CN114264994A - 磁共振成像方法、系统及计算机设备 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种磁共振成像方法、系统及计算机设备，上述磁共振成像方法通过在一个重复的时间内，同时激发多个目标层面，以获取多个目标层面的磁共振信号。最后根据所述磁共振信号，获得每个目标层面的成像数据，以获取每个所述目标层面的磁共振图像。利用上述磁共振成像方法可以同时采集多个目标层面的信号，避免了层间信号的干扰，极大地提高了磁共振成像效率。并且激发多个目标层面时，施加的脉冲只影响当前的多个目标层面，并不会激发视野外的信号，通过图像重建得到各目标层面的图像。
Description
技术领域
本申请涉及医疗器械技术领域，特别是涉及一种磁共振成像方法、系统及计算机设备。
背景技术
磁共振成像技术具有空间分辨率高，软组织对比度优越，无电离辐射等优势，是临床医学辅助诊断领域非常重要的一种成像技术。但是相对其他技术(比如CT)而言，成像效率是其一直以来的短板。小视野成像技术能够选择性地对成像范围内的小部分区域进行成像而不发生卷褶，通常与高分辨成像结合使用来减少图像采集时间。
已知的一种小视野成像技术，通常采用两个RF脉冲激发两个正交的层面获取共同激发部分的信号，该方法在多层采集时会带来层面间信号的干扰。已知的另一种小视野成像技术则采用两个RF脉冲激发倾斜相交的两层面来避免层间信号的干扰，并且使用过采或者饱和带抑制视野外的信号，该方法层面间必须有较大的间隔来减少成像层面内视野外的信号。所有上述方案在一次ADC采集中均只能采集到一个目标层面的信号。
发明内容
基于此，本申请提供一种磁共振成像方法、系统及计算机设备，在一次采集中可得到选定视野范围内多个目标层面的信号，可以避免层间信号的干扰，并且不会激发视野外的信号，通过图像重建得到各目标层面的图像。
一种磁共振成像方法，包括：
在一个重复的时间内，同时激发多个目标层面，以获取所述多个目标层面的磁共振信号；
根据所述磁共振信号，获得每个目标层面的成像数据，以获取每个所述目标层面的磁共振图像。
在其中一个实施例中，所述在一个重复的时间内，同时激发多个目标层面的步骤包括：
向检测对象施加多带宽并行激发脉冲，且在施加所述多带宽并行激发脉冲的同时，在第一方向施加第一选层梯度；
向检测对象施加单带宽回聚脉冲，在施加所述单带宽回聚脉冲的同时，在第二方向施加第二选层梯度。
在其中一个实施例中，所述在一个重复的时间内，同时激发多个目标层面的步骤包括：
向检测对象施加单带宽激发脉冲，且在施加所述单带宽激发脉冲的同时，在第一方向施加第一选层梯度；
向检测对象施加多带宽并行回聚脉冲，且在施加所述多带宽并行回聚脉冲的同时，在第二方向施加第二选层梯度。
在其中一个实施例中，所述第一方向和所述第二方向正交或者成一预设角度。
一种磁共振成像方法，包括：
将检测对象置于静态磁场中；
确定所述检测对象的感兴趣区域，所述感兴趣区域包括多个目标层面；
在一个重复的时间内，向所述检测对象发射射频脉冲，以同时激发所述多个目标层面；
采集所述多个目标层面的磁共振信号；
根据所述磁共振信号，获得每个目标层面的成像数据，以获取每个所述目标层面的磁共振图像。
在其中一个实施例中，所述在一个重复的时间内，同时激发多个目标层面的步骤包括：
向检测对象施加多带宽并行激发脉冲，且在施加所述多带宽并行激发脉冲的同时，在第一方向施加第一选层梯度；
向检测对象施加单带宽回聚脉冲，在施加所述单带宽回聚脉冲的同时，在第二方向施加第二选层梯度。
在其中一个实施例中，所述在一个重复的时间内，同时激发多个目标层面的步骤包括：
向检测对象施加单带宽激发脉冲，且在施加所述单带宽激发脉冲的同时，在第一方向施加第一选层梯度；
向检测对象施加多带宽并行回聚脉冲，且在施加所述多带宽并行回聚脉冲的同时，在第二方向施加第二选层梯度。
在其中一个实施例中，所述第一方向和所述第二方向正交或者斜交。
一种磁共振成像系统，包括：
扫描床，用于至少将检测对象的感兴趣区域置于扫描腔中，所述感兴趣区域包括多个目标层面；
射频线圈，用于向所述检测对象发射射频脉冲，以同时激发所述多个目标层面；
梯度线圈，用于施加目标梯度场，进行空间编码，获取所述感兴趣区域的磁共振信号；
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述实施例中任一项所述的磁共振成像方法的步骤。
一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述实施例中任一项所述的磁共振成像方法的步骤。
