专利名称：多片层磁共振成象方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种多片层MR(磁共振)成象方法和装置，按照这种方法和装置可以在“多片层技术”中应用强制恢复脉冲。
背景技术：
在日本专利申请No.2-45448(1990)(日本专利申请公开号No.60-151548(1985))中，公开了一种方法，该方法包括以下步骤在一个重复时间TR内重复一个脉冲序列，同时改变相位编码梯度，以便充满k空间，该脉冲序列施加一个第一90°脉冲(选择性激励脉冲)和n个180°脉冲(非选择性反相脉冲)以并行获得n组磁共振数据，它们的弛豫时间T2是不同的；并行获得磁共振数据组，它们分别充满n个k空间(多回波技术)，以同时得到对比度不同的n个图象；和在多回波技术的脉冲序列之后，如果n是一个奇数，则施加一个180°脉冲(非选择性反相脉冲)，然后施加一个第二90°脉冲(选择性激励脉冲)，或者如果n是一个偶数，则施加一个第二90°脉冲，其后施加一个180°脉冲(非选择性反相脉冲)，从而能够使重复时间缩短。
有关上述选择性激励脉冲和非选择性反相脉冲的“选择性”和“非选择性”之间的区别定义如下“选择性”指的是这样一种情况，同时施加一个梯度磁场与一个RF(射频)脉冲以使该射频脉冲只对于待成象物体片层有效；“非选择性”指的是这样一种情况，施加一个射频脉冲，但不同时施加梯度磁场，从而使射频脉冲对于除了待成象物体片层以外的其它片层有效。
此外，该第二90°脉冲，和该第二90°脉冲及其后的180°脉冲被称为“强制恢复脉冲”，因为这些脉冲对于在数据采集之后将剩余横向磁化强制转回纵向磁化。
上面提到的日本专利申请No.2-45448(公开号No.60-151548)中公开了一种方法，按照这种方法，在“多回波技术”中应用了将横向磁化强制转回纵向磁化的强制恢复脉冲，并且建议在“多片层技术”中应用强制恢复脉冲。
但是，由于在日本专利申请No.2-45448(公开号No.60-151548)中公开的方法使用了非选择性反相脉冲，所以它实际上无法用于“多片层技术”。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种多片层磁共振成象方法和装置，按照这种方法和装置，可以在“多片层技术”中应用强制恢复脉冲。
根据第一方面，本发明提供了一种多片层磁共振成象方法，按照该方法，用于获得N(≥1)组磁共振数据的脉冲序列对于M(≥2)个位置不同的片层是按序施加的，并且在重复时间TR内重复这种按序施加，该方法包括以下步骤在重复时间TR内对于每个片层施加的各个脉冲序列之后，施加仅对一个当前片层具有选择性的一个再聚焦脉冲；然后施加仅对该当前片层具有选择性的一个强制恢复脉冲。
在上述技术方案中，强制恢复脉冲序列指的是，例如，这样一个序列，其相对于每个片层和读取轴施加一个重新定相梯度，然后施加一个选择性-90°脉冲(在这种情况下，该选择性-90°脉冲也被称为强制恢复脉冲)，或者是这样一个序列，其相对于每个片层和读取轴施加一个重新定相梯度，然后施加一个选择性90°脉冲，接着施加一个类似的选择性-180°脉冲(在这种情况下，该选择性90°脉冲和选择性-180°脉冲被称为强制恢复脉冲)。
按照根据本发明第一方面提供的多片层磁共振成象方法，在重复时间TR内对于每个片层施加的各个脉冲序列之后施加仅对当前片层有选择性的一个再聚焦脉冲和一个强制恢复脉冲序列。所以，能够抑制一个特定片层的强制恢复脉冲对于其它片层的影响。只有这种效果实现时，强制恢复脉冲才能真正应用于“多片层技术”。
