CN108697368A - 磁共振成像设备和磁共振成像设备的磁共振图像获取方法 - Google Patents

磁共振成像设备和磁共振成像设备的磁共振图像获取方法 Download PDF

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Abstract

提供了一种磁共振成像(MRI)设备，所述MRI设备包括：控制器，被配置为确定第一切片和第二切片，使得对象的第一切片的切片编号与对象的第二切片的切片编号之间的差是预定间距值；以及射频(RF)线圈，被配置为发射包括使第一切片能够被激发的频率分量的预备脉冲信号，并发射包括多个频率分量的RF信号，使得第一切片和第二切片两者都被激发。

Description

磁共振成像设备和磁共振成像设备的磁共振图像获取方法
技术领域
本公开涉及一种磁共振成像(MRI)设备和MRI设备的磁共振(MR)图像获取方法，更具体地，涉及一种用于通过同时获取多个切片的MR信号来获取MR图像的MRI设备。
背景技术
磁共振成像(MRI)表示通过使用在原子核被暴露于磁场之后通过共振获得的信息生成图像的过程。原子核的共振表示一种现象，其中，当特定的高频波进入被外部磁场磁化的原子核时，处于低能量状态的原子核吸收高频能量并被激发到高能量状态。原子核根据它们的类型具有不同的共振频率，并且共振受外部磁场的强度影响。在人体中存在无数的原子核，并且氢原子核通常用于MRI。
当磁共振(MR)图像被获取时，存在对在短时间内处理MR图像的技术的需求。
当将在短时间内获得关于对象的三维(3D)体积的信息时，使用在构成3D体积的切片的方向上获取多个二维(2D)切片图像的方法。在这种情况下，通常捕捉与切片的数量一样多的2D切片图像。
在多切片方法中，当在多个重复时间(TR)周期中获取每个2D切片图像时，通过在同一TR周期中轮流获取关于每个2D切片的数据来减少成像时间。也就是说，当TR周期比切片选择、相位编码和频率编码所需要的有效时间更久时，存在空档时间。为了获得关于另一切片的信息，空档时间可被使用。
在并行成像中，为了减少扫描时间，同时激发多个2D切片以通过多个线圈从所述多个2D切片同时获取MR信号，并且通过使用2D切片之间的线圈敏感度信息的差异来分离2D切片的MR信号。2D编码方法被用于常规的并行成像。并行成像可相应于同时多切片方法。并行成像的典型示例包括敏感度编码(SENSE)方法和全局自动校准部分并行采集(GRAPPA)方法。
发明内容
技术方案
提供了一种通过同时激发多个切片获取具有多个对比度的磁共振(MR)图像的磁共振成像(MRI)设备和MRI设备的MR图像获取方法。
根据实施例的MRI设备包括：控制器，被配置为确定第一切片和第二切片，使得对象的第一切片的切片编号与第二切片的切片编号之间的差是预定间距值；以及射频(RF)线圈，被配置为发射包括使第一切片能够被激发的频率分量的预备脉冲信号，并发射包括多个频率分量的RF信号，使得第一切片和第二切片两者都被激发。
附图说明
图1是通用磁共振成像(MRI)系统的框图；
图2是根据实施例的通信单元的框图；
图3是根据实施例的MRI设备的示意图；
图4是根据实施例的MRI设备的示图；
图5是根据实施例的MRI方法的示意流程图；
图6是根据实施例的MRI方法的流程图；
图7是根据实施例的脉冲序列示意图；
图8是示出根据实施例的对象的多个切片的示图；
图9示出根据实施例的各自示出选择第一切片和第二切片的顺序的表。
最佳实施方式
根据实施例的磁共振成像(MRI)设备包括：控制器，被配置为确定第一切片和第二切片，使得对象的第一切片的切片编号与所述对象的第二切片的切片编号之间的差是预定间距值；以及射频(RF)线圈，被配置为发射包括使第一切片能够被激发的频率分量的预备脉冲信号，并发射包括多个频率分量的RF信号，使得第一切片和第二切片两者都被激发。
此外，控制器还可被配置为：确定第一切片和第二切片，使得当第一切片是偶数编号的切片时，第二切片是奇数编号的切片，并且当第一切片是奇数编号的切片时，第二切片是偶数编号的切片。
此外，控制器还可被配置为：确定第一切片和第二切片，使得第一切片的切片编号与第二切片的切片编号之间的差是构成所述对象的切片的总数的一半。
此外，RF线圈还可被配置为接收第一切片和第二切片的磁共振(MR)信号，其中，MRI设备还包括：图像处理器，被配置为获取第一切片的具有第一对比度的MR图像和第二切片的具有第二对比度的MR图像。
此外，RF线圈还可被配置为发射包括使第一切片能够被激发的频率分量的反转RF脉冲信号。
此外，图像处理器还可被配置为获取第一切片的液体衰减反转恢复(FLAIR)图像，并获取第二切片的T1-加权图像和T2-加权图像之中的至少一个图像。
此外，图像处理器还可被配置为：顺序地获取包括第一切片的多个切片的具有第一对比度的图像，并在以下状态下同时获取分别与所述多个切片相应的切片的具有第二对比度的图像：所述具有第二对比度的图像与所述具有第一对比度的图像重叠，其中，相应的切片中的每个切片的切片编号与所述多个切片中的每个切片的切片编号之间的差是所述预定间距值。
此外，所述具有第一对比度的图像中的每MR个图像可以是FLAIR图像，所述具有第二对比度的图像中的每个MR图像可以是T1-加权图像或T2-加权图像。
此外，所述预定间距值可以是通过将构成所述对象的切片的总数除以多频带加速因子而获得的值。
