專利名稱：磁共振成像裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及實(shí)施與生物信號(hào)同步的脈沖序列的磁共振成像裝置。
背景技術(shù)：
作為用于采集對(duì)象腹部中血流的圖像的方法，呼吸門控方法和心率門控方法是已知的。在呼吸門控方法中，實(shí)施與呼吸信號(hào)同步的脈沖序列。在心率門控方法中，實(shí)施與心率信號(hào)同步的脈沖序列。(參考專利文件1和專利文件2。)[專利文件1]日本特許公開(kāi)公報(bào)2008-148806[專利文件2]日本特許公開(kāi)公報(bào)2010-220859在呼吸門控方法中，檢測(cè)對(duì)象的呼吸并且確定實(shí)施脈沖序列所用的定時(shí)，使得能夠在由于呼吸而引起的身體運(yùn)動(dòng)是小的時(shí)間段期間采集數(shù)據(jù)。但是，如果在掃描期間對(duì)象的呼吸變得不規(guī)律，則不能夠在身體運(yùn)動(dòng)是小的時(shí)間段期間采集數(shù)據(jù)，并且圖像質(zhì)量可能下降。在心率門控方法中，檢測(cè)對(duì)象的心率并且確定實(shí)施脈沖序列所用的定時(shí)，使得能夠在心臟相位(例如，心臟舒張)的期望時(shí)間段期間采集數(shù)據(jù)。但是，如果在掃描期間因?yàn)橄裥穆刹积R這樣的原因而心率變得不規(guī)律，則不能夠在心臟相位的期望時(shí)間段期間采集數(shù)據(jù)，并且圖像質(zhì)量可能類似地下降。因此，期望即使在掃描期間對(duì)象的呼吸或心率變得不規(guī)律時(shí)質(zhì)量也不下降那么多的圖像。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實(shí)施例是，實(shí)施與生物信號(hào)同步的脈沖序列的磁共振成像裝置。本發(fā)明的另外實(shí)施例是，用于實(shí)施與生物信號(hào)同步的脈沖序列的磁共振成像方法，包括以下步驟發(fā)射RF脈沖；以及在RF脈沖之后等待時(shí)間已經(jīng)過(guò)去時(shí)，用數(shù)據(jù)采集序列采集數(shù)據(jù)。脈沖序列包括RF脈沖；以及用于在RF脈沖之后等待時(shí)間已經(jīng)過(guò)去時(shí)采集數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)采集序列。 等待時(shí)間取可變值，可變值能夠根據(jù)生物信號(hào)而變化。通過(guò)提供具有可變值的等待時(shí)間-可變值能夠根據(jù)生物信號(hào)而變化，能夠調(diào)整數(shù)據(jù)采集序列的開(kāi)始定時(shí)；因此，能夠減少圖像質(zhì)量的下降。根據(jù)如附圖中所示的本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的以下描述，本發(fā)明另外的目的和優(yōu)點(diǎn)將是顯然的。


圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例中的磁共振成像裝置的示意圖。圖2(a)和2(b)是用于說(shuō)明對(duì)象14被掃描的情況的圖。CN 102525464 A圖3(a)和3(b)是示出呼吸信號(hào)Resp和脈沖序列PS之間關(guān)系的圖。圖4 (a)到4 (c)是示出仿真結(jié)果的圖。圖5是示出第二實(shí)施例中的MRI裝置200的圖。圖6 (a)和6 (b)是示出心率信號(hào)PSD和脈沖序列PS之間的關(guān)系的圖。圖7是示出第三實(shí)施例中的MRI裝置300的圖。圖8(a)和8(b)是示出第三實(shí)施例中的呼吸信號(hào)Resp、心率信號(hào)PSD以及脈沖序列PS之間關(guān)系的圖。圖9(a)和9(b)是示出第四實(shí)施例中的呼吸信號(hào)Resp、心率信號(hào)PSD以及脈沖序列PS之間關(guān)系的圖。
具體實(shí)施例方式以下，將參考附圖給出用于實(shí)施本發(fā)明的實(shí)施例的描述。但是，本發(fā)明不限于以下實(shí)施例。(1)第一實(shí)施例圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例中的磁共振成像裝置的示意圖。磁共振成像裝置(以下，稱為“MRI裝置”。MRI 磁共振成像)100包括磁場(chǎng)發(fā)生器 2、工作臺(tái)3、風(fēng)箱(belloWS)4、接收線圈5以及諸如此類。磁場(chǎng)發(fā)生器2包括放置對(duì)象14的孔(bore) 21、超導(dǎo)線圈22、梯度線圈23以及發(fā)射線圈M。超導(dǎo)線圈22施加靜磁場(chǎng)B0，梯度線圈23施加梯度脈沖，以及發(fā)射線圈M發(fā)射 RF脈沖。工作臺(tái)3具有用于傳送對(duì)象14的支架(cradle) 31。通過(guò)支架31將對(duì)象14傳送入孔21。風(fēng)箱4采集來(lái)自對(duì)象14的呼吸信號(hào)。接收線圈5安裝在對(duì)象14的胸部和腹部之上并且接收來(lái)自對(duì)象14的磁共振信號(hào)。