磁共振成像设备及其控制方法

专利名称：磁共振成像设备及其控制方法
技术领域：
根据示例性实施例的设备和方法涉及一种用于通过使用磁共振图像来诊断各种疾病的磁共振成像(MRI)设备和方法。
背景技术：
通常，医学成像装置是获得病人的信息以提供图像的装置。医学成像装置的示例包括超声波诊断装置、X射线断层摄影装置、磁共振成像装置以及医学诊断装置。由于图像捕捉条件相对容易、软组织的反差优良并且可以提供各种诊断信息，因此磁共振成像装置是提供诊断的重要工具。磁共振成像(MRI)通过使用对人体无害的磁场和非线性放射的无线电波使得能够在人体内的氢原子核中产生磁共振现象，以获得原子核的密度和物理化学属性。具体地讲，磁共振成像装置是这样一种图像诊断装置，在向原子核施加一致的磁场的状态下向原子核提供一致的频率和能量，并将从原子核发出的能量转换为信号以诊断人体的内部构造。每个原子核的质子具有自旋角动量以及磁偶极子。当磁场被施加到原子核时，原子核沿磁场的方向被布置并关于磁场的方向执行进动(precession)。这样的进动使得能够通过原子核磁共振现象获得人体的图像。然而，每个脂肪的原子和每个水的原子具有不同的进动速度。例如，当针对多个切片获得磁共振图像时，会需要多个扫描操作，或者在各个磁共振图像之间会发生重叠。

发明内容
示例性实施例可解决至少上述问题和/或缺点以及以上没有描述的其它缺点。此夕卜，不要求示例性实施例克服上述缺点，并且示例性实施例可以不克服上述问题中的任何一个。根据一个或多个示例性实施例，一种磁共振成像设备针对多个切片获得校正了由于失谐分量导致的错误的磁共振图像及其控制方法，其中，所述多个切片防止各个磁共振图像之间的重叠。根据示例性实施例的一方面，一种磁共振成像设备，包括:主磁体，在成像区域中产生静态磁场；梯度线圈，在静态磁场中形成磁场梯度；射频(RF)线圈组件，将第一 RF脉冲和第二 RF脉冲施加到位于成像区域中的不同位置处的n(n彡2)个切片区域以激发所述切片区域的原子核；控制器，控制RF线圈组件以将具有第一中心频率&的第一 RF脉冲和第二 RF脉冲施加到第一切片，将具有第二中心频率4+4的第一 RF脉冲施加到第二切片，并将具有第三中心频率fcrfsl的第二 RF脉冲施加到第二切片。控制器可控制梯度线圈组件以当施加第一 RF脉冲时在静态磁场中形成第一梯度，当施加第二脉冲时在静态磁场中形成具有与所述第一梯度的极性相反的极性的第二梯度。
控制器可控制RF线圈组件使得施加到第二切片的第二中心频率和第三中心频率中的每个频率从第一中心频率平移预定量fs。控制器可控制RF线圈组件以调节每个RF脉冲的中心频率以决定切片的顺序。控制器可控制RF线圈组件使得RF脉冲针对各个切片具有相同带宽。控制器可控制RF线圈组件使得fs等于或大于所述带宽。如果量fs比所述带宽大fgap，则控制器可控制RF线圈组件以调节fgap来获得期望的切片间隙。根据示例性实施例的另一方面，提供一种用于针对位于成像区域中的不同位置处的n(n ^ 2)个切片区域获得磁共振信号的磁共振成像设备的控制方法，所述控制方法包括:在成像区域中产生静态磁场；在静态磁场中形成磁场梯度；将具有第一中心频率f。的第一 RF脉冲施加到第一切片；将具有第一中心频率&的第二 RF脉冲施加到第一切片；将具有第二中心频率fo+fsl的第一 RF脉冲施加到第二切片；将具有第三中心频率fcrU的第二 RF脉冲施加到第二切片。在静态磁场中形成磁场梯度的步骤可包括:当施加第一 RF脉冲时在静态磁场中形成第一梯度；当施加第二 RF脉冲时在静态磁场中形成具有与第一梯度的极性相反的极性的第二梯度。施加到切片中的每个的RF脉冲中的每个的中心频率可被平移预定量fs。

