專利名稱：磁共振成象裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種MRI(磁共振成象裝置)，更具體地說是涉及一種能夠防止圖象質(zhì)量由于相位編碼梯度引起的渦流和剩磁而下降的MRI裝置。


圖1表示了應(yīng)用于常規(guī)的高速SE(自旋回波)方法中的一個(gè)脈沖序列。
在脈沖序列KP中，施加了一個(gè)激勵(lì)脈沖R和一個(gè)片選梯度ss。然后施加一個(gè)第一反相或者倒相脈沖P1和一個(gè)片選梯度ss，并在冠狀面軸(warp axis)方向施加一個(gè)相位編碼梯度gy(i)。之后，在向矢狀面軸(read axis)方向施加一個(gè)讀梯度rr的同時(shí)，從第一回波SE1中接收一個(gè)NMR信號(hào)。接著，在冠狀面軸(warp axis)方向上施加一個(gè)具有相反極性的反轉(zhuǎn)梯度gyr(i)，這個(gè)梯度的時(shí)間積分值與相位編碼梯度gy(i)的時(shí)間積分值相等。然后施加一個(gè)第二反相脈沖P2和一個(gè)片選梯度ss，并在冠狀面軸(warp axis)方向上施加一個(gè)編碼梯度gy(i+1)。之后，在施加一個(gè)讀梯度rr的同時(shí)，從第二回波SE2中接收一個(gè)NMR信號(hào)。接著，在冠狀面軸(warp axis)方向上施加一個(gè)具有相反極性的反轉(zhuǎn)梯度gyr(i+1)，這個(gè)梯度的時(shí)間積分值與相位編碼梯度gy(i+1)的時(shí)間積分值相等。然后施加一個(gè)第三反相脈沖P3和一個(gè)片選梯度ss，并在冠狀面軸(warp axis)方向上施加一個(gè)編碼梯度gy(i+2)。之后，在施加一個(gè)讀梯度rr的同時(shí)，從第三回波碼梯度gy(i+2)。之后，在施加一個(gè)讀梯度rr的同時(shí)，從第三回波SE3中接收一個(gè)NMR信號(hào)。接著，在冠狀面軸(warp axis)方向上施加一個(gè)具有相反極性的反轉(zhuǎn)梯度gyr(i+2)，這個(gè)梯度的時(shí)間積分值與相位編碼梯度gy(i+2)的時(shí)間積分值相等。于是，在從發(fā)射反相脈沖到接收NMR信號(hào)的過程重復(fù)M次以后施加一個(gè)抑制梯度Ki1。然后以重復(fù)時(shí)間間隔TR將此程序重復(fù)N次，從而在冠狀面軸(warpaxis)方向上采集相當(dāng)于(M×N)次、經(jīng)過不同的相位編碼的NMR信號(hào)。
順便指出，p＝1、2...、N。而在圖1中M＝3。但是，經(jīng)常使用M≥4來縮短掃描時(shí)間。另外，i＝(p-1)M+1，編碼梯度gy(i)、gy(i+1)、gY(i+2)中的符號(hào)(i)、(i+1)和(i+2)分別表示相位編碼序數(shù)。
抑制梯度Ki1表示一個(gè)應(yīng)用于擾流橫向磁場的梯度脈沖。抑制梯度Ki1的極性通常是保持恒定的。
圖2表示以前述的脈沖序列Kp在k-空間中的數(shù)據(jù)采集軌跡。
在回波列為M＝3的情況，k-空間Ksp被分成三個(gè)區(qū)Sg1、Sg2、Sg3。第一區(qū)Sg1的數(shù)據(jù)(例如，tc1)從第一回波SE1中采集，第二區(qū)Sg2的數(shù)據(jù)(例如，tc2)從第二回波SE2中采集。而第三區(qū)Sg3的數(shù)據(jù)(例如，tc3)從第三回波SE3中采集。
圖2表示了p＝1的情況。相位軸上數(shù)據(jù)的位置分別由相位編碼梯度gy(1)、gy(2)和gy(3)確定。相位編碼的數(shù)值被反轉(zhuǎn)梯度gyr(1)、gyr(2)、gyr(3)恢復(fù)到“0”。
由于圖象對比度是由相位編碼數(shù)值接近“0”時(shí)的數(shù)據(jù)決定的，所以在圖1中所示的第二回波SE2之前經(jīng)過的時(shí)間間隔TEeff變?yōu)橐粋€(gè)有效回波時(shí)間。
圖3表示應(yīng)用于常規(guī)3D(三維)高速SE方法的脈沖序列。
在脈沖序列Kp’中，施加一個(gè)激勵(lì)脈沖R和一個(gè)片選梯度。然后，在冠狀面軸(warp axis)方向施加一個(gè)具有相反極性的反轉(zhuǎn)梯度gzr(0)，以與一個(gè)破碎梯度(crusher gradient)重疊，其中反轉(zhuǎn)梯度的時(shí)間積分值與恰好在施加激勵(lì)脈沖R和片選梯度ss之前施加在橫斷面軸(slice axis)上的相位編碼梯度的時(shí)間積分直相等。之后，施加一個(gè)第一反相或者倒相脈沖P1和一個(gè)片選梯度，并將一個(gè)相位編碼梯度gz(i)施加在橫斷面軸(slice axis)方向，以與破碎梯度(crushergradient)重疊。在冠狀面軸(warp axis)方向上施加一個(gè)相位編碼梯度gy(i)。然后，在施加一個(gè)讀梯度rr的同時(shí)，從第一回波SE1中接收NMR信號(hào)。而后，在冠狀面軸(warp axis)方向上施加一個(gè)具有相反極性的反轉(zhuǎn)梯度gyr(i)，其時(shí)間積分值與施加在冠狀面軸(warp axis)方向的相位編碼梯度gy(i)的時(shí)間積分值相等，并且在橫斷面軸(sliceaxis)方向上施加一個(gè)具有相反極性的反轉(zhuǎn)梯度gzr(i)，以與一個(gè)破碎梯度(crusher gradient)重疊，該反轉(zhuǎn)梯度的時(shí)間積分值與施加在橫斷面軸(slice axis)方向的相位編碼梯度gz(i)的時(shí)間積分值相等。然后施加一個(gè)第二反相脈沖P2和一個(gè)片選梯度，并在橫斷面軸(slice axis)方向上施加一個(gè)相位編碼梯度gz(i+1)，以與一個(gè)破碎梯度(crushergradient)重疊。之后，在冠狀面軸(warp axis)方向上施加一個(gè)相位編碼梯度gy(i+1)。然后，在施加一個(gè)讀梯度rr的同時(shí)，從第二回波SE2中接收NMR信號(hào)。而后，在冠狀面軸(warp axis)方向上施加一個(gè)具有相反極性的反轉(zhuǎn)梯度gyr(i+1)，其時(shí)間積分值與施加在冠狀面軸(warp axis)方向的相位編碼梯度gy(i+1)的時(shí)間積分值相等。在橫斷面軸(slice axis)方向上施加一個(gè)具有相反極性的反轉(zhuǎn)梯度gzr(i+1)，以與一個(gè)破碎梯度(crusher gradient)重疊，該反轉(zhuǎn)梯度的時(shí)間積分值與施加在橫斷面軸(slice axis)方向的相位編碼梯度gz(i+1)的時(shí)間積分值相等。然后，施加一個(gè)第三反相或者倒相脈沖P3和一個(gè)片選梯度，并在橫斷面軸(slice axis)方向上施加一個(gè)相位編碼梯度gz(i+1)，以使其重疊在一個(gè)破碎梯度(crusher gradient)上。之后，在冠狀面軸(warp axis)方向上施加一個(gè)相位編碼梯度gy(i+2)。而后，在施加一個(gè)讀梯度rr的同時(shí)，從一個(gè)第三回波SE3中接收一個(gè)NMR信號(hào)。然后，在冠狀面軸(warp axis)方向上施加一個(gè)具有相反極性的反轉(zhuǎn)梯度gyr(i+2)，其時(shí)間積分值與施加在冠狀面軸(warpaxis)方向的相位編碼梯度gy(i+2)的時(shí)間積分值相等。于是，在從發(fā)射反相脈沖P到接收NMR信號(hào)的過程重復(fù)M次(在此脈沖序列中M＝3)以后施加一個(gè)抑制梯度Ki1。這個(gè)過程以重復(fù)時(shí)間間隔TR多次重復(fù)，從而在橫斷面軸(slice axis)方向和冠狀面軸(warp axis)方向上采集經(jīng)過多次相位編碼的NMR信號(hào)。
根據(jù)采用圖1和圖3中所示的脈沖序列Kp和Kp’的高速SE方法，施加在冠狀面軸(warp axis)方向的相位編碼梯度gy(i)、gy(i+1)和gy(i+2)的幅值被設(shè)定得盡可能大，而與該幅值對應(yīng)，每一脈寬(time width)tgy被縮短。根據(jù)采用圖3中所示的脈沖序列Kp’的3D高速SE方法，施加在橫斷面軸(slice axis)方向的相位編碼梯度gz(i)、gz(i+1)和gz(i+2)的幅值被設(shè)定得盡可能大，并相應(yīng)地縮短每一脈寬(time width)tgz。
然而，當(dāng)梯度脈沖幅值增大和脈寬(time width)縮短時(shí)會(huì)導(dǎo)致渦流產(chǎn)生。此外，當(dāng)脈沖幅值增大時(shí)會(huì)造成出現(xiàn)剩磁。如果產(chǎn)生了渦流和剩磁，由于它們的干擾圖象上會(huì)出現(xiàn)偽象，從而使圖象品質(zhì)降低。
特別是使用永磁體的MRI裝置，由于在磁分路板中存在剩磁，存在使圖象品質(zhì)下降的問題。
另一方面，根據(jù)日本專利，例如特許公開№.6-245917，其中已經(jīng)公開了一種采用偏置傾斜場或者梯度場消除剩磁干擾的技術(shù)和通過補(bǔ)償來修正由于磁分路板的剩磁引起的相位偏移的技術(shù)。
當(dāng)用于高速SE方法的脈沖序列是由使用永磁體的MRI裝置實(shí)現(xiàn)時(shí)，由相位編碼梯度引起的剩磁的作用或者干擾變得尤其明顯。
這將參照圖4和圖5加以描述。
如圖4所示，由于在冠狀面軸(warp axis)方向上施加了相位編碼梯度gy(i)而產(chǎn)生了強(qiáng)度為ΔGY的剩磁。剩磁使得第一回波SE1產(chǎn)生了相移。如上所述，由于同樣的原因，在第二回波SE2、第三回波SE3、......中也產(chǎn)生了相移。