上述磁共振成像方法通过在一个重复的时间内，同时激发多个目标层面，以获取多个目标层面的磁共振信号。最后根据所述磁共振信号，获得每个目标层面的成像数据，以获取每个所述目标层面的磁共振图像。利用上述磁共振成像方法可以同时采集选定视野范围内多个目标层面的信号，避免了层间信号的干扰，极大地提高了磁共振成像效率。并且激发多个目标层面时，施加的脉冲只影响当前的多个目标层面，并不会激发视野外的信号，通过图像重建得到各目标层面的图像。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请一个实施例提供的磁共振成像方法流程示意图；
图2为本申请一个实施例提供的使用multi-band激发脉冲激发3层，施加在第一个梯度方向，使用一个single-band回聚脉冲，施加在第二个梯度方向，两个梯度方向正交的示意图；
图3为本申请一个实施例提供的成像序列示意图；
图4为本申请一个实施例提供的使用multi-band激发脉冲激发3层，施加在第一个梯度方向，使用一个single-band回聚脉冲，施加在第二个梯度方向，两个梯度方向倾斜成一定角度的示意图；
图5为本申请一个实施例提供的成像序列示意图；
图6为本申请一个实施例提供的使用single-band激发脉冲，施加在第一个梯度方向，使用一个multi-band回聚脉冲，施加在第二个梯度方向，两个梯度方向正交的示意图；
图7为本申请一个实施例提供的成像序列示意图；
图8为本申请一个实施例提供的成像序列示意图；
图9为本申请一个实施例提供的使用single-band激发脉冲，施加在第一个梯度方向，使用一个multi-band回聚脉冲，施加在第二个梯度方向，两个梯度方向倾斜成一定角度的示意图；
图10为本申请另一个实施例提供的磁共振成像方法流程示意图。
具体实施方式
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施的限制。
可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本申请的范围的情况下，可以将第一获取模块称为第二获取模块，且类似地，可将第二获取模块称为第一获取模块。第一获取模块和第二获取模块两者都是获取模块，但其不是同一个获取模块。
需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参见图1，本申请提供一种磁共振成像方法。所述磁共振成像方法包括：
S10，在一个重复的时间内，同时激发多个目标层面，以获取所述多个目标层面的磁共振信号。
S20，根据所述磁共振信号，获得每个目标层面的成像数据，以获取每个所述目标层面的磁共振图像。
通常将相邻两次施加激励脉冲的间隔时间称为一个重复的时间。一个重复的时间包括采集窗和等待时间。一个重复的时间的采集窗内，可以施加激励脉冲、回聚脉冲以及编码梯度。编码梯度可以包括选层梯度、相位编码梯度和频率编码梯度。在频率编码梯度的持续时间内进行一次回波采集。一个重复的时间的等待时间内，被激励的质子逐渐恢复到激励前的状态。
可以理解的是，同时激发多个目标层面的方法不作具体限定，只要可以实现同时得到多层面小视野下的编码信号即可。所述多层面小视野下的编码信号为经过相位调制的混叠信号。
在其中一个实施例中，成像序列包括相位编码梯度和频率编码梯度。在磁共振成像中，当所述检测对象俯卧或仰卧于扫描床上时，可以利用前后方向(即y方向)的梯度场对磁共振信号进行相位编码，利用左右方向(即x方向)的梯度场进行选层(或层选)编码，利用上下方向(即z方向)的梯度场进行频率编码/频率读出编码。
将磁共振信号对应的编码数据填充入K空间中。对K空间进行重建处理，获得每个目标层面的成像数据，进而重建出各层的磁共振图像。所述磁共振信号为梯度回波信号。
在一个可选的实施例中，在获取所述多个目标层面的磁共振信号之前或之后，可以通过历史数据或者单层激发的方法获得目标层面其中一层的磁共振信号作为参考信号，利用参考信号对多个目标层面混叠的磁共振信号进行解混叠。在一个实施例中，同时激发多个目标层面，以获取所述多个目标层面的磁共振信号在第一心动周期中进行；利用预设翻转角激发目标层面，以采集参考图像在第二心动周期内进行。可选的，第一心动周期与第二心动周期可对应同一次屏气，且第一心动周期与第二心动周期可设置为相邻的心动周期。
上述磁共振成像方法通过在一个重复的时间内，同时激发多个目标层面。以获取多个目标层面的磁共振信号。最后根据所述磁共振信号，获得每个目标层面的成像数据，以获取每个所述目标层面的磁共振图像。利用上述磁共振成像方法可以同时采集在选定视野范围内多个目标层面的信号，避免了层间信号的干扰，极大地提高了磁共振成像效率。并且激发多个目标层面时，施加的脉冲只影响当前的多个目标层面，并不会激发视野外的信号，通过图像重建得到各目标层面的图像。
在其中一个实施例中，所述步骤S10包括：
