专利名称：磁共振成像装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种静磁场不均匀性分布测量方法，静磁场均匀化方法，MR(磁共振)数据采集方法和MRI(磁共振成像)装置，具体而言涉及一种静磁场不均匀性测量方法，静磁场均匀化方法，MR数据采集方法，以及MRI装置，它能够彻底减小梯度脉冲产生的剩余磁化效应。
这个静磁场不均匀性分布测量序列SQJ应用一个射频脉冲P1和一个切片选择性梯度脉冲Ss1；然后再应用一个切片再定相梯度脉冲Sr1’，它的强度(幅度)等于切片选择性梯度脉冲Ss1的强度(幅度)；应用一个相位编码梯度脉冲Pe1；应用一个频率去相位梯度脉冲)Fd1’，它的强度等于读出梯度脉冲Ro1的强度；接下来在应用读出梯度脉冲Ro1的同时采集第一个MR数据；然后应用一个相位反转梯度脉冲Pr1’，它的强度等于相位编码梯度脉冲Pe1的强度；再应用一个消磁梯度脉冲Sk1’，它的强度大于切片选择性梯度脉冲的强度。在第一个梯度脉冲回波序列以后，回波时间平移了δt的第二个梯度脉冲回波序列采集第二个MR数据。然后，在第一个和第二个MR数据之间相位差的基础之上测量静磁场的不均匀性分布。
此外，第2001-54510号日本专利申请公开了已知磁化强度调节板中，例如MRI装置中，剩余磁化强度变化的装置，这种变化取决于梯度脉冲应用历史，在这种装置中(1)紧跟脉冲编码梯度脉冲之后，立即应用一个剩余磁化强度减小脉冲；(2)紧跟相位反转梯度脉冲之后，立即应用一个剩余磁化强度减小脉冲；(3)紧跟消磁梯度脉冲之后，立即应用一个剩余磁化强度减小脉冲；(4)切片再定相梯度脉冲的强度(幅度)等于切片选择性梯度脉冲强度(幅度)的一半；和
(5)调整频率去相位梯度脉冲的强度。
图8是一个磁化强度特性图，用于说明图7所示静磁场不均匀性分布测量序列SQJ中梯度脉冲产生的剩余磁化强度的影响。应该指出，给出这个图仅仅是为了对概念进行说明，而不是限制本发明的范围。
首先只是概括地考虑应用于切片轴的梯度脉冲的影响，当磁化强度处于对应于静磁场强度H0的磁化强度B0的a点的时候，第一个梯度脉冲回波序列应用切片选择性梯度脉冲Ss1和切片再定相梯度脉冲Sr1’导致磁化强度从a点通过b、c和e到达f点。接下来，应用消磁梯度脉冲Sk1’的时候，磁化强度从f点通过b点进入主磁滞回线，通过B’点到达c’点。在第二个梯度脉冲回波序列中，磁化强度沿着包括c’点的另一条小磁滞回线改变。
下面只是概略地考虑应用到相位轴上的梯度脉冲的影响，当磁化强度位于对应于静磁场强度H0的磁化强度B0的a点时，第一个梯度脉冲回波序列应用相位编码梯度脉冲Pe1会导致磁化强度从a点通过b点到达c点，然后应用相位反转梯度脉冲Pr1’会导致磁化强度从c点通过e点到达f点。下一步，第二个梯度脉冲回波序列应用相位编码梯度脉冲Pe2的时候，磁化强度从f点通过b点到达c点，应用相位反转梯度脉冲Pr2’的时候，磁化强度从c点通过e点到达f点。
下面只考虑应用到频率轴上的梯度脉冲的影响，当磁化强度处于对应于静磁场强度H0的磁化强度B0的a点的时候，第一个回波序列应用频率去相位梯度脉冲Fd1’和读出梯度脉冲Ro1使得磁化强度从a点通过e、f、b点到达c点。磁化强度的变化方式类似于第二个梯度脉冲回波序列。
如上所述，传统的静磁场不均匀性分布测量序列SQJ存在一个问题，那就是无法精确地测量静磁场不均匀性的分布，因为磁化强度会因为梯度脉冲而变化。
因此，不能进行正确的图像修正，图像质量会明显下降，特别是在中低强度磁场(0.3～0.5T)的MRI装置中采用利用水和脂肪之间共振频率差的成像方法的时候，比方说CHESS(化学替换选择性成像)法，更是如此。
为了解决这个问题，本发明的发明人研究了采用第2001-54510号日本专利申请公开的装置的效果，但是只是采用这个装置仍然不能非常精确地测量静磁场不均匀性的分布。因此进行了更进一步的研究，以期找到新的装置来抑制依赖于梯度脉冲应用历史的剩余磁化强度的变化，从而完成了本发明。
