CN106232005B - 用于减小的视场磁共振成像的系统及方法 - Google Patents

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Abstract

用于减小的视场磁共振（MR）成像的方法包括使用磁共振成像系统的多个梯度线圈和至少一个RF线圈来施加脉冲序列。脉冲序列包括具有沿着切片选择轴线的多个旁瓣的二维（2D）回波平面RF激励脉冲和多频带RF重新聚焦脉冲。响应于脉冲序列的施加而采集MR数据，并且，基于MR数据而重建至少一个MR图像。然后，可以显示至少一个MR图像。

Description

用于减小的视场磁共振成像的系统及方法
发明领域
本发明一般涉及磁共振成像（MRI）系统，并且具体地，涉及用于减小的视场磁共振成像的系统及方法。
发明背景
磁共振成像（MRI）是在不使用X射线或其他电离辐射的情况下能够创建人体的内部的图片的医学成像模态。MRI使用强力磁体来创建强、均匀的静磁场（即，“主磁场”）。在人体或人体的一部分放置于主磁场中时，与组织水中的氢核相关联的核自旋变得极化。这意味着，与这些自旋相关联的磁矩沿着主磁场的方向优先地对准，导致沿着那个轴线（按照惯例，“z轴线”）的小的净组织磁化。MRI系统还包含被称为梯度线圈的组件，在电流施加至梯度线圈时，梯度线圈产生更小的振幅的在空间上变化的磁场。通常，梯度线圈设计成产生沿着z轴线对准并且沿着z轴线、y轴线或x轴线之一随着位置而在振幅上线性地变化的磁场分量。梯度线圈的作用是要沿着单个轴线创建磁场强度上的小的斜变，并且沿着单个轴线附随地创建核自旋的共振频率上的小的斜变。具有正交轴线的三个梯度线圈用来通过创建身体中的每个位置处的签名共振频率而对MR信号“在空间上进行编码”。射频（RF）线圈用来创建处于或接近于氢核的共振频率的RF能量的脉冲。RF线圈用来以控制的方式将能量添加到核自旋系统。在核自旋然后弛豫回到其静能状态时，核自旋以RF信号的形式放弃能量。由MRI系统检测到该信号，并且使用计算机和已知的重建算法来将该信号变换成图像。
可以根据被称为“脉冲序列”的已知的算法而通过将电流施加至梯度及RF线圈来创建MR图像。脉冲序列的选择确定合成图像中的不同的组织类型的相对的外观。组织的各种性质可以用来创建具有不同的组织之间的期望对比度的图像。针对各种应用而开发了许多特定的技术来采集MR图像。为了减少执行MR检查所要求的时间，开发了许可大量的数据的极其迅速的采集的脉冲序列。时间减少对采集高分辨率图像以及抑制运动效应和减少患者在检查过程中的不适感是特别重要的。通过被称为回波平面成像（EPI）的技术而获得了采集时间中的显著的减少。在EPI中，将双极梯度波形同时地与回波链（train）采集一起使用。通常通过小的尖头(blip)的梯度脉冲对回波链中的每个回波个别进行相位编码，以产生k-空间数据线。在这情况下，能够在单个激励中采集多个k-空间线。在单个激励中采集的k-空间线能够用来使用被称为“单次激发EPI”的技术来重建图像。
在某些临床应用中，期望采集“扩散加权的”图像，其中，使相对于其他组织具有更高或更低的水自扩散特性的组织显得突出。通常，排除重新聚焦RF脉冲不予考虑，使用一对大梯度脉冲来实现扩散加权。扩散加权梯度使MR信号对水分子的扩散敏感，水分子的扩散随后能够用作区分不同的组织的对比机制。已将扩散加权成像与EPI技术（DW-EPI）组合，并且使用诸如单次激发回波平面成像（ss-EPI）的单次激发序列来执行许多临床扩散加权成像应用。例如，在例行临床MR扫描中，越来越多地采取扩散加权成像（DWI），以评估组织显微结构的生长或退化。
开发了减小的视场（rFOV）方法作为实现具有易于敏感性的解剖体中的可接受的成像畸变的单次激发回波平面（ss-EPI）扩散加权成像（DWI）的方式，并且作为用于高分辨率DWI的使能器。具有沿着切片选择轴线的尖头的梯度的二维（2D）空间上选择的回波平面（EP）RF激励脉冲可以用来通过在相位视场方向上通过激励有限的程度而实现减小的视场。这种rFOV激励还能够对于具有诸如快速自旋回波的延长的回波链的其他序列是有益的。然而，关于这种方法的一个挑战是每采集所提供的有限的切片覆盖。关于例如可能与RF激励轮廓的周期的旁瓣位置重叠的切片位置中的部分饱和的问题将切片覆盖限制于能够容纳于RF激励轮廓的周期的旁瓣之间的距离内的切片的数量。在诸如脊骨或胸部的轴向DWI的许多应用中，这不提供足够的覆盖。
