CN101676737B - 多截面/区块磁共振讯号的控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多截面/区块磁共振讯号的控制方法，是对一受测物进行包括下述步骤：(a)施加一个或多个载有至少二频率的射频脉冲与一截面/区块激发梯度磁场，使受测物对应各频率的至少二截面/区块被激发；(b)施加一空间编码梯度磁场；及(c)施加至少一能使各截面/区块彼此区隔的截面/区块区隔梯度磁场。借由本发明方法取得的资料能同时重组多截面/区块的磁共振影像且兼容于现有系统硬件。

Description

多截面/区块磁共振讯号的控制方法及系统

技术领域

本发明涉及一种磁共振系统的控制方法及系统，特别是涉及一种同时取得多截面/区块磁共振讯号的控制方法及系统。 

背景技术

1.二维磁共振成像原理： 

二维磁共振影像的成像原理，主要是将一待测物置于静磁场中，然后配合射频线圈来激发待测物某区域中的所有原子核激发(Excitation)、弛缓(Relaxation)的讯号，并加入梯度(Gradient)磁场，再以射频线圈接收后处理为磁共振影像，若要了解该区域不同位置的结构或功能性变化，则改变梯度磁场以决定要在那个位置取得截面。 

二维的空间编码流程是先开启一截面梯度磁场Gz，同时配合适当频率的射频脉冲激发Z方向某一截面之后，二维的空间编码开启一相位梯度磁场Gy一段时间后关闭，使Y方向的原子核达到某一程度的相位差异，接着开启一频率梯度磁场Gx，同时接收讯号，此时会接收到某一相位差异的不同频率(X方向)的讯号总合，这就在由相位差异大小和频率大小两个变项形成的空间中取得一条线上的讯息，此空间称为k空间(k-space)。接着再重复同样的流程，但改变相位梯度磁场Gy的强度，使Y方向的原子核达到另一程度的相位差异，再接收此一相位差异下不同频率(X方向)的讯号总合，又在k空间中取得另一条线。因此整个流程是在不同的相位差异情况下接收不同频率讯号的总合，完成整个k空间的取样，每改变一次相位差异要再开启截面梯度磁场Gz来激发所选的截面。 

当k空间取样完成后，进行二维傅利叶转换，将相位差异和频率的讯息转换成在X-Y平面上不同位置的讯号强弱形成一水平截面上或一区块的影像，就成为一张二维磁共振影像。 

2.三维磁共振成像原理： 

三维磁共振影像与二维磁共振影像的成像原理类似，唯一的区别在于空间编码方式不同。三维的空间编码是开启一相位梯度磁场Gy及一区块梯度磁场Gz一段时间后关闭，使Y方向及Z方向的原子核达到某一程度的相位差异，接着再重复同样的流程，但改变相位梯度磁场Gy及区块梯度磁场Gz的强度，依此类推；当k空间取样完成后，进行三维傅利叶转换就成为一张三维磁共振影像。 

3.二维/三维磁共振影像的共同缺点： 

参阅图1，现有的二维空间编码程序每次仅能对受测者的单一截面进行处理，也就是沿着扫描方向进行多次扫描以取得多截面影像；因此，每次扫描只能得到一张影像，扫描N次得到N张影像，全部截面影像取得时间的计算公式如公式1所示： 

全部截面影像取得时间＝NEX×N_pe×TR×N_slice公式1 

所述NEX为讯号平均次数，N_pe为全部的编码次数，以二维共振影像为例，全部的编码次数N_pe也就是相位编码次数N_P，TR为每次撷取一条线所花费的时间，及N_slice为截面数。因此，以需要取得的总张数256张截面影像为例，截面影像的总张数N_slice＝256，讯号平均次数NEX＝1，相位编码次数N_pe＝128，每次撷取一条线所花费的时间TR＝0.1秒，则全部截面影像取得时间就需要约54分钟左右，过程相当耗时。 

