C中所示的“組織”和“水”的縱向磁化曲線CT和CW,如圖11A所示由第一組RF脈沖從第一層面產(chǎn)生的回波信號得到的數(shù)據(jù)對于“組織”的信號強度ST來說,具有相當小的正值,而對于“水”的信號強度SW來說,具有一負值。由如圖11B所示,由第一組RF脈沖G1從第n個層面產(chǎn)生的回波信號得到的數(shù)據(jù)對于“組織”的信號強度ST來說,具有相當大的正值,而對于“水”的信號強度來說,具有一正值。
      另一方面,如圖12A所示,由第二組RF脈沖G2從第一層面#1產(chǎn)生的回波信號得到的數(shù)據(jù)對于“組織”的信號強度ST來說,具有相當大的正值,而對于“水”的信號強度SW來說,具有一正值。如圖12B所示,由第二組RF脈沖G2從第n個層面#n產(chǎn)生的回波信號得到的數(shù)據(jù)對于“組織”的信號強度ST來說,具有正值,而對于“水”的信號強度SW來說,具有負值。
      隨后,將由第一組RF脈沖G1(圖11A)產(chǎn)生的回波信號S1得到的數(shù)據(jù)和由第二組RF脈沖(圖12A產(chǎn)生的回波信號S1得到的數(shù)據(jù)相加。類似地,將由第一組RF脈沖G1(圖11B)產(chǎn)生的回波信號Sn得到的數(shù)據(jù)和由第二組RF脈沖G2(圖12B)產(chǎn)生的回波信號Sn得到的數(shù)據(jù)相加。這樣,把每一層面#1或#n的兩個數(shù)據(jù)相加,形成一新的數(shù)據(jù)組。除了將每一層面的兩個數(shù)據(jù)相加以外,這一相加處理包括一平均處理過程(如圖13A和13B中虛線所示的那樣)。這一平均處理抑制了回波信號中的噪聲,從而提高了信噪比。這一結(jié)果示于圖13A和13B中。從圖中可以看出,對于第一層面#1(圖13A)和第n層面#n(圖13B)來說,“組織”的信號強度ST’和“水”的信號強度SW’呈現(xiàn)大體相同的信號強度曲線輪廓。
      這是通過將第一組RF脈沖G1和第二組RF脈沖G2的激勵順序顛倒而得到的。對于各層面來說,順序的顛倒提供了大體相等的總反向恢復(fù)時間,因而也提供了大體相等的縱向磁化。再有,水的信號強度SW’受到抑制,用以得到與組織信號強度ST’的差,從而可以重新產(chǎn)生水受抑制的T2加權(quán)圖象。如上所述,對于其他層面,將數(shù)據(jù)相加。在步驟S6,根據(jù)相加處理以后得到的數(shù)據(jù)組,重新產(chǎn)生多個層面圖象,從而使具有有效對比度層面圖象數(shù)增加。另外,將層面非選擇脈沖用作反轉(zhuǎn)RF脈沖,有效地避免了由于水流受激勵層面而產(chǎn)生的偽影。
      在對第一組RF脈沖G1和第二組RF脈沖G2中的每一組施加脈沖對P1-Pn時,最好在縱向弛豫曲線CW大體為零時而施加脈沖對之前或之后,施加偶數(shù)個脈沖對。即,最好施加總數(shù)為奇數(shù)的脈沖對。這就在相加過程后的不同層面中,使總的反轉(zhuǎn)恢復(fù)時間的均勻性得到提高。
      正如人們所知,縱向弛豫曲線CT和CW呈指數(shù)變化,而不是呈線性變化的。如圖14A和14B所示(圖中僅示出了縱向磁化),第一組RF脈沖G1的施加和第二組RF脈沖G2的施加在時間上是可以錯開的。
      也就是說,第一組RF脈沖G1中的第一脈沖對P1和第二組RF脈沖G2中的第一脈沖對Pn可以在施加反轉(zhuǎn)RF脈沖300后不同的時刻施加(見圖10A)。例如,第二組RF脈沖G2可以在比第一組RF脈沖G1早Δt的時間內(nèi)施加。這種改變提高了“組織”的信號強度,使“水”的信號強度更接近為零,從而提供了水更加受到抑制的T2加權(quán)圖象。
      除了具有相同的時間錯開量Δt以外,脈沖對Pn-P1可以按照指數(shù)變化的縱向弛豫曲線取不同的時間錯開量。