提供通过使用多频带RF重新聚焦脉冲而增大切片覆盖的用于减小的视场MR成像的系统及方法将会是期望的。诸如平行成像的重建技术可以应用于利用同时地采集的切片位置之间的线圈灵敏度差异来对来自同时地采集的切片的信号进行分析。
发明简述
根据实施例，磁共振（MR）成像系统包括：共振组合件，包括磁体、多个梯度线圈以及至少一个射频（RF）线圈；RF收发器系统，与至少一个RF线圈耦合，并且配置成从至少一个RF线圈接收MR数据；以及控制器，与共振组合件和RF收发器系统耦合，并且被编程以：使用多个梯度线圈和至少一个RF线圈来施加脉冲序列，脉冲序列包括具有沿着切片选择轴线的多个旁瓣的二维（2D）回波平面RF激励脉冲和多频带RF重新聚焦脉冲；响应于脉冲序列的施加而采集MR数据，其中，MR数据与多个切片位置相对应；基于MR数据，针对每个切片位置而重建减小的视场MR图像；并且显示MR图像。
根据另一个实施例，用于减小的视场磁共振（MR）成像的方法包括：使用多个梯度线圈和至少一个RF线圈来施加脉冲序列，脉冲序列包括具有沿着切片选择轴线的多个旁瓣的二维（2D）回波平面RF激励脉冲和多频带RF重新聚焦脉冲；响应于脉冲序列的施加而采集MR数据，其中，MR数据与多个切片位置相对应；基于MR数据，针对每个切片位置而重建减小的视场MR图像；以及显示MR图像。
根据另一个实施例，具有用于执行用于减小的视场磁共振（MR）成像的方法的计算机可运行指令的非暂时性计算机可读存储媒介包括：用于使用多个梯度线圈和至少一个RF线圈来施加脉冲序列的程序代码，脉冲序列包括具有沿着切片选择轴线的多个旁瓣的二维（2D）回波平面RF激励脉冲和多频带RF重新聚焦脉冲；用于响应于脉冲序列的施加而采集MR数据的程序代码，其中，MR数据与多个切片位置相对应；用于基于MR数据而针对每个切片位置而重建减小的视场MR图像的程序代码；以及用于显示MR图像的程序代码。
附图说明
从结合附图进行的下面的详细描述，将变得更全面理解本发明，其中，参考数字指相似部件，其中：
图1是根据实施例的示范性的磁共振成像（MRI）系统的示意框图；
图2是根据实施例的示范性的扩散加权回波平面成像（DW-EPI）脉冲序列的图解表示；
图3图示根据实施例的示范性的2D回波平面RF激励脉冲和与2D回波平面RF激励脉冲一起做完（play out）的梯度；
图4图示根据实施例的示范性的多频带RF重新聚焦脉冲；
图5图示根据实施例的用于减小的视场MR成像的方法；
图6A图示根据实施例的对象的三个切片位置处的示范性的减小的视场图解指示；以及
图6B图示根据实施例的图6A中所示出的切片位置的示范性的减小的视场图像。
具体实施方式
图1是根据实施例的示范性的磁共振成像（MRI）系统的示意框图。MRI系统10的操作从操作员控制台12控制，操作员控制台12包括键盘或其他输入装置13、控制面板14以及显示器16。控制台12通过链路18而与计算机系统20通信，并且为操作员提供规定MRI扫描、显示合成图像、对图像执行图像处理并且将数据及图像存档的界面。计算机系统20包括一些模块，这些模块经过例如比如通过使用后板20a而提供的电连接装置和/或数据连接装置而彼此通信。数据连接装置可以是直接有线链路，或可以是光纤连接装置或无线通信链路等。计算机系统20的模块包括图像处理器模块22、CPU模块24以及存储器模块26，存储器模块26可以包括用于存储图像数据阵列的帧缓存器。在备选的实施例中，图像处理器模块22可以由CPU模块24上的图像处理功能性代替。计算机系统20与档案媒体装置、永久或后备存储器存储装置或网络。计算机系统20还可以通过链路34而与单独的系统控制计算机32通信。输入装置13能够包括鼠标、操纵杆、键盘、轨迹球、触摸激活屏、光棒、语音控制或任何类似的或等效的输入装置，并且可以用于交互式几何结构指示。