参阅图2，现有的三维空间编码程序一次扫描仅能对受测者的单一区块进行激发以得到该区块的全部截面影像，又，三维磁共振影像的影像取得时间也如公式1所示，但全部的编码次数N_pe＝相位编码次数(N_P)x截面编码(N_z)次数，可想而知，三维磁共振影像取得时间比二维磁共振影像的取得时间将更为耗时。 

4.其它相关技术： 

因而，磁共振影像的加速是一个众多研究者持续致力于突破的目标，也是生医研究者用以更快取得实时影像的一大利器，任何的加速方式对于磁共振造影都是非常的具有吸引力，也就导致了大量的人力资源投入相关研究，因此发展出同时激发-分时撷取、阵列线圈加速、资料接收减量等不同种加速方式。相关的先前技术介绍如下： 

1.Simultaneous multislice acquisition of MR images by Hadamard-encodedexcitation(简称SIMA系列)：同时激发多截面，但是接收的是多截面的混合影 像，需要利用每张截面激发射频电磁波的不同特性去解多项式以得到完整个个别影像信息，缺点是需要额外的运算时间，并且需要N次的激发接收才能算回N张不同的截面，对于时间的节省没有任何帮助。 

2.Simultaneous parallel inclined readout image technique(简称SMA系列)：同时激发多张截面，且在接收的时候，由梯度线圈将不同截面赋予不同的磁场，缺点是多增加的梯度磁场会使得影像产生不可避免的模糊现象，降低影像品质。 

3.Use of Multicoil Arrays for Separation of Signal from Multiple SlicesSimultaneously Excited(简称SENSE系列)：利用多个线圈不同位置的接收灵敏度差异，同时接收后不同截面影像信息后计算出不同位置的真实影像，缺点是需要额外的硬件，加速四倍就需要多至少四组接收线圈，加速效果与增加线圈数量不成正比。 

4.MAMBA系列：除了普通的线性梯度线圈之外，还增加一组阶梯式的梯度线圈，使得不同截面的影像能有不同的载波频率，缺点在于需要额外的硬设备(MAMBA梯度线圈)，且加速倍数、多截面间距因着硬件而被固定，无法任意调整。 

因此，以往各种技术具有下述缺失： 

一、取像缓慢：传统的磁共振系统取像技术无法同时激发且撷取多张待测物不同位置的磁共振影像，造成现有磁共振系统的取像时间十分耗时。 

二、兼容性低：例如MAMBA系列、SENSE系列须加增额外硬件设施如额外射频信道/梯度线圈，或如SIMA系列需加增额外影像信息演算时间，无法兼容于现有磁共振仪器设备。 

三、成像品质不佳：例如SMA系列多增加的梯度磁场会使得影像产生不可避免的模糊现象，降低影像品质。 

发明内容

本发明的一目的在于，为了克服取像缓慢的问题，提供一种同时施加一个或多个载有至少二频率的射频脉冲与截面/区块激发梯度磁场的多截面/区块磁共振讯号的控制方法，使受测物对应各频率的至少二截面/区块被激发，以达成取像快速的功效。

本发明的另一目的在于，为了克服兼容性低的问题，提供一种完全无须修改现有系统软硬件就可同时取得多截面/区块磁共振讯号的成像系统，以达成兼容性高的功效。 

本发明多截面/区块磁共振讯号的控制方法是对一受测物进行包括下述步骤：(a)施加一个或多个载有至少二频率的射频脉冲与一截面/区块激发梯度磁场，使受测物对应各频率的至少二截面/区块被激发；(b)施加一空间编码梯度磁场；及(c)施加至少一能使各截面/区块彼此区隔的截面/区块区隔梯度磁场。 

本发明同时取得多截面/区块磁共振讯号的成像系统用以令一受测物产生一磁共振讯号，并藉由磁共振讯号还原出不同截面/区块的空间编码资料，成像系统包括一射频激发模块、一射频接收模块、一梯度磁场输出模块及一控制前述元件动作的序列控制器。 

