專利名稱：Ssfp脈沖序列中的相位循環(huán)方法和磁共振成像設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及梯度回波系統(tǒng)的SSFP脈沖序列中的相位循環(huán)方法，其中在下一RF激勵之前由該梯度磁場在TR中產(chǎn)生橫向磁化(lateralmagnetization)的相移，并涉及一種使用該相位循環(huán)方法的磁共振成像設(shè)備。
背景技術(shù)：
在梯度回波系統(tǒng)中在下一RF激勵之前退回由該梯度磁場在TR中所產(chǎn)生橫向磁化的相移的SSFP脈沖序列通常稱為FISP(具有穩(wěn)態(tài)進動的快速成像)或FIESTA(采用穩(wěn)態(tài)獲取的快速成像)。FISP容易受到不均勻場的影響，并且已知容易在該圖像上產(chǎn)生帶狀的低信號區(qū)域，稱為帶偽跡(Band Artifact)。對于一個激勵，普通FISP的該RF傳輸相位以0-180-0-180(度)重復(fù)，其產(chǎn)生穩(wěn)態(tài)(SSFP穩(wěn)態(tài)自由進動)。
用于解決該FISP中的帶偽跡的已知方法是相位循環(huán)方法，其在參考文獻1中有描述。
例如，當為2Nex(添加物的數(shù)目)時，在0-0-0-0(度)的RF傳輸相位得到圖像，然后在0-180-0-180(度)的RF傳輸相位得到另一個圖像，將這兩個圖像組合以降低該帶偽跡。每一RF傳輸相位的增量為0和180度。
通過類似的方式，當為3Nex時，將在0-0-0-0(度)、0-120-240-0-120-240(度)、0-240-120-0-240-120(度)三個RF傳輸相位得到的圖像組合，以降低該帶偽跡。在這種情況下，該RF傳輸相位的增量為0、120和240度。
當為4Nex時，0-0-0-0(度)，將在0-90-180-270(度)、0-180-0-180(度)、0-270-180-90(度)四個RF傳輸相位得到的圖像組合，以降低該帶偽跡。在這種情況下，該RF傳輸相位的增量為0、90、180和270度。
圖7所示的示意圖描述了在常規(guī)相位循環(huán)方法中，用于每一激勵的該RF傳輸相位的增量，其繪于二維平面上。如圖中所示，在該常規(guī)相位循環(huán)方法中，根據(jù)添加物的數(shù)量(Nex)，將一個360度的周期不均勻地分割，以確定RF傳輸相位的增量。通過RF傳輸相位移位的增量進行多次采樣可以移動所獲得多個圖像中所產(chǎn)生的帶偽跡的位置，并且這樣采樣的圖像的組合可以導致所產(chǎn)生的帶偽跡的減少。
參考文獻1JP-A-2004-121466。
然而在常規(guī)的相位循環(huán)方法中，當不均勻的磁場相對不是很嚴重并且Nex較小時，例如為2Nex，在圖像中央上就產(chǎn)生顯著的帶偽跡，導致的問題就是，該帶偽跡減少通常不足。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種用于SSFP脈沖序列的相位循環(huán)方法以及一種磁共振成像設(shè)備，當磁場的不均性相對比較滿意并且Nex較小時，其肯定能夠減少該圖像中央的帶偽跡。
為了解決上述問題以實現(xiàn)該目標，根據(jù)本發(fā)明第一方面的用于在SSFP脈沖序列中使用的該相位循環(huán)方法，其中在下一個RF激勵之前退回通過該梯度磁場在該TR中所產(chǎn)生的橫向磁化的相移，特征在于根據(jù)RF傳輸相位與產(chǎn)生該帶偽跡的相移量之間的關(guān)系，將在該零相移周圍產(chǎn)生該帶偽的RF傳輸相位跡識別為不可使用的RF傳輸相位；以及通過使用不同于所述不可使用的RF傳輸相位的多個RF傳輸相位執(zhí)行相位循環(huán)方法。
根據(jù)本發(fā)明，將在相移量為零的附近產(chǎn)生帶偽跡的該RF傳輸相位識別為不可使用的RF傳輸相位，使得使用多個可使用的RF傳輸相位來執(zhí)行該相位循環(huán)，而不使用那些不可使用的RF傳輸相位，以肯定地減少在相移量為零的附近(即在該圖像中央周圍)所產(chǎn)生的帶偽跡。
根據(jù)本發(fā)明第二方面的用于在SSFP脈沖序列中的該相位循環(huán)方法，特征在于不同于該不可使用的RF傳輸相位的多個RF傳輸相位中的至少一個RF傳輸相位在該傳輸相位的增量為180度的地方使用0-180-0-180(度)的重復(fù)。根據(jù)本發(fā)明，多個RF傳輸相位中至少一個在該圖像中央周圍的信號強度更高的地方使用0-180-0-180(度)的RF傳輸相位，從而可以肯定地實現(xiàn)該圖像中央附近的帶偽跡的減少。
