专利名称：具有多种对比度的磁共振成像系统的制作方法
具有多种对比度的 ^像系统本发明涉及磁共振成像系统，其具有用于采集磁共振信号的信号 采集系统和用于根据该磁共振信号重建磁共振图像的重建器。这种磁共振成像系统可从国际申请W098/46132中获知。 引用的现有技术文献提及当患者屏住他或她的呼吸时，触发MRI 数据采集处理。通过这种方式避免了磁共振图像中由呼吸运动引起的 运动伪影。己知的磁共振成像系统还布置为在信号采集处理期间增加 死时间间隔从而允许患者呼气和吸气并在随后的屏住呼吸期间继续 进行信号采集。通过这种方式，已知的磁共振成像系统的性能不受该 间隔的限制，在该间隔期间要检査的患者能够屏住他或她的呼吸。但 是，额外的死时间间隔的引入增加了产生磁共振图像所需要的总扫描 时间。本发明的一个目的是提供一种减少了数据采集所需要的时间间 隔的磁共振成像系统。这个目的在本发明的一种磁共振成像系统中获得，该系统包括 信号采集系统，用于采集磁共振信号；重建器，用于根据所采集的磁共振信号重建一个或多个磁共振图 像；禾口控制器，用于控制信号采集系统和重建器，其中将所述控制器布置为控制信号采集系统和/或重建器以执行与磁共振信号的实际 采集分幵的辅助活动。从实际信号采集中分离出辅助活动(overhead activities)能 更加有吋间效率地执行实际信号采集。即，在较短的时间间隔期间可采集指定数量的磁共振信号，或者在指定时间间隔期间可采集更多的 磁共振信号。特别地，在要检査的患者的各个屏住呼吸期间，可采集 数量相对大的磁共振信号。这减少了磁共振图像中呼吸运动伪影的产 生风险，或者甚至使该风险在信号采集期间有太多运动产生时不足以 使得必须进行重新扫描。参照从属权利要求中限定的实施例将进一步清楚本发明的这些 及其它方面。辅助活动涉及在信号采集之前需要执行的准备步骤。实践中，这些准备歩骤包括例如调整中心解调频率(f0-判断)，设置接收器增益 和在稳态MR采集序列(例如平衡FFE)中优化翻转角。辅助活动例 如还涉及任意(部分)重建活动和/或所采集的磁共振信号的(反向) 傅立口十变换或混淆磁共振信号 (aliases magnetic resonance signal)的展开。还包括在辅助活动中的是与成像处理的结束有关的 扫描完成处理。这些扫描完成处理包括例如扫描参数的记录、写图像 数据到磁盘或(再)分配内存。根据本发明的特定方面，信号采集包 括采集与各个不同图像对比度相关的(多组)磁共振信号。与不同对 比度的这些采集有关的辅助活动与实际信号采集分开。因此，不同对 比度的信号采集可以在较短的时间间隔内执行，特别是在患者的屏住 呼吸期间内。当辅助活动与信号采集分开较大范围时，需要的时间间 隔较短，或在给定的时间间隔内可采集更多的(多组)磁共振信号。 即，当大部分辅助活动与信号采集分开时，已经获得了信号采集时间 效率的明显改善。在一些实例中，将较小部分的准备步骤保留到在信 号采集时间间隔内执行。根据本发明的再一个方面，根据所采集的磁共振信号重建多个磁 共振图像是并行执行的。通过这种方式，在实际信号采集期间，采集 了代表了不同的对比度类型的磁共振信号，例如Tl对比度和T2对比 度。在实际信号采集之后，各个不同对比度的磁共振图像以并行方式 重建。即，各个不同的磁共振图像是根据各组携带不同对比度信息的 磁共振信号同时重建的。在单个屏住呼吸期间采集各个不同对比度的 磁共振信号还减少了在不同屏住呼吸之间校正横截面切片重合失调的需要。根据本发明的另一个方面，准备步骤是与实际信号釆集分开执行 的，从而在时间临界采集窗口期间没有用于这种辅助活动的时间损失。 一个示例是在T1和T2扫描之前，在一次屏住呼吸中用与另一次 屏住呼吸中分开执行的准备步骤获得Tl和T2对比度扫描。使重建暂 停直至屏住呼吸之后或并行。通过这种方式，本发明能对于这些扫描 的辅助活动，在实际信号采集期间没有时间损失地执行多重扫描(例 如，在屏住呼吸中)。优选地，与实际信号采集相比，准备步骤是在 相同条件下执行的，准备步骤与实际信号采集相关。这实现了准备与 信号采集精确地对应，特别地，准备步骤精确地涉及从其采集磁共振 信号的要检查的患者的相同部分(例如横断切片或厚片)。本发明还涉及如方法权利要求限定的磁共振成像方法。本发明的 这种磁共振成像方法获得了更多的时间效率采集磁共振信号。本发明 还涉及如计算机程序权利要求限定的计算机程序。本发明的计算机程 序可设置在数据载体上例如CD-ROM盘，或者本发明的计算机程序可 以从数据网络例如万维网下载。当安装在包括在磁共振成像系统内的 计算机内时，磁共振成像系统能根据本发明运行并获得更多的磁共振 信号的有时间效率的采集。将参照此后描述的实施例及附图阐述本发明的这些及其它方面，其中
