專利名稱：用修正的前脈沖的發(fā)射器頻率優(yōu)化預(yù)飽和的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及核磁共振成像(MRI)領(lǐng)域。具體地，本發(fā)明涉及基于MRI的預(yù)飽和領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
核磁共振成像是一種用于內(nèi)部器官的非侵入式成像的有用的成像工具。MRI普及上升的一個(gè)重要原因是MRI圖像顯著的清晰度。同時(shí)，MRI使用射頻波，而不是X射線。
MRI系統(tǒng)根據(jù)核磁共振原理工作以獲得人體的圖像。人體組織由類似含有氫原子的水和脂肪的分子組成。氫原子的原子核(nucleus)具有相關(guān)聯(lián)的磁矩，該磁矩是氫原子核的凈磁屬性的度量標(biāo)準(zhǔn)。在典型的MRI系統(tǒng)中，電磁體提供強(qiáng)磁場(chǎng)(B0)(稱為磁場(chǎng)B0)。磁場(chǎng)B0與氫原子核的磁矩相互作用并且使得一小部分原子核的排列與磁場(chǎng)B0同向。磁場(chǎng)B0也使同向原子核的磁距以頻率(ω)(稱為進(jìn)動(dòng)頻率，frequency of precession)繞磁場(chǎng)B0方向進(jìn)動(dòng)。進(jìn)動(dòng)頻率取決于磁場(chǎng)B0的強(qiáng)度和原子核的回磁比(γ)，回磁比是原子核的特有屬性。在數(shù)學(xué)上，ω、B0和γ有以下關(guān)系ω＝γ*B0等式(1)原子核的進(jìn)動(dòng)頻率稱為拉莫爾(larmor)頻率。隨后MRI系統(tǒng)以氫原子核的拉莫爾頻率施加射頻(RF)脈沖。施加的射頻脈沖的頻率稱為發(fā)射頻率。當(dāng)進(jìn)動(dòng)氫原子核以它們的拉莫爾頻率暴露給RF脈沖時(shí)，核磁共振發(fā)生了。當(dāng)核磁共振發(fā)生時(shí)，進(jìn)動(dòng)氫原子核以特定射頻信號(hào)的形式發(fā)射能量。由水分子(存在于掃描腔體中)中的共振氫原子核產(chǎn)生的射頻信號(hào)由MRI系統(tǒng)處理以生成MRI圖像。在許多應(yīng)用中，由非水分子中的共振氫原子核產(chǎn)生的射頻信號(hào)是不希望有的，因?yàn)樗鼈兛赡芙档蚆RI圖像的質(zhì)量。
MRI系統(tǒng)對(duì)人體腔體成像(稱為掃描腔體(scan volume))。對(duì)掃描腔體成像方法之一是將掃描腔體分割成許多切片(稱為掃描切片(scan slice))。接著對(duì)掃描切片逐個(gè)成像。隨后可以組合這些掃描切片的圖像來(lái)形成掃描腔體的圖像。為了對(duì)掃描腔體成功圖像，磁場(chǎng)B0必須均勻地穿過(guò)掃描腔體。磁場(chǎng)B0不均勻地穿過(guò)掃描腔體可能對(duì)MRI圖像的質(zhì)量具有負(fù)面影響。參考等式(1)，發(fā)射頻率(其與拉莫爾頻率相等)取決于磁場(chǎng)B0的強(qiáng)度。如果磁場(chǎng)B0不均勻，在掃描腔體的不同位置上的氫原子核將經(jīng)歷不同的磁場(chǎng)強(qiáng)度B0。這意味著將要施加的用于產(chǎn)生核磁共振的發(fā)射頻率將變化地穿過(guò)掃描腔體。典型的MRI系統(tǒng)對(duì)整個(gè)掃描腔體使用單一發(fā)射頻率。因此，在掃描腔體中將存在一些原子核不經(jīng)歷核磁共振。這些原子核將不能產(chǎn)生合適的射頻信號(hào)，這將導(dǎo)致低質(zhì)量的MRI圖像。因此，為了獲得高質(zhì)量的MRI圖像，期望有均勻的磁場(chǎng)B0穿過(guò)掃描腔體。
在使用預(yù)飽和的MRI系統(tǒng)中特別期望有均勻的磁場(chǎng)B0。預(yù)飽和是一種用于抑制降低圖像質(zhì)量的干擾信號(hào)的方法。在預(yù)飽和中，在RF脈沖之前施加稱作RF前脈沖的頻率選擇性飽和脈沖。頻率選擇性RF前脈沖的使用抑制了干擾信號(hào)。所述RF前脈沖的一個(gè)例子是脂肪飽和(fat saturation)。脂肪飽和是一種選擇性地抑制來(lái)自存在于脂肪分子中的氫核子的干擾信號(hào)的方法。通過(guò)在RF脈沖之前施加特定的脂肪飽和RF前脈沖來(lái)實(shí)現(xiàn)選擇性抑制。
磁場(chǎng)B0中的任何不均勻性可導(dǎo)致錯(cuò)誤地確定RF前脈沖的頻率，其中所述RF前脈沖的頻率與用來(lái)激活存在于水分子中的氫原子核的RF脈沖有關(guān)。以錯(cuò)誤的頻率使用RF前脈沖將嚴(yán)重影響圖像質(zhì)量。例如在脂肪飽和中，錯(cuò)誤頻率上的RF前脈沖將不能完全抑制來(lái)自存在于脂肪分子中的氫原子核的信號(hào)。在一些情形中，錯(cuò)誤頻率的脂肪飽和脈沖可能抑制來(lái)自存在于水分子中的氫原子核的信號(hào)，從而降低了圖像的質(zhì)量。圖1示出了磁場(chǎng)B0的不均勻性對(duì)MRI圖像的影響。該MRI圖像示出了低脂肪飽和以及對(duì)來(lái)自存在于水分子中的氫原子核的信號(hào)的不必要的抑制。
