專利名稱：使用轉(zhuǎn)向螺旋槳技術(shù)的磁共振成像的制作方法
使用轉(zhuǎn)向螺旋槳技術(shù)的磁共振成像相關(guān)申請的交叉引用本申請要求2010年4月29日提交的美國臨時申請61/29，203的優(yōu)先權(quán)，在此通過引用將其并入本文中。
背景技術(shù)：
磁共振成像(MRI)常用于成像受驗者的內(nèi)部組織。MRI通常通過將要成像的受驗者或?qū)ο蠓胖迷诜Q為主磁場的均勻強磁場Btl的等角點上或附近來進行。主磁場使組成受驗者或?qū)ο蟮奈镔|(zhì)中具有磁矩的原子核(自旋)沿著磁場順排。該自旋形成以與磁場強度成 正比的速率圍繞磁場方向進動的磁化強度。對于氫核(在MRI中采用的常見核)，在1.5特斯拉的磁場中進動頻率約為64兆赫(MHz)。如果磁化強度受到稱為B1磁場的小射頻磁場擾動，則自旋可以以特征頻率發(fā)出射頻(RF)輻射?？梢詸z測和分析發(fā)出的RF輻射，以得出可以用于生成受驗者或?qū)ο蟮膱D像的信息。就本文的討論而言，當(dāng)描述“對象”的磁共振成像時，術(shù)語“對象”將用于指受驗者(例如，人)或?qū)ο?例如，測試對象)。在實際中，除了主磁場之外，還將磁場梯度應(yīng)用于受驗者或?qū)ο?。磁場梯度通常沿著一個或多個正交軸(X，1，Z)應(yīng)用，Z軸通常與Btl—致，并引起進動核自旋的頻率和/或相位空間分布變化。通過以接通和斷開的精心設(shè)計脈沖和/或脈沖序列應(yīng)用射頻B1磁場和梯度磁場，發(fā)出的RF輻射可以攜帶當(dāng)被檢測和分析時，可以用于生成受驗者或?qū)ο蟮脑敿?xì)、高分辨率圖像的空間編碼信息。人們已經(jīng)開發(fā)了利用特定脈沖序列和先進圖像重建方法兩者的各種技術(shù)，提供了新的進展，但也帶來了新的挑戰(zhàn)。單次激發(fā)平面回波成像(ss-EPI)是用于如功能成像、彌散成像和灌注成像那樣的許多快速成像應(yīng)用的流行脈沖序列。除了其抗運動的健壯性和高數(shù)據(jù)獲取效率之外，ss-EPI還具有高場成像特別希望的低比吸收率(SAR)。然而，隨著先進成像的范圍擴大，ss-EPI的局限性越來越明顯。除了其對磁化率變化和渦流高度敏感之外，單次激發(fā)的使用制約了最大k空間覆蓋范圍，這極大降低了可達到空間分辨率。這個問題隨著磁場增強而變得更加突出，因為縮短的T2*弛豫時間使可用采樣窗口變窄。達到高空間分辨率的常見做法是采用多次激發(fā)脈沖序列。除了提高分辨率之外，多次激發(fā)EPI還降低了磁化率偽影和渦流敏感性。主要不足是對運動的敏感性增加了。解決運動問題的一種有效方式是將加強重建的周期性旋轉(zhuǎn)重疊平行線(PROPELLER，螺旋槳)采樣策略(I)并入多次激發(fā)EPI中。Chung等人的初步實現(xiàn)沿著PROPELLER葉片(blade)的短軸指定相位編碼方向(2)。由于穿越k空間的速度(dk/dt)沿著相位編碼方向仍然緩慢，所以每個葉片中的失諧效應(yīng)仍然導(dǎo)致明顯的偽影。最近，Skare等人發(fā)展了將相位編碼方向從PROPELLER葉片的“長軸”切換到“短軸”的不同策略(3)。這種設(shè)計顯著增加了相位編碼的帶寬，從而降低了圖像的失真。然而，無論哪種實現(xiàn)都存在失諧效應(yīng)以及稱為“梯度各向異性”(4)的現(xiàn)象，原來在傾斜EPI獲取中觀察到(5-7)。憑借其對失諧效應(yīng)的免疫力，F(xiàn)SE或渦式自旋回波(TSE)已被廣泛應(yīng)用于臨床。在過去二十多年的時間里開發(fā)的許多多次激發(fā)FSE技術(shù)中，利用PROPELLER采樣的FSE近年來吸收了大量的關(guān)注(8)。除了從FSE繼承下來的所希望特性之外，PROPELLER-FSE由于其圍繞中心k空間的固有過采樣而提供有效的自導(dǎo)航。但是，與EPI-PROPELLER脈沖序列相t匕，F(xiàn)SE-PROPELLER 要慢得多。

發(fā)明內(nèi)容
本文公開的實施例提供了基于梯度的PROPELLER脈沖序列和利用新的k空間穿越策略和全面相位校正方案的自旋回波PROPELLER (GRASP)序列，以便在與FSE-PROPELLER相比縮短數(shù)據(jù)獲取時間時，獲取偽影極不明顯或沒有的圖像。本發(fā)明進一步包括通常牽連到以前的方法和對于使用本文公開的GRASP序列獲取的k空間數(shù)據(jù)可以分開和獨立校正的 不同類型相位誤差的識別。因此，在一個方面中，本發(fā)明的各種實施例在磁共振成像(MRI)系統(tǒng)中提供了包含如下的計算機實現(xiàn)方法將第一射頻(RF)脈沖應(yīng)用于MRI系統(tǒng)中的對象，以及在第一快速自旋回波(FSE)回波間時間間隔之后，將第二 RF脈沖應(yīng)用于該對象；在第一和第二 RF脈沖之間的第一FSE回波間時間間隔期間沿著第一方向?qū)⒌谝淮艌鎏荻?Gx)脈沖列應(yīng)用于該對象，第一 Gx脈沖列包含整數(shù)M個相鄰Gx脈沖，第一 Gx脈沖列的相繼的每對Gx脈沖被Gx轉(zhuǎn)向脈沖分開，以及第一 Gx脈沖列的最后Gx脈沖后面接著第一 Gx繞回脈沖；與第一 Gx脈沖列同時地沿著第二方向?qū)⒌谝淮艌鎏荻?Gy)脈沖列應(yīng)用于該對象,第一 Gy脈沖列包含M個相鄰Gy脈沖，第一 Gy脈沖列的每個Gy脈沖與第一 Gx脈沖列的同時對應(yīng)Gx脈沖形成相應(yīng)第一列Gx-Gy脈沖對,第一 Gy脈沖列的相繼的每對Gy脈沖被Gy轉(zhuǎn)向脈沖分開,該Gy轉(zhuǎn)向脈沖與第一 Gx脈沖列的同時對應(yīng)Gx轉(zhuǎn)向脈沖形成相應(yīng)第一列Gx-Gy轉(zhuǎn)向脈沖對，以及第一 Gy脈沖列的最后Gy脈沖后面接著第一 Gy繞回脈沖，該第一 Gy繞回脈沖與第一 Gx脈沖列的第一Gx繞回脈沖形成第一同時Gx-Gy繞回脈沖對；沿著相交在k空間的中心區(qū)中的第一組M條相互傾斜直線獲取k空間數(shù)據(jù)，第一組的M條相互傾斜直線的每一條對應(yīng)于不同的相應(yīng)第一列Gx-Gy脈沖對，其中應(yīng)用每個第一列Gx-Gy轉(zhuǎn)向脈沖對將k空間穿越的起點從第一組的M條相互傾斜直線之一重定位到另一條，以及其中應(yīng)用第一同時Gx-Gy繞回脈沖對將k空間穿越的起點重定位到k空間的參考地點。在另一個方面中，本發(fā)明的各種實施例在磁共振成像(MRI)系統(tǒng)中提供了包含如下的計算機實現(xiàn)方法將第一梯度和自旋回波螺旋槳(GRASP)脈沖序列應(yīng)用于MRI系統(tǒng)中的對象，該第一梯度和自旋回波螺旋槳(GRASP)脈沖序列包含周期性RF脈沖的第一射頻(RF)序列、沿著第一方向的周期性Gx脈沖列的伴隨第一磁場梯度(Gx)序列、和沿著第二方向的周期性Gy脈沖列的伴隨對應(yīng)第一磁場梯度(Gy)序列，該第一 RF、Gx和Gy序列被配置成使k空間中的穿越沿著第一多個平行線分組，第一多個的每個平行線分組形成相應(yīng)第一GRASP葉片，以及每個相應(yīng)第一 GRASP葉片相對于其他相應(yīng)第一 GRASP葉片是傾斜的，并與其他相應(yīng)第一 GRASP葉片相交在k空間的中心區(qū)中；在與第一 GRASP脈沖序列的持續(xù)時間相對應(yīng)的第一重復(fù)時間間隔期間沿著第一多個的平行線分組從中獲取第一GRASP k空間數(shù)據(jù)；將第二 GRASP脈沖序列應(yīng)用于該對象，該第二 GRASP脈沖序列包含周期性RF脈沖的第二 