專利名稱：磁共振成像方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種磁共振成像技術(shù)，特別涉及一種兼顧高空間分辨率和高時間分辨率的磁共振成像方法和裝置。
背景技術(shù)：
磁共振成像(Magnetic resonance imaging,MRI)是這樣一種技術(shù)通過向處于靜態(tài)磁場中的被檢查對象施加梯度磁場和RF波，并且給予以回波的方式從被檢查區(qū)域質(zhì)子發(fā)射的磁共振(Magnetic resonance, MR)信號來重建與被檢查對象對應(yīng)的結(jié)構(gòu)圖像。將這種技術(shù)用于人體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的成像，就產(chǎn)生出一種革命性的醫(yī)學(xué)診斷工具?？焖僮兓奶荻却艌龅膽?yīng)用，大大加快了磁共振成像的速度，使該技術(shù)在臨床診斷、科學(xué)研究的應(yīng)用成為現(xiàn)實(shí)，極大地推動了醫(yī)學(xué)、神經(jīng)生理學(xué)和認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)的迅速發(fā)展。例如，在監(jiān)控的熱療或低溫治療過程中，利用磁共振(MR)成像技術(shù)可以對治療區(qū)域的溫度變化進(jìn)行監(jiān)測，從而可以實(shí)時的監(jiān)控治療的過程以及治療的效果。常用的溫度檢測方法是利用水中氫核的質(zhì)子共振頻率(Proton Resonance Frequency, PRF)隨溫度的變化而發(fā)生偏移，利用一個梯度回波序列來實(shí)現(xiàn)基于PRF偏移的磁共振溫度圖成像。一般，為了對治療區(qū)域的溫度進(jìn)行實(shí)時的監(jiān)測，要求溫度圖成像序列的時間分辨率足夠高。為了達(dá)到上述要求，須對溫度序列的參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，例如使用短重復(fù)時間(Repetition Time, TR)，低分辨率等，從而滿足快速溫度監(jiān)控的目的。而與此同時，從臨床的角度又要求具有較高分辨率的解剖圖，能夠在治療過程中及時的更新，若幅度像分辨率較低，組織間的對比度較差，不能完全滿足治療過程中對組織器官分辨和定位的要求。為了改善空間分辨率，需要更多的相位編碼步驟，從而需要更長的時間采集所有K空間數(shù)據(jù)。而時間分辨率定義為采集兩個連續(xù)的K空間中心的時間跨度的倒數(shù)，單個K空間的采集時間越長，時間分辨率越差，這就造成很難準(zhǔn)確捕捉到溫度的快速變化。一般而言，時間分別率和空間分辨率是一對矛盾，而通常的磁共振溫度圖成像序列所產(chǎn)生的幅度圖像進(jìn)行解剖位置監(jiān)控，不能同時滿足高空間分辨率和高時間分辨率的要 求。具體地，由于溫度圖成像序列的參數(shù)設(shè)置對成像時間進(jìn)行優(yōu)化，滿足快速溫度監(jiān)控的目的，但是，所述幅度圖像的分辨率較低，組織間的對比度較差，不能完全滿足治療過程中對組織器官分辨和定位的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種磁共振成像方法和裝置，用于解決現(xiàn)有的磁共振溫度圖成像序列所產(chǎn)生的幅度圖像分辨率較低，組織間的對比度較差，不能完全滿足治療過程中對組織器官分辨和定位的要求的問題。本發(fā)明在一方面提供一種磁共振成像方法，包括采用多個磁共振回波信號的成像序列來分別構(gòu)建出對應(yīng)的多個磁共振圖像?？蛇x地，所述磁共振回波信號的成像序列的數(shù)量為兩個，其中，一個磁共振回波信號用作解剖圖成像，另一個磁共振回波信號用作溫度圖成像?？蛇x地，用作解剖圖成像的所述磁共振回波信號的編碼步數(shù)要比用作溫度圖成像的所述磁共振回波信號的編碼步數(shù)來得多；在磁場強(qiáng)度為I. 5T或I. 5T以下的磁共振系統(tǒng)中，將相對靠前的第一磁共振回波信號作為解剖圖成像，將相對靠后的第二磁共振回波信號作為溫度圖成像；在磁場強(qiáng)度為3. OT或3. OT以上的磁共振系統(tǒng)中，將相對靠前的第一磁共振回波信號作為溫度圖成像，將相對靠后的第二磁共振回波信號作為解剖圖成像。