專利名稱：核磁共振成像裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種核磁共振成像裝置，具體的說該裝置可以消除因數(shù)據(jù)采集讀取梯度產(chǎn)生的麥克斯韋爾項相位誤差而導(dǎo)致的偽像(ghost artifacts)。
圖6為采用EPI(回波平面成像)技術(shù)的一組示例性的脈沖序列。
在此脈沖序列中具有一激勵脈沖RF90和一限幅梯度SG90。隨后為一相位編碼梯度Pn1。隨后為反向射頻脈沖RF180和限幅梯度SG180。隨后為具有正負極性的數(shù)據(jù)采集讀取梯度r1，…，rI(圖6中I=4)交替出現(xiàn)，同時相位編碼梯度p2，…，pI對第1回波到第I回波e1-eI進行連續(xù)監(jiān)測并進行采樣而得到與回波e1-eI相應(yīng)的數(shù)據(jù)dn1，…，dnI。以n=1，…，N重復(fù)以上序列，數(shù)據(jù)d11-dNI將添滿一k空間。這被稱為N激勵I(lǐng)回波處理。
圖7為k空間KS內(nèi)采集的數(shù)據(jù)d11-dNI的示意圖。
當(dāng)k空間KS沿相位編碼軸方向被分為第1到第N·I行，并采用Pn1，P2，…，PI相位編碼時，則數(shù)據(jù)dni表示第n次激勵第i回波時所采集的數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)位于第(n+(i-1)N)行。
如圖8所示，k空間KS可以進一步劃分為第1回波區(qū)到第I回波區(qū)(圖6中I=4)。其中第1回波區(qū)為每次激勵中第1回波采集的數(shù)據(jù)dn1，第I回波區(qū)為每次激勵中第I回波采集的數(shù)據(jù)dnI。
圖9顯示了因磁體的非均勻磁場產(chǎn)生的相位誤差。
如磁場非均勻度相位誤差特性曲線所示，磁場非均勻度引起的相位誤差同從激勵脈沖RF90開始的時間成正比。
如果在每次激勵中，從激勵脈沖RF90到數(shù)據(jù)采集讀取梯度起始時刻的時間間隔一致，則同第i回波ei相應(yīng)的所有數(shù)據(jù)dni具有一數(shù)量為Ui的相位誤差。此相位誤差表達了相鄰回波間存在著較大的梯級差異，且因此產(chǎn)生了偽像。
因此，如

圖10所示，從第2回波到第N回波，在從激勵脈沖RF90到數(shù)據(jù)采集讀取梯度的持續(xù)時間段中逐次加入1／N回波空間的延遲(回波空間=相鄰回波之間的時間段=讀取梯度對應(yīng)一個回波的響應(yīng)時間長度)。這種技術(shù)稱為回波移動。在k空間KS中沿相位編碼軸的相位誤差強度呈線形變化，這樣在相鄰回波區(qū)間就不存在較大的梯級差異了，從而可以消除偽像。
圖12為一組采用GRASE(梯度和回旋回波)技術(shù)的示例性的脈沖序列。
此脈沖序列具有激勵脈沖RF90和限幅梯度SG90。隨后為一讀取梯度r0，再后為一第j個反向脈沖RF180_j(j=1，…，J，圖12中J=3)及一限幅梯度SG180。隨后具有正負極性的數(shù)據(jù)采集讀取梯度rj1，…，rjI(圖12中I=3)交替依次出現(xiàn)，同時，相位編碼梯度pj1，…，pjI用于對第j反向射頻脈沖的第1到第I回波ej1-ejI進行連續(xù)監(jiān)測并采樣得到了同回波ej1-ejI相應(yīng)的數(shù)據(jù)dnj1，…，dnjI。以n=1，…，N重復(fù)此序列，得到充滿k空間的數(shù)據(jù)d111-dNJI。
圖13為k空間KS內(nèi)采集的數(shù)據(jù)d111-dNJI的示意圖，其中N=2，J=3而I=3。
當(dāng)k空間KS被沿相位編碼軸方向分割為第1到第N·J·I行(圖13中為18行)，對第n次激勵采用相位編碼pji時，則數(shù)據(jù)dnji表示對第n次激勵中第j次反向脈沖的第i次回波的采集數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)位于第(n+(i-1)N+(I-1)NJ)行。