因此，需要一種基于MRI實(shí)驗(yàn)的在預(yù)飽和中減少磁場(chǎng)B0不均勻性的影響的方法。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種用于在核磁共振成像中優(yōu)化預(yù)飽和的方法。所述方法首先生成掃描腔體的每個(gè)掃描切片的B0場(chǎng)圖。其后，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)過(guò)程來(lái)獲得RF前脈沖的第一頻率。然后利用每個(gè)掃描切片的B0場(chǎng)圖來(lái)計(jì)算穿過(guò)每個(gè)掃描切片的磁場(chǎng)B0的中間值和在每個(gè)掃描切片中的正和負(fù)掃描切片像素的百分比。在每個(gè)掃描切片中的正掃描切片像素或負(fù)掃描切片像素的百分比大于預(yù)定閾值的情形中，對(duì)每個(gè)掃描切片計(jì)算RF前脈沖的第二頻率。通過(guò)將穿過(guò)掃描切片的磁場(chǎng)B0的中間值與RF前脈沖的第一頻率相加來(lái)計(jì)算掃描切片的RF前脈沖的第二頻率。但是，如果掃描切片的正掃描切片像素的百分比值或負(fù)掃描切片像素的百分比值沒(méi)有超過(guò)預(yù)定的閾值，建議MRI系統(tǒng)的用戶改進(jìn)墊片。在用戶改進(jìn)墊片后，對(duì)每個(gè)掃描切片重復(fù)上述步驟，直到正掃描切片像素或負(fù)掃描切片像素的百分比超過(guò)預(yù)定的閾值。其后，使用在每個(gè)掃描切片的第二頻率上的RF預(yù)飽和來(lái)獲得掃描切片的MRI圖像。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種用于生成掃描腔體的MRI圖像的MRI系統(tǒng)。MRI系統(tǒng)包括用于產(chǎn)生稱為磁場(chǎng)B0的高強(qiáng)度磁場(chǎng)的磁體。MRI系統(tǒng)還包括一組用于改進(jìn)磁場(chǎng)B0均勻性的墊片卷板和一組用于產(chǎn)生疊加在磁場(chǎng)B0上的傾斜磁場(chǎng)的傾斜卷板。MRI系統(tǒng)使用傾斜磁場(chǎng)來(lái)選擇用于核磁共振成像的掃描腔體的特定區(qū)域。提供一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)用于以B0場(chǎng)圖的形式存儲(chǔ)穿過(guò)每個(gè)掃描切片的磁場(chǎng)B0的分布。提供用于計(jì)算掃描切片的RF前脈沖的第一頻率的處理模塊。所述處理模塊還計(jì)算穿過(guò)每個(gè)掃描切片的磁場(chǎng)B0的中間值。所述處理模塊還通過(guò)將穿過(guò)掃描切片的磁場(chǎng)B0的中間值與RF前脈沖的第一頻率相加來(lái)計(jì)算每個(gè)掃描切片的RF前脈沖的第二頻率。提供發(fā)射器，其產(chǎn)生在用于預(yù)飽和的所計(jì)算的第二頻率上的RF前脈沖和用于導(dǎo)致在掃描腔體中的氫原子核的核磁共振的RF脈沖。提供用于檢測(cè)因核磁共振而產(chǎn)生的射頻信號(hào)的檢測(cè)器。處理模塊處理因核磁共振而產(chǎn)生的射頻信號(hào)以獲得MRI圖像。


在下文中，通過(guò)結(jié)合用來(lái)圖解說(shuō)明但不限于本發(fā)明的附圖對(duì)本發(fā)明的各種實(shí)施例進(jìn)行描述，其中相同的標(biāo)記指明相同的元件，其中圖1是MRI圖像，其示出了低脂肪飽和以及因?yàn)榇艌?chǎng)B0的不均勻性導(dǎo)致的對(duì)來(lái)自存在于水分子中的氫原子核的信號(hào)的不必要的抑制；圖2A和2B圖解說(shuō)明了在用于描述根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的在核磁共振成像中優(yōu)化預(yù)飽和的方法中包括的步驟的流程圖；圖3是使用本發(fā)明的方法從MRI系統(tǒng)中獲得的MRI圖像；圖4是示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的、基于MRI的預(yù)飽和的MRI系統(tǒng)的常規(guī)工作環(huán)境的方框圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明涉及一種在核磁共振成像中優(yōu)化預(yù)飽和的方法、系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)程序的產(chǎn)品。通過(guò)對(duì)所有的掃描切片設(shè)置正確的RF前脈沖的發(fā)射器頻率來(lái)實(shí)現(xiàn)優(yōu)化。
