專利名稱:具長回波系列和最佳t1對比度的快速自旋回波成像序列的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及一種借助磁核共振產(chǎn)生檢查對象的Tl加權圖像的方法。本發(fā) 明尤其應用于快速自旋回波成像序列的應用中,利用該快速自旋回波成像序列 應實現(xiàn)Tl對比度。本發(fā)明例如可以用于在拍攝大腦的圖像時來區(qū)分腦白質(zhì)和 腦灰質(zhì)。當然它還可以用于其它期望T1對比度的檢查領域。
背景技術:
為了實現(xiàn)磁共振圖像(MR圖像)中的Tl對比度通常使用兩維自旋回波成 像序列。但其缺點是拍攝時間長。通過接通具有多個再聚焦脈沖的較長的回波 系列可以縮短拍攝時間。但具有多個再聚焦脈沖的較長的回波系列的問題是使 Tl對比度惡化,因為在回波系列的運行過程中檢測到的信號包含增加的T2加 權。
此外,已經(jīng)開發(fā)了三維自旋回波成像方法,其中在一個空間不可選的激勵 脈沖之后使用具有不同掃描角的再聚焦脈沖,由此可以使用較長的回波系列(見 Mugler JP 等人的"Three-dimensional spin-echo-train proton-density—weighted imaging using, shaped signal evolutions";. 1999, Proceedings of the .7Ul Annual Meeting ofISMRM, Philadelphia, USA, 1631頁,以及Mugler等人的"Optimized single-slab three-dimensional spin-echo MR imaging of the brain" , Radiology, 2000; 216(3):891-899 )。但該方法仍然具有以下的缺點在長回波系列(Echozug)時 較后的信號回波包含較高的T2加權。
US 2004/0051527A1描述了一種利用長回波系列的拍攝方法,其中在接通 具有可變掃描角的多個再聚焦脈沖之前將磁化反向。但由此仍不能防止T2加 權的增長。
發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明要解決的技術問題是,提出一種產(chǎn)生Tl加權的圖像的方法,其中盡管采用較長的回波系列也能最大程度地抑制T2加權。
本發(fā)明的技術問題通過一種在磁共振設備中產(chǎn)生檢查對象的Tl加權圖像 的方法得以解決,其中,在第一步驟中利用一個高頻激勵脈沖激勵檢查對象的 磁化。然后射入N個具有可變掃描角的高頻再聚焦脈沖以對于一個激勵脈沖產(chǎn) 生多個自旋回波。按照本發(fā)明,在接通N個再聚焦脈沖之后使用一個恢復脈沖 鏈(Wiederherstellungspulsl(ette ),其中,在下 一個高頻激勵脈沖之前使用該恢 復脈沖鏈。該高頻脈沖的恢復脈沖鏈這樣影響》茲化,使;茲化在下一個高頻激勵 脈沖之前通過該恢復脈沖鏈定向到與主》茲場方向相反的負z方向上。主^茲場B0 也稱為極化場,通常被確定為在正z方向上定向。根據(jù)本發(fā)明的第一方面,在 下一個高頻激勵脈沖之前將;茲化與主》茲場方向反向180°定向。通過該恢復脈沖 鏈加強計算出的圖像中的Tl對比度。在此該恢復脈沖鏈意味著為了產(chǎn)生負z 軸上的磁化,不是象在現(xiàn)有技術中公知的那樣在首先入射的高頻激勵脈沖以及 其后跟隨的再聚焦脈沖之前進行磁化反向,而是在再聚焦脈沖之后才進行磁化 反向。該恢復脈沖鏈僅在再聚焦脈沖之后實施,并且也不象在現(xiàn)有技術中公知 的那樣通過接通于前的反向脈沖位于其前。