[发明专利]磁共振成像装置

说明书

本发明涉及使用核磁共振（简称为NMR）的磁共振（简称MR）成像装置，更确切地说，用一种被称作为混合扫描的技术获得图像的MR成像装置。

普通的MR成像装置所采用的一种基本方法是重复执行一个脉冲序列。在此脉序列中，先用一个激励RF（射频）脉冲（因为质子的自旋相位旋转90°，所以也称为90°脉冲）、然后再用一个再聚焦脉冲（因为质子的自旋相位旋转180°，所述也称为180°脉冲）投射到一个受试者上，产生一个回波信号（主回波）。随后，此脉冲序列以可变相位编码量重复。从一个脉冲序列中产生的回波信号获得的数据被排列在原始数据空间（也称作K空间）中的一条线上。例如，为了获得具有256线的原始数据空间，必须按照本基本方法以不同的相位编码量重复此脉冲序列256次。因此，数据收集相当费时。

鉴于上述情况，发展了一种称作单冲扫描（single-shot    scan）的技术，在这种单冲扫描中，受试者只要用一个激励RF脉冲（也称为一个单冲，single    shot）照射，就能用这个单冲获得原始数据空间中所有线的数据。此单训方法包括一个快速自旋回波方法以及EPI（回波平面成像）。此快速自旋回波方法用一个叫作RARE（驰预加强快速获取，Rapid    Acquisition    With    Relaxation    Enhancement）的脉冲序列，来产生经过各种相位编码的回波信号，称作RARE的脉冲序列中，一个激励RF脉冲后跟有多个（例如256个）再聚焦RF脉冲。此回波平面成像使用一种叫做倾斜转换（gradient    switching）的技术，这种技术中，一个激励脉冲后跟随着极性交替反转多次的（例如256次）倾斜磁场脉冲，从而产生经过不同相位编码的回波信号。然而，这种方法产生的多个回波信号随时间而衰减，越往后的回波信号，其强度越弱。排列原始数据空间中多条线上这些回波信号的数据，使质量较差的局部图像得以重新构造。

于是，就发展起来一起将上述基本方法和单冲扫描方法组合起来而成的混合扫描方法。本文将以组合上述基本方法和快速自旋回波方法为例，描述这种混合扫描方法。在这种方法中，用一个激励RF脉冲和四个再聚焦RF脉冲投射到一个受试者上，连接产生四个回波信号。每一个回波信号经受四种不同类型的相位编码，从而一次收集原始数据空间中256线中的四条线代表的数据。这一脉冲序列重复64次，从而获得原始数据空间中所有线包含的数据。

采用这种混合扫描方法，可以减少脉冲序列重复的次数，从而在大体不损坏图像质量的情况下，获得一个原始数据空间的必要数据。因此，可以简化一个图像的拾取过程。

但是，混合扫描方法存在下述缺陷。

特别是，在上述将基本方法和快速自旋回波方法组合而成的混合扫描方法中，即，在采用多个再聚焦RF脉冲来获取多个回波信号中以及在采用交替转换再聚焦RF脉冲的相位极性的CPFH（Carr-Purcell-Freeman-Hill）（也称为改进型CP）脉冲序列的方法中，质子的自旋相位受一个激励RF脉冲的激励而旋转90°，接着，质子的自旋相位受第一个再聚焦脉冲激励而旋转180°，随后，质子的自旋相位受第二个再聚焦RF脉冲的激励再旋转-180°。这样，相位极性交替地以第奇数个再聚焦RF脉冲和第偶数个再聚焦RF脉冲的顺序而转变预定次数。由此产生的每一个回波信号经受不同的、连续的相位编码。回波信号产生的数据沿邻近线（即原始数据空间中的、具有连续相位编码量的线）排列。再在此原始数据空间进行富立叶变换而重新构成一个图像。由于回波信号之间的相位差（180°），使应该连续的相邻线的相位编码量成为不连续。由对具有这种不连续相位编码量的原始数据空间进行富立叶变换而重新构造的图像就会出现一种人为的模糊。

在使用再聚焦RF脉冲以及CPMG（Carr-Purcell-Meiboom-Gill）脉冲序列的地方（其中，所发射的再聚焦RF脉冲的相位与激励RF脉冲的相位相差90°），由于再聚焦RF脉冲之间没有相位差，所以回波信号之间不会有相位差。因此，从一个原始数据空间，即一个重新构造的部分图像（slice    image）将不会出现模糊。然当当为多个原始数据空间（即多重部分）收集数据时，由于下述原因，中央部分以外的其他部分（即周边部分）的原始数据空间中相邻线之间将出现相位差。