CN107621616B - 一种磁共振投影成像方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种磁共振投影成像方法及装置，所述方法包括，用非选层脉冲将磁化矢量激发到磁场空间的横平面；用系统允许最大梯度爬坡速率打开相位编码梯度，同时用系统允许最大梯度爬坡速率打开读出预散相梯度；当相位编码达到k空间对应的预设位置时且读出预散相也达到k空间对应的预设位置时，关闭相位编码梯度和读出预散相梯度；在相位编码和读出预散相都完成之后，用系统允许最大梯度爬坡速率打开读出梯度；在读出梯度爬升至平台期之后，采集信号；在读出方向和层方向同时打开相位打散梯度。本发明提供的磁共振投影成像方法及装置，实现一次直接完成投影成像，加速了扫描速度，提高了投影成像的时间分辨率，抑制了由于运动引起的图像伪影。
Description
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投影成像方法及装置。
背景技术
非侵入性小动物成像是研究新型药物和造影剂，发展新的诊断方法以及治疗手段所不可或缺的工具。各类转基因或者病理模式动物的纵向研究，需要对同一个动物进行长期的跟踪观测。包括X射线计算机断层扫描(computed tomography,CT)，磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)，正电子发射断层扫描(positron emissiontomography,PET)等在内的影像学方法可以在不对动物手术损伤的情况下反复成像，监测病理过程，评价治疗效果，以及评估毒副作用。然而，CT和PET都具有放射性，如果长期反复照射，容易引发模式动物特别是有基因缺陷的个体产生额外的病变，给研究结果带来干扰和误差。另外，CT和PET成像所注射的造影剂本身具有的毒副作用也会对实验带来不利因素。相比而言，MRI没有放射性，其所使用的对比剂一般具有较好的生物安全性，更加适合需要对动物进行长期反复观测的纵向研究。
MRI除了能提供丰富的软组织结构信息，还可以进行功能成像，随着技术进步，不断有各类生物分子探针被发明，目前小动物MRI的研究已经步入了分子影像时代。注入后，对比剂的在体生物分布是分子影像和细胞成像研究的重点。对于常用的小鼠或者大鼠模型，进行冠状位的投影成像可以直观表征对比剂在生物体内分布的全貌，能够有效观察药物在静脉注射之后随心血管系统在体内的传输，在重要组织器官(包括脑、心肺、肝脾、肠胃等)或病灶靶向富集，以及通过肾脏、膀胱代谢的全过程。
为了更好地捕捉对比剂在体内的分布行为，观察动物活体内复杂活动过程，需要进行时间分辨的动态磁共振成像。然而，现有技术中的冠状位投影磁共振成像方法，都是先按照冠状面分层扫描，层厚乘以层数需要覆盖腹背最大厚度范围。扫描得到所有冠状层面图像之后，再叠加重建出冠状位的投影图像。因此，一帧投影成像的扫描时间是所有层面扫描成像时间的总和。例如Sylvain Miraux团队采用了keyhole重建技术对小鼠进行了全身大范围快速成像，但时间分辨率仍然大于6秒，远超过一次心动周期，并不能很好地捕捉一些快速活动的动态过程。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明的目的是提供一种磁共振投影成像方法及装置，解决了现有技术中投影成像的时间分辨率低的问题。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，一方面，本发明提供一种磁共振投影成像方法，包括：
用非选层脉冲将磁化矢量激发到磁场空间的横平面，所述横平面为XY平面；
用系统允许最大梯度爬坡速率打开相位编码梯度，同时用系统允许最大梯度爬坡速率打开读出预散相梯度；当相位编码达到k空间对应的预设位置时且读出预散相也达到k空间对应的预设位置时，关闭相位编码梯度和读出预散相梯度；在相位编码和读出预散相都完成之后，用系统允许最大梯度爬坡速率打开读出梯度；在读出梯度爬升至平台期之后，采集信号；