图1概略地示出了了本发明采用的磁共振成像系统。图1概略地示出了了本发明采用的磁共振成像系统。该磁共振系 统包括一组主线圈10，由此产生稳定的、均匀的磁场。主线圈以例 如这样的方式构造，它们围成隧道形的检查空间。把要检查的患者放 在患者载体上，该载体滑进这个隧道形的检查空间内。磁共振成像系 统还包括很多梯度线圈11， 12，由此产生呈现出空间变化的磁场， 特别地以在各个方向上的时间(temporary)梯度的形式，从而重叠 在均匀磁场上。梯度线圈ll， 12连接到可控电源单元21。通过电源 单元21施加电流来激励梯度线圈11， 12;为此，电源单元与电子梯梯度线圈施加电流从而产生适当时间形状的梯 度脉冲(也称为'梯度波形')。通过控制电源单元来控制梯度的强度、方向和持续时间。磁共振成像系统还包括发射和接收线圈13， 16， 其分别用于产生RF激励脉冲和拾取磁共振信号。发射线圈13优选地 构造成体线圈13 (body coil)由此可包围(一部分)要检查的对象。 该体线圈通常以这样的方式布置在磁共振成像系统内，即当他或她被 布置在磁共振成像系统内时要检查的患者30被体线圈13包围。该体 线圈13用作发射天线来发射RF激励脉冲和RF再聚焦脉冲。优选地， 该体线圈13与发射的RF脉冲(RFS)的空间均匀强度分布有关。同 样的线圈或天线通常可交替地作为发射线圈和接收线圈使用。而且， 该发射和接收线圈通常为线圈形状，但是该发射和接收线圈用作RF 电磁信号的发射和接收天线的其它几何形状也是可行的。该发射和接 收线圈13连接到电子发射和接收电路15。应当注意到，或者可能使用单独的接收和/或发射线圈16。例如， 表面线圈16可用作接收和/或发射线圈。这种表面线圈在相当小的体 积内具有高灵敏度。接收线圈，例如表面线圈，连接到解调器24， 并且所接收的磁共振信号(MS)通过解调器24解调。解调后的磁共 振信号(DMS)被施加到重建单元。该接收线圈连接到前置放大器23。 该前置放大器23放大接收线圈16接收到的RF共振信号(MS)并且 放大后的RF共振信号被施加到解调器24。该解调器24对放大后的 RF共振信号进行解调。解调后的共振信号包含与将要成像的对象的 部分内的局域自旋密度有关的实际信息。而且，该发射和接收电路 15连接到调制器22。该调制器22与发射和接收电路15激活发射线 圈13，从而发射RF激励和再聚焦脉冲。重建单元根据解调后的磁共 振信号(DMS)导出一个或更多图像信号，该图像信号表示要检查的 对象的被成像部分的图像信息。重建单元25实际上优选地构造为数 字图像处理单元25，其被编程为从解调后的磁共振信号导出图像信 号，该图像信号表示要被成像的对象的部分的图像信息。该信号输出 在重建监视器26上，从而监视器能显示磁共振图像。或者，可能在 缓存单元27中存储来自重建单元25的信号以等待进一步的处理。根据本发明的磁共振成像系统还设置有控制单元20形式的控制 器，例如为包括(微)处理器的计算机形式。该控制单元20控制RF 激励的执行和时间梯度场的施加。为此，根据本发明的计算机程序被 装载入，例如控制单元20和重建单元25。现在讨论本发明实现方式的示意性实例。作为示例，考虑用笛卡 尔k空间采样的两个不同的3D成像序列。这样，在屏住呼吸期间连 接3D平衡FFE (B-FFE)和3D TSE。在两个序列中，SENSE用在两个 相位编码方向中。这样，SENSE在整个身体上产生线圈元件分布的最 优应用。3DB-FFE使用下述参数SENSE-factor 16 (8/4xRL， 4xFH) ， FOV 520x260 ，扫描矩阵 384x192 ， 160个2mm的横向切片， TR/TE/Flip=4. 7ms/2.3ms/60"，扫描时间 10秒。FH覆盖范围 (FH-coverage)为320,。 