序列控制器用以控制射频激发模块、梯度磁场输出模块及射频接收模块，用以执行同时取得多截面/区块磁共振讯号的控制程序；射频激发模块用以受控施加一个或多个载有至少二频率的射频脉冲予受测物，使受测物对应各频率的至少二截面/区块被激发；梯度磁场输出模块用以受控施加一空间编码梯度磁场，并施加一截面/区块激发梯度磁场与至少一能使各截面/区块彼此区隔的截面/区块梯度磁场予受测物；射频接收模块用以接收受测物被激发的磁共振讯号。 

本发明同时取得多截面/区块磁共振讯号的成像方法用以产生一受测物的个别截面/区块的实时影像，成像方法包括下述步骤：(a)施加一个或多个载有至少二频率的射频脉冲与一截面/区块激发梯度磁场，使受测物对应各频率的至少二截面/区块被激发；(b)施加一空间编码梯度磁场；(c)施加至少一能使各截面/区块彼此区隔的截面/区块区隔梯度磁场，并接收受测物被激发的磁共振讯号；及(d)将磁共振讯号进行空间编码资料重组与二维转换以得到个别截面/区块的实时影像。 

本发明的有益效果在于： 

1.取像快速：能同时激发且撷取多张待测物不同位置的磁共振影像，可节省现有磁共振系统的取像时间。 

2.兼容性高：能兼容于多种现有磁共振仪器设备，又无须加增额外硬件设施如额外射频通道/梯度线圈，且无须加增额外影像信息演算时间和计算机设备，可大幅提升磁共振成像系统的使用效率。 

3.成像清晰：运用高解析度的截面/区块撷取技术，可以清晰地同时得到多张影 像。 

附图说明

图1是一示意图，说明现有的二维空间编码程序每次仅能对受测者的单一截面进行处理，且扫描N次得到共N张影像； 

图2是一示意图，说明现有的三维空间编码程序每次仅能对受测者的单一区块进行激发以得到共N张影像； 

图3是一系统方块图，说明本发明同时取得多截面磁共振讯号的成像系统的较佳实施例； 

图4是一流程图，说明本发明同时取得多截面磁共振讯号的成像方法的较佳实施例； 

图5是一流程图，说明本发明同时取得多区块磁共振讯号的成像方法的较佳实施例； 

图6是一时序图，说明本发明同时取得多截面磁共振讯号的成像方法的控制时序； 

图7是一时序图，说明本发明同时取得多区块磁共振讯号的成像方法的控制时序； 

图8是一示意图，说明磁共振影像具有的任一画素由一立方体的体素在z方向投影所产生的结果，在理想上的投影结果应当是一正方形，然而，在开启截面/区块区隔梯度磁场时，其投影结果会呈一平行四边形； 

图9是一波形图，说明(a)单一激发频率及(b)多截面的激发频率的频宽； 

图10是一示意图，说明(a)由多个激发频率可激发受测物的四个截面的一种实施态样，及(b)由多个激发频率可激发受测物的四个区块的另一种实施态样； 

图11是一示意图，说明对比于先前技术取得N张影像需要Ta的扫描时间，本发明每次能对受测者的多截面进行激发处理且取得N张影像只需要Ta/4扫描时间； 

图12是一示意图，说明对比于先前技术取得全部影像信息需要Tb扫描时间，本发明每次能对受测者的多区块进行激发处理且取得全部影像信息只需要Tb/4扫描时间； 

图13是一示意图，说明本发明同时取得多截面磁共振讯号的成像方法能同时取得八截面磁共振讯号。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明： 

在本发明被详细描述之前，要注意的是，在以下的说明内容中，类似的元件是以相同的编号来表示，且为了方便说明起见，标号”/”代表”或”的意思。此外，本发明所使用的坐标系统(X、Y、Z)所采用的是影像的坐标，并非仪器的空间绝对坐标。 

需说明的是，本发明多截面/区块磁共振讯号的控制方法是应用于磁共振系统，包括回讯平面造影(Echo Planar Imaging，EPI)、灌流造影(Perfusion)、流速影像(Flow)、血管影像(Angio)、温度影像(Temperature)、T1影像(晶格-自旋迟缓时间常数)、T2影像(自旋—自旋迟缓时间常数)，或扩散造影(Diffusion)等成像系统。 

