CN109983357A - 具有Dixon型水/脂肪分离的MR成像 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种Dixon型MR成像的方法。本发明的目的是提供一种以高SNR实现Dixon水/脂肪分离并且在水/脂肪分离中具有改进的噪声传播的方法。所述方法包括以下步骤:‑使对象(10)经受第一成像序列,所述第一成像序列在第一回波时间处生成多个不同相位编码的第一MR回波信号,使得来自从水质子发出的MR信号和从脂肪质子发出的MR信号的对所述第一MR回波信号的贡献是基本上同相的,‑使用第一信号接收带宽来采集所述第一MR回波信号,‑使所述对象(10)经受第二成像序列,所述第二成像序列在第二回波时间处生成多个不同相位编码的第二MR回波信号,使得来自从水质子发出的MR信号和从脂肪质子发出的MR信号的对所述第二MR回波信号的贡献是至少部分地异相的,‑使用第二信号接收带宽来采集所述第二MR回波信号,所述第二信号接收带宽大于所述第一接收带宽,其中,所述第一成像序列的相位编码的数量小于所述第二成像序列的相位编码的数量,以及‑根据所述第一MR回波信号和所述第二MR回波信号来重建MR图像,由此来自水质子的信号贡献与来自脂肪质子的信号贡献被分离。此外,本发明涉及一种MR设备,并且涉及一种要在MR设备上运行的计算机程序。

Description

具有Dixon型水/脂肪分离的MR成像
技术领域
本发明涉及磁共振(MR)成像的领域。本发明涉及一种对放置在MR设备的检查体积中的身体的部分进行MR成像的方法。本发明还涉及一种MR设备并且涉及一种要在MR设备上运行的计算机程序。
背景技术
利用磁场与核自旋之间的相互作用以便形成二维图像或三维图像的图像形成MR方法如今得到广泛使用,尤其是在医学诊断领域中,这是因为对于软组织的成像,所述方法在许多方面都优于其他成像方法,不要求电离辐射并且通常是无创的。
根据该MR方法,一般,要被检查的患者的身体被布置在强的均匀的磁场B0中,所述磁场的方向同时定义测量所基于的坐标系的轴(通常是z轴)。取决于通过对定义的频率(所谓的拉莫尔频率,或MR频率)的电磁交变场(RF场)的施加能够激励(自旋共振)的磁场强度,该磁场B0针对个体核自旋产生不同的能级。从宏观的角度,个体核自旋的分布产生总磁化,能够通过在磁场B0垂直于z轴延伸的同时对适当频率的电磁脉冲(RF脉冲)的施加使所述总磁化偏离出平衡状态,使得磁化执行关于z轴的进动。所述进动描述了一锥形的表面,所述锥形的孔径角被称为翻转角。翻转角的幅值取决于所施加的电磁脉冲的强度和持续时间。在所谓的90°脉冲的情况中,自旋从z轴偏离到横向平面(翻转角90°)。
在RF脉冲终止之后,磁化弛豫回原始平衡状态,在所述原始平衡状态中,z方向上的磁化以第一时间常数T1(自旋晶格或纵向弛豫时间)被建立,并且在垂直于z方向的方向上的磁化以第二时间常数T2(自旋-自旋或横向弛豫时间)进行弛豫。能够借助于被布置并被取向在MR设备的检查体积内的接收RF线圈以使得磁化的变化在垂直于z轴的方向上被测量的方式来检测磁化的变化。在施加例如90°脉冲之后,横向磁化的衰减伴随有核自旋的从具有相同相位的有序状态到其中全部相位角被均匀分布(失相)的状态的转变(由局部磁场非均匀性诱发)。失相能够借助于重新聚焦脉冲(例如,180°脉冲)而被补偿。这在接收线圈中产生回波信号(自旋回波)。
为了实现身体中的空间分辨,将沿着三个主轴延伸的恒定磁场梯度叠加在均匀磁场B0上,从而引起自旋共振频率的线性空间依赖性。在接收线圈中拾取的信号然后包含能够与身体中的不同位置相关联的不同频率的分量。经由接收线圈获得的信号数据对应于空间频率域并且被称为k-空间数据。k-空间数据通常包括利用不同相位编码而采集的多条线(被称为k-空间线或轮廓)。通过收集多个样本来将每条线数字化。借助于傅立叶变换来将k-空间数据的集合转换为MR图像。
