專利名稱：磁共振影像生成方法和磁共振成像裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種磁共振(MR)影像生成方法和磁共振成像(MRI)系統(tǒng)。具體而言，本發(fā)明涉及一種盡管在少量算術(shù)運算和短處理時間的情況下，仍然能夠使用多條線圈準確地生成分離的水和脂肪影像的MR影像生成方法和MRI系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在過去，已知諸如線性組合(LC)穩(wěn)態(tài)自由進動(SSFP)技術(shù)、Dixon(迪克森)技術(shù)、或三點Dixon技術(shù)之類的生成分離的水和脂肪影像的技術(shù)，即，利用水信號和脂肪信號之間的相位差來生成水影像或脂肪影像的技術(shù)(參見，例如，專利文件1，專利文件2，和非專利文件1)。
另一方面，已知并行成像技術(shù)，其屬于諸如平方和方法和靈敏度編碼(SENSE)方法之類的影像合成方法，即，使用多條線圈互相并行地接收由檢查對象所感生的核磁共振(NMR)信號，并且對它們進行處理以生成一個MR影像的技術(shù)(參見，例如，專利文件3，和非專利文件2)。
日本專利第3353826號[專利文件2]日本未審查專利申請公開第2003-52667號[專利文件3]日本未審查專利申請公開第2003-79595號[非專利文件1]“Linear Combination Steady State Free Precession MRI”(Vasanawala et al.，Magnetic Resonance in Medicine，Vol.43，2000，pp.82-90)[非專利文件2]“SENSESensitivity Encoding for Fast MRI”(KlassP.Pruessmann et al.，Magnetic Resonance in Medicine，Vol.42，1999，pp.952-962)使用多條線圈生成分離的水和脂肪的影像的傳統(tǒng)方法包括例如以下描述的步驟(1)至(4)。
(1)施加一個脈沖序列，其引起距水信號有-90°相位差的脂肪信號，以便使用I(I≥2)條線圈相互并行地接收由檢查對象所感生的NMR信號，由此，與線圈相關(guān)聯(lián)地產(chǎn)生復(fù)影像H-R(1)至D-R(I)。
(2)施加一個脈沖序列，其引起距水信號有+90°相位差的脂肪信號，以便使用I條線圈相互并行地接收由檢查對象所感生的NMR信號，由此，與線圈相關(guān)聯(lián)地產(chǎn)生復(fù)影像H+R(1)至H+R(I)。
(3)與線圈相關(guān)聯(lián)地產(chǎn)生水影像w(i)＝H-R(i)+H+R(i)，并且與之相關(guān)聯(lián)地產(chǎn)生脂肪影像f(i)＝H-R(i)-H+R(i)(其中，i表示1、2等或者I)。
(4)采用基于并行成像技術(shù)的平方和方法，以便合成與線圈相關(guān)聯(lián)的水影像w(i)，由此，生成一個水影像W。同樣，為了生成一個脂肪影像F而合成與線圈相關(guān)聯(lián)的脂肪影像f(i)。
然而，根據(jù)以上的方法，在步驟(3)，算術(shù)運算必須被重復(fù)與線圈的數(shù)目相同的次數(shù)。這造成一個問題，即算術(shù)運算的總數(shù)目增加并且處理時間延長。
而且，使用多條線圈來產(chǎn)生分離的水和脂肪的影像的任何其它傳統(tǒng)方法、和任何其它傳統(tǒng)并行成像技術(shù)可以組合起來使用。然而，傳統(tǒng)的并行成像技術(shù)為了縮短掃描時間的目的而采用梯度回波生成脈沖序列。梯度回波生成脈沖序列在水信號和脂肪信號之間產(chǎn)生相位差，從該相位差可以檢測到校準(calibration)數(shù)據(jù)。因此，在合成過程中丟失了從其中可以檢測真實數(shù)據(jù)的水信號和脂肪信號之間的相位差。這造成一個問題，即不能準確地生成分離的水和脂肪的影像。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種盡管在少量算術(shù)運算和短處理時間的情況下，仍然能夠使用多條線圈準確地生成分離的水和脂肪影像的MR影像生成方法和MRI裝置。
