CN103185876A - 磁共振成像方法及磁共振成像装置 - Google Patents

磁共振成像方法及磁共振成像装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及磁共振成像技术领域，并公开了一种磁共振成像方法和一种磁共振成像装置。其中，磁共振成像方法包括：将成像区域的当前厚层划分为初始数目的检测子厚层，根据预定的初始扩展因子对各个检测子厚层进行编码厚度扩展；利用第一快速自旋回波序列对扩展后的每个检测子厚层进行变形检测，并确定当前厚层的各成像子厚层的位置及对应各成像子厚层的扩展因子，其中所述第一快速自旋回波序列的读出梯度施加在选层梯度方向上；根据所确定的各成像子厚层的位置及对应的扩展因子，对成像区域当前厚层的各个成像子厚层进行编码厚度扩展；利用第二快速自旋回波序列对扩展后的各个成像子厚层进行成像扫描。本发明可以充分获得并恢复变形图像。

Description

磁共振成像方法及磁共振成像装置
技术领域
本发明涉及磁共振成像技术领域，尤其涉及一种磁共振成像方法及一种磁共振成像装置。
背景技术
磁共振成像是利用磁共振现象进行成像的一种技术。磁共振现象的原理主要包括：包含单数质子的原子核，例如人体内广泛存在的氢原子核，其质子具有自旋运动，犹如一个小磁体，并且这些小磁体的自旋轴无一定的规律，如果施加外在磁场，这些小磁体将按外在磁场的磁力线重新排列，具体为在平行于或反平行于外在磁场磁力线的两个方向排列，将上述平行于外在磁场磁力线的方向称为正纵向轴，将上述反平行于外在磁场磁力线的方向称为负纵向轴，原子核只具有纵向磁化分量，该纵向磁化分量既具有方向又具有幅度。用特定频率的射频(RF，Radio Frequency)脉冲激发处于外在磁场中的原子核，使这些原子核的自旋轴偏离正纵向轴或负纵向轴，产生共振，这就是磁共振现象。上述被激发原子核的自旋轴偏离正纵向轴或负纵向轴之后，原子核具有了横向磁化分量。
停止发射射频脉冲后，被激发的原子核发射回波信号，将吸收的能量逐步以电磁波的形式释放出来，其相位和能级都恢复到激发前的状态，将原子核发射的回波信号经过空间编码等进一步处理即可重建图像。
图1a至图1c示出了现有的一种基于3D快速自旋回波序列的多厚层(slab)图像编码的示意图。其中，图1a为子厚层划分示意图；图1b为对子厚层的部分编码示意图；图1c为每个子厚层的激发层厚与扩展层厚的关系示意图。
如图1a所示，首先将成像区域的每个厚层在片层(slice)方向划分为多个子厚层(sub-slab)，图1a中以划分8个子厚层的情况为例，之后对每个子厚层，利用3D快速自旋回波进行成像扫描。
具体编码成像时的一个片层编码步骤如图1b所示，其中，RF、SL(Slice)、PE(PhaseEncoding)、RO(Readout)和ADC(模拟数字转换器)分别对应射频脉冲、选层梯度、编码梯度、读出梯度和数据采集模块。该方法包括：在一个重复时间TR内发射不同角度的脉冲序列，同时在一定层编码梯度下改变相位编码梯度，以便充满一个层编码k空间，在另外一个重复时间TR内，保持射频脉冲不变，改变层编码梯度，得到另外一个层编码的k空间；依次类推；直到采集完整个k空间数据。该脉冲序列首先施加一个90度选择性激励脉冲，同时在SL方向上施加对应当前子厚层的选层梯度，然后再发射一个a1度的选择性反转射频脉冲，同时在SL方向上施加对应当前子厚层的选层梯度，以及层编码梯度，并在PE方向上施加第一编码梯度，之后利用ADC进行数据采集。接着再发射一个a2度的选择性反转射频脉冲，同时在SL方向上施加对应当前子厚层的选层梯度，以及层编码梯度，并在PE方向上施加第二编码梯度，之后利用ADC进行数据采集；依次类推；直到采集完整个k空间的数据。
在成像过程中，为了克服片层变形，在相位编码时，通常需要在子厚层片层方向的两侧按照事先确定的扩展因子进行扩展，以得到大于激发厚度(Excited Thickness)的片层编码厚度(Slice Encoded Thickness)，对该编码厚度对应的片层厚度进行编码。如图1c所示，图1c的中间填充区域对应的厚度TH为当前子厚层的激发厚度，图1c的整个区域对应的厚度STH为当前子厚层的片层编码厚度。其中，激发厚度通常等于所对应的子厚层的厚度。其中，对应每个子厚层的扩展因子通常是相同的。
实际应用中，由于整形外科手术以及其他急救手术，为了固定或替换关节或其他生命组织，会在生命体内植入金属嵌入体(MI，Metal Implant)。金属嵌入体的存在会引起外在磁场的磁场不均匀性，从而引起图像的几何畸变。对应每个子厚层来说，该几何畸变主要体现在被激发子厚层的片层变形上，且随着被激发子厚层与金属嵌入体的距离不同，对应该被激发子厚层的片层变形便不同。如图2所示的子厚层与金属嵌入体的位置关系示意图，离金属嵌入体MI较近的第n个子厚层，其片层变形要比离金属嵌入体MI远的第m个子厚层的片层变形大。
此外，不同类型的金属嵌入体引起的被激发子厚层的片层变形也不同。对每个子厚层均采用相同的扩展因子进行编码厚度扩展的话，无法充分获取各激发子厚层的片层变形引起的图像数据，进而无法在图像重建阶段充分恢复变形图像。