一方面，本发明提供一种静磁场不均匀性分布测量方法，其特征在于它包括从第一个梯度脉冲回波序列聚焦的回波采集第一个MR数据，其中应用到切片轴上去的消磁梯度脉冲的强度等于切片选择性梯度脉冲强度的一半或者大致一半，相位反转梯度脉冲的强度等于相位编码脉冲强度的一半或者大致一半，频率去相位梯度脉冲的强度等于读出梯度脉冲强度的两倍或者大致两倍；从第二个梯度脉冲回波序列聚焦的回波采集第二个MR数据，其中的回波时间相对于第一个梯度脉冲回波序列平移了δt；在所述MR数据相位差的基础之上测量静磁场不均匀性的分布。
按照惯例，应用于切片轴的消磁梯度脉冲的强度大于切片选择性梯度脉冲的强度。因此，消磁梯度脉冲产生的剩余磁化强度的变化很大。上面描述的第2001-54510号日本专利申请提出在消磁梯度脉冲以后立即应用剩余磁化强度减小脉冲。
相反，应用于本发明第一个方面中切片轴的消磁梯度脉冲的强度等于静磁场不均匀性测量方法中切片选择性梯度脉冲的强度。因此，消磁梯度脉冲剩余磁化强度的变化被限制在消磁梯度脉冲以后应用的切片选择性梯度脉冲剩余磁化强度的变化范围内，这种变化可以通过利用切片选择性梯度脉冲抑制剩余磁化强度的变化来加以控制，下面将对此进行介绍。这样就不需要在消磁梯度脉冲以后立即应用剩余磁化强度减小脉冲。
此外，在第一个方面的静磁场不均匀性分布测量方法中，切片再定相梯度脉冲的强度等于切片选择性梯度脉冲强度的一半或者大致一半。这样就能够抑制切片选择性梯度脉冲产生的剩余磁化强度的变化，就象第2001-54510号日本专利申请所公开的一样。
也就是说，减小了应用到切片轴上的梯度脉冲产生的剩余磁化强度效应。
下一步，对于相位轴，上面描述的第2001-54510号日本专利申请提出紧接着相位编码梯度脉冲以后立即应用剩余磁化强度减小脉冲。
相反，相位反转梯度脉冲的强度等于第一个方面中静磁场不均匀性分布测量方法里相位编码梯度脉冲强度的一半或者大致一半。这样就能够减小应用到相位轴的梯度脉冲产生的剩余磁化强度的影响，下面将参考图3对此加以介绍。
下一步，对于频率轴，频率去相位梯度脉冲的强度等于读出梯度脉冲强度的两倍或者大致两倍。这样就能够减小应用到频率轴上的梯度脉冲产生的剩余磁化强度的影响，就象第2001-54510号日本专利申请所公开的一样。
最后，由于在第一个方面中的静磁场不均匀性分布测量方法中应用于梯度脉冲轴的梯度脉冲产生的剩余磁化强度的影响被减小，因此能够高精度地测量静磁场不均匀性的分布。
第二方面，本发明提供一种静磁场不均匀性分布测量方法，其特征在于包括从第一个梯度脉冲回波序列聚焦的回波采集第一个MR数据，其中切片再定相梯度脉冲的强度等于切片选择性梯度脉冲强度的一半或者大致一半，切片反转梯度脉冲的强度等于切片编码梯度脉冲强度的一半或者大致一半，相位反转梯度脉冲的强度等于相位编码梯度脉冲强度的一半或者大致一半，频率去相位梯度脉冲的强度等于读出梯度脉冲强度的两倍或者大致两倍，应用于频率轴的消磁梯度脉冲的强度等于读出梯度脉冲的强度，在读出梯度脉冲以后应用消磁梯度脉冲；从第二个梯度脉冲回波序列聚焦的回波采集第二个MR数据，其中的回波时间相对于第一个梯度脉冲回波序列平移了δt；在所述MR数据相位差的基础之上测量静磁场不均匀性的分布。
在第二个方面中的静磁场不均匀性分布测量方法中，应用切片反转梯度脉冲，它的强度等于应用于3D成像的切片编码梯度脉冲强度的一半或者大致一半。这样就减小了切片编码和反转梯度脉冲的剩余磁化强度的影响，就象后面将参考图3所描述的一样。此外，应用于频率轴的消磁梯度脉冲的强度等于读出梯度脉冲的强度，在读出梯度脉冲以后应用消磁梯度脉冲。因此，可以将消磁梯度脉冲产生的剩余磁化强度的变化看成与读出梯度脉冲产生的剩余磁化强度合并了。由于频率去相位梯度脉冲的强度等于读出梯度脉冲强度的两倍或者大致两倍，因此能够减小应用于频率轴的梯度脉冲产生的剩余磁化强度的影响，就象第2001-54510号日本专利申请所公开的一样。其它特征类似于第一个方面中静磁场不均匀性分布测量方法。
