[发明专利]用于提供高分辨率的磁共振成像的装置和方法

说明书

技术领域

本发明主要涉及MRI（磁共振成像）。更具体地，本发明涉及用于提供高分辨率MRI的装置和方法。

艾斯拜克特磁铁技术有限公司（以色列）（ASPECT Magnet Technologies Ltd）销售商用的NMR/MRI设备。这些医疗级（1-1.5特斯拉）、桌面大小且分辨率高的磁共振成像（MRI）系统用于实验室和临床前研究中心，以进行小动物体内成像和体内研究。另外，还研发了应用于人体肢端的MRI系统，以腕管综合症（腕关节）（Carpal Tunnel Syndrome）作为第一次医疗应用的对象。

至于B₀磁场的稳定性，在扫描时、尤其是扫描分别率极高的图像时，需要频率的大幅漂移。“极高的分辨率”取决于每采集数据和扫描时间可用的S/N（信号平均功率与噪声平均功率的比值），例如，100um×100um×500um便认为是Aspect的MRI扫描仪中的高分辨率。

不稳定性来自于：a. 环境温度的改变；b. 梯度式欧姆加热；c. 外部磁场。降低上述成像系统对B₀磁场不稳定性的敏感性的装置和方法，仍是存在已久的需求。

至于进行快速自旋回波（On Fast SE）扫描时，FSE对梯度性能和B₀稳定性都敏感。假象，例如干扰图式和/或伪影（ghosts），都将显示在幅度图像上。

在消除了涡流问题后，还需解决以下问题：a. 对设计脉冲的梯度响应不精确；b. 带磁渗透极片的磁体中的剩余磁化强度；c. 相对磁体的B₀磁场而言的高梯度磁场所产生的伴生磁场（“麦克斯韦磁场”）。这些将产生不希望的磁场空间分布，从而进一步引起相应的自旋相位演化。

至于3D诊测，如何通过最短的步骤来定位一幅扫描图像，从而使物体可见，是存在已久的需求。

发明内容

本发明的一个目的是，公开一种用在包括非超导电磁体和多个磁极片的MRI设备中的装置，所述装置通过降低对B₀磁场的敏感性、来减轻所述B₀磁场的不稳定性导致的MRI图像质量劣化，所述装置包括：（a）用于校正激发量漂移的装置，所述校正装置包括用于作用强选择梯度的宽带RF激发脉冲的装置，和/或用于产生TX频率的实时改变、以在扫描中获取平滑变化的装置；以及（b）用于校正频率的漂移和/或采集数据相位的漂移的装置，所述装置包括用于获取每个FID的线性相位校正（F）的装置，所述线性相位校正（F）的函数形式为F = Δf(t + t_e)。本发明的实质包括，与等同于所述MRI设备、但缺少所述在不降低图像分辨率的同时增加或提供B₀磁场稳定性的装置的设备相比，所述通过降低对B₀磁场的敏感性、来减轻所述B₀磁场的不稳定性导致的MRI图像质量劣化的装置能减少以下中至少一项：（a）被成像的物体与至少一个所述电磁体之间的距离；（b）磁场；（c）所述电磁体的温度。

本发明的另一个目的是，公开一种用在包括非超导电磁体和多个磁极片的MRI设备中的装置，所述装置用于降低或校正剩余磁化强度，所述装置包括：（a）用于提供额外梯度脉冲的装置，该额外梯度脉冲用于恢复所述多个磁极片的磁化强度；以及（b）用于对所述电磁体提供至少一个高电流脉冲的装置。本发明的实质包括，与等同于所述MRI设备、但缺少所述用于降低或校正剩余磁化强度的装置的MRI设备相比，所述用于降低或校正剩余磁化强度的装置使2D或3D的MRI图像具有更高的分辨率。

本发明的另一个目的是，公开一种用在包括非超导电磁体和多个磁极片的MRI设备中的装置，所述装置用于提供3D诊测图像，所述装置包括：（a）用于提供感兴趣体积内的3D短TR扫描的装置；（b）用于重构三个正交主轴片的装置；以及（c）用于将所述轴片传送至三平面定位器软件的装置。本发明的实质包括，所述用于提供3D诊测图像的装置使所述设备能对被成像的物体进行定位，并将要在其中获取MRI图像的体积限制在最低限度、以对所述物体进行成像。