專利名稱：使用轉向螺旋槳技術的磁共振成像的制作方法
使用轉向螺旋槳技術的磁共振成像相關申請的交叉引用本申請要求2010年4月29日提交的美國臨時申請61/29，203的優先權，在此通過引用將其并入本文中。
背景技術：
磁共振成像(MRI)常用于成像受驗者的內部組織。MRI通常通過將要成像的受驗者或對象放置在稱為主磁場的均勻強磁場Btl的等角點上或附近來進行。主磁場使組成受驗者或對象的物質中具有磁矩的原子核(自旋)沿著磁場順排。該自旋形成以與磁場強度成 正比的速率圍繞磁場方向進動的磁化強度。對于氫核(在MRI中采用的常見核)，在1.5特斯拉的磁場中進動頻率約為64兆赫(MHz)。如果磁化強度受到稱為B1磁場的小射頻磁場擾動，則自旋可以以特征頻率發出射頻(RF)輻射。可以檢測和分析發出的RF輻射，以得出可以用于生成受驗者或對象的圖像的信息。就本文的討論而言，當描述“對象”的磁共振成像時，術語“對象”將用于指受驗者(例如，人)或對象(例如，測試對象)。在實際中，除了主磁場之外，還將磁場梯度應用于受驗者或對象。磁場梯度通常沿著一個或多個正交軸(X，1，Z)應用，Z軸通常與Btl—致，并引起進動核自旋的頻率和/或相位空間分布變化。通過以接通和斷開的精心設計脈沖和/或脈沖序列應用射頻B1磁場和梯度磁場，發出的RF輻射可以攜帶當被檢測和分析時，可以用于生成受驗者或對象的詳細、高分辨率圖像的空間編碼信息。人們已經開發了利用特定脈沖序列和先進圖像重建方法兩者的各種技術，提供了新的進展，但也帶來了新的挑戰。單次激發平面回波成像(ss-EPI)是用于如功能成像、彌散成像和灌注成像那樣的許多快速成像應用的流行脈沖序列。除了其抗運動的健壯性和高數據獲取效率之外，ss-EPI還具有高場成像特別希望的低比吸收率(SAR)。然而，隨著先進成像的范圍擴大，ss-EPI的局限性越來越明顯。除了其對磁化率變化和渦流高度敏感之外，單次激發的使用制約了最大k空間覆蓋范圍，這極大降低了可達到空間分辨率。這個問題隨著磁場增強而變得更加突出，因為縮短的T2*弛豫時間使可用采樣窗口變窄。達到高空間分辨率的常見做法是采用多次激發脈沖序列。除了提高分辨率之外，多次激發EPI還降低了磁化率偽影和渦流敏感性。主要不足是對運動的敏感性增加了。解決運動問題的一種有效方式是將加強重建的周期性旋轉重疊平行線(PROPELLER，螺旋槳)采樣策略(I)并入多次激發EPI中。Chung等人的初步實現沿著PROPELLER葉片(blade)的短軸指定相位編碼方向(2)。由于穿越k空間的速度(dk/dt)沿著相位編碼方向仍然緩慢，所以每個葉片中的失諧效應仍然導致明顯的偽影。最近，Skare等人發展了將相位編碼方向從PROPELLER葉片的“長軸”切換到“短軸”的不同策略(3)。這種設計顯著增加了相位編碼的帶寬，從而降低了圖像的失真。然而，無論哪種實現都存在失諧效應以及稱為“梯度各向異性”(4)的現象，原來在傾斜EPI獲取中觀察到(5-7)。憑借其對失諧效應的免疫力，FSE或渦式自旋回波(TSE)已被廣泛應用于臨床。在過去二十多年的時間里開發的許多多次激發FSE技術中，利用PROPELLER采樣的FSE近年來吸收了大量的關注(8)。除了從FSE繼承下來的所希望特性之外，PROPELLER-FSE由于其圍繞中心k空間的固有過采樣而提供有效的自導航。但是，與EPI-PROPELLER脈沖序列相t匕，FSE-PROPELLER 要慢得多。
發明內容
本文公開的實施例提供了基于梯度的PROPELLER脈沖序列和利用新的k空間穿越策略和全面相位校正方案的自旋回波PROPELLER (GRASP)序列，以便在與FSE-PROPELLER相比縮短數據獲取時間時，獲取偽影極不明顯或沒有的圖像。本發明進一步包括通常牽連到以前的方法和對于使用本文公開的GRASP序列獲取的k空間數據可以分開和獨立校正的 不同類型相位誤差的識別。因此，在一個方面中，本發明的各種實施例在磁共振成像(MRI)系統中提供了包含如下的計算機實現方法將第一射頻(RF)脈沖應用于MRI系統中的對象，以及在第一快速自旋回波(FSE)回波間時間間隔之后，將第二 RF脈沖應用于該對象；在第一和第二 RF脈沖之間的第一FSE回波間時間間隔期間沿著第一方向將第一磁場梯度(Gx)脈沖列應用于該對象，第一 Gx脈沖列包含整數M個相鄰Gx脈沖，第一 Gx脈沖列的相繼的每對Gx脈沖被Gx轉向脈沖分開，以及第一 Gx脈沖列的最后Gx脈沖后面接著第一 Gx繞回脈沖；與第一 Gx脈沖列同時地沿著第二方向將第一磁場梯度(Gy)脈沖列應用于該對象,第一 Gy脈沖列包含M個相鄰Gy脈沖，第一 Gy脈沖列的每個Gy脈沖與第一 Gx脈沖列的同時對應Gx脈沖形成相應第一列Gx-Gy脈沖對,第一 Gy脈沖列的相繼的每對Gy脈沖被Gy轉向脈沖分開,該Gy轉向脈沖與第一 Gx脈沖列的同時對應Gx轉向脈沖形成相應第一列Gx-Gy轉向脈沖對，以及第一 Gy脈沖列的最后Gy脈沖后面接著第一 Gy繞回脈沖，該第一 Gy繞回脈沖與第一 Gx脈沖列的第一Gx繞回脈沖形成第一同時Gx-Gy繞回脈沖對；沿著相交在k空間的中心區中的第一組M條相互傾斜直線獲取k空間數據，第一組的M條相互傾斜直線的每一條對應于不同的相應第一列Gx-Gy脈沖對，其中應用每個第一列Gx-Gy轉向脈沖對將k空間穿越的起點從第一組的M條相互傾斜直線之一重定位到另一條，以及其中應用第一同時Gx-Gy繞回脈沖對將k空間穿越的起點重定位到k空間的參考地點。