專利名稱：對(duì)第一和第二層中自旋系統(tǒng)重聚相位的方法和磁共振設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于在建立磁共振(MR)圖像時(shí)對(duì)具有第一相干曲線的第一層中的第一自旋系統(tǒng)和具有第二相干曲線的第二層中的第二自旋系統(tǒng)重聚相位的方法和一種磁共振設(shè)備。特別地，本發(fā)明涉及按照層復(fù)用測(cè)量序列對(duì)自旋系統(tǒng)的重聚相位。
背景技術(shù)：
磁共振斷層造影是一種在諸多醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中為了檢查和診斷而采用的成像方法。核自旋共振的物理效用形成了基本原理。在此為了拍攝MR信號(hào)，在檢查區(qū)域中產(chǎn)生靜態(tài)基本磁場(chǎng)，檢查對(duì)象中的原子的核自旋或磁矩在所述基本磁場(chǎng)上對(duì)齊。通過入射高頻脈沖可以將核自旋從對(duì)齊的位置，即，靜止位置，或其他狀態(tài)偏轉(zhuǎn)或激勵(lì)。返回到靜止位置的弛豫可以產(chǎn)生衰變信號(hào)，該衰變信號(hào)可以借助一個(gè)或多個(gè)接收線圈被感應(yīng)地探測(cè)。 一層的自旋系統(tǒng)的相位演變通過相干曲線來描述。如果一個(gè)特定的層的自旋系統(tǒng)的自旋都具有相同的相位，則這通過相干曲線的消失的去相位來描述?？梢蕴綔y(cè)到信號(hào)，因?yàn)樵诓煌辔坏牟煌孕男盘?hào)之間不呈現(xiàn)破壞性干涉。通過在入射高頻脈沖時(shí)施加層選擇梯度，僅激勵(lì)受檢對(duì)象的層中的滿足由于局部磁場(chǎng)強(qiáng)度引起的共振條件的核自旋?？梢酝ㄟ^在讀出期間施加至少一個(gè)相位編碼梯度以及頻率編碼梯度來進(jìn)行另一個(gè)位置編碼。由此可以獲得受檢人員的多個(gè)層的MR照片。借助合適的顯示方法可以提供受檢人員的確定的區(qū)域的三維圖像用于診斷。在臨床中致力于越來越快的MR照片，特別是MR三維照片。與此相關(guān)地可以優(yōu)化用于產(chǎn)生MR照片的MR測(cè)量序列。為此特別地提供用來同時(shí)拍攝多個(gè)層的圖像的MR測(cè)量序列，即，所謂的層復(fù)用測(cè)量序列。一般地，層復(fù)用測(cè)量序列的特征在于，至少在測(cè)量的部分期間同時(shí)對(duì)于成像過程有針對(duì)地使用至少兩個(gè)層的磁化的橫向分量。與之相反，在已建立的多層成像中交替地，即，互相完全獨(dú)立地并且以相應(yīng)更長(zhǎng)的測(cè)量時(shí)間拍攝至少兩個(gè)層的信號(hào)(所謂的“交織的”測(cè)量序列)。不同的層復(fù)用測(cè)量序列是公知的。例如在同時(shí)激勵(lì)磁化和/或同時(shí)探測(cè)MR信號(hào)的情況下通過相位編碼(所謂的“Hadamard”編碼，為此參見S. P. Souza et al. in J. Comput.Assist Tomogr. 12 (1988) 1026)或頻率編碼(所謂的“寬帶數(shù)據(jù)拍攝”，為此參見E. L. Wu etal. in Proc. Intl. Soc. Mag. Reson. Med. 17 (2009) 2678))來進(jìn)行不同層的尋址。此外存在為了區(qū)分不同的層而使用多個(gè)高頻線圈的測(cè)量序列。在已知不同高頻線圈的空間接收特征的條件下可以借助合適的計(jì)算運(yùn)算來分離同時(shí)拍攝的數(shù)據(jù)。這樣的方法以名稱 GRAPPA、SMASH、SENSE 公知。在同時(shí)應(yīng)用多個(gè)高頻線圈來偏轉(zhuǎn)磁化的情況下，S卩，借助高頻線圈同時(shí)作用于不同層的磁化，雖然縮短了用于執(zhí)行測(cè)量序列所需的時(shí)間，但是同時(shí)提高了高頻電磁交變場(chǎng)的所需峰值功率。這提高了受檢人員中的特殊吸收率(SAR)并且一般是不期望的。關(guān)于這點(diǎn)，US5，422，572公開了一種并行MR成像的方法，在該方法中基本上同時(shí)地、但是互相在時(shí)間上稍微偏移地應(yīng)用不同的層選擇的高頻(HF)脈沖。由此既可以減少測(cè)量時(shí)間也可以降低所需的HF峰值功率。但是在此要注意的是，HF脈沖的時(shí)間上的偏移導(dǎo)致磁化(相干曲線)的時(shí)間演變中的差別。為了確保同時(shí)的數(shù)據(jù)拍攝，必須將不同層的自旋系統(tǒng)的相干曲線在數(shù)據(jù)拍攝的時(shí)刻重聚相位。相應(yīng)地，期望在同時(shí)拍攝多個(gè)層的MR數(shù)據(jù)時(shí)將相應(yīng)的自旋系統(tǒng)的相干曲線在數(shù)據(jù)拍攝的時(shí)刻重聚相位。

發(fā)明內(nèi)容