系统控制计算机32包括一组模块，这组模块经由电连接和/或数据连接32a而彼此通信。数据连接32a可以是直接有线链接，或可以是光纤连接或无线通信链接等。在备选的实施例中，计算机系统20和系统控制计算机32的模块可以在相同计算机系统或多个计算机系统上实现。系统控制计算机32的模块包括CPU模块36和脉冲发生器模块38，脉冲发生器模块38通过通信链路40而与操作员控制台12连接。脉冲发生器模块38可以备选地集成到扫描仪设备（例如，共振组合件52）中。系统控制计算机32正是通过链路40接收来自操作员的指示要执行的扫描序列的命令。通过发送描述要产生的脉冲序列以及RF脉冲的定时、强度和形状且数据采集窗口的定时和长度的指令、命令和/或请求，脉冲发生器模块38操作做完（即，执行）预期的脉冲序列的系统组件。脉冲发生器模块38与梯度放大器系统42连接，并且产生被称为梯度波形的数据，这些数据对要在扫描的期间使用的梯度脉冲的定时和形状进行控制。脉冲发生器模块38还可以从生理采集控制器44接收患者数据，生理采集控制器44接收来自与患者连接的许多不同的传感器的信号，例如来自附连到患者的电极的ECG信号。脉冲发生器模块38与扫描室接口电路46连接，扫描室接口电路46接收与患者和磁体系统的状况相关联的来自各种传感器的信号。患者定位系统48还正是通过扫描室接口电路46接收命令，以将患者工作台移动至预期的位置用于扫描。
由脉冲发生器模块38所产生的梯度波形施加于梯度放大器系统42，梯度放大器系统42由Gx放大器、Gy放大器和Gz放大器组成。每个梯度放大器都激励通常标示为50的梯度线圈组合件中的对应的物理梯度线圈以产生磁场梯度脉冲，磁场梯度脉冲用于对所采集的信号进行空间编码。梯度线圈组合件50形成共振组合件52的一部分，共振组合件52包括具有超导主线圈54的极化超导磁体。共振组合件52可以包括整体（whole-body）RF线圈56、表面或平行成像线圈76或两者。RF线圈组合件的线圈56、76可以配置用于传送和接收，或者用于仅传送或仅接收。患者或成像受检者70可以定位在共振组合件52的圆柱形患者成像体积72内。系统控制计算机32中的收发器模块58产生脉冲，这些脉冲通过RF放大器60而放大，并且通过传送/接收开关62与RF线圈56、76耦合。合成的由患者中的激励核发射的信号可以由相同RF线圈56感测，并且通过传送/接收开关62与前置放大器64耦合。备选地，由激励核所发射的信号可以由诸如平行或表面线圈76的单独的接收线圈感测。在收发器58的接收器部分中，将所放大的MR信号解调、滤波并且数字化。传送/接收开关62由来自脉冲发生器模块38的信号控制，以在传送模式期间，将RF放大器60与RF线圈56电连接，并且在接收模式期间，将前置放大器64与RF线圈56连接。传送/接收开关62还能够使单独的RF线圈（例如，平行或表面线圈76）在传送或接收模式中能够被使用。
由RF线圈56或平行或表面线圈76感测的MR信号通过收发器模块58来数字化，并且传递至系统控制计算机32中的存储器模块66。通常，与MR信号对应的数据的帧暂时存储于存储器模块66中，直到随后对它们进行转换以创建图像为止。阵列处理器68使用已知的转换方法，最常用地是傅立叶变换，以从MR信号创建图像。这些图像通过链路34传递到计算机系统20，其中，它存储于存储器中。响应于命令从操作员控制台12接收，该图像数据可以存档于长期存储装置中，或它可以由图像处理器22进一步处理，并且输送至操作员控制台12，以及在显示器16上呈现。
图2图示根据实施例的示范性的扩散加权回波平面成像（DW-EPI）脉冲序列。可以在诸如例如图1中所示出的MRI系统10的MRI系统上执行脉冲序列200。图2包括RF轴线202、读出或频率编码梯度轴线218（例如，x轴线）、相位编码梯度轴线226（例如，y轴线）以及切片选择梯度轴线208（例如，z轴线）。脉冲序列200配置为单次激发扩散加权自旋回波EPI序列。产生90°RF激励脉冲204以在感兴趣的区域和材料中生成横向磁化。RF激励脉冲204连同切片选择梯度210一起合作，以便在多个成像切片中产生横向磁化。
在存在切片选择梯度脉冲216的情况下，产生180°RF重新聚焦脉冲206，以使横向磁化重新聚焦并且产生自旋回波。通过沿着切片选择轴线208、读出（或频率编码）轴线218以及相位编码轴线226施加扩散梯度来提供扩散加权。沿着切片选择轴线208，在RF重新聚焦脉冲206之前，产生第一扩散梯度212，并且在RF重新聚焦脉冲206之后，产生第二扩散梯度214。沿着读出（或频率编码）轴线218，在RF重新聚焦脉冲206之前，产生第一扩散梯度220，并且在RF重新聚焦脉冲206之后，产生第二扩散梯度222。沿着相位编码轴线226，在RF重新聚焦脉冲206之前，产生第一扩散梯度230，并且在RF重新聚焦脉冲206之后，产生第二扩散梯度232。分别沿着每个轴线208、218、226，第一扩散梯度212、220、230和第二扩散梯度214、222、232具有相等的面积，并且具有相同的极性。如在本领域中已知的，能够改变沿着特定的轴线的扩散加权梯度的振幅及其他特性，以测量沿着不同的方向的扩散。
