磁共振信號采集系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種磁共振信號采集系統(tǒng)及方法，該方法包括：控制磁共振信號采集系統(tǒng)中的射頻系統(tǒng)以及梯度系統(tǒng)發(fā)出期望的脈沖序列以生成回波鏈。上述脈沖序列包括：在多次重復(fù)時間中的至少一次重復(fù)時間內(nèi)，隨時間軸依次產(chǎn)生的激發(fā)射頻脈沖和時間間隔相等的多個重聚射頻脈沖；在上述至少一次重復(fù)時間內(nèi)，在上述多個重聚射頻脈沖的第一個和第二個之間產(chǎn)生的散相梯度脈沖；以及，在上述至少一次重復(fù)時間內(nèi)，在上述散相梯度脈沖之后依次產(chǎn)生的多個讀出梯度脈沖。
【專利說明】
磁共振信號采集系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及醫(yī)療診斷領(lǐng)域，尤其涉及一種磁共振信號采集系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]磁共振(Magnetic Resonance,MR)信號采集系統(tǒng)包括射頻系統(tǒng)和梯度系統(tǒng)。射頻系統(tǒng)包括發(fā)射系統(tǒng)和接收系統(tǒng)，發(fā)射系統(tǒng)用于發(fā)射一定頻率和功率的射頻脈沖以使被檢體內(nèi)的氫質(zhì)子產(chǎn)生共振，接收系統(tǒng)用于接收被檢體內(nèi)氫質(zhì)子產(chǎn)生的磁共振信號，該磁共振信號用于對被檢體的被檢測部位進(jìn)行圖像重建。梯度系統(tǒng)用于發(fā)射層面選擇梯度脈沖、相位編碼梯度脈沖以及頻率編碼梯度脈沖(也稱讀出梯度脈沖)以對上述磁共振信號提供三維位置信息，以實現(xiàn)圖像重建。
[0003]在進(jìn)行MR掃描成像時，由脈沖控制系統(tǒng)根據(jù)預(yù)設(shè)的時序控制射頻系統(tǒng)和梯度系統(tǒng)發(fā)出期望的脈沖序列以對被檢體的特定的檢測部位進(jìn)行掃描成像。
[0004]現(xiàn)有的脈沖序列，尤其是CUBE序列，容易產(chǎn)生渦流效應(yīng)，使得磁共振掃描獲取的圖像在遠(yuǎn)離磁場中心的邊緣位置容易出現(xiàn)嚴(yán)重的陰影(Shading)現(xiàn)象。
[0005]因此，為了解決MR圖像的這種陰影問題，需要提供一種新的磁共振信號采集系統(tǒng)及方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的示例性實施例提供了一種磁共振信號采集方法，包括:控制磁共振信號采集系統(tǒng)中的射頻系統(tǒng)以及梯度系統(tǒng)發(fā)出期望的脈沖序列以生成回波鏈。上述脈沖序列包括:在多次重復(fù)時間中的至少一次重復(fù)時間內(nèi)，隨時間軸依次產(chǎn)生的激發(fā)射頻脈沖和時間間隔相等的多個重聚射頻脈沖；在上述至少一次重復(fù)時間內(nèi)，在上述多個重聚射頻脈沖的第一個和第二個之間產(chǎn)生的散相梯度脈沖；以及，在上述至少一次重復(fù)時間內(nèi)，在上述散相梯度脈沖之后依次產(chǎn)生的多個讀出梯度脈沖。
[0007]本發(fā)明的示例性實施例還提供了一種磁共振信號采集系統(tǒng)，包括射頻系統(tǒng)、梯度系統(tǒng)以及連接至所述射頻系統(tǒng)和梯度系統(tǒng)的控制器，上述控制器用于控制射頻系統(tǒng)和梯度系統(tǒng)發(fā)出上述期望的脈沖序列以生成回波鏈。