MRI裝置100還包括序列發(fā)生器6、發(fā)射器7、梯度磁場(chǎng)電源8、觸發(fā)生成單元9、接收器10、中央處理單元11、操作部分12以及顯示器13。根據(jù)中央處理單元11以及諸如此類的控制，序列發(fā)生器6發(fā)送用于采集對(duì)象14 的圖像的信息給發(fā)射器7和梯度磁場(chǎng)電源8。發(fā)射器7根據(jù)從序列發(fā)生器6發(fā)送的信息來(lái)驅(qū)動(dòng)發(fā)射線圈M。梯度磁場(chǎng)電源8根據(jù)從序列發(fā)生器6發(fā)送的信息來(lái)驅(qū)動(dòng)梯度線圈23。觸發(fā)生成單元9根據(jù)來(lái)自風(fēng)箱4的呼吸信號(hào)生成呼吸同步觸發(fā)。接收器10對(duì)在接收線圈5接收的磁共振信號(hào)實(shí)施各種處理，并將它傳輸給中央處理單元11。中央處理單元11控制MRI裝置100的每個(gè)部分的操作，使得MRI裝置100的各種操作被執(zhí)行。這類操作的例子包括將要求的信息傳輸給序列發(fā)生器6和顯示器13，根據(jù)從接收器10接收的信號(hào)重建圖像以及諸如此類。操作部分12根據(jù)操作員15的操作向中央處理單元11輸入各種命令。顯示器13 顯示變化的信息。
使用如上述配置的MRI裝置100來(lái)采集對(duì)象14的圖像。圖2(a)和2(b)是用于說(shuō)明對(duì)象14被掃描的情況的圖。圖2(a)是示意性地示出對(duì)象的圖像采集區(qū)域的圖；以及圖2(b)是用于說(shuō)明當(dāng)掃描對(duì)象14時(shí)使用的脈沖序列PS的例子的圖。在第一實(shí)施例中，利用來(lái)自心臟14a的動(dòng)脈血14b的流入效應(yīng)來(lái)實(shí)施用于呈現(xiàn)包括腎Hc的圖像采集區(qū)域R中的動(dòng)脈血14b的掃描。在該掃描期間，重復(fù)實(shí)施脈沖序列PS， 如圖2(b)中所示。每個(gè)脈沖序列PS包括選擇性反轉(zhuǎn)脈沖SIR(選擇性反轉(zhuǎn)復(fù)原)、脂肪抑制脈沖Pffi U以及數(shù)據(jù)采集序列DAQ。選擇性反轉(zhuǎn)脈沖S^是反轉(zhuǎn)對(duì)象14的反轉(zhuǎn)區(qū)域的組織(動(dòng)脈血、靜脈血、脂肪、肌肉以及諸如此類)的縱向磁化的脈沖。當(dāng)在選擇性反轉(zhuǎn)脈沖^R之后等待時(shí)間W(反轉(zhuǎn)時(shí)間)已經(jīng)過(guò)去時(shí)，實(shí)施用于采集關(guān)于圖像采集區(qū)域R的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)采集序列DAQ。數(shù)據(jù)采集序列的例子有3D FSE(快速自旋回波)以及FIESTA(運(yùn)用穩(wěn)態(tài)采集的快速成像)。心臟Ha位于反轉(zhuǎn)區(qū)域之外；因此，即使發(fā)射選擇性反轉(zhuǎn)脈沖SIR，心臟1 中的動(dòng)脈血也保持有縱向磁化M = 1。因此，在等待時(shí)間W期間，具有縱向磁化M = 1的動(dòng)脈血14b從心臟Ha流入圖像采集區(qū)域R。因此，通過(guò)實(shí)施數(shù)據(jù)采集序列DAQ，能夠獲得著重呈現(xiàn)動(dòng)脈血并抑制背景組織(靜脈血以及諸如此類)的MRI圖像。緊接在數(shù)據(jù)采集序列DAQ之前發(fā)射脂肪抑制脈沖Ρ|_。因此，能夠有效地抑制來(lái)自圖像采集區(qū)域R的脂肪信號(hào)。脂肪抑制脈沖的例子有SPECIR(譜選擇的1 和SIlR(短TI的1 。在每個(gè)脈沖序列PS中，等待時(shí)間W具有可變值，其能夠根據(jù)來(lái)自對(duì)象14的呼吸信號(hào)而變化。因?yàn)樘峁┝司哂锌勺冎档牡却龝r(shí)間W，所以能夠?qū)崿F(xiàn)以下結(jié)果即使在采集對(duì)象的圖像時(shí)對(duì)象的呼吸變得不規(guī)律，也能夠采集充分減少了由于呼吸引起的身體運(yùn)動(dòng)偽影的圖像數(shù)據(jù)。以下，將給出對(duì)上述結(jié)果的原因的描述。圖3 (a)和3 (b)是示出呼吸信號(hào)Resp和脈沖序列PS之間關(guān)系的圖。圖3 (a)是示出在呼吸周期Ta情況下的脈沖序列PS的圖；以及圖3(b)是示出在呼吸周期Tb( < Ta)情況下的脈沖序列PS的圖。首先，將給出對(duì)圖3(a)的描述。觸發(fā)生成單元9(參考圖1)根據(jù)呼吸信號(hào)Resp的信號(hào)值檢測(cè)呼吸信號(hào)Resp的峰。 在圖3(a)中，呼吸信號(hào)Resp的峰P。在時(shí)間tQ出現(xiàn)；因此，觸發(fā)生成單元9檢測(cè)峰P。。當(dāng)觸發(fā)生成單元9檢測(cè)到峰Ptl時(shí)，它生成用于發(fā)射選擇性反轉(zhuǎn)脈沖SIR的第一呼吸同步觸發(fā) TGresplo第一呼吸同步觸發(fā)TGrespl可在峰Ptl的位置生成或可在峰Ptl之后的時(shí)間生成。在第一實(shí)施例中，在峰Ptl之后的時(shí)間生成第一呼吸同步觸發(fā)TG_pl。