CN108652628B - 用于执行对对象的磁共振扩散加权成像的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

提供了一种用于执行对对象的磁共振扩散加权成像的系统和方法。所述方法包括：在第一重复时间期间在第一方向上对第一图像切片应用第一扩散梯度，其中在所述第一重复时间期间捕获所述对象的多个图像切片；以及，在所述第一重复时间期间在第二方向上对第二图像切片应用第二扩散梯度，其中所述第二方向不同于所述第一方向。

Description

用于执行对对象的磁共振扩散加权成像的系统和方法
交叉引用
本申请请求2017年3月24日提交的美国临时申请第62/476,038号的优先权，其通过引用整体结合于此。
技术领域
本发明的实施例总体上涉及磁共振成像(“MRI”)系统，并且更具体地，涉及一种用于执行对对象的磁共振扩散加权成像的系统和方法。
背景技术
MRI是用于获得表示对象的内部结构的数字化视觉图像的被广泛接受且可商购的技术，所述对象具有大量易受核磁共振(“NMR”)影响的原子核群。许多MRI系统使用超导磁体通过向待成像的受试者中的原子核施加强主磁场来扫描受试者/患者。原子核受到由射频(“RF”)线圈以特性NMR(拉莫尔)频率发射的RF信号/脉冲激发。通过在空间上干扰环绕在受试者周围的局部化磁场并且在被激发的质子弛豫回到其低能基态时分析来自原子核的所产生的RF响应，这些原子核响应的图或图像作为其空间位置的函数被生成并显示。原子核响应的图像提供了受试者的内部结构的非侵入视角。
磁共振扩散加权成像(“DWI”)是使用材料(例如，水)的分子扩散来产生MR图像中的对比的MRI的形式。具体地，DWI利用梯度线圈在脉冲序列开始时产生扩散梯度以便使所采集的NMR信号对分子的运动敏感，由此，静止分子比运动分子给出更强的MR信号。由于分子之间的信号强度差与分子的运动量相对应，所以可以产生对象内的分子的可测量扩散速率的图像和/或图。
许多DWI方法通过在同一方向上应用扩散梯度来在两个或更多个方向(例如，沿着对象的x轴线、y轴线和z轴线)上绘制/测量分子的扩散。因此，许多这种DWI方法通常在有序重复时间(被称为“TR”)期间对对象的一系列图像切片一次一个地应用扩散梯度。例如，许多这种DWI方法将首先在第一TR期间对所有图像切片应用x轴线定向的扩散梯度，然后在第二TR期间对所有图像切片应用y轴线定向的扩散梯度，并且然后最终在第三TR期间对所有图像切片应用z轴线定向的扩散梯度。然而，这种扩散梯度排序通常涉及在短时间段上重复使用同一扩散梯度，这反过来经常导致在梯度线圈内产生应激源(例如，大量的热)。
因此，需要一种用于执行对对象的DWI的经改进的系统和方法。
发明内容
在实施例中，提供了一种用于执行对对象的磁共振扩散加权成像的方法。所述方法包括：在第一重复时间期间在第一方向上对第一图像切片应用第一扩散梯度，其中在所述第一重复时间期间捕获所述对象的多个图像切片；以及，在所述第一重复时间期间在第二方向上对第二图像切片应用第二扩散梯度，其中所述第二方向不同于所述第一方向。
在另一个实施例中，提供了一种用于执行对对象的磁共振扩散加权成像的MRI系统。MRI系统包括MRI控制器，其与磁体组件电子通信并且配置为：在第一重复时间期间在第一方向上对的第一图像切片应用第一扩散梯度，其中在所述第一重复时间期间捕获所述对象的多个图像切片；以及，所述第一重复时间期间在第二方向上对第二图像切片应用第二扩散梯度，其中所述第二方向不同于所述第一方向。
在又另一个实施例中，提供了一种存储有指令的非暂态计算机可读介质。所述指令由MRI控制器执行时使MRI控制器：在第一重复时间期间在第一方向上对第一图像切片应用第一扩散梯度，其中在所述第一重复时间期间捕获所述对象的多个图像切片；以及，在所述第一重复时间期间在第二方向上对第二图像切片应用第二扩散梯度，其中所述第二方向不同于所述第一方向。
附图说明