根据第二方面，本发明提供根据第一方面所述的多片层磁共振成象方法，其中脉冲序列是根据快速自旋回波技术产生的，按照这种技术，施加一个选择性激励脉冲，然后施加n(≥2)个选择性反相脉冲，同时改变相位编码梯度以顺序地获得n组相位编码量不同的磁共振数据。
按照根据第二方面提出的这种多片层磁共振成象方法，这种强制恢复脉冲可以应用于快速自旋回波技术中的“多片层技术”。其中“n”被称为ETL(回波串长度)。
根据第三方面，本发明提供相对于第二方面所述的多片层磁共振成象方法，其中当选择性反相脉冲满足CPMG(Carr-Purcell-Meiboom-Gill)条件或CP(Carr-Purcell)条件并且n为偶数时，在重复时间TR内对于每个片层施加的各个脉冲序列之后，施加一个伪选择性反相脉冲，然后施加一个伪读取轴梯度，但不采集MR数据，接着施加一个仅对当前片层具有选择性的再聚焦脉冲，和对每个片层和读取轴施加作为仅对当前片层具有选择性的强制恢复脉冲序列的一个重新定相梯度，其后，施加一个选择性-90°脉冲。
恰好在施加最后的选择性-90°脉冲之前的磁化方向必须沿y轴方向，而且所有自旋都是聚焦的。所以，如果该选择性反相脉冲满足CPMG或CP条件，则要求从选择性反相脉冲到选择性180°脉冲计数的180°脉冲的数量为偶数。换句话说，要求在选择性180°脉冲之前施加的选择性反相脉冲的数量为奇数。但是，在n为偶数的情况下，选择性反相脉冲的数量为偶数。
因此，按照根据第三方面提出的多片层磁共振成象方法，施加伪选择性反相脉冲以使在选择性180°脉冲之前施加的选择性反相脉冲的数量为奇数。这样在选择性反相脉冲满足CPMG或CP条件时能够使横向磁化适合地恢复到纵向磁化。在n为奇数的情况下，不需要施加伪选择性反相脉冲，因为选择性反相脉冲的数量为奇数。
根据第四方面，本发明提供根据第二方面所述的多片层磁共振成象方法，其中如果选择性反相脉冲满足CPMG条件或CP条件，并且n为偶数，则在重复时间TR内对于每个片层施加的各个脉冲序列之后，施加仅对当前片层具有选择性的一个再聚焦脉冲，然后，对于每个片层和读取轴施加作为仅对当前片层具有选择性的强制恢复脉冲序列的一个重新定相梯度，接着在从施加再聚焦脉冲时起ESP/2时间长度之后施加一个仅对当前片层具有选择性的90°脉冲，其后施加一个仅对当前片层具有选择性的-180°脉冲。
在上述技术方案中，ESP(回波空间)指的是从施加选择性激励脉冲时起至回波聚焦的时间长度。
在根据第四方面提出的多片层磁共振成象方法中，在从施加再聚焦脉冲时起ESP/2时间长度之后，横向磁化聚焦在y轴上。在这个时间点施加的选择性90°脉冲引起横向磁化转换成沿-z轴的纵向磁化。其后施加选择性-180°脉冲使得沿-z轴的纵向磁化转换成沿+z轴的纵向磁化。这样能够使横向磁化在比根据第三方面提出的多片层磁共振成象方法更短的时间内恢复为纵向磁化。
根据第五方面，本发明提供根据第一至第四方面所述的多片层磁共振成象方法，其中选择性激励脉冲、选择性反相脉冲、再聚焦脉冲、和强制恢复脉冲序列中的射频脉冲的中心频率和相位是根据片层位置改变的。
当一个片层位于磁场中心(梯度磁场强度为0的一个位置)时，假设将一个射频脉冲的中心频率定义为基准频率。当一个片层位于距磁场中心sloc处时，假设将该选择性激励脉冲的中心频率与基准脉冲的偏差表示为Δf90，将选择性反相脉冲和选择性180°脉冲的中心频率与基准频率的偏差表示为Δf180，将选择性-90°脉冲的中心频率与基准频率的偏差表示为Δf-FR，将选择性90°脉冲的中心频率与基准频率的偏差表示为ΔfFR，则下列方程在CPMG条件下成立Δf90＝γ×g90×sloc， (1)Δf180＝γ×g180×sloc， (2)Δf-FR＝γ×g-FR×sloc，and(3)ΔfFR＝γ×gFR×sloc， (4)其中γ为旋磁比，g90为梯度磁场相对于选择性激励脉冲的斜率，g180为梯度磁场相对于选择性反相脉冲和选择性180°脉冲的斜率，g-FR为梯度磁场相对于选择性-90°脉冲的斜率，gFR为梯度磁场相对于选择性90°脉冲的斜率。