當(dāng)生成第一呼吸同步觸發(fā)TGrespl時(shí)，將選擇性反轉(zhuǎn)脈沖SIR與第一呼吸同步觸發(fā) TGrespl同步發(fā)射。包含在反轉(zhuǎn)區(qū)域參考圖2(a))中的組織的縱向磁化被選擇性反轉(zhuǎn)脈沖SIR反轉(zhuǎn)。在圖3(a)中，示出靜脈血，作為縱向磁化被選擇性反轉(zhuǎn)脈沖SIR反轉(zhuǎn)的組織。在發(fā)射選擇性反轉(zhuǎn)脈沖S^之后，觸發(fā)生成單元9生成第二呼吸同步觸發(fā)TG,esp2， 用于在由于呼吸引起的對(duì)象14的身體運(yùn)動(dòng)是小的時(shí)實(shí)施數(shù)據(jù)采集序列DAQ。例如，當(dāng)呼吸信號(hào)Resp的信號(hào)值降低到&時(shí)，能夠生成第二呼吸同步觸發(fā)TG,esp2。例如，信號(hào)值&的值能夠由下面的表達(dá)式(1)表示
& = k(S0_S 基)-—(1)其中，k:系數(shù)S0 呼吸信號(hào)Resp的峰P。的信號(hào)值S基呼吸信號(hào)Resp的基線呼吸信號(hào)Resp的基線Ss表示在由于呼吸引起的對(duì)象14的身體運(yùn)動(dòng)是充分小的時(shí)間的信號(hào)值。例如，預(yù)先根據(jù)時(shí)間、之前的呼吸信號(hào)Resp計(jì)算基線Ss。例如，當(dāng)基線S = 0時(shí)，表達(dá)式(1)轉(zhuǎn)化成以下表達(dá)式S2 = kXS0-—(2)因此，信號(hào)值&能夠由k和&確定。關(guān)于值k，例如能夠取k = 0. 1。當(dāng)k = 0. 1 時(shí)，& = 0. 1X&。因此，當(dāng)呼吸信號(hào)Resp的信號(hào)值從峰值&降低90%時(shí)，生成第二呼吸同步觸發(fā)TG,esp2。因此，當(dāng)呼吸信號(hào)Resp充分接近基線Ss時(shí)，能夠生成第二呼吸同步觸發(fā)
TGresp2 ο當(dāng)生成第二呼吸同步觸發(fā)TGmsp2時(shí)，發(fā)射脂肪抑制脈沖Pra并實(shí)施數(shù)據(jù)采集序列 DAQ0圖3(a)中，由符號(hào)“tteg”指示從第二呼吸同步觸發(fā)TGmsp2到開(kāi)始數(shù)據(jù)采集序列DAQ時(shí)的時(shí)間間隔；以及由符號(hào)“tlg)K”指示從脂肪抑制脈沖P到開(kāi)始數(shù)據(jù)采集序列DAQ時(shí)的時(shí)間間隔。從第二呼吸同步觸發(fā)TGresp2到開(kāi)始數(shù)據(jù)采集序列DAQ時(shí)的時(shí)間間隔tteg取這樣設(shè)置的值使得能夠當(dāng)由于呼吸引起的身體運(yùn)動(dòng)是小的時(shí)實(shí)施數(shù)據(jù)采集序列DAQ。對(duì)于時(shí)間間隔tteg，能夠取在掃描對(duì)象14之前確定的固定值。但是，當(dāng)在掃描期間對(duì)象14的呼吸周期大幅波動(dòng)時(shí)，可采取以下措施當(dāng)掃描對(duì)象14時(shí)，周期性地(例如，以多于10秒到數(shù)十秒的間隔)測(cè)量對(duì)象14的呼吸周期；以及根據(jù)最近測(cè)量的呼吸周期改變時(shí)間間隔tteg的值。 從脂肪抑制脈沖Pra到開(kāi)始數(shù)據(jù)采集序列DAQ時(shí)的時(shí)間間隔—般具有固定值；但是，可根據(jù)要求改變?cè)撝?。反轉(zhuǎn)區(qū)域中的靜脈血的縱向磁化被選擇性反轉(zhuǎn)脈沖SIR反轉(zhuǎn)，但是在等待時(shí)間W = Wa期間，它逐漸恢復(fù)。如果呼吸周期Ta是例如4秒，則等待時(shí)間Wa是例如1. 5秒左右。在這種情況下，在數(shù)據(jù)采集序列DAQ的開(kāi)始時(shí)間ts，靜脈血的縱向磁化已經(jīng)恢復(fù)到Ma， 如圖3(a)中的縱向磁化圖所示。在等待時(shí)間Wa期間，此時(shí)，具有縱向磁化M= 1的動(dòng)脈血從位于反轉(zhuǎn)區(qū)域RSIK(參考圖2(a))之外的心臟1 流入圖像采集區(qū)域R。因此，在圖像采集區(qū)域R中，在數(shù)據(jù)采集序列DAQ的開(kāi)始時(shí)間ts，動(dòng)脈血的縱向磁化充分大于靜脈血的縱向磁化。由于這個(gè)原因，能夠獲得著重動(dòng)脈血多于靜脈血的圖像。圖3(b)示出當(dāng)掃描對(duì)象14時(shí)對(duì)象14的呼吸周期從Ta轉(zhuǎn)變到Tb的情況。還在圖 3(b)中，用與圖3(a)中相同的方式實(shí)施脈沖序列PS，并且將省略圖3(b)的詳細(xì)描述。如圖3(a)和3(b)中所示，在第一實(shí)施例中采取以下措施當(dāng)發(fā)射選擇性反轉(zhuǎn)脈沖 S^之后呼吸信號(hào)Resp接近基線Ss時(shí)，生成第二呼吸同步觸發(fā)TG,esp2。因此，如果在掃描期間對(duì)象14的呼吸周期改變，則根據(jù)該改變來(lái)改變第二呼吸同步觸發(fā)TGresp2的生成定時(shí)。因此，也改變脈沖序列的等待時(shí)間W的值。