根據(jù)本發(fā)明的第一個方面，提供一種MR影像生成方法，包括校準掃描步驟，施加在水信號和脂肪信號之間不產(chǎn)生相位差的脈沖序列，以便獲取提供線圈的靈敏度的分布的校準數(shù)據(jù)項；真實掃描步驟，施加利用在水信號和脂肪信號之間的相位差以將信號彼此分離的脈沖序列，以便使用I(≥2)條線圈相互并行地接收由檢查對象所感生的NMR信號，并且獲取由各條線圈所檢測的真實數(shù)據(jù)項；合成步驟，通過對由各條線圈所檢測的校準數(shù)據(jù)項和真實數(shù)據(jù)項執(zhí)行算術(shù)運算來生成合成影像，以便去除位于相位編碼方向上的混疊(aliasing)；水影像-脂肪影像分離步驟，根據(jù)合成影像生成水影像和脂肪影像中的至少一個。
在根據(jù)第一方面的MR影像生成方法中，需要大量算術(shù)運算和長處理時間的水影像-脂肪影像分離不是相對于每條線圈而執(zhí)行的，而是在合成影像上執(zhí)行的。這導致減少的算術(shù)運算數(shù)目和縮短的處理時間。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，在包括在根據(jù)第一方面的MR影像生成方法中的校準掃描步驟，運用自旋回波生成脈沖序列。
在根據(jù)第二方面的MR影像生成方法中，由于運用自旋回波生成脈沖序列，所以根據(jù)其檢測校準數(shù)據(jù)的水信號和脂肪信號不具有相位差。在合成過程中，根據(jù)其檢測真實數(shù)據(jù)的在水信號和脂肪信號之間的相位差保持原樣(不被校準數(shù)據(jù)所干擾)。因此，在完成了合成之后，可以準確地執(zhí)行水影像-脂肪影像分離。
根據(jù)傳統(tǒng)的并行成像技術(shù)，為了縮短掃描時間而采用梯度回波生成脈沖序列。然而，梯度回波生成脈沖序列在水信號和脂肪信號之間產(chǎn)生相位差，根據(jù)該相位差可以檢測校準數(shù)據(jù)。因此，在合成過程中丟失了根據(jù)其檢測真實數(shù)據(jù)的在水信號和脂肪信號之間的相位差(被校準數(shù)據(jù)所干擾)。因此，在完成了合成之后，不能執(zhí)行水影像-脂肪影像分離。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，在根據(jù)第二方面的MR影像生成方法中所運用的自旋回波生成脈沖序列是用于生成一列自旋回波(SE)的90°脈沖和180°脈沖的脈沖序列、用于生成一列快速自旋回波(FSE)的90°脈沖和重復(fù)的180°脈沖的脈沖序列、或者用于生成一列三維的快速自旋回波的脈沖序列，這些脈沖序列即使在切片(slicing)方向上也用于相位編碼。
在根據(jù)第三方面的MR影像生成方法中，可以采用用于生成一列自旋回波、一列快速自旋回波、或一列三維快速自旋回波的脈沖序列作為自旋回波生成脈沖序列。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面，在包括在根據(jù)第一至第三方面任何一個的MR影像生成方法中的校準掃描步驟，使用I條線圈和體線圈來獲取校準數(shù)據(jù)。
在根據(jù)第四方面的MR影像生成方法中，在合成步驟，根據(jù)由相應(yīng)的I條線圈所檢測的校準數(shù)據(jù)項c(i)生成復(fù)影像C(i)，根據(jù)由體線圈所檢測的校準數(shù)據(jù)c(0)生成復(fù)影像C(0)。與線圈相關(guān)聯(lián)的復(fù)影像C(i)中的每個除以與體線圈相關(guān)聯(lián)的復(fù)影像C(0)，由此生成各條線圈的靈敏度圖s(i)?；诰哂许樞虻夭贾玫木€圈的靈敏度圖s(i)的靈敏度矩陣S、和具有根據(jù)由順序地布置的各條線圈所檢測的真實數(shù)據(jù)項h(i)所生成的復(fù)影像H(i)的影像矩陣A，生成合成影像V。
V＝(SHΨ-1S)-1SHΨ-1A其中SH表示矩陣S的共軛轉(zhuǎn)置矩陣，Ψ表示噪聲相關(guān)矩陣。如果未用噪聲相關(guān)矩陣，那么Ψ表示單位矩陣。逐像素地執(zhí)行計算。
在非專利文件2(“SENSESensitivity Encoding for Fast MRI”(KlassP.Pruessmann et al.，Magnetic Resonance in Medicine，Vol.42，1999，pp.952-962))中描述了以上的公式。
根據(jù)本發(fā)明的第五個方面，在包括在根據(jù)第一至第三方面任何一個的MR影像生成方法中的校準掃描步驟，只有I條線圈用于獲取校準數(shù)據(jù)。
在根據(jù)第五方面的MR影像生成方法中，在合成步驟，根據(jù)由I條線圈所檢測的校準數(shù)據(jù)項c(i)生成復(fù)影像C(i)，將平方和方法施加到復(fù)影像C(i)以便生成各條線圈的靈敏度圖s(i)。基于具有順序地布置的線圈的靈敏度圖s(i)的靈敏度矩陣S、和具有根據(jù)由順序地布置的各條線圈所檢測的真實數(shù)據(jù)項h(i)所生成的復(fù)影像H(i)的影像矩陣A，生成合成影像V。
