[发明专利]利用相衬合成图像进行高度约束反投影重建的对比增强磁共振血管造影

说明书

相关申请的交叉引用

本申请基于2007年1月2日提交的、题为“CONTRAST ENHANCED MRA WITH HIGHLY CONSTRAINED BACKPROJECTION RECONSTRUCTION USING PHASE CONTRAST COMPOSITE IMAGE(利用相衬合成图像进行高 度约束反投影重建的对比增强磁共振血管造影)”的美国临时专利申请号 60/883,099。

关于美国联邦政府资助研究的声明

根据美国国立卫生研究院资助的基金No.NIH HL072260，本发明得到美 国政府的支持。美国政府享有本发明的某些权利。

发明背景

本发明的领域是对比增强磁共振血管造影(“CEMRA”)，并且更具体 而言，是一种从高度欠采样的磁共振数据中重建CEMRA图像的方法。

磁共振成像(MRI)利用核磁共振(NMR)现象来产生图像。当诸如人 体组织之类的物质经受均匀磁场(极化场B₀)时，该组织内的各个自旋磁矩 试图与该极化场对齐，但在其特征拉莫尔频率下以随机顺序围绕该极化场旋 进。如果物质或组织经受在x-y平面内且接近拉莫尔频率的磁场(激励场B₁)， 那么净对齐磁矩M_z可被旋转或“偏转”至x-y平面，从而产生净横向磁矩 M_t。通过激励的自旋发射信号，并且在激励信号B₁被终止后，该信号可被接 收并处理以形成图像。

当利用这些信号来产生图像时，采用了梯度磁场(G_x、G_y和G_z)。通常， 通过测量周期序列扫描待成像区域，在该测量周期序列中这些梯度根据所使用 的具体定位方法而变化。在本领域中将每次测量称为“视图”，并且视图的数 量决定了诸如图像分辨率和信噪比之类的因素。将所得该组的所接收的核磁共 振信号、或视图、或k-空间样本进行数字化并且处理，以利用多种公知的重建 技术中的一种来重建图像。总扫描时间部分地由对一幅图像所采集的测量周期 或视图的数量所决定，因此可以通过减少采集的视图数量来减少扫描时间，但 会损害图像分辨率或图像信噪比(“SNR”)。

磁共振血管造影(MRA)利用核磁共振现象来产生人体脉管系统的图像。 两类基础的MRA技术已经被提出并且进行了评价。第一类为时间飞跃(TOF) 技术，其包括利用在流动血液和静止组织之间存在的信号饱和度差异的方法。 通过激发部分移动的流动血液不断由经历较少激发脉冲的自旋进行更新，因此 为欠饱和的。这种效应通过将对比剂注入病人以及当对比剂团流过感兴趣的血 管时进行定时采集来放大。结果为高信号血液和低信号静止组织之间的所需的 图像对比度。

另外如美国专利号重授权32,701所公开的那样，还开发了将运动编码成 采集信号的相位的磁共振方法。这些形成了第二类MRA技术并且被称为相衬 (PC)法。目前，大部分PC MRA技术采集两幅图像，且每幅图像对于相同 的速度分量具有不同的敏感度。然后通过在速度编码的图像对之间形成相位差 或复合差来获得血管造影图像。相衬MRA技术已得到了扩展，使得它们在所 有的三个正交方向对于速度分量敏感，但这需要额外的数据采集。