[发明专利]一种磁共振系统的射频激发方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及磁共振成像系统技术领域，具体涉及一种磁共振成像系统的序列的激发方法和装置。

背景技术

磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging，MRI)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没有一定的规律，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(Radio Frequency，RF)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。上述被激发的原子核的自旋轴偏离正纵向轴或负纵向轴之后，该原子核就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。

在磁共振成像中，当连续施加3个或更多射频脉冲时，就会出现刺激回波又称受激回波(STimulated-Echo，STE)，它产生的回波的强度小于自旋回波的强度。由于受激回波是由射频脉冲重聚回波形成，由此产生的STEAM(受激回波采集方式，STimulated-Echo Acquisition Mode，STEAM)序列已在常规使用。

现有技术的心脏磁共振成像中，STEAM序列的射频脉冲由三个90度激发脉冲构成，各个激发脉冲都是在正交梯度存在情况下相继加到受检对象上，于是在三个层面相交处一个体元内产生受激回波(STimulated-Echo，STE)信号。第一个90度激发脉冲配合选层梯度，激发选定层面内的所有核质子；经过TE/2时间，第二个90度激发脉冲使位于XY平面的磁化矢量被翻转并位于XZ平面内；第三个90度激发脉冲使所有的核质子翻转到XY平面内，并再次经过TE/2时间重聚相位形成回波。

人体中，心肌结构与心脏功能密切相关，发生病变时心肌结构会有显著的改变。已经证明，扩散张量磁共振成像(DT-MRI，Diffusion Tensor-Magnetic Resonance Imaging)数据是矢量图像数据，可以用于绘制活体心肌结构；DT-MRI由多个扩散加权磁共振成像(DW-MRI，Diffusion Weight-Magnetic Resonance Imaging)数据得到，其中，DW-MRI是各个方向上的标量数据。

综合DT-MRI和STEAM模式，DW(Diffusion Weight)STEAM(STimulated-Echo Acquisition Mode，空间定域的受激回波采集序列)EPI(Echo Planar Imaging，平面回波成像)序列已被开发用于心脏成像。多次DW STEAM EPI序列构成一次DT STEAM EPI成像。由于心脏在胸腔中所占空间较小，在使用现有的心脏DT(扩散张量，通常用于神经成像，基于水分子的布朗运动方向来判断纤维的走向)STEAM EPI序列时，成像区域(FoV)需要沿着相位梯度方向调到能够包含整个胸腔大小，因此该成像区域比目标组织(心脏)的尺寸大很多。这就使得回波序列更长、EPI读取模块所读取的梯度标记时间更短，进而导致回波时间较长、最终图像受磁敏感效应(susceptibility effects)带来的图像变形较强。

如上所述，DT STEAM EPI激发方法是最常用的心脏扩散张量成像方法。通常，在DWI中采用两个扩散编码梯度(DG，Diffusion Gradient)。对于STEAM模式，将这两个扩散编码梯度设置在连续的心率周期中的相同的相位延迟处，从而降低对大型心率运动的敏感性。除了心率运动，呼吸运动是对心脏DTI测量的又一个挑战，针对当前的心脏DTI系列，有两个解决此问题的方法：屏住呼吸或者在呼吸引导器的帮助下自由呼吸。对于现有的心脏DW STEAM EPI序列，成像区域依赖于目标物体沿相位梯度方向的尺寸，并且由于有混叠的现象，成像区域不能减小，然而读取的视场并不仅限于目标尺寸。