在另一個方面中，本發明的各種實施例在磁共振成像(MRI)系統中提供了包含如下的計算機實現方法將第一梯度和自旋回波螺旋槳(GRASP)脈沖序列應用于MRI系統中的對象，該第一梯度和自旋回波螺旋槳(GRASP)脈沖序列包含周期性RF脈沖的第一射頻(RF)序列、沿著第一方向的周期性Gx脈沖列的伴隨第一磁場梯度(Gx)序列、和沿著第二方向的周期性Gy脈沖列的伴隨對應第一磁場梯度(Gy)序列，該第一 RF、Gx和Gy序列被配置成使k空間中的穿越沿著第一多個平行線分組，第一多個的每個平行線分組形成相應第一GRASP葉片，以及每個相應第一 GRASP葉片相對于其他相應第一 GRASP葉片是傾斜的，并與其他相應第一 GRASP葉片相交在k空間的中心區中；在與第一 GRASP脈沖序列的持續時間相對應的第一重復時間間隔期間沿著第一多個的平行線分組從中獲取第一GRASP k空間數據；將第二 GRASP脈沖序列應用于該對象，該第二 GRASP脈沖序列包含周期性RF脈沖的第二 RF序列、周期性Gx脈沖列的伴隨第二 Gx序列、和周期性Gy脈沖列的伴隨對應第二 Gy序列，該第二 RF、GX和Gy序列被配置成使k空間中的穿越沿著第二多個平行線分組，第二多個的每個平行線分組形成相應第二 GRASP葉片，以及每個相應第二 GRASP葉片相對于其他相應第二 GRASP葉片是傾斜的，并與其他相應第二 GRASP葉片相交在k空間的中心區中；在與第二 GRASP脈沖序列的持續時間相對應的第二重復時間間隔期間沿著第二多個的平行線分組從中獲取第二 GRASP k空間數據；以及分開確定和獨立校正(i)每個相應第一 GRASP葉片的平行線之間所獲取的第一 GRASP k空間數據中的相位誤差，(ii)相應第一 GRASP葉片之間所獲取的第一 GRASPk空間數據中的相位誤差，(iii)每個相應第二 GRASP葉片的平行線之間所獲取的第二 GRASP k空間數據中的相位誤差，(iv)相應第二 GRASP葉片之間所獲取的第二 GRASP k空間數據中的相位誤差，以及(V)第一 GRASP脈沖序列與第二 GRASP脈沖序列之間所獲取的第一 GRASP和第二 GRASP k空間數據中的相位誤差。在又一個方面中，本發明的各種實施例提供了包含如下的MRI系統一個或多個處理器；存儲器；主磁體；放置在該主磁體中的多個梯度線圈；RF收發器系統；RF線圈組件；將信號發送給該RF線圈組件的脈沖模塊；受該脈沖模塊控制的RF開關；以及存儲在該存儲器中的機器可讀指令，該機器可讀指令當被該一個或多個處理器執行時，使該MRI系統實現包括如下的功能將第一射頻(RF)脈沖應用于該MRI系統中的對象，以及在第一快速自旋回波(FSE)回波間時間間隔之后，將第二 RF脈沖應用于該對象；在第一和第二 RF脈 沖之間的第一FSE回波間時間間隔期間沿著第一方向將第一磁場梯度(Gx)脈沖列應用于該對象，第一 Gx脈沖列包含整數M個相鄰Gx脈沖，第一 Gx脈沖列的相繼的每對Gx脈沖被Gx轉向脈沖分開，以及第一 Gx脈沖列的最后Gx脈沖后面接著第一 Gx繞回脈沖；與第一 Gx脈沖列同時地沿著第二方向將第一磁場梯度(Gy)脈沖列應用于該對象,第一 Gy脈沖列包含M個相鄰Gy脈沖，第一 Gy脈沖列的每個Gy脈沖與第一 Gx脈沖列的同時對應Gx脈沖形成相應第一列Gx-Gy脈沖對,第一 Gy脈沖列的相繼的每對Gy脈沖被Gy轉向脈沖分開,該Gy轉向脈沖與第一 Gx脈沖列的同時對應Gx轉向脈沖形成相應第一列Gx-Gy轉向脈沖對，以及第一 Gy脈沖列的最后Gy脈沖后面接著第一 Gy繞回脈沖，該第一 Gy繞回脈沖與第一 Gx脈沖列的第一Gx繞回脈沖形成第一同時Gx-Gy繞回脈沖對；沿著相交在k空間的中心區中的第一組M條相互傾斜直線獲取k空間數據，第一組的M條相互傾斜直線的每一條對應于不同的相應第一列Gx-Gy脈沖對，其中應用每個第一列Gx-Gy轉向脈沖對將k空間穿越的起點從第一組的M條相互傾斜直線之一重定位到另一條，以及其中應用第一同時Gx-Gy繞回脈沖對將k空間穿越的起點重定位到k空間的參考地點。在再一個方面中，本發明的各種實施例提供了包含如下的MRI系統一個或多個處理器；存儲器；主磁體；放置在該主磁體中的多個梯度線圈；RF收發器系統；RF線圈組件；將信號發送給該RF線圈組件的脈沖模塊；受該脈沖模塊控制的RF開關；以及存儲在該存儲器中的機器可讀指令，該機器可讀指令當被該一個或多個處理器執行時，使該MRI系統實現包括如下的功能將第一梯度和自旋回波螺旋槳(GRASP)脈沖序列應用于MRI系統中的對象，該第一梯度和自旋回波螺旋槳(GRASP)脈沖序列包含周期性RF脈沖的第一射頻(RF)序列、沿著第一方向的周期性Gx脈沖列的伴隨第一磁場梯度(Gx)序列、和沿著第二方向的周期性Gy脈沖列的伴隨對應第一磁場梯度(Gy)序列，該第一 RF、Gx和Gy序列被配置成使k空間中的穿越沿著第一多個平行線分組，第一多個的每個平行線分組形成相應第一GRASP葉片，以及每個相應第一 GRASP葉片相對于其他相應第一 GRASP葉片是傾斜的，并與其他相應第一 GRASP葉片相交在k空間的中心區中；在與第一 GRASP脈沖序列的持續時間相對應的第一重復時間間隔期間沿著第一多個的平行線分組從中獲取第一GRASP k空間數據；將第二 GRASP脈沖序列應用于該對象，該第二 GRASP脈沖序列包含周期性RF脈沖的第二 RF序列、周期性Gx脈沖列的伴隨第二 Gx序列、和周期性Gy脈沖列的伴隨對應第二 Gy序列，該第二 RF、GX和Gy序列被配置成使k空間中的穿越沿著第二多個平行線分組，第二多個的每個平行線分組形成相應第二 GRASP葉片，以及每個相應第二 GRASP葉片相對于其他相應第二 GRASP葉片是傾斜的，并與其他相應第二 GRASP葉片相交在k空間的中心區中；在與第二 GRASP脈沖序列的持續時間相對應的第二重復時間間隔期間沿著第二多個的平行線分組從中獲取第二 GRASP k空間數據；以及分開確定和獨立校正(i)每個相應第一 GRASP葉片的平行線之間所獲取的第一 GRASP k空間數據中的相位誤差，(ii)相應第一 GRASP葉片之間所獲取的第一 GRASP k空間數據中的相位誤差，(iii)每個相應第二 GRASP葉片的平行線之間所獲取的第二 GRASP k空間數據中的相位誤差，(iv)相應第二 GRASP葉片之間所獲取的第二 GRASP k空間數據中的相位誤差，以及 (V)第一 GRASP脈沖序列與第二 GRASP脈沖序列之間所獲取的第一 GRASP和第二 GRASP k空間數據中的相位誤差。