最后，在本发明第二个方面的静磁场不均匀性分布测量方法中，3D成像中也减小了应用到所有梯度脉冲轴上的梯度脉冲产生的剩余磁化强度的影响，从而能够高精度地测量静磁场不均匀性的分布。
第三个方面，本发明提供一种静磁场不均匀性分布测量方法，其特征在于包括从第一个梯度脉冲回波序列聚焦的回波采集第一个MR数据，其中切片再定相梯度脉冲的强度等于切片选择性梯度脉冲强度的一半或者大致一半，相位反转梯度脉冲的强度等于相位编码梯度脉冲强度的一半或者大致一半，频率去相位梯度脉冲的强度等于读出梯度脉冲强度的两倍或者大致两倍，应用到频率轴上的消磁梯度脉冲的强度等于读出梯度脉冲的强度，在读出梯度脉冲以后应用消磁梯度脉冲；从第二个梯度脉冲回波序列聚焦的回波采集第二个MR数据，其中的回波时间相对于第一个梯度脉冲回波序列平移了δt；在所述MR数据之间相位差的基础之上测量静磁场不均匀性的分布。
在第三个方面的静磁场不均匀性分布测量方法中，应用于频率轴的消磁梯度脉冲的强度等于读出梯度脉冲的强度，在读出梯度脉冲以后应用消磁梯度脉冲。因此，消磁梯度脉冲产生的剩余磁化强度的变化可以被看成与读出梯度脉冲产生的剩余磁化强度发生了合并。因为频率去相位梯度脉冲的强度等于读出梯度脉冲强度的两倍或者大致两倍，因此能够减小应用于频率轴的梯度脉冲的剩余磁化强度的影响，就象第2001-54510号日本专利申请所公开的一样。其它特征类似于第一个方面中静磁场不均匀性分布测量方法的特征。
最后，在第三个方面的静磁场不均匀性分布测量方法中减小了应用到所有梯度脉冲轴的梯度脉冲的剩余磁化强度的影响，因而能够高精度地测量静磁场不均匀性的分布。
第四方面，本发明提供一种静磁场均匀化方法，其特征在于包括利用具有以上结构的静磁场不均匀性分布测量方法采集MR数据进行修正。
在第四个方面中的静磁场不均匀性分布测量方法中，由于能够高精度地测量MR数据，因此能够进行正确的修正，并且能够提高图像质量，特别是在中低强度磁场的MRI装置中采用利用水和脂肪之间共振频率差的成像方法的时候尤其如此，比方说采用CHESS方法的时候。
第五方面，本发明提供一种MR数据采集方法，其特征在于相位反转梯度脉冲的强度等于相位编码梯度脉冲强度的一半或者大致一半。
在第五个方面的MR数据采集方法中，相位反转梯度脉冲的强度等于相位编码梯度脉冲强度的一半或者大致一半。这样就能够减小应用到相位轴的梯度脉冲产生的剩余磁化强度的影响，就象后面将参考图3所介绍的一样。
第六方面，本发明提供一种MR数据采集方法，其特征在于切片反转梯度脉冲的强度等于切片编码梯度脉冲强度的一半或者大致一半。
在第六个方面的MR数据采集方法中，切片反转梯度脉冲的强度等于采用3D成像的时候应用的切片编码梯度脉冲强度的一半或者大致一半。这样就能够减小切片编码梯度脉冲和切片反转梯度脉冲产生的剩余磁化强度的影响，就象后面将参考图3所介绍的一样。
第七方面，本发明提供一种MR数据采集方法，其特征在于包括应用一个消磁梯度脉冲，它的强度等于应用于切片轴的切片选择性梯度脉冲的强度。
在第七个方面中的MR采集方法里，应用于切片轴的消磁梯度脉冲的强度等于切片选择性梯度脉冲的强度。因此，消磁梯度脉冲剩余磁化强度的变化被限制在消磁梯度脉冲以后应用的切片选择性梯度脉冲的剩余磁化强度变化内，不需要特殊措施来处理消磁梯度脉冲产生的剩余磁化强度的变化。
第八方面，本发明提供一种MR数据采集方法，其特征在于包括应用一个消磁梯度脉冲，它的强度等于读出梯度脉冲以后应用到频率轴的读出梯度脉冲的强度。
在第八个方面中的MR数据采集方法里，应用于频率轴的消磁梯度脉冲的强度等于读出梯度脉冲的强度，消磁梯度脉冲是在读出梯度脉冲以后应用的。因此，既然消磁梯度脉冲产生的剩余磁化强度的变化可以被看成合并在读出梯度脉冲产生的剩余磁化强度内，就不需要任何特殊措施来处理消磁梯度脉冲产生的剩余磁化强度的变化。