根據(jù)圖3(a)和圖3(b)的比較，顯然的是，圖3(a) 中脈沖序列PS的等待時(shí)間W是W = Wa，而圖3 (b)中脈沖序列PS的等待時(shí)間W改變成W = Wb。因此，通過(guò)為等待時(shí)間W取可變值，能夠調(diào)整數(shù)據(jù)采集序列DAQ的開(kāi)始定時(shí)。這使得以下成為可能在由于呼吸引起的對(duì)象14的身體運(yùn)動(dòng)是小的時(shí)實(shí)施數(shù)據(jù)采集序列DAQ，并且獲得具有減少的身體運(yùn)動(dòng)偽影的圖像。在第一實(shí)施例中，脈沖序列PS的等待時(shí)間W根據(jù)掃描期間呼吸信號(hào)Resp的呼吸周期的變化而變化。因此，靜脈血的縱向磁化的恢復(fù)程度有所不同。根據(jù)圖3(a)和圖3(b) 的比較，顯然的是，圖3(a)中靜脈血的縱向磁化基本上恢復(fù)到M = Ma，而圖3(b)中靜脈血的縱向磁化僅恢復(fù)到M = Mb( < Ma)。還關(guān)于除了靜脈血以外的背景組織(肌肉、脂肪以及諸如此類)，類似于靜脈血，縱向磁化的恢復(fù)程度根據(jù)脈沖序列PS的等待時(shí)間W的變化而有所不同。因此，當(dāng)脈沖序列PS的等待時(shí)間W變化時(shí)，可減少動(dòng)脈血和背景組織之間的對(duì)比(contrast)。但是，因?yàn)楫?dāng)實(shí)施數(shù)據(jù)采集序列DAQ時(shí)圖像采集區(qū)域R中的動(dòng)脈血具有縱向磁化M= 1，所以它充分大于背景組織的縱向磁化。因此，猜想即使脈沖序列PS的等待時(shí)間W變化，也能夠維持充分對(duì)比。為了驗(yàn)證這一點(diǎn)，實(shí)施了仿真。以下，將給出對(duì)該仿真的結(jié)果的描述。圖4(a)到4(c)是示出仿真結(jié)果的圖。圖4(a)是示出動(dòng)脈血和靜脈血之間對(duì)比的圖；圖4(b)是示出動(dòng)脈血和肌肉之間對(duì)比的圖；以及圖4(c)是示出動(dòng)脈血與脂肪之間對(duì)比的圖。圖4 (a)到4 (c)的橫軸表示脈沖序列PS的等待時(shí)間W，并且縱軸表示脈沖序列PS 和下一脈沖序列之間的時(shí)間間隔Tint。(參考圖2(b)。)根據(jù)圖4(a)到4(c)，顯然的是，當(dāng)時(shí)間間隔Tint是例如2000(ms)時(shí)發(fā)生以下結(jié)果即使等待時(shí)間W在W= 1400 (ms)和1900 (ms)之間波動(dòng)，對(duì)比也不少于0. 4并且能夠充分呈現(xiàn)動(dòng)脈血。因此，認(rèn)為脈沖序列PS的等待時(shí)間W的變化對(duì)圖像質(zhì)量幾乎沒(méi)有影響。脈沖序列PS包括選擇性反轉(zhuǎn)脈沖S^和數(shù)據(jù)采集序列DAQ之間的脂肪抑制脈沖 Ρ|_。但是，可根據(jù)要求移除脂肪抑制脈沖或可提供不同的RF脈沖代替脂肪抑制脈沖 P —。另外，除了脂肪抑制脈沖Pra之外，還可提供不同的RF脈沖。圖2 (a)和2 (b)中示出的脈沖序列PS包括選擇性反轉(zhuǎn)脈沖SIR。但是，可使用非選擇性反轉(zhuǎn)脈沖或可使用α ° -RF脈沖(α °興180° )代替選擇性反轉(zhuǎn)脈沖SIR。(2)第二實(shí)施例在第二實(shí)施例的描述中，心率門控方法用于采集對(duì)象的圖像的情況將作為例子。圖5是示出第二實(shí)施例中的MRI裝置200的圖。第二實(shí)施例中的MRI裝置200與第一實(shí)施例中的MRI裝置100的不同之處在于(1)提供用于采集來(lái)自對(duì)象14的心率信號(hào)的心率傳感器41代替風(fēng)箱4。例如，心率傳感器41是脈搏波傳感器(sphygmograph sensor)。(2)觸發(fā)生成單元9根據(jù)來(lái)自心率傳感器41的心率信號(hào)生成心率同步觸發(fā)。其它配置要素與第一實(shí)施例中的MRI裝置100的那些相同，并且將省略其描述。第二實(shí)施例中的MRI裝置200如上述配置。將給出對(duì)第二實(shí)施例中的用于掃描對(duì)象14的方法的描述。第二實(shí)施例中的圖像采集區(qū)域R和脈沖序列PS如圖2(a)和2 (b)中所示，類似于第一實(shí)施例。圖6 (a)和6 (b)是示出心率信號(hào)PSD和脈沖序列PS之間關(guān)系的圖。圖6 (a)是示出在心率周期是規(guī)律的情況下的脈沖序列PS的圖，并且圖6 (b)是示出在由于心律不齊或諸如此類而心率周期變得不規(guī)律的情況下的脈沖序列PS的圖。首先，將給出對(duì)圖6(a)的描述。