根據(jù)本發(fā)明第三方面的用于在SSFP脈沖序列中的該相位循環(huán)方法，特征在于該多個RF傳輸相位所具有的值使得每一傳輸相位的增量在180度左右的二維平面不等地劃分二維平面。根據(jù)本發(fā)明，該多個RF傳輸相位的增量使得每一傳輸相位的增量所具有的值在180度的二維平面的中央上不均勻地劃分二維平面，以肯定地分散通過每一RF傳輸相位得到的該圖像中帶偽跡的位置。
在根據(jù)本發(fā)明第四方面的用于在SSFP脈沖序列中的該相位循環(huán)方法中，多個RF傳輸相位具有根據(jù)下式設(shè)置的傳輸相位的每一增量當n＝1時，相位＝180度；當N為奇數(shù)時，相位＝2×180度×(n-1)/N；當N為偶數(shù)時，相位＝2×180度×(n-1)/(N+1)。
其中N是Nex的數(shù)目，n是掃描中Nex的標引1、2、3......。
在根據(jù)本發(fā)明第五方面的用于在SSFP脈沖序列中的該相位循環(huán)方法中，如果相位循環(huán)的Nex(添加物的數(shù)目)是偶數(shù)，那么通過傳輸相位的增量為180±α(其中α為給定數(shù))的一對RF傳輸相位合成該多個RF傳輸相位。根據(jù)本發(fā)明，使用由傳輸相位的增量為180度±α的多對RF傳輸相位組成的組來肯定地分散通過每一RF傳輸相位得到的該圖像中帶偽跡的位置。
在根據(jù)本發(fā)明第六方面的用于在SSFP脈沖序列中的該相位循環(huán)方法中，多個RF傳輸相位具有根據(jù)下式設(shè)置的傳輸相位的每一增量當N為偶數(shù)時，相位＝2×180度×(n+1)/(N+3)。
其中N是Nex的數(shù)目，n是掃描中Nex的標引1、2、3......。
根據(jù)本發(fā)明第七方面的一種磁共振成像設(shè)備，其使用該相位循環(huán)方法用于通過將對象內(nèi)的自旋設(shè)置為SSFP狀態(tài)得到多個視圖中的回波數(shù)據(jù)，其特征在于根據(jù)該RF傳輸相位與產(chǎn)生該帶偽跡的相移量之間的關(guān)系，將在該零相移周圍產(chǎn)生該帶偽跡的該RF傳輸相位識別為不可使用的RF傳輸相位；以及通過使用不同于所述不可使用的RF傳輸相位的多個RF傳輸相位執(zhí)行相位循環(huán)方法。根據(jù)本發(fā)明，將可在相移量為零的附近產(chǎn)生帶偽跡的該RF傳輸相位識別為不可使用的RF傳輸相位，使得避免使用該不可使用的RF傳輸相位，并且使用多個任何其它RF傳輸相位來執(zhí)行該相位循環(huán)，以肯定地減少在相移量為零的附近(即在該圖像中央周圍)所產(chǎn)生的帶偽跡。
根據(jù)本發(fā)明第八方面的一種磁共振成像設(shè)備，其使用該相位循環(huán)方法用于通過將對象內(nèi)的自旋設(shè)置為SSFP狀態(tài)得到多個視圖中的回波數(shù)據(jù)，其特征在于通過在RF傳輸相位的增量為0度的地方，使用不同于該0-0-0-0(度)重復(fù)之外的多個RF傳輸相位來執(zhí)行該相位循環(huán)。根據(jù)本發(fā)明，不使用在相移量為零的附近產(chǎn)生帶偽跡的該0-0-0-0(度)的傳輸相位，而將多個任何其它的RF傳輸相位用于該相位循環(huán)，以肯定地減少在相移量為零的附近(即在該圖像中央周圍)所產(chǎn)生的帶偽跡。
根據(jù)本發(fā)明第九方面的一種磁共振成像設(shè)備，其特征在于不同于該不可使用的RF傳輸相位的多個RF傳輸相位中的至少一個RF傳輸相位在傳輸相位的增量為180度的地方使用0-180-0-180(度)的重復(fù)。根據(jù)本發(fā)明，多個RF傳輸相位中至少一個使用在該圖像中央周圍具有更高信號強度的0-180-0-180(度)的RF傳輸相位，以肯定地減少該圖像中央附近的帶偽跡。
根據(jù)本發(fā)明第十方面的一種磁共振成像設(shè)備，其特征在于該多個RF傳輸相位所具有的值使得每一傳輸相位的增量在二維平面的180°附近不等地劃分二維平面。根據(jù)本發(fā)明，多個RF傳輸相位的增量使得每一傳輸相位的增量所具有的值在180度的二維平面的中央處不等地劃分二維平面，以肯定地分散通過每一RF傳輸相位得到的該圖像中帶偽跡的位置。
根據(jù)本發(fā)明第十一方面的一種磁共振成像設(shè)備，其特征在于該多個RF傳輸相位具有的傳輸相位的每一增量是根據(jù)下面的等式設(shè)置的當n＝1時，相位＝180度；當N為奇數(shù)時，相位＝2×180度×(n-1)/N；當N為偶數(shù)時，相位＝2×180度×(n-1)/(N+1)。