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方式,恢復脈沖鏈這樣構成首先在再聚焦脈沖之 后使橫向磁化最大,然后使該最大化的橫向磁化定向到與主磁場相反的負z方 向上。在此恢復脈沖鏈可以具有三個高頻脈沖,其中該恢復脈沖^^的前兩個高 頻脈沖在N個再聚焦脈沖之后使橫向磁化最大,而該恢復脈沖鏈的最后一個高 頻脈沖使該磁化定向到與主磁場相反的負z方向上。在該實施例中,兩個第一 高頻脈沖可以沿橫向平面中的軸線入射,而第三高頻脈沖則基本上垂直于該兩 個第一脈沖入射。如果例如兩個第一脈沖沿y軸入射,則第三脈沖將沿x軸入 射。
再聚焦脈沖之間例如可以有時間上的間隔Tes,在此最后 一 個再聚焦脈沖與 恢復脈沖鏈的第一個高頻脈沖之間的時間間隔可以同樣為Tes,而恢復脈沖鏈的 前兩個第一高頻脈沖之間的時間間隔也同樣可以等于Tes。在一實施方式中,恢 復脈沖鏈的第兩個和第三個高頻脈沖之間的時間間隔可以選擇為其的 一 半大 小,即TJ2?;謴兔}沖鏈的前兩個第一高頻脈沖的掃描角如下計算<formula>formula see original document page 6</formula>其中,ky為前兩個恢復脈沖的掃描角,(3,皿為掃描角的最大值,在此對于計算
和成像例如可以將卩隨選擇為在150°和170°之間,優(yōu)選為160°。 (XL.y為再聚焦 脈沖系列中最后一個高頻脈沖的掃描角。
優(yōu)選利用部分傅立葉技術(所謂的Half-Partial-Fourier技術)拍攝磁共振 圖像。在該拍攝技術中不用信號填充整個原始數(shù)據(jù)空間或k空間。按照本發(fā)明 的 一個方面該部分傅立葉纟支術在相位編碼方向上與相位編碼線的線性序列 一起 使用。通過使用部分傅立葉技術相對于使用可變再聚焦脈沖的常規(guī)方法來說縮 短了回波系列的長度。但通過降低回波系列的長度可以使T2加權的信號分量 的影響最小。通過部分傅立葉技術例如可使回波系列長度減半,由此可使T2 信號影響最小。以常規(guī)的方式例如使用100至120個之間的具有可變掃描角的 再聚焦脈沖,而按照本發(fā)明的該方面該數(shù)降至50至60之間。
如果按照本發(fā)明的另 一方面在成像序列的第 一 高頻激勵脈沖之前使用在 其中在該第一激勵脈沖之前摧毀橫向磁化的飽和段,則給出了優(yōu)化圖像對比度 的另一可能性。該磁化準備可以通過一 卯。激勵脈沖和隨后接通用于使結果橫 向磁化失相的梯度來實現(xiàn)。該僅在開始時在第 一激勵脈沖之前接通的飽和段可 以用于避免在該第 一激勵脈沖期間的不同信號電平。通過該磁化準備可以使得 在第一重復時間TR以及所屬的激勵脈沖內(nèi)包含基本上恒定的信號分量。
根據(jù)本發(fā)明的實施方式,激勵段在第一激勵脈沖之前的時間間隔Tro可以 通過解布洛赫方程計算出。可以如下估計Tro:
T.n,-T,ln(l-,) [3]
其中,Mo表示縱向平衡磁化,Mz。表示在再聚焦脈沖系列的結尾、下一激勵脈 沖開始之前由于Tl馳豫的磁化。
根據(jù)本發(fā)明的實施方式,借助布洛赫方程來計算成像序列的重要成像參 數(shù)。這些參數(shù)之一可以是兩個激勵脈沖之間的重復時間TR。同樣,可以通過解 布洛赫方程來計算恢復脈沖鏈的第三個高頻脈沖的掃描角。再聚焦脈沖的掃描 角也可以利用布洛赫方程來計算。按照本發(fā)明的實施方式,這樣改變再聚焦脈 沖的掃描角,使得該脈沖系列的第一個高頻脈沖感應70。-90。之間的掃描角。使 用該較大的掃描角以便在該回波系列開始時獲得磁化的偽平衡狀態(tài)。在少量高 頻脈沖內(nèi)該掃描角的值減少到20°至30°,然后該掃描角直到第N個高頻脈沖連 續(xù)地增加到40°至60。之間的值。通過該掃描角序列達到偽平衡狀態(tài)。以上所述的值涉及用于產(chǎn)生腦灰質(zhì)和腦白質(zhì)之間的良好的圖像對比度的成像序列。當然