信号采集完成后在读出方向和层方向同时打开相位打散梯度。
进一步地，所述非选层脉冲的翻转角度为10-90度。
进一步地，所述非选层脉冲的幅度选择系统允许的最大值。
进一步地，所述相位编码达到k空间对应的预设位置具体为，Ky(Gy)＝(γ/2π)*Gy*t；所述读出预散相达到k空间对应的预设位置具体为，Kx(Gx)＝(γ/2π)*Gx*t，其中，Ky(Gy)是表示相位编码达到k空间对应的位置的值，其是Gy的函数，Gy是相位编码方向的梯度场幅度，Kx(Gx)是表示读出预散相达到k空间对应的位置的值，其是Gx的函数，Gx是读出方向的梯度场幅度，t为梯度场的持续时间，γ为磁旋比。
进一步地，在所述在读出方向和层方向同时打开相位打散梯度之后，还包括：
等待一段预设时间，所述预设时间的长短与待成像的物质的种类有关。
另一方面，本发明提供一种磁共振投影成像装置，包括激发模块、控制模块和信号采集模块，其中，
激发模块用于用非选层脉冲将磁化矢量激发到磁场空间的横平面，所述横平面为XY平面；
控制模块用于用系统允许最大梯度爬坡速率打开相位编码梯度，同时用系统允许最大梯度爬坡速率打开读出预散相梯度；当相位编码达到k空间对应的预设位置时且读出预散相也达到k空间对应的预设位置时，关闭相位编码梯度和读出预散相梯度；在相位编码和读出预散相都完成之后，用系统允许最大梯度爬坡速率打开读出梯度；信号采集完成后在读出方向和层方向同时打开相位打散梯度；
信号采集模块用于在读出梯度爬升至平台期之后，采集信号。
再一方面，本发明提供一种用于磁共振投影成像的电子设备，包括：
存储器和处理器，所述处理器和所述存储器通过总线完成相互间的通信；所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行上述的方法。
又一方面，本发明提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，使所述计算机执行上述的方法。
又一方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的方法。
(三)有益效果
本发明提供的磁共振投影成像方法及装置，通过将磁化矢量激发到磁场空间的横平面，再确定最短的回波时间完成信号采集，然后消除横平面的剩余磁化矢量，实现一次直接完成投影成像，加速了扫描的速度，提高了磁共振投影成像的时间分辨率，抑制了由于运动引起的图像伪影。
附图说明
图1为依照本发明实施例的磁共振投影成像方法示意图；
图2为本发明实施例提供的NERPI序列动态多期观察对比剂生物分布的实验时序图；
图3为本发明实施例提供的NERPI磁共振成像序列示意图；
图4为依照本发明实施例的磁共振投影成像装置示意图；
图5为本发明实施例提供的用于磁共振投影成像的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
图1为依照本发明实施例的磁共振投影成像方法示意图，如图1所示，本发明实施例提供一种磁共振投影成像方法，包括：
步骤S10、用非选层脉冲将磁化矢量激发到磁场空间的横平面，所述横平面为XY平面；
步骤S20、用系统允许最大梯度爬坡速率打开相位编码梯度，同时用系统允许最大梯度爬坡速率打开读出预散相梯度；当相位编码达到k空间对应的预设位置时且读出预散相也达到k空间对应的预设位置时，关闭相位编码梯度和读出预散相梯度；在相位编码和读出预散相都完成之后，用系统允许最大梯度爬坡速率打开读出梯度；在读出梯度爬升至平台期之后，采集信号；
步骤S30、信号采集完成后在读出方向和层方向同时打开相位打散梯度。
