專利名稱：磁共振數(shù)據(jù)獲取方法和圖像構(gòu)成方法及磁共振成像系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及磁共振(MR)數(shù)據(jù)獲取方法、磁共振圖像構(gòu)成方法及磁共振成像(MRI)系統(tǒng)。更準(zhǔn)確地說，本發(fā)明與磁共振數(shù)據(jù)獲取方法、磁共振圖像構(gòu)成方法及磁共振成像(MRI)系統(tǒng)有關(guān)，所述磁共振數(shù)據(jù)獲取方法能夠獲取用于構(gòu)成增強(qiáng)水份分量/壓縮脂肪分量的圖像、或增強(qiáng)脂肪分量/壓縮水份分量的圖像的數(shù)據(jù)，所述圖像具有設(shè)置為所需值的重復(fù)時(shí)間TR，所述磁共振圖像構(gòu)成方法用于利用根據(jù)磁共振數(shù)據(jù)獲取方法獲取的數(shù)據(jù)構(gòu)成增強(qiáng)水份分量/壓縮脂肪分量的圖像、或增強(qiáng)脂肪分量/壓縮水份分量的圖像，而所述磁共振成像系統(tǒng)可以最好地實(shí)現(xiàn)所述各種方法。
背景技術(shù)：
在由自旋的橫向磁化的穩(wěn)態(tài)自由進(jìn)動(dòng)產(chǎn)生NMR信號(hào)的穩(wěn)態(tài)自由進(jìn)動(dòng)(SSFP)方法中，以組合的方式使用以下各種方法利用快速成像的穩(wěn)態(tài)獲取(FIESTA)方法、或利用穩(wěn)態(tài)自由進(jìn)動(dòng)的快速成像(真正的FISP)方法、脂肪飽和RF脈沖方法、起伏平衡MR(FEMR)方法、或線性組合SSFP(LCSSFP)方法，以便構(gòu)成增強(qiáng)水份分量圖像或增強(qiáng)脂肪分量圖像。
根據(jù)LCSSFP方法，重復(fù)時(shí)間TR設(shè)置為異相時(shí)間T_out，在所述時(shí)間期間，由于化學(xué)位移的緣故而水份的自旋和脂肪的自旋都是相互異相的。根據(jù)穩(wěn)態(tài)脈沖序列(圖29)獲取數(shù)據(jù)D_φ1，所述穩(wěn)態(tài)脈沖序列約定當(dāng)確立φ1＝3π/2時(shí)，規(guī)定RF脈沖的相位按照0xφ1、1xφ1、2xφ1、3xφ1等。根據(jù)穩(wěn)態(tài)脈沖序列(圖30)獲取數(shù)據(jù)D_φ2，所述穩(wěn)態(tài)脈沖序列約定當(dāng)確立φ2＝π/2時(shí)，規(guī)定RF脈沖的相位按照0xφ2、1xφ2、2xφ2、3xφ2等。為了產(chǎn)生數(shù)據(jù)Dw，要進(jìn)行表示為D_φ1+exp(ixπ/2)xD_φ2的數(shù)據(jù)處理。數(shù)據(jù)Dw用于構(gòu)成增強(qiáng)水份分量/壓縮脂肪分量圖像Gw。而且，為了產(chǎn)生數(shù)據(jù)Df，要進(jìn)行表示為D_φ1-exp(ixπ/2)xD_φ2的數(shù)據(jù)處理。數(shù)據(jù)Df用于構(gòu)成增強(qiáng)脂肪分量/壓縮水份分量圖像(例如，參考非專利文檔1或?qū)＠臋n1)。
”Linear Combination Steady-state FreePrecession MRI”，Vasanawala等(Magnetic Resonance inMedicine，Vol.43，2000，pp.82-90)[專利文檔1]日本公開特許公報(bào)No.2003-52667( 和 )根據(jù)LCSSFP方法，重復(fù)時(shí)間TR必須設(shè)置為異相時(shí)間T_out。異相時(shí)間T_out依賴于磁場(chǎng)系統(tǒng)。例如，當(dāng)磁場(chǎng)系統(tǒng)提供0.2T的磁場(chǎng)強(qiáng)度時(shí)，異相時(shí)間為20ms。當(dāng)磁場(chǎng)強(qiáng)度為0.35T時(shí)，異相時(shí)間為10ms。當(dāng)磁場(chǎng)強(qiáng)度為0.7T時(shí)，異相時(shí)間為5ms。當(dāng)磁場(chǎng)強(qiáng)度為1.5T時(shí)，異相時(shí)間為2.3ms。
然而，例如，當(dāng)磁場(chǎng)系統(tǒng)提供0.2T的磁場(chǎng)強(qiáng)度時(shí)，如果重復(fù)時(shí)間TR設(shè)置為20ms，就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)問題，這時(shí)的掃描時(shí)間將更長(zhǎng)。相反，例如，當(dāng)磁場(chǎng)系統(tǒng)提供1.5T的磁場(chǎng)強(qiáng)度時(shí)，如果重復(fù)時(shí)間TR設(shè)置為2.3ms，硬件的負(fù)擔(dān)必定會(huì)增大。即，傳統(tǒng)的LCSSFP方法約定重復(fù)時(shí)間TR被設(shè)置為異相時(shí)間T_out。這樣，在低磁場(chǎng)強(qiáng)度系統(tǒng)或高磁場(chǎng)強(qiáng)度系統(tǒng)中就很難實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)的LCSSFP方法。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種磁共振數(shù)據(jù)獲取方法、磁共振圖像構(gòu)成方法及磁共振成像(MRI)系統(tǒng)，所述磁共振數(shù)據(jù)獲取方法能夠獲取用于構(gòu)成增強(qiáng)水份分量/壓縮脂肪分量的圖像、或增強(qiáng)脂肪分量/壓縮水份分量的圖像的數(shù)據(jù)，所述圖像具有設(shè)置為所需值的重復(fù)時(shí)間TR，所述磁共振圖像構(gòu)成方法用于利用以磁共振數(shù)據(jù)獲取方法獲取的數(shù)據(jù)構(gòu)成增強(qiáng)水份分量/壓縮脂肪分量的圖像、或增強(qiáng)脂肪分量/壓縮水份分量的圖像，并且所述磁共振成像系統(tǒng)可以最好地實(shí)現(xiàn)所述各種方法。
專利文檔1中建議的方法不僅需要通過與LCSSFP方法相同的方式改變RF脈沖相位獲取數(shù)據(jù)，而且也要通過改變回波時(shí)間TE獲取數(shù)據(jù)(專利文檔1中的 和 )。
相反，本發(fā)明不需改變回波時(shí)間。
根據(jù)第一方面，提供一種磁共振數(shù)據(jù)獲取方法，它用于根據(jù)規(guī)定RF脈沖的相位按照0、1xφfat、2xφfat等次序變化的穩(wěn)態(tài)脈沖序列來獲取數(shù)據(jù)D_φfat。這里，φfat＝(2-TR/T_out+2xm)xπ是在以下假設(shè)的基礎(chǔ)上建立的，即，m代表等于或大于0的整數(shù)并滿足TR/(2xT_out)-1＜m＜TR/(2xT_out)，其中TR代表重復(fù)時(shí)間，而T_out代表其中水份自旋和脂肪自旋由于化學(xué)位移的緣故而相互異相的時(shí)間。
在根據(jù)第一方面的磁共振數(shù)據(jù)獲取方法中，可以在設(shè)置為所需值的重復(fù)時(shí)間TR內(nèi)獲取用于構(gòu)成增強(qiáng)水份分量/壓縮脂肪分量圖像Gw的數(shù)據(jù)D_φfat。
