本發(fā)明涉及醫(yī)療診斷領(lǐng)域，尤其涉及一種磁共振成像系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

磁共振(Magnetic Resonance，MR)成像集系統(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(shí)現(xiàn)圖像重建。

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。

雖然MR成像系統(tǒng)能夠獲得清晰的圖像以供臨床診斷或研究，但是在成像掃描過程中，患者受到較大的聲音噪聲，技術(shù)人員提出了一些降低聲音噪聲的方法，比如采用特殊設(shè)計的梯度線圈、消聲材料以及真空消聲等，但是這些方法需要的硬件成本較高。

因此，為了降低MR成像掃描的聲音噪聲，需要提供一種新的磁共振成像系統(tǒng)及方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的示例性實(shí)施例提供了一種磁共振成像方法，包括：在每個成像周期內(nèi)依次向射頻線圈施加激發(fā)射頻脈沖和重聚射頻脈沖；在每個成像周期內(nèi)持續(xù)向?qū)用孢x擇梯度線圈施加恒定的層面選擇梯度脈沖；在每個成像周期內(nèi)，在激發(fā)射頻脈沖施加之后，向位置編碼梯度線圈施加層面上的位置編碼梯度脈沖；以及，進(jìn)行圖像重建，其包括：獲取基于激發(fā)射頻脈沖和重聚射頻脈沖產(chǎn)生的磁共振信號、獲取基于層面選擇梯度脈沖產(chǎn)生的層面信息、并 獲取基于位置編碼梯度脈沖產(chǎn)生的層面上的位置信息。

本發(fā)明的示例性實(shí)施例還提供了一種磁共振成像系統(tǒng)，包括射頻控制模塊、層選梯度控制模塊、位置編碼梯度控制模塊以及圖像重建模塊。射頻控制模塊用于在每個成像周期內(nèi)依次向射頻線圈施加激發(fā)射頻脈沖和重聚射頻脈沖；層選梯度控制模塊用于在每個成像周期內(nèi)持續(xù)向?qū)用孢x擇梯度線圈發(fā)出恒定的層面選擇梯度脈沖；位置編碼梯度控制模塊用于在每個成像周期內(nèi)，在激發(fā)射頻脈沖施加之后，向位置編碼梯度線圈施加層面上的位置編碼梯度脈沖；圖像重建模塊用于獲取基于激發(fā)射頻脈沖和重聚射頻脈沖產(chǎn)生的磁共振信號、獲取基于層面選擇梯度脈沖產(chǎn)生的層面信息、并獲取基于位置編碼梯度脈沖產(chǎn)生的層面上的位置信息，以進(jìn)行圖像重建。

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

通過結(jié)合附圖對于本發(fā)明的示例性實(shí)施例進(jìn)行描述，可以更好地理解本發(fā)明，在附圖中：

圖1為本發(fā)明實(shí)施例一提供的磁共振成像系統(tǒng)的框圖；

圖2為圖1中的磁共振成像系統(tǒng)采用的脈沖序列的時序圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例二提供的磁共振成像系統(tǒng)的框圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例三提供的磁共振成像方法的流程圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例四提供的磁共振成像方法的流程圖；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例二的磁共振成像系統(tǒng)獲取的表面掃描圖像；

圖7為現(xiàn)有磁共振成像系統(tǒng)中采用的脈沖序列的時序圖；

圖8a、8c為現(xiàn)有磁共振成像系統(tǒng)獲取的診斷圖像；圖8b、8d為8本發(fā)明的磁共振成像系統(tǒng)獲取的診斷圖像。

具體實(shí)施方式

以下將描述本發(fā)明的具體實(shí)施方式，需要指出的是，在這些實(shí)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(shí)際的實(shí)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(shí)施方式的實(shí)際實(shí)施過程中，正如在任意一個工程項(xiàng)目或者設(shè)計項(xiàng)目的過程中，為了 實(shí)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(shí)施方式到另一種實(shí)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。