[0008]通過下面的詳細(xì)描述、附圖以及權(quán)利要求，其他特征和方面會變得清楚。
【附圖說明】
[0009]通過結(jié)合附圖對于本發(fā)明的示例性實施例進(jìn)行描述，可以更好地理解本發(fā)明，在附圖中:
[0010]圖1為本發(fā)明一個實施例提供的磁共振信號采集系統(tǒng)的框圖；
[0011]圖2為本發(fā)明上述磁共振信號采集系統(tǒng)采用的脈沖序列的時序圖；
[0012]圖3為本發(fā)明一個實施例提供的磁共振信號采集方法的流程圖；
[0013]圖4為現(xiàn)有層面選擇性CUBE脈沖序列的時序圖；
[0014]圖5為采用圖4的脈沖序列獲取的圖像；
[0015]圖6為采用圖2所示的本發(fā)明實施例的脈沖序列獲取的圖像。
【具體實施方式】
[0016]以下將描述本發(fā)明的【具體實施方式】，需要指出的是，在這些實施方式的具體描述過程中，為了進(jìn)行簡明扼要的描述，本說明書不可能對實際的實施方式的所有特征均作詳盡的描述。應(yīng)當(dāng)可以理解的是，在任意一種實施方式的實際實施過程中，正如在任意一個工程項目或者設(shè)計項目的過程中，為了實現(xiàn)開發(fā)者的具體目標(biāo)，為了滿足系統(tǒng)相關(guān)的或者商業(yè)相關(guān)的限制，常常會做出各種各樣的具體決策，而這也會從一種實施方式到另一種實施方式之間發(fā)生改變。此外，還可以理解的是，雖然這種開發(fā)過程中所作出的努力可能是復(fù)雜并且冗長的，然而對于與本發(fā)明公開的內(nèi)容相關(guān)的本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，在本公開揭露的技術(shù)內(nèi)容的基礎(chǔ)上進(jìn)行的一些設(shè)計，制造或者生產(chǎn)等變更只是常規(guī)的技術(shù)手段，不應(yīng)當(dāng)理解為本公開的內(nèi)容不充分。
[0017]除非另作定義，權(quán)利要求書和說明書中使用的技術(shù)術(shù)語或者科學(xué)術(shù)語應(yīng)當(dāng)為本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)具有一般技能的人士所理解的通常意義。本發(fā)明專利申請說明書以及權(quán)利要求書中使用的“第一”、“第二”以及類似的詞語并不表示任何順序、數(shù)量或者重要性，而只是用來區(qū)分不同的組成部分。“一個”或者“一”等類似詞語并不表示數(shù)量限制，而是表示存在至少一個?！鞍ā被蛘摺鞍钡阮愃频脑~語意指出現(xiàn)在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵蓋出現(xiàn)在“包括”或者“包含”后面列舉的元件或者物件及其等同元件，并不排除其他元件或者物件?！斑B接”或者“相連”等類似的詞語并非限定于物理的或者機(jī)械的連接，也不限于是直接的還是間接的連接。
[0018]圖1為本發(fā)明一個實施例提供的磁共振信號采集系統(tǒng)的框圖，圖2為本發(fā)明上述磁共振信號采集系統(tǒng)采用的脈沖序列的時序圖。如圖1、圖2所示，該系統(tǒng)包括射頻系統(tǒng)10、梯度系統(tǒng)20以及連接至射頻系統(tǒng)10和梯度系統(tǒng)20的控制器30。該控制器30用于控制射頻系統(tǒng)10和梯度系統(tǒng)20發(fā)出期望的脈沖序列40以生成回波鏈。