觸發(fā)生成單元9根據(jù)心率信號(hào)PSD的信號(hào)值檢測(cè)心率信號(hào)PSD的峰。當(dāng)觸發(fā)生成單元9檢測(cè)到峰Ptl時(shí)，它生成用于發(fā)射選擇性反轉(zhuǎn)脈沖SIR的第一心率同步觸發(fā)TGPSD1。 可在峰Pci的位置生成或可在峰Pci之后的時(shí)間生成第一心率同步觸發(fā)TGpsd1。在第二實(shí)施例中，在峰Ptl之后的時(shí)間生成第一心率同步觸發(fā)TGPSD1。當(dāng)生成第一心率同步觸發(fā)TGpsdi時(shí)，將選擇性反轉(zhuǎn)脈沖SIR與第一心率同步觸發(fā) TGpsdi同步發(fā)射。包含在反轉(zhuǎn)區(qū)域RSIK(參考圖2(a))中的組織的縱向磁化被選擇性反轉(zhuǎn)脈沖SIR反轉(zhuǎn)。當(dāng)觸發(fā)生成單元9檢測(cè)到在發(fā)射選擇性反轉(zhuǎn)脈沖WR之后第二次生成的心率信號(hào) PSD的峰P2時(shí)，它實(shí)施以下處理當(dāng)所檢測(cè)的峰P2之后心率延遲時(shí)間tPSD已經(jīng)過(guò)去時(shí)，它生成第二心率同步觸發(fā)TGPSD2。第二心率同步觸發(fā)TGpsd2是用于在心臟舒張期間實(shí)施數(shù)據(jù)采集序列DAQ的觸發(fā)。當(dāng)生成第二心率同步觸發(fā)TGpsd2時(shí)，發(fā)射脂肪抑制脈沖Pras并實(shí)施數(shù)據(jù)采集序列 DAQ0在圖6(a)中，由符號(hào)“tteg”指示從第二心率同步觸發(fā)TGpsd2到開(kāi)始數(shù)據(jù)采集序列DAQ 時(shí)的時(shí)間間隔；以及由符號(hào)“tlg)K，，指示從脂肪抑制脈沖Pffijte到開(kāi)始數(shù)據(jù)采集序列DAQ時(shí)的時(shí)間間隔。從第二心率同步觸發(fā)TGpsd2到開(kāi)始數(shù)據(jù)采集序列DAQ時(shí)的時(shí)間間隔tteg取這樣設(shè)置的值使得能夠在心臟舒張期間實(shí)施數(shù)據(jù)采集序列DAQ。對(duì)于時(shí)間間隔tteg，能夠取在掃描對(duì)象14之前確定的固定值。但是，可采取以下措施當(dāng)掃描對(duì)象14時(shí)，周期性地(例如， 以數(shù)秒到數(shù)十秒的間隔)測(cè)量對(duì)象14的心率周期；以及根據(jù)最近測(cè)量的心率周期改變時(shí)間間隔tteg的值。從脂肪抑制脈沖Pffijte到開(kāi)始數(shù)據(jù)采集序列DAQ時(shí)的時(shí)間間隔般具有固定值；但是，可根據(jù)要求改變?cè)撝怠D6 (b)示出在掃描對(duì)象14時(shí)由于心律不齊或諸如此類而心率信號(hào)PSD的峰P1和己之間的間隔變得寬于圖6(a)中的情況的例子。還在圖6(b)中，用與圖6(a)中相同的方式實(shí)施脈沖序列PS，并且將省略圖6 (b)的詳細(xì)描述。在第二實(shí)施例中，檢測(cè)在發(fā)射選擇性反轉(zhuǎn)脈沖WR之后出現(xiàn)的峰P2，并且在峰己之后的心率延遲時(shí)間tPSD處生成第二心率同步觸發(fā)TGPSD2。因此，即使在掃描期間由心律不齊或諸如此類即時(shí)改變對(duì)象14的心率周期，也可根據(jù)該改變來(lái)改變第二心率同步觸發(fā)TGpsd2 的生成定時(shí)。因此，也改變脈沖序列PS的等待時(shí)間W的值。根據(jù)圖6(a)和圖6(b)的比較， 顯然的是，圖6 (a)中脈沖序列PS的等待時(shí)間W是W = Wa，而圖6 (b)中脈沖序列PS的等待時(shí)間W改變成W = \。因此，通過(guò)為等待時(shí)間W取可變值，能夠調(diào)整數(shù)據(jù)采集序列DAQ的開(kāi)始定時(shí)。這使得以下成為可能即使在掃描期間發(fā)生心律不齊，也在心臟舒張期間實(shí)施數(shù)據(jù)采集序列DAQ，并且獲得具有增強(qiáng)的動(dòng)脈血的圖像。還在第二實(shí)施例中，在掃描期間脈沖序列PS的等待時(shí)間W變化，如第一實(shí)施例中一樣。但是，如參考圖4(a)到4(c)中示出的仿真結(jié)果所描述的，認(rèn)為脈沖序列PS的等待時(shí)間W的任何變化都對(duì)圖像質(zhì)量幾乎沒(méi)有影響。(3)第三實(shí)施例在第三實(shí)施例的描述中，呼吸門控方法和心率門控方法二者用于采集對(duì)象的圖像的情況將作為例子。圖7是示出第三實(shí)施例中的MRI裝置300的圖。
第三實(shí)施例中的MRI裝置300與第一實(shí)施例中的MRI裝置100的不同之處在于(1)除了風(fēng)箱4以外，還提供用于采集來(lái)自對(duì)象14的心率信號(hào)的心率傳感器41。 例如，心率傳感器41是脈搏波傳感器。(2)觸發(fā)生成單元9根據(jù)來(lái)自風(fēng)箱4的呼吸信號(hào)生成呼吸同步觸發(fā)，并且根據(jù)來(lái)自心率傳感器41的心率信號(hào)生成心率同步觸發(fā)。其它配置要素與第一實(shí)施例中的MRI裝置100的那些相同，并且將省略其描述。第三實(shí)施例中的MRI裝置300如上述配置。將給出對(duì)第三實(shí)施例中的用于掃描對(duì)象14的方法的描述。第三實(shí)施例中的圖像采集區(qū)域R和脈沖序列PS如圖2(a)和2 (b)中所示，類似于第一實(shí)施例。圖8 (a)和8 (b)是示出第三實(shí)施例中的呼吸信號(hào)Resp、心率信號(hào)PSD和脈沖序列 PS之間關(guān)系的圖。圖8(a)是示出在心率周期是規(guī)律的情況下的脈沖序列PS的圖，并且圖8(b)是示出在由于心律不齊或諸如此類而心率周期變得不規(guī)律的情況下的脈沖序列PS的圖。首先，將給出對(duì)圖8(a)的描述。