根据实施例的磁共振成像(MRI)方法包括：确定对象的第一切片和第二切片；发射包括使第一切片能够被激发的频率分量的预备脉冲信号；并且发射包括多个频率分量的射频(RF)信号，使得第一切片和第二切片两者都被激发；其中，确定步骤包括：确定第一切片和第二切片，使得第一切片的切片编号与第二切片的切片编号之间的差是预定间距值。
此外，确定步骤可包括：确定第一切片和第二切片，使得当第一切片是偶数编号的切片时，第二切片是奇数编号的切片，并且当第一切片是奇数编号的切片时，第二切片是偶数编号的切片。
此外，确定步骤可包括：确定第一切片和第二切片，使得第一切片的切片编号与第二切片的切片编号之间的差是构成所述对象的切片的总数的一半。
此外，如权利要求10所述的MRI方法还可包括：接收第一切片和第二切片的磁共振(MR)信号；并获取第一切片的具有第一对比度的MR图像以及第二切片的具有第二对比度的MR图像。
此外，发射预备脉冲信号的步骤可包括：发射包括使第一切片能够被激发的频率分量的反转RF脉冲信号。
此外，获取步骤可包括：获取第一切片的液体衰减反转恢复(FLAIR)图像；并获取第二切片的T1-加权图像和T2-加权图像之中的至少一个图像。
此外，MRI方法还可包括：顺序地获取包括第一切片的多个切片的具有第一对比度的图像，其中，顺序地获取步骤包括：在以下状态下同时获取分别与所述多个切片相应的切片的具有第二对比度的图像：所述具有第二对比度的图像与所述具有第一对比度的图像重叠，其中，相应的切片中的每个切片的切片编号与所述多个切片中的每个切片的切片编号之间的差是所述预定间距值。
此外，所述具有第一对比度的图像中的每个MR图像可以是FLAIR图像，所述具有第二对比度的图像中的每个MR图像可以是T1-加权图像或T2-加权图像。
此外，所述预定间距值可以是通过将构成所述对象的切片的总数除以多频带加速因子而获得的值。
提供了一种计算机可读记录介质，其中，在所述计算机可读记录介质上实现有用于执行根据实施例的MRI方法的程序。
具体实施方式
参照下面实施例和附图的详细描述，本公开的优点和特征以及实现本公开的方法可更容易被理解。然而，本实施例可具有不同的形式并且不应该被解释为限于这里阐述的说明书。相反，提供这些实施例，使得本公开将是彻底且完整的并将向本领域中的普通技术人员充分传达本实施例的范围，并且本公开将仅由所附权利要求限定。
现在将简要描述这里使用的术语，随后将详细描述一个或更多个实施例。
本公开中使用的术语是考虑到它们在本公开中的功能从当前广泛使用的常用术语中选择的。然而，术语可根据本领域中的普通技术人员的意图、先例或新技术的出现而改变。此外，在具体情况中，一些术语由申请人自由选择，并且在这种情况下，将在本公开的详细描述中详细描述选择的术语的含义。因此，这里使用的术语必须基于术语的含义以及在整个说明书中的描述被定义。
当部件“包括”或“包含”元件时，除非存在与此相反的具体描述，否则部件还可包括其它元件，不排除其它元件。此外，在本公开的实施例中的术语“单元”表示软件组件或硬件组件(诸如，场可编程门阵列(FPGA)或专用集成电路(ASIC))，并执行特定功能。然而，术语“单元”不限于软件或硬件。“单元”可被形成以便在可寻址存储介质中，或可被形成以便操作一个或更多个处理器。因此，例如，术语“单元”可包括以下项中的一个或更多个：组件(诸如，软件组件、面向对象的软件组件、类组件和任务组件)、进程、函数、属性、程序、子程序、程序代码段、驱动器、固件、微代码、电路、数据、数据库、数据结构、表、数组和变量。由组件和“单元”提供的功能可被组合成更少数量的组件和“单元”，或可被划分成额外的组件和“单元”。
在下文中，将参照附图详细描述本公开的实施例，以便使本领域中的普通技术人员能够容易地实现并实行本公开。此外，在附图中与详细的描述不相关的部件被省略以确保本公开的清楚性。
在本说明书中，“图像”可表示由离散的图像元素(例如，在二维(2D)图像中的像素和在三维(3D)图像中的立体像素)组成的多维数据。例如，图像可包括由X-射线设备、计算机断层扫描(CT)设备、磁共振成像(MRI)设备、超声诊断设备或另一医学成像设备捕捉的对象的医学图像。
此外，在本说明书中，“对象”可以是人、动物、或者人或动物的一部分。例如，对象可包括器官(例如，肝脏、心脏、子宫、脑、胸部或腹部)或血管。此外，“对象”可以是体模。体模表示密度、有效原子数和体积与生物体的密度、有效原子数和体积近似的材料。例如，体模可以是具有与肉体相似的属性的球形体模。
此外，在本说明书中，“用户”可以是但不限于诸如医师的医学专家、护士、医学实验室技术专家、医学成像专家或维修医疗设备的技术人员。
此外，在本说明书中，“MR图像”表示通过使用核磁共振原理获取的对象的图像。
此外，在本说明书中，“脉冲序列”表示由MRI设备重复施加的信号的连续性。脉冲序列可包括射频(RF)脉冲的时间参数，例如，重复时间(TR)或回波时间(TE)。
此外，在本说明书中，“脉冲序列示意图”示出在MRI设备中发生的事件的顺序。例如，脉冲顺序示意图可以是根据时间示出RF脉冲、梯度磁场、MR信号等的示图。
此外，“多频带加速因子”可表示将在单个序列中同时获取的图像的数量。例如，当多频带加速因子是2时，脉冲序列可包括两个频率分量。因此，当多频带加速因子是2时，两个MR图像可在重叠状态下被同时获取。
