[发明专利]多截面/区块磁共振讯号的控制方法、成像方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种磁共振系统的控制方法及系统，特别是涉及一种同时取得多截面/区块磁共振讯号的控制方法及系统。 

背景技术

1.二维磁共振成像原理： 

二维磁共振影像的成像原理，主要是将一待测物置于静磁场中，然后配合射频线圈来激发待测物某区域中的所有原子核激发(Excitation)、弛缓(Relaxation)的讯号，并加入梯度(Gradient)磁场，再以射频线圈接收后处理为磁共振影像，若要了解该区域不同位置的结构或功能性变化，则改变梯度磁场以决定要在那个位置取得截面。 

二维的空间编码流程是先开启一截面梯度磁场Gz，同时配合适当频率的射频脉冲激发Z方向某一截面之后，二维的空间编码开启一相位梯度磁场Gy一段时间后关闭，使Y方向的原子核达到某一程度的相位差异，接着开启一频率梯度磁场Gx，同时接收讯号，此时会接收到某一相位差异的不同频率(X方向)的讯号总合，这就在由相位差异大小和频率大小两个变项形成的空间中取得一条线上的讯息，此空间称为k空间(k-space)。接着再重复同样的流程，但改变相位梯度磁场Gy的强度，使Y方向的原子核达到另一程度的相位差异，再接收此一相位差异下不同频率(X方向)的讯号总合，又在k空间中取得另一条线。因此整个流程是在不同的相位差异情况下接收不同频率讯号的总合，完成整个k空间的取样，每改变一次相位差异要再开启截面梯度磁场Gz来激发所选的截面。 

当k空间取样完成后，进行二维傅利叶转换，将相位差异和频率的讯息转换成在X-Y平面上不同位置的讯号强弱形成一水平截面上或一区块的影像，就成为一张二维磁共振影像。 

2.三维磁共振成像原理： 

三维磁共振影像与二维磁共振影像的成像原理类似，唯一的区别在于空间编码方式不同。三维的空间编码是开启一相位梯度磁场Gy及一区块梯度磁场Gz一段时间后关闭，使Y方向及Z方向的原子核达到某一程度的相位差异，接着再重复同样的流程，但改变相位梯度磁场Gy及区块梯度磁场Gz的强度，依此类推；当k空间取样完成后，进行三维傅利叶转换就成为一张三维磁共振影像。 

3.二维/三维磁共振影像的共同缺点： 

参阅图1，现有的二维空间编码程序每次仅能对受测者的单一截面进行处理，也就是沿着扫描方向进行多次扫描以取得多截面影像；因此，每次扫描只能得到一张影像，扫描N次得到N张影像，全部截面影像取得时间的计算公式如公式1所示： 

全部截面影像取得时间＝NEX×N_pe×TR×N_slice公式1 

所述NEX为讯号平均次数，N_pe为全部的编码次数，以二维共振影像为例，全部的编码次数N_pe也就是相位编码次数N_P，TR为每次撷取一条线所花费的时间，及N_slice为截面数。因此，以需要取得的总张数256张截面影像为例，截面影像的总张数N_slice＝256，讯号平均次数NEX＝1，相位编码次数N_pe＝128，每次撷取一条线所花费的时间TR＝0.1秒，则全部截面影像取得时间就需要约54分钟左右，过程相当耗时。 

参阅图2，现有的三维空间编码程序一次扫描仅能对受测者的单一区块进行激发以得到该区块的全部截面影像，又，三维磁共振影像的影像取得时间也如公式1所示，但全部的编码次数N_pe＝相位编码次数(N_P)x截面编码(N_z)次数，可想而知，三维磁共振影像取得时间比二维磁共振影像的取得时间将更为耗时。 

4.其它相关技术： 

因而，磁共振影像的加速是一个众多研究者持续致力于突破的目标，也是生医研究者用以更快取得实时影像的一大利器，任何的加速方式对于磁共振造影都是非常的具有吸引力，也就导致了大量的人力资源投入相关研究，因此发展出同时激发-分时撷取、阵列线圈加速、资料接收减量等不同种加速方式。相关的先前技术介绍如下：