觸發(fā)生成單元9根據(jù)呼吸信號(hào)Resp的信號(hào)值檢測(cè)呼吸信號(hào)Resp的峰。在圖8 (a) 中，呼吸信號(hào)Resp的峰Ptl在時(shí)間tQ出現(xiàn)；因此，觸發(fā)生成單元9檢測(cè)峰P。。當(dāng)觸發(fā)生成單元9檢測(cè)到峰Ptl時(shí)，它生成用于發(fā)射選擇性反轉(zhuǎn)脈沖SIR的呼吸同步觸發(fā)TG_P?？稍诜錚tl 的位置生成或可在峰Ptl之后的時(shí)間生成呼吸同步觸發(fā)TG_P。在第三實(shí)施例中，在峰Ptl之后的時(shí)間生成呼吸同步觸發(fā)TG_P。當(dāng)生成呼吸同步觸發(fā)TGresp時(shí)，將選擇性反轉(zhuǎn)脈沖S^與呼吸同步觸發(fā)TG,esp同步發(fā)射。包含在反轉(zhuǎn)區(qū)域Rsik(參考圖2(a))中的組織的縱向磁化被選擇性反轉(zhuǎn)脈沖SIR反轉(zhuǎn)。當(dāng)觸發(fā)生成單元9檢測(cè)到在發(fā)射選擇性反轉(zhuǎn)脈沖WR之后第二次生成的心率信號(hào) PSD的峰P2時(shí)，它實(shí)施以下處理當(dāng)所檢測(cè)的峰P2之后心率延遲時(shí)間tPSD已經(jīng)過(guò)去時(shí)，它生成心率同步觸發(fā)TGpsd。心率同步觸發(fā)TGpsd是用于在心臟舒張期間實(shí)施數(shù)據(jù)采集序列DAQ 的觸發(fā)。當(dāng)生成心率同步觸發(fā)TGpsd時(shí)，發(fā)射脂肪抑制脈沖Pras并實(shí)施數(shù)據(jù)采集序列DAQ。 在圖8 (a)中，由符號(hào)“tteg”指示從心率同步觸發(fā)TGpsd到開(kāi)始數(shù)據(jù)采集序列DAQ時(shí)的時(shí)間間隔；以及由符號(hào)“ ，，指示從脂肪抑制脈沖Pra到開(kāi)始數(shù)據(jù)采集序列DAQ時(shí)的時(shí)間間隔。從心率同步觸發(fā)TGpsd到開(kāi)始數(shù)據(jù)采集序列DAQ時(shí)的時(shí)間間隔tteg取這樣設(shè)置的值使得能夠在心臟舒張期間實(shí)施數(shù)據(jù)采集序列DAQ。對(duì)于時(shí)間間隔tteg，能夠取在掃描對(duì)象14之前確定的固定值。但是，可采取以下措施當(dāng)掃描對(duì)象14時(shí)，周期性地(例如，以數(shù)秒到數(shù)十秒的間隔)測(cè)量對(duì)象14的心率周期；以及根據(jù)最近測(cè)量的心率周期改變時(shí)間間隔 ttrg的值。從脂肪抑制脈沖P到開(kāi)始數(shù)據(jù)采集序列DAQ時(shí)的時(shí)間間隔—般具有固定值；但是，可根據(jù)要求改變?cè)撝?。圖8(b)示出在掃描對(duì)象14時(shí)由于心律不齊或諸如此類而心率信號(hào)PSD的峰P1* 己之間的間隔變得寬于圖8(a)中的情況的例子。還在圖8(b)中，用與圖8(a)中相同的方式實(shí)施脈沖序列PS，并且將省略圖8 (b)的詳細(xì)描述。在第三實(shí)施例中，檢測(cè)在發(fā)射選擇性反轉(zhuǎn)脈沖S^之后出現(xiàn)的峰IV然后在峰P2之后的心率延遲時(shí)間tPSD處生成用于實(shí)施數(shù)據(jù)采集序列DAQ的心率同步觸發(fā)TGpsd。因此， 如果在掃描期間由心律不齊或諸如此類即時(shí)改變對(duì)象14的心率周期，則根據(jù)該改變來(lái)改變心率同步觸發(fā)TGpsd的生成定時(shí)。因此，也改變脈沖序列PS的等待時(shí)間W的值。根據(jù)圖 8(a)和圖8(b)的比較，顯然的是，圖8(a)中脈沖序列PS的等待時(shí)間W是W = Wa，而圖8 (b) 中脈沖序列PS的等待時(shí)間W改變成W = Wb。因此，通過(guò)為等待時(shí)間W取可變值，能夠調(diào)整數(shù)據(jù)采集序列DAQ的開(kāi)始定時(shí)。這使得以下成為可能即使在掃描期間發(fā)生心律不齊，也在心臟舒張期間實(shí)施數(shù)據(jù)采集序列DAQ，并且獲得具有增強(qiáng)的動(dòng)脈血的圖像。還在第三實(shí)施例中，在掃描期間脈沖序列PS的等待時(shí)間W變化，如第一實(shí)施例中一樣。但是，如參考圖4(a)到4(c)中的仿真結(jié)果所描述的，認(rèn)為它對(duì)圖像質(zhì)量幾乎沒(méi)有影響。(4)第四實(shí)施例在第四實(shí)施例的描述中，呼吸門控方法和心率門控方法二者用于采集對(duì)象的圖像的另一情況將作為例子。第四實(shí)施例中的MRI裝置與第三實(shí)施例中的MRI裝置300的不同之處在于生成兩個(gè)呼吸同步觸發(fā)。其它配置要素與第三實(shí)施例中的MRI裝置300的那些相同，并且將省略其描述。將參考圖9給出對(duì)第四實(shí)施例中的用于掃描對(duì)象14的方法的描述。圖9是示出第四實(shí)施例中的呼吸信號(hào)Resp、心率信號(hào)PSD和脈沖序列PS之間關(guān)系的圖。圖9(a)是示出在呼吸周期Ta的情況下的脈沖序列PS的圖，并且圖9(b)是示出在呼吸周期從Ta改變到Tb并且由于心律不齊或諸如此類而心率周期變得不規(guī)律的情況下的脈沖序列PS的圖。