由此本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，提供一種用于對(duì)自旋系統(tǒng)的相干曲線重聚相位的改進(jìn)的MR層復(fù)用測(cè)量序列。 按照本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種用于在利用層復(fù)用建立MR圖像時(shí)對(duì)具有第一相干曲線的第一層中的第一自旋系統(tǒng)和具有第二相干曲線的第二層的第二自旋系統(tǒng)重聚相位的方法。該方法包括以下步驟應(yīng)用第一高頻脈沖來偏轉(zhuǎn)第一層的自旋系統(tǒng)，應(yīng)用第二高頻脈沖來偏轉(zhuǎn)第二層的自旋系統(tǒng)。在此，第二高頻脈沖的開始相對(duì)于第一高頻脈沖的開始在時(shí)間上偏移第一差時(shí)間段，該差時(shí)間段比第一高頻脈沖的持續(xù)時(shí)間短。此外進(jìn)行重聚相位校正步驟以將校正相位至少施加到兩個(gè)自旋系統(tǒng)之一。此外進(jìn)行探測(cè)步驟以在信號(hào)探測(cè)時(shí)間段中分別探測(cè)第一和第二自旋系統(tǒng)的磁化的第一和第二信號(hào)。特別地，這樣構(gòu)造重聚相位校正步驟，使得第一和第二相干曲線被重聚相位，從而在信號(hào)探測(cè)時(shí)間段中同時(shí)進(jìn)行第一和第二信號(hào)的探測(cè)。磁化的偏轉(zhuǎn)在此意味著將磁化從靜止位置偏轉(zhuǎn)或?qū)⒋呕瘡膭?dòng)態(tài)狀態(tài)偏轉(zhuǎn)。例如，借助高頻激勵(lì)脈沖可以將磁化從靜止位置偏轉(zhuǎn)。但是例如借助高頻重聚焦脈沖也可以將磁化從例如動(dòng)態(tài)去相位的狀態(tài)偏轉(zhuǎn)并且引起重聚相位。這樣的優(yōu)點(diǎn)是，按照MR層復(fù)用可以同時(shí)讀出不同層的信號(hào)。文獻(xiàn)中公知的層復(fù)用測(cè)量序列可以被直接應(yīng)用。特別是這一點(diǎn)具有如下優(yōu)點(diǎn)通過部分地在時(shí)間上重疊第一和第二高頻脈沖，測(cè)量持續(xù)時(shí)間縮短和HF脈沖振幅(和由此受檢人員的高頻負(fù)擔(dān))降低。第一高頻脈沖和第二高頻脈沖至少部分地在時(shí)間上重疊。由此另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于，在應(yīng)用第一和第二高頻脈沖期間可以不中斷地產(chǎn)生用于層選擇的磁場(chǎng)梯度。如開頭所述，磁場(chǎng)梯度可以用于與HF脈沖一起產(chǎn)生自旋系統(tǒng)的偏轉(zhuǎn)的位置編碼。典型地在應(yīng)用HF脈沖期間接通磁場(chǎng)梯度，從而對(duì)于HF脈沖的激勵(lì)頻率的共振條件僅對(duì)于沿著磁場(chǎng)梯度的確定的位置滿足。按照本發(fā)明磁場(chǎng)梯度不必在兩個(gè)HF脈沖之間接通或斷開。特別是相對(duì)于已建立的多層成像方法，通過對(duì)于多個(gè)層的偏轉(zhuǎn)僅一次應(yīng)用磁場(chǎng)梯度，由于電磁交變場(chǎng)的負(fù)擔(dān)下降?？梢詫?duì)多于兩個(gè)層的成像執(zhí)行按照本發(fā)明的MR測(cè)量序列。所介紹的特征可以同樣適用于對(duì)三個(gè)或多個(gè)層的成像?？梢园凑找韵聵?biāo)準(zhǔn)的至少一個(gè)確定第一差時(shí)間段:MR成像的持續(xù)時(shí)間、高頻脈沖的振幅、信號(hào)強(qiáng)度。如果第一差時(shí)間段選擇得更長(zhǎng)，即，第一和第二高頻脈沖的時(shí)間上的重疊下降，則MR成像的持續(xù)時(shí)間增加。同時(shí),為了實(shí)現(xiàn)磁化的同樣偏轉(zhuǎn),高頻脈沖的所需振幅下降。典型地，探測(cè)的信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度可以與磁化的偏轉(zhuǎn)幅值相關(guān)，即，在高頻脈沖的振幅相同并且第一差時(shí)間段提高(MR成像的持續(xù)時(shí)間更長(zhǎng))的情況下獲得更高的信號(hào)強(qiáng)度。在確定第一差時(shí)間段時(shí)這些標(biāo)準(zhǔn)之一可以是決定性的。例如存在具有在少于10毫秒的范圍中的持續(xù)時(shí)間的MR測(cè)量序列。在此HF脈沖持續(xù)幾個(gè)毫秒。通過合適地確定第一差時(shí)間段可以實(shí)現(xiàn)HF脈沖的部分并行化。由此可以明顯地，即，以幾個(gè)百分點(diǎn)縮短測(cè)量持續(xù)時(shí)間。相應(yīng)配置的MR設(shè)備的運(yùn)行是特別經(jīng)濟(jì)的。此外，可以根據(jù)以下標(biāo)準(zhǔn)中的至少一個(gè)計(jì)算校正相位第一差時(shí)間段、第一相干曲線、第二相干曲線。校正相位按照本發(fā)明導(dǎo)致，在信號(hào)探測(cè)時(shí)間段中可以同時(shí)讀出第一和第二信號(hào)。因此必須正確地確定校正相位。在校正相位的確定中可以涉及的參數(shù)特別是第一差時(shí)間段。第一差時(shí)間段選擇得越長(zhǎng)，則第一或第二相干曲線可以越不相同。這一點(diǎn)可以導(dǎo)致更大的所需校正相位。同時(shí)在直接已知第一或第二相干曲線的情況下可以校正校正相位。在此補(bǔ)充說明，校正相位特別地還可以如下面解釋地不取決于第一差時(shí)間段。特別地具有優(yōu)勢(shì)的是，HF脈沖具有振幅的如下時(shí)間曲線，其相對(duì)于各自的HF脈沖 的最大振幅的時(shí)刻是不對(duì)稱的。在部分地在時(shí)間上重疊例如激勵(lì)脈沖或重聚焦脈沖的情況下，不對(duì)稱的振幅曲線可以導(dǎo)致，與對(duì)稱的HF激勵(lì)脈沖相比，在時(shí)間上相同分離的情況下，所需的HF峰值功率可以被進(jìn)一步降低。在任何情況下，不對(duì)稱的振幅曲線保證，所屬的自旋系統(tǒng)的相干曲線的時(shí)間演變的偏移被最小化并且由此校正相位可以被確定為更小。重聚相位校正步驟可以進(jìn)一步構(gòu)造第一或第二 HF脈沖，使得在應(yīng)用高頻脈沖期間通過振幅調(diào)制施加校正相位的至少一部分。在文獻(xiàn)中例如公知這樣的方法(S. Pickup和M. Popescu in Magnetic Resonance in Medicine 38 (1997) 137-145),該方法允許，通過HF激勵(lì)脈沖或重聚焦脈沖來確定通過脈沖施加到磁化的相位的依賴性(相干曲線)。