由于有反轉(zhuǎn)梯度gyr(i)的存在，相位編碼的數(shù)值不能恢復(fù)到“0”。所以，這將對第二和第三回波SE2和SE3的相位產(chǎn)生一個(gè)干擾。同樣由于反轉(zhuǎn)梯度gyr(i+1)、gyr(i+2)、......的存在，也使得相位編碼數(shù)值不能恢復(fù)到“0”。因此，這將對以后的回波的相位產(chǎn)生干擾。
此外，還需要使與自旋回波同時(shí)產(chǎn)生的受激回波STE(這是受激回波的縮寫)的相位與自旋回波的相位匹配。但是這些相位彼此之間并不匹配。第二回波SE2對于確定圖象的對比度來說極為重要，與第二回波SE2同時(shí)產(chǎn)生的受激回波STE2表示在圖4中。但是，在由于相位編碼梯度gy(i)引起的強(qiáng)度為ΔGY(i)的剩磁的干擾下，第二回波SE2發(fā)生相移。另一方面，因?yàn)榈诙芗せ夭⊿TE2不受剩磁的干擾(第一反相或倒相脈沖P1與第二反相脈沖P2之間的間隔變成縱向磁化場)，所以第二回波SE2的相位與第二受激回波STE2的相位不匹配。結(jié)果在兩者之間產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，從而在圖象上出現(xiàn)重影偽象、陰影偽象和環(huán)狀偽象。
如圖5所示，由于在橫斷面軸(slice axis)方向上施加了一個(gè)相位編碼梯度gz(i)而產(chǎn)生了強(qiáng)度為ΔGZ(i)的剩磁。剩磁使得第一回波SE1產(chǎn)生一個(gè)相移。如上所述，由于同樣的原因，第二回波SE2和第三回波SE3也產(chǎn)生了相移。
另外，由于有反轉(zhuǎn)梯度gzr(i)的存在，相位編碼的數(shù)值不能回到“0”。所以，這將對第二和第三回波SE2和SE3的相位產(chǎn)生一個(gè)干擾。同樣由于反轉(zhuǎn)梯度gzr(i+1)、gzr(i+2)、......的存在，也使得相位編碼數(shù)值不能返回到“0”。因此，這將對以后的回波的相位產(chǎn)生干擾。
此外，由于對于確定圖象的對比度來說極為重要的第二回波SE2的相位與和第二回波SE2同時(shí)產(chǎn)生的第二受激回波STE2的相位不匹配，從而在圖象上出現(xiàn)偽象。
然而，上述的日本專利特許公開№.6-245917中所提出的已有技術(shù)存在一個(gè)問題，就是不足以防止由于相位編碼梯度所引起的渦流和剩磁造成的圖象品質(zhì)的降低。
考慮到前面這些因素，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種能夠防止由于相位編碼梯度引起的渦流和剩磁而造成的圖象品質(zhì)的降低的MRI裝置。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種MRI裝置，該裝置包括一個(gè)RF(射頻)脈沖發(fā)射裝置，一個(gè)梯度磁場施加裝置和一個(gè)NMR信號(hào)接收裝置。在該MRI裝置中，從RF脈沖發(fā)射裝置發(fā)射一個(gè)RF脈沖，并由梯度磁場施加裝置將一個(gè)相位編碼梯度施加在冠狀面軸(warp axis)方向。然后，用NMR信號(hào)接收裝置接收一個(gè)NMR信號(hào)。而后，用梯度磁場施加裝置將一個(gè)反轉(zhuǎn)梯度施加到冠狀面軸(warpaxis)方向，該反轉(zhuǎn)梯度是通過將一個(gè)用于修正由此相位編碼梯度引起的渦流或剩磁的干擾的冠狀面軸(warp axis)修正分量加入一個(gè)時(shí)間積分值與相位編碼梯度的時(shí)間積分值相等并具有相反極性的基本分量中而得到的?；蛘?，將一個(gè)與基本分量等效的反轉(zhuǎn)梯度和一個(gè)與冠狀面軸(warp axis)修正分量等效的附加反轉(zhuǎn)梯度施加在冠狀面軸(warp axis)方向。關(guān)于前面所述的“施加”，它們可以以幅度或者脈寬(time width)方式一起施加?；蛘?，它們可以以幅度和脈寬(timewidth)兩種方式一起施加。
在根據(jù)本發(fā)明的第一方面的MRI裝置中，在冠狀面軸(warp axis)方向上施加由“(時(shí)間積分值與相位編碼梯度的時(shí)間積分值相等并具有相反極性的基本分量)+(用于修正由于相位編碼梯度引起的渦流或剩磁的干擾的冠狀面軸(warp axis)修正分量)”構(gòu)成的反轉(zhuǎn)梯度?；蛘撸诠跔蠲孑S(warp axis)方向上施加由“(時(shí)間積分值與相位編碼梯度的時(shí)間積分值相等并具有相反極性的基本分量)”構(gòu)成的反轉(zhuǎn)梯度和由“(用于修正由于相位編碼梯度引起的渦流或剩磁的干擾的冠狀面軸(warp axis)修正分量)”構(gòu)成的附加梯度。
相位編碼數(shù)值在基本分量的基礎(chǔ)上恢復(fù)到“0”(初始反轉(zhuǎn))，從而由于相位編碼梯度引起的渦流和剩磁的干擾被冠狀面軸(warpaxis)修正分量消除了。所以能夠防止圖象品質(zhì)由于相位編碼梯度引起的渦流或剩磁的干擾而降低。
同樣，在本發(fā)明的第二方面中，提供了一種MRI裝置，該裝置包括一個(gè)RF(射頻)脈沖發(fā)射裝置，一個(gè)梯度磁場施加裝置和一個(gè)NMR信號(hào)接收裝置。在此MRI裝置中，從RF脈沖發(fā)射裝置中發(fā)射出一個(gè)RF脈沖。在冠狀面軸(warp axis)方向上施加一個(gè)相位編碼梯度，該相位編碼梯度是通過將一個(gè)用于修正由施加在冠狀面軸(warp axis)方向的相位編碼梯度引起的渦流或剩磁的干擾的冠狀面軸(warp axis)修正分量加入冠狀面軸(warp axis)方向上的相位編碼梯度的基本分量中而得到的，該基本分量是由掃描參數(shù)決定的?；蛘?，將一個(gè)與基本分量等效的相位編碼梯度和一個(gè)與冠狀面軸(warpaxis)修正分量等效的輔助相位編碼梯度施加在冠狀面軸(warp axis)方向。在用NMR信號(hào)接收裝置接收一個(gè)NMR信號(hào)之后，在冠狀面軸(warp axis)方向上施加一個(gè)相反極性的反轉(zhuǎn)梯度，其時(shí)間積分值與相位編碼梯度的基本分量的時(shí)間積分值相等。前面所述的“施加”可以以幅度或者脈寬(time width)方式一起施加?；蛘撸鼈兛梢砸苑群兔}寬(time width)兩種方式一起施加。
在如前面所述的本發(fā)明第二方面的MRI裝置中，在冠狀面軸(warp axis)方向上施加由“(由掃描參數(shù)決定的相位編碼梯度的基本分量)+(用于修正由于相位編碼梯度引起的渦流或剩磁的干擾的冠狀面軸(warp axis)修正分量”)構(gòu)成的相位編碼梯度?；蛘?，在冠狀面軸(warp axis)方向上施加由“(由掃描參數(shù)決定的相位編碼梯度的基本分量)”構(gòu)成的相位編碼梯度和由“(用于修正由于相位編碼梯度引起的渦流或剩磁的干擾的冠狀面軸(warp axis)修正分量)”構(gòu)成的輔助相位編碼梯度。
相位編碼(即初始相位編碼)受到基本分量的作用，從而使由相位編碼梯度引起的渦流或剩磁的干擾被冠狀面軸(warp axis)修正分量消除了。所以能夠防止圖象品質(zhì)由于相位編碼梯度引起的渦流或而降低。
在本發(fā)明的第三方面，提供了具有上述結(jié)構(gòu)的MRI裝置，它還包括一個(gè)第一相位信息確定裝置，該裝置用于在RF發(fā)射裝置發(fā)射一個(gè)RF脈沖和梯度磁場施加裝置將一個(gè)讀梯度施加到矢狀面軸(read axis)方向上，而不在冠狀面軸(warp axis)方向施加相位編碼梯度時(shí)，利用NMR信號(hào)接收裝置接收一個(gè)NMR信號(hào)，從而從所接收到的NMR信號(hào)中得到第一相位信息；一個(gè)第二相位信息確定裝置，該裝置用于在RF脈沖發(fā)射裝置發(fā)射一個(gè)RF脈沖，梯度磁場施加裝置將一個(gè)時(shí)間積分值與相位編碼梯度的時(shí)間積分值相等的等效相位梯度施加到矢狀面軸(read axis)方向上，將一個(gè)時(shí)間積分值與等效相位編碼梯度的時(shí)間積分值相等、具有相反極性的等效反轉(zhuǎn)梯度施加在矢狀面軸(read axis)方向，而不在冠狀面軸(warp axis)方向施加相位編碼梯度，然后將一個(gè)讀梯度施加在矢狀面軸(read axis)方向時(shí)，利用NMR信號(hào)接收裝置接收一個(gè)NMR信號(hào)，從而從所接收到的NMR信號(hào)中得到第二相位信息；和一個(gè)用于根據(jù)第一相位信息和第二相位信息中確定冠狀面軸(warp axis)修正分量的冠狀面軸(warpaxis)修正分量計(jì)算裝置。
在根據(jù)前面所述的本發(fā)明第三方面的MRI裝置中，冠狀面軸(warp axis)修正分量是按如下方式確定的(1)在發(fā)射RF脈沖，并在矢狀面軸(read axis)方向上施加讀梯度，但是不在冠狀面軸(warp axis)方向施加相位編碼梯度的同時(shí)，接收一個(gè)NMR信號(hào)，從而從所接收到的NMR信號(hào)中得到第一相位信息。
(2)在發(fā)射RF脈沖，及在矢狀面軸(read axis)方向施加一個(gè)時(shí)間積分值與相位編碼梯度的時(shí)間積分值相等的等效相位梯度，并將一個(gè)時(shí)間積分值與等效相位編碼梯度的時(shí)間積分值相等、具有相反極性的反轉(zhuǎn)梯度施加在矢狀面軸(read axis)方向，而不在冠狀面軸(warp axis)方向施加相位編碼梯度的同時(shí)，接收一個(gè)NMR信號(hào)，從而從所接收到的NMR信號(hào)中得到第二相位信息。