通过参照附图阅读以下非限制性实施例的说明将更好地理解本发明，其中：
图1是根据本发明的实施例的示例性MRI系统的框图；
图2是根据本发明的实施例的图1的MRI系统的磁体组件的示意性截面视图；
图3是根据本发明的实施例的图2的磁体组件的梯度线圈组件的图示；
图4是根据本发明的实施例的图3的梯度线圈组件的x轴线梯度线圈的图示；
图5是根据本发明的实施例的图3的梯度线圈组件的y轴线梯度线圈的图示；
图6是根据本发明的实施例的图3的梯度线圈组件的z轴线梯度线圈的图示；
图7是示出根据本发明的实施例的扩散梯度序列的图表；
图8是用于对图7的TR2的切片1应用扩散梯度的脉冲序列的图示；
图9是用于对图7的TR2的切片2应用扩散梯度的脉冲序列的图示；
图10是用于对图7的TR2的切片3应用扩散梯度的脉冲序列的图示；
图11是根据本发明的实施例的用于对TR的切片应用扩散梯度以用于张量应用的脉冲序列的图示；
图12是根据本发明的实施例的用于对TR的另一切片应用扩散梯度以用于张量应用的脉冲序列的图示；并且
图13是根据本发明的实施例的用于对TR的又一切片应用扩散梯度以用于张量应用的脉冲序列的图示。
具体实施方式
以下将详细参考本发明的示例性实施例，附图中展示了这些实施例的示例。在任何可能的地方，贯穿附图所使用的相同附图标记指代相同或相似的零件，而不需要重复说明。
如本文中所使用的，术语“基本上(substantially)”、“通常(generally)”和“大约(about)”指示相对于适合于实现部件或组件的功能性目的的理想期望条件的合理可实现制造和组装容差内的条件。如本文中所使用的，“电耦合(electrically coupled)”、“电连接(electrically connected)”和“电通信(electrical communication)”指的是所提及的元件直接或间接地连接，从而使得电流可以从一个元件流向另一个元件。连接可以包括直接传导连接(即，不需要中间电容性元件、电感性元件或有源元件)、电感性连接、电容性连接和/或任何其他合适的电连接。可能存在中间部件。如本文中所使用的，术语“光学通信(optical communication)”、“光学通信(optically communicate)”和“光学连接(optically connected)”指的是所提及的元件能够引导、反射和/或接收彼此之间的光子。如本文中所使用的，术语“扩散梯度(diffusion gradient)”指由MRI系统的一个或多个梯度线圈产生/应用的、并且为促进DWI的目的沿着某个方向定向的磁梯度。相应地，如本文中所使用的，术语“不同扩散梯度(differing diffusion gradients)”和“不同扩散梯度(different diffusion gradients)”指沿着不同方向定向和/或具有将其自身与彼此区分开的其他特性的扩散梯度。如本文中关于梯度线圈所使用的，术语“休止(rest)”、“被休止的(rested)”和“休止的(resting)”指某个时间段，在所述时间段期间梯度线圈不被激励，或者比在其是产生扩散梯度的主要贡献者时更小程度的激励。
进一步地，尽管关于MRI系统描述了本文中所公开的实施例，但是应当理解的是，本发明的实施例可以适用于产生磁梯度的其他成像系统。更进一步地，如将理解的，本发明实施例相关的成像系统通常可以用于分析组织，但不限于人体组织。
现在参照图1，示出了结合本发明的实施例的MRI系统10的主要部件。从操作员控制台12控制系统10的操作，所述控制台包括键盘或其他输入设备14、控制面板16、和显示屏18。控制台12通过链路20与使操作员能够控制图像的产生并将其显示在显示屏18上的单独计算机系统22进行通信。计算机系统22包括多个模块，所述多个模块通过背板24与彼此通信。这些模块包括图像处理器模块26、CPU模块28和存储器模块30，所述存储器模块可以包括用于存储图像数据阵列的帧缓冲器。计算机系统22通过高速串行链路34与单独系统控制或控制单元32通信。输入设备14可以包括鼠标、操纵杆、键盘、轨迹球、触摸激活的屏幕、光棒、语音控制或任何类似或等效的输入设备，并且可以用于交互式几何结构指示。计算机系统22和MRI系统控制32共同形成“MRI控制器”36。