在读出轴线218上产生一系列的振荡读出梯度脉冲224，以采集MR信号。每个读出梯度脉冲224在极性上振荡，以读取一系列的回波236。第一相位编码梯度228产生于相位编码轴线226上，后面有一系列的脉冲或“尖头信号”234。每个尖头信号234施加于其中读出梯度224横过读出轴线218的点（即，零交叉）处。可以通过诸如图1中所示出的RF线圈56的RF线圈而产生RF激励脉冲204和RF重新聚焦脉冲206。可以通过诸如图1中所示出的梯度线圈组合件50的梯度线圈组合件中的梯度线圈而产生各种梯度。
由图2中的虚线框240识别的RF激励脉冲和对应的梯度脉冲的设计和特性可以配置成提供减小的视场检查。虽然下面的讨论将涉及图2中所示出的示范性的DW-EPI脉冲序列，但应当理解，本文中所描述的系统及方法可以与具有诸如快速自旋回波的延长的回波链的其他脉冲序列以及与除了扩散加权成像序列之外的序列一起使用。为了提供减小的视场激励，RF激励脉冲204可以是2D回波平面RF激励脉冲。图3图示根据实施例的示范性的2D回波平面RF激励脉冲和与2D回波平面RF激励脉冲一起做完的回波平面梯度。RF激励脉冲304是在相位编码方向和切片选择方向上都选择的2D回波平面RF激励脉冲。RF激励脉冲304具有通过沿着相位编码轴线326的振荡梯形梯度350和沿着切片选择轴线308的夹头的梯度310来横过的k-空间中的回波平面轨迹。
2D回波平面RF激励脉冲304对主瓣（或主位置）和附近的旁瓣（或旁边的位置）进行激励。通常，图2中所示出的RF重新聚焦脉冲206仅使2D RF激励轮廓的主瓣重新聚焦。如果是那样的话，切片覆盖限于能够容纳于周期的2D RF激励轮廓的两个相邻的旁瓣之间的切片的数量。为了增大每采集能够成像的切片的数量并且因此增大检查的通过平面的解剖覆盖，常规的180°RF重新聚焦脉冲206可以采用诸如图4中所示出的多频带RF重新聚焦脉冲400的多频带180°RF重新聚焦脉冲代替。多频带RF重新聚焦脉冲使2D激励轮廓的多个相邻的激励旁瓣以及主瓣重新聚焦。多频带RF重新聚焦脉冲被设计，使得通过多频带重新聚焦脉冲而同时地重新聚焦的位置之间的距离（“频带分离距离”）与2D回波平面激励脉冲304（在图3中示出）的相邻的旁瓣之间的分离距离相等。另外，与多频带RF重新聚焦脉冲结合的2D回波平面RF激励脉冲可以抑制来自经历与诸如水的共振上的频谱种类的化学位移分离的诸如脂肪的非共振频谱种类的信号。在各种实施例中，如本文中所描述的2D回波平面RF激励脉冲和多频带RF重新聚焦脉冲对可以在诸如2D快速自旋回波的其他脉冲序列中使用。图4图示根据实施例的示范性的多频带RF重新聚焦脉冲。在图4中，示出示范性的三（3）个频带RF重新聚焦脉冲400。在一个实施例中，可以通过对诸如SINC脉冲的常规的RF脉冲进行余弦调制而设计多频带RF重新聚焦脉冲400。在另一个实施例中，诸如可变速率选择激励（VERSE）技术的已知的方法可以用来缩短多频带RF重新聚焦脉冲400的持续时间。
对于每个激励，同时地使主瓣和多个激励旁瓣位置重新聚焦，并且同时地从多个切片位置采集MR信号（或MR数据）。可以通过诸如图1中所示出的RF线圈56、76的RF线圈而接收MR信号（或MR数据）。在一个实施例中，可以对同时地从多个切片位置采集的MR信号进行分析，并且使用诸如SENSE（灵敏度编码）和ARC（用于笛卡尔采样的自动校准重建）的已知的平行成像技术来针对每个切片位置而重建减小的视场图像（或多个图像）。在实施例中，通过利用同时地采集的切片之间的线圈灵敏度差异，可以针对同时地采集的切片位置中的每个而重建减小的视场图像。在实施例中，可以针对每个个别切片位置而单独地采集切片展开所需要的校准数据。与使用标准RF重新聚焦脉冲相反，通过使用具有多频带RF重新聚焦脉冲的2D回波平面RF激励而实现的切片覆盖的增大的因数与多频带RF重新聚焦脉冲中的频带的数量相等。例如，如果2D RF激励脉冲304针对十六（16）个切片的最大值而设计，并且多频带RF重新聚焦脉冲400是三（3）个频带重新聚焦脉冲，则在相同的重复时间（TR）中，可以获得四十八（48）个切片的切片覆盖。