同樣，在如圖12、13所示的GRAESE脈沖序列中，可以采用同EPI技術(shù)中類似的回波移動的方法來消除偽像。
過去，由于磁場非均勻度引起的相位誤差所產(chǎn)生的偽像就是這樣采用回波移動來消除的。
然而，由于傳統(tǒng)技術(shù)不能處理由數(shù)據(jù)采集讀取梯度產(chǎn)生的麥克斯韋爾項(后文將詳細解釋)相位誤差導(dǎo)致的偽像，僅僅依靠回波移動，還不能完全消除偽像。
本發(fā)明的目的是提供一種核磁共振成像裝置，可以消除由數(shù)據(jù)采集讀取梯度產(chǎn)生的麥克斯韋爾項相位誤差導(dǎo)致的偽像。
本發(fā)明第一方面涉及一核磁共振成像裝置，該裝置包含用以產(chǎn)生采集數(shù)據(jù)的脈沖序列的脈沖序列產(chǎn)生裝置、用以利用已產(chǎn)生脈沖序列采集數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)采集裝置、用以利用已采集數(shù)據(jù)重建圖象的圖象生成裝置。其中，脈沖序列產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的用于第n次激勵的脈沖序列滿足以下條件(1)當(dāng)k空間被沿相位編碼軸方向分割為從第1到第N·I行(N和I為不小于2的自然數(shù))，對于N次激勵，重復(fù)一個采用一數(shù)據(jù)采集讀取梯度的脈沖序列并同時反轉(zhuǎn)該梯度以監(jiān)測每個反向射頻脈沖的I次回波，采集數(shù)據(jù)以充滿k空間；(2)在第n次激勵中(n=1-N)，在反向射頻脈沖前加入一第n個麥克斯韋爾項矯正脈沖，此第n個麥克斯韋爾項矯正讀取脈沖波形的時間積分值為零，且該矯正讀取脈沖具有一相位偏差，使由數(shù)據(jù)采集讀取梯度產(chǎn)生并包含于k空間的數(shù)據(jù)中的麥克斯韋爾項相位誤差在沿相位編碼軸方向的第1到第N·I行中平滑變化(包含作為參考的激勵中不存在麥克斯韋爾項矯正脈沖的情況)。
換言之，本發(fā)明提供了一種核磁共振成像方法當(dāng)k空間沿相位編碼軸方向被分割為從第1到第N·I的行時(N和I為不小于2的自然數(shù))，對于N次激勵，重復(fù)一個采用一數(shù)據(jù)采集讀取梯度的脈沖序列并同時反轉(zhuǎn)該梯度以監(jiān)測每個反向射頻脈沖的I次回波，采集數(shù)據(jù)以充滿k空間。該方法包含以下步驟在第n次激勵中(n=1-N)，在反向射頻脈沖前加入一第n個麥克斯韋爾項矯正脈沖，此第n個麥克斯韋爾項矯正讀取脈沖具有時間積分值為零的波形，且該矯正讀取脈沖具有一相位偏差，使由數(shù)據(jù)采集讀取梯度產(chǎn)生并包含于k空間的數(shù)據(jù)中的麥克斯韋爾項相位誤差在沿相位編碼軸方向的第1到第N·I行中平滑變化(包含作為參考的激勵中不存在麥克斯韋爾項矯正脈沖的情況)。
如主磁場為B0，X、Y、Z方向上的線形梯度磁場為Gx、Gy、Gz，則在理想條件下點(x，y，z)在時刻(t)的磁場Bz(x，y，z，t)為Bz(x，y，z，t)=B0+Gx(t)·x+Gy(t)·y+Gz(t)·z實際上，磁場Bz(x，y，z，t)含有一附加項Bm(x，y，z，t)以滿足麥克斯韋爾方程Bz(x，y，z，t)=B0+Gx(t)·x+Gy(t)·y+Gz(t)·z+BM(x，y，z，t)此附加項稱為麥克斯韋爾項，由下式給出BM=Gz2x28B0+Gz2y28B0+(Gx2+Gy2)z22B0-GyGzyz2B0-GxGzxz2B0,(1)]]>其中Z方向定義為主磁場方向。
假設(shè)限幅軸相應(yīng)于Y方向，讀取軸響應(yīng)于X方向，相位編碼軸響應(yīng)于Z方向。由于方程(1)中第3項占主要比重，由于數(shù)據(jù)采集讀取梯度產(chǎn)生的麥克斯韋爾項BM引起的相位誤差φm為φM=γZ22B0∫0τGx2(t)dt,(2)]]>其中讀取梯度的開始時刻t=0。
