[发明专利]磁共振系统及成像的方法

说明书

本发明公开了一种磁共振系统成像的方法，具体包括：在多通道发射模式下，根据成像区域内采集的自旋回波信号强度S_SE和刺激回波信号强度S_STE，对多个射频发射通道的幅度和相位参数进行优化以产生目标B₁场，所述目标B₁场同时满足B₁场均匀性和射频发射功率优化；将经过优化的幅度和相位参数加载到射频脉冲控制器，驱动多个射频发射通道产生目标B₁场；在所述目标B₁场下激发受检者待扫描部位，获取待扫描部位的磁共振信号；对所述磁共振信号进行傅里叶变换，获取待扫描部位的磁共振图像。本发明通过采集自旋回波信号和刺激回波信号强度反映B₁场的分布，可快速校正得到均匀B₁场并可对射频发射功率校准。此外，本发明还提出一种磁共振系统。

【技术领域】

本发明涉及磁共振成像技术领域，尤其涉及射频场优化相关的技术。

【背景技术】

磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging，MRI)技术是一种随着计算机技术、电子电路技术、超导体技术的发展而产生的一种非介入式探测技术，在当今的临床诊断和医学研究中有着极其重要的意义。磁共振成像的基本过程是：发射单元产生垂直于扫描设备主磁场的射频场，射频脉冲能量使人体内共振的原子核自旋，此时的人体相当于接收机，被准确地调谐在共振频率上，射频脉冲停止后，人体被照射部分的质子经过弛豫过程逐渐回到原来的平衡位置，同时发射出与刺激脉冲波频率相同的射频信号，这一过程称为自由感应衰减振荡。病灶内的氢原子具有不同于正常组织内的氢原子的“弛豫”时间常数，这样可以获得人体内各处质子密度和质子周围的化学环境的图像，医生可通过图像准确诊断组织的早期病变。自磁共振成像技术应用以来，为满足人们对成像高分辨率、高信噪比的需求，扫描设备的主磁场场强不断提升，对应的射频脉冲载波频率也随之提高。然而，上述操作的结果是短波长的射频场与负载的耦合效应增强，导致射频能量在空间上的不均匀传递以及对空间内质子的不均匀激发，成像结果不够准确反映真实信息，从而无法提供用于临床诊断和研究的可靠参照。因此，射频(B₁)场的均匀性是决定磁共振性能的重要指标。

在扫描区内均匀的射频线圈发射磁场，才能使线圈在共振频率处获得高增益Q值，从而获得清晰的图像。B₁场的不均匀可以造成不同空间位置处的翻转角差异，而无论是自旋回波或者梯度回波序列，实际的翻转角常常低于理论数值，通常会造成特定范围内的信号减小；或者在损毁梯度回波序列中，由于序列的T1对比主要取决于翻转角，可能造成图像对比特征的改变。此外，180°或90°饱和脉冲的翻转角差异，也会造成所抑制组织的不完全。因此，高场MRI中B₁场的均匀性是一个关键性技术问题，直接影响到图像的均匀性以及对比度。现有技术中，B₁场均匀性的获取方法主要包括：扩大线圈的几何尺寸和多通道并行发射技术。其中，扩大线圈的几何尺寸在提高B₁场均匀性的同时，会加大线圈损耗、减小填充因数，而且由于线圈内所包含的组织量增多，还会形成额外的噪声来源，虽然B₁场均匀性增强却伴随信噪比(Signal Noise Ratio，S/N)降低；多通道并行发射技术主要根据所有单个发射通道的B₁场调节各个通道的幅值以及相位优化B₁场的均匀性，然而其调节过程比较耗时，难以满足临床序列扫描前进行预扫描系统校正的要求。此外，MRI系统中为了使发射的射频脉冲达到需要的翻转角，还需要再在扫描前对体线圈的射频发射功率进行校准，高场射频激发场的不均匀使得传统的校准方法得出的电压值只能代表激发区域的平均水平，无法对高场下的B₁场的均匀性问题提供帮助。鉴于此，有必要对现有B₁场校准方法进行改进。

【发明内容】

本发明所要解决的技术问题是提供一种可快速、准确实现B₁场均匀性优化的方法。