发明内容
有鉴于此，本发明一方面提出了一种磁共振成像方法，另一方面提出了一种磁共振成像装置，用以充分获得并恢复变形图像，进一步提高成像质量。
根据本发明一实施例提供的磁共振成像方法，包括：
将成像区域的当前厚层划分为初始数目的检测子厚层，根据预定的初始扩展因子对各个检测子厚层进行编码厚度扩展；
利用第一快速自旋回波序列对扩展后的每个检测子厚层进行变形检测，并根据变形检测结果，确定当前厚层的各成像子厚层的位置及对应各成像子厚层的扩展因子；其中，所述第一快速自旋回波序列的读出梯度施加在选层梯度方向上；
根据所确定的各成像子厚层的位置及对应的扩展因子，对成像区域当前厚层的各个成像子厚层进行编码厚度扩展；
利用第二快速自旋回波序列对扩展后的各个成像子厚层进行成像扫描。
可选地，所述利用第一快速自旋回波序列对扩展后的每个检测子厚层进行变形检测，并根据变形检测结果，确定所述当前厚层的各成像子厚层的位置及对应各成像子厚层的扩展因子包括：
利用第一快速自旋回波序列对扩展后的当前检测子厚层进行变形检测，得到片层变形Δ；
根据关系式Δ＝Δ1-Δ2，
Figure BDA0000127003820000031
和
Figure BDA0000127003820000032
得到对应该检测子厚层的扩展因子其中，Δ1为激发变形，Δ2为读出梯度变形，GSro为施加在选层梯度方向上的读出梯度的幅值，GSSS为选层梯度的幅值，a为根据激发厚度及施加的读出梯度所覆盖的成像区域大小及选层梯度方向的读出梯度的分辨率大小所确定的系数，TH为激发厚度；
将当前厚层各检测子厚层所对应的位置作为当前厚层的各成像子厚层的位置，将得到的各检测子厚层的扩展因子作为其对应的成像子厚层的扩展因子。
可选地，所述利用第一快速自旋回波序列对扩展后的每个检测子厚层进行变形检测，并根据变形检测结果，确定所述当前厚层的各成像子厚层的位置及对应各成像子厚层的扩展因子包括：
A、利用第一快速自旋回波序列对扩展后的当前检测子厚层进行变形检测，得到片层变形Δ；
B、根据关系式Δ＝Δ1-Δ2，
Figure BDA0000127003820000034
和得到对应该检测子厚层的扩展因子
Figure BDA0000127003820000041
其中，Δ1为激发变形，Δ2为读出梯度变形，GSro为施加在选层梯度方向上的读出梯度的幅值，GSSS为选层梯度的幅值，a为根据激发厚度及施加的读出梯度所覆盖的成像区域大小及选层梯度方向的读出梯度分辨率大小所确定的系数，TH为激发厚度；
C、保持各检测子厚层的编码厚度不变，根据得到的对应各检测子厚层的扩展因子，对各检测子厚层的激发厚度进行调整，根据调整后的各检测子厚层的激发厚度，调整当前厚层的检测子厚层的当前数目以及各检测子厚层对应的位置；
D、若所述当前数目等于所述初始数目，则将重新确定的当前厚层各检测子厚层所对应的位置作为当前厚层的各成像子厚层的位置，将得到的各检测子厚层的扩展因子作为其对应的成像子厚层的扩展因子；否则，将所述当前数目作为初始数目，根据所述重新确定的当前厚层各检测子厚层所对应的位置，将当前厚层划分为初始数目的检测子厚层，根据预定的初始扩展因子对新增的各个检测子厚层进行编码厚度扩展，根据得到的各扩展因子对调整后的已有检测子厚层进行编码厚度扩展，并返回执行步骤A。
可选地，所述根据所确定的各成像子厚层的位置及对应的扩展因子，对成像区域当前厚层的各个成像子厚层进行编码厚度扩展包括：
对每个成像子厚层，根据所述成像子厚层对应的扩展因子，在所述成像子厚层选层方向的两侧进行对称扩展；或者，
对每个成像子厚层，根据所述成像子厚层对应的扩展因子及对应所述扩展因子的激发变形方向，在所述成像子厚层选层方向的两侧进行非对称扩展。
可选地，所述第一快速自旋回波序列为一维或二维快速自旋回波序列。
可选地，所述第二快速自旋回波序列为二维或三维快速自旋回波序列。
根据本发明另一实施例提供的一种磁共振成像装置，包括：
一个变形检测模块，用于将成像区域的当前厚层划分为初始数目的检测子厚层，根据预定的初始扩展因子对各个检测子厚层进行编码厚度扩展，利用第一快速自旋回波序列对扩展后的每个检测子厚层进行变形检测，并根据变形检测结果，确定当前厚层的各成像子厚层的位置及对应各成像子厚层的扩展因子；其中，所述第一快速自旋回波序列的读出梯度施加在选层梯度方向上；
一个成像扫描模块，用于根据所述变形检测模块确定的各成像子厚层的位置及对应各成像子厚层的扩展因子，对成像区域当前厚层的各个成像子厚层进行编码厚度扩展，并利用第二快速自旋回波序列对扩展后的各个成像子厚层进行成像扫描。
可选地，所述变形检测模块包括：
一个第一子厚层划分子模块，用于将成像区域的当前厚层划分为初始数目的检测子厚层，根据预定的初始扩展因子对各个检测子厚层进行编码厚度扩展；
一个第一片层变形检测子模块，用于对每个扩展后的检测子厚层，利用第一快速自旋回波序列对所述检测子厚层进行变形检测，得到片层变形Δ；
一个第一扩展因子计算子模块，用于根据关系式Δ＝Δ1-Δ2，