其中N是Nex的數(shù)目，n是掃描中Nex的標引1、2、3......。
根據(jù)本發(fā)明第十二方面的一種磁共振成像設(shè)備，其特征在于如果相位循環(huán)的Nex(添加物的數(shù)目)是偶數(shù)，那么通過傳輸相位的增量為180±α(其中α為給定數(shù))的一對RF傳輸相位合成該多個傳輸相位。根據(jù)本發(fā)明，使用由傳輸相位的增量為180度±α的多對RF傳輸相位組成的組來肯定地分散通過每一RF傳輸相位得到的該圖像中帶偽跡的位置。
根據(jù)本發(fā)明第十三方面的一種磁共振成像設(shè)備，其特征在于該多個RF傳輸相位具有的傳輸相位的每一增量是根據(jù)下面的等式設(shè)置的當N為偶數(shù)時，相位＝2×180度×(n+1)/(N+3)。
其中N是Nex的數(shù)目，n是掃描中Nex的標引1、2、3......。
根據(jù)本發(fā)明用于在SSFP脈沖序列中的該相位循環(huán)方法和該磁共振成像設(shè)備，將在相移量為零的附近產(chǎn)生帶偽跡的該RF傳輸相位、更具體地將0-0-0-0(度)識別為不可使用的RF傳輸相位，以不使用該不可使用的RF傳輸相位，而使用多個任何其它的RF傳輸相位來進行該相位循環(huán)，從而本發(fā)明可以提供用于在SSFP脈沖序列中使用的該相位循環(huán)方法和該磁共振成像設(shè)備，當磁場不均勻性相對滿意并且Nex較小時，其肯定能夠減少該圖像中央附近的帶偽跡。
根據(jù)本發(fā)明的用于在SSFP脈沖序列中使用的該相位循環(huán)方法和該磁共振成像設(shè)備特別適合于這樣的情況該FOV(視場)中的靜態(tài)場不均勻性相對比較滿意，并且Nex較小，諸如檢查頭部時。
由下面結(jié)合附圖對本發(fā)明優(yōu)選實施例的描述中，可以清楚本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點。


圖1所示為描述本發(fā)明原理的示意圖，表示關(guān)于FISP中的相移量的信號強度；圖2所示為描述本發(fā)明原理的示意圖，表示關(guān)于0-0-0-0(度)時FISP中的相移量的信號強度；圖3所示的示意圖描述了根據(jù)本發(fā)明的實施例，用于該相位循環(huán)方法中每一激勵的該RF傳輸相位的增量，其繪于二維平面上；圖4所示的示意圖表示根據(jù)本發(fā)明的合成圖像的該信號強度與根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的合成圖像的該信號強度之間的比較；圖5所示為根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的磁共振成像設(shè)備的示意框圖；圖6所示為描述SSFP狀態(tài)中的掃描脈沖序列的示意圖；
圖7所示的示意圖描述了在常規(guī)相位循環(huán)方法中，用于每一激勵的該RF傳輸相位的增量，其繪于二維平面上。
具體實施例方式
下面將參照附圖更詳細地描述根據(jù)本發(fā)明的在SSFP脈沖序列中使用的該相位循環(huán)方法以及該磁共振成像設(shè)備的實施例。應(yīng)該注意到，本發(fā)明并不限于所提供的該實施例。
在描述該實施例之前將描述根據(jù)本發(fā)明的相位循環(huán)方法的主要概念。本發(fā)明的特征在于根據(jù)RF傳輸相位與產(chǎn)生該帶偽跡的相移量之間的關(guān)系，將在該零相移周圍產(chǎn)生該帶偽跡的RF傳輸相位識別為不可使用的RF傳輸相位；以及通過使用不同于所述不可使用的RF傳輸相位的多個RF傳輸相位執(zhí)行相位循環(huán)方法。
等式(1)是所熟知的用于FISP的信號強度的等式。S代表該信號強度，TR代表該重復(fù)時間，T1和T2代表弛豫時間。
S＝M0(1-E1)E2 sinA/(1-E1E2-cosA(E1-E2)......(1)其中E1＝exp{-TR/T1}，并且E2＝exp{-TR/T2}。
現(xiàn)在我們在下面的條件下按照所示等式(1)得到熟知的用于FISP信號強度的該等式?，F(xiàn)在定義Z軸為主場方向；通過考慮X軸方向上的PF將Flip Angle定義為A；將TR內(nèi)橫向磁化中產(chǎn)生的相移量定義為B，其例如由靜態(tài)場的不均勻性產(chǎn)生。然后通過解算該旋轉(zhuǎn)坐標系統(tǒng)中的Bloch等式，就可以得到穩(wěn)態(tài)中的橫向磁化mySSFP和mxSSFP、緊接著激勵之后的該FID的橫向磁化myFID和mxFID，如下mySSFP＝M0(1-E1)(E2sinAcosB+E2E2sinA)/(C3-C4)......(2)amxSSFP＝M0(1-E1)E2sinAsinB/(C3-C4)......(2)bmyFID＝-M0(1-E1)(1+E2cosB)sinA/(C3-C4)......(2)cmyFID＝mxSSFP......(2)d其中C3＝(1-E1cosA)(1+E2cosB)，并且C4＝E2(E1-cosA)(E2+cosB)。