根據(jù)第二方面，提供一種磁共振數(shù)據(jù)獲取方法，它用于根據(jù)規(guī)定RF脈沖的相位按照0、1xφ1、2xφ1等的次序變化的穩(wěn)態(tài)脈沖序列來獲取數(shù)據(jù)D_φ1，并且根據(jù)規(guī)定RF脈沖的相位按照0、1 xφ2、2xφ2等的次序變化的穩(wěn)態(tài)脈沖序列來獲取數(shù)據(jù)D_φ2。這里，φ1＝φcenter+φstep和φ2＝φcenter-φstep是在以下假設(shè)的基礎(chǔ)上建立的，即，φcenter代表中心相位，中心相位是與表示信號(hào)強(qiáng)度下降的線圖部分的中心相關(guān)的相位差，并且表示信號(hào)強(qiáng)度下降的線圖部分的寬度，即，相位寬度為2xφstep(其中滿足0＜φcenter＜π、-π＜φcenter＜0、0＜φstep＜π/2和π/2＜φstep＜π中的任何一個(gè)條件)。
在根據(jù)第二方面的磁共振數(shù)據(jù)獲取方法中，用于構(gòu)成增強(qiáng)水份分量/壓縮脂肪分量圖像Gw或增強(qiáng)脂肪分量/壓縮水份分量圖像Gf的數(shù)據(jù)D_φ1和數(shù)據(jù)D_φ2可以在設(shè)置為所需值的重復(fù)時(shí)間TR內(nèi)獲取。
附帶說一下，利用考慮到的作為索引的各種理論最佳值，憑經(jīng)驗(yàn)把φcenter和φstep設(shè)置為實(shí)際的最佳值。
根據(jù)第三方面，提供一種磁共振數(shù)據(jù)獲取方法，其中當(dāng)在以下假設(shè)基礎(chǔ)上建立φfat＝(2-TR/T_out+2xm)xπ時(shí)，即，m代表等于或大于0的整數(shù)并滿足TR/(2xT_out)-1＜m＜TR/(2xT_out)，其中TR代表重復(fù)時(shí)間，T_out代表其中水份自旋和脂肪自旋由于化學(xué)位移的緣故而相互異相的時(shí)間，那么，在0＜φstep≤π/2-|π-φfat|/2條件下建立φcenter＝φfat。
在根據(jù)第三方面的磁共振數(shù)據(jù)獲取方法中，用于構(gòu)成增強(qiáng)水份分量/壓縮脂肪分量圖像Gw、或增強(qiáng)脂肪分量/壓縮水份分量圖像Gf的數(shù)據(jù)D_φ1和數(shù)據(jù)D_φ2可以在設(shè)置為所需值的重復(fù)時(shí)間內(nèi)獲取。
根據(jù)第四方面，提供一種磁共振數(shù)據(jù)獲取方法，其中當(dāng)在以下假設(shè)的基礎(chǔ)上建立φfat＝(2-TR/T_out+2xm)xπ時(shí)，即，m代表等于或大于0的整數(shù)并滿足TR/(2xT_out)-1＜m＜TR/(2xT_out)，其中TR代表重復(fù)時(shí)間，T_out代表其中水份自旋和脂肪自旋由于化學(xué)位移的緣故而相互異相的時(shí)間，那么，在滿足φfat≤π時(shí)，在φfat/2≤φstep≤π-φfat/2條件下建立φcenter＝φfat/2+φstep，或者在滿足φfat≥π時(shí)，在π-φfat/2≤φstep≤φfat/2條件下建立φcenter＝π+φfat/2-φstep。
在根據(jù)第四方面的磁共振數(shù)據(jù)獲取方法中，用于構(gòu)成增強(qiáng)水份分量/壓縮脂肪分量圖像Gw、或增強(qiáng)脂肪分量/壓縮水份分量圖像Gf的數(shù)據(jù)D_φ1和數(shù)據(jù)D_φ2可以在設(shè)置為所需值的重復(fù)時(shí)間TR內(nèi)獲取。
根據(jù)第五方面，提供一種磁共振數(shù)據(jù)獲取方法，其中當(dāng)在以下假設(shè)的基礎(chǔ)上建立φfat＝(2-TR/T_out+2xm)xπ時(shí)，即m代表一個(gè)等于或大于0的整數(shù)并滿足TR/(2xT_out)-1＜m＜TR/(2xT_out)，其中TR代表重復(fù)時(shí)間，T_out代表其中水份自旋和脂肪自旋由于化學(xué)位移的緣故而相互異相的時(shí)間，那么，在π/2+|π-φfat|/2≤φstep＜π的條件下建立φcenter＝π。
在根據(jù)第五方面的磁共振數(shù)據(jù)獲取方法中，用于構(gòu)成增強(qiáng)水份分量/壓縮脂肪分量圖像Gw、或增強(qiáng)脂肪分量/壓縮分水份量圖像Gf的數(shù)據(jù)D_φ1和數(shù)據(jù)D_φ2可以在設(shè)置為所需值的重復(fù)時(shí)間TR內(nèi)獲取。
根據(jù)第六方面，提供一種磁共振數(shù)據(jù)獲取方法，其中確立φstep＝π/2-|π-φfat|/2。
根據(jù)第七方面，提供一種磁共振數(shù)據(jù)獲取方法，其中確立φstep＝π/2和φcenter＝φfat/2+π/2。
根據(jù)第八方面，提供一種磁共振數(shù)據(jù)獲取方法，其中確立φstep＝π/2+|π-φfat|/2。
根據(jù)第九方面，提供一種磁共振圖像構(gòu)成方法，所述方法使用前述磁共振數(shù)據(jù)獲取方法獲取的數(shù)據(jù)D_fat構(gòu)成磁共振圖像Gw。
在根據(jù)第九方面的磁共振圖像構(gòu)成方法中，可以構(gòu)成增強(qiáng)水份分量/壓縮脂肪分量圖像Gw。
根據(jù)第十方面，提供一種磁共振圖像構(gòu)成方法，所述方法使用數(shù)據(jù)Dw構(gòu)成磁共振數(shù)圖像Gw。這里，當(dāng)利用定義為0＜φsum＜n的φsum使根據(jù)前述磁共振數(shù)據(jù)獲取方法獲取的數(shù)據(jù)D_φ1和數(shù)據(jù)D_φ2與加到數(shù)據(jù)D_φ2的相位值同步時(shí)，根據(jù)Dw＝D_φ1+exp(ixφsum)xD_φ2產(chǎn)生數(shù)據(jù)Dw。
在根據(jù)第十方面的磁共振圖像構(gòu)成方法中，可以構(gòu)成增強(qiáng)水份分量/壓縮脂肪分量圖像Gw。
附帶說一下，利用考慮到的作為索引的各種理論最佳值，憑經(jīng)驗(yàn)把φsum設(shè)置為實(shí)際的最佳值。
根據(jù)第十一方面，提供一種磁共振圖像構(gòu)成方法，其中確立φsum＝φstep。
根據(jù)第十二方面，提供一種磁共振圖像構(gòu)成方法，所述方法利用數(shù)據(jù)Df構(gòu)成磁共振圖像Gf。這里，當(dāng)利用定義為0＜φsum＜π的φsum使根據(jù)前述磁共振數(shù)據(jù)獲取方法獲取的數(shù)據(jù)D_φ1和數(shù)據(jù)D_φ2與加到數(shù)據(jù)D_φ2的相位值同步時(shí)，根據(jù)Df＝D_φ1+exp(ixφsum)xD_φ2產(chǎn)生數(shù)據(jù)Df。
在根據(jù)第十二方面的磁共振圖像構(gòu)成方法中，可以構(gòu)成增強(qiáng)脂肪分量/壓縮水份分量圖像Gf。
根據(jù)第十三方面，提供一種磁共振圖像構(gòu)成方法，其中確立φsum＝φstep。
根據(jù)第十四方面，提供一種磁共振圖像構(gòu)成方法，其中增強(qiáng)水份分量。
根據(jù)第十五方面，提供一種磁共振圖像構(gòu)成方法，其中壓縮脂肪分量。
根據(jù)第十六方面，提供一種磁共振圖像構(gòu)成方法，其中增強(qiáng)脂肪分量。
根據(jù)第十七方面，提供一種磁共振圖像構(gòu)成方法，其中壓縮水份分量。