可選地，所述每一個磁共振回波信號的成像序列采取獨(dú)立的K空間編碼?？蛇x地，所述K空間編碼采用直角坐標(biāo)編碼采集模式或徑向編碼采集模式。本發(fā)明在另一方面還提供一種磁共振成像裝置，包括多個K空間編碼采集模塊，用于分別產(chǎn)生多個磁共振回波信號的成像序列，進(jìn)行K空間編碼數(shù)據(jù)的采集；數(shù)據(jù)重建模塊，用于對多個所述K空間編碼采集模塊采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行重建，構(gòu)建出對應(yīng)的多個磁共振 圖像?？蛇x地，所述K空間編碼采集模塊的數(shù)量為兩個，其中，產(chǎn)生的兩個磁共振回波信號的成像序列，一個磁共振回波信號用作解剖圖成像，另一個磁共振回波信號用作溫度圖成像?？蛇x地，用作解剖圖成像的所述磁共振回波信號的編碼步數(shù)要比用作溫度圖成像的所述磁共振回波信號的編碼步數(shù)來得多；在磁場強(qiáng)度為I. 5T或I. 5T以下的磁共振系統(tǒng)中，將相對靠前的第一磁共振回波信號作為解剖圖成像，將相對靠后的第二磁共振回波信號作為溫度圖成像；在磁場強(qiáng)度為3. OT或3. OT以上的磁共振系統(tǒng)中，將相對靠前的第一磁共振回波信號作為溫度圖成像，將相對靠后的第二磁共振回波信號作為解剖圖成像?？蛇x地，所述每一個磁共振回波信號的成像序列采取獨(dú)立的K空間編碼?？蛇x地，所述K空間編碼采用直角坐標(biāo)編碼采集模式或徑向編碼采集模式。相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明采用了多個磁共振回波信號的成像序列，其中的每一個磁共振回波信號分別進(jìn)行成像(例如解剖圖成或溫度圖)，并且采取獨(dú)立的K空間編碼方案，從而可以實(shí)現(xiàn)同時采集高空間分辨率的解剖圖和高時間分辨率的溫度圖，滿足特定應(yīng)用的要求。另外，根據(jù)不同的應(yīng)用環(huán)境，在不同磁場強(qiáng)度的的磁共振系統(tǒng)中，對多個磁共振回波信號進(jìn)行有針對性的不同設(shè)置，可以優(yōu)化溫度圖成像的回波時間，提高對磁共振溫度測量的敏感度。再有，采用徑向K空間編碼采集模式可以減少運(yùn)動偽影和圖像折疊偽影，提高重建的圖像的顯示效果。


圖I為應(yīng)用于本發(fā)明的脈沖序列示意圖；圖2a和圖2b為米用直角坐標(biāo)K空間編碼米集模式的不意圖，其中，圖2a顯不了在直角坐標(biāo)K空間編碼采集模式中Ky編碼梯度、Kx編碼梯度和信號采集的設(shè)置示意圖；圖2b顯示了在直角坐標(biāo)K空間編碼采集模式中K空間采集軌跡；圖3a和圖3b為米用徑向K空間編碼米集模式的不意圖，其中，圖3a顯不了在徑向K空間編碼采集模式中Ky編碼梯度、Kx編碼梯度和信號采集的設(shè)置示意圖；圖3b顯示了在徑向K空間編碼采集模式中K空間采集軌跡。
具體實(shí)施例方式鑒于現(xiàn)有技術(shù)存在如下問題磁共振溫度成像序列所產(chǎn)生的幅度圖像不能同時滿足高空間分辨率和高時間分辨率的要求。因此，本發(fā)明的發(fā)明人對現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行了改進(jìn)，提出了一種采用了多個磁共振回波信號的成像序列分別進(jìn)行成像，如此，可以實(shí)現(xiàn)同時產(chǎn)生出高空間分辨率的解剖圖和高時間分辨率的溫度圖，滿足特定應(yīng)用的要求。本發(fā)明提供一種磁共振成像方法，其主要在于，采用了進(jìn)行獨(dú)立K空間編碼的至少兩個磁共振回波信號的成像序列，分別構(gòu)建出對應(yīng)的至少兩個磁共振圖像。其中的 一個磁共振回波信號用作要求高空間分辨率的一個解剖圖成像，另一個磁共振回波信號用作要求高時間分辨率的一個溫度圖成像。以下將通過具體實(shí)施例來對本發(fā)明所提供的磁共振成像方法和裝置進(jìn)行詳細(xì)說明。本發(fā)明是應(yīng)用磁共振(MRI)監(jiān)控?zé)岑熁虻蜏刂委?