如方程(2)所示，數(shù)據(jù)采集讀取梯度產(chǎn)生的麥克斯韋爾項引起的相位誤差與從數(shù)據(jù)采集讀取梯度開始的時間長度成正比地增加。這種性質(zhì)在圖11中的采用EPI技術(shù)的麥克斯韋爾項相位誤差特性曲線中可以看到。由于不同次的激勵中，讀取梯度的開始時刻因回波移動而移動，麥克斯韋爾項引起的相位誤差特性曲線也隨之在不同的激勵中移動。
從圖11可以看出，同第n次激勵第j次回波響應(yīng)的數(shù)據(jù)dnj的麥克斯韋爾項相位誤差，在第i回波區(qū)中具有強度Mi。所以，相位誤差使相鄰回波區(qū)之間存在較大的梯級差異，從而產(chǎn)生偽像。
所以，按照本核磁共振成像裝置的第一個方面，在第n次激勵中，在反向脈沖前，附加第n個麥克斯韋爾項矯正脈沖。由于其波形具有零時間積分值，此第n個麥克斯韋爾項矯正脈沖不會影響相位編碼的數(shù)值。麥克斯韋爾項相位誤差仍然具有固定值。另外，此固定值給出一相位誤差，使因數(shù)據(jù)采集讀取梯度產(chǎn)生并包含于k空間的數(shù)據(jù)中的麥克斯威爾項相位誤差沿相位編碼軸方向從第1到第N·I行平滑變化。這樣，因數(shù)據(jù)采集讀取梯度產(chǎn)生的克斯威爾項相位誤差不會使相鄰回波區(qū)之間存在較大的梯級差異，從而消除了偽像。
本發(fā)明的第二個方面涉及一核磁共振成像裝置，該裝置包含用以產(chǎn)生采集數(shù)據(jù)的脈沖序列的脈沖序列產(chǎn)生裝置、用以利用已產(chǎn)生脈沖序列采集數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)采集裝置、用以利用已采集數(shù)據(jù)重建圖象的圖象生成裝置。其中，脈沖序列產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的用于第n次激勵的脈沖序列滿足以下條件(1)當(dāng)k空間被沿相位編碼軸方向分割為從第1到第N·J·I行(N為不小于1的自然數(shù)，J和I為不小于2的自然數(shù))，對于N次激勵，重復(fù)一脈沖序列，該序列對于每次激勵射頻脈沖具有J個反向射頻脈沖，采用一數(shù)據(jù)采集讀取梯度并同時反轉(zhuǎn)該梯度以監(jiān)測每個反向射頻脈沖的I次回波，采集數(shù)據(jù)以充滿k空間；(2)在第n次激勵中(n=1-N)，在第j次反向射頻脈沖(j=1-J)之前或之后加入一第nj個麥克斯韋爾項矯正脈沖，此第nj個麥克斯韋爾項矯正讀取脈沖具有時間積分值為零的波形，且具有一相位偏差，使由數(shù)據(jù)采集讀取梯度產(chǎn)生并包含于k空間的數(shù)據(jù)中的麥克斯韋爾項相位誤差在沿相位編碼軸方向的第1到第N·J·I行中平滑變化(包含作為參考的激勵中不存在麥克斯韋爾項矯正脈沖的情況)。
換言之，本發(fā)明提供一種核磁共振成像方法，當(dāng)k空間沿相位編碼軸方向被分割為從第1到第N·J·I的行時(N為不小于1的自然數(shù)，J和I為不小于2的自然數(shù))，對于N次激勵，重復(fù)一脈沖序列，該序列對于每次激勵射頻脈沖具有J個反向射頻脈沖，采用一數(shù)據(jù)采集讀取梯度并同時反轉(zhuǎn)該梯度以監(jiān)測每個反向射頻脈沖的1次回波，采集數(shù)據(jù)以充滿k空間。該方法包含以下步驟在第n次激勵中(n=1-N)，在第j次反向射頻脈沖(j=1-J)之前或之后加入一第nj個麥克斯韋爾項矯正脈沖，此第nj個麥克斯韋爾項矯正讀取脈沖具有時間積分值為零的波形，且該矯正讀取脈沖具有一相位偏差，使由數(shù)據(jù)采集讀取梯度產(chǎn)生并包含于k空間的數(shù)據(jù)中的麥克斯韋爾項相位誤差在沿相位編碼軸方向的第1到第N·J·I行中平滑變化(包含作為參考的激勵中不存在麥克斯韋爾項矯正脈沖的情況)。
圖14顯示了采用GRAES技術(shù)的麥克斯韋爾項相位誤差特性，其中N=1，J=3，I=3。
從圖14中可以看出，同第n次激勵、第j次反向脈沖RF180_j、第i回波eji相應(yīng)的數(shù)據(jù)dji，其因數(shù)據(jù)采集讀取梯度產(chǎn)生的克斯威爾項相位誤差在第i回波區(qū)具有強度Mi。所以，此相位誤差使相鄰回波區(qū)之間產(chǎn)生較大的梯級差異，從而導(dǎo)致偽像。