Figure BDA0000127003820000051
和
Figure BDA0000127003820000052
得到对应该检测子厚层的扩展因子
Figure BDA0000127003820000053
其中，Δ1为激发变形，Δ2为读出梯度变形，GSro为施加在选层梯度方向上的读出梯度的幅值，GSSS为选层梯度的幅值，a为根据激发厚度及施加的读出梯度所覆盖的成像区域大小及选层梯度方向的读出梯度分辨率大小所确定的系数，TH为激发厚度；
一个第一结果确定子模块，用于将当前厚层各检测子厚层所对应的位置作为当前厚层的各成像子厚层的位置，将得到的各检测子厚层的扩展因子作为其对应的成像子厚层的扩展因子。
可选地，所述变形检测模块包括：
一个第二子厚层划分子模块，用于将成像区域的当前厚层划分为初始数目的检测子厚层，根据预定的初始扩展因子对各个检测子厚层进行编码厚度扩展；
一个第二片层变形检测子模块，用于对每个扩展后的检测子厚层，利用第一快速自旋回波序列对所述检测子厚层进行变形检测，得到片层变形Δ；
一个第二扩展因子计算子模块，用于根据关系式Δ＝Δ1-Δ2，
Figure BDA0000127003820000054
和得到对应该检测子厚层的扩展因子
Figure BDA0000127003820000056
其中，Δ1为激发变形，Δ2为读出梯度变形，GSro为施加在选层梯度方向上的读出梯度的幅值，GSSS为选层梯度的幅值，a为根据激发厚度及施加的读出梯度所覆盖的成像区域大小及选层梯度方向的读出梯度分辨率大小所确定的系数，TH为激发厚度；
一个子厚层调整子模块，用于保持各检测子厚层的编码厚度不变，根据得到的对应各检测子厚层的扩展因子，对各检测子厚层的激发厚度进行调整，根据调整后的各检测子厚层的激发厚度，调整当前厚层的检测子厚层的当前数目以及各检测子厚层对应的位置；
一个第二结果确定子模块，用于在所述当前数目等于所述初始数目时，将重新确定的当前厚层各检测子厚层所对应的位置作为当前厚层的各成像子厚层的位置，将得到的各检测子厚层的扩展因子作为其对应的成像子厚层的扩展因子；否则，将所述当前数目作为初始数目，根据所述重新确定的当前厚层各检测子厚层所对应的位置，将成像区域的当前厚层划分为当前数目的检测子厚层，根据预定的初始扩展因子对新增的各个检测子厚层进行编码厚度扩展，根据得到的各扩展因子对调整后的已有检测子厚层进行编码厚度扩展，并通知片层变形检测模块对当前划分的检测子厚层进行片层检测。
可选地，所述成像扫描模块包括：一个第一扩展子模块和一个成像扫描子模块；或者包括：一个第二扩展子模块和一个成像扫描子模块；
所述第一扩展子模块用于对每个成像子厚层，根据所述成像子厚层对应的扩展因子，在所述成像子厚层选层方向的两侧进行对称扩展；
所述第二扩展子模块用于对每个成像子厚层，根据所述成像子厚层对应的扩展因子及对应所述扩展因子的激发变形方向，在所述成像子厚层选层方向的两侧进行非对称扩展；
所述成像扫描子模块，用于利用第二快速自旋回波序列对扩展后的各个成像子厚层进行成像扫描。
从上述方案中可以看出，由于本发明实施例中在对成像区域的当前厚层进行成像扫描之前，首先将其划分为多个检测子厚层，然后对各个检测子厚层进行变形检测，以最终得到对应当前厚层每个编码子厚层的扩展因子，之后利用各编码子厚层对应的扩展因子有针对性的对各编码子厚层进行编码厚度扩展及成像扫描，从而可以充分获得并恢复变形图像。
进一步地，在对每个成像子厚层利用其对应的扩展因子进行编码厚度扩展时，可根据变形检测时对应的激发变形方向，在所述成像子厚层选层方向的两侧进行非对称扩展，从而确保能够充分获取并恢复变形图像，进一步提高成像质量。
附图说明
下面将通过参照附图详细描述本发明的优选实施例，使本领域的普通技术人员更清楚本发明的上述及其它特征和优点，附图中：
图1a至图1c为现有的一种基于3D快速自旋回波序列的多厚层图像编码的示意图。其中，图1a为子厚层划分示意图；图1b为对子厚层的部分编码示意图；图1c为每个子厚层的激发层厚与扩展层厚的关系示意图。
图2为子厚层与金属嵌入体的位置关系示意图。
图3为本发明实施例中磁共振成像方法的示例性流程图。
图4为本发明实施例中变形检测时的一个片层编码步骤的示意图。
图5a至图5c为本发明实施例中片层变形及其对应的激发变形和读出梯度变形的示意图。其中，图5a为片层变形示意图；图5b为激发变形示意图；图5c为读出梯度变形示意图。
图6a和图6b为本发明实施例中保持激发厚度不变时，不同子厚层对应的编码厚度示意图。其中，图6a为离金属嵌入体较近的子厚层对应的编码厚度示意图；图6b为离金属嵌入体较远的子厚层对应的编码厚度示意图。
图7a和图7b为本发明实施例中保持编码厚度不变时，不同子厚层对应的激发厚度示意图。其中，图7a为离金属嵌入体较近的子厚层对应的激发厚度示意图；图7b为离金属嵌入体较远的子厚层对应的激发厚度示意图。
图8a和图8b为本发明实施例中利用扩展因子对子厚层进行编码厚度扩展的方法示意图。其中，图8a为对子厚层进行对称扩展的示意图；图8b为对子厚层进行不对称扩展的示意图。
图9为本发明实施例中磁共振成像装置的示例性结构图。
