專利名稱：磁共振信號采集裝置和磁共振成像裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及磁共振信號采集裝置和磁共振成像裝置，更具體而言，涉及用于順序采集多個視圖的磁共振信號的裝置，和用于根據(jù)這樣采集到的磁共振信號產(chǎn)生圖像的裝置。
背景技術(shù)：
在磁共振成像(MRI)裝置中，待成像的對象被置于磁系統(tǒng)的內(nèi)部空間中，即，一個成像空間，在該空間中，生成一個靜態(tài)磁場，作用一個梯度磁場和高頻磁場，以便在所述對象內(nèi)部激勵自旋，從而生成磁共振信號，根據(jù)接收到的磁共振信號重構(gòu)圖像。
如果磁系統(tǒng)的安裝位置靠近電氣化鐵路等，電氣列車的通過將會引起磁場擾動。由于當(dāng)磁共振信號受磁場擾動影響時，重構(gòu)圖像的質(zhì)量會降低，所以要采取措施來減小磁場擾動的影響。
這樣的措施之一是使用一個磁場發(fā)生裝置來消除磁場擾動。該裝置包括一個磁場傳感器和一個磁場發(fā)生線圈，并配置為由磁場發(fā)生線圈根據(jù)由磁場傳感器檢測到的磁場擾動生成一個磁場，來消除所述磁場擾動。
所使用的磁場發(fā)生線圈是亥姆霍茲(Helmholtz)線圈。應(yīng)用三個各自具有相互正交的線圈軸的亥姆霍茲線圈，以便生成在三個互相正交的方向上的磁場。該三個亥姆霍茲線圈中的六個線圈回路分別布置在一個掃描室的六個表面上，即，頂面、底面和四個側(cè)面上。每個線圈回路沿每個表面的外圍有一條電氣路徑。
另一種措施涉及算術(shù)計算磁場擾動對磁共振信號的影響，并相應(yīng)地矯正磁共振信號。用于計算磁場擾動的影響的磁共振信號與用于圖像重構(gòu)的磁共振信號是分開收集的。信號收集的重復(fù)次數(shù)設(shè)置為使得擾動能以期望的時間分辨率被檢測到。
當(dāng)應(yīng)用消除磁場擾動的磁場發(fā)生裝置時，需要專門的構(gòu)造工作來在掃描室中安裝所述裝置。當(dāng)從磁共振信號算術(shù)計算磁場擾動的影響時，用于計算的磁共振信號必須與用于圖像重構(gòu)的磁共振信號分開收集規(guī)定的次數(shù)，而不管是否出現(xiàn)磁場擾動。此外，不管采用什么技術(shù)，能夠消除或矯正的磁場擾動的大小都是有限的。
發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種用于采集沒有受到任何高磁場擾動影響的磁共振信號的裝置，和一種用于根據(jù)這樣采集的磁共振信號進行磁共振成像的裝置。
(1)根據(jù)其用于解決上述問題的一方面，本發(fā)明是一個磁共振信號采集裝置，其特征在于包括信號采集裝置，用于順序采集多個視圖的磁共振信號；監(jiān)測裝置，用于監(jiān)測磁場擾動；和控制裝置，用于使所述信號采集裝置對發(fā)生磁場擾動的視圖重復(fù)進行磁共振信號采集。
(2)根據(jù)其用于解決上述問題的另一方面，本發(fā)明可以是磁共振信號采集方法，其特征在于包括以下步驟順序采集多個視圖的磁共振信號；監(jiān)測磁場擾動；和對發(fā)生磁場擾動的視圖重復(fù)進行磁共振信號采集。
在(1)和(2)中描述的方面的發(fā)明中，對多個視圖順序采集磁共振信號，監(jiān)測磁場擾動，并且對發(fā)生磁場擾動的視圖重復(fù)進行磁共振信號采集；因此可以獲得不受任何高磁場擾動影響的磁共振信號。
(3)根據(jù)其用于解決上述問題的另一方面，本發(fā)明是磁共振成像裝置，其特征在于包括信號采集裝置，用于順序采集多個視圖的磁共振信號；監(jiān)測裝置，用于監(jiān)測磁場擾動；控制裝置，用于使所述信號采集裝置對發(fā)生磁場擾動的視圖重復(fù)進行磁共振信號采集；和圖像生成裝置，用于在作用所述重復(fù)之后，根據(jù)磁共振信號產(chǎn)生圖像。