在一個(gè)實(shí)施例中，使用脂肪飽和技術(shù)結(jié)合MRI系統(tǒng)可預(yù)想運(yùn)行本發(fā)明。脂肪飽和是一種用來(lái)減少來(lái)自由存在于脂肪分子中的氫原子核產(chǎn)生的核磁共振信號(hào)的干擾的技術(shù)。
本技術(shù)領(lǐng)域的人員應(yīng)該清楚，本發(fā)明可適用于以使用預(yù)飽和技術(shù)而不是脂肪飽和的MRI系統(tǒng)中進(jìn)行操作。例如，本發(fā)明可應(yīng)用于用于抑制來(lái)自高分子(諸如蛋白質(zhì))的信號(hào)的磁性轉(zhuǎn)移，以及用于抑制來(lái)自水分子的信號(hào)的光譜學(xué)實(shí)驗(yàn)。
圖2A和2B圖解說(shuō)明了描述在根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例、在核磁共振成像中優(yōu)化預(yù)飽和的方法中包含的步驟的流程圖。
在步驟202，獲得穿過(guò)掃描腔體的每個(gè)掃描切片的磁場(chǎng)B0的分布。存在幾種獲得磁場(chǎng)B0分布的方法。所述方法的一些例子包括雙傾斜反射法、雙旋轉(zhuǎn)反射法和雙反射螺旋掃描。磁場(chǎng)B0的分別被作為每個(gè)掃描切片的B0場(chǎng)圖而獲得。掃描切片的B0場(chǎng)圖是穿過(guò)掃描切片的磁場(chǎng)B0的圖。掃描切片的B0場(chǎng)圖的像素值是穿過(guò)該像素的磁場(chǎng)B0與平均磁場(chǎng)B0的頻率偏移。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，B0場(chǎng)圖被存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中。
在步驟204，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)過(guò)程來(lái)獲得RF前脈沖的第一頻率。所述過(guò)程包括計(jì)算用于RF脈沖的發(fā)射頻率。這通過(guò)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)實(shí)現(xiàn)，即計(jì)算存在于水分子中的最大氫原子核共振的頻率。一旦計(jì)算完發(fā)射頻率，則根據(jù)脂肪和水分子在平均磁場(chǎng)B0共振的頻率差來(lái)計(jì)算RF前脈沖的第一頻率。例如，在平均磁場(chǎng)B0為1.5特斯拉時(shí)，該頻率差為220Hz。因此，如果將發(fā)射頻率設(shè)定為63,584,500Hz，則將RF前脈沖頻率設(shè)定為63,584,280Hz。頻率63,584,280Hz將是RF前脈沖的第一頻率。
RF前脈沖的類型和頻率取決于分子的類型，所述分子的核磁共振信號(hào)將被抑制。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，使用RF前脈沖來(lái)抑制來(lái)自脂肪分子的核磁共振信號(hào)。
在步驟206，計(jì)算穿過(guò)每個(gè)掃描切片的磁場(chǎng)B0的中間值。通過(guò)計(jì)算掃描切片的B0圖的像素的中間值來(lái)實(shí)現(xiàn)穿過(guò)掃描切片的磁場(chǎng)B0的中間值的計(jì)算。在一個(gè)實(shí)施例中，使用存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中的B0場(chǎng)圖來(lái)計(jì)算穿過(guò)每個(gè)掃描切片的磁場(chǎng)B0的中間值。
在步驟208，計(jì)算在每個(gè)掃描切片中的正掃描切片像素和負(fù)掃描切片像素的百分比。通過(guò)下面的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)每個(gè)掃描切片的計(jì)算。首先，計(jì)算在掃描切片中的正和負(fù)掃描切片像素的總數(shù)目。將正掃描切片像素定義為一個(gè)在掃描切片的B0場(chǎng)圖上具有正值或零值的像素。同樣地，將負(fù)掃描切片像素定義為一個(gè)在掃描切片上的B0場(chǎng)圖上具有負(fù)值的像素。其后，計(jì)算在掃描切片上的像素的總數(shù)目。
通過(guò)將在掃描切片上的正掃描切片像素的數(shù)目除以在掃描切片上的像素的總數(shù)目獲得在掃描切片上的正掃描切片像素的百分比。同樣地，通過(guò)將在掃描切片上的負(fù)掃描切片像素的數(shù)目除以在掃描切片上的像素的總數(shù)目獲得在掃描切片上的負(fù)掃描切片像素的百分比。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中的磁場(chǎng)B0的圖來(lái)計(jì)算在每個(gè)掃描切片上的正掃描切片像素和負(fù)掃描切片像素的百分比。