(3)利用第一相位信息和第二相位信息確定冠狀面軸(warpaxis)修正分量。
第一相位信息與沒有受到由相位編碼梯度引起的渦流或剩磁的干擾的相位信息等效。此外，第二相位信息對應(yīng)于由相位編碼梯度引起的渦流或剩磁的干擾等效形成在矢狀面軸(read axis)方向上時(shí)形成的相位信息。因此，如果將第一相位信息與第二相位信息進(jìn)行比較，就可以定量識(shí)別由相位編碼梯度引起的渦流或剩磁的干擾。所以，能夠定量確定用于消除干擾的冠狀面軸(warp axis)修正分量。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供了一種具有上述構(gòu)造的MRI裝置，它還包括一個(gè)實(shí)在相位信息確定裝置，該裝置在RF脈沖發(fā)射裝置發(fā)射一個(gè)RF脈沖和梯度磁場施加裝置將一個(gè)相位編碼梯度施加到冠狀面軸(warp axis)方向，然后將一個(gè)讀梯度施加到矢狀面軸(read axis)方向的同時(shí)，利用NMR信號(hào)接收裝置接收一個(gè)NMR信號(hào)，從而根據(jù)所接收到的NMR信號(hào)中得到實(shí)在相位信息；一個(gè)理想相位信息確定裝置，該裝置在RF脈沖發(fā)射裝置發(fā)射一個(gè)RF脈沖和梯度磁場施加裝置將一個(gè)脈寬(time width)和幅度分別被增大和減小的相位編碼梯度施加到冠狀面軸(warp axis)方向，然后將一個(gè)讀梯度施加到矢狀面軸(read axis)方向的同時(shí)，利用NMR信號(hào)接收裝置接收一個(gè)NMR信號(hào)，從而從所接收到的NMR信號(hào)中得到理想相位信息；和一個(gè)冠狀面軸(warp axis)修正分量計(jì)算裝置，該裝置用于根據(jù)實(shí)在相位信息和理想相位信息確定冠狀面軸(warp axis)修正分量。
在根據(jù)前面所述的本發(fā)明的第四方面的MRI裝置中，冠狀面軸(warp axis)修正分量是按如下方式確定的(1)在發(fā)射RF脈沖，并在冠狀面軸(warp axis)方向上施加相位編碼梯度和在矢狀面軸(read axis)方向上施加讀梯度的同時(shí)，接收NMR信號(hào)，從而從所接收到的NMR信號(hào)中得到實(shí)在相位信息。
(2)在發(fā)射RF脈沖，并將一個(gè)脈寬(time width)和幅度分別被增大和減小的相位編碼梯度施加到冠狀面軸(warp axis)方向及將一個(gè)讀梯度施加到矢狀面軸(read axis)方向的同時(shí)，接收一個(gè)NMR信號(hào)，從而從所接收到的NMR信號(hào)中得到理想相位信息。
(3)利用實(shí)在相位信息和理想相位信息確定冠狀面軸(warpaxis)修正分量。
實(shí)在相位信息對應(yīng)于包含由相位編碼梯度引起的渦流和剩磁干擾的相位信息。此外，理想相位信息與不包含由相位編碼梯度引起的渦流和剩磁干擾的相位信息等效。因此，如果將實(shí)在相位信息與理想相位信息進(jìn)行比較，就能夠定量識(shí)別由相位編碼梯度引起的渦流和剩磁的干擾。所以，能夠定量確定用于消除干擾的冠狀面軸(warp axis)修正分量。
根據(jù)本發(fā)明的第五方面，提供了一種MRI裝置，其中NMR信號(hào)接收裝置在RF脈沖發(fā)射裝置發(fā)射一個(gè)激勵(lì)RF脈沖和一個(gè)反相RF脈沖，及梯度磁場施加裝置在冠狀面軸(warp axis)方向施加一個(gè)相位編碼梯度，然后在矢狀面軸(read axis)方向施加一個(gè)讀梯度的同時(shí)，接收一個(gè)NMR信號(hào)，梯度磁場施加裝置在從發(fā)射反相RF脈沖到接收NMR信號(hào)的過程重復(fù)M次之后施加一個(gè)抑制梯度，再使從發(fā)射激勵(lì)RF脈沖到施加抑制梯度的過程重復(fù)N次，從而在不同的時(shí)基上采集經(jīng)過(M×N)次相位編碼的NMR信號(hào)。在該MRI裝置中，梯度磁場施加裝置將抑制梯度的極性轉(zhuǎn)換為與每M次相位編碼梯度之和相同的極性，此抑制梯度是當(dāng)從發(fā)射反相RF脈沖到接收NMR信號(hào)的程序重復(fù)M次時(shí)施加的。
在如前所述的本發(fā)明的第五方面的MRI裝置中，抑制梯度的極性被加以轉(zhuǎn)換，使之變成與每若干次相位編碼梯度之和具有相同的極性，此梯度被施加相應(yīng)的脈沖序列中。
通常，由于抑制梯度的極性是恒定的，所以抑制梯度極少用作一個(gè)擾流場。但是，當(dāng)抑制梯度的極性被轉(zhuǎn)換成與已施加到對應(yīng)的脈沖序列中的每若干次相位編碼梯度的和具有相同的極性時(shí)，其結(jié)果消除由各個(gè)相位編碼梯度引起的渦流或剩磁干擾的功能。所以，能夠防止圖象的品質(zhì)由于受到由相位編碼梯度引起的渦流或剩磁而下降。
在本發(fā)明的第六個(gè)方面，提供了一種MRI裝置，其中當(dāng)一個(gè)RF脈沖發(fā)射裝置發(fā)射一個(gè)激勵(lì)RF脈沖和一個(gè)反相RF脈沖，接著一個(gè)梯度磁場施加裝置在冠狀面軸(warp axis)方向施加一個(gè)相位編碼梯度，或者將其施加在冠狀面軸(warp axis)方向和橫斷面軸(sliceaxis)方向，之后將一個(gè)讀梯度施加在矢狀面軸(read axis)方向的同時(shí)，一個(gè)NMR信號(hào)接收裝置接收一個(gè)NMR信號(hào)。在該MRI裝置中，從RF脈沖發(fā)射裝置中發(fā)射的反相RF脈沖的發(fā)射相位被改變，或者由NMR信號(hào)接收裝置檢測的相位被改變，以抑制由于相位編碼梯度引起的剩磁產(chǎn)生的0-級相位分量。
由于相位編碼梯度引起的剩磁的干擾或影響包括一個(gè)不依賴位置關(guān)系而均勻施加的0-級相位分量和一個(gè)依賴位置關(guān)系線性變化的一級相位分量。0-級相位分量主要是產(chǎn)生重影偽象，而一級相位分量主要是產(chǎn)生陰影偽象。
由于0-級相位分量構(gòu)成NMR信號(hào)的全部相移，所以能夠通過改變從RF脈沖發(fā)射裝置中發(fā)射的反相RF脈沖的發(fā)射相位或者改變由NMR信號(hào)接收裝置檢測的相位，將0-級相位分量恢復(fù)到初始狀態(tài)。所以，能夠抑制重影偽象。
根據(jù)本發(fā)明的第七方面，提供了具有上述構(gòu)造的MRI裝置，它包括一個(gè)0-級相位分量確定裝置，該裝置在RF脈沖發(fā)射裝置發(fā)射一個(gè)RF脈沖，梯度磁場施加裝置在矢狀面軸(read axis)方向施加一個(gè)時(shí)間積分值與相位編碼梯度的時(shí)間積分值相等的等效相位編碼梯度，并向讀梯度施加一個(gè)時(shí)間積分值與等效相位編碼梯度的時(shí)間積分值相等、具有相反極性的等效反轉(zhuǎn)梯度，而不在冠狀面軸(warpaxis)方向和橫斷面軸(slice axis)方向施加相位編碼梯度，然后梯度磁場施加裝置將一個(gè)讀梯度施加在矢狀面軸(read axis)方向的同時(shí)，利用該NMR信號(hào)接收裝置接收一個(gè)NMR信號(hào)，并根據(jù)接收到的NMR信號(hào)得到相位信息，進(jìn)而利用所得到的相位信息確定0-級相位分量。
在如前所述的本發(fā)明的第七方面的MRI裝置中，0-級相位分量是按如下方式確定的(1)在發(fā)射RF脈沖，在矢狀面軸(read axis)方向施加一個(gè)時(shí)間積分值值等于相位編碼梯度的時(shí)間積分值等效相位編碼梯度，并向讀梯度施加一個(gè)時(shí)間積分值與等效相位編碼梯度的時(shí)間積分值相等、具有相反極性的等效反轉(zhuǎn)梯度，而不在冠狀面軸(warp axis)方向和橫斷面軸(slice axis)方向施加相位編碼梯度，然后將一個(gè)讀梯度施加在矢狀面軸(read axis)方向的同時(shí)，接收NMR信號(hào)，并根據(jù)接收到的NMR信號(hào)得到相位信息。
(2)利用所得到的相位信息確定0-級相位分量。
該相位信息表示當(dāng)由相位編碼梯度引起的渦流或剩磁的干擾作用在矢狀面軸(read axis)方向時(shí)的相位信息。因此，如果確定了梯度中心的相位，就能夠定量識(shí)別在由相位編碼梯度引起的渦流或剩磁產(chǎn)生的0-級相位分量。
根據(jù)本發(fā)明的第八方面，提供了具有前述構(gòu)造的MRI裝置，它還包括一個(gè)0-級相位分量確定裝置，該裝置根據(jù)一個(gè)在向冠狀面軸(warp axis)方向施加相位編碼梯度和反轉(zhuǎn)梯度時(shí)得到的NMR信號(hào)和一個(gè)沒有在冠狀面軸(warp axis)方向施加相位編碼梯度時(shí)得到的NMR信號(hào)確定0-級相位分量。
在如前所述的本發(fā)明的第八方面的MRI裝置中，0-級相位分量是按如下方式確定的(1)通過在冠狀面軸(warp axis)方向施加相位編碼梯度和反轉(zhuǎn)梯度而得到一個(gè)實(shí)在NMR信號(hào)。
(2)不在冠狀面軸(warp axis)方向施加相位編碼梯度和反轉(zhuǎn)梯度而得到一個(gè)理想NMR信號(hào)。