具体为，用一个非选层脉冲将一部分磁化矢量激发到横平面，所述横平面为XY平面，磁化矢量激发到横平面的大小与非选层脉冲的翻转角度有关，用公式表示为，Mxy＝M0*sinθ，其中，Mxy为横平面的磁化矢量，M0初始磁化矢量，θ为非选层脉冲的翻转角度，初始激发矢量保持同一的相位，此时投影完全可以按照信号幅度叠加。然而由于主磁场残余的不均匀度以及样品自身磁化率引入的磁场变化，不同区域的自旋感受的当地磁场强度有所不同，导致自由进动的拉莫频率不一致，回波时间越长将会累积越多的相位差，引入相位相干，破坏幅度叠加。为了保持投影图像基本按照幅度叠加，回波时间越短越好。
为了实现最短的回波时间，在磁化矢量被激发之后，立刻用系统允许最大梯度爬坡速率打开相位编码梯度，同时用系统允许最大梯度爬坡速率打开读出预散相梯度。当相位编码和读出预散相分别达到k空间的预设位置，立即关闭相位编码梯度和读出预散相梯度，保证相位编码和读出预散相的共同时间最短。在相位编码和读出预散相都完成后，立即用系统允许最大梯度爬坡速率打开读出梯度，在读出梯度爬升至平台期之后，并同时打开信号采集。
当信号采集结束后，在读出方向和层方向同时加载相位打散梯度，消除横平面的剩余磁化矢量。
进一步地，所述非选层脉冲的翻转角度为10-90度。
具体的，在非选层脉冲的幅度值一定的情况下，横平面的磁化矢量的能量的大小与非选层脉冲的翻转角度θ有关，不同的成像物质需要不同能量的磁化矢量，因此可以通过调节非选层脉冲的翻转角度为10-90度的某一个值，来观测不同的成像物质。
进一步地，所述非选层脉冲的幅度选择系统允许的最大值。
具体的，非选层脉冲的脉冲幅度选择系统硬件允许最大值，使得非选层脉冲宽度最小。
进一步地，所述相位编码达到k空间对应的预设位置具体为，Ky(Gy)＝(γ/2π)*Gy*t；所述读出预散相达到k空间对应的预设位置具体为，Kx(Gx)＝(γ/2π)*Gx*t，其中，Ky(Gy)是表示相位编码达到k空间对应的位置的值，其是Gy的函数，Gy是相位编码方向的梯度场幅度，Kx(Gx)是表示读出预散相达到k空间对应的位置的值，其是Gx的函数，Gx是读出方向的梯度场幅度，t为梯度场的持续时间，γ为磁旋比。
具体的，相位编码达到k空间的不同位置，以及读出预散相达到k空间的不同位置，决定了同一种成像物质读出图像的质量。实际应用中，可根据需要调整相位编码达到k空间的位置和读出预散相达到k空间的位置，以满足研究需要又保证一定清晰度的图像。
进一步地，在所述在读出方向和层方向同时打开相位打散梯度之后，还包括：
等待一段预设时间，所述预设时间的长短与待成像的物质的种类有关。
具体的，通过等待一段预设时间，可以控制从一次激发到下一次激发之间的重复时间，每次激发之前磁化矢量只有纵向分量而没有横向分量。多次激发之后，剩余纵向分量恢复和激发之间将达到平衡，每次激发前的初始磁化矢量纵向分量稳定到一个水平，维持总体信号幅度的一致性。所述预设时间的长短与待成像的物质的种类有关。通过公式表示为：
其中，为所成像的信号强度，T1为纵向弛豫时间，为受磁场影响的横向弛豫时间。
图2为本发明实施例提供的NERPI序列动态多期观察对比剂生物分布的实验时序图，如图2所示，本项技术命名为NERPI(Nonselective Excitation of Rapid ProjectionImaging)，图中的DUMMY表示一次预备扫描，BASELINE表示一次基线扫描，NERPI表示一次动态扫描。观察对比剂静脉注射后生物动态分布的磁共振实验方法，先将静脉连接好留置针的小鼠摆放到磁共振扫描系统的中心位置，选用体线圈增加扫描范围。快速投影序列选择动态多期模式。第一阶段作为预备扫描，只激发而不采集信号，建立信号的稳态。第二阶段进行基线扫描。在扫描过程中进行静脉注射，之后的扫描用于观察对比剂进入体内后的分布动态过程直到实验结束。