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?！耙粋€”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。“包括”或者“包含”等類似的詞語意指出現(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。

實(shí)施例一

圖1為本發(fā)明實(shí)施例一提供的磁共振成像系統(tǒng)的框圖，如圖1所示，該系統(tǒng)包括射頻控制模塊10、層選梯度控制模塊21、位置編碼梯度控制模塊22以及圖像重建模塊40。射頻控制模塊10、層選梯度控制模塊21和位置編碼梯度控制模塊22用于生成期望的脈沖序列，該脈沖序列用于控制磁共振成像系統(tǒng)中的射頻系統(tǒng)和梯度系統(tǒng)產(chǎn)生需要的射頻場和梯度場，并最終生成回波鏈。

上述射頻系統(tǒng)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，梯度系統(tǒng)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。

圖2為本發(fā)明上述磁共振成像系統(tǒng)采用的脈沖序列的時序圖。如圖1、圖2所示，射頻控制模塊10用于在每個成像周期內(nèi)依次向射頻線圈施加激發(fā)射頻脈沖(90°RF脈沖)和重聚射頻脈沖(180°RF脈沖)。層選梯度控制模塊21用于在每個成像周期內(nèi)持續(xù)向?qū)用孢x擇梯度線圈發(fā)出恒定的層面選擇梯度脈沖G_Z。

位置編碼梯度控制模塊22用于在每個成像周期內(nèi)，在激發(fā)射頻脈沖施加之后，向位置編碼梯度線圈施加層面上的位置編碼梯度脈沖。

圖像重建模塊40用于獲取基于激發(fā)射頻脈沖和重聚射頻脈沖產(chǎn)生磁共振信號、獲取基層面選擇梯度脈沖產(chǎn)生的層面信息、并獲取基于位置編碼梯度脈沖產(chǎn)生的層面上的位置信息，以進(jìn)行圖像重建。

在本實(shí)施例中，上述“位置編碼梯度線圈”包括上述相位編碼梯度線圈和頻率編碼梯度線圈。上述“層面上的位置編碼梯度脈沖”包括施加于相位編碼梯度線圈的相位編碼梯度脈沖G_Y以及施加于頻率編碼梯度線圈的頻率編碼梯度脈沖G_X。“層面上的位置信息”包括基于相位編碼梯度脈沖G_Y產(chǎn)生的行位置信息以及基于所述頻率編碼梯度脈沖G_X產(chǎn)生的列位置信息。

本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)知曉，射頻線圈具體可包括發(fā)射線圈和接收線圈，激發(fā)射頻脈沖施加在射頻線圈的發(fā)射線圈上，以產(chǎn)生激發(fā)射頻場，層面選擇梯度脈沖用于產(chǎn)生層面選擇梯度場，激發(fā)射頻場和層面選擇梯度場共同作用于被檢體，以使被檢體的特定層面上的質(zhì)子發(fā)生共振以產(chǎn)生磁共振信號(回波信號)。重聚射頻脈沖施加在射頻線圈的發(fā)射線圈上產(chǎn)生射頻重聚場，以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。

層面選擇梯度脈沖G_z、相位編碼梯度脈沖G_Y、以及頻率編碼梯度脈沖G_X對上述磁共振信號提供三維位置信息，以實(shí)現(xiàn)圖像重建，其中層面選擇梯度脈沖G_z用于產(chǎn)生層面選擇梯度場以選擇掃描層面(沿Z軸的橫斷層面，其中Z軸方向與靜磁場方向一致)，相位編碼梯度脈沖G_Y和頻率編碼梯度脈沖G_X用于產(chǎn)生相位編碼梯度場和頻率編碼梯度場以獲取在選擇的掃描層面上的位置信息(掃描層面上分別沿Y軸和X軸的位置信息)，具體地，相位編碼梯度場用于獲取層面上各像素所在行的位置，頻率編碼梯度場用于獲取層面上各像素所在列的位置。

