專利名稱：在磁共振斷層造影中顯示具很短t的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及核自旋斷層造影(同義詞為磁共振斷層造影，MRT)，如其在醫(yī)學(xué)中用于檢查患者。在此，本發(fā)明尤其涉及一種用于對(duì)比豐富地顯示具有很短T2弛豫時(shí)間(非?？斓臋M向磁化Mxy衰變)的組織的方法。
背景技術(shù)：
MRT以核自旋共振的物理現(xiàn)象為基礎(chǔ)，并作為成像方法超過(guò)20年來(lái)已成功地應(yīng)用在醫(yī)學(xué)和生物物理中。在這種檢查方法中，對(duì)象被施加一個(gè)強(qiáng)的恒定磁場(chǎng)。這樣，對(duì)象中原來(lái)沒(méi)有規(guī)則方向的原子自旋將被對(duì)齊。高頻波此時(shí)能夠?qū)ⅰ坝行虻摹痹幼孕?lì)成特定的振蕩。該振蕩在MRT中產(chǎn)生實(shí)際的測(cè)量信號(hào)，該信號(hào)借助于適當(dāng)?shù)慕邮站€圈接收。在此，通過(guò)使用梯度線圈產(chǎn)生的不均勻的磁場(chǎng)，可以對(duì)測(cè)量物體在各個(gè)感興趣的區(qū)域中在所有三個(gè)空間方向上進(jìn)行編碼，這通常被稱為“位置編碼”，其中感興趣的區(qū)域也被稱為FOV(英語(yǔ)為Field Of View，視野)。
計(jì)算機(jī)斷層造影(CT)中圖像的圖像對(duì)比度僅僅取決于所觀察組織的電子密度，而核共振信號(hào)和因此的MR圖像的特性主要通過(guò)固有的組織參數(shù)ρ、T1和T2確定。這里，ρ是質(zhì)子密度、T1表征縱向磁化Mz的建立以及T2表征橫向磁化Mxy的衰變。
為了避免錯(cuò)誤的解釋，在醫(yī)療程序中用不同的拍攝參數(shù)采集越來(lái)越多的MR圖像，這些拍攝參數(shù)這樣選擇，使得單個(gè)圖像的圖像對(duì)比度主要地通過(guò)一個(gè)唯一的組織參數(shù)確定。在這種關(guān)聯(lián)下稱為T1、T2或者ρ加權(quán)圖像。部分情況下還進(jìn)一步并且從多幅利用不同拍攝參數(shù)獲得的MR圖像中計(jì)算出“純”參數(shù)圖像。
其優(yōu)點(diǎn)在于，所計(jì)算出的參數(shù)圖像的圖像對(duì)比度多數(shù)情況下比加權(quán)照片的要高。這樣得到的MR圖像可以最后用于表征不同的正常和病態(tài)的組織。
在此，目前困難的是，利用足夠的正對(duì)比度來(lái)顯示具有非常短的T2弛豫時(shí)間的組織。嵌入在相對(duì)不運(yùn)動(dòng)的大分子結(jié)構(gòu)中的氫原子核通常極少或者根本不對(duì)圖像信號(hào)作出貢獻(xiàn)，因?yàn)樵诜浅６痰腡2時(shí)間(T2＜＜TE)下橫向弛豫的核共振信號(hào)在數(shù)據(jù)采集的時(shí)刻已經(jīng)消退為零。
這類典型的組織主要出現(xiàn)在整形外科領(lǐng)域(膝蓋中的韌帶、半月板)，不過(guò)也出現(xiàn)在例如肺部的軟組織中。所有常規(guī)的自旋回波或梯度回波序列例如用很小的強(qiáng)度來(lái)顯示韌帶裂縫，并且經(jīng)常僅僅在脂肪的組織的背景下才可見(jiàn)。如果不是這樣，就很難識(shí)別這種結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種可以簡(jiǎn)單的方式用高對(duì)比度來(lái)顯示具有非常短的T2弛豫時(shí)間的組織的方法。