      在前述實施例中,一個區(qū)域是由層面非選擇脈沖來反轉(zhuǎn)的。該區(qū)域可以被劃分成選定個數(shù)的部分。例如,如圖15所示,由層面非選擇脈沖反轉(zhuǎn)的區(qū)域可以劃分成區(qū)域AE1(層面#1到#m)和區(qū)域AE2(層面#m+1至#n),對每一區(qū)域執(zhí)行圖10A的脈沖順序。通過如上所述將要反轉(zhuǎn)的區(qū)域分成多個區(qū)域,可以僅在水縱向弛豫曲線為零的那一時刻之前或之后施加脈沖對。隨后,可以增加相加時使水的信號強度近似為零的數(shù)據(jù)個數(shù)。這就實現(xiàn)了使具有有效對比度的層面數(shù)的增加。
      在前述實施例中,第一組RF脈沖G1是在步驟S1施加的,第二組RF脈沖G2是在步驟S2施加的,且隨后在步驟S4改變相位編碼量。該處理過程可以如圖16所示那樣修改。
      第一組RF脈沖是在步驟S10施加的,且重復(fù)預(yù)定次數(shù),在步驟S12改變相位編碼量。隨后,在步驟13施加第二組RF脈沖,且重復(fù)預(yù)定次數(shù),在步驟S15改變相位編碼量。以這種方法收集回波信號以后,執(zhí)行步驟S16,以相加數(shù)據(jù)。這一修改的處理過程與前述實施例一樣產(chǎn)生相同的效果。
      另外,在前述實施例中,在步驟S5將從第一組回波信號得到的數(shù)據(jù)組與從第二組回波信號得到的數(shù)據(jù)組相加,在步驟S6重新產(chǎn)生圖像。該處理過程的修改見圖17所示。
      在步驟S24,根據(jù)從第一組回收信號得到的數(shù)據(jù)組重新產(chǎn)生第一組層面圖像,根據(jù)從第二組回波信號得到的數(shù)據(jù)組重新產(chǎn)生第二組層面圖像。在步驟S25,把第一和第二組層面圖像相加,從而將每一層面的重新產(chǎn)生的圖像相加。這一修改的處理過程產(chǎn)生與前述實施例中相同的效果。
      在前述脈沖序列中,為了簡化描述,在激勵RF脈沖310后有一個再聚焦RF脈沖320,以產(chǎn)生一個將梯度回波信號和相互間同時發(fā)生的自旋回波信號組合在一起的回波信號。通常,用多個再聚焦RF脈沖來提高速度(快速自旋回波技術(shù))。
      也可以只僅僅施加激勵RF脈沖310,而不施加再聚焦RF脈沖320,從而產(chǎn)生僅包括梯度回波信號的回波信號。
      每一個均包括有激勵RF脈沖310和再聚焦RF脈沖320的脈沖對P1-Pn是以相等的時間間隔施加的。在第一組RF脈沖G1和第二組RF脈沖G2的每一組中,考慮到組織和水的縱向磁化,脈沖對P1-Pn可以以不等時間間隔來施加,這樣就增大了組織的信號強度,而使水的信號強度近似為零。
      在不偏離本發(fā)明的精神和基本特征的情況下,可以以其他形式來實施本發(fā)明,本發(fā)明的保護范圍應(yīng)以后文的權(quán)利要求為準,而不是前述的具體描述。
      權(quán)利要求
      1.一種采用NMR現(xiàn)象的MR成象方法,其特征在于,它包含下述步驟(a)發(fā)送包括第一反轉(zhuǎn)RF脈沖和第一激勵RF脈沖的第一組RF脈沖,所述第一反轉(zhuǎn)RF脈沖具有將多個層面中包含的質(zhì)子自旋反轉(zhuǎn)的頻帶,所述第一激勵RF脈沖是在所述第一反轉(zhuǎn)RF脈沖后的預(yù)定時刻發(fā)送的,用以按預(yù)定順序激勵多個層面;(b)根據(jù)所述第一組RF脈沖中所述RF脈沖的發(fā)送時序,發(fā)送層面選擇梯度場脈沖;(c)分別發(fā)送用于對由所述第一激勵RF脈沖產(chǎn)生的回波信號進行相位編碼的相位編碼梯度場脈沖;(d)將讀取梯度場脈沖施加到由所述第一組RF脈沖產(chǎn)生的回波信號上,依次讀取和收集第一組回波信號;(e)發(fā)送包括第二反轉(zhuǎn)RF脈沖和第二激勵RF脈沖的第二組RF脈沖,所述第二反轉(zhuǎn)RF脈沖具有與所述第一反轉(zhuǎn)RF脈沖大體相同的頻帶,所述第二激勵RF脈沖是在所述第二反轉(zhuǎn)RF脈沖后的預(yù)定時刻發(fā)送的,用來按與所述預(yù)定時序相反的時序激勵所述多個層面;(f)根據(jù)所述第二組RF脈沖中的所述RF脈沖的發(fā)送時序,發(fā)送