在MR成像中,常常期望获得关于水和脂肪对总信号的相对贡献的信息,以抑制它们中的一个的贡献或者单独地或联合地分析它们中的全部的贡献。如果对来自在不同回波时间处采集的两个或更多个对应回波的信息进行组合,则能够计算这些贡献。这可以被认为是化学位移编码,在所述化学位移编码中,通过在略微不同的回波时间处采集几幅图像来定义和编码额外的维度(化学位移维度)。对于水/脂肪分离,这些类型的实验常常被称为Dixon型的测量。借助于Dixon成像或Dixon水/脂肪成像,能够通过根据在不同回波时间处采集的两个或更多个对应回波计算水和脂肪的贡献来实现水/脂肪分离。一般这样的分离是可能的,这是因为存在脂肪和水中的氢的已知的进动频率差异。以其最简单的形式,通过“同相”数据集和“异相”数据集的相加或相减来生成水图像和脂肪图像。
近年来已经提出了若干Dixon型MR成像方法。除了用于水/脂肪分离的不同策略以外,已知的技术主要以它们采集的回波(或点)的具体数目和它们强加在所使用的回波时间上的约束为特征。常规的所谓的两点方法或三点方法要求同相回波时间和反相回波时间,在所述同相回波时间和所述反相回波时间处,水信号和脂肪信号在复平面中分别是平行的或反平行的。三点方法已经逐渐被推广以允许灵活的回波时间。因此,它们不再将在回波时间处的水信号与脂肪信号之间的角度或相位限制到某些值。以这种方式,它们提供了在成像序列设计中的更多的自由度并且尤其使得能够在来自采集的信噪比(SNR)增益与分离中的SNR损失之间进行权衡。期望只对两个而不是三个回波进行采样以减少扫描时间。然而,对回波时间的约束实际上可以致使双回波采集慢于三回波采集。Eggers等人(MagneticResonance in Medicine,65,96-107,2011)已经提出了一种使得能够消除这样的约束的双回波灵活Dixon型MR成像方法。使用这样的具有更加灵活的回波时间的Dixon型MR成像方法,同相图像和反相图像不必再采集而是任选地根据水图像和脂肪图像来合成。
Dixon型MR成像方法经常使用多种重复或多种采集方法结合(快速)自旋回波序列来应用。通常,具有移位的读出磁场梯度和采集窗口的两个或三个交错的测量被采用。根据读出磁场梯度的移位,获得Dixon型水/脂肪分离所基于的分别来自水质子和脂肪质子的信号贡献的不同相移。
与利用这些方法获得的水图像和脂肪图像相比,在已知的Dixon型MR成像方法中采集的同相图像和异相图像遭受不良的SNR。这归因于通常通过有效次数的信号平均(NSA)量化的平均效应,从Dixon水/脂肪分离中得到的水图像和脂肪图像而不是采集的同相图像和异相图像通常从所述平均效应中受益。此外,与借助于分离的、定制的、非Dixon型MR成像方法采集的同相图像相比,在已知的Dixon型MR成像方法中采集的同相图像遭受不良的SNR。常常只在非常长的扫描时间中才可实现相当的SNR。
该问题在US2016/0033606A1中通过采集具有不同SNR的同相信号和(部分地)异相信号来解决。两个单独的快速自旋回波成像序列分别用来采集同相信号和异相信号。与异相信号相比,利用较低的读出磁共振梯度强度和较低的信号接收带宽并且因此利用较高的SNR来采集同相信号。根据同相信号和异相信号重建的(脂肪抑制的)水图像从所采集的同相信号中的较高的SNR中受益。以此方式,在相同扫描时间中的所采集的同相图像中和所计算的水(脂肪抑制的)图像中实现了较高的SNR,或在较短的扫描时间中实现了相当的SNR。然而,该已知方法的缺点在于接收带宽的变化导致两个子采集中的不同SNR,并且因此导致水/脂肪分离中的不利的噪声传播。