[0019]上述射頻系統(tǒng)10具體可包括設(shè)置在磁共振掃描儀的靜磁場中的射頻線圈(包括發(fā)射線圈和接收線圈)，梯度系統(tǒng)20可包括，例如設(shè)置在磁共振掃描儀的靜磁場中、且分別沿笛卡爾坐標(biāo)系的三個軸設(shè)置的層面選擇梯度線圈、相位編碼梯度線圈以及頻率編碼梯度線圈。射頻線圈在控制器30的控制下發(fā)射激發(fā)射頻脈沖和重聚射頻脈沖。層面選擇梯度線圈、相位編碼梯度線圈以及頻率編碼梯度線圈在控制器30的控制下分別發(fā)射層面選擇梯度脈沖、相位編碼梯度脈沖以及頻率編碼梯度脈沖(讀出編碼梯度脈沖)。頻率編碼梯度線圈還用于在控制器30的控制下，發(fā)射散相梯度脈沖。
[0020]本實施例中，上述脈沖序列40包括:
[0021]1，在多次重復(fù)時間TR的至少一次重復(fù)時間TR內(nèi)，隨時間軸t依次產(chǎn)生的激發(fā)射頻脈沖12和多個重聚射頻脈沖14，該多個重聚射頻脈沖的時間間隔相等；
[0022]2，在上述至少一次重復(fù)時間TR內(nèi)，在上述多個重聚射頻脈沖14的第一個和第二個之間產(chǎn)生的散相梯度脈沖22 ;
[0023]3，在上述至少一次重復(fù)時間TR內(nèi)，在散相梯度脈沖22之后依次產(chǎn)生的多個讀出梯度脈沖24。
[0024]上述激發(fā)射頻脈沖12用于使被檢體的特定層面內(nèi)的質(zhì)子發(fā)生共振以產(chǎn)生磁共振信號(回波信號)，例如，激發(fā)射頻脈沖12可配合層面選擇梯度脈沖(圖中未示出)以選擇該特定層面內(nèi)的質(zhì)子發(fā)生共振。重聚射頻脈沖14用于對快速衰減的該磁共振信號重新聚焦，使得產(chǎn)生能夠測量的回波信號，伴隨多個重聚射頻脈沖14生成的回波信號形成回波鏈。各讀出梯度脈沖24用于讀出對應(yīng)的回波信號，在讀出梯度脈沖24之前施加散相梯度脈沖22，能夠消除散相造成的相位差，使得回波信號的最大值(峰值)能夠被檢測到。
[0025]在上述實施例中，將散相梯度脈沖22施加在第一個重聚射頻脈沖14和第二個重聚射頻脈沖14之間，避免了散相梯度脈沖22距離第一個重聚射頻脈沖14太近導(dǎo)致的渦流效應(yīng)，從而減少磁共振圖像中的陰影。
[0026]可選地，上述的散相梯度脈沖22靠近多個重聚射頻脈沖14中的第一個并遠(yuǎn)離該多個重聚射頻脈沖14中的第二個；或者，散相梯度脈沖22與該多個重聚射頻脈沖14的第一個和第二個之間的時間間隔相等。通過這樣的方式，可以進(jìn)一步避免散相梯度脈沖22對重聚射頻脈沖14的干擾，減少渦流效應(yīng)，增強圖像質(zhì)量。
[0027]可選地，為了抑制可能形成的受激回波，保證圖像質(zhì)量，多個重聚射頻脈沖14中的第一個的翻轉(zhuǎn)角度為160-200度，更具體地，為180度。
[0028]可選地，為了進(jìn)一步保證檢測到回波信號的最大值，提升圖像質(zhì)量，散相梯度脈沖22的面積為各讀出梯度脈沖24的二分之一，使得回波信號的最大值剛好出現(xiàn)在對應(yīng)的讀出梯度脈沖24的中間位置。
[0029]圖3為本發(fā)明一個實施例提供的磁共振信號采集方法的流程圖；如圖3所示，該磁共振信號采集方法包括以下步驟:
[0030]控制磁共振信號采集系統(tǒng)中的射頻系統(tǒng)以及梯度系統(tǒng)發(fā)出期望的脈沖序列40以生成回波鏈，該脈沖序列40在以上實施例中已進(jìn)行了詳細(xì)描述，不再贅述。
[0031]圖4為現(xiàn)有層面選擇性CUBE脈沖序列的時序圖；圖5為采用圖4的脈沖序列獲取的圖像；圖6為采用圖2所示的本發(fā)明實施例的脈沖序列獲取的圖像。