層面選擇梯度場脈沖;(g)分別發(fā)送用于對由所述第二激勵RF脈沖產(chǎn)生的相位編碼回波信號進行相位編碼的相位編碼梯度場脈沖;(h)向所述第二組RF脈沖產(chǎn)生的回波信號施加讀取梯度場脈沖,用以依次讀取和收集第二組回波信號;(i)重復(fù)步驟(a)至(h)中的脈沖序列預(yù)定次數(shù),同時改變在步驟(c)和(g)發(fā)送的所述相位編碼梯度場脈沖;(j)將與每一層面相應(yīng)的兩個數(shù)據(jù)相加,所述數(shù)據(jù)分別包括在從所述第一組回波信號得到的第一數(shù)據(jù)組和從所述第二組回波信號得到的第二數(shù)據(jù)組中,從而形成一新的數(shù)據(jù)組;以及(k)根據(jù)所述新的數(shù)據(jù)組,重新產(chǎn)生多個層面圖象。
      2.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述步驟(i)被這樣兩個步驟替代,一個在步驟(d)以后執(zhí)行,它重復(fù)從(a)至(d)的脈沖序列預(yù)定次數(shù),并改變在步驟(c)發(fā)送的所述相位編碼梯度場脈沖;另一個在步驟(h)以后執(zhí)行,它重復(fù)從步驟(2)至(h)的脈沖序列預(yù)定次數(shù),并改變在步驟(g)發(fā)送的所述相位編碼梯度場脈沖。
      3.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,用從所述第一組回波信號得到的第一數(shù)據(jù)組重新產(chǎn)生第一組層面圖象和從第二組回波信號得到的第二數(shù)據(jù)組重新產(chǎn)生第二組層面圖象這樣一個步驟來取代步驟(j),以及用將相應(yīng)于每一層面的兩個層面圖象相加的步驟來取代步驟(k),所述層面圖象分別包括在所述第一組層面圖象和所述第二組層面圖象中。
      4.一種采用NMR現(xiàn)象的MR成象裝置,其特征在于,它包含(a)在一成象空間內(nèi)產(chǎn)生一均勻靜磁場的主磁鐵;(b)附裝在所述主磁鐵上的第一、第二和第三梯度場線圈,用來產(chǎn)生三種類型的梯度場脈沖,即層面選擇梯度場脈沖、讀取梯度場脈沖和相位編碼梯度場脈沖,且其磁場強度沿所述成象空間中三個正交方向變化;(c)向位于所述成象空間中的受試者發(fā)送RF脈沖,并檢測所述受試者產(chǎn)生的回波信號的RF線圈;(d)用來通過所述RF線圈依次發(fā)送第一組RF脈沖和第二組RF脈沖的RF發(fā)送裝置,所述第一組RF脈沖包括第一反轉(zhuǎn)RF脈沖和第一激勵RF脈沖,所述第一反轉(zhuǎn)RF脈沖具有將多個層面中包含的質(zhì)子自旋反轉(zhuǎn)的頻帶,所述第一激勵RF脈沖是在所述第一反轉(zhuǎn)RF脈沖以后的預(yù)定時刻發(fā)送的,用以按預(yù)定順序激勵多個層面;所述第二組RF脈沖包括第二反轉(zhuǎn)RF脈沖和第二激勵RF脈沖,所述第二反轉(zhuǎn)RF脈沖具有與所述第一反轉(zhuǎn)RF脈沖大體相同的頻帶,所述第二激勵RF脈沖是在所述第二反轉(zhuǎn)RF脈沖以后的預(yù)定時刻發(fā)送的,用以按與所述預(yù)定順序相反的順序激勵所述多個層面;(e)與所述第一、第二和第三梯度場線圈相連的梯度場控制裝置,所述裝置能夠根據(jù)從所述RF線圈發(fā)送的所述第一組RF脈沖和所述第二組RF脈沖中所述RF脈沖的發(fā)送時序,向所述RF脈沖產(chǎn)生的回波信號,通過所述第一梯度場線圈施加層面選擇梯度場脈沖、通過所述第二梯度場線圈施加相位編碼梯度場脈沖和通過所述第三梯度場線圈施加讀取梯度場脈沖,由此形成脈沖序列,所述脈沖序列重復(fù)預(yù)定次數(shù),同時改變所述相位編碼梯度場脈沖;(f)相加裝置,用來通過所述RF線圈,依次讀取由所述第一組RF脈沖和所述第二組RF脈沖分別產(chǎn)生的第一組回波信號和第二組回波信號,并將與每一層面相應(yīng)的數(shù)據(jù)相加,所述數(shù)據(jù)分別包括在從所述第一組回波信號得到的第一數(shù)據(jù)組中和從所述第二組回波信號得到的第二數(shù)據(jù)組中,從而形成新的數(shù)據(jù)組;以及(g)數(shù)據(jù)處理裝置,用來根據(jù)所述新的數(shù)據(jù)組重新產(chǎn)生多個層面圖象。