RF序列、周期性Gx脈沖列的伴隨第二 Gx序列、和周期性Gy脈沖列的伴隨對應(yīng)第二 Gy序列，該第二 RF、GX和Gy序列被配置成使k空間中的穿越沿著第二多個平行線分組，第二多個的每個平行線分組形成相應(yīng)第二 GRASP葉片，以及每個相應(yīng)第二 GRASP葉片相對于其他相應(yīng)第二 GRASP葉片是傾斜的，并與其他相應(yīng)第二 GRASP葉片相交在k空間的中心區(qū)中；在與第二 GRASP脈沖序列的持續(xù)時間相對應(yīng)的第二重復(fù)時間間隔期間沿著第二多個的平行線分組從中獲取第二 GRASP k空間數(shù)據(jù)；以及分開確定和獨立校正(i)每個相應(yīng)第一 GRASP葉片的平行線之間所獲取的第一 GRASP k空間數(shù)據(jù)中的相位誤差，(ii)相應(yīng)第一 GRASP葉片之間所獲取的第一 GRASPk空間數(shù)據(jù)中的相位誤差，(iii)每個相應(yīng)第二 GRASP葉片的平行線之間所獲取的第二 GRASP k空間數(shù)據(jù)中的相位誤差，(iv)相應(yīng)第二 GRASP葉片之間所獲取的第二 GRASP k空間數(shù)據(jù)中的相位誤差，以及(V)第一 GRASP脈沖序列與第二 GRASP脈沖序列之間所獲取的第一 GRASP和第二 GRASP k空間數(shù)據(jù)中的相位誤差。在又一個方面中，本發(fā)明的各種實施例提供了包含如下的MRI系統(tǒng)一個或多個處理器；存儲器；主磁體；放置在該主磁體中的多個梯度線圈；RF收發(fā)器系統(tǒng)；RF線圈組件；將信號發(fā)送給該RF線圈組件的脈沖模塊；受該脈沖模塊控制的RF開關(guān)；以及存儲在該存儲器中的機器可讀指令，該機器可讀指令當(dāng)被該一個或多個處理器執(zhí)行時，使該MRI系統(tǒng)實現(xiàn)包括如下的功能將第一射頻(RF)脈沖應(yīng)用于該MRI系統(tǒng)中的對象，以及在第一快速自旋回波(FSE)回波間時間間隔之后，將第二 RF脈沖應(yīng)用于該對象；在第一和第二 RF脈 沖之間的第一FSE回波間時間間隔期間沿著第一方向?qū)⒌谝淮艌鎏荻?Gx)脈沖列應(yīng)用于該對象，第一 Gx脈沖列包含整數(shù)M個相鄰Gx脈沖，第一 Gx脈沖列的相繼的每對Gx脈沖被Gx轉(zhuǎn)向脈沖分開，以及第一 Gx脈沖列的最后Gx脈沖后面接著第一 Gx繞回脈沖；與第一 Gx脈沖列同時地沿著第二方向?qū)⒌谝淮艌鎏荻?Gy)脈沖列應(yīng)用于該對象,第一 Gy脈沖列包含M個相鄰Gy脈沖，第一 Gy脈沖列的每個Gy脈沖與第一 Gx脈沖列的同時對應(yīng)Gx脈沖形成相應(yīng)第一列Gx-Gy脈沖對,第一 Gy脈沖列的相繼的每對Gy脈沖被Gy轉(zhuǎn)向脈沖分開,該Gy轉(zhuǎn)向脈沖與第一 Gx脈沖列的同時對應(yīng)Gx轉(zhuǎn)向脈沖形成相應(yīng)第一列Gx-Gy轉(zhuǎn)向脈沖對，以及第一 Gy脈沖列的最后Gy脈沖后面接著第一 Gy繞回脈沖，該第一 Gy繞回脈沖與第一 Gx脈沖列的第一Gx繞回脈沖形成第一同時Gx-Gy繞回脈沖對；沿著相交在k空間的中心區(qū)中的第一組M條相互傾斜直線獲取k空間數(shù)據(jù)，第一組的M條相互傾斜直線的每一條對應(yīng)于不同的相應(yīng)第一列Gx-Gy脈沖對，其中應(yīng)用每個第一列Gx-Gy轉(zhuǎn)向脈沖對將k空間穿越的起點從第一組的M條相互傾斜直線之一重定位到另一條，以及其中應(yīng)用第一同時Gx-Gy繞回脈沖對將k空間穿越的起點重定位到k空間的參考地點。在再一個方面中，本發(fā)明的各種實施例提供了包含如下的MRI系統(tǒng)一個或多個處理器；存儲器；主磁體；放置在該主磁體中的多個梯度線圈；RF收發(fā)器系統(tǒng)；RF線圈組件；將信號發(fā)送給該RF線圈組件的脈沖模塊；受該脈沖模塊控制的RF開關(guān)；以及存儲在該存儲器中的機器可讀指令，該機器可讀指令當(dāng)被該一個或多個處理器執(zhí)行時，使該MRI系統(tǒng)實現(xiàn)包括如下的功能將第一梯度和自旋回波螺旋槳(GRASP)脈沖序列應(yīng)用于MRI系統(tǒng)中的對象，該第一梯度和自旋回波螺旋槳(GRASP)脈沖序列包含周期性RF脈沖的第一射頻(RF)序列、沿著第一方向的周期性Gx脈沖列的伴隨第一磁場梯度(Gx)序列、和沿著第二方向的周期性Gy脈沖列的伴隨對應(yīng)第一磁場梯度(Gy)序列，該第一 RF、Gx和Gy序列被配置成使k空間中的穿越沿著第一多個平行線分組，第一多個的每個平行線分組形成相應(yīng)第一GRASP葉片，以及每個相應(yīng)第一 GRASP葉片相對于其他相應(yīng)第一 GRASP葉片是傾斜的，并與其他相應(yīng)第一 GRASP葉片相交在k空間的中心區(qū)中；在與第一 GRASP脈沖序列的持續(xù)時間相對應(yīng)的第一重復(fù)時間間隔期間沿著第一多個的平行線分組從中獲取第一GRASP k空間數(shù)據(jù)；將第二 GRASP脈沖序列應(yīng)用于該對象，該第二 GRASP脈沖序列包含周期性RF脈沖的第二 RF序列、周期性Gx脈沖列的伴隨第二 Gx序列、和周期性Gy脈沖列的伴隨對應(yīng)第二 Gy序列，該第二 RF、GX和Gy序列被配置成使k空間中的穿越沿著第二多個平行線分組，第二多個的每個平行線分組形成相應(yīng)第二 GRASP葉片，以及每個相應(yīng)第二 GRASP葉片相對于其他相應(yīng)第二 GRASP葉片是傾斜的，并與其他相應(yīng)第二 GRASP葉片相交在k空間的中心區(qū)中；在與第二 GRASP脈沖序列的持續(xù)時間相對應(yīng)的第二重復(fù)時間間隔期間沿著第二多個的平行線分組從中獲取第二 GRASP k空間數(shù)據(jù)；以及分開確定和獨立校正(i)每個相應(yīng)第一 GRASP葉片的平行線之間所獲取的第一 GRASP k空間數(shù)據(jù)中的相位誤差，(ii)相應(yīng)第一 GRASP葉片之間所獲取的第一 GRASP k空間數(shù)據(jù)中的相位誤差，(iii)每個相應(yīng)第二 GRASP葉片的平行線之間所獲取的第二 GRASP k空間數(shù)據(jù)中的相位誤差，(iv)相應(yīng)第二 GRASP葉片之間所獲取的第二 GRASP k空間數(shù)據(jù)中的相位誤差，以及 (V)第一 GRASP脈沖序列與第二 GRASP脈沖序列之間所獲取的第一 GRASP和第二 GRASP k空間數(shù)據(jù)中的相位誤差。