在步驟210，檢查每個(gè)掃描切片，以確定掃描切片的正掃描切片像素或負(fù)掃描切片像素的百分比值是否超過(guò)預(yù)定的閾值。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，閾值為80％。
在步驟210，如果對(duì)于至少一個(gè)掃描切片，掃描切片的正掃描切片像素或負(fù)掃描切片像素的百分比值沒(méi)有超過(guò)預(yù)定的閾值，執(zhí)行步驟212。
在步驟212，建議MRI系統(tǒng)的用戶改進(jìn)墊片。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該清楚有很多種改進(jìn)墊片的方法。例如，如果MRI系統(tǒng)使用只能修正在磁場(chǎng)B0中的線性傾斜的墊片協(xié)議，建議用戶使用高階墊片協(xié)議來(lái)改進(jìn)墊片。然后用戶可以根據(jù)下列建議在步驟213改進(jìn)墊片。
在步驟213改進(jìn)墊片后，所述返回到步驟202。
返回參考步驟210，如果對(duì)于每個(gè)掃描切片，該掃描切片的正掃描切片像素的百分比值或負(fù)掃描切片像素的百分比值超過(guò)預(yù)定的閾值，則執(zhí)行步驟214。
在步驟214，對(duì)每個(gè)掃描切片計(jì)算RF前脈沖的第二頻率。通過(guò)使用穿過(guò)所述掃描切片的磁場(chǎng)B0的中間值和RF前脈沖的第一頻率來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)掃描切片的RF前脈沖的第二頻率的計(jì)算。在一個(gè)實(shí)施例中，通過(guò)將穿過(guò)所述掃描切片的磁場(chǎng)B0的中間值和RF前脈沖的第一頻率相加來(lái)計(jì)算掃描切片的RF前脈沖的第二頻率。
在步驟216，對(duì)掃描切片成像。首先，通過(guò)以所計(jì)算的用于所述掃描切片的第二頻率施加RF前脈沖對(duì)掃描切片成像。其后，將在發(fā)射頻率的RF脈沖施加到掃描切片。RF脈沖的應(yīng)用導(dǎo)致存在于掃描切片上的氫原子核的核磁共振。當(dāng)核磁共振發(fā)生時(shí)，氫原子核產(chǎn)生射頻信號(hào)。測(cè)量所述核磁共振信號(hào)。處理所述射頻信號(hào)以獲得掃描切片的MRI圖像。在第二頻率的RF前脈沖的使用抑制了來(lái)自非水分子的不想要的射頻信號(hào)。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，RF前脈沖用于脂肪飽和。在這種實(shí)施例中，RF前脈沖抑制不想要的來(lái)自存在于脂肪分子中的氫原子核的核磁共振信號(hào)。
在步驟218，將在步驟216獲得的MRI圖像存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中。然后可以在顯示裝置上顯示在步驟218存儲(chǔ)的MRI圖像。
圖3是從使用本發(fā)明的方法的MRI系統(tǒng)中獲得的MRI圖像。與在圖1中的MRI圖像相比，圖3的MRI圖像示出了改進(jìn)的脂肪飽和對(duì)來(lái)自存在于水分子中的氫原子核的信號(hào)的抑制減少。
圖4是示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的、用于基于MRI的預(yù)飽和的MRI系統(tǒng)400的常規(guī)工作環(huán)境的方框圖。
MRI系統(tǒng)400還包括處理模塊402。處理模塊402的形式可以是多用途計(jì)算機(jī)、程序化微處理器、微控制器、外圍集成電路元件和其它器件或者是器件的排列。MRI系統(tǒng)400還包括連接到處理模塊402的控制面板404。用戶可以通過(guò)從控制面板404輸入命令來(lái)控制MRI系統(tǒng)。
MRI系統(tǒng)400還包括連接到處理模塊402的數(shù)據(jù)庫(kù)406和顯示裝置408。顯示裝置408的典型例子包括液晶顯示器(LCD)、陰極射線管(CRT)、發(fā)光二極管(LED)顯示器和電視屏幕。
MRI系統(tǒng)還包括都連接到處理模塊402的強(qiáng)極化磁體410和一組墊片卷板412。磁體410產(chǎn)生穿過(guò)掃描腔體的強(qiáng)磁場(chǎng)(稱為磁場(chǎng)B0)。墊片卷板412產(chǎn)生附加磁場(chǎng)，所述附加磁場(chǎng)減少穿過(guò)掃描腔體的磁場(chǎng)B0中的不均勻性。