按照本發(fā)明，在一種用于在磁共振斷層造影成像中確定具有短T2時(shí)間的組織的T2加權(quán)的圖像的方法中，其特征在于，在帶有非層選擇的HF激勵(lì)脈沖的穩(wěn)態(tài)自由進(jìn)動(dòng)序列以及投影再現(xiàn)方法的范圍內(nèi)，每個(gè)序列過(guò)程分別讀出按照半個(gè)回波形式的第一穩(wěn)態(tài)信號(hào)以及按照另一個(gè)具有非常短的回波時(shí)間TE1和TE2＝2TR-TE1的半個(gè)回波形式的第二穩(wěn)態(tài)信號(hào)，并且將它們通過(guò)加權(quán)相加這樣組合，使得在所述序列的基礎(chǔ)上得到具有短T2時(shí)間的組織的MRT圖像。
其中，在本發(fā)明的第一實(shí)施方式中，投影再現(xiàn)方法在層方向上結(jié)合非常短的3D表二維地進(jìn)行。
在本發(fā)明的第二實(shí)施方式中，投影再現(xiàn)方法在以Θ，，r為球坐標(biāo)的球狀分布函數(shù)v(Θ，，r)的基礎(chǔ)上三維地進(jìn)行。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式中，梯度脈沖在所有空間方向上這樣形成，使得第一穩(wěn)態(tài)信號(hào)是一個(gè)FISP信號(hào)而第二穩(wěn)態(tài)信號(hào)是一個(gè)PSIF信號(hào)，或者，所述梯度脈沖在所有空間方向上這樣形成，使得第一穩(wěn)態(tài)信號(hào)是一個(gè)真FISP信號(hào)而第二穩(wěn)態(tài)信號(hào)是一個(gè)T2*加權(quán)的真FISP信號(hào)。
在真FISP序列的情況下，所述梯度脈沖是雙極性的并相對(duì)于TR/2點(diǎn)對(duì)稱，或者在另一種可能的實(shí)施方式中是多極性的并相對(duì)于TR/2軸對(duì)稱，其中該梯度脈沖的平面內(nèi)容分別對(duì)于一個(gè)軸總地給出值零。
在這種情況下，可以在TR/2下采集一個(gè)可優(yōu)選地作為導(dǎo)航信號(hào)使用的回波信號(hào)。
在按照本發(fā)明的序列中，總體上梯度幅度的平方和應(yīng)該是常數(shù)。
分別通過(guò)半傅立葉方法再現(xiàn)第一和第二穩(wěn)態(tài)信號(hào)。
本方法的特征在于-短的T2時(shí)間處于毫秒范圍內(nèi)，-很短的回波時(shí)間TE1和TE2處于數(shù)百微秒的范圍內(nèi)，-很短的3D表的長(zhǎng)度處于數(shù)百微秒的范圍內(nèi)，-重復(fù)時(shí)間TR處于幾毫秒的范圍內(nèi)，-T2lang處于數(shù)十毫秒至秒的范圍內(nèi)。
此外，本發(fā)明還提供了一種適合于實(shí)施上述方法的裝置。


下面，借助于附圖所示優(yōu)選實(shí)施方式詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)、特征和特性。其中，圖1示意地示出一臺(tái)核自旋斷層造影儀，圖2A示意地示出具有在x和y方向上的投影梯度以及在層方向上的短3D表的DESS序列(英語(yǔ)為Double Echo in Steady State，雙回波穩(wěn)態(tài)序列)，圖2B示意地示出具有在所有三個(gè)空間方向上的投影梯度的DESS序列，圖2C示意地示出具有在x和y方向上的投影梯度以及在層方向上的短3D表的真FISP序列，圖2D示意地示出具有在所有三個(gè)空間方向上的投影梯度的真FISP序列，圖2E示意地示出具有在所有三個(gè)空間方向上的投影梯度的軸對(duì)稱的真FISP序列，圖3示意地示出將引入到所希望的T2圖像的穩(wěn)態(tài)信號(hào)相減的形式的組合，圖4示意地示出在SSFP序列以及其組合下的信號(hào)趨勢(shì)，該序列及其組合均依賴于T2弛豫時(shí)間，以及圖5示意地示出不同的在常規(guī)DESS序列中使用的和出現(xiàn)的信號(hào)變化。
具體實(shí)施例方式