向检测对象先后施加多带宽并行激发脉冲和第一单带宽回聚脉冲，以在选定视野范围内激发检测对象多个层面的局部。其中，在施加所述多带宽并行激发脉冲的同时，在第一方向施加第一选层梯度，在施加所述第一单带宽回聚脉冲的同时，在第二方向施加第二选层梯度。可选的，所述第一方向和所述第二方向正交或者斜交，所述第一方向和所述第二方向斜交的角度例如可以是10度、30度、50度或者80度等。
如图2为一个实施例提供的使用multi-band激发脉冲激发3层，施加在第一个梯度方向，使用一个single-band回聚脉冲，施加在第二个梯度方向，两个梯度方向正交的示意图。图4为一个实施例提供的使用multi-band激发脉冲激发3层，施加在第一个梯度方向，使用一个single-band回聚脉冲，施加在第二个梯度方向，两个梯度方向倾斜成一定角度的示意图。以图2为例，在一个重复的时间内，对三个相邻的目标层面进行扫描。三个目标层面依次为第一目标层面、第二目标层面以及第三目标层面。在一个重复的时间内的采集窗中，沿片层方向同时激发多个片层，并垂直于片层方向回聚，以实现三个片层的信号同时采集。由于每次施加回聚脉冲的同时施加选层脉冲，使得回聚脉冲具有了选择性，每次施加的选择性回聚脉冲只影响当前的目标层面，因此，避免了层间信号的干扰，极大地提高了磁共振成像效率。并且激发多个目标层面时，施加的脉冲只影响当前的多个目标层面，并不会激发视野外的信号，通过图像重建得到各目标层面的图像。
在一个实施例中，小视野范围内的目标区域采用如下方式激发：向检测对象施加多带宽并行激发脉冲，且在施加所述多带宽并行激发脉冲的同时，在第一方向施加第一选层梯度；向检测对象施加单带宽回聚脉冲，在施加所述单带宽回聚脉冲的同时，在第二方向施加第二选层梯度。
如图3所示为本申请一个实施例所使用的成像序列示意图。其中，RF表示射频线圈激发的射频脉冲；Gss表示选层方向的梯度场；Gpe表示相位编码方向的梯度场；Gro表示频率编码方向的梯度场。在此实施例中，首先向检测对象施加多带宽并行激发脉冲201，且在多带宽并行激发脉冲201施加的同时，沿Gpe方向施加第一选层梯度203；然后，向检测对象施加单带宽回聚脉冲202，且在单带宽回聚脉冲202施加的同时，沿Gss方向施加第二选层梯度204。随后施加沿Gpe的相位编码梯度205和沿Gro方向的频率编码梯度206以采集得到磁共振信号。在施加频率编码梯度206之前和之后分别沿Gro方向施加预梯度207和沿Gpe方向施加重绕(rewound)梯度208。在此实施例中，向检测对象施加多带宽并行激发脉冲201，且在多带宽并行激发脉冲201施加的同时，沿Gpe方向施加第一选层梯度203，多带宽并行激发脉冲201为三带宽，其产生的效果对应图2中3个层面的同时激发；向检测对象施加单带宽回聚脉冲202，且在单带宽回聚脉冲202施加的同时，沿Gss方向施加第二选层梯度204，其产生的效果为在已经选定的三个层面上进行局部选择，以形成小视野激发区域。
在其中一个实施例中，步骤S10还包括：
在施加所述单带宽回聚脉冲的同时，在第一方向施加第三选层梯度。
即在第二方向施加单带宽回聚脉冲的同时，可以在第一方向施加单带宽回聚脉冲。以图4为例，在垂直于片层方向回聚后，在沿片层方向回聚，进一步地避免了层间信号的干扰，极大地提高了磁共振成像效率。
如图5所示为本申请一个实施例所使用的成像序列示意图。首先向检测对象施加多带宽并行激发脉冲301，且在多带宽并行激发脉冲301施加的同时，沿Gpe方向施加第一选层梯度303；然后，向检测对象施加单带宽回聚脉冲302，且在单带宽回聚脉冲302施加的同时，沿Gss方向施加第二选层梯度304-1和沿Gpe方向施加第三选层梯度304-2。随后施加沿Gpe的相位编码梯度305和沿Gro方向的频率编码梯度306以采集得到磁共振信号。在施加频率编码梯度306之前和之后分别沿Gro方向施加预梯度307和沿Gpe方向施加重绕梯度308。在此实施例中，向检测对象施加多带宽并行激发脉冲301，且在多带宽并行激发脉冲301施加的同时，沿Gpe方向施加第一选层梯度303，多带宽并行激发脉冲301为三带宽，其产生的效果对应图3中三个层面的同时激发；向检测对象施加单带宽回聚脉冲302，且在单带宽回聚脉冲302施加的同时，施加第二选层梯度304-1和第三选层梯度304-2，其产生的效果为在已经选定的三个层面上进行局部选择，以形成小视野激发区域。需要说明的是，本申请实施例中，通过沿Gss方向施加第二选层梯度304-1和沿Gpe方向施加第三选层梯度304-2，两者产生的等效选层梯度与第一选层梯度303并非垂直，由此导致单带宽回聚脉冲302重聚所选定层面的方向与激发脉冲301所选定层面的方向并非完全垂直，在目标视野之外的部分区域也可能会激发。
