[发明专利]一种基于分段激发时空编码的多层超快速磁共振成像方法

说明书

技术领域

本发明涉及磁共振成像的方法，尤其是涉及一种基于分段激发时空编码的多层超 快速磁共振成像方法。

背景技术

超快速磁共振成像技术在一些需要高时间分辨的医疗应用与研究中发挥着重要 的作用，如扩散张量成像(diffusiontensorimaging,DTI)、功能成像(functionalMRI, fMRI)、实时动态成像(real-timeimaging)等。在众多的超快速方法中，单扫描的平面回波 成像(echoplanarimaging,EPI)凭借它高的时间分辨率成为最受欢迎的超快速成像技 术。EPI通过一系列快速切换的梯度回波进行快速采样，一次激发就可以获得一幅磁共振 像。但是EPI成像方法很容易受到磁场不均匀和化学位移效应的影响，导致重建图像出现几 何畸变。针对上述问题，以色列威兹曼研究所的Frydman小组提出单扫描的时空编码 (spatiotemporally-encoded,SPEN)磁共振成像方法，此方法通过chirp脉冲(线性调频脉 冲)，在相位编码方向引入了二次相位信息。二次相位信息的引入结合稳定相位理论可以使 的我们可以减少采样回波链的长度，以缩短由不均匀场和化学位移效应带来的相位误差的 积累时间，从而减轻畸变程度。

尽管单层时空编码技术拥有上述有点，但是若引入多层成像技术，势必会由于多 个chirp脉冲的施加而导致特定吸收率(SAR)过大而无法真正得到应用。2013年Frydman小 组提出一次全局空间编码分层采样的多层时空编码成像技术(SchmidtR,FrydmanL.New spatiotemporalapproachesforfullyrefocused,multisliceultrafast2D MRI.MagnResonMed2014；71:711-722)，虽然该技术大大降低了SAR，但是随着层数的增 加，由于T₁的弛豫效应却导致了采样信号大幅衰减，图像信噪比亦随之降低。

发明内容

本发明的目的在于提供低SAR值、具有很强抵抗不均匀场能力和空间分辨率高的 一种基于分段激发时空编码的多层超快速磁共振成像方法。

本发明包括如下步骤：

(1)首先对成像物体进行感兴趣区域定位，然后进行调谐、匀场、功率校正和频率 校正；

(2)导入事先编译好的多层分段激发时空编码序列；根据实验情况，设置脉冲序列 的各个参数；

所述多层分段激发时空编码序列的结构依次为：90°段选脉冲、延时τ₀、扫频率的 180°线性扫频脉冲、180°硬脉冲、90°段选脉冲、90°层选脉冲、采样回波链；

所述90°段选脉冲结合z方向段选梯度G_ses与脉冲的中心频率，对成像物体进行段 选，此参数根据段数与每一段的厚度相关,重聚梯度G_sesr紧接着作用在所述空间编码梯度 G_ses之后,其梯度面积为所述空间编码梯度G_ses面积的一半，正负与所述空间编码梯度G_ses相 反；

所述180°线性扫频脉冲结合空间编码梯度G₁₈₀对y方向进行空间编码，时间长度为 T₁₈₀；

所述180°硬脉冲将未被90°段选脉冲激发的质子自旋打回到+z方向；

所述90°层选脉冲和层选梯度G_ss进行层选；

所述180°硬脉冲和采样回波链前分别施加两个破坏梯度G_cr1、G_cr2，时间长度分别 为T_cr1、T_cr2，以使得在采样阶段可以获得单一的时空编码信号，同时去除平面回波信号， G_cr1、G_cr2的大小通过下面的公式计算得到：

G_cr1T_cr1＝-G_cr2T_cr2

G_cr1T_cr1＝n·G₁₈₀T₁₈₀n＝1,2,3,......