MRI系统是通过相对于在具有特定强度的磁场中产生的RF信号以对比度比较的方式表示MR信号的强度来获取对象的一部分的截面图像的设备。例如，如果仅使特定原子核(例如，氢原子核)共振的RF信号被瞬间向在强磁场中放置的对象发射并且然后这样的发射停止，则MR信号从特定的原子核被发射，因此，MRI系统可接收MR信号并获取MR图像。MR信号表示从对象发射的RF信号。MR信号的强度可根据对象的预先确定的原子(例如，氢)的密度、弛豫时间T1、弛豫时间T2和血流等被确定。
MRI系统包括与其它成像设备的特征不同的特征。不同于根据检测硬件的方向获取图像的诸如CT设备的成像设备，MRI系统可获取定向可选点的2D图像或3D体积图像。不同于CT设备、X-射线设备、正电子正电子发射断层扫描(PET)设备和单光子发射CT(SPECT)设备，MRI系统不将对象或检查者暴露于辐射下，可获取具有高软组织对比度的图像，并可获取精确捕捉异常组织所需要的神经图像、血管内图像、肌肉骨骼图像和肿瘤图像。
图1是通用MRI系统的框图。参照图1，通用MRI系统可包括机架20、信号收发器30、监视单元40、系统控制单元50和操作单元60。
机架20防止由主磁体22、梯度线圈24和RF线圈26产生的电磁波向外部发射。静磁场和梯度磁场在机架20的孔中形成，并且RF信号朝向对象10发射。
主磁体22、梯度线圈24和RF线圈26可布置在机架20的预定方向上。预定方向可以是同轴圆柱方向。对象10可被放置在能够沿着圆柱的水平轴被插入到圆柱中的台体28上。
主磁体22产生用于使对象10的原子核的磁偶极矩在恒定方向上对齐的静磁场或静态磁场。当由主磁体22产生的磁场更强且更均匀时，对象10的更精确且更准确的MR图像可被获取。
梯度线圈24包括用于在彼此以直角相交的X-轴、Y-轴和Z-轴方向上产生梯度磁场的X线圈、Y线圈和Z线圈。梯度线圈24可通过根据对象10的区域有区别地诱导共振频率，提供对象10的每个区域的位置信息。
RF线圈26可向患者发射RF信号并接收从患者发射的MR信号。详细地，RF线圈26可向包括在患者中且具有旋进运动的原子核发射具有与旋进运动的频率相同的频率的RF信号，停止发射RF信号，然后接收从包括在患者中的原子核发射的MR信号。
例如，为了将原子核从低能量状态转变到高能量状态，RF线圈26可产生具有与原子核的类型相应的RF的电磁波信号(例如，RF信号)并将其施加于对象10。当由RF线圈26产生的电磁波信号被施加于原子核时，原子核可从低能量状态转变到高能量状态。然后，当由RF线圈26产生的电磁波消失时，被施加了电磁波的原子核从高能量状态转变到低能量状态，从而发射具有拉莫尔频率的电磁波。换句话说，当向原子核施加电磁波信号被停止时，原子核的能级从高能级改变为低能级，因此，原子核可发射具有拉莫尔频率的电磁波。RF线圈26可从包括在对象10中的原子核接收电磁波信号。
RF线圈26可被实现为一个RF发射和接收线圈，所述RF发射和接收线圈具有产生具有与原子核的类型相应的RF的电磁波的功能和接收从原子核发射的电磁波的功能两者。可选地，RF线圈26可被实现为发射RF线圈和接收RF线圈，其中，发射RF线圈具有产生具有与原子核的类型相应的RF的电磁波的功能，接收RF线圈具有接收从原子核发射的电磁波的功能。
此外，RF线圈26可被固定到机架20或者可以是可拆卸的。当RF线圈26是可拆卸的时，RF线圈26可以是针对对象10的一部分的RF线圈，诸如头部RF线圈、胸部RF线圈、腿部RF线圈、颈部RF线圈、肩部RF线圈、腕部RF线圈或踝部RF线圈。
RF线圈26可经由有线和/或无线与外部设备通信，并且也可根据通信频带执行双调谐通信。
此外，根据线圈结构，RF线圈26可以是鸟笼式线圈、表面线圈或横向电磁(TEM)线圈。
此外，根据发射和接收RF信号的方式，RF线圈26可以是发射专用线圈、接收专用线圈、或发射和接收线圈。
此外，RF线圈26可以是具有各种数量的通道(诸如，16通道、32通道、72通道或144通道)的RF线圈。
机架20还可包括布置在机架20的外部的显示器29和布置在机架20的内部的显示器(未示出)。机架20可通过分别布置在机架20的外部的显示器29和布置在机架20的内部的显示器向用户或对象10提供预定信息。
信号收发器30可根据预定MR序列控制在机架20的内部(例如，在孔中)形成的梯度磁场，并控制RF信号和MR信号的发射和接收。
信号收发器30可包括梯度放大器32、发射和接收切换器34、RF发射器36和RF接收器38。
梯度放大器32驱动包括在机架20中的梯度线圈24，并可在梯度磁场控制器54的控制下向梯度线圈24提供用于产生梯度磁场的脉冲信号。通过控制从梯度放大器32提供给梯度线圈24的脉冲信号，在X-轴、Y-轴和Z-轴方向上的梯度磁场可以被合成。
RF发射器36和RF接收器38可驱动RF线圈26。RF发射器36可向RF线圈26提供拉莫尔频率的RF脉冲，并且RF接收器38可接收通过RF线圈26接收到的MR信号。
发射和接收切换器34可调节RF信号和MR信号的发射和接收方向。例如，发射和接收切换器34可在发射模式期间通过RF线圈26向对象10发射RF信号，并在接收模式期间通过RF线圈26从对象10接收MR信号。发射和接收切换器34可被由RF控制器56输出的控制信号所控制。