(3)根據(jù)實(shí)在NMR信號(hào)的在矢狀面軸(read axis)方向的1D(一維)富立葉變換的梯度中心的相位確定一個(gè)0-級相位量。此外，還可從理想NMR信號(hào)在矢狀面軸(read axis)方向的1D富立葉變換的梯度中心的相位確定一個(gè)0-級相位量。與渦流或剩磁干擾相關(guān)的0-級相位分量則由這兩個(gè)量的差確定。
如果求得在冠狀面軸(warp axis)方向施加相位編碼梯度和反轉(zhuǎn)梯度時(shí)的0-級相位分量與沒有將它們施加在冠狀面軸(warp axis)方向時(shí)的0-級分量之間的差，就可以定量識(shí)別與由相位編碼梯度和反轉(zhuǎn)梯度引起的渦流或剩磁相關(guān)的0-級分量。
由于在冠狀面軸(warp axis)方向上施加了相位編碼梯度和反轉(zhuǎn)梯度，由此引起的渦流或剩磁干擾就疊加在0-級相位分量上。因此，為了防止出現(xiàn)重疊，最好使用根據(jù)前述的第一或第二方面通過對渦流或剩磁的干擾進(jìn)行修正得到的值作為相位編碼梯度和反轉(zhuǎn)梯度。
根據(jù)本發(fā)明的第九方面，提供了一種MRI裝置，該裝置包括一個(gè)RF脈沖發(fā)射裝置，一個(gè)梯度磁場施加裝置和一個(gè)NMR信號(hào)接收裝置。在此MRI裝置中，用RF脈沖發(fā)射裝置發(fā)射一個(gè)激勵(lì)脈沖。之后，RF脈沖發(fā)射裝置發(fā)射一個(gè)反相脈沖，梯度磁場施加裝置在橫斷面軸(slice axis)方向施加一個(gè)相位編碼梯度，NMR信號(hào)接收裝置接收一個(gè)NMR信號(hào)。梯度磁場施加裝置再重復(fù)在橫斷面軸(sliceaxis)方向施加一個(gè)反轉(zhuǎn)梯度，該梯度是通過將一個(gè)用于修正由相位編碼梯度引起的渦流或剩磁干擾的橫斷面軸(slice axis)修正分量加入到相反極性的、時(shí)間積分值與相位編碼梯度時(shí)間積分值相等的基本分量中得到的，或者將一個(gè)與基本分量等效的反轉(zhuǎn)梯度和一個(gè)與橫斷面軸(slice axis)修正分量等效的輔助反轉(zhuǎn)梯度施加在橫斷面軸(slice axis)方向，重復(fù)的次數(shù)對應(yīng)于在橫斷面軸(slice axis)方向的編碼數(shù)值。
在前述的本發(fā)明第九方面的MRI裝置中，在橫斷面軸(slice axis)方向施加由“(時(shí)間積分值與相位編碼梯度的時(shí)間積分值相等的相反極性的基本分量)+(用于修正由相位編碼梯度引起的渦流或剩磁干擾的橫斷面軸(slice axis)修正分量)”構(gòu)成的反轉(zhuǎn)梯度?；蛘撸跈M斷面軸(slice axis)方向施加由(時(shí)間積分值與相位編碼梯度的時(shí)間積分值相等的相反極性的基本分量)構(gòu)成的反轉(zhuǎn)梯度和由(用于修正由相位編碼梯度引起的渦流或剩磁干擾的橫斷面軸(slice axis)修正分量)構(gòu)成的輔助反轉(zhuǎn)梯度。
在基本分量的基礎(chǔ)上，相位編碼數(shù)值被恢復(fù)到“0”(即初始反轉(zhuǎn))，從而利用橫斷面軸(slice axis)修正分量消除由相位編碼梯度引起的渦流或剩磁干擾。因此，可以防止圖象的質(zhì)量由于渦流或剩磁而下降。
根據(jù)本發(fā)明的第十方面，提供了具有上述結(jié)構(gòu)的MRI裝置，它還包括一個(gè)第一相位信息確定裝置，該裝置用于在RF脈沖發(fā)射裝置發(fā)射一個(gè)RF脈沖和梯度磁場施加裝置在矢狀面軸(read axis)方向施加一個(gè)讀梯度，而不在橫斷面軸(slice axis)方向施加相位編碼梯度的同時(shí)，利用NMR信號(hào)接收裝置接收一個(gè)NMR信號(hào)，從而根據(jù)接收到的NMR信號(hào)得到第一相位信息；一個(gè)第二信息確定裝置，該裝置用于在RF脈沖發(fā)射裝置發(fā)射一個(gè)RF脈沖，梯度磁場施加裝置在矢狀面軸(read axis)方向施加一個(gè)與相位編碼梯度和其后的反轉(zhuǎn)梯度的基本分量之間的差值等效的差值梯度，在讀梯度施加一個(gè)時(shí)間積分值與相位編碼梯度的時(shí)間積分值相等的等效相位編碼梯度和一個(gè)時(shí)間積分值與反轉(zhuǎn)梯度的時(shí)間積分值相等的基本分量的等效反轉(zhuǎn)梯度，但不在橫斷面軸(slice axis)方向施加相位編碼梯度，然后在矢狀面軸(read axis)方向施加一個(gè)讀梯度的同時(shí)，利用NMR信號(hào)接收裝置接收一個(gè)NMR信號(hào)，從而根據(jù)所接收到的NMR信號(hào)得到第二相位信息；和一個(gè)橫斷面軸(slice axis)修正分量計(jì)算裝置，該裝置用于根據(jù)第一相位信息和第二相位信息確定橫斷面軸(slice axis)修正分量。
在根據(jù)前面所述的本發(fā)明第十方面的MRI裝置中，橫斷面軸(slice axis)修正分量是按如下方式確定的(1)在發(fā)射RF脈沖，并在矢狀面軸(read axis)方向上施加讀梯度，但是不在橫斷面軸(slice axis)方向施加相位編碼梯度的同時(shí)，接收NMR信號(hào)，從而從所接收到的NMR信號(hào)中得到第一相位信息。
(2)在發(fā)射RF脈沖，不在橫斷面軸(slice axis)方向施加相位編碼梯度，而在矢狀面軸(read axis)方向施加一個(gè)與相位編碼梯度和其后的反轉(zhuǎn)梯度的基本分量之間的差值等效的差值梯度，在矢狀面軸(read axis)方向施加一個(gè)時(shí)間積分值與相位編碼梯度的時(shí)間積分值相等的等效相位編碼梯度和一個(gè)時(shí)間積分值與反轉(zhuǎn)梯度的基本分量的時(shí)間積分值相等的等效反轉(zhuǎn)梯度，并在矢狀面軸(read axis)方向施加一個(gè)讀梯度的同時(shí)，接收一個(gè)NMR信號(hào)，從而利用所接收到的NMR信號(hào)得到第二相位信息。
(3)利用第一相位信息和第二相位信息確定橫斷面軸(sliceaxis)修正分量。
第一相位信息相當(dāng)于沒有受到由相位編碼梯度引起的渦流或剩磁的干擾的相位信息。而第二相位信息則相當(dāng)于由相位編碼梯度引起的渦流或剩磁的干擾等效形成在矢狀面軸(read axis)方向上時(shí)的相位信息。因此，如果將第一相位信息與第二相位信息進(jìn)行比較，就可以定量識(shí)別由相位編碼梯度引起的渦流或剩磁的干擾。所以，能夠定量確定用于消除干擾的橫斷面軸(slice axis)修正分量。
本發(fā)明的其他目的和優(yōu)點(diǎn)通過以下對附圖中所表示的本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的描述將變得更為清楚。
以下將參照附圖描述本發(fā)明圖1表示應(yīng)用于常規(guī)的高速SE方法中的一個(gè)脈沖序列；圖2表示在K-空間中采集數(shù)據(jù)的軌跡；圖3表示應(yīng)用于常規(guī)的3D高速SE方法中的一個(gè)脈沖序列；圖4表示在常規(guī)高速SE方法中產(chǎn)生的問題；圖5表示在常規(guī)3D高速SE方法中產(chǎn)生的問題；圖6為表示本發(fā)明第一實(shí)施例中的一個(gè)MRI裝置的方框圖；圖7為表示應(yīng)用于第一實(shí)施例的冠狀面軸(warp axis)修正分量確定程序的流程圖；圖8用于解釋應(yīng)用于圖7所示的冠狀面軸(warp axis)修正分量確定程序的脈沖序列的一個(gè)實(shí)例；圖9用于解釋應(yīng)用于圖7所示的冠狀面軸(warp axis)修正分量確定程序的脈沖序列的另一個(gè)實(shí)例；圖10為表示應(yīng)用于第一實(shí)施例中的圖象數(shù)據(jù)采集程序的流程圖；圖11表示應(yīng)用于圖10所示的圖象數(shù)據(jù)采集程序的脈沖序列的一個(gè)實(shí)例；圖12表示應(yīng)用于第二實(shí)施例中的圖象數(shù)據(jù)采集程序的脈沖序列的一個(gè)實(shí)例；圖13表示應(yīng)用于第三實(shí)施例中的圖象數(shù)據(jù)采集程序的脈沖序列的一個(gè)實(shí)例；圖14表示應(yīng)用于第四實(shí)施例中的圖象數(shù)據(jù)采集程序的脈沖序列的一個(gè)實(shí)例；圖15為表示應(yīng)用于第五實(shí)施例中的冠狀面軸(warp axis)修正分量確定程序的流程圖；圖16表示應(yīng)用于圖15中所示的冠狀面軸(warp axis)修正分量確定程序中的脈沖序列的第一回波的一個(gè)實(shí)例；圖17表示應(yīng)用于圖15中所示的冠狀面軸(warp axis)修正分量確定程序中的脈沖序列的第一回波的另一個(gè)實(shí)例；圖18表示應(yīng)用于圖15中所示的冠狀面軸(warp axis)修正分量確定程序中的脈沖序列的第二回波的一個(gè)實(shí)例；圖19表示應(yīng)用于圖15中所示的冠狀面軸(warp axis)修正分量確定程序中的脈沖序列的第二回波的另一個(gè)實(shí)例；圖20表示應(yīng)用于圖15中所示的冠狀面軸(warp axis)修正分量確定程序中的脈沖序列的第三回波的一個(gè)實(shí)例；圖21表示應(yīng)用于圖15中所示的冠狀面軸(warp axis)修正分量確定程序中的脈沖序列的第三回波的另一個(gè)實(shí)例；圖22表示應(yīng)用于第六實(shí)施例的圖象數(shù)據(jù)采集程序的脈沖序列的一個(gè)實(shí)例；圖23表示應(yīng)用于第六實(shí)施例的圖象數(shù)據(jù)采集程序的脈沖序列的另一個(gè)實(shí)例；圖24為表示應(yīng)用于第七實(shí)施例中的0-級相位分量確定程序的流程圖；圖25表示應(yīng)用于圖24中所示的0-級相位分量確定程序中的脈沖序列的一個(gè)實(shí)例；圖26表示應(yīng)用于圖24中所示的0-級相位分量確定程序中的脈沖序列的另一個(gè)實(shí)例；圖27為表示應(yīng)用于第八實(shí)施例中的橫斷面軸(slice axis)修正分量確定程序的流程圖；圖28表示應(yīng)用于圖27所示的橫斷面軸(slice axis)修正分量確定程序中的脈沖序列的一個(gè)實(shí)例；圖29表示應(yīng)用于圖27所示的橫斷面軸(slice axis)修正分量確定程序中的脈沖序列的另一個(gè)實(shí)例；圖30為表示應(yīng)用于第八實(shí)施例中的圖象數(shù)據(jù)采集程序的流程圖；圖31表示應(yīng)用于圖30所示的圖象數(shù)據(jù)采集程序中的脈沖序列的一個(gè)實(shí)例。