在又一個方面中，本發明的各種實施例提供了含有存儲在上面的指令的非短暫計算機可讀介質，該指令一旦被MRI系統的一個或多個處理器執行，就使該MRI系統實現包含如下的功能一個或多個處理器；存儲器；鉆孔磁體；圍繞該磁體的鉆孔放置的多個梯度線圈；RF收發器系統；RF線圈組件；將信號發送給該RF線圈組件的脈沖模塊；受該脈沖模塊控制的RF開關；以及存儲在該存儲器中的機器可讀指令，該機器可讀指令當被該一個或多個處理器執行時，使該MRI系統實現包括如下的功能將第一射頻(RF)脈沖應用于該MRI系統中的對象，以及在第一快速自旋回波(FSE)回波間時間間隔之后，將第二 RF脈沖應用于該對象；在第一和第二 RF脈沖之間的第一 FSE回波間時間間隔期間沿著第一方向將第一磁場梯度(Gx)脈沖列應用于該對象，第一 Gx脈沖列包含整數M個相鄰Gx脈沖，第一 Gx脈沖列的相繼的每對Gx脈沖被Gx轉向脈沖分開，以及第一 Gx脈沖列的最后Gx脈沖后面接著第一 Gx繞回脈沖；與第一 Gx脈沖列同時地沿著第二方向將第一磁場梯度(Gy)脈沖列應用于該對象，第一 Gy脈沖列包含M個相鄰Gy脈沖，第一 Gy脈沖列的每個Gy脈沖與第一 Gx脈沖列的同時對應Gx脈沖形成相應第一列Gx-Gy脈沖對，第一 Gy脈沖列的相繼的每對Gy脈沖被Gy轉向脈沖分開,該Gy轉向脈沖與第一 Gx脈沖列的同時對應Gx轉向脈沖形成相應第一列Gx-Gy轉向脈沖對，以及第一 Gy脈沖列的最后Gy脈沖后面接著第一 Gy繞回脈沖，該第一Gy繞回脈沖與第一 Gx脈沖列的第一 Gx繞回脈沖形成第一同時Gx-Gy繞回脈沖對；沿著相交在k空間的中心區中的第一組M條相互傾斜直線獲取k空間數據，第一組的M條相互傾斜直線的每一條對應于不同的相應第一列Gx-Gy脈沖對，其中應用每個第一列Gx-Gy轉向脈沖對將k空間穿越的起點從第一組的M條相互傾斜直線之一重定位到另一條，以及其中應用第一同時Gx-Gy繞回脈沖對將k空間穿越的起點重定位到k空間的參考地點。在再一個方面中，本發明的各種實施例提供了含有存儲在上面的指令的非短暫計算機可讀介質，該指令一旦被MRI系統的一個或多個處理器執行，就使該MRI系統實現包含如下的功能一個或多個處理器；存儲器；鉆孔磁體；圍繞該磁體的鉆孔放置的多個梯度線圈；RF收發器系統；RF線圈組件；將信號發送給該RF線圈組件的脈沖模塊；受該脈沖模塊控制的RF開關；以及存儲在該存儲器中的機器可讀指令，該機器可讀指令當被該一個或多個處理器執行時，使該MRI系統實現包括如下的功能將第一梯度和自旋回波螺旋槳(GRASP)脈沖序列應用于MRI系統中的對象，該第一梯度和自旋回波螺旋槳(GRASP)脈沖序列包含周期性RF脈沖的第一射頻(RF)序列、沿著第一方向的周期性Gx脈沖列的伴隨第一磁場梯度(Gx)序列、和沿著第二方向的周期性Gy脈沖列的伴隨對應第一磁場梯度(Gy)序列，該第一 RF、GX和Gy序列被配置成使k空間中的穿越沿著第一多個平行線分組，第一多個的每個平行線分組形成相應第一 GRASP葉片，以及每個相應第一 GRASP葉片相對于其他相應第一 GRASP葉片是傾斜的，并與其他相應第一 GRASP葉片相交在k空間的中心區中；在與第一 GRASP脈沖序列的持續時間相對應的第一重復時間間隔期間沿著第一多個的平行線分組從中獲取第一 GRASP k空間數據；將第二 GRASP脈沖序列應用于該對象，該第二 GRASP脈沖序列包含周期性RF脈沖的第二 RF序列、周期性Gx脈沖列的伴隨第二 Gx序列、和周期性Gy脈沖列的伴隨對應第二 Gy序列，該第二 RF、Gx和Gy序列被配置成使k空間中的穿越沿著第二多個平行線分組，第二多個的每個平行線分組形成相應第二 GRASP葉片，以及每個相應第二 GRASP葉片相對于其他相應第二 GRASP葉片是傾斜的，并與其他相應第二 GRASP葉片相交在k空間的中心區中；在與第二 GRASP脈沖序列的持續時間相對應的第二重復時間間隔期間沿著第二多個的平行線分組從中獲取第二 GRASP k空間數據；以及分開確定和獨立校正(i)每個相應第一 GRASP葉片的平行線之間所獲取的第一 GRASP k空間數據中的相位誤差，(ii)相應第一GRASP葉片之間所獲取的第一GRASP k空間數據中的相位誤差，
(iii)每個相應第二 GRASP葉片的平行線之間所獲取的第二 GRASP k空間數據中的相位誤差，(iv)相應第二 GRASP葉片之間所獲取的第二 GRASP k空間數據中的相位誤差，以及(V)第一 GRASP脈沖序列與第二 GRASP脈沖序列之間所獲取的第一 GRASP和第二 GRASP k空間數據中的相位誤差。通過適當參考附圖閱讀如下詳細描述，這些以及其他方面、優點和替代對于本領域的普通技術人員來說是顯而易見的。并且，應該明白，這個總結以及本文提供的其他描述和圖形僅僅旨在通過例子例示本發明，這樣，可能存在許多變體。
圖I例示了穿越k空間的示范性轉向-PROP方法的一個實施例；圖2 (a，b)是轉向-PROP的自旋回波間片段(a)和對應k空間穿越(b)的示意性例示；圖3例示了示出每個自旋回波的3個梯度回波的轉向-PROP序列和它們之間的對應轉向-尖頭(Steer-blip)脈沖的片段；圖4例示了示出通過葉片I (a)、2 (b)和3 (c)的k空間過渡的尖頭設計；圖5例示了示出視圖排序的跨越k空間的回波的分布；圖6例示了用于相位誤差校正的示范性轉向-PROP方法的實施例；圖7比較了分別使用FSE-PROP(a)和轉向-PROP(b)在3T上獲取的幻像(phantomimage)；圖8 (a-f)例示了為了比較單次激發 EPI (a, d)、FSE_PR0P (b，e)和轉向-PROP(c，f)在3T上獲取的T2 (a, b，c)和彌散(b=500s/mm2) (c，d，e)加權志愿人士圖像；圖9 (a-c)例示了使用(a) FSE、(b) FSE-PROP和(C)轉向-PROP獲取的志愿者進行預定頭部運動動作的T2圖像；圖10 (a-d)例示了使用 FSE-PROP (a, c)和轉向-PROP (b, d)以及 TR=4s 和TE=72ms在I. 5T上獲取的T2 (a，b)和彌散(b=750s/mm2) (c，d)加權志愿人士圖像；以及圖11 (a-f)例示了在軸向(a，e)、矢狀(b，f)、冠狀(c，g)和傾斜(d，h)平面上從轉向-PROP (a-d)和SS-EPI (e-h)中獲取的彌散加權圖像。