通過由振幅調(diào)制特別構(gòu)造HF脈沖可以在應(yīng)用HF脈沖之后就已經(jīng)實(shí)現(xiàn)重聚相位的相干曲線。此外重聚相位校正步驟可以包含校正磁場(chǎng)梯度的應(yīng)用。通過校正磁場(chǎng)梯度的接通可以導(dǎo)致引入校正相位或校正相位的一部分到相干曲線中。特別地例如可以根據(jù)校正磁場(chǎng)梯度關(guān)于HF脈沖的時(shí)間布置來產(chǎn)生不同層中的不同校正相位。這一點(diǎn)在更下面詳細(xì)地解釋。還可以的是，校正磁場(chǎng)梯度具有非線性位置依賴性。典型地，這樣構(gòu)造磁場(chǎng)梯度，使得其具有線性的位置依賴性，即，磁場(chǎng)梯度強(qiáng)度與位置的依賴性至少近似通過線性函數(shù)來描述。但是還可以產(chǎn)生磁場(chǎng)梯度的非線性的，例如平方的位置依賴性。沿著通過改變的校正磁場(chǎng)梯度定義的層選擇方向，可以這樣在每個(gè)激勵(lì)的層中對(duì)不同的相干曲線重聚相位。非線性位置依賴性例如可以通過附加的可接通的場(chǎng)線圈或具有非線性場(chǎng)曲線的多個(gè)場(chǎng)線圈來實(shí)現(xiàn)。通過非線性磁場(chǎng)梯度施加的校正相位獨(dú)立于各自的層沿著磁場(chǎng)梯度的非線性的方向的位置。例如可以使用通過平方函數(shù)來描述的磁場(chǎng)梯度。在此特別可以通過合適的確定線性和平方分量來實(shí)現(xiàn)，使得在相關(guān)的層的附近可以以很好近似通過線性函數(shù)來描述磁場(chǎng)梯度的曲線。這一點(diǎn)確保了相干曲線在整個(gè)層厚度上的容易控制的時(shí)間演變。有效作用的磁場(chǎng)梯度或有效施加的校正相位然后是特定于層的。以這種方式可以對(duì)兩個(gè)或多個(gè)層的相干曲線同時(shí)重聚相位。
例如第一高頻脈沖可以是用于產(chǎn)生第一層中的自旋回波的第一重聚焦脈沖并且第二高頻脈沖是用于產(chǎn)生第二層中的自旋回波的第二重聚焦脈沖。重聚焦脈沖典型地在MR成像中被采用，用于在自旋系統(tǒng)的去相位之后產(chǎn)生自旋系統(tǒng)的重聚相位。具有優(yōu)勢(shì)的是，重聚焦脈沖按照本發(fā)明具有部分在時(shí)間上的重疊。此外按照本發(fā)明的方法可以包括以下步驟通過第一激勵(lì)脈沖從靜止位置激勵(lì)第一自旋系統(tǒng)，通過第二激勵(lì)脈沖從靜止位置激勵(lì)第二自旋系統(tǒng)，其中第二激勵(lì)脈沖的開始相對(duì)于第一激勵(lì)脈沖的開始偏移了第二差時(shí)間段。具有優(yōu)勢(shì)的是，第二差時(shí)間段比第一激勵(lì)脈沖的持續(xù)時(shí)間短。激勵(lì)脈沖可以部分地在時(shí)間上重疊。部分地在時(shí)間上重疊一方面降低MR成像所需的時(shí)間并且另一方面如已經(jīng)解釋地降低激勵(lì)脈沖所需的HF峰值功率。
但是還可以的是，第二差時(shí)間段比第一激勵(lì)脈沖的持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)。按照本發(fā)明然后可以，在第一和第二激勵(lì)脈沖之間有針對(duì)地作用于第一層的磁化。在緊接在第一激勵(lì)脈沖之后并且在第二激勵(lì)脈沖之前的時(shí)刻，第二層的磁化還沒有從靜止位置偏轉(zhuǎn)。然后接通的磁場(chǎng)梯度僅對(duì)第一層的已經(jīng)激勵(lì)的自旋發(fā)揮作用。同時(shí)可以確保，由于在信號(hào)探測(cè)時(shí)間段中同時(shí)探測(cè)第一和第二信號(hào)，可以應(yīng)用層復(fù)用測(cè)量序列。相對(duì)于用于對(duì)多個(gè)層成像的常規(guī)的順序方法，總是還存在測(cè)量持續(xù)時(shí)間的明顯的時(shí)間降低。特別地按照本發(fā)明可以在第一和第二激勵(lì)脈沖之間執(zhí)行第一校正磁場(chǎng)梯度，并且或者在第二激勵(lì)脈沖和重聚焦脈沖之間或者在重聚焦脈沖之后并在探測(cè)之前執(zhí)行第二校正磁場(chǎng)梯度。如果第一和第二激勵(lì)脈沖在時(shí)間上完全分開，即，第二差時(shí)間段比第一激勵(lì)脈沖的持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，則在第一和第二激勵(lì)脈沖之間接通校正磁場(chǎng)梯度并且如上所述僅對(duì)第一層的第一自旋系統(tǒng)發(fā)揮其作用。此外在第一和第二激勵(lì)脈沖之后但是在重聚焦脈沖之前進(jìn)行另一個(gè)校正磁場(chǎng)梯度。這樣的校正磁場(chǎng)梯度既對(duì)第一也對(duì)第二自旋系統(tǒng)發(fā)揮其作用。但是例如也可以在重聚焦脈沖之后但是還在用于探測(cè)信號(hào)的探測(cè)步驟之前執(zhí)行另一個(gè)校正磁場(chǎng)梯度。這一點(diǎn)可以產(chǎn)生在引入校正相位時(shí)的高度靈活性，因?yàn)樘貏e是可以在第一層上通過第一校正磁場(chǎng)梯度引入一個(gè)校正相位，其與在第二自旋系統(tǒng)上引入的相位不同。特別具有優(yōu)勢(shì)的是，第二差時(shí)間段是第一差時(shí)間段的雙倍長(zhǎng)。如果在第二激勵(lì)脈沖的和第一激勵(lì)脈沖的分別的時(shí)間中心之間的時(shí)間段是在第二重聚焦脈沖的和第一重聚焦脈沖的時(shí)間中心之間的時(shí)間段的雙倍長(zhǎng)，則導(dǎo)致，自旋回波時(shí)間(即，在激勵(lì)和信號(hào)探測(cè)之間的時(shí)間段)對(duì)于第一和第二層雖然不同長(zhǎng)，但是自旋回波成像同時(shí)并且在信號(hào)探測(cè)時(shí)間段期間同時(shí)滿足。