一、硬设备： 

参阅图3，本发明同时取得多截面/区块磁共振讯号的成像系统100的较佳实施例，成像系统100包括一序列控制器1、一可发射激发波形的射频激发模块21、一可接收磁共振影像讯号的射频接收模块22、一静磁场输出模块3、一梯度磁场输出模块4、一控制主机7、一显示装置52及一输入装置53；所述射频激发模块21及射频接收模块22可以是单通道或多通道的射频线圈；梯度磁场输出模块4具有一梯度控制器41及数个梯度线圈42；控制主机7具有一控制模块71、一储存模块72及一影像处理模块73。 

受测物6是定位于一量测空间30，且量测空间30内具有静磁场输出模块3产生的一均匀磁场及梯度控制器41控制所述梯度线圈42产生的一梯度磁场，所述均匀磁场配合所述梯度磁场用以使受测物6产生磁共振讯号来源的磁化量。 

二、成像原理： 

(1)二维磁振造影 

参阅图3及图4，本发明同时取得多截面磁共振讯号的成像方法步骤说明如下： 

步骤201中，射频激发模块21施加一个或多个载有至少二频率的射频脉冲与一截面激发梯度磁场予受测物6，用以使受测物6对应各频率的至少二截面被激发。 

以输出用以激发二截面的一载有频率f₁及频率f₂的射频脉冲101为例，设计上频率f₁及频率f₂二者的频率差f_sep需符合下述公式： 

f_sep＝d_sep×γ×G_ss　　　　　　　公式2 

所述d_sep为对应各频率的相邻二截面之间的一绝对距离(cm)，相邻二截面为被一射频脉冲的多数个频率所激发的互相邻近的截面，γ为原子旋磁比，及G_ss为截面激 发梯度磁场强度(Gauss/cm)。 

步骤202中，由梯度磁场输出模块4施加一空间编码梯度磁场及至少一能使各截面彼此区隔的截面梯度磁场，且空间编码梯度磁场包括一相位梯度磁场Gy及一频率梯度磁场Gx予受测物6。 

所述截面区隔梯度磁场强度G_sep与配合同时接收磁共振讯号的空间编码梯度磁场强度G_spen(可为相位梯度磁场Gy或频率梯度磁场Gx)的比例需符合下述公式： 

$\frac{G_{\mathrm{sep}}}{G_{\mathrm{spen}}}\≥\frac{{\mathrm{FOV}}_{\mathrm{spen}}}{d_{\mathrm{sep}}}$ 　　　　　　　　　　　　　　公式3 

FOV_spen为沿着空间编码梯度磁场方向的一视野宽度(cm)，及d_sep为对应各频率的相邻二截面之间的一绝对距离(cm)，当公式3成立时，相邻两截面得以完全区隔。 

步骤203中，梯度磁场输出模块4施加空间编码梯度磁场的期间(就是相位梯度磁场Gy及频率梯度磁场Gx施加的期间)，配合由射频接收模块22接收受测物6被激发的磁共振讯号。 

步骤204则是将磁共振讯号进行空间编码资料重组与二维转换以得到个别截面的实时影像。 

(2)三维磁振造影成像 

三维磁振造影与二维磁振造影的差异在于，二维磁振造影是一次激发一截面，再由二维空间编码得到影像的信息；三维磁振造影则是一次激发一区块，再由三维空间编码得到影像的信息。 

参阅图3及图5，本发明同时取得多区块磁共振讯号的成像方法步骤说明如下： 

步骤301中，射频激发模块21施加一个或多个载有至少二频率的射频脉冲与一区块激发梯度磁场予受测物6，用以使受测物6对应各频率的至少二区块被激发。 

以输出用以激发二区块的一载有频率f₁及频率f₂的射频脉冲101’为例，设计上频率f₁及频率f₂二者的频率差f_sep需符合前述的述公式2。 

步骤302中，由梯度磁场输出模块4施加一空间编码梯度磁场及至少一能使各区块彼此区隔的区块梯度磁场，且空间编码梯度磁场包括一相位梯度磁场Gy、一频率梯度磁场Gx及一区块梯度磁场Gz予受测物6。 