上面的等式(2)是具有產(chǎn)生所考慮的橫向磁化的相移的該FISP信號強度。在上面的等式(2)b中取B＝0，就可以得到熟知的FISP信號強度等式(1)。
圖1所示為關(guān)于該FISP中的相移量的信號強度。在該圖中，所示為當弛豫時間T1＝T2＝300ms、TR＝20ms并且A＝90度時，關(guān)于相移量B的信號強度。在該圖中，其中該信號強度在相移高絕對值區(qū)域中減小的地方表示該帶偽跡。注意到，等式(2)為按照0-180-0-180(度)重復(fù)所解算得到的該RF傳輸相位的結(jié)果，其是FISP的一般傳輸相位。在下面的描述中，將簡單地描述該RF傳輸相位的重復(fù)，諸如0-180-0-180(度)。
如從圖1中可以清楚看到，當該RF傳輸相位為0-180-0-180(度)時，即RF傳輸相位的增量為180度時，那么該信號強度在相移量為零的附近區(qū)域(對應(yīng)于圖像的中央附近)中更高，并且在相移的絕對值超過100的地方(圖像的周邊)可以產(chǎn)生該帶偽跡。
接下來，當沒有RF傳輸相位的增量時，用于0-0-0-0(度)的該信號強度的等式可以簡化為等式(3)mySSFP＝-M0(1-E1)(E2sinAcosB+E2E2sinA)/(C1-C2)......(3)amxSSFP＝-M0(1-E1)E2sinAsinB/(C1-C2)......(3)bmyFID＝-M0(1-E1)(1-E2cosB)sinA/(C1-C2)......(3)cmyFID＝mxSSFP......(3)d其中C1＝(1-E1cosA)(1-E2cosB)，并且C2＝E2(E1-cosA)(E2-cosB)。
圖2所示為當0-0-0-0(度)時，F(xiàn)ISP中關(guān)于該相移量的信號強度。在該附圖中，可以看到，該帶偽跡出現(xiàn)在圖像中央，其中該相移量B為零為接近為零，即在該均勻性相對比較滿意的地方。
影響TR中該橫向磁化的相移量與該相位循環(huán)中每一激勵的該RF傳輸相位的增量相同。這是因為在該相位循環(huán)方法中，RF傳輸相位是變化的而同時該接收相位也向其調(diào)諧，當在旋轉(zhuǎn)坐標系中考慮時，這兩個相位是相等的。常規(guī)相位循環(huán)方法試圖改變該帶偽跡的位置，以將分別在不同位置具有帶偽跡的圖像組合，以減少帶偽跡。換言之，常規(guī)方法僅僅考慮位移帶偽跡的位置，而其并沒有考慮帶偽跡的產(chǎn)生位置。
現(xiàn)在在常規(guī)相位循環(huán)方法中，當場的不均勻性相對比較滿意，并且Nex較小，例如為2Nex時，在圖像的中央產(chǎn)生顯著的帶偽跡，導致出現(xiàn)的問題就是該帶偽跡通常沒有顯著減少。
本發(fā)明的發(fā)明人考慮到圖1和2的結(jié)果，并且結(jié)合常規(guī)相位循環(huán)方法只是試圖位移帶偽跡的事實，總結(jié)出在常規(guī)相位循環(huán)方法中所出現(xiàn)的問題(當場不均勻性相對比較滿意并且Nex較小時產(chǎn)生的帶偽跡)有三個原因1)常規(guī)相位循環(huán)方法總是在零相位傳輸0-0-0-0(度)獲取數(shù)據(jù)；2)當Nex較小時，該合成圖像中0-0-0-0(度)的數(shù)據(jù)貢獻增加；和3)沒有考慮該帶偽跡的產(chǎn)生位置。
根據(jù)本發(fā)明的相位循環(huán)方法因此根據(jù)通過等式(2)確定的RF傳輸相位與產(chǎn)生該帶偽跡的相移量之間的關(guān)系，將在該零相移量周圍產(chǎn)生帶偽跡的該RF傳輸相位識別為不可使用的RF傳輸相位，以將多個不同于該0-0-0-0(度)的RF傳輸相位用于該相位循環(huán)方法。
因此，當該傳輸相位的增量為180度時，多個RF傳輸相位中至少一個RF傳輸相位使用0-180-0-180(度)的重復(fù)。如圖1中所示，該0-180-0-180(度)的RF傳輸相位在相移量為零的附近區(qū)域(對應(yīng)于圖像的中央)中具有高的信號強度，并且在該圖像周邊產(chǎn)生該帶偽跡，那么該RF傳輸相位對于降低該帶偽跡最有效。