发明内容
从前述内容能够容易地认识到,需要一种用于Dixon型MR成像的改进的技术。因此,本发明的目的是提供一种以高SNR实现Dixon水/脂肪分离并且在水/脂肪分离中具有改进的噪声传播的方法。
根据本发明,公开了一种对放置在MR设备的检查体积中的对象进行MR成像的方法。所述方法包括以下步骤:
-使所述对象经受第一成像序列,所述第一成像序列在第一回波时间处生成多个不同相位编码的第一MR回波信号,使得来自从水质子发出的MR信号和从脂肪质子发出的MR信号的对所述第一MR回波信号的贡献是基本上同相的,
-使用第一信号接收带宽来采集所述第一MR回波信号,
-使所述对象经受第二成像序列,所述第二成像序列在第二回波时间处生成多个不同相位编码的第二MR回波信号,使得来自从水质子发出的MR信号和从脂肪质子发出的MR信号的对所述第二MR回波信号的贡献是至少部分地异相的,
-使用第二信号接收带宽来采集所述第二MR回波信号,所述第二信号接收带宽大于所述第一接收带宽,其中,所述第一成像序列的相位编码的数量小于所述第二成像序列的相位编码的数量,以及
-根据所述第一MR回波信号和所述第二MR回波信号来重建MR图像,由此来自水质子的信号贡献与来自脂肪质子的信号贡献被分离。
根据本发明,同相信号的采集中的相位编码的数量(即,k-空间线/轮廓的数量)小于(部分地)异相信号的采集中的相位编码的数量。相位编码的数量的减少对应地减少了根据第一(同相)MR回波信号重建的MR图像中的SNR。这使得能够通过相对于根据第二((部分地)异相)MR回波信号重建的MR图像中的SNR调整根据第一(同相)MR回波信号重建的MR图像中的SNR根据需要来个体地定制同相和水(或脂肪抑制的)图像中的SNR。优选地,第一成像序列和第二成像序列的相位编码的数量被选择为使得根据第一(同相)MR回波信号重建的MR图像中的SNR基本上等于根据第二((部分地)异相)MR回波信号重建的MR图像中的SNR。
以此方式,本发明实现了水/脂肪分离中的改进的噪声传播,并且同时实现了减少的总扫描时间。
更具体地,使用具有第一梯度强度的读出磁场梯度来采集所述第一MR回波信号,并且使用具有大于所述第一梯度强度的第二梯度强度的读出磁场梯度来采集所述第二MR回波信号。同时地,使用小于用于采集所述第二MR回波信号的信号接收带宽的信号接收带宽来采集所述第一MR回波信号。类似在前面提到的US2016/0033606A1中,整个采集被分成分别利用低带宽子序列(第一成像序列)和高带宽子序列(第二成像序列)执行的两个通常交错的子采集。在所述低带宽子序列中,通过在所述重新聚焦RF脉冲之间的大多数空隙期间对所述第一MR回波信号进行采样来实现高信号采样效率。该低带宽和高采样效率得到高的SNR。低带宽第一成像序列具有固定的第一回波时间,在所述第一回波时间处,水信号和脂肪信号是同相的。所述高带宽第二成像序列具有可调节的第二回波时间,在所述第二回波时间处,水信号和脂肪信号是至少部分地异相的。所述第二成像序列只实现了较低的采样效率并且提供了较低的SNR,这是因为它必须在更少的时间中覆盖相同的梯度积分,以基于两个子序列来获得随后的Dixon水/脂肪分离所要求的回波位移。
根据本发明的优选实施例,部分地或完全地重复所述第一成像序列和所述第二成像序列中的每个以用于信号积累,其中,所述第一成像序列的重复次数可以不同于所述第二成像序列的重复次数。能够使用选择性地分别重复所述第一成像序列和所述第二成像序列,以便在所述同相图像、所述水图像以及所述脂肪图像中进一步个体地定制SNR,包括在所述同相图像中提高SNR和在所述同相图像和所述水图像中使SNR相等。同时,能够将总扫描时间保持在可接受界限内。