MRI系统控制32包括由背板38连接在一起的一组模块。这些模块包括CPU模块40和脉冲发生器模块42，所述脉冲发生器模块通过串行链路44连接至操作员控制台12。系统控制32是通过链路44来从操作员处接收用于指示有待执行的扫描序列的命令。脉冲发生器模块42操作系统部件来执行期望的扫描序列并产生数据，所述数据指示产生的RF脉冲的时序、强度和形状以及数据采集窗口的时序和长度。脉冲发生器模块42连接至一组梯度放大器46以指示在扫描期间产生的梯度脉冲的时序和形状。脉冲发生器模块42还可以从生理采集控制器48接收患者数据，所述生理采集控制器从连接至患者的多个不同传感器接收信号，如来自贴附至患者的电极的ECG信号。并且最终，脉冲发生器模块42连接至扫描室接口电路50，所述扫描室接口电路从与患者和磁体系统的状况相关联的各种传感器接收信号。患者定位系统52还通过扫描室接口电路50来接收用于将患者移动到期望的位置以进行扫描的命令。
脉冲发生器模块42操作梯度放大器46来实现扫描期间产生的梯度脉冲的期望时序和形状。由脉冲发生器模块42产生的梯度波形应用于具有Gx、Gy和Gz放大器的梯度放大器系统46。每个梯度放大器激励梯度线圈组件(通常指定为54)中的相应物理梯度线圈以产生用于对所采集的信号进行空间编码的磁场梯度。梯度线圈组件54形成磁体组件56的一部分，所述磁体组件还包括偏振磁体58(其在运行时在整个由磁体组件56封闭的目标体积60内提供同质的纵向磁场B0)以及全身(发射和接收)RF线圈62(其在运行时提供通常在整个目标体积60内垂直于B0的横向磁场B1)。在一些实施例中，RF表面线圈49用于对经历MRI扫描的患者84进行不同解剖成像。主体线圈62和表面线圈49可配置为以发射和接收模式、发射模式、或接收模式进行操作。
由患者内的被激发原子核发射的所产生信号可以被主体线圈62和/或表面线圈49感测并且通过发射/接收开关64耦合至前置放大器66。在收发机68的接收机部分中对放大器MR信号进行解调、滤波和数字化。发射/接收开关64由来自脉冲发生器模块42的信号控制以便在发射模式期间将RF放大器70电连接至主体线圈62和/或表面线圈49并且在接收模式期间将前置放大器66连接至主体线圈62和/或表面线圈49。
由RF线圈62获得的MR信号被收发机模块68数字化并且被转移到系统控制器32中的存储器模块72。当已经在存储器模块72中获得了原始k空间数据的阵列时完成扫描。这多项/一项原始k空间数据被重新安排在待重构的每个图像的单独k空间数据阵列中，并且将这些中的每个输入到阵列处理器76，所述阵列处理器操作以将数据傅里叶变换到图像数据的阵列中。此图像数据通过串行链路34被传送到计算机系统22，在所述计算机系统中，所述图像数据存储在存储器30中。响应于从操作员控制台12接收的命令，此图像数据可以被归档到长期存储设备中，或者其可以被图像处理器26进一步处理并且传送至操作员控制台12并呈现在显示器18上。
如图2中所展示的，示出了根据本发明的实施例的磁体组件56的示意性侧视图。磁体组件56在外形上是具有中心轴线78的圆柱形。磁体组件56包括低温恒温器80以及形成偏振磁体58的一个或多个径向对准的纵向间隔开的超导线圈82。超导线圈82能够运载大电流并且被设计成在患者/目标体积60内创建B0场。如将理解的，磁体组件56可以进一步包括终端屏蔽和真空容器(未示出)，所述真空容器环绕在低温恒温器80周围以便帮助将低温恒温器80与由MRI系统10(图1)的其余部分所产生的热隔离开。磁体组件56可以仍然进一步包括其他元件，如封盖、支撑件、悬挂构件、端盖、支架等(未示出)。尽管图1和图2中示出的磁体组件56的实施例利用圆柱形拓扑结构，但是应当理解的是，可以使用除了圆柱形之外的拓扑结构。例如，裂开的MRI系统中的平面几何结构也可以使用以下所描述的本发明实施例。如图2中进一步示出的，患者/对象/被成像的受试者84被放进到磁体组件56中。