根據(jù)第十八方面，提供一種包括數(shù)據(jù)獲取裝置的磁共振成像系統(tǒng)，所述數(shù)據(jù)獲取裝置根據(jù)規(guī)定RF脈沖相位按照0、1xφfat、2xφfat等的次序變化的穩(wěn)態(tài)脈沖序列來獲取數(shù)據(jù)D_φfat。這里，在以下假設(shè)的基礎(chǔ)上確立φfat＝(2-TR/T_out+2xm)xπ，即，m代表等于或大于0的整數(shù)并滿足TR/(2xT_out)-1＜m＜TR(2xT_out)，其中TR代表重復(fù)時(shí)間，T_out代表其中水份自旋和脂肪自旋由于化學(xué)位移的緣故而相互異相的時(shí)間。
在根據(jù)第十八方面的磁共振成像系統(tǒng)中，用于構(gòu)成增強(qiáng)水份分量/壓縮脂肪分量圖像Gw的數(shù)據(jù)D_φfat可以在設(shè)置為所需值的重復(fù)時(shí)間TR內(nèi)獲取。
根據(jù)第十九方面，提供一種包括數(shù)據(jù)獲取裝置的磁共振成像系統(tǒng)，所述數(shù)據(jù)獲取裝置根據(jù)規(guī)定RF脈沖相位按照0、1xφ1、2xφ1等的次序變化的穩(wěn)態(tài)脈沖序列來獲取數(shù)據(jù)D_φ1，并根據(jù)規(guī)定RF脈沖相位按照0、1xφ2、2xφ2等的次序變化的穩(wěn)態(tài)脈沖序列來獲取數(shù)據(jù)D_φ2。這里，在以下假設(shè)的基礎(chǔ)上建立φ1＝φcenter+φstep和φ2＝φcenter-φstep，即，φcenter代表中心相位，就是與表示信號(hào)強(qiáng)度下降的線圖部分的中心相關(guān)聯(lián)的相位差，并且相位寬度，就是表示確定為信號(hào)強(qiáng)度下降的線圖部分的寬度定義為2xφstep(其中，滿足0＜φcenter＜π、-π＜φcenter＜0、0＜φstep＜π/2和π/2＜φstep＜π中的任何一個(gè)條件)。
在根據(jù)第十九方面的磁共振成像系統(tǒng)中，用于構(gòu)成增強(qiáng)水份分量/壓縮脂肪分量圖像Gw，或增強(qiáng)脂肪分量/壓縮水份分量圖像Gf的數(shù)據(jù)D_φ1和數(shù)據(jù)D_φ2可以在設(shè)置為所需值的重復(fù)時(shí)間TR內(nèi)獲取。
根據(jù)第二十方面，提供一種磁共振成像系統(tǒng)，其中，當(dāng)在以下假設(shè)的基礎(chǔ)上建立φfat＝(2-TR/T_out+2xm)xπ時(shí)，即m代表等于或大于0的整數(shù)并滿足TR/(2xT_out)-1＜m＜TR/(2xT_out)，其中，TR代表重復(fù)時(shí)間，T_out代表其中水份自旋和脂肪自旋由于化學(xué)位移的緣故而相互異相的時(shí)間，那么，在0＜φstep＜π/2-|π-φfat|/2條件下建立φcenter＝φstep。
在根據(jù)第二十方面的磁共振成像系統(tǒng)中，用于構(gòu)成增強(qiáng)水份分量/壓縮脂肪分量圖像Gw，或增強(qiáng)脂肪分量/壓縮水份分量圖像Gf的數(shù)據(jù)D_φ1和數(shù)據(jù)D_φ2可以在設(shè)置為所需值的重復(fù)時(shí)間TR內(nèi)獲取。
根據(jù)第二十一方面，提供一種磁共振成像系統(tǒng)，其中當(dāng)在以下假設(shè)的基礎(chǔ)上建立φfat＝(2-TR/T_out+2xm)xπ時(shí)，即m代表等于或大于0的整數(shù)并滿足TR/(2xT_out)-1＜m＜TR/(2xT_out)，其中TR代表重復(fù)時(shí)間，T_out代表其中水份自旋和脂肪自旋由于化學(xué)位移的緣故而相互異相的時(shí)間，那么，在φfat≤π時(shí)，φfat/2≤φstep≤π-φfat/2條件下建立φcenter＝φfat/2+φstep，或者在φfat≥π時(shí)，在π-φfat/2≤φstep≤φfat/2條件下建立φcenter＝π+φfat/2-φstep。
在第二十一方面的磁共振成像系統(tǒng)中，用于構(gòu)成增強(qiáng)水份分量/壓縮脂肪分量圖像Gw，或增強(qiáng)脂肪分量/壓縮水份分量圖像Gf的數(shù)據(jù)D_φ1和數(shù)據(jù)D_φ2可以在設(shè)置為所需值的重復(fù)時(shí)間TR內(nèi)獲取。
根據(jù)第二十二方面，提供一種磁共振成像系統(tǒng)，其中，當(dāng)在以下假設(shè)的基礎(chǔ)上建立φfat＝(2-TR/T_out+2xm)xπ時(shí)，即m代表等于或大于0的整數(shù)并滿足TR/(2xT_out)-1＜m＜TR/(2xT_out)，其中TR代表重復(fù)時(shí)間，T_out代表其中水份自旋和脂肪自旋由于化學(xué)位移的緣故而相互異相的時(shí)間，那么，在π/2+|π-φfat|/2≤φstep＜π的條件下建立φcenter＝π。
在根據(jù)第二十二方面的磁共振成像系統(tǒng)中，用于構(gòu)成增強(qiáng)水份分量/壓縮脂肪分量圖像Gw，或增強(qiáng)脂肪分量/壓縮水份分量圖像Gf的數(shù)據(jù)D_φ1和數(shù)據(jù)D_φ2可以在設(shè)置為所需值的重復(fù)時(shí)間TR內(nèi)獲取。
根據(jù)第二十三方面，提供一種磁共振成像系統(tǒng)，其中確立φstep＝π/2-|π-φfat|/2。
根據(jù)第二十四方面，提供一種磁共振成像系統(tǒng)，其中確立φstep＝π/2和φcenter＝φfat/2+π/2。
根據(jù)第二十五方面，提供一種磁共振成像系統(tǒng)，其中確立φstep＝π/2+|π-φfat|/2。
根據(jù)第二十六方面，提供一種磁共振成像系統(tǒng)，所述磁共振成像系統(tǒng)包括使用數(shù)據(jù)D_fat構(gòu)成磁共振圖像Gw的圖像構(gòu)成裝置。
在第二十六方面使用的磁共振圖像構(gòu)成方法中，可以構(gòu)成增強(qiáng)水份分量/壓縮脂肪分量圖像Gw。
根據(jù)第二十七方面，提供一種磁共振成像系統(tǒng)，所述磁共振成像系統(tǒng)包括利用數(shù)據(jù)Dw構(gòu)成磁共振圖像Gw的圖像構(gòu)成裝置。這里，當(dāng)利用定義為0＜φsum＜π的φsum，使數(shù)據(jù)D_φ1和數(shù)據(jù)D_φ2與加到數(shù)據(jù)D_φ2的相位值同步時(shí)，根據(jù)Dw＝D_φ1+exp(ixφsum)xD_φ2產(chǎn)生數(shù)據(jù)Dw。
在第二十七方面使用的磁共振構(gòu)成方法中，可以構(gòu)成增強(qiáng)水份分量/壓縮脂肪分量圖像Gw。
根據(jù)第二十八方面，提供一種其中確立φsum＝φstep的磁共振成像系統(tǒng)。
根據(jù)第二十九方面，提供一種磁共振成像系統(tǒng)，所述磁共振成像系統(tǒng)包括使用數(shù)據(jù)Df構(gòu)成磁共振圖像Gf的圖像構(gòu)成裝置。這里，當(dāng)使用定義為0＜φsum＜π的φsum，使數(shù)據(jù)D_φ1和數(shù)據(jù)D_φ2與加到數(shù)據(jù)D_φ2的相位值同步時(shí)，根據(jù)Df＝D_φ1+exp(ixφsum)xD_φ2產(chǎn)生數(shù)據(jù)Df。
在第二十九方面使用的磁共振構(gòu)成方法中，可以構(gòu)成增強(qiáng)脂肪分量/壓縮水份分量圖像Gf。
根據(jù)第三十方面，提供一種其中確立φsum＝φstep的磁共振成像系統(tǒng)。
根據(jù)第三十一方面，提供一種其中增強(qiáng)水份分量的磁共振成像系統(tǒng)。
根據(jù)第三十二方面，提供一種其中壓縮脂肪分量的磁共振成像系統(tǒng)。
根據(jù)第三十三方面，提供一種其中增強(qiáng)脂肪分量的磁共振成像系統(tǒng)。
