CN117518053A - 磁共振成像方法 - Google Patents

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CN117518053A CN202311457609.7A CN202311457609A CN117518053A CN 117518053 A CN117518053 A CN 117518053A CN 202311457609 A CN202311457609 A CN 202311457609A CN 117518053 A CN117518053 A CN 117518053A
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Abstract

本申请涉及一种磁共振成像方法。上述磁共振成像方法，包括：采用TOF 3D序列对检测对象的3D容积执行顺血流采集，得到第一组磁共振信号；所述检测对象为血管；采用所述TOF 3D序列对所述检测对象的3D容积执行逆血流采集，得到第二组磁共振信号；重建所述第一组磁共振信号和所述第二组磁共振信号，获得所述检测对象的磁共振图像。上述方法中，通过两次血流信号的采集，可以有效减少血流饱和效应，使得整个3D容积的血流信号强度均一化，有利于减小血管内信号强度波动对磁共振成像的影响。

Description

磁共振成像方法
本申请为“抑制静态组织的方法、磁共振成像方法及系统”发明专利申请的分案申请，原申请的申请日为2020年08月19日，申请号202010838070.X。
技术领域
本申请涉及成像领域，特别是涉及一种磁共振成像方法。
背景技术
磁共振成像技术(MRI)在临床诊断和科学研究中得到了越来越广泛的应用，具有安全，多对比度，以及对软组织有很好的分辨能力等优点。在非增强血管成像中，时间飞越法(Time Of Flight，TOF)，基于GRE序列，利用流入增强效应进行血管成像，最后通过最大强度投影(Maximum Intensity Projection，MIP)进行血管显示，这里背景信号会给MIP处理带来干扰，尤其是高亮的脂肪信号。
传统TOF序列时序中，选择方向和读出方向的梯度零阶矩带来的相位为0，一阶矩带来的相位为0，从而进行血管成像。传统TOF序列一般通过设置回波时间(Time Echo，TE)为反相位来抑制脂肪，这就限制了使用的回波时间(Time Echo，TE)，从而带来了长TE导致的流动信号损失。
发明内容
基于此，针对传统的脂肪抑制技术会导致流动信号损失问题，本申请提供一种抑制静态组织的方法、磁共振成像方法及系统。
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片层，且每个片层中包括静态组织和流动组织；
向所述检测对象发射射频脉冲，以同时激发所述感兴趣区域中静态组织和流动组织的核自旋；
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，其中，所述感兴趣区域的磁共振信号中所述静态组织对应的信号被部分抑制或者完全抑制；
重建磁共振信号，以获取所述感兴趣区域的磁共振图像。
在其中一个实施例中，所述目标梯度场包括选层方向的梯度和读出方向的梯度，所述目标梯度场通过如下步骤确定：
获取所述流动组织相对所述静态组织的相对速度和所述流动组织的初始位置；
根据所述相对速度和所述初始位置，设定选层方向的梯度和读出方向的梯度。
在其中一个实施例中，所述获取所述流动组织相对所述静态组织的相对速度和所述流动组织的初始位置的步骤包括：
施加流速编码梯度，以获取所述初始位置和在选层方向的相对速度以及在读出方向的相对速度。
其中一个实施例中，所述感兴趣区域为血管、脑室或者脊髓中的一种。
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片层，且每个片层中包括静态组织和流动组织；
向所述检测对象施加成像序列，获取第一组磁共振信号，所述成像序列包括射频脉冲和目标梯度场，所述射频脉冲用于同时激发所述感兴趣区域中静态组织和流动组织的核自旋，所述目标梯度场用于对所述核自旋进行空间编码，以获取所述第一组磁共振信号，所述第一组磁共振信号中所述静态组织对应的信号被部分抑制或者完全抑制；