在又一优选实施例中,所述第一成像序列和所述第二成像序列为快速自旋回波(TSE)序列,所述第一成像序列和所述第二成像序列的每次激发包括用于在所述对象内激励磁共振的一个RF激励脉冲和用于使磁共振重新聚焦的两个或更多个重新聚焦RF脉冲,使得一系列不同相位编码的MR回波信号通过每次激发来生成。换言之,本发明的方法优选地结合多激发多回波方法来应用。使用具有移位的读出磁场梯度和采集窗口的交错的k-空间采样的多次激发被采用。根据读出磁场梯度的移位,获得Dixon型水/脂肪分离能够基于的分别来自水质子和脂肪质子的信号贡献的不同相移。
如上面提到的,个体激发的相位编码方案优选地被选择为使得k-空间通过所述第一成像序列和所述第二成像序列中的每个的激发以交错的方式被采样。来自相应序列的回波信号的MR信号中的每个表示k-空间线,即k-空间的一维采样,其位置通过序列的所施加的相位编码切换的磁场梯度来确定。所谓的‘快速因子’(TF)是在每个RF激励脉冲之后采集的回波的数量。多回波序列的多次激发被用于对k-空间完全采样,以便能够根据所采集的k-空间线来重建MR图像。K-空间通常被分割,使得每段归属于通过序列的每次激发生成的一系列回波中的一个回波指数。换言之,每次激发通过从k-空间的所有段采集k-空间轮廓,其中k-空间中的段的数量等于TF。
当对象经受第一成像序列和第二成像序列的多次激发时,第一成像序列的激发的次数可以被选择为小于第二成像序列的激发的次数。以此方式,能够获得在本发明的意义内的比第二成像序列的相位编码的数量更小的第一成像序列的相位编码的数量。
优选地,所述第一成像序列和所述第二成像序列的回波阶次被选择为使得从k-空间中的中心位置采集的第一MR回波信号和第二MR回波信号具有相同或相邻的回波指数,所述回波指数指示通过所述第一成像序列或所述第二成像序列的每次激发生成的所述一系列回波信号中的每个MR回波信号的位置。通过以此方式选择回波阶次,同相图像和(部分地)异相图像中的对比度能够被保持尽可能相似。
与第二成像序列的相位编码的数量相比更小的第一成像序列的相位编码的数量也能够通过利用对k-空间的子采样来采集至少第一MR回波信号来获得。为了避免所重建的MR图像中的混叠,常规的并行成像技术可以被采用。至少第一MR回波信号可以经由具有不同空间灵敏度轮廓的多个RF线圈被并行地采集,其中,所述MR图像然后使用如SENSE或SMASH的并行成像重建算法来重建。备选地,MR图像可以根据子采样的MR信号数据使用本身已知的压缩感知重建算法来重建。
在本发明的优选实施例中,所述第一成像序列的相位编码方案被选择为使得k-空间使用部分傅里叶技术被不完全地采样。通过将部分傅里叶技术应用于第一MR回波信号的采集,与第二成像序列的相位编码的数量相比,能够获得第一成像序列的相位编码的数量的对应减少。部分傅里叶技术利用k-空间中的MR信号数据的对称性通过仅采样k-空间的不对称部分来减少相位编码的数量(并且对应地减少所需要的采集时间)。k-空间中的对称性是傅里叶变换的基本性质,并且被称为Hermitian对称性。因此,根据针对MR信号数据的已知的对称性质,完整MR图像能够根据来自k-空间的仅一半的MR信号数据来重建。必须考虑Hermitian对称性成立的条件和当假设未被严格遵守时必须被应用的校正。部分傅里叶成像的先决条件是相移跨对象缓慢地改变。在这方面,本发明利用了同相TSE图像数据中的相位的通常非常平滑的空间变化。然而,为了避免由于缓慢改变的相移的问题,稍微多于k-空间的一半应当由第一成像序列覆盖。优选地,k-空间(在相位编码方向上)的两(正和负)侧在低空间频率范围内被采集,而在更高的空间频率处,MR信号数据仅在一侧被采集。完全采样的低频部分能够用来表征(并且校正)任何缓慢改变的相移。