图10为本发明实施例中变形检测模块的一个结构示意图。
图11为本发明实施例中变形检测模块的又一个结构示意图。
图12为本发明实施例中成像扫描模块的一个结构示意图。
图13为本发明实施例中成像扫描模块的又一个结构示意图。
图中，附图标记如下：
SD-片层方向  TH-激发厚度  STH-编码厚度
RF-射频脉冲  SL-选层梯度  PE-编码梯度  RO-读出梯度  ADC-数据采集模块
m-第m个子厚层  n-第n个子厚层
DD-变形方向  Δ-片层变形  Δ1-激发变形  Δ2-读出梯度变形
301-子厚层划分  302-变形检测  303-编码扩展  304-成像扫描
901-变形检测模块  902-成像扫描模块
1001-第一子厚层划分子模块  1002-第一片层变形检测子模块  1003-第一扩展因子计算子模块  1004-第一结果确定子模块
1101-第二子厚层划分子模块  1102-第二片层变形检测子模块  1103-第二扩展因子计算子模块  1104-子厚层调整子模块  1105-第二结果确定子模块
1201-第一扩展子模块  1202-第一成像扫描子模块
1301-第二扩展子模块  1302-第二成像扫描子模块
具体实施方式
本发明实施例中，考虑到随着被激发子厚层与金属嵌入体的距离不同，对应该被激发子厚层的片层变形便不同，并且不同类型的金属嵌入体引起的被激发子厚层的片层变形也不同，为了充分获得并恢复变形图像，在对成像区域的当前厚层进行成像扫描之前，首先对其各个子厚层进行变形检测，以得到对应每个子厚层的片层变形值，进而根据该片层变形值得到对应该子厚层的合适扩展因子，之后利用各子厚层对应的扩展因子有针对性的进行编码厚度扩展。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举实施例对本发明进一步详细说明。
图3为本发明实施例中磁共振成像方法的示例性流程图。如图3所示，该方法包括如下步骤：
步骤301，将成像区域的当前厚层划分为初始数目的检测子厚层，根据预定的初始扩展因子对各个检测子厚层进行编码厚度扩展。
本步骤的具体实现过程可与现有技术中成像扫描时的子厚层划分及编码厚度扩展过程一致。或者，本步骤中的初始数目及初始扩展因子也可根据经验值或仿真值等确定。
步骤302，利用第一快速自旋回波序列对扩展后的每个检测子厚层进行变形检测，根据变形检测结果，确定当前厚层的各成像子厚层的位置及对应各成像子厚层的扩展因子。
本实施例中，第一快速自旋回波序列的读出梯度是施加在选层梯度方向上而非读出梯度方向上的。如图4所示，图4示出了本实施例中变形检测时的一个片层编码步骤的示意图。可见，该脉冲序列首先施加一个90度选择性激励脉冲，同时在SL方向上施加对应当前子厚层的选层梯度以及一个预散相梯度，然后再发射一个a1度的选择性反转射频脉冲，同时在SL方向上施加对应当前子厚层的选层梯度，以及一个读出梯度，并在PE方向上施加第一编码梯度，之后利用ADC进行数据采集。接着再发射一个a2度的选择性反转射频脉冲，同时在SL方向上施加对应当前子厚层的选层梯度，以及一个读出梯度，并在PE方向上施加第二编码梯度，之后利用ADC进行数据采集；依次类推；直到采集完整个k空间的数据。可见，该序列中，将读出梯度从RO方向上移到了SL方向上，因此是一个二维的快速自旋回波序列。实际应用中，也可选用一维的自旋回波序列进行各子厚层的变形检测，例如，在图4所示的序列中去掉PE方向的编码梯度即可变为一维的快速自旋回波序列。
具体实现时，本步骤可有多种具体实现方式，下面列举其中两种实现方式：
第一种：根据变形检测结果调整编码厚度。具体可包括：
1)利用第一快速自旋回波序列对扩展后的当前检测子厚层进行变形检测，得到片层变形Δ。
本步骤1)中，利用第一快速自旋回波序列对扩展后的当前检测子厚层进行变形检测时，可测量出片层变形Δ，如图5a所示。图5a至图5c为本发明实施例中片层变形及其对应的激发变形和读出梯度变形的示意图。该片层变形Δ实际上包含两部分的变形信息，即如图5b所示的激发变形Δ1和如图5c所示的读出梯度变形Δ2，且三者满足关系式Δ＝Δ1-Δ2。其中，激发变形Δ1和读出梯度变形Δ2的变形方向是不同的，并且二者通常也无法直接得到。
2)根据关系式Δ＝Δ1-Δ2，
Figure BDA0000127003820000091
和
Figure BDA0000127003820000092
得到对应该检测子厚层的扩展因子
Figure BDA0000127003820000093
其中，GSro为施加在选层梯度方向上的读出梯度的幅值，GSSS为选层梯度的幅值，a为根据激发厚度及施加的读出梯度所覆盖的成像区域大小及选层梯度方向的读出梯度分辨率大小所确定的系数，TH为激发厚度，f为扩展因子。
上述施加在选层梯度方向上的读出梯度的幅值GSro、选层梯度的幅值GSSS、系数a及激发厚度TH均可以预先得到。
3)将当前厚层各检测子厚层所对应的位置作为当前厚层的各成像子厚层的位置，将得到的各检测子厚层的扩展因子作为其对应的成像子厚层的扩展因子。