进一步的，本申请在与激发层面垂直的虚线处，还可设置饱和带，以抑制目标视野之外的部分区域激发产生的信号对于目标层面信号的干扰。
与发明人所知的小视野成像技术相比，本实施例中利用多带宽并行激发脉冲在第一方向上可以同时激发多层。并且在第二个方向上进行回聚避免了层间信号的干扰，极大地提高了磁共振成像效率。并且激发多个目标层面时，施加的脉冲只影响当前的多个目标层面，并不会激发视野外的信号，通过图像重建得到各目标层面的图像。
在一个实施例中，小视野范围内的目标区域采用如下方式激发：
向检测对象施加单带宽激发脉冲，且在施加所述单带宽激发脉冲的同时，在第一方向施加选层梯度；
向检测对象施加多带宽并行回聚脉冲，且在施加多带宽并行回聚脉冲的同时，在第二方向施加选层梯度。
如图7所示为本申请一个实施例所使用的成像序列示意图。首先向检测对象施加单带宽激发脉冲401，且在单带宽激发脉冲401施加的同时，沿Gpe方向施加第一选层梯度404；然后，向检测对象施加多带宽回聚脉冲402、多带宽回聚脉冲403以及更多的多带宽回聚脉冲，且在多带宽回聚脉冲402施加的同时，沿Gss方向施加第二选层梯度405。随后施加沿Gpe的相位编码梯度406和沿Gro方向的频率编码梯度407以采集得到磁共振信号。在施加频率编码梯度407之前和之后分别沿Gro方向施加预梯度408和沿Gpe方向施加重绕梯度409。在此实施例中，向检测对象施加单带宽激发脉冲401，且在单带宽激发脉冲401施加的同时，沿Gpe方向施加第一选层梯度404，其产生的效果为产生图6两条虚线所限定的区域激发；向检测对象施加多带宽回聚脉冲402，且在多带宽回聚脉冲402施加的同时，施加第二选层梯度405，其产生的效果为在已经限定的区域基础上，垂直方向上选定三个层面，以形成小视野激发区域。
如8所示为本申请一个实施例所使用的成像序列示意图，与图7的不同在于：多带宽回聚脉冲随对应的选层梯度的梯度矩不同。
通过设置不同的梯度矩，可以使得多层面信号产生位移，利于后续多层面信号的分离。
可选地，在一个重复的时间内，对三个相邻的目标层面进行扫描。三个目标层面依次为第一目标层面、第二目标层面以及第三目标层面。在一个重复的时间内的采集窗中，沿片层方向激发一个片层，并垂直于片层方向同时对三个片层同时回聚，以实现三个片层的信号同时采集。由于每次施加回聚脉冲的同时施加选层脉冲，使得回聚脉冲具有了选择性，每次施加的选择性回聚脉冲只影响当前的目标层面，因此，避免了层间信号的干扰，极大地提高了磁共振成像效率。并且激发目标层面时，施加的脉冲只影响当前的目标层面，并不会激发视野外的信号，通过图像重建得到各目标层面的图像。
与发明人所知的小视野成像技术相比，本实施例中利用单带宽激发脉冲在第一方向上激发一个片层。并且在第二个方向上对三个片层同时回聚，以实现三个片层的信号同时采集，避免了层间信号的干扰，极大地提高了磁共振成像效率。并且激发目标层面时，施加的脉冲只影响当前的目标层面，并不会激发视野外的信号，通过图像重建得到各目标层面的图像。
请参见图9，在其中一个实施例中，所述步骤S10还包括：
在施加所述多带宽并行回聚脉冲的同时，在第一方向施加第四选层梯度
即在第二方向施加多带宽并行回聚脉冲的同时，可以在第一方向施加多带宽并行回聚脉冲。即在垂直于片层方向回聚后，在沿片层方向回聚，进一步地避免了层间信号的干扰，极大地提高了磁共振成像效率。
请参见图10，本申请提供一种磁共振成像方法。所述磁共振成像方法包括：
S110，将检测对象置于静态磁场中。
S120，确定所述检测对象的感兴趣区域，所述感兴趣区域包括多个目标层面。
S130，在一个重复的时间内，向所述检测对象发射射频脉冲，以同时激发所述多个目标层面。
S210，采集所述多个目标层面的磁共振信号。
S30，根据所述磁共振信号，获得每个目标层面的成像数据，以获取每个所述目标层面的磁共振图像。
将包含待进行磁共振成像的对象记为检测对象。所述检测对象可以是健康试者，也可以是患者，或者还可以是动物。扫描设备中的主磁体可以产生施加到检测对象的静态磁场。所述静态磁场也可以成为主磁场。所述主磁体还可以控制所述静态磁场的均匀性。
所述检测对象的感兴趣区域可以为是任何部位或组织，如心脏、血管或其他存在搏动区域的器官或者组织。可以通过计算机设定所述检测对象的感兴趣区域。每一个感兴趣区域可以为一个三维分块/三维体积。所述三维分块包括多个二维片层。
通常将相邻两次施加激励脉冲的间隔时间称为一个重复的时间。一个重复的时间包括采集窗和等待时间。一个重复的时间的采集窗内，可以施加激励脉冲、回聚脉冲以及编码梯度。编码梯度可以包括选层梯度、相位编码梯度和频率编码梯度。在频率编码梯度的持续时间内进行一次回波采集。一个重复的时间的等待时间内，被激励的质子逐渐恢复到激励前的状态。
