用于加速磁共振成像的系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本文所公開的主題一般設(shè)及磁共振成像(MRI)系統(tǒng)和方法，W及更具體來說設(shè)及 用于加速M(fèi)RI中的圖像獲取序列的系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002] -般來說，磁共振成像(MRI)檢查基于主磁場(chǎng)、射頻(RF)磁場(chǎng)和時(shí)變磁梯度場(chǎng)之間 與感興趣受檢者例如患者內(nèi)具有核自旋的旋磁材料的交互。某些旋磁材料，例如水分子中 的氨核，具有響應(yīng)于外部磁場(chǎng)的特性行為。運(yùn)些核的自旋的進(jìn)動(dòng)(precession)能夠通過操 縱磁場(chǎng)W產(chǎn)生能夠被檢測(cè)、處理并且用來重構(gòu)有用圖像的RF信號(hào)來影響。
[0003] 取決于應(yīng)用，MRI可作為二維或Ξ維類型的成像操作來執(zhí)行。在傳統(tǒng)Ξ維成像中， 受檢者的不同圖像切片（slice)通過將磁梯度用于切片選擇或相位編碼來分開。用于圖像 獲取所必需的時(shí)間長(zhǎng)度與預(yù)期切片的數(shù)量成比例。類似地，在二維成像中，與讀出方向平行 的線條通過相位編碼來分開，W及相位編碼步驟的數(shù)量確定總圖像獲取時(shí)間。運(yùn)樣，圖像獲 取時(shí)間傳統(tǒng)地取決于相位和/或切片編碼步驟的數(shù)量。
[0004] 在許多實(shí)例中，期望快速得到受檢者的圖像，而無需損失（sacrificing)可包含在 受檢者的所選切片中的診斷上有用的信息。更快的圖像獲取可實(shí)現(xiàn)諸如偽影減少(例如因 受檢者的減少移動(dòng)）、高時(shí)間分辨率、在成像部位(site)處的增加吞吐量等的益處。但是，經(jīng) 由受檢者的所成像切片的數(shù)量的減少來加速成像獲取可引起診斷上有用的信息的數(shù)量或 質(zhì)量中的減少。因此，存在對(duì)于解決用于MRI中診斷上豐富和快速成像獲取的需要的改進(jìn)系 統(tǒng)和方法的需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 在一個(gè)實(shí)施例中，一種方法包含施加與預(yù)期切片平面垂直的切片選擇梯度，并且 與切片選擇梯度基本上同時(shí)地施加核磁共振(NMR)激勵(lì)脈沖，其具有與預(yù)期切片平面對(duì)應(yīng) 的帶寬W及與預(yù)期切片平面中存在的質(zhì)子的頻率對(duì)應(yīng)的頻率。該方法還包含在編碼周期期 間并且在第一方向上施加具有相位編碼部分和剪切部分的相位編碼梯度，W及在讀出周期 期間并且在與第一方向垂直的第二方向上施加具有部分的頻率編碼梯度，該部分具有基本 上與相位編碼梯度的剪切部分相同的形狀。在運(yùn)里，切片選擇梯度、相位編碼梯度和頻率編 碼梯度表示MRI系統(tǒng)中存在的物理梯度軸的Ξ個(gè)正交組合。
[0006] 在另一個(gè)實(shí)施例中，一種磁共振系統(tǒng)包含第一梯度線圈，其可控制W產(chǎn)生具有相 位編碼步驟部分和剪切部分的相位編碼梯度，并且在第一方向上對(duì)受檢者施加相位編碼梯 度。該系統(tǒng)還包含第二梯度線圈，其可控制W產(chǎn)生具有部分的頻率編碼梯度，該部分具有基 本上與相位編碼梯度的剪切部分相同的形狀，并且在與第一方向垂直的第二方向上對(duì)受檢 者施加頻率編碼梯度?？刂破鬟m合在讀出周期期間當(dāng)檢測(cè)到從受檢者的問診區(qū)域 (interrogation region)所產(chǎn)生的信號(hào)時(shí)，控制第一梯度線圈W產(chǎn)生相位編碼梯度，W及 控制第二梯度線圈W產(chǎn)生頻率編碼梯度。
[0007] 在另一個(gè)實(shí)施例中，一種磁共振成像方法包含接收多個(gè)信號(hào)，其各在磁共振數(shù)據(jù) 獲取操作的相位編碼步驟(其具有編碼周期）期間來得到，在編碼周期期間，各具有基本上 相同的形狀和不同的強(qiáng)度的剪切部分的相位編碼梯度和頻率編碼梯度并發(fā)地施加到所成 像受檢者。該方法還包含處理多個(gè)信號(hào)W重構(gòu)所成像受檢者的剪切圖像，并且未剪切 (unshear)所剪切圖像W生成所成像受檢者的重構(gòu)未剪切的圖像。