圖1示出了用于按照本發(fā)明產(chǎn)生對(duì)象的核自旋圖像的核自旋斷層造影儀的示意圖。這里，核自旋斷層造影儀的構(gòu)造對(duì)應(yīng)于常規(guī)斷層造影儀的構(gòu)造。基本磁場(chǎng)磁鐵1產(chǎn)生時(shí)間上恒定的強(qiáng)磁場(chǎng)，使例如人體待查部位的對(duì)象的檢查區(qū)域中的核自旋極化或者對(duì)齊。核自旋共振測(cè)量所要求的基本磁場(chǎng)的高度均勻性被定義在球型測(cè)量空間M中，待檢查的人體部分被送入其中。為了對(duì)均勻性要求提供支持以及特別是消除時(shí)間上不變的影響，在合適的位置加裝了由鐵氧磁性材料制成的填隙片。時(shí)間上變化的影響通過(guò)由補(bǔ)償電源15控制的補(bǔ)償線圈2消除。
在基本磁場(chǎng)磁鐵1中安裝了一個(gè)由三個(gè)分繞組組成的圓柱型梯度線圈系統(tǒng)3。每個(gè)分繞組通過(guò)一個(gè)放大器14被提供電流以便在笛卡兒坐標(biāo)系中產(chǎn)生各方向上的線性梯度場(chǎng)。其中，梯度線圈系統(tǒng)3的第一分繞組產(chǎn)生x方向上的梯度Gx，第二分繞組產(chǎn)生y方向上的梯度Gy，而第三分繞組產(chǎn)生z方向上的梯度Gz。每個(gè)放大器14包括一個(gè)數(shù)模轉(zhuǎn)換器，該轉(zhuǎn)換器由一個(gè)序列控制器18控制，用于準(zhǔn)時(shí)地產(chǎn)生梯度脈沖。
在梯度線圈系統(tǒng)3內(nèi)有一個(gè)高頻天線4，它將由高頻功率放大器30給出的高頻脈沖變換成交變磁場(chǎng)，用于對(duì)待檢查對(duì)象或?qū)ο蟮拇龣z查部位進(jìn)行核激勵(lì)或者使核自旋對(duì)齊。高頻天線4還將上述核自旋發(fā)出的交變磁場(chǎng)，即通常由一個(gè)或多個(gè)高頻脈沖和一個(gè)或多個(gè)梯度脈沖組成的脈沖序列引起的核自旋回波信號(hào)，變換成電壓，通過(guò)放大器7送至高頻系統(tǒng)22的高頻接收通道8。該高頻系統(tǒng)22還包括發(fā)送通道9，在該通道9中產(chǎn)生用于激勵(lì)磁核共振的高頻脈沖。其中，各高頻脈沖根據(jù)由設(shè)備計(jì)算機(jī)20預(yù)先給出的脈沖序列在序列控制器18中用復(fù)數(shù)數(shù)列數(shù)字地表示出。該數(shù)序列作為實(shí)部和虛部通過(guò)各自的輸入12送至高頻系統(tǒng)22中的數(shù)模轉(zhuǎn)換器并從那送至發(fā)送通道9。在發(fā)送通道9中將該脈沖序列調(diào)制到高頻載波上，該載波的基本頻率對(duì)應(yīng)于測(cè)量空間中核自旋的諧振頻率。
通過(guò)發(fā)射接收轉(zhuǎn)換器6實(shí)現(xiàn)由發(fā)射運(yùn)行到接收運(yùn)行的轉(zhuǎn)換。高頻天線4在測(cè)量空間M中發(fā)射高頻脈沖來(lái)激勵(lì)核自旋，并掃描所產(chǎn)生的回波信號(hào)。相應(yīng)獲得的核共振信號(hào)在高頻系統(tǒng)22的接收通道8中被相位敏感地解調(diào)制，并分別通過(guò)各模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)變換成測(cè)量信號(hào)的實(shí)部和虛部。通過(guò)圖像計(jì)算機(jī)17從由此獲得的測(cè)量數(shù)據(jù)中再現(xiàn)出圖像。測(cè)量數(shù)據(jù)、圖像數(shù)據(jù)和控制程序的管理通過(guò)設(shè)備計(jì)算機(jī)20進(jìn)行。根據(jù)控制程序的預(yù)先規(guī)定，序列控制器18控制所需各脈沖序列的產(chǎn)生和對(duì)k空間的相應(yīng)掃描。其中，序列控制器18尤其控制梯度在時(shí)間上正確的接通、具有特定相位和幅度的高頻脈沖的發(fā)送以及核共振信號(hào)的接收。高頻系統(tǒng)22和序列控制器18的時(shí)間基準(zhǔn)由合成器19提供。產(chǎn)生核自旋圖像的相應(yīng)控制程序的選擇以及對(duì)產(chǎn)生的核自旋圖像的顯示通過(guò)終端21實(shí)現(xiàn)，該終端21包括一個(gè)鍵盤以及一個(gè)或多個(gè)顯示器。