[0032]如圖4所示，現(xiàn)有層面選擇性CUBE脈沖序列中，激發(fā)射頻脈沖12a的波形為彎形而非方波，其寬度較寬，由于激發(fā)射頻脈沖12a的波峰位置到第一個射頻重聚脈沖的中間位置的距離為ESP/2(ESP即回波間隔)，因此回波間隔ESP的值受到激發(fā)射頻脈沖12a的寬度、散相梯度脈沖22a的寬度的限制(忽略第一個射頻重聚脈沖14a)。圖4中，將散相梯度脈沖22a施加在激發(fā)射頻脈沖12a和第一個重聚射頻脈沖14a之間，由于激發(fā)射頻脈沖12a較寬，激發(fā)射頻脈沖12a必須緊挨著第一個射頻重聚脈沖14a，否則就要延長回波間隔ESP，造成信號衰減過快，嚴(yán)重影響圖像質(zhì)量，但是激發(fā)射頻脈沖12a必須緊挨著第一個射頻重聚脈沖14a，又會對第一個射頻重聚脈沖14a造成干擾，引起渦流效應(yīng)，并進(jìn)一步降低回波信號的質(zhì)量。
[0033]例如，采用現(xiàn)有的層面選擇性CUBE脈沖序列，對受檢體膝蓋部位進(jìn)行磁共振掃描，掃描參數(shù)如下:F0V (視野)=16cm，層面厚度1.4mm，TR(重復(fù)時間)=1500ms，TE (回波時間)=26.0ms, ETL(回波鏈長度)=70，矩陣尺寸224*224，RBff (分辨率帶寬)=41.67kHz。這樣獲得的回波間隔為5928ms，獲取的圖像如圖5所示，其中遠(yuǎn)離磁場中心的位置(圖像邊緣附近)有嚴(yán)重的陰影。
[0034]而采用本發(fā)明實施例中的脈沖序列，在第一個重聚射頻脈沖14和第二個重聚射頻脈沖14之間施加散相梯度脈沖22，回波間隔ESP的值只取決于激發(fā)射頻脈沖12的寬度或者讀出梯度脈沖24的寬度(取二者中較短的)，而不再包括散相梯度脈沖22的寬度，不僅可以減小回波間隔，還可以避免散相梯度脈沖22距離重聚射頻脈沖14太近，因此可以有效減弱重聚射頻脈沖14產(chǎn)生的渦流。如圖6所示，掃描參數(shù)不變，采用本發(fā)明實施例中的脈沖序列之后，回波間隔可以減小至5688ms，獲取的圖像中的陰影相較現(xiàn)有技術(shù)明顯減少了，圖像質(zhì)量更好。
[0035]需要說明的是，圖2中所示的脈沖序列40為層面選擇性CUBE脈沖序列，采用層面選擇性CUBE脈沖序列只是為了對本發(fā)明的技術(shù)原理、效果等進(jìn)行示例性地描述，而不對本發(fā)明進(jìn)行限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)知曉，本發(fā)明所述的脈沖序列也可作為對其它類型的脈沖序列做出的改進(jìn)。上述其它類型的脈沖序列，包括與層面選擇性CUBE脈沖序列具有類似的特征但是具有不同的命名的脈沖序列。上述類似的特征可包括:例如，重聚射頻脈沖為方形脈沖、每個重聚射頻脈沖具有預(yù)先設(shè)計好的特定翻轉(zhuǎn)角度；或者進(jìn)一步包括:在笛卡爾坐標(biāo)系的y軸和z軸都設(shè)置有相位編碼梯度脈沖(本發(fā)明的附圖中均未示出相位編碼梯度脈沖)。
[0036]上面已經(jīng)描述了一些示例性實施例。然而，應(yīng)該理解的是，可以做出各種修改。例如，如果所描述的技術(shù)以不同的順序執(zhí)行和/或如果所描述的系統(tǒng)、架構(gòu)、設(shè)備或電路中的組件以不同方式被組合和/或被另外的組件或其等同物替代或補充，則可以實現(xiàn)合適的結(jié)果。