另外，設(shè)置在常規(guī)相位循環(huán)方法中均勻地劃分二維平面的該RF傳輸相位的增量為一值，以便在根據(jù)本發(fā)明的相位循環(huán)方法中二維平面被不均勻地劃分大約180度的二維平面。
現(xiàn)有技術(shù)的該RF傳輸相位的增量可以表述為等式(4)，而根據(jù)本發(fā)明的該RF傳輸相位的增量例如可以表述為下面的等式(5)相位＝2×180度×(n-1)/N ......(4)其中N是Nex的數(shù)目，n是掃描中Nex的標引1、2、3......。
當n＝1時，相位＝180度；當N為奇數(shù)時，相位＝2×180度×(n-1)/N；當N為偶數(shù)時，相位＝2×180度×(n-1)/(N+1)......(5)實際上，根據(jù)本發(fā)明的該RF傳輸相位的增量可以與常規(guī)方法的增量進行比較如下Nex＝2時，現(xiàn)有技術(shù)為0，180本發(fā)明為180，120；Nex＝3時，現(xiàn)有技術(shù)為0，120，240本發(fā)明為180，120，240；
Nex＝4時，現(xiàn)有技術(shù)為0，90，180，270本發(fā)明為180，72，144，216；Nex＝5時，現(xiàn)有技術(shù)為0，72，144，216，288本發(fā)明為180，72，144，216，288。
圖3所示為根據(jù)本發(fā)明的實施例，該相位循環(huán)方法中對于每一激勵的該RF傳輸相位的增量的示意圖，其繪于二維平面上。由于在180度的該傳輸相位附近執(zhí)行該相位循環(huán)，根據(jù)在圖像中央不太可能具有帶偽跡的圖像合成圖像，其具有逐漸移位的帶偽跡。通過這種方式，就不可能使用較小的Nex看到該帶偽跡。
現(xiàn)在參照圖4，其將根據(jù)本發(fā)明的合成圖像的信號強度與根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的合成圖像的信號強度進行比較，作為實例將要描述實際上在2Nex的情況下，該圖像中央中帶偽跡的降低。在現(xiàn)有技術(shù)中，使用在該圖像的中央(零相移附近)具有較低信號強度的0-0-0-0(度)RF傳輸相位，并且將該0-0-0-0(度)RF傳輸相位加到另一個0-180-0-180(度)RF傳輸相位，以產(chǎn)生合成圖像。在該合成圖像中，因此在該零相移附近形成低信號強度區(qū)域(帶偽跡的產(chǎn)生)。
另一方面，本發(fā)明使用在零相移附近(對應(yīng)于圖像的中央?yún)^(qū)域)具有強的信號強度并且在該圖像的周邊區(qū)域具有弱信號強度的0-180-0-180(度)RF傳輸相位，以將其加到同樣在零相移附近(對應(yīng)于圖像的中央?yún)^(qū)域)具有強的信號強度并且在該圖像的中央?yún)^(qū)域之外具有弱的信號強度的0-120-240-0(度)RF傳輸相位，以產(chǎn)生合成圖像。通過這種方式，在該合成圖像中零相移區(qū)域附近沒有形成低信號強度區(qū)域(帶偽跡的產(chǎn)生)。換言之，即使當該場不均勻性相對比較滿意并且Nex較小時，也可以肯定地減少圖像中央?yún)^(qū)域附近的帶偽跡。
在前面的描述中，已經(jīng)描述的實例將至少一個0-180-0-180(度)用于該RF傳輸相位。當相位循環(huán)中的Nex(添加物的數(shù)目)為偶數(shù)時，可以通過具有關(guān)系為傳輸相位的增量為180±α(其中α為給定數(shù))的一對RF傳輸相位的組組成該多個RF傳輸相位。在所示實例的等式(5)中，即使Nex為偶數(shù)時，通常獲取RF傳輸相位180度增量的數(shù)據(jù)，然而，如等式(6)中所示，數(shù)據(jù)可以180度對稱地放置，諸如Nex＝2144，216，和Nex＝4103，154，206，257(度)。通過這樣設(shè)置該RF傳輸相位，當該場不均勻性相對比較滿意并且Nex較小時，可以肯定地減少圖像中央?yún)^(qū)域附近的帶偽跡。
當N為偶數(shù)時，相位＝2×180度×(n+1)/(N+3)......(6)。
接下來將描述根據(jù)本發(fā)明應(yīng)用前述相位循環(huán)方法的磁共振成像設(shè)備的示范實施例。圖5所示為根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的磁共振成像設(shè)備的示意框圖。該設(shè)備是示范性的實施例。該設(shè)備的裝置描述了關(guān)于根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的示范實施例。