按照本發(fā)明，利用由非常短的回波時(shí)間TE表征的非常快的穩(wěn)態(tài)序列來(lái)運(yùn)行核自旋斷層造影儀。按照本發(fā)明的序列在設(shè)備計(jì)算機(jī)20中實(shí)現(xiàn)并由序列控制器18執(zhí)行。
目的是，利用本發(fā)明的序列同時(shí)采集兩個(gè)主要在T2對(duì)比度中相互不同的穩(wěn)態(tài)自由進(jìn)動(dòng)信號(hào)(SSFP信號(hào))。通過(guò)兩個(gè)數(shù)據(jù)組的加權(quán)相減可以由此僅正(positiv)顯示具有非常短的T2的組織，在此，“非常短”意味著幾毫秒的范圍、優(yōu)選為一毫秒。這點(diǎn)將在下面進(jìn)一步解釋。
利用一個(gè)序列同時(shí)采集兩個(gè)核自旋共振信號(hào)的第一可能性在于應(yīng)用DESS(英語(yǔ)為Double Echo Steady State，DESS雙回波穩(wěn)態(tài))序列。
DESS將FISP序列與附加的PSIF序列的信號(hào)獲取相結(jié)合。在圖5中示出了常規(guī)的DESS序列。根據(jù)每個(gè)激勵(lì)脈沖α通過(guò)讀出梯度的第一再定相(rephasierenden)脈沖產(chǎn)生FISP回波。就這點(diǎn)而言，F(xiàn)ISP表示梯度回波序列。FISP激勵(lì)的橫向磁化向量的去相位和再定相的相位變化在圖5中用粗線示出。
FISP(英語(yǔ)為Fast Imaging with Steady Precession，具有穩(wěn)態(tài)進(jìn)動(dòng)的快速成像)的基本思路在于，將橫向磁化在信號(hào)讀出之后進(jìn)行修復(fù)并且用于下一個(gè)序列過(guò)程。通常僅FISP就已可以產(chǎn)生對(duì)具有不同T2組織的良好的對(duì)比度。不過(guò)，僅在T2還足夠長(zhǎng)或者回波時(shí)間TE被相應(yīng)短地選擇時(shí)，橫向磁化才在隨后的序列過(guò)程中可見(jiàn)。與該條件相關(guān)聯(lián)的是短重復(fù)時(shí)間TR的應(yīng)用。
PSIF是一個(gè)反向展開(kāi)的FISP序列(因此縮寫為“PSIF”)。在PSIF技術(shù)中利用了，每個(gè)HF脈沖不僅具有一個(gè)激勵(lì)的分量而且也具有一個(gè)再聚焦(refokussieren)分量。
如果觀察一個(gè)PSIF序列的多個(gè)激勵(lì)，則一個(gè)測(cè)量的激勵(lì)再聚焦地影響到前面測(cè)量的橫向成分(橫向磁化)PSIF激勵(lì)的橫向磁化向量的去相位和再定相的相位變化在圖5的下部用細(xì)線示出。產(chǎn)生用讀出梯度的第二再定相脈沖讀出的回波。因?yàn)橛玫谝患?lì)產(chǎn)生的PSIF信號(hào)直到第二激勵(lì)周期結(jié)束時(shí)才讀出，所以回波時(shí)間近似等于雙倍的重復(fù)時(shí)間。因此，PSIF具有特別高的T2權(quán)重。(嚴(yán)格地講PSIF不屬于梯度回波序列的類別；這里更多的是自旋回波序列。)除了其它的之外，本發(fā)明在于這樣修改DESS序列，使得通過(guò)同樣按照本發(fā)明的兩個(gè)得到的數(shù)據(jù)組(來(lái)自FISP的數(shù)據(jù)組S+和來(lái)自PSIF的數(shù)據(jù)組S-)的組合僅正顯示具有短T2的組織。