第九方面，本发明提供一种MRI装置，其特征在于包括射频脉冲发射装置；梯度脉冲应用装置；MR信号接收装置；第一个MR数据采集装置，通过控制前面的装置，用于从第一个梯度脉冲回波序列聚焦的回波采集第一个MR数据，其中应用于切片轴的消磁梯度脉冲的强度等于切片选择性梯度脉冲的强度，切片再定相梯度脉冲的强度等于切片选择性梯度脉冲强度的一半或者大致一半，相位反转梯度脉冲的强度等于相位编码梯度脉冲强度的一半或者大致一半，频率去相位梯度脉冲的强度等于读出梯度脉冲强度的两倍或者大致两倍；用于从第二个梯度脉冲回波序列聚焦的回波采集第二个MR数据的第二个MR数据采集装置，其中的回波时间相对于所述第一个梯度脉冲回波序列平移了δt。
在第九个方面的MRI装置中，可以采用第一个方面中的静磁场不均匀性分布测量方法。
第十个方面，本发明提供一种MRI装置，其特征在于包括射频脉冲发射装置；梯度脉冲应用装置；MR信号接收装置；第一个MR数据采集装置，通过控制所述装置，用于从第一个梯度脉冲回波序列聚焦的回波采集第一个MR数据，其中切片再定相梯度脉冲的强度等于切片选择性梯度脉冲强度的一半或者大致一半，切片反转梯度脉冲的强度等于切片编码梯度脉冲强度的一半或者大致一半，相位反转梯度脉冲的强度等于相位编码梯度脉冲强度的一半或者大致一半，频率去相位梯度脉冲的强度等于读出梯度脉冲强度的两倍或者大致两倍，应用于频率轴的消磁梯度脉冲的强度等于读出梯度脉冲的强度，消磁梯度脉冲是在读出梯度脉冲以后应用的；第二个MR数据采集装置，用于从第二个梯度脉冲回波序列聚焦的回波采集第二个MR数据，其中的回波时间相对于第一个梯度脉冲回波序列平移了δt。
在第十个方面中的MRI装置里，可以采用第二个方面中的静磁场不均匀性分布测量方法。
第十一个方面，本发明提供一种MRI装置，其特征在于包括射频脉冲发射装置；梯度脉冲应用装置；MR信号接收装置；第一个MR数据采集装置，通过控制所述装置，用于从第一个梯度脉冲回波序列聚焦的回波采集第一个MR数据，其中切片再定相梯度脉冲的强度等于切片选择性梯度脉冲强度的一半或者大致一半，相位反转梯度脉冲的强度等于相位编码梯度脉冲强度的一半或者大致一半，频率去相位梯度脉冲的强度等于读出梯度脉冲强度的两倍或者大致两倍，应用于频率轴的消磁梯度脉冲的强度等于读出梯度脉冲强度，消磁梯度脉冲是在读出梯度脉冲以后应用的；第二个MR数据采集装置，用于从第二个梯度脉冲回波序列聚焦的回波采集第二个MR数据，其中的回波时间相对于第一个梯度脉冲回波序列平移了δt。
在第十一个方面中的MRI装置里，可以采用第三个方面中的静磁场不均匀性分布测量方法。
第十二个方面，本发明提供具有以上结构的MRI装置，其特征在于还包括静磁场不均匀性分布测量装置，用于在所述第一个和第二个MR数据相位差的基础之上测量静磁场的不均匀性分布。
在第十二个方面的MRI装置里，可以采用第一个到第三个方面中的静磁场不均匀性分布测量方法。
第十三个方面，本发明提供一种MRI装置，它包括射频脉冲发射装置、梯度脉冲应用装置和MR信号接收装置，其特征在于所述梯度脉冲应用装置让相位反转梯度脉冲的强度等于相位编码梯度脉冲强度的一半或者大致一半。
在第十三个方面的MRI装置里，可以采用第五个方面中的MR数据采集方法。
第十四个方面，本发明提供一种MRI装置，包括射频脉冲发射装置、梯度脉冲应用装置和MR信号接收装置，其特征在于所述梯度脉冲应用装置让切片反转梯度脉冲的强度等于切片编码梯度脉冲强度的一半或者大致一半。
在第十四个方面的MRI装置里，可以采用第六个方面中的MR数据采集方法。
第十五个方面，本发明提供一种MRI装置，包括射频脉冲发射装置、梯度脉冲应用装置和MR信号接收装置，其特征在于所述梯度脉冲应用装置让消磁梯度脉冲的强度等于应用于切片轴的切片选择性梯度脉冲的强度。
在第十五个方面的MRI装置里，可以采用第七个方面中的MR数据采集方法。
第十六个方面，本发明提供一种MRI装置，包括射频脉冲发射装置、梯度脉冲应用装置和MR信号接收装置，其特征在于读出梯度脉冲以后的所述梯度脉冲应用装置让消磁梯度脉冲的强度等于应用于频率轴的读出梯度脉冲的强度。
在第十六个方面的MRI装置里，可以采用第八个方面中的MR数据采集方法。
