[发明专利]减少成像时间的MR并行成像系统

说明书

对相关申请的交叉引用

该申请是序列号为61／700,364、由N.Jin等人于2012年09月13日提交的美国临时专利申请的非临时申请，并要求其优先权。

技术领域

本发明涉及一种通过使用多个RF线圈用于减少图像获取时间的MR成像系统，适合于化学交换饱和转移(CEST)成像，使用交错的RF脉冲，其相对于由RF线圈中的单个线圈提供的占空比，在RF线圈内提供了基本上增加的RF脉冲序列占空比。

背景技术

化学交换饱和转移(CEST)方法利用一系列高功率射频(RF)饱和脉冲，其被应用在可交换质子的谐振频率上，在这之后，通过化学交换将饱和转移至大体积水池中，从而导致MR信号损失，从而产生对比。已知系统采用该CEST方法来对组织PH值成像，以评估软骨(cartilage)中的粘多糖(glycosaminoglycan)浓度，以通过-NH化学残留来绘图脑蛋白质，并监视肝脏中的肝糖(glycogen)浓度。

通过应用具有长持续时间的连续RF脉冲能够实现饱和。增加RF脉冲长度典型地会增加CEST效果。但是，技术上的限制，诸如有限的脉冲宽度与占空比，限制了其在MR临床扫描仪上的应用。可以使用脉冲的序列(train)RF饱和，但是可用的占空比限制了CEST可实现的效果。为了分析CEST的效果，用不同谐振频率处的饱和脉冲，来获取多个MR图像，该不同的谐振频率包括与感兴趣的溶质相关联的特定谐振频率。针对饱和效果的度量是已饱和的水的信号(S)与没有饱和的水的信号(S₀)之间的比率。CEST对比度可以通过计算它在可交换质子的频率(Δω)处的磁转移比率(MTR_asym)的不对称性来量化：MTR_asym=(S(-Δω)-S(+Δω))／S₀。典型地，获取多个图像的必要性导致了CEST成像耗费时间。此外，由于长的获取时间，在活体内的获取易受运动伪影(artifact)影响。多数已知系统CEST成像在高场(>＝3T)的MRI扫描仪上进行，因为在高场处，较大的化学位移分散(shift dispersion)允许CEST效果的较清楚的描绘，并且水质子拖长的T1导致在从CEST造影剂到大体积水的饱和转移之后的饱和自旋的较长寿命。但是，这恶化了CEST相对于射频场(B₁)非均匀性的灵敏度。已知的CEST成像方法被过分长的扫描时间所累。根据本发明原理的一种系统解决了这个不足和相关的问题。

发明内容

一种成像系统通过使用并行传输(pTX)来增加化学交换饱和转移(CEST)效果，从而引入了有利的CEST饱和，并且通过应用减少的FOV(视场)成像来减少总成像时间和运动伪影。MR成像系统使用多个RF线圈，用于减少图像获取时间，适合于化学交换饱和转移(CEST)成像。多个RF(射频)线圈通过提供多个交错RF激励脉冲，来提供解剖体积中的CEST成像准备。多个交错RF脉冲相对于由多个RF线圈中的单个线圈所提供的占空比而言，提供了多个RF线圈中的基本上增加的RF脉冲序列占空比。多个RF线圈随后通过使用了使用多个RF线圈的加速成像方法中的k-空间欠采样，来在减少的解剖体积中提供RF激励脉冲，且能够实现关联的RF回波数据的随后的获取，用于导出CEST图像。

附图说明

图1示出了根据本发明的实施例的使用多个RF线圈用于减少图像获取时间、适合于化学交换饱和转移(CEST)成像的MR成像系统。

根据本发明的实施例，图2(a)示出了已知的RF饱和脉冲序列，其包括一系列时域内的高斯形RF脉冲，具有脉冲宽度=100ms，以及脉冲延时=100ms，图2(b)示出了系统RF饱和脉冲序列，其包括两个独立的、交错的RF信道，每个都具有脉冲宽度=100ms和脉冲延迟=100ms，图2(c)示出了具有时间常数80ms的自旋系综的T2衰减，图2(d)示出了图2(a)与2(c)中函数的卷积，图2(e)示出了图2(b)与2(c)中函数的卷积，图2(f)、2(g)示出了图2(a)和2(b)中函数的傅里叶变换，图2(h)示出了线形函数，图2(i)、2(j)分别示出了图2(d)和2(e)中卷积函数的傅里叶变换，并且分别等于2(f)和2(h)的乘积以及2(g)和2(h)的乘积。

图3示出了根据本发明的实施例的使用为n个独立的RF信道的并行RF线圈的RF饱和脉冲序列。