[发明专利]使用准连续RF辐照的磁共振

说明书

技术领域

本发明涉及磁共振（MR）成像领域。本发明涉及MR成像的方法和MR波谱分析的方法。本发明还涉及MR设备和用于MR设备的计算机程序。

背景技术

利用磁场与核自旋之间的相互作用以便形成二维或三维图像的图像形成MR方法现今已得到广泛使用，尤其是在医学诊断领域中，因为针对软组织的成像，它们在许多方面都优于其他成像方法，它们不需要离子化辐射并且通常是无创的。

根据一般的MR方法，待检查的患者身体被布置在强均匀磁场中，磁场的方向同时限定测量所基于的坐标系的轴（一般为z轴）。依赖于由限定频率（所谓的拉莫尔频率，或MR频率）的电磁交变场（RF场）的应用能够激励（自旋共振）的磁场强度，磁场针对个体核自旋产生不同能级。从宏观视角看，个体核自旋的分布产生整体磁化，整体磁化能够通过合适频率的电磁脉冲（RF脉冲）的应用被偏离出平衡态，同时RF脉冲的磁场垂直于z轴延伸，从而磁化进行关于z轴的进动。磁化的这种运动描述了锥形表面，其孔径角被称作翻转角。翻转角的大小依赖于所施加的电磁脉冲的强度和持续时间。在所谓的90°脉冲的情况中，自旋被从z轴偏转到横向平面（翻转角90°）。经由MR设备的RF线圈装置将RF脉冲向患者的身体辐射。RF线圈装置通常围绕患者的身体所处的检查体积。

在RF脉冲终止之后，磁化弛豫回原始平衡态，在其中，z方向中的磁化利用第一时间常数T₁（自旋晶格或纵向弛豫时间）被再次建立，并且在垂直于z方向的方向中的磁化利用第二时间常数T₂（自旋-自旋或横向弛豫时间）弛豫。能够借助于接收RF线圈检测磁化的变化，接收RF线圈以这样的方式在MR设备的检查体积内布置和取向，即在垂直于z轴的方向中测量磁化的变化。在例如90°脉冲的应用之后，横向磁化的衰变伴随有（由局部磁场非均匀性诱导的）核自旋从具有相同相位的有序态到其中所有相位角均匀分布的状态的转变（失相）。能够借助于再聚焦脉冲（例如180°脉冲）补偿失相。这在接收线圈中产生回波信号（自旋回波）。

为了实现在身体中的空间分辨，将沿三个主轴延伸的线性磁场梯度叠加在均匀磁场上，从而导致自旋共振频率的线性空间依赖性。在接收线圈中拾取的信号则包含能够与身体中的不同位置相关联的不同频率分量。经由接收线圈获得的信号数据对应于空间频域并且被称作k-空间数据。k-空间数据通常包括利用不同相位编码采集的多条线。通过收集许多样品将每条线数字化。借助于傅立叶变换将k-空间数据的集合转换为MR图像。

在一些医学应用中，MR信号强度与标准MR协议的差异，即不同组织之间的对比可能不足以获得令人满意的临床信息。在这种情况中，应用对比增强技术，其例如依赖于先进的MR序列或依赖于诸如顺磁剂（Gd-DTPA/DOTA）的MR造影剂，或两者的组合。在使用或不使用造影剂的许多重要MR应用中，先进的对比增强MR序列是有利的，其采用长RF脉冲或准连续波RF发送，以用于例如饱和转移、异核或同核极化转移、质子去耦或自旋锁定。