此外，定义从施加具有上述频率的射频脉冲到脉冲峰值的时间长度为“等延迟”，即分别为iso90、iso180、iso-FR、和isoFR，并假设选择性激励脉冲，和选择性反相脉冲与选择性180°脉冲之间的相位差表示为ΔP90-180，选择性180°脉冲与选择性-90°脉冲之间的相位差表示为ΔP180 --FR，选择性180°脉冲与选择性90°脉冲之间的相位差表示为ΔP180-FR，则可以得到下列方程ΔP90-180＝2×π(Δf90×iso90-Δf180×iso180)， (5)
ΔP180--FR＝2×π(Δf180×iso180-Δf-FR×iso-FR)，and (6)ΔP180-FR＝2×π(Δf180×iso180-ΔfFR×isoFR).(7)所以，如果，例如，将选择性反相脉冲和选择性180°脉冲的相位定义为基准，则射频脉冲的各个相位P90、P180、P-FR和PFR由下式给出P90＝-ΔP90-180， (8)P180＝π/2， (9)(但条件是，如果如图7所示在+90°脉冲之后应用-180°脉冲，则最后一个-180°脉冲的相位为π。)P-FR＝π+ΔP180--FR，以及 (10)PFR＝ΔP180-FR. (11)另一方面，在CP条件下，磁化方向必须沿y轴方向，并且所有自旋都必须在施加用于强制恢复的-90°脉冲之前立即聚焦，与在CPMG条件下的方式相同。但是，因为NMR(核磁共振)信号极性在y轴正向和负向之间交替转换，需要根据当前的选择性反相脉冲或当前的选择性180°脉冲是否为奇数个或偶数个调整其相位。就是说，将例如选择性反相脉冲和选择性180°脉冲的相位定义为基准相位，则射频脉冲的各个相位P90、P180、和P-FR由下式给出P90＝-ΔP90-180， (12)P180＝0(脉冲数为奇数时)；π(脉冲数为偶数时)，以及 (13)P-FR＝π+ΔP180--FR， (14)如果n为奇数，或n为偶数并且施加一个伪选择性反相脉冲；以及
P90＝-ΔP90-180， (15)P180＝0(脉冲数为奇数时)；π(脉冲数为偶数时)， (16)(其条件是，对于以-180°脉冲作为强制恢复脉冲，P180为0)和P-FR＝π+ΔP180--FR， (17)如果n为偶数(即如图7所示在+90°脉冲之后施加-180°脉冲作为强制恢复脉冲)如果n为偶数，则施加一个伪选择性反相脉冲和一个伪读取轴梯度以使180°脉冲的数量为偶数，与在CPMG条件下的方式相同，或者代替使用伪选择性反相脉冲而在一个-90°脉冲之后施加一个180°脉冲。
按照根据第五方面提出的多片层磁共振成象方法，中心频率f和相位P按照上述方程根据片层位置sloc变化，所以该方法能够适用于多片层技术。
根据第六方面，本发明提供一种MRI(磁共振成象)装置，其包括用于施加一个脉冲序列以按序获取位置不同的M(≥2)个片层的N(≥1)组磁共振数据和在重复时间TR内重复该按序施加步骤的多片层数据采集装置，该磁共振成象装置包括选择性强制恢复装置，其在重复时间TR内对于每个片层的每个脉冲序列之后施加一个仅对当前片层具有选择性的再聚焦脉冲，然后施加一个仅对当前片层具有选择性强制恢复脉冲序列。
根据第六方面所述的这种磁共振成象装置能够适用于实现根据第一方面所述的磁共振成象方法。