可以理解的是，同时激发多个目标层面的方法不作具体限定，只要可以实现同时得到多层面小视野下的编码信号即可。所述多层面小视野下的编码信号为经过相位调制的混叠信号。
在其中一个实施例中，成像序列包括相位编码梯度和频率编码梯度。在磁共振成像中，当所述检测对象俯卧或仰卧于扫描床上时，可以利用前后方向(即y方向)的梯度场对磁共振信号进行相位编码，利用左右方向(即x方向)的梯度场进行选层(或层选)编码，利用上下方向(即z方向)的梯度场进行频率编码/频率读出编码。
将磁共振信号对应的编码数据填充入K空间中。对K空间进行重建处理，每个目标层面的成像数据，进而重建出各层的磁共振图像。所述磁共振信号为梯度回波信号。
上述磁共振成像方法通过在一个重复的时间内，同时激发多个目标层面，以获取多个目标层面的磁共振信号。最后根据所述磁共振信号，获得每个目标层面的成像数据，以获取每个所述目标层面的磁共振图像。利用上述磁共振成像方法可以同时采集多个目标层面的信号，避免了层间信号的干扰，极大地提高了磁共振成像效率。并且激发多个目标层面时，施加的脉冲只影响当前的多个目标层面，并不会激发视野外的信号，通过图像重建得到各目标层面的图像。
在其中一个实施例中，所述步骤S130包括：
向检测对象先后施加多带宽并行激发脉冲和第一单带宽回聚脉冲，以在选定视野范围内激发检测对象多个层面的局部。其中，在施加所述多带宽并行激发脉冲的同时，在第一方向施加第一选层梯度，在施加所述第一单带宽回聚脉冲的同时，在第二方向施加第二选层梯度。可选的，所述第一方向和所述第二方向正交或者成一预设角度。
如图2为一个实施例提供的使用multi-band激发脉冲激发3层，施加在第一个梯度方向，使用一个single-band回聚脉冲，施加在第二个梯度方向，两个梯度方向正交的示意图。图4为一个实施例提供的使用multi-band激发脉冲激发3层，施加在第一个梯度方向，使用一个single-band回聚脉冲，施加在第二个梯度方向，两个梯度方向倾斜成一定角度的示意图。以图2为例，在一个重复的时间内，对三个相邻的目标层面进行扫描。三个目标层面依次为第一目标层面、第二目标层面以及第三目标层面。在一个重复的时间内的采集窗中，沿片层方向同时激发多个片层，并垂直于片层方向回聚，以实现三个片层的信号同时采集。由于每次施加回聚脉冲的同时施加选层脉冲，使得回聚脉冲具有了选择性，每次施加的选择性回聚脉冲只影响当前的目标层面，因此，避免了层间信号的干扰，极大地提高了磁共振成像效率。并且激发多个目标层面时，施加的脉冲只影响当前的多个目标层面，并不会激发视野外的信号，通过图像重建得到各目标层面的图像。
在一个实施例中，小视野范围内的目标区域采用如下方式激发：向检测对象施加多带宽并行激发脉冲，且在施加所述多带宽并行激发脉冲的同时，在第一方向施加第一选层梯度；向检测对象施加单带宽回聚脉冲，在施加所述单带宽回聚脉冲的同时，在第二方向施加第二选层梯度。
如图3所示为本申请一个实施例所使用的成像序列示意图。其中，RF表示射频线圈激发的射频脉冲；Gss表示选层方向的梯度场；Gpe表示相位编码方向的梯度场；Gro表示频率编码方向的梯度场。在此实施例中，首先向检测对象施加多带宽并行激发脉冲201，且在多带宽并行激发脉冲201施加的同时，沿Gpe方向施加第一选层梯度203；然后，向检测对象施加单带宽回聚脉冲202，且在单带宽回聚脉冲202施加的同时，沿Gss方向施加第二选层梯度204。随后施加沿Gpe的相位编码梯度205和沿Gro方向的频率编码梯度206以采集得到磁共振信号。在施加频率编码梯度206之前和之后分别沿Gro方向施加预梯度207和沿Gpe方向施加重绕梯度208。在此实施例中，向检测对象施加多带宽并行激发脉冲201，且在多带宽并行激发脉冲201施加的同时，沿Gpe方向施加第一选层梯度203，多带宽并行激发脉冲201为三带宽，其产生的效果对应图2中3个层面的同时激发；向检测对象施加单带宽回聚脉冲202，且在单带宽回聚脉冲202施加的同时，沿Gss方向施加第二选层梯度204，其产生的效果为在已经选定的三个层面上进行局部选择，以形成小视野激发区域。
在其中一个实施例中，步骤S130还包括：
在施加所述单带宽回聚脉冲的同时，在第一方向施加第三选层梯度。
即在第二方向施加单带宽回聚脉冲的同时，可以在第一方向施加单带宽回聚脉冲。以图4为例，在垂直于片层方向回聚后，在沿片层方向回聚，进一步地避免了层间信号的干扰，极大地提高了磁共振成像效率。
