[发明专利]Dixon型水/脂肪分离MR成像

说明书

本发明涉及一种Dixon型MR成像的方法。所述方法包括以下步骤：‑使所述对象(10)经受第一成像序列(31)，所述第一成像序列包括一系列重聚焦RF脉冲，其中，在两个连续的重聚焦RF脉冲之间的每个时间间隔中生成单个回波信号；‑使用单极读出磁场梯度以第一接收带宽从所述对象(10)采集所述回波信号；‑使所述对象(10)经受第二成像序列(32)，所述第二成像序列包括一系列重聚焦RF脉冲，其中，在两个连续的重聚焦RF脉冲之间的每个时间间隔中生成一对回波信号；‑使用双极读出磁场梯度以第二接收带宽从所述对象(10)采集各对回波信号，其中，所述第二接收带宽高于所述第一接收带宽；并且‑根据所采集的回波信号来重建MR图像，其中，来自水质子和脂肪质子的信号贡献被分离。此外，本发明涉及一种MR设备(1)和一种要在MR设备(1)上运行的计算机程序。

技术领域

本发明涉及磁共振(MR)成像领域。其涉及对被放置在MR设备的检查体积中的身体的部分进行MR成像的方法。本发明还涉及MR设备和要在MR设备上运行的计算机程序。

背景技术

利用磁场和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方法现在被广泛使用，特别是在医学诊断领域中，因为对于对软组织的成像，它们在许多方面优于其他成像方法，不需要电离辐射并且通常是无创的。

根据一般的MR方法，要检查患者的身体被布置在强、均匀的磁场B₀中，磁场B₀的方向同时限定测量基于的坐标系的轴(通常地，z轴)。磁场B₀根据可以通过施加限定频率(所谓的拉莫尔频率，或者MR频率)的电磁交变场(RF场)所激励(自旋共振)的磁场强度产生针对个体核自旋的不同的能级。从宏观的角度来看，个体核自旋的分布产生整体磁化，所述整体磁化可以通过施加垂直于z轴的适当频率(RF脉冲)的电磁脉冲而偏离平衡状态，使得所述磁化关于z轴执行进动运动。进动运动描述了圆锥的表面，所述圆锥的孔径角被称为翻转角。翻转角的幅度取决于所施加的电磁脉冲的强度和持续时间。在所谓的90°脉冲的情况下，自旋从z轴偏转到横向平面(翻转角度90°)。

在RF脉冲的终止之后，磁化弛豫回到原始平衡状态，其中，z方向上的磁化以第一时间常数T₁(自旋-晶格或纵向弛豫时间)再次建立，并且所述磁化强度在垂直于z方向的方向上以第二时间常数T₂(自旋-自旋或横向弛豫时间)弛豫。可以借助于接收RF线圈来检测磁化的变化，所述接收RF线圈以这样的方式在MR设备的检查体积内被布置和取向：在垂直于z轴的方向上测量磁化的变化。在施加例如90°脉冲之后，横向磁化的衰变伴随着核自旋(由局部磁场不均匀性引起)从具有相同相位的有序状态到所有相位角均匀分布(失相)的状态的转变。失相可以借助于重聚焦脉冲(例如180°脉冲)来补偿。这在接收线圈中产生回波信号。

为了实现身体中的空间分辨率，沿着三个主轴延伸的恒定磁场梯度叠加在均匀磁场B₀上，从而导致自旋共振频率的线性空间相关性。然后，在接收线圈中拾取的信号包含可以与身体中的不同位置相关联的不同频率的分量。经由接收线圈获得的信号数据对应于空间频率域并且被称为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。通过收集多个样本来对每条k空间线进行数字化。例如借助于傅里叶变换将一组k空间数据转换为MR图像。

在MR成像中，常常期望获得关于水和脂肪对总体信号的相对贡献的信息，以抑制它们中的一个的贡献或者分离地或共同地分析它们两者的贡献。如果组合来自在不同回波时间处采集的两个或更多个对应回波的信息，则可以计算这些贡献。这可以被认为是化学位移编码，其中，通过在略微不同的回波时间处采集两幅或更多幅MR图像来定义和编码额外的维度，化学位移维度。对于水-脂肪分离，这些类型的实验常常被称为Dixon型测量。借助于Dixon MR成像或Dixon水/脂肪MR成像，通过计算来自在不同回波时间处采集的两个或更多个对应的回波的水和脂肪的贡献来实现水-脂肪分离。通常这样的分离是可能的，因为在脂肪和水中存在氢的已知的进动频率差异。在其最简单的形式中，水和脂肪图像通过“同相”和“异相”数据集的相加或相减来生成。