相應(yīng)地，其他實施方式也落入權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種磁共振信號米集方法，包括: 控制磁共振信號采集系統(tǒng)中的射頻系統(tǒng)以及梯度系統(tǒng)發(fā)出期望的脈沖序列以生成回波鏈，所述脈沖序列包括: 在多次重復(fù)時間中的至少一次重復(fù)時間內(nèi)，隨時間軸依次產(chǎn)生的激發(fā)射頻脈沖和時間間隔相等的多個重聚射頻脈沖； 在所述至少一次重復(fù)時間內(nèi)，在所述多個重聚射頻脈沖的第一個和第二個之間產(chǎn)生的散相梯度脈沖；以及， 在所述至少一次重復(fù)時間內(nèi)，在所述散相梯度脈沖之后依次產(chǎn)生的多個讀出梯度脈沖。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁共振信號采集方法，其中: 所述散相梯度脈沖靠近所述多個重聚射頻脈沖中的第一個并遠(yuǎn)離所述多個重聚射頻脈沖中的第二個；或者， 所述散相梯度脈沖與所述多個重聚射頻脈沖中的第一個和第二個之間的時間間隔相等。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁共振信號采集方法，其中，所述多個重聚射頻脈沖中的第一個的翻轉(zhuǎn)角度為160-200度。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的磁共振信號采集方法，其中，所述多個重聚射頻脈沖中的第一個的翻轉(zhuǎn)角度為180度。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁共振信號采集方法，其中，所述散相梯度脈沖的面積是每個讀出梯度脈沖面積的二分之一。6.一種磁共振信號采集系統(tǒng)，包括射頻系統(tǒng)、梯度系統(tǒng)以及連接至所述射頻系統(tǒng)和梯度系統(tǒng)的控制器，所述控制器用于控制所述射頻系統(tǒng)和梯度系統(tǒng)發(fā)出期望的脈沖序列以生成回波鏈，所述脈沖序列包括: 在多次重復(fù)時間中的至少一次重復(fù)時間內(nèi)，隨時間軸依次產(chǎn)生的激發(fā)射頻脈沖和時間間隔相等的多個重聚射頻脈沖； 在所述至少一次重復(fù)時間內(nèi)，在所述多個重聚射頻脈沖的第一個和第二個之間產(chǎn)生的散相梯度脈沖；以及， 在所述至少一次重復(fù)時間內(nèi)，在所述散相梯度脈沖之后依次產(chǎn)生的多個讀出梯度脈沖。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的磁共振信號采集系統(tǒng)，其中: 所述散相梯度脈沖靠近所述多個重聚射頻脈沖中的第一個并遠(yuǎn)離所述多個重聚射頻脈沖中的第二個；或者， 所述散相梯度脈沖與所述多個重聚射頻脈沖中的第一個和第二個之間的時間間隔相等。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的磁共振信號采集系統(tǒng)，其中，所述多個重聚射頻脈沖中的第一個的翻轉(zhuǎn)角度為160-200度。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的磁共振信號采集系統(tǒng)，其中，所述多個重聚射頻脈沖中的第一個的翻轉(zhuǎn)角度為180度。10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的磁共振信號采集系統(tǒng)，其中，所述散相梯度脈沖的面積是每個讀出梯度脈沖面積的二分之一。
【文檔編號】G01R33/56GK105988098SQ201510051494
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年1月30日
【發(fā)明人】魏莫然, 賴永傳, 章煒煒
【申請人】Ge醫(yī)療系統(tǒng)環(huán)球技術(shù)有限公司