如图5所示为本申请一个实施例所使用的成像序列示意图。首先向检测对象施加多带宽并行激发脉冲301，且在多带宽并行激发脉冲301施加的同时，沿Gpe方向施加第一选层梯度303；然后，向检测对象施加单带宽回聚脉冲302，且在单带宽回聚脉冲302施加的同时，沿Gss方向施加第二选层梯度304-1和沿Gpe方向施加第三选层梯度304-2。随后施加沿Gpe的相位编码梯度305和沿Gro方向的频率编码梯度306以采集得到磁共振信号。在施加频率编码梯度306之前和之后分别沿Gro方向施加预梯度307和沿Gpe方向施加重绕梯度308。在此实施例中，向检测对象施加多带宽并行激发脉冲301，且在多带宽并行激发脉冲301施加的同时，沿Gpe方向施加第一选层梯度303，多带宽并行激发脉冲301为三带宽，其产生的效果对应图3中3个层面的同时激发；向检测对象施加单带宽回聚脉冲302，且在单带宽回聚脉冲302施加的同时，施加第二选层梯度304-1和第三选层梯度304-2，其产生的效果为在已经选定的三个层面上进行局部选择，以形成小视野激发区域。需要说明的是，本申请实施例中，通过沿Gss方向施加第二选层梯度304-1和沿Gpe方向施加第三选层梯度304-2，两者产生的等效选层梯度与第一选层梯度303并非垂直，由此导致单带宽回聚脉冲302重聚所选定层面的方向与激发脉冲301所选定层面的方向并非完全垂直，在目标视野之外的部分区域也可能会激发。
进一步的，本申请在与激发层面垂直的虚线处，还可设置饱和带，以抑制目标视野之外的部分区域激发产生的信号对于目标层面信号的干扰。
与发明人所知的小视野成像技术相比，本实施例中利用多带宽并行激发脉冲在第一方向上可以同时激发多层。并且在第二个方向上进行回聚避免了层间信号的干扰，极大地提高了磁共振成像效率。并且激发多个目标层面时，施加的脉冲只影响当前的多个目标层面，并不会激发视野外的信号，通过图像重建得到各目标层面的图像。
在其中一个实施例中，所述步骤S130包括：
向检测对象施加单带宽激发脉冲，且在施加所述单带宽激发脉冲的同时，在第一方向施加选层梯度；
向检测对象施加多带宽并行回聚脉冲，且在施加多带宽并行回聚脉冲的同时，在第二方向施加选层梯度。
如图7所示为本申请一个实施例所使用的成像序列示意图。首先向检测对象施加单带宽激发脉冲401，且在单带宽激发脉冲401施加的同时，沿Gpe方向施加第一选层梯度404；然后，向检测对象施加多带宽回聚脉冲402、多带宽回聚脉冲403以及更多多带宽回聚脉冲，且在多带宽回聚脉冲402施加的同时，沿Gss方向施加第二选层梯度405。随后施加沿Gpe的相位编码梯度406和沿Gro方向的频率编码梯度407以采集得到磁共振信号。在施加频率编码梯度407之前和之后分别沿Gro方向施加预梯度408和沿Gpe方向施加重绕梯度409。在此实施例中，向检测对象施加单带宽激发脉冲401，且在单带宽激发脉冲401施加的同时，沿Gpe方向施加第一选层梯度404，其产生的效果为产生图6两条虚线所限定的区域激发；向检测对象施加多带宽回聚脉冲402，且在多带宽回聚脉冲402施加的同时，施加第二选层梯度405，其产生的效果为在已经限定的区域基础上，垂直方向上选定三个层面，以形成小视野激发区域。
如8所示为本申请一个实施例所使用的成像序列示意图，与图7的不同在于：多带宽回聚脉冲随对应的选层梯度的梯度矩不同。
通过设置不同的梯度矩，可以使得多层面信号产生位移，利于后续多层面信号的分离。首先，向检测对象施加单带宽激发脉冲501，且在单带宽激发脉冲501施加的同时，沿Gpe方向施加第一选层梯度504；然后，向检测对象施加多带宽回聚脉冲502、多带宽回聚脉冲503以及更多多带宽回聚脉冲，且在多带宽回聚脉冲502施加的同时，沿Gss方向施加第二选层梯度505。随后施加沿Gpe的相位编码梯度508和沿Gro方向的频率编码梯度509以采集得到磁共振信号。在施加频率编码梯度509之前和之后分别沿Gro方向施加预梯度510和沿Gpe方向施加重绕梯度511，以使得相位编码回聚至K空间的中心。在此实施例中，向检测对象施加单带宽激发脉冲501，且在单带宽激发脉冲501施加的同时，沿Gpe方向施加第一选层梯度504，其产生的效果为产生图9两条竖直虚线所限定的区域激发；向检测对象施加多带宽回聚脉冲502、503，且在多带宽回聚脉冲502、503施加的同时，施加第四选层梯度506、507，而且第四选层梯度506、507的梯度矩与第二选层梯度505的梯度矩不同，由此产生图中倾斜激发的区域。也就是说单带宽激发脉冲所对应的选层梯度与多带宽回聚脉冲所对应的等效选层梯度呈10度、30度、80度等非垂直的斜交角度。
可选地，在一个重复的时间内，对三个相邻的目标层面进行扫描。三个目标层面依次为第一目标层面、第二目标层面以及第三目标层面。在一个重复的时间内的采集窗中，沿片层方向激发一个片层，并垂直于片层方向同时对三个片层同时回聚，以实现三个片层的信号同时采集。由于每次施加回聚脉冲的同时施加选层脉冲，使得回聚脉冲具有了选择性，每次施加的选择性回聚脉冲只影响当前的目标层面，因此，避免了层间信号的干扰，极大地提高了磁共振成像效率。并且激发目标层面时，施加的脉冲只影响当前的目标层面，并不会激发视野外的信号，通过图像重建得到各目标层面的图像。
