采集磁共振數(shù)據(jù)和確定b1磁場的方法及磁共振設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種借助磁共振設(shè)備(5)采集在體積片段內(nèi)的MR數(shù)據(jù)的方法。在此多次借助序列(61;62)來采集所述MR數(shù)據(jù),包含下述步驟:入射第一共振HF脈沖(31),入射第二共振HF脈沖(32),施加去相位的第一磁場梯度(41),其在所述第一共振HF脈沖(31)之后在所述第二共振HF脈沖(32)之前被施加,在所述第二HF脈沖(32)之后入射第三共振HF脈沖(33),在所述第三HF脈沖(33)之后施加第二磁場梯度(42),以便對由所述第一梯度(41)所準備的磁化分量的受激回波(SE)進行重聚,讀取MR數(shù)據(jù),以及入射第四共振HF脈沖(34),以便在讀取MR數(shù)據(jù)之后降低縱向磁化。
【專利說明】采集磁共振數(shù)據(jù)和確定BI磁場的方法及磁共振設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明一方面涉及一種用于采集MR數(shù)據(jù)例如以便生成MR圖像的方法,并且另一方面涉及一種用于確定BI磁場的方法。此外,本發(fā)明涉及一種磁共振設(shè)備,其被構(gòu)造用于實施上述方法之一或者兩者。
【背景技術(shù)】
[0002]對在檢查對象的檢查范圍內(nèi)存在的BI場的精確認識,對于在磁共振斷層造影范圍內(nèi)的很多應(yīng)用來說、例如對于在多通道發(fā)送模式中HF脈沖的計算或者對于定量的Tl檢查具有重大的意義?;趯?dǎo)電率和磁導(dǎo)率的對象特定的變化,可以在高的靜態(tài)BO磁場(例如3特斯拉的場強或者更大)內(nèi)出現(xiàn)BI磁場的顯著的與位置有關(guān)的變化。由此,在特定調(diào)整的發(fā)送功率的情況下對于很多應(yīng)用來說目標特定地確定實際存在的BI磁場是不可避免的。
[0003]一種用于確定實際BI磁場的可能性由所謂的DREAM (“Dual Refocusing EchoAcquisition Mode”,雙重重聚回波采集模式)方法所提供,就像K.Nehrke等在Magn.Reson.Med.20(2012)中第 605 頁的 “DREAM - A Novel Approach for Robust, Ultra-Fast, MultiSlice BI Mapping”所描述的那樣。在此,如下文中還要更詳細闡述的那樣,依賴于受激回波和梯度回波的強度來確定由共振的HF脈沖所生成的BI磁場的BI幅度。 [0004]在其他公知的例如用來生成MR圖像的MR方法中,生成受激回波,所述受激回波在讀取MR數(shù)據(jù)時被采集。在此可能出現(xiàn)這樣的問題,即,在先前序列中準備的磁化負面地影響或者歪曲(verfalschen) 了針對當前序列所采集的MR數(shù)據(jù)。由此可能例如在從MR數(shù)據(jù)重建出的MR圖像中出現(xiàn)偽影。如果使用這樣的基于受激回波的MR方法以用于確定BI磁場,那么由于該問題不利地尤其歪曲了或更確切地說增大了梯度回波的強度,從而也歪曲了對BI磁場的確定。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是,在通?;谑芗せ夭ǖ腗R方法中和特別在用于確定BI磁場的方法中至少使所述問題得以緩解。
[0006]在本發(fā)明的范圍內(nèi),提供了一種用于借助磁共振設(shè)備采集在體積片段(Volumenabschnitt)內(nèi)的MR數(shù)據(jù)的方法。該方法為了采集MR數(shù)據(jù)而多次使用序列,該序列包含下述步驟:
[0007].入射第一共振HF脈沖。
[0008]?入射第二共振HF脈沖。
[0009]?施加去相位的第一磁場梯度,在第一共振HF脈沖之后并且在第二共振HF脈沖之前施加所述第一磁場梯度。
[0010].入射第三共振HF脈沖,在第二 HF脈沖之后入射所述第三共振HF脈沖。
[0011].施加第二磁場梯度,在第三HF脈沖之后施加所述第二磁場梯度,以便對由第一梯度準備的磁化分量的受激回波進行重聚。所述第二磁場梯度在此特別地與第一磁場梯度相匹配,從而使得例如兩個磁場梯度的極性是相同的。
[0012]?讀取MR數(shù)據(jù)。
[0013].入射第四共振HF脈沖,在讀取MR數(shù)據(jù)之后入射所述第四共振HF脈沖,以便降低縱向的磁化。
[0014]施加磁場梯度被理解為施加相應(yīng)的磁場梯度矩。梯度或梯度矩可以具有在一個、兩個或也在全部三個空間方向上的分量。換言之,既可以將第一梯度也可以將第二梯度使用(eingespielt)在所有的空間軸上。此外,既可以將第一梯度矩(也就是由第一梯度生成的梯度矩)也可以將第二梯度矩(也就是由第二梯度生成的梯度矩)添加至梯度矩中,所述梯度矩出于其他原因是序列的組成部分。
[0015]通過入射特別地具有相對大的偏轉(zhuǎn)角或翻轉(zhuǎn)角(Flipwinkel)(例如80 °至180° )的第四共振HF脈沖,將縱向磁化轉(zhuǎn)化為橫向磁化。由此降低了由先前采集所準備的殘余遺留的縱向磁化,從而有利地降低了或者甚至完全避免了在下面的測量中的歪曲。由此也有利地抑制了前面所描述的有關(guān)于圖像偽影的問題。
[0016]換言之,通過在連續(xù)的序列或采集中分別在各個序列的末端入射第四共振HF脈沖,在讀取MR數(shù)據(jù)的情況下有利地僅僅對這樣的(縱向)磁化分量的回波進行重聚,所述磁化分量也在相同的序列或采集中(通過第一梯度矩)被準備。換言之,在當前序列的讀取時刻僅僅采集來自于(縱向)磁化分量的受激回波,所述磁化分量在所屬的序列準備部分中被準備。由此避免了或 者至少降低了所測的MR數(shù)據(jù)的歪曲,從而有利地同樣至少減少了從MR數(shù)據(jù)中生成的MR圖像的圖像偽影。
[0017]為了在當前序列的讀取時刻僅僅采集來自于這樣的磁化分量的受激回波,所述磁化分量在當前的序列期間被準備,那么,第一梯度或第一梯度矩和第二梯度或第二梯度矩必須彼此匹配或者具有特定的關(guān)系(例如第二梯度矩應(yīng)當與第一梯度矩一樣大或者比第一梯度矩稍大)。在此通常合適的是,第一梯度矩增大(縮小)特定的百分比引起第二梯度矩增大(縮小)相同的百分比。在兩個梯度矩之間的關(guān)系特別依賴于讀取MR數(shù)據(jù)的時間長度。
[0018]按照本發(fā)明,在其中應(yīng)當對BI磁場進行確定的體積片段可以包含一個層或者由一個層組成。在這種情況下,在第一共振HF脈沖期間、在第二共振HF脈沖期間、在第三共振HF脈沖期間和也在第四共振HF脈沖期間分別施加層選擇梯度,從而使得共振HF脈沖僅僅影響該層的核自旋。
[0019]但是,按照本發(fā)明第一、第二、第三和第四共振HF脈沖也可以分別激勵一個三維的體積片段。
[0020]換言之,本發(fā)明既可以使用在二維或?qū)訝畹腗R數(shù)據(jù)采集中也可以使用在三維的MR數(shù)據(jù)采集中。
[0021]按照優(yōu)選的按照本發(fā)明的實施方式,在第二共振HF脈沖之后并且在第三共振HF脈沖之前施加擾相梯度(Spoiler-Gradient),借助所述擾相梯度將磁化的橫向部分進行去相位。
