[发明专利]一种基于核磁共振回波机制的磁共振成像方法

说明书

本发明公开一种基于核磁共振回波机制的磁共振成像方法，通过将散相的自旋翻倒纵向平面，用纵向弛豫代替横向弛豫，以减少信号弛豫衰减；结合全新的回波生成机制在横平面得到完全回聚的回波，最大可能保留了信号，从而大幅提高成像序列的信噪比。本发明解决了传统回波序列(自旋回波和受激回波)各自的信号损失缺陷，形成了最优化的回波信号，对于应用回波序列的扩散成像和流动成像提供全面优于自旋回波和受激回波的序列方案，提升图像信噪比，获得更高质量的图像，从而为磁共振在体扩散和流动成像提供了更精确可靠的定量化测量方法，在生物医学研究以及临床诊断中有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于磁共振成像技术领域，特别涉及一种基于核磁共振回波机制的磁共振成像方法。

背景技术

磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)是目前唯一无损观测生物体以及人体内部任意深度流体行为(流动、扩散)的影像学模态。依据体内流体状态的诊断作为对于传统以固相信息(包括病理切片，X射线/CT/MRI结构像)为主的诊断的补充和完善，因其特异性和灵敏性在临床实践中越来越受到重视。尤其以ADC和DTI为代表的扩散成像，在肿瘤MRI诊断中已具有不可替代的价值，在脑科学的基础研究及临床应用中也起到重要作用。随着MRI方法学的不断进步，新涌现的DKI、DSI等技术在传统扩散成像基础上对肿瘤分级诊断、神经束跟踪具有更高的精准度。

MRI中通过施加两个强度相同极性相反的空间梯度磁场实现对流动和扩散信号的敏化，其中对扩散的敏化程度一般用集总参数b值来代表。加强扩散梯度以及加长两个扩散梯度的间隔(称为扩散时间)都可以提高b值。为了更为精细的刻画微尺度下的流体行为，新发展的DKI、DSI等技术都需要施加很高的b值来放大扩散效应。由于梯度系统硬件的限制以及对人体的保护防止外周神经刺激，梯度强度不能无限提高，现有的临床机器一般都已经用到了极限，要进一步提高b值只能加长扩散时间。这就意味着从自旋被激发到信号被采集之间需要一段较长的准备时间(一般不低于50毫秒)，在这么长的时间内如何最大可能的保持核磁信号减少衰减就成为扩散成像的关键问题之一。

MRI自旋被激发后即自由感应衰减，信号以指数形式快速下降至零。通过施加各种射频和梯度脉冲序列，人们可以将消失的MRI信号以各种回波的形式重现，例如梯度回波、自旋回波以及受激回波，其产生的物理机制各不相同，所含的弛豫权重也不一样。梯度回波为权重：自旋回波为T₂权重：exp(-t/T₂)，受激回波将一部分时间T₂权重代替为T₁权重：其中t为从信号激发到k空间中心采集的时间，t_m为受激回波序列中第二和第三射频脉冲间距一般称为混合时间。一般地：因此梯度回波不适合扩散成像；自旋回波目前在临床成像序列中应用最多，但是在长扩散时间下T₂弛豫也会导致信号衰减很多。受激回波由于其中一段t_m时间转为T₁弛豫，可以减少信号的衰减，但是其只能回聚一半的自旋信号，因此并不是在任何情况下都优于自旋回波，而只有在满足时，受激回波强于自旋回波。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于核磁共振回波机制的磁共振成像方法。

本发明具体技术方案如下：

本发明提供了一种基于核磁共振回波机制的磁共振成像方法，包括如下步骤：

S1：用第一个90°的射频脉冲将磁化矢量激发到横平面，在第一自旋演化期的过程中，每个自旋均按照横向弛豫时间T₂进行弛豫，同时由于磁场不均匀导致进动频率偏共振，累积形成相散，使所述自旋分散到整个横平面上；