监视单元40可监视或控制机架20或安装在机架20上的装置。监视单元40可包括系统监视单元42、对象监视单元44、台体控制器46和显示控制器48。
系统监视单元42可监视并控制静磁场的状态、梯度磁场的状态、RF信号的状态、RF线圈26的状态、台体28的状态、用于测量对象10的身体信息的装置的状态、电源状态、热交换机的状态和压缩机的状态。
对象监视单元44监视对象10的状态。详细地，对象监视单元44可包括用于观察对象10的运动或位置的相机、用于测量对象10的呼吸的呼吸测量器、用于测量对象10的电活动的心电图(ECG)测量器、或用于测量对象10的温度的温度测量器。
台体控制器46控制放置有对象10的台体28的移动。台体控制器46可根据包括在序列控制单元50中的序列控制器52的序列控制对台体28的移动进行控制。例如，在对象10的移动成像期间，台体控制器46可根据系统控制单元50的序列控制连续地或不连续地移动台体28，因此，对象10可在比机架20的视场(FOV)更大的视场中被成像。
显示控制器48控制布置在机架20的外部的显示器29和布置在机架20的内部的显示器。详细地，显示控制器48可控制显示器29和布置在机架20的内部的显示器开启或关闭，并可控制将被输出在显示器29和布置在机架20的内部的显示器上的屏幕图像。另外，当扬声器位于机架20的内部或外部时，显示控制器48可控制扬声器开启或关闭，或者可控制将经由扬声器输出的声音。
系统控制单元50可包括用于控制在机架20中形成的信号的序列的序列控制器52、和用于控制机架20和安装在机架20上的装置的机架控制器58。
序列控制器52可包括用于控制梯度放大器32的梯度磁场控制器54、和用于控制RF发射器36、RF接收器38以及发射和接收切换器34的RF控制器56。序列控制器52可根据从操作单元60接收到的脉冲序列控制梯度放大器32、RF发射器36、RF接收器38、以及发射和接收切换器34。这里，脉冲序列包括控制梯度放大器32、RF发射器36、RF接收器38以及发射和接收切换器34所需要的全部信息。例如，脉冲序列可包括关于施加于梯度线圈24的脉冲信号的强度、施加时间和施加时序的信息。
操作单元60可请求系统控制单元50发射脉冲序列信息，同时控制MRI系统的整体操作。
操作单元60可包括用于接收和处理由RF接收器38接收到的MR信号的图像处理器62、输出单元64和输入单元66。
图像处理器62可处理从RF接收器38接收到的MR信号，以便产生对象10的MR图像数据。
图像处理器62接收由RF接收器38接收到的MR信号，并对接收到的MR信号执行诸如放大、频率变换、相位检测、低频放大和滤波的各种信号处理中的任何一种。
图像处理器62可在存储器的k-空间(例如，也被称为傅里叶空间或频率空间)中排列数字数据，并经由2D或3D傅里叶变换将数字数据重新排列为图像数据。
此外，如果需要，图像处理器62可对图像数据执行合成处理和差分运算处理。合成处理可以是对像素执行的加法处理或最大强度投影(MIP)处理。图像处理器62不仅可将重新排列的图像数据存储在存储器(未示出)或外部服务器中，而且可将执行了合成处理和差分运算处理的图像数据存储在存储器(未示出)或外部服务器中。
图像处理器62可并行地对MR信号执行任何信号处理。例如，图像处理器62可并行地对由多通道RF线圈接收到的多个MR信号执行信号处理，以便将多个MR信号重新排列为图像数据。
输出单元64可向用户输出由图像处理器62产生或重新排列的图像数据。输出单元64也可输出用户操纵MRI系统所需要的信息(诸如，用户界面(UI)、用户信息或对象信息)。输出单元64可以是扬声器、打印机、阴极射线管(CRT)显示器、液晶显示器(LCD)、等离子显示面板(PDP)显示器、有机发光器件(OLED)显示器、场发射显示器(FED)、发光二极管(LED)显示器、真空荧光显示器(VFD)、数字光处理(DLP)显示器、平板显示器(FPD)、3D显示器、透明显示器或本领域中的普通技术人员公知的其它各种输出装置中的任何一个。
用户可通过使用输入单元66输入对象信息、参数信息、扫描条件、脉冲序列或关于图像合成或差分运算的信息。输入单元66可以是键盘、鼠标、跟踪球、语音识别器、手势识别器、触摸屏或本领域中的普通技术人员公知的其它各种输入装置中的任何一个。
在图1中信号收发器30、监视单元40、系统控制单元50和操作单元60是单独的组件，但是对本领域中的普通技术人员将显而易见的是：信号收发器30、监视单元40、系统控制单元50和操作单元60的各自的功能可由另一组件执行。例如，在图1中图像处理器62将从RF接收器38接收到的MR信号转换为数字信号，但是，可选地，MR信号到数字信号的转换可由RF接收器38或RF线圈26直接执行。
机架20、RF线圈26、信号收发器30、监视单元40、系统控制单元50和操作单元60可以有线地或无线地与彼此连接，当它们无线地连接时，MRI系统还可包括用于在它们之间同步时钟信号的设备(未示出)。在机架20、RF线圈26、信号收发器30、监视单元40、系统控制单元50和操作单元60之间的通信可以通过使用诸如低压差分信号(LVDS)的高速数字接口、诸如通用异步收发器(UART)的异步串行通信、诸如误差同步串行通信或控制器局域网络(CAN)的低延迟网络协议、光学通信、或本领域中的普通技术人员公知的其它各种通信方法中的任何通信方法被执行。