具體實施例方式本文通過例子公開的實施例提供了可應用在MRI系統中的示范性技術。該MRI系統通常包含一些硬件部件，該硬件部件包括圍繞磁體的鉆孔放置的多個梯度線圈、RF收發器系統、和受脈沖模塊控制將RF信號發送給RF線圈組件和從RF線圈組件接收RF信號的RF開關。接收的RF信號也稱為磁共振(MR)信號數據。MRI系統還包括編程成起如下作用的計算機使系統將各種RF信號、磁場、和磁場梯度應用于系統中的對象以便在對象中引起自旋激發和空間編碼，處理MR信號數據，以及從處理后的MR信號數據中構建對象的MR圖 像。該計算機可以包括一個或多個通用或專用處理器、一種或多種形成的存儲器、和與MRI系統的其他硬件部件交接和/或控制它們的一個或多個硬件和/或軟件接口。從對象中檢測的MR信號數據通常用數學術語描述成“k空間”數據。k空間是圖像空間的傅里葉逆空間。實際空間中的圖像通過傅里葉變換k空間數據來生成。MR信號數據通過在將各種RF脈沖和磁場梯度應用于對象的過程中穿越k空間來獲取。在實際中，從對象中獲取MR信號數據的技術與將各種RF脈沖和磁場梯度應用于對象的技術密切相關。本文公開的示范性實施例涉及將RF脈沖和磁場梯度配置成以特別有利方式為數據獲取實現和/或引起k空間穿越。并且，該示范性實施例可以以一個或多個計算機程序或應用程序的形式實現，該計算機程序或應用程序當被計算機(例如，一個或多個處理器)執行時，使MRI系統應用各種RF脈沖和磁場梯度，以規定的有利方式穿越k空間，并且獲取對應MR信號數據。更具體地說，該示范性實施例提供了超過采用基于PROPELLER方法的策略的k空間穿越技術的特定優點。最初用多次激發快速自旋回波(FSE)脈沖序列實現，PROPELLER方法(I)使用圍繞k空間原點旋轉的一系列矩形條穿越k空間。FSE回波列中的每個自旋回波用于獲取一條線的k空間數據，因此整個回波列產生由N條平行k空間直線組成的葉片或長條，其中N等于回波列長度(ETL)。隨后的重復(或“TR”)牽涉到頻率和相位編碼梯度圍繞切片選擇軸的旋轉，在k空間中產生附加葉片，每個附加葉片多旋轉了一定角度以覆蓋k空間的完整圓區。k空間中心區通過每個葉片來采樣，使自導航可以補償運動。平面內運動校正可以通過根據中心重疊區中的數據，每個葉片一個地重建一系列低分辨率相位圖來進行。給定葉片的運動引起相位誤差通過將相位與參考葉片的相位相比較來評估，隨后在圖像重建期間加以消除。盡管PROPELLER在像人腦彌散研究那樣的某些應用中具有抗運動的健壯性，但高分辨率成像所需的時間可能長的不切實際。梯度和自旋回波(GRASE)是使掃描時間縮短的可以應用于PROPELLER的FSE和EPI的混合體。一種這樣的技術被稱為“渦式螺旋槳”(9)，它增加了葉片的寬度，從而提高了對運動校正的免疫力，因為k空間中心區上的大量冗余數據可以用于評估數據一致性。每次渦式螺旋槳掃描都由組合成單個較寬葉片的多個平行葉片組成。但是，使葉片間相位誤差變復雜，不容易解決。更具體地說,如果Carr-Purcell-Meiboom-Gill (CPMG)條件得不到滿足,則在自旋回波信號之間可能存在相位不一致(10)。另外，主要由于讀出梯度的極性變化，在梯度回波之間也可能存在相位誤差。通過以產生相交和重疊在k空間的原點(中心)附近的多個相互傾斜葉片的方式穿越GRASE序列的k空間，可以有利地分開和獨立校正葉片間相位誤差。為了在GRASE序列的單個重復時間(TR)內實現這樣的傾斜相交葉片，k空間穿越需要在序列的每次激發(即，每個TR)內從一個葉片“轉向”到另一個葉片。這可以通過在GRASE序列的多個自旋回波的每一個內設計特定梯度回波脈沖列來實現。如本文所公開，這種技術被稱為“轉向-PROP”，以及對應序列被稱為“梯度和自旋回波螺旋槳(GRASP)”。除了可以作出有利的相位誤差校正之外，與原來PROPELLER技術(I)相比，轉向-PROP還進一步顯著縮短了采樣k空間數據的時間。I.轉向-PROP原理以及示范性實施例·轉向-PROP使用每個激發RF脈沖之后的N個RF重新聚焦脈沖來產生CPMG自旋回波列。通過雙極讀出梯度將每個自旋回波進一步分解成M個梯度回波。舉例來說，N可以在4-64的范圍內，而M可以在3-7的范圍內，但也可以使用其他M和/或N的數值。轉向-PROP采用一系列尖頭梯度脈沖將M個梯度回波分配給M個不同葉片。這樣的話，在序列的每次激發(即，每個TR)內采樣M個葉片。在圖I中例示了轉向-PROP方法的一個示范性實施例。舉例來說,該示范性方法可以是像上述那種那樣的MRI系統中的計算機實現方法。如圖I所例示，在步驟102中，在激發射頻(RF)脈沖之后，將第一 RF脈沖應用于MRI系統中的對象，以及在第一快速自旋回波(FSE)回波間時間間隔之后，將第二 RF脈沖應用于該對象。在步驟104中，在第一和第二 RF脈沖之間的第一 FSE回波間時間間隔中，沿著第一方向將第一磁場梯度(Gx)脈沖列應用于該對象。第一 Gx脈沖列包括整數M個相鄰Gx脈沖，以及第一 Gx脈沖列的相繼成對Gx脈沖被Gx轉向脈沖分開。第一 Gx脈沖列的最后Gx脈沖后面接著第一 Gx繞回脈沖。在步驟106中，沿著第二方向將第一磁場梯度(Gy)脈沖列應用于該對象。第一 Gy脈沖列包括M個相鄰Gy脈沖，第一 Gy脈沖列的相繼成對Gy脈沖被Gy轉向脈沖分開。第一Gy脈沖列的最后Gy脈沖后面接著第一 Gy繞回脈沖。第一 Gy脈沖列的每個Gy脈沖與第一 Gx脈沖列的同時對應Gx脈沖形成相應第一列Gx-Gy脈沖對。此外，每個Gy轉向脈沖與第一 Gx脈沖列的同時對應Gx轉向脈沖形成相應第一列Gx-Gy轉向脈沖對，以及該第一 Gy繞回脈沖與第一 Gx脈沖列的第一 Gx繞回脈沖形成第一同時Gx-Gy繞回脈沖對。最后，在步驟108中，沿著相交在k空間的中心區中的第一組M條相互傾斜直線獲取k空間數據，其中第一組的M條相互傾斜直線的每一條對應于不同相應第一列Gx-Gy脈沖對。依照該示范性實施例，應用Gx的第一方向和應用Gy的第一方向相互正交。依照該示范性實施例，應用每個第一列Gx-Gy轉向脈沖對將k空間穿越的起點從第一組的M條相互傾斜直線之一重定位到另一條。另外，應用第一同時Gx-Gy繞回脈沖對將k空間穿越的起點重定位到k空間的參考地點。舉例來說，M可以在3-7的范圍內，但也可以使用在這個范圍之外的數值。