V＝(SHΨ-1S)-1SHΨ-1A在非專利文件2(“SENSESensitivity Encoding for Fast MRI”(KlassP.Pruessmann et al.，Magnetic Resonance in Medicine，Vol.42，1999，pp.952-962))中描述了該公式。
根據(jù)本發(fā)明的第六方面，在包括在根據(jù)第一至第五方面的任何一個的MR影像生成方法中的真實掃描步驟，施加在水信號和脂肪信號之間產(chǎn)生2π/n(n≥2)相位差的脈沖序列，以便獲取由各條線圈所檢測的真實數(shù)據(jù)項。在合成步驟，根據(jù)由各條線圈所檢測的校準數(shù)據(jù)項生成復(fù)影像C(i)，根據(jù)由各條線圈所檢測的真實數(shù)據(jù)項生成復(fù)影像H(i)，并且根據(jù)復(fù)影像C(i)和復(fù)影像H(i)生成合成影像V。在水影像-脂肪影像分離步驟，根據(jù)合成影像V生成水影像W和脂肪影像F中的至少一個。
在根據(jù)第六方面的MR影像生成方法中，將在已知的專利文件1(日本專利第3353826號)中所描述的技術(shù)應(yīng)用到本發(fā)明。
根據(jù)本發(fā)明的第七方面，在包括在根據(jù)第一至第五方面的任何一個的MR影像生成方法中的真實掃描步驟，施加在Dixon技術(shù)中所定義的脈沖序列，以便獲取由各條線圈所檢測的真實數(shù)據(jù)項。在合成步驟，根據(jù)由各條線圈所檢測的校準數(shù)據(jù)項生成復(fù)影像C(i)，根據(jù)由各條線圈所檢測的真實數(shù)據(jù)項生成復(fù)影像H1(i)和H2(i)。根據(jù)復(fù)影像C(i)和復(fù)影像H1(i)生成合成影像V1，并且根據(jù)復(fù)影像C(i)和復(fù)影像H2(i)生成合成影像V2。在水影像-脂肪影像分離步驟，根據(jù)合成影像V1和V2生成水影像W和脂肪影像F中的至少一個。
在根據(jù)第七方面的MR影像生成方法中，將已知的Dixon技術(shù)應(yīng)用到本發(fā)明。
根據(jù)本發(fā)明的第八方面，在包括在根據(jù)第一至第五方面的任何一個的MR影像生成方法中的真實掃描步驟，施加在三點Dixon技術(shù)中所定義的脈沖序列，以便獲取由各條線圈所檢測的真實數(shù)據(jù)項。在合成步驟，根據(jù)由各條線圈所檢測的校準數(shù)據(jù)項生成復(fù)影像C(i)，根據(jù)由各條線圈所檢測的真實數(shù)據(jù)項生成復(fù)影像H1(i)、H2(i)和H3(i)。根據(jù)復(fù)影像C(i)和復(fù)影像H1(i)生成合成影像V1，根據(jù)復(fù)影像C(i)和復(fù)影像H2(i)生成合成影像V2，并且根據(jù)復(fù)影像C(i)和復(fù)影像H3(i)生成合成影像V3。在水影像-脂肪影像分離步驟，根據(jù)合成影像V1、V2和V3生成水影像W和脂肪影像F中的至少一個。
在根據(jù)第八方面的MR影像生成方法中，將已知的三點Dixon技術(shù)應(yīng)用到本發(fā)明。
根據(jù)本發(fā)明的第九方面，提供一種MRI裝置，包括體線圈；I(≥2)條線圈；校準掃描部件，用于施加在水信號和脂肪信號之間不產(chǎn)生相位差的脈沖序列，以便獲取提供線圈靈敏度的分布的校準數(shù)據(jù)項；真實掃描部件，用于施加利用在水信號和脂肪信號之間的相位差以將信號彼此分離的脈沖序列，以便使用I(≥2)條線圈相互并行地接收由檢查對象所感生的NMR信號，并且獲取由各條線圈所檢測的真實數(shù)據(jù)項；合成部件，通過對由各條線圈所檢測的校準數(shù)據(jù)項和真實數(shù)據(jù)項執(zhí)行算術(shù)運算來生成合成影像，以便去除位于相位編碼方向上的混疊；水影像-脂肪影像分離部件，根據(jù)合成影像生成水影像和脂肪影像中的至少一個。
在根據(jù)第九方面的MRI裝置中，優(yōu)選地實現(xiàn)根據(jù)第一方面的MR影像生成方法。
根據(jù)本發(fā)明的第十方面，包括在根據(jù)第九方面的MRI裝置中的校準掃描部件運用自旋回波生成脈沖序列。
在根據(jù)第十方面的MRI裝置中，優(yōu)選地實現(xiàn)根據(jù)第二方面的MR影像生成方法。
根據(jù)本發(fā)明的第十一方面，在根據(jù)第十方面的MRI裝置中所運用的自旋回波生成脈沖序列是用于生成一列自旋回波(SE)的90°脈沖和180°脈沖的脈沖序列、用于生成一列快速自旋回波(FSE)的90°脈沖和重復(fù)的180°脈沖的脈沖序列、或者用于生成一列三維的快速自旋回波的脈沖序列，這些脈沖序列即使在切片方向上也用于相位編碼。