(4)根據(jù)其用于解決上述問題的另一方面，本發(fā)明可以是磁共振成像方法，其特征在于包括步驟順序采集多個視圖的磁共振信號；監(jiān)測磁場擾動；對發(fā)生磁場擾動的視圖重復(fù)進行磁共振信號采集；和在作用所述重復(fù)之后，根據(jù)磁共振信號產(chǎn)生圖像。
在(3)和(4)中描述的方面的發(fā)明中，對多個視圖順序采集磁共振信號，監(jiān)測磁場擾動，對發(fā)生磁場擾動的視圖重復(fù)進行磁共振信號采集，并且在作用所述重復(fù)之后，根據(jù)磁共振信號產(chǎn)生圖像；因此可以獲得不受任何高磁場擾動影響的磁共振信號，并且根據(jù)該磁共振信號獲得高質(zhì)量的圖像。
最好當(dāng)所述磁場的變化超過預(yù)定閾值時應(yīng)用所述重復(fù)，使得重復(fù)的次數(shù)得以優(yōu)化。
上述閾值最好隨所述磁共振信號上的相位編碼量而改變，從而利用相位編碼量的影響的不同使得所述重復(fù)的次數(shù)得以優(yōu)化。
最好相位編碼量越大，閾值越大，使得重復(fù)次數(shù)減少。
上述閾值最好隨所述磁場的變化頻率而改變，從而利用頻率影響的不同使得所述重復(fù)次數(shù)得以優(yōu)化。
最好所述頻率與所述磁共振信號的回波時間TE的倒數(shù)之間的差值越大，閾值越大，使得重復(fù)次數(shù)減少。
因此，本發(fā)明可以提供一種用于采集不受任何高磁場擾動影響的磁共振信號的裝置，和一種用于根據(jù)這樣采集的磁共振信號進行磁共振成像的裝置。
本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點將從下面對附圖中所示優(yōu)選實施例的說明中清楚理解。
附圖簡述
圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的裝置的框圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的裝置的框圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的裝置執(zhí)行的典型脈沖序列示圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的裝置執(zhí)行的典型脈沖序列示圖；圖5是k-空間的概念圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的裝置的操作流程圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的裝置的操作流程圖；圖8是圖6是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的裝置的功能塊圖；圖9是閾值設(shè)定的概念圖；圖10是閾值設(shè)定的概念圖；圖11是本發(fā)明一個實施例的裝置的功能塊圖；圖12是本發(fā)明一個實施例的裝置的功能塊圖；圖13是本發(fā)明一個實施例的裝置的功能塊圖；發(fā)明詳述下面參考附圖詳細描述本發(fā)明的實施例。圖1示出本發(fā)明一個實施例的磁共振成像裝置的框圖。該裝置的配置代表根據(jù)本發(fā)明的裝置的一個實施例。該裝置的操作代表根據(jù)本發(fā)明的方法的一個實施例。
如圖1所示，該裝置具有磁系統(tǒng)100，安裝在掃描室中。磁系統(tǒng)100具有主磁場線圈部件102、梯度線圈部件106、和射頻(RF)線圈部件108。這些線圈部件具有大體上呈圓柱形的形狀，并且同心布置。待成像的對象1被擱在托架500上，通過未示出的傳輸裝置送入和送出磁系統(tǒng)100的大體上呈圓柱形的內(nèi)部空間(腔)。