這一方面通過(guò)顯著地減小回波時(shí)間(S+的TE1和S-的TE2)而實(shí)現(xiàn)。利用非選擇性的HF激勵(lì)脈沖(在百微秒的范圍內(nèi)，與在層選擇HF脈沖下的數(shù)毫秒不同)得到短得多的回波時(shí)間。另一方面，使用投影再現(xiàn)方法，由此可以放棄常規(guī)的(在常規(guī)的自旋扭曲技術(shù)(Spin-Warp-Technik)框架內(nèi)費(fèi)時(shí)的)2D相位編碼表，同時(shí)僅須測(cè)量?jī)蓚€(gè)回波信號(hào)(S+和S-)的一半。
總之，這導(dǎo)致了在圖2A中示出的序列模式。出于以上提到的原因該修改后的DESS序列構(gòu)成了一個(gè)非?？斓姆€(wěn)態(tài)序列HF脈沖α是非層選擇的。采用了投影再現(xiàn)方法，因此可以放棄通常明顯更長(zhǎng)的2D相位編碼表。為了盡管如此也能得到薄層，在層方向上接通一個(gè)非常短(在數(shù)百微秒范圍內(nèi)，優(yōu)選為500μs)的3D表，其對(duì)被激勵(lì)的空間進(jìn)行相位編碼。這種的短3D表導(dǎo)致在層方向上較低的分辨率，不過(guò)這點(diǎn)在本發(fā)明的范圍內(nèi)是可以承受的。在特別短的相位編碼期間在x和y方向上同樣接通短的三角形的去相位和再定相梯度脈沖(Ade，Are)，其中通過(guò)條件Ade＞Are保證了各個(gè)信號(hào)S+以及S-只有在時(shí)間TE1之后以及僅在時(shí)間TE2＝2TR-TE1之前出現(xiàn)。在此，回波時(shí)間TE1以及TE2處于數(shù)百微秒范圍內(nèi)，優(yōu)選為300μs；重復(fù)時(shí)間TR處于數(shù)毫秒范圍內(nèi)，優(yōu)選為3ms。
在此，在一個(gè)序列過(guò)程中分別僅半個(gè)S+以及S-信號(hào)可見(jiàn)。這兩個(gè)半回波信號(hào)必須分別利用“半傅立葉方法”再現(xiàn)。就此而言，這里MRT圖像也在所謂的圖像空間中借助于傅立葉變換與所測(cè)量的MRT數(shù)據(jù)在k空間(頻率空間)中進(jìn)行關(guān)聯(lián)。不過(guò)，與二維或者三維傅立葉變換斷層造影不同，在投影再現(xiàn)的范圍內(nèi)緊接著層激勵(lì)將保持不變的梯度G轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)小的角度增量Δ，其中每次產(chǎn)生一個(gè)投影。因此，再現(xiàn)一個(gè)由N×N個(gè)像素組成的圖像要求N個(gè)獨(dú)立的投影，這些投影本身通過(guò)N個(gè)點(diǎn)定義。這樣按照極坐標(biāo)獲得的投影可以通過(guò)兩個(gè)正交的梯度Gx和Gy按照笛卡兒坐標(biāo)進(jìn)行描述，其中對(duì)一般性沒(méi)有限制地成立 在不明顯延長(zhǎng)序列長(zhǎng)度的條件下，可以在投影再現(xiàn)方法的范圍內(nèi)取代非常短的3D表在層方向上通過(guò)同時(shí)應(yīng)用按照?qǐng)D2B的第三投影梯度Gz進(jìn)行球形掃描，即利用梯度 其中，Θ，，r表示球坐標(biāo)，而v(Θ，，r)表示所采樣的軌道的對(duì)應(yīng)分布函數(shù)。在此增量按照定義的步長(zhǎng)ΔΘ，Δ進(jìn)行。
圖3中示出了所測(cè)量的數(shù)據(jù)組S+和S-在不受讀出梯度影響下的典型信號(hào)變化。所采集的回波信號(hào)S+和S-對(duì)于具有時(shí)間上較短的以及時(shí)間上較長(zhǎng)的橫向弛豫(T2kurz以及T2lang)的組織的幅度(Akurz，Alang)和弛豫時(shí)間以及對(duì)于基于序列的回波時(shí)間TE1和TE2的依賴性可以在數(shù)學(xué)上如下表達(dá)S+:=Akurz·eTE1T2kurz+Alang·eTE1T2lang]]>S-:=Alang·eTE2T2lang]]>典型的值是T2kurz＝1ms，T2lang＝60ms，在ADC讀出時(shí)間分別為1ms的條件下幅度Akurz＝Alang。