通過應(yīng)用用于產(chǎn)生自旋回波的重聚焦脈沖和同時(shí)滿足第一和第二層的自旋回波條件，相應(yīng)地可以在所述實(shí)施方式中產(chǎn)生磁化信號(hào)，該磁化信號(hào)也是自旋回波類型的。除了第一和第二層的相干曲線的重聚相位的條件之外，在信號(hào)探測(cè)時(shí)間段中還滿足自旋回波條件。這一點(diǎn)優(yōu)選地可以產(chǎn)生特別高的信號(hào)。如上所述，但是還可以將第二差時(shí)間段選擇得這樣短，S卩，比第一激勵(lì)脈沖的持續(xù)時(shí)間短，使得第一和第二激勵(lì)脈沖至少部分重疊。這一點(diǎn)導(dǎo)致縮短的測(cè)量時(shí)間。此外本發(fā)明還可以包括以下步驟應(yīng)用第一擴(kuò)散重聚焦脈沖以反轉(zhuǎn)第一自旋系統(tǒng)的去相位、應(yīng)用第二擴(kuò)散重聚焦脈沖以反轉(zhuǎn)第二自旋系統(tǒng)的去相位，其中第二擴(kuò)散重聚焦脈沖的開始相對(duì)于第一擴(kuò)散重聚焦脈沖的開始在時(shí)間上偏移第三差時(shí)間段。用于MR成像的測(cè)量序列為了顯示粒子的擴(kuò)散特性典型地在使用另一個(gè)重聚焦脈沖(擴(kuò)散重聚焦脈沖)的條件下進(jìn)行。按照本發(fā)明第一和第二相干曲線的重聚相位還可以按照用于MR擴(kuò)散成像的測(cè)量序列按照層復(fù)用進(jìn)行。這樣做的優(yōu)點(diǎn)是，用于擴(kuò)散成像所需的本來就更長(zhǎng)的時(shí)間可以被縮短。在此具有優(yōu)勢(shì)的是，第三差時(shí)間段和第一差時(shí)間段在數(shù)值上是相同長(zhǎng)的。如果涉及重聚焦脈沖的第一差時(shí)間段和涉及擴(kuò)散重聚焦脈沖的第二差時(shí)間段在數(shù)值上是相同長(zhǎng)的，即，時(shí)間偏移是相同的，則可以簡(jiǎn)化計(jì)算重聚相位校正步驟，即，可以簡(jiǎn)單計(jì)算所需的校正相位。在此，以對(duì)于第一和第二重聚焦脈沖的第一差時(shí)間段的時(shí)間偏移的方向與以第一和第二擴(kuò)散重聚焦脈沖的第三差時(shí)間段的時(shí)間偏移的方向相同。然后例如可以的是，重聚相位校正步驟不取決于第一或第三差時(shí)間段。這一點(diǎn)可以是具有優(yōu)勢(shì)的，因?yàn)檫@樣可以實(shí)現(xiàn)固有魯棒的方法和校正相位的簡(jiǎn)單計(jì)算。但是按照本發(fā)明還可以，以對(duì)于第一和第二重聚焦脈沖的第一差時(shí)間段的時(shí)間偏移的方向與以第一和第二擴(kuò)散重聚焦脈沖的第三差時(shí)間段的時(shí)間偏移的方向相反。 此外，第一高頻脈沖可以是用于從靜止位置激勵(lì)第一自旋系統(tǒng)的第一激勵(lì)脈沖，并且第二高頻脈沖可以是用于從靜止位置激勵(lì)第二自旋系統(tǒng)的第二激勵(lì)脈沖。高頻激勵(lì)脈沖的至少在時(shí)間上的分開按照本發(fā)明的一個(gè)方面具有以下優(yōu)點(diǎn)，即，層復(fù)用測(cè)量序列的測(cè)量持續(xù)時(shí)間被縮短并且同時(shí)減小了激勵(lì)脈沖的所需高頻峰值功率。通過應(yīng)用高頻脈沖，自旋系統(tǒng)的相干曲線被去相位。該去相位必須在回波的拍攝之前通過合適地接通磁場(chǎng)梯度來重聚相位。在第一差時(shí)間段導(dǎo)致高頻激勵(lì)脈沖的部分地在時(shí)間上分開的情況下，對(duì)每個(gè)層施加不同的線性相位曲線或不同的相干曲線。這一點(diǎn)之所以發(fā)生，是因?yàn)橥ㄟ^不同層的激勵(lì)的部分地在時(shí)間上的偏移，磁場(chǎng)梯度對(duì)于不同的層不同長(zhǎng)的起作用。然后特別難以實(shí)現(xiàn)，利用唯一的空間上線性的磁場(chǎng)梯度對(duì)相干曲線重聚相位或?qū)蓚€(gè)相干曲線的去相位同時(shí)重聚相位。相反，對(duì)重聚焦的高頻激勵(lì)脈沖的使用允許同時(shí)的重聚相位第一和第二激勵(lì)脈沖可以固有地施加校正相位。還可以的是，重聚相位校正步驟構(gòu)造第一或第二高頻脈沖，使得校正相位在應(yīng)用激勵(lì)脈沖期間被施加。重聚相位校正步驟也可以如上所述包含校正磁場(chǎng)梯度的應(yīng)用。例如可以將具有預(yù)定的校正相位的振幅調(diào)制的高頻脈沖與校正磁場(chǎng)梯度組合地使用。這一點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了在引入校正相位情況下的高度靈活性并且特別可以補(bǔ)償在施加高頻相位的高頻脈沖的構(gòu)造中的技術(shù)限制。特別地，該重聚相位校正步驟可以包含具有非線性位置依賴性的校正磁場(chǎng)梯度。如上所述，通過非線性位置依賴性特別可以實(shí)現(xiàn)，在不同層中在相同時(shí)刻施加不同的相位曲線，由此可以對(duì)相干曲線重聚相位。按照本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種用于在利用層復(fù)用建立MR圖像時(shí)對(duì)具有第一相干曲線的第一層中的第一自旋系統(tǒng)和具有第二相干曲線的第二層的第二自旋系統(tǒng)重聚相位的磁共振設(shè)備。磁共振設(shè)備包括高頻發(fā)生器，其構(gòu)造為執(zhí)行以下步驟應(yīng)用第一高頻脈沖來偏轉(zhuǎn)第一層的自旋系統(tǒng)，應(yīng)用第二高頻脈沖來偏轉(zhuǎn)第二層的自旋系統(tǒng)，其中第二高頻脈沖的開始相對(duì)于第一高頻脈沖的開始在時(shí)間上偏移第一差時(shí)間段，該差時(shí)間段比第一高頻脈沖的持續(xù)時(shí)間短。