主磁場線圈部件102在磁系統(tǒng)100的內(nèi)部空間產(chǎn)生靜態(tài)磁場。該靜態(tài)磁場的方向基本上平行于對象1的體軸。即產(chǎn)生通常稱為水平磁場的磁場。主磁場線圈部件102采用例如超導(dǎo)線圈制成。很容易理解，主磁場線圈部件102不限于超導(dǎo)線圈，也可以用普通導(dǎo)體線圈等制成。
梯度線圈106產(chǎn)生三個梯度磁場，用于在三個互相正交的方向上對靜態(tài)磁場強度施加梯度，即，切片軸、相位軸、和頻率軸。
當(dāng)靜態(tài)磁場空間中相互正交的坐標軸用x、y、和z表示時，其中任意一個都可以作為切片軸。在該情況下，其余兩個軸之一是相位軸，另一個是頻率軸。此外，切片、相位、和頻率軸可以相對于x、y、和z軸傾斜任意角度，同時保持它們相互正交。在該裝置中，對象1的體軸的方向被定義為z軸方向。
切片軸方向上的梯度磁場有時稱為切片梯度磁場。相位軸方向上的梯度磁場有時稱為相位編碼梯度磁場。頻率軸方向上的梯度磁場有時稱為讀出梯度磁場。為了能夠產(chǎn)生這樣的梯度磁場，梯度線圈部件106具有三個梯度線圈，圖中未示出。下面有時將梯度磁場簡稱為梯度。
RF線圈部件108產(chǎn)生高頻磁場，用于在靜態(tài)磁場空間中的對象1內(nèi)激勵自旋。下面有時將高頻磁場的產(chǎn)生稱為發(fā)射RF激勵信號。此外，RF激勵信號有時將稱為RF脈沖。RF線圈部件108還接收由激勵的自旋產(chǎn)生的電磁波，即磁共振信號。
RF線圈部件108具有發(fā)射和接收線圈，圖中未示出。對于發(fā)射和接收線圈，可以使用同一個線圈或單獨的專用線圈。
梯度線圈部件106與梯度驅(qū)動部件130連接。梯度驅(qū)動部件130向梯度線圈部件106提供驅(qū)動信號，以產(chǎn)生梯度磁場。梯度驅(qū)動部件130具有對應(yīng)于梯度線圈部件106中的三個梯度線圈的三個驅(qū)動電路，圖中未示出。
RF線圈部件108與RF驅(qū)動部件140連接。RF驅(qū)動部件140向RF線圈部件106提供驅(qū)動信號，以發(fā)射RF脈沖，從而在對象1內(nèi)部激勵自旋。
RF線圈部件108還與數(shù)據(jù)采集部件150連接。數(shù)據(jù)采集部件150將由RF線圈部件108接收到的接收信號收集，并將該信號作為數(shù)字數(shù)據(jù)采集。
梯度驅(qū)動部件130、RF驅(qū)動部件140、和數(shù)據(jù)采集部件150與控制部件160連接?？刂撇考?60控制梯度驅(qū)動部件130、RF驅(qū)動部件140、和數(shù)據(jù)采集部件150，以執(zhí)行磁共振信號的采集。由磁系統(tǒng)100、梯度驅(qū)動部件130、RF驅(qū)動部件140、數(shù)據(jù)采集部件150、和控制部件160組成的一個部件是本發(fā)明信號采集裝置的一個實施例。
控制部件160由例如計算機組成?？刂撇考?60有一個存儲器，圖中未示出。該存儲器存儲控制部件160的程序和幾種數(shù)據(jù)。控制部件160的功能由執(zhí)行存儲器中存儲的程序的計算機實現(xiàn)。
數(shù)據(jù)采集部件150的輸出連接到數(shù)據(jù)處理部件170。數(shù)據(jù)采集部件采集的數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)處理部件170。還為數(shù)據(jù)處理部件170提供由磁場傳感器120輸出的信號，即，磁場檢測信號。磁場傳感器120安裝在掃描室中適當(dāng)?shù)奈恢?。選擇磁場傳感器120的安裝位置使得磁場擾動能夠被有效檢測到。
數(shù)據(jù)處理部件170由例如計算機組成。數(shù)據(jù)處理部件170有一個存儲器，圖中未示出。該存儲器存儲數(shù)據(jù)處理部件170的程序和幾種數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)處理部件170連接控制部件160。數(shù)據(jù)處理部件170在控制部件160之上并控制它。該裝置的功能由執(zhí)行存儲器中存儲的程序的數(shù)據(jù)處理部件170實現(xiàn)。