图5图示根据实施例的用于减小的视场MR成像的方法。在框502处，例如，使用诸如图1中所示出的磁体54的磁共振成像系统的磁体来将主磁场施加至患者或受试者。在框504处，使用诸如图1中所示出的梯度组合件50和RF线圈56、76的磁共振成像系统的梯度线圈和RF线圈来施加具有2D回波平面RF激励脉冲和多频带RF重新聚焦脉冲的脉冲序列。脉冲序列可以是例如单次激发扩散加权EPI序列、2DFSE序列或采用RF激励和至少一个RF重新聚焦激励的任何其他序列。如上所述，多频带RF重新聚焦脉冲用来增大可以以2D回波平面RF激励成像的切片的数量。多频带RF重新聚焦脉冲使2D激励轮廓的相邻的激励旁瓣以及主瓣重新聚焦。另外，由2D回波平面RF激励脉冲和多频带RF重新聚焦脉冲组成的脉冲对可以抑制来自脂肪的信号。
返回到图5，响应于在框504处施加脉冲序列，在框506处，采集来自多个切片位置的MR数据（或MR信号）。对于每个激励，通过多频带RF重新聚焦脉冲而同时地使主瓣和多个激励旁瓣位置重新聚焦，并且从多个切片位置同时地采集MR信号（或MR数据）。可以通过磁共振成像系统的诸如图1中所示出的RF线圈76的RF线圈而接收MR数据。在框508处，基于所采集到的MR数据，针对同时地采集的切片位置中的每个而重建减小的视场MR图像。在一个实施例中，可以对同时地从多个切片位置采集的MR信号进行分析，并且使用诸如SENSE（灵敏度编码）和ARC（用于笛卡尔采样的自动校准重建）的已知的平行成像技术来重建减小的视场图像（或多个图像）。在实施例中，通过利用同时地采集的切片之间的线圈灵敏度差异，可以针对同时地采集的切片位置中的每个而重建图像。在框510处，每个切片位置的MR图像可以显示于例如磁共振成像系统的诸如图1中所示出的显示器16的显示器上。
图6A图示根据实施例的对象的三个切片位置处的示范性的减小的视场的指示。图6B图示根据实施例的图6A中所示出的切片位置的示范性的减小的视场图像。在图6A中，示出对象的第一切片位置602、对象的第二切片位置604以及对象的第三切片位置606。三个切片602、704、606中的每个的预期的目标减小的视场608、610、612由虚线框指定。通过施加如上所述的包括2D回波平面RF激励脉冲和多频带RF重新聚焦脉冲的脉冲序列，同时地从三个切片位置的目标视场608、610、612采集MR信号（或MR数据）。如图6B中所示出的，MR数据用来重建第一切片位置602的减小的视场图像620、第二切片位置604的减小的视场MR图像622以及第三切片位置606的减小的视场图像624。因此，可以针对同时地采集的切片位置中的每个而重建减小的视场图像。
用于根据上述的方法的用于减小的视场磁共振成像的方法的计算机可运行的指令可以存储在计算机可读媒体的形式上。计算机可读媒体包括在用于存储诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据的信息的任何方法或技术中实现的易失性和非易失性、可移动和不可移动媒体。计算机可读媒体包括但不限于随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、电可擦除可编程ROM（EEPROM）、闪速存储器或其他存储器技术、压缩磁盘ROM（CD-ROM）、数字通用光盘（DVD）或其他光学存储装置、磁带盒、磁带、磁盘存储装置或其他磁存储装置或者能够用来存储预期的指令并且可以由系统10（在图1中示出）包括通过互联网或其他计算机网络访问形式来访问的任何其他媒介。
所公开的系统及方法的技术效果是,提供用于减小的视场MR成像的计算机实现的技术。
本书面描述使用包括最佳模式的示例来公开本发明，并且还使任何本领域技术人员能够制作和使用本发明。本发明的可取得专利范围由权利要求书限定，并且可以包括本领域技术人员想到的其他示例。如果这类其他示例具有与权利要求书的字面语言完全相同的结构元件，或如果它们包括与权利要求书的字面语言无实质的差异的等效的结构元件，则它们意图处于权利要求书的范围内。可以根据备选的实施例而将任何过程或方法步骤的顺序和序列变化或重新排序。
在不背离本发明的精神的情况下，可以对本发明作出许多其他改变和修改。这些及其他改变的范围将从所附权利要求书变得显而易见。

Claims (20)

1.一种磁共振MR成像系统，包含：