根据所述第一组磁共振信号，获取所述感兴趣区域的磁共振图像。
在其中一个实施例中，所述目标梯度场包括选层方向的梯度和读出方向的梯度，所述目标梯度场通过如下步骤确定：
获取所述流动组织相对所述静态组织的相对速度和所述流动组织的初始位置；
根据所述相对速度和所述初始位置，设定选层方向的梯度和读出方向的梯度。
在其中一个实施例中，所述第一组磁共振信号沿所述流动组织的流动方向获取。
一种抑制静态组织的方法，包括：
获取流动组织的初始位置、在选层方向所述流动组织相对静态组织的相对速度以及在读出方向所述流动组织相对静态组织的相对速度；
根据所述初始位置、所述在选层方向所述流动组织相对静态组织的相对速度以及所述在读出方向所述流动组织相对静态组织的相对速度，确定选层方向的梯度和读出方向的梯度，以确定施加于检测对象的目标梯度场；所述目标梯度场用于部分抑制或者完全抑制所述静态组织对应的磁共振信号。
在其中一个实施例中，所述获取流动组织的初始位置、在选层方向所述流动组织相对静态组织的相对速度以及在读出方向所述流动组织相对静态组织的相对速度的步骤包括：
发送位置采集指令，所述位置采集指令用于指示梯度线圈向所述检测对象施加流速编码梯度，以获取反馈信号；
根据所述反馈信号，获取所述初始位置、所述在选层方向所述流动组织相对静态组织的相对速度以及所述在读出方向所述流动组织相对静态组织的相对速度。
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片层，且每个片层中包括静态组织和流动组织；
射频线圈，用于向所述检测对象发射射频脉冲，以同时激发所述感兴趣区域中静态组织和流动组织的核自旋；
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，其中，所述感兴趣区域的磁共振信号中所述静态组织对应的信号被部分抑制或者完全抑制；
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抑制静态组织的方法的步骤，或者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，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片层，且每个片层中包括静态组织和流动组织。向所述检测对象发射射频脉冲，以同时激发所述感兴趣区域中静态组织和流动组织的核自旋。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，其中，所述感兴趣区域的磁共振信号中所述静态组织对应的信号被部分抑制或者完全抑制。重建磁共振信号，以获取所述感兴趣区域的磁共振图像。上述方法中，通过修改目标梯度场，抑制成像区域的静态组织，实现对流动物体进行成像，而不需要通过额外的预处理脉冲抑制背景组织。
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的流程图；
图2为本申请一个实施例提供的2D时序图；
图3为本申请一个实施例提供的3D时序图；
图4为本申请一个实施例提供的成像结果对比图；
图5为本申请另一个实施例提供的抑制静态组织的方法的流程图。
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步骤S10-S50。
S10，将检测对象置于静态磁场中。
步骤S10中，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。
S20，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片层，且每个片层中包括静态组织和流动组织。
步骤S20中，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。所述静态组织可以为脂肪、肌肉、脑白质、脑灰质等任何静止的组织。所述流动组织可以为血液、脑脊液。在其中一个实施例中，所述感兴趣区域为血管、脑室或者脊髓中的一种。
S30，向所述检测对象发射射频脉冲，以同时激发所述感兴趣区域中静态组织和流动组织的核自旋。