能够借助于一种MR设备执行到目前为止所描述的本发明的方法,所述MR设备包括:至少一个主磁体线圈,其用于在检查体积内生成基本上均匀的稳定的磁场B0;多个梯度线圈,其用于在所述检查体积内的不同空间方向上生成切换的磁场梯度;至少一个身体线圈RF,其用于在所述检查体积内生成RF脉冲和/或用于接收来自被定位在所述检查体积内的患者的身体的MR信号;控制单元,其用于控制RF脉冲和切换的磁场梯度的时间演替;以及重建单元,其用于根据所接收的MR信号来重建MR图像。能够通过对所述MR设备的所述重建单元和/或所述控制单元的对应编程来实施本发明的方法。
本发明的方法能够被有利地执行在目前临床使用中的大多数MR设备上。为此目的,只需要利用控制所述MR设备的计算机程序使得所述MR设备执行以上解释的本发明的方法的步骤。所述计算机程序可以存在于数据载体上或存在于数据网络中,以便被下载以用于安装在所述MR设备的所述控制单元中。
附图说明
附图公开了本发明的优选实施例。然而,应当理解,附图仅是出于说明的目的而被设计,并且不作为本发明的限制的定义。在附图中:
图1示出了用于执行本发明的方法的MR设备;
图2示出了图示本发明的信号采集方案的时间图;
图3示意性地示出了根据本发明的同相信号数据的部分傅里叶采集的不同方案。
具体实施方式
参考图1,示出了MR设备1。所述设备包括超导或电阻式主磁体线圈2,使得沿着通过检查体积的z轴创建基本上均匀的时间上恒定的主磁场B0。所述设备还包括(1阶、2阶以及在适用的情况下3阶)匀场线圈2’的集合,其中,通过所述集合的个体匀场线圈2’的电流是可控的,以用于使在检查体积内的B0偏差最小化的目的。
磁共振生成与操纵系统施加一系列的RF脉冲和切换的磁场梯度,以反转或激励核磁自旋、诱导磁共振、使磁共振重新聚焦、操纵磁共振、在空间上或以其他方式编码磁共振、使自旋饱和等,以执行MR成像。
更具体地,梯度脉冲放大器3将电流脉冲施加到沿着检查体积的x轴、y轴和z轴的全身梯度线圈4、5和6中的选定一个。数字RF频率发射器7经由发送/接收开关8将RF脉冲或脉冲包发射到身体RF线圈9,以将RF脉冲发射到检查体积中。典型的MR成像序列包括短持续时间的RF脉冲段的包,所述短持续时间的RF脉冲段的包与任何施加的磁场梯度一起实现对核磁共振的选定操纵。RF脉冲用于使共振饱和、激励共振、反转磁化、使共振重新聚焦或操纵共振,并且选择被定位在检查体积中的身体10的部分。还由身体RF线圈9拾取MR信号。
对于身体10的限定区域的MR图像的生成,局部阵列RF线圈11、12、13的集合被放置为邻近被选择用于成像的区域。阵列线圈11、12、13能够用于接收由身体线圈RF发射所诱导的MR信号。
得到的MR信号由身体RF线圈9和/或由阵列RF线圈11、12、13来拾取,并且由优选地包括前置放大器(未示出)的接收器14来解调。接收器14经由发送/接收开关8连接到RF线圈9、11、12和13。
主机计算机15控制匀场线圈2’以及梯度脉冲放大器3和发射器7,以生成本发明的成像序列。对于选定的序列,接收器14在每个RF激励脉之后快速连续地接收单个或多个MR数据线。数据采集系统16执行对所接收的信号的模数转换并且将每个MR数据线转换为适合于进一步处理的数字格式。在现代MR设备中,数据采集系统16是专用于采集原始图像数据的单独的计算机。
最终,由施加傅里叶变换或诸如SENSE等其他适当的重建算法的重建处理器17将数字原始图像数据重建成图像表示。MR图像可以表示通过患者的平面切片、平行平面切片的阵列、三维体积等。然后将图像存储在图像存储器中,在所述图像存储器中可以访问所述图像以将切片、投影或图像表示的其他部分转换成用于可视化的适当格式,例如经由提供得到的MR图像的人类可读显示的视频监视器18。