也可以用于其它掃描角變化的應用情況。使掃描角的值緩慢地從約20。上升到 約50°用于抵抗組織的張弛過程。
在對受檢人員的頭部的應用中,可以這樣選擇掃描角和成像參數(shù),使腦灰 質(zhì)的信號在若干再聚焦脈沖期間基本保持恒定。在一實施方式中,可以確定腦 灰質(zhì)在不同再聚焦脈沖期間的信號變化,然后選擇腦灰質(zhì)在其中開始并包含與 再聚焦脈沖相關的、基本恒定的信號變化的區(qū)域、即再聚焦脈沖的數(shù)。使用在 其中腦灰質(zhì)的信號變化基本達到恒定的第 一再聚焦脈沖來拍攝k空間的中心, 在其中腦灰質(zhì)和腦白質(zhì)之間的信號差別最大。由于k空間的中心負責圖像對比 度,而較外邊的k空間行對于分辨率意義重大,因此選擇腦灰質(zhì)和腦白質(zhì)之間 的信號差別最大的時刻作為拍攝k空間中心的時刻。
在成像序列中使用的高頻脈沖可以是所謂的硬(harte)高頻脈沖,其在時 間變化過程中具有基本為矩形的外觀輪廓,并且在不同時接通梯度的情況下被 射入。優(yōu)選成像序列是三維成像序列,其中三維性不是通過相繼接通多個兩維 層實現(xiàn)的,而是通過激勵一個立體和然后在已有的相位編碼梯度之外再附加接 通另一相位編碼梯度來實現(xiàn)的。
以下結合附圖詳細描述本發(fā)明,其中示出
圖1示出根據(jù)現(xiàn)有技術的方法對于再聚焦脈沖的掃描角的改變; 圖2示出對于根據(jù)圖1的實施例的再聚焦脈沖的選擇對于腦灰質(zhì)和腦白質(zhì) 信號變化;
圖3示意性示出根據(jù)本發(fā)明為了獲得基于Tl加權的自旋回波的圖像的脈 沖序列圖4示出圖3的脈沖系列圖的一段,其示出再聚焦脈沖和恢復脈沖的接通; 圖5示出再聚焦脈沖掃描角的變化和恢復脈沖鏈的前兩個高頻脈沖的變
化;
圖6示出與再聚焦脈沖數(shù)相關的、對于恢復脈沖鏈的最后一個高頻脈沖的 不同角度的腦灰質(zhì)和腦白質(zhì)的信號變化;
圖7示出與恢復脈沖鏈的最后一個高頻脈沖的掃描角相關的、在時刻TE 腦灰質(zhì)和腦白質(zhì)之間的信號差的變化;圖8示出與重復時間TR相關且針對不同回波脈沖長度的、在回波時刻腦
灰質(zhì)和腦白質(zhì)之間的信號差;
圖9示出與回波系列長度相關的腦灰質(zhì)和腦白質(zhì)之間的信號差;
圖10示出在入射第一高頻激勵脈沖之前在利用飽和段和沒有飽和段的情
況下、在時刻TE腦灰質(zhì)和腦白質(zhì)的信號變化。
具體實施例方式
下面結合圖1和圖2詳細描述在現(xiàn)有技術的方法中隨著增加的回波系列長 度而出現(xiàn)的T2加權。圖1示出根據(jù)高頻再聚焦脈沖的數(shù)量對快速自旋回波序 列的再聚焦脈沖的掃描角的選擇。圖2示出對于圖1中使用的掃描角腦灰質(zhì)和 腦白質(zhì)的相應信號變化,其中,要利用具有長回波系列的快速自旋回波成像序 列來達到Tl對比度。腦灰質(zhì)的信號變化(GM)在用于計算圖1的掃描角的布 洛赫方程中用作額定信號值。這樣選擇這些模擬參數(shù)重復時間TR=750ms, 回波時間TE=15ms,再聚焦月永沖間的時間間隔Tes=3ms,回波系列長度、即再 聚焦脈沖的數(shù)量為111,對于腦灰質(zhì)Tl/T2=915/100ms ,對于腦白質(zhì) Tl/T2=600/80ms。掃描角在開始變化比較大,在開始掃描角超過80。