现在转到图3至图6，示出了梯度线圈组件54连同梯度线圈组件54的各个梯度线圈86、88和90。如将理解的，在实施例中，梯度线圈组件54可以包括可操作用于产生/应用沿着x轴线92/与x轴线相对应的扩散梯度的x梯度线圈86(最佳地参见图4)、可操作用于产生/应用沿着y轴线94/与y轴线相对应的扩散梯度的y梯度线圈88(最佳地参见图5)、以及可操作用于产生/应用沿着z轴线78/与z轴线相对应的扩散梯度的z梯度线圈90(最佳地参见图6)，所述z轴线可能与磁体组件56的中心轴线78相同。如将理解的，除了应用沿着轴线78、92和94定向的扩散梯度之外，梯度线圈86、88和90可以用于应用沿着由这三条轴线78、92和94定义的空间内的任何方向/与所述方向相对应的扩散梯度。
现在移动到图7至图10，示出了根据本发明的实施例的与扩散梯度序列96一致应用的不同扩散梯度的扩散梯度序列96(图7)和相应脉冲序列98(图8)、100(图9)和102(图10)的图示。如将理解的，MRI控制器36可操作用于在多个重复时间期间(由图7中的标记为TR 1-4的水平行表示)经由磁体组件56对多个图像切片(由图7中的标记为切片1-7的垂直列表示)应用多个扩散梯度(由图7中的标记为x、y和z的盒子表示)。如将进一步理解的，扩散梯度序列96内标记为x、y和z的扩散梯度104与由梯度线圈86、88、90产生的在与x轴线、y轴线和z轴线分别相对应的方向上应用于对象84的扩散梯度相对应。
如扩散梯度序列96所示，在同一重复时间TR期间向各图像切片106应用多个不同扩散梯度。例如，如由扩散梯度序列96进一步示出的，在实施例中，MRI控制器36可以首先对第一图像切片(此后还被称为“切片1”)应用x扩散梯度，然后对第二图像切片(此后还被称为“切片2”)应用y扩散梯度，并且然后对第三图像切片(此后还被称为“切片3”)应用z扩散梯度，所有这些都在同一TR(TR 2)内。在下一个TR(TR 3)期间，MRI控制器36可以然后对切片1应用y扩散梯度，然后对切片2应用z扩散梯度，并且然后对切片3应用x扩散梯度。如由附加切片4-7所指示的，扩散梯度序列96内的切片106的数量可以基于MRI系统10的规格和/或对象84的大小而不同。换言之，本发明的实施例可以使用对对象84成像所需要的那么多或那么少的切片。
暂时参照回图6，在实施例中，切片106可以沿着同一轴线定向。例如，如图6中所示出的，切片106可以沿着z轴线78定向，所述z轴线在实施例中还可以是对象84的纵向轴线。切片106还可以被安排成相继顺序，从而使得切片1与切片2相邻，切片2转而与切片3相邻，切片3转而与切片4相邻等。另外地，尽管切片106在图6中被描绘为间隔开的，但是将理解的是，在实施例中，切片106可以彼此齐平。
返回至图7，在实施例中，MRI控制器36可以可操作用于采集基线图像(由T2和箭头110表示)。如将理解的，基线图像110可以提供参考点，可以从所述参考点测量对象内的感兴趣分子(未示出)(例如，水)的扩散。尽管扩散梯度序列96将基线图像110描绘为在TR 1期间(即，在对切片106应用扩散梯度104之前)采集，但是将理解的是，可以在其他TR时采集基线图像110，例如，应用扩散梯度104的最后TR之后发生的TR、或者应用扩散梯度104的TR之间发生的TR。进一步地，尽管基线图像110在图7中被描绘为T2加权图像，但是将理解的是，可以使用其他成像技术。