在又一個方面中，本發(fā)明的各種實施例提供了含有存儲在上面的指令的非短暫計算機可讀介質(zhì)，該指令一旦被MRI系統(tǒng)的一個或多個處理器執(zhí)行，就使該MRI系統(tǒng)實現(xiàn)包含如下的功能一個或多個處理器；存儲器；鉆孔磁體；圍繞該磁體的鉆孔放置的多個梯度線圈；RF收發(fā)器系統(tǒng)；RF線圈組件；將信號發(fā)送給該RF線圈組件的脈沖模塊；受該脈沖模塊控制的RF開關(guān)；以及存儲在該存儲器中的機器可讀指令，該機器可讀指令當(dāng)被該一個或多個處理器執(zhí)行時，使該MRI系統(tǒng)實現(xiàn)包括如下的功能將第一射頻(RF)脈沖應(yīng)用于該MRI系統(tǒng)中的對象，以及在第一快速自旋回波(FSE)回波間時間間隔之后，將第二 RF脈沖應(yīng)用于該對象；在第一和第二 RF脈沖之間的第一 FSE回波間時間間隔期間沿著第一方向?qū)⒌谝淮艌鎏荻?Gx)脈沖列應(yīng)用于該對象，第一 Gx脈沖列包含整數(shù)M個相鄰Gx脈沖，第一 Gx脈沖列的相繼的每對Gx脈沖被Gx轉(zhuǎn)向脈沖分開，以及第一 Gx脈沖列的最后Gx脈沖后面接著第一 Gx繞回脈沖；與第一 Gx脈沖列同時地沿著第二方向?qū)⒌谝淮艌鎏荻?Gy)脈沖列應(yīng)用于該對象，第一 Gy脈沖列包含M個相鄰Gy脈沖，第一 Gy脈沖列的每個Gy脈沖與第一 Gx脈沖列的同時對應(yīng)Gx脈沖形成相應(yīng)第一列Gx-Gy脈沖對，第一 Gy脈沖列的相繼的每對Gy脈沖被Gy轉(zhuǎn)向脈沖分開,該Gy轉(zhuǎn)向脈沖與第一 Gx脈沖列的同時對應(yīng)Gx轉(zhuǎn)向脈沖形成相應(yīng)第一列Gx-Gy轉(zhuǎn)向脈沖對，以及第一 Gy脈沖列的最后Gy脈沖后面接著第一 Gy繞回脈沖，該第一Gy繞回脈沖與第一 Gx脈沖列的第一 Gx繞回脈沖形成第一同時Gx-Gy繞回脈沖對；沿著相交在k空間的中心區(qū)中的第一組M條相互傾斜直線獲取k空間數(shù)據(jù)，第一組的M條相互傾斜直線的每一條對應(yīng)于不同的相應(yīng)第一列Gx-Gy脈沖對，其中應(yīng)用每個第一列Gx-Gy轉(zhuǎn)向脈沖對將k空間穿越的起點從第一組的M條相互傾斜直線之一重定位到另一條，以及其中應(yīng)用第一同時Gx-Gy繞回脈沖對將k空間穿越的起點重定位到k空間的參考地點。在再一個方面中，本發(fā)明的各種實施例提供了含有存儲在上面的指令的非短暫計算機可讀介質(zhì)，該指令一旦被MRI系統(tǒng)的一個或多個處理器執(zhí)行，就使該MRI系統(tǒng)實現(xiàn)包含如下的功能一個或多個處理器；存儲器；鉆孔磁體；圍繞該磁體的鉆孔放置的多個梯度線圈；RF收發(fā)器系統(tǒng)；RF線圈組件；將信號發(fā)送給該RF線圈組件的脈沖模塊；受該脈沖模塊控制的RF開關(guān)；以及存儲在該存儲器中的機器可讀指令，該機器可讀指令當(dāng)被該一個或多個處理器執(zhí)行時，使該MRI系統(tǒng)實現(xiàn)包括如下的功能將第一梯度和自旋回波螺旋槳(GRASP)脈沖序列應(yīng)用于MRI系統(tǒng)中的對象，該第一梯度和自旋回波螺旋槳(GRASP)脈沖序列包含周期性RF脈沖的第一射頻(RF)序列、沿著第一方向的周期性Gx脈沖列的伴隨第一磁場梯度(Gx)序列、和沿著第二方向的周期性Gy脈沖列的伴隨對應(yīng)第一磁場梯度(Gy)序列，該第一 RF、GX和Gy序列被配置成使k空間中的穿越沿著第一多個平行線分組，第一多個的每個平行線分組形成相應(yīng)第一 GRASP葉片，以及每個相應(yīng)第一 GRASP葉片相對于其他相應(yīng)第一 GRASP葉片是傾斜的，并與其他相應(yīng)第一 GRASP葉片相交在k空間的中心區(qū)中；在與第一 GRASP脈沖序列的持續(xù)時間相對應(yīng)的第一重復(fù)時間間隔期間沿著第一多個的平行線分組從中獲取第一 GRASP k空間數(shù)據(jù)；將第二 GRASP脈沖序列應(yīng)用于該對象，該第二 GRASP脈沖序列包含周期性RF脈沖的第二 RF序列、周期性Gx脈沖列的伴隨第二 Gx序列、和周期性Gy脈沖列的伴隨對應(yīng)第二 Gy序列，該第二 RF、Gx和Gy序列被配置成使k空間中的穿越沿著第二多個平行線分組，第二多個的每個平行線分組形成相應(yīng)第二 GRASP葉片，以及每個相應(yīng)第二 GRASP葉片相對于其他相應(yīng)第二 GRASP葉片是傾斜的，并與其他相應(yīng)第二 GRASP葉片相交在k空間的中心區(qū)中；在與第二 GRASP脈沖序列的持續(xù)時間相對應(yīng)的第二重復(fù)時間間隔期間沿著第二多個的平行線分組從中獲取第二 GRASP k空間數(shù)據(jù)；以及分開確定和獨立校正(i)每個相應(yīng)第一 GRASP葉片的平行線之間所獲取的第一 GRASP k空間數(shù)據(jù)中的相位誤差，(ii)相應(yīng)第一GRASP葉片之間所獲取的第一GRASP k空間數(shù)據(jù)中的相位誤差，
(iii)每個相應(yīng)第二 GRASP葉片的平行線之間所獲取的第二 GRASP k空間數(shù)據(jù)中的相位誤差，(iv)相應(yīng)第二 GRASP葉片之間所獲取的第二 GRASP k空間數(shù)據(jù)中的相位誤差，以及(V)第一 GRASP脈沖序列與第二 GRASP脈沖序列之間所獲取的第一 GRASP和第二 GRASP k空間數(shù)據(jù)中的相位誤差。通過適當(dāng)參考附圖閱讀如下詳細(xì)描述，這些以及其他方面、優(yōu)點和替代對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說是顯而易見的。并且，應(yīng)該明白，這個總結(jié)以及本文提供的其他描述和圖形僅僅旨在通過例子例示本發(fā)明，這樣，可能存在許多變體。


圖I例示了穿越k空間的示范性轉(zhuǎn)向-PROP方法的一個實施例；圖2 (a，b)是轉(zhuǎn)向-PROP的自旋回波間片段(a)和對應(yīng)k空間穿越(b)的示意性例示；圖3例示了示出每個自旋回波的3個梯度回波的轉(zhuǎn)向-PROP序列和它們之間的對應(yīng)轉(zhuǎn)向-尖頭(Steer-blip)脈沖的片段；圖4例示了示出通過葉片I (a)、2 (b)和3 (c)的k空間過渡的尖頭設(shè)計；圖5例示了示出視圖排序的跨越k空間的回波的分布；圖6例示了用于相位誤差校正的示范性轉(zhuǎn)向-PROP方法的實施例；圖7比較了分別使用FSE-PROP(a)和轉(zhuǎn)向-PROP(b)在3T上獲取的幻像(phantomimage)；圖8 (a-f)例示了為了比較單次激發(fā) EPI (a, d)、FSE_PR0P (b，e)和轉(zhuǎn)向-PROP(c，f)在3T上獲取的T2 (a, b，c)和彌散(b=500s/mm2) (c，d，e)加權(quán)志愿人士圖像；圖9 (a-c)例示了使用(a) FSE、(b) FSE-PROP和(C)轉(zhuǎn)向-PROP獲取的志愿者進行預(yù)定頭部運動動作的T2圖像；圖10 (a-d)例示了使用 FSE-PROP (a, c)和轉(zhuǎn)向-PROP (b, d)以及 TR=4s 和TE=72ms在I. 5T上獲取的T2 (a，b)和彌散(b=750s/mm2) (c，d)加權(quán)志愿人士圖像；以及圖11 (a-f)例示了在軸向(a，e)、矢狀(b，f)、冠狀(c，g)和傾斜(d，h)平面上從轉(zhuǎn)向-PROP (a-d)和SS-EPI (e-h)中獲取的彌散加權(quán)圖像。