,在少于5 個高頻脈沖之后,這些脈沖所具有的掃描角為20°至25°。然后掃描角連續(xù)上升。 如圖2所示,在開始的快速指數(shù)下降之后達到偽平衡狀態(tài)。當腦灰質(zhì)的信號保 持恒定時,腦白質(zhì)的信號下降。在給定的TR下,在回波系列的開始產(chǎn)生Tl加 權的信號,而T2加權的信號則在回波系列的運行中漸漸地變化。腦白質(zhì)的信 號與腦灰質(zhì)的信號相交于最大高頻脈沖數(shù)。因此隨著回波數(shù)的增加圖像對比度 變壞。圖像對比度取決于在Ky=0的k空間中點的腦灰質(zhì)和腦白質(zhì)之間的信號 值的差。為了獲得足夠的Tl對比度,在開始達到偽平衡狀態(tài)時拍攝K廣O。當 如圖1所示在回波系列開始時射入多個具有較大掃描角的再聚焦脈沖時,可以 達到該偽平衡狀態(tài)。如果考慮腦白質(zhì)的信號降落快于腦灰質(zhì)的信號,則可看出 圖像對比度取決于緊位于激勵脈沖之前的縱向磁化MZQ以及直到到達偽平衡狀 態(tài)的信號降的絕對值。MZ()表示在回波系列的結尾之后到激勵脈沖開始之前由 于Tl馳豫的縱向磁化。當Mzo上升時,偽平衡狀態(tài)信號降的絕對值減小,因 為信號呈指數(shù)下降地變化。因此為獲得增大的Tl對比度正確控制腦灰質(zhì)和腦 白質(zhì)中的Mzo值是非常重要的。
這可以利用圖3和圖4中示意性示出的脈沖序列圖來實現(xiàn)。圖3示出3D快速自旋回波脈沖圖,利用該圖還可以獲得具有長回波系列的優(yōu)化的Tl對比
度。利用空間不可選的激勵脈沖30后跟具有可變掃描角的再聚焦脈沖系列31 實現(xiàn)信號激勵。信號拍攝如在快速回波序列中通常的那樣在第一再聚焦脈沖之 后分別在再聚焦脈沖之間實現(xiàn)。如在以下將要結合圖5描述的那樣,在此使用 所謂的部分傅立葉技術,其中只有一半k空間填充原始數(shù)據(jù)。在再聚焦脈沖系 列31之后還跟隨有恢復脈沖32,通過該恢復脈沖32準備磁化Mz(),使得獲得 優(yōu)化的Tl對比度。對再聚焦脈沖系列31和恢復脈沖32將在以下結合圖4詳 細描述。在重復時間TR之后跟隨著下一個空間不可選激勵脈沖30。
在第一激勵脈沖之前、現(xiàn)在是在第一空間不可選激勵脈沖之前,接通磁化 準備33,其例如由一個90。脈沖和一個隨后的用于使相應的橫向磁化失相的摧 毀梯度。后面還會結合圖IO對前接的磁化準備詳細描述。
圖4詳細示出再聚焦脈沖系列31的再聚焦脈沖和恢復脈沖32。再聚焦脈 沖由N個具有不同掃描角a^至a^,的脈沖組成。兩個再聚焦脈沖之間的間隔 為Tes。圖5示出不同再聚焦脈沖的掃描角。第一脈沖的掃描角約為80°,而在 第五和第十脈沖之間掃描角達到約20°。然后掃描角連續(xù)地上升直到大約第60 個再聚焦脈沖。比較圖1和圖5可見,通過采用部分傅立葉技術回波系列的長 度ETL大約減小了一半。在再聚焦脈沖系列31的再聚焦脈沖之后,跟隨著恢 復脈沖32,在所示的例子中為力永沖32a、 32b、 32c。最后一個再聚焦脈沖和第 一個恢復脈沖卩,,y之間的間隔同樣為Tes,與第一和第二恢復脈沖之間的間隔相 同。圖4中給出的y值和x值給出入射的方向,在此主磁場的方向沿z軸方向 延伸。前兩個脈沖32a、 32b的任務是使剩余橫向磁化在再聚焦脈沖之后再聚焦 并由此最大化,而最后一個恢復脈沖32c則用于直接在下一激勵脈沖前加強Tl 對比度。如結合圖6和圖7解釋的,最后一個恢復脈沖32c將^ 茲化翻轉(zhuǎn)到與主 磁場方向相反的負z方向。如圖所示,再聚焦脈沖系列的所有a脈沖和恢復脈 沖系列的前兩個(3脈沖都沿著例如y方向入射,而最后一個恢復脈沖32c則與 之垂直沿x方向入射。此外前一個和上一個恢復脈沖之間的間隔只有TJ2。前 兩個脈沖的掃描角可以如下選擇
