[发明专利]相位校正的狄克逊磁共振成像

说明书

本发明提供了一种控制磁共振成像(100)系统的狄克逊方法。使用脉冲序列命令(140)采集(200)狄克逊磁共振数据(142)、第一校准磁共振数据(144)和第二校准磁共振数据(146)。使所述磁共振成像系统运行多个脉冲重复(310)。所述多个脉冲重复使所述磁共振成像系统沿着读出方向(402)生成狄克逊读出梯度(320)。所述脉冲序列命令使所述处理器执行一个或多个第一修改的脉冲重复(306)以及一个或多个第二修改的脉冲重复(308)。所述一个或多个第一修改的脉冲重复使所述磁共振成像系统在所述一个或多个第一修改的脉冲重复中的至少一个期间的所述第一修改的读出梯度期间生成用于采集第一校准磁共振数据(144)的第一修改的读出梯度(324)。所述第一修改的读出梯度是具有被减小预定因子(151)的幅度的狄克逊读出梯度。所述一个或多个第二修改的脉冲重复使所述磁共振成像系统在所述一个或多个第二修改的脉冲重复中的至少一个期间的所述第二修改的读出梯度期间生成用于采集第二校准磁共振数据(146)的第二修改的读出梯度(328)。所述第二修改的读出梯度是具有被减小所述预定因子的幅度的狄克逊读出梯度。所述第一修改的读出梯度或所述第二修改的读出梯度相对于所述狄克逊读出梯度具有反向极性。通过以下操作来计算第一(148)和第二(150)傅里叶变换的数据(148)：在所述读出方向上傅里叶变换所述第一校准磁共振数据和所述第二校准磁共振数据；通过内插以及使用预定义因子缩放相位差来计算(206)所述第一傅里叶变换的数据和所述第二傅里叶变换的数据与经校正的相位差(154)之间的相位差(152)；使用所述狄克逊磁共振数据和所述经校正的相位差来计算(210)经校正的狄克逊磁共振数据(142)；并且根据所述经校正的狄克逊磁共振数据来计算(212)水信号(158)和脂肪信号(160)。

技术领域

本发明涉及磁共振成像，具体地，本发明涉及磁共振成像的狄克逊(Dixon)方法和技术。

背景技术

磁共振成像(MRI)扫描器使用大的静态磁场来对齐原子的核自旋，作为用于产生患者的身体内的图像的流程的一部分。该大的静态磁场被称为B0场。

在MRI扫描期间，由一个或多个发射器线圈所生成的射频(RF)脉冲引起所谓的B1场。另外，所施加的梯度场和B1场引起对有效局部磁场的干扰。RF信号然后由核自旋发射并且由一个或多个接收器线圈探测。这些RF信号被用于构建MR图像。这些线圈也能够被称为天线。此外，发射器线圈和接收器线圈也能够被集成到执行这两项功能的一个或多个收发器线圈中。应当理解，术语收发器线圈的使用也指代其中使用分离的发射器线圈和接收器线圈的系统。

MRI扫描器能够构建或者为切片或者为体积的图像。切片是仅一个体素厚的薄体积。体素是小的体积元素(在所述小的体积元素上的MR信号被平均)，并且表示MR图像的分辨率。如果考虑单个切片，则体素在本文中也可以被称为像素(图像元素)。

磁共振成像的狄克逊方法包括用于产生分离的水和脂类(脂肪)图像的技术族。各种狄克逊技术，诸如但不限于：两点狄克逊方法、三点狄克逊方法和多点狄克逊方法，在本文中被统称为狄克逊技术或方法。描述狄克逊技术的术语是众所周知的，并且已经是许多综述文章的主题，并且存在于磁共振成像上的标准文本中。例如，在2004年由ElsevierAcademic Press出版的Bernstein等人的“Handbook of MRI Pulse Sequences”一书的第857至887页上包含对一些狄克逊技术的综述。

Ma J等人在Magn Reson Med 2008；60:1250–1255上的期刊文章公开了沿着频率编码方向的大的并且空间线性相位误差可能由若干常见并且难以避免的系统缺陷(诸如涡流)诱发。这样的线性相位误差会对通常应用在狄克逊处理中的相位校正算法提出挑战。该文章还公开了首先利用经修改的Ahn-Cho算法(Ahn CB等人，IEEE Trans Med Imaging1986；6:32-36)校正相位误差的线性分量并且然后利用先前开发的区域生长算法(Ma J，Magn Res Med 2004；52:415-419)校正残余相位误差的两步过程。