共振组合件，包含磁体、多个梯度线圈以及至少一个RF线圈；
RF收发器系统，与所述至少一个RF线圈耦合，并且配置成从所述至少一个RF线圈接收MR数据；以及
控制器，与所述共振组合件和所述RF收发器系统耦合，并且被编程以：
使用所述多个梯度线圈和所述至少一个RF线圈来施加脉冲序列，所述脉冲序列包含具有沿着切片选择轴线的多个旁瓣的2D回波平面RF激励脉冲和多频带RF重新聚焦脉冲；
响应于所述脉冲序列的施加而采集MR数据，其中所述MR数据与多个切片位置相对应；
基于所述MR数据，针对每个切片位置而重建减小的视场MR图像；以及
显示所述MR图像。
2.如权利要求1所述的磁共振成像系统，其中，所述脉冲序列是单次激发回波平面脉冲序列。
3.如权利要求2所述的磁共振成像系统，其中，所述脉冲序列是扩散加权脉冲序列。
4.如权利要求1所述的磁共振成像系统，其中，所述多频带RF重新聚焦脉冲的频带之间的分离距离与所述2D回波平面RF激励脉冲的相邻的旁瓣之间的分离距离相等。
5.如权利要求1所述的磁共振成像系统，其中，使用平行成像技术来重建所述MR图像。
6.如权利要求1所述的磁共振成像系统，其中，同时地采集所述多个切片位置中的每个的所述MR数据。
7.如权利要求1所述的磁共振成像系统，其中，所述2D回波平面RF激励脉冲和所述多频带RF重新聚焦脉冲配置成抑制来自经历与共振频率的化学位移分离的频谱种类的信号。
8.一种用于减小的视场磁共振MR成像的方法，所述方法包含：
使用多个梯度线圈和至少一个RF线圈来施加脉冲序列，所述脉冲序列包含具有沿着切片选择轴线的多个旁瓣的2D回波平面RF激励脉冲和多频带RF重新聚焦脉冲；
响应于所述脉冲序列的施加而采集MR数据，其中，所述MR数据与多个切片位置相对应；
基于所述MR数据，针对每个切片位置而重建减小的视场MR图像；以及
显示所述MR图像。
9.如权利要求8所述的方法，其中，所述脉冲序列是单次激发回波平面成像脉冲序列。
10.如权利要求9所述的方法，其中，所述脉冲序列是扩散加权脉冲序列。
11.如权利要求8所述的方法，其中，所述多频带RF重新聚焦脉冲的频带之间的分离距离与所述2D回波平面RF激励脉冲的相邻的旁瓣之间的分离距离相等。
12.如权利要求8所述的方法，其中，重建所述MR图像包含应用平行成像技术。
13.如权利要求8所述的方法，其中，同时地采集所述多个切片位置中的每个的所述MR数据。
14.如权利要求8所述的方法，其中，所述2D回波平面RF激励脉冲和所述多频带RF重新聚焦脉冲配置成抑制来自经历与共振频率的化学位移分离的频谱种类的信号。
15.一种具有用于执行用于减小的视场磁共振MR成像的方法的计算机可运行指令的非暂时性计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包含：
用于使用多个梯度线圈和至少一个RF线圈来施加脉冲序列的程序代码，所述脉冲序列包含具有沿着切片选择轴线的多个旁瓣的2D回波平面RF激励脉冲和多频带RF重新聚焦脉冲；
用于响应于所述脉冲序列的施加而采集MR数据的程序代码，其中，所述MR数据与多个切片位置相对应；
用于基于所述MR数据而针对每个切片位置而重建减小的视场MR图像的程序代码；以及
用于显示所述MR图像的程序代码。
16.如权利要求15所述的非暂时性计算机可读存储介质，其中，所述脉冲序列是单次激发回波平面成像脉冲序列。
17.如权利要求16所述的非暂时性计算机可读存储介质，其中，所述脉冲序列是扩散加权脉冲序列。
18.如权利要求15所述的非暂时性计算机可读存储介质，其中，所述多频带RF重新聚焦脉冲的频带之间的分离距离与所述2D回波平面RF重新聚焦脉冲的相邻的旁瓣之间的分离距离相等。
19.如权利要求15所述的非暂时性计算机可读存储介质，其中，用于重建所述MR图像的所述程序代码包含用于应用平行成像技术的程序代码。
20.如权利要求15所述的非暂时性计算机可读存储介质，其中，所述2D回波平面RF激励脉冲和所述多频带RF重新聚焦脉冲配置成抑制来自经历与共振频率的化学位移分离的频谱种类的信号。
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9664762B2 (en) * 2014-04-22 2017-05-30 General Electic Company System and method for reduced field of view magnetic resonance imaging