具體實施例方式本文通過例子公開的實施例提供了可應(yīng)用在MRI系統(tǒng)中的示范性技術(shù)。該MRI系統(tǒng)通常包含一些硬件部件，該硬件部件包括圍繞磁體的鉆孔放置的多個梯度線圈、RF收發(fā)器系統(tǒng)、和受脈沖模塊控制將RF信號發(fā)送給RF線圈組件和從RF線圈組件接收RF信號的RF開關(guān)。接收的RF信號也稱為磁共振(MR)信號數(shù)據(jù)。MRI系統(tǒng)還包括編程成起如下作用的計算機使系統(tǒng)將各種RF信號、磁場、和磁場梯度應(yīng)用于系統(tǒng)中的對象以便在對象中引起自旋激發(fā)和空間編碼，處理MR信號數(shù)據(jù)，以及從處理后的MR信號數(shù)據(jù)中構(gòu)建對象的MR圖 像。該計算機可以包括一個或多個通用或?qū)Ｓ锰幚砥?、一種或多種形成的存儲器、和與MRI系統(tǒng)的其他硬件部件交接和/或控制它們的一個或多個硬件和/或軟件接口。從對象中檢測的MR信號數(shù)據(jù)通常用數(shù)學(xué)術(shù)語描述成“k空間”數(shù)據(jù)。k空間是圖像空間的傅里葉逆空間。實際空間中的圖像通過傅里葉變換k空間數(shù)據(jù)來生成。MR信號數(shù)據(jù)通過在將各種RF脈沖和磁場梯度應(yīng)用于對象的過程中穿越k空間來獲取。在實際中，從對象中獲取MR信號數(shù)據(jù)的技術(shù)與將各種RF脈沖和磁場梯度應(yīng)用于對象的技術(shù)密切相關(guān)。本文公開的示范性實施例涉及將RF脈沖和磁場梯度配置成以特別有利方式為數(shù)據(jù)獲取實現(xiàn)和/或引起k空間穿越。并且，該示范性實施例可以以一個或多個計算機程序或應(yīng)用程序的形式實現(xiàn)，該計算機程序或應(yīng)用程序當(dāng)被計算機(例如，一個或多個處理器)執(zhí)行時，使MRI系統(tǒng)應(yīng)用各種RF脈沖和磁場梯度，以規(guī)定的有利方式穿越k空間，并且獲取對應(yīng)MR信號數(shù)據(jù)。更具體地說，該示范性實施例提供了超過采用基于PROPELLER方法的策略的k空間穿越技術(shù)的特定優(yōu)點。最初用多次激發(fā)快速自旋回波(FSE)脈沖序列實現(xiàn)，PROPELLER方法(I)使用圍繞k空間原點旋轉(zhuǎn)的一系列矩形條穿越k空間。FSE回波列中的每個自旋回波用于獲取一條線的k空間數(shù)據(jù)，因此整個回波列產(chǎn)生由N條平行k空間直線組成的葉片或長條，其中N等于回波列長度(ETL)。隨后的重復(fù)(或“TR”)牽涉到頻率和相位編碼梯度圍繞切片選擇軸的旋轉(zhuǎn)，在k空間中產(chǎn)生附加葉片，每個附加葉片多旋轉(zhuǎn)了一定角度以覆蓋k空間的完整圓區(qū)。k空間中心區(qū)通過每個葉片來采樣，使自導(dǎo)航可以補償運動。平面內(nèi)運動校正可以通過根據(jù)中心重疊區(qū)中的數(shù)據(jù)，每個葉片一個地重建一系列低分辨率相位圖來進行。給定葉片的運動引起相位誤差通過將相位與參考葉片的相位相比較來評估，隨后在圖像重建期間加以消除。盡管PROPELLER在像人腦彌散研究那樣的某些應(yīng)用中具有抗運動的健壯性，但高分辨率成像所需的時間可能長的不切實際。梯度和自旋回波(GRASE)是使掃描時間縮短的可以應(yīng)用于PROPELLER的FSE和EPI的混合體。一種這樣的技術(shù)被稱為“渦式螺旋槳”(9)，它增加了葉片的寬度，從而提高了對運動校正的免疫力，因為k空間中心區(qū)上的大量冗余數(shù)據(jù)可以用于評估數(shù)據(jù)一致性。每次渦式螺旋槳掃描都由組合成單個較寬葉片的多個平行葉片組成。但是，使葉片間相位誤差變復(fù)雜，不容易解決。更具體地說,如果Carr-Purcell-Meiboom-Gill (CPMG)條件得不到滿足,則在自旋回波信號之間可能存在相位不一致(10)。另外，主要由于讀出梯度的極性變化，在梯度回波之間也可能存在相位誤差。通過以產(chǎn)生相交和重疊在k空間的原點(中心)附近的多個相互傾斜葉片的方式穿越GRASE序列的k空間，可以有利地分開和獨立校正葉片間相位誤差。為了在GRASE序列的單個重復(fù)時間(TR)內(nèi)實現(xiàn)這樣的傾斜相交葉片，k空間穿越需要在序列的每次激發(fā)(即，每個TR)內(nèi)從一個葉片“轉(zhuǎn)向”到另一個葉片。這可以通過在GRASE序列的多個自旋回波的每一個內(nèi)設(shè)計特定梯度回波脈沖列來實現(xiàn)。如本文所公開，這種技術(shù)被稱為“轉(zhuǎn)向-PROP”，以及對應(yīng)序列被稱為“梯度和自旋回波螺旋槳(GRASP)”。除了可以作出有利的相位誤差校正之外，與原來PROPELLER技術(shù)(I)相比，轉(zhuǎn)向-PROP還進一步顯著縮短了采樣k空間數(shù)據(jù)的時間。I.轉(zhuǎn)向-PROP原理以及示范性實施例·轉(zhuǎn)向-PROP使用每個激發(fā)RF脈沖之后的N個RF重新聚焦脈沖來產(chǎn)生CPMG自旋回波列。通過雙極讀出梯度將每個自旋回波進一步分解成M個梯度回波。舉例來說，N可以在4-64的范圍內(nèi)，而M可以在3-7的范圍內(nèi)，但也可以使用其他M和/或N的數(shù)值。轉(zhuǎn)向-PROP采用一系列尖頭梯度脈沖將M個梯度回波分配給M個不同葉片。這樣的話，在序列的每次激發(fā)(即，每個TR)內(nèi)采樣M個葉片。在圖I中例示了轉(zhuǎn)向-PROP方法的一個示范性實施例。舉例來說,該示范性方法可以是像上述那種那樣的MRI系統(tǒng)中的計算機實現(xiàn)方法。如圖I所例示，在步驟102中，在激發(fā)射頻(RF)脈沖之后，將第一 RF脈沖應(yīng)用于MRI系統(tǒng)中的對象，以及在第一快速自旋回波(FSE)回波間時間間隔之后，將第二 RF脈沖應(yīng)用于該對象。在步驟104中，在第一和第二 RF脈沖之間的第一 FSE回波間時間間隔中，沿著第一方向?qū)⒌谝淮艌鎏荻?Gx)脈沖列應(yīng)用于該對象。第一 Gx脈沖列包括整數(shù)M個相鄰Gx脈沖，以及第一 Gx脈沖列的相繼成對Gx脈沖被Gx轉(zhuǎn)向脈沖分開。第一 Gx脈沖列的最后Gx脈沖后面接著第一 Gx繞回脈沖。在步驟106中，沿著第二方向?qū)⒌谝淮艌鎏荻?Gy)脈沖列應(yīng)用于該對象。第一 Gy脈沖列包括M個相鄰Gy脈沖，第一 Gy脈沖列的相繼成對Gy脈沖被Gy轉(zhuǎn)向脈沖分開。第一Gy脈沖列的最后Gy脈沖后面接著第一 Gy繞回脈沖。第一 Gy脈沖列的每個Gy脈沖與第一 Gx脈沖列的同時對應(yīng)Gx脈沖形成相應(yīng)第一列Gx-Gy脈沖對。此外，每個Gy轉(zhuǎn)向脈沖與第一 Gx脈沖列的同時對應(yīng)Gx轉(zhuǎn)向脈沖形成相應(yīng)第一列Gx-Gy轉(zhuǎn)向脈沖對，以及該第一 Gy繞回脈沖與第一 Gx脈沖列的第一 Gx繞回脈沖形成第一同時Gx-Gy繞回脈沖對。最后，在步驟108中，沿著相交在k空間的中心區(qū)中的第一組M條相互傾斜直線獲取k空間數(shù)據(jù)，其中第一組的M條相互傾斜直線的每一條對應(yīng)于不同相應(yīng)第一列Gx-Gy脈沖對。依照該示范性實施例，應(yīng)用Gx的第一方向和應(yīng)用Gy的第一方向相互正交。依照該示范性實施例，應(yīng)用每個第一列Gx-Gy轉(zhuǎn)向脈沖對將k空間穿越的起點從第一組的M條相互傾斜直線之一重定位到另一條。另外，應(yīng)用第一同時Gx-Gy繞回脈沖對將k空間穿越的起點重定位到k空間的參考地點。舉例來說，M可以在3-7的范圍內(nèi)，但也可以使用在這個范圍之外的數(shù)值。