數(shù)據(jù)處理部件170將數(shù)據(jù)采集部件150采集的數(shù)據(jù)存儲在存儲器中。在該存儲器中建立一個數(shù)據(jù)空間。該數(shù)據(jù)空間組成一個二維傅立葉空間。下面有時將該二維傅立葉空間稱為k-空間。數(shù)據(jù)處理部件170對k-空間中的數(shù)據(jù)執(zhí)行二維傅立葉反變換，以便重構(gòu)對象1的圖像。數(shù)據(jù)處理部件170是本發(fā)明的圖像生成裝置的一個實施例。
來自磁場傳感器120的磁場檢測信號也存儲在存儲器中。數(shù)據(jù)處理部件170利用存儲器中存儲的磁場檢測信號檢測磁場擾動。由磁場傳感器120和數(shù)據(jù)處理部件170組成的部件是本發(fā)明監(jiān)測裝置的一個數(shù)據(jù)處理部件170與顯示部件180和操作部件190連接。操作部件180包括圖形顯示器等。操作部件190包括鍵盤等，備有指點設(shè)備。
顯示部件160顯示重構(gòu)的圖像和由數(shù)據(jù)處理部件170輸出的幾種信息。操作部件190由用戶操作，操作部件190向數(shù)據(jù)處理部件170輸入幾種命令、信息等。用戶通過顯示部件180和操作部件190互動操作本裝置。
圖2示出另一種磁共振成像裝置的框圖，這是本發(fā)明的一個實施例。該裝置的配置代表根據(jù)本發(fā)明的裝置的一個實施例。該裝置的操作代表根據(jù)本發(fā)明的方法的一個實施例。
該裝置具有與圖1所示裝置不同類型的磁系統(tǒng)100’。磁系統(tǒng)100’安裝在掃描室中。由于除了磁系統(tǒng)100’之外，該裝置的配置類似于圖1所示裝置，所以用相同的標號表示相同的部件，并省略其解釋。
磁系統(tǒng)100’具有主磁場磁體部件102’、梯度線圈部件106’、和RF線圈部件108’。主磁場磁體部件102’和線圈部件各自由一對跨過空間彼此相對的部件構(gòu)成。這些部件的形狀大體上為盤形，并且布置為具有共同的中心軸。對象1被擱在托架500上，并通過未示出的傳輸裝置送入和送出磁系統(tǒng)100’的內(nèi)部空間(腔)。
主磁場磁體部件102’在磁系統(tǒng)100’的內(nèi)部空間中產(chǎn)生靜態(tài)磁場。該靜態(tài)磁場的方向基本上與對象1的體軸方向垂直。即，產(chǎn)生通常稱為垂直磁場的磁場。主磁場磁體部件102’利用如永磁鐵制成。很容易理解，主磁場磁體部件102’不限于永磁鐵，而是可以用超導(dǎo)或普通導(dǎo)體電磁體等制成。
梯度線圈部件106’產(chǎn)生三個梯度磁場，用于在三個相互正交的方向上對靜態(tài)磁場強度施加梯度，即，切片軸、相位軸、和頻率軸。
當(dāng)靜態(tài)磁場空間中相互正交的坐標軸用x、y、和z表示時，其中任意一個都可以作為切片軸。在該情況下，其余兩個軸之一是相位軸，另一個是頻率軸。此外，切片、相位、和頻率軸可以相對于x、y、和z軸傾斜任意角度，同時保持它們相互正交。在該裝置中，對象1的體軸的方向仍被定義為z軸方向。
切片軸方向上的梯度磁場有時稱為切片梯度磁場。相位軸方向上的梯度磁場有時稱為相位編碼梯度磁場。頻率軸方向上的梯度磁場有時稱為讀出梯度磁場。為了能夠產(chǎn)生這樣的梯度磁場，梯度線圈部件106’具有三個梯度線圈，圖中未示出。
RF線圈部件108’f發(fā)射RF脈沖，用于在靜態(tài)磁場空間中的對象1內(nèi)激勵自旋。RF線圈部件108’還接收由激勵的自旋產(chǎn)生的電磁波磁共振信號。