下面將參照在附圖中所示的優(yōu)選實(shí)施例描述本發(fā)明。圖6為表示本發(fā)明第一實(shí)施例的MRI裝置的一個(gè)方框圖。
MRI裝置100包括具有一個(gè)用于插入待檢測的物體或者樣品的空間區(qū)域(例如空洞)的磁體組件1，圍繞著空間區(qū)域，一個(gè)用于向樣品施加一個(gè)預(yù)定主磁場的永磁體1p，一個(gè)用于在橫斷面軸(sliceaxis)方向、冠狀面軸(warp axis)方向和矢狀面軸(read axis)方向產(chǎn)生或生成梯度磁場的梯度磁場線圈1g，用于發(fā)送一個(gè)用以激勵(lì)樣品中原子核自旋的RF脈沖的發(fā)射線圈1t，和一個(gè)用于檢測來自樣品中的NMR信號(hào)的接收線圈1r。梯度磁場線圈1g，發(fā)射線圈1t，和接收線圈1r分別與梯度磁場驅(qū)動(dòng)電路3，RF能量放大器4和前置放大器5電連接。
響應(yīng)計(jì)算機(jī)7發(fā)出的指令，序列存儲(chǔ)電路8根據(jù)存儲(chǔ)在其中的脈沖序列啟動(dòng)梯度磁場驅(qū)動(dòng)電路3，由磁體組件1的梯度磁場線圈1g產(chǎn)生一個(gè)梯度磁場。序列存儲(chǔ)電路8還啟動(dòng)一個(gè)門調(diào)制電路9將一個(gè)由RF振蕩電路10產(chǎn)生的載波輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換成具有預(yù)定時(shí)序和預(yù)定包絡(luò)形狀的脈沖形狀信號(hào)，并將經(jīng)過調(diào)制的信號(hào)作為一個(gè)RF脈沖送入RF能量放大器4中，在這個(gè)放大器中該信號(hào)經(jīng)過能量放大。之后，經(jīng)過放大的信號(hào)被輸入磁體組件1的發(fā)射線圈1t中，以有選擇地激勵(lì)一個(gè)選定的薄片區(qū)域。
前置放大器5將由磁體組件1的接收線圈1r從樣品中檢測到的NMR信號(hào)放大，并將經(jīng)過放大的信號(hào)輸入到一個(gè)相位檢測器12。相位檢測器12將由RF振蕩電路10產(chǎn)生的載波輸出信號(hào)作為一個(gè)參照信號(hào)加以確定。相位檢測器12還檢測由前置放大器5輸入的NMR信號(hào)的相位，并將其輸入一個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器11。A/D轉(zhuǎn)換器11將經(jīng)過相位檢測的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成一個(gè)數(shù)字信號(hào)，并將其輸入計(jì)算機(jī)7。
計(jì)算機(jī)7從A/D轉(zhuǎn)換器中讀取數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行圖象重構(gòu)運(yùn)算，以生成一個(gè)選定薄片區(qū)域的圖象。這個(gè)圖象顯示在一個(gè)顯示單元6上。計(jì)算機(jī)7還擔(dān)任或執(zhí)行總體控制，例如接收由鍵盤13輸入的信息，或諸如此類的工作。
圖7為表示應(yīng)用于MRI裝置100的冠狀面軸(warp axis)修正分量確定程序的流程圖。
在步驟S1，按照圖8中所示的脈沖序列A0采集數(shù)據(jù)sy0(k)。在脈沖序列A0中，首先施加一個(gè)激勵(lì)脈沖R和一個(gè)片選梯度ss，然后施加一個(gè)反相脈沖P和一個(gè)片選梯度ss。之后，在施加一個(gè)讀梯度gxw的同時(shí)，從回波SE中接收一個(gè)NMR信號(hào)，以采集數(shù)據(jù)sy0(k)。順便說，在冠狀面軸(warp axis)方向上沒有施加相位編碼梯度。
在步驟S2，將數(shù)據(jù)sy0(k)進(jìn)行矢狀面軸(read axis)方向的一維富里葉變換，富里葉變換的結(jié)果定義為SY0(x)。
在步驟S3，確定(通過使用最小二乘法或者類似的方法確定)富里葉變換的結(jié)果SY0(x)中相位項(xiàng)(Arctan(SY0(x))的初級梯度dy0。然后確定梯度中心的相位量b0＝Arctan(SY(0))。相位量b0對應(yīng)于梯度中心在沒有剩磁存在時(shí)的相位量。
上述步驟S1到S3與確定主要是由梯度磁場gx1和gxw引起的渦流的干擾或影響(回波信號(hào)SE的回波中心的相移或偏移)的程序是等效的。
在步驟S4，按照圖9中所示的脈沖序列Aj采集數(shù)據(jù)syi(k)。在脈沖序列Aj中，首先施加一個(gè)激勵(lì)脈沖R和一個(gè)片選梯度ss，然后向讀梯度施加一個(gè)時(shí)間積分值與相位編碼梯度gy(i)的時(shí)間積分值相等、由掃描參數(shù)確定的編碼數(shù)值為i的等效相位編碼梯度。經(jīng)過時(shí)間ty(設(shè)置得盡可能長以提高精度)之后，在矢狀面軸(readaxis)方向施加一個(gè)時(shí)間積分值與等效相位編碼梯度gy(i)的時(shí)間積分值相等的、具有相反極性的等效反轉(zhuǎn)梯度gyr(i)。然后，施加一個(gè)反相脈沖P和一個(gè)片選梯度ss，其后，在施加一個(gè)讀梯度gxw的同時(shí)，從一個(gè)回波SE中接收一個(gè)NMR信號(hào)，以采集數(shù)據(jù)syi(k)。順便說，沒有在冠狀面軸(warp axis)方向施加相位編碼梯度。這里，步驟S4可以相對于所有的編碼序數(shù)i(在這種情況下j＝i)被重復(fù)。但是，也可以采用另一種方法，只對一個(gè)適當(dāng)選定的編碼序數(shù)i重復(fù)步驟S4以縮短時(shí)間(j≠i)，對應(yīng)于未選定編碼序數(shù)的數(shù)據(jù)可以通過插入法來確定。為了使運(yùn)算最為簡化，僅僅對于產(chǎn)生最大相位編碼梯度的一個(gè)編碼序數(shù)(在這種情況下只有j＝1)執(zhí)行步驟S4，而對應(yīng)于其他編碼序數(shù)的數(shù)據(jù)可以正比于編碼梯度計(jì)算出。
在步驟S5，將數(shù)據(jù)syi(k)進(jìn)行在矢狀面軸(read axis)方向的一維富里葉變換,該富里葉變換的結(jié)果定義為SYi(x)。
在步驟S6，確定(通過使用最小二乘法或者類似的方法確定)富里葉變換的結(jié)果SYi(x)中相位項(xiàng)(Arctan(SYi(x))的初級梯度dyi。然后確定梯度中心的相位量bi＝Arctan(SYi(0))，并確定相位量b0與bi之間的差。這個(gè)差值(bi-b0)對應(yīng)于不依賴于受到由相位編碼梯度gy(i)引起的剩磁干擾的位置而均勻施加的0-級相位分量。
上述步驟S4到S6相當(dāng)于用于確定主要是由相位編碼梯度gy(i)引起的剩磁的干擾或影響的程序。
在步驟S7，利用(dyi-dy0)計(jì)算出由等效相位編碼梯度gy(i)引起的渦流或剩磁的干擾或影響的量值ΔGY(i)。
項(xiàng)dy0表示沒有相位編碼梯度存在時(shí)的相位周期或循環(huán)移位。另一方面，項(xiàng)dyi表示有等效相位編碼梯度gy(i)存在時(shí)的相位周期或循環(huán)移位。由于等效相位編碼梯度gy(i)被等效反轉(zhuǎn)梯度gyr(i)完全消除，所以(dyi-dy0)應(yīng)當(dāng)?shù)扔?。因此，如果(dyi-dy0)≠0，則它們之間的差值表示由等效相位編碼梯度gy(i)引起的渦流或剩磁的干擾的量值。所以，可以根據(jù)(dyi-dy0)計(jì)算出相當(dāng)于由等效相位編碼梯度gy(i)引起的渦流或剩磁干擾量值的ΔGY(i)。
也就是說，當(dāng)將讀梯度gxw的量值表示為a gxw，將回波中心由于等效相位編碼梯度gy(i)引起的渦流或剩磁的干擾而產(chǎn)生的相移時(shí)間表示為ty0時(shí)，則可以得到下列關(guān)系式γ·ΔGY(i)·ty＝γ·a_gxw·ty0(其中γ為磁旋比)從而得到以下關(guān)系式ΔGY(i)＝a_gxw·ty0/ty在步驟S8，從下列關(guān)系式得出修正因子αi(相當(dāng)于每單位相位編碼量引起的渦流和剩磁干擾的量值)αi=γ·ΔGY(i)·ty/γ∫0tgy(gy(i,t))dt---(1)]]>其中γ表示磁旋比，ty表示從相位編碼梯度到反轉(zhuǎn)梯度的時(shí)間，tgy表示相位編碼梯度的時(shí)間寬度，gy(i，t)表示相位編碼梯度的波形函數(shù)。