在根據(jù)第十一方面的MRI裝置中，優(yōu)選地實現(xiàn)根據(jù)第三方面的MR影像生成方法。
根據(jù)本發(fā)明的第十二方面，包括在根據(jù)第九至第十一方面的任何一個的MRI裝置中的校準掃描部件使用I條線圈和體線圈來獲取校準數(shù)據(jù)。
在根據(jù)第十二方面的MRI裝置中，優(yōu)選地實現(xiàn)根據(jù)第四方面的MR影像生成方法。
根據(jù)本發(fā)明的第十三方面，包括在根據(jù)第九至第十一方面的任何一個的MRI裝置中的校準掃描部件只使用I條線圈來獲取校準數(shù)據(jù)。
在根據(jù)第十三方面的MRI裝置中，優(yōu)選地實現(xiàn)根據(jù)第五方面的MR影像生成方法。
根據(jù)本發(fā)明的第十四方面，包括在根據(jù)第九至第十三方面的任何一個的MRI裝置中的真實掃描部件施加在水信號和脂肪信號之間產(chǎn)生2π/n(n≥2)相位差的脈沖序列，以便獲取由各條線圈所檢測的真實數(shù)據(jù)項。合成部件根據(jù)由各條線圈所檢測的校準數(shù)據(jù)項生成復(fù)影像C(i)，根據(jù)由各條線圈所檢測的真實數(shù)據(jù)項生成復(fù)影像H(i)，并且根據(jù)復(fù)影像C(i)和復(fù)影像H(i)生成合成影像V。水影像-脂肪影像分離部件根據(jù)合成影像V生成水影像W和脂肪影像F中的至少一個。
在根據(jù)第十四方面的MRI裝置中，優(yōu)選地實現(xiàn)根據(jù)第六方面的MR影像生成方法。
根據(jù)本發(fā)明的第十五方面，包括在根據(jù)第九至第十三方面的任何一個的MRI裝置中的真實掃描部件施加在Dixon技術(shù)中所定義的脈沖序列，以便獲取由各條線圈所檢測的真實數(shù)據(jù)項。合成部件根據(jù)由各條線圈所檢測的校準數(shù)據(jù)項生成復(fù)影像C(i)，根據(jù)由各條線圈所檢測的真實數(shù)據(jù)項生成復(fù)影像H1(i)和H2(i)，根據(jù)復(fù)影像C(i)和復(fù)影像H1(i)生成合成影像V1，并且根據(jù)復(fù)影像C(i)和復(fù)影像H2(i)生成合成影像V2。水影像-脂肪影像分離部件根據(jù)合成影像V1和V2生成水影像W和脂肪影像F中的至少一個。
在根據(jù)第十五方面的MRI裝置中，優(yōu)選地實現(xiàn)根據(jù)第七方面的MR影像生成方法。
根據(jù)本發(fā)明的第十六方面，包括在根據(jù)第九至第十三方面的任何一個的MRI裝置中的真實掃描部件施加在三點Dixon技術(shù)中所定義的脈沖序列，以便獲取由各條線圈所檢測的真實數(shù)據(jù)項。合成部件根據(jù)由各條線圈所檢測的校準數(shù)據(jù)項生成復(fù)影像C(i)，根據(jù)由各條線圈所檢測的真實數(shù)據(jù)項生成復(fù)影像H1(i)、H2(i)和H3(i)，根據(jù)復(fù)影像C(i)和復(fù)影像H1(i)生成合成影像V1，根據(jù)復(fù)影像C(i)和復(fù)影像H2(i)生成合成影像V2，并且根據(jù)復(fù)影像C(i)和復(fù)影像H3(i)生成合成影像V3。水影像-脂肪影像分離部件根據(jù)合成影像V1、V2和V3生成水影像W和脂肪影像F中的至少一個。
在根據(jù)第十六方面的MRI裝置中，優(yōu)選地實現(xiàn)根據(jù)第八方面的MR影像生成方法。
根據(jù)本發(fā)明的MR影像生成方法和MRI裝置可以用于生成水影像和脂肪影像。
根據(jù)本發(fā)明的MR影像生成方法和MRI裝置，盡管在少量算術(shù)運算和短處理時間的情況下、仍然能夠使用多條線圈準確地生成分離的水和脂肪影像。
本發(fā)明的進一步的方面和優(yōu)點將從下面的對如附圖所圖示的發(fā)明的優(yōu)選實施例的描述中顯而易見。


圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的MRI裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖2是描述根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的MR影像生成的流程圖。
圖3是示出校準數(shù)據(jù)獲取脈沖序列的示例的說明圖。
圖4是示出真實數(shù)據(jù)獲取脈沖序列的示例的說明圖。
圖5是示出真實數(shù)據(jù)獲取脈沖序列的示例的說明圖。
具體實施例方式
將以附圖中所示的實施例為例來更詳細地描述本發(fā)明。注意本發(fā)明將不限于該實施例。
圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的MRI裝置100的框圖。
在MRI裝置100中，磁體101具有形成在內(nèi)部的、其中可以承載檢查對象的孔(bore)。在孔附近布置有穩(wěn)恒磁場線圈101c，用于向檢查對象施加恒定的穩(wěn)恒磁場；梯度線圈101g，用于分別在X、Y和Z軸上感生磁場梯度；發(fā)送機線圈101t，用于施加RF脈沖，以利用其激發(fā)檢查對象內(nèi)的核自旋(spinof nuclei)；以及體線圈101(0)和I-信道接收機線圈101(1)至101(I)，用于接收檢查對象所包括的NMR信號。
分別將穩(wěn)恒磁場線圈101c、梯度線圈101g和發(fā)送機線圈101t連接到穩(wěn)恒磁場電源102、梯度線圈驅(qū)動電路103和RF功率放大器104。而且，分別將體線圈101(0)和接收機線圈101(1)至101(I)連接到前置放大器105(0)和前置放大器105(1)至105(I)。
發(fā)送機線圈101t可用作體線圈101(0)。
而且，永磁體可以代替穩(wěn)恒磁場線圈101c。
序列存儲電路108響應(yīng)于從計算機107發(fā)出的命令，根據(jù)已存儲的脈沖序列來操作梯度線圈驅(qū)動電路103，使得梯度線圈101g將產(chǎn)生磁場梯度。而且，序列存儲電路108操作選通(gate)調(diào)制電路109以便將RF振蕩電路110的載波輸出信號調(diào)制成具有預(yù)定定時、預(yù)定包絡(luò)和預(yù)定相位的脈動信號。將脈動信號作為RF脈沖施加到RF功率放大器104。在由RF功率放大器104將脈動信號的功率放大之后，將該信號施加到發(fā)送機線圈101t。
選擇器111傳遞NMR信號至m個接收機112(1)、112(2)等和112(m)，NMR信號由體線圈101(0)和接收機線圈101(1)至101(I)接收，并由前置放大器105(0)和前置放大器105(1)至前置放大器105(I)放大。引用選擇器111使得改變體線圈101(0)和接收機線圈101(1)至101(I)與接收機112(1)、112(2)等和112(m)之間的關(guān)聯(lián)成為可能。
接收機112(1)、112(2)等和112(m)將NMR信號從模擬形式轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式，并將所得到的數(shù)字信號傳輸至計算機107。
計算機107讀取從接收機112所發(fā)送的數(shù)字信號，并且對它們進行處理以生成MR影像。而且，計算機107接收在操作控制臺113所輸入的信息，并且因此負責全部控制。
將影像和消息顯示在顯示設(shè)備106上。
圖2是描述根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的MR影像生成的流程圖。
在步驟Q1，施加在水信號和脂肪信號之間不產(chǎn)生相位差的脈沖序列，以便使用體線圈101(0)和接收機線圈101(1)至101(I)相互并行地接收由檢查對象所感生的NMR信號。獲取由各條線圈所檢測的校準數(shù)據(jù)項c(0)、c(1)等和c(I)。
圖3示出在水信號和脂肪信號之間不產(chǎn)生相位差的脈沖序列。
根據(jù)校準數(shù)據(jù)獲取脈沖序列CS，首先施加引起90°翻轉(zhuǎn)角(flip angle)的激勵脈沖R和切片選擇性磁場梯度ss。之后，施加引起180°翻轉(zhuǎn)角的第一反轉(zhuǎn)(inverse)脈沖P1和切片選擇性磁場梯度ss，并且施加相位編碼磁場梯度gy1i。之后，當施加讀出磁場梯度gx時，接收回波e1作為NMR信號。之后，施加反繞(rewind)脈沖gy1r。
接下來，施加第二反轉(zhuǎn)脈沖P2和切片選擇性磁場梯度ss，并且施加相位編碼磁場梯度gy2i。當施加讀出磁場梯度gx時，接收回波e2作為NMR信號。之后，施加反繞脈沖gy2r。
此后，以與上述相同的方式重復(fù)NMR信號的接收。
順便提及，由梯度線圈101G所定義的X、Y和Z軸確定了切片軸、相位編碼軸和讀取軸。
圖3中所示出的校準數(shù)據(jù)獲取脈沖序列CS是用于生成一列快速自旋回波的脈沖序列。或者，可以采用用于生成一列自旋回波的脈沖序列或用于生成一列三維的快速自旋回波的脈沖序列，以便獲取校準數(shù)據(jù)項c(0)、c(1)等和c(I)。
返回參照圖2，在步驟Q2，施加利用水信號和脂肪信號之間的相位差來對信號彼此進行區(qū)分的脈沖序列，以便響應(yīng)地使用接收機線圈101(1)至101(I)相互并行地接收由檢查對象所感生的NMR信號。獲取由線圈所檢測的真實數(shù)據(jù)項h(1)至h(I)。