利用本发明的静磁场不均匀性分布测量方法、静磁场均匀化方法、MR数据采集方法和MRI装置，可以彻底减小梯度脉冲产生的剩余磁化强度的影响。结果就能够进行正确的修正，提高图像质量，特别是采用具有中低磁场强度的MRI装置中利用水和脂肪之间共振频率差的成像方法的时候尤其如此，比方说应用CHESS方法的时候。
本发明的其它目的和优点可以从下面参考附图
对本发明的优选实施方案的介绍中了解到。
图2是第一个实施方案中静磁场不均匀性分布测量序列的一个脉冲序列图。
图3是一个磁化强度特性图，用于说明第一个实施方案中静磁场不均匀性分布测量序列里切片和相位轴中梯度脉冲产生的剩余磁化强度。
图4是一个磁化强度特性图，用于说明第一个实施方案中静磁场不均匀性分布测量序列里频率轴中梯度脉冲产生的剩余磁化强度。
图5是第二个实施方案中静磁场不均匀性分布测量序列的一个脉冲序列图。
图6是第三个实施方案中静磁场不均匀性分布测量序列的一个脉冲序列图。
图7是传统静磁场不均匀性分布测量序列的一个脉冲序列图。
图8是一个磁化强度特性图，用于说明传统静磁场不均匀性分布测量序列里梯度脉冲产生的剩余磁化强度。
在这个MRI装置100中，磁铁装置1有一个空腔部分(孔)，用于让受检者进入其中，有一个永久磁铁1p，用于给受检者施加恒定强度H0的一个静磁�。桓鎏荻嚷龀宕懦∠呷�1g，用于将梯度脉冲应用于切片轴、相位轴和频率轴，一个发射线圈1t，用于施加射频脉冲，激励受检者体内的原子核自旋，以及一个接收线圈1r，用于检测来自受检者的MR信号，这些部件安装在空腔部分的周围。
梯度脉冲磁场线圈1g、发射线圈1t和接收线圈1r分别与一个梯度脉冲磁场驱动电路3、一个射频放大器4和一个前置放大器5连接。
应该明白可以用超导或者常导磁铁来替换永久磁铁类型的磁铁1p。
序列存储器电路8在储存的脉冲序列的基础之上响应计算机7的指令控制梯度脉冲磁场驱动电路3，从而从磁铁装置1中的梯度脉冲磁场线圈1g产生梯度脉冲。序列存储器电路8还控制一个栅极调制电路9将射频振荡电路10输出的载波信号调制成具有预定时序和包络形状的脉冲信号。将脉冲信号作为射频脉冲提供给射频功率放大器4，在射频功率放大器4中进行功率放大，然后将它提供给磁铁装置1中的发射线圈1t，有选择地激励需要激励的切片区域。
前置放大器5放大磁铁装置1中接收线圈1r检测到的来自受检者的MR信号，将这个信号输入给相位检测器12。相位检测器12将射频振荡电路10过来的载波输出信号作为基准信号，对前置放大器5的MR信号进行相位检测，将相位检测得到的信号提供给一个模数转换器11。模数转换器11将相位检测信号从模拟信号变换成数字信号，输入给计算机7。
计算机从模数转换器11读出数据，进行图像重构计算，产生所需切片区域的图像。将图像显示在显示器6上。计算机7还负责接收操作员控制台12提供的信息这样的整体控制。
图2是一个脉冲序列图，它说明第一个实施方案中的静磁场不均匀性分布测量序列SQ1。
这个静磁场不均匀性分布测量序列SQ1应用一个射频脉冲和一个切片选择性梯度脉冲Ss1；随后应用一个切片再定相梯度脉冲Sr1，它的强度等于切片选择性梯度脉冲Ss1强度的一半或者大致一半；应用一个相位编码梯度脉冲Pe1；应用一个频率去相位梯度脉冲Fd1，它的强度等于读出梯度脉冲Ro1强度的两倍或者大致两倍；接下来在应用读出梯度脉冲Ro1的同时采集第一个MR数据；然后应用相位反转梯度脉冲Pr1，它的强度等于相位编码梯度脉冲Pe1强度的一半或者大致一半；还应用一个消磁梯度脉冲Sk1，它的强度等于切片选择性梯度脉冲Ss1的强度。在第一个梯度脉冲回波序列以后，回波时间平移了δt的第二个梯度脉冲回波序列采集第二个MR数据。
然后在第一个和第二个MR数据相位差的基础之上测量静磁场不均匀性的分布。此外还要进行修正，以校正静磁场不均匀性的分布。
图3和图4是图2所示静磁场不均匀性分布测量序列SQ1中梯度脉冲产生的剩余磁化强度的磁化强度特性图。应该指出，给出这些图仅仅是为了说明一个概念，而不是要限制本发明的范围。