所以，按本核磁共振成像裝置的第二個方面，在第n次激勵中，在第j次反向脈沖之前或之后，附加第nj個麥克斯韋爾項矯正脈沖。由于其波形具有0時間積分值，此第nj個麥克斯韋爾項矯正脈沖不會影響相位編碼的數(shù)值。麥克斯韋爾項相位誤差仍然具有固定值。另外，此固定值給出一相位誤差，使因數(shù)據(jù)采集讀取梯度產(chǎn)生并包含于k空間的數(shù)據(jù)中的麥克斯韋爾項相位誤差沿相位編碼軸方向從第1到第N·J·I行平滑變化。這樣，因數(shù)據(jù)采集讀取梯度產(chǎn)生的麥克斯韋爾項相位誤差不會使相鄰回波區(qū)之間存在較大的梯級差異，從而消除了偽像。
本發(fā)明的第三個方面涉及一種如本發(fā)明的第一或第二方面所述和核磁共振成像裝置，其中該裝置中的脈沖序列產(chǎn)生裝置所產(chǎn)生的用于第n次激勵的脈沖序列，還滿足下列條件(3)附加一麥克斯韋爾項矯正讀取脈沖，這樣，因數(shù)據(jù)采集讀取梯度產(chǎn)生并包含于或約等于k空間的直流部分數(shù)據(jù)的麥克斯韋爾項相位誤差等于或約等于零。
在本核磁共振成像裝置的第三方面中，由于因數(shù)據(jù)采集讀取梯度產(chǎn)生并包含于或約等于k空間內(nèi)的直流成分數(shù)據(jù)(該直流成分在圖象重建中最為關(guān)鍵)的麥克斯韋爾項相位誤差等于或約等于零，所以，因數(shù)據(jù)采集讀取梯度產(chǎn)生的麥克斯韋爾項相位誤差對圖象的影響減到最小。
所以，本發(fā)明的核磁共振成像裝置可以消除因數(shù)據(jù)采集讀取梯度產(chǎn)生的麥克斯韋爾項相位誤差而導(dǎo)致的偽像。
在下文和附圖所示的優(yōu)選實施例中可以明顯看出本發(fā)明的其他目的和優(yōu)點。
圖1為本發(fā)明第1個實施例中所述核磁共振成像裝置的方框圖。
圖2表示出了第1個實施例中所述EPI技術(shù)中所用的脈沖序列。
圖3表示出了第1個實施例中因數(shù)據(jù)采集讀取梯度引起的麥克斯韋爾項相位誤差特性。
圖4表示出了本發(fā)明第2個實施例中所述GRASE技術(shù)中所用的脈沖序列。
圖5表示出了第2個實施例中因數(shù)據(jù)采集讀取梯度引起的麥克斯韋爾項相位誤差特性。
圖6為傳統(tǒng)EPI技術(shù)中所用的脈沖序列。
圖7為采用EPI脈沖序列時的k空間內(nèi)數(shù)據(jù)采集過程的示意圖。
圖8為采用EPI脈沖序列時的k空間內(nèi)回波區(qū)示意圖。
圖9為不采用回波移動的EPI脈沖序列時，因磁場非均勻度引起的相位誤差特性圖。
圖10為采用回波移動的EPI脈沖序列時，因磁場非均勻度引起的相位誤差特性圖。
圖11為采用回波移動的傳統(tǒng)EPI脈沖序列時，因數(shù)據(jù)采集讀取梯度引起的麥克斯韋爾項相位誤差特性圖。
圖12為傳統(tǒng)GRASE技術(shù)中所用的脈沖序列圖。
圖13為采用傳統(tǒng)GRASE脈沖序列時的k空間內(nèi)數(shù)據(jù)采集過程示意圖。
圖14為采用傳統(tǒng)EPI脈沖序列時，因數(shù)據(jù)采集讀取梯度所引起的麥克斯韋爾項相位誤差特性圖。
下文將結(jié)合附圖通過實施例詳細描述本發(fā)明。
-第1實施例-圖1為本發(fā)明一個實施例中的核磁共振成像裝置的方框圖。
核磁共振成像裝置100具有一磁體組件1，該磁體組件1具有一中空部分(腔體)以插入物體，圍繞著中空部分，存在一永磁體1p以對物體施加恒定的主磁場，一梯度磁場線圈1g以施加梯度磁場(梯度磁場線圈包括x軸、y軸、z軸線圈，并結(jié)合以上線圈確定限幅、讀取、相位編碼軸)，一發(fā)射線圈1t用以發(fā)射射頻脈沖來激發(fā)物體內(nèi)原子核的自旋，一接收線圈1r以檢測來自物體的核磁共振信號，等等。梯度磁場線圈1g、發(fā)射線圈1t、接收線圈1r分別同梯度磁場驅(qū)動電路3、射頻功率放大器4、前置放大器5相連。值得注意的是，可以用超導(dǎo)磁體代替永磁體1p。