图3为本发明实施例提供的NERPI磁共振成像序列示意图，如图3所示，选择一个翻转角θ＝60度的方块形状的非选层脉冲施加在-y轴方向，将初始磁化矢量M0的一部分激发到横平面+x轴，用公式表示为Mxy＝M0*sinθ，其中，Mxy为横平面的磁化矢量，M0初始磁化矢量，θ为非选层脉冲的翻转角度。系统允许最大脉冲磁场强度为Bm，氢质子的旋磁比为γ，在选定翻转角θ后，由公式脉冲宽度P＝θ/γBm可以获知脉冲能量，以及从而获知发射此脉冲所需最短时间。激发矢量初始横平面分量都沿+x轴保持同一的相位例如沿z方向投影，则信号叠加可以按照幅度值叠加然而由于主磁场残余的不均匀度以及样品自身磁化率引入的磁场变化ΔB，不同区域的自旋感受的当地磁场强度有所不同，导致自由进动的拉莫频率不一致，回波时间TE内将累积相位差引入相位相干只有当TE较小时，投影幅度叠加近似成立∫Mxydz≈∫|Mxy|dz。
为了实现最短的回波时间，在磁化矢量被激发之后，立刻用系统允许最大梯度爬坡速率打开相位编码梯度，同时用系统允许最大梯度爬坡速率打开读出预散相梯度。当相位编码和读出预散相分别达到k空间指定位置，立即关闭相位编码梯度和读出预散相梯度，保证相位编码和读出预散相的共同时间最短，即图中D1表示。在相位编码和读出预散相都完成后，立即用系统允许最大梯度爬坡速率打开读出梯度，爬升时间为R，爬升至平台期的同时打开信号采集。采集间隔为t，总的采样数为N，使用部分傅里叶采集技术，其中分数因子为f，因此经历时间(f-0.5)Nt采集达到读出方向的k空间中心。总回波时间可以通过以上计算得到TE＝P/2+D1+R+(f-0.5)Nt。实验中设置TE＜1ms，可以有效减少相位相干，满足投影成像。
当信号采集结束后，在读出方向和层方向同时加载相位打散梯度，总时间为D2，消除横平面的剩余磁化矢量。通过等待一段时间D3，可以控制从一次激发到下一次激发之间的重复时间TR＝P+D1+R+fNt+D2+D3。每次激发之前磁化矢量的横向分量完全被散相，通过多次激发之后，可以建立信号的稳态机制。稳态建立的过程主要取决于翻转角θ和重复时间TR，TR越短或者θ越大则稳态建立所需要的周期就越多。对于稳态建立过程比较长的情况，可以采取只激发不采集信号的预扫描模式帮助在正式采集信号之前将稳态建立。
对于现有技术中的方法，先选层扫描再将所有层面叠加形成投影，如果相位编码步为Np，总共采集Ns个层面，则采集一个投影期的扫描时间为Np×Ns×TR。本发明实施例的每个动态期扫描用非选层成像方法直接得到投影信号，因此成像时间只相当于现有技术方法一层的时间Np×TR，能大幅提升动态的时间分辨率。例如现有技术方法总时间为6.5秒，采集层数为16层，则用本发明实施例的方法可以将时间缩短到0.4秒。麻醉状态的小鼠其呼吸频率可以降至1Hz，当采集频率高于呼吸运动的频率，将减轻图像中呼吸导致的运动伪影。
观察对比剂静脉注射后生物动态分布的磁共振实验具体实施过程举例如下：小动物磁共振成像系统超导磁体水平室温孔孔径20cm，中心磁场强度7.0T，装备自屏蔽梯度系统，梯度强度450mT/m，最大切换率4500T/m/s，爬升时间0.1ms。扫描时选择单通道接收发射共用小鼠体部鸟笼线圈。模式动物选用25g左右健康小鼠，麻醉后通过尾静脉连接留置针，留置针用软延长管连接注射器，内预先配制Gd-DTPA原液按1:10比例稀释于生理盐水的对比剂液。扫描前先将静脉连接好留置针的小鼠以头先进俯卧的姿势摆放到磁共振扫描系统的中心位置，小鼠身体尽量保持平行于主磁场方向，首尾位于一条直线上。体线圈以心脏位置为中心覆盖小鼠全身，并固定小鼠头部，实验全程通氧气和气体麻醉剂，同时通过水循环给小鼠保持体温，并全程进行呼吸监控。小鼠摆放好后，先进行三平面定位像扫描，之后设置快速投影序列，选择冠状位，调整视野大小和位置，覆盖小鼠体部主要器官。成像视野可以设置为50mmx25mm，采样矩阵设置为256x128，空间像素分辨率为0.195mm。回波时间尽可能小于1ms，可以选择0.6ms。重复时间设置2.6ms，一帧投影成像时间为333ms，时间分辨率为3Hz。选择动态多期扫描模式可以进行连续扫描。实验扫描时序如图2所示：第一阶段10期作为预备扫描，只激发而不采集信号，建立信号的稳态。第二阶段180期进行基线扫描。在扫描过程中进行静脉注射，将100uL对比剂以团注方式打入小鼠体内，之后的扫描用于观察对比剂进入体内后的分布动态过程直到实验结束。