与发明人所知的小视野成像技术相比，本实施例中利用单带宽激发脉冲在第一方向上激发一个片层。并且在第二个方向上对三个片层同时回聚，以实现三个片层的信号同时采集，避免了层间信号的干扰，极大地提高了磁共振成像效率。并且激发目标层面时，施加的脉冲只影响当前的目标层面，并不会激发视野外的信号，通过图像重建得到各目标层面的图像。
请参见图9，在其中一个实施例中，所述步骤S130还包括：
在施加所述多带宽并行回聚脉冲的同时，在第一方向施加第四选层梯度
即在第二方向施加多带宽并行回聚脉冲的同时，可以在第一方向施加多带宽并行回聚脉冲。即在垂直于片层方向回聚后，在沿片层方向回聚，进一步地避免了层间信号的干扰，极大地提高了磁共振成像效率。
本申请一个实施例中提供一种磁共振成像系统，所述磁共振成像系统扫描床、射频线圈、梯度线圈、一个或多个处理器以及存储器。
所述扫描床用于至少将检测对象的感兴趣区域置于扫描腔中，所述感兴趣区域包括多个目标层面。所述射频线圈用于向所述检测对象发射射频脉冲，以同时激发所述多个目标层面。所述梯度线圈用于施加目标梯度场，进行空间编码，获取所述感兴趣区域的磁共振信号。所述存储器用于存储计算机程序。所所述处理器执行所述计算机程序时实现上述实施例中任一项所述的磁共振成像方法的步骤。
将包含待进行磁共振成像的对象记为检测对象。所述检测对象可以是健康试者，也可以是患者，或者还可以是动物。扫描设备中的主磁体可以产生施加到检测对象的静态磁场。所述静态磁场也可以成为主磁场。所述主磁体还可以控制所述静态磁场的均匀性。
所述检测对象的感兴趣区域可以为是任何部位或组织，如心脏、血管或其他存在搏动区域的器官或者组织。可以通过计算机设定所述检测对象的感兴趣区域。每一个感兴趣区域可以为一个三维分块/三维体积。所述三维分块包括多个二维片层。
通常将相邻两次施加激励脉冲的间隔时间称为一个重复的时间。一个重复的时间包括采集窗和等待时间。一个重复的时间的采集窗内，可以施加激励脉冲、回聚脉冲以及编码梯度。编码梯度可以包括选层梯度、相位编码梯度和频率编码梯度。在频率编码梯度的持续时间内进行一次回波采集。一个重复的时间的等待时间内，被激励的质子逐渐恢复到激励前的状态。
可以理解的是，同时激发多个目标层面的方法不作具体限定，只要可以实现同时得到多层面小视野下的编码信号即可。所述多层面小视野下的编码信号为经过相位调制的混叠信号。
在其中一个实施例中，所述成像序列包括相位编码梯度和频率编码梯度。在磁共振成像中，当所述检测对象俯卧或仰卧于扫描床上时，可以利用前后方向(即y方向)的梯度场对磁共振信号进行相位编码，利用左右方向(即x方向)的梯度场进行选层(或层选)编码，利用上下方向(即z方向)的梯度场进行频率编码/频率读出编码。
将磁共振信号对应的编码数据填充入K空间中。对K空间进行重建处理，每个目标层面的成像数据，进而重建出各层的磁共振图像。所述磁共振信号为梯度回波信号。
上述磁共振成像系统通过在一个重复的时间内，同时激发多个目标层面，以获取多个目标层面的磁共振信号。最后根据所述磁共振信号，获得每个目标层面的成像数据，以获取每个所述目标层面的磁共振图像。利用上述磁共振成像方法可以同时采集多个目标层面的信号，避免了层间信号的干扰，极大地提高了磁共振成像效率。并且激发多个目标层面时，施加的脉冲只影响当前的多个目标层面，并不会激发视野外的信号，通过图像重建得到各目标层面的图像。
本申请提供一种计算机设备。所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述实施例中任一项所述的磁共振成像方法的步骤。
存储器作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本申请实施例中的磁共振成像方法对应的程序指令/模块。处理器通过运行存储在存储器中的软件程序、指令以及模块，从而执行设备的各种功能应用以及数据处理，即实现上述磁共振成像方法。
存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序。存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器可进一步包括相对于处理器远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种磁共振成像方法，其特征在于，包括：
在一个重复的时间内，同时激发多个目标层面，以获取所述多个目标层面的磁共振信号；
根据所述磁共振信号，获得每个目标层面的成像数据，以获取每个所述目标层面的磁共振图像。