，磁共振可以對治療區(qū)域的溫度變化進(jìn)行監(jiān)測，從而可以實(shí)時的監(jiān)控治療過程和治療的效果。本發(fā)明采用多磁共振回波信號的脈沖序列方法，將溫度圖成像和解剖圖成像結(jié)合在一起，每個磁共振回波信號可以進(jìn)行獨(dú)立的K空間編碼采集以生成一幅圖像。圖I為應(yīng)用于本發(fā)明的脈沖序列示意圖。如圖I所示，在本發(fā)明中，包括均勻強(qiáng)磁場；向受檢對象發(fā)射的是一個α角的激勵射頻脈沖，TR為激勵射頻脈沖的重復(fù)時間(即相鄰兩個激勵射頻脈沖的時間間隔)；選片梯度；兩個K空間編碼采集模塊(分別表示為第一 K空間編碼采集模塊和第二 K空間編碼采集模塊)。當(dāng)然，還可以包括數(shù)據(jù)重建模塊，用于對上述兩個K空間編碼采集模塊采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，以重建出對應(yīng)的多個磁共振圖像。對于上述兩個K空間編碼采集模塊，其中，第一 K空間編碼采集模塊相對靠前，第二K空間編碼采集模塊相對靠后。具體地，第一K空間編碼采集模塊與激勵射頻脈沖的時間間隔為回波時間TEl (Echo Time, TE)，第二 K空間編碼采集模塊與激勵射頻脈沖的時間間隔為回波時間TE2，其中，回波時間TEl要小于回波時間TE2。它們中的每一個K空間編碼采集模塊(無論是第一K空間編碼采集模塊還是第二K空間編碼采集模塊)都可以執(zhí)行Ky編碼梯度、Kx編碼梯度和信號采集，以重建出對應(yīng)的磁共振圖像。在這里，其中的一個K空間編碼采集模塊用作要求高空間分辨率的解剖圖成像，另一個K空間編碼采集模塊用作要求高時間分辨率的溫度圖成像。特別地，上述每一個K空間編碼采集模塊既可以采用直角坐標(biāo)編碼采集模式，也可以采用徑向編碼采集模式。在本實(shí)施例中，磁共振溫度測量采用基于質(zhì)子共振頻率(Proton Resonance Frequency,PRF)漂移的方法,利用水中氫核的REF隨溫度的變化而發(fā)生偏移，利用梯度回波序列來實(shí)現(xiàn)基于PRF偏移的磁共振溫度成像。另外，在實(shí)際應(yīng)用中，兩個相鄰模塊的相鄰回聚梯度脈沖和預(yù)散相梯度脈沖可以合并為一個梯度脈沖。圖2a和圖2b為米用直角坐標(biāo)K空間編碼米集模式的不意圖，其中，圖2a顯不了在直角坐標(biāo)K空間編碼采集模式中Ky編碼梯度、Kx編碼梯度和信號采集的設(shè)置示意圖；圖2b顯示了在直角坐標(biāo)K空間編碼采集模式中K空間采集軌跡。結(jié)合圖2a和圖2b，Ky編碼梯度即為相位編碼梯度；κχ編碼梯度即為頻率編碼梯度；Gyl是相位編碼梯度，其面積規(guī)定了當(dāng)前回波的Ky位置；Gxl是預(yù)散相梯度；Gx2是讀出梯度；&2和Gx3是回聚梯度，使得磁共振信號回到K空間原點(diǎn)。圖3a和圖3b為米用徑向k編碼米集模式的意圖，其中，圖3a顯不了在徑向K空間編碼采集模式中Ky編碼梯度、Kx編碼梯度和信號采集的設(shè)置示意圖；圖3b顯示了在徑向K空間編碼采集模式中K空間采集軌跡。結(jié)合圖3a和圖3b，每個回波的K空間軌跡是過原點(diǎn)且與Kx軸有一定夾角Θ的直線。Gxl和Gyl是預(yù)散相梯度；Gx2和Gy2是徑向讀出梯度，滿足tan ( Θ ) = Gy2/Gx2 ；Gy3和Gx3是回聚梯度，使得磁共振信號回到K空間原點(diǎn)。在上述所提及的K空間編碼采集模式中，易知，編碼步數(shù)決定了圖像采集時間和圖像的分辨率，編碼步數(shù)與采集時間成正比，與圖像分辨率成正比。在本實(shí)施例中，圖I中的每一個K空間編碼采集模塊都可以獨(dú)立的設(shè)置采集分辨率。在磁共振監(jiān)控的熱療或低溫治療中，針對溫度圖和解剖圖提出有一定的臨床要求，具體詳見下表一表一
權(quán)利要求