此外，按照本發(fā)明的該方面的磁共振設(shè)備包括脈沖序列控制器，其構(gòu)造為執(zhí)行以下步驟進(jìn)行第一重聚相位校正步驟以將校正相位至少施加到兩個(gè)自旋系統(tǒng)之一。此外，磁共振設(shè)備包括計(jì)算機(jī)單元，其構(gòu)造為執(zhí)行以下步驟執(zhí)行探測(cè)步驟以便在信號(hào)探測(cè)時(shí)間段中探測(cè)分別第一和第二自旋系統(tǒng)的磁化的第一和第二信號(hào)。在此，這樣構(gòu)造重聚相位校正步驟，使得第一和第二相干曲線被重聚相位，從而第一和第二信號(hào)的探測(cè)在信號(hào)探測(cè)時(shí)間段中同時(shí)進(jìn)行。這樣配置的磁共振設(shè)備產(chǎn)生如下效果，該效果相應(yīng)于結(jié)合方法在前面描述的效果。


本發(fā)明的上述特征、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)以及如何實(shí)現(xiàn)這些特征、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)的方式結(jié)合以下對(duì)實(shí)施例的描述變得清楚和更易理解，結(jié)合附圖來進(jìn)一步解釋所述實(shí)施例。其中，圖I示出了按照本發(fā)明的磁共振設(shè)備的示意圖， 圖2示出了部分地重疊的高頻脈沖的示意圖和在使用非線性磁場(chǎng)梯度的條件下相干曲線的重聚相位，圖3示出了具有固有地預(yù)定的相位曲線的部分重疊的高頻脈沖的示意圖，圖4示出了在部分地在時(shí)間上分開重聚焦脈沖的情況下用于對(duì)第一和第二相干曲線重聚相位的本發(fā)明的實(shí)施方式的示意圖，圖5示出了在部分地在時(shí)間上分開重聚焦和擴(kuò)散重聚焦脈沖的情況下對(duì)第一和第二相干曲線重聚相位的本發(fā)明的實(shí)施方式的示意圖，圖6示出了在部分地在時(shí)間上分開重聚焦和擴(kuò)散重聚焦脈沖的情況下對(duì)第一和第二相干曲線重聚相位的本發(fā)明的實(shí)施方式的示意圖，圖7示出了在部分地在時(shí)間上分開重聚焦脈沖的情況下本發(fā)明的實(shí)施方式的示意圖，其中第一差時(shí)間段是第二差時(shí)間段的一半長(zhǎng)，圖8示出了本發(fā)明的實(shí)施方式的示意性流程圖，圖9示出了本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式的示意性流程圖，圖10示出了本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式的示意性流程圖，圖11示出了按照本發(fā)明的方法的實(shí)施方式。
具體實(shí)施例方式圖I示意性示出了磁共振設(shè)備30，其配置為拍攝磁共振(MR)數(shù)據(jù)。MR設(shè)備可以包括多個(gè)高頻線圈15a，15b。但是MR設(shè)備30也可以僅包括一個(gè)高頻線圈。MR設(shè)備30還具有磁體10，該磁體適合于產(chǎn)生基本磁場(chǎng)。檢查對(duì)象(在本例中是受檢人員)11可以借助臥榻13被推入磁體10中。為了從布置在受檢人員11內(nèi)部的第一層51和第二層52產(chǎn)生MR圖像數(shù)據(jù)，MR設(shè)備30還包括梯度系統(tǒng)14，其配置為在受檢人員11的范圍中提供磁場(chǎng)梯度。磁場(chǎng)梯度可以通過自旋系統(tǒng)的共振條件引起高頻脈沖的效率的位置編碼。通過磁體10產(chǎn)生的基本磁場(chǎng)將第一層51和第二層52中的自旋系統(tǒng)極化。在其靜止位置，自旋沿著基本磁場(chǎng)的方向指向。通過高頻線圈15a和15b可以產(chǎn)生高頻脈沖,所述高頻脈沖將磁化從其靜止位置在基本磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)。為了借助高頻線圈應(yīng)用高頻脈沖15a，15b設(shè)置高頻發(fā)生器20。此外可以借助計(jì)算機(jī)單元22探測(cè)感應(yīng)地在高頻線圈15a，15b中引起電壓的磁化信號(hào)。設(shè)置梯度單元23，以控制梯度系統(tǒng)14來應(yīng)用磁場(chǎng)梯度。脈沖序列控制器21控制通過高頻發(fā)生器20產(chǎn)生的高頻脈沖的和通過梯度單元23控制的磁場(chǎng)梯度的時(shí)間流程。操作單元12與控制元件相連，并且允許用戶進(jìn)行對(duì)磁共振設(shè)備30的控制。特別地，計(jì)算機(jī)單元22可以這樣控制高頻線圈15a，15b，使得拍攝足夠的MR數(shù)據(jù)，以便借助合適的算法產(chǎn)生完整的數(shù)據(jù)組。專業(yè)人員公知并行成像的方法，諸如SMASH，GRAPPA或SENSE。此外梯度單元23這樣控制梯度系統(tǒng)14，使得產(chǎn)生非線性磁場(chǎng)梯度。高頻發(fā)生器20還這樣構(gòu)造通過高頻線圈15a，15b應(yīng)用的高頻脈沖，使得其除了空間的振幅依賴性之外還定義空間的相位特性曲線。這例如可以借助HF脈沖的合適的振幅或相位調(diào)制來實(shí)現(xiàn)。此外高頻發(fā)生器20還可以這樣配置借助高頻線圈15a，15b應(yīng)用的高頻脈沖，使得其具有振幅的如下時(shí)間曲線，該時(shí)間曲線相對(duì)于各自的激勵(lì)脈沖的最大振幅的時(shí)刻是不對(duì)稱的。