另外地，在实施例中，TR的数量可以与不同扩散梯度104的数量相对应，例如，TR的数量可以等于不同扩散梯度104的数量。例如，图7中示出的扩散梯度序列96包括三(3)个不同扩散梯度104(例如，x、y和z)并且因此具有三个TR(例如，TR 2-4)，在所述TR期间，对对象84应用扩散梯度104。然而，如上所述，梯度线圈86、88和90可以用于在不直接与x轴线92(图3和图4)、y轴线94(图3和图5)和/或z轴线78(图3和图6)对准的方向上产生/应用扩散梯度104。因此，本发明的实施例可以具有需要两个或更多个扩散梯度104的扩散梯度序列96，其中，每个扩散梯度104与不同方向相对应，并且其中，扩散梯度序列96进一步需要与不同扩散梯度104相同数量的TR和/或方向，从而使得可以以如以上描述的同一循环方式对每个切片106至少应用一次不同扩散梯度104中的每一个。
如将理解的，本发明的实施例可以应用于扩散张量成像(“DTI”)并且可以具有分别沿着预先计算的张量方向198(图11)、200(图12)和202(图13)等产生的x、y和z扩散梯度。例如，图11描绘了在TR对切片沿着x轴线应用的扩散梯度的脉冲序列，图12描绘了在TR对另一切片在分别具有0.446、0.895和0.0的x分量、y分量和z分量的方向上应用扩散梯度的脉冲序列，并且图13描绘了在TR对又一切片分别具有0.447、0.275和0.851的x分量、y分量和z分量的方向上应用扩散梯度的脉冲序列。如此，涉及DTI的一些实施例可以具有在六(6)个方向上应用的梯度。
最后，还将理解的是，系统10可以包括必要的电子器件、软件、存储器、存储设备、数据库、固件、逻辑/状态机、微处理器、通信链路、显示器或其他视觉或音频用户界面、打印设备、以及用于执行本文中所描述的功能和/或用于实现本文中所描述的结果的任何其他输入/输出接口。例如，如之前提及的，系统可以包括至少一个处理器和系统存储器/数据存储结构，所述系统存储器可以包括随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。系统10的所述至少一个处理器可以包括一个或多个传统微控制器以及一个或多个补充协处理器，如数学协处理器等。本文中所讨论的数据存储结构可以包括磁存储器、光存储器和/或半导体存储器的适当组合，并且可以包括例如RAM、ROM、闪存驱动器、光盘(如致密盘和/或硬盘或驱动器)。
另外地，可以将控制器适配成执行本文中所公开的方法的软件应用从计算机可读介质读入到至少一个处理器的主存储器中。如本文中所使用的，术语“计算机可读介质”指的是向系统10的所述至少一个处理器(或本文中所描述的设备的任何其他处理器)提供或参与提供指令以供执行的任何介质。这种介质可以采用许多种形式，包括(但不限于)非易失性介质和易失性介质。非易失性介质包括例如光盘、磁盘或光磁盘，如存储器。易失性介质包括动态随机存取存储器(DRAM)，所述DRAM通常构成主存储器。计算机可读介质的常见形式例如包括：软盘、柔性盘、硬盘、磁带、任何其他磁介质、CR-ROM、DVD、任何其他光学存储介质、RAM、PROM、EPROM或EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)、FLASH-EPROM、任何其他存储器芯片或盒式存储器、或计算机可以读取的任何其他介质。
尽管在实施例中，执行软件应用中的指令序列使至少一个处理器执行本文中所描述的方法/过程，但是硬连接电路系统可以代替软件指令或与软件指令结合用于实现本发明的方法/过程。因此，本发明的实施例不限于硬件和/或软件的任何具体组合。
将进一步理解的是，以上描述意图是说明性的，不是限制性的。例如，上述实施例(和/或其方面)可以彼此组合地使用。此外，可以进行许多修改以使具体的情况或材料适应本发明的教导而不背离其范围。