根据第七方面，本发明提供根据第六方面所述的磁共振成象装置，其中脉冲序列是按照一种快速自旋回波技术产生的，按照这种技术，施加一个选择性激励脉冲，然后施加n(≥2)个选择性反相脉冲，同时改变相位编码梯度以按序获取n组磁共振数据，各个数据组的相位编码数量是不同的。
如第七方面所述的磁共振成象装置能够适用于实现根据第二方面提出的磁共振成象方法。
根据第八方面，本发明提供一种如第七方面所述的磁共振成象装置，其中如果选择性反相脉冲满足CPMG条件或CP条件，并且n为偶数，则选择性强制恢复装置在重复时间TR内对于每个片层施加的各个脉冲序列之后施加一个伪选择性反相脉冲，接着施加一个伪读取轴梯度而无需获取MR数据，然后施加一个仅对当前片层具有选择性的再聚焦脉冲，并且，作为仅对当前片层具有选择性的强制恢复脉冲序列，对每个片层和读取轴施加一个重新定相梯度，然后施加一个选择性-90°脉冲。
如第八方面所述的磁共振成象装置能够适用于实现根据第三方面提出的磁共振成象方法。
根据第九方面，本发明提供如第七方面所述的磁共振成象装置，其中如果选择性反相脉冲满足CPMG条件或CP条件，并且n为偶数，则选择性强制恢复装置在重复时间TR内对于每个片层施加的各个脉冲序列之后施加一个仅对当前片层具有选择性的再聚焦脉冲，然后，作为仅对当前片层具有选择性的强制恢复脉冲序列，对每个片层和读取轴施加一个重新定相梯度，然后在从施加再聚焦脉冲时起ESP/2时间长度之后施加一个仅对当前片层具有选择性的90°脉冲，接着再施加一个仅对当前片层具有选择性的-180°脉冲。
如第九方面所述的磁共振成象装置能够适用于实现如根据第四方面提出的磁共振成象方法。
根据第十方面，本发明提供一种如根据第六至第九方面所述的磁共振成象装置，其中多片层数据采集装置根据片层位置改变选择性激励脉冲和选择性反相脉冲的中心频率和相位，选择性强制恢复装置根据片层位置改变再聚焦脉冲和强制恢复脉冲序列中的射频脉冲的中心频率和相位。
如第十方面所述的磁共振成象装置能够适用于实现根据第五方面提出的磁共振成象方法。
因此，根据本发明的磁共振成象方法和装置，可以抑制一个特定片层的强制恢复脉冲对于其它片层的影响，从而使强制恢复脉冲能够真正应用于多片层技术。
根据以下结合附图对本发明的优选实施例的描述可以清楚地理解本发明的其它目的和优点。
图1为表示根据本发明的第一实施例构成的一种磁共振成象装置的方块图。
图2为表示片层1-3的位置的解释性示意图。
图3为表示施加于片层1-3的各个脉冲序列重复的时序图。
图4为表示表示根据本发明的第一实施例按照快速自旋回波技术产生的一个脉冲序列(n为奇数时)的一个示意图。
图5为表示响应图4所示脉冲序列的磁化特性的一个解释性示意图。
图6为表示根据本发明的第二实施例按照快速自旋回波技术产生的一个脉冲序列(n为奇数时)的一个示意图。
图7为表示根据本发明的第三实施例按照快速自旋回波技术产生的一个脉冲序列(n为偶数时)的一个示意图。
图8为表示响应图7所示脉冲序列的磁化特性的一个解释性示意图。
具体实施例方式
现在参照附图中所示的几个实施例更加详细地描述本发明。
-第一实施例-图1为表示根据本发明的第一实施例构成的一种磁共振成象装置的一个方块图。
在磁共振成象装置100中，磁体组件1具有一个空腔部分(内腔)，一个物体从中插入，围绕着该空腔部分，设置有向所说物体施加恒定强度的静磁场的一个静磁场线圈1p、用于产生梯度磁场的一个梯度磁场线圈1g(包括x-、y-、和z-轴线圈)、用于向物体施加MT脉冲或激励脉冲的一个发射线圈1t、和用于探测从所说物体发出的NMR信号的一个接收线圈1r。静磁场线圈1p与一个静磁场电源2相连，梯度磁场线圈1g与一个梯度磁场驱动电路3相连，发射线圈1t与一个射频功率放大器4相连，接收线圈1r与一个前置放大器5相连。