所述区块区隔梯度磁场强度G_sep与配合同时接收磁共振讯号的空间编码梯度磁场强度G_spen(可为相位梯度磁场Gy、频率梯度磁场Gx或区块梯度磁场Gz)的比例需符合前述的述公式3。

步骤303中，梯度磁场输出模块4施加空间编码梯度磁场的期间，配合由射频接收模块22接收受测物6被激发的磁共振讯号。 

步骤304则是将磁共振讯号进行空间编码资料重组与三维转换以得到个别区块的实时影像。 

三、控制程序： 

(1)二维磁振造影成像 

参阅图3及图6，控制模块71可接收使用者于输入装置53操作产生的控制指令，且配合储存模块72的一预定程序使序列控制器1执行本发明同时取得多截面磁共振讯号的控制方法。 

序列控制器1是输出驱动讯号以驱使射频激发模块21、射频接收模块22及梯度磁场输出模块4动作，其控制程序包括： 

1.驱使射频激发模块21产生一个或多个载有至少二频率的射频脉冲101予受测物6，以输出一载有频率f₁及频率f₂的射频脉冲101为例，频率f₁及频率f₂二者的频率差f_sep需符合公式2，并驱使梯度控制器42控制梯度线圈41产生一截面激发梯度磁场强度G_SS(104)。 

2.对各截面位置编码的不同方向施加一空间编码梯度磁场予受测物6。 

3.驱使梯度控制器42控制梯度线圈41产生一截面区隔梯度磁场强度G_sep(105)予受测物6。 

所述空间编码梯度磁场包括一相位梯度磁场102及一频率梯度磁场103，且于施加空间编码梯度磁场的期间施加截面区隔梯度磁场105，并于同时接收受测物6被激发的磁共振讯号，且截面区隔梯度磁场强度G_sep(105)与配合同时接收磁共振讯号的空间编码梯度磁场强度G_spen的比例需符合前述公式3，使相邻两截面得以完全区隔。 

本发明同时取得多截面磁共振讯号的成像方法是在施加频率梯度磁场103及截面区隔梯度磁场105的同时，由射频接收模块22接收受测物6被激发出的磁共振讯号；然后，由影像处理模块73将磁共振讯号空间编码后以二维转换重组出截面的影像资料，影像处理模块73再将重组后的处理结果，也就是区隔的截面的影像画面输出以显示于显示装置52。 

(2)三维磁振造影成像 

参阅图3及图7，序列控制器1是输出驱动讯号以驱使射频激发模块21、射频接收模块22及梯度磁场输出模块4动作，其控制程序包括：

1.驱使射频激发模块21产生一个或多个载有至少二频率的射频脉冲101’予受测物6，以输出一载有频率f₁及频率f₂的射频脉冲101’为例，频率f₁及频率f₂二者的频率差f_sep需符合公式2，并驱使梯度控制器42控制梯度线圈41产生一区块激发梯度磁场强度G_SS(104’)。 

2.对各区块位置编码的不同方向施加一空间编码梯度磁场予受测物6。 

3.驱使梯度控制器42控制梯度线圈41产生一区块区隔梯度磁场强度G_sep(105’)予受测物6。 

所述空间编码梯度磁场包括一相位梯度磁场102’、一频率梯度磁场103’及一区块梯度磁场106’，且于施加空间编码梯度磁场的期间施加区块区隔梯度磁场105’，并于同时接收受测物6被激发的磁共振讯号，且区块区隔梯度磁场强度G_sep(105’)与配合同时接收磁共振讯号的空间编码梯度磁场强度G_spen的比例需符合前述公式3，使相邻两区块得以完全区隔。 

本发明同时取得多区块磁共振讯号的成像方法是在施加频率梯度磁场103’及区块区隔梯度磁场105’的同时，由射频接收模块22接收受测物6被激发出的磁共振讯号；然后，由影像处理模块73将磁共振讯号空间编码后以三维转换重组出区块的影像资料，影像处理模块73再将重组后的处理结果，也就是区隔的区块的影像画面输出以显示于显示装置52。 