该具体实现方式中，主要是保持子厚层的数目及其激发厚度不变，即成像扫描时对当前厚层的子厚层划分情况与变形检测时的子厚层划分情况相同，只是在后续步骤303中对每个编码子厚层进行编码厚度扩展时，根据各编码子厚层对应的不同扩展因子进行分别扩展，使得成像扫描时各子厚层的编码厚度不同于变形检测时各子厚层的编码厚度。图6a和图6b为本发明实施例中保持激发厚度不变时，不同子厚层对应的编码厚度示意图。如图6a所示，离金属嵌入体MI较近的第n个子厚层由于片层变形较大，因此对应的扩展因子便比较大，当对其利用该扩展因子进行编码厚度扩展时，便得到一个较大的编码厚度。如图6b所示，离金属嵌入体MI较远的第m个子厚层由于片层变形较小，因此对应的扩展因子便比较小，当对其利用该扩展因子进行编码厚度扩展时，便得到一个较小的编码厚度。
第二种：根据变形检测结果调整激发厚度。具体可包括：
A、利用第一快速自旋回波序列对扩展后的当前检测子厚层进行变形检测，得到片层变形Δ。
B、根据关系式Δ＝Δ1-Δ2，
Figure BDA0000127003820000101
和
Figure BDA0000127003820000102
得到对应该检测子厚层的扩展因子
Figure BDA0000127003820000103
其中，Δ1为激发变形，Δ2为读出梯度变形，GSro为施加在选层梯度方向上的读出梯度的幅值，GSSS为选层梯度的幅值，a为根据激发厚度及施加的读出梯度所覆盖的成像区域大小及选层梯度方向的读出梯度分辨率大小所确定的系数，TH为激发厚度。
C、保持各检测子厚层的编码厚度不变，根据得到的对应各检测子厚层的扩展因子，对各检测子厚层的激发厚度进行调整，根据调整后的各检测子厚层的激发厚度，调整当前厚层的检测子厚层的当前数目以及各检测子厚层对应的位置。
实际应用中，编码厚度通常对应一定的片层编码步骤，保持各检测子厚层的编码厚度不变就相当于保持各检测子厚层的编码总步骤不变，此时为了充分获取并恢复变形图像，可按照如下关系式Thj＝Nj/fj确定调整后的激发厚度THj。其中，Nj为第j个检测子厚层的编码总步骤，fj为对应第j个检测子厚层的扩展因子，THj为第j个检测子厚层调整后的激发厚度。图7a和图7b为本发明实施例中保持编码厚度不变时，不同子厚层对应的激发厚度示意图。如图7a所示，离金属嵌入体MI较近的第n个子厚层由于片层变形较大，因此对应的扩展因子便比较大，当保持编码厚度不变，对其利用该扩展因子进行激发厚度调整时，便得到一个较小的激发厚度。如图7b所示，离金属嵌入体MI较远的第m个子厚层由于片层变形较小，因此对应的扩展因子便比较小，当保持编码厚度不变，对其利用该扩展因子进行激发厚度调整时，便得到一个较大的激发厚度。
由于激发厚度等于检测子厚层的厚度，因此激发厚度调整后，检测子厚层的厚度及位置也会相应变化，这样一来当前厚层的检测子厚层划分情况就会改变，还有可能需要增加新的检测子厚层，相应地，检测子厚层的数目也有可能会改变。
D、判断所述当前数目是否等于所述初始数目？若等于，则执行步骤E；否则，执行步骤F。
若当前数目等于所述初始数目，则扩展因子的数量与当前调整后的子厚层的数量是一致的，此时可执行步骤E；否则，扩展因子的数量与当前调整后的子厚层的数量是不一致的，需要重新进行变形检测，以使二者数量一致。
E、将重新确定的当前厚层各检测子厚层所对应的位置作为当前厚层的各成像子厚层的位置，将得到的各检测子厚层的扩展因子作为其对应的成像子厚层的扩展因子。
F、将所述当前数目作为初始数目，根据所述重新确定的当前厚层各检测子厚层所对应的位置，将所述当前厚层划分为初始数目的检测子厚层，根据预定的初始扩展因子对新增的各个检测子厚层进行编码厚度扩展，根据得到的各扩展因子对调整后的已有检测子厚层进行编码厚度扩展，并返回执行步骤A。
步骤303，根据所确定的各成像子厚层的位置及对应的扩展因子，对成像区域当前厚层的各个成像子厚层进行编码厚度扩展。
本步骤中，对每个成像子厚层，利用其对应的扩展因子对其进行编码厚度扩展。由于不同的片层变形对应不同的扩展因子，因此各子厚层可根据实际需要扩展不同的编码厚度，从而充分获取并恢复变形图像。
实际应用中，对每个成像子厚层利用其对应的扩展因子对其进行编码厚度扩展时，可在所述成像子厚层选层方向的两侧进行对称扩展或不对称扩展。例如，可根据在变形检测时对应各扩展因子的激发变形方向，在激发变形方向侧进行较大扩展，而在另一侧进行较小扩展，两侧的具体扩展比例可根据变形检测的具体结果确定。图8a和图8b为本发明实施例中利用扩展因子对子厚层进行编码厚度扩展的方法示意图。其中，图8a为对子厚层进行对称扩展的示意图；图8b为对子厚层进行不对称扩展的示意图。
步骤304，利用第二快速自旋回波序列对扩展后的各个成像子厚层进行成像扫描。
本步骤中，第二快速自旋回波序列可以为二维快速自旋回波序列，也可以为三维快速自旋回波序列。
图9为本发明实施例中磁共振成像装置的示例性结构图。如图9所示，该磁共振成像装置包括：一个变形检测模块901和一个成像扫描模块902。