(<formula>formula see original document page 10</formula>其中,卩^,為前兩個恢復脈沖的掃描角,卩,皿為恢復脈沖掃描角的最大值,其例如可以選擇為160。。圖5還示出了前兩個恢復脈沖的角度。au為利用部分傅 立葉技術拍攝的再聚焦脈沖系列中最后一個高頻脈沖的掃描角。Mzo的值可以 通過選擇最后一個恢復脈沖的掃描角Pu和通過在最后一個恢復脈沖之后直至 下一個激勵脈沖的信號恢復時間來影響,在此該時間段用TV標記并在圖3中示 出。此外,Mzo還可以通過重復時間TR的改變來影響。所示出的成像序列的Tl對比度首先取決于以下成像參數(shù)pL.x、 TR和回 波系列長度ETL。對布洛赫方程進行了數(shù)值模擬以計算成像參數(shù),如在1.5特 斯^立下以以下重復時間對于腦灰質(zhì)Tl/T2=950/100ms ,對于腦白質(zhì) Tl/T2=600/80ms。在多個高頻再聚焦脈沖期間的信號變化根據(jù)最后一個恢復脈 沖32c的掃描角通過計算布洛赫方程來研究。圖6舉例示出一個計算,其中使 用了三個不同的掃描角(3L,X。 一個-90。掃描角的脈沖沿著x軸、即在正縱軸方向 上為了反轉(zhuǎn)橫向磁化的常規(guī)脈沖;0°掃描角(非脈沖)和90°沿x軸的脈沖,在 該脈沖下高頻脈沖將磁化定向到負縱向。圖6使用的;f莫擬參數(shù)為TR-57ms, TE=15ms, Tes=3ms, ETL=113, AETL=60。此外沒有進行磁化準備33 。顯示了在 大約IOTR后腦灰質(zhì)和腦白質(zhì)的信號變化,以便能夠研究信號特性。圖6對不 同的掃描角P^和對腦灰質(zhì)和腦白質(zhì)示出了該偽平衡狀態(tài)。此外示出了其中在 Ky=0時拍攝k空間中心的高頻脈沖的值。在該時刻腦灰質(zhì)和腦白質(zhì)之間的信號 差別決定圖像對比度。如圖5所示,前兩個恢復脈沖的掃描角為130。和160。?,F(xiàn)在在圖6中可見, 利用通常使用的-90。脈沖(所謂的反轉(zhuǎn)脈沖(Flip-Back-Puls ))不能達到腦白質(zhì) (WM)和腦灰質(zhì)(GM)之間的最佳信號差別。利用常規(guī)的掃描角(利用其磁化 又定向到正z方向)則幾乎不存在腦灰質(zhì)和腦白質(zhì)之間的信號差。腦灰質(zhì)的信 號(GM信號)表現(xiàn)出沿回波系列的緩慢上升,而腦白質(zhì)的信號則相對強地下 降。這導致不適合Tl對比度的信號變化。在不使用脈沖時腦白質(zhì)的信號高于 腦灰質(zhì)的信號。由于腦白質(zhì)的信號較強地下降,在大約35個再聚焦脈沖之后該 兩條曲線相交。在第一回波系列中的一半信號被Tl加權,而其在以后更強地 受到T2的影響。在使用使磁化與縱向磁化反向定向的掃描角時,可以看到信 號區(qū)別最強。由于該大的信號區(qū)別兩條曲線也不相交,這導致沿整個回波系列 的Tl加權。由圖6的描述可見,通過適當選擇具有合適掃描角的恢復脈沖可 以優(yōu)化Tl對比度。圖7示出在回波時刻TE帶有最后一個恢復脈沖的改變Pu的腦白質(zhì)和腦
灰質(zhì)之間的信號差SDWG。在所示實施例中,最后一個恢復脈沖在-90°和+90° 之間變化,在此重復時間TR在400ms和1200ms之間變化。當(3L.X小于-50°時, 信號差在TR=400ms時為正,而其在TR大于600ms時為負。如果(3L,X大于15°, 則信號差對于所有給定的TR都為正,這意味著腦白質(zhì)的信號高于腦灰質(zhì)的信 號。由圖7可一般地看出,對比度、即信號差在PL,^90。時與所選擇的TR無關 為最大。綜上所述從圖7中可見,利用使;茲化在下一高頻脈沖前沿負z方向定 向的掃描角可以達到最好的對比度。