進一步依照該示范性實施例，第一和第二脈沖是RF重新聚焦脈沖，首先導(dǎo)致自旋回波。磁場梯度脈沖Gj^P Gy的每一個導(dǎo)致梯度回波。取M = 3作為例子，在第一和第二 RF重新聚焦脈沖之間的第一自旋回波間隔內(nèi)生成三個梯度回波。第二重新聚焦脈沖導(dǎo)致第二自旋回波。應(yīng)該懂得，轉(zhuǎn)向-PROP也可以具體化成如磁盤、⑶-ROM等那樣的非短暫計算機可讀介質(zhì)，包含上面存儲了計算機可執(zhí)行程序的非短暫計算機可讀介質(zhì)，該計算機可執(zhí)行程序如果被MRI系統(tǒng)的一個或幾個處理器執(zhí)行，使MRI系統(tǒng)執(zhí)行如上所述的示范性方法的功能。還應(yīng)該懂得，可以修改或重新排列上述的方法步驟，以及加入附加步驟，這些都不改變示范性實施例或其他轉(zhuǎn)向-PRO實施例的范圍或精神，例如，上面描述成對的Gx和Gy脈沖(包括轉(zhuǎn)向和繞回脈沖)可以無需嚴(yán)格同時應(yīng)用。在一些實施例中，Gx和Gy脈沖列的設(shè)計所規(guī)定的時間關(guān)系是使成對脈沖近似同時而不是嚴(yán)格同時。a.轉(zhuǎn)向
圖2a例示了 M = 3的Gx和Gy脈沖列以及圖2b例示了沿著三個葉片的結(jié)果k空間穿越。顯示成梯形的三個梯度波瓣對應(yīng)于三個葉片每一個的獲取k空間數(shù)據(jù)。注意，第一 Gy脈沖的表面上不存在實際上對應(yīng)于零的脈沖幅度。轉(zhuǎn)向脈沖被顯示成三角形(但也可以使用梯度脈沖的其他形狀)并且被稱為轉(zhuǎn)向尖頭。它們用于將k空間軌道轉(zhuǎn)向到所希望葉片。在梯度回波列的末端上的三角形梯度脈沖使相位繞回，以便滿足CPMG條件。通常，在具有正交軸kx和ky的直角坐標(biāo)系中描述k空間。在這樣的描述中，沿著kx軸應(yīng)用Gx，沿著ky軸應(yīng)用Gy。應(yīng)該懂得，像極坐標(biāo)系那樣的其他坐標(biāo)系也可以用于描述k空間。在圖2b中例示了脈沖列造成的k空間的穿越。由于如上所述，對于第一梯度回波，Gy的幅度是零，所以直線h的ky分量是零，因此bl是水平的。然后第一對轉(zhuǎn)向尖頭轉(zhuǎn)向直線b2上的下一個(第二)起點。然后第二對轉(zhuǎn)向尖頭轉(zhuǎn)向直線b3上的下一個(第三)起點。最后，繞回脈沖對返回到k空間中的初始點。像顯示在圖2a中的那樣，包含Gx-Gy梯度回波脈沖列的單個自旋回波間隔在本文中被稱為“片段”。通過在脈沖序列中重復(fù)片段同時改變每個片段中的相位編碼梯度Gpe(參見圖2a)，平行但從bl到b2到b3偏移的直線如所指導(dǎo)致填滿三個葉片。每個重復(fù)片段導(dǎo)致不同組的分布在M個葉片之間的M條直線。在圖3中例示了每一個具有梯度脈沖列(Gj^P Gy列)的三個自旋回波的序列。對于重復(fù)N次的片段，N條直線將填滿M個葉片的每一個。對于這種方案，每次激發(fā)(或TR)總共需要均勻分布在M個葉片之間的MXN條k空間直線，從而與具有相同自旋回波列長度的FSE-PROPELLER相比，將數(shù)據(jù)獲取速度提高了 M倍。對于所希望矩陣大小L，完全覆蓋k空間的激發(fā)P的最小次數(shù)可以通過下式計算P =(I)陡峭尖頭的面積而不是僅僅幅度控制如何完成k空間穿越。為了實現(xiàn)顯示在圖2b中的k空間穿越，如圖4所示，計算各個轉(zhuǎn)向尖頭脈沖的面積。這些轉(zhuǎn)向尖頭脈沖面積取決于所考慮的自旋回波的相位編碼幅度和兩個相繼葉片之間的轉(zhuǎn)角Θ。特定相位編碼梯度波瓣下面的面積(Ay)和與最大相位編碼步長相對應(yīng)的面積(Aymax)分別通過下面方程2和3給出
權(quán)利要求
1.一種在磁共振成像(MRI)系統(tǒng)中的計算機實現(xiàn)方法，其包含 將第一射頻(RF)脈沖應(yīng)用于MRI系統(tǒng)中的對象，以及在第一快速自旋回波(FSE)回波間時間間隔之后，將第二 RF脈沖應(yīng)用于該對象； 在第一和第二 RF脈沖之間的第一 FSE回波間時間間隔期間沿著第一方向?qū)⒌谝淮艌鎏荻?Gx)脈沖列應(yīng)用于該對象，第一 Gx脈沖列包含整數(shù)M個相鄰Gx脈沖，第一 Gx脈沖列的相繼的每對Gx脈沖被Gx轉(zhuǎn)向脈沖分開，以及第一 Gx脈沖列的最后Gx脈沖后面接著第一 Gx繞回脈沖； 與第一 Gx脈沖列同時地沿著第二方向?qū)⒌谝淮艌鎏荻?Gy)脈沖列應(yīng)用于該對象,第一Gy脈沖列包含M個相鄰Gy脈沖，第一 Gy脈沖列的每個Gy脈沖與第一 Gx脈沖列的同時對應(yīng)Gx脈沖形成相應(yīng)第一列Gx-Gy脈沖對，第一 Gy脈沖列的相繼的每對Gy脈沖被Gy轉(zhuǎn)向脈沖分開，該Gy轉(zhuǎn)向脈沖與第一 Gx脈沖列的同時對應(yīng)Gx轉(zhuǎn)向脈沖形成相應(yīng)第一列Gx-Gy轉(zhuǎn)向脈沖對，以及第一 Gy脈沖列的最后Gy脈沖后面接著第一 Gy繞回脈沖，該第一 Gy繞回脈沖與第一Gx脈沖列的第一 Gx繞回脈沖形成第一同時Gx-Gy繞回脈沖對； 沿著相交在k空間的中心區(qū)中的第一組M條相互傾斜直線獲取k空間數(shù)據(jù)，第一組的M條相互傾斜直線的每一條對應(yīng)于不同的相應(yīng)第一列Gx-Gy脈沖對， 其中應(yīng)用每個第一列Gx-Gy轉(zhuǎn)向脈沖對將k空間穿越的起點從第一組的M條相互傾斜直線之一重定位到另一條，以及 其中應(yīng)用第一同時Gx-Gy繞回脈沖對將k空間穿越的起點重定位到k空間的參考地點。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，進一步包含 在第二 RF脈沖之后的第二 FSE回波間時間間隔上將第三RF脈沖應(yīng)用于該對象；在第二和第三RF脈沖之間的第二 FSE回波間時間間隔期間將包含M個相鄰Gx脈沖的第二 Gx脈沖列應(yīng)用于該對象，第二 Gx脈沖列的相繼的每對Gx脈沖被Gx轉(zhuǎn)向脈沖分開，以及弟_■ Gx脈沖列的最后Gx脈沖后面接著弟_■ Gx繞回脈沖； 與第二 Gx脈沖列同時地將包含M個相鄰Gy脈沖的第二 Gy脈沖列應(yīng)用于該對象，第二Gy脈沖列的每個Gy脈沖與第二 Gx脈沖列的同時對應(yīng)Gx脈沖形成相應(yīng)第二列Gx-Gy脈沖對，第二 Gy脈沖列的相繼的每對Gy脈沖被Gy轉(zhuǎn)向脈沖分開，該Gy轉(zhuǎn)向脈沖與第二 Gx脈沖列的同時對應(yīng)Gx轉(zhuǎn)向脈沖形成相應(yīng)第二列Gx-Gy轉(zhuǎn)向脈沖對，以及第二 Gy脈沖列的最后Gy脈沖后面接著第二 Gy繞回脈沖，該第二 Gy繞回脈沖與第二 Gx脈沖列的第二 Gx繞回脈沖形成第二同時Gx-Gy繞回脈沖對； 沿著相交在k空間的中心區(qū)中的第二組M條相互傾斜直線獲取k空間數(shù)據(jù)，第二組的M條相互傾斜直線的每一條對應(yīng)于不同的相應(yīng)第二列Gx-Gy脈沖對， 其中第二組的M條相互傾斜直線的每一條與第一組的M條相互傾斜直線的對應(yīng)一條平行， 其中應(yīng)用每個第二列Gx-Gy轉(zhuǎn)向脈沖對將k空間穿越的起點從第二組的M條相互傾斜直線之一重定位到另一條，以及 其中應(yīng)用第二同時Gx-Gy繞回脈沖對將k空間穿越的起點重定位到k空間的參考地點。
3.如權(quán)利要求I所述的方法，其中M在3-7的范圍內(nèi)。
4.如權(quán)利要求I所述的方法，其中應(yīng)用第一同時Gx-Gy繞回脈沖對使Carr-Purcel I-Meiboom-Gi 11 (CPMG)條件得到滿足。
5.如權(quán)利要求I所述的方法，進一步包含在第一Gx脈沖列之前將初始一對Gx和Gy脈沖應(yīng)用于該對象，以便設(shè)置k空間的參考地點。
6.如權(quán)利要求I所述的方法，其中k空間的參考地點在k空間的原點，其中k空間的原點是k空間的中心。