其中，变形检测模块901用于将成像区域的当前厚层划分为初始数目的检测子厚层，根据预定的初始扩展因子对各个检测子厚层进行编码厚度扩展，利用第一快速自旋回波序列对扩展后的每个检测子厚层进行变形检测，根据变形检测结果，确定当前厚层的各成像子厚层的位置及对应各成像子厚层的扩展因子。本实施例中，所述第一快速自旋回波序列的读出梯度是施加在选层梯度方向上而非读出梯度方向上的。
成像扫描模块902用于根据所述变形检测模块确定的各成像子厚层的位置及对应各成像子厚层的扩展因子，对成像区域当前厚层的各个成像子厚层进行编码厚度扩展，并利用第二快速自旋回波序列对扩展后的各个成像子厚层进行成像扫描。
具体实现时，变形检测模块901可有多种具体实现形式。下面仅列举其中两种实现形式。
图10为本实施例中变形检测模块的一个结构示意图。如图10所示，该变形检测模块包括：一个第一子厚层划分子模块1001、一个第一片层变形检测子模块1002、一个第一扩展因子计算子模块1003和一个第一结果确定子模块1004。
其中，第一子厚层划分子模块1001用于将成像区域的当前厚层划分为初始数目的检测子厚层，根据预定的初始扩展因子对各个检测子厚层进行编码厚度扩展。
第一片层变形检测子模块1002用于对每个扩展后的检测子厚层，利用第一快速自旋回波序列对所述检测子厚层进行变形检测，得到片层变形Δ。
第一扩展因子计算子模块1003用于根据关系式Δ＝Δ1-Δ2，
Figure BDA0000127003820000121
和
Figure BDA0000127003820000122
得到对应该检测子厚层的扩展因子
Figure BDA0000127003820000123
其中，Δ1为激发变形，Δ2为读出梯度变形，GSro为施加在选层梯度方向上的读出梯度的幅值，GSSS为选层梯度的幅值，a为根据激发厚度及施加的读出梯度所覆盖的成像区域大小及选层梯度方向的读出梯度分辨率大小所确定的系数，TH为激发厚度。
第一结果确定子模块1004用于将当前厚层各检测子厚层所对应的位置作为当前厚层的各成像子厚层的位置，将得到的各检测子厚层的扩展因子作为其对应的成像子厚层的扩展因子。
图11为本实施例中变形检测模块的又一个结构示意图。如图11所示，该变形检测模块包括：一个第二子厚层划分子模块1101、一个第二片层变形检测子模块1102、一个第二扩展因子计算子模块1103、一个子厚层调整子模块1104和一个第二结果确定子模块1105。
其中，第二子厚层划分子模块1101用于将成像区域的当前厚层划分为初始数目的检测子厚层，根据预定的初始扩展因子对各个检测子厚层进行编码厚度扩展。
第二片层变形检测子模块1102用于对每个扩展后的检测子厚层，利用第一快速自旋回波序列对所述检测子厚层进行变形检测，得到片层变形Δ。
第二扩展因子计算子模块1103用于根据关系式Δ＝Δ1-Δ2，
Figure BDA0000127003820000131
和得到对应该检测子厚层的扩展因子
Figure BDA0000127003820000133
其中，Δ1为激发变形，Δ2为读出梯度变形，GSro为施加在选层梯度方向上的读出梯度的幅值，GSSS为选层梯度的幅值，a为根据激发厚度及施加的读出梯度所覆盖的成像区域大小及选层梯度方向的读出梯度分辨率大小所确定的系数，TH为激发厚度。
子厚层调整子模块1104用于保持各检测子厚层的编码厚度不变，根据得到的对应各检测子厚层的扩展因子，对各检测子厚层的激发厚度进行调整，根据调整后的各检测子厚层的激发厚度，调整当前厚层的检测子厚层的当前数目以及各检测子厚层对应的位置。
第二结果确定子模块1105用于在所述当前数目等于所述初始数目时，将重新确定的当前厚层各检测子厚层所对应的位置作为当前厚层的各成像子厚层的位置，将得到的各检测子厚层的扩展因子作为其对应的成像子厚层的扩展因子；否则，将所述当前数目作为初始数目，根据所述重新确定的当前厚层各检测子厚层所对应的位置，将成像区域的当前厚层划分为当前数目的检测子厚层，根据预定的初始扩展因子对新增的各个检测子厚层进行编码厚度扩展，根据得到的各扩展因子对调整后的已有检测子厚层进行编码厚度扩展，并通知片层变形检测模块对当前划分的检测子厚层进行片层检测。
具体实现时，成像扫描模块902也可有多种具体实现形式。下面仅列举其中两种实现形式。
图12为本实施例中成像扫描模块的一个结构示意图。如图12所示，该成像扫描模块包括：一个第一扩展子模块1201和一个第一成像扫描子模块1202。
其中，第一扩展子模块1201用于对每个成像子厚层，根据所述成像子厚层对应的扩展因子，在所述成像子厚层选层方向的两侧进行对称扩展。
第一成像扫描子模块1202用于利用第二快速自旋回波序列对扩展后的各个成像子厚层进行成像扫描。
图13为本实施例中成像扫描模块的又一个结构示意图。如图13所示，该成像扫描模块包括：一个第二扩展子模块1301和一个第二成像扫描子模块1302。
其中，第二扩展子模块1301用于对每个成像子厚层，根据所述成像子厚层对应的扩展因子及对应所述扩展因子的激发变形方向，在所述成像子厚层选层方向的两侧进行非对称扩展。
第二成像扫描子模块1302用于利用第二快速自旋回波序列对扩展后的各个成像子厚层进行成像扫描。