首先只一般性地考虑施加在切片轴上的梯度脉冲的影响，当磁化强度位于对应于静磁场强度H0的磁化强度B0的a点的时候，第一个梯度脉冲回波序列应用切片选择性梯度脉冲Ss1和切片再定相梯度脉冲Sr1导致磁化强度从a点通过b、c和d点到达a点，如图3所示。也就是说，磁化强度返回到对应于静磁场强度H0的磁化强度B0的a点。接下来，应用消磁梯度脉冲Sk1的时候，磁化强度从a点通过b点到达c点。在随后的第二个梯度脉冲回波序列中，应用切片选择性梯度脉冲Ss2和切片再定相梯度脉冲Sr2的时候，磁化强度从c点通过b、c和d点到达a点。也就是说，磁化强度返回到对应于静磁场强度H0的磁化强度B0的a点。这样，采集MR数据的时候，磁化强度总是对应于静磁场强度H0的B0。
下面只一般性地考虑施加在相位轴上的梯度脉冲的影响，当磁化强度位于对应于静磁场强度H0的磁化强度B0的a点的时候，第一个梯度脉冲回波序列应用相位编码梯度脉冲Pe1导致磁化强度从a点通过b点到达c点，随后应用相位反转梯度脉冲Pr1导致磁化强度从c点通过d点回到a点，如图3所示。由于从相位编码梯度脉冲Pe1到MR数据采集之间的时间很短，因此c点剩余磁化强度的影响可以忽略不计。另一方面，由于第二个梯度脉冲回波序列中相位反转梯度脉冲Pr1到MR数据采集之间的时间很长，因此它们之间剩余磁化强度的影响不能忽略，但是剩余磁化强度的影响被消除，因为相位反转梯度脉冲Pr1以后，磁化强度返回到了对应于静磁场强度H0的B0。
下一步只一般性地考虑施加在频率轴上的梯度脉冲的影响，当磁化强度位于对应于静磁场强度H0的磁化强度B0的a点的时候，如图4所示，第一个梯度脉冲回波序列应用频率再定相梯度脉冲Fd1和读出梯度脉冲Ro1导致磁化强度从a点通过e、f和g点回到a点。
如上所述，由于第一个实施方案中的静磁场不均匀性分布测量序列SQ1能够抑制梯度脉冲的剩余磁化强度效应，因此能够高精度地测量静磁场不均匀性的分布。结果就能够进行正确的修正。第二个实施方案图5是第二个实施方案中静磁场不均匀性分布测量序列SQ2的一个脉冲序列图。
这个静磁场不均匀性分布测量序列SQ2应用一个射频脉冲P1和一个切片选择性梯度脉冲Ss1；接下来应用一个切片再定相梯度脉冲Sr1，它的强度等于切片选择性梯度脉冲Ss1强度的一半或者大致一半；应用一个切片编码梯度脉冲Se1；应用一个切片编码梯度脉冲Se1；应用一个相位编码梯度脉冲Pe1；应用一个频率去相位梯度脉冲Fd1，它的强度等于读出梯度脉冲Ro1强度的两倍或者大致两倍；随后在应用读出梯度脉冲Ro1的同时采集第一个MR数据；然后应用一个切片反转梯度脉冲Sr1，它的强度等于切片编码梯度脉冲Se1强度的一半或者大致一半；应用一个相位反转梯度脉冲Prl，它的强度等于相位编码梯度脉冲Pe1强度的一半或者大致一半；还在读出梯度脉冲Ro1以后对频率轴应用一个消磁梯度脉冲Fk1，它的强度等于读出脉冲Ro1的强度。在第一个梯度脉冲回波序列以后，回波时间平移了δt的第二个梯度脉冲回波序列采集第二个MR数据。
然后，在第一个和第二个MR数据相位差的基础之上测量静磁场不均匀性的分布。此外，还要进行修正，以校正静磁场不均匀性的分布。
现在只一般性地考虑应用于切片轴的梯度脉冲的影响，当磁化强度处于对应于静磁场强度H0的磁化强度B0的a点的时候，第一个梯度脉冲回波序列应用切片选择性梯度脉冲Ss1和切片再定相梯度脉冲Srl导致磁化强度从a点通过b、c和d点到达a点，如图3所示。也就是说，磁化强度回到对应于静磁场强度H0的磁化强度B0的a点。然后，应用切片编码梯度脉冲Se1的时候(假设它的强度等于切片选择性梯度脉冲Ss1的强度)，磁化强度从a点通过b点到达c点；下一步应用切片反转梯度脉冲Sr1的时候，磁化强度从c点通过d点回到a点。既然从切片编码梯度脉冲Se1到MR数据采集之间的时间很短，所以可以忽略c点剩余磁化强度的影响。另一方面，由于第二个梯度脉冲回波序列中切片反转梯度脉冲Sr1到MR数据采集之间的时间很长，因此不能忽略它们之间剩余磁化强度的影响，但是消除了剩余磁化强度的影响，因为在切片反转梯度脉冲Sr1以后，磁化强度返回到对应于静磁场强度H0的B0。