根據(jù)第三十四方面，提供一種其中壓縮水份分量的磁共振成像系統(tǒng)。
根據(jù)本發(fā)明的磁共振數(shù)據(jù)獲取方法，用于構(gòu)成增強(qiáng)水份分量/壓縮脂肪分量圖像、或增強(qiáng)脂肪分量/壓縮水份分量圖像的數(shù)據(jù)可以在設(shè)置為所需值的重復(fù)時(shí)間TR內(nèi)獲取。
根據(jù)本發(fā)明的磁共振圖像構(gòu)成方法，可以利用根據(jù)本發(fā)明的磁共振數(shù)據(jù)獲取方法獲取的數(shù)據(jù)，構(gòu)成增強(qiáng)水份分量/壓縮脂肪分量的圖像，或增強(qiáng)脂肪分量/壓縮水份分量的圖像。
根據(jù)本發(fā)明的磁共振成像系統(tǒng)，用于構(gòu)成增強(qiáng)水份分量/壓縮脂肪分量圖像，或增強(qiáng)脂肪分量/壓縮水份分量圖像可以在設(shè)置為所需值的重復(fù)時(shí)間TR內(nèi)獲取。而且，可以構(gòu)成增強(qiáng)水份分量/壓縮脂肪分量圖像，或增強(qiáng)脂肪分量/壓縮水份分量圖像。
本發(fā)明的磁共振數(shù)據(jù)獲取方法、磁共振圖像構(gòu)成方法和磁共振成像系統(tǒng)可以用于構(gòu)成增強(qiáng)水份分量/壓縮脂肪分量圖像，或增強(qiáng)脂肪分量/壓縮水份分量的圖像。
根據(jù)以下作為


的本發(fā)明的最佳實(shí)施例的描述，本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點(diǎn)將更加明顯。

圖1是表示第一實(shí)施例的磁共振成像系統(tǒng)配置的方框圖。
圖2是描述第一實(shí)施例中使用的數(shù)據(jù)獲取過程的流程圖。
圖3是表示第一實(shí)施例中使用的標(biāo)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)脈沖序列的說明性示意圖。
圖4是第一實(shí)施例中使用的、考慮流補(bǔ)償?shù)姆€(wěn)態(tài)脈沖序列的說明性示意圖。
圖5是在第一實(shí)施例中使用的說明圖像構(gòu)成過程的流程圖。
圖6是從慨念上表示第一實(shí)施例原理的說明性示意圖。
圖7是從慨念上表示第二實(shí)施例原理的說明性示意圖。
圖8是描述第三實(shí)施例中使用的數(shù)據(jù)獲取過程的流程圖。
圖9是表示φcenter和φstep的說明性示意圖。
圖10是表示第三實(shí)施例中使用的第一穩(wěn)態(tài)脈沖序列的說明性示意圖。
圖11是表示第三實(shí)施例中使用的第二穩(wěn)態(tài)脈沖序列的說明性示意圖。
圖12是描述第三實(shí)施例中使用的圖像構(gòu)成過程流程圖。
圖13是表示根據(jù)第三實(shí)施例中使用的第一穩(wěn)態(tài)脈沖序列獲取的數(shù)據(jù)特性的慨念說明性示意圖。
圖14是表示根據(jù)第三實(shí)施例中使用的第二穩(wěn)態(tài)脈沖序列獲取的數(shù)據(jù)特性的慨念說明性示意圖。
圖15是表示根據(jù)第三實(shí)施例中使用的第二穩(wěn)態(tài)脈沖序列獲取的數(shù)據(jù)代表的回波相位旋轉(zhuǎn)的慨念說明性示意圖。
圖16是從慨念上表示第三實(shí)施例原理的說明性示意圖。
圖17是表示根據(jù)第四實(shí)施例中使用的第一穩(wěn)態(tài)脈沖序列獲取的數(shù)據(jù)特性的慨念說明性示意圖。
圖18是表示根據(jù)第四實(shí)施例中使用的第二穩(wěn)態(tài)脈沖序列獲取的數(shù)據(jù)特性的慨念說明性示意圖。
圖19是表示根據(jù)第四實(shí)施例中使用的第二穩(wěn)態(tài)脈沖序列獲取的數(shù)據(jù)代表的回波相位旋轉(zhuǎn)的慨念說明性示意圖。
圖20是從慨念上表示第四實(shí)施例原理的說明性示意圖。
圖21是表示根據(jù)第五實(shí)施例中使用的第一穩(wěn)態(tài)脈沖序列獲取的數(shù)據(jù)特性的慨念說明性示意圖。
圖22是表示根據(jù)第五實(shí)施例中使用的第二穩(wěn)態(tài)脈沖序列獲取的數(shù)據(jù)特性的慨念說明性示意圖。
圖23是表示根據(jù)第五實(shí)施例中使用的第二穩(wěn)態(tài)脈沖序列獲取的數(shù)據(jù)代表的回波相位旋轉(zhuǎn)的慨念說明性示意圖。
圖24是從慨念上表示第五實(shí)施例原理的說明性示意圖。
圖25是表示根據(jù)第六實(shí)施例中使用的第一穩(wěn)態(tài)脈沖序列獲取的數(shù)據(jù)特性的慨念說明性示意圖。
圖26是表示根據(jù)第六實(shí)施例中使用的第二穩(wěn)態(tài)脈沖序列獲取的數(shù)據(jù)特性的慨念說明性示意圖。
圖27是表示根據(jù)第六實(shí)施例中使用的第二穩(wěn)態(tài)脈沖序列獲取的數(shù)據(jù)代表的回波相位旋轉(zhuǎn)的慨念說明性示意圖。
圖28是從慨念上表示第六實(shí)施例原理的說明性示意圖。
圖29是表示在相關(guān)技術(shù)中使用的第一穩(wěn)態(tài)脈沖序列的說明性示意圖。
圖30是表示在相關(guān)技術(shù)中使用的第二穩(wěn)態(tài)脈沖序列的說明性示意圖。
圖31是表示根據(jù)相關(guān)技術(shù)中使用的第一穩(wěn)態(tài)脈沖序列獲取的數(shù)據(jù)特性的慨念說明性示意圖。
圖32是表示根據(jù)相關(guān)技術(shù)中使用的第二穩(wěn)態(tài)脈沖序列獲取的數(shù)據(jù)特性的慨念說明性示意圖。
圖33是表示根據(jù)相關(guān)技術(shù)中使用的第二穩(wěn)態(tài)脈沖序列獲取的數(shù)據(jù)代表的回波相位旋轉(zhuǎn)的慨念說明性示意圖。
圖34是從慨念上表示相關(guān)技術(shù)原理的說明性示意圖。
圖35是表示相關(guān)技術(shù)中使用的φcenter和φstep的說明性示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面將通過說明所示實(shí)施例來進(jìn)一步說明本發(fā)明。注意，本發(fā)明并不局限于這些實(shí)施例。
在描述實(shí)施例之前，為了說明本發(fā)明的原理將給出一個(gè)慨念模型。
根據(jù)規(guī)定RF脈沖的相位按照0xφ、1xφ、2xφ、3xφ等的次序變化的穩(wěn)態(tài)脈沖序列獲取的數(shù)據(jù)D_φ是從由水份誘發(fā)的回波Ew和由脂肪引起的回波Ef產(chǎn)生的。由水份誘發(fā)的回波Ew是由水份誘發(fā)的梯度回波GRE和自旋回波SE合成的。梯度回波分量比自旋回波分量超前φ-π。相反，由脂肪引起的回波Ef是由脂肪引起的梯度回波和自旋回波合成的。梯度回波分量比自旋回波分量超前φ-π-φfat。這里，φfat代表在穩(wěn)態(tài)下由化學(xué)位移引起的，由水份誘發(fā)的回波的自旋回波分量的相位超前由水份誘發(fā)的回波的自旋回波分量的相位?？ǖ卣f，不管它們是由水份誘發(fā)的回波的分量還是由脂肪引起的回波的分量，自旋回波分量將比梯度回波分量超前φ-π-φchem。對(duì)于由水份誘發(fā)的回波的自旋回波分量，φchem將等于0。對(duì)于由脂肪引起的回波的自旋回波分量，φchem將等于φfat。