可调节每个RF脉冲的中心频率以决定切片的顺序。RF脉冲可针对各个切片具有相同带宽。fs可以等于或大于所述带宽。如果fs比所述带宽大fgap，则可调节fgap以获得期望的切片间隙。


通过参照附图描述特定示例性实施例，以上和/或其它方面将变得更加清楚，其中:图1是根据示例性实施例的磁共振成像(MRI)设备的控制框图；图2是根据示例性实施例的MRI设备的整体示图；图3是示出将被检查的人躺着的被划分为X、y和z轴的空间的示图；图4是使用自旋回波脉冲序列的情况下的脉冲序列图；图5是示出产生根据图4的脉冲时可获得的磁共振信号和切片区域的曲线图；图6是根据示例性实施例的在磁共振成像设备中使用的脉冲序列图；图7是示出根据示例性实施例的当产生脉冲时的可获得的磁共振信号和切片区域的曲线图；图8是示意性地示出针对将被检查的人的多个切片的示图；图9是示出根据示例性实施例的选择的切片区域的曲线图；图10是示出根据示例性实施例的选择的第一切片区域至第三切片区域的另一曲线图；图11是示出根据示例性实施例的MRI设备的控制方法的流程图；图12是示出根据示例性实施例的产生磁场梯度的处理的流程图。
具体实施例方式以下参照附图更详细地描述特定示例性实施例。在以下描述中，即使在不同附图中，相同附图标号也用于相同元件。提供在描述中定义的事物(诸如详细结构和元件)来帮助对示例性实施例的全面理解。因此，应清楚，可以在没有这些特别定义的事物的情况下实施示例性实施例。此外，由于对公知功能或结构的描述会不必要地模糊示例性实施例，因此不详细描述公知功能或结构。图1是根据示例性实施例的磁共振成像设备的控制框图。参照图1，根据示例性实施例的磁共振成像设备100包括:磁体组件150，用于形成磁场并针对原子核产生共振现象；控制器120，用于控制磁体组件150的操作；RF接收器160 (即，数据收集单元)，用于接收关于从原子核产生的磁共振信号的数据；数据处理器180，用于处理由RF接收器160接收到的数据以产生磁共振图像。磁体组件150包括:主磁体151 (即，静态磁场线圈单元)，用于在磁体组件150中产生静态磁场(即，BO磁场)；梯度线圈组件152(即，梯度线圈)，用于在静态磁场中形成梯度；射频(RF)线圈组件153，用于激发原子核并从原子核接收磁共振信号。控制器120包括:静态磁场控制器121,用于控制由主磁体151产生的静态磁场的强度和方向；脉冲序列控制器122，用于根据脉冲序列控制梯度线圈组件152和RF线圈组件 153。根据示例性实施例的磁共振成像设备100还包括:梯度控制器130，用于将梯度信号施加到梯度线圈组件152 ；RF发射器140，用于将RF信号施加到RF线圈组件153。脉冲序列控制器122可控制梯度控制器130和RF发射器140以调节在静态磁场中形成的磁场梯度和施加到原子核的RF脉冲。例如，根据示例性实施例的磁共振成像设备100包括:用户输入装置110(即，用户操纵单元)，用于允许用户输入关于磁共振成像设备100的操作的控制命令。具体地说，可基于由用户输入的关于扫描序列的命令产生脉冲序列。例如，根据示例性实施例的磁共振成像设备100包括:显示器190，用于显示由数据处理器180产生的磁共振图像，从而用户可以诊断成像的人的健康状态。图2是根据示例性实施例的磁共振成像设备100的整体视图，图3是示出将被检查的人躺着的被划分为X、y和z轴的检查区域(即，成像区域)的横截面的视图。以下参照图1、图2和图3详细描述根据示例性实施例的磁共振成像设备100的操作。磁体组件150形成为具有中空内部空间(空腔或孔(bore) 158)的圆柱，所述中空内部空间与检查区域对应。将被检查的人位于传输单元210上，并被带入孔158以获得磁共振信号。