四、降低模糊程度(blur)以得到清晰影像 

(1)影像模糊原因 

参阅图8(a)及图8(b)，磁共振影像具有的任一画素(pixel)是由一呈立方体的体素(voxel)81在z方向投影所产生的结果，体素81在理想上的投影结果应当是一正方形811，如此其x方向的解析度resx才会有清晰的边缘；然而，为了要分离两张影像，在开启截面/区块区隔梯度磁场105(如图6)或105’(如图7)的时候，参阅图8(c)，其投影结果会呈现类似剪力应变的一平行四边形811’，如此将使得其x方向的解析度resx没有清晰的边缘，造成投影出来的影像是模糊的。 

(2)克服影像模糊的方法 

一般计算影像模糊程度的公式： 

$\mathrm{blur}\left(\mathrm{mm}\right)={\mathrm{res}}_z\×\frac{G_z}{\mathrm{Gx}}$ 　　　　　　　　　　公式4-1

$\mathrm{blur}\left(\mathrm{pixel}\right)=\frac{\mathrm{blur}\left(\mathrm{mm}\right)}{{\mathrm{res}}_x}$ 　　　　　　　公式4-2 

所述二维磁共振影像应用前述公式4-1，4-2时，res_z代表一张截面的厚度，res_x为x方向的解析度，Gz为截面/区块梯度磁场，及Gx为频率梯度磁场。 

至于三维磁共振影像应用前述公式4-1，4-2时，差别在于res_z代表激发区块厚度/z方向的空间编码次数，其余参数的定义则不变。 

参考前述的公式3，使相邻两截面/区块得以完全区隔的公式： 

$\frac{G_{\mathrm{sep}}}{G_{\mathrm{spen}}}\≥\frac{{\mathrm{FOV}}_{\mathrm{spen}}}{d_{\mathrm{sep}}}$ 　　　　　　　　　公式3 

将公式3及公式4-1、4-2相互叠代的结果可得到公式5： 

${\mathrm{res}}_z=\frac{\mathrm{blur}\left(\mathrm{pixel}\right)\×d_{\mathrm{sep}}\×{\mathrm{res}}_x}{{\mathrm{FOV}}_x}$ 　　　公式5 

公式5中，res_z为影像z方向的解析度，blur为模糊程度(以画素为单位)、d_sep为相邻二截面/区块之间的绝对距离，res_x为x方向的解析度，及FOV_spen为沿着空间编码梯度磁场方向的视野宽度。 

依据公式5，要得到一张清晰而不模糊的影像，表示设定的模糊程度(blur)需要为在一预定范围内，以下举出一个取像条件实际上如何设定的范例来作说明： 

假设将取像条件设定为：模糊程度(blur)＝3画素，相邻二截面/区块之间的绝对距离(d_sep)＝1.67cm，x方向的解析度(res_x)＝1mm，沿着空间编码梯度磁场方向的视野宽度(FOV_spen)＝10cm；然后，将前面的参数代入公式5可得到z方向的解析度(res_z)＝0.5mm；换具话说，z方向的解析度(res_z)必须小于0.5mm，如此一来就能得到清晰的影像。 

在实际的应用中，可依据实际需求来设定模糊程度的预定值，例如：当模糊小于1画素的时候代表影响没有任何品质上的变化，是极佳的影像品质；介于1～3个画素时肉眼仍难以察觉其中变化，是良好的影像品质；超过3画素一直到6画素的范围，是勉强可接受的影像品质。6画素以上的模糊程度，影像品质恶劣，影像中许多特征难以判别；然而，由于不同模糊程度有其不同的用途，因此可依不同需求加以调整。 

依据本发明采用的技术配合前述的取像条件与SMA系列取得的影像比较的结果，由于SMA系列多增加的梯度磁场使得影像产生不可避免的模糊现象，但本发明 采用的技术由于降低了模糊程度，因此可以清晰地同时得到多截面/区块的影像。 

