磁共振成像裝置以及磁共振成像方法【專(zhuān)利說(shuō)明】磁共振成像裝置以及磁共振成像方法[0001]本申請(qǐng)享受2014年2月3日提出申請(qǐng)的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?4/171，225的優(yōu)先權(quán)利益，該申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容被援用于本申請(qǐng)。
技術(shù)領(lǐng)域：
[0002]本發(fā)明的實(shí)施方式涉及磁共振成像(imaging)裝置以及磁共振成像方法?！?br>背景技術(shù)：
】[0003]MRI(MagneticResonanceImaging:磁共振成像)裝置是用于利用核磁共振現(xiàn)象將被檢體內(nèi)部的信息圖像化的裝置。作為使磁共振血管造影(MagneticResonanceAng1graphy:MRA)圖像中的背景信號(hào)減少的方法之一，已知有QISS法(QuiescentInflowSingle-Shot:靜態(tài)間隔單次激發(fā)血管成像)。例如，在QISS法中，在心搏周期中從R波起經(jīng)過(guò)規(guī)定時(shí)間時(shí)，分別對(duì)不同的區(qū)域施加用于背景組織信號(hào)抑制的具有90度的偏轉(zhuǎn)(flip)角的飽和脈沖和用于靜脈血信號(hào)抑制的具有90度的偏轉(zhuǎn)角的飽和脈沖(pulse)這兩個(gè)飽和脈沖，在待機(jī)了QI間隔(QuiescentInterval:靜態(tài)間隔)之后，施加脂肪飽和脈沖，之后使用二維bSSFP(BalancedSteady-StateFreePrecess1n:平衡穩(wěn)態(tài)自由進(jìn)動(dòng)序列)開(kāi)始數(shù)據(jù)(data)收集。[0004]但是，由于分別對(duì)不同的區(qū)域施加用于背景組織信號(hào)抑制的飽和脈沖和用于靜脈血信號(hào)抑制的飽和脈沖，所以有時(shí)無(wú)法充分抑制背景信號(hào)。此外，用于背景組織信號(hào)抑制的飽和脈沖的偏轉(zhuǎn)角和用于靜脈血信號(hào)抑制的飽和脈沖的偏轉(zhuǎn)角分別為90度，因此有時(shí)在開(kāi)始數(shù)據(jù)收集時(shí)殘留有與背景組織信號(hào)以及靜脈血信號(hào)對(duì)應(yīng)的縱向磁化，無(wú)法充分抑制背景信號(hào)。[0005]專(zhuān)利文獻(xiàn)1:美國(guó)專(zhuān)利第8332010號(hào)說(shuō)明書(shū)【
發(fā)明內(nèi)容】[0006]本發(fā)明要解決的課題在于，提供能夠有效地抑制背景信號(hào)的磁共振成像裝置以及磁共振成像方法。[0007]實(shí)施方式的磁共振成像裝置具備序列(sequence)控制部和導(dǎo)出部。序列控制部分別在第一時(shí)刻對(duì)包括攝像區(qū)域的至少一部分的第一區(qū)域施加第一飽和脈沖，在與上述第一時(shí)刻大致同時(shí)的時(shí)刻或者與上述第一時(shí)刻不同的時(shí)刻即第二時(shí)刻，對(duì)包括位于通過(guò)上述攝像區(qū)域的血管且是成為信號(hào)強(qiáng)度抑制的對(duì)象的血管的上游側(cè)的上述攝像區(qū)域外的區(qū)域、以及上述攝像區(qū)域的上述至少一部分的第二區(qū)域施加第二飽和脈沖，在從上述第二時(shí)刻起經(jīng)過(guò)規(guī)定時(shí)間時(shí)開(kāi)始數(shù)據(jù)收集。導(dǎo)出部與上述規(guī)定時(shí)間對(duì)應(yīng)地導(dǎo)出上述第一飽和脈沖的偏轉(zhuǎn)角和上述第二飽和脈沖的偏轉(zhuǎn)角。[0008]發(fā)明的效果[0009]根據(jù)實(shí)施方式的磁共振成像裝置以及磁共振成像方法，具有能夠有效地抑制背景信號(hào)這種效果?！靖綀D說(shuō)明】[0010]圖1是實(shí)施方式的MRI系統(tǒng)(system)的簡(jiǎn)要框(block)圖。[0011]圖2是表示現(xiàn)有的QISS脈沖序列的圖。[0012]圖3是表示執(zhí)行圖2的QISS脈沖序列時(shí)的背景信號(hào)以及靜脈的血液的縱向磁化的圖。[0013]圖4是表示實(shí)施方式的將飽和脈沖最佳化后的MRA的脈沖序列的一例的圖。[0014]圖5是表示實(shí)施方式的執(zhí)行圖4所示的脈沖序列時(shí)的縱向磁化的圖(I)。[0015]圖6是表示實(shí)施方式的選擇性地施加最佳化了的偏轉(zhuǎn)角的脈沖的技術(shù)的圖(I)。[0016]圖7是表示實(shí)施方式的執(zhí)行圖4所示的脈沖序列時(shí)的縱向磁化的圖(2)。