例如，在实施例中，提供了一种用于执行对对象的磁共振扩散加权成像的方法。所述方法包括：在多个重复时间期间经由MRI系统对所述对象的多个图像切片应用多个扩散梯度。在同一重复时间期间对每个图像切片应用所述多个扩散梯度中的不同扩散梯度。在某些实施例中，重复时间的数量与不同扩散梯度的数量相对应。在某些实施例中，所述多个扩散梯度中的每个扩散梯度与不同方向相对应。在某些实施例中，在多个重复时间期间经由MRI系统对所述对象的多个图像切片应用多个扩散梯度包括：在所述多个重复时间中的第一重复时间期间在第一方向上对所述多个图像切片中的第一图像切片应用所述多个扩散梯度中的第一扩散梯度；在所述第一重复时间期间在第二方向上对所述多个图像切片中的第二图像切片应用第二扩散梯度；在所述多个重复时间中的第二重复时间期间在所述第二方向上对所述第一图像切片应用所述第二扩散梯度；以及在所述第二重复时间期间在所述第一方向上对所述第二图像切片应用所述第一扩散梯度。在某些实施例中，所述方法进一步包括经由所述MRI系统采集所述对象的基线图像。在某些实施例中，在所述多个重复时间期间对所述对象的所述多个图像切片应用所述多个扩散梯度之前采集所述基线图像。在某些实施例中，所述基线图像是T2加权图像。在某些实施例中，所述多个图像切片沿着同一轴线定向。在某些实施例中，所述轴线是所述MRI系统的磁体组件的z轴线。在某些实施例中，所述轴线是所述对象的纵向轴线。
其他实施例提供了一种用于执行对对象的磁共振扩散加权成像的MRI系统。MRI系统包括与磁体组件电通信的MRI控制器。MRI控制器可操作用于在多个重复时间期间经由所述磁体组件对所述对象的多个图像切片应用多个扩散梯度。在同一重复时间期间对每个图像切片应用所述多个扩散梯度中的不同扩散梯度。在某些实施例中，重复时间的数量与不同扩散梯度的数量相对应。在某些实施例中，所述多个扩散梯度中的每个扩散梯度与不同方向相对应。在某些实施例中，所述MRI控制器进一步可操作用于：在所述多个重复时间中的第一重复时间期间在第一方向上对所述多个图像切片中的第一图像切片应用所述多个扩散梯度中的第一扩散梯度；在所述第一重复时间期间在第二方向上对所述多个图像切片中的第二图像切片应用第二扩散梯度；在所述多个重复时间中的第二重复时间期间在所述第二方向上对所述第一图像切片应用所述第二扩散梯度；并且在所述第二重复时间期间在所述第一方向上对所述第二图像切片应用所述第一扩散梯度。在某些实施例中，所述MRI控制器进一步可操作用于经由所述磁体组件采集所述对象的基线图像。在某些实施例中，在所述多个重复时间期间对所述对象的所述多个图像切片应用所述多个扩散梯度之前采集所述基线图像。在某些实施例中，所述基线图像是T2加权图像。在某些实施例中，所述多个图像切片沿着同一轴线定向。在某些实施例中，所述轴线是所述MRI系统的磁体组件的z轴线。在某些实施例中，所述轴线是所述对象的纵向轴线。
又其他实施例提供了一种存储有指令的非暂态计算机可读介质。所存储的指令被配置成将MRI控制器适配成在多个重复时间期间经由磁体组件对对象的多个图像切片应用多个扩散梯度。在同一重复时间期间对每个图像切片应用所述多个扩散梯度中的不同扩散梯度。在某些实施例中，重复时间的数量与不同扩散梯度的数量相对应。在某些实施例中，所述多个扩散梯度中的每个扩散梯度与不同方向相对应。在某些实施例中，所存储的指令进一步将所述MRI控制适配成：在所述多个重复时间中的第一重复时间期间在第一方向上对所述多个图像切片中的第一图像切片应用所述多个扩散梯度中的第一扩散梯度；在所述第一重复时间期间在第二方向上对所述多个图像切片中的第二图像切片应用第二扩散梯度；在所述多个重复时间中的第二重复时间期间在所述第二方向上对所述第一图像切片应用所述第二扩散梯度；并且在所述第二重复时间期间在所述第一方向上对所述第二图像切片应用所述第一扩散梯度。在某些实施例中，所存储的指令进一步将所述MRI控制适配成经由所述磁体组件采集所述对象的基线图像。在某些实施例中，在所述多个重复时间期间对所述对象的所述多个图像切片应用所述多个扩散梯度之前采集所述基线图像。在某些实施例中，所述基线图像是T2加权图像。在某些实施例中，所述多个图像切片沿着同一轴线定向。在某些实施例中，所述轴线是所述MRI系统的磁体组件的z轴线。在某些实施例中，所述轴线是所述对象的纵向轴线。
