[发明专利]核磁共振设备及其控制方法与装置

说明书

相关申请

本申请要求2012年12月6日提交的美国专利申请No.13/651,690的优先权，通过引用将其主题完整地结合到本文中。

技术领域

本申请涉及核磁共振(NMR)设备，并涉及控制核磁共振(NMR)设备的方法和装置。

背景技术

常规磁共振成像(MRI)涉及反复均匀地对k空间中的对象进行采样，以在预定回波时间(TE)获取与参数(例如，T1弛豫、T2弛豫、共振频率)相关联的信号。按照惯例，信号与一个类型的核子(例如，¹H)相关联。理想地，信号在TE处或TE附近的短时间段上是恒定的。常规MRI依赖于将许多分段获取组合成定性图像。获得多个分段获取耗费几十分钟或更多。

核磁共振(NMR)指纹法涉及施加脉冲序列，其产生具有不同性质的组织中的不同时程。NMR指纹法(NMRfp)同时地激励多个共振种类以使得不同类型的组织产生不同的信号，所述信号可以被同时地采集且然后随时间推移而分离成单独信号演进。在本文中相对于NMRfp所使用的术语“共振种类”指的是可以使用NMR而使得其共振的项目(例如，水、脂肪或其他组织或材料)。NMRfp并未定义用于共振种类的信号演进必须是什么。而是，NMRfp捕捉随时间推移而产生的信号且然后将其与其他已知或模型化信号演进或信号演进组合相比较。因为不同的组织或材料具有不同的信号演进，所以能够通过将随时间推移而获得的信号演进与已知和/或模拟信号演进或信号演进组合相比较来同时地确定多个参数(例如，T1、T2)。

更一般地，NMRfp涉及反复地、可变地在(k,t,E)空间中对对象进行采样以在允许t和E改变的同时获取用于单个核子(例如，¹H)的信号演进(SE)。K指代k空间，t指代时间，并且E可以包括T1、T2、D以及其他参数，其中，D指代扩散弛豫。不同于常规MRI，NMRfp并不尝试具有恒定的SE，而是寻找随时间推移改变且可与同步地、同时地或在阈值时间量内获取的其他SE区别开的SE。NMRfp产生参数(例如，T1、T2)的定量估计。虽然用MRI的常规量化花费几十分钟，但可以在较少的时间内执行NMRfp。

发明内容

根据本发明的控制核磁共振NMR设备的方法，包括：使用NMR逻辑来反复地且可变地对 与对象相关联的(k,t,E,n)空间进行采样来获取与样本中的两个或更多类型的核子相关联的一组NMR信号，其中，该组NMR信号的构件与所述(k,t,E,n)空间中的不同点相关联，其中，k是频率步幅，t是时间，其中，E包括至少一个NMR参数，并且其中，n是核子；使用信号逻辑来从该组NMR信号产生NMR信号演进，以及使用匹配逻辑来将所产生的NMR信号演进与已知NMR信号演进或信号演进的组合相比较。

优选地，所述的方法包括：控制所述NMR设备向所述对象中的体积来施加射频(RF)能量，其中，以两个或更多协调系列的可变序列块施加所述RF能量，其中，可变序列块包括一个或多个激励阶段、一个或多个读出阶段以及一个或多个等待阶段，其中，一系列的可变序列块中的至少一个序列块在至少N个序列块参数方面不同于所述系列中的至少一个其他可变序列块，N是大于一的整数，其中，所述协调系列的第一构件被配置成引起所述体积中的第一核子类型产生第一NMR信号，以及其中，所述协调系列的第二构件被配置成引起所述体积中的不同的第二核子类型产生第二NMR信号；其中，所述信号演进是通过以所述协调系列的可变序列块施加所述RF能量而产生的NMR激励的函数；以及控制所述NMR设备将所述体积来表征为将所述信号演进与参考信号演进以及参考信号演进的组合中的一个或多个相比较的函数。