主机计算机15和重建处理器17通常通过软件被布置为执行在上面和在下文中描述的本发明的方法。
如以上所解释的,根据本发明采用被称为第一成像序列和第二成像序列的单独的成像序列,以采集来自水质子和脂肪质子的同相信号(第一MR信号)和(部分地)异相信号(第二MR信号)。
图2a示出了组成根据本发明的方法的第一成像序列的快速自旋回波(TSE)序列的脉冲序列图。所描绘的序列被优化以提供具有高SNR的来自水质子和脂肪质子的同相MR信号。该图示出了在频率编码方向(M)、相位编码方向(P)以及切片选择方向(S)上的切换的磁场梯度。此外,该图示出了RF激励和重新聚焦脉冲以及由ACQ1标示的时间间隔,在所述时间间隔期间第一MR回波信号被采集。为了由图2a中示出的序列得到具有高SNR的同相图像,选择(在M方向上的)比较弱的读出梯度和低信号接收带宽。通过在重新聚焦脉冲之间的大多数空隙期间对MR信号进行采样来在第一成像序列中达到高采样效率。
图2b示出了用于在本发明的意义内的第二成像序列的示意性脉冲序列图。第二成像序列也是具有回波位移以获得(部分地)异相信号的TSE序列。在图2b中由ACQ2来指示信号采集时段。在所描绘的范例中,将MR回波信号之间的间隔保持恒定,同时关于第一成像序列对读出梯度强度以及接收信号带宽进行加倍以使得能够进行回波位移。如果相反地读出梯度强度和信号接收带宽保持恒定,则将必须增加MR回波信号之间的间隔,从而导致增加的扫描时间以及其他。
图2中图示的采集方案包括具有高SNR、高扫描效率和任选地多次平均的通过第一成像序列(图2a)对同相信号的采集,以及具有较低SNR、较低扫描效率和任选地更多次平均的通过第二成像序列(图2b)对(部分地)异相信号的采集。
在本发明的方法的重建步骤中,可以通过本身已知的重建算法根据所采集的同相信号和(部分地)异相信号来获得同相图像、异相图像、(脂肪抑制的)水图像和/或脂肪图像。
两个子采集之间的读出梯度强度和接收带宽的前述变化导致测量的同相(IP)图像和部分地异相(POP)图像中的不同SNR,这能够通过协方差矩阵来描述:
针对对应的水图像和脂肪图像的信号平均的有效数量然后通过下式来给出:
其中测量的异相图像中的更高的噪声方差被当作参考。θ表示由于化学位移的差异而在同相回波与部分地异相回波之间累积的脂肪信号相对于水信号的相移。为简单起见,局部主磁场不均匀性被假设为精确已知的,脂肪谱被减少至单个峰值,并且横向弛豫被忽略。
针对同相图像的信号平均的对应有效数量是:
IP图像在其中被假设为通过水图像和脂肪图像的复杂相加来获得,而无需对脂肪位移的校正。在具有对脂肪位移的校正的情况下,合成的IP图像中的噪声可能增加,即SNR可能低于测量的IP图像中的SNR。
根据以上方程,由此可知对于水图像和脂肪图像中的SNR,IP图像中的SNR的增加仅具有有限的益处。因此,IP图像的子采集的加速度根据本发明通过相对于第二(POP)MR回波信号的采集中的相位编码的数量减少第一(IP)MR回波信号的采集中的相位编码的数量来建议,目的在于使IP图像和POP图像中的SNR相等,同时减少总扫描时间。
优选地,半傅里叶成像被应用于该目的。由于TSE成像中的IP图像通常呈现出相位的非常平滑的空间变化,所以半傅里叶成像能够用于IP图像的子采集中,而不引起不可接受的图像伪影。