本发明实施例中所述的读出方向、相位编码方向和层方向为磁场空间中相互垂直的三个方向，读出方向是指打开读出梯度的方向，相位编码方向是指打开相位编码梯度的方向，层方向是指与读出方向和相位编码方向共同平面垂直的方向。
本发明提供的磁共振投影成像方法，通过将磁化矢量激发到磁场空间的横平面，再确定最短的回波时间采集信号，然后消除横平面的剩余磁化矢量，实现一次直接完成投影成像，加速了扫描的速度，提高了磁共振投影成像的时间分辨率，抑制了由于运动引起的图像伪影，结合实验时序安排，更好地观察对比剂在生物体内分布的动态过程。
实施例2：
图4为依照本发明实施例的磁共振投影成像装置示意图，如图4所述，本发明实施例提供一种磁共振投影成像装置，其特征在于，包括激发模块10、控制模块20和信号采集模块30，其中，
激发模块10用于用非选层脉冲将磁化矢量激发到磁场空间的横平面，所述横平面为XY平面；
控制模块20用于用系统允许最大梯度爬坡速率打开相位编码梯度，同时用系统允许最大梯度爬坡速率打开读出预散相梯度；当相位编码达到k空间对应的预设位置时且读出预散相也达到k空间对应的预设位置时，关闭相位编码梯度和读出预散相梯度；在相位编码和读出预散相都完成之后，用系统允许最大梯度爬坡速率打开读出梯度；信号采集完成后在读出方向和层方向同时打开相位打散梯度；
信号采集模块30用于在读出梯度爬升至平台期之后，采集信号。
具体为，用一个非选层脉冲将一部分磁化矢量激发到横平面，所述横平面为XY平面，磁化矢量激发到横平面的大小与非选层脉冲的翻转角度有关，用公式表示为，Mxy＝M0*sinθ，其中，Mxy为横平面的磁化矢量，M0初始磁化矢量，θ为非选层脉冲的翻转角度，初始激发矢量保持同一的相位，此时投影完全可以按照信号幅度叠加。然而由于主磁场残余的不均匀度以及样品自身磁化率引入的磁场变化，不同区域的自旋感受的当地磁场强度有所不同，导致自由进动的拉莫频率不一致，回波时间越长将会累积越多的相位差，引入相位相干，破坏幅度叠加。为了保持投影图像基本按照幅度叠加，回波时间越短越好。
为了实现最短的回波时间，在磁化矢量被激发之后，立刻用系统允许最大梯度爬坡速率打开相位编码梯度，同时用系统允许最大梯度爬坡速率打开读出预散相梯度。当相位编码和读出预散相分别达到k空间的预设位置，立即关闭相位编码梯度和读出预散相梯度，保证相位编码和读出预散相的共同时间最短。在相位编码和读出预散相都完成后，立即用系统允许最大梯度爬坡速率打开读出梯度，在读出梯度爬升至平台期之后，并同时打开信号采集。
当信号采集结束后，在读出方向和层方向同时加载相位打散梯度，消除横平面的剩余磁化矢量。
本发明提供的磁共振投影成像装置，通过将磁化矢量激发到磁场空间的横平面，再确定最短的回波时间采集信号，然后消除横平面的剩余磁化矢量，实现一次直接完成投影成像，加速了扫描的速度，提高了磁共振投影成像的时间分辨率，抑制了由于运动引起的图像伪影，结合实验时序安排，更好地观察对比剂在生物体内分布的动态过程。
实施例3：
图5为本发明实施例提供的用于磁共振投影成像的电子设备的结构示意图，如图5所示，所述设备包括：处理器(processor)801、存储器(memory)802和总线803；
其中，处理器801和存储器802通过所述总线803完成相互间的通信；
处理器801用于调用存储器802中的程序指令，以执行上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：用非选层脉冲将磁化矢量激发到磁场空间的横平面，所述横平面为XY平面；