計算機7產(chǎn)生脈沖序列，并傳送此序列到序列存儲電路8。
序列存儲電路8存儲該脈沖序列，按照該序列操作梯度磁場驅(qū)動電路3，使磁體組件1中梯度磁場線圈1g產(chǎn)生梯度磁場。序列存儲電路8還操作門調(diào)制電路9，使射頻震蕩電路10輸出的載波信號調(diào)制成具有特定時間和包絡(luò)形狀的脈沖信號。該脈沖信號作為射頻脈沖輸入射頻功率放大器4，放大功率后輸入磁體組件1中發(fā)射線圈1t。
前置放大器5放大磁體組件1中接收線圈1r接收的核磁共振信號，并輸入相位檢測器12。相位檢測器12以射頻震蕩電路10輸出的載波信號為參考，對核磁共振信號進行相位檢測，并將檢測的信號輸入模擬／數(shù)字轉(zhuǎn)換器11。模擬／數(shù)字轉(zhuǎn)換器11模擬的核磁共振信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并輸入計算機7。
計算機7從模擬／數(shù)字轉(zhuǎn)換器11讀取數(shù)據(jù)，并進行圖象重建產(chǎn)生圖象。由顯示裝置6顯示圖象。
計算機7還負責(zé)全面控制，例如從操作控制臺13接收信息等。
圖2表示出了第1個實施例中所述EPI技術(shù)中所用的脈沖序列。
該EPI脈沖序列α由計算機7產(chǎn)生，滿足下列條件
(1)當(dāng)k空間被沿相位編碼軸方向分割為從第1到第16行，對于4次激勵，重復(fù)一個4回波EPI脈沖序列，該序列采用一數(shù)據(jù)采集讀取梯度r1-r4，并同時反轉(zhuǎn)該梯度以監(jiān)測每個反向射頻脈沖的4次回波，對應(yīng)第n次激勵(n=1-4)、第i回波(i=1-4)，采集位于第(n+(i-1)·4)行的數(shù)據(jù)dni；(2)采用回波移動，使每次激勵中的數(shù)據(jù)采集讀取梯度的開始時刻移動。
(3)在第n次激勵中，在反向射頻脈沖RF180前加入一第n個麥克斯韋爾項矯正脈沖MTCPn，此第n個麥克斯韋爾項矯正讀取脈沖具有時間積分值為零的波形，且具有一相位偏差，使由數(shù)據(jù)采集讀取梯度產(chǎn)生并包含于k空間的數(shù)據(jù)dni中的麥克斯韋爾項相位誤差在沿相位編碼軸方向的第1到第16行中平滑變化。
圖3為由數(shù)據(jù)采集讀取梯度產(chǎn)生并包含于數(shù)據(jù)dni中的麥克斯韋爾項相位誤差，數(shù)據(jù)dni由第1實施例EPI脈沖序列獲得。
通過加入第1個麥克斯韋爾項矯正讀取脈沖MTCP1，第1次激勵中的麥克斯韋爾項相位誤差特性曲線相對于沒有麥克斯韋爾項矯正讀取脈沖的特性曲線下降了一個相位偏差Φc(1)，從而同標準麥克斯韋爾項相位誤差特性曲線匹配。
通過加入第2個麥克斯韋爾項矯正讀取脈沖MTCP2，第2次激勵中的麥克斯韋爾項相位誤差特性曲線相對于沒有麥克斯韋爾項矯正讀取脈沖的特性曲線下降了一個相位偏差Φc(2)，從而同標準麥克斯韋爾項相位誤差特性曲線匹配。
通過加入第3個麥克斯韋爾項矯正讀取脈沖MTCP3，第3次激勵中的麥克斯韋爾項相位誤差特性曲線相對于沒有麥克斯韋爾項矯正讀取脈沖的特性曲線下降了一個相位偏差Φc(3)，從而同標準麥克斯韋爾項相位誤差特性曲線匹配。
通過加入第4個麥克斯韋爾項矯正讀取脈沖MTCP4，第4次激勵中的麥克斯韋爾項相位誤差特性曲線相對于沒有麥克斯韋爾項矯正讀取脈沖的特性曲線下降了一個相位偏差Φc(4)，從而同標準麥克斯韋爾項相位誤差特性曲線匹配。
從圖3中可以看到，因數(shù)據(jù)采集讀取梯度產(chǎn)生并包含于k空間KS內(nèi)的數(shù)據(jù)d11-d44中的麥克斯韋爾項相位誤差沿相位編碼軸方向從第1到第16行沿直線平滑變化。這樣，因數(shù)據(jù)采集讀取梯度r1-r4產(chǎn)生的麥克斯韋爾項相位誤差不會使相鄰回波區(qū)之間存在較大的梯級差異，從而消除了偽像。
值得注意的是，在圖3中，第3次激勵中第1回波的麥克斯韋爾項相位誤差為0，約等于一直流分量，此對圖象重建極為重要。