上述慨念模型適合于根據(jù)圖29所示的規(guī)定φ1＝3π/2的穩(wěn)態(tài)脈沖序列獲取的數(shù)據(jù)D_φ1。在這種情況下，如圖31所示，由水份誘發(fā)的回波Ew1的自旋回波分量比梯度回波分量超前π/2。至于由脂肪引起的回波Ef1，回波的自旋回波分量比梯度回波分量超前-π/2。
而且，上述慨念模型適合于根據(jù)圖30所示的規(guī)定φ2＝π/2的穩(wěn)態(tài)脈沖序列獲取的數(shù)據(jù)D_φ2。在這種情況下，如圖32所示，由水份誘發(fā)的回波Ew2的自旋回波分量比梯度回波分量超前-π/2。至于由脂肪引起的回波Ef2，回波的自旋回波分量比梯度回波分量超前-3π/2。
如圖33所示，exp(ixπ/2)xD_φ2表示由水份誘發(fā)的回波Ew2被旋轉(zhuǎn)π/2，以便產(chǎn)生回波Ew2’，由脂肪引起的回波Ef2被旋轉(zhuǎn)了π/2，以便產(chǎn)生回波Ef2’。
因此，如圖34所示，表示為Dw＝D_φ1+exp(ixπ/2)xD_φ2的數(shù)據(jù)處理表明，由水份誘發(fā)的回波Ew1和回波Ew2’相加，由脂肪引起的回波Ef1和回波Ef2’相加。結(jié)果，在完成相加后，就得到了增強(qiáng)的由水份誘發(fā)的回波Ew，并得到了壓縮的由脂肪引起的回波Ef。
相反，如圖34所示，表示為Df＝D_φ1-exp(ixπ/2)xD_φ2的數(shù)據(jù)處理表明，從由水份誘發(fā)的回波Ew1減去回波Ew2’，從由脂肪引起的回波Ef1減去回波Ef2’。結(jié)果，在完成減法后，得到了被壓縮的由水份誘發(fā)的回波Ew，并得到了增強(qiáng)的由脂肪引起的回波Ef。
如上所述，根據(jù)LCSSFP方法，可以使用數(shù)據(jù)Dw構(gòu)成增強(qiáng)水份分量/壓縮脂肪分量的圖像Gw，可以使用數(shù)據(jù)Df構(gòu)成增強(qiáng)脂肪分量/壓縮水份分量的圖像Gf。
附帶說一下，圖35示出了信號(hào)強(qiáng)度s的一種變化，這種變化與相位差θ的變化相關(guān)，脂肪產(chǎn)生的回波的自旋回波分量比由水份產(chǎn)生的回波的自旋回波分量超前所述相位差θ。
與表示信號(hào)強(qiáng)度S減小的線圖部分的中心相關(guān)的相位差將確定為中心相位φcenter，中心相位φcenter設(shè)置為π。表示信號(hào)強(qiáng)度減小的線圖部分的寬度將確定為相位寬度φstep，并且相位寬度φstep的一半設(shè)置為π/2。并建立關(guān)系表達(dá)式φcenter＝(φ1+φ2)/2和φstep＝(φ1-φ2)/2。
圖1是表示與第一實(shí)施例相關(guān)的磁共振成像系統(tǒng)100的方框圖。
在磁共振成像系統(tǒng)100中，磁體組件101具有可以插入對(duì)象的空膛；用于將恒定的靜態(tài)磁場(chǎng)加到對(duì)象的靜態(tài)磁場(chǎng)線圈101C；用于產(chǎn)生其方向與X、Y和Z軸(用作限幅軸、相位編碼軸和讀數(shù)軸)一致的各磁場(chǎng)梯度的梯度線圈101G；用于施加激勵(lì)對(duì)象身體中的核的自旋的RF脈沖發(fā)射機(jī)線圈101T和用于檢測(cè)由對(duì)象產(chǎn)生的NMR信號(hào)的接收機(jī)線圈101R。靜態(tài)磁場(chǎng)線圈101C、梯度線圈101G、發(fā)射機(jī)線圈101T和接收機(jī)線圈101R分別與靜態(tài)磁場(chǎng)電源102、梯度線圈驅(qū)動(dòng)電路103、RF功率放大器104和前置放大器105連接。
附帶說一下，永久磁鐵可以代替靜態(tài)磁場(chǎng)線圈101C。
順序存儲(chǔ)器電路8響應(yīng)計(jì)算機(jī)107發(fā)出的命令，根據(jù)存儲(chǔ)的脈沖序列激勵(lì)梯度線圈驅(qū)動(dòng)電路103。使包含在磁體組件101中的梯度線圈101G產(chǎn)生磁場(chǎng)梯度。而且，順序存儲(chǔ)器電路8激勵(lì)門脈沖調(diào)制電路9，用于將RF振蕩電路15的載波輸出信號(hào)調(diào)制成脈動(dòng)信號(hào)，所述脈沖信號(hào)呈現(xiàn)預(yù)定的時(shí)序、預(yù)定的包絡(luò)和預(yù)定的相位。脈動(dòng)信號(hào)作為RF脈沖加給RF功率放大器104。在RF的脈沖功率被RF功率放大器104放大后，RF脈沖就加給包含在磁體組件101中的發(fā)射機(jī)線圈101T。
前置放大器105對(duì)由包含在磁體組件101中的接收機(jī)線圈101R接收的對(duì)象的NMR信號(hào)進(jìn)行放大，并將得到的NMR信號(hào)傳送給相位檢測(cè)器12。相位檢測(cè)器12利用RF振蕩電路15的載波輸出信號(hào)作為參考信號(hào)，檢測(cè)前置放大器105傳送的NMR信號(hào)的相位，并將所述信號(hào)傳送給A/D轉(zhuǎn)換器11。A/D轉(zhuǎn)換器11將具有被檢測(cè)相位的所述信號(hào)由模擬形式轉(zhuǎn)換為數(shù)字形式，并將得到的信號(hào)傳送給計(jì)算機(jī)107。
計(jì)算機(jī)107負(fù)責(zé)綜合控制，并接收操作控制臺(tái)13上輸入的信息。而且，計(jì)算機(jī)107從A/D轉(zhuǎn)換器11讀取數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算構(gòu)成一幅圖像。
圖像和消息都顯示在顯示裝置106上。
圖2是描述第一實(shí)施例中使用的數(shù)據(jù)獲取過程的流程圖。
在步驟A1中，計(jì)算機(jī)107確定重復(fù)時(shí)間TR。例如，重復(fù)時(shí)間TR的選項(xiàng)顯示在顯示裝置106中，并提示操作員選擇任何一個(gè)選項(xiàng)。這里，磁場(chǎng)系統(tǒng)將提供0.2T的磁場(chǎng)強(qiáng)度，重復(fù)時(shí)間TR將設(shè)置為10ms。
在步驟A2中，根據(jù)φfat＝(2-TR/T_out+2xm)xπ確定φfat，其中，m代表等于或大于0的整數(shù)并滿足TR/(2xT_out)-1＜m＜TR/(2xT_out)。這里，T_out代表其中水份自旋和脂肪自旋由于化學(xué)位移的緣故而相互異相的時(shí)間。
當(dāng)磁場(chǎng)系統(tǒng)提供0.2T的磁場(chǎng)強(qiáng)度時(shí)，T_out為20ms。因此，如果重復(fù)時(shí)間TR為10ms時(shí)，m等于0，φfat等于3π/2。
在步驟A3中，如圖3或圖4所示，根據(jù)規(guī)定RF脈沖的相位按照0、1xφfat、2 xφfat等的次序變化的穩(wěn)態(tài)脈沖序列來獲取數(shù)據(jù)D_φfat。
圖3示出標(biāo)準(zhǔn)的穩(wěn)態(tài)脈沖序列，而圖4則示出在考慮到流補(bǔ)償而確定的穩(wěn)態(tài)脈沖序列。
這樣，獲取數(shù)據(jù)結(jié)束。
圖5是描述第一實(shí)施例中使用的圖像構(gòu)成過程的流程圖。
在步驟B1中，計(jì)算機(jī)107使用數(shù)據(jù)D_φfat構(gòu)成圖像。
然后，構(gòu)成圖像結(jié)束。
圖6是關(guān)于上述慨念模型的說明性示意圖，它適合于如圖3或圖4所示，根據(jù)規(guī)定的φfat＝3π/2的穩(wěn)態(tài)脈沖序列來獲取數(shù)據(jù)D_φfat。