圖8示出對于重復時間段在350和1500ms之間、再聚焦回波系列長度ETL 在20和100之間、采用卩!^=90°在時刻TE計算出的信號差。該在時刻TE的信 號差在TR在700和800ms之間時與選擇的回波系列長度無關地達到最大值。 圖9示出與其值在20和200之間再聚焦脈沖的回波系列長度(ETL)相關的信 號差,其中采用兩個優(yōu)化為90°和750ms的成像參數(shù)卩"和TR。在40處示出 腦灰質(zhì)和腦白質(zhì)信號的交點。當ETL小于110時,信號差保持為正,這意味著 信號被沿著整個回波系列Tl加權。在ETL的值大于110時,信號差為負,這 意味著信號在回波系列的最后部分被部分地T2加權。利用部分傅立葉技術這 意味著僅拍攝了 50-60個再聚焦脈沖。
結合圖IO可見在回波時間TE,在具有和沒有^f茲化準備(標記為SR,飽和 恢復)的情況下腦灰質(zhì)和腦白質(zhì)信號關于第一重復時間TR的表現(xiàn)。沒有飽和 脈沖的信號在前四個TR中波動并在此之后才達到平衡狀態(tài),而采用了磁化準 備或飽和的腦白質(zhì)和腦灰質(zhì)信號則在開始就達到了平衡狀態(tài)。圖IO示出,在成 像開始采用塊33對于獲得恒定信號是有意義的。
以下描述再聚焦脈沖的掃描角是如何計算的,該掃描角隨著接通的再聚焦 脈沖的數(shù)量而變化(見圖5)。由于激勵脈沖和再聚焦脈沖都是非常短的空間不 可選脈沖,可以忽略應用每個單獨的脈沖時的馳豫。因此射入每個單獨的脈沖 僅意味著繞軸旋轉(zhuǎn)。以下預設再聚焦脈沖沿y軸射入。直接在該脈沖之后的磁 化Mx、 My、 Mz表示為
<formula>formula see original document page 12</formula>其中,Mx、 My、 Mz表示直接在該脈沖之前的磁化,a為該脈沖的掃描角。利用復合表達方式Mx嚴Mx+iMy和Mx/=Mx-iMy可以描述在該脈沖之后的橫向磁化M=乾.,,sin2三-A/:, sin2三 - 乾sin a[9]其中,Mxy為沒有脈沖的橫向磁化,-Mxy*為在180°脈沖之后的磁化,-M7—表示 具有90。脈沖的縱向磁化。如果回波系列長度ETL和再聚焦脈沖之間的時間間 隔Tes已知,可以利用受檢組織的特定于組織的信號變化和馳豫時間來計算再聚 焦掃描角。對于每個脈沖以上公式被匹配為S(w)= j('7)c。s25(w)sin2 , + C(/7)sincf [10] 1 .'A ,"=i[11]雙.=[12]+ /2)A:(0OA (180卞-—(d) Jr(i;, /2)《(90。= I""'=1la' 「六一l 一;J^(r,:.、- / 2k— (O,,,(I 80° nk (①,"k K ( "))J V "'=1 ,,=1£* ./2)也)/ ,,(卯°他氛敗.、.)也踏 ))(0),,, )r(7;.s. / 2)i 、. (90° )A/,, A >[13]其中,Ak、 Bk、 Ck分別相應于公式[9]中的項Mxy、 .Mx/和-Mz,并表示關于等 色線平均的、在隨后的高頻脈沖之間的角度范圍內(nèi)出現(xiàn)的信號。M,.表示開始磁 化向量[OOMjm, Rx、 Ry、 Rz分別為繞x軸(高頻激勵脈沖)、y軸(再聚焦脈 沖)和z軸(由于采用的梯度而失相)旋轉(zhuǎn)矩陣。T(...)為矩陣運算符,表示對 于特定時間的Tl和T2馳豫;Z為矩陣(OOO; 000; 001)T,其將用于計算模擬 的信號回波成分的磁化向量的橫向磁化置為0; N為在采用布洛赫方程的情況 下模擬的等色線的數(shù)量。