MRI系統(tǒng)400還包括連接到處理模塊402的磁場(chǎng)檢測(cè)器414。磁場(chǎng)檢測(cè)器414測(cè)量穿過(guò)掃描腔體的所有掃描切片的磁場(chǎng)B0分布并且向處理模塊402發(fā)送磁場(chǎng)B0分布數(shù)據(jù)。接著，處理模塊402根據(jù)B0磁場(chǎng)分布數(shù)據(jù)生成所有掃描切片的B0場(chǎng)圖。掃描切片的B0場(chǎng)圖是穿過(guò)掃描切片的B0磁場(chǎng)的圖。其后，處理模塊402將B0場(chǎng)圖存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)406中。此外，處理模塊402通過(guò)計(jì)算B0磁場(chǎng)圖的像素值的中間值來(lái)計(jì)算穿過(guò)每個(gè)掃描切片的磁場(chǎng)B0的中間值。其后，處理模塊402將每個(gè)掃描切片的所計(jì)算的中間值存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)406中。處理模塊402還通過(guò)修正用于掃描切片的RF前脈沖的第一頻率來(lái)計(jì)算每個(gè)掃描切片的RF前脈沖的第二頻率。(通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)過(guò)程來(lái)獲得RF前脈沖的第一頻率)。在一個(gè)實(shí)施例中，通過(guò)將穿過(guò)掃描切片的磁場(chǎng)B0的中間值與RF前脈沖的第一頻率相加來(lái)實(shí)現(xiàn)修正。
MRI系統(tǒng)400還包括連接到處理模塊402的一組傾斜卷板416。傾斜卷板416是產(chǎn)生傾斜磁場(chǎng)的載流卷板。MRI系統(tǒng)400將這些傾斜磁場(chǎng)疊加到磁場(chǎng)B0上以選擇用于核磁共振成像的掃描腔體的特定區(qū)域。在一個(gè)實(shí)施例中，傾斜卷板416為三個(gè)成對(duì)的直交載流卷板。
MRI系統(tǒng)400還包括連接到處理模塊402的發(fā)射器418。發(fā)射器418包括產(chǎn)生RF脈沖和RF前脈沖的卷板。
由發(fā)射器418產(chǎn)生的RF脈沖(在發(fā)射頻率)導(dǎo)致氫原子核中的核磁共振。核磁共振使得氫原子核產(chǎn)生射頻信號(hào)。由氫原子核產(chǎn)生的射頻信號(hào)被連接到處理模塊402的接收器420檢測(cè)到。接收器420包括卷板或天線，其位于掃描腔體內(nèi)部并且連接到接收器電路以檢測(cè)因核磁共振而產(chǎn)生的射頻信號(hào)。接收器卷板類型多樣，例如，螺旋形、平面形、卷狀形、正交形和定相形排列卷板。接收器420向處理模塊402發(fā)送所檢測(cè)到的射頻信號(hào)。處理模塊402接著處理所檢測(cè)到的射頻信號(hào)并生成MRI圖像。
由處理模塊402生成的MRI圖像存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)406中。在顯示裝置408上顯示存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)406中的圖像。
在本發(fā)明中所描述的系統(tǒng)或任何它的組件可以以處理器的形式使其具體化。處理器的典型例子包括多用途計(jì)算機(jī)、程序化微處理器、微控制器、外圍集成電路元件、和其它器件或者是器件的排列，其能夠?qū)崿F(xiàn)組成本發(fā)明的方法的步驟。
處理器執(zhí)行一組以計(jì)算機(jī)程序代碼的形式的指令。計(jì)算機(jī)程序代碼可以存儲(chǔ)在一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)單元中以處理輸入數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)單元可以以數(shù)據(jù)庫(kù)的形式存在或者為存在于處理器中的物理存儲(chǔ)單元。
計(jì)算機(jī)程序代碼可以包括各種指令，其指示處理器執(zhí)行特定任務(wù)，諸如組成本發(fā)明的方法。計(jì)算機(jī)程序代碼的形式可以多樣，諸如系統(tǒng)軟件或應(yīng)用軟件。此外，計(jì)算程序代碼的形式可以為獨(dú)立程序的集合、帶有較大程序的程序模塊或程序模塊的一部分。計(jì)算機(jī)程序代碼可以用任何程序語(yǔ)言來(lái)寫(xiě)，諸如C、C++、C#、Java等。處理器對(duì)輸入數(shù)據(jù)的處理可以響應(yīng)使者的命令、或響應(yīng)先前處理的結(jié)果或響應(yīng)由另一臺(tái)處理器發(fā)出的請(qǐng)求。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該清楚，把各種處理器和/或存儲(chǔ)單元物理地放在地理上的同一位置并不是必要的。處理器和/存儲(chǔ)單元可以放在地理上的不同位置并相互連接起來(lái)以便能夠通信?？梢允褂酶鞣N通信技術(shù)使得在處理器和/或存儲(chǔ)單元之間的通信變得可能。這些通信技術(shù)可以使用各種協(xié)議，諸如TCP/IP、UDP、ATM或OSI。這些通信技術(shù)包括以網(wǎng)絡(luò)的形式存在的處理器和/或存儲(chǔ)單元的連接。所述網(wǎng)絡(luò)可以是使通信變得可能的內(nèi)部互聯(lián)網(wǎng)、外部互聯(lián)網(wǎng)、國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)或任何客戶服務(wù)器模塊。