MR設(shè)備的一般工作方式是專業(yè)人員公知的，從而無需詳細(xì)描述一般組件。 圖2示例性示出了按照本發(fā)明的方法的實(shí)施方式。在此分別對(duì)位于受檢人員11的空間范圍中的第一層51和第二層52，應(yīng)用高頻脈沖，例如激勵(lì)脈沖70，71或重聚焦脈沖72，73。將第一高頻脈沖70，72特定地，S卩，層選擇性地應(yīng)用于第一層51。將第二高頻脈沖71，73層選擇性地應(yīng)用于第二層52。在此利用虛線顯示第二高頻脈沖71，73。圖2中作為水平軸示出了時(shí)間曲線。示意性根據(jù)振幅按照Sinc脈沖包絡(luò)地示出高頻脈沖70，71，72，73。專業(yè)人員公知，sine振幅調(diào)制的激勵(lì)脈沖產(chǎn)生特別有利的空間激勵(lì)曲線。第一高頻脈沖70，72的時(shí)間曲線的特征在于起始點(diǎn)81a和結(jié)束點(diǎn)81c。在時(shí)刻81f達(dá)到振幅的最大值。相應(yīng)地，第二高頻脈沖71，73的時(shí)間曲線通過起始點(diǎn)81b和結(jié)束點(diǎn)81d來表示。在時(shí)刻81g達(dá)到振幅的最大值。如從圖2可以得出的，在時(shí)刻81a(第一高頻脈沖70，72的開始)和時(shí)刻81d (第二高頻脈沖71，73的結(jié)束)之間磁場(chǎng)梯度80a不中斷地作用。第二高頻脈沖71，73的開始的時(shí)刻81b相對(duì)于第一高頻脈沖70，72的開始的時(shí)刻81a在時(shí)間上延遲。這相應(yīng)于第一差時(shí)間段55 (在時(shí)刻81a和時(shí)刻81b之間的時(shí)間段)。圖2的下部示出了與第一層51的第一自旋系統(tǒng)的相位相關(guān)的第一相干曲線53和與第二層52的第二自旋系統(tǒng)的相位相關(guān)的第二相干曲線54。在此第二相干曲線54利用虛線表示。如從圖2可以得出的，在時(shí)間段Slf-Sld期間引起第一自旋系統(tǒng)的去相位(線性相位特性曲線)上升。特別是在第二高頻脈沖71，73是激勵(lì)脈沖71時(shí)，即，脈沖引起磁化從通過基本磁場(chǎng)定義的靜止位置偏轉(zhuǎn)時(shí)，得出，在時(shí)刻81g之前磁場(chǎng)梯度80a對(duì)第二相干曲線54沒有影響。這一點(diǎn)之所以是這樣，因?yàn)樵跁r(shí)刻81g之前在第二層52中的磁化保持在其靜止位置，并且磁場(chǎng)梯度80a對(duì)第二相干曲線54不發(fā)揮作用。但是還可以的是，高頻線圈71，73是重聚焦脈沖。則圖2相應(yīng)地在時(shí)間段81a-81b中也具有第二相干曲線的改變。按照?qǐng)D2，第二相干曲線54的采用的去相位相對(duì)于第一相干曲線53的采用的去相位移動(dòng)了第一差時(shí)間段55 (在81a和81b之間或在81f和81g之間的時(shí)間段)這一點(diǎn)導(dǎo)致，在時(shí)刻8Id,即，在磁場(chǎng)梯度80a的應(yīng)用結(jié)束之后,第一和第二相干曲線53、54具有去相位的不同程度。圖形地，這一點(diǎn)通過如下來表示，即，相干曲線53、54在時(shí)刻Sld不是全等的。
去相位的這樣的不同程度一般總是在通常的高頻脈沖，即，sine振幅調(diào)制的HF脈沖部分地在時(shí)間上重疊時(shí)才出現(xiàn)。但是如后面，例如參考圖11描述的，還可以的是，HF脈沖不是sine振幅調(diào)制的。例如，HF脈沖可以具有非對(duì)稱的時(shí)間曲線?，F(xiàn)在本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，通過施加校正相位來產(chǎn)生第一和第二相干曲線的重聚相位。按照在圖2中示出的實(shí)施方式，這可以通過應(yīng)用非線性磁場(chǎng)梯度80b來進(jìn)行該磁場(chǎng)梯度沿著選擇方向具有磁場(chǎng)梯度強(qiáng)度的空間曲線，該空間曲線是非線性的。例如該非線性曲線可以通過平方函數(shù)來描述。這導(dǎo)致，磁場(chǎng)梯度將不同的校正相位引入到不同的層上。這在圖2中示意性示出。通過在時(shí)間段81d-81a期間引入不同的校正相位，在時(shí)刻Sle引起第一和第二相干曲線53、54的重聚相位。因?yàn)樵跁r(shí)刻Sle第一和第二相干曲線53、54 二者具有消失的去相位，所以可以進(jìn)行按照常規(guī)方法的其他MR測(cè)量序列。圖3示意性示出了本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式。相應(yīng)于圖2，第一 HF脈沖70，72作用于第一層51的自旋系統(tǒng)并且第二高頻脈沖71，73作用于第二層52的自旋系統(tǒng)。第二 HF脈沖71，73在圖3中利用虛線表示。第一 HF脈沖70，72期間在時(shí)刻81a和81c之間的時(shí) 間段中起作用，而第二 HF脈沖71，73在時(shí)刻81b和81d之間的時(shí)間段中起作用。由此在第二 HF脈沖71，73的開始的時(shí)刻81b相對(duì)于第一 HF脈沖70，72的開始的時(shí)刻81a移動(dòng)了第一差時(shí)間段。第一差時(shí)間段通過時(shí)刻81a和81b來定義。在時(shí)間段81a和81d之間磁場(chǎng)梯度80a不中斷地作用。磁場(chǎng)梯度80a分別關(guān)于第一層51和第二層52引起自旋系統(tǒng)的激勵(lì)的位置編碼。與圖2中不同，在目前討論的情況中，這樣構(gòu)造HF脈沖70-73，使得在應(yīng)用HF脈沖期間施加特定的相位曲線。