图2是根据实施例的通信单元70的框图。参照图2，通信单元70可与从图1的机架20、信号收发器30、监视单元40、系统控制单元50和操作单元60中选择的至少一个连接。
通信单元70可向医院中的医院服务器或另外的医疗设备发射数据，并从医院中的医院服务器或另外的医疗设备接收数据，并根据医学数字成像和通信(DICOM)标准执行数据通信，其中，医院服务器或另外的医疗设备通过图片存档及通信系统(PACS)被连接。
如图2所示，通信单元70可有线地或无线地与网络80连接以与服务器92、医疗设备94或便携式装置96通信。
详细地，通信单元70可通过网络80发送和接收与对象的诊断相关的数据，并且也可发送和接收由医疗设备94(诸如，CT设备、MRI设备或X-射线设备)捕捉的医学图像。此外，通信单元70可从服务器92接收对象的诊断历史或治疗计划，并使用对象的诊断历史或治疗计划来诊断对象。通信单元70不仅可与医院中的服务器92或医疗设备94执行数据通信，而且可与便携式装置96(诸如，医生或患者的移动电话、个人数字助理(PDA)或笔记本电脑)执行数据通信。
此外，通信单元70可通过网络80向用户发送关于MRI系统的故障或关于医学图像质量的信息，并从用户接收关于所述信息的反馈。
通信单元70可包括能够与外部设备通信的至少一个组件。例如，通信单元70可包括局域通信模块72、有线通信模块74和无线通信模块76。
局域通信模块72表示用于与预定距离内的设备执行局域通信的模块。根据实施例的局域通信技术的示例包括但不限于无线局域网(LAN)、Wi-Fi、蓝牙、ZigBee、Wi-Fi直连(WFD)、超宽带(UWB)、红外线数据协会(IrDA)、低功耗蓝牙(BLE)和近场通信(NFC)。
有线通信模块74表示通过使用电信号或光信号执行通信的模块。根据实施例的有线通信技术的示例包括使用双绞线电缆、同轴电缆和光纤电缆的有线通信技术和其它公知的有线通信技术。
无线通信模块76向从移动通信网络中的基站、外部设备和服务器中选择的至少一个发射无线信号，并从从移动通信网络中的基站、外部设备和服务器中选择的至少一个接收无线信号。这里，无线信号可以是语音呼叫信号、视频呼叫信号、或根据文本/多媒体消息的发射和接收的各种格式中的任何一种格式的数据。
图3是根据实施例的MRI设备100的示意图。MRI设备100包括控制器110和RF线圈120。
图3的控制器110可相应于图1的RF控制器56，并且图3的RF线圈120可相应于图1的RF线圈26。
控制器110确定第一切片和第二切片，使得对象的第一切片的切片编号与对象的第二切片的切片编号之间的差是预定间距值。
在实施例中，第一切片和第二切片包括在对象的多个切片中。所述对象的多个切片可表示构成对象的体积的2D切片中的两个或更多个切片。
预定间距值可以是被设置为使第一切片与第二切片之间的间距保持不变的值。详细地，预定间距值可以是被设置为使第一切片与第二切片之间的间距保持预定距离或更大距离的值。
例如，预定间距值可以是通过将构成对象的切片的总数除以多频带加速因子而获得的值。例如，当多频带加速因子是2时，预定间距值可以是构成对象的切片的总数的一半。
控制器110可通过使第一切片与第二切片之间的间距保持预定距离或更大距离来减小第一切片的预备脉冲对第二切片的影响。
在实施例中，当第一切片是偶数编号的切片时，第二切片可以是奇数编号的切片，当第一切片是奇数编号的切片时，第二切片可以是偶数编号的切片。
RF线圈120发射包括使第一切片能够被激发的频率分量的预备脉冲信号。
此外，RF线圈120发射包括多个频率分量的RF信号，使得第一切片和第二切片两者都被激发。
激发可表示：当向磁化的原子核发射RF信号时，磁化的原子核通过吸收高频能量而向高能量状态的转变。切片的激发可表示：当电磁波信号被施加于原子核时，包括在切片中的原子核从低能量状态向高能量状态的转变。
多个切片一起激发可包括同时激发所述多个切片。
多个频率分量可分别相应于多个切片。详细地，当RF信号包括A频率分量和B频率分量时，A频率分量可激发多个切片中的第一切片，并且B频率分量可激发多个切片中的第二切片。
预备脉冲信号可以是被预先发射以调节将被获取的图像的对比度的信号。例如，预备脉冲信号可以是被预先发射以获取液体衰减反转恢复(FLAIR)图像的反转脉冲信号。
图4是根据实施例的MRI设备100的示图。MRI设备100可包括控制器110、RF线圈120和图像处理器140。
图4的控制器110可相应于图1的RF控制器56，图4的RF线圈120可相应于图1的RF线圈26，图4的图像处理器140可相应于图1的图像处理器62。
图4是示出图3的MRI设备100的示例的示图。因此，虽然被省略，但是图3的MRI设备100的描述适用于图4的MRI设备100。
在实施例中，RF线圈120可接收第一切片和第二切片的MR信号。
当RF信号和梯度磁场被施加时，对象的第一切片和第二切片可发射MR信号。梯度磁场可由图1的梯度放大器32施加。
RF线圈120可接收由第一切片和第二切片发射的MR信号。RF线圈120可在同一重复时间(TR)周期期间获取处于重叠状态的由第一切片和第二切片发射的MR信号。
RF线圈120可包括多个线圈，并且多个线圈中的每一个线圈可接收MR信号。例如，多个线圈可包括具有各种数量的通道(诸如，16通道、32通道、72通道或144通道)的RF线圈。处于重叠状态的MR信号可基于多个线圈之间的敏感度差异而被区分。
