磁共振成像方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及磁共振成像的方法和裝置，特別涉及Look-Locker方法的磁共振成像 方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 磁共振成像是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子電路技術(shù)、超導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展而迅速發(fā)展起 來(lái)的一種生物磁學(xué)核自旋成像技術(shù)。在磁共振成像中，人體組織被置于靜磁場(chǎng)B tl中，隨后 用頻率與氫原子核的進(jìn)動(dòng)頻率相同的射頻脈沖激發(fā)人體組織內(nèi)的氫原子核，引起氫原子核 共振，并吸收能量；在停止射頻脈沖后，氫原子核按特定頻率發(fā)出射電信號(hào)，并將吸收的能 量釋放出來(lái)，由體外的接受器收錄，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后獲得圖像。
[0003] 在進(jìn)行縱向弛豫時(shí)間成像（!!Mapping)的Look-Locker方法中，在反向恢復(fù)脈沖 (Inverse Recovery Pulse)和圖像獲取序列（例如，F(xiàn)LASH序列或其他多種序列）之間需 要一段延遲時(shí)間（tf時(shí)間）來(lái)滿足某些掃描要求，例如必要的損毀梯度，采用靈活的反轉(zhuǎn)時(shí) 間（TI, inversion time),消除磁化轉(zhuǎn)移效應(yīng)等等。在這種情況下，磁化量經(jīng)歷兩個(gè)弛豫過(guò) 程：延遲時(shí)間中的縱向弛豫時(shí)間（Tl)的弛豫過(guò)程和圖像獲取過(guò)程中的經(jīng)圖像獲取序列調(diào) 制的縱向弛豫時(shí)間（Tl*)的弛豫過(guò)程。但是，現(xiàn)有技術(shù)中的Look-Locker方法并不考慮縱 向弛豫時(shí)間（Tl)的弛豫過(guò)程。
[0004] 具體而言,現(xiàn)有技術(shù)中的Look-Locker方法是一種縱向弛豫時(shí)間測(cè)量方法。其中， 緊隨反向恢復(fù)脈沖和延遲時(shí)間之后，縱向磁化由圖像獲取序列（例如，一系列加速擾相位 梯度回波脈沖序列（Turbo FLASH Sequence))對(duì)其進(jìn)行提?。粡亩诖呕炕謴?fù)的過(guò)程中， 獲取到具有不同反轉(zhuǎn)時(shí)間的一系列完整圖像。
[0005] 由于磁化量的恢復(fù)經(jīng)過(guò)FLASH序列的射頻序列的調(diào)制，所以在逐步驅(qū)至穩(wěn)態(tài)的過(guò) 程中以經(jīng)調(diào)制的弛豫時(shí)間Tl*為表征量進(jìn)行弛豫。該弛豫過(guò)程如下式[1]所示。
[0006] M⑴=-〔M0 + M5〕exp (-t/Tf〕 [1]
[0007] 其中，Μ;是所述經(jīng)圖像獲取序列調(diào)制的穩(wěn)態(tài)磁化量，Μ; = M0 _ TW
[0008] 針對(duì)縱向弛豫時(shí)間（T1)，根據(jù)式[1]可以像素為單位對(duì)圖像的三個(gè)參數(shù)（M。、MS和 Τ? )進(jìn)行擬合，其中，Mtl是初始磁化量，K是經(jīng)調(diào)制的弛豫時(shí)間，是所述經(jīng)圖像獲取序列 調(diào)制的穩(wěn)態(tài)磁化量。由此，通過(guò)擬合的參數(shù)直接得出縱向弛豫時(shí)間（T 1)，即式[2]:
[0009] T1 = Ti M〇/M〇 [2]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 有鑒于此,本發(fā)明提出了一種磁共振成像的Look-Looker方法和裝置，該方法的 目的在于，在進(jìn)行縱向弛豫時(shí)間成像過(guò)程（!!Mapping)的Look-Locker方法中，在現(xiàn)存延遲 時(shí)間和不存延遲時(shí)間的情況下都可以提供準(zhǔn)確的縱向弛豫時(shí)間。該方法包括如下步驟：發(fā) 射一反轉(zhuǎn)恢復(fù)脈沖；延遲一延遲時(shí)間；掃描一圖像獲取序列并接收磁共振圖像數(shù)據(jù)；利用 所述磁共振圖像數(shù)據(jù)重建一磁共振圖像，其中，基于所述反轉(zhuǎn)恢復(fù)脈沖后的一已知時(shí)刻和 所述已知時(shí)刻的一磁化量，得出一縱向弛豫時(shí)間。