這一點(diǎn)從圖3可以看出，因?yàn)椋c圖2不同，去相位的速率作為時(shí)間的函數(shù)對(duì)于第一相干曲線53與第二相干曲線54的去相位的速率是不同的。通過合適選擇HF脈沖70-73，可以這樣調(diào)節(jié)相干曲線53、54的去相位是速率，使得在第二 HF脈沖的結(jié)束之后，即，在時(shí)刻81d，在斷開了層選擇梯度80a之后，相干曲線53、54具有相同的去相位。這一點(diǎn)通過合適構(gòu)造HF脈沖有針對(duì)地引入校正相位是可能的。通過激勵(lì)的HF脈沖的合適的振幅和相位調(diào)制可以實(shí)現(xiàn)，相應(yīng)激勵(lì)的層的相干曲線在應(yīng)用HF脈沖期間具有如下去相位速率，該去相位速率適合于補(bǔ)償通過有限的差時(shí)間段引起的第一和第二相干曲線的偏移。特別要指出，這樣的HF脈沖可以具有不是sine振幅調(diào)制的振幅調(diào)制。因此在圖3中示出的sine類的振幅調(diào)制被理解為純示例性的。振幅調(diào)制的其他復(fù)雜形式是可能的或必要的。振幅調(diào)制的非對(duì)稱時(shí)間曲線是可能的并且后面參考圖11描述。圖4示出用于分別對(duì)第一和第二層51、52的第一和第二自旋系統(tǒng)的第一和第二相干曲線53、54重聚相位的本發(fā)明的方法的另一個(gè)實(shí)施方式。在此，第一層51的自旋系統(tǒng)通過第一激勵(lì)脈沖70進(jìn)行。第一自旋系統(tǒng)的激勵(lì)在通過時(shí)刻81a和81b限定的時(shí)間段中進(jìn)行。第二層52的自旋系統(tǒng)的激勵(lì)通過高頻脈沖，S卩，激勵(lì)脈沖71進(jìn)行。在通過時(shí)刻81c和Sld限定的時(shí)間段期間應(yīng)用該第二激勵(lì)脈沖71。在第一激勵(lì)脈沖70和第二激勵(lì)脈沖71期間分別是磁場(chǎng)梯度80a和80c起作用。激勵(lì)步驟60包括HF脈沖70、71和相應(yīng)的磁場(chǎng)梯度80a、80c。第一激勵(lì)脈沖70和第二激勵(lì)脈沖71也不重疊。通過在時(shí)刻81a和81c之間的時(shí)間差定義的第二差時(shí)間段56大于第一激勵(lì)脈沖70的持續(xù)時(shí)間(持續(xù)時(shí)間81a-81b)。特別地在示出的測(cè)量序列中存在如下可能性在兩個(gè)激勵(lì)脈沖70、71之間接通磁場(chǎng)梯度80b。在第二激勵(lì)脈沖71之后接通另一個(gè)梯度場(chǎng)80d。然后在另一個(gè)梯度場(chǎng)80e期間既應(yīng)用作用于第一層51的重聚焦脈沖72，也應(yīng)用作用于第二層52的重聚焦脈沖73。重聚焦脈沖引起第一和第二層51、52的相干曲線53、54的重聚焦。示意性地，這可以通過反轉(zhuǎn)通過確定的梯度場(chǎng)80引入到相干曲線53、54的相位的符號(hào)來表示。對(duì)于重聚焦脈沖對(duì)相干曲線的作用的該示意性表示在圖4-6中使用。如從圖4中可以獲悉的，第一和第二相干曲線53、54在時(shí)刻81i，即在重聚焦脈沖的結(jié)束之后或直接在信號(hào)探測(cè)時(shí)間段63之前重聚相位并且特別具有消失的去相位。以下詳細(xì)解釋這一點(diǎn)。相位Ma - Me的改變分別與磁場(chǎng)梯度80a_80e相關(guān)。因此Ma例如表示相干曲線的在應(yīng)用磁場(chǎng)梯度80a期間構(gòu)造的去相位。另外表達(dá)的話，通過Ma-M6表示的度量不是相位 而是梯度矩，即，梯度振幅的時(shí)間積分。利用這樣的梯度矩然后討論在確定的體積內(nèi)部，例如在一層內(nèi)部的信號(hào)的去相位。對(duì)于第一層必須成立Ma/2 - Mb+M。- Md - Mx=0。在此Mx是在通過時(shí)刻81h和Sli定義的時(shí)間段中通過磁場(chǎng)梯度80e對(duì)第一層所施加的相位。因?yàn)樵摃r(shí)間段位于應(yīng)用第一重聚焦脈沖72之后，所以盡管正的磁場(chǎng)梯度80e，如上所述，相位具有負(fù)的符號(hào)。所有相位的和必須等于0這一條件與在時(shí)刻81i第一相干曲線53的消失的去相位含義相同并且是MR信號(hào)的探測(cè)的前提條件。相應(yīng)地對(duì)于第二層必須成立Me/2-Md+Mx=0。Mx關(guān)于第二相干曲線54具有正的符號(hào)，因?yàn)樵谕ㄟ^時(shí)刻81f和81g定義的時(shí)間段中磁場(chǎng)梯度80e在應(yīng)用重聚焦脈沖73之前作用于第二層52的磁化。從保證第一和第二相干曲線53、54的重聚相位在時(shí)刻81i具有消失的去相位的這些條件中，分別可以導(dǎo)出對(duì)于校正相位Mb和Md (和由此對(duì)于磁場(chǎng)梯度80b和80d)的條件這些條件為Mb=Ma-2Mx和Md=My2+Mx，只要示例性地假定Ma=M。。因?yàn)镸x與第一差時(shí)間段直接成比例(其中第一差時(shí)間段通過由時(shí)刻81f和Slg限定的時(shí)間段給出)，所以在預(yù)定的差時(shí)間段的情況下導(dǎo)出對(duì)于選擇磁場(chǎng)梯度80b和80d的條件。磁場(chǎng)梯度80b和80d因此與用于施加與磁場(chǎng)梯度80b和80d成比例的校正相位的重聚相位校正步驟61相關(guān)聯(lián)。通過磁場(chǎng)梯度80b和80d施加的校正相位既可以通過磁場(chǎng)梯度80b和80d的持續(xù)時(shí)間也可以通過其強(qiáng)度來定義。相應(yīng)地在圖4的下部圖形地示出，第一和第二相干曲線53、54隨時(shí)間的走向如何。在此第二相干曲線54虛線表示。