图像处理器140可获取第一切片的具有第一对比度的MR图像、以及第二切片的具有第二对比度的MR图像。
在实施例中，具有第一对比度的MR图像可以是FLAIR图像。此外，具有第二对比度的MR图像可以是T1-加权图像或T2-加权图像。
详细地，图像处理器140可从RF线圈120接收MR信号。图像处理器140可基于接收到的MR信号产生3D k-空间数据。
此外，图像处理器140可基于产生的3D k-空间数据获取对象的第一切片和第二切片的MR图像。详细地，图像处理器140可通过对MR信号执行3D空间编码并执行3D傅里叶变换，产生3D k-空间数据。
此外，图像处理器140可通过使用并行成像和压缩感知(CS)中的至少一个从处于重叠状态的MR信号获取第一切片和第二切片的MR图像。
例如，图像处理器140可根据并行成像，通过同时激发第一切片和第二切片，通过多个线圈从第一切片和第二切片同时获取MR信号。
此外，图像处理器140可通过使用第一切片与第二切片之间的线圈敏感度信息的差异来使第一切片的MR信号和第二切片的MR信号分离。
并行成像可包括SENSE方法和GRAPPA方法。CS可表示在获取仅针对子集的信号而不是获取针对k-空间的所有栅格的信号之后重建MR图像的方法。
当对MR信号执行3D空间编码时，它可表示MR信号的数字数据被排列在存储器的k-空间中。也就是说，k-空间可表示MR信号的原始数据集并可包括位置信息和对比度信息。
此外，k-空间可表示测量的MR信号的2D傅里叶变换或3D傅里叶变换。图像处理器140可通过对3D k-空间数据执行逆3D傅里叶变换获取MR图像。
控制器110可向对象的多个切片顺序地发射RF信号。此外，控制器110可发射包括使与多个切片中的每个切片相应的切片能够被激发的频率分量的RF信号。
例如，控制器110可控制RF线圈120向对象的奇数编号的切片顺序地发射RF信号。在这种情况下，控制器110可确定与奇数编号的切片中的每个切片间隔开预定间距的偶数编号的切片。
RF线圈120可发射包括频率分量的RF信号，其中，所述频率分量使每个奇数编号的切片能够被激发并且使与奇数编号的切片间隔开预定间距的偶数编号的切片能够被激发。
RF线圈120可从每个奇数编号的切片和与奇数编号的切片间隔开预定间距的偶数编号的切片接收处于重叠状态的MR信号。
图像处理器140可从RF线圈120接收MR信号。图像处理器140可从从RF线圈120接收到的MR信号获取每个奇数编号的切片和与奇数编号的切片间隔开预定间距的偶数编号的切片的处于重叠状态的MR图像。
图像处理器140可通过使重叠信号或重叠图像分离来获取每个切片的MR图像。
在实施例中，每个MR图像可包括T1-加权图像、T2-加权图像、T2*-加权图像、质子密度(PD)图像和FLAIR图像中的至少一个。
图5是根据实施例的MRI方法的示意流程图。根据实施例的MRI方法可由图3的MRI设备100执行，并可执行与MRI设备100的操作相同的操作。
在操作502，MRI设备100确定对象的第一切片和第二切片。在实施例中，MRI设备100确定第一切片和第二切片，使得第一切片的切片编号与第二切片的切片编号之间的差是预定间距值。
在实施例中，当第一切片是偶数编号的切片时，第二切片可以是奇数编号的切片，当第一切片是奇数编号的切片时，第二切片可以是偶数编号的切片。
在实施例中，预定间距值可以是通过将构成对象的切片的总数除以多频带加速因子而获得的值。例如，当多频带加速因子是2时，预定间距值可以是构成对象的切片的总数的一半。
在另一实施例中，多频带加速因子可以是N。在这种情况下，MRI设备100可同时获取N(N>2)个切片的MR图像。
例如，MRI设备100可发射包括使包括第一切片和第二切片的N个切片能够被同时激发的频率分量的RF信号。在这种情况下，预定间距值可以是通过将构成对象的切片的总数除以N而获得的值。
在实施例中，MRI设备100可确定对象的包括第一切片和第二切片的多个切片。
在操作504，MRI设备100发射包括使第一切片能够被激发的频率分量的预备脉冲信号。预备脉冲信号可以是被预先发射以调节将被获取的图像的对比度的信号。例如，预备脉冲信号可以是被预先发射以获取FLAIR图像的反转脉冲信号。
在操作506，MRI设备100发射包括多个频率分量的RF信号，使得第一切片和第二切片两者都被激发。在实施例中，MRI设备100可发射包括多个频率分量的RF信号，使得包括第一切片和第二切片的多个切片被激发。
图6是根据实施例的MRI方法的流程图。在操作602，MRI设备100可确定第一切片和第二切片。
MRI设备100可确定第一切片和第二切片，使得第一切片的切片编号与第二切片的切片编号之间的差是预定间距值。在实施例中，预定间距值可以是通过将构成对象的切片的总数除以多频带加速因子而获得的值。例如，当多频带加速因子是2时，预定间距值可以是构成对象的切片的总数的一半。
例如，第一切片的切片编号可以是1，并且切片的总数可以是22。在这种情况下，预定间距值可以是22的一半11。因此，MRI设备100可将切片编号是12的切片确定为第二切片。
在另一实施例中，多频带加速因子可以是N。在这种情况下，MRI设备100可同时获取N(N>2)个切片的MR图像。
例如，MRI设备100可发射包括使包括第一切片和第二切片的N个切片能够被同时激发的频率分量的RF信号。在这种情况下，预定间距值可以是通过将构成对象的切片的总数除以N而获得的值。