在步驟S9，根據(jù)由掃描參數(shù)和修正因子αi得出的相位編碼梯度的特征或基本分量gy(i)確定冠狀面軸(warp axis)修正分量qiqi＝αi·gy(i) (其中qi≤1.0)圖10為表示應(yīng)用于MRI裝置100的圖象數(shù)據(jù)采集程序的流程圖。
在步驟S10，根據(jù)由掃描參數(shù)和冠狀面軸(warp axis)修正因子qi得出的相位編碼梯度的特征或基本分量gy(i)確定一個(gè)新的反轉(zhuǎn)梯度gyr(i)’gyr(i)’＝0.01·gy(i)+qi在步驟S11，按照應(yīng)用于一個(gè)高速SE方法中的脈沖序列Bp采集圖象數(shù)據(jù)，其中的高速SE方法采用了圖11中所示的新反轉(zhuǎn)梯度gyr(i)’。這時(shí)，調(diào)整相位檢測器12檢測到的相位或者調(diào)整反相脈沖P1、P2和P3的對應(yīng)發(fā)射相位，以消除相位量差值(bi-b0)。
如果采用以上述方式采集的圖象數(shù)據(jù)構(gòu)成圖象，就可以防止圖象質(zhì)量由于由冠狀面軸(warp axis)方向上的相位編碼梯度引起的渦流或剩磁的而降低。第二實(shí)施例為第一實(shí)施例的改進(jìn)。用與第一實(shí)施例的時(shí)間積分值相等的方法得到冠狀面軸(warp axis)修正分量qi。但是，圖象數(shù)據(jù)是按照圖12中所示的脈沖序列Cp，而不是按照圖11中所示的脈沖序列Bp采集到的。
就是說，如圖12所示，在冠狀面軸(warp axis)方向上施加一個(gè)與前述基本分量gy(i)等效的反轉(zhuǎn)梯度gyr(i)，再在冠狀面軸(warpaxis)方向上施加一個(gè)與前述的冠狀面軸(warp axis)修正分量qi等效的輔助反轉(zhuǎn)梯度gqr(i)。
即使圖象是由按上述方式采集的圖象數(shù)據(jù)構(gòu)成的，也能夠防止圖象質(zhì)量由于相位編碼梯度引起的渦流或剩磁的干擾而降低。第三實(shí)施例為第一實(shí)施例的改進(jìn)。用與第一實(shí)施例的時(shí)間積分值相等的方法得到冠狀面軸(warp axis)修正分量qi。但是，新的相位編碼梯度gy(i)’是采用由掃描參數(shù)和冠狀面軸(warp axis)修正分量qi得出的相位編碼梯度的基本分量gy(i)確定的。之后，按照應(yīng)用于一個(gè)高速SE方法中的脈沖序列Dp采集圖象數(shù)據(jù)，方該法采用了圖13中所示的新相位編碼梯度gy(i)’。
即使圖象是由按上述方式采集的圖象數(shù)據(jù)構(gòu)成的，也能夠防止圖象質(zhì)量由于受到由相位編碼梯度引起的渦流或剩磁而降低。第四實(shí)施例為第一實(shí)施例的改進(jìn)。用與第一實(shí)施例的時(shí)間積分值相等的方法得到冠狀面軸(warp axis)修正分量qi。但是如圖14所示，在冠狀面軸(warp axis)方向上施加一個(gè)與前述基本分量gy(i)等效的相位編碼梯度gy(i)，并按照應(yīng)用于一個(gè)高速SE方法中的脈沖序列Ep采集圖象數(shù)據(jù)，其中在冠狀面軸(warp axis)方向上施加了一個(gè)與前述的冠狀面軸(warp axis)修正分量qi等效的輔助相位編碼梯度gq(i)。
即使圖象是由按上述方式采集的圖象數(shù)據(jù)構(gòu)成的，也能夠防止圖象質(zhì)量由于相位編碼梯度引起的渦流或剩磁而降低。在第五實(shí)施例中，執(zhí)行圖15中所示的冠狀面軸(warp axis)修正分量確定程序，以取代圖7中所示的冠狀面軸(warp axis)修正分量確定程序。
圖15為表示用于第五實(shí)施例的冠狀面軸(warp axis)修正分量確定程序的流程圖。
在步驟V1，從圖16所示的一個(gè)脈沖序列F1p中的一個(gè)第一回波中采集數(shù)據(jù)sBi(k)，在上述脈沖序列中采用的第i個(gè)相位編碼梯度gy(i)B的幅值等于這樣一個(gè)值，其大小使得能夠忽略由一個(gè)相位編碼數(shù)值引起的渦流和剩磁的干擾，該相位編碼數(shù)值與一個(gè)由掃描參數(shù)確定的第i個(gè)相位編碼梯度gy(i)的時(shí)間積分值相等。
在步驟V2，將數(shù)據(jù)sBi(k)進(jìn)行矢狀面軸(read axis)方向的一維富里葉變換，并將富里葉變換的結(jié)果定義為Sbi(x)。
在步驟V3，數(shù)值SBi(0)，該直為Sbi(x)在x＝0時(shí)的數(shù)值，被定義為理想相位信息Φi。理想相位信息Φi表示在沒有由該相位編碼梯度引起的渦流和剩磁干擾存在時(shí)的一個(gè)相位偏移分量(0-級相位分量)。
在步驟V4，從在圖17所示的一個(gè)脈沖序列F1p’中的第一回波中采集數(shù)據(jù)SBi’(k)，該脈沖序列中采用了一個(gè)由掃描參數(shù)確定的第i個(gè)相位編碼梯度gy(i)。
在步驟V5，將數(shù)據(jù)sBi’(k)進(jìn)行矢狀面軸(read axis)方向的一維富里葉變換，并將富里葉變換的結(jié)果定義為SBi’(x)。
在步驟V6，數(shù)值SBi’(0)，該值為SBi’(x)在x＝0時(shí)的數(shù)值，被定義為實(shí)在相位信息Φi’。實(shí)在相位信息Φi’表示在有由該相位編碼梯度引起的渦流和剩磁干擾存在時(shí)的一個(gè)相位偏移分量(0-級相位分量)。
在步驟V7，根據(jù)永磁體型的MRI裝置的磁性特性計(jì)算出冠狀面軸(warp axis)修正分量qi，該修正分量是被加入用以將實(shí)在相位信息Φi’與理想相位信息Φi進(jìn)行匹配的。
在步驟V8，按照與上述從步驟V1到V7相似的方法，根據(jù)在從第二回波到第M個(gè)回波中的回波得出的一個(gè)冠狀面軸(warp axis)修正分量q(i+1)確定q(i+M-1)。
圖18和圖19分別表示當(dāng)?shù)诙夭óa(chǎn)生時(shí)的脈沖序列F2p和F2p’。
圖20和圖21分別表示當(dāng)?shù)谌夭óa(chǎn)生時(shí)的脈沖序列F3p和F3p’。
利用這樣確定的冠狀面軸(warp axis)修正分量qi采集圖10到圖14所示的圖象數(shù)據(jù)。如果圖象是由這些圖象數(shù)據(jù)構(gòu)成的，就可以防止圖象品質(zhì)由于相位編碼梯度引起的渦流和剩磁而降低。第六實(shí)施例說明通過轉(zhuǎn)換抑制梯度的極性來抑制由自相位編碼梯度引起的渦流和剩磁的干擾的情況。
圖22和圖23分別表示應(yīng)用于第六實(shí)施例的脈沖序列。
在圖22所示的脈沖序列Gp中，首先施加一個(gè)激勵(lì)RF脈沖和一個(gè)片選梯度ss。然后，施加一個(gè)第一反相脈沖P1和一個(gè)片選梯度ss，以及在冠狀面軸(warp axis)方向施加一個(gè)相位編碼梯度gy(i)。接著在向冠狀面軸(warp axis)方向施加一個(gè)讀梯度rr，而后施加一個(gè)相反極性的、時(shí)間積分值與該相位編碼梯度gy(i)的時(shí)間積分值相等的反轉(zhuǎn)梯度gyr(i)的同時(shí)，從第一回波SE1中接收一個(gè)NMR信號(hào)。然后，施加第二反相脈沖P2和一個(gè)片選梯度ss，并在冠狀面軸(warp axis)方向施加一個(gè)相位編碼梯度gy(i+1)。之后，又在冠狀面軸(warp axis)方向施加另一個(gè)讀梯度rr，而后施加一個(gè)相反極性的、時(shí)間積分值與該相位編碼梯度gy(i+1)的時(shí)間積分值相等的反轉(zhuǎn)梯度gyr(i+1)的同時(shí)，從第二回波SE2中接收一個(gè)NMR信號(hào)。然后，施加第三反相脈沖P3和一個(gè)片選梯度ss，并在冠狀面軸(warp axis)方向施加一個(gè)相位編碼梯度gy(i+2)。之后，又在向冠施加另一個(gè)讀梯度rr，而后施加一個(gè)相反極性的、時(shí)間積分值與該相位編碼梯度gy(i+2)的時(shí)間積分值相等的反轉(zhuǎn)梯度gyr(i+2)的同時(shí)，從第三回波SE3中接收一個(gè)NMR信號(hào)。如此，將從發(fā)射反相脈沖到接收NMR信號(hào)的過程重復(fù)M次(在本實(shí)施例中M＝3)。接著，施加一個(gè)抑制梯度Ki1。但是，要使抑制梯度Ki1的極性與前述的相位編碼梯度gy(i)、gy(i+1)和gy(i+2)之和的極性相同(在這個(gè)脈沖序列中極性為正)。
然后，在圖23所示的脈沖序列Gq中，以與圖22所示相同的方式重復(fù)從發(fā)射一個(gè)激勵(lì)脈沖R到施加反轉(zhuǎn)梯度gyr(j+2)的過程。而后，施加一個(gè)抑制梯度Ki1。但是，要使抑制梯度Ki1的極性與前述的相位編碼梯度gy(j)、gy(j+1)和gy(j+2)之和的極性相同(在這個(gè)脈沖序列中極性為負(fù))。
因此，如果在從發(fā)射反相或倒相RF脈沖到接收NMR信號(hào)的過程重復(fù)M次之后施加的抑制梯度Ki1的極性被轉(zhuǎn)換為與這M次施加的相位編碼梯度之和的極性相同，就可以用這個(gè)制梯度Ki1消除由相位編碼梯度引起的渦流或剩磁的干擾。因此，可以防止圖象質(zhì)量由于相位編碼梯度引起的渦流或剩磁而下降。圖24為表示應(yīng)用于MRI裝置100中的0-級相位分量確定程序的流程圖。