[0008] 在另一個(gè)實(shí)施例中，非暫時(shí)計(jì)算機(jī)可讀媒介對(duì)一個(gè)或多個(gè)可運(yùn)行例程進(jìn)行編碼， 可運(yùn)行例程在由處理器運(yùn)行時(shí)使該處理器執(zhí)行動(dòng)作包含:控制第一梯度線圈W施加與預(yù)期 切片平面垂直的切片選擇梯度;控制射頻線圈W與切片選擇梯度基本上同時(shí)地施加射頻 波，其具有與預(yù)期切片平面對(duì)應(yīng)的帶寬和與預(yù)期切片平面中存在的質(zhì)子的頻率對(duì)應(yīng)的頻 率;控制第二梯度線圈W在編碼周期期間并且在第一方向上施加相位編碼梯度，其包括相 位編碼部分和剪切部分；W及控制第Ξ梯度線圈W在讀出周期期間并且在與第一方向垂直 的第二方向上施加頻率編碼梯度，其包括具有基本上與相位編碼梯度的剪切部分相同的形 狀的部分。
【附圖說明】
[0009] 在參照附圖閱讀下面詳細(xì)描述時(shí)，將變得更好地理解本發(fā)明的運(yùn)些及其他特征、 方面和優(yōu)點(diǎn)，附圖中，相似字符在附圖通篇中表示相似部件，附圖包括： 圖1是按照本公開的方面、配置成獲取磁共振(MR)圖像的MR成像系統(tǒng)的實(shí)施例的圖解 說明； 圖2是圖示用于經(jīng)過MRI操作中的傾斜查看(oblique viewing)來加速數(shù)據(jù)獲取的方法 的實(shí)施例的流程圖； 圖3A-C示意圖示二維加速成像方法的實(shí)施例； 圖4圖示可用來實(shí)現(xiàn)圖3A-C的加速成像方法的脈沖序列的實(shí)施例；W及 圖5A-F圖示經(jīng)過MRI模擬的加速成像方法的實(shí)施例。
【具體實(shí)施方式】
[0010] 如W下更詳細(xì)描述，本文所提供的是用于使用磁共振成像(MRI)系統(tǒng)來執(zhí)行受檢 者(例如患者或?qū)ο螅┑募铀俪上竦南到y(tǒng)和方法。更具體來說，本文所提供的各個(gè)實(shí)施例可 通過僅執(zhí)行每第N相位編碼步驟并且隨后在讀出期間經(jīng)由傾斜查看解析所產(chǎn)生的N倍混疊 (aliasing)來實(shí)現(xiàn)通過N的加速因子的圖像獲取時(shí)間的減少。在一些實(shí)施例中，可實(shí)現(xiàn)N=2 或N=3的加速因子。另外，在某些實(shí)施例中，加速因子可通過將本文所公開的加速方法與并 行成像相組合來進(jìn)一步改進(jìn)。上述特征可通過在沒有引入混疊的情況下并且沒有降低重構(gòu) 圖像中的信息的存在的情況下減少相位或切片編碼步驟的數(shù)量來實(shí)現(xiàn)二維和Ξ維掃描兩 者中的成像時(shí)間中的實(shí)質(zhì)減少。W下更詳細(xì)描述當(dāng)前所公開實(shí)施例的運(yùn)些及其他特征。
[0011] 本文所描述的實(shí)現(xiàn)可由磁共振成像(MRI)系統(tǒng)來執(zhí)行，其中特定成像例程由用戶 (例如放射科醫(yī)生)來發(fā)起。例如，本文所描述的實(shí)現(xiàn)可W可適用于為本領(lǐng)域的技術(shù)人員已 知的多種類型的獲取方案。進(jìn)一步例如，所公開的實(shí)施例可與二維或Ξ維MRI應(yīng)用一起使 用。
[001^ 此外，MRI系統(tǒng)可執(zhí)行數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)構(gòu)造、圖像重構(gòu)/綜合和圖像處理。因此，參照 圖1，磁共振成像系統(tǒng)10示意地圖示為包含掃描儀12、掃描儀控制電路14和系統(tǒng)控制電路系 統(tǒng)16。系統(tǒng)10另外包含如圖片存檔和通信系統(tǒng)(PACSH8的遠(yuǎn)程訪問和存儲(chǔ)系統(tǒng)或裝置，或 者諸如遠(yuǎn)程放射設(shè)備的其他裝置，使得由系統(tǒng)10所獲取的數(shù)據(jù)可現(xiàn)場(chǎng)或者不在現(xiàn)場(chǎng)訪問。 雖然MRI系統(tǒng)10可包含任何適當(dāng)掃描儀或檢測(cè)器，但是在所圖示實(shí)施例中，系統(tǒng)10包含全身 掃描儀12,其具有通過其形成膛22的殼體20。臺(tái)架24可移動(dòng)到膛22中，W準(zhǔn)許患者26定位在 其中用于對(duì)患者26內(nèi)的所選解剖體(anatomy )進(jìn)行成像。可當(dāng)激勵(lì)核自旋并且進(jìn)動(dòng)時(shí)，通過 將某些特征用于從激勵(lì)核接收數(shù)據(jù)并且通過患者26內(nèi)的某些旋磁核的所選激勵(lì)、患者定位 的組合，對(duì)所選解剖體進(jìn)行成像，如W下所描述。
[0013] 掃描儀12包含用于產(chǎn)生用于激勵(lì)正被成像受檢者的解剖體內(nèi)的旋磁材料的可控 磁場(chǎng)的一系