[0017]圖8是表示實(shí)施方式的執(zhí)行圖4所示的脈沖序列時(shí)的縱向磁化的圖(3)。[0018]圖9是表示實(shí)施方式的導(dǎo)出偏轉(zhuǎn)角的技術(shù)的圖。[0019]圖10是表示實(shí)施方式的使用了最佳化了的偏轉(zhuǎn)角的背景抑制的方法的流程圖(flowchart)。[0020]圖11是表示通過(guò)現(xiàn)有技術(shù)收集到的MRA圖像與實(shí)施方式的利用使用了最佳化了的偏轉(zhuǎn)角的背景信號(hào)抑制而收集到的MRA圖像的比較的圖。[0021]圖12是表示通過(guò)現(xiàn)有技術(shù)收集到的MRA圖像與實(shí)施方式的MRA圖像的進(jìn)一步比較的圖。[0022]圖13是對(duì)實(shí)施方式的MRA圖像進(jìn)行比較的圖表(graph)(I)。[0023]圖14是對(duì)實(shí)施方式的MRA圖像進(jìn)行比較的圖表⑵。[0024]圖15是表示實(shí)施方式的選擇性地施加最佳化了的偏轉(zhuǎn)角的脈沖的技術(shù)的圖(2)?！揪唧w實(shí)施方式】[0025]圖1所示的MRI系統(tǒng)具有架臺(tái)(gantry)10(以簡(jiǎn)要截面表示)、以及與該架臺(tái)10連接的各種關(guān)聯(lián)系統(tǒng)構(gòu)成要素20。至少架臺(tái)10通常配置于屏蔽室(shieldroom)內(nèi)。圖1所示的MRI系統(tǒng)的構(gòu)造具有實(shí)質(zhì)地配置為同軸的圓筒形的、靜磁場(chǎng)磁鐵(Btl磁鐵)12、Gx、Gy以及Gz梯度磁場(chǎng)線圈(coil)組(set)14、以及大型的全身用RF線圈(WholeBodyRad1FrequencyCoil:WBC)組件(assembly)16。沿著配置為該圓筒形的線圈要素的橫軸，以實(shí)質(zhì)地包圍由被檢體載臺(tái)(table)11支承的患者9的身體的一部分的方式，存在攝像區(qū)域18。比較小型的陣列(array)RF線圈(ArrayRFCoil)19也可以裝配于患者9的一部分。在本說(shuō)明書(shū)中，將成為使用了陣列RF線圈19的掃描(scan)的對(duì)象的患者9的部分，例如稱(chēng)作攝像區(qū)域18內(nèi)的“掃描被檢體”或者“被檢體”。如本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠明確的那樣，像表面線圈等那樣的與WBC相比較小的線圈、陣列RF線圈，與特定的身體部分(例如手臂、肩、肘、手腕、膝、腿、胸、背骨等)相匹配地設(shè)計(jì)的情況較多。以后，將這種小型RF線圈稱(chēng)作陣列線圈(ArrayCoil:AC)或者相控(phased)陣線圈(PhasedArrayCoil:PAC)。這些線圈例如是用于將RF信號(hào)發(fā)送至攝像區(qū)域18的線圈、用于接收來(lái)自上述那樣的被檢體的特定身體部分的RF信號(hào)的線圈。[0026]MRI系統(tǒng)控制部22具有顯示器(display)(顯示部)24、鍵盤(pán)(keyboard)26、以及與打印機(jī)(printer)28連接的輸入輸出端口(port)。顯示器24也可以是觸摸屏類(lèi)型(touchscreentype)的顯示器以便還能夠進(jìn)行控制輸入。[0027]MRI系統(tǒng)控制部22與MRI序列控制部30連接。MRI序列控制部30對(duì)與Gx、Gy以及Gz相關(guān)的梯度磁場(chǎng)線圈驅(qū)動(dòng)器(driver)32,RF發(fā)送器34進(jìn)行控制，并且在相同的RF線圈被用于發(fā)送和接收的雙方的情況下，對(duì)發(fā)送接收開(kāi)關(guān)(switch)36進(jìn)行控制。MRI序列控制部30包括用于安裝MRI成像技術(shù)的適當(dāng)?shù)某绦?program)代碼(code)構(gòu)造38。作為該MRI成像技術(shù)，例如存在并行(parallel)成像、其他的成像序列。[0028]MRI系統(tǒng)20為了制作朝顯示器24輸送的處理圖像數(shù)據(jù)而具有將輸入朝MRI數(shù)據(jù)處理部42輸送的接收部(RF接收器)40。MRI數(shù)據(jù)處理部42能夠?qū)AP/MRI圖像存儲(chǔ)器(memory)46、圖像重構(gòu)程序代碼構(gòu)造44、以及MRI程序存儲(chǔ)裝置50進(jìn)行訪問(wèn)(access)。MRI圖像重構(gòu)程序代碼構(gòu)造44、MRI程序存儲(chǔ)裝置50，除了對(duì)MRI圖像進(jìn)行重構(gòu)的控制邏輯電路之外，也可以具有從RF線圈16和19中的至少一方取得MR數(shù)據(jù)的控制邏輯電路。