在本發(fā)明的系統(tǒng)和方法中，可以使用各種“用戶界面”以允許用戶與處理器或?qū)⒂脕?lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的機(jī)器通過(guò)界面交流。處理器使用用戶界面和用戶交流以傳送或接收信息。用戶界面可以是任何硬件、軟件或硬件和軟件的結(jié)合，其被處理器使用以允許用戶與處理器相互交流。用戶界面的形式可以是對(duì)話屏幕，也可以包括各種相關(guān)聯(lián)的器件，以使得用戶和處理器之間的交流變得可能。預(yù)期用戶界面能夠和另一臺(tái)處理器而不是人類用戶相互交流。此外，還可以預(yù)期用戶界面可以部分地和其它處理器交流同時(shí)也可以部分地和人類用戶交流。
雖然圖解和描述了本發(fā)明的各種實(shí)施例，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)清楚，本發(fā)明不僅限于這些實(shí)施例。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)清楚，在不脫離由權(quán)利要求所描述的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以有許多修改、改變、變化、替代物和等價(jià)結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種用于在MRI系統(tǒng)(400)的掃描腔體中優(yōu)化預(yù)飽和的方法，包括a.為掃描腔體的每個(gè)切片創(chuàng)建B0圖；b.獲得RF前脈沖的第一頻率；c.根據(jù)每個(gè)掃描切片的B0圖計(jì)算磁場(chǎng)B0的中間值；d.計(jì)算每個(gè)掃描切片中的正和負(fù)掃描切片像素的百分比。
2.一種使用MRI系統(tǒng)(400)生成掃描腔體的圖像的方法，所述方法包括步驟a.通過(guò)測(cè)量穿過(guò)掃描腔體的每個(gè)掃描切片的磁場(chǎng)B0的分布來(lái)生成掃描腔體的每個(gè)掃描切片的B0圖；b.獲得RF前脈沖的第一頻率；c.計(jì)算穿過(guò)每個(gè)掃描切片的磁場(chǎng)B0的中間值，該計(jì)算通過(guò)使用B0場(chǎng)圖來(lái)實(shí)現(xiàn)；d.計(jì)算每個(gè)掃描切片中的正和負(fù)掃描切片像素的百分比，該計(jì)算通過(guò)使用每個(gè)掃描切片的B0場(chǎng)圖來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中正掃描切片像素被定義為在B0場(chǎng)圖中帶有正值的掃描切片像素，以及其中負(fù)掃描切片像素被定義為在B0場(chǎng)圖中帶有負(fù)值的掃描切片像素；e.如果每個(gè)掃描切片中的正掃描切片像素或負(fù)掃描切片像素的百分比大于預(yù)定的閾值，則執(zhí)行下列步驟i.通過(guò)修正RF前脈沖的第一頻率來(lái)計(jì)算每個(gè)掃描切片的RF前脈沖的第二頻率，對(duì)掃描切片的修正是通過(guò)使用在步驟c中計(jì)算的穿過(guò)掃描切片的磁場(chǎng)B0的中間值來(lái)實(shí)現(xiàn)的；否則執(zhí)行以下步驟改進(jìn)墊片；和ii.重復(fù)步驟a到e；和f.獲得每個(gè)掃描切片的MRI圖像，其中通過(guò)使用在掃描切片的所述第二頻率的RF前脈沖來(lái)獲得掃描切片的MRI圖像。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中計(jì)算掃描切片的RF前脈沖的第二頻率的步驟是通過(guò)將穿過(guò)掃描切片的磁場(chǎng)B0的中間值與RF前脈沖的第一頻率相加來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述RF前脈沖被用來(lái)抑制來(lái)自存在于掃描腔體中的脂肪分子中的氫原子核的核磁共振信號(hào)。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述RF前脈沖被用來(lái)抑制來(lái)自存在于掃描腔體中的高分子中的氫原子核的核磁共振信號(hào)。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述RF前脈沖被用來(lái)抑制來(lái)自存在于掃描腔體中的水分子中的氫原子核的核磁共振信號(hào)。