在操作604，MRI设备100可发射针对第一切片的预备脉冲信号。此外，MRI设备100可发射包括多个频率分量的RF信号，使得第一切片和第二切片两者都被激发。
在实施例中，MRI设备100可发射针对第一切片的反转脉冲信号。
在操作606，MRI设备100可接收第一切片和第二切片的MR信号。MRI设备100可获取从第一切片和第二切片发射的处于重叠状态的MR信号。
在操作608，MRI设备100可获取第一切片和第二切片的MR图像。在实施例中，MRI设备100可获取第一切片的FLAIR图像。此外，MRI设备100可获取第二切片的T1-加权图像或T2-加权图像。
在实施例中，MRI设备100可获取处于重叠状态的第一切片的MR图像和第二切片的MR图像。MRI设备100可通过使重叠的图像分离来获取每个切片的MR图像。
图7是根据实施例的脉冲序列示意图。
MRI设备100可发射预备脉冲信号710。在实施例中，预备脉冲信号710可包括使第一切片能够被激发的频率分量。
在实施例中，预备脉冲信号710可以是用于获取FLAIR图像的反转脉冲信号。
MRI设备100可发射包括多个频率分量的RF信号，使得第一切片和第二切片两者都被激发。参照图7，示出了通过使用自旋回波方法读取MR信号的方法。然而，用于读取MR信号的方法不限于此。
在实施例中，RF信号可包括：包括使第一切片能够被激发的频率分量的90°脉冲信号720、和包括使第二切片能够被激发的频率分量的90°脉冲信号730。
此外，RF信号可包括：包括使第一切片能够被激发的频率分量的180°脉冲信号740、和包括使第二切片能够被激发的频率分量的180°脉冲信号750。
MRI设备100可接收第一切片和第二切片的MR信号760。MRI设备100可获取从第一切片和第二切片发射的处于重叠状态的MR信号760。
图8是示出根据实施例的对象的多个切片的示图。参照图8，示出了用于获取对象的头部的MR图像的多个切片。
在实施例中，对象的多个切片的数量可以是22。此外，切片可按照顺序具有从1到22的切片编号。参照图8，对象的多个切片包括从切片编号是1的切片810到切片编号是22的切片860的22个切片。
在说明书中，切片编号是奇数的切片是奇数编号的切片，切片编号是偶数的切片是偶数编号的切片。
在实施例中，MRI设备100可同时获取多个切片的具有多个对比度的MR图像。
在实施例中，当针对第一切片的预备脉冲信号被施加时，在第一切片周围的切片可受所述预备脉冲信号影响。
例如，当针对切片编号是2的切片820的反转脉冲信号被施加时，包括在切片编号是2的切片820中的原子核的相位可被反转。此外，由于针对切片编号是2的切片820的反转脉冲信号，包括在切片编号是1的切片810和切片编号是3的切片830中的原子核的相位可被改变。
因此，当第一切片和第二切片的具有不同对比度的MR图像被同时获取时，受针对第一切片的预备脉冲信号影响最小的第二切片可被确定。
在实施例中，与第一切片间隔开构成对象的切片的总数的一半的切片可被确定为第二切片。详细地，第二切片可被确定，使得第一切片的切片编号与第二切片的切片编号之间的差是切片的总数的一半。
例如，当第一切片是切片编号是1的切片810时，第二切片可以是切片编号是12的切片840。此外，当第一切片是切片编号是13的切片850时，第二切片可以是切片编号是2的切片820。
图9示出根据实施例的各自示出选择第一切片和第二切片的顺序的表。
表1 900是示出第一切片是奇数编号的切片的情况的表。表2 910是示出第一切片是偶数编号的切片的情况的表。
在实施例中，MRI设备100可获取构成对象的所有切片的具有多个对比度的MR图像。例如，MRI设备100可获取FLAIR图像和T2-加权图像。
在实施例中，MRI设备100可获取奇数编号的切片的FLAIR图像，随后可顺序地获取偶数编号的切片的FLAIR图像。在另一实施例中，MRI设备100可获取偶数编号的切片的FLAIR图像，然后可顺序地获取奇数编号的切片的FLAIR图像。
在实施例中，当MRI设备100获取奇数编号的切片的FLAIR图像时，MRI设备100可同时获取偶数编号的切片的T2-加权图像。
在实施例中，MRI设备100可获取第一切片的FLAIR图像，其中，第一切片是奇数编号的切片。在这种情况下，MRI设备100可同时获取可受反转脉冲信号影响最小的第二切片的T2-加权图像，其中，第二切片是偶数编号的切片。
在实施例中，MRI设备100可通过使用等式1确定第二切片。
在等式1中，多频带因子可以是将通过使用RF信号被同时激发的切片的数量。详细地，多频带因子可表示包括在RF信号中的频率的数量。
例如，当第一切片的FLAIR图像和第二切片的T2图像将被同时获取时，多频带因子是2。
在另一实施例中，MRI设备100可同时获取N(N>2)个切片的MR图像。在这种情况下，MRI设备100可发射包括使包括第一切片和第二切片的N个切片能够被同时激发的频率分量的RF信号。在这种情况下，多频带因子是N。
参照图8和图9，MRI设备100可通过使用等式2确定第二切片。
第二切片的切片编号＝(第一切片的切片编号+11)％22…(2)
例如，当第一切片的切片编号是1时，第二切片的切片编号可以是12。此外，当第一切片的切片编号是17时，第二切片的切片编号可以是6。