此外，MRI數(shù)據(jù)處理部42使用圖9所示的方法900或者其一部分來(lái)抑制MRI圖像中的背景信號(hào)。[0029]RF發(fā)送器34、發(fā)送接收開(kāi)關(guān)36、接收部40作為與RF線圈16、19分離的部件而表示在圖1中，但根據(jù)實(shí)施方式的不同，RF發(fā)送器34、發(fā)送接收開(kāi)關(guān)36、接收部40也可以與RF線圈16、19的一方或者雙方接近、或者設(shè)置于其表面。[0030]在圖1中將MRI程序存儲(chǔ)裝置(程序存放部)50的構(gòu)成廣義地表示。在MRI程序存儲(chǔ)裝置50中，程序代碼構(gòu)造(圖像重構(gòu)用、⑶I(GraphicalUserInterface:圖形用戶(hù)界面)的定義用、受理操作者向GUI的輸入用的程序代碼構(gòu)造等)，被保存于能夠?qū)RI系統(tǒng)的各種數(shù)據(jù)處理構(gòu)成要素進(jìn)行訪問(wèn)的非臨時(shí)的計(jì)算機(jī)(computer)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。如本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠明確的那樣，在通常掃描中存在最優(yōu)先地需要特定的程序代碼構(gòu)造的MRI系統(tǒng)20的其他處理計(jì)算機(jī)的情況下，也可以將MRI程序存儲(chǔ)裝置50分段(segment)化，而將至少一部分(不是通常存放或者直接連接于MRI系統(tǒng)控制部22)與該其他計(jì)算機(jī)直接連接。[0031]圖1表示為了實(shí)現(xiàn)后述的例示的實(shí)施方式而施加了若干修正的典型的MRI系統(tǒng)的大概的簡(jiǎn)要圖。系統(tǒng)構(gòu)成要素能夠分割成各種“箱(box)”的邏輯的集合，通常包括多個(gè)數(shù)字(digital)信號(hào)處理器(processor)(DigitalSignalProcessor:DSP)、微處理器(microprocessor)、專(zhuān)用處理電路(例如高速AD轉(zhuǎn)換用、高速傅里葉(Fourier)轉(zhuǎn)換用、陣列處理等用)。這些處理器分別是通常被時(shí)鐘控制的“狀態(tài)機(jī)器(machine)”，物理數(shù)據(jù)處理電路按照每一個(gè)時(shí)鐘周期(clockcycle)(或者，每規(guī)定數(shù)量的時(shí)鐘周期)從某一個(gè)物理狀態(tài)轉(zhuǎn)變成其他的物理狀態(tài)。[0032]不僅處理電路(例如，CPU、寄存器(register)、緩沖器(buffer)、運(yùn)算裝置)的物理狀態(tài)在進(jìn)行運(yùn)算的過(guò)程中從時(shí)鐘周期朝其他的時(shí)鐘周期逐漸地變化，而且與該處理電路相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)的物理狀態(tài)(例如，磁存儲(chǔ)介質(zhì)內(nèi)的位(bit)存儲(chǔ)部位)也在這種系統(tǒng)的操作過(guò)程中從某個(gè)狀態(tài)朝其他的狀態(tài)變化。例如，在圖像重構(gòu)處理、有時(shí)在線圈靈敏度映射(map)生成處理的結(jié)束時(shí)，物理的存儲(chǔ)介質(zhì)內(nèi)的計(jì)算機(jī)可讀、能夠訪問(wèn)的數(shù)據(jù)值的存儲(chǔ)部位的排列，從某個(gè)初始狀態(tài)(例如，全部均為“O”值或者全部為“I”值)轉(zhuǎn)換成新的狀態(tài)，即某個(gè)物理的部位的某個(gè)物理的狀態(tài)，在最小值與最大值之間變化，來(lái)表示現(xiàn)實(shí)世界的物理的事件、條件(例如，攝像區(qū)域內(nèi)的患者內(nèi)部的物理構(gòu)造)。如本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠明確的那樣，在被命令寄存器依次讀入并由MRI系統(tǒng)20的一個(gè)以上的CPU執(zhí)行時(shí)，這種存放數(shù)據(jù)的排列表現(xiàn)物理的構(gòu)造，并且構(gòu)成該物理的構(gòu)造。對(duì)于在MRI系統(tǒng)內(nèi)引起特定的序列的動(dòng)作狀態(tài)并使其轉(zhuǎn)變的特定構(gòu)造的計(jì)算機(jī)控制程序代碼也相同。[0033]在以下說(shuō)明的例示的實(shí)施方式中，為了實(shí)現(xiàn)MRI圖像中的背景信號(hào)抑制的改良，而使用最佳化了的偏轉(zhuǎn)角的飽和當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3 4 5