RF線圈部件108’具有發(fā)射和接收線圈，圖中未示出。對于發(fā)射和接收線圈，可以使用同一個線圈或單獨的專用線圈。由磁系統(tǒng)100、梯度驅(qū)動部件130、RF驅(qū)動部件140、數(shù)據(jù)采集部件150、和控制部件160組成的一個部件是本發(fā)明信號采集裝置的一個實施例。
圖3示出磁共振成像中使用的一個典型的脈沖序列。該脈沖序列是根據(jù)自旋回波(SE)技術(shù)的脈沖序列。
具體地，(1)是用于SE技術(shù)的RF激勵的90°和180°脈沖的序列；(2)、(3)、(4)、和(5)分別是SE技術(shù)的切片梯度Gs、讀出梯度Gr、相位編碼梯度Gp、和自旋回波MR。該90°和180°脈沖由對應(yīng)的中心信號表示。該脈沖序列沿時間軸t從左到右前進。
如圖所示，90°脈沖實現(xiàn)90°的自旋激勵。此時，作用切片梯度Gs以執(zhí)行對特定切片的有選擇的激勵。在自該90°激勵預(yù)定時間之后，180°脈沖實現(xiàn)180°激勵，即，自旋翻轉(zhuǎn)。同樣在此時，作用切片梯度Gs以執(zhí)行對同一切片的有選擇的激勵。
在從90°激勵和自旋翻轉(zhuǎn)期間，作用讀出梯度Gr和相位梯度Gp。讀出梯度對自旋去相(dephase)。相位編碼梯度Gp對自旋進行相位編碼。
自旋翻轉(zhuǎn)之后，自旋被讀出梯度Gr復(fù)相(rephase)，以產(chǎn)生自旋回波MR。自旋回波MR是本發(fā)明的磁共振信號的一個實施例。自旋回波MR是RF信號，具有關(guān)于回波中心對稱的波形。中心回波發(fā)生在自90°激勵TE(回波時間)之后。TE有時候稱為回波時間。自旋回波MR被數(shù)據(jù)采集部件150采集，作為視圖數(shù)據(jù)。
這樣的脈沖序列在周期TR(重復(fù)時間)內(nèi)重復(fù)64″512次。相位編碼梯度Gp在每次重復(fù)中改變，以便提供每次不同的相位編碼。這樣，就獲得具有不同相位編碼量的64″512視圖的視圖數(shù)據(jù)。
用于磁共振成像的脈沖序列的另一個例子示于圖4。該脈沖序列是根據(jù)梯度回波技術(shù)(GRE)的脈沖序列。
具體地，(1)是用于GRE技術(shù)的RF激勵的α°脈沖序列；(2)、(3)、(4)、和(5)分別是GRE技術(shù)的切片梯度Gs、讀出梯度Gr、相位編碼梯度Gp、和自旋回波MR序列。應(yīng)當(dāng)注意，α°脈沖由其中心信號表示。該脈沖序列沿時間軸t從左到右前進。
如圖所示，α°脈沖實現(xiàn)α°自旋激勵，其中α°不大于90°。同時，作用切片梯度Gs以實現(xiàn)對特定切片的有選擇激勵。
α°激勵之后，相位編碼梯度Gp對自旋進行相位編碼。然后，自旋首先被讀出梯度Gr去相，隨后又被復(fù)相，以產(chǎn)生梯度回波MR。梯度回波MR是本發(fā)明的磁共振信號的一個實施例。梯度回波MR是RF信號，具有關(guān)于回波中心對稱的波形。中心回波發(fā)生在自α°激勵TE之后。梯度回波MR被數(shù)據(jù)采集部件150采集，作為視圖數(shù)據(jù)。
這樣的脈沖序列在周期TR內(nèi)重復(fù)64″512次。相位編碼梯度Gp在每次重復(fù)中改變，以提供每次不同的相位編碼。這樣，就獲得具有不同相位編碼量的64″512視圖的視圖數(shù)據(jù)。
通過圖3或4的脈沖序列獲得的視圖數(shù)據(jù)被采集到數(shù)據(jù)處理部件170中的存儲器中。很容易理解，脈沖序列不限于SE或GRE技術(shù)的脈沖序列，而是可以是任何其它適當(dāng)技術(shù)，如快速自旋回波(FSE)技術(shù)或回波平面成像(EPI)技術(shù)。