US10114099B2 (en) * 2015-02-11 2018-10-30 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University High resolution magnetic resonance imaging with reduced distortion based on reduced-field-of-view and generalized parallel imaging
DE102015202646B3 (de) * 2015-02-13 2016-06-16 Siemens Healthcare Gmbh MR-Bildgebung mit Mehrschichtakquisition
US9797970B2 (en) * 2015-04-14 2017-10-24 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Image domain segmented echo planar magnetic resonance imaging using a 2D excitation radiofrequency pulse
GB2567116B (en) * 2016-07-11 2021-12-01 Synaptive Medical Inc Adaptive shim colis for MR imaging
US10809339B2 (en) * 2017-03-24 2020-10-20 GE Precision Healthcare LLC System and method for performing magnetic resonance diffusion weighted imaging of an object
DE102017207128B4 (de) 2017-04-27 2019-06-06 Siemens Healthcare Gmbh Verfahren zur Aufnahme eines Magnetresonanzdatensatzes, Datenträger sowie Magnetresonanzanlage
EP3441781A1 (de) * 2017-08-11 2019-02-13 Siemens Healthcare GmbH Beschleunigte magnetresonanz-messung
CN107561466B (zh) * 2017-08-29 2019-11-26 上海联影医疗科技有限公司 核磁共振成像射频脉冲生成方法、系统和计算机可读媒介
EP3528002A1 (de) * 2018-02-20 2019-08-21 Siemens Healthcare GmbH Verfahren zur aufnahme eines magnetresonanzdatensatzes, computerprogrammprodukt, datenträger sowie magnetresonanzanlage
JP7177621B2 (ja) * 2018-08-02 2022-11-24 キヤノンメディカルシステムズ株式会社 磁気共鳴イメージング装置
US10746830B2 (en) * 2018-08-28 2020-08-18 General Electric Company Systems and methods for hybrid slice encoding in three-dimensional magnetic resonance imaging

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5923168A (en) * 1997-06-17 1999-07-13 General Electric Company Correction of artifacts caused by Maxwell terms in slice offset echo planar imaging