      5.如權(quán)利要求4所述的裝置,其特征在于,所述梯度場控制裝置根據(jù)從所述RF線圈發(fā)送的所述第一組RF脈沖中所述RF脈沖的發(fā)送時序,向所述RF脈沖產(chǎn)生的回波信號,通過所述第一梯度場線圈施加層面選擇梯度場脈沖,通過所述第二梯度場線圈施加相位編碼梯度場脈沖和通過所述第三梯度場線圈施加讀取梯度場脈沖,從而形成第一脈沖序列,所述脈沖序列重復(fù)預(yù)定次數(shù),同時改變所述相位編碼梯度場脈沖;所述裝置還能夠根據(jù)從所述RF線圈發(fā)送的所述第二組RF脈沖中所述RF脈沖的時序,向所述RF脈沖產(chǎn)生的回波信號,通過所述第一梯度場線圈施加層面選擇梯度場脈沖,通過所述第二梯度場線圈施加相位編碼梯度場脈沖和通過所述第三梯度場線圈施加讀取梯度場線圈,從而形成第二脈沖序列,所述第二脈沖序列重復(fù)預(yù)定次數(shù),同時改變所述相位編碼梯度場脈沖。
      6.如權(quán)利要求4所述的裝置,其特征在于,所述數(shù)據(jù)處理裝置可以通過所述RF線圈,依次收集分別由所述第一組RF脈沖和所述第二組RF脈沖產(chǎn)生的所述第一組回波信號和所述第二組回波信號;根據(jù)從所述第一組回波信號得到的第一數(shù)據(jù)組重新產(chǎn)生第一組層面圖象,以及根據(jù)從所述第二組回波信號得到的第二數(shù)據(jù)組重新產(chǎn)生第二組層面圖象,并且所述相加裝置可以將與每一層面對應(yīng)的層面圖象相加,所述層面圖象分別包括在所述第一組層面圖象和所述第二組層面圖象中。
      7.如權(quán)利要求4所述的裝置,其特征在于,所述RF發(fā)送裝置可以用來發(fā)送所述第一組RF脈沖和所述第二組RF脈沖,每一組包括一個反轉(zhuǎn)RF脈沖每一對具有一個再聚焦RF脈沖的脈沖對。
      8.如權(quán)利要求4所述的裝置,其特征在于,所述RF發(fā)送裝置可以用來使所述第一激勵RF脈沖的發(fā)送時序與所述第二激勵RF脈沖的發(fā)送時序相等。
      9.如權(quán)利要求4所述的裝置,所述RF發(fā)送裝置可以用來使所述第一激勵RF脈沖的發(fā)送時序和所述第二激勵RF脈沖的發(fā)送時序有差異。
      10.如權(quán)利要求4所述的裝置,其特征在于,所述RF發(fā)送裝置可以用來發(fā)送所述第一反轉(zhuǎn)RF脈沖和所述第二反轉(zhuǎn)RF脈沖,每一脈沖具有將僅包含在每一組層面中的質(zhì)子自旋反轉(zhuǎn)的頻帶,所述每一組層面是將所述多個層面被一預(yù)定的數(shù)除得到的,對每一所述層面組都執(zhí)行所述脈沖序列。
      全文摘要
      一種采用NMR現(xiàn)象的MR成象方法,包括發(fā)送第一組RF脈沖,它包括第一反轉(zhuǎn)RF脈沖和第一激勵RF脈沖;發(fā)送層面選擇梯度場脈沖、相位編碼樓度場脈沖;收集第一組回波信號;發(fā)送第二組RF脈沖,它包括第二反轉(zhuǎn)RF脈沖和第二激勵RF脈沖;發(fā)送層面選擇梯度場脈沖;發(fā)送相位編碼梯度場脈沖;收集第二組回波信號;重復(fù)該脈沖序列,并改變相位編碼梯度場脈沖;把相應(yīng)于每一層面的兩個數(shù)據(jù)相加,形成新的數(shù)據(jù)組;以及重新產(chǎn)生層面圖像。
      文檔編號G01R33/54GK1147639SQ9610934
      公開日1997年4月16日 申請日期1996年8月21日 優(yōu)先權(quán)日1995年8月21日
      發(fā)明者清水公治 申請人:株式會社島津制作所
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