本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。
本领域技术人员可以理解实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。
本发明实施例中的部分步骤，可以利用软件实现，相应的软件程序可以存储在可读取的存储介质中，如光盘或硬盘等。
本发明涉及磁共振成像技术领域，并公开了一种磁共振成像方法和一种磁共振成像装置。其中，磁共振成像方法包括：将成像区域的当前厚层划分为初始数目的检测子厚层，根据预定的初始扩展因子对各个检测子厚层进行编码厚度扩展；利用第一快速自旋回波序列对扩展后的每个检测子厚层进行变形检测，并确定当前厚层的各成像子厚层的位置及对应各成像子厚层的扩展因子，其中所述第一快速自旋回波序列的读出梯度施加在选层梯度方向上；根据所确定的各成像子厚层的位置及对应的扩展因子，对成像区域当前厚层的各个成像子厚层进行编码厚度扩展；利用第二快速自旋回波序列对扩展后的各个成像子厚层进行成像扫描。本发明可以充分获得并恢复变形图像。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种磁共振成像方法，包括：
将成像区域的当前厚层划分为初始数目的检测子厚层，根据预定的初始扩展因子对各个检测子厚层进行编码厚度扩展；
利用第一快速自旋回波序列对扩展后的每个检测子厚层进行变形检测，并根据变形检测结果，确定当前厚层的各成像子厚层的位置及对应各成像子厚层的扩展因子；其中，所述第一快速自旋回波序列的读出梯度施加在选层梯度方向上；
根据所确定的各成像子厚层的位置及对应的扩展因子，对成像区域当前厚层的各个成像子厚层进行编码厚度扩展；
利用第二快速自旋回波序列对扩展后的各个成像子厚层进行成像扫描。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用第一快速自旋回波序列对扩展后的每个检测子厚层进行变形检测，并根据变形检测结果，确定所述当前厚层的各成像子厚层的位置及对应各成像子厚层的扩展因子包括：
利用第一快速自旋回波序列对扩展后的当前检测子厚层进行变形检测，得到片层变形Δ；根据关系式Δ＝Δ1-Δ2，
Figure FDA0000127003810000011
和
Figure FDA0000127003810000012
得到对应该检测子厚层的扩展因子
Figure FDA0000127003810000013
其中，Δ1为激发变形，Δ2为读出梯度变形，GSro为施加在选层梯度方向上的读出梯度的幅值，GSSS为选层梯度的幅值，a为根据激发厚度及施加的读出梯度所覆盖的成像区域大小及选层梯度方向的读出梯度的分辨率大小所确定的系数，TH为激发厚度；
将当前厚层各检测子厚层所对应的位置作为当前厚层的各成像子厚层的位置，将得到的各检测子厚层的扩展因子作为其对应的成像子厚层的扩展因子。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用第一快速自旋回波序列对扩展后的每个检测子厚层进行变形检测，并根据变形检测结果，确定所述当前厚层的各成像子厚层的位置及对应各成像子厚层的扩展因子包括：
A、利用第一快速自旋回波序列对扩展后的当前检测子厚层进行变形检测，得到片层变形Δ；
B、根据关系式Δ＝Δ1-Δ2，
Figure FDA0000127003810000014
和
Figure FDA0000127003810000015
得到对应该检测子厚层的扩展因子
Figure FDA0000127003810000021
其中，Δ1为激发变形，Δ2为读出梯度变形，GSro为施加在选层梯度方向上的读出梯度的幅值，GSSS为选层梯度的幅值，a为根据激发厚度及施加的读出梯度所覆盖的成像区域大小及选层梯度方向的读出梯度分辨率大小所确定的系数，TH为激发厚度；
C、保持各检测子厚层的编码厚度不变，根据得到的对应各检测子厚层的扩展因子，对各检测子厚层的激发厚度进行调整，根据调整后的各检测子厚层的激发厚度，调整当前厚层的检测子厚层的当前数目以及各检测子厚层对应的位置；
D、若所述当前数目等于所述初始数目，则将重新确定的当前厚层各检测子厚层所对应的位置作为当前厚层的各成像子厚层的位置，将得到的各检测子厚层的扩展因子作为其对应的成像子厚层的扩展因子；否则，将所述当前数目作为初始数目，根据所述重新确定的当前厚层各检测子厚层所对应的位置，将当前厚层划分为初始数目的检测子厚层，根据预定的初始扩展因子对新增的各个检测子厚层进行编码厚度扩展，根据得到的各扩展因子对调整后的已有检测子厚层进行编码厚度扩展，并返回执行步骤A。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所确定的各成像子厚层的位置及对应的扩展因子，对成像区域当前厚层的各个成像子厚层进行编码厚度扩展包括：
对每个成像子厚层，根据所述成像子厚层对应的扩展因子，在所述成像子厚层选层方向的两侧进行对称扩展；或者，