响应从计算机7发出的命令，一个序列存储器电路6控制梯度磁场驱动电路3基于按照例如快速自旋回波技术产生的一个脉冲序列施加一个强制恢复脉冲，以由磁体组件1中的梯度磁场线圈1g产生一个梯度磁场，并且控制一个门调制电路8将从一个射频振荡电路产生的高频输出信号调制为具有预定时序和预定包络的一个脉冲信号。将该脉冲信号作为MT脉冲或激励脉冲等传输到射频功率放大器4，由射频功率放大器4进行功率放大，并传输到磁体组件1中的发射线圈1t以发射射频脉冲。
前置放大器5将由磁体组件1中的接收线圈1r探测的从所说物体发出的NMR信号放大，并将其传输到一个相位检测器10。该相位检测器利用射频振荡电路9的输出信号作为基准信号对从前置放大器5输出的NMR信号进行相位检测，并将经过检测的NMR信号传输到一个A/D(模数转换)转换器11。该A/D转换器11将通过相位检测获得的模拟信号转换成数字信号形式的磁共振数据，并将其传送到计算机7。
计算机7根据磁共振数据执行图象重构操作以生成一幅图象(例如质子密度图象)。所得图象显示在一个显示器13上。
计算机7还执行总控制，例如接收从一个操作者控制台12发出的信息。
此外，计算机7根据片层位置计算选择性激励脉冲和选择性反相脉冲的中心频率和相位，设计所施加的一个脉冲序列，同时将N个MT脉冲分配给一个激励脉冲，并将脉冲序列传送到序列存储器电路6。
计算机7和序列存储器电路6响应多片层数据采集装置和选择性强制恢复脉冲施加装置。
在采用多片层技术的情况下，其中关于片层1-3的磁共振数据组如图2所示是并行地采集的，按照顺序施加用于采集片层1的磁共振数据组的一个脉冲序列PS1、用于采集片层2的磁共振数据组的一个脉冲序列PS2和用于采集片层3的磁共振数据组的一个脉冲序列PS3，并且在重复时间TR内重复施加上述脉冲序列，同时改变相位编码梯度，以便充满每个片层的k-空间，如图3所示。
图4为表示一个脉冲序列的示意图，其中在快速自旋回波技术中应用了强制恢复脉冲，磁共振数据组的数量为2。
(1)施加一个选择性激励脉冲90°x，该脉冲将进行磁共振数据采集的一个物体片层的纵向磁化方向围绕x-轴旋转90°，以产生横向磁化。
(2)施加一个选择性反相脉冲180°y，该脉冲将进行磁共振数据采集的物体片层的横向磁化方向围绕y-轴旋转180，并接收NMR信号。将这个步骤重复两次。(其中“-o”表示“奇数的”，“-e”表示“偶数的”)(3)施加一个伪选择性反相脉冲180°y-o，接着施加一个伪读取轴梯度，而不采集磁共振数据。
(4)施加一个选择性再聚焦脉冲180°y-e，该脉冲将进行磁共振数据采集的物体片层的横向磁化方向围绕y-轴旋转180°。
(5)作为强制恢复脉冲序列FR，向每个片层和读取轴施加一个重新定相梯度Rp，然后，在从施加再聚焦脉冲180°y-e时起ESP/2时间长度(当横向磁化聚焦在y-轴上时)之后，施加一个选择性-90°脉冲-90°x，该脉冲将进行磁共振数据采集的物体片层的横向磁化方向围绕x-轴旋转-90°。
选择性激励脉冲90°x、选择性反相脉冲180°y、选择性再聚焦脉冲180°y-e和选择性-90°脉冲-90°x的中心频率和相位根据片层位置sloc1-sloc3和方程(1)、(2)和(3)、方程(5)和(6)、方程(8)、(9)和(10)确定。
图5为表示对应于图4所示脉冲序列的磁化特性的解释性示意图。
(a)磁化为纵向的，并沿静磁场方向取向。
(b)磁化变为横向，并在选择性激励脉冲90°x的作用下沿y-轴取向。
(c)横向磁化是有相位移的。