[0022]通過擾相梯度或通過擾相梯度矩可以將磁化的橫向部分有利地這樣強地進行去相位,使得該磁化部分在MR數(shù)據(jù)讀取期間幾乎不再影響信號或結(jié)果。
[0023]出于相似的原因有利的是,直接在第四共振HF脈沖之后(也就是在開始后續(xù)序列之前)施加另一個強的擾相梯度,以便對轉(zhuǎn)化成橫向磁化的縱向磁化進行去相位,使得其在下面的采集中不再影響測量信號。
[0024]特別地,在入射第四共振HF脈沖之前多次實施下述步驟:入射第三共振HF信號、施加第二磁場梯度和讀取。
[0025]第一和第二共振HF脈沖可以分別具有90°的翻轉(zhuǎn)角以便采集MR數(shù)據(jù)。就像在下文中更詳細闡述的那樣,為了確定BI磁場可以有利地使用其他用于第一和/或第二共振HF脈沖的翻轉(zhuǎn)角。
[0026]通過使用具有90°翻轉(zhuǎn)角的第一共振HF脈沖,將磁化(與其他翻轉(zhuǎn)角相比)以最優(yōu)化的強度偏轉(zhuǎn)到橫向面(與縱向方向相垂直)。以相似的方式,具有90°翻轉(zhuǎn)角的第二共振HF脈沖用于將磁化再次翻轉(zhuǎn)到縱向方向。如果第一共振HF脈沖的翻轉(zhuǎn)角具有90°,那么初始磁化的最大部分被偏轉(zhuǎn)到橫向面并且能夠借助第一梯度被去相位。如果第二共振HF脈沖具有90°的翻轉(zhuǎn)角,那么總的由第一梯度去相位的或準備的磁化被轉(zhuǎn)化到縱向的磁化分量上(并且在那里被準存儲,直到其由第三共振HF脈沖再次被轉(zhuǎn)化到橫向的磁化上)。
[0027]但是例如由于不均勻性而不能總是獲得90°的翻轉(zhuǎn)角。因此,要清楚說明的是,第一和第二共振HF脈沖必須具有90°的翻轉(zhuǎn)角,并不是本發(fā)明的前提條件。
[0028]如果兩個共振HF脈沖具有與90°不同的翻轉(zhuǎn)角,那么在入射各個共振HF脈沖之前存在的磁化分量的特定部分保持存在。第一或第二共振HF脈沖的實際翻轉(zhuǎn)角偏離90°越大,則在先前序列中準備的磁化越強烈地影響當前序列的受激回波。
[0029]按照本發(fā)明也可能的是,在某一特定序列的情況下的第一梯度和/或第二梯度不同于另一序列的第一或第二梯度,所述另一序列在時間上緊挨著所述特定序列之后。換言之,該另一序列的第一梯度與該特定序列的第一梯度不同和/或該另一序列的第二梯度與該特定序列的第二梯度不同。如果第一和第二梯度均被改變,那么優(yōu)選地,由該特定序列的第一梯度所產(chǎn)生的梯度矩與由該另一序列的第一梯度所產(chǎn)生的梯度矩之間相差的差值矩(Differenzmoment)等于由該特定序列的第二梯度矩所產(chǎn)生的梯度矩與由該另一序列的第二梯度所產(chǎn)生的梯度矩之間相差的差值矩。
[0030]通過在連續(xù)的序列或采集中不同地調(diào)整第一梯度或第一梯度矩和/或第二梯度或第二梯度矩,從而在讀取MR數(shù)據(jù)的情況下有利地僅僅對這樣的(縱向)磁化分量的回波進行重聚,所述磁化分量也在相同的序列或采集中(由第一梯度矩)進行準備。來自先前序列的(縱向)磁化分量具有其他的去相位并且在讀取當前序列的情況下有利地不被重聚。換言之,在讀取當前序列的時刻僅僅采集來自于(縱向)磁化分量的受激回波,所述磁化分量在所述的序列準備部分中被準備。由此避免了或者至少降低了所測MR數(shù)據(jù)的歪曲,從而有利地同樣至少減弱了在從MR數(shù)據(jù)中生成的MR圖像中的圖像偽影。