下一步只一般性地考虑应用于相位轴的梯度脉冲的影响，当磁化强度处于对应于静磁场强度H0的磁化强度B0的a点的时候，第一个梯度脉冲回波序列应用相位编码梯度脉冲Pe1导致磁化强度从a点通过b点到达c点，随后应用相位反转梯度脉冲Pr1导致磁化强度从c点通过d点回到a点，如图3所示。既然从相位编码梯度脉冲Pe1到MR数据采集之间的时间很短，所以可以忽略c点剩余磁化强度的影响。另一方面，由于第二个梯度脉冲回波序列中相位反转梯度脉冲Pr1到MR数据采集之间的时间很长，因此不能忽略它们之间剩余磁化强度的影响，但是消除了剩余磁化强度的影响，因为在相位反转梯度脉冲Pr1以后，磁化强度返回到对应于静磁场强度H0的B0。
下面只一般性地考虑应用于频率轴的梯度脉冲的影响，当磁化强度处于对应于静磁场强度H0的磁化强度B0的a点的时候，如图4所示，第一个梯度脉冲回波序列应用频率去相位梯度脉冲Fd1、读出梯度脉冲Ro1和消磁梯度脉冲Fk1导致磁化强度从a点通过e、f和g点回到a点。也就是说，剩余磁化强度返回到对应于静磁场强度H0的B0。
如上所述，由于第二个实施方案中的静磁场不均匀性分布测量序列SQ2在3D成像中能够用梯度脉冲抑制剩余磁化强度的影响，因此能够更加高精度地测量静磁场的不均匀性分布。结果就能够进行正确的修正。第三个实施方案图6是第三个实施方案中静磁场不均匀性分布测量序列SQ3的一个脉冲序列图。
这个静磁场不均匀性分布测量序列SQ3应用一个射频脉冲P1和一个切片选择性梯度脉冲Ss1；接下来应用一个切片再定相梯度脉冲Sr1，它的强度等于切片选择性梯度脉冲Ss1强度的一半或者大致一半；应用一个相位编码梯度脉冲Pe1；应用一个频率去相位梯度脉冲Fd1，它的强度等于读出梯度脉冲Ro1强度的两倍或者大致两倍；随后在应用读出梯度脉冲Ro1的同时采集第一个MR数据；然后应用一个相位反转梯度脉冲Pr1，它的强度等于相位编码梯度脉冲Pe1强度的一半或者大致一半；还在读出梯度脉冲Ro1以后对频率轴应用一个消磁梯度脉冲Fk1，它的强度等于读出脉冲Ro1的强度。在第一个梯度脉冲回波序列以后，回波时间平移了δt的第二个梯度脉冲回波序列采集第二个MR数据。
然后，在第一个和第二个MR数据相位差的基础之上测量静磁场不均匀性的分布。此外，还要进行修正，以校正静磁场不均匀性的分布。
现在只一般性地考虑应用于切片轴的梯度脉冲的影响，当磁化强度处于对应于静磁场强度H0的磁化强度B0的a点的时候，如图3所示，第一个梯度脉冲回波序列应用切片选择性梯度脉冲Ss1和切片再定相梯度脉冲Sr1导致磁化强度从a点通过b、c和d点到达a点。也就是说，磁化强度回到对应于静磁场强度H0的磁化强度B0的a点。这样就消除了剩余磁化强度的影响，因为磁化强度回到了对应于静磁场强度H0的B0。
下一步只一般性地考虑应用于相位轴的梯度脉冲的影响，当磁化强度处于对应于静磁场强度H0的磁化强度B0的a点的时候，第一个梯度脉冲回波序列应用相位编码梯度脉冲Pe1导致磁化强度从a点通过b点到达c点，随后应用相位反转梯度脉冲Pr1导致磁化强度从c点通过d点回到a点，如图3所示。既然从相位编码梯度脉冲Pe1到MR数据采集之间的时间很短，所以可以忽略c点剩余磁化强度的影响。另一方面，由于第二个梯度脉冲回波序列中相位反转梯度脉冲Pr1到MR数据采集之间的时间很长，因此不能忽略它们之间的剩余磁化强度的影响，但是消除了剩余磁化强度的影响，因为在相位反转梯度脉冲Pr1以后，磁化强度返回到对应于静磁场强度H0的B0。
下面只一般性地考虑应用于频率轴的梯度脉冲的影响，当磁化强度处于对应于静磁场强度H0的磁化强度B0的a点的时候，如图4所示，第一个梯度脉冲回波序列应用频率去相位梯度脉冲Fd1、读出梯度脉冲Ro1和消磁梯度脉冲Fk1导致磁化强度从a点通过e、f和g点回到a点。也就是说，消除了剩余磁化强度的影响，因为磁化强度返回到对应于静磁场强度H0的B0。