7.一種使用MRI系統(tǒng)(400)生成掃描腔體的圖像的方法，所述方法包括以下步驟a.通過(guò)測(cè)量穿過(guò)掃描腔體的每個(gè)掃描切片的磁場(chǎng)B0的分布來(lái)生成掃描腔體的每個(gè)掃描切片的B0圖并且將所述B0圖存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中；b.獲得RF前脈沖的第一頻率；c.計(jì)算穿過(guò)每個(gè)掃描切片的磁場(chǎng)B0的中間值，該計(jì)算通過(guò)使用存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中的B0場(chǎng)圖來(lái)實(shí)現(xiàn)；d.計(jì)算每個(gè)掃描切片中的正和負(fù)掃描切片像素的百分比，該計(jì)算通過(guò)使用每個(gè)掃描切片的B0場(chǎng)圖來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中正掃描切片像素被定義為在B0場(chǎng)圖中帶有正值的掃描切片像素，以及其中負(fù)掃描切片像素被定義為在B0場(chǎng)圖中帶有負(fù)值的掃描切片像素。e.如果每個(gè)掃描切片中的正掃描切片像素或負(fù)掃描切片像素的百分比大于預(yù)定的閾值，則執(zhí)行以下步驟i.通過(guò)修正RF前脈沖的第一頻率來(lái)計(jì)算每個(gè)掃描切片的RF前脈沖的第二頻率，對(duì)掃描切片的所述修正是通過(guò)將在步驟c中計(jì)算的穿過(guò)掃描切片的磁場(chǎng)B0的中間值和在步驟b中計(jì)算的RF前脈沖的第一頻率相加來(lái)實(shí)現(xiàn)的；否則執(zhí)行以下步驟ii.改進(jìn)墊片；和iii.重復(fù)步驟a到e；f.通過(guò)使用在所述掃描切片的第二頻率的RF前脈沖來(lái)獲得每個(gè)掃描切片的MRI圖像；g.將在步驟f中獲得的每個(gè)掃描切片的MRI圖像存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中；和h.在顯示裝置上顯示存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中的MRI圖像。
8.一種MRI系統(tǒng)(400)，包括a.極化磁體(410)，用于產(chǎn)生稱作磁場(chǎng)B0的高強(qiáng)度磁場(chǎng)；b.一組墊片卷板(412)，用于改善磁場(chǎng)B0的均勻性；c.磁場(chǎng)檢測(cè)器(414)，用于測(cè)量磁場(chǎng)B0的分布；d.一組傾斜卷板(416)，用于產(chǎn)生疊加在磁場(chǎng)B0上的傾斜磁場(chǎng)；e.發(fā)射器(418)，用于產(chǎn)生RF脈沖和RF前脈沖，其中RF前脈沖的頻率對(duì)于每個(gè)掃描切片是特定的；f.射頻接收器(420)，用于檢測(cè)核磁共振信號(hào)；g.處理模塊(402)，包括i.用于計(jì)算穿過(guò)每個(gè)掃描切片的磁場(chǎng)B0的中間值的模塊；ii.用于計(jì)算每個(gè)掃描切片中的正和負(fù)掃描切片像素的百分比的模塊，其中正掃描切片像素被定義為帶有正磁場(chǎng)B0值的掃描切片像素，以及負(fù)掃描切片像素被定義為帶有負(fù)磁場(chǎng)B0值的掃描切片像素；iii.用于計(jì)算每個(gè)掃描切片的RF前脈沖的第二頻率的模塊，所述計(jì)算通過(guò)將穿過(guò)掃描切片的磁場(chǎng)B0的中間值與RF前脈沖的第一頻率相加來(lái)實(shí)現(xiàn)，所述RF前脈沖的第一頻率是通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)過(guò)程來(lái)獲得的；和iv.用于處理來(lái)自掃描切片的核磁共振信號(hào)的模塊，以獲得每個(gè)掃描切片的掃描切片脈沖的MRI圖像；和h.數(shù)據(jù)庫(kù)(406)，包括i.存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)B0場(chǎng)圖；ii.第二存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)穿過(guò)每個(gè)掃描切片的磁場(chǎng)B0的中間值；和iii.第三存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)每個(gè)掃描切片的MRI圖像。