7.如權(quán)利要求I所述的方法，其中k空間的參考地點大致接近k空間的原點，其中k空間的原點是k空間的中心。
8.如權(quán)利要求I所述的方法，進一步包含在第一RF脈沖之前將初始激發(fā)RF脈沖應(yīng)用于該對象， 其中第一和第二 RF脈沖是重新聚焦RF脈沖。
9.一種在磁共振成像(MRI)系統(tǒng)中的計算機實現(xiàn)方法，其包含 將第一梯度和自旋回波螺旋槳(GRASP)脈沖序列應(yīng)用于MRI系統(tǒng)中的對象，該第一梯度和自旋回波螺旋槳(GRASP)脈沖序列包含周期性RF脈沖的第一射頻(RF)序列、沿著第一方向的周期性Gx脈沖列的伴隨第一磁場梯度(Gx)序列、和沿著第二方向的周期性Gy脈沖列的伴隨對應(yīng)第一磁場梯度(Gy)序列，該第一 RF、GX和Gy序列被配置成使k空間中的穿越沿著第一多個平行線分組，第一多個的每個平行線分組形成相應(yīng)第一 GRASP葉片，以及每個相應(yīng)第一 GRASP葉片相對于其他相應(yīng)第一 GRASP葉片是傾斜的，并與其他相應(yīng)第一 GRASP葉片相交在k空間的中心區(qū)中； 在與第一 GRASP脈沖序列的持續(xù)時間相對應(yīng)的第一重復(fù)時間間隔期間，沿著第一多個的平行線分組從中獲取第一 GRASP k空間數(shù)據(jù)； 將第二 GRASP脈沖序列應(yīng)用于該對象，該第二 GRASP脈沖序列包含周期性RF脈沖的第二 RF序列、周期性Gx脈沖列的伴隨第二 Gx序列、和周期性Gy脈沖列的伴隨對應(yīng)第二 Gy序列，該第二 RF、GX和Gy序列被配置成使k空間中的穿越沿著第二多個平行線分組，第二多個的每個平行線分組形成相應(yīng)第二 GRASP葉片，以及每個相應(yīng)第二 GRASP葉片相對于其他相應(yīng)第二 GRASP葉片是傾斜的，并與其他相應(yīng)第二 GRASP葉片相交在k空間的中心區(qū)中； 在與第二 GRASP脈沖序列的持續(xù)時間相對應(yīng)的第二重復(fù)時間間隔期間，沿著第二多個的平行線分組從中獲取第二 GRASP k空間數(shù)據(jù)；以及分開確定和獨立校正 (i )每個相應(yīng)第一 GRASP葉片的平行線之間所獲取的第一 GRASPk空間數(shù)據(jù)中的相位誤差， (ii)相應(yīng)第一GRASP葉片之間所獲取的第一 GRASP k空間數(shù)據(jù)中的相位誤差， (iii)每個相應(yīng)第二GRASP葉片的平行線之間所獲取的第二GRASPk空間數(shù)據(jù)中的相位誤差， (iv)相應(yīng)第二GRASP葉片之間所獲取的第二 GRASP k空間數(shù)據(jù)中的相位誤差，以及 (V)第一 GRASP脈沖序列與第二 GRASP脈沖序列之間所獲取的第一 GRASP和第二 GRASPk空間數(shù)據(jù)中的相位誤差。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，進一步包含 將第三GRASP脈沖序列應(yīng)用于該對象，該第三GRASP脈沖序列包含周期性RF脈沖的第三RF序列、周期性Gx脈沖列的伴隨第三Gx序列、和周期性Gy脈沖列的伴隨對應(yīng)第三Gy序列，該第三RF、GX和Gy序列被配置成使k空間中的穿越沿著第三多個平行線分組，第三多個的每個平行線分組形成相應(yīng)第三GRASP葉片，以及每個相應(yīng)第三GRASP葉片相對于其他相應(yīng)第三GRASP葉片是傾斜的，并與其他相應(yīng)第三GRASP葉片相交在k空間的中心區(qū)中； 在與第三GRASP脈沖序列的持續(xù)時間相對應(yīng)的第三重復(fù)時間間隔期間，沿著第三多個的平行線分組從中獲取第三GRASP k空間數(shù)據(jù)；以及分開確定和獨立校正 (i )每個相應(yīng)第三GRASP葉片的平行線之間所獲取的第三GRASPk空間數(shù)據(jù)中的相位誤差， (ii)相應(yīng)第三GRASP葉片之間所獲取的第三GRASP k空間數(shù)據(jù)中的相位誤差，以及(iii )第一 GRASP脈沖序列、第二 GRASP脈沖序列和第三GRASP脈沖序列之間所獲取的第一 GRASP、第二 GRASP和第三GRASP k空間數(shù)據(jù)中的相位誤差。
11.如權(quán)利要求9所述的方法，其中第一Gx序列包含整數(shù)N個周期性Gx脈沖列，以及第一 Gy序列包含N個對應(yīng)周期性Gy脈沖列， 其中第一 Gx序列的每個周期性Gx脈沖列包含整數(shù)M個Gx脈沖，以及第一 Gy序列的每個周期性Gy脈沖列包含M個對應(yīng)Gy脈沖， 其中第一 Gx序列的每個周期性Gx脈沖列的M個Gx脈沖的每一個與第一 Gy序列的對應(yīng)一個周期性Gy脈沖列的M個Gy脈沖的對應(yīng)一個同時應(yīng)用， 其中第一多個包括與M個第一 GRASP葉片相對應(yīng)的M個平行線分組，以及 其中每個第一 GRASP葉片包括k-空間穿越的N條平行線。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中M在[3，7]范圍內(nèi)和N在[4，64]范圍內(nèi)。
13.如權(quán)利要求9所述的方法，進一步包含 在第一 RF序列之前將第一激發(fā)RF脈沖應(yīng)用于該對象；以及 在第二 RF序列之前將第二激發(fā)RF脈沖應(yīng)用于該對象， 其中周期性RF脈沖的第一序列包含重新聚焦RF脈沖的第一序列，以及 其中周期性RF脈沖的第二序列包含重新聚焦RF脈沖的第二序列。
14.如權(quán)利要求11所述的方法，其中分開確定和獨立校正每個相應(yīng)第一GRASP葉片的平行線之間所獲取的第一 GRASP k空間數(shù)據(jù)中的相位誤差包含 將與第一 GRASP脈沖序列相同但沒有第一 Gy序列并且不會導(dǎo)致相互傾斜的葉片的第一參考GRASP脈沖序列應(yīng)用于該對象； 在與第一參考GRASP脈沖序列的持續(xù)時間相對應(yīng)的第一參考時間間隔期間獲取第一參考GRASP k空間數(shù)據(jù)，該第一參考GRASP k空間數(shù)據(jù)對應(yīng)于每一個包含k空間數(shù)據(jù)的N條平行參考線的M個Gx參考葉片； 將與第一 GRASP脈沖序列相同但沒有第一 Gx序列并且不會導(dǎo)致相互傾斜的葉片的第二參考GRASP脈沖序列應(yīng)用于該對象； 在與第二參考GRASP脈沖序列的持續(xù)時間相對應(yīng)的第二參考時間間隔期間獲取第二參考GRASP k空間數(shù)據(jù)，該第二參考GRASP k空間數(shù)據(jù)對應(yīng)于每一個包含k空間數(shù)據(jù)的N條平行參考線的M個Gy參考葉片； 通過計算第一參考GRASP k空間數(shù)據(jù)的傅里葉變換，從所獲取的第一參考GRASP k空間數(shù)據(jù)中確定分別與M個Gx參考葉片的每一個中的k空間數(shù)據(jù)的N條平行線的每一條相對應(yīng)的空間固定相位誤差a lnm和空間線性相位誤差β lnm, m=l, . . .，M，以及n=l，. . .，N ;通過計算第二參考GRASP k空間數(shù)據(jù)的傅里葉變換，從所獲取的第二參考GRASP k空間數(shù)據(jù)中確定分別與M個Gy參考葉片的每一個中的k空間數(shù)據(jù)的N條平行線的每一條相對應(yīng)的空間固定相位誤差a 2nm和空間線性相位誤差β 2 ，m=l, . . .