如上所述，磁体组件150包括主磁体151、梯度线圈组件152和RF线圈组件153。主磁体151可以是缠绕孔158的线圈 。当将电流施加到主磁体151时，一致静态磁场BO在孔158(即，检查区域)中产生。通常，静态磁场的方向与磁体组件150的轴z平行。当静态磁场在孔158中产生时，原子(诸如人200的氢原子)的原子核沿静态磁场的方向排列并关于静态磁场的方向执行进动。原子核的进动速度由进动频率(即，拉莫尔(Larmor)频率)确定，其由以下的等式I表示。[等式I]ω = γΒ0,其中，ω是进动频率，Υ是比例常数，S卩，旋磁比，Btl是BO磁场的大小或强度，所述磁场的大小或强度是以特斯拉(T)或高斯(G)测量的。针对每个种类的原子核，比例常数Y不同。例如，氢质子在IT的磁场中的进动频率为42.58ΜΗζο由于氢组成人体的大多数的原子，因此磁共振成像设备100主要使用氢质子的进动来获得磁共振信号。梯度线圈组件152在孔158中产生的静态磁场中形成梯度以产生磁场梯度。如图3中所示，z轴与人200的纵向方向平行并且与静态磁场的方向平行，X轴与人200的横向方向平行，y轴与孔158直径的垂直方向平行。可在X、y和z轴上产生磁场梯度以获得三维(3D)空间信息，因此，梯度线圈组件152包括三个梯度线圈。z轴梯度线圈形成z轴方向上的梯度。由于更高的电流被施加到Z轴梯度线圈，因此产生具有更大的梯度的磁场梯度，由此可选择更细的切片。Z轴梯度线圈被用于选择切片。通过由z轴梯度线圈产生的磁场梯度知道沿着人200的X轴的空间位置。因此，由X轴梯度线圈产生的磁场梯度被用于频率编码。由y轴梯度线圈产生的磁场梯度主要被用于相位编码。 梯度线圈组件152连接到梯度控制器130。梯度控制器130根据从脉冲序列控制器122接收到的控制信号将驱动信号施加到梯度线圈组件152，以产生磁场梯度。梯度控制器130可包括与梯度线圈组件152的三个梯度线圈对应的三个驱动电路。以下更详细地描述磁场梯度的产生。如上所述，通过静态磁场排列的原子核按照拉莫尔频率执行进动。多个原子核的磁化矢量和可通过单个净磁化(net magnetization)M表示。不测量净磁化的Z轴分量，因此，可仅检测Mxy。因此，净磁化可被呈现在XY平面上以获得与原子核的激发对应的磁共振信号。为了激发原子核，被调节到拉莫尔频率的RF可被施加到静态磁场。RF线圈组件153通过发射RF脉冲(S卩，RF激发信号)在静态磁场空间中产生高频磁场以激发人200中的原子核。RF线圈组件153包括用于发射RF激发信号的发射线圈和用于接收从激发的原子核发出的电磁波(即，磁共振信号)的接收线圈。RF线圈组件153连接到RF发射器140，RF发射器140根据从脉冲序列控制器122接收到的控制信号将RF激发信号发射到RF线圈组件153。RF发射器140可包括用于将高频输出信号调制为RF脉冲信号的调制电路和用于放大RF脉冲信号的RF功率放大器。RF线圈组件153连接到RF接收器160。RF接收器160包括:前置放大器，用于放大由RF线圈组件153的接收线圈接收到的磁共振信号；相位检测器，用于检测从前置放大器接收到的磁共振信号的相位；A/D转换器，用于将由相位检测器获得的模拟信号转换为数字信号。RF接收器160将数字转换后的磁共振信号发送到数据存储器170。
