[发明专利]磁共振成像方法及磁共振成像装置

说明书

技术领域

本发明涉及磁共振成像技术领域，尤其涉及一种磁共振成像方法及一种磁共振成像装置。

背景技术

磁共振成像是利用磁共振现象进行成像的一种技术。磁共振现象的原理主要包括：包含单数质子的原子核，例如人体内广泛存在的氢原子核，其质子具有自旋运动，犹如一个小磁体，并且这些小磁体的自旋轴无一定的规律，如果施加外在磁场，这些小磁体将按外在磁场的磁力线重新排列，具体为在平行于或反平行于外在磁场磁力线的两个方向排列，将上述平行于外在磁场磁力线的方向称为正纵向轴，将上述反平行于外在磁场磁力线的方向称为负纵向轴，原子核只具有纵向磁化分量，该纵向磁化分量既具有方向又具有幅度。用特定频率的射频(RF，Radio Frequency)脉冲激发处于外在磁场中的原子核，使这些原子核的自旋轴偏离正纵向轴或负纵向轴，产生共振，这就是磁共振现象。上述被激发原子核的自旋轴偏离正纵向轴或负纵向轴之后，原子核具有了横向磁化分量。

停止发射射频脉冲后，被激发的原子核发射回波信号，将吸收的能量逐步以电磁波的形式释放出来，其相位和能级都恢复到激发前的状态，将原子核发射的回波信号经过空间编码等进一步处理即可重建图像。

图1a至图1c示出了现有的一种基于3D快速自旋回波序列的多厚层(slab)图像编码的示意图。其中，图1a为子厚层划分示意图；图1b为对子厚层的部分编码示意图；图1c为每个子厚层的激发层厚与扩展层厚的关系示意图。

如图1a所示，首先将成像区域的每个厚层在片层(slice)方向划分为多个子厚层(sub-slab)，图1a中以划分8个子厚层的情况为例，之后对每个子厚层，利用3D快速自旋回波进行成像扫描。

具体编码成像时的一个片层编码步骤如图1b所示，其中，RF、SL(Slice)、PE(Phase Encoding)、RO(Readout)和ADC(模拟数字转换器)分别对应射频脉冲、选层梯度、编码梯度、读出梯度和数据采集模块。该方法包括：在一个重复时间TR内发射不同角度的脉冲序列，同时在一定层编码梯度下改变相位编码梯度，以便充满一个层编码k空间，在另外一个重复时间TR内，保持射频脉冲不变，改变层编码梯度，得到另外一个层编码的k空间；依次类推；直到采集完整个k空间数据。该脉冲序列首先施加一个90度选择性激励脉冲，同时在SL方向上施加对应当前子厚层的选层梯度，然后再发射一个a1度的选择性反转射频脉冲，同时在SL方向上施加对应当前子厚层的选层梯度，以及层编码梯度，并在PE方向上施加第一编码梯度，之后利用ADC进行数据采集。接着再发射一个a2度的选择性反转射频脉冲，同时在SL方向上施加对应当前子厚层的选层梯度，以及层编码梯度，并在PE方向上施加第二编码梯度，之后利用ADC进行数据采集；依次类推；直到采集完整个k空间的数据。

在成像过程中，为了克服片层变形，在相位编码时，通常需要在子厚层片层方向的两侧按照事先确定的扩展因子进行扩展，以得到大于激发厚度(Excited Thickness)的片层编码厚度(Slice Encoded Thickness)，对该编码厚度对应的片层厚度进行编码。如图1c所示，图1c的中间填充区域对应的厚度TH为当前子厚层的激发厚度，图1c的整个区域对应的厚度STH为当前子厚层的片层编码厚度。其中，激发厚度通常等于所对应的子厚层的厚度。其中，对应每个子厚层的扩展因子通常是相同的。

实际应用中，由于整形外科手术以及其他急救手术，为了固定或替换关节或其他生命组织，会在生命体内植入金属嵌入体(MI，Metal Implant)。金属嵌入体的存在会引起外在磁场的磁场不均匀性，从而引起图像的几何畸变。对应每个子厚层来说，该几何畸变主要体现在被激发子厚层的片层变形上，且随着被激发子厚层与金属嵌入体的距离不同，对应该被激发子厚层的片层变形便不同。如图2所示的子厚层与金属嵌入体的位置关系示意图，离金属嵌入体MI较近的第n个子厚层，其片层变形要比离金属嵌入体MI远的第m个子厚层的片层变形大。

此外，不同类型的金属嵌入体引起的被激发子厚层的片层变形也不同。对每个子厚层均采用相同的扩展因子进行编码厚度扩展的话，无法充分获取各激发子厚层的片层变形引起的图像数据，进而无法在图像重建阶段充分恢复变形图像。

发明内容

有鉴于此，本发明一方面提出了一种磁共振成像方法，另一方面提出了一种磁共振成像装置，用以充分获得并恢复变形图像，进一步提高成像质量。

根据本发明一实施例提供的磁共振成像方法，包括：