[发明专利]狄克逊型水/脂肪分离MR成像

说明书

本发明涉及一种对被放置在MR设备(1)的检查体积中的对象(10)的狄克逊型MR成像的方法。本发明的目的是提供使得能够与双采集梯度回波成像序列组合的改善的狄克逊水/脂肪分离的方法。所述方法包括以下步骤：使所述对象(10)经受双采集梯度回波成像序列，所述双采集梯度回波成像序列包括一系列在时间上等距的RF激励，其中，在相继的RF激励之间的每个重复时间中生成一个梯度回波，所述相继的RF激励具有在第一值(TE1)与第二值(TE2)之间交替的回波时间，并且其中，在每个重复时间中切换相位编码的磁场梯度(P、S)以对k空间的预定义区域进行采样；从所述对象(10)采集回波信号，其中，与第一回波时间值(TE1)或第二回波时间值(TE2)相关联的每个梯度回波被采样为部分回波；并且根据所采集的回波信号来重建MR图像，从而分离来自水的信号贡献与来自脂肪的信号贡献。此外，本发明还涉及一种MR设备(1)和一种将在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)成像的领域。本发明涉及对被放置在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设备以及在MR设备上运行的计算机程序。

背景技术

如今，利用磁场与核自旋之间的相互作用来形成二维或三维图像的图像形成MR方法已经得到广泛使用，在医学诊断领域中尤其如此，因为它们与其他成像方法相比对于软组织成像在许多方面都具有优越性，它们不需要电离辐射并且通常是无创的。

通常，根据MR方法，将被检查的患者的身体布置在强且均匀的磁场B₀中，该磁场B₀的方向同时定义了测量所基于的坐标系的轴(通常为z轴)。磁场B₀针对个体核自旋产生取决于磁场强度的不同能级，该磁场强度能够通过施加定义频率(所谓的拉莫尔频率或MR频率)的电磁交变场(RF场)而被激励(自旋共振)。从宏观的角度看，个体核自旋的分布会产生整体磁化，能够通过施加垂直于z轴的适当频率的电磁脉冲(RF脉冲)使该整体磁化偏离平衡状态，使得该磁化绕z轴进行进动运动。进动运动描述了圆锥的表面，其锥角被称为翻转角。翻转角的幅值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，该自旋从z轴偏转到横向平面(90°翻转角)。

在RF脉冲终止之后，该磁化弛豫回原始的平衡状态，在该状态下，以第一时间常数T1(自旋晶格或纵向弛豫时间)再次建立z方向上的磁化，并且在垂直于z方向的方向上的磁化以第二时间常数T2(自旋-自旋或横向弛豫时间)弛豫。能够借助于接收RF线圈来检测该磁化的变化，该接收RF线圈以在垂直于z轴的方向上测量磁化变化的方式被布置和定向在MR设备的检查空间内。在施加了例如90°脉冲之后，横向磁化的衰减伴随着(由局部磁场不均匀性引起的)核自旋从具有相同信号相位的有序状态到所有相角均匀分布的状态(失相)的转变。能够借助于重新聚焦脉冲(例如，180°脉冲)来补偿失相。这会产生回波信号，借助于接收线圈也能够检测到该回波信号。

为了在体内实现空间分辨率，将沿着三个主轴延伸的恒定磁场梯度叠加在均匀磁场B₀上，从而使得自旋共振频率具有线性空间依赖性。然后，在接收线圈中拾取的信号包含不同频率的分量，这些分量能够与体内的不同位置相关联。经由接收线圈获得的信号数据对应于空间频域并且被称为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。通过收集大量样本将每条k空间线数字化。例如借助于傅立叶变换将k空间数据集转换为MR图像。

在MR成像中，常常希望获得关于水对总信号的相对贡献和脂肪对总信号的相对贡献的信息，从而要么抑制它们之一的贡献，要么单独或共同分析它们两者的贡献。如果对在不同的回波时间采集的来自两个或更多个对应回波的信息进行组合，则能够计算这些贡献。这可以被认为是化学位移编码，在所述化学位移编码中，通过在略微不同的回波时间采集两幅或更多幅MR图像来定义和编码额外的维度(即，化学位移维度)。对于水-脂肪分离，这些类型的实验通常被称为狄克逊型的测量。借助于狄克逊MR成像或狄克逊水/脂肪MR成像，通过根据在不同的回波时间采集的两个或更多个回波来导出水和脂肪的相对贡献，实现了水-脂肪分离。通常，这种分离是可能的，因为在水和脂肪中的氢存在已知的进动频率差。