在此假設在激勵脈沖和第 一個再聚焦脈沖之間以及在 每個再聚焦脈沖和隨后的回波之間被激勵的》茲場梯度都導致橫向》茲化的形狀相 同的失相。因此其值為o, =360°.(,"-l)/w。在考慮對于自旋回波脈沖系列的Carr-Pm'cell-Meiboom-Gill條件和標準梯度配置的情況下,同時沿y軸形成第一回波和模擬的回波。因此公式[10]縮減為可以對Ak以封閉的形式計算的標量二次方程為了找到所描述的、產(chǎn)生最高信號電平的信號變化,并由此簡單地將掃描 角條件集成到解過程中,將該封閉的形式與基于標準間隔Bi-截斷方法 (Bi-Abschnittverfahren )的迭4義方法(見Mugler等人的"Practical Implementation of Optimized Tissue-specific Prescribed Signal Evolutions for Improved Turbo-Spin-Echo Imaging" , 2003, Proceedings of the 11th Annual Meeting of ISMAM, Toronto, Canada, 203頁)相結合。綜上所述,本發(fā)明的方法使得產(chǎn)生純Tl加權的三維快速自旋回波圖像成 為可能,其中Tl對比度尤其通過恢復脈沖、采用半傅立葉技術和采用磁化準 備的特征來實現(xiàn)。所應用的三個恢復脈沖序列的高頻脈沖將剩余橫向磁化放大 并然后將其反轉(zhuǎn)到負z方向。通過采用半傅立葉技術同樣避免了放大的T2加 權。
權利要求
1. 一種借助磁核共振產(chǎn)生檢查對象的T1加權圖像的方法,具有步驟利用一個高頻激勵脈沖(30)激勵檢查對象的磁化;射入N個具有可變掃描角的高頻再聚焦脈沖(31)以對于一個激勵脈沖產(chǎn)生多個自旋回波;在該N個再聚焦脈沖之后和在下一個高頻激勵脈沖之前接通恢復脈沖鏈(32),該恢復脈沖鏈這樣影響該磁化,使該磁化在下一個高頻激勵脈沖(30)之前通過該恢復脈沖鏈(32)定向到與主磁場方向相反的負z方向上。
2. 根據(jù)權利要求1所述的方法,其特征在于,所述恢復脈沖鏈(32)這樣 構成首先在再聚焦脈沖(31 )之后使橫向磁化最大,然后使該磁化定向到與 主磁場相反的負z方向上。
3. 根據(jù)權利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述恢復脈沖鏈(32) 具有三個高頻脈沖,其中該恢復脈沖鏈的前兩個高頻脈沖(32a,32b)在再聚焦 脈沖之后使橫向磁化最大,而該恢復脈沖鏈的最后一個高頻脈沖(32c)使磁化 定向到與主石茲場相反的負z方向上。
4. 根據(jù)權利要求3所述的方法,其特征在于,所述恢復脈沖鏈的前兩個高 頻脈沖(32a,32b)沿橫向平面中的軸線入射,而該恢復脈沖鏈的第三個高頻脈 沖(32c)基本上垂直于該前兩個脈沖入射。
5. 根據(jù)權利要求3或4所述的方法,其特征在于,所述N個再聚焦脈沖 (31 )之間的時間間隔為Tes,在此所述恢復脈沖鏈的前兩個高頻脈沖之間的時間間隔同樣基本上等于Tes。
6. 根據(jù)權利要求3至5中任一項所述的方法,其特征在于,第N個再聚 焦脈沖與所述恢復脈沖鏈的第 一 個高頻脈沖之間的時間間隔也同樣基本上為 T
7. 根據(jù)權利要求3至6中任一項所述的方法,其特征在于,所述恢復脈沖 鏈的第兩個和第三個高頻脈沖之間的時間間隔基本上等于Tes/2 。