[0011] 優(yōu)選地，所述基于所述反轉(zhuǎn)恢復(fù)脈沖后的一初始磁化量、一經(jīng)圖像獲取序列調(diào)制 的穩(wěn)態(tài)磁化量和一經(jīng)圖像獲取序列調(diào)制的縱向弛豫時(shí)間得出一縱向弛豫時(shí)間包括，根據(jù)一 第一通式擬合所述初始磁化量、所述經(jīng)圖像獲取序列調(diào)制的穩(wěn)態(tài)磁化量和所述經(jīng)圖像獲取 序列調(diào)制的縱向弛豫時(shí)間，所述第一通式是
[0012] M(t) = MS - [Μ0(2「^?) + MUexp (-t/ΤΠ ,
[0013] 其中，t是已知時(shí)刻，M(t)是已知時(shí)刻t的磁化量，tf是所述延遲時(shí)間，Mci所述初 始磁化量，MS是所述經(jīng)圖像獲取序列調(diào)制的穩(wěn)態(tài)磁化量，1\是所述經(jīng)圖像獲取序列調(diào)制的 縱向弛豫時(shí)間。
[0014] 優(yōu)選地，選取三組或三組以上的t和M(t)來(lái)根據(jù)一第一通式擬合所述初始磁化 量、所述經(jīng)圖像獲取序列調(diào)制的穩(wěn)態(tài)磁化量和所述經(jīng)圖像獲取序列調(diào)制的縱向弛豫時(shí)間。
[0015] 優(yōu)選地，所述基于所述反轉(zhuǎn)恢復(fù)脈沖后的一初始磁化量、一經(jīng)圖像獲取序列調(diào)制 的穩(wěn)態(tài)磁化量和一經(jīng)圖像獲取序列調(diào)制的縱向弛豫時(shí)間得出一縱向弛豫時(shí)間包括，根據(jù)一 第二通式擬合所述初始磁化量、所述經(jīng)圖像獲取序列調(diào)制的穩(wěn)態(tài)磁化量和所述經(jīng)圖像獲取 序列調(diào)制的縱向弛豫時(shí)間，所述第二通式是，
[0016] M(t) = M〇 - (mM0 + M〇)exp (-t/Τ；)
[0017] 其中，t是已知時(shí)亥lj, M(t)是已知時(shí)刻t的磁化量，m是一特定參數(shù)，Mci所述初始 磁化量，MS是所述經(jīng)圖像獲取序列調(diào)制的穩(wěn)態(tài)磁化量，K是所述經(jīng)圖像獲取序列調(diào)制的縱 向弛豫時(shí)間。
[0018] 優(yōu)選地，選取四組或四組以上的t和M (t)來(lái)根據(jù)一第二通式擬合所述初始磁化 量、所述經(jīng)圖像獲取序列調(diào)制的穩(wěn)態(tài)磁化量和所述經(jīng)圖像獲取序列調(diào)制的縱向弛豫時(shí)間。
[0019] 優(yōu)選地，所述基于所述反轉(zhuǎn)恢復(fù)脈沖后的一初始磁化量、一經(jīng)圖像獲取序列調(diào)制 的穩(wěn)態(tài)磁化量和一經(jīng)圖像獲取序列調(diào)制的縱向弛豫時(shí)間得出一縱向弛豫時(shí)間包括，根據(jù)一 第三通式計(jì)算所述縱向弛豫時(shí)間，所述第三通式是，
[0020] T1 = Μ〇/Μ〇
[0021] 其中，T1是所述縱向弛豫時(shí)間。
[0022] 優(yōu)選地，所述圖像獲取序列是一擾相位梯度回波脈沖序列或一加速擾相位梯度回 波脈沖序列。
[0023] 該磁共振成像裝置，包括：一第一線圈單元，用于發(fā)射一反轉(zhuǎn)恢復(fù)脈沖；一計(jì)時(shí)單 元，用于延遲一恢復(fù)時(shí)間；一第二線圈單元，用于掃描一圖像獲取序列并接收磁共振圖像數(shù) 據(jù)；一重建單元，用于利用所述磁共振圖像數(shù)據(jù)重建一縱向弛豫時(shí)間的圖像，其中，所述重 建單元還用于基于所述反轉(zhuǎn)恢復(fù)脈沖后的一已知時(shí)刻和所述已知時(shí)刻的一磁化量，得出所 述縱向弛豫時(shí)間。
[0024] 優(yōu)選地，所述重建單元用于根據(jù)一第一通式擬合所述初始磁化量、所述經(jīng)圖像獲 取序列調(diào)制的穩(wěn)態(tài)磁化量和所述經(jīng)圖像獲取序列調(diào)制的縱向弛豫時(shí)間，所述第一通式是 tfM〇