(d)通过施加第一选择性反相脉冲180°y-o将磁化方向围绕y-轴旋转180°。
(e)横向磁化聚焦在y-轴上接收NMR信号。
(f)横向磁化是有相位移的。
(g)通过施加第二选择性反相脉冲180°y-e将磁化方向围绕y-轴旋转180°。
(h)横向磁化聚焦在y-轴上接收NMR信号。
然后这个程序返回到(c)，施加伪选择性反相脉冲180°y-o进行到(d)，然后进行到(e)-(f)，接着通过施加选择性再聚焦脉冲180°y-e进行到(g)，其后进行到(h)，并将横向磁化聚焦到y-轴上。
(i)将横向磁化方向围绕x-轴旋转-90°，以通过施加强制恢复脉冲，即选择性-90°脉冲-90°x恢复纵向磁化。
根据上述的第一实施例，可以将强制恢复脉冲应用于多片层快速自旋回波技术。
-第二实施例-
图6为表示一个脉冲序列的示意图，其中在快速自旋回波技术中应用了强制恢复脉冲，磁共振数据组的数量＝3。
(1)施加一个选择性激励脉冲90°x，该脉冲使进行磁共振数据采集的一个物体片层的纵向磁化围绕x-轴旋转90°以产生横向磁化。
(2)施加一个选择性反相脉冲180°y，该脉冲使进行磁共振数据采集的物体片层的横向磁化方向围绕y-轴旋转180°，并接收NMR信号。将这个步骤重复三次(其中“-o”的意思是“奇数的”，“-e”的意思是“偶数的”)。
(3)施加一个选择性再聚焦脉冲180°y-e，该脉冲使进行磁共振数据采集的物体片层的横向磁化方向围绕y-轴旋转180°。
(4)作为强制恢复脉冲序列FR，向每个片层和读取轴施加一个重新定相梯度RP，接着，在从施加再聚焦脉冲180°y-e时起ESP/2时间长度(当横向磁化聚焦在y-轴上时)之后，施加一个选择性-90°脉冲-90°x，该脉冲使进行磁共振数据采集的物体片层的横向磁化方向围绕x-轴旋转-90°。
选择性激励脉冲90°x、选择性反相脉冲180°y、选择性再聚焦脉冲180°y-e和选择性-90°脉冲-90°x的中心频率和相位根据片层位置sloc1-sloc3和方程(1)、(2)和(3)、方程(5)和(6)、方程(8)、(9)和(10)确定。
磁化特性与图5所示相同，不同之处在于施加第三选择性反相脉冲180°y-o以获得磁共振数据，而不是施加伪选择性反相脉冲。
根据上述第二实施例，能够将强制恢复脉冲FR应用于多片层快速自旋回波技术。
-第三实施例-图7为表示一个脉冲序列的示意图，其中在快速自旋回波技术中应用了强制恢复脉冲，磁共振数据组的数量＝2。
(1)施加一个选择性激励脉冲90°x，该脉冲使进行磁共振数据采集的一个物体片层的纵向磁化围绕x-轴旋转90°以产生横向磁化。
(2)施加一个选择性反相脉冲180°y，该脉冲使进行磁共振数据采集的物体片层的横向磁化方向围绕y-轴旋转180°，并接收NMR信号。将这个步骤重复二次(其中“-o”的意思是“奇数的”，“-e”的意思是“偶数的”)。
(3)施加一个选择性再聚焦脉冲180°y-o，该脉冲使进行磁共振数据采集的物体片层的横向磁化方向围绕y-轴旋转180°。
(4)作为强制恢复脉冲序列FR，向每个片层和读取轴施加一个重新定相梯度RP，接着，在从施加再聚焦脉冲180°y-o时起ESP/2时间长度(当横向磁化聚焦在y-轴上时)之后，施加一个选择性90°脉冲90°x，该脉冲使进行磁共振数据采集的物体片层的横向磁化方向围绕x-轴旋转90°，然后，施加一个选择性-180°脉冲180°x，该脉冲使进行磁共振数据采集的物体片层的横向磁化方向围绕x-轴旋转-180°。
选择性激励脉冲90°x、选择性反相脉冲180°y、选择性再聚焦脉冲180°y-o和选择性90°脉冲90°x和选择性-180°脉冲180°x的中心频率和相位根据片层位置sloc1-sloc3和方程(1)、(2)和(4)、方程(5)和(7)、方程(8)、(9)和(11)确定。