如圖中所示，該設(shè)備包括磁系統(tǒng)100。該磁系統(tǒng)100具有主場線圈單元102、梯度線圈單元106、和RF線圈單元108。這些線圈單元大致是圓柱形，并且同軸地放置。安放在機架500上所要成像的對象通過在圖中未示出的載運裝置將被載入載出該磁系統(tǒng)100大概為圓柱形的孔。
該主場線圈單元102在該磁系統(tǒng)100的中心內(nèi)產(chǎn)生靜態(tài)場。該靜態(tài)場的方向近似平行于該對象1的身體。換言之，其形成一個水平場。該主場線圈單元102例如可以由超導線圈形成。
該梯度線圈單元106在三個軸上，也就是在片層軸、相位軸和頻率軸上產(chǎn)生三個梯度場，其彼此相互垂直，以使得該靜態(tài)場強度具有梯度。當將靜態(tài)場空間中的該相互垂直的坐標軸定義為X、Y和Z軸時，任何一個軸都可以是該片層軸。在這種情況下，剩下兩個軸中其中之一是相位軸而另一個是頻率軸。該片層、相位和頻率軸可以關(guān)于X、Y和Z軸具有給定度數(shù)的傾斜，只要保持這種垂直關(guān)系。在根據(jù)本發(fā)明的該設(shè)備中，Z軸定義為該對象1的身體軸。
該片層軸方向上的梯度場定義為片層梯度場。該相位軸方向上的梯度場定義為相位編碼梯度場。該頻率軸方向上的梯度場定義為讀出梯度場。該讀出梯度場是頻率編碼梯度場的同義詞。為了實現(xiàn)這種梯度場的產(chǎn)生，該梯度線圈單元106包括三個梯度線圈系統(tǒng)，其在圖軸未示出。該梯度場也可以簡稱為梯度。
該RF線圈單元108產(chǎn)生用于激勵該靜態(tài)場中對象1身體內(nèi)自旋的高頻場。在下面的描述中，高頻場的產(chǎn)生也稱為RF激勵信號的傳輸。該RF激勵信號也稱為RF脈沖。通過該RF線圈單元108接收由該受激自旋產(chǎn)生的電磁波，也就是該磁共振信號。磁共振信號是頻率域的信號，即傅立葉空間信號。相位軸方向以及頻率軸方向上的梯度對兩個軸向上的磁共振信號進行編碼，并且信號將得到為二維傅立葉空間中的信號。該相位編碼梯度和該讀出梯度將確定該二維傅立葉空間中信號的采樣位置。
梯度驅(qū)動單元130與該梯度線圈單元106連接。該梯度驅(qū)動單元130向該梯度線圈單元106提供驅(qū)動信號，以產(chǎn)生梯度場。該梯度驅(qū)動單元130具有三個驅(qū)動電路，其在圖中未示出，分別對應(yīng)于該梯度線圈單元106中的三個梯度線圈系統(tǒng)。
RF驅(qū)動單元140與該RF線圈單元108連接。該RF驅(qū)動單元140向該RF線圈單元108提供驅(qū)動信號，以傳輸RF脈沖，激勵對象1體內(nèi)的自旋。數(shù)據(jù)獲取單元150也與該RF線圈單元108連接。該數(shù)據(jù)獲取單元150將由該RF線圈單元108接收到的接收信號收集為數(shù)字數(shù)據(jù)。
該梯度驅(qū)動單元130、RF驅(qū)動單元140以及數(shù)據(jù)獲取單元150與順序控制器單元160連接。該順序控制器單元160控制該梯度驅(qū)動單元130以及該數(shù)據(jù)獲取單元150，以執(zhí)行磁共振信號的獲取。
該順序控制器單元160例如可以由計算機組成。該順序控制器單元160具有存儲器，但是在該圖中未示出。該存儲器存儲在該順序控制器單元160中使用的程序和各種數(shù)據(jù)。可以通過執(zhí)行存儲在該存儲器中的程序的計算機來實現(xiàn)該順序控制器單元160的功能。
該數(shù)據(jù)獲取單元150的輸出節(jié)點與數(shù)據(jù)處理單元170連接。通過該數(shù)據(jù)獲取單元150收集的數(shù)據(jù)被饋送到該數(shù)據(jù)處理單元170。該數(shù)據(jù)處理單元170例如可以由計算機形成。該數(shù)據(jù)處理單元170具有存儲器，但是在該圖中未示出。該存儲器存儲在該數(shù)據(jù)處理單元170中使用的程序和各種數(shù)據(jù)。
該數(shù)據(jù)處理單元170與該順序控制器單元160連接。該數(shù)據(jù)處理單元170高于該順序控制器單元160，并對其進行管理。可以通過執(zhí)行存儲在該存儲器中的程序的數(shù)據(jù)處理單元170來實現(xiàn)該設(shè)備的功能。