S-的數(shù)學(xué)表達(dá)不含有T2kurz的影響對(duì)應(yīng)于這樣的事實(shí)在S-的讀出時(shí)刻具有短T2的組織的橫向磁化已經(jīng)再次完全松馳了；與S+不同，后者在TE1之后經(jīng)歷了具有短T2常數(shù)的組織的明顯T2影響。這種T2影響(T2kurz)可以通過(guò)適當(dāng)?shù)膮?shù)選擇被從測(cè)量序列中提取出這樣選擇TE1和TE2，使得下式成立T2lang＞＞TE1，并且同時(shí)T2lang＞＞TE2則在相減S+-S-之后通過(guò)展開(kāi)在指數(shù)中帶有Alang以及T2lang的項(xiàng)，得到項(xiàng)TE2-TE1T2lang,]]>因?yàn)門E2-TE1T2lang<<1,]]>該項(xiàng)可以忽略。
因此，相減S+-S-得到“僅含T2kurz”的圖像
Δ:=Akurz·e-TE1T2kurz]]>其基本上在具有非常短的T2時(shí)間的組織中為正反差的。
在圖4中示出了信號(hào)趨勢(shì)Δ對(duì)于T2弛豫時(shí)間的依賴性。S+以及S-信號(hào)對(duì)T2的依賴性對(duì)于不同的回波時(shí)間TE1＝0.5ms和TE2＝6ms與兩條實(shí)線的曲線變化相對(duì)應(yīng)。差值信號(hào)(點(diǎn)曲線)在2至5ms范圍內(nèi)的非常短的T2弛豫時(shí)間下具有一個(gè)明顯的最大值。
也就是說(shuō)，對(duì)于具有非常短的T2弛豫時(shí)間的組織的顯示基于使用非常快的穩(wěn)態(tài)序列，在該穩(wěn)態(tài)序列中同時(shí)測(cè)量?jī)蓚€(gè)具有不同的T2權(quán)重的信號(hào)。這種序列不必一定通過(guò)修改后的DESS序列(按照?qǐng)D2A，2B)實(shí)現(xiàn)，作為第二可能性其也可以是根據(jù)真FISP采集技術(shù)利用不同的回波時(shí)間產(chǎn)生的兩個(gè)SSFP信號(hào)。
在圖2C中示出了一個(gè)這樣的混合真FISP SSFP序列。在一個(gè)非常短的非層選擇HF激勵(lì)脈沖之后在層方向上接通一個(gè)非常短的3D表，并且立刻隨后產(chǎn)生一個(gè)真FISP S1信號(hào)，該信號(hào)通過(guò)接通兩個(gè)雙極性投影梯度Gx和Gy在時(shí)間TR-TE2之后再次被再聚焦和T2*加權(quán)地讀出S2=S1·e-TR-TE2T2*]]>(出于清楚的原因省略了各個(gè)梯度脈沖的斜坡)。
在此，也使用了(二維)投影再現(xiàn)方法(Gx＝G sin，Gy＝G cos其中Gx2+Gy2＝常數(shù))，其中，為了產(chǎn)生真FISP信號(hào)S1和S2必須這樣設(shè)置雙極性，使得各個(gè)梯度平面積分在每個(gè)方向上為零ΣiGi·ti=0,]]>其中，Gi表示梯度幅度，而ti表示梯度持續(xù)時(shí)間，i＝x，y。
圖2D中的序列與圖2C中的序列的差別僅僅在于，投影再現(xiàn)是三維的。也就是說(shuō)，在掃描范圍內(nèi)的增量通過(guò)球坐標(biāo)Θ，實(shí)現(xiàn)，其中在方向i＝z上得到雙極性的對(duì)稱。
按照?qǐng)D2E，在三維投影再現(xiàn)方法中在所有三個(gè)空間方向Gx，Gy，Gz上多極性地(在這種情況下三個(gè)脈沖交替地)接通梯度，其中，一方面再次給出真FISP條件ΣiGi·ti=0]]>對(duì)于i＝x，y，z并且相對(duì)于兩個(gè)HF脈沖的中心軸(在TR/2下)出現(xiàn)序列的軸對(duì)稱。最后，在所述對(duì)稱軸的位置上形成一個(gè)附加的軸對(duì)稱回波信號(hào)S3=S1·e-TR2T2*]]>對(duì)該信號(hào)不一定必須進(jìn)行分析或者利用，但是可以將其用作導(dǎo)航信號(hào)?？偟膩?lái)說(shuō)，按照?qǐng)D2E的序列形成對(duì)運(yùn)動(dòng)敏感的信號(hào)采集。