如上所述，由于第三个实施方案中的静磁场不均匀性分布测量序列SQ3能够用梯度脉冲抑制剩余磁化强度的影响，因此能够更加高精度地测量静磁场不均匀性的分布。结果就能够进行正确的修正。其它实施方案虽然在前面的说明中将本发明应用于静磁场不均匀性分布测量方法，但是一般而言，可以将本发明应用于获得MR数据的脉冲序列。具体而言，通过应用下面几项措施中的一项，可以抑制梯度脉冲产生的剩余磁化强度的影响(1)让相位反转梯度脉冲的强度等于相位编码梯度脉冲强度的一半或者大致一半；(2)让切片反转梯度脉冲的强度等于切片编码梯度脉冲强度的一半或者大致一半；(3)将强度等于切片选择性梯度脉冲强度的消磁梯度脉冲应用于切片轴；和(4)在读出梯度脉冲以后将强度等于读出梯度脉冲强度的消磁梯度脉冲应用于频率轴。
可以构造出本发明的许多其它实施方案而不会偏离本发明的范围和实质。应该明白，本发明不限于说明中给出的具体实施方案，除了下面的权利要求所说明的以外。
权利要求
1.一种MRI装置，包括射频脉冲发射装置；梯度脉冲应用装置；MR信号接收装置；通过控制上述装置，用于从第一个梯度脉冲回波序列聚焦的回波采集第一个MR数据的第一个MR数据采集装置，其中应用于切片轴的消磁梯度脉冲的强度等于切片选择性梯度脉冲的强度，切片再定相梯度脉冲的强度等于切片选择性梯度脉冲强度的一半或者大致一半，相位反转梯度脉冲的强度等于相位编码梯度脉冲强度的一半或者大致一半，频率去相位梯度脉冲的强度等于读出梯度脉冲强度的两倍或者大致两倍；和从第二个梯度脉冲回波序列聚焦的回波采集第二个MR数据的第二个MR数据采集装置，其中的回波时间相对于第一个梯度脉冲回波序列平移了δt。
2.一种MRI装置，包括射频脉冲发射装置；梯度脉冲应用装置；MR信号接收装置；通过控制上述装置，用于从第一个梯度脉冲回波序列聚焦的回波采集第一个MR数据的第一个MR数据采集装置，其中切片再定相梯度脉冲的强度等于切片选择性梯度脉冲强度的一半或者大致一半，切片反转梯度脉冲的强度等于切片编码梯度脉冲强度的一半或者大致一半，相位反转梯度脉冲的强度等于相位编码梯度脉冲强度的一半或者大致一半，频率去相位梯度脉冲的强度等于读出梯度脉冲强度的两倍或者大致两倍，应用于频率轴的消磁梯度脉冲的强度等于读出梯度脉冲的强度，在读出梯度脉冲以后应用消磁梯度脉冲；和从第二个梯度脉冲回波序列聚焦的回波采集第二个MR数据的第二个MR数据采集装置，其中的回波时间相对于第一个梯度脉冲回波序列平移了δt。
3.一种MRI装置，包括射频脉冲发射装置；梯度脉冲应用装置；MR信号接收装置；通过控制上述装置，用于从第一个梯度脉冲回波序列聚焦的回波采集第一个MR数据的第一个MR数据采集装置，其中切片再定相梯度脉冲的强度等于切片选择性梯度脉冲强度的一半或者大致一半，相位反转梯度脉冲的强度等于相位编码梯度脉冲强度的一半或者大致一半，频率去相位梯度脉冲的强度等于读出梯度脉冲强度的两倍或者大致两倍，应用于频率轴的消磁梯度脉冲的强度等于读出梯度脉冲的强度，在读出梯度脉冲以后应用消磁梯度脉冲；和从第二个梯度脉冲回波序列聚焦的回波采集第二个MR数据的第二个MR数据采集装置，其中的回波时间相对于第一个梯度脉冲回波序列平移了δt。
4.权利要求1～3中任意一个的MRI装置，还包括静磁场不均匀性分布测量装置，用于在第一个和第二个MR数据相位差的基础之上测量静磁场不均匀性的分布。
全文摘要
为了彻底减小梯度脉冲产生的剩余磁化强度的影响，让相位反转梯度脉冲的强度等于相位编码梯度脉冲强度的一半或者大致一半；切片反转梯度脉冲的强度等于切片编码梯度脉冲强度的一半或者大致一半；将强度等于切片选择性梯度脉冲强度的消磁梯度脉冲应用于切片轴；在读出梯度脉冲以后应用强度等于读出梯度脉冲强度的消磁梯度脉冲。
文档编号G01R33/38GK1439336SQ03105459
公开日2003年9月3日 申请日期2003年2月21日 优先权日2002年2月22日
发明者浅野健二, 小杉进 申请人:Ge医疗系统环球技术有限公司
专业数控铣床产品供应商
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