由水份產(chǎn)生的回波Ew的自旋回波分量比梯度回波分量超前π/2。由脂肪產(chǎn)生的回波Ef的自旋回波分量比梯度回波分量超前-π。
這樣，增強(qiáng)了由水份產(chǎn)生的回波Ew，壓縮了由脂肪產(chǎn)生的回波Ef。
最后，使可以用數(shù)據(jù)D_φfat構(gòu)成增強(qiáng)水份分量/壓縮脂肪分量的圖象Gw。
第二實(shí)施例基本上與第一實(shí)施例相同。然而，磁場(chǎng)系統(tǒng)將提供1.5T的磁場(chǎng)強(qiáng)度，重復(fù)時(shí)間TR將設(shè)置為8.05ms。
在這種情況下，如圖7所示，m等于1，而φfat等于π/2。
由水份產(chǎn)生的回波Ew的自旋回波分量比梯度回波分量超前-π/2。由脂肪產(chǎn)生的回波Ef的自旋回波分量比梯度回波分量超前-π。
這樣，增強(qiáng)了由水份產(chǎn)生的回波Ew，壓縮了由脂肪產(chǎn)生的回波Ef。
最后，可以使用數(shù)據(jù)D_φfat構(gòu)成增強(qiáng)水份分量/壓縮脂肪分量的圖象Gw。
圖8是描述第三實(shí)施例中使用的數(shù)據(jù)獲取過程的流程圖。
在步驟C1中，計(jì)算機(jī)107確定重復(fù)時(shí)間TR和φstep。例如，重復(fù)時(shí)間TR的選項(xiàng)和φstep的選項(xiàng)顯示在顯示裝置106中，并提示操作員選擇這些選項(xiàng)中的任何一個(gè)選項(xiàng)。Φstep代表相位寬度的一半，即代表信號(hào)強(qiáng)度S減小的線圖部分寬度的一半。這里，所述線圖表示與相位θ的變化相關(guān)的信號(hào)強(qiáng)度S的變化，所述相位是水份產(chǎn)生的回波的自旋回波分量超前于由脂肪產(chǎn)生的回波的自旋回波分量的相位。
這里，磁場(chǎng)系統(tǒng)將提供0.2T的磁場(chǎng)強(qiáng)度，重復(fù)時(shí)間TR將設(shè)置為10ms，φstep將設(shè)置為π/4。
在步驟C2中，根據(jù)φfat＝(2-TR/T_out+2xm)xπ來確定φfat，其中，m代表等于或大于0的整數(shù)并滿足TR/(2xT_out)-1＜m＜TR/(2xT_out)。這里，T_out代表其中水份自旋和脂肪自旋由于化學(xué)位移的緣故而相互異相的時(shí)間。
而且，φcenter被確定，如圖9所示，φcenter代表中心相位，即與表示信號(hào)強(qiáng)度S減小的線圖部分的中相關(guān)的相位差。這里，線圖表示信號(hào)強(qiáng)度s的一種變化，這種變化與相位差θ的變化相關(guān)，所述相位差是由脂肪產(chǎn)生的回波的自旋回波分量超前于由水份產(chǎn)生的回波的自旋回波分量的相位。
但是，將滿足0＜φcenter＜π、-π＜φcenter＜0、0＜φstep＜π/2和π/2＜φstep＜π中的任何一個(gè)。
這里，磁場(chǎng)系統(tǒng)將提供0.2T的磁場(chǎng)強(qiáng)度，并且T_out將為20ms。假設(shè)重復(fù)時(shí)間TR為10ms，那么m等于0，φfat等于3π/2。
而且，將建立φcenter＝φfat＝3π/2。
在步驟C3中，分別根據(jù)φ1＝φcenter+φstep和φ2＝φcenter-φstep確定φ1和φ2。
這里，由于φcenter等于3π/2，φstep等于π/4，所以φ1將變成7π/4，φ2將變成5π/4。
如圖10所示，在步驟C4中，根據(jù)規(guī)定RF脈沖的相位按照0、1xφ1、2xφ1等的次序變化的穩(wěn)態(tài)脈沖序列來獲取數(shù)據(jù)D_φ1。附帶說一下，圖10示出標(biāo)準(zhǔn)的穩(wěn)態(tài)脈沖序列?？紤]流補(bǔ)償而確定的穩(wěn)態(tài)脈沖序列可以代替標(biāo)準(zhǔn)的穩(wěn)態(tài)脈沖序列。
在步驟C5中，如圖11所示，根據(jù)規(guī)定RF脈沖的相位按照0、1xφ2、2xφ2等的次序變化的穩(wěn)態(tài)脈沖序列來獲取數(shù)據(jù)D_φ2。附帶說一下，圖11示出標(biāo)準(zhǔn)的穩(wěn)態(tài)脈沖序列?？紤]流補(bǔ)償而確定的穩(wěn)態(tài)脈沖序列可以代替標(biāo)準(zhǔn)的穩(wěn)態(tài)脈沖序列。
這時(shí)，獲取數(shù)據(jù)結(jié)束。
圖12是描述在第三實(shí)施例中使用的圖像構(gòu)成過程的流程圖。
在步驟H1中，計(jì)算機(jī)107在0＜φsum＜π范圍內(nèi)確定φsum。Φsum代表由數(shù)據(jù)D_φ2表示的回波旋轉(zhuǎn)后的相位。
這里，將確定φsum＝φstep＝π/4。
在步驟H2中，根據(jù)Dw＝D_φ1+exp(ixφsum)xD_φ2產(chǎn)生數(shù)據(jù)Dw。
在步驟H3中，根據(jù)數(shù)據(jù)Dw構(gòu)成圖像Gw。
在步驟H4中，根據(jù)Df＝D_φ1-exp(ixφsum)xD_φ2產(chǎn)生數(shù)據(jù)Df。
在步驟H5中，根據(jù)數(shù)據(jù)Df構(gòu)成圖像Gf。
然后，構(gòu)成圖像結(jié)束。
圖13是關(guān)于上述慨念模型的說明性示意圖，它適合于根據(jù)規(guī)定φ1＝7π/4的穩(wěn)態(tài)脈沖序列獲取的數(shù)據(jù)D_φ1(如圖10所示)。
由水份產(chǎn)生的回波Ew1的自旋回波分量比梯度回波分量超前3π/4。由脂肪產(chǎn)生的回波Ef1的自旋回波分量比梯度回波分量超前-3π/4。
圖14是關(guān)于上述慨念模型的說明性示意圖，它適合于根據(jù)規(guī)定φ2＝5π/4的穩(wěn)態(tài)脈沖序列獲取的數(shù)據(jù)D_φ2(如圖11所示)。
由水份產(chǎn)生的回波Ew2的自旋回波分量比梯度回波分量超前π/4。由脂肪產(chǎn)生的回波Ef2的自旋回波分量比梯度回波分量超前3π/4。
如圖15所示，exp(ixφsum)xD_φ2表明，為了產(chǎn)生回波Ef2’，由水份產(chǎn)生的回波Ew2旋轉(zhuǎn)了φsum，為了產(chǎn)生回波Ef2’由脂肪產(chǎn)生的回波Ef2旋轉(zhuǎn)了φsum。在圖15中，φsum將等于π/4。
因此，如圖16所示，表示為Dw＝D_φ1+exp(ixφsum)xD_φ2的數(shù)據(jù)處理表明，由水份產(chǎn)生的回波Ew1和回波Ew2’相加，由脂肪產(chǎn)生的回波Ef1和回波Ef2’相加。最終，在完成加法后，得到的由水份產(chǎn)生的回波Ew被增強(qiáng)了，得到的由脂肪產(chǎn)生的回波Ef被壓縮了。
相反，表示為Df＝D_φ1-exp(ixπ/2)xD_φ2的數(shù)據(jù)處理表明，從由水份產(chǎn)生的回波Ew1減去回波Ew2’和從由脂肪產(chǎn)生的回波Ef1減去回波Ef2’。最終，在完成減法后，得到的由水份產(chǎn)生的回波Ew被壓縮了，得到的由脂肪產(chǎn)生的回波Ef被增強(qiáng)了。
如上所述，第三實(shí)施例可以使用數(shù)據(jù)Dw構(gòu)成增強(qiáng)水份分量/壓縮脂肪分量的圖像Gw，并使用數(shù)據(jù)Df構(gòu)成增強(qiáng)脂肪分量/壓縮水份分量的圖像。