圖5示出k-空間的概念圖，其中水平軸kx表示頻率軸，垂直軸ky表示相位軸。圖5中，多個水平延長的矩形表示相應(yīng)的視圖數(shù)據(jù)。該視圖數(shù)據(jù)在下面有時稱為MR數(shù)據(jù)。買個矩形中標出的數(shù)字表示相位編碼量。相位編碼量用π/N進行歸一化。N是64″512。相位編碼量在相位軸ky的中心為0。相位編碼量從中心向兩端逐漸增加。增加的極性相反。數(shù)據(jù)處理部件170對這樣的視圖數(shù)據(jù)執(zhí)行二維傅立葉反變換，以重構(gòu)對象1的截面圖。重構(gòu)的圖像存儲在存儲器中。
圖6示出該裝置的操作的流程圖。如圖所示，成像條件的設(shè)定在步驟602進行。成像條件的設(shè)定由用戶通過操作部件190執(zhí)行。這樣，就建立了包括掃描參數(shù)在內(nèi)的期望成像條件。
在步驟604，接著執(zhí)行掃描。該掃描是在控制部件160的控制下通過執(zhí)行上述脈沖序列而實現(xiàn)的，從而獲得每個視圖的MR數(shù)據(jù)。
在步驟604的掃描中的典型步驟詳細示于圖7。如圖所示，當(dāng)在步驟642對一個視圖執(zhí)行數(shù)據(jù)采集時，在下一步644判斷在MR數(shù)據(jù)采集過程中是否出現(xiàn)了磁場擾動。判斷磁場擾動的出現(xiàn)是由數(shù)據(jù)處理部件170根據(jù)存儲器中存儲的磁場檢測信號進行的。即，如果磁場檢測信號的變化超出預(yù)定的閾值，就判斷出現(xiàn)了磁場擾動。該閾值是例如在0.5″1mG(毫高斯)數(shù)量級的一個適當(dāng)?shù)闹怠?br>
當(dāng)判斷出出現(xiàn)磁場擾動時，在步驟646進行該視圖的MR數(shù)據(jù)采集的重復(fù)。應(yīng)當(dāng)注意，就像例如快速自旋回波技術(shù)和回波平面成像技術(shù)的情況一樣，當(dāng)在1TR中采集到多個視圖的MR數(shù)據(jù)時，重復(fù)對該多個視圖的MR數(shù)據(jù)采集。同樣的原理適用于下面的說明。
MR數(shù)據(jù)采集的重復(fù)在控制部件160的控制下由數(shù)據(jù)處理部件170根據(jù)指令執(zhí)行。由數(shù)據(jù)處理部件170和控制部件160組成的部分是本發(fā)明的控制裝置的一個實施例。
然后，在不受644，判斷在該重復(fù)中是否在MR數(shù)據(jù)采集過程中出現(xiàn)了磁場擾動。如果判斷出出現(xiàn)了磁場擾動，則在步驟646再次重復(fù)對該視圖的MR數(shù)據(jù)采集。因此，當(dāng)磁場擾動持續(xù)出現(xiàn)時，會重復(fù)對同一視圖的MR數(shù)據(jù)再采集。
當(dāng)再步驟644判斷出沒有出現(xiàn)磁場擾動時，在步驟648判斷是否完成了對所有視圖的MR數(shù)據(jù)采集，如果沒有，返回到步驟642，對下一個視圖進行MR數(shù)據(jù)采集。
此后，如上所述對每個視圖順序進行MR數(shù)據(jù)采集。通過這樣的掃描，所有視圖的MR數(shù)據(jù)就不會被任何高磁場擾動影響。
對所有視圖進行MR數(shù)據(jù)采集后，數(shù)據(jù)處理部件170在步驟606進行圖像重構(gòu)。由于所有視圖的MR數(shù)據(jù)都沒有被任何高磁場擾動影響，重構(gòu)的圖像質(zhì)量好。該圖像在步驟608顯示在顯示部件180上，并存儲在存儲器中。
圖8示出集中在上述功能上的功能塊圖。如圖所示，該裝置具有信號采集部件802、圖像產(chǎn)生部件804、磁場擾動監(jiān)測部件806、和重復(fù)控制部件808。這些部件分別是本發(fā)明的信號采集裝置、圖像產(chǎn)生裝置、監(jiān)測裝置、和控制裝置的實施例。