[0025] M(t〕= Mf; - [M0(2e-碩〕+ M^exp (-t/ΤΠ ，
[0026] 其中，t是已知時(shí)刻，M(t)是已知時(shí)刻t的磁化量，tf是所述恢復(fù)時(shí)間，M tl所述初 始磁化量，Μ〗是所述經(jīng)圖像獲取序列調(diào)制的穩(wěn)態(tài)磁化量，Τ?:是所述經(jīng)圖像獲取序列調(diào)制的 縱向弛豫時(shí)間。
[0027] 優(yōu)選地，所述重建單元用于根據(jù)一第二通式擬合所述初始磁化量、所述經(jīng)圖像獲 取序列調(diào)制的穩(wěn)態(tài)磁化量和所述經(jīng)圖像獲取序列調(diào)制的縱向弛豫時(shí)間，所述第二通式是，
[0028] M⑴=Μ；； - (mM0 + Mf))exp (―t/TH
[0029] 其中，t是已知時(shí)亥lj, M(t)是已知時(shí)刻t的磁化量，m是一特定參數(shù)，Mci所述初始 磁化量,Μ〗是所述經(jīng)圖像獲取序列調(diào)制的穩(wěn)態(tài)磁化量，$是所述經(jīng)圖像獲取序列調(diào)制的縱 向弛豫時(shí)間。
[0030] 優(yōu)選地，所述重建單元用于根據(jù)一第三通式計(jì)算所述縱向弛豫時(shí)間，所述第三通 式是，
[0031] T1 = T1* M0/M；
[0032] 其中，T1是所述縱向弛豫時(shí)間。
[0033] 從上述方案中可以看出，根據(jù)本發(fā)明的第一【具體實(shí)施方式】和第二【具體實(shí)施方式】的 Look-Locker方法的優(yōu)點(diǎn)在于，一）充分考慮了第二弛豫過(guò)程（T1)的情況，從而避免了縱向 弛豫時(shí)間的偏差；二）擴(kuò)大了 Look-Locker方法的適用范圍，無(wú)論在采樣序列之前是否存在 延遲，本發(fā)明都可以得出準(zhǔn)確的縱向弛豫時(shí)間！\。
【附圖說(shuō)明】
[0034] 下面將通過(guò)參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員更 清楚本發(fā)明的上述及其它特征和優(yōu)點(diǎn)，附圖中：
[0035] 圖1是根據(jù)本發(fā)明具體實(shí)施例的Look-Locker序列的時(shí)序示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0036] 為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，以下舉實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳 細(xì)說(shuō)明。
[0037] 式[1]將整個(gè)弛豫過(guò)程描述為單一的以經(jīng)調(diào)制的時(shí)間縱向弛豫時(shí)間TY為表征量 的弛豫過(guò)程。圖1是根據(jù)本發(fā)明具體實(shí)施例的Look-Locker方法的時(shí)序示意圖，實(shí)際上，緊 接著反轉(zhuǎn)脈沖的恢復(fù)過(guò)程包括兩部分弛豫過(guò)程：1)第一弛豫過(guò)程，即在FLASH序列采樣圖 像信號(hào)的過(guò)程中的經(jīng)調(diào)制的弛豫過(guò)程（K);以及2)第二弛豫過(guò)程，即反轉(zhuǎn)脈沖和FLASH 序列采樣圖像信號(hào)的過(guò)程之間（tf時(shí)間內(nèi)）的弛豫過(guò)程（T1)。
[0038] 如【背景技術(shù)】部分所述，現(xiàn)有技術(shù)的Look-Locker方法僅考慮了第一弛豫過(guò)程，即 將整個(gè)弛豫過(guò)程都考慮為FLASH序列采樣圖像信號(hào)的過(guò)程中的經(jīng)調(diào)制的弛豫過(guò)程（Ti )， 卻并未考慮第二弛豫過(guò)程，即反轉(zhuǎn)脈沖和FLASH序列采樣圖像信號(hào)的過(guò)程之間的弛豫過(guò)程 (T1)。換而言之，現(xiàn)有技術(shù)的Look-Locker方法忽略了第二弛豫過(guò)程，因此會(huì)導(dǎo)致最終得出 的縱向弛豫時(shí)間（T 1)產(chǎn)生偏差，在受檢對(duì)象的縱向弛豫時(shí)間（T1)較小或者如圖1所示的延 遲時(shí)間tf較長(zhǎng)的情況下，這種現(xiàn)象尤為明