進一步依照該示范性實施例，第一和第二脈沖是RF重新聚焦脈沖，首先導致自旋回波。磁場梯度脈沖Gj^P Gy的每一個導致梯度回波。取M = 3作為例子，在第一和第二 RF重新聚焦脈沖之間的第一自旋回波間隔內生成三個梯度回波。第二重新聚焦脈沖導致第二自旋回波。應該懂得，轉向-PROP也可以具體化成如磁盤、⑶-ROM等那樣的非短暫計算機可讀介質，包含上面存儲了計算機可執行程序的非短暫計算機可讀介質，該計算機可執行程序如果被MRI系統的一個或幾個處理器執行，使MRI系統執行如上所述的示范性方法的功能。還應該懂得，可以修改或重新排列上述的方法步驟，以及加入附加步驟，這些都不改變示范性實施例或其他轉向-PRO實施例的范圍或精神，例如，上面描述成對的Gx和Gy脈沖(包括轉向和繞回脈沖)可以無需嚴格同時應用。在一些實施例中，Gx和Gy脈沖列的設計所規定的時間關系是使成對脈沖近似同時而不是嚴格同時。a.轉向
圖2a例示了 M = 3的Gx和Gy脈沖列以及圖2b例示了沿著三個葉片的結果k空間穿越。顯示成梯形的三個梯度波瓣對應于三個葉片每一個的獲取k空間數據。注意，第一 Gy脈沖的表面上不存在實際上對應于零的脈沖幅度。轉向脈沖被顯示成三角形(但也可以使用梯度脈沖的其他形狀)并且被稱為轉向尖頭。它們用于將k空間軌道轉向到所希望葉片。在梯度回波列的末端上的三角形梯度脈沖使相位繞回，以便滿足CPMG條件。通常，在具有正交軸kx和ky的直角坐標系中描述k空間。在這樣的描述中，沿著kx軸應用Gx，沿著ky軸應用Gy。應該懂得，像極坐標系那樣的其他坐標系也可以用于描述k空間。在圖2b中例示了脈沖列造成的k空間的穿越。由于如上所述，對于第一梯度回波，Gy的幅度是零，所以直線h的ky分量是零，因此bl是水平的。然后第一對轉向尖頭轉向直線b2上的下一個(第二)起點。然后第二對轉向尖頭轉向直線b3上的下一個(第三)起點。最后，繞回脈沖對返回到k空間中的初始點。像顯示在圖2a中的那樣，包含Gx-Gy梯度回波脈沖列的單個自旋回波間隔在本文中被稱為“片段”。通過在脈沖序列中重復片段同時改變每個片段中的相位編碼梯度Gpe(參見圖2a)，平行但從bl到b2到b3偏移的直線如所指導致填滿三個葉片。每個重復片段導致不同組的分布在M個葉片之間的M條直線。在圖3中例示了每一個具有梯度脈沖列(Gj^P Gy列)的三個自旋回波的序列。對于重復N次的片段，N條直線將填滿M個葉片的每一個。對于這種方案，每次激發(或TR)總共需要均勻分布在M個葉片之間的MXN條k空間直線，從而與具有相同自旋回波列長度的FSE-PROPELLER相比，將數據獲取速度提高了 M倍。對于所希望矩陣大小L，完全覆蓋k空間的激發P的最小次數可以通過下式計算P =(I)陡峭尖頭的面積而不是僅僅幅度控制如何完成k空間穿越。為了實現顯示在圖2b中的k空間穿越，如圖4所示，計算各個轉向尖頭脈沖的面積。這些轉向尖頭脈沖面積取決于所考慮的自旋回波的相位編碼幅度和兩個相繼葉片之間的轉角Θ。特定相位編碼梯度波瓣下面的面積(Ay)和與最大相位編碼步長相對應的面積(Aymax)分別通過下面方程2和3給出
權利要求
1.一種在磁共振成像(MRI)系統中的計算機實現方法，其包含 將第一射頻(RF)脈沖應用于MRI系統中的對象，以及在第一快速自旋回波(FSE)回波間時間間隔之后，將第二 RF脈沖應用于該對象； 在第一和第二 RF脈沖之間的第一 FSE回波間時間間隔期間沿著第一方向將第一磁場梯度(Gx)脈沖列應用于該對象，第一 Gx脈沖列包含整數M個相鄰Gx脈沖，第一 Gx脈沖列的相繼的每對Gx脈沖被Gx轉向脈沖分開，以及第一 Gx脈沖列的最后Gx脈沖后面接著第一 Gx繞回脈沖； 與第一 Gx脈沖列同時地沿著第二方向將第一磁場梯度(Gy)脈沖列應用于該對象,第一Gy脈沖列包含M個相鄰Gy脈沖，第一 Gy脈沖列的每個Gy脈沖與第一 Gx脈沖列的同時對應Gx脈沖形成相應第一列Gx-Gy脈沖對，第一 Gy脈沖列的相繼的每對Gy脈沖被Gy轉向脈沖分開，該Gy轉向脈沖與第一 Gx脈沖列的同時對應Gx轉向脈沖形成相應第一列Gx-Gy轉向脈沖對，以及第一 Gy脈沖列的最后Gy脈沖后面接著第一 Gy繞回脈沖，該第一 Gy繞回脈沖與第一Gx脈沖列的第一 Gx繞回脈沖形成第一同時Gx-Gy繞回脈沖對； 沿著相交在k空間的中心區中的第一組M條相互傾斜直線獲取k空間數據，第一組的M條相互傾斜直線的每一條對應于不同的相應第一列Gx-Gy脈沖對， 其中應用每個第一列Gx-Gy轉向脈沖對將k空間穿越的起點從第一組的M條相互傾斜直線之一重定位到另一條，以及 其中應用第一同時Gx-Gy繞回脈沖對將k空間穿越的起點重定位到k空間的參考地點。
2.如權利要求I所述的方法，進一步包含 在第二 RF脈沖之后的第二 FSE回波間時間間隔上將第三RF脈沖應用于該對象；在第二和第三RF脈沖之間的第二 FSE回波間時間間隔期間將包含M個相鄰Gx脈沖的第二 Gx脈沖列應用于該對象，第二 Gx脈沖列的相繼的每對Gx脈沖被Gx轉向脈沖分開，以及弟_■ Gx脈沖列的最后Gx脈沖后面接著弟_■ Gx繞回脈沖； 與第二 Gx脈沖列同時地將包含M個相鄰Gy脈沖的第二 Gy脈沖列應用于該對象，第二Gy脈沖列的每個Gy脈沖與第二 Gx脈沖列的同時對應Gx脈沖形成相應第二列Gx-Gy脈沖對，第二 Gy脈沖列的相繼的每對Gy脈沖被Gy轉向脈沖分開，該Gy轉向脈沖與第二 Gx脈沖列的同時對應Gx轉向脈沖形成相應第二列Gx-Gy轉向脈沖對，以及第二 Gy脈沖列的最后Gy脈沖后面接著第二 Gy繞回脈沖，該第二 Gy繞回脈沖與第二 Gx脈沖列的第二 Gx繞回脈沖形成第二同時Gx-Gy繞回脈沖對； 沿著相交在k空間的中心區中的第二組M條相互傾斜直線獲取k空間數據，第二組的M條相互傾斜直線的每一條對應于不同的相應第二列Gx-Gy脈沖對， 其中第二組的M條相互傾斜直線的每一條與第一組的M條相互傾斜直線的對應一條平行， 其中應用每個第二列Gx-Gy轉向脈沖對將k空間穿越的起點從第二組的M條相互傾斜直線之一重定位到另一條，以及 其中應用第二同時Gx-Gy繞回脈沖對將k空間穿越的起點重定位到k空間的參考地點。
3.如權利要求I所述的方法，其中M在3-7的范圍內。
4.如權利要求I所述的方法，其中應用第一同時Gx-Gy繞回脈沖對使Carr-Purcel I-Meiboom-Gi 11 (CPMG)條件得到滿足。
5.如權利要求I所述的方法，進一步包含在第一Gx脈沖列之前將初始一對Gx和Gy脈沖應用于該對象，以便設置k空間的參考地點。