如圖2所示，上述的“每個成像周期”是指，每相鄰的兩個90度RF脈沖開始的時間之間。

本發(fā)明的磁共振成像系統(tǒng)采用的脈沖序列中，Z軸上持續(xù)設(shè)置有恒定的梯度脈沖，即脈沖方向、寬度和幅度都不變。通過這種方式，減少了由于梯度場切換引起的聲音噪聲。

進(jìn)一步地，為了減少偽影，本發(fā)明的實(shí)施例中，激發(fā)射頻脈沖和重聚射頻脈沖的帶寬為(400～1000)赫茲，即不小于400赫茲，不大于1000赫茲， 相較現(xiàn)有自旋回波的激發(fā)射頻脈沖和重聚射頻脈沖的帶寬較低。

為了降低由于梯度場快速切換引起的噪聲，本發(fā)明的實(shí)施例中，位置編碼梯度脈沖為梯形脈沖，相較矩形脈沖，降低了位置編碼梯度脈沖的爬升速度。

實(shí)施例二

圖3為本發(fā)明實(shí)施例二提供的磁共振成像系統(tǒng)的框圖；如圖3所示，該本發(fā)明實(shí)施例二的磁共振成像系統(tǒng)與實(shí)施例一的磁共振成像系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、原理均相似，區(qū)別在于：

第一，位置編碼梯度線圈為頻率編碼梯度線圈，而不包括相位編碼梯度線圈，層面上的位置編碼脈沖為頻率編碼梯度脈沖G_X，而不包括相位編碼梯度脈沖G_Y；“層面上的位置信息”為：基于頻率編碼梯度脈沖產(chǎn)生的列位置信息。

第二，本發(fā)明實(shí)施例二的磁共振成像系統(tǒng)還包括表面掃描圖像獲取模塊30，其用于獲取被檢體的表面掃描圖像。

第三，上述圖像重建模塊還用于從上述表面掃描圖像獲取層面上的行位置信息以進(jìn)行圖像重建。

該表面掃描圖像為：在被檢體表面設(shè)置表面線圈，并基于該表面線圈而獲取的掃描圖像。

上述的“層面上行位置信息”是指，在選擇的層面上的各像素在Y軸的位置信息。

基于表面接收線圈而獲取的掃描圖像可以取代相位編碼梯度脈沖來獲取層面上的各像素所在行的位置信息，因此本實(shí)施例中，可不向相位編碼梯度線圈發(fā)送相位編碼梯度脈沖。具體原理如下：

當(dāng)在被檢體的表面設(shè)置表面線圈，在控制掃描床進(jìn)入掃描腔中進(jìn)行掃描的過程中，表面線圈接受信號以得到表面線圈掃描圖像，即冠狀位圖像(如圖6所示的圖像)，根據(jù)該冠狀位圖像，即可獲取層面上各體素行的位置信息(對應(yīng)于圖像像素沿Y軸的位置信息)。進(jìn)一步利用頻率編碼脈沖G_X來獲取層面上的各體素列的位置信息(對應(yīng)于圖像像素沿X軸的位置信息)，就能為獲取的磁共振信號提供三維位置信息，以進(jìn)行圖像重建。

實(shí)施例三

圖4為本發(fā)明實(shí)施例三提供的磁共振成像方法的流程圖；如圖4所示， 該方法包括以下步驟S401-S404：

步驟S401：在每個成像周期內(nèi)依次向射頻線圈施加激發(fā)射頻脈沖和重聚射頻脈沖。

步驟S402：在每個成像周期內(nèi)持續(xù)向?qū)用孢x擇梯度線圈發(fā)出恒定的層面選擇梯度脈沖。

步驟S403：在每個成像周期內(nèi)，在向射頻線圈施加激發(fā)射頻脈沖后，向位置編碼梯度線圈施加層面上的位置編碼梯度脈沖。

步驟S404：進(jìn)行圖像重建，其包括：獲取基于激發(fā)射頻脈沖和重聚射頻脈沖產(chǎn)生的磁共振信號、獲取基于層面選擇梯度脈沖產(chǎn)生的層面信息、并獲取基于位置編碼梯度脈沖產(chǎn)生的層面上的位置信息。