設(shè)對應(yīng)某一回波的數(shù)據(jù)采集讀取梯度為一梯形波形，此梯形波形具有上升／下降時間tro，最大幅度持續(xù)時間Tro，最大幅度Gro。由數(shù)據(jù)采集讀取梯度引起的麥克斯韋爾項相位誤差φro為φro=γZ22B0Gro2(23tro+Tro).(3)]]>另外，設(shè)麥克斯韋爾項矯正讀取脈沖的正性部分和負性部分皆為梯形波形，此梯形波形具有上升／下降時間tc，最大幅度持續(xù)時間Tc，最大幅度+Gc和-Gc。由麥克斯韋爾項矯正讀取脈沖引起的麥克斯韋爾項相位誤差φro為φc=γZ2B0Gc2(23tc+Tc).(4)]]>為了使因數(shù)據(jù)采集讀取梯度產(chǎn)生并包含于k空間KS內(nèi)的數(shù)據(jù)d11-d44中的麥克斯韋爾項相位誤差沿相位編碼軸方向從第1到第16行沿直線平滑變化，第1個麥克斯韋爾項矯正讀取脈沖MTCP1給出一個相位偏差φc(1)，其數(shù)值等于其對應(yīng)回波的數(shù)據(jù)采集讀取梯度產(chǎn)生的麥克斯韋爾項相位誤差φro，第2個麥克斯韋爾項矯正讀取脈沖MTCP2給出一個相位偏差φc(2)，其數(shù)值等于(3·φro／4)，第3個麥克斯韋爾項矯正讀取脈沖MTCP3給出一個相位偏差φc(3)，其數(shù)值等于(2·φro／4)，第4個麥克斯韋爾項矯正讀取脈沖MTCP4給出一個相位偏差φc(4)，其數(shù)值等于(φro／4)，形成如下等式φc(n)=(N-n+1)Nφro.(5)]]>由等式(4)、(5)，得到Gc(n)=12(N-n+1)NGro2(23tro+Tro)23tc+Tc.(6)]]>由等式(6)，可設(shè)計第n個麥克斯韋爾項矯正讀取脈沖MTCPn。
-第2實施例-圖4表示出了本發(fā)明第2個實施例中所述GRASE技術(shù)中所用的脈沖序列。
GRASE脈沖序列β由計算機7產(chǎn)生，滿足下列條件(1)當(dāng)k空間被沿相位編碼軸方向分割為從第1到第9行，對于每次激勵，采用一脈沖序列，該序列對每次激勵射頻脈沖具有3個反向射頻脈沖，具有一數(shù)據(jù)采集讀取梯度并同時反轉(zhuǎn)該梯度以監(jiān)測每個反向射頻脈沖的3次回波，對應(yīng)第j次反向射頻脈沖(j=1-3)、第i回波(i=1-3)，采集位于第(j+(i-1)J)行的數(shù)據(jù)dji；(2)在第j次反向射頻脈沖之前或之后加入一第j個麥克斯韋爾項矯正脈沖，此第nj個麥克斯韋爾項矯正讀取脈沖具有時間積分值為零的波形，且具有一相位偏差，使由數(shù)據(jù)采集讀取梯度產(chǎn)生并包含于k空間的數(shù)據(jù)dji中的麥克斯韋爾項相位誤差在沿相位編碼軸方向的第1到第9行中平滑變化圖5為由數(shù)據(jù)采集讀取梯度產(chǎn)生并包含于數(shù)據(jù)dii中的麥克斯韋爾項相位誤差，數(shù)據(jù)dii由第2實施例GRASE脈沖序列獲得。
通過在第1個反向射頻脈沖RF180_1之前加入第1個麥克斯韋爾項矯正讀取脈沖MTCP_1，使對應(yīng)于第1個反向射頻脈沖RF180_1的因數(shù)據(jù)采集讀取梯度r11-r13產(chǎn)生的麥克斯韋爾項相位誤差特性曲線相對于沒有第1個麥克斯韋爾項矯正讀取脈沖MTCP_1的特性曲線下降δ1。
隨后，過在第2個反向射頻脈沖RF180_2之前加入第2個麥克斯韋爾項矯正讀取脈沖MTCP_2，使由于加入第1個麥克斯韋爾項矯正讀取脈沖MTCP_1而減低Gc1的麥克斯韋爾項相位誤差特性恢復(fù)到原來水平。所以，對應(yīng)于第2個反向射頻脈沖RF180_2的因數(shù)據(jù)采集讀取梯度r21-r23產(chǎn)生的麥克斯韋爾項相位誤差特性不變(即，保持和沒有麥克斯韋爾項矯正讀取脈沖時相同)。
之后，通過在第3個反向射頻脈沖RF180_3之前加入第3個麥克斯韋爾項矯正讀取脈沖MTCP_3，使對應(yīng)于第3個反向射頻脈沖RF180_3的因數(shù)據(jù)采集讀取梯度r31-r33產(chǎn)生的麥克斯韋爾項相位誤差特性曲線相對于沒有第3個麥克斯韋爾項矯正讀取脈沖MTCP_3的特性曲線上升δ3。