該數(shù)據(jù)處理單元170將該數(shù)據(jù)獲取單元150收集的數(shù)據(jù)存儲在該存儲器中。在該存儲器中形成數(shù)據(jù)空間。該數(shù)據(jù)空間可以對應(yīng)于二維傅立葉空間(k-space)。該數(shù)據(jù)處理單元170可以對k-space空間中的數(shù)據(jù)執(zhí)行二維傅立葉逆變換，以重構(gòu)圖像。
該數(shù)據(jù)處理單元170與顯示單元180和操作控制臺190連接。該顯示單元180例如可以由圖形顯示裝置等形成。該操作控制臺190例如可以由配備有指點裝置的鍵盤等形成。
該顯示單元180可以顯示所重構(gòu)的圖像和從該數(shù)據(jù)處理單元170提供的各種信息。該操作控制臺190可以由用戶操作，以幫助將任何命令指令和信息輸入到該數(shù)據(jù)處理單元170中。用戶可以通過該顯示單元180和操作控制臺190與該設(shè)備交互。
圖6所示為該SSFP狀態(tài)中掃描的脈沖序列。該脈沖序列從左向右處理。在該附圖中，(1)表示該RF信號的脈沖序列，(2)至(4)表示梯度場的脈沖序列。(2)是該片層梯度，(3)是該頻率編碼梯度，(4)是該相位編碼梯度。這里應(yīng)該注意到，通常以恒定強度的磁場應(yīng)用該靜態(tài)場。
如該附圖中所示，通過α°脈沖激勵自旋。該自旋激勵是該片層梯度Gslice下的選擇激勵。該自旋激勵以循環(huán)間隔TR反復(fù)地重復(fù)。該周期TR也可以稱為脈沖重復(fù)時間。1TR對應(yīng)于一個視圖。
在1TR期間應(yīng)用的頻率編碼梯度Gfreq將讀出該回波。該回波可以表述為其中央信號。從該α°脈沖的中央到回波中央的時間跨度定義為回波時間TE。下文中該回波時間也可以簡稱為TE。
通?？梢栽O(shè)置頻率編碼梯度，使得TE＝TR/2。當單獨地成像水和脂類時，TE可以設(shè)置為在水和脂類之間的相位差為2π的地方的時間的1/m。這可以通過設(shè)置TR完成。“m”例如可為4。在這種情況下，水與脂類之間的相位差為π/2?！癿”并不限于為4。
在1TR期間，分別在緊接著自旋激勵之后并且緊接著在下一個自旋激勵之前應(yīng)用相位編碼梯度Gphase。這一對相位編碼梯度Gphase在幅度和極性上相互對稱。前一相位編碼梯度Gphase將轉(zhuǎn)起(roll up)該相位編碼，并且后一相位編碼梯度Gphase將轉(zhuǎn)回(roll back)該相位編碼。每一1TR的相位編碼的量將變化。
通過該相位編碼和頻率編碼讀出回波，以對k-space中的數(shù)據(jù)進行采樣。相位編碼的量在相位軸ky的中心為零。該相位編碼的量從中心向兩側(cè)逐漸增加。增加的極性相互相反。
在本發(fā)明的該設(shè)備中，對于如上所述的數(shù)據(jù)獲取的該相位循環(huán)，如在根據(jù)本發(fā)明的該相位循環(huán)中所示，關(guān)于α°脈沖的相位(也就是該RF傳輸相位)，將0-0-0-0(度)的該RF傳輸相位識別為不可以使用的RF傳輸相位，其在相移量為零的周圍產(chǎn)生帶偽跡，并且將不同于該0-0-0-0(度)的多個RF傳輸相位用于該相位循環(huán)。更具體地，該多個RF傳輸相位中的至少一個RF傳輸相位在該傳輸相位的增量為180度的0-180-0-180(度)使用。
當該FOV(視場)中的靜態(tài)場不均勻性相對比較滿意，諸如在檢查頭部的情況下，如果使用不執(zhí)行該相位循環(huán)的FISP在該FOV中看到一個或兩個帶偽跡，具有相位循環(huán)的現(xiàn)有技術(shù)的FISP需要要求較大的Nex，至少需要4Nex或更大來除去該帶偽跡，并且如果應(yīng)用較小的Nex，諸如2Nex，并且因此在掃描中，通常在該圖像的中部會出現(xiàn)帶偽跡。然而根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備可以使用較小的Nex，諸如使用2Nex，表示較短的掃描時間，用于獲得沒有帶偽跡的更好圖像。
不脫離本發(fā)明的精神和范圍可以廣泛地做出許多不同實施例。應(yīng)該理解的是，本發(fā)明并不限于說明書中所描述的具體實施例，而應(yīng)該按照所附權(quán)利要求中所定義的。

圖41.現(xiàn)有技術(shù)；合成圖像2.本發(fā)明；合成圖像圖51.磁系統(tǒng)1002.主場線圈單元1023.梯度線圈單元1064.RF線圈單元1085.對象16.機架5007.數(shù)據(jù)獲取單元5008.RF驅(qū)動單元1409.梯度驅(qū)動單元13010.序列控制器單元16011.數(shù)據(jù)處理單元17012.顯示單元18013.操作控制臺190
權(quán)利要求