对每个成像子厚层，根据所述成像子厚层对应的扩展因子及对应所述扩展因子的激发变形方向，在所述成像子厚层选层方向的两侧进行非对称扩展。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一快速自旋回波序列为一维或二维快速自旋回波序列。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述第二快速自旋回波序列为二维或三维快速自旋回波序列。
7.一种磁共振成像装置，包括：
一个变形检测模块，用于将成像区域的当前厚层划分为初始数目的检测子厚层，根据预定的初始扩展因子对各个检测子厚层进行编码厚度扩展，利用第一快速自旋回波序列对扩展后的每个检测子厚层进行变形检测，并根据变形检测结果，确定当前厚层的各成像子厚层的位置及对应各成像子厚层的扩展因子；其中，所述第一快速自旋回波序列的读出梯度施加在选层梯度方向上；
一个成像扫描模块，用于根据所述变形检测模块确定的各成像子厚层的位置及对应各成像子厚层的扩展因子，对成像区域当前厚层的各个成像子厚层进行编码厚度扩展，并利用第二快速自旋回波序列对扩展后的各个成像子厚层进行成像扫描。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述变形检测模块包括：
一个第一子厚层划分子模块，用于将成像区域的当前厚层划分为初始数目的检测子厚层，根据预定的初始扩展因子对各个检测子厚层进行编码厚度扩展；
一个第一片层变形检测子模块，用于对每个扩展后的检测子厚层，利用第一快速自旋回波序列对所述检测子厚层进行变形检测，得到片层变形Δ；
一个第一扩展因子计算子模块，用于根据关系式Δ＝Δ1-Δ2，和
Figure FDA0000127003810000032
得到对应该检测子厚层的扩展因子其中，Δ1为激发变形，Δ2为读出梯度变形，GSro为施加在选层梯度方向上的读出梯度的幅值，GSSS为选层梯度的幅值，a为根据激发厚度及施加的读出梯度所覆盖的成像区域大小及选层梯度方向的读出梯度分辨率大小所确定的系数，TH为激发厚度；
一个第一结果确定子模块，用于将当前厚层各检测子厚层所对应的位置作为当前厚层的各成像子厚层的位置，将得到的各检测子厚层的扩展因子作为其对应的成像子厚层的扩展因子。
9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述变形检测模块包括：
一个第二子厚层划分子模块，用于将成像区域的当前厚层划分为初始数目的检测子厚层，根据预定的初始扩展因子对各个检测子厚层进行编码厚度扩展；
一个第二片层变形检测子模块，用于对每个扩展后的检测子厚层，利用第一快速自旋回波序列对所述检测子厚层进行变形检测，得到片层变形Δ；
一个第二扩展因子计算子模块，用于根据关系式Δ＝Δ1-Δ2，
Figure FDA0000127003810000034
和
Figure FDA0000127003810000035
得到对应该检测子厚层的扩展因子
Figure FDA0000127003810000036
其中，Δ1为激发变形，Δ2为读出梯度变形，GSro为施加在选层梯度方向上的读出梯度的幅值，GSSS为选层梯度的幅值，a为根据激发厚度及施加的读出梯度所覆盖的成像区域大小及选层梯度方向的读出梯度分辨率大小所确定的系数，TH为激发厚度；
一个子厚层调整子模块，用于保持各检测子厚层的编码厚度不变，根据得到的对应各检测子厚层的扩展因子，对各检测子厚层的激发厚度进行调整，根据调整后的各检测子厚层的激发厚度，调整当前厚层的检测子厚层的当前数目以及各检测子厚层对应的位置；
一个第二结果确定子模块，用于在所述当前数目等于所述初始数目时，将重新确定的当前厚层各检测子厚层所对应的位置作为当前厚层的各成像子厚层的位置，将得到的各检测子厚层的扩展因子作为其对应的成像子厚层的扩展因子；否则，将所述当前数目作为初始数目，根据所述重新确定的当前厚层各检测子厚层所对应的位置，将成像区域的当前厚层划分为当前数目的检测子厚层，根据预定的初始扩展因子对新增的各个检测子厚层进行编码厚度扩展，根据得到的各扩展因子对调整后的已有检测子厚层进行编码厚度扩展，并通知片层变形检测模块对当前划分的检测子厚层进行片层检测。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的装置，其特征在于，所述成像扫描模块包括：一个第一扩展子模块和一个成像扫描子模块；或者包括：一个第二扩展子模块和一个成像扫描子模块；
所述第一扩展子模块用于对每个成像子厚层，根据所述成像子厚层对应的扩展因子，在所述成像子厚层选层方向的两侧进行对称扩展；
所述第二扩展子模块用于对每个成像子厚层，根据所述成像子厚层对应的扩展因子及对应所述扩展因子的激发变形方向，在所述成像子厚层选层方向的两侧进行非对称扩展；
所述成像扫描子模块，用于利用第二快速自旋回波序列对扩展后的各个成像子厚层进行成像扫描。
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