数据存储器170具有组成二维(2D)傅里叶空间的数据空间。当完成对所有扫描的数据的存储时，数据处理器180对存储的数据执行2D傅里叶逆变换和/或其他合适的处理，以重构图像。重构的图像被显示在显示器190上。自旋回波脉冲序列被用于从原子核获得磁共振信号。当RF线圈组件153施加RF脉冲并随后在经过适当的时间At之后施加另一 RF脉冲时，在经过时间At之后出现横向磁化，并可获得磁共振信号。该方法被称作自旋回波脉冲序列。在施加第一 RF脉冲之后直到产生磁共振信号花费的时间被称作时间回波(TE)。质子翻转(flip)的程度可通过从在质子翻转前所处的轴移动的角度来表示。90° RF脉冲或180° RF脉冲根据翻转程度出现。在以下描述的示例性实施例中，使用自旋回波脉冲序列。例如，第一 RF脉冲与90° RF脉冲对应，第二 RF脉冲与180° RF脉冲对应。图4是在使用自旋回波脉冲序列的情况下的脉冲序列图，图5是示出当产生根据图4的脉冲时可获得的磁共振信号和切片区域的曲线图。参照图4，当发射第一 RF脉冲和第二 RF脉冲时，沿z轴方向的磁场被改变以选择特定区域，其被称作切片选择梯度。相位编码梯度改变I轴方向上的磁场，以沿着I轴划分选择的切片。原子核的自旋根据位置具有不同相位。频率编码梯度或读出(readout)梯度改变X轴方向上的磁场，以划分被相位编码梯度划分的片段。每个片段被称作像素。像素具有不同频率，因此，相位之间的区分是可能的。

因此，k空间被通过y轴梯度和X轴梯度获得的信号所填充。如图4中所示，当通过施加第二 RF脉冲而形成的z轴梯度具有与通过施加第一 RF脉冲而形成的梯度的极性相同的极性时，获得图5中示出的曲线图。参照图5，水平轴是z轴。人200沿着z轴平躺，z轴位置指示切片位置。垂直轴指示RF脉冲的频率，具有梯度的直线指示施加到z轴的梯度。虽然氢原子存在于具有相同强度的磁场中，但进动频率根据氢原子是在脂肪层还是在肌肉中而不同。通常，脂肪层的氢原子的进动频率比其他组织的氢原子的进动频率低。如图5中所示,基于偏共振(off resonance)分量，当RF脉冲被施加时，除了在由用户选择的切片中产生磁共振信号，还在另一区域产生磁共振信号。具体地讲，当静态磁场的强度是B时，拉莫尔频率可由f = YB/2 3I表示。共振频率的变化与磁场的变化具有Af = Y ΔΒ/2π的关系。当切片选择梯度的大小是Gz时，切片的厚度Λ ζ和频率的带宽之间的关系是Af= Y Gz Δ z/2 Ji ,从而得到Λ z = 2 π Λ f/(Y Gz)。也就是说，如图5中所示，当带宽为Λ f的RF脉冲和一致梯度Gz被施加时，在对应于与90° RF脉冲和180° RF脉冲具有相同共振频率的在共振(on resonance)分量的从-Λζ/2到Λ ζ/2的区域的切片位置产生磁共振信号。还在与具有偏移频率(offsetfrequency) foff 的偏共振(off resonance)分量的从-Δ z/2-zcs 到 Δζ/2-zcs 的区域对应的切片位置产生磁共振信号。与从-Λζ/2-zcs到Λζ/2-zcs的区域对应的切片位置不是由用户选择的区域。在根据示例性实施例的磁共振成像设备100中，当考虑偏共振分量施加第二 RF脉冲以仅针对被用户选择的切片获得磁共振信号时形成的切片选择梯度(即，施加到ζ轴的梯度)具有与当施加第一 RF脉冲时的梯度的极性相反的极性，这将在下面更详细地描述。图6是用于根据示例性实施例的磁共振设备100中使用的脉冲序列图，图7是示出当产生根据图6的脉冲时可获得的磁共振信号和切片区域的曲线图。参照图6，在根据示例性实施例的磁共振成像设备100中，当施加第二 RF脉冲时形成的第二切片选择梯度具有与当施加第一 RF脉冲时形成的第一切片选择梯度的极性相反的极性。在这种情况下，选择如图7中示出的切片选择位置。参照图7，当施加第一 RF脉冲时通过在共振分量选择的切片区域300与从-Λ z/2到Δ z/2的区域对应,通过偏共振分量选择的切片区域310与从-Δ z/2-zcs到Δζ/2-zcs的区域对应。