五、实验结果： 

参阅图9(a)及图9(b)，在激发频率的频宽方面，相较于以往射频脉冲采用的单一频率的激发频宽BW_slice是低于10kHz(约在1kHz至5kHz的范围内)，本发明的射频脉冲所采用至少二频率的射频脉冲中相邻截面中心频率差距f_sep可达20k以上。 

参阅图10(a)，说明单次可激发受测物的四个截面401n～404n，图中显示经过三次激发可得到共十二个截面，其相邻二截面4011、4021为被射频脉冲的两频率所激发的互相邻近的截面；参阅图10(b)，说明由多个激发频率的另一种实施态样，所述实施态样可激发受测物的四个区块501～504。 

参阅图11，在取像速度方面，先前技术二维磁共振影像取得N张影像需要Ta的扫描时间，十分耗时；本发明每次能对受测者的多截面进行激发处理，因此取得N张影像只需要Ta/4扫描时间；例如：同样以取得总张数256张截面影像为例，若采用载有四个频率的射频脉冲激发受测物的四个截面401～404，则沿着取像方向每次扫描都能得到四张截面影像，如图10(a)：于第n次扫描时，会同时对截面401n～404n作激发，因此得到不同截面的影像401n404n；于是，扫描N/4次就可得到共N张截面影像(N＝4*M，所以也能说扫描M次就可得到共4M张截面影像)，所以本发明方法只需扫描64次，如此一来就可使取像所耗费的时间降为四分之一，在所提出的实例中总共的成像时间由54分钟左右降低至14分钟左右。 

同理，参阅图12，对比于先前技术取得一次激发整个区块501而得到全部截面影像需要Tb扫描时间，若将整个区块501视为四个区块501’～504’的组合，则采用载有四个频率的射频脉冲激发受测物的四个区块501’～504’，因此取得全部区块的信息只需要Tb/4扫描时间，如此可大幅降低先前技术取得全部影像的时间。 

除了前述对于待侧物能同时取得二截面及四截面的磁共振讯号，也可同时取得八截面磁共振讯号，如图13(a)，为射频激发模块21所送出载有八个频率的一射频激发讯号701在频域上的分布；如图13(b)，是由射频接收模块22对应射频激发讯号701取得到的一多截面磁共振讯号702在频域上的分布；如图13(c)，其可由接收到的多截面磁共振讯号702进行讯号处理后得到的一磁共振影像703其包括同时取得八截面磁共振讯号，可以得到验证。 

 归纳上述，本发明多截面/区块磁共振讯号的控制方法及系统具有下述功效： 

1.取像快速：能同时激发且撷取多张待测物不同位置的磁共振影像，可节省现有磁共振系统的取像时间。 

2.兼容性高：能兼容于多种现有磁共振仪器设备，又无须加增额外硬件设施如额外射频信道/梯度线圈，且无须加增额外影像信息演算时间和计算机设备，可大幅提升磁共振成像系统的使用效率。 

3.成像清晰：运用高解析度的截面/区块撷取技术，可以清晰地同时得到多张影像。

Claims (7)

1.一种多截面/区块磁共振讯号的控制方法，对一受测物进行包括下述步骤：

(a)施加一个或多个射频脉冲与一截面/区块激发梯度磁场；

(b)施加一空间编码梯度磁场；及

(c)于施加该空间编码梯度磁场的期间施加至少一能使各截面/区块彼此区隔的截面/区块区隔梯度磁场；并接收受测物被激发的磁共振讯号以作为空间编码的依据；其特征在于：

所述射频脉冲载有至少二个激发频率，使受测物对应各激发频率的至少二截面/区块被激发，且相邻二截面/区块的二个激发频率的中心频率差距是符合下述公式：

f_sep＝d_sep×γ×G_ss

公式中d_sep是相邻二截面/区块之间的一绝对距离，γ是一原子旋磁比，及G_ss是截面/区块激发梯度磁场强度；及

该截面/区块区隔梯度磁场的磁场强度与该空间编码梯度磁场的磁场强度符合如下的比例关系：

$\frac{G_{\mathrm{sep}}}{G_{\mathrm{spen}}}\≥\frac{{\mathrm{FOV}}_{\mathrm{spen}}}{d_{\mathrm{sep}}}$