在步驟R1，如圖25所示，根據(jù)脈沖序列H0采集與第二回波SE2相關(guān)的數(shù)據(jù)sy0(k)，在此脈沖序列中沒有在冠狀面軸(warp axis)方向施加相位編碼梯度和反轉(zhuǎn)梯度。
在步驟R2，將數(shù)據(jù)sy0(k)進(jìn)行矢狀面軸(read axis)方向的一維富里葉變換，并將富里葉變換的結(jié)果定義為SY0(x)。
在步驟R3，確定0-級相位值b0＝Arctan(SY0(0))。0級相位值b0表示沒有剩磁存在時(shí)梯度場中心的相位值。
在步驟R4，如圖26所示，根據(jù)脈沖序列Hj采集與第二回波SE2相關(guān)的數(shù)據(jù)syj(k)，在此脈沖序列中在冠狀面軸(warp axis)方向施加了一個(gè)相位編碼梯度gy(i)和一個(gè)反轉(zhuǎn)梯度gyr(i)’。這里，該反轉(zhuǎn)梯度gyr(i)’相當(dāng)于用由掃描參數(shù)確定的相位編碼梯度的一個(gè)基本分量gy(i)和一個(gè)冠狀面軸(warp axis)修正分量qi得到的一個(gè)新反轉(zhuǎn)梯度gyr(i)’。
在步驟R5，將數(shù)據(jù)syj(k)進(jìn)行矢狀面軸(read axis)方向的一維富里葉變換，并將富里葉變換的結(jié)果定義為SYj(x)。
在步驟R6，確定0-級相位值bj＝Arctan{SYj(0)}。0級相位值bj表示有剩磁存在時(shí)梯度場中心的相位值。
在步驟R7，確定0-級相位分量bi＝b0-bj。
如果在圖10中所示的步驟S11中采用以上述方式得到的0-級相位分量，就可以抑制重影偽象。第八實(shí)施例的目的是防止圖象質(zhì)量因?yàn)槭艿皆?D高速SE方法中施加的橫斷面軸(slice axis)方向相位編碼梯度引起的渦流或剩磁的干擾而下降。
圖27為表示應(yīng)用于MRI裝置100中的橫斷面軸(slice axis)修正分量確定程序的流程圖。
在步驟L1，按照圖28所示的脈沖序列I0采集數(shù)據(jù)sz0(k)。在脈沖序列I0中，施加一個(gè)激勵(lì)脈沖R和一個(gè)片選梯度ss。然后施加一個(gè)反相或倒相脈沖P和一個(gè)片選梯度ss。之后，在施加一個(gè)讀梯度gxw的同時(shí)，從回波SE中接收一個(gè)NMR信號(hào)，從而采集到數(shù)據(jù)sz0(k)。順便指出，在冠狀面軸(warp axis)方向和橫斷面軸(sliceaxis)方向沒有施加相位編碼梯度。
在步驟L2，將數(shù)據(jù)sz0(k)進(jìn)行矢狀面軸(read axis)方向的一維富里葉變換，并將富里葉變換的結(jié)果定義為SZ0(x)。
在步驟L3，確定數(shù)據(jù)SZ0(x)的相位項(xiàng)(Arctan(SZ0(x))的初始斜率或梯度dz0(用最小二乘法或類似的方法)。然后，確定梯度場中心的相位值b0＝Arctan(SZ0(0))。相位值b0相當(dāng)于沒有剩磁存在時(shí)梯度場中心的相位值。
上述的步驟L1到L3為確定主要由梯度磁場gx1和gxw引起的渦流的干擾或影響(回波信號(hào)SE的回波中心的相移或移動(dòng))的過程。
在步驟L4，按照圖29所示的脈沖序列Ij采集數(shù)據(jù)szi(k)。在脈沖序列Ij中，施加一個(gè)激勵(lì)脈沖R并在橫斷面軸(slice axis)方向施加一個(gè)片選梯度ss。然后，在矢狀面軸(read axis)方向施加一個(gè)相當(dāng)于橫斷面軸(slice axis)上的相位編碼梯度gz(i)與反轉(zhuǎn)梯度gzr(i)之間差值的一個(gè)差值梯度dd，其中各梯度用由掃描參數(shù)確定的編碼數(shù)值i來標(biāo)示。接著，在矢狀面軸(read axis)方向施加一個(gè)與施加在橫斷面軸(slice axis)方向的相位編碼梯度gz(i)等效的等效相位編碼梯度gz(i)，并施加一個(gè)反相或倒相脈沖P和一個(gè)片選梯度ss。之后，在矢狀面軸(read axis)方向施加一個(gè)與橫斷面軸(slice axis)方向上的該反轉(zhuǎn)梯度gzr(i)等效的等效反轉(zhuǎn)梯度gzr(i)。經(jīng)過時(shí)間t后，在施加一個(gè)讀梯度gxw的同時(shí)，從回波SE中接收一個(gè)NMR信號(hào)，以采集數(shù)據(jù)szi(k)。順便指出，在冠狀面軸(warp axis)方向沒有施加相位編碼梯度。這里步驟L4可以對所有的編碼序數(shù)i重復(fù)(在這種情況下i＝i)?；蛘?，步驟L4對一個(gè)經(jīng)過適當(dāng)選擇的編碼序數(shù)i重復(fù)，以縮短時(shí)間(在這種情況下j≠i)，與未選定編碼序數(shù)對應(yīng)的數(shù)據(jù)可以用插入法來得到。
在步驟L5，將數(shù)據(jù)szi(k)進(jìn)行矢狀面軸(read axis)方向的一維富里葉變換，并將富里葉變換的結(jié)果定義為SZi(x)。
在步驟L6，確定富里葉變換結(jié)果SZi(x)的相位項(xiàng)(Arctan(SZi(x))的初始梯度dzi(例如用最小二乘法或類似的方法)。然后，確定梯度場中心的相位值bi＝Arctan(SZi(0))并確定相位值bi與b0之間的差值(bi-b0)。差值(bi-b0)相當(dāng)于不依賴于受到由相位編碼梯度gz(i)引起的干擾的位置而均勻加入的一個(gè)0-級相位分量。
上述的步驟L4到L6為確定主要由相位編碼梯度gz(i)引起的剩磁干擾或影響的過程。
在步驟L7，由(dzi-dz0)計(jì)算由相位編碼梯度gz(i)引起的渦流和剩磁的干擾或影響的量值ΔGZ(i)。
數(shù)值項(xiàng)dz0表示沒有相位編碼梯度gz(i)存在時(shí)的相位周期或循環(huán)相移。另一方面，數(shù)值項(xiàng)dzi表示有相位編碼梯度gz(i)存在時(shí)的相位周期或循環(huán)相移。由于相位編碼梯度gz(i)被反轉(zhuǎn)梯度gzr(i)完全抵消，(dzi-dz0)應(yīng)等于0。因此如果(dzi-dz0)≠0，那么這個(gè)差值的大小就表示由相位編碼梯度gz(i)引起的渦流和剩磁的干擾的量值。所以，相當(dāng)于由相位編碼梯度gz(i)引起的渦流和剩磁的干擾的量值ΔGZ(i)可以由(dzi-dz0)計(jì)算出來。
也就是說，如果將讀梯度gxw的幅度表示為a_gxw，回波中心由于受到相位編碼梯度gz(i)引起的渦流和剩磁的干擾而產(chǎn)生的相移時(shí)間表示為tz0，則得到下列關(guān)系式γ·ΔGZ(i)·tz＝γ·a_gxw·tz0(其中γ為磁旋比)于是得到以下關(guān)系式ΔGZ(i)＝a_gxw·tz0/tz在步驟L8，根據(jù)下列關(guān)系式確定修正因子βi(相當(dāng)于由每單位相位編碼數(shù)值引起的渦流和剩磁干擾的量值)βi=γ·ΔGZ(i)·tz/γ∫0tgy{gz(i,t)}dt---(2)]]>其中γ表示磁旋比，tz表示從施加破碎梯度(crusher gradient)到施加讀梯度的時(shí)間，tgz表示破碎梯度(crusher gradient)的脈寬(timewidth)，gz(i，t)表示破碎梯度(crusher gradient)的波形函數(shù)。
在步驟L9，利用由掃描參數(shù)確定的相位編碼梯度的特征或基本分量gz(i)和修正因子βi確定橫斷面軸(slice axis)修正分量wiwi＝βi·gz(i)圖30為圖象數(shù)據(jù)采集程序的流程圖。
在步驟L10，利用由掃描參數(shù)確定的相位編碼梯度的基本分量gz(i)和橫斷面軸(slice axis)修正分量wi確定一個(gè)新的反轉(zhuǎn)梯度gzr(i)’
gzr(i)’＝gz(i)+wi在步驟L11，按照應(yīng)用于3D高速SE方法中的一個(gè)脈沖序列Jp采集圖象數(shù)據(jù)，在該方法中使用了圖31所示的橫斷面軸(slice axis)方向的新反轉(zhuǎn)梯度gzr(i)’。這時(shí)，可取的是同時(shí)采用在第一實(shí)施例中采用的冠狀面軸(warp axis)方向的前述新反轉(zhuǎn)梯度gyr(i)’。之后，調(diào)節(jié)由相位檢測器12檢測到的相位，或者調(diào)節(jié)反相或倒相脈沖P1、P2和P3的相應(yīng)發(fā)射相位，從而消除相位量差值(bi-b0)。
順便指出，按照參照圖7到圖9所介紹的同樣方法，可以采用橫斷面軸(slice axis)方向的輔助反轉(zhuǎn)梯度和輔助相位編碼梯度。
如果圖象是由按上述方法采集的圖象數(shù)據(jù)構(gòu)成的，就能夠防止圖象品質(zhì)因?yàn)槭艿接蓹M斷面軸(slice axis)方向的相位編碼梯度引起的渦流和剩磁的干擾而降低。
根據(jù)本發(fā)明的MRI裝置，可以防止圖象品質(zhì)由于相位編碼梯度引起的渦流和剩磁的干擾而降低。使用永磁體的MRI裝置在改進(jìn)圖象質(zhì)量方面是特別有效的。
在不脫離本發(fā)明的構(gòu)思和范圍的前提下，可以提出本發(fā)明的許多完全不同的實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明并不局限于說明書所述的特定實(shí)施例，而是由權(quán)利要求書所限定的。
權(quán)利要求