当第二 RF脉冲被施加时，通过在偏振分量选择相同的从-Λζ/2到Λζ/2的切片区域300，通过偏共振分量选择的切片区域320与从-Λ z/2+zcs到Λ z/2+zcs的区域对应。因此，当施加第一 RF脉冲和第二 RF脉冲二者时选择的切片区域300与从-Λ z/2到Λζ/2的区域对应。如图7中所示，如果满足关系式Af/2 < foff，则当施加第一 RF脉冲和第二 RF脉冲时选择偏共振分量的不同的切片区域310和320。因此，最终产生磁共振信号的区域仅包括在共振分量，偏共振分量不影响产生的信号。结果，用户可产生仅针对初始选择的区域的磁共振信号。为了使用磁共振成像设备实现诊断的更高精度，可将相同区域划分为多个切片，从而获得并分析多个切片图像。在根据示例性实施例的磁共振成`像设备100中，第二切片或下一切片的第一 RF脉冲的中心频率和第二 RF脉冲的中心频率具有与第一切片的中心频率的极性相反的极性，以在不需要额外扫描的情况下获得不同区域的切片图像，这将在下面参照图8和图9更详细地描述。图8是示意性地示出针对将被检查的人的多个切片的示图，图9是示出根据示例性实施例的由磁共振成像设备100选择的切片区域的曲线图。参照图8，针对人200选择的切片可包括沿ζ轴方向的第一切片、第二切片到第η切片。在图8中，为了描述的方便，夸大每个切片。然而，每个切片的实际厚度可以与图8中示出的不同。参照图9，如以上参照图7的描述，第一切片的RF脉冲的第一中心频率是f0，第一梯度和第二梯度具有相反极性，第一切片区域300从- Λζ/2到Λζ/2。如图9中所示，通过RF脉冲的第一中心频率选择的位置ζ0被设置为O。然而，ζ轴仅示出切片的位置，并且ζΟ可被设置在不同位置。当用于获得第二切片的磁共振信号的第一 RF脉冲的第二中心频率被设置为fO+fsl时，由在偏振分量选择的第二切片区域330从-Λ z/2+zl到Λ z/2+zl。由偏共振分量选择的切片区域332是在第二切片区域330的右侧的区域。这里，fsl指示从fO平移的量。当用于获得第二切片的磁共振信号的第二 RF脉冲的第三中心频率被设置为fO-fsl时，由在偏振分量选择的切片区域是从-Λζ/2+zl到Λζ/2+zl的第二切片区域，由偏共振分量选择的切片区域334是在第二切片区域330左侧的区域。因此，当将RF脉冲施加到第二切片时由第一 RF脉冲和第二 RF脉冲二者选择的第二切片区域330从-Λζ/2+zl到Λζ/2+zl，并且可避免偏共振分量的干扰。此外，如果满足关系fO+Af/2彡fO+fsl-Af/2，即，fsl彡Λ f，则可针对不与第一切片区域重叠的第二切片区域获得磁共振信号。此外，fsl可被设置为fsl = Δ f+fgap,可确保切片间隙为zgap = 2 π fgap/(Y Gz)，从而防止切片区域的重叠。图10是示出根据示例性实施例的由磁共振成像设备100选择的第一切片区域到第三切片区域的曲线图。第一切片和图9中示出的第一区域300相符，第二切片和图9中示出的第二区域330相符，因此省略对其的描述。如图10中所示，当第一 RF脉冲的中心频率被设置为f0+fsl+fs2并且第二 RF脉冲的中心频率被设置为f0-fsl-fs2，以获得第三切片的磁共振信号时，仅在偏振分量在施加第一 RF脉冲和第二 RF脉冲时被激发，因此，从-Λ z/2+z2到Λ ζ/2+ζ2的第三切片区域340产生磁共振信号，该磁共振信号不受偏共振分量的影响。例如，如果满足关系fO+fsl+fs2-Af/2彡fO+fsl+Af/2，即，fs2彡Λ f，则第三切片区域340不与第二切片区域330重叠，并且可调节fs2以获得期望的切片间隙。例如，fs2指示从fO+fsl或fO-fsl平移的量。