如同按照?qǐng)D2A和2B的序列一樣，從具有按照?qǐng)D2C、2D或2E的序列的S1獲得的TE1圖像的對(duì)比度(例如，脂肪-韌帶-肌肉)非常小。從S2獲得的、與S1同時(shí)在TE2下拍攝的圖像具有與S1圖像類似的對(duì)比度，不過(guò)其中，具有非常短的橫向弛豫時(shí)間T2的組織的信號(hào)在時(shí)刻TE2由于T2衰變而完全消退。在此也可以通過(guò)對(duì)兩個(gè)數(shù)據(jù)組S1和S2的加權(quán)相減僅正顯示具有非常短T2的組織。
應(yīng)該指出的是，ADC讀出時(shí)間應(yīng)該在T2kurz的數(shù)量級(jí)上，以便使圖像中的分辨率損失通過(guò)對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)的非對(duì)稱T2濾波作用而保持為極小。出于該原因應(yīng)該利用高的讀出帶寬進(jìn)行測(cè)量。
此外還要注意，只有當(dāng)比值T1/T2不過(guò)高時(shí)才可以使用同時(shí)采集的SSFP信號(hào)S+，S-以及S1，S2，因?yàn)榉駝t穩(wěn)態(tài)信號(hào)(在非常短的T2時(shí)間的情況下)演變成簡(jiǎn)單的梯度回波信號(hào)并且信號(hào)S+，S-以及S1和S2消失。
最后還要提及，所提出的序列的回波時(shí)間與t=φ2πγδB0]]>在φ=π2]]>下相比要小，因此不出現(xiàn)干擾的“反對(duì)效應(yīng)”(δ＝3.3ppm是脂肪質(zhì)子相對(duì)于水質(zhì)子的化學(xué)偏移值)。
已知的是，在空間單元包含脂肪和水的位置上的梯度回波圖像，可以通過(guò)對(duì)于回波時(shí)間TE的磁化向量的不同相位狀態(tài)顯示出信號(hào)觸發(fā)偽影。不過(guò)，由于S-信號(hào)具有自旋回波特性，至于脂肪-水磁化，其對(duì)于S+信號(hào)總是具有翻轉(zhuǎn)的相位關(guān)系。
一種一般地從一開(kāi)始就去掉這種觸發(fā)偽影的可能性在于，例如使用非常短的頻譜選擇、但非位置選擇的所謂的1λ1-1λ2-HF激勵(lì)脈沖，該脈沖具有在翻轉(zhuǎn)和返回脈沖(例如九λ1＝0°，λ2＝130°)之間的合適的相位狀態(tài)λ。
權(quán)利要求
1.一種用于在磁共振斷層造影成像中確定具有短T2時(shí)間的組織的T2加權(quán)圖像的方法，其特征在于，在具有非層選擇高頻激勵(lì)脈沖的穩(wěn)態(tài)自由進(jìn)動(dòng)序列以及投影再現(xiàn)方法的范圍內(nèi)，每個(gè)序列過(guò)程分別讀出半個(gè)回波形式的第一穩(wěn)態(tài)信號(hào)以及另一個(gè)具有很短回波時(shí)間TE1和TE2＝2TR-TE1的半個(gè)回波形式的第二穩(wěn)態(tài)信號(hào)，并且將它們通過(guò)加權(quán)相加這樣組合，使得在所述序列的基礎(chǔ)上得到具有短T2時(shí)間的組織的磁共振斷層造影圖像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述投影再現(xiàn)方法在層方向上結(jié)合非常短的3D表二維地進(jìn)行。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述投影再現(xiàn)方法在以Θ，φ，r為球坐標(biāo)的球狀分布函數(shù)v(Θ，φ，r)的基礎(chǔ)上三維地進(jìn)行。