步骤S30中，所述射频脉冲可以与所述静态磁场垂直。波形发生器可以产生所述射频脉冲序列。所述射频脉冲序列可以被射频功率放大器放大，由射频电子器件处理，并且被施加到射频发射线圈以产生响应于强大电流的第三磁场，强大电流由射频电子器件基于经放大的所述射频脉冲产生。
S40，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，其中，所述感兴趣区域的磁共振信号中所述静态组织对应的信号被部分抑制或者完全抑制。
步骤S40中，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。
在三维磁共振成像中，首先需要选层，在层面内进行频率编码和相位编码，将磁共振信号分配到不同的像素位置上，从而形成磁共振图像。例如可以是利用左右方向(相对人体的左右方向)的梯度场进行层面选择编码，相位编码方向与层面选择编码方向垂直，即相位编码方向为前后方向/沿人体的正面指向侧面。当然，层面选择编码方向还为前后方向，与之对应地，相位编码方向则为左右方向。优选的，所述根据不同方向的梯度场分别对所述磁共振信号进行相位编码和频率编码，获取所述磁共振信号对应的编码数据的方法为，磁共振信号利用相对于肢体前后方向的梯度场对所述磁共振信号进行相位编码，利用沿肢体内血流的方向进行频率读出编码，获取所述磁共振信号对应的编码数据。
可以通过修改梯度场的序列实现所述感兴趣区域的磁共振信号中所述静态组织对应的信号被部分抑制或者完全抑制。梯度场的序列施加能够使得静态组织的磁共振信号被散相，流动组织的磁共振信号被聚相。在其中一个实施例中，通过设置序列中的选层和读出方向的梯度零阶矩带来的相位为π的奇数倍，序列中的选层和读出方向的梯度一阶矩带来的相位为0，实现对静态组织的抑制，对流动组织进行成像。该方法不需要额外的准备模块就可以完成静止组织的抑制。可选的，在TOF序列中，对2D序列设置选层和读出方向的梯度零阶矩带来的相位为π的奇数倍，一阶矩带来的相位为0；对3D序列设置读出方向的梯度零阶矩带来的相位为π的奇数倍，一阶矩带来的相位为0，从而修改后的2D和3D时序图如图2和图3所示。
S50，重建磁共振信号，以获取所述感兴趣区域的磁共振图像。
步骤S50中，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，获取检测对象的感兴趣区域的磁共振图像。所述磁共振信号为梯度回波信号。
上述磁共振成像方法，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片层，且每个片层中包括静态组织和流动组织。向所述检测对象发射射频脉冲，以同时激发所述感兴趣区域中静态组织和流动组织的核自旋。施加目标梯度场，以获取所述感兴趣区域的磁共振信号，其中，所述感兴趣区域的磁共振信号中所述静态组织对应的信号被部分抑制或者完全抑制。重建磁共振信号，以获取所述感兴趣区域的磁共振图像。上述方法中，通过修改目标梯度场，抑制成像区域的静态组织，实现对流动物体进行成像，而不需要通过额外的预处理脉冲抑制背景组织。
在其中一个实施例中，所述目标梯度场包括选层方向的梯度和读出方向的梯度，确定所述目标梯度场的方法为，获取所述流动组织相对所述静态组织的相对速度和所述流动组织的初始位置。根据所述相对速度和所述初始位置，设定选层方向的梯度和读出方向的梯度。
其中，相位与流速关系如下公式所示：
其中，公式1表示感兴趣区域的位置随时间变化的关系；公式2表示感兴趣区域的磁共振信号相位的表达式；公式3表示经变换后感兴趣区域的磁共振信号相位的表达式，公式中γ表示磁旋比，G表示梯度，x表示位置，υ表示运动速度，φ表示相位，mn表示n阶矩，t表示时间，μ表示梯度对应的时间轴方向的变量，且0≤μ≤t。
由上式可知，选层和读出方向的梯度零阶矩带来的相位为π的奇数倍，一阶矩带来的相位为0，即，γm0(t)x0＝(2p-1)π，γm1(t)vx0＝0。所述流动组织相对所述静态组织的相对速度和所述流动组织的初始位置确定时，即可得到选层方向的梯度波形和读出方向的梯度波形。