8. 根據(jù)權利要求3至7中任一項所述的方法,其特征在于,所述恢復脈沖 鏈的前兩個高頻脈沖的掃描角如下計算<formula>formula see original document page 2</formula><formula>formula see original document page 3</formula> [2]其中,卩隨為最大掃描角,OtL,y為最后的再聚焦脈沖的掃描角。
9. 根據(jù)權利要求1至8中任一項所述的方法,其特征在于,利用部分傅立葉技術拍攝磁共振圖像,其中,k空間僅有一半被填充以原始數(shù)據(jù),在此在相 位編碼方向上僅部分地拍攝原始數(shù)據(jù)。
10. 根據(jù)權利要求1至9中任一項所述的方法,其特征在于,對于一個激 勵脈沖的N個再聚焦脈沖(31), N在40至70之間,優(yōu)選在50至60之間。
11. 根據(jù)權利要求1至10中任一項所述的方法,其特征在于,在成像序列 的第一高頻激勵脈沖(30)之前使用在其中在該第一激勵脈沖之前摧毀橫向磁 化的飽和段(33 )。
12. 根據(jù)權利要求11所述的方法,其特征在于,所述飽和段(33)在第一 激勵脈沖(30 )之前的時間間隔TTD通過解布洛赫方程如下計算<formula>formula see original document page 3</formula>
13. 根據(jù)權利要求1至12中任一項所述的方法,其特征在于,通過計算布 洛赫方程來確定兩個激勵脈沖之間的重復時間TR。
14. 根據(jù)權利要求3至13中任一項所述的方法,其特征在于,所述恢復脈 沖鏈的第三個高頻脈沖(32c)的掃描角通過解所述布洛赫方程來計算。
15. 根據(jù)權利要求1至14中任一項所述的方法,其特征在于.,這樣改變所 述再聚焦脈沖(31)的掃描角,使得第一高頻脈沖感應介于70°-卯°之間的掃描 角,其中,在少于10個高頻脈沖內(nèi)該掃描角的值減少到20°至30°,并且該掃 描角直到第N個高頻脈沖連續(xù)地增加到40°至60。之間的值。
16. 根據(jù)權利要求1至15中任一項所述的方法,其特征在于,拍攝檢查對 象大腦的磁共振圖像,以獲得腦灰質(zhì)和腦白質(zhì)之間的對圖像比度。
17. 根據(jù)權利要求16所述的方法,其特征在于,確定腦灰質(zhì)在N個再聚 焦脈沖期間的信號變化,然后確定在哪個再聚焦脈沖該信號具有與再聚焦脈沖 相關的、基本恒定的信號變化,其中,在該再聚焦脈沖下拍攝k空間的中心, 在此腦灰質(zhì)和腦白質(zhì)之間的信號差別最大。
18. 根據(jù)權利要求1至17中任一項所述的方法,其特征在于,利用三維成 像序列、兩個相位編碼梯度在兩個不同的空間方向上拍攝^t共振圖像。
19.根據(jù)權利要求1至18中任一項所述的方法,其特征在于'所述高頻脈 沖在時間變化過程中具有基本為矩形的輪廓,并且在不同時接通梯度的情況下 被射入。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種借助磁核共振產(chǎn)生檢查對象的T1加權圖像的方法,具有步驟利用一個高頻激勵脈沖(30)激勵檢查對象的磁化;射入N個具有可變掃描角的高頻再聚焦脈沖(31)以對于一個激勵脈沖產(chǎn)生多個自旋回波;在該N個再聚焦脈沖之后和在下一個高頻激勵脈沖之前接通恢復脈沖鏈(32),該恢復脈沖鏈這樣影響該磁化,使該磁化在下一個高頻激勵脈沖(30)之前通過該恢復脈沖鏈(32)定向到與主磁場方向相反的負z方向上。
文檔編號A61B5/055GK101303400SQ20081009910
公開日2008年11月12日 申請日期2008年5月9日 優(yōu)先權日2007年5月9日
發(fā)明者杰瑟克·帕克 申請人:西門子公司