例如，各个切片的中心频率之间的间隔或差值可被设置为具有常量值fs，即，使得fsl = fs2 = fso因此，第二切片或下一切片的第二 RF脉冲的中心频率可具有与第一 RF脉冲的中心频率的极性相反的极性，并且可适当地选择各个中心频率，从而获得不被偏共振分量影响并且在单次扫描中彼此不重叠的多个切片。具体地讲，当针对η个切片获得磁共振信号时，RF脉冲的中心频率可被设置为fk=f0±kfs，(k = 0，1，2，...，n-Ι)，RF脉冲的中心频率被平移预定量fs以获得彼此不重叠的多个切片图像，可调节fgap = fs-Δ f以调节选择的切片之间的切片间隙。这里，+符号被用于第一 RF信号，-符号被用于第二切片或下一切片的第二 RF信号。例如，用户可调节RF脉冲的中心频率以自由地改变切片的顺序。即，可按照获得磁共振信号的顺序对第一切片、第二切片到第η切片进行标记或编号。如图8中所示，在第一切片之后获得的第二切片可以是不与第一切片邻近的切片。在上述示例性实施例中，脂肪层的氢原子的自旋被设置为偏共振分量。可选择性地，脂肪层的氢原子的自旋被设置为在共振分量。例如，当将被检测的区域被设置为在共振分量时，可仅检测针对选择的切片区域的磁共振信号。以下详细描述根据示例性实施例的磁共振成像设备的控制方法。图11是根据示例性实施例的控制方法的流程图。在该示例性实施例中，针对两个切片获得磁共振信号。在操作410中，在磁体组件150的人位于的成像区域(即，孔158)中产生静态磁场。通过将电流施加到缠绕孔的主磁体 151来产生静态磁场。通常,静态磁场的方向与磁体组件150的轴ζ平行，人200的原子的原子核沿静态磁场的方向排列并且关于静态磁场的方向执行进动。
在操作420，在产生的静态磁场中形成磁场梯度。由梯度线圈组件152产生磁场梯度。当X、y和ζ轴被设置在3D空间中时，如以上参照图3的描述，沿着ζ轴产生的磁场梯度被用于切片选择，沿着X轴产生的磁场梯度被用于频率编码，沿着I轴产生的磁场梯度被用于相位编码。梯度线圈组件152连接到梯度控制器130，梯度控制器130根据从脉冲序列控制器122接收的控制信号将驱动信号施加到梯度线圈组件152以产生磁场梯度。梯度线圈组件152包括与x、y和ζ轴对应的三个线圈以沿各个轴产生磁场。梯度控制器130可包括与梯度线圈组件152的三个梯度线圈对应的三个驱动电路。在操作430中，将具有第一中心频率f0的第一 RF脉冲施加到第一切片。基于第一中心频率f0选择第一切片的位置。施加RF脉冲，以通过RF线圈组件153激发人200的原子核。RF线圈组件153连接到RF发射器140，RF发射器140根据从脉冲序列控制器122接收到的控制信号将驱动信号发送到RF线圈组件153以发射RF激发信号，S卩，RF脉冲。在操作440，将具有第一中心频率fO的第二 RF脉冲施加到第一切片。在示例性实施例中，自旋回波脉冲序列被用于从施加了第一 RF脉冲的原子核获得磁共振信号，然后在经过等于TE/2的时间之后施加第二 RF脉冲。当在施加了第一 RF脉冲之后经过等于TE的时间时，从第一切片的原子核产生磁共振信号。在操作450，RF线圈组件153的接收线圈接收磁共振信号并将接收到的磁共振信号存储在数据存储器170中作为数 据。RF线圈组件153连接到RF接收器160。RF接收器160的前置放大器对由RF线圈组件153的接收线圈接收到的磁共振信号进行放大，RF接收器160的相位检测器检测从前置放大器接收到的磁共振信号的相位，RF接收器160的A/D转换器将通过相位检测获得的模拟信号转换为数字信号。数字信号存储在数据存储器170中。在操作460，将具有第二中心频率fO+fsl的第一 RF脉冲施加到第二切片。第二切片的位置由第二中心频率fO+fsl确定。