，M，以及n=l，. . .，N ; 通過計算下式為M個第一 GRASP葉片的每一個中的N條平行線的每一條確定空間固定相位誤差I(lǐng) m和空間線性相位誤差Ψ :ξωη=α ImnCOS Φ,,+Q2mnSin Φ,,,以及Vmn= β InmCOS2 Φ J β 2 sin2 Φ U 其中小111是1^空間中的第m個第一 GRASP葉片的取向角； 確定與M個第一 GRASP葉片的每一個的N條平行線的每一條的k空間數(shù)據(jù)相對應(yīng)的相位誤差校正，以便補償確定的空間固定相位誤差和空間線性相位誤差以及對M個第一 GRASP葉片的每一個的N條平行線的每一條的k空間數(shù)據(jù)應(yīng)用確定的相位誤差校正。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其中分開確定和獨立校正相應(yīng)第一GRASP葉片之間所獲取的第一 GRASP k空間數(shù)據(jù)中的相位誤差包含 將第一和第二多個參考葉片的每一個的特定葉片設(shè)置成葉片間參考； 確定第一和第二多個參考葉片的其余葉片的每一個相對于葉片間參考的估計相位誤差；以及 將來自第一和第二多個參考葉片的估計相位誤差應(yīng)用于第一 GRASP k空間數(shù)據(jù)。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其中第二Gx序列包含N個周期性Gx脈沖列，以及第二Gy序列包含N個對應(yīng)周期性Gy脈沖列， 其中第二 Gx序列的每個周期性Gx脈沖列包含M個Gx脈沖，以及第二 Gy序列的每個周期性Gy脈沖列包含M個Gy脈沖， 其中第二 Gx序列的每個周期性Gx脈沖列的M個Gx脈沖的每一個與第二 Gy序列的對應(yīng)一個周期性Gy脈沖列的M個Gy脈沖的對應(yīng)一個同時應(yīng)用， 其中第二多個包括與M個第二 GRASP葉片相對應(yīng)的M個平行線分組， 其中每個第二 GRASP葉片包括k-空間穿越的N條平行線，以及其中分開確定和獨立校正每個相應(yīng)第二 GRASP葉片的平行線之間所獲取的第二 GRASPk空間數(shù)據(jù)中的相位誤差包含 通過計算下式為M個第二 GRASP葉片的每一個中的N條平行線的每一條確定空間固定相位誤差和空間線性相位誤差ξωη=α ImnCOS Φ,,+Q2mnSin Φ,,,以及Vmn= β InmCOS2 Φ J β 2 sin2 Φ U 其中小111是1^空間中的第m個第二 GRASP葉片的取向角； 確定與M個第二 GRASP葉片的每一個的N條平行線的每一條的k空間數(shù)據(jù)相對應(yīng)的相位誤差校正，以便補償確定的空間固定相位誤差和空間線性相位誤差以及 對M個第二 GRASP葉片的每一個的N條平行線的每一條的k空間數(shù)據(jù)應(yīng)用確定的相位誤差校正。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其中分開確定和獨立校正相應(yīng)第二GRASP葉片之間所獲取的第二 GRASP k空間數(shù)據(jù)中的相位誤差包含將來自第一和第二多個參考葉片的估計相位誤差應(yīng)用于第二 GRASP k空間數(shù)據(jù)。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其中分開確定和獨立校正第一GRASP脈沖序列與第二GRASP脈沖序列之間所獲取的第一 GRASP和第二 GRASP k空間數(shù)據(jù)中的相位誤差包含 將(i)來自第一 GRASP葉片的與k空間的中心區(qū)相對應(yīng)的部分的第一中心k空間數(shù)據(jù)與(ii)來自第二 GRASP葉片的與k空間的相同中心區(qū)相對應(yīng)的部分的第二中心k空間數(shù)據(jù)加以比較； 根據(jù)比較識別第一中心k空間數(shù)據(jù)與第二中心k空間數(shù)據(jù)之間的相位不一致性；以及將相位校正應(yīng)用于第一 GRASP k空間數(shù)據(jù)和第二 GRASP k空間數(shù)據(jù)以便消除所識別的相位不一致性
19.一種磁共振成像(MRI)系統(tǒng)，其包含 一個或多個處理器； 存儲器； 主磁體； 放置在該主磁體中的多個梯度線圈； RF收發(fā)器系統(tǒng)； RF線圈組件； 將信號發(fā)送給該RF線圈組件的脈沖模塊； 受該脈沖模塊控制的RF開關(guān)；以及 存儲在該存儲器中的機器可讀指令，該機器可讀指令當(dāng)被該一個或多個處理器執(zhí)行時，使該MRI系統(tǒng)實現(xiàn)包括如下的功能 將第一射頻(RF)脈沖應(yīng)用于該MRI系統(tǒng)中的對象，以及在第一快速自旋回波(FSE)回波間時間間隔之后，將第二 RF脈沖應(yīng)用于該對象； 在第一和第二 RF脈沖之間的第一 FSE回波間時間間隔期間沿著第一方向?qū)⒌谝淮艌鎏荻?Gx)脈沖列應(yīng)用于該對象，第一 Gx脈沖列包含整數(shù)M個相鄰Gx脈沖，第一 Gx脈沖列的相繼的每對Gx脈沖被Gx轉(zhuǎn)向脈沖分開，以及第一 Gx脈沖列的最后Gx脈沖后面接著第一 Gx繞回脈沖； 與第一 Gx脈沖列同時地沿著第二方向?qū)⒌谝淮艌鎏荻?Gy)脈沖列應(yīng)用于該對象,第一Gy脈沖列包含M個相鄰Gy脈沖，第一 Gy脈沖列的每個Gy脈沖與第一 Gx脈沖列的同時對應(yīng)Gx脈沖形成相應(yīng)第一列Gx-Gy脈沖對，第一 Gy脈沖列的相繼的每對Gy脈沖被Gy轉(zhuǎn)向脈沖分開，該Gy轉(zhuǎn)向脈沖與第一 Gx脈沖列的同時對應(yīng)Gx轉(zhuǎn)向脈沖形成相應(yīng)第一列Gx-Gy轉(zhuǎn)向脈沖對，以及第一 Gy脈沖列的最后Gy脈沖后面接著第一 Gy繞回脈沖，該第一 Gy繞回脈沖與第一Gx脈沖列的第一 Gx繞回脈沖形成第一同時Gx-Gy繞回脈沖對； 沿著相交在k空間的中心區(qū)中的第一組M條相互傾斜直線獲取k空間數(shù)據(jù)，第一組的M條相互傾斜直線的每一條對應(yīng)于不同相應(yīng)第一列Gx-Gy脈沖對， 其中應(yīng)用每個第一列Gx-Gy轉(zhuǎn)向脈沖對將k空間穿越的起點從第一組的M條相互傾斜直線之一重定位到另一條，以及 其中應(yīng)用第一同時Gx-Gy繞回脈沖對將k空間穿越的起點重定位到k空間的參考地點。