第四實(shí)施例基本上與第三實(shí)施例相同。這里將確定φstep＝π和φcenter＝φfat。磁場(chǎng)系統(tǒng)將提供1.5T的磁場(chǎng)強(qiáng)度，重復(fù)時(shí)間將設(shè)置為8.05ms。
在這種情況下，如圖17和圖18所示，m等于1，φfat等于π/2。而且，φ1將變成為3π，而φ2將變成為π/4。
如圖17所示，上述慨念模型適合于根據(jù)規(guī)定φ1＝3π/4的穩(wěn)態(tài)脈沖序列獲取的數(shù)據(jù)D_φ1。由水份產(chǎn)生的回波Ew1的自旋回波分量比梯度回波分量超前-π/4。由脂肪產(chǎn)生的回波Ef1的自旋回波分量比由比梯度回波分量超前-3π/4。
如圖18所示，上述慨念模型適合于根據(jù)規(guī)定φ2＝π/4的穩(wěn)態(tài)脈沖序列獲取的數(shù)據(jù)D_φ2。由水份產(chǎn)生的回波Ew2的自旋回波分量比梯度回波分量超前-3π/4。由脂肪產(chǎn)生的回波Ef2的自旋回波分量比梯度回波分量超前-5π/4。
如圖19所示，exp(ixφsum)xD_φ2表明，為了產(chǎn)生回波Ef2’，由水份產(chǎn)生的回波Ew2被旋轉(zhuǎn)φsum，為了產(chǎn)生回波Ef2’，由脂肪產(chǎn)生的回波Ef2被旋轉(zhuǎn)φsum。在圖19中，將確定φsum＝φstep＝π/4。
如圖20所示，表示為Dw＝D_φ1+exp(ixφsum)xD_φ2的數(shù)據(jù)處理表明，由水份產(chǎn)生的回波Ew1和回波Ew2’相加，由脂肪產(chǎn)生的回波Ef1和回波Ef2’相加。最終，在完成加法后，得到的由水份產(chǎn)生的回波Ew被增強(qiáng)，得到的由脂肪產(chǎn)生的回波Ef被壓縮。
相反，表示為Df＝D_φ1-exp(ixπ/2)xD_φ2的數(shù)據(jù)處理表明，從由水份產(chǎn)生的回波Ew1減去回波Ew2’和從由脂肪產(chǎn)生的回波Ef1減去回波Ef2’。最終，在完成減法后，得到的由水份產(chǎn)生的回波Ew被壓縮，得到的由脂肪產(chǎn)生的回波Ef被增強(qiáng)。
如上所述，第四實(shí)施例可以使用數(shù)據(jù)Dw構(gòu)成增強(qiáng)水份分量/壓縮脂肪分量的圖像Gw，并使用數(shù)據(jù)Df構(gòu)成增強(qiáng)脂肪分量/壓縮水份分量的圖像。
第五實(shí)施例基本上與第三實(shí)施例相同。磁場(chǎng)系統(tǒng)將提供0.2T的磁場(chǎng)強(qiáng)度，重復(fù)時(shí)間TR將設(shè)置為10ms，φfat將設(shè)置為π/2，φcenter將設(shè)置為π+φfat/2-φstep。
在這種情況下，如圖21和圖22所示，φcenter等于5π/4，φ1等于7π/4，φ2等于3π/4。
如圖21所示，上述慨念模型適合于根據(jù)規(guī)定φ1＝7π/4的穩(wěn)態(tài)脈沖序列獲取的數(shù)據(jù)D_φ1。由水份產(chǎn)生的回波Ew1的自旋回波分量比梯度回波分量超前3π/4。由脂肪產(chǎn)生的回波Ef1的自旋回波分量比由比其梯度回波分量超前-3π/4。
如圖22所示，上述慨念模型適合于根據(jù)規(guī)定φ2＝3π/4的穩(wěn)態(tài)脈沖序列獲取的數(shù)據(jù)D_φ2。由水份產(chǎn)生的回波Ew2的自旋回波分量比梯度回波分量超前-π/4。由脂肪產(chǎn)生的回波Ef2的自旋回波分量比其梯度回波分量超前-7π/4。
如圖23所示，exp(ixφsum)xD_φ2表明，為了產(chǎn)生回波Ef2’，由水份產(chǎn)生的回波Ew2被旋轉(zhuǎn)φsum，而為了產(chǎn)生回波Ef2’，由脂肪產(chǎn)生的回波Ef2被旋轉(zhuǎn)φsum。在圖23中，將確定φsum＝φstep＝π/2。
如圖24所示，表示為Dw＝D_φ1+exp(ixφsum)xD_φ2的數(shù)據(jù)處理表明，由水份產(chǎn)生的回波Ew1和回波Ew2’相加，由脂肪產(chǎn)生的回波Ef1和回波Ef2’相加。最終，在完成加法后，得到的由水份產(chǎn)生的回波Ew被增強(qiáng)，得到的由脂肪產(chǎn)生的回波Ef被壓縮。
相反，表示為Df＝D_φ1-exp(ixπ/2)xD_φ2的數(shù)據(jù)處理表明，從由水份產(chǎn)生的回波Ew1減去回波Ew2’并從由脂肪產(chǎn)生的回波Ef1減去回波Ef2’。最終，在完成減法后，得到的由水份產(chǎn)生的回波Ew被壓縮，得到的由脂肪產(chǎn)生的回波Ef被增強(qiáng)。
如上所述，第五實(shí)施例可以使用數(shù)據(jù)Dw構(gòu)成增強(qiáng)水份分量/壓縮脂肪分量的圖像Gw，并使用數(shù)據(jù)Df構(gòu)成增強(qiáng)脂肪分量/壓縮水份分量的圖像。
第六實(shí)施例基本上與第四實(shí)施例相同。磁場(chǎng)系統(tǒng)將提供1.5T的磁場(chǎng)強(qiáng)度，重復(fù)時(shí)間TR將設(shè)置為8.05ms，φfat將設(shè)置為π/2，φcenter將設(shè)置為π，φstep將設(shè)置為3π/4。
在這種情況下，如圖25和圖26所示，φ1等于7π/4，φ2等于π/4。
如圖25所示，上述慨念模型適合于根據(jù)規(guī)定φ1＝7π/4的穩(wěn)態(tài)脈沖序列獲取的數(shù)據(jù)D_φ1。由水份產(chǎn)生的回波Ew1的自旋回波分量比梯度回波分量超前3π/4。由脂肪產(chǎn)生的回波Ef1的自旋回波分量比梯度回波分量超前π/4。
如圖26所示，上述慨念模型適合于根據(jù)規(guī)定φ2＝π/4的穩(wěn)態(tài)脈沖序列獲取的數(shù)據(jù)D_φ2。由水份產(chǎn)生的回波Ew2的自旋回波分量比梯度回波分量超前-3π/4。由脂肪產(chǎn)生的回波Ef2的自旋回波分量比梯度回波分量超前-5π/4。
如圖27所示，exp(ixφsum)xD_φ2表明，為了產(chǎn)生回波Ef2’，由水份產(chǎn)生的回波Ew2被旋轉(zhuǎn)φsum，為了產(chǎn)生回波Ef2’，由脂肪產(chǎn)生的回波Ef2被旋轉(zhuǎn)φsum。在圖27中，將確定φsum＝φstep＝3π/4。
如圖28所示，表示為Dw＝D_φ1+exp(ixφsum)xD_φ2的數(shù)據(jù)處理表明，由水份產(chǎn)生的回波Ew1和回波Ew2’相加，由脂肪產(chǎn)生的回波Ef1和回波Ef2’相加。最終，在完成加法后，得到的由水份產(chǎn)生的回波Ew被增強(qiáng)，得到的由脂肪產(chǎn)生的回波Ef被壓縮。
相反，表示為Df＝D_φ1-exp(ixπ/2)xD_φ2的數(shù)據(jù)處理表明，從由水份產(chǎn)生的回波Ew1減去回波Ew2’并從由脂肪產(chǎn)生的回波Ef1減去回波Ef2’。最終，在完成減法后，得到的由水份產(chǎn)生的回波Ew被壓縮，得到的由脂肪產(chǎn)生的回波Ef被增強(qiáng)。
如上所述，第六實(shí)施例可以使用數(shù)據(jù)Dw構(gòu)成增強(qiáng)水份分量/壓縮脂肪分量的圖像Gw，并使用數(shù)據(jù)Df構(gòu)成增強(qiáng)脂肪分量/壓縮水份分量的圖像Gf。