從圖5中可以看到，因數(shù)據(jù)采集讀取梯度產(chǎn)生并包含于k空間KS內(nèi)的數(shù)據(jù)d11-d33中的麥克斯韋爾項相位誤差沿相位編碼軸方向從第1到第9行沿直線平滑變化。這樣，因數(shù)據(jù)采集讀取梯度產(chǎn)生的麥克斯韋爾項相位誤差不會使相鄰回波區(qū)之間存在較大的梯級差異，從而消除了偽像。
在不背離本發(fā)明的精神和內(nèi)涵的情況下，本發(fā)明可以存在許多不同的實施例。應(yīng)當(dāng)理解為本發(fā)明不僅僅局限于本文所具體描述的實施例，而是應(yīng)當(dāng)由所附的權(quán)利要求書來確定本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1．一種核磁共振成像裝置包含產(chǎn)生用于采集數(shù)據(jù)的脈沖序列的脈沖序列產(chǎn)生裝置、利用所產(chǎn)生的脈沖序列來采集數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)采集裝置、利用已采集到的數(shù)據(jù)來重建圖象的圖象生成裝置，其特征在于所述的脈沖序列產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的用于第n次激勵的脈沖序列滿足以下條件(1)當(dāng)k空間沿相位編碼軸方向被分割為從第1到第N·I行(N和I為不小于2的自然數(shù))時，對于N次激勵，重復(fù)一脈沖序列，該序列采用了一數(shù)據(jù)采集讀取梯度，同時反轉(zhuǎn)該梯度以監(jiān)測每個反向射頻脈沖的I次回波，采集到數(shù)據(jù)以充滿k空間；(2)在第n次激勵中(n=1-N)，在反向射頻脈沖前加入一第n個麥克斯韋爾項矯正脈沖，此第n個麥克斯韋爾項矯正讀取脈沖具有時間積分值為零的波形，且具有一相位偏差，使由數(shù)據(jù)采集讀取梯度引起并包含于填滿k空間的數(shù)據(jù)中的麥克斯韋爾項相位誤差沿相位編碼軸方向由第1到第N·I行平滑變化(包含只有在作為參考的激勵中不存在麥克斯韋爾項矯正脈沖的情況)。
2．一種核磁共振成像裝置包含產(chǎn)生用于采集數(shù)據(jù)的脈沖序列的脈沖序列產(chǎn)生裝置、利用所產(chǎn)生的脈沖序列來采集數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)采集裝置、利用已采集到的數(shù)據(jù)來重建圖象的圖象生成裝置，其特征在于所述的脈沖序列產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的用于第n次激勵的脈沖序列滿足以下條件(1)當(dāng)k空間沿相位編碼軸方向被分割為從第1到第N·J·I行(N為不小于1的自然數(shù)，J和I為不小于2的自然數(shù))時，對于N次激勵，重復(fù)一脈沖序列，該序列對于每次激勵射頻脈沖具有J個反向射頻脈沖，采用一數(shù)據(jù)采集讀取梯度并同時反轉(zhuǎn)該梯度以監(jiān)測每個反向射頻脈沖的I次回波，采集到數(shù)據(jù)以充滿k空間；(2)在第n次激勵中(n=1-N)，在第j次反向射頻脈沖(j=1-J)之前或之后加入一第nj個麥克斯韋爾項矯正脈沖，此第nj個麥克斯韋爾項矯正讀取脈沖具有時間積分值為零的波形，且具有一相位偏差，使由數(shù)據(jù)采集讀取梯度引起并包含于填滿k空間的數(shù)據(jù)中的麥克斯韋爾項相位誤差沿相位編碼軸方向由第1到第N·J·I行平滑變化(包含只有在作為參考的激勵中不存在麥克斯韋爾項矯正脈沖的情況)。
3．如權(quán)利要求1或2所述的核磁共振成像裝置，其特征在于所述脈沖序列產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的用于第n次激勵的脈沖序列也滿足以下條件(3)附加一麥克斯韋爾項矯正讀取脈沖，以使由數(shù)據(jù)采集讀取梯度引起并包含于或近似為k空間中的直流成分數(shù)據(jù)中的麥克斯韋爾項相位誤差等于或約等于零。
