[发明专利]一种基于可调回波时间编码的磁共振磁场测量方法及装置

说明书

本发明公开一种基于可调回波时间编码的磁共振磁场测量方法及装置。首先，在两次扫描中对成像组织分别施加不同的与重聚焦脉冲同步的正负变换的电流，直到每个重复时间的第一个回波信号采样结束；在可调回波时间编码中，在第一个回波信号采样前重聚焦脉冲的两侧增加等长的时间(Tsubgt;ED/subgt;)以延长回波时间，使得所采的第一个回波信号经历了足够长的通外部电流时间进而提升结果信噪比；电流结束后采用快速自旋回波序列的方式采集信号，设置加速因子m‑1；最后，将两次不同起始电流扫描的相位结果做差，利用相位差与电流产生磁场(Bsubgt;z/subgt;)之间的线性关系进行计算，得出Bsubgt;z/subgt;结果。本发明实现了提升Bsubgt;z/subgt;磁场测量速度达十倍的同时，不损失测量的信噪比。

技术领域

本申请涉及磁共振技术领域，尤其涉及磁共振MRCDI和MREIT成像磁场测量领域。

背景技术

磁共振电流密度成像(Magnetic Resonance Current Density Imaging，MRCDI)与磁共振电阻抗成像(Magnetic Resonance Electrical Impedance Tomography，MREIT)是两种新兴的用于测量组织内部电特性参数的成像方法，外部电流的注入，可以分别获得外部电流在组织内部的电流密度分布以及组织内部的电导率分布，可用于指导神经调控技术的靶向性刺激以及源定位技术的准确性等。

在两种技术应用过程中，均需通过磁共振获取由于成像物体外部电流的施加在物体内产生的磁场中与主磁场(B₀)平行方向的分量(B_z)，然后进行相关计算求取成像体内部电流密度或电导率分布。目前，B_z磁场的测量主要采用自旋回波(spin echo,SE)序列，通过施加与重聚焦脉冲同步变化的直流电，实现信号相位的变化，利用两次不同电流(如：1mA与2mA，2mA与-2mA等)扫描结果相位数据变化的不同，通过相位差与B_z的线性关系计算出B_z的分布。但是，由于SE序列在采集信号时填充k空间的效率较低，目前B_z的测量所需时间仍然较长，阻碍其实际应用。而基于本发明可调回波时间编码的快速磁场测量序列不仅可以对B_z的分布进行有效测量，同时测量效率极大提高，所需时间大幅降低，从而推动了针对临床需求的MRCDI和MREIT实际应用的发展。

发明内容

针对SE序列测量B_z低效的问题，本发明拟对现有技术进行改进，提出一种用于测量B_z的更高效的方法和装置。本发明拟采用快速自旋回波(turbo spin echo,TSE)的方式采集数据，turbo factor为加速因子(m)，相比自旋回波(SE)序列，该序列的采集速度可提高达十倍。但是，由于快速自旋回波序列中连续回波信号强度呈现T₂的指数衰减，在回波间距(ESP)较大时，较大的加速因子会使每个重复时间中靠后回波的信号强度过小，从而降低最终成像的分辨率，因此需要选择较小的回波间距。同时，在B_z测量的应用背景下，自旋回波序列方法外部电流的持续时间与回波间距保持一致，故在回波间距较小时，较短的电流持续时间使B_z引起的相位改变较小，所测B_z的信噪比大大降低。

基于此，本发明提供一种基于可调回波时间编码的磁共振磁场测量方法及装置，延长快速自旋回波序列中第一个回波间距的时间以提高外部电流的持续时间，从而在实现外部电流产生磁场快速测量的同时，保证测量效果与结果信噪比，提高磁共振MRCDI和MREIT成像性能。

本发明具体采用以下技术方案予以实现：

第一方面，本发明提供了一种基于可调回波时间编码的磁共振磁场测量方法，具体如下：