首先，將給出對(duì)圖9(a)的描述。在第四實(shí)施例中，根據(jù)呼吸信號(hào)Resp生成第一呼吸同步觸發(fā)TGrespl和第二呼吸同步觸發(fā)TGresp2。用與第一實(shí)施例中相同的方式生成第一呼吸同步觸發(fā)TGmsp1和第二呼吸同步觸發(fā)TGmsp2。觸發(fā)生成單元9檢測(cè)在生成第二呼吸同步觸發(fā)TGmsp2之后第一次出現(xiàn)的心率信號(hào) PSD的峰P2。當(dāng)檢測(cè)到心率信號(hào)PSD的峰P2時(shí)，在所檢測(cè)的峰P2之后心率延遲時(shí)間tPSD已經(jīng)過(guò)去時(shí)，生成心率同步觸發(fā)TGpsd。心率同步觸發(fā)TGpsd是用于在心臟舒張期間實(shí)施數(shù)據(jù)采集序列DAQ的觸發(fā)。當(dāng)生成心率同步觸發(fā)TGpsd時(shí)，發(fā)射脂肪抑制脈沖Pras并實(shí)施數(shù)據(jù)采集序列DAQ。 在圖9 (a)中，由符號(hào)“tteg”指示從心率同步觸發(fā)TGpsd到開(kāi)始數(shù)據(jù)采集序列DAQ時(shí)的時(shí)間間隔；以及由符號(hào)“ ”指示從脂肪抑制脈沖Pra到開(kāi)始數(shù)據(jù)采集序列DAQ時(shí)的時(shí)間間隔。從心率同步觸發(fā)TGpsd到開(kāi)始數(shù)據(jù)采集序列DAQ時(shí)的時(shí)間間隔tteg取這樣設(shè)置的值使得能夠在心臟舒張期間實(shí)施數(shù)據(jù)采集序列DAQ。對(duì)于時(shí)間間隔tteg，能夠取在掃描對(duì)象14之前確定的固定值。但是，可采取以下措施當(dāng)掃描對(duì)象14時(shí)，周期性地(例如，以數(shù)秒到數(shù)十秒的間隔)測(cè)量對(duì)象14的心率周期；以及根據(jù)最近測(cè)量的心率周期改變時(shí)間間隔 ttrg的值。從脂肪抑制脈沖P到開(kāi)始數(shù)據(jù)采集序列DAQ時(shí)的時(shí)間間隔—般具有固定值；但是，可根據(jù)要求改變?cè)撝怠?br> 圖9(b)示出對(duì)象的呼吸周期從Ta改變到Tb以及由于心律不齊或諸如此類而心率信號(hào)PSD的峰Ptl和Pii間的間隔變得窄于圖9 (a)中的情況的例子。還在圖9(b)中，用與圖9(a)中相同的方式實(shí)施脈沖序列PS，并且將省略圖9(b)的詳細(xì)描述。在第四實(shí)施例中，當(dāng)發(fā)射選擇性反轉(zhuǎn)脈沖S^之后呼吸信號(hào)Resp接近基線S基時(shí)， 生成第二呼吸同步觸發(fā)TG_p2。因此，如果在掃描期間對(duì)象14的呼吸周期改變，則根據(jù)該改變來(lái)改變第二呼吸同步觸發(fā)TGmsp2的生成定時(shí)。因此，也改變脈沖序列PS的等待時(shí)間W 的值。根據(jù)圖9(a)和圖9(b)的比較，顯然的是，圖9(a)中脈沖序列PS的等待時(shí)間W是W =Wa，而圖9 (b)中脈沖序列PS的等待時(shí)間W改變成W = Wb。因此，通過(guò)為等待時(shí)間W取可變值，能夠調(diào)整數(shù)據(jù)采集序列DAQ的開(kāi)始定時(shí)。這使得以下成為可能在由于呼吸引起的對(duì)象14的身體運(yùn)動(dòng)是小的時(shí)實(shí)施數(shù)據(jù)采集序列DAQ，并且獲得具有減少的身體運(yùn)動(dòng)偽影的圖像。在第四實(shí)施例中，還檢測(cè)在生成第二呼吸同步觸發(fā)TGmsp2之后第一次出現(xiàn)的心率信號(hào)PSD的峰I32 ；以及在該峰P2之后的心率延遲時(shí)間tPSD處生成心率同步觸發(fā)TGpsd。因此，如果在掃描期間由心律不齊或諸如此類即時(shí)改變對(duì)象14的心率周期，則根據(jù)該改變來(lái)改變心率同步觸發(fā)TGpsd的生成定時(shí)。因此，改變脈沖序列PS的等待時(shí)間W的值。由于這個(gè)原因，通過(guò)為等待時(shí)間W取可變值，能夠調(diào)整數(shù)據(jù)采集序列DAQ的開(kāi)始定時(shí)。這使得以下成為可能即使在掃描期間發(fā)生心律不齊，也在心臟舒張期間實(shí)施數(shù)據(jù)采集序列DAQ，并且獲得具有增強(qiáng)的動(dòng)脈血的圖像。還在第四實(shí)施例中，在掃描期間脈沖序列PS的等待時(shí)間W變化，如第一實(shí)施例中一樣。但是，如參考圖4(a)到4(c)中的仿真結(jié)果所描述的，認(rèn)為它對(duì)圖像質(zhì)量幾乎沒(méi)有影響?？膳渲帽景l(fā)明的很多迥然不同的實(shí)施例，而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。應(yīng)該理解的是，除了如所附權(quán)利要求書(shū)中限定的以外，本發(fā)明不限于說(shuō)明書(shū)中描述的特定實(shí)施例。[參考數(shù)字的描述]
2磁場(chǎng)發(fā)生器
3工作臺(tái)
4風(fēng)箱
5接收線圈