6.如權利要求I所述的方法，其中k空間的參考地點在k空間的原點，其中k空間的原點是k空間的中心。
7.如權利要求I所述的方法，其中k空間的參考地點大致接近k空間的原點，其中k空間的原點是k空間的中心。
8.如權利要求I所述的方法，進一步包含在第一RF脈沖之前將初始激發RF脈沖應用于該對象， 其中第一和第二 RF脈沖是重新聚焦RF脈沖。
9.一種在磁共振成像(MRI)系統中的計算機實現方法，其包含 將第一梯度和自旋回波螺旋槳(GRASP)脈沖序列應用于MRI系統中的對象，該第一梯度和自旋回波螺旋槳(GRASP)脈沖序列包含周期性RF脈沖的第一射頻(RF)序列、沿著第一方向的周期性Gx脈沖列的伴隨第一磁場梯度(Gx)序列、和沿著第二方向的周期性Gy脈沖列的伴隨對應第一磁場梯度(Gy)序列，該第一 RF、GX和Gy序列被配置成使k空間中的穿越沿著第一多個平行線分組，第一多個的每個平行線分組形成相應第一 GRASP葉片，以及每個相應第一 GRASP葉片相對于其他相應第一 GRASP葉片是傾斜的，并與其他相應第一 GRASP葉片相交在k空間的中心區中； 在與第一 GRASP脈沖序列的持續時間相對應的第一重復時間間隔期間，沿著第一多個的平行線分組從中獲取第一 GRASP k空間數據； 將第二 GRASP脈沖序列應用于該對象，該第二 GRASP脈沖序列包含周期性RF脈沖的第二 RF序列、周期性Gx脈沖列的伴隨第二 Gx序列、和周期性Gy脈沖列的伴隨對應第二 Gy序列，該第二 RF、GX和Gy序列被配置成使k空間中的穿越沿著第二多個平行線分組，第二多個的每個平行線分組形成相應第二 GRASP葉片，以及每個相應第二 GRASP葉片相對于其他相應第二 GRASP葉片是傾斜的，并與其他相應第二 GRASP葉片相交在k空間的中心區中； 在與第二 GRASP脈沖序列的持續時間相對應的第二重復時間間隔期間，沿著第二多個的平行線分組從中獲取第二 GRASP k空間數據；以及分開確定和獨立校正 (i )每個相應第一 GRASP葉片的平行線之間所獲取的第一 GRASPk空間數據中的相位誤差， (ii)相應第一GRASP葉片之間所獲取的第一 GRASP k空間數據中的相位誤差， (iii)每個相應第二GRASP葉片的平行線之間所獲取的第二GRASPk空間數據中的相位誤差， (iv)相應第二GRASP葉片之間所獲取的第二 GRASP k空間數據中的相位誤差，以及 (V)第一 GRASP脈沖序列與第二 GRASP脈沖序列之間所獲取的第一 GRASP和第二 GRASPk空間數據中的相位誤差。
10.如權利要求9所述的方法，進一步包含 將第三GRASP脈沖序列應用于該對象，該第三GRASP脈沖序列包含周期性RF脈沖的第三RF序列、周期性Gx脈沖列的伴隨第三Gx序列、和周期性Gy脈沖列的伴隨對應第三Gy序列，該第三RF、GX和Gy序列被配置成使k空間中的穿越沿著第三多個平行線分組，第三多個的每個平行線分組形成相應第三GRASP葉片，以及每個相應第三GRASP葉片相對于其他相應第三GRASP葉片是傾斜的，并與其他相應第三GRASP葉片相交在k空間的中心區中； 在與第三GRASP脈沖序列的持續時間相對應的第三重復時間間隔期間，沿著第三多個的平行線分組從中獲取第三GRASP k空間數據；以及分開確定和獨立校正 (i )每個相應第三GRASP葉片的平行線之間所獲取的第三GRASPk空間數據中的相位誤差， (ii)相應第三GRASP葉片之間所獲取的第三GRASP k空間數據中的相位誤差，以及(iii )第一 GRASP脈沖序列、第二 GRASP脈沖序列和第三GRASP脈沖序列之間所獲取的第一 GRASP、第二 GRASP和第三GRASP k空間數據中的相位誤差。
11.如權利要求9所述的方法，其中第一Gx序列包含整數N個周期性Gx脈沖列，以及第一 Gy序列包含N個對應周期性Gy脈沖列， 其中第一 Gx序列的每個周期性Gx脈沖列包含整數M個Gx脈沖，以及第一 Gy序列的每個周期性Gy脈沖列包含M個對應Gy脈沖， 其中第一 Gx序列的每個周期性Gx脈沖列的M個Gx脈沖的每一個與第一 Gy序列的對應一個周期性Gy脈沖列的M個Gy脈沖的對應一個同時應用， 其中第一多個包括與M個第一 GRASP葉片相對應的M個平行線分組，以及 其中每個第一 GRASP葉片包括k-空間穿越的N條平行線。
12.如權利要求11所述的方法，其中M在[3，7]范圍內和N在[4，64]范圍內。
13.如權利要求9所述的方法，進一步包含 在第一 RF序列之前將第一激發RF脈沖應用于該對象；以及 在第二 RF序列之前將第二激發RF脈沖應用于該對象， 其中周期性RF脈沖的第一序列包含重新聚焦RF脈沖的第一序列，以及 其中周期性RF脈沖的第二序列包含重新聚焦RF脈沖的第二序列。
14.如權利要求11所述的方法，其中分開確定和獨立校正每個相應第一GRASP葉片的平行線之間所獲取的第一 GRASP k空間數據中的相位誤差包含 將與第一 GRASP脈沖序列相同但沒有第一 Gy序列并且不會導致相互傾斜的葉片的第一參考GRASP脈沖序列應用于該對象； 在與第一參考GRASP脈沖序列的持續時間相對應的第一參考時間間隔期間獲取第一參考GRASP k空間數據，該第一參考GRASP k空間數據對應于每一個包含k空間數據的N條平行參考線的M個Gx參考葉片； 將與第一 GRASP脈沖序列相同但沒有第一 Gx序列并且不會導致相互傾斜的葉片的第二參考GRASP脈沖序列應用于該對象； 在與第二參考GRASP脈沖序列的持續時間相對應的第二參考時間間隔期間獲取第二參考GRASP k空間數據，該第二參考GRASP k空間數據對應于每一個包含k空間數據的N條平行參考線的M個Gy參考葉片； 通過計算第一參考GRASP k空間數據的傅里葉變換，從所獲取的第一參考GRASP k空間數據中確定分別與M個Gx參考葉片的每一個中的k空間數據的N條平行線的每一條相對應的空間固定相位誤差a lnm和空間線性相位誤差β lnm, m=l, . . .，M，以及n=l，. . .，N ;通過計算第二參考GRASP k空間數據的傅里葉變換，從所獲取的第二參考GRASP k空間數據中確定分別與M個Gy參考葉片的每一個中的k空間數據的N條平行線的每一條相對應的空間固定相位誤差a 2nm和空間線性相位誤差β 2 ，m=l, . . .，M，以及n=l，. . .，N ; 通過計算下式為M個第一 GRASP葉片的每一個中的N條平行線的每一條確定空間固定相位誤差I m和空間線性相位誤差Ψ :ξωη=α ImnCOS Φ,,+Q2mnSin Φ,,,以及Vmn= β InmCOS2 Φ J β 2 sin2 Φ U 其中小111是1^空間中的第m個第一 GRASP葉片的取向角； 確定與M個第一 GRASP葉片的每一個的N條平行線的每一條的k空間數據相對應的相位誤差校正，以便補償確定的空間固定相位誤差和空間線性相位誤差以及對M個第一 GRASP葉片的每一個的N條平行線的每一條的k空間數據應用確定的相位誤差校正。