如果fsl彡Λ f，则可针对不与第一切片区域重叠的第二切片区域获得磁共振信号。例如，如果fsl = Λ f+fgap，则可确保切片间隙为zgap=2 fgap/ ( Y Gz)。在操作470，将具有第三中心频率f0-fSi的第二 RF脉冲施加到第二切片。从而，防止当施加第一 RF脉冲和第二 RF脉冲时由在共振分量选择的切片区域彼此不同。在操作480，从第二切片的原子核产生的磁共振信号被接收并被存储在数据存储器中。图12是详细示出根据示例性实施例产生磁场梯度的处理的流程图。在操作510，类似于以上参照图11的描述那样，在磁体组件150的孔158中产生静态磁场。在操作520,将第一梯度施加到产生的静态磁场以产生磁场梯度。例如，第一梯度是当施加第一 RF脉冲时的磁场梯度。第一梯度的大小越大，选择的切片可越薄。在操作530，类似于图11的操作430，将具有第一中心频率fO的第一 RF脉冲施加到第一切片，因此省略对其的描述。在操作540，当在施加第一 RF脉冲之后经过等于大约TE/2的时间时，在静态磁场中形成具有与第一梯度的极性相反的极性的第二梯度。以与第一梯度相同的方式，第二梯度是当施加第二 RF脉冲时的磁场梯度。当第一梯度和第二梯度具有相反极性时，防止当施加第一 RF脉冲和第二 RF脉冲时由在共振分量选择的切片彼此不同，并且在没有偏共振分量的干扰的情况下针对期望的切片获得静态磁场。在操作550，将具有第一中心频率fO的第二 RF脉冲施加到第一切片。在操作560，来自第一切片的原子核的磁共振信号被接收、数字化并被存储在数据存储器中。在操作570，将第一梯度施加到静态磁场以针对第二切片获得磁共振信号。针对第二切片的第一梯度可以与针对第一切片的第一梯度相同。在操作580，将具有第二中心频率fO+fsl的第一 RF脉冲施加到第二切片。在操作590，当在施加第一 RF脉冲之后经过等于大约TE/2的时间时，将具有与第一梯度的极性相反的极性的第二梯度施加到静态磁场。在操作600，将具有第三中心频率fO-fsl的第二 RF脉冲施加到第二切片。在操作610，当在施加第二 RF脉冲之后经过等于TE/2的时间时，接收从第二切片的原子核产生的磁共振信号。磁共振信号被数字化并被存储在数据存储器170中。当完成将数据存储在数据存储器170中时，数据处理器180使用所述数据形成第一切片和第二切片的磁共振图像，并将形成的磁共振图像显示在显示器190上。在图11和图 12的流程图中，为了方便，将磁场梯度描述为在施加RF脉冲之前被产生。然而，如在图4和图6的脉冲序列图中所示，磁场梯度的形成和RF脉冲的施加是同时执行的。在图11和图12的示例性实施例中，针对两个切片获得磁共振信号。可选择性地，可在改变中心频率同时通过单次扫描，针对η (η > 2)个切片获得磁共振信号。在以上描述的根据示例性实施例的磁共振成像设备100及其控制方法中，通过单次扫描获得多个切片图像，并且获得的切片图像不与偏共振分量相干扰。从而，用户可调节每个切片的中心频率以针对期望的切片获得磁共振信号。因此，在示例性实施例中，可针对多个切片获得校正了由于偏共振分量导致的错误的磁共振图像。此外，当针对多个切片获得磁共振图像时，可防止磁共振图像之间的重叠，并且用户可调节每个RF脉冲的中心频率以在期望的成像位置并且按照期望的成像顺序针对切片获得磁共振信号。上述示例性实施例和优点仅仅是示例性的，而不被解释为限制。本教导可被容易地应用于其它类型的设备。此外，意图示例性实施例的描述是说明性的，而不是限制权利要求的范围，并且很多替换、修改和改变将对并领域技术人员是明显的。
权利要求