图8为表示对应于图7所示脉冲序列的磁化特性的解释性示意图。
(a)磁化为纵向的，并沿静磁场方向取向。
(b)磁化变为横向，通过施加选择性激励脉冲90°x使之沿y-轴取向。
(c)使横向磁化有相移。
(d)通过施加第一选择性反相脉冲180°y-o使磁化方向围绕y-轴旋转180°。
(e)使横向磁化聚焦在y-轴上接收NMR信号。
(f)使横向磁化有相移。
(g)通过施加第二选择性反相脉冲180°y-e使磁化方向围绕y-轴旋转180°。
(h)横向磁化聚焦在y-轴上接收NMR信号。
·然后这个程序返回到(c)，施加选择性反相脉冲180°y-o进行到(d)，然后进行到(e)。
(i)施加强制恢复脉冲，即选择性90°脉冲90°x将横向磁化方向围绕x-轴旋转-90°，从而使磁化方向变为沿-z方向的纵向。
(j)施加强制恢复脉冲，即选择性-180°脉冲180°x，使沿-z方向的纵向磁化转换回到沿+z方向的纵向磁化。
根据上述第三实施例，强制恢复脉冲可以应用于多片层快速自旋回波技术。此外，能够使强制恢复所需时间相对于图4所示脉冲序列缩短。
-其它实施例-1.作为一个强制恢复脉冲的-90°脉冲的相位P-FR可以表示为P-FR＝ΔP180--FR及幅值相反， …(14′)取代上面给出的方程(14)。
2.通过施加具有可变翻转角度α(例如α＝-60°)的一个射频脉冲，而不是施加作为强制恢复脉冲的-90°脉冲，能够使纵向磁化的弛豫可变。
3.本发明还可以应用于这样一种情况即以多片层方式，通过重复采集磁共振数据并将获取的数据加和(NEX)提高信噪比。其效果是缩短重复时间。这是有利的，例如，当在具有较小磁场强度的一个磁共振成象装置中使用一次运算快速自旋回波技术时，或者实施磁共振CP扫描时(对胆汁和胰腺管的磁共振成象磁共振胆管胰腺管成象术)。
4.在以多片层方式使用回波平面技术的情况下，本发明还可以缩短重复时间。
5.此外，在以多片层方式使用投影成象技术的情况下，本发明还可以缩短重复时间和提高帧速率。
在不脱离本发明的构思和范围的前提下，还可以构成本发明的许多极为不同的实施例。应当理解，本发明并不局限于说明书中所述的具体实施例，而是由权利要求书限定。
权利要求
1.一种多片层磁共振成象方法，按照该方法对于M(≥2)个位置不同的片层按序施加一个脉冲序列以获取N(≥1)组磁共振数据，并在重复时间TR内重复所说按序施加步骤，该方法包括以下步骤在重复时间TR内对于每个片层施加的每个脉冲序列之后，施加一个仅对当前片层具有选择性的再聚焦脉冲；然后施加一个仅对该当前片层具有选择性的强制恢复脉冲。
2.如权利要求1所述的一种多片层磁共振成象方法，其特征在于所说脉冲序列是按照一种快速自旋回波技术产生的，按照所说技术，施加一个选择性激励脉冲，然后施加n(≥2)个选择性反相脉冲，同时改变一个相位编码梯度，以按序获取n组具有不同相位编码数量的磁共振数据。
3.如权利要求2所述的一种多片层磁共振成象方法，其特征在于如果所说选择性反相脉冲满足CPMG条件或CP条件，并且n为偶数，则在重复时间内对于每个片层施加的每个脉冲序列之后，施加一个伪选择性反相脉冲，然后施加一个伪读取轴梯度，但是不采集磁共振数据，接着，施加仅对一个当前片层具有选择性的一个再聚焦脉冲，和对于所说的每个片层和读取轴施加作为仅对当前片层具有选择性的强制恢复脉冲序列的一个重新定相梯度，其后施加一个选择性-90°脉冲。
