[发明专利]利用磁化的反转状态的评估的动脉自旋标记

说明书

本发明涉及用于生成MR图像的MRI系统(100)。MR信号获取单元(101)被构造成生成对对象(103)内的血液的磁化进行定向的主磁场以及第一反转/非反转RF脉冲，使得生成具有反转/非反转磁化的血团的预定序列。可以获取由第一反转/非反转RF脉冲对磁化的影响而引起的第一反转/非反转MR信号。可以由图像生成单元(106)基于成像MR信号和预定序列来生成MR图像，所述成像MR信号是在反转血团和非反转血团的序列已经从第一区域流到待成像部位(102)之后获取的。评估单元(108)被构造成基于第一反转和/或非反转MR信号来评估第一区域中的磁化的反转。在一个实施方式中，执行伪连续式动脉自旋标记(pCASL)MRI实验的标记效率。

技术领域

本发明涉及磁共振成像(MRI)系统、方法和计算机程序。

背景技术

在临床诊断或生物医学研究中，血液动力学参数如血容量、渗透性和血流(灌注(perfusion))的确定与获取关于组织和器官的状态和功能的信息密切相关。对于许多应用，最重要的参数之一是血液在感兴趣组织中的灌注。

在医学成像中，使用不同的方法来确定该参数。例如，为了测量感兴趣组织内的血流，可以将造影剂注射到患者的血液系统中，并且可以在不同的时间点处获取感兴趣组织的若干图像。根据显示造影剂在不同时间点在组织中的分布的所获取的图像，可以确定血液的灌注、动力学和动理学。

代替注射造影剂例如钆，可以使用非侵入性造影技术，在非侵入性造影技术中，使用内源性造影剂如患者的血液。允许对感兴趣组织中的血流的时间分辨测量的这些非侵入性技术之一是动脉自旋标记(ASL，arterial spin labeling)。ASL具有不需要在动脉或静脉中注射任何造影剂的优势，而几乎所有其他测量区域灌注的方法都需要在动脉或静脉中注射造影剂。ASL的基本思想是通过在成像区域上游反转流入的血水自旋的磁化来标记流入的血水自旋。为了可靠地消除成像区域内的静态自旋的磁共振信号，形成其中流入的自旋的磁化不被反转的控制实验。然后通过减法产生标记的血水信号。

通常，ASL准备和图像读出可以分开。因此，改进ASL准备的已知方法通常可以与任何现有的读出技术一起使用，其中，ASL准备方案可以分为两组。第一组是脉冲式ASL(PASL)，在脉冲式ASL中，在短时间量(通常为10ms)内并且在大区域(例如5cm至10cm的厚层(thick slab))中标记血液。第二组在小区域中但在长时间段(高达数秒)内标记血液。这称为连续式ASL(CASL)。第一种CASL方法使用连续的射频脉冲(RF脉冲)，在存在适当的磁场梯度的情况下，它将执行流动自旋的所谓的流动驱动的绝热反转。连续施加RF功率对MR系统有很大的要求，这限制了该方法的稳定性和可用性。伪CASL方法(pCASL)是对这种经典CASL准备的改进，在伪CASL方法中，将连续施加的RF分成若干短RF脉冲，若干短RF脉冲可以被称为标记RF脉冲并用间隙分开，间隙可以被称为RF间间隙。典型的数字是RF标记脉冲的持续时间为500μs且间隙为500μs，以产生每ms 1个的RF重复率。

包括pCASL的CASL技术的主要缺点是，流动驱动的绝热反转过程对例如局部磁场的不均匀性敏感。这可以导致以下结果：并非在血管中流动的血液的完整磁化可以被反转，而是其一部分可以被反转。反转的血液的比例称为反转效率，并且当涉及流量定量时是非常重要的参数。不同血管中的反转效率的变化将导致大脑的不同区域(即对应血管区域)中的灌注估计错误，这可能对测量的诊断解释有重大影响。因此，了解基于个体的标记效率即反转效率是重要的。