US7053618B2 (en) 2003-11-26 2006-05-30 General Electric Company Method and apparatus to generate an RF excitation consistent with a desired excitation profile using a transmit coil array
US7904135B2 (en) * 2005-05-06 2011-03-08 General Hospital Corporation Magnetic resonance spatial risk map for tissue outcome prediction
JP4936864B2 (ja) * 2006-11-22 2012-05-23 株式会社東芝 磁気共鳴イメージング装置
WO2008147923A1 (en) * 2007-05-22 2008-12-04 Imaging Biometrics Method for detecting tumor cell invasion using short diffusion times
JP5483308B2 (ja) 2007-11-21 2014-05-07 株式会社東芝 磁気共鳴イメージング装置
US20100021938A1 (en) * 2008-07-25 2010-01-28 Olivier Boutaud Diagnosis and Prediction of Alzheimer's Disease
US8143889B2 (en) 2009-02-24 2012-03-27 University Of Utah Research Foundation Simultaneous acquisitions of spin- and stimulated-echo planar imaging
EP2414861B1 (en) 2009-03-31 2015-01-28 Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V. Magnetic resonance imaging with improved imaging contrast
EP2539728B1 (en) * 2010-02-25 2017-11-15 MCW Research Foundation, Inc. Method for simultaneous multi-slice magnetic resonance imaging using single and multiple channel receiver coils
DE102012204434B3 (de) * 2012-03-20 2013-07-11 Siemens Aktiengesellschaft Mehrschicht-MRI-Anregung mit simultaner Refokussierung aller angeregten Schichten
US9664762B2 (en) * 2014-04-22 2017-05-30 General Electic Company System and method for reduced field of view magnetic resonance imaging

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Reduced field of view difusion-weighted imaging of the thyroid gland using 2D RF pulses and optimal B1 Reconstruction;Valentina Taviani等;《proceedings of the international society for magnetic resoncance in medicine》;20120511;2313

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US9664762B2 (en) 2017-05-30

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