信號采集部件802根據(jù)上述脈沖序列執(zhí)行MR數(shù)據(jù)采集。此時，重復(fù)控制部件808使得信號采集部件802根據(jù)從磁場擾動監(jiān)測部件806輸入的信號執(zhí)行上述的MR數(shù)據(jù)采集的重復(fù)，以采集不受磁場擾動影響的MR數(shù)據(jù)。該MR數(shù)據(jù)提供給圖像產(chǎn)生部件804。圖像產(chǎn)生部件804根據(jù)該MR數(shù)據(jù)進行圖像重構(gòu)。
由于磁場擾動所造成的MR數(shù)據(jù)的破壞對重構(gòu)的圖像的影響隨相位編碼量的增大而減小。相反，相位編碼量越大，對此磁場擾動的公差就越大。按照這一特征，用于判斷出現(xiàn)磁場擾動的閾值對不同的相位編碼量可以設(shè)置為不同的值。
圖9概念性地示出該閾值設(shè)置。如圖所示，相位編碼量為0時，設(shè)置最小的閾值，而對較大的相位編碼量設(shè)置較大的閾值。對于0相位編碼量的閾值為例如0.5″1mG。最大相位編碼量的閾值可以設(shè)為例如0相位編碼量的閾值的100″100倍。
根據(jù)該閾值設(shè)置，當(dāng)出現(xiàn)例如1mG的磁場擾動時，只有在此時采集的MR數(shù)據(jù)一致地具有0相位編碼量的情況下，才需要MR數(shù)據(jù)采集的重復(fù)。由于即使出現(xiàn)同樣的磁場擾動，對其它相位編碼量也不需要重復(fù)，從而減小了需要重復(fù)MR數(shù)據(jù)采集的概率。因此，閾值為常數(shù)，而與相位編碼量無關(guān)的情況相比，重復(fù)的數(shù)量顯著減小。從而使由于重復(fù)造成的掃描效率的降低達到最小。
當(dāng)采用采集自旋回波的脈沖序列時，閾值可以設(shè)置為隨擾動引起的磁場變化的頻率而變化。當(dāng)磁場變化的頻率等于回波時間TE的倒數(shù)，即，1/TE時，磁場擾動對自旋回波的影響最大，并隨著頻率偏離該頻率而減小。
因此，可以這樣設(shè)置閾值，使其當(dāng)所述頻率等于1/TE時具有最小值，而隨著該頻率偏離1/TE而組件增加。這樣，當(dāng)采集自旋回波時，和當(dāng)出現(xiàn)例如1mG的磁場擾動時，只有在此時磁場變化的頻率碰巧為1/TE的情況下才需要MR數(shù)據(jù)采集的重復(fù)。由于即使出現(xiàn)同樣的磁場擾動，對其它頻率也不需要重復(fù)，從而減小了要求MR數(shù)據(jù)采集重復(fù)的概率。
因此，因此，與閾值為常數(shù)而不考慮相位編碼量的情況相比，重復(fù)的數(shù)量顯著減小。從而使由于重復(fù)造成的掃描效率的降低達到最小。如果該閾值設(shè)置與圖9所示的閾值設(shè)置結(jié)合使用，則可以獲得這些閾值設(shè)置綜合效果，以進一步減小掃描效率的下降。
這樣的MR數(shù)據(jù)采集可以在安裝磁場發(fā)生裝置的掃描室中進行，以消除先前在常規(guī)技術(shù)中描述的磁場擾動。在該情況下的整個裝置的功能塊圖示于圖11。如圖所示，該裝置具有圖8框圖所示的配置，此外還配備有消除磁場發(fā)生部件810。
消除磁場發(fā)生部件810根據(jù)磁場擾動監(jiān)測裝置806的輸出信號消除擾動磁場。該消除效果減小了明顯的磁場擾動，從而使MR數(shù)據(jù)采集的的重復(fù)次數(shù)減小。
另一方面，上述MR數(shù)據(jù)采集可以與包括算術(shù)計算磁場擾動影響的方法結(jié)合進行，并矯正與之對應(yīng)的磁共振信號，如先前在常規(guī)技術(shù)中所述。在該情況下的整個裝置的功能塊圖示于圖12。如圖所示，該裝置具有圖8框圖所示的配置，此外還配備有磁場擾動計算部件812和信號矯正部件814。
磁場擾動計算部件812根據(jù)信號采集部件802采集的MR數(shù)據(jù)計算磁場擾動。信號矯正部件814根據(jù)計算的磁場擾動值矯正由信號采集部件采集的MR數(shù)據(jù)。在該情況下，只有當(dāng)磁場擾動大到信號矯正部件814無法矯正時，才需要MR數(shù)據(jù)采集的重復(fù)，因此，重復(fù)次數(shù)減小。
