[发明专利]一种用于缩短回波时间的由内而外平面回波成像方法

说明书

技术领域

本发明涉及磁共振成像领域，尤其涉及一种由内而外的平面回波成像方法。

背景技术

平面回波成像（EPI）序列是磁共振成像序列中最快中的一种。随着现代梯度系统和射频系统的出现，EPI产生一幅二维的图像仅需几十毫秒。正是因其成像速度快，使得EPI在扩散成像、灌注成像、脑功能谱图成像、心脏成像、动态研究和实时成像等应用中起到至关重要的作用。在单次激发EPI中，一个完整的二维k空间数据通过单个射频激发脉冲和一系列回波链就可采集得到，具有非常高的时间分辨率。然而，EPI对硬件的要求很高，产生的图像分辨率低并可能产生显著的伪影。其中的伪影包括奈奎斯特（Nyquist）伪影、化学位移伪影、几何畸变伪影以及T2/T2*衰减产生的模糊伪影。

缩短回波时间可提高信噪比，可减少T2/T2*加权，在一些磁共振成像应用如扩散加权成像和动脉自旋标记中有很重要的作用，因为扩散加权成像需要的是扩散加权，因而T2/T2*加权的影响越小越好；与此类似，在动脉自旋标记中采用的是T1加权，也需要尽量减小T2/T2*加权。因此，在采用常规EPI序列进行扫描的基础上，进行了一系列用来缩短回波时间的改进，现有的改进方法主要包括以下几种： 第一，提高梯度幅值和/或提高切变率。提高梯度幅值和/或提高切变率可缩短回波间隙。第二，采用部分k空间采集。部分k空间采集会缩短回波间隙或者减少回波链的数目，进而减轻畸变和对T2/T2*的敏感性。部分k空间采集依赖k空间的共轭对称性，通常相位编码方向上做部分k空间采集。第三，采用多次激发EPI。在交错式多次激发EPI中，各次激发得到的数据在k空间中交错填充。由于回波链的长度缩短、相位编码方向上的有效带宽相应增加以及T2*衰减的影响减轻，所以图像的信噪比更高，模糊更小。在马赛克式多次激发EPI中，采集的数据以块状方式填充到k空间中。为了获得足够的鲁棒性，通常在块状数据交界附近会进行过采样，以进行块状数据间相位不一致的校正。

上述方法本身存在一定的缺陷，第一种方法依赖于更高的梯度性能，在现有系统的情况下，依靠提高梯度幅值和/或切变率来缩短回波时间的空间不大，同时会产生更多的梯度线圈和梯度功放的发热和更大的噪声，且dB/dt值会增加带来外周神经刺激的风险。第二种方法由于信号读出时累积的相位误差通常会采集超过一半的k空间（一般为55%-75%），因此回波时间至少为（5%-25%）*相位编码数*回波间隙。若相位编码数为128，则回波时间至少为6-32个回波间隙的时间。第三种方法多次激发EPI以增加激发次数来获得较短的回波时间，而多次激发EPI的采集时间相应增加，同时对运动也更加敏感。由此可见，这三种方法都不能有效地缩短回波时间。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，发明一种用于缩短回波时间的由内而外平面回波成像方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种用于缩短回波时间的由内而外平面回波成像方法，该方法包括以下步骤：

（1）由内而外平面回波成像扫描，该步骤通过以下子步骤来实现：

（1.1）射频脉冲激发层面；

（1.2）施加一连串的正反向切换的读出梯度和相位编码梯度，相位编码梯度的方向是正反向切换的，面积是从零开始或很小的值逐渐增加的；

（1.3）在读出梯度的持续时间内采集受激发层面的信号；

（2）由内而外平面回波图像重建：由步骤（1）得到的受激发层面的信号，需进行非笛卡尔重建得到图像，其中所需的k空间轨迹信息可由施加梯度的积分计算得到或由其他k空间轨迹测量方法测量得到；重建得到的图像进行相位误差校正来消除奇数回波和偶数回波之间位不一致带来的影响，并进行其他伪影如畸变校正。

进一步地，所述步骤（1.2）中，可采用部分k空间采集的方法进一步缩短采集时间，减小伪影。

进一步地，所述步骤（1.3）中，数据采集窗口和相位编码梯度存在重叠，来确保在不增加或减少增加回波间隙的条件下，容纳面积逐渐增大的相位编码梯度。

进一步地，所述步骤（1）中，第一个回波即为相位编码梯度最小的回波，数据相应地填充到k空间中心，因而，回波时间为射频脉冲的中心与第一个回波的中心之间的时间间隔，相较于常规平面回波成像的回波时间大大地缩短了。