在其中一个实施例中，所述获取所述流动组织相对所述静态组织的相对速度和所述流动组织的初始位置的方法可以为，施加流速编码梯度，以获取所述初始位置和在选层方向的相对速度以及在读出方向的相对速度。具体的，可以通过处理器发送位置采集指令。梯度线圈接收所述位置采集指令后，向所述检测对象施加流速编码梯度。接收线圈采集所述检测对象的反馈信号，并发送给处理器。通过所述处理器分析该反馈信号后即可获取所述流动组织相对所述静态组织的相对速度和所述流动组织的初始位置。
进而，根据所述初始位置和在选层方向的相对速度，可以得到所述选层方向的梯度需要满足：
γm0(t)x0＝(2p-1)π；
γm1(t)vx0＝0 (公式5)
其中，γ为磁旋比，m0(t)为选层方向的梯度的零阶矩，x0为所述流动组织的初始位置，P为正整数；m1(t)为选层方向的梯度的一阶矩，vx0为所述流动组织在选层方向的相对速度。
根据所述初始位置和在读出方向的相对速度，可以得到所述读出方向的梯度需要满足：
γM0(t)x0＝(2p-1)π；
γM1(t)vy0＝0 (公式6)
其中，γ为磁旋比，M0(t)为读出方向的梯度的零阶矩，x0为所述流动组织的初始位置，P为正整数；M1(t)为读出方向的梯度的一阶矩，vy0为所述流动组织在读出方向的相对速度。
本实施例中，根据上述方法，设置序列中的选层和读出方向的梯度零阶矩带来的相位为π的奇数倍，一阶矩带来的相位为0。请参见图4，为结果对比图，根据图4可知，本申请实现了静态组织、背景信号得到更好的抑制，而对流动组织(图中的血管区域)的成像没有影响。
请参见图5，本申请一个实施例中提供一种抑制静态组织的方法。所述抑制静态组织的方法包括：
S60，获取流动组织的初始位置、在选层方向所述流动组织相对静态组织的相对速度以及在读出方向所述流动组织相对静态组织的相对速度。
步骤S60中，相位与流速关系如下公式所示：
其中，相位与流速关系如下公式所示，其中，下述公式中γ表示磁旋比，G表示梯度，x表示位置，υ表示运动速度，φ表示相位，mn表示n阶矩。
由上式可知，选层和读出方向的梯度零阶矩带来的相位为π的奇数倍，一阶矩带来的相位为0，即，γm0(t)x0＝(2p-1)π，γm1(t)vx0＝0。所述流动组织相对所述静态组织的相对速度和所述流动组织的初始位置确定时，即可得到选层方向的梯度波形和读出方向的梯度波形。
在其中一个实施例中，所述获取流动组织的初始位置、在选层方向所述流动组织相对静态组织的相对速度以及在读出方向所述流动组织相对静态组织的相对速度的方法可以为，发送位置采集指令。所述位置采集指令用于指示梯度线圈向所述检测对象施加流速编码梯度，以获取反馈信号。根据所述反馈信号，获取所述初始位置、所述在选层方向所述流动组织相对静态组织的相对速度以及所述在读出方向所述流动组织相对静态组织的相对速度。具体的，可以通过处理器发送位置采集指令。梯度线圈接收所述位置采集指令后，向所述检测对象施加流速编码梯度。接收线圈采集所述检测对象的反馈信号，并发送给处理器。通过所述处理器分析该反馈信号后即可获取所述流动组织相对所述静态组织的相对速度和所述流动组织的初始位置。
S70，根据所述初始位置、所述在选层方向所述流动组织相对静态组织的相对速度以及所述在读出方向所述流动组织相对静态组织的相对速度，确定选层方向的梯度和读出方向的梯度，以确定施加于检测对象的目标梯度场；所述目标梯度场用于部分抑制或者完全抑制所述静态组织对应的磁共振信号。
步骤S70中，根据所述初始位置和在选层方向的相对速度，可以得到所述选层方向的梯度需要满足：
γm0(t)x0＝(2p-1)π；
γm1(t)vx0＝0 (公式11)
其中，γ为磁旋比，m0(t)为选层方向的梯度的零阶矩，x0为所述流动组织的初始位置，P为正整数；m1(t)为选层方向的梯度的一阶矩，vx0为所述流动组织在选层方向的相对速度。
根据所述初始位置和在读出方向的相对速度，可以得到所述读出方向的梯度需要满足：
γM0(t)x0＝(2p-1)π；
γM1(t)vy0＝0 (公式12)
其中，γ为磁旋比，M0(t)为读出方向的梯度的零阶矩，x0为所述流动组织的初始位置，P为正整数；M1(t)为读出方向的梯度的一阶矩，vy0为所述流动组织在读出方向的相对速度。