4.如权利要求2所述的一种多片层磁共振成象方法，其特征在于如果所说选择性反相脉冲满足CPMG条件或CP条件并且n为偶数，则在重复时间TR内对于每个片层施加的各个脉冲序列之后，施加一个仅对一个当前片层具有选择性的再聚焦脉冲，然后，对于每个片层和读取轴施加作为仅对当前片层具有选择性的强制恢复脉冲序列的一个重新定相梯度，接着，在从施加再聚焦脉冲时起ESP/2时间长度之后施加仅对当前片层具有选择性的一个90°脉冲，时间长度ESP为从施加选择性激励脉冲时起至回波聚焦时止的一段时间，然后，施加仅对当前片层具有选择性的一个-180°脉冲。
5.如权利要求1所述的一种多片层磁共振成象方法，其特征在于所说选择性激励脉冲、所说选择性反相脉冲、所说再聚焦脉冲、和所说强制恢复脉冲序列中的射频脉冲的中心频率和相位是根据片层位置变化的。
6.一种磁共振成象(MRI)装置，其包括多片层数据采集装置，所说数据采集装置用于施加一个脉冲序列以按序获取M(≥2)个位置不同的片层的N(≥1)组磁共振数据，和在重复时间TR内重复按序施加步骤，该磁共振成象装置包括选择性强制恢复装置，该装置在重复时间TR内对于每个片层施加的各个脉冲序列之后，施加仅对一个当前片层具有选择性的再聚焦脉冲，然后施加一个仅对当前片层具有选择性的强制恢复脉冲序列。
7.如权利要求6所述的一种磁共振成象装置，其特征在于所说脉冲序列是按照一种快速自旋回波技术产生的，按照该技术，施加一个选择性激励脉冲，然后施加n(≥2)个选择性反相脉冲，同时改变一个相位编码梯度以按序采集相位编码数量不同的n组磁共振数据。
8.如权利要求7所述的一种磁共振成象装置，其特征在于如果所说选择性反相脉冲满足CPMG条件或CP条件，并且n为偶数，则所说选择性强制恢复装置，在重复时间TR内对于每个片层施加的各个脉冲序列之后，施加一个伪选择性反相脉冲，然后施加一个伪读取轴梯度而不获取磁共振数据，然后施加一个仅对当前片层具有选择性的一个再聚焦脉冲，和对所说的每个片层和读取轴施加作为仅对当前片层具有选择性的强制恢复脉冲序列的一个重新定相梯度，其后施加一个选择性-90°脉冲。
9.如权利要求7所述的一种磁共振成象装置，其特征在于如果所说选择性反相脉冲满足CPMG条件或CP条件，并且n为偶数，则所说选择性强制恢复装置，在重复时间TR内对于每个片层施加的脉冲序列之后，施加仅对一个当前片层具有选择性的再聚焦脉冲，然后，对于每个片层和读取轴施加作为仅对当前片层具有选择性的强制恢复脉冲序列的一个重新定相梯度，接着，在从施加再聚焦脉冲时起ESP/2时间长度之后施加仅对当前片层具有选择性的一个90°脉冲，时间长度ESP为从施加选择性激励脉冲时起至回波聚焦时止的一段时间，其后施加仅对当前片层具有选择性的一个-180°脉冲。
10.如权利要求6所述的一种磁共振成象装置，其特征在于所说多片层数据采集装置根据所说片层位置改变所说选择性激励脉冲和所说选择性反相脉冲的中心频率和相位，所说选择性强制恢复装置根据片层位置改变所说再聚焦脉冲和所说强制恢复脉冲序列中的射频脉冲的中心频率和相位。
全文摘要
为了能够将强制恢复脉冲应用于多片层技术中，如果选择性反相脉冲满足CPMG条件或CP条件，并且ETL(回波串长度)为偶数，则在对于每个片层施加的快速自旋回波技术的各个脉冲序列结束时，施加一个伪选择性反相脉冲，然后施加一个伪读取轴梯度，而不采集磁共振数据，之后施加仅对当前片层具有选择性的一个再聚焦脉冲，接着再施加仅对当前片层具有选择性的一个强制恢复脉冲序列FR。
文档编号G01R33/20GK1690725SQ200510075450
公开日2005年11月2日 申请日期1998年10月30日 优先权日1997年10月30日
发明者宫本昭荣, 押尾晃一, 小杉进 申请人:通用电器横河医疗系统株式会社