公式中的G_sep是载面/区块区隔梯度磁场强度、G_spen是空间编码梯度磁场强度，及FOV_spen是沿着空间编码梯度磁场方向的视野宽度；

且进行所述控制方法步骤的取像设定条件符合下述公式：

${\mathrm{res}}_z=\frac{\mathrm{blurX}{d}_{\mathrm{sep}}X{\mathrm{res}}_x}{{\mathrm{FOV}}_{\mathrm{spen}}}$

res_z是z方向的解析度，blur是以画素为单位的模糊程度，res_x是x方向的解析度，及FOV_spen是沿着空间编码梯度磁场方向的视野宽度，且所述模糊程度在一预定范围内。

2.如权利要求1所述多截面/区块磁共振讯号的控制方法，其特征在于：其中多截面磁共振讯号的控制方法的空间编码梯度磁场包括一相位梯度磁场及一频率梯度磁场。

3.如权利要求1所述多截面/区块磁共振讯号的控制方法，其特征在于：其中多区块磁共振讯号的控制方法的空间编码梯度磁场包括一相位梯度磁场、一频率梯度磁场及一区块梯度磁场。

4.如权利要求1、2或3所述多截面/区块磁共振讯号的控制方法，其特征在于：所述多截面/区块磁共振讯号的控制方法是用于一磁共振造影成像系统。

5.一种多截面/区块磁共振讯号的成像系统，用以令一受测物产生一磁共振讯号，并借由磁共振讯号还原出不同截面/区块的空间编码资料，所述成像系统包括：

一射频激发模块，用以受控施加一个或多个射频脉冲予受测物；

一梯度磁场输出模块，用以受控施加一空间编码梯度磁场，并于施加该空间编码梯度磁场的期间施加一截面/区块激发梯度磁场与至少一能使各截面/区块彼此区隔的截面/区块区隔梯度磁场予受测物；

一射频接收模块，用以接收受测物被激发的磁共振讯号；及

一序列控制器，用以控制射频激发模块、梯度磁场输出模块及射频接收模块执行磁共振讯号的控制程序；其特征在于：

所述射频脉冲载有至少二个激发频率，使受测物对应各激发频率的至少二截面/区块被激发，且相邻二截面/区块的二个激发频率的中心频率差距f_sep是符合下述公式：

f_sep＝d_sep×γ×G_ss

公式中d_sep是相邻二截面/区块之间的一绝对距离，γ是一原子旋磁比，及G_ss是截面/区块激发梯度磁场强度；及

所述梯度磁场输出模块施加的截面/区块区隔梯度磁场的磁场强度与该空间编码梯度磁场的磁场强度符合如下的比例关系：

$\frac{G_{\mathrm{sep}}}{G_{\mathrm{spen}}}\≥\frac{{\mathrm{FOV}}_{\mathrm{spen}}}{d_{\mathrm{sep}}}$

公式中的G_sep是截面/区块区隔梯度磁场强度、G_spen是空间编码梯度磁场强度，及FOV_spen是沿着空间编码梯度磁场方向的视野宽度；且取像设定条件符合下述公式：

${\mathrm{res}}_z=\frac{\mathrm{blurX}{d}_{\mathrm{sep}}X{\mathrm{res}}_x}{{\mathrm{FOV}}_{\mathrm{spen}}}$

res_z是z方向的分辨率，blur是以画素为单位的模糊程度，res_x是x方向的分辨率，及FOV_spen是沿着空间编码梯度磁场方向的视野宽度，且所述模糊程度在一预定范围内。

6.如权利要求5所述多截面/区块磁共振讯号的成像系统，其特征在于：所述多截面磁共振讯号的成像系统中空间编码梯度磁场包括一相位梯度磁场及一频率梯度磁场。

7.如权利要求5所述多截面/区块磁共振讯号的成像系统，其特征在于：所述多区块磁共振讯号的成像系统中空间编码梯度磁场包括一相位梯度磁场、一频率梯度磁场及一区块梯度磁场。

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