本实施例中，根据上述方法，设置序列中的选层和读出方向的梯度零阶矩带来的相位为π的奇数倍，一阶矩带来的相位为0。请参见图4，图中分别显示了使用现有血管成像序列采集的头部图像和采用本申请的成像方法采集得到的头部图像，图中的高亮区域为血液、流动组织对应的区域，灰度值较小的区域为静态组织、人体内的空腔等区域。根据图4可知，本申请实现了静态组织得到更好的抑制，而对流动组织的成像没有影响。
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包括扫描床、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片层，且每个片层中包括静态组织和流动组织。所述射频线圈用于向所述检测对象发射射频脉冲，以同时激发所述感兴趣区域中静态组织和流动组织的核自旋。所述梯度线圈用于施加目标梯度场，以获取所述感兴趣区域的磁共振信号，其中，所述感兴趣区域的磁共振信号中所述静态组织对应的信号被部分抑制或者完全抑制。所述存储器用于存储一个或多个程序，所述处理器执行程序时实现任一项所述的抑制静态组织的方法的步骤。
可以理解的是，将有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。每一个感兴趣区域可以为一个三维分块。所述三维分块包括多个二维片层。所述静态组织可以为脂肪。所述流动组织可以为血液。在其中一个实施例中，所述感兴趣区域为血管、脑室或者脊髓中的一种。
所述射频脉冲可以与所述静态磁场垂直。波形发生器可以产生所述射频脉冲序列。所述射频脉冲序列可以被射频功率放大器放大，由射频电子器件处理，并且被施加到射频发射线圈以产生响应于强大电流的第三磁场，强大电流由射频电子器件基于经放大的所述射频脉冲产生。
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(phase encoding，PE)，利用左右方向(即x方向)的梯度场进行选层(或层选)编码(s1ice phase encoding，SPE)，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(readout encoding，RE)。
在三维磁共振成像中，首先需要选层，在层面内进行频率编码和相位编码，将磁共振信号分配到不同的像素位置上，从而形成磁共振图像。例如可以是利用左右方向(相对人体的左右方向)的梯度场进行层面选择编码，相位编码方向与层面选择编码方向垂直，即相位编码方向为前后方向/沿人体的正面指向侧面。当然，层面选择编码方向还为前后方向，与之对应地，相位编码方向则为左右方向。优选的，所述根据不同方向的梯度场分别对所述磁共振信号进行相位编码和频率编码，获取所述磁共振信号对应的编码数据的方法为，磁共振信号利用相对于肢体前后方向的梯度场对所述磁共振信号进行相位编码，利用沿肢体内血流的方向进行频率读出编码，获取所述磁共振信号对应的编码数据。
可以通过修改梯度场的序列实现所述感兴趣区域的磁共振信号中所述静态组织对应的信号被部分抑制或者完全抑制。在其中一个实施例中，通过设置序列中的选层和读出方向的梯度零阶矩带来的相位为π的奇数倍，序列中的选层和读出方向的梯度一阶矩带来的相位为0，实现对静态组织的抑制，对流动组织进行成像。该方法不需要额外的准备模块就可以完成静止组织的抑制。可选的，在TOF序列中，对2D序列设置选层和读出方向的梯度零阶矩带来的相位为π的奇数倍，一阶矩带来的相位为0；对3D序列设置读出方向的梯度零阶矩带来的相位为π的奇数倍，一阶矩带来的相位为0。
如图2为本申请一实施例的TOF 2D序列示意图，其中，RF表示射频线圈发射的射频脉冲；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表示读出方向的梯度场。在此实施例中，TOF 2D序列具体为在RF脉冲210施加的同时在Gss方向施加层面选择梯度220，且在220之后施加沿Gss方向的失相梯度230；随后分别沿着Gpe和Gro方向先后施加失相梯度240、270，并且在失相梯度270施加的同时沿Gpe方向施加相位编码梯度250，在失相梯度270之后紧随施加频率编码梯度280以采集得到梯度回波信号290。当然为了减小梯度回波信号对下一射频脉冲激发信号的影响，梯度回波信号290采集后还可施加沿Gpe方向的失相梯度260。在此实施例中，将选层和读出方向的梯度零阶矩带来的相位为π的奇数倍，将选层和读出方向的梯度一阶矩带来的相位为0，能够使得感兴趣区域的磁共振信号中所述静态组织对应的信号被部分抑制或者完全抑制。本实施例中，沿Gpe方向施加的失相梯度240、260内部所列的相同箭头表示两者属于同类型的梯度，相位编码梯度250的箭头与失相梯度240、260相反，表示与失相梯度240、260属于不同的类型。