15.如權利要求14所述的方法，其中分開確定和獨立校正相應第一GRASP葉片之間所獲取的第一 GRASP k空間數據中的相位誤差包含 將第一和第二多個參考葉片的每一個的特定葉片設置成葉片間參考； 確定第一和第二多個參考葉片的其余葉片的每一個相對于葉片間參考的估計相位誤差；以及 將來自第一和第二多個參考葉片的估計相位誤差應用于第一 GRASP k空間數據。
16.如權利要求15所述的方法，其中第二Gx序列包含N個周期性Gx脈沖列，以及第二Gy序列包含N個對應周期性Gy脈沖列， 其中第二 Gx序列的每個周期性Gx脈沖列包含M個Gx脈沖，以及第二 Gy序列的每個周期性Gy脈沖列包含M個Gy脈沖， 其中第二 Gx序列的每個周期性Gx脈沖列的M個Gx脈沖的每一個與第二 Gy序列的對應一個周期性Gy脈沖列的M個Gy脈沖的對應一個同時應用， 其中第二多個包括與M個第二 GRASP葉片相對應的M個平行線分組， 其中每個第二 GRASP葉片包括k-空間穿越的N條平行線，以及其中分開確定和獨立校正每個相應第二 GRASP葉片的平行線之間所獲取的第二 GRASPk空間數據中的相位誤差包含 通過計算下式為M個第二 GRASP葉片的每一個中的N條平行線的每一條確定空間固定相位誤差和空間線性相位誤差ξωη=α ImnCOS Φ,,+Q2mnSin Φ,,,以及Vmn= β InmCOS2 Φ J β 2 sin2 Φ U 其中小111是1^空間中的第m個第二 GRASP葉片的取向角； 確定與M個第二 GRASP葉片的每一個的N條平行線的每一條的k空間數據相對應的相位誤差校正，以便補償確定的空間固定相位誤差和空間線性相位誤差以及 對M個第二 GRASP葉片的每一個的N條平行線的每一條的k空間數據應用確定的相位誤差校正。
17.如權利要求16所述的方法，其中分開確定和獨立校正相應第二GRASP葉片之間所獲取的第二 GRASP k空間數據中的相位誤差包含將來自第一和第二多個參考葉片的估計相位誤差應用于第二 GRASP k空間數據。
18.如權利要求17所述的方法，其中分開確定和獨立校正第一GRASP脈沖序列與第二GRASP脈沖序列之間所獲取的第一 GRASP和第二 GRASP k空間數據中的相位誤差包含 將(i)來自第一 GRASP葉片的與k空間的中心區相對應的部分的第一中心k空間數據與(ii)來自第二 GRASP葉片的與k空間的相同中心區相對應的部分的第二中心k空間數據加以比較； 根據比較識別第一中心k空間數據與第二中心k空間數據之間的相位不一致性；以及將相位校正應用于第一 GRASP k空間數據和第二 GRASP k空間數據以便消除所識別的相位不一致性
19.一種磁共振成像(MRI)系統，其包含 一個或多個處理器； 存儲器； 主磁體； 放置在該主磁體中的多個梯度線圈； RF收發器系統； RF線圈組件； 將信號發送給該RF線圈組件的脈沖模塊； 受該脈沖模塊控制的RF開關；以及 存儲在該存儲器中的機器可讀指令，該機器可讀指令當被該一個或多個處理器執行時，使該MRI系統實現包括如下的功能 將第一射頻(RF)脈沖應用于該MRI系統中的對象，以及在第一快速自旋回波(FSE)回波間時間間隔之后，將第二 RF脈沖應用于該對象； 在第一和第二 RF脈沖之間的第一 FSE回波間時間間隔期間沿著第一方向將第一磁場梯度(Gx)脈沖列應用于該對象，第一 Gx脈沖列包含整數M個相鄰Gx脈沖，第一 Gx脈沖列的相繼的每對Gx脈沖被Gx轉向脈沖分開，以及第一 Gx脈沖列的最后Gx脈沖后面接著第一 Gx繞回脈沖； 與第一 Gx脈沖列同時地沿著第二方向將第一磁場梯度(Gy)脈沖列應用于該對象,第一Gy脈沖列包含M個相鄰Gy脈沖，第一 Gy脈沖列的每個Gy脈沖與第一 Gx脈沖列的同時對應Gx脈沖形成相應第一列Gx-Gy脈沖對，第一 Gy脈沖列的相繼的每對Gy脈沖被Gy轉向脈沖分開，該Gy轉向脈沖與第一 Gx脈沖列的同時對應Gx轉向脈沖形成相應第一列Gx-Gy轉向脈沖對，以及第一 Gy脈沖列的最后Gy脈沖后面接著第一 Gy繞回脈沖，該第一 Gy繞回脈沖與第一Gx脈沖列的第一 Gx繞回脈沖形成第一同時Gx-Gy繞回脈沖對； 沿著相交在k空間的中心區中的第一組M條相互傾斜直線獲取k空間數據，第一組的M條相互傾斜直線的每一條對應于不同相應第一列Gx-Gy脈沖對， 其中應用每個第一列Gx-Gy轉向脈沖對將k空間穿越的起點從第一組的M條相互傾斜直線之一重定位到另一條，以及 其中應用第一同時Gx-Gy繞回脈沖對將k空間穿越的起點重定位到k空間的參考地點。
