[发明专利]用于MR成像的方法、设备和计算机程序产品

说明书

本发明涉及一种用于对被置于MR设备(1)的检查体积内的主磁场中的身体(10)的至少部分进行MR成像的方法。本发明的目的是促进动脉自旋标记(ASL)MR成像会话的规划并改善灌注加权MR成像中的图像质量。本发明的方法包括以下步骤：通过使被检查身体(10)的一部分经受一次或多次MR血管造影扫描来采集血管造影MR信号数据；‑从血管造影MR信号数据导出定量血流参数；‑根据ASL序列的序列参数和所述定量血流参数来计算ASL序列的标记效率；通过最大化标记效率来优化所述序列参数；通过使所述身体的部分经受ASL序列来采集灌注加权的MR信号数据；并且‑从所述灌注加权的MR信号数据重建MR图像。此外，本发明涉及MR设备(1)并且涉及针对MR设备(1)的计算机程序。

技术领域

本发明涉及磁共振(MR)的领域。它特别适用于用于诊断目的MR成像方法和的MR装置，并将特别参考其进行描述。

背景技术

当今广泛地使用图像形成MR方法，其利用磁场与核自旋之间的相互作用以形成二维或三维图像，特别是在医学诊断的领域使用，因为对于对软组织的成像，它们相对于其他方法在许多方面是有优势的，不需要电离辐射并且通常是非侵入性的。

根据一般的MR方法，要被检查的患者的身体被布置于强的均匀的磁场B₀中，所述磁场的方向同时定义的测量有关的坐标系的轴(通常是z轴)。磁场B₀产生取决于磁场强度的针对个体核自旋不同的能级，所述能级可以通过施加具有限定频率(所谓的拉莫尔频率，或MR频率)的电磁交变场(RF场)而被激发(自旋共振)。从宏观的视角，个体核自旋的分布产生总体磁化，其可以通过施加合适频率的电磁脉冲(RF脉冲)而被偏离出平衡态，而该RF脉冲的对应的磁场B1垂直于z-轴延伸，使得自旋执行关于z轴的进动。进动描绘锥形的表面，其孔径角被称为翻转角。翻转角的幅度依赖于所施加的电磁脉冲的强度和持续时间。在所谓的90°脉冲的情况下，磁化被从z轴偏转到横向平面(翻转角90°)。

在RF脉冲结束后，磁化弛豫回初始的平衡态，其中，z方向的磁化以第一时间常数T₁(自旋晶格弛豫或纵向弛豫时间)再次建立，并且在垂直于z方向的磁化以第二更短时间常数T₂(自旋-自旋或横向弛豫时间)弛豫。横向磁化和其变化可以借助于接收RF线圈检测到，其以如下的方式在MR设备的检查体积内被布置和取向：使得磁化的变化在垂直于z轴的方向被测量。横向磁化的衰减伴随着在RF激励之后由局部磁场不均匀性引起的发生的失移，这有利于从具有相同信号相位的有序状态转变到所有相位角均匀分布的状态。所述失相可以借助于重新聚焦RF脉冲(例如，180°脉冲)来补偿。这在接收线圈中产生回波信号(自旋回波)。

为实现身体中的空间分辨，沿着主轴延伸的时变磁场梯度被叠加到均匀磁场上，造成自旋共振频率的线性空间依赖性。在所述接收天线中拾取的信号则包括不同频率的分量，所述分量可以与所述身体/对象中的不同位置相关联。经由所述接收线圈获得的信号数据对应于空间频率域，并且被称作k空间数据。所述k空间数据通常包括用不同的相位编码采集的多条线。每条线都通过收集若干样本进行数字化。k空间数据的集合借助于逆傅里叶变换而被转换成MR图像。

灌注是指借助于血流将氧和营养物输送到患者的组织，并且是最基本的生理参数之一。灌注障碍是导致医学残疾和死亡的一些主要原因。用于测量组织灌注的几种MR成像方法在本领域中是已知的。例如，可以应用可以用MR成像监测的可扩散示踪剂。这些示踪剂包括例如氟化卤代烃，氘代水，¹⁷O水和¹³C标记的烃。然而，磁性标记的内源性血液也可用作灌注MR成像的示踪剂。为了实现这一点，可以操纵动脉血中水的纵向磁化，使其不同于组织磁化。这些方法通常称为动脉自旋标记(ASL)灌注MR成像(参见例如US 6564080 B1)。