[发明专利]多回波成像中信号损失的最小化

说明书

本公开涉及多回波成像中信号损失的最小化。使用多回波成像序列在MR系统中获取被检查对象的MR信号的方法包括下述步骤：将RF激励脉冲施加至被检查对象以便生成横向磁化；施加用于使横向磁化重聚焦的至少两个RF重聚焦脉冲以便针对RF激励脉冲生成至少两个MR自旋回波；在RF激励脉冲与至少两个RF重聚焦脉冲中的第一RF重聚焦脉冲之间在读出方向上施加第一磁场梯度，其中，第一磁场梯度是具有仅一个负梯度波瓣和仅一个正梯度波瓣的双极梯度；在至少两个RF重聚焦脉冲中的每一个之后在读出方向上施加第二磁场梯度使得针对第二磁场梯度，第零梯度矩和第一梯度矩基本上为零；以及在至少两个第二磁场梯度期间获取至少两个MR自旋回波。

技术领域

本申请涉及用于使用多回波成像序列在MR系统中获取被检查对象的MR信号的方法。此外，提供了相应的MR系统、包括程序代码的计算机程序以及包括该计算机程序的载体。

背景技术

在MR成像系统中，多回波序列是已知的，其中在单个RF激励脉冲之后，施加若干个重聚焦脉冲以便生成若干个自旋回波。这种成像序列也被称为快速或多自旋回波成像序列。典型的序列图如图1所示，其中在一个激励脉冲30之后，施加若干个重聚焦脉冲31至34以便生成自旋回波41至43。在切片选择方向上施加梯度诸如梯度50和51，其中梯度51已经包括压碎器以抑制不需要的信号分量诸如自由感应衰减FID。如已知的，在相位编码方向上放出具有不同幅度的梯度60和61，并且在读出梯度71期间获取自旋回波，其中施加梯度70以便在回波时间处具有改述的信号。如图1所示，在时间t0至t4处放出不同的RF脉冲。

两个问题效应会随着快速自旋回波序列的这种典型的实现方式而出现：

a)涡流

在典型的实现方式中，快速自旋回波序列在切片和/或读取轴上施加许多单极梯度，如图1所示和如上所讨论的。由于每个梯度斜坡可以在MRI扫描仪的传导部件中产生涡流，因此这可能导致在快速自旋回波队列(train)以及整个序列上的涡流引起的场扰动的形成。通常，由梯度斜坡创建的涡流被建模成随时间常数τ呈指数衰减：

B_EC＝GAe^-t/τ (1)

其中，B_EC是由涡流生成的磁场，G是属于各个斜坡的梯度幅度，A是比例常数并且t是梯度斜坡之后的时间。假设与梯度持续时间相比有足够长的时间常数，则使用等式(1)可以表明涡流感应场与梯度脉冲的时间积分成比例，该时间积分通常也被称为梯度脉冲的第零矩。涡流引起的场扰动可能导致多种效应，例如：

·由于不同回波配置的相消干扰引起的信号损失，

·不完全脂肪饱和。

为了减轻这些影响，可以将梯度极性切换用于具有足够长的时间常数的涡流的自消除。该技术旨在减小梯度脉冲的总时间积分(即，第零矩)，并且因此如上所述使产生的涡流引起的场扰动减轻。

b)伴随场

典型的梯度被设计成引起静磁场B0在一个方向上的变化。主磁场通常在一个方向(通常被称为z方向)上对齐。然后，例如x梯度将导致B0场在x方向上的变化。然而，从麦克斯韦方程得出，梯度的应用导致在z方向上未对齐的磁场分量。此外，磁场的z分量的大小也受到影响。这些附加的场分量被称为伴随场或麦克斯韦项(参见例如Bernstein,Matt A.,King,Kevin F.,和Zhou,Xiaohong Joe:Handbook of MRI pulse sequences,Elsevier,2004)。针对圆柱形MR扫描仪，可以如下估算伴随场BC：

其中，B0是静磁场，x/y/z是空间坐标并且Gx/Gy/Gz是施加在这些方向上的梯度。由此可知，随着静态B0场的幅度增加，效应减小。