20.一種磁共振成像(MRI)系統，其中包含 一個或多個處理器；存儲器； 主磁體； 放置在該主磁體中的多個梯度線圈； RF收發器系統； RF線圈組件； 將信號發送給該RF線圈組件的脈沖模塊； 受該脈沖模塊控制的RF開關；以及 存儲在該存儲器中的機器可讀指令，該機器可讀指令當被該一個或多個處理器執行時，使該MRI系統實現包括如下的功能 將第一梯度和自旋回波螺旋槳(GRASP)脈沖序列應用于MRI系統中的對象，該第一梯度和自旋回波螺旋槳(GRASP)脈沖序列包含周期性RF脈沖的第一射頻(RF)序列、沿著第一方向的周期性Gx脈沖列的伴隨第一磁場梯度(Gx)序列、和沿著第二方向的周期性Gy脈沖列的伴隨對應第一磁場梯度(Gy)序列，該第一 RF、GX和Gy序列被配置成使k空間中的穿越沿著第一多個平行線分組，第一多個的每個平行線分組形成相應第一 GRASP葉片，以及每個相應第一 GRASP葉片相對于其他相應第一 GRASP葉片是傾斜的，并與其他相應第一 GRASP葉片相交在k空間的中心區中； 在與第一 GRASP脈沖序列的持續時間相對應的第一重復時間間隔期間沿著第一多個的平行線分組從中獲取第一 GRASP k空間數據； 將第二 GRASP脈沖序列應用于該對象，該第二 GRASP脈沖序列包含周期性RF脈沖的第二 RF序列、周期性Gx脈沖列的伴隨第二 Gx序列、和周期性Gy脈沖列的伴隨對應第二 Gy序列，該第二 RF、GX和Gy序列被配置成使k空間中的穿越沿著第二多個平行線分組，第二多個的每個平行線分組形成相應第二 GRASP葉片，以及每個相應第二 GRASP葉片相對于其他相應第二 GRASP葉片是傾斜的，并與其他相應第二 GRASP葉片相交在k空間的中心區中； 在與第二 GRASP脈沖序列的持續時間相對應的第二重復時間間隔期間沿著第二多個的平行線分組從中獲取第二 GRASP k空間數據；以及分開確定和獨立校正 (i )每個相應第一 GRASP葉片的平行線之間所獲取的第一 GRASPk空間數據中的相位誤差， (ii)相應第一GRASP葉片之間所獲取的第一 GRASP k空間數據中的相位誤差， (iii)每個相應第二GRASP葉片的平行線之間所獲取的第二GRASPk空間數據中的相位誤差， (iv)相應第二GRASP葉片之間所獲取的第二 GRASP k空間數據中的相位誤差，以及 (V)第一 GRASP脈沖序列與第二 GRASP脈沖序列之間所獲取的第一 GRASP和第二 GRASPk空間數據中的相位誤差。
21.一種含有存儲在上面的指令的非短暫計算機可讀介質，該指令一旦被磁共振成像(MRI)系統的一個或多個處理器執行，就使該MRI系統實現包含如下的功能 將第一射頻(RF)脈沖應用于該MRI系統中的對象，以及在第一快速自旋回波(FSE)回波間時間間隔之后，將第二 RF脈沖應用于該對象； 在第一和第二 RF脈沖之間的第一 FSE回波間時間間隔期間沿著第一方向將第一磁場梯度(Gx)脈沖列應用于該對象，第一 Gx脈沖列包含整數M個相鄰Gx脈沖，第一 Gx脈沖列的相繼的每對Gx脈沖被Gx轉向脈沖分開，以及第一 Gx脈沖列的最后Gx脈沖后面接著第一 Gx繞回脈沖； 與第一 Gx脈沖列同時地沿著第二方向將第一磁場梯度(Gy)脈沖列應用于該對象,第一Gy脈沖列包含M個相鄰Gy脈 沖，第一 Gy脈沖列的每個Gy脈沖與第一 Gx脈沖列的同時對應Gx脈沖形成相應第一列Gx-Gy脈沖對，第一 Gy脈沖列的相繼的每對Gy脈沖被Gy轉向脈沖分開，該Gy轉向脈沖與第一 Gx脈沖列的同時對應Gx轉向脈沖形成相應第一列Gx-Gy轉向脈沖對，以及第一 Gy脈沖列的最后Gy脈沖后面接著第一 Gy繞回脈沖，該第一 Gy繞回脈沖與第一Gx脈沖列的第一 Gx繞回脈沖形成第一同時Gx-Gy繞回脈沖對； 沿著相交在k空間的中心區中的第一組M條相互傾斜直線獲取k空間數據，第一組的M條相互傾斜直線的每一條對應于不同相應第一列Gx-Gy脈沖對， 其中應用每個第一列Gx-Gy轉向脈沖對將k空間穿越的起點從第一組的M條相互傾斜直線之一重定位到另一條，以及 其中應用第一同時Gx-Gy繞回脈沖對將k空間穿越的起點重定位到k空間的參考地點。
22.—種含有存儲在上面的指令的非短暫計算機可讀介質，該指令一旦被磁共振成像(MRI)系統的一個或多個處理器執行，就使該MRI系統實現包含如下的功能 將第一梯度和自旋回波螺旋槳(GRASP)脈沖序列應用于MRI系統中的對象，該第一梯度和自旋回波螺旋槳(GRASP)脈沖序列包含周期性RF脈沖的第一射頻(RF)序列、沿著第一方向的周期性Gx脈沖列的伴隨第一磁場梯度(Gx)序列、和沿著第二方向的周期性Gy脈沖列的伴隨對應第一磁場梯度(Gy)序列，該第一 RF、GX和Gy序列被配置成使k空間中的穿越沿著第一多個平行線分組，第一多個的每個平行線分組形成相應第一 GRASP葉片，以及每個相應第一 GRASP葉片相對于其他相應第一 GRASP葉片是傾斜的，并與其他相應第一 GRASP葉片相交在k空間的中心區中； 在與第一 GRASP脈沖序列的持續時間相對應的第一重復時間間隔期間沿著第一多個的平行線分組從中獲取第一 GRASP k空間數據； 將第二 GRASP脈沖序列應用于該對象，該第二 GRASP脈沖序列包含周期性RF脈沖的第二 RF序列、周期性Gx脈沖列的伴隨第二 Gx序列、和周期性Gy脈沖列的伴隨對應第二 Gy序列，該第二 RF、GX和Gy序列被配置成使k空間中的穿越沿著第二多個平行線分組，第二多個的每個平行線分組形成相應第二 GRASP葉片，以及每個相應第二 GRASP葉片相對于其他相應第二 GRASP葉片是傾斜的，并與其他相應第二 GRASP葉片相交在k空間的中心區中； 在與第二 GRASP脈沖序列的持續時間相對應的第二重復時間間隔期間沿著第二多個的平行線分組從中獲取第二 GRASP k空間數據；以及分開確定和獨立校正 (i )每個相應第一 GRASP葉片的平行線之間所獲取的第一 GRASPk空間數據中的相位誤差， (ii)相應第一GRASP葉片之間所獲取的第一 GRASP k空間數據中的相位誤差， (iii)每個相應第二GRASP葉片的平行線之間所獲取的第二GRASPk空間數據中的相位誤差， (iv)相應第二GRASP葉片之間所獲取的第二 GRASP k空間數據中的相位誤差，以及(V)第一 GRASP脈沖序列與第二 GRASP脈沖序列之間所獲取的第一 GRASP和第二 GRASPk空間數據 中的相位誤差。
全文摘要
本發明公開了稱為轉向-PROP的GRASE型PROPELLER序列。這種序列與繞回梯度脈沖一起利用一系列轉向尖頭穿越k空間。轉向-PROP與EPI-PROPELLER相比將掃描時間改進了3倍或更高，與EPI-PROPELLER相比提供了抗失諧效應的改進健壯性，并解決了基于GRASE序列固有的長期存在相位校正問題。轉向-PROP還使葉片內、葉片間、和激發間相位誤差可以分開確定和獨立校正。
文檔編號G01R33/56GK102959425SQ201180032379
公開日2013年3月6日 申請日期2011年4月29日 優先權日2010年4月29日
發明者X.J.周 申請人:伊利諾伊大學受托管理委員會