1.一種MRI裝置，它包括RF脈沖發(fā)射裝置；梯度磁場施加裝置；和NMR信號(hào)接收裝置；所說的RF脈沖裝置發(fā)射一個(gè)RF脈沖，所說的梯度磁場施加裝置在冠狀面軸方向施加一個(gè)相位編碼梯度，該相位編碼梯度是通過將一個(gè)用于修正由在冠狀面軸方向施加的相位編碼梯度引起的渦流或剩磁干擾的冠狀面軸修正分量加入在冠狀面軸上的相位編碼梯度的基本分量中而得到的，所說的相位編碼梯度是由掃描參數(shù)確定的，或者在冠狀面軸方向施加一個(gè)與基本分量等效的相位編碼梯度和一個(gè)與冠狀面軸修正分量等效的輔助相位編碼梯度，所說的梯度磁場施加裝置在所說的NMR信號(hào)接收裝置接收到一個(gè)NMR信號(hào)之后，在冠狀面軸方向施加一個(gè)時(shí)間積分值與相位編碼梯度的基本分量的時(shí)間積分值相等的相反極性的反轉(zhuǎn)梯度。
2.如權(quán)利要求1所述的MRI裝置，它還包括第一相位信息獲得裝置，該裝置在所說的RF脈沖發(fā)射裝置發(fā)射一個(gè)RF脈沖，所說的梯度磁場施加裝置在矢狀面軸方向施加一個(gè)矢狀面梯度，但是不在冠狀面軸方向施加相位編碼梯度時(shí)，利用所說的NMR信號(hào)接收裝置接收一個(gè)NMR信號(hào)，從而根據(jù)所說接收到的NMR信號(hào)得出第一相位信息；第二相位信息蕕得裝置，該裝置在所說的RF脈沖發(fā)射裝置發(fā)射一個(gè)RF脈沖，所說的梯度磁場施加裝置在矢狀面軸方向施加一個(gè)時(shí)間積分值與該相位編碼梯度的時(shí)間積分值相等的一個(gè)等效相位編碼梯度，在矢狀面軸方向施加時(shí)間積分值與該等效相位編碼梯度的時(shí)間積分值相等的相反極性的一個(gè)等效反轉(zhuǎn)梯度，而不在冠狀面軸方向施加相位編碼梯度，然后在矢狀面軸方向施加一個(gè)矢狀面梯度時(shí)，利用所說的NMR信號(hào)接收裝置接收一個(gè)NMR信號(hào)，從而根據(jù)所說接收到的NMR信號(hào)得出第二相位信息；冠狀面軸修正分量計(jì)算裝置，該裝置用于根據(jù)所說的第一相位信息和所說的第二相位信息確定冠狀面軸修正分量。
3.如權(quán)利要求1所述的MRI裝置，它還包括實(shí)在相位信息獲得裝置，該裝置用于在所說的RF脈沖發(fā)射裝置發(fā)射一個(gè)RF脈沖，所說的梯度磁場施加裝置在一個(gè)冠狀面軸方向施加一個(gè)相位編碼梯度，然后在一個(gè)矢狀面軸方向施加一個(gè)矢狀面梯度時(shí)，利用所說的NMR信號(hào)接收裝置接收一個(gè)NMR信號(hào)，從而根據(jù)所說接收到的NMR信號(hào)得出實(shí)在相位信息；理想相位信息獲得裝置，該裝置用于在所說的RF脈沖發(fā)射裝置發(fā)射一個(gè)RF脈沖，所說的梯度磁場施加裝置在該冠狀面軸方向施加一個(gè)脈寬和幅值已經(jīng)分別被增大和減小的相位編碼梯度，然后在該矢狀面軸方向施加一個(gè)矢狀面梯度時(shí)，利用所說的NMR信號(hào)接收裝置接收一個(gè)NMR信號(hào)，從而根據(jù)所說接收到的NMR信號(hào)得出理想相位信息；冠狀面軸修正分量計(jì)算裝置，該裝置用于根據(jù)該實(shí)在相位信息和該理想相位信息確定冠狀面軸修正分量。
4.一種MRI裝置，其特征在于在RF脈沖發(fā)射裝置發(fā)射一個(gè)激勵(lì)RF脈沖和一個(gè)反相RF脈沖，梯度磁場施加裝置在一個(gè)冠狀面軸方向施加一個(gè)相位編碼梯度，然后在一個(gè)矢狀面軸方向施加一個(gè)矢狀面梯度時(shí)，NMR信號(hào)接收裝置接收一個(gè)NMR信號(hào)，在從發(fā)射反相RF脈沖到接收到NMR信號(hào)的過程重復(fù)M次之后，所說的梯度磁場施加裝置施加一個(gè)抑制梯度，從發(fā)射激勵(lì)RF脈沖到施加抑制梯度的過程被重復(fù)N次，從而在不同的時(shí)基上采集(M×N)次經(jīng)過相位編碼的NMR信號(hào)，所說的梯度磁場施加裝置將該抑制梯度的極性轉(zhuǎn)換為與每M次相位編碼梯度之和的極性相同，此抑制梯度在從發(fā)射反相RF脈沖到接收到NMR信號(hào)的過程重復(fù)M次時(shí)施加。
5.一種MRI裝置，其特征在于在RF脈沖發(fā)射裝置發(fā)射一個(gè)激勵(lì)RF脈沖和一個(gè)反相RF脈沖，然后梯度磁場施加裝置在一個(gè)冠狀面軸方向施加一個(gè)相位編碼梯度，或在該冠狀面軸方向和一個(gè)橫斷面軸方向施加該相位編碼梯度，之后在一個(gè)矢狀面軸方向施加一個(gè)矢狀面梯度，NMR信號(hào)接收裝置接收一個(gè)NMR信號(hào)，運(yùn)行所說的MRI裝置可以改變由所說的RF脈沖發(fā)射裝置發(fā)射的反相RF脈沖的發(fā)射相位或者改變由所說的NMR信號(hào)接收裝置檢測到的相位，從而抑制在由相位編碼梯度引起的剩磁干擾下產(chǎn)生的0-級相位分量。
6.如權(quán)利要求5所述的MRI裝置，它還包括0-級相位分量獲得裝置，該裝置在所說的RF脈沖發(fā)射裝置發(fā)射一個(gè)RF脈沖，所說的梯度磁場施加裝置在矢狀面軸方向施加一個(gè)時(shí)間積分值與該相位編碼梯度的時(shí)間積分值相等的等效相位編碼梯度，并在該矢狀面軸方向施加一個(gè)時(shí)間積分值與該等效相位編碼梯度的時(shí)間積分值相等的相反極性的等效反轉(zhuǎn)梯度，而不在該冠狀面軸方向和該橫斷面軸方向施加該相位編碼梯度，然后所說的梯度磁場施加裝置在該矢狀面軸方向施加一個(gè)矢狀面梯度時(shí)，利用所說的NMR信號(hào)接收裝置接收一個(gè)NMR信號(hào)，從而根據(jù)所說接收到的NMR信號(hào)得出相位信息，并根據(jù)所得出的相位信息確定該0-級相位分量。
7.如權(quán)利要求5所述的MRI裝置，它還包括0-級相位分量獲得裝置，該裝置根據(jù)一個(gè)在冠狀面軸方向施加該相位編碼梯度和該反轉(zhuǎn)梯度時(shí)得到的NMR信號(hào)和一個(gè)沒有在冠狀面軸方向施加該相位編碼梯度和該反轉(zhuǎn)梯度時(shí)得到的NMR信號(hào)得出0-級相位分量。
8.一種MRI裝置，它包括RF脈沖發(fā)射裝置；梯度磁場施加裝置；和NMR信號(hào)接收裝置；其中在所說的RF脈沖發(fā)射裝置發(fā)射一個(gè)激勵(lì)脈沖以后，所說的RF脈沖發(fā)射裝置發(fā)射一個(gè)反相脈沖，所說的梯度磁場施加裝置在一個(gè)橫斷面軸方向施加一個(gè)相位編碼梯度，所說的NMR信號(hào)接收裝置接收一個(gè)NMR信號(hào)，所說的梯度磁場施加裝置在該橫斷面軸方向重復(fù)施加一個(gè)反轉(zhuǎn)梯度，該反轉(zhuǎn)梯度是將一個(gè)用于修正由該相位編碼梯度引起的渦流或剩磁干擾的橫斷面軸修正分量加入一個(gè)時(shí)間積分值與該相位編碼梯度的時(shí)間積分值相等的相反極性的基本分量而得到的，或者在一個(gè)橫斷面軸方向重復(fù)施加一個(gè)與基本分量等效的反轉(zhuǎn)梯度和一個(gè)與該橫斷面軸修正分量等效的輔助反轉(zhuǎn)梯度，所說的重復(fù)次數(shù)為在一個(gè)橫斷面軸方向的編碼數(shù)。
9.如權(quán)利要求8所述的MRI裝置，它還包括第一相位信息獲得裝置，該裝置在所說的RF脈沖發(fā)射裝置發(fā)射一個(gè)RF脈沖，所說的梯度磁場施加裝置在一個(gè)矢狀面軸方向施加一個(gè)矢狀面梯度，但是不在該橫斷面軸方向施加該相位編碼梯度時(shí)，利用所說的NMR信號(hào)接收裝置接收一個(gè)NMR信號(hào)，從而根據(jù)所說接收到的NMR信號(hào)得出第一相位信息；第二相位信息獲得裝置，該裝置在所說的RF脈沖發(fā)射裝置發(fā)射一個(gè)RF脈沖，所說的梯度磁場施加裝置在該矢狀面軸方向施加一個(gè)與該相位編碼梯度和一個(gè)后續(xù)反轉(zhuǎn)梯度的基本分量之間的差值等效的差值梯度，在該矢狀面軸方向施加一個(gè)時(shí)間積分值與該相位編碼梯度的時(shí)間積分值相等的等效相位編碼梯度和一個(gè)時(shí)間積分值與該反轉(zhuǎn)梯度的基本分量的時(shí)間積分值相等的等效反轉(zhuǎn)梯度，而不在該橫斷面軸方向施加該相位編碼梯度，然后在該在矢狀面軸方向施加一個(gè)矢狀面梯度時(shí)，利用所說的NMR信號(hào)接收裝置接收一個(gè)NMR信號(hào)，從而根據(jù)所說接收到的NMR信號(hào)得出第二相位信息；橫斷面軸修正分量計(jì)算裝置，該裝置用于根據(jù)所說的第一相位信息和所說的第二相位信息確定橫斷面軸修正分量。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種MRI裝置,這種MRI裝置能夠防止圖象質(zhì)量因受到由一個(gè)相位編碼梯度引起的渦流或剩磁干擾而降低。在發(fā)射一個(gè)RF脈沖P1,在一個(gè)冠狀面軸方向施加一個(gè)相位編碼梯度gy(ⅰ)和在一個(gè)矢狀面軸方向施加一個(gè)讀梯度rr時(shí),接收一個(gè)NMR信號(hào),然后,在冠狀面軸方向施加一個(gè)反轉(zhuǎn)梯度gyr(ⅰ)’。該反轉(zhuǎn)梯度gyr(ⅰ)’定義為“(時(shí)間積分值與該相位編碼梯度gy(ⅰ)的時(shí)間積分值相等的相反極性的基本分量)+(用于修正由相位編碼梯度gy(ⅰ)引起的渦流或剩磁干擾的冠狀面軸修正分量)”。
文檔編號(hào)G01R33/565GK1326102SQ01112420
公開日2001年12月12日 申請日期2001年3月28日 優(yōu)先權(quán)日1995年3月28日
發(fā)明者T·后藤 申請人:通用電器橫河醫(yī)療系統(tǒng)株式會(huì)社