[发明专利]自旋激励方法和磁共振成像系统

说明书

发明领域

本发明涉及一种自旋激励方法、一种磁共振成像方法和一种磁共振成像系统。更具体说，本发明涉及用于产生多层面断层图像的自旋激励方法、一种磁共振成像方法和一种磁共振成像系统。此处，一个目标中具有两个峰共振信号之一的自旋被饱和，具有另一个峰共振频率的自旋被利用，在所述目标中，基于化学位移产生两种具有不同频率的磁共振信号。

背景技术

在磁共振成像(MRI)系统中，成像目标被放入一个磁系统的孔内，即放入一个成像空间，在该空间产生静态磁场。将磁场梯度和高频磁场作用于该目标，以便在目标中激励自旋。这样会使自旋产生磁共振(MR)信号。根据接收到的MR信号重建图像。

用于成像的MR信号是由氢原子核的质子拥有的自旋所产生。该种质子存在于作为活体主要成份的水中，因此最好用作通过磁共振成像观察活体所必须的信号源。

因为质子在脂肪中也存在，所以脂肪也产生磁共振信号。由于化学位移，由脂肪质子所拥有的自旋产生的磁共振信号的频率不同于由水质子所拥有的自旋产生的磁共振信号的频率。脂肪的共振频率比水的共振频率低大约3.5ppm当量。

通过利用共振频率的不同，可以只观察水而不观察脂肪或只观察脂肪而不观察水。要想只观察水，首先要执行防止脂肪产生磁共振信号的处理。此外，要想只观察脂肪，首先要执行防止水产生磁共振信号的处理。

所述处理称为饱和，其中，由脂肪或水所拥有的质子被激励并完全散射，从而不会响应随后的激励。使自旋饱和的激励用射频(RF)信号产生，该射频信号的频率与脂肪或水的共振频率一致。

如果在成像空间中不同的位置之间静态磁场不均匀，那么由质子所拥有的自旋的频率也会随不同的位置而不确定。根据不确定的程度，用于成像的自旋可能被饱和。这种不确定的影响在多层面成像中特别突出。

发明概述

因此，本发明的一个目标就是实现一种自旋激励方法、一种磁共振成像方法和一种磁共振成像系统，使得可以进行正确的多层面成像和饱和，而与静态磁场强度的不均匀无关。

在该说明书中，由水的质子拥有的自旋和由脂肪的质子拥有的自旋可以分别称为水和脂肪。此外，水的质子拥有的自旋产生的磁共振信号的频率也可以用水的共振频率代替表示。类似地，脂肪的质子拥有的自旋产生的磁共振信号的频率也可以用脂肪的共振频率代替表示。

在该说明书中，由水的质子拥有并用于只观察水的自旋和由脂肪的质子拥有并用于只观察脂肪的自旋可以称为用于成像的自旋。此外，由脂肪的质子拥有并且被饱和用于只观察水的自旋和由水的质子拥有并且被饱和用于只观察脂肪的自旋可以称为要被饱和的自旋。用于成像的自旋不局限于由水或脂肪的质子所拥有的自旋，而可能是根据成像目的的任何种类的原子核。对要被饱和的自旋来说也一样。

(1)根据本发明的一个方面，为解决前述问题，提供了一种自旋激励方法，通过使具有两个峰共振频率之一的自旋饱和，而利用具有另一个峰共振频率的自旋，产生一个目标的多层面断层图像。在所述目标中，基于化学位移产生两种具有不同频率的磁共振信号。此处，在指定的多层面的每一层面处测量自旋的峰共振频率误差。从峰共振频率的误差中提取最大误差，其中，峰共振频率是在用于成像的自旋的峰共振频率与要被饱和的自旋的峰共振频率之间观察到的。利用激励信号激励自旋，通过把上述最大值加在由化学位移引起的峰共振频率中的理论改变值上计算得到的值的当量，该激励信号的频率偏离用于成像的自旋的峰共振频率而偏向要被饱和的自旋的峰共振频率。

(2)根据本发明的另一方面，为解决上述的问题，提供了一种磁共振方法，通过使具有两个峰共振频率之一的自旋饱和，而利用具有另一个峰共振频率的自旋，产生一个目标的多层面断层图像，在所述目标中，基于化学位移产生两种具有不同频率的磁共振信号。此处，在指定的多层面的每一层面处测量自旋的峰共振频率误差。从峰共振频率的误差中提取最大值，其中，峰共振频率是在用于成像的自旋的峰共振频率与要被饱和的自旋的峰共振频率之间观察到的。利用激励信号激励自旋，通过把上述最大值加在由化学位移引起的峰共振频率中的理论改变值上计算得到的值的当量，该激励信号的频率偏离用于成像的自旋的峰共振频率而偏向要被饱和的自旋的峰共振频率。于是，被激励的自旋被饱和。