進(jìn)一步，上述激發(fā)射頻脈沖和重聚射頻脈沖的帶寬不小于400赫茲，并不大于1000赫茲。

進(jìn)一步，上述位置編碼梯度脈沖包括相位編碼梯度脈沖和頻率編碼梯度脈沖。步驟S403中，“向位置編碼梯度線圈施加層面上的位置編碼梯度脈沖”具體包括：

向相位編碼梯度線圈施加相位編碼梯度脈沖，以及，

向頻率編碼梯度線圈施加頻率編碼梯度脈沖。

步驟S404中的“層面上的位置信息”包括基于所述相位編碼梯度脈沖產(chǎn)生的行位置信息以及基于所述頻率編碼梯度脈沖產(chǎn)生的列位置信息。

進(jìn)一步，上述位置編碼梯度脈沖為梯形脈沖。

實(shí)施例四

圖5為本發(fā)明實(shí)施例四提供的磁共振成像方法的流程圖；如圖5所示，該本發(fā)明實(shí)施例四的磁共振成像方法與實(shí)施例三的磁共振成像方法的原理相似，區(qū)別在于：

第一，位置編碼梯度線圈為頻率編碼梯度線圈，而不包括相位編碼梯度線圈，層面上的位置編碼脈沖為頻率編碼梯度脈沖G_X，而不包括相位編碼梯度脈沖G_Y；“層面上的位置信息”為：基于頻率編碼梯度脈沖產(chǎn)生的列位置信息。

第二，本發(fā)明實(shí)施例四的的磁共振成像方法包括上述步驟S401-S403，還包括步驟S400以及步驟S404＇。

步驟S400：獲取被檢體的表面掃描圖像。

步驟S404＇：獲取基于激發(fā)射頻脈沖和重聚射頻脈沖產(chǎn)生的磁共振信號、獲取基于層面選擇梯度脈沖產(chǎn)生的層面信息、獲取基于位置編碼梯度脈沖產(chǎn)生的層面上的位置信息、并從上述表面掃描圖像獲取層面上的像素所在行的位置信息，以進(jìn)行圖像重建。

其中該表面掃描圖像為：在被檢體表面設(shè)置表面線圈，并基于該表面線圈而獲取的掃描圖像。

本發(fā)明實(shí)施例三、四的磁共振成像方法的各步驟具體可分別通過實(shí)施例一、二的磁共振成像系統(tǒng)來執(zhí)行，其原理與上述磁共振成像系統(tǒng)的原理、效果類似，不再贅述。

圖7為現(xiàn)有磁共振成像系統(tǒng)中采用的脈沖序列的時序圖，對比圖2和圖7可知：

現(xiàn)有的磁共振成像系統(tǒng)采用的脈沖序列中，每個成像周期內(nèi)，Z軸上設(shè)置有5個梯度：兩個層面選擇梯度脈沖(slice selection gradient)71、一個重聚脈沖(refocusing gradient)72和兩個去磁化脈沖(crusher)73。而本發(fā)明的磁共振成像系統(tǒng)采用的脈沖序列中，在每個成像周期持續(xù)地施加恒定的層選梯度脈沖，減少了由于梯度場切換引起聲音噪聲。

圖8a、8c為現(xiàn)有磁共振成像系統(tǒng)獲取的診斷圖像；圖8b、8d為8本發(fā)明的磁共振成像系統(tǒng)獲取的診斷圖像；通過對比圖8a、8c和圖8b、8d，本發(fā)明的磁共振成像系統(tǒng)獲取的圖像較清晰，偽影較少。

上面已經(jīng)描述了一些示例性實(shí)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(bǔ)充，則可以實(shí)現(xiàn)合適的結(jié)果。相應(yīng)地，其他實(shí)施方式也落入權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。