如图3为本申请一实施例的TOF 3D序列示意图。在此实施例中，TOF 3D序列具体为在RF脉冲310施加的同时在Gss方向施加层面选择梯度320，且在320之后先后施加沿Gss方向的编码梯度330、失相梯度340；随后分别沿着Gpe和Gro方向先后施加失相梯度350、370，且在350之后紧随施加沿Gpe方向施加编码梯度360，在370之后紧随施加频率编码梯度380以采集得到梯度回波信号390。当然为了减小梯度回波信号对下一射频脉冲激发信号的影响，梯度回波信号390采集后还可分别施加沿Gpe方向、Gss方向施加的失相梯度341、351。在此实施例中，设置沿Gro方向的梯度零阶矩带来的相位为PI的奇数倍，设置沿Gro方向的梯度一阶矩带来的相位为0，能够使得感兴趣区域的磁共振信号中所述静态组织对应的信号被部分抑制或者完全抑制。在此实施例中使用三维TOF成像能够获得空间分辨力刚搞的图像，而且由于体素较小，流动失相位相对较轻，受湍流的影响相对较小。
在一个实施例中，检测对象选择血管，流动组织为血流，该磁共振成像方法包括：首先，采用TOF 3D序列对检测对象的3D容积执行顺血流采集得到第一组磁共振信号；然后采用TOF 3D序列对检测对象的3D容积执行逆血流采集得到第二组磁共振信号；重建第一组磁共振信号和第二组磁共振信号获得检测对象得磁共振图像。在此实施例中，顺血流采集具体为先采集血流近端层面磁共振信号，然后向血流远侧逐层采集，且3D容积的分层方向与血流方向一致。逆血流采集具体为先采集血流远端层面磁共振信号，然后向血流近侧逐层采集，且3D容积的分层方向与血流方向相反。本实施例中，通过两次血流信号得采集，可以有效减少血流饱和效应。
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，获取3D容积的磁共振图像。所述磁共振信号可以是梯度回波信号。
在一个实施例中，检测对象选择血管，流动组织为血流，磁共振成像方法选择如图3所示的TOF 3D成像序列对检测对象执行扫描，如前述内容，成像序列包括射频脉冲和目标梯度场，射频脉冲用于同时激发3D容积中静态组织和流动组织的核自旋，目标梯度场用于对核自旋进行空间编码，以获取磁共振信号，第一组磁共振信号中所述静态组织对应的信号被部分抑制或者完全抑制。进一步的，TOF 3D成像序列通过调节沿Gss方向的编码梯度330、沿Gpe方向的编码梯度360的施加时序，使得在磁共振信号的采集过程中沿Gss方向以连续的方式采集，在层面内Gpe方向以隔行扫描的方式采集。本实施例中通过隔行采集方式有利于减少血流饱和效应，使得整个3D容积的血流信号强度均一化，有利于减小血管内信号强度的波动，并能够显示慢血流和小血管的显示。此外，本实施例的技术方案还改变了对血流速度和方向的敏感性，改善了对血管狭窄和异常血管的显示率。
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。
上述磁共振成像系统，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片层，且每个片层中包括静态组织和流动组织。向所述检测对象发射射频脉冲，以同时激发所述感兴趣区域中静态组织和流动组织的核自旋。施加目标梯度场，以获取所述感兴趣区域的磁共振信号，其中，所述感兴趣区域的磁共振信号中所述静态组织对应的信号被部分抑制或者完全抑制。重建磁共振信号，以获取所述感兴趣区域的磁共振图像。上述方法中，通过修改目标梯度场，抑制成像区域的静态组织，实现对流动物体进行成像，而不需要通过额外的预处理脉冲抑制背景组织。
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：
采用TOF 3D序列对检测对象的3D容积执行顺血流采集，得到第一组磁共振信号；所述检测对象为血管；