参照图9，示出了根据实施例的在选择第一切片和与第一切片相应的第二切片之后获得的结果。
实施例可以被编写为计算机程序，并且可在使用计算机可读记录介质执行程序的通用数字计算机中实现。
计算机可读记录介质的示例包括磁存储介质(例如，只读存储器(ROM)、软盘、硬盘等)、光记录介质(例如，光盘(CD)-ROM或数字通用盘(DVD))和载波(诸如，通过因特网的数据传输)。
虽然已经参照本公开的实施例详细地示出并描述了本公开，但是本领域中的普通技术人员将理解，在不脱离由所附权利要求定义的本公开的精神和范围的情况下，可对其进行形式和细节上的各种改变。
序列表自由文本
100：MRI设备
110：控制器
120：RF线圈
140：图像处理器

Claims (19)

1.一种磁共振成像MRI设备，包括：
控制器，被配置为确定第一切片和第二切片，使得对象的第一切片的切片编号与所述对象的第二切片的切片编号之间的差是预定间距值；
射频RF线圈，被配置为发射包括使第一切片能够被激发的频率分量的预备脉冲信号，并发射包括多个频率分量的RF信号，使得第一切片和第二切片两者都被激发。
2.如权利要求1所述的MRI设备，其中，控制器还被配置为：确定第一切片和第二切片，使得当第一切片是偶数编号的切片时，第二切片是奇数编号的切片，并且当第一切片是奇数编号的切片时，第二切片是偶数编号的切片。
3.如权利要求1所述的MRI设备，其中，控制器还被配置为：确定第一切片和第二切片，使得第一切片的切片编号与第二切片的切片编号之间的差是构成所述对象的切片的总数的一半。
4.如权利要求1所述的MRI设备，其中，RF线圈还被配置为接收第一切片和第二切片的磁共振MR信号，
其中，MRI设备还包括：图像处理器，被配置为获取第一切片的具有第一对比度的MR图像和第二切片的具有第二对比度的MR图像。
5.如权利要求4所述的MRI设备，其中，RF线圈还被配置为发射包括使第一切片能够被激发的频率分量的反转RF脉冲信号。
6.如权利要求5所述的MRI设备，其中，图像处理器还被配置为：获取第一切片的液体衰减反转恢复FLAIR图像并获取第二切片的T1-加权图像和T2-加权图像之中的至少一个图像。
7.如权利要求4所述的MRI设备，其中，图像处理器还被配置为：顺序地获取包括第一切片的多个切片的具有第一对比度的图像，并在以下状态下同时获取分别与所述多个切片相应的切片的具有第二对比度的图像：所述具有第二对比度的图像与所述具有第一对比度的图像重叠，
其中，相应的切片中的每个切片的切片编号与所述多个切片中的每个切片的切片编号之间的差是所述预定间距值。
8.如权利要求7所述的MRI设备，其中，所述具有第一对比度的图像中的每个MR图像是FLAIR图像，所述具有第二对比度的图像中的每个MR图像是T1-加权图像或T2-加权图像。
9.如权利要求7所述的MRI设备，其中，所述预定间距值是通过将构成所述对象的切片的总数除以多频带加速因子而获得的值。
10.一种磁共振成像MRI方法，包括：
确定对象的第一切片和第二切片；
发射包括使第一切片能够被激发的频率分量的预备脉冲信号；
发射包括多个频率分量的射频RF信号，使得第一切片和第二切片两者都被激发，
其中，确定步骤包括：确定第一切片和第二切片，使得第一切片的切片编号与第二切片的切片编号之间的差是预定间距值。
11.如权利要求10所述的MRI方法，其中，确定步骤包括：确定第一切片和第二切片，使得当第一切片是偶数编号的切片时，第二切片是奇数编号的切片，并且当第一切片是奇数编号的切片时，第二切片是偶数编号的切片。
12.如权利要求10所述的MRI方法，其中，确定步骤包括：确定第一切片和第二切片，使得第一切片的切片编号与第二切片的切片编号之间的差是构成所述对象的切片的总数的一半。
13.如权利要求10所述的MRI方法，还包括：
接收第一切片和第二切片的磁共振MR信号；
获取第一切片的具有第一对比度的MR图像和第二切片的具有第二对比度的MR图像。
14.如权利要求13所述的MRI方法，其中，发射预备脉冲信号的步骤包括：发射包括使第一切片能够被激发的频率分量的反转RF脉冲信号。
15.如权利要求14所述的MRI方法，其中，获取步骤包括：
获取第一切片的液体衰减反转恢复FLAIR图像；
获取第二切片的T1-加权图像和T2-加权图像之中的至少一个图像。
16.如权利要求13所述的MRI方法，还包括：顺序地获取包括第一切片的多个切片的具有第一对比度的图像，
其中，顺序地获取步骤包括：在以下状态下同时获取与分别与所述多个切片相应的切片的具有第二对比度的图像：所述具有第二对比度的图像与所述具有第一对比度的图像重叠，
其中，相应的切片中的每个切片的切片编号与所述多个切片中的每个切片的切片编号之间的差是所述预定间距值。
17.如权利要求16所述的MRI方法，其中，所述具有第一对比度的图像中的每个MR图像是FLAIR图像，所述具有第二对比度的图像中的每个MR图像是T1-加权图像或T2-加权图像。
18.如权利要求16所述的MRI方法，其中，所述预定间距值是通过将构成所述对象的切片的总数除以多频带加速因子而获得的值。
19.一种计算机可读记录介质，其中，在所述计算机可读记录介质上实现有用于执行如权利要求10所述的MRI方法的程序。
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