圖4和圖5示出利用水信號和脂肪信號之間的相位差來對信號彼此進行區(qū)分的脈沖序列。
對于圖4所示出的真實數(shù)據(jù)獲取脈沖序列HS1來講，采用異相時間T_out作為重復(fù)時間TR，在T_out期間，由于化學移相(shift)而使水信號和脂肪信號彼此異相。施加穩(wěn)態(tài)脈沖序列以便獲取真實數(shù)據(jù)項h1(1)至h1(I)，在穩(wěn)態(tài)脈沖序列中，RF脈沖的相位按照0×φ1、1×φ1、2×φ1、3×φ1等的順序而改變，其中φ1等于3π/2。
而且，對于圖5所示出的真實數(shù)據(jù)獲取脈沖序列HS2來講，采用異相時間T_out作為重復(fù)時間TR，在T_out期間，由于化學移相而使水信號和脂肪信號彼此異相。施加穩(wěn)態(tài)脈沖序列以便獲取真實數(shù)據(jù)項h2(1)至h2(I)，在穩(wěn)態(tài)脈沖序列中，RF脈沖的相位按照0×φ2、1×φ2、2×φ2、3×φ2等的順序而改變，其中φ2等于π/2。
圖4和圖5中所示出的真實數(shù)據(jù)獲取脈沖序列HS1和HS2是以LCSSFP方法定義的脈沖序列。
返回參照圖2，在步驟Q3，基于校準數(shù)據(jù)項c(0)、c(1)等和c(I)以及真實數(shù)據(jù)項h(0)、h(1)等和h(I)，根據(jù)例如以下所描述的過程來生成合成影像V。
(1)分別根據(jù)校準數(shù)據(jù)項c(0)、c(1)等和c(I)生成復(fù)影像C(0)、C(1)等和C(I)。根據(jù)由各個接收機線圈所檢測的數(shù)據(jù)項所生成的復(fù)影像C(1)至C(I)中的每個除以根據(jù)由體線圈101(0)所檢測的數(shù)據(jù)所生成的復(fù)影像C(0)，由此生成各個接收機線圈的靈敏度圖s(1)至s(I)。通過順序地布置靈敏度圖s(1)至s(I)來形成靈敏度矩陣S。
(2)分別根據(jù)真實數(shù)據(jù)項h1(1)至h1(I)生成復(fù)影像H1(1)至H1(I)，并通過順序地布置復(fù)影像H1(1)至H1(I)來形成復(fù)影像矩陣A1。
(3)分別根據(jù)真實數(shù)據(jù)項h2(1)至h2(I)生成復(fù)影像H2(1)至H2(I)，并通過順序地布置復(fù)影像H2(1)至H2(I)來形成復(fù)影像矩陣A2。
(4)根據(jù)以下公式基于靈敏度矩陣S和復(fù)影像矩陣A1生成合成影像V1，V1＝(SHΨ-1S)-1SHΨ-1A1(5)根據(jù)以下公式基于靈敏度矩陣S和復(fù)影像矩陣A2生成合成影像V2，V2＝(SHΨ-1S)-1SHΨ-1A2在步驟Q4，根據(jù)例如以下所表示的執(zhí)行計算的過程，從合成影像V生成水影像W和脂肪影像F。
(1)W＝V1+exp(i×π/2)×V2(2)F＝V1-exp(i×π/2)×V2根據(jù)第一實施例的MRI裝置100，需要大量算術(shù)運算和長處理時間的水影像-脂肪影像分離(步驟Q4)不是相對于每條線圈而執(zhí)行，而是在合成影像V上執(zhí)行的。因此，減少了算術(shù)運算的數(shù)目并且縮短了處理時間。而且，由于在校準掃描中采用了自旋回波生成脈沖序列，所以根據(jù)其可以檢測校準數(shù)據(jù)c的水信號和脂肪信號沒有相位差。因此，即使在完成了合成步驟(步驟Q3)之后，根據(jù)其檢測真實數(shù)據(jù)h的水信號和脂肪信號之間的相位差保持原樣(相位差不被校準數(shù)據(jù)c所干擾)。因此，在完成了合成步驟(步驟Q3)之后，可以準確地執(zhí)行水影像-脂肪影像分離步驟(步驟Q4)。
體線圈101(0)可以不用于接收，而只有接收機線圈101(1)至101(I)用于接收。可以由接收機線圈來檢測校準數(shù)據(jù)項c(1)至c(I)，并且可以根據(jù)平方和方法來生成靈敏度圖s(1)至s(I)。
可以將專利文件1(日本專利第3353826號)中所描述的方法用于本發(fā)明。
在此情況下，在真實掃描步驟(步驟Q2)，施加可以在水信號和脂肪信號之間產(chǎn)生2π/n(n≥2)相位差的脈沖序列，以便獲取由各條線圈所檢測的真實數(shù)據(jù)項。在合成步驟(步驟Q3)，根據(jù)由各條線圈所檢測的校準數(shù)據(jù)項生成復(fù)影像C(i)，并且根據(jù)由各條線圈所檢測的真實數(shù)據(jù)項生成復(fù)影像H(i)。根據(jù)復(fù)影像C(i)和復(fù)影像H(i)生成合成影像V。在水影像-脂肪影像分離步驟(步驟Q4)，根據(jù)合成影像V生成水影像W和脂肪影像F中的至少一個。