2.根据权利要求1所述的磁共振成像方法，其特征在于，所述在一个重复的时间内，同时激发多个目标层面的步骤包括：
向检测对象施加多带宽并行激发脉冲，且在施加所述多带宽并行激发脉冲的同时，在第一方向施加第一选层梯度；
向检测对象施加单带宽回聚脉冲，在施加所述单带宽回聚脉冲的同时，在第二方向施加第二选层梯度。
3.根据权利要求1所述的磁共振成像方法，其特征在于，所述在一个重复的时间内，同时激发多个目标层面的步骤包括：
向检测对象施加单带宽激发脉冲，且在施加所述单带宽激发脉冲的同时，在第一方向施加第一选层梯度；
向检测对象施加多带宽并行回聚脉冲，且在施加所述多带宽并行回聚脉冲的同时，在第二方向施加第二选层梯度。
4.根据权利要求2或3中任一项所述的磁共振成像方法，其特征在于，所述第一方向和所述第二方向正交或者斜交。
5.一种磁共振成像方法，其特征在于，包括：
将检测对象置于静态磁场中；
确定所述检测对象的感兴趣区域，所述感兴趣区域包括多个目标层面；
在一个重复的时间内，向所述检测对象发射射频脉冲，以同时激发所述多个目标层面；
采集所述多个目标层面的磁共振信号；
根据所述磁共振信号，获得每个目标层面的成像数据，以获取每个所述目标层面的磁共振图像。
6.根据权利要求5所述的磁共振成像方法，其特征在于，所述在一个重复的时间内，同时激发多个目标层面的步骤包括：
向检测对象施加多带宽并行激发脉冲，且在施加所述多带宽并行激发脉冲的同时，在第一方向施加第一选层梯度；
向检测对象施加单带宽回聚脉冲，在施加所述单带宽回聚脉冲的同时，在第二方向施加第二选层梯度。
7.根据权利要求5所述的磁共振成像方法，其特征在于，所述在一个重复的时间内，同时激发多个目标层面的步骤包括：
向检测对象施加单带宽激发脉冲，且在施加所述单带宽激发脉冲的同时，在第一方向施加第一选层梯度；
向检测对象施加多带宽并行回聚脉冲，且在施加所述多带宽并行回聚脉冲的同时，在第二方向施加第二选层梯度。
8.根据权利要求6或7中任一项所述的磁共振成像方法，其特征在于，所述第一方向和所述第二方向正交或者成一预设角度。
9.一种磁共振成像系统，其特征在于，包括：
扫描床，用于至少将检测对象的感兴趣区域置于扫描腔中，所述感兴趣区域包括多个目标层面；
射频线圈，用于向所述检测对象发射射频脉冲；
梯度线圈，用于施加目标梯度场，进行空间编码；
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至8中任一项所述的磁共振成像方法的步骤。
10.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至8中任一项所述的磁共振成像方法的步骤。
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|---|---|---|---|---|
| JP2003088511A (ja) * | 2001-09-20 | 2003-03-25 | Japan Science & Technology Corp | ｆＭＲＩにおける画像データの改善方法 |
| CN102236083A (zh) * | 2010-04-30 | 2011-11-09 | 西门子(深圳)磁共振有限公司 | 一种三维快速自旋回波成像方法 |
| CN107536609A (zh) * | 2016-06-28 | 2018-01-05 | 上海联影医疗科技有限公司 | 磁共振成像设备及磁共振成像的扫描方法 |
| CN111239659A (zh) * | 2020-02-19 | 2020-06-05 | 上海康达卡勒幅医疗科技有限公司 | 一种减少中间层干扰伪影的方法 |
-
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003088511A (ja) * | 2001-09-20 | 2003-03-25 | Japan Science & Technology Corp | ｆＭＲＩにおける画像データの改善方法 |
| CN102236083A (zh) * | 2010-04-30 | 2011-11-09 | 西门子(深圳)磁共振有限公司 | 一种三维快速自旋回波成像方法 |
| CN107536609A (zh) * | 2016-06-28 | 2018-01-05 | 上海联影医疗科技有限公司 | 磁共振成像设备及磁共振成像的扫描方法 |
| CN111239659A (zh) * | 2020-02-19 | 2020-06-05 | 上海康达卡勒幅医疗科技有限公司 | 一种减少中间层干扰伪影的方法 |
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