1.一種磁共振成像方法，其特征在于，包括采用多個磁共振回波信號的成像序列來分別構(gòu)建出對應(yīng)的多個磁共振圖像。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的磁共振成像方法，其特征在于，所述磁共振回波信號的數(shù)量為兩個，其中，一個磁共振回波信號用作解剖圖成像，另一個磁共振回波信號用作溫度圖成像。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的磁共振成像方法，其特征在于，用作解剖圖成像的所述磁共振回波信號的編碼步數(shù)要比用作溫度圖成像的所述磁共振回波信號的編碼步數(shù)來得多；在磁場強(qiáng)度為I. 5T或I. 5T以下的磁共振系統(tǒng)中，將相對靠前的第一磁共振回波信號作為解剖圖成像，將相對靠后的第二磁共振回波信號作為溫度圖成像；在磁場強(qiáng)度為3. OT或3. OT以上的磁共振系統(tǒng)中，將相對靠前的第一磁共振回波信號作為溫度圖成像，將相對靠后的第二磁共振回波信號作為解剖圖成像。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的磁共振成像方法，其特征在于，所述每一個磁共振回波信號采取獨(dú)立的K空間編碼。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的磁共振成像方法，其特征在于，所述K空間編碼采用直角坐標(biāo)編碼米集模式或徑向編碼米集模式。
6.一種磁共振成像裝置，其特征在于，包括 多個K空間編碼采集模塊，用于分別產(chǎn)生多個磁共振回波信號的成像序列，進(jìn)行K空間編碼數(shù)據(jù)的采集； 數(shù)據(jù)重建模塊，用于對多個所述K空間編碼采集模塊采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行重建，重建出對應(yīng)的多個磁共振圖像。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的磁共振成像裝置，其特征在于，所述K空間編碼采集模塊的數(shù)量為兩個，其中，由所述兩個K空間編碼采集模塊產(chǎn)生的兩個磁共振回波信號，一個磁共振回波信號用作解剖圖成像，另一個磁共振回波信號用作溫度圖成像。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的磁共振成像方法，其特征在于，用作解剖圖成像的所述磁共振回波信號的編碼步數(shù)要比用作溫度圖成像的所述磁共振回波信號的編碼步數(shù)來得多；在磁場強(qiáng)度為I. 5T或I. 5T以下的磁共振系統(tǒng)中，將相對靠前的第一磁共振回波信號作為解剖圖成像，將相對靠后的第二磁共振回波信號作為溫度圖成像；在磁場強(qiáng)度為3. OT或3. OT以上的磁共振系統(tǒng)中，將相對靠前的第一磁共振回波信號作為溫度圖成像，將相對靠后的第二磁共振回波信號作為解剖圖成像。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的磁共振成像裝置，其特征在于，所述每一個磁共振回波信號采取獨(dú)立的K空間編碼。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的磁共振成像裝置，其特征在于，所述K空間編碼采用直角坐標(biāo)編碼米集模式或徑向編碼米集模式。
全文摘要
本發(fā)明提供一種磁共振成像方法和裝置，其中，所述磁共振成像裝置包括多個K空間編碼采集模塊，用于分別產(chǎn)生多個磁共振回波信號的成像序列，進(jìn)行K空間編碼數(shù)據(jù)的采集；數(shù)據(jù)重建模塊，用于對多個所述K空間編碼采集模塊采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行重建，構(gòu)建出對應(yīng)的多個磁共振圖像。相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明能采用了多個磁共振回波信號的成像序列，其中的每一個磁共振回波信號可以分別進(jìn)行成像，并且采取獨(dú)立的K空間編碼方案，從而可以實(shí)現(xiàn)同時采集高空間分辨率的解剖圖和高時間分辨率的溫度圖。
文檔編號A61B5/055GK102772207SQ20111012198
公開日2012年11月14日 申請日期2011年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月12日
發(fā)明者張強(qiáng) 申請人:上海聯(lián)影醫(yī)療科技有限公司