[0031]在本發(fā)明的范圍中,還提供了一種用于借助磁共振設(shè)備確定在體積片段之內(nèi)的BI磁場的方法。在此,按照本發(fā)明的用于確定BI磁場的方法使用了按照本發(fā)明的用于采集MR數(shù)據(jù)的方法,以便確定受激回波的第一信號強度和梯度回波或自由感應(yīng)衰減回波的第二信號強度。為此,在第二磁場梯度之后施加具有與第二磁場梯度相反極性的第三磁場梯度,以便既對受激回波也對梯度回波(自由感應(yīng)衰減回波)進行重聚。在讀取MR數(shù)據(jù)時對受激回波的第一信號強度和梯度回波的第二信號強度進行確定。由第一和第二共振HF脈沖所生成的BI磁場的幅度依賴于第一和第二信號強度來確定。[0032]通過受激回波的第一信號強度I1和梯度回波的第二信號強度I2之間的比例,可以借助下面的等式(I)計算出由第一和第二共振HF脈沖所引起的偏轉(zhuǎn)角α。
【權(quán)利要求】
1.一種用于借助磁共振設(shè)備(5)采集在體積片段內(nèi)的MR數(shù)據(jù)的方法,其中所述方法多次借助序列(61 ;62)來采集MR數(shù)據(jù),該序列包含下述步驟: ?入射第一共振HF脈沖(31), ?入射第二共振HF脈沖(32), ?施加去相位的第一磁場梯度(41),在所述第一共振HF脈沖(31)之后并且在所述第二共振HF脈沖(32)之前施加所述第一磁場梯度, ?所述第二 HF脈沖(32)之后入射第三共振HF脈沖(33), ?在所述第三HF脈沖(33)之后施加第二磁場梯度(42),以便對由所述第一梯度(41)所準備的磁化分量的受激回波(SE)進行重聚, ?讀取MR數(shù)據(jù),以及 ?入射第四共振HF脈沖(34),以便在讀取MR數(shù)據(jù)之后降低縱向磁化。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述體積片段包含層,并且在所述第一共振HF脈沖(31)期間、在所述第二共振HF脈沖(32 )期間、在所述第三共振HF脈沖(33 )期間和在所述第四共振HF脈沖(34)期間分別施加層選擇梯度。
3.按照權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,借助所述第一共振HF脈沖(31)、借助所述第二共振HF脈沖(32 )、借助所述第三共振HF脈沖(33 )和借助所述第四共振HF脈沖(34 )來分別對總的三維的 體積片段進行激勵。
4.按照上述權(quán)利要求中任一項所述的方法,其特征在于,在所述第二共振HF脈沖(32)之后和在所述第三共振HF脈沖(33)之前施加擾相梯度(43),以便對橫向磁化部分進行去相位。
5.按照上述權(quán)利要求中任一項所述的方法,其特征在于,在所述第四共振HF脈沖之后施加另一個擾相梯度(45),以便對橫向磁化部分進行去相位。
6.按照上述權(quán)利要求中任一項所述的方法,其特征在于,在入射所述第四共振HF脈沖(34)之前,多次實施下述步驟:入射所述第三共振HF脈沖(33)、施加所述第二梯度(42)和讀取。
7.一種用于借助磁共振設(shè)備(5)確定在體積片段內(nèi)的BI磁場的方法,其中,使用按照上述權(quán)利要求中任一項所述的方法,以便確定受激回波(SE)的第一信號強度(I1)和自由感應(yīng)衰減回波(FE)的第二信號強度(12),其中在第二梯度之后施加具有與所述第二梯度(42)不同極性的第三梯度(43)以便對所述受激回波(SE)和自由感應(yīng)衰減回波(FE)進行重聚,其中,在讀取MR數(shù)據(jù)時確定該受激回波(SE)的第一信號強度(Ii)和該自由感應(yīng)衰減回波(FE)的第二信號強度(12),并且其中,依據(jù)所述第一信號強度(I1)和所述第二信號強度(I2)來確定BI磁場的幅度。