可以將Dixon技術(shù)應(yīng)用到本發(fā)明。
在此情況下，在真實掃描步驟(步驟Q2)，施加在Dixon方法中所定義的脈沖序列，以便獲取由各個線圈所檢測的真實數(shù)據(jù)項。在合成步驟(步驟Q3)，根據(jù)由各條線圈所檢測的校準數(shù)據(jù)項而生成復(fù)影像C(i)。根據(jù)由各條線圈所檢測的真實數(shù)據(jù)項而生成復(fù)影像H1(i)和H2(i)。根據(jù)復(fù)影像C(i)和復(fù)影像H1(i)生成合成影像V1，并且根據(jù)復(fù)影像C(i)和復(fù)影像H2(i)生成合成影像V2。在水影像-脂肪影像分離步驟(步驟Q4)，根據(jù)合成影像V1和V2生成水影像W和脂肪影像F中的至少一個。
可以將三點Dixon技術(shù)應(yīng)用到本發(fā)明。
在此情況下，在真實掃描步驟(步驟Q2)，施加在三點Dixon技術(shù)中所定義的脈沖序列，以便獲取由各條線圈所檢測的真實數(shù)據(jù)項。在合成步驟(步驟Q3)，根據(jù)由線圈所檢測的校準數(shù)據(jù)項而生成復(fù)影像C(i)。根據(jù)由各條線圈所檢測的真實數(shù)據(jù)項而生成復(fù)影像H1(i)、H2(i)和H3(i)。根據(jù)復(fù)影像C(i)和復(fù)影像H1(i)生成合成影像V1，并且根據(jù)復(fù)影像C(i)和復(fù)影像H2(i)生成合成影像V2，并且根據(jù)復(fù)影像C(i)和復(fù)影像H3(i)生成合成影像V3。在水影像-脂肪影像分離步驟(步驟Q4)，根據(jù)合成影像V1、V2和V3生成水影像W和脂肪影像F中的至少一個。
可以將使用脂肪飽和度RF脈沖的技術(shù)或波動平衡MR技術(shù)應(yīng)用到本發(fā)明。
在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以配置許多大為不同的實施例。應(yīng)該理解，除了所附權(quán)利要求所限定的實施例之外，本發(fā)明不限于說明書中所描述的特定實施例。
權(quán)利要求
1.一種磁共振影像生成方法，包括校準掃描步驟，施加在水信號和脂肪信號之間不產(chǎn)生相位差的脈沖序列，以便獲取提供線圈(101(I))的靈敏度的分布的校準數(shù)據(jù)項；真實掃描步驟，施加利用在水信號和脂肪信號之間的相位差以將信號彼此分離的脈沖序列，以便使用I(≥2)條線圈(101(I))相互并行地接收由檢查對象所感生的NMR信號，并且獲取由各條線圈(101(I))所檢測的真實數(shù)據(jù)項；合成步驟，通過對由各條線圈(101(I))所檢測的校準數(shù)據(jù)項和真實數(shù)據(jù)項執(zhí)行算術(shù)運算來生成合成影像，以便去除位于相位編碼方向上的混疊；和水影像-脂肪影像分離步驟，根據(jù)合成影像生成水影像和脂肪影像中的至少一個。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的磁共振影像生成方法，其中在校準掃描步驟，運用自旋回波生成脈沖序列。
3.一種磁共振成像裝置(100)，包括體線圈(101(0))；I(≥2)條線圈(101(I))；校準掃描部件(108、103、110、109、104、101)，用于施加在水信號和脂肪信號之間不產(chǎn)生相位差的脈沖序列，以便獲取提供線圈(101(I))靈敏度的分布的校準數(shù)據(jù)項；真實掃描部件(108、103、110、109、104、101)，用于施加利用在水信號和脂肪信號之間的相位差以將信號彼此分離的脈沖序列，以便使用I(≥2)條線圈(101(I))相互并行地接收由檢查對象所感生的NMR信號，并且獲取由各條線圈(101(I))所檢測的真實數(shù)據(jù)項；合成部件(107)，通過對由各條線圈(101(I))所檢測的校準數(shù)據(jù)項和真實數(shù)據(jù)項執(zhí)行算術(shù)運算來生成合成影像，以便去除位于相位編碼方向上的混疊；和水影像-脂肪影像分離部件(107)，根據(jù)合成影像生成水影像和脂肪影像中的至少一個。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的磁共振成像裝置(100)，其中校準掃描部件(108、103、110、109、104、101)運用自旋回波生成脈沖序列。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的磁共振成像裝置(100)，其中自旋回波生成脈沖序列是用于生成一列自旋回波(SE)的90°脈沖和180°脈沖的脈沖序列、用于生成一列快速自旋回波(FSE)的90°脈沖和重復(fù)的180°脈沖的脈沖序列、或者用于生成一列三維的快速自旋回波的脈沖序列，這些脈沖序列即使在切片方向上也用于相位編碼。
