[发明专利]一种三维多参数加权磁共振成像的同步采集和校准方法

说明书

本发明公开了一种三维多参数加权磁共振成像的同步采集和校准方法。三维/二维快速多回波水脂分离序列及其信号调试方法、预扫描方法、扫描方法、数据预处理方法和图像重建方法可实现一次扫描获得水脂分离图像和T2加权(T1加权或PD加权)图像。本发明三维多参数加权同步扫描和校准方法在一次扫描中可以最大限度获得多幅图像，即，同相图、反相图、脂肪像、压脂水像、常规T2加权(或T1加权/PD加权)图像以及T2*加权图像，明显节省了临床扫描时间并增加了临床扫描方案的可选择性，对MRI系统的硬件性能的依赖性更小。

技术领域

本发明涉及磁共振技术领域，尤其涉及一种三维多参数加权磁共振成像的同步采集和校准方法。

背景技术

临床上横向弛豫时间(T2)加权压脂图像有利于提高人体解剖细节的对比度和分辨率，从而提高疾病的确诊率，常常与T2加权图像配合使用。但是，反转恢复法压脂会同时降低其它人体组织和病灶的图像信噪比，而频率选择性压脂易于受到磁场不均匀性和射频场不均匀性的干扰，正因为如此，基于水脂化学位移的相位编码水脂分离成像技术作为一种高级成像技术是临床上实现T2加权压脂成像的最佳选择，具有信噪比高和解剖结构细节显示清晰等显著优点，在临床上可用于人体各部位的疾病诊断并提高确诊率，尤其为临床上具有独特诊断价值的磁共振水成像提供了一种更好的技术实现方式。不仅如此，水脂分离成像技术可与纵向弛豫时间(T1)加权和质子密度(PD)加权方式结合实现T1或PD加权压脂成像，同样具有信噪比高和解剖结构细节显示清晰等优点，并为脂肪变性鉴别和脂肪定量分析提供了有效的临床诊断方法。

近年来基于化学位移成像序列的二维T2加权压脂成像技术在美国GE和德国Siemens高场成像系统上已初步获得临床应用，该技术是以快速自旋回波序列(FSE)为基础对每个回波一次进行三个化学位移相位编码(-π，0，+π)构成三点Dixon回波组，每次分段激发的回波串的长度是FSE的三倍，并在图像重建时通过线性相位校正方式消除磁场不均匀性和双极性梯度极性切换引起的相位误差，可以获得质量合格的图像，还通过非Dixon相位编码方式进行不对称采集来避免相位缠绕引起的水脂分离错误。然而，在硬件性能不足够优异的成像系统上早期的数据采集和处理方式缺乏普遍适用性，双极性梯度的使用可以导致三点Dixon回波组之间的化学位移相位与预设值偏差较大，回波幅度波形的不对称性效应更为显著，场漂效应引起选层误差并导致图像模糊，涡流场的长时间指数项还可以引起高阶相位误差，这些误差不能通过180°重聚脉冲和线性相位校正等方式消除；尤其是，在低场强条件下由于FSE的回波时间和化学位移编码回波的间隔时间较长且磁场均匀性不足够高，相位缠绕通常不可避免，T2*弛豫效应也不可忽略，从而导致水脂分离不完全；另外，早期的二维成像方式在梯度强度不高时难以获得选层方向的高分辨图像，而三维成像方式容易受到磁体和射频系统性能不稳定的影响。

发明内容

为了解决上述难题，在此本发明基于单次激发化学位移成像序列提出一种三维T2加权图像和水脂分离图像同步采集方法，并扩展到T1加权和PD加权图像，一次扫描中最大限度获得多幅图像，即，同相图、反相图、脂肪像、压脂水像、常规T2加权(或T1加权/PD加权)图像以及T2*加权图像，明显节省了临床扫描时间并增加了临床扫描方案的可选择性；并且，本发明进一步配备有预扫描自动校准功能和实时自动校正功能，可采用对称或不对称回波采集模式，对MRI系统的硬件性能的依赖性更小。