[发明专利]用于产生不同加权的图像的磁共振方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于获取具有不同类型加权的磁共振数据的方法，以 及一种用来实现这种方法的磁共振数据获取系统。

背景技术

最近几年中磁共振技术已经越来越多地被用来产生人体的横截面的图 像，因此，相对于诸如利用X射线的透视或者计算机断层成像的其它医学 成像模态(modality)来说，其除了别的之外具有患者以及医学人员不被暴 露至电离辐射的优点。

磁共振(MR)技术是一种可以用来产生检查对象的内部的图像的公知 技术。为此目的，将检查对象在MR设备中定位在强的静态均匀基本磁场 (磁场强度小于0.2特斯拉至7特斯拉以及更高)中，使得对象的核自旋变 得沿着基本磁场优先地取向。将检查对象暴露在射频(RF)激励脉冲中， 以便激励出核磁共振，所激励的核磁共振被测量(探测)出，并且在此基 础上重建MR图像。为了对测量数据进行空间编码，将迅速切换的梯度磁 场叠加到基本磁场上。所获取的测量数据被数字化并且作为复数的数值被 存储在“k空间”矩阵中。借助于例如多维的傅里叶变换，可以从填充了这 种值的k空间矩阵中重建相关联的MR图像。

与由RF脉冲迫使离开其平衡对准(即与静态磁场的对准)的全体自旋 相关联的磁化矢量，在RF脉冲结束之后试图返回到其平衡对准。该磁化矢 量的相对于静态磁场的方向的位置(例如按照度)，代表了自旋离开它们的 平衡状态的程度。返回到平衡状态被称为“弛豫”，并且因此与基本磁场的 方向平行的磁化矢量的分量返回到原始的纵向(平衡)被称为纵向弛豫。 因为该弛豫是由自旋-晶格(T1)互相作用确定的，因为其也被称为自旋- 晶格弛豫或者T1弛豫。

还存在自旋-自旋相互作用，叫做T2作用，其导致在磁化矢量之间失 去相位一致性。这种相位一致性的失去表明了磁化矢量的横向(即垂直于 纵轴的)分量的衰退，并且因此也被称为横向弛豫或者T2弛豫。

在选择性地调整被用在磁共振脉冲序列的不同参数时，可以调整T1弛 豫和T2弛豫对于来自特定组织的信号的贡献。调整这些贡献的作用是，改 变用来在结果磁共振图像中表示不同类型组织的对比度。为了突出感兴趣 的特定组织类型，或者为了使得感兴趣的特征在结果磁共振图像中能够更 容易地被识别，按照有目的的方式来调整T1弛豫和/或T2弛豫的贡献，从 而“加权”图像以便设置或者选择需要的对比度。于是，当T1差异主导图 像外观时这些图像被称为T1加权图像，而当T2差异主导图像外观时这些 图像被称为T2加权图像。在T1加权图像中具有长的T1的组织是暗的，而 在T2加权图像中具有长的T2的组织是亮的。

T1加权图像以及T2加权图像特别适合于用在大脑成像中，以便选择 性地突出灰质和/或白质和/或脑病变。脑脊液(CSF)具有极其高的水浓度， 从而其展现出非常长的T1弛豫时间以及非常长的T2弛豫时间。因此，在 T1加权图像中CSF将仅仅产生小的信号贡献，并且因此将显得暗。然而， 在T2加权图像中同样的CSF将产生非常高的信号，并且因此将显得亮。

也可以选择性地调整磁共振数据获取参数，使得结果图像既不是T1加 权也不是T2加权，并且因此基本上仅仅受到每体素的产生信号的核的数目 影响。如果氢原子被成像，则这种类型的加权被称为质子密度(PD)加权。 对于成像其它原子，这种类型的加权被称为自旋密度加权。

一般地将如下的磁共振数据获取脉冲序列称为自旋回波脉冲序列：其 由大约90°激励RF脉冲开始，后跟大约180°重新聚焦(refocusing)RF脉 冲。已知多种类型的自旋回波脉冲序列，并且自旋回波脉冲序列代表了磁 共振脉冲序列的一个基本系列或者类别。