[发明专利]利用极化转移在高静（B0）磁场下的宽带宽磁共振波谱分析

说明书

技术领域

下文涉及磁共振技术、磁共振波谱分析技术、磁共振成像技术、医学成像技术和相关技术。

背景技术

磁共振（MR）是在医学诊断、兽医工作、司法科学、考古学等中有用的已知技术。最常见的是，通过激励、空间编码和读出¹H磁共振信号来生成MR图像。通过磁共振波谱分析（MRS）能够获得更多信息，其中采集并分析MR响应的谱。对于医学或兽医应用，希望执行活体内局部MRS，其中MRS信号局限到单个体素（SV MRS）或在空间上编码成二维或三维体素网格（磁共振波谱成像或MRSI）。此外，尽管一些MRS应用探测¹H谱，但是探测其他核子也能够得到有用信息。例如，¹³C MRS提供大的化学位移离散度，并且对探测局部生物新陈代谢是有用的。

然而，难以获得活体内局部¹³C谱。¹³C核的宽化学位移分布对应于在谱上的宽¹³C MRS谱，这继而导致了宽带激励脉冲。在较高B0磁场下该问题变得严重。例如，在7特斯拉B0磁场的情况下，激励脉冲应当具有16kHz的带宽。用于这种激励的总射频（RF）功率难以生成并且会引发安全问题，诸如潜在地超出适用的特定比吸收率（SAR）的限制。

活体内局部¹³C MRS的另一困难是它需要使用高磁场梯度强度，以选择有用的“薄”切片，或者充分地定位单体素或网格体素。这一问题与宽化学位移分布以及必要的宽带激励相关联，以引起针对宽¹³C谱的不同部分的不同的切片定位。这种以高分辨率获得空间定位的难度因¹³C核的低回转比而增加，低回转比降低了用于空间定位的磁场梯度的有效性。

活体内局部¹³C MRS的又一困难是由绝热RF脉冲导致的¹³C MRS谱的相位畸变。在高B0磁场下，使用振幅和相位两者都被调制的绝热激励脉冲以提供针对B1场变化和频偏的鲁棒性。由于绝热RF脉冲激励提供针对¹³C谱大带宽的鲁棒性，所以它对¹³C MRS尤为有用。然而，绝热RF脉冲激励的使用导致相位畸变，使数据处理和分析变得复杂。

鉴于这些困难，已为¹³C MRS提出使用¹H→¹³C极化转移。参见Klomp等人NMR Biomed.vol.21pp.444-452(2007)上的“Polarization transfer for sensitivity-enhanced MRS using a single radio frequency transmit channel”。这种方法激励并空间定位¹H磁共振，并且然后采用J耦合空间定位的¹H极化转移到¹³C核。MR脉冲序列包括活体内波谱分析中选择的图像（ISIS）对¹H自旋进行的空间定位，接下来是通过极化转移的无畸变增强（DEPT）进行的¹H→¹³C极化转移。在该序列的DEPT部分，使用绝热或“半绝热”的BIR4脉冲来进行¹³C核操纵。Klomp等人报告了在3特斯拉的B0场下的结果。

发明内容

下文提供了如在本文公开的新的经改进的设备和方法。

根据公开的一个方面，一种方法，包括执行磁共振（MR）序列，包括：对受检者执行激励/定位子序列以激励定位在所述受检者的选定空间区域中的¹H极化；执行极化转移子序列以将由激励/定位子序列生成的定位¹H极化转移到非质子核的选定核素，其中，所述极化转移子序列包括对非质子核的选定核素进行操作的一对相位畸变消除180°重聚焦脉冲，以及执行磁共振波谱分析（MRS）读出子序列，以针对所述受检者的选定空间区域中的非质子核的选定核素采集MRS数据。