6.根據(jù)權(quán)利要求3至5的任何一項的磁共振成像裝置(100)，其中校準掃描部件(108、103、110、109、104、101)使用I條線圈(101(I))和體線圈(101(O))以獲取校準數(shù)據(jù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3至5的任何一項的磁共振成像裝置(100)，其中校準掃描部件(108、103、110、109、104、101)只使用I條線圈(101(I))來獲取校準數(shù)據(jù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求3至7的任何一項的磁共振成像裝置(100)，其中真實掃描部件(108、103、110、109、104、101)施加在水信號和脂肪信號之間產(chǎn)生2π/n(n≥2)相位差的脈沖序列，以便獲取由各條線圈(101(I))所檢測的真實數(shù)據(jù)項；合成部件(107)根據(jù)由各條線圈(101(I))所檢測的校準數(shù)據(jù)項而生成復(fù)影像C(i)，根據(jù)由各條線圈(101(I))所檢測的真實數(shù)據(jù)項而生成復(fù)影像H(i)，并且根據(jù)復(fù)影像C(i)和復(fù)影像H(i)生成合成影像V；并且水影像-脂肪影像分離部件(107)從合成影像V生成水影像W和脂肪影像F中的至少一個。
9.根據(jù)權(quán)利要求3至7的任何一項的磁共振成像裝置(100)，其中真實掃描部件(108、103、110、109、104、101)施加在Dixon技術(shù)中所定義的脈沖序列，以便獲取由各條線圈(101(I))所檢測的真實數(shù)據(jù)項；合成部件(107)根據(jù)由各條線圈(101(I))所檢測的校準數(shù)據(jù)項而生成復(fù)影像C(i)，根據(jù)由各條線圈(101(I))所檢測的真實數(shù)據(jù)項而生成復(fù)影像H1(i)和H2(i)，根據(jù)復(fù)影像C(i)和復(fù)影像H1(i)生成合成影像V1，并且根據(jù)復(fù)影像C(i)和復(fù)影像H2(i)生成合成影像V2；以及水影像-脂肪影像分離部件(107)根據(jù)合成影像V1和V2生成水影像W和脂肪影像F中的至少一個。
10.根據(jù)權(quán)利要求3至7的任何一項的磁共振成像裝置(100)，其中真實掃描部件(108、103、110、109、104、101)施加在三點Dixon技術(shù)中所定義的脈沖序列，以便獲取由各條線圈(101(I))所檢測的真實數(shù)據(jù)項；合成部件(107)根據(jù)由各條線圈(101(I))所檢測的校準數(shù)據(jù)項而生成復(fù)影像C(i)，根據(jù)由各條線圈(101(I))所檢測的真實數(shù)據(jù)項而生成復(fù)影像H1(i)、H2(i)和H3(i)，根據(jù)復(fù)影像C(i)和復(fù)影像H1(i)生成合成影像V1，根據(jù)復(fù)影像C(i)和復(fù)影像H2(i)生成合成影像V2，并且根據(jù)復(fù)影像C(i)和復(fù)影像H3(i)生成合成影像V3；以及水影像-脂肪影像分離部件(107)根據(jù)合成影像V1、V2和V3生成水影像W和脂肪影像F中的至少一個。
全文摘要
本發(fā)明的一個目的是盡管在少量算術(shù)運算和短處理時間的情況下、仍然能夠使用多條線圈(101(I))生成分離的水和脂肪影像。施加在水信號和脂肪信號之間不產(chǎn)生相位差的脈沖序列，以便使用體線圈(101(0))和接收機線圈(101(I))相互并行地接收由檢查對象所感生的NMR信號，由此獲取校準數(shù)據(jù)項。施加利用在水信號和脂肪信號之間的相位差以將信號彼此進行區(qū)分的脈沖序列，以便使用接收機線圈(101(I))相互并行地接收由檢查對象所感生的NMR信號，由此獲取由各條線圈(101(I))所檢測的真實數(shù)據(jù)項。根據(jù)校準數(shù)據(jù)項和真實數(shù)據(jù)項生成合成影像。根據(jù)合成影像生成水影像和脂肪影像。
文檔編號G01R33/20GK1745705SQ20051009801
公開日2006年3月15日 申請日期2005年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月10日
發(fā)明者池崎吉和 申請人:Ge醫(yī)藥系統(tǒng)環(huán)球科技公司