因此，通过交替/循环这些扩散梯度以使得在给定TR内对每个切片应用不同扩散梯度，本发明的一些实施例显著减少了所包含的MRI系统的梯度线圈、梯度放大器和/或梯度电源内的应激源的量(例如，产生热)。换言之，y梯度线圈、放大器和/或相应电源可以在应用x扩散梯度时“被休止”，并且x梯度线圈、放大器和/或相应电源可以在应用y扩散梯度时被休止。
进一步地，本发明的一些实施例不需要在产生/应用随后扩散梯度之间的时间段(即，“停滞时间(dead time)”)以便减少梯度线圈、梯度放大器和/或相应电源内产生的热量。因此，本发明的一些实施例提供了具有比传统MRI系统中发现的梯度线圈磁性更强的梯度线圈的MRI系统，同时还允许这种MRI系统实现与传统MRI系统相同和/或比传统MRI系统更快的扫描时间。例如，本发明的一些实施例提供了能够以高达70mT/m实现临床上有用的DWI的MRI系统。
另外地，尽管本文中所描述的材料的尺寸和类型旨在限定本发明的参数，但是它们并非限制性的并且是示例性实施例。对本领域技术人员而言，在阅读了以上说明之后，许多其他的实施例都将是明显的。因此，应参考所附权利要求以及这些权利要求享有权利的等效方案的完全范围来确定本发明的范围。在所附权利要求书中，术语“包括(including)”和“其中(in which)”用作对应术语“包括(comprising)”和“其中(wherein)”的通俗英文等价词。而且，在以下权利要求书中，术语“第一”、“第二”、“第三”、“上部”、“下部”、“顶部”、“底部”等等仅被用作标记，而并不旨在对其对象强加数字或位置要求。进一步地，以下权利要求书的限制没有以装置加功能的格式被写入并且并不旨在如此解释，除非直至这种权利要求限制在没有进一步结构的功能阐述之后明确使用短语“用于...的装置”。
该书面描述使用示例来公开本发明的若干实施例，包括最佳模式，并且还使本领域的普通技术人员能够实践本发明的实施例，包括制造和使用任何设备或系统并且执行任何结合的方法。本发明的可取得专利权的范围由权利要求书限定，并且可以包括本领域的普通技术人员想到的其他示例。如果这些其它示例具有与权利要求的字面语言并非不同的结构要素，或如果它们包括具有与权利要求的字面语言非实质性差异的等同结构要素，则它们意图处于权利要求的范围内。
如本文中所使用的，以单数引用的并且用词语“一个(a)”或“一种(an)”继续引用的元件或步骤应被理解为不排除所述元件或步骤的复数，除非明确阐明这种排除。此外，对本发明的“一个实施例”的引用不旨在被解释为排除存在也结合了所引用的特征的附加实施例。而且，除非明确相反阐明，否则实施例“包括(comprising)”、“包括(including)”或“具有(having)”拥有特定特性的一个元件或多个元件的实施例可以包括不具有那种特性的另外的这种元件。
由于在不脱离本文中涉及的本发明的精神和范围的情况下，可以做出上述发明的某些改变，因此旨在附图中示出的以上描述的主题中的所有主题应当仅被解释为展示本文中的发明构思的示例并且不应被解释为限制本发明。

Claims (20)

1.一种用于执行对对象的磁共振扩散加权成像的方法，所述方法包括：
在第一重复时间期间在第一方向上对第一图像切片应用第一扩散梯度，其中在所述第一重复时间期间捕获所述对象的多个图像切片；以及
在所述第一方向上对所述第一图像切片已经应用所述第一扩散梯度之后，在所述第一重复时间期间在第二方向上对第二图像切片应用第二扩散梯度，其中所述第二方向不同于所述第一方向，并且所述第二图像切片不同于所述第一图像切片。
2.如权利要求1所述的方法，进一步包括在所述第一重复时间期间在第三方向上对第三图像切片应用第三扩散梯度，其中所述第三方向不同于所述第一方向和所述第二方向。
3.如权利要求2所述的方法，进一步包括在多个重复时间期间应用扩散梯度，且所述重复时间的数量对应于不同扩散梯度的数量。