3D TSE序列使用下述参数SENSE-factor 16 (4xRL， 4xFH) ， FOV 520x260，扫描矩阵384x192， 40个6mm的横向切 片，TR/TE二277ms/60ms， TSE因子35，半扫描0.725，扫描时间10 秒。ra覆盖范围为240mm。在两个系列中的两个序列的总成像时间约 为20秒，并且在一次屏住呼吸期间执行。使用的线圈包括10xllcm2的两个4x4网格的同样的矩形线圈元 件。该线圈被设计成足够柔韧从而能围绕患者缠绕，允许改善信号接 收。该线圈连接到MR扫描器的32通道接收系统。SENSE-factor (最 多32)允许比当前使用的SENSE-factor最多2的序列更大的体积覆 盖。在一次屏住呼吸中组合多个对比度可以是腹部MRI中的主要突 破。患者屏住呼吸的数量可以大量地减少从而导致增加患者的舒适度 并允许明显较短的检査时间。在一次屏住呼吸中采集多个对比度改善 了在不同的屏住呼吸之间可能的切片重合失调问题。这将便于诊断阅 读以及基于多参数数据的分割方法。本发明还可应用到TL-FFE和脂 肪抑制序列中。对比度扫描还可包括对比度增强扫描，同样在造影剂注射期间或 之后。
权利要求
1、一种磁共振成像系统，包括信号采集系统，用于采集磁共振信号；重建器，用于根据所采集的磁共振信号重建一个或更多个磁共振图像；和控制器，用于控制所述信号采集系统和所述重建器，其中将所述控制器布置为控制所述信号采集系统和/或所述重建器以执行与所述磁共振信号的实际采集分开的辅助活动。
2、 如权利要求1所述的磁共振成像系统，其中 将所述信号采集系统布置为采集表示各个不同对比度的多组磁共振信号，并且将所述控制器布置为执行与表示各个不同对比度的所述多组磁 共振信号的实际采集分开的与所述各个对比度相关的辅助活动。
3、 如权利要求1所述的磁共振成像系统，其中，所述辅助活动 包括在所述磁共振信号的实际采集之前所述信号采集系统的准备。
4、 如权利要求1或2所述的磁共振成像系统，其中，所述辅助 活动包括根据所采集的磁共振信号重建图像数据。
5、 如权利要求3所述的磁共振成像系统，其中 将所述控制器布置为控制所述成像处理，该成像处理为设置所述信号采集系统，采集磁共振信号，重建一个或更多个图像，所述辅助活动包括结束所述成像处理，该成像处理为设置所述信 号采集系统，采集磁共振信号并重建所述磁共振图像。
6、 如权利要求1所述的磁共振成像系统，其中，将所述控制器布置为使以下操作暂停和/或并行(i) 在完成了对用于那个/那些磁共振图像的所述磁共振信号的 采集之后，重建多个磁共振图像，和/或(ii) 结束所述各个磁共振图像的所述成像处理。
7. 如权利要求1或2所述的磁共振成像系统，其中，将所述控 制器布置为使以下操作暂停(i) 在完成了一个或更多个磁共振图像的所述磁共振信号的准 备之后，进行信号采集，和/或(ii) 结束所述各个磁共振图像的所述成像处理。
8. 如权利要求2所述的磁共振成像系统，其中，将所述控制器布 置为在相同条件下执行所述信号采集的准备和所述实际信号采集。
9. 一种磁共振成像方法，包括 采集磁共振信号；根据所采集的磁共振信号重建一个或更多个磁共振图像；和 控制所述信号采集和所述重建，其中控制所述信号采集和/或所述重建以执行与所述磁共振信号 的实际采集分开的辅助活动。
10. —种计算机程序，包括用于执行如下操作的指令 控制磁共振信号的信号采集和磁共振图像的重建，其中 控制所述信号采集和/或所述重建以执行与所述磁共振信号的实际采集分开的辅助活动。
全文摘要
一种磁共振成像系统，包括信号采集系统，用于采集磁共振信号。重建器根据所采集的磁共振信号重建磁共振图像。控制信号采集系统和/或重建器执行与磁共振信号特别是对于不同对比度类型的实际采集分开的辅助活动。因此，获得了用于多个对比度的有时间效率的信号采集。
文档编号G01R33/54GK101263399SQ200680033460
公开日2008年9月10日 申请日期2006年9月8日 优先权日2005年9月15日
发明者J·A·奥弗韦格, J·F·L·德贝克尔, P·博尔纳特, R·M·霍格费恩 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司