[发明专利]改进的磁共振采集的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及用于改进磁共振采集的方法、系统和计算机程序产品。特别是，本发明涉及用于使用一体式(single)磁共振采集来同时测量物理属性R₁和R₂弛豫速率、质子密度和表观扩散系数的方法、系统和计算机程序产品。

背景技术

磁共振成像(MRI)可以产生在任何平面(包括斜面)的横截面图像。医疗MRI大部分经常依赖于在水和脂肪中的激发的氢原子核(质子)的弛豫属性。当成像的对象被置于强的均匀磁场时，组织内具有非整数自旋数的原子核的自旋或者平行于磁场或者反平行而对齐。MRI扫描的输出结果是MRI对比图像或者一系列MRI对比图像。

为了理解MRI对比，对在RF激发后建立平衡的弛豫处理中所涉及的时间常数具有一些理解是非常重要的。因为被激发的质子弛豫和重新排列，它们以被记录来提供关于它们的环境的信息的速率来放射能量。利用磁场的质子自旋的重新排列被称为纵向弛豫，并且一定百分比的组织核对齐所需要的速率(通常大约1s^-1)被称为“R₁弛豫速率”或者R₁。T2加权的成像依赖于跟随横向能量脉冲的应用的自旋的局部散相；横向弛豫速率(对于组织通常>10s^-1)被称为“R₂弛豫速率”或者R₂。这些弛豫速率也被表达为弛豫时间T₁(＝1/R₁)和T₂(＝1/R₂)。总的信号依赖质子的数量或者质子密度PD。由于质子的随机运动(能够通过大的双极梯度的应用增强的过程)减少了总的信号；运动质子获取导致另外的信号损失的相位差。信号损失指示水分子的扩散并且可以被测量作为表观扩散系数ADC。在其中发生扩散的方向的测量结果被称为部分各向异性FA。在扫描器控制台，所有可利用的参数，例如回波时间TE、重复时间TR、翻转角α和准备脉冲和梯度(以及更多)的应用，被设置为特定值。每一特定组的参数产生了依赖于被测量的组织的特征的作为结果的图像中的特定信号强度。

通常MR图像在本质上是定性的：绝对图像信号强度没有任何意义，被解释的是信号强度差、对比度。这导致图像的主观解读、固有的不准确性和用户依赖性。另一方面，MR量化的目标是绝对标度上的物理属性的测量结果。这提供了目标测量和自动组织识别的稳定的基础。例子是对随后的痴呆症的脑容量、肿瘤学的肿瘤量和多发性硬化的病变负载的测量。

存在对MR成像的改进的持续需求。因而提供用于获取对物理属性例如R₁、R₂、PD和ADC的测量的改进的和更快的方法是令人渴望的。

发明内容

本发明的目的是提供克服上述指出的至少部分问题的方法和设备。

该目的和潜在的其他目的通过在所附权利要求中陈述的方法和设备获得。

根据本文描述的实施方式，提供一种使用一体式磁共振采集估计R₁和R₂弛豫时间、质子密度PD的方法。根据一些实施方式，使用提供的一体式磁共振采集还可以估计表观扩散系数ADC。根据依赖于如何进行设置的一些实施方式，可以同时估计R₁-R₂-PD或者R₁-R₂-PD-ADC。