[发明专利]具有B1绘制的MR成像

说明书

技术领域

本发明涉及磁共振（MR）成像领域。其涉及对身体的至少一部分进行MR成像的方法。本发明还涉及一种MR设备和一种运行于MR设备上的计算机程序。

当前，尤其是在医疗诊断领域中广泛使用了MR成像方法，该方法利用磁场和核自旋之间的相互作用，以便形成二维或三维图像，因为对于软组织成像，它们在很多方面优于其他成像方法，它们不需要电离辐射，且通常是无创的。

背景技术

根据一般的MR方法，待检查的患者的身体被布置在强均匀磁场(B₀场）中，磁场的方向同时定义测量所基于的坐标系的轴（通常为z轴）。磁场针对依赖于磁场强度的个体核自旋产生不同的能级，个体核自旋能够通过施加定义频率（所谓的拉莫尔频率或MR频率）的交变电磁场（RF场，也称为B₁场）被激励（自旋共振）。从宏观角度讲，个体核自旋的分布产生总体磁化，通过施加适当频率的电磁脉冲（RF脉冲）能够使总体磁化偏离平衡状态，同时磁场垂直于z轴延伸，使得磁化绕z轴进行进动。进动运动描绘出锥形表面，其孔径角称为翻转角。翻转角的大小依赖于所施加的电磁脉冲的强度和持续时间。在所谓的90°脉冲的情况中，自旋从z轴偏斜到横平面（翻转角90°）。

在终止RF脉冲之后，磁化弛豫回原始平衡状态，在该状态中再次以第一时间常数T₁（自旋晶格或纵向弛豫时间）建立z方向的磁化，并且垂直于z方向的方向上的磁化以第二时间常数T₂（自旋-自旋或横弛豫时间）弛豫。能够借助探测磁化的变化，一个或多个接收RF线圈以这样的方式被布置并取向在MR设备的检查体积之内，即在垂直于z轴的方向上测量磁化的变化。在施加例如90°脉冲之后，横向磁化的衰减伴随着（局部磁场不均匀诱发的）核自旋从具有相同相位的有序状态到所有相位角均匀分布的状态的转变（移相）。能够借助重新聚焦脉冲（例如180°脉冲）补偿移相。这样在接收线圈中产生回波信号（自旋回波）。

为了在身体中实现空间分辨，在均匀磁场上叠加沿三个主轴延伸的线性磁场梯度，导致自旋共振频率的线性空间依赖性。之后接收线圈拾取的信号包含能够与身体中不同位置相关联的不同频率分量。经由RF线圈获得的MR信号数据对应于空间频率域，并被称为k空间数据。k空间数据通常包括利用不同相位编码采集的多条线。通过收集多个样本对每条线进行数字化。借助傅里叶变换将一组k空间数据转换为MR图像。

一般期望生成的RF场（B₁场）具有相对均匀的均匀性，以在患者身体的被成像部分的整个截面内激励磁共振。然而，因为MR频率随着主磁场强度增大而增大，由于患者身体之内的传导损耗和波长效应，这变得更加困难。针对这种背景，对于很多MR成像应用而言，准确测量所发射RF场的空间分布都是重要的。这需要鲁棒而快速的B₁绘制技术。

近来，已经提出了一种基于所谓的布洛赫-西格特位移的B₁绘制技术（Sacolick等人：《B₁mapping by Bloch-Siegert shift》（Magnetic Resonance in Medicine，2010年，第63卷，第1315-1322页））。与常规应用的基于双角度或其他信号量值的方法不同，这种方法将B₁信息编码成MR信号相位，这在采集速度、准确度和鲁棒性方面带来重要的优点。布洛赫-西格特移频是通过继用于自旋激励的常规（共振）RF脉冲之后辐照失共振RF脉冲导致的。当施加失共振布洛赫-西格特RF脉冲时，观察到自旋进动频移。这种频移与B₁大小的平方成比例。借助适当的梯度编码，失共振布洛赫-西格特脉冲允许采集空间分辨的B₁图。使用（利用以关于MR共振频率对称的两个频率施加的失共振的布洛赫-西格特RF脉冲的）两次MR图像采集的逐个像素的相位差消除由于主磁场不均匀性和化学位移导致的不期望的失共振效应。

通过布洛赫-西格特位移实现的上述B₁绘制技术的缺点源自如下事实：为了诱发显著的相位差以进行准确B₁绘制，需要较长且强烈失共振的布洛赫-西格特RF脉冲。这样导致高的SAR（比吸收率），其能够轻易地超过生理容许极限。因此，增加了允许的重复时间，因此增加了扫描时间，且该方法变得容易生成运动诱发的伪影。

从上文容易认识到，需要一种改进的B1绘制方法。

发明内容

根据本发明，公开了一种对患者身体的至少一部分进行MR成像的方法。所述方法包括如下步骤：