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在所有空間方向上這樣形成梯度脈沖，使得第一穩(wěn)態(tài)信號(hào)是一個(gè)FISP信號(hào)而第二穩(wěn)態(tài)信號(hào)是一個(gè)PSIF信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在所有空間方向上這樣形成梯度脈沖，使得第一穩(wěn)態(tài)信號(hào)是一個(gè)真FISP信號(hào)而第二穩(wěn)態(tài)信號(hào)是一個(gè)T2*加權(quán)的真FISP信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述梯度脈沖是雙極性的并相對(duì)于TR/2點(diǎn)對(duì)稱。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述梯度脈沖是多極性的并相對(duì)于TR/2軸對(duì)稱，其中該梯度脈沖的平面內(nèi)容分別對(duì)于一個(gè)軸總地給出值零。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，在TR/2下采集一個(gè)用作導(dǎo)航信號(hào)的回波信號(hào)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，梯度幅度的平方和是常數(shù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，分別通過(guò)半傅立葉方法再現(xiàn)所述第一和第二穩(wěn)態(tài)信號(hào)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述短T2時(shí)間處于毫秒范圍內(nèi)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述很短的回波時(shí)間TE1和TE2處于數(shù)百微秒的范圍內(nèi)。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，很短的3D表的長(zhǎng)度處于數(shù)百微秒的范圍內(nèi)。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，重復(fù)時(shí)間TR處于幾毫秒的范圍內(nèi)。
15.根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，T2lang處于數(shù)十毫秒至秒的范圍內(nèi)。
16.一種用于實(shí)施根據(jù)權(quán)利要求1至15所述的方法的裝置。
全文摘要
本發(fā)明一般地涉及一種核自旋斷層造影(同義詞為磁共振斷層造影，MRT)，如其在醫(yī)學(xué)中用于檢查患者。在此，本發(fā)明尤其涉及一種用于在MRT成像中確定具有短T2時(shí)間的組織的T2加權(quán)圖像的方法，其特征在于，在具有非層選擇的HF激勵(lì)脈沖的穩(wěn)態(tài)自由進(jìn)動(dòng)序列以及投影再現(xiàn)方法的范圍內(nèi)，每個(gè)序列流程分別讀出按照半個(gè)回波形式的第一穩(wěn)態(tài)信號(hào)以及按照另一個(gè)具有非常短的回波時(shí)間TE
文檔編號(hào)G01R33/561GK1711965SQ20051007798
公開(kāi)日2005年12月28日 申請(qǐng)日期2005年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月16日
發(fā)明者邁克爾·戴姆林 申請(qǐng)人:西門子公司