用系统允许最大梯度爬坡速率打开相位编码梯度，同时用系统允许最大梯度爬坡速率打开读出预散相梯度；当相位编码达到k空间对应的预设位置时且读出预散相也达到k空间对应的预设位置时，关闭相位编码梯度和读出预散相梯度；在相位编码和读出预散相都完成之后，用系统允许最大梯度爬坡速率打开读出梯度；在读出梯度爬升至平台期之后，采集信号；
信号采集完成后在读出方向和层方向同时打开相位打散梯度。
实施例4：
本发明实施例公开一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：用非选层脉冲将磁化矢量激发到磁场空间的横平面，所述横平面为XY平面；
用系统允许最大梯度爬坡速率打开相位编码梯度，同时用系统允许最大梯度爬坡速率打开读出预散相梯度；当相位编码达到k空间对应的预设位置时且读出预散相也达到k空间对应的预设位置时，关闭相位编码梯度和读出预散相梯度；在相位编码和读出预散相都完成之后，用系统允许最大梯度爬坡速率打开读出梯度；在读出梯度爬升至平台期之后，采集信号；
信号采集完成后在读出方向和层方向同时打开相位打散梯度。
实施例5：
本发明实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：用非选层脉冲将磁化矢量激发到磁场空间的横平面，所述横平面为XY平面；
用系统允许最大梯度爬坡速率打开相位编码梯度，同时用系统允许最大梯度爬坡速率打开读出预散相梯度；当相位编码达到k空间对应的预设位置时且读出预散相也达到k空间对应的预设位置时，关闭相位编码梯度和读出预散相梯度；在相位编码和读出预散相都完成之后，用系统允许最大梯度爬坡速率打开读出梯度；在读出梯度爬升至平台期之后，采集信号；
信号采集完成后在读出方向和层方向同时打开相位打散梯度。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所描述的装置及设备等实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (8)
1.一种磁共振投影成像方法，其特征在于，包括：
用非选层脉冲将磁化矢量激发到磁场空间的横平面，所述横平面为XY平面；
用系统允许最大梯度爬坡速率打开相位编码梯度，同时用系统允许最大梯度爬坡速率打开读出预散相梯度；当相位编码达到k空间对应的第一预设值时且读出预散相达到k空间对应的第二预设值时，关闭相位编码梯度和读出预散相梯度；在相位编码和读出预散相都完成之后，用系统允许最大梯度爬坡速率打开读出梯度；在读出梯度爬升至平台期之后，采集信号；
信号采集完成后在读出方向和层方向同时打开相位打散梯度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述非选层脉冲的翻转角度为10-90度。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述非选层脉冲的幅度选择系统允许的最大值。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述相位编码达到k空间对应的第一预设值具体为，Ky(Gy)＝(γ/2π)*Gy*t；所述读出预散相达到k空间对应的第二预设值具体为，Kx(Gx)＝(γ/2π)*Gx*t，其中，Ky(Gy)是表示相位编码达到k空间对应的位置的值，其是Gy的函数，Gy是相位编码方向的梯度场幅度，Kx(Gx)是表示读出预散相达到k空间对应的位置的值，其是Gx的函数，Gx是读出方向的梯度场幅度，t为梯度场的持续时间，γ为磁旋比。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述读出方向和层方向同时打开相位打散梯度之后，还包括：
等待一段预设时间，所述预设时间的长短与待成像的物质的种类有关。