4．一種核磁共振數(shù)據(jù)采集方法包含下述步驟為第n次激勵確定一脈沖序列，以使其滿足下列條件(1)當(dāng)k空間沿相位編碼軸方向被分割為從第1到第N·I行(N和I為不小于2的自然數(shù))時，對于N次激勵，重復(fù)一脈沖序列，該序列采用了一數(shù)據(jù)采集讀取梯度，同時反轉(zhuǎn)該梯度以監(jiān)測每個反向射頻脈沖的I次回波，采集到數(shù)據(jù)以充滿k空間；以及(2)在第n次激勵中(n=1-N)，在反向射頻脈沖前加入一第n個麥克斯韋爾項矯正脈沖，此第n個麥克斯韋爾項矯正讀取脈沖具有時間積分值為零的波形，且具有一相位偏差，使由數(shù)據(jù)采集讀取梯度引起并包含于填滿k空間的數(shù)據(jù)中的麥克斯韋爾項相位誤差沿相位編碼軸方向由第1到第N·I行平滑變化(包含只有在作為參考的激勵中不存在麥克斯韋爾項矯正脈沖的情況)；以及利用所述脈沖序列來采集核磁共振數(shù)據(jù)。
5．一種核磁共振成像方法包含以下步驟采用如權(quán)利要求4所述的核磁共振數(shù)據(jù)采集方法采集核磁共振數(shù)據(jù)，并利用所采集到的數(shù)據(jù)重建一圖象。
6．一種核磁共振數(shù)據(jù)采集方法包含以下步驟為第n次激勵確定一脈沖序列，以使其滿足下列條件(1)當(dāng)k空間沿相位編碼軸方向被分割為從第1到第N·J·I行(N為不小于1的自然數(shù)，J和I為不小于2的自然數(shù))時，當(dāng)k空間沿相位編碼軸方向被分割為從第1到第N·J·I行(N為不小于1的自然數(shù)，J和I為不小于2的自然數(shù))時，對于N次激勵，重復(fù)一脈沖序列，該序列對于每次激勵射頻脈沖具有J個反向射頻脈沖，采用一數(shù)據(jù)采集讀取梯度并同時反轉(zhuǎn)該梯度以監(jiān)測每個反向射頻脈沖的I次回波，采集到數(shù)據(jù)以充滿k空間；以及(2)在第n次激勵中(n=1-N)，在第j次反向射頻脈沖(j=1-J)之前或之后加入一第nj個麥克斯韋爾項矯正脈沖，此第nj個麥克斯韋爾項矯正讀取脈沖具有時間積分值為零的波形，且具有一相位偏差，使由數(shù)據(jù)采集讀取梯度引起并包含于填滿k空間的數(shù)據(jù)中的麥克斯韋爾項相位誤差沿相位編碼軸方向由第1到第N·J·I行平滑變化(包含只有在作為參考的激勵中不存在麥克斯韋爾項矯正脈沖的情況)；以及利用所述脈沖序列來采集核磁共振數(shù)據(jù)。
7．一種核磁共振成像方法包含以下步驟采用如權(quán)利要求6所述的核磁共振數(shù)據(jù)采集方法采集核磁共振數(shù)據(jù)，并利用所采集到的數(shù)據(jù)重建一圖象。
8．如權(quán)利要求4或6所述的核磁共振數(shù)據(jù)采集方法，其特征在于所述的為第n次激勵確定脈沖序列的步驟還要滿足下列條件(3)附加一麥克斯韋爾項矯正讀取脈沖，以使由數(shù)據(jù)采集讀取梯度引起并包含于或近似為k空間中的直流成分數(shù)據(jù)中的麥克斯韋爾項相位誤差等于或約等于零。
9．一種核磁共振成像方法包含以下步驟采用如權(quán)利要求8所述的核磁共振數(shù)據(jù)采集方法采集核磁共振數(shù)據(jù)，并利用所采集到的數(shù)據(jù)重建一圖象。
全文摘要
為了消除因數(shù)據(jù)采集讀取梯度產(chǎn)生的麥克斯韋爾項相位誤差而導(dǎo)致的偽像,在N激勵I(lǐng)回波的EPI脈沖序列中的第n次激勵中,在反向射頻脈沖RF180前,附加一第n個麥克斯韋爾項矯正脈沖MTCP
文檔編號G01R33/565GK1289920SQ0012925
公開日2001年4月4日 申請日期2000年9月28日 優(yōu)先權(quán)日1999年9月28日
發(fā)明者池崎吉和 申請人:通用電器橫河醫(yī)療系統(tǒng)株式會社