6序列發(fā)生器
7發(fā)射器
8梯度磁場(chǎng)電源
9觸發(fā)生成單元
10接收器
11中央處理單元
12操作部分
13顯示單元
14樣本人
15操作員
21孔
22超導(dǎo)線圈
^3梯度線圈
24發(fā)射線圈
31支架
91重心確定部件
92正中面確定部件
93片位置設(shè)置部件
100MRI裝置
權(quán)利要求
1.一種實(shí)施與生物信號(hào)同步的脈沖序列的磁共振成像裝置， 其中，所述脈沖序列包括RF脈沖；以及數(shù)據(jù)采集序列，用于在所述RF脈沖之后等待時(shí)間已經(jīng)過(guò)去時(shí)采集數(shù)據(jù)，以及其中，所述等待時(shí)間取可變值，所述可變值能夠根據(jù)所述生物信號(hào)而變化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁共振成像裝置，包括根據(jù)所述生物信號(hào)生成用于實(shí)施所述脈沖序列的觸發(fā)的觸發(fā)生成單元(9)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的磁共振成像裝置， 其中，所述生物信號(hào)是呼吸信號(hào)，以及其中，所述觸發(fā)生成單元(9)根據(jù)所述呼吸信號(hào)生成用于實(shí)施所述脈沖序列的呼吸同步觸發(fā)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的磁共振成像裝置，其中，所述觸發(fā)生成單元(9)生成用于發(fā)射所述RF脈沖的第一呼吸同步觸發(fā)和用于當(dāng)由于呼吸所引起的對(duì)象(14)的身體運(yùn)動(dòng)是小的時(shí)實(shí)施所述數(shù)據(jù)采集序列的第二呼吸同步觸發(fā)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的磁共振成像裝置， 其中，所述生物信號(hào)是心率信號(hào)，以及其中，所述觸發(fā)生成單元(9)根據(jù)所述心率信號(hào)生成用于實(shí)施所述脈沖序列的心率同步觸發(fā)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的磁共振成像裝置，其中，所述觸發(fā)生成單元(9)生成用于發(fā)射所述RF脈沖的第一心率同步觸發(fā)和用于在心臟舒張期間實(shí)施所述數(shù)據(jù)采集序列的第二心率同步觸發(fā)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的磁共振成像裝置， 其中，所述生物信號(hào)是呼吸信號(hào)和心率信號(hào)，以及其中，所述觸發(fā)生成單元(9)根據(jù)所述呼吸信號(hào)生成用于發(fā)射所述RF脈沖的呼吸同步觸發(fā)，以及根據(jù)所述心率信號(hào)生成用于在心臟舒張期間實(shí)施所述數(shù)據(jù)采集序列的心率同步觸發(fā)。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的磁共振成像裝置， 其中，所述生物信號(hào)是呼吸信號(hào)和心率信號(hào)，以及其中，所述觸發(fā)生成單元(9)根據(jù)所述呼吸信號(hào)生成用于發(fā)射所述RF脈沖的第一呼吸同步觸發(fā)和用于當(dāng)由于呼吸所引起的對(duì)象(14)的身體運(yùn)動(dòng)是小的時(shí)實(shí)施所述數(shù)據(jù)采集序列的第二呼吸同步觸發(fā)，以及根據(jù)所述心率信號(hào)生成用于在心臟舒張期間實(shí)施所述數(shù)據(jù)采集序列的心率同步觸發(fā)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一所述的磁共振成像裝置， 其中，所述脈沖序列包括用于抑制脂肪的脂肪抑制脈沖。
10.一種用于實(shí)施與生物信號(hào)同步的脈沖序列的磁共振成像方法，包括以下步驟 發(fā)射RF脈沖；以及在所述RF脈沖之后等待時(shí)間已經(jīng)過(guò)去時(shí)，用數(shù)據(jù)采集序列采集數(shù)據(jù)， 其中，所述脈沖序列包括所述RF脈沖和所述數(shù)據(jù)采集序列，以及其中，所述等待時(shí)間取可變值，所述可變值能夠根據(jù)所述生物信號(hào)而變化。
全文摘要
本申請(qǐng)涉及磁共振成像裝置和方法。磁共振成像裝置實(shí)施與生物信號(hào)同步的脈沖序列。脈沖序列包括RF脈沖和用于在RF脈沖之后等待時(shí)間已經(jīng)過(guò)去時(shí)采集數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)采集序列。等待時(shí)間取可變值，其能夠根據(jù)生物信號(hào)而變化。
文檔編號(hào)A61B5/055GK102525464SQ20111046206
公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月28日
發(fā)明者竹井直行 申請(qǐng)人:Ge醫(yī)療系統(tǒng)環(huán)球技術(shù)有限公司