9.一種與計(jì)算機(jī)(402)一同使用的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括具有在其中含有計(jì)算機(jī)可讀程序代碼的計(jì)算機(jī)可用介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀程序代碼用于使用MRI系統(tǒng)(400)生成圖像，所述計(jì)算機(jī)程序代碼執(zhí)行以下步驟a.通過(guò)測(cè)量穿過(guò)掃描腔體的每個(gè)掃描切片的磁場(chǎng)B0的分布來(lái)生成掃描腔體的每個(gè)掃描切片的B0圖；b.獲得RF前脈沖的第一頻率；c.計(jì)算穿過(guò)每個(gè)掃描切片的磁場(chǎng)B0的中間值，該計(jì)算通過(guò)使用B0場(chǎng)圖來(lái)實(shí)現(xiàn)；d.計(jì)算每個(gè)掃描切片中的正和負(fù)掃描切片像素的百分比，該計(jì)算通過(guò)使用每個(gè)掃描切片的B0場(chǎng)圖來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中正掃描切片像素被定義為B0場(chǎng)圖中帶有正值的掃描切片像素，以及負(fù)掃描切片像素被定義為B0場(chǎng)圖中帶有負(fù)值的掃描切片像素；e.如果每個(gè)掃描切片中的正掃描切片像素或負(fù)掃描切片像素的百分比大于預(yù)定的閾值，則執(zhí)行以下步驟i.通過(guò)修正RF前脈沖的第一頻率來(lái)計(jì)算每個(gè)掃描切片的RF前脈沖的第二頻率，對(duì)掃描切片的修正是通過(guò)將穿過(guò)掃描切片的磁場(chǎng)B0的中間值與RF前脈沖的第一頻率相加來(lái)實(shí)現(xiàn)的；否則執(zhí)行以下步驟ii.改進(jìn)所述墊片；和iii.重復(fù)步驟a到e；和f.獲得每個(gè)掃描切片的MRI圖像，其中掃描切片的MRI圖像是通過(guò)使用在掃描切片的第二頻率的RF前脈沖來(lái)獲得的。
10.一種與計(jì)算機(jī)(402)一同使用的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括具有在其中含有計(jì)算機(jī)可讀程序代碼的計(jì)算機(jī)可用介質(zhì)，其用于使用MRI系統(tǒng)(400)獲得圖像，所述計(jì)算機(jī)程序代碼執(zhí)行以下步驟a.通過(guò)測(cè)量穿過(guò)掃描腔體的每個(gè)掃描切片的磁場(chǎng)B0的分布來(lái)生成掃描腔體的每個(gè)掃描切片的B0圖并將所述B0圖存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中；b.獲得RF前脈沖的第一頻率；c.計(jì)算穿過(guò)每個(gè)掃描切片的磁場(chǎng)B0的中間值，該計(jì)算通過(guò)使用存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中的B0場(chǎng)圖來(lái)實(shí)現(xiàn)；d.計(jì)算每個(gè)掃描切片中的正和負(fù)掃描切片像素的百分比，該計(jì)算通過(guò)使用每個(gè)掃描切片的B0場(chǎng)圖來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中正掃描切片像素被定義為B0場(chǎng)圖中帶有正值的掃描切片像素，以及負(fù)掃描切片像素被定義為B0場(chǎng)圖中帶有負(fù)值的掃描切片像素；e.如果每個(gè)掃描切片中的正掃描切片像素或負(fù)掃描切片像素的百分比大于預(yù)定的閾值，則執(zhí)行以下步驟i.通過(guò)修正RF前脈沖的第一頻率來(lái)計(jì)算每個(gè)掃描切片的RF前脈沖的第二頻率，對(duì)掃描切片的修正是通過(guò)將穿過(guò)掃描切片的磁場(chǎng)B0的中間值與RF前脈沖的第一頻率相加來(lái)實(shí)現(xiàn)的；否則執(zhí)行以下步驟ii.改進(jìn)所述墊片；和重復(fù)步驟a到e；f.通過(guò)使用在步驟e計(jì)算的在所述掃描切片的第二頻率的RF前脈沖來(lái)獲得每個(gè)掃描切片的MRI圖像；g.將在步驟f獲得的每個(gè)掃描切片的MRI圖像存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中；和h.將存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中的MRI圖像顯示在顯示裝置上。
全文摘要
提供一種在核磁共振成像中用于優(yōu)化預(yù)飽和的方法、系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。所述優(yōu)化是通過(guò)為所有掃描切片設(shè)置正確的RF預(yù)飽和的發(fā)射器頻率來(lái)實(shí)現(xiàn)的。從掃描腔體的磁場(chǎng)B
文檔編號(hào)G01R33/54GK1618398SQ20041008960
公開(kāi)日2005年5月25日 申請(qǐng)日期2004年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月30日
發(fā)明者卡西·V·阿吉蘭達(dá)姆, 馬薩南姆·瑪麗亞潘, 赫馬拉薩·科勒, 文卡塔·R·斯沃米納撒恩 申請(qǐng)人:Ge醫(yī)藥系統(tǒng)環(huán)球科技公司