1.一种磁共振成像设备，包括: 主磁体，在成像区域中产生静态磁场； 梯度线圈，在静态磁场中形成磁场梯度； 射频RF线圈组件，将第一 RF脉冲和第二 RF脉冲施加到位于成像区域中的不同位置处的η个切片区域以激发所述切片区域的原子核，其中，n ^ 2 ； 控制器，控制RF线圈组件以将具有第一中心频率&的第一 RF脉冲和第二 RF脉冲施加到第一切片，将具有第二中心频率fo+fsl的第一 RF脉冲施加到第二切片，并将具有第三中心频率fQ-fsl的第二 RF脉冲施加到第二切片。
2.根据权利要求1所述的磁共振成像设备，其中，控制器控制梯度线圈组件，以在施加第一 RF脉冲时在静态磁场中形成第一梯度， 并且在施加第二脉冲时在静态磁场中形成具有与所述第一梯度的极性相反的极性的第二梯度。
3.根据权利要求1所述的磁共振成像设备，其中，控制器控制RF线圈组件使得施加到第二切片的第二中心频率和第三中心频率中的每个频率从第一中心频率平移量fs。
4.根据权利要求3所述的磁共振成像设备，其中，控制器控制RF线圈组件以调节第二中心频率和第三中心频率以控制切片区域的成像顺序。
5.根据权利要求3所述的磁共振成像设备，其中，控制器控制RF线圈组件使得第一RF脉冲和第二 RF脉冲针对 各个第一切片和第二切片具有相同带宽。
6.根据权利要求5所述的磁共振成像设备，其中，控制器控制RF线圈组件使得量fs等于或大于所述带宽。
7.根据权利要求6所述的磁共振成像设备，其中，量fs比所述带宽大间隙频率fgap, 控制器控制RF线圈组件以调节间隙频率fgap来获得期望的切片间隙。
8.一种用于针对位于成像区域中的不同位置处的η个切片区域获得磁共振信号的磁共振成像设备的控制方法，其中，n ^ 2，所述控制方法包括: 在成像区域中产生静态磁场； 在静态磁场中形成磁场梯度； 将具有第一中心频率fo的第一 RF脉冲施加到第一切片； 将具有第一中心频率fo的第二 RF脉冲施加到第一切片； 将具有第二中心频率fo+fsl的第一 RF脉冲施加到第二切片； 将具有第三中心频率fcrfsl的第二 RF脉冲施加到第二切片。
9.根据权利要求8所述的控制方法，其中，在静态磁场中形成磁场梯度的步骤包括: 当施加第一 RF脉冲时在静态磁场中形成第一磁场梯度； 当施加第二 RF脉冲时在静态磁场中形成具有与第一磁场梯度的极性相反的极性的第二磁场梯度。
10.根据权利要求9所述的控制方法，其中，施加到第二切片的第二中心频率和第三中心频率中的每个中心频率从第一中心频率平移量fs。
11.根据权利要求10所述的控制方法，其中，调节第二中心频率和第三中心频率以控制切片区域的成像顺序。
12.根据权利要求10所述的控制方法，其中，第一RF脉冲和第二 RF脉冲针对各个第一切片和第二切片具有相同带宽。
13.根据权利要求12所述的控制方法，其中，量fs等于或大于所述带宽。
14.根据权利要求13所述的控制方法，其中，量fs比所述带宽大间隙频率fgap， 调节间隙频率fgap以获得 期望的切片间隙。
全文摘要
公开了一种磁共振成像设备及其控制方法。所述磁共振成像设备包括主磁体，在成像区域中产生静态磁场；梯度线圈，在静态磁场中形成磁场梯度；射频(RF)线圈组件，将第一RF脉冲和第二RF脉冲施加到位于成像区域中的不同位置处的n(n≥2)个切片区域以激发所述切片区域的原子核；控制器，控制RF线圈组件以将具有第一中心频率f0的第一RF脉冲和第二RF脉冲施加到第一切片，将具有第二中心频率f0+fs1的第一RF脉冲施加到第二切片，并将具有第三中心频率fO-fs1的第二RF脉冲施加到第二切片。
文档编号A61B5/055GK103083020SQ20121044386
公开日2013年5月8日 申请日期2012年11月8日 优先权日2011年11月8日
发明者朴玄旭, 韩蕊智 申请人:三星电子株式会社, 韩国科学技术院