这在图3中进行图示。图3示出了k-空间的示意图。左示意图示出了对IP MR回波信号的采集。右示意图示出了对POP MR回波信号的采集。快速因子在两个子采集中等于4。示意图中的数字指示归属于个体k-空间线的回波指数。IP信号在两次TSE激发中被采集,并且POP信号在三次TSE激发中被采集。因此,IP图像的子采集被加速1.5倍,并且IP图像中的SNR相对于POP图像被对应地减小0.82倍。所描绘的半傅里叶技术保留了空间分辨率,但是它可以改变TSE成像的对比度。因此,建议两个子采集之间的轮廓阶次的变化保持IP图像和POP图像中的对比度尽可能相似。为此目的,有效的回波时间应当在两个子采集之间被匹配。这在图3a中进行图示,其中示出了半傅里叶成像和“线性的”多激发轮廓阶次。IP图像和POP图像中的对比度通过在两个子采集中利用TSE序列中的第三回波对中心k-空间轮廓进行采样而被近似地匹配。图3b示出了使用“低-高”多激发回波阶次的相似范例。一般来说,随着TSE激发的数量增加,即随着采集的分割增加,并且随着例如3D TSE成像中的相位编码空间的维度更高,存在更多的灵活性来匹配IP图像和POP图像中的对比度。这同样适用于例如结合压缩感知的收集的轮廓的更随机的分布。这种灵活性不仅能够用来使用于(一条或多条)中心k-空间线的回波阶次相等,而且考虑由T2弛豫引起的模糊等等。

Claims (12)

1.一种对放置在MR设备(1)的检查体积中的对象(10)进行MR成像的方法,所述方法包括以下步骤:
-使所述对象(10)经受第一成像序列,所述第一成像序列在第一回波时间处生成多个不同相位编码的第一MR回波信号,使得来自从水质子发出的MR信号和从脂肪质子发出的MR信号的对所述第一MR回波信号的贡献是基本上同相的,
-使用第一信号接收带宽来采集所述第一MR回波信号,其中,所述第一MR回波信号是使用具有第一梯度强度的读出磁场梯度来采集的,
-使所述对象(10)经受第二成像序列,所述第二成像序列在第二回波时间处生成多个不同相位编码的第二MR回波信号,使得来自从水质子发出的MR信号和从脂肪质子发出的MR信号的对所述第二MR回波信号的贡献是至少部分地异相的,
-使用第二信号接收带宽来采集所述第二MR回波信号,所述第二信号接收带宽大于所述第一接收带宽,其中,所述第二MR回波信号是使用具有第二梯度强度的读出磁场梯度来采集的,所述第二梯度强度不同于所述第一梯度强度,其中,所述第一成像序列的相位编码的数量小于所述第二成像序列的相位编码的数量,以及
-根据所述第一MR回波信号和所述第二MR回波信号来重建MR图像,由此来自水质子的信号贡献与来自脂肪质子的信号贡献被分离。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述第一成像序列和所述第二成像序列的相位编码的数量被选择为使得根据所述第一MR回波信号重建的MR图像的信噪比基本上等于根据所述第二MR回波信号重建的MR图像的信噪比。
3.根据权利要求1-2中的任一项所述的方法,其中,所述第一成像序列和所述第二成像序列为快速自旋回波序列,所述第一成像序列和所述第二成像序列的每次激发包括用于在所述对象(10)内激励磁共振的一个RF激励脉冲和用于使磁共振重新聚焦的两个或更多个重新聚焦RF脉冲,使得一系列不同相位编码的MR回波信号通过每次激发来生成。
4.根据权利要求3所述的方法,其中,所述对象(10)经受所述第一成像序列和所述第二成像序列的多次激发,其中,所述第一成像序列的激发的次数小于所述第二成像序列的激发的次数。
5.根据权利要求4所述的方法,其中,个体激发的相位编码方案被选择为使得k-空间通过所述第一成像序列和所述第二成像序列中的每个的激发以交错的方式被采样。
6.根据权利要求5所述的方法,其中,所述第一成像序列和所述第二成像序列的回波阶次被选择为使得从k-空间中的中心位置采集的第一MR回波信号和第二MR回波信号具有相同或相邻的回波指数,所述回波指数指示通过所述第一成像序列或所述第二成像序列的每次激发生成的所述一系列回波信号中的每个MR回波信号的位置。