在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以配置許多不同的實(shí)施例。應(yīng)該明白，除了后附的權(quán)利要求書確定的范圍外，本發(fā)明沒有局限于說明書中描述的具體實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種磁共振數(shù)據(jù)獲取方法，它根據(jù)規(guī)定RF脈沖的相位按照0、1xφfat、2xφfat等的次序變化的穩(wěn)態(tài)脈沖序列來獲取數(shù)據(jù)D_φfat，其中在以下假設(shè)的基礎(chǔ)上建立φfat＝(2-TR/T_out+2xm)xπ，即m代表等于或大于0的整數(shù)并滿足TR/(2xT_out)-1＜m＜TR/(2xT_out)，其中，TR代表重復(fù)時(shí)間，T_out代表其中水份自旋和脂肪自旋由于化學(xué)位移的緣故而相互異相的時(shí)間。
2.一種磁共振數(shù)據(jù)獲取方法，它根據(jù)規(guī)定規(guī)定RF脈沖的相位按照0、1xφ1、2xφ1等的次序變化的穩(wěn)態(tài)脈沖序列來獲取數(shù)據(jù)D_φ1，并且根據(jù)規(guī)定RF脈沖的相位按照0、1xφ2、2xφ2等的次序變化的穩(wěn)態(tài)脈沖序列來獲取數(shù)據(jù)D_φ2，其中在以下假設(shè)的基礎(chǔ)上建立φ1＝φcenter+φstep和φ2＝φcenter-φstep，即，φcenter代表中心相位，即與表示信號(hào)強(qiáng)度減小的線圖部分的中心相關(guān)的相位差，并且相位寬度，即表示信號(hào)強(qiáng)度減小的線圖部分的寬度設(shè)置為2xφstep(其中，滿足0＜φcenter＜π、-π＜φcenter＜0、0＜φstep＜π/2和π/2＜φstep＜π中的任何一個(gè))。
3.一種磁共振圖像構(gòu)成方法，用于利用根據(jù)權(quán)利要求1中所述的磁共振數(shù)據(jù)獲取方法獲取的數(shù)據(jù)D_fat構(gòu)成磁共振圖像Gw。
4.一種磁共振圖像構(gòu)成方法，用于利用數(shù)據(jù)Dw構(gòu)成磁共振圖像Gw，其中當(dāng)利用定義為0＜φsum＜π的φsum使根據(jù)權(quán)利要求2中所述的磁共振數(shù)據(jù)獲取方法獲取的數(shù)據(jù)D_φ1和數(shù)據(jù)D_φ2與加到數(shù)據(jù)D_φ2的相位值同步時(shí)，根據(jù)Dw＝D_φ1+exp(ixφsum)xD_φ2產(chǎn)生數(shù)據(jù)Dw。
5.一種磁共振成像系統(tǒng)(100)，它包括數(shù)據(jù)獲取裝置，當(dāng)在以下假設(shè)的基礎(chǔ)上確立φfat＝(2-TR/T_out+2xm)xπ，即m代表等于或大于0的整數(shù)并滿足TR/(2xT_out)-1＜m＜TR/(2xT_out)，其中TR代表重復(fù)時(shí)間，T_out代表其中水份自旋和脂肪自旋由于化學(xué)位移的緣故而相互異相的時(shí)間時(shí)，該數(shù)據(jù)獲取裝置根據(jù)規(guī)定RF脈沖的相位按照0、1xφfat、2xφfat等的次序變化的穩(wěn)態(tài)脈沖序列來獲取數(shù)據(jù)D_φfat。
6.一種磁共振成像系統(tǒng)(100)，它包括數(shù)據(jù)獲取裝置，當(dāng)在以下假設(shè)的基礎(chǔ)上確立φ1＝φcenter+φstep和φ2＝φcenter-φstep，即φcenter代表中心相位，即與表示信號(hào)強(qiáng)度減小的線圖部分的中心相關(guān)聯(lián)的相位差，并且表示信號(hào)強(qiáng)度減小的線圖部分的寬度，即相位寬度設(shè)置為2xφstep(其中，滿足0＜φcenter＜π、-π＜φcenter＜0、0＜φstep＜π/2和π/2＜φstep＜π中中的任何一個(gè))時(shí)，根據(jù)規(guī)定RF脈沖的相位按照0、1xφ1、2xφ1等的次序變化的穩(wěn)態(tài)脈沖序列獲取數(shù)據(jù)D_φ1，并且根據(jù)規(guī)定RF脈沖的相位按照0、1xφ2、2xφ2等的次序變化的穩(wěn)態(tài)脈沖序列獲取數(shù)據(jù)D_φ2。
7.如權(quán)利要求6所述的磁共振成像系統(tǒng)(100)，其中當(dāng)在以下假設(shè)的基礎(chǔ)上確立φfat＝(2-TR/T_out+2xm)xπ，即m代表等于或大于0的整數(shù)并滿足TR/(2xT_out)-1＜m＜TR/(2xT_out)，其中TR代表重復(fù)時(shí)間，T_out代表其中水份自旋和脂肪自旋由于化學(xué)位移的緣故而相互異相的時(shí)間時(shí)，那么，在0＜φstep≤π/2-|π-φfat|/2的條件下確立φcenter＝φfat。
8.如權(quán)利要求6所述的磁共振成像系統(tǒng)(100)，其中當(dāng)在以下假設(shè)確立φfat＝(2-TR/T_out+2xm)xπ，即m代表等于或大于0的整數(shù)并滿足TR/(2xT_out)-1＜m＜TR/(2xT_out)，其中TR代表重復(fù)時(shí)間，T_out代表其中水份自旋和脂肪自旋由于化學(xué)位移的緣故而相互異相的時(shí)間時(shí)，那么，在滿足φfat≤π時(shí)，在φfat/2≤φstep≤π-φfat/2的條件確立φcenter＝φfat/2+φstep，或者在滿足φfat≥π時(shí)，在π-φfat/2≤φstep≤φfat/2的條件下確立φcenter＝π+φfat/2-φste。
9.如權(quán)利要求6所述的磁共振成像系統(tǒng)(100)，其中當(dāng)在以下假設(shè)的基礎(chǔ)上確立φfat＝(2-TR/T_out+2xm)xπ，即m代表等于或大于0的整數(shù)并滿足TR/(2xT_out)-1＜m＜TR/(2xT_out)，其中TR代表重復(fù)時(shí)間，T_out代表其中水份自旋和脂肪自旋由于化學(xué)位移的緣故而相互異相的時(shí)間時(shí)，那么，在π/2+|π-φfat|/2≤φstep＜π的條件下確立φcenter＝π。
10.如權(quán)利要求7所述的磁共振成像系統(tǒng)(100)，其中確立φstep＝π/2＝|π-φfat|/2。
全文摘要
本發(fā)明的目的是獲取用于在將重復(fù)時(shí)間TR設(shè)置為所需值的情況下構(gòu)成增強(qiáng)水份分量/壓縮脂肪分量的圖像的數(shù)據(jù)。本發(fā)明包括數(shù)據(jù)獲取裝置和圖像構(gòu)成裝置。數(shù)據(jù)獲取裝置根據(jù)規(guī)定RF脈沖的相位按照0、1xφfat、2xφfat等的次序變化的穩(wěn)態(tài)脈沖序列來獲取數(shù)據(jù)D_φfat。這里，在以下假設(shè)的基礎(chǔ)上確立φfat＝(2－TR/T_out+2xm)xπ，即，m代表等于或大于0的整數(shù)并滿足TR/(2xT_out)－1＜m＜TR/(2xT_out)，其中TR代表重復(fù)時(shí)間，T_out代表其中水份自旋和脂肪自旋由于化學(xué)位移的緣故而相互異相的時(shí)間。圖像構(gòu)成裝置使用數(shù)據(jù)D_φfat構(gòu)成磁共振圖像Gw。
文檔編號(hào)G01R33/561GK1657004SQ200510009568
公開日2005年8月24日 申請(qǐng)日期2005年2月18日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月18日
發(fā)明者三好光晴, 山崎亞紀(jì) 申請(qǐng)人:Ge醫(yī)療系統(tǒng)環(huán)球技術(shù)有限公司