8.按照權(quán)利要求7所述的方法,其特征在于,第一共振HF脈沖(31)和第二共振HF脈沖(32)各具有相同的翻轉(zhuǎn)角。
9.按照權(quán)利要求8所述的方法,其特征在于,將所述翻轉(zhuǎn)角設(shè)置在45°至65°的范圍內(nèi)。
10.按照權(quán)利要求7至9中任一項所述的方法,其特征在于,第四共振HF脈沖(34)的翻轉(zhuǎn)角為90°。
11.按照權(quán)利要求7至10中任一項所述的方法,其特征在于,所述第四共振HF脈沖(34)的翻轉(zhuǎn)角對應(yīng)于所述第一共振HF脈沖(31)的翻轉(zhuǎn)角或所述第二共振HF脈沖(32)的翻轉(zhuǎn)角,或者,選擇該第四共振HF脈沖(34)的翻轉(zhuǎn)角大于該第一共振HF脈沖(31)的翻轉(zhuǎn)角或該第二共振HF脈沖(32)的翻轉(zhuǎn)角。
12.—種用于采集在體積片段內(nèi)的MR數(shù)據(jù)的磁共振設(shè)備,其中,所述磁共振設(shè)備(5 )包含基本場磁體(1)、梯度場系統(tǒng)(3)、至少一個HF天線(4)、至少一個接收線圈元件和控制裝置(10),所述控制裝置用于控制所述梯度場系統(tǒng)(3)和至少一個HF天線(4)、用于接收由所述至少一個接收線圈元件所采集的測量信號并且用于處理所述測量信號并且用于生成MR數(shù)據(jù),其中,為了多次實施用來采集MR數(shù)據(jù)的序列(61 ;62),構(gòu)造該磁共振設(shè)備(5),以便對于每個序列(61 ;62), ?借助所述至少一個HF天線(4)來入射第一共振HF脈沖(31 ), ?借助所述至少一個HF天線(4)來入射第二共振HF脈沖(32), ?借助所述梯度場系統(tǒng)(3)在所述第一共振HF脈沖(31)之后并且在所述第二共振HF脈沖(32)之前施加去相位的第一磁場梯度(41), ?在所述第二 HF脈沖(32)之后借助至少一個HF天線(4)入射第三共振HF脈沖(33), ?借助所述梯度場系統(tǒng)(3)在所述第三HF脈沖(33)之后施加第二磁場梯度(42),以便對由所述第一梯度(41)所準備的磁化分量的受激回波進行重聚, ?讀取MR數(shù)據(jù),以及 ?在讀取所述MR數(shù)據(jù)之后借助所述至少一個HF天線(4 )來入射第四共振HF脈沖(34 )。
13.按照權(quán)利要求12所述的磁共振設(shè)備,其特征在于,所述磁共振設(shè)備(5)被構(gòu)造用于實施按照權(quán)利要求1至11中任一項所述的方法。
14.一種計算機程序產(chǎn)品,其包含程序并且能夠直接加載到磁共振設(shè)備(5)的可編程的控制裝置(10)的存儲器中,其具有程序裝置,以便如果在所述磁共振設(shè)備(5)的控制裝置(10)中執(zhí)行所述程序,則執(zhí)行按照權(quán)利要求1至11中任一項所述方法的步驟。
15.一種電可讀的數(shù)據(jù)載體,其上存儲有電可讀的控制信息,被這樣構(gòu)造,使得在在磁共振設(shè)備(5)的控制裝置(10)內(nèi)使用所述數(shù)據(jù)載體(21)的情況下實施按照權(quán)利要求1至11中任一項所述的方法。
【文檔編號】G01R33/32GK103969608SQ201410005430
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年1月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月1日
【發(fā)明者】M.科勒, T.斯佩克納 申請人:西門子公司