通過磁場(chǎng)梯度80e在應(yīng)用重聚焦脈沖72之后作用于第一層或在應(yīng)用第二重聚焦脈沖73之前作用于第二層，與之相關(guān)的相位改變確保不同的符號(hào)。這一點(diǎn)圖形地通過如下來示出，即，第二相干曲線54在通過時(shí)刻81f和Slg定義的時(shí)間段中經(jīng)歷正的改變，而第一相干曲線53在通過時(shí)刻8Ih和81i定義的時(shí)間段中經(jīng)歷負(fù)的改變。符號(hào)上的該區(qū)別使得必要的是，在該討論的實(shí)施方式中與磁場(chǎng)梯度80b和80d相關(guān)的重聚相位校正步驟期間，相應(yīng)的校正相位施加到相干曲線53、54。因?yàn)樵谔綔y(cè)步驟62中在通過時(shí)刻81k和811限定的信號(hào)探測(cè)時(shí)間段63期間，可以從第一和第二層51、52同時(shí)拍攝第一和第二信號(hào)76、77，所以可以應(yīng)用按照層復(fù)用測(cè)量序列的MR成像的方法。在圖5中示出了本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式。特別地，示出了 MR測(cè)量序列，在該測(cè)量序列情況下第一對(duì)重聚焦脈沖72、73和第二對(duì)擴(kuò)散重聚焦脈沖74、75允許按照擴(kuò)散方法的MR成像。來自于第一層51的第一信號(hào)76的探測(cè)和來自于第二層52的第二信號(hào)77的探測(cè)在通過時(shí)刻81n和Slo限定的信號(hào)探測(cè)時(shí)間段63期間在探測(cè)步驟62中同時(shí)進(jìn)行。相應(yīng)地，可以如已經(jīng)解釋的那樣應(yīng)用層復(fù)用測(cè)量序列。按照目前討論的實(shí)施方式，第一和第二重聚焦脈沖72、73以及第一和第二擴(kuò)散重聚焦脈沖74、75互相在時(shí)間上偏移。在此第二重聚焦脈沖73相對(duì)于第一重聚焦脈沖72在時(shí)間上延遲第一差時(shí)間段55。第一差時(shí)間段55通過時(shí)刻81f和81g限定。第二擴(kuò)散重聚焦脈沖75也相對(duì)于第一擴(kuò)散重聚焦脈沖74在時(shí)間上偏移。擴(kuò)散重聚焦脈沖以第三差時(shí)間段57的時(shí)間偏移在與重聚焦脈沖的偏移相同的時(shí)間方向上進(jìn)行。第三差時(shí)間段57通過由時(shí)刻81j和81k限定的持續(xù)時(shí)間定義。相應(yīng)于本發(fā)明，這樣確定校正磁場(chǎng)梯度80b和80d，使得在時(shí)刻81m，即，在在擴(kuò)散重聚焦脈沖74、75期間被應(yīng)用的磁場(chǎng)梯度80f結(jié)束之后，第一層51的第一相干曲線53和第二層52的相干曲線54重聚相位并且特別是具有消失的去相位。為了在信號(hào)探測(cè)時(shí)間段63期間測(cè)量第一和第二層51、52的信號(hào)76、77，消失的去相位是前提條件。以下詳細(xì)解釋，必須如何確定校正磁場(chǎng)梯度80b和80d，從而滿足剛才提到的條 件。如已經(jīng)參考圖4討論的，磁場(chǎng)梯度80a-80f與相位Ma-Mf相關(guān)聯(lián)。如已經(jīng)參考圖4解釋的，相位Ma-Mf是通過磁場(chǎng)梯度的作用引入的自旋系統(tǒng)的去相位。對(duì)于第一層51必須成立，所有施加的相位之和在時(shí)刻81m等于0，S卩，Ma/2 - Mb+Mc -Md- Mx+Mx=0。相應(yīng)地必須確保，對(duì)于第二層52所有通過磁場(chǎng)梯度80c-80f 施加的相位之和也等于O。特別地必須成立Mc/2 - Md+Mx - Mx=0。在此示例性假定，在差時(shí)間段55和57中進(jìn)行的去相位相同。如前面示出的，從對(duì)于在時(shí)刻81m對(duì)于第一和第二層51、52消失的去相位的條件中可以看出，通過第一和第三差時(shí)間段引起的相位偏移通過求和而取消并且由此對(duì)于在時(shí)刻81m的消失的去相位的標(biāo)準(zhǔn)不是決定性的。換言之，如果重聚焦脈沖以及擴(kuò)散重聚焦脈沖以相同的時(shí)間段55、57并且在相同的時(shí)間方向是偏移,貝U第一和第二相關(guān)曲線53、54的在此期間的去相位自動(dòng)地在擴(kuò)散重聚焦脈沖的結(jié)束之后的時(shí)刻被補(bǔ)償。借助重聚相位校正步驟特別地發(fā)揮影響是不必要的或者說校正相位可以等于零。特別地，校正相位不取決于第一差時(shí)間段55。對(duì)于時(shí)間段55和57選擇地不相同的情況，可以通過合適地選擇校正相位80b和80d總是實(shí)現(xiàn)兩個(gè)層的信號(hào)的完整的重聚相位。圖6也示出了本發(fā)明的實(shí)施方式，其中第一和第二重聚焦脈沖72、73以及第一和第二擴(kuò)散重聚焦脈沖74、75都應(yīng)用于第一和第二自旋系統(tǒng)。但是與前面討論的圖5不同，在圖6中第一和第二重聚焦脈沖72、73的時(shí)間偏移的方向與第一和第二擴(kuò)散重聚焦脈沖74、75的時(shí)間偏移的方向相反。特別地，第二重聚焦脈沖73的開始相對(duì)于第一重聚焦脈沖72的開始在時(shí)間上延遲了第一差時(shí)間段。第一差時(shí)間段55在此通過時(shí)刻Slf和Slg來限定。相反，第二擴(kuò)散重聚焦脈沖75在第一擴(kuò)散重聚焦脈沖74之前開始。第二擴(kuò)散重聚焦脈沖75的開始相對(duì)于第一擴(kuò)散重聚焦脈沖74的開始提前了第三差時(shí)間段57。第三差時(shí)間段通過時(shí)刻81 j和81k來限制。特別地，在圖6中示出的本發(fā)明的實(shí)施方式中第一和第三差時(shí)間段在數(shù)值上是相同的，即