采用所述TOF 3D序列对所述检测对象的3D容积执行逆血流采集，得到第二组磁共振信号；
重建所述第一组磁共振信号和所述第二组磁共振信号，获得所述检测对象的磁共振图像。
2.根据权利要求1所述的磁共振成像方法，其特征在于，所述顺血流采集为先采集血流近端层面磁共振信号，然后向血流远侧逐层采集，且所述3D容积的分层方向与血流方向一致。
3.根据权利要求1所述的磁共振成像方法，其特征在于，所述逆血流采集为先采集血流远端层面磁共振信号，然后向血流近侧逐层采集，且所述3D容积的分层方向与血流方向相反。
4.根据权利要求1所述的磁共振成像方法，其特征在于，所述TOF 3D序列包括射频脉冲和目标梯度场，所述射频脉冲用于同时激发所述3D容积中静态组织和流动组织的核自旋，所述目标梯度场用于对所述核自旋进行空间编码以获取磁共振信号；所述第一组磁共振信号中所述静态组织对应的信号被部分抑制或者完全抑制。
5.根据权利要求4所述的磁共振成像方法，其特征在于，所述TOF 3D序列通过调节沿Gss方向的编码梯度、沿Gpe方向的编码梯度的施加时序，使得在磁共振信号的采集过程中沿所述Gss方向以连续的方式采集，在层面内所述Gpe方向以隔行扫描的方式采集。
6.根据权利要求1所述的磁共振成像方法，其特征在于，所述TOF 3D序列中读出方向的梯度零阶矩带来的相位为π的奇数倍，一阶矩带来的相位为0。
7.根据权利要求4所述的磁共振成像方法，其特征在于，所述目标梯度场通过如下步骤确定：
获取所述流动组织相对所述静态组织的相对速度和所述流动组织的初始位置；
根据所述相对速度和所述初始位置，设定选层方向的梯度和读出方向的梯度。
8.根据权利要求7所述的磁共振成像方法，其特征在于，所述获取所述流动组织相对所述静态组织的相对速度和所述流动组织的初始位置的步骤包括：
施加流速编码梯度，以获取所述初始位置和在选层方向的相对速度以及在读出方向的相对速度。
9.根据权利要求4所述的磁共振成像方法，其特征在于，所述TOF 3D序列通过如下步骤得到：
在RF脉冲施加的同时在所述Gss方向施加层面选择梯度；
先后施加沿所述Gss方向的编码梯度、失相梯度；
分别沿所述Gpe方向和所述Gro方向先后施加两个失相梯度，且在其中一个失相梯度之后紧随施加沿所述Gpe方向的编码梯度，在另一个失相梯度之后紧随施加频率编码梯度以采集得到梯度回波信号。
10.根据权利要求9所述的磁共振成像方法，其特征在于，在采集得到梯度回波信号之后，还包括：
分别沿所述Gpe方向和所述Gss方向施加两个失相梯度。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH05300895A (ja) * 1991-07-31 1993-11-16 Hitachi Medical Corp Ｍｒｉ装置における核スピンの選択励起方法
JP5037075B2 (ja) * 2005-12-22 2012-09-26 ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー 磁気共鳴イメージング装置
US7292039B1 (en) * 2006-08-21 2007-11-06 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. Contrast enhancement in magnetic resonance imaging
JP5121219B2 (ja) * 2006-12-07 2013-01-16 ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー 磁気共鳴イメージング装置および磁気共鳴イメージング方法
EP2309285B1 (en) * 2008-07-24 2019-08-21 Toshiba Medical Systems Corporation Magnetic resonance imaging apparatus for contrast enhancement of flow images

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