4.如权利要求3所述的方法，进一步包括：
在第二重复时间期间在第二方向上对所述第一图像切片应用所述第二扩散梯度；
在所述第二重复时间期间在所述第三方向上对所述第二图像切片应用所述第三扩散梯度；以及
在所述第二重复时间期间在所述第一方向上对所述第三图像切片应用所述第一扩散梯度。
5.如权利要求1所述的方法，进一步包括：
在不同于所述第一重复时间的重复时间期间，采集基线图像。
6.如权利要求5所述的方法，其中，所述基线图像是T2加权图像。
7.如权利要求1所述的方法，其中，所述多个图像切片沿着同一轴线定向。
8.如权利要求7所述的方法，其中，所述轴线是所述对象的纵向轴线。
9.一种用于执行对对象的磁共振扩散加权成像的MRI系统，所述MRI系统包括：
MRI控制器，与磁体组件电子通信并且配置为：
在第一重复时间期间在第一方向上对的第一图像切片应用第一扩散梯度，其中在所述第一重复时间期间捕获所述对象的多个图像切片；以及
在所述第一方向上对所述第一图像切片已经应用所述第一扩散梯度之后，在所述第一重复时间期间在第二方向上对第二图像切片应用第二扩散梯度，其中所述第二方向不同于所述第一方向，并且所述第二图像切片不同于所述第一图像切片。
10.如权利要求9所述的MRI系统，其中，所述MRI控制器进一步配置为在所述第一重复时间期间在第三方向上对第三图像切片应用第三扩散梯度，其中所述第三方向不同于所述第一方向和所述第二方向。
11.如权利要求10所述的MRI系统，其中，所述MRI控制器进一步配置为在多个重复时间期间应用扩散梯度，且所述重复时间的数量对应于不同扩散梯度的数量。
12.如权利要求11所述的MRI系统，其中，所述MRI控制器进一步配置为：
在第二重复时间期间在所述第二方向上对所述第一图像切片应用所述第二扩散梯度；
在所述第二重复时间期间在所述第三方向上对所述第二图像切片应用所述第三扩散梯度；并且
在所述第二重复时间期间在所述第一方向上对所述第三图像切片应用所述第一扩散梯度。
13.如权利要求9所述的MRI系统，其中，所述MRI控制器进一步配置为在不同于所述第一重复时间的重复时间期间，采集基线图像。
14.如权利要求9所述的MRI系统，其中，所述多个图像切片沿着所述对象的纵向轴线定向。
15.一种存储有指令的非暂态计算机可读介质，其中，所述指令由MRI控制器执行时使MRI控制器：
在第一重复时间期间在第一方向上对第一图像切片应用第一扩散梯度，其中在所述第一重复时间期间捕获对象的多个图像切片；以及
在所述第一方向上对所述第一图像切片已经应用所述第一扩散梯度之后，在所述第一重复时间期间在第二方向上对第二图像切片应用第二扩散梯度，其中所述第二方向不同于所述第一方向，并且所述第二图像切片不同于所述第一图像切片。
16.如权利要求15所述的介质，其中，所述指令进一步使所述MRI控制器在所述第一重复时间期间在第三方向上对第三图像切片应用第三扩散梯度，其中所述第三方向不同于所述第一方向和第二方向。
17.如权利要求16所述的介质，其中，所述指令进一步使所述MRI控制器在多个重复时间期间应用扩散梯度，且所述重复时间的数量对应于不同扩散梯度的数量。
18.如权利要求17所述的介质，其中，所述指令进一步使所述MRI控制器：
在第二重复时间期间在所述第二方向上对所述第一图像切片应用所述第二扩散梯度；
在所述第二重复时间期间在所述第三方向上对所述第二图像切片应用所述第三扩散梯度；以及
在所述第二重复时间期间在所述第一方向上对所述第三图像切片应用所述第一扩散梯度。
19.如权利要求15所述的介质，其中，所述指令进一步使所述MRI控制器在不同于所述第一重复时间的重复时间期间，采集基线图像。
20.如权利要求15所述的介质，其中，所述多个图像切片沿着所述对象的纵向轴线定向。
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