1.一種在梯度回波系統(tǒng)的SSFP脈沖序列中使用的相位循環(huán)方法，其中在下一個RF激勵之前轉(zhuǎn)回通過該梯度磁場在該TR中所產(chǎn)生的橫向磁化的相移，所述方法包括步驟根據(jù)RF傳輸相位與產(chǎn)生該帶偽跡的相移量之間的關(guān)系，將在該零相移周圍產(chǎn)生該帶偽跡的該RF傳輸相位識別為不可使用的RF傳輸相位；通過使用不同于所述不可使用的RF傳輸相位的多個RF傳輸相位執(zhí)行相位循環(huán)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的在SSFP脈沖序列中使用的相位循環(huán)方法，其中不同于所述不可使用的RF傳輸相位的多個RF傳輸相位中的至少一個RF傳輸相位使用其中傳輸相位的增量為180度的0-180-0-180(度)的重復(fù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2任何一個的在SSFP脈沖序列中使用的相位循環(huán)方法，其中所述多個RF傳輸相位具有在二維平面的180°附近不等地劃分二維平面的值。
4.一種磁共振成像設(shè)備，其使用相位循環(huán)方法用于通過將對象內(nèi)的自旋設(shè)置為SSFP狀態(tài)得到多個視圖中的回波數(shù)據(jù)，包括根據(jù)RF傳輸相位與產(chǎn)生該帶偽跡的相移量之間的關(guān)系，將該零相移周圍產(chǎn)生該帶偽跡的該RF傳輸相位識別為不可使用的RF傳輸相位；通過使用不同于所述不可使用的RF傳輸相位的多個RF傳輸相位執(zhí)行相位循環(huán)。
5.一種磁共振成像設(shè)備，其使用相位循環(huán)方法用于通過將對象內(nèi)的自旋設(shè)置為SSFP狀態(tài)得到多個視圖中的回波數(shù)據(jù)，包括通過在使用除其中RF傳輸相位的增量為0度的0-0-0-0(度)重復(fù)之外的多個RF傳輸相位來執(zhí)行該相位循環(huán)。
6.根據(jù)任何一個權(quán)利要求4或5的磁共振成像設(shè)備，其中多個RF傳輸相位中的至少一個RF傳輸相位使用其中該傳輸相位的增量為180度的0-180-0-180(度)的重復(fù)。
7.根據(jù)任何一個權(quán)利要求4、5或6的磁共振成像設(shè)備，其中所述多個RF傳輸相位具有在二維平面的180°附近不等地劃分二維平面的值。
8.根據(jù)權(quán)利要求4至7任何一個的磁共振成像設(shè)備，其中所述多個RF傳輸相位將傳輸相位的每一增量根據(jù)下面的等式設(shè)置當n＝1時，相位＝180度；當N為奇數(shù)時，相位＝2×180度×(n-1)/N；當N為偶數(shù)時，相位＝2×180度×(n-1)/(N+1)其中N是Nex的數(shù)目，n是掃描中Nex的標引1、2、3......。
9.根據(jù)權(quán)利要求4或5任何一個的磁共振成像設(shè)備，其中如果所述相位循環(huán)的Nex(添加物的數(shù)目)是偶數(shù)，那么通過傳輸相位的增量為180±α(其中α為給定數(shù))的一對RF傳輸相位合成所述多個傳輸相位。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的磁共振成像設(shè)備，其中所述多個RF傳輸相位將傳輸相位的每一增量根據(jù)下面的等式設(shè)置當N為偶數(shù)時，相位＝2×180度×(n+1)/(N+3)其中N是Nex的數(shù)目，n是掃描中Nex的標引1、2、3......。
全文摘要
當場不均勻性相對比較滿意且Nex較小時，為了肯定地降低圖像中央的帶偽跡，本發(fā)明提供一種用于在梯度回波系統(tǒng)的SSFP脈沖序列中使用的相位循環(huán)方法，其通過將在該零相移量周圍產(chǎn)生該帶偽跡的該RF傳輸相位識別為不可使用的RF傳輸相位，也就是將0－0－0－0(度)的重復(fù)識別為不可使用的RF傳輸相位，將不同于所述不可使用的RF傳輸相位的多個RF傳輸相位用于該相位循環(huán)方法，用于在下一個RF激勵之前轉(zhuǎn)回由該梯度場在TR中所產(chǎn)生的橫向磁化的相移。
文檔編號G01R33/54GK1765320SQ20051011852
公開日2006年5月3日 申請日期2005年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月27日
發(fā)明者池崎吉和 申請人:Ge醫(yī)療系統(tǒng)環(huán)球技術(shù)有限公司