該技術(shù)可以在安裝磁場發(fā)生裝置的掃描室中實施，以消除磁場擾動。圖13示出該情況下的功能塊圖。通過結(jié)合三種技術(shù)的效果，該配置可以進一步減小重復(fù)次數(shù)。
盡管以上參考優(yōu)選實施例對本發(fā)明進行了描述，但是，與本發(fā)明相關(guān)的領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員可以對這些實施例做各種改變，而不會偏離本發(fā)明的技術(shù)范圍。因此，本發(fā)明的技術(shù)范圍不僅包含上述實施例，還包括所有落入所附權(quán)利要求范圍內(nèi)的實施例。
在不偏離本發(fā)明的主旨和范圍的情況下，可以構(gòu)成本發(fā)明的許多顯著不同的實施例。應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明不限于本說明書中描述的具體實施例，除非如所附權(quán)利要求所定義。
權(quán)利要求
1.一種磁共振信號采集裝置，包括信號采集設(shè)備，用于順序采集多個視圖的磁共振信號；監(jiān)測設(shè)備，用于監(jiān)測磁場擾動；和控制裝置，用于使所述信號采集設(shè)備對發(fā)生磁場擾動的視圖重復(fù)進行磁共振信號采集。
2.權(quán)利要求1的磁共振信號采集裝置，其中，當(dāng)所述磁場的變化超出預(yù)定閾值時，所述控制設(shè)備導(dǎo)致所述重復(fù)。
3.權(quán)利要求2的磁共振信號采集裝置，其中，所述閾值隨所述磁共振信號上的相位編碼量而變化。
4.權(quán)利要求3的磁共振信號采集裝置，其中，相位編碼量越大，所述閾值越大。
5.權(quán)利要求2的磁共振信號采集裝置，其中，所述閾值隨所述磁場的變化頻率而改變。
6.權(quán)利要求5的磁共振信號采集裝置，其中，所述頻率與所述磁共振信號的回波時間TE的倒數(shù)之間的差值越大，所述閾值越大。
7.一種磁共振成像裝置，包括信號采集設(shè)備，用于順序采集多個視圖的磁共振信號；監(jiān)測設(shè)備，用于監(jiān)測磁場擾動；控制設(shè)備，用于使所述信號采集設(shè)備對發(fā)生磁場擾動的視圖重復(fù)進行磁共振信號采集；和和圖像生成設(shè)備，用于在作用所述重復(fù)之后，根據(jù)磁共振信號產(chǎn)生圖像。
8.權(quán)利要求7的磁共振成像裝置，其中，當(dāng)所述磁場的變化超出預(yù)定閾值時，所述控制設(shè)備導(dǎo)致所述重復(fù)。
9.權(quán)利要求8的磁共振成像裝置，其中，所述閾值隨所述磁共振信號上的相位編碼量而變化。
10.權(quán)利要求9的磁共振成像裝置，其中，相位編碼量越大，所述閾值越大。
11.權(quán)利要求8的磁共振成像裝置，其中，所述閾值隨所述磁場的變化頻率而改變。
12.權(quán)利要求11的磁共振成像裝置，其中，所述頻率與所述磁共振信號的回波時間TE的倒數(shù)之間的差值越大，所述閾值越大。
全文摘要
為了采集不受任何高磁場擾動影響的磁共振信號，對多個視圖順序采集磁共振信號(802)；磁場擾動被監(jiān)測(806)；對發(fā)生磁場擾動的視圖重復(fù)磁共振數(shù)據(jù)采集(808)；并且在作用該重復(fù)之后，根據(jù)磁共振信號產(chǎn)生圖像(804)。
文檔編號A61B5/055GK1442114SQ03119929
公開日2003年9月17日 申請日期2003年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月6日
發(fā)明者星野和哉 申請人:Ge醫(yī)療系統(tǒng)環(huán)球技術(shù)有限公司