20.一種磁共振成像(MRI)系統(tǒng)，其中包含 一個或多個處理器；存儲器； 主磁體； 放置在該主磁體中的多個梯度線圈； RF收發(fā)器系統(tǒng)； RF線圈組件； 將信號發(fā)送給該RF線圈組件的脈沖模塊； 受該脈沖模塊控制的RF開關(guān)；以及 存儲在該存儲器中的機器可讀指令，該機器可讀指令當(dāng)被該一個或多個處理器執(zhí)行時，使該MRI系統(tǒng)實現(xiàn)包括如下的功能 將第一梯度和自旋回波螺旋槳(GRASP)脈沖序列應(yīng)用于MRI系統(tǒng)中的對象，該第一梯度和自旋回波螺旋槳(GRASP)脈沖序列包含周期性RF脈沖的第一射頻(RF)序列、沿著第一方向的周期性Gx脈沖列的伴隨第一磁場梯度(Gx)序列、和沿著第二方向的周期性Gy脈沖列的伴隨對應(yīng)第一磁場梯度(Gy)序列，該第一 RF、GX和Gy序列被配置成使k空間中的穿越沿著第一多個平行線分組，第一多個的每個平行線分組形成相應(yīng)第一 GRASP葉片，以及每個相應(yīng)第一 GRASP葉片相對于其他相應(yīng)第一 GRASP葉片是傾斜的，并與其他相應(yīng)第一 GRASP葉片相交在k空間的中心區(qū)中； 在與第一 GRASP脈沖序列的持續(xù)時間相對應(yīng)的第一重復(fù)時間間隔期間沿著第一多個的平行線分組從中獲取第一 GRASP k空間數(shù)據(jù)； 將第二 GRASP脈沖序列應(yīng)用于該對象，該第二 GRASP脈沖序列包含周期性RF脈沖的第二 RF序列、周期性Gx脈沖列的伴隨第二 Gx序列、和周期性Gy脈沖列的伴隨對應(yīng)第二 Gy序列，該第二 RF、GX和Gy序列被配置成使k空間中的穿越沿著第二多個平行線分組，第二多個的每個平行線分組形成相應(yīng)第二 GRASP葉片，以及每個相應(yīng)第二 GRASP葉片相對于其他相應(yīng)第二 GRASP葉片是傾斜的，并與其他相應(yīng)第二 GRASP葉片相交在k空間的中心區(qū)中； 在與第二 GRASP脈沖序列的持續(xù)時間相對應(yīng)的第二重復(fù)時間間隔期間沿著第二多個的平行線分組從中獲取第二 GRASP k空間數(shù)據(jù)；以及分開確定和獨立校正 (i )每個相應(yīng)第一 GRASP葉片的平行線之間所獲取的第一 GRASPk空間數(shù)據(jù)中的相位誤差， (ii)相應(yīng)第一GRASP葉片之間所獲取的第一 GRASP k空間數(shù)據(jù)中的相位誤差， (iii)每個相應(yīng)第二GRASP葉片的平行線之間所獲取的第二GRASPk空間數(shù)據(jù)中的相位誤差， (iv)相應(yīng)第二GRASP葉片之間所獲取的第二 GRASP k空間數(shù)據(jù)中的相位誤差，以及 (V)第一 GRASP脈沖序列與第二 GRASP脈沖序列之間所獲取的第一 GRASP和第二 GRASPk空間數(shù)據(jù)中的相位誤差。
21.一種含有存儲在上面的指令的非短暫計算機可讀介質(zhì)，該指令一旦被磁共振成像(MRI)系統(tǒng)的一個或多個處理器執(zhí)行，就使該MRI系統(tǒng)實現(xiàn)包含如下的功能 將第一射頻(RF)脈沖應(yīng)用于該MRI系統(tǒng)中的對象，以及在第一快速自旋回波(FSE)回波間時間間隔之后，將第二 RF脈沖應(yīng)用于該對象； 在第一和第二 RF脈沖之間的第一 FSE回波間時間間隔期間沿著第一方向?qū)⒌谝淮艌鎏荻?Gx)脈沖列應(yīng)用于該對象，第一 Gx脈沖列包含整數(shù)M個相鄰Gx脈沖，第一 Gx脈沖列的相繼的每對Gx脈沖被Gx轉(zhuǎn)向脈沖分開，以及第一 Gx脈沖列的最后Gx脈沖后面接著第一 Gx繞回脈沖； 與第一 Gx脈沖列同時地沿著第二方向?qū)⒌谝淮艌鎏荻?Gy)脈沖列應(yīng)用于該對象,第一Gy脈沖列包含M個相鄰Gy脈 沖，第一 Gy脈沖列的每個Gy脈沖與第一 Gx脈沖列的同時對應(yīng)Gx脈沖形成相應(yīng)第一列Gx-Gy脈沖對，第一 Gy脈沖列的相繼的每對Gy脈沖被Gy轉(zhuǎn)向脈沖分開，該Gy轉(zhuǎn)向脈沖與第一 Gx脈沖列的同時對應(yīng)Gx轉(zhuǎn)向脈沖形成相應(yīng)第一列Gx-Gy轉(zhuǎn)向脈沖對，以及第一 Gy脈沖列的最后Gy脈沖后面接著第一 Gy繞回脈沖，該第一 Gy繞回脈沖與第一Gx脈沖列的第一 Gx繞回脈沖形成第一同時Gx-Gy繞回脈沖對； 沿著相交在k空間的中心區(qū)中的第一組M條相互傾斜直線獲取k空間數(shù)據(jù)，第一組的M條相互傾斜直線的每一條對應(yīng)于不同相應(yīng)第一列Gx-Gy脈沖對， 其中應(yīng)用每個第一列Gx-Gy轉(zhuǎn)向脈沖對將k空間穿越的起點從第一組的M條相互傾斜直線之一重定位到另一條，以及 其中應(yīng)用第一同時Gx-Gy繞回脈沖對將k空間穿越的起點重定位到k空間的參考地點。
22.—種含有存儲在上面的指令的非短暫計算機可讀介質(zhì)，該指令一旦被磁共振成像(MRI)系統(tǒng)的一個或多個處理器執(zhí)行，就使該MRI系統(tǒng)實現(xiàn)包含如下的功能 將第一梯度和自旋回波螺旋槳(GRASP)脈沖序列應(yīng)用于MRI系統(tǒng)中的對象，該第一梯度和自旋回波螺旋槳(GRASP)脈沖序列包含周期性RF脈沖的第一射頻(RF)序列、沿著第一方向的周期性Gx脈沖列的伴隨第一磁場梯度(Gx)序列、和沿著第二方向的周期性Gy脈沖列的伴隨對應(yīng)第一磁場梯度(Gy)序列，該第一 RF、GX和Gy序列被配置成使k空間中的穿越沿著第一多個平行線分組，第一多個的每個平行線分組形成相應(yīng)第一 GRASP葉片，以及每個相應(yīng)第一 GRASP葉片相對于其他相應(yīng)第一 GRASP葉片是傾斜的，并與其他相應(yīng)第一 GRASP葉片相交在k空間的中心區(qū)中； 在與第一 GRASP脈沖序列的持續(xù)時間相對應(yīng)的第一重復(fù)時間間隔期間沿著第一多個的平行線分組從中獲取第一 GRASP k空間數(shù)據(jù)； 將第二 GRASP脈沖序列應(yīng)用于該對象，該第二 GRASP脈沖序列包含周期性RF脈沖的第二 RF序列、周期性Gx脈沖列的伴隨第二 Gx序列、和周期性Gy脈沖列的伴隨對應(yīng)第二 Gy序列，該第二 RF、GX和Gy序列被配置成使k空間中的穿越沿著第二多個平行線分組，第二多個的每個平行線分組形成相應(yīng)第二 GRASP葉片，以及每個相應(yīng)第二 GRASP葉片相對于其他相應(yīng)第二 GRASP葉片是傾斜的，并與其他相應(yīng)第二 GRASP葉片相交在k空間的中心區(qū)中； 在與第二 GRASP脈沖序列的持續(xù)時間相對應(yīng)的第二重復(fù)時間間隔期間沿著第二多個的平行線分組從中獲取第二 GRASP k空間數(shù)據(jù)；以及分開確定和獨立校正 (i )每個相應(yīng)第一 GRASP葉片的平行線之間所獲取的第一 GRASPk空間數(shù)據(jù)中的相位誤差， (ii)相應(yīng)第一GRASP葉片之間所獲取的第一 GRASP k空間數(shù)據(jù)中的相位誤差， (iii)每個相應(yīng)第二GRASP葉片的平行線之間所獲取的第二GRASPk空間數(shù)據(jù)中的相位誤差， (iv)相應(yīng)第二GRASP葉片之間所獲取的第二 GRASP k空間數(shù)據(jù)中的相位誤差，以及(V)第一 GRASP脈沖序列與第二 GRASP脈沖序列之間所獲取的第一 GRASP和第二 GRASPk空間數(shù)據(jù) 中的相位誤差。
全文摘要
本發(fā)明公開了稱為轉(zhuǎn)向-PROP的GRASE型PROPELLER序列。這種序列與繞回梯度脈沖一起利用一系列轉(zhuǎn)向尖頭穿越k空間。轉(zhuǎn)向-PROP與EPI-PROPELLER相比將掃描時間改進了3倍或更高，與EPI-PROPELLER相比提供了抗失諧效應(yīng)的改進健壯性，并解決了基于GRASE序列固有的長期存在相位校正問題。轉(zhuǎn)向-PROP還使葉片內(nèi)、葉片間、和激發(fā)間相位誤差可以分開確定和獨立校正。
文檔編號G01R33/56GK102959425SQ201180032379
公開日2013年3月6日 申請日期2011年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月29日
發(fā)明者X.J.周 申請人:伊利諾伊大學(xué)受托管理委員會