[发明专利]多重回波成像方法

说明书

本发明涉及一种多重回波成像方法，通过使用多个高频脉冲的磁共振方式实现，所述高频脉冲包括一个高频激发脉冲和多个接续其后的高频再调焦脉冲，其中在每两个所述高频再调焦脉冲之间至少产生两个相位编码梯度脉冲。

基于磁共振信号(MR信号)的成像技术应用在医学领域中，用于产生目标区域的图像数组。为此要将被检查的区域定位在诊断用磁共振仪(MR仪)的高度均匀的磁场内。磁共振信号的激发是通过高频激发脉冲实现的，其频率通过拉莫尔频率确定。完成了激发以及采取了再调焦措施、例如一种高频再调焦脉冲之后，对磁共振信号进行接收，其强度与激发的粒子密度成正比。在多重回波成像方法中，通过在一次性激发后重复进行的再调焦措施，接收其他的磁共振信号。所述磁共振信号的位置编码通过附加的磁梯度场得到，该梯度场按照不同的位置改变磁共振信号的频率和相位。

然而，多重回波成像方法相对于非理想磁共振仪具有较高的灵敏度。因此对设备技术提出的严格要求也涉及梯度系统的“磁场纯度”，因为梯度系统除了产生所希望的有效磁场外，还总是产生不希望的时间动态干扰磁场。后者会造成MR信号的相位误差，对图像质量造成各种影响。所述相位误差会导致干涉，使信号不再呈结构化叠加，而是非结构化叠加。这种现象例如会造成图像中与位置相关的信号丢失。此外还会出现所谓的幻像，它是由于不同回波信号的干扰的不一致性产生的，并作用于图像数组。

以上所述时间动态干扰磁场的产生可归纳出多种原因，例如各种方式的涡流干扰和滞后效应以及与此相关的剩磁磁化作用。

一种上述类型的多重回波成像方法公开在美国专利文献US 5729139中。其中所述的方法可防止涡流和剩磁磁化对图像质量的影响。为此在接收到磁共振信号后，产生一个处在相位编码方向上的修正复位梯度。所述复位梯度由一个具有相反极性的梯度分量和一个前置相位编码梯度的梯度时间面积的对应数值以及一个修正涡流或剩磁磁化影响的校正分量组成，所述涡流或剩磁磁化是由于前置相位编码梯度造成的。该方法的缺点是，干扰分量必须是已知的。关于干扰量的附加信息应当在图像生成开始之前测定。为此所需的时间将使测定图像数据本身所需的时间减少。

在美国专利文献US 6043656中公开了一种具有梯度补偿系统的MR成像方法，它同样可补偿剩磁磁化。所述梯度补偿系统对成像梯度脉冲附加复位梯度脉冲，使得剩磁磁化保持在一个恒定的数值上。所述复位梯度脉冲或者在每个成像梯度之后附加，或者仅在成像梯度脉冲具有不同于所选择的剩磁磁化的极性时才附加。这样可减小图像变形效应。但是该方法对脉冲频率的扩展构成限制，因为对附加脉冲必须提供相应的时间。

在欧洲专利文献EP 0752596A中也公开了一种MR成像方法，其中梯度附加脉冲与成像所需的梯度脉冲相关，以将剩磁磁化重调到零。但是其中并没有谈到多重回波序列。

本发明的任务是，提供一种多重回波成像方法，该方法无需延长测量时间即可降低由于剩磁磁化造成的图像变形效应。

以上任务的解决方法是，在所述高频激发脉冲和第一高频再调焦脉冲之间至少产生两个补偿相位编码梯度脉冲。通过该方法对作为干扰磁场的剩磁磁化对回波路径造成的影响是这样处理的，即使非结构化干扰造成的信号消失至少在具有高强度信号的回波路径上不会出现。在高频激发脉冲和第一高频再调焦脉冲之间附加的梯度脉冲不会使序列特性，例如重复时间、回波时间、分层数量等方面的特性劣化。对于补偿相位编码梯度脉冲的测量，不需要知道干扰的大小，所以也不需要在正式测量之前确定干扰的大小。

根据本发明的有利的实施方式，可以容易地确定所述补偿相位编码梯度脉冲的幅值，它等于接续其后的相位编码梯度脉冲的幅值。

根据本发明的另一种有利的实施方式，其特征是，所述补偿相位编码梯度脉冲之间的时间间隔相当于接续其后的相位编码梯度脉冲之间的时间间隔的一半。由此可以实现，在高频激发脉冲和第一高频再调焦脉冲之间产生的相位误差只有最大相位误差的一半。所述最大相位误差出现在第一高频再调焦脉冲和第二高频再调焦脉冲之间。

如以下将要更准确地描述那样，可将对图像质量有决定性影响的回波路径的相位误差的差别设定在最小程度，从而大大减小干扰信号的干涉。

与剩磁效应无关，还有类似的由于所谓的麦克斯韦尔能级(平方梯度能级)对图像质量造成的影响。为了避免由此形成的干扰，在另一种有利的实施方式中，所述补偿相位编码梯度脉冲的脉冲宽度相当于接续其后的两个相位编码梯度脉冲的脉冲宽度的一半。