6.一种磁共振投影成像装置，其特征在于，包括激发模块、控制模块和信号采集模块，其中，
激发模块用于用非选层脉冲将磁化矢量激发到磁场空间的横平面，所述横平面为XY平面；
控制模块用于用系统允许最大梯度爬坡速率打开相位编码梯度，同时用系统允许最大梯度爬坡速率打开读出预散相梯度；当相位编码达到k空间对应的第一预设值时且读出预散相达到k空间对应的第二预设值时，关闭相位编码梯度和读出预散相梯度；在相位编码和读出预散相都完成之后，用系统允许最大梯度爬坡速率打开读出梯度；信号采集完成后在读出方向和层方向同时打开相位打散梯度；
信号采集模块用于在读出梯度爬升至平台期之后，采集信号。
7.一种用于磁共振投影成像的电子设备，其特征在于，包括：
存储器和处理器，所述处理器和所述存储器通过总线完成相互间的通信；所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行如权利要求1至5任一所述的方法。
8.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任一所述的方法。
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1136667A (zh) * | 1995-03-28 | 1996-11-27 | 通用电器横河医疗系统株式会社 | 磁共振成象装置 |
| CN1957263A (zh) * | 2004-04-29 | 2007-05-02 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 磁共振成像系统、磁共振成像方法和计算机程序 |
| CN104582567A (zh) * | 2012-09-14 | 2015-04-29 | 株式会社东芝 | 磁共振成像装置 |
| CN104914389A (zh) * | 2014-12-18 | 2015-09-16 | 北京大学 | 基于自旋锁定技术探测震荡磁场的磁共振成像方法及应用 |
| CN106659423A (zh) * | 2014-06-27 | 2017-05-10 | 皇家飞利浦有限公司 | 均匀场区域内的磁共振成像天线的定位 |
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1136667A (zh) * | 1995-03-28 | 1996-11-27 | 通用电器横河医疗系统株式会社 | 磁共振成象装置 |
| CN1957263A (zh) * | 2004-04-29 | 2007-05-02 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 磁共振成像系统、磁共振成像方法和计算机程序 |
| CN104582567A (zh) * | 2012-09-14 | 2015-04-29 | 株式会社东芝 | 磁共振成像装置 |
| CN106659423A (zh) * | 2014-06-27 | 2017-05-10 | 皇家飞利浦有限公司 | 均匀场区域内的磁共振成像天线的定位 |
| CN104914389A (zh) * | 2014-12-18 | 2015-09-16 | 北京大学 | 基于自旋锁定技术探测震荡磁场的磁共振成像方法及应用 |
Non-Patent Citations (1)
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| 人脑磁共振扩散张量成像;高培毅;《当代医学》;20010331;第7卷(第3期);第22-25页 * |
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