7.根据权利要求1-45中的任一项所述的方法,其中,至少所述第一MR回波信号是利用对k-空间的子采样来采集的。
8.根据权利要求7所述的方法,其中,至少所述第一MR回波信号是经由具有不同空间灵敏度轮廓的多个RF线圈(11、12、13)被并行地采集的,其中,所述MR图像是使用如SENSE或SMASH的并行成像重建算法来重建的。
9.根据权利要求7所述的方法,其中,所述MR图像是使用压缩感知重建算法来重建的。
10.根据权利要求1-9中的任一项所述的方法,其中,所述第一成像序列的相位编码方案被选择为使得k-空间使用部分傅里叶技术被不完全地采样。
11.一种用于执行根据权利要求1-10所述的方法的MR设备,所述MR设备(1)包括:至少一个主磁体线圈(2),其用于在检查体积内生成均匀的稳定的磁场B0;多个梯度线圈(4、5、6),其用于在所述检查体积内的不同空间方向上生成切换的磁场梯度;至少一个RF线圈(9),其用于在所述检查体积内生成RF脉冲和/或用于接收来自被定位在所述检查体积中的对象(10)的MR信号;控制单元(15),其用于控制RF脉冲和切换的磁场梯度的时间演替;以及重建单元(17),其用于根据所接收的MR信号来重建MR图像,其中,所述MR设备(1)被布置为执行以下步骤:
-使所述对象(10)经受第一成像序列,所述第一成像序列在第一回波时间处生成多个不同相位编码的第一MR回波信号,使得来自从水质子发出的MR信号和从脂肪质子发出的MR信号的对所述第一MR回波信号的贡献是基本上同相的,
-使用第一信号接收带宽来采集所述第一MR回波信号,其中,所述第一MR回波信号是使用具有第一梯度强度的读出磁场梯度来采集的,
-使所述对象(10)经受第二成像序列,所述第二成像序列在第二回波时间处生成多个不同相位编码的第二MR回波信号,使得来自从水质子发出的MR信号和从脂肪质子发出的MR信号的对所述第二MR回波信号的贡献是至少部分地异相的,
-使用第二信号接收带宽来采集所述第二MR回波信号,所述第二信号接收带宽大于所述第一接收带宽,其中,所述第二MR回波信号是使用具有第二梯度强度的读出磁场梯度来采集的,所述第二梯度强度不同于所述第一梯度强度,其中,所述第一成像序列的相位编码的数量小于所述第二成像序列的相位编码的数量,以及
-根据所述第一MR回波信号和所述第二MR回波信号来重建MR图像,由此来自水质子的信号贡献与来自脂肪质子的信号贡献被分离。
12.一种要在MR设备上运行的计算机程序,所述计算机程序包括用于进行以下操作的指令:
-执行第一成像序列,所述第一成像序列在第一回波时间处生成多个不同相位编码的第一MR回波信号,使得来自从水质子发出的MR信号和从脂肪质子发出的MR信号的对所述第一MR回波信号的贡献是基本上同相的,
-使用第一信号接收带宽来采集所述第一MR回波信号,其中,所述第一MR回波信号是使用具有第一梯度强度的读出磁场梯度来采集的,
-执行第二成像序列,所述第二成像序列在第二回波时间处生成多个不同相位编码的第二MR回波信号,使得来自从水质子发出的MR信号和从脂肪质子发出的MR信号的对所述第二MR回波信号的贡献是至少部分地异相的,
-使用第二信号接收带宽来采集所述第二MR回波信号,所述第二信号接收带宽大于所述第一接收带宽,其中,所述第二MR回波信号是使用具有第二梯度强度的读出磁场梯度来采集的,所述第二梯度强度不同于所述第一梯度强度,其中,所述第一成像序列的相位编码的数量小于所述第二成像序列的相位编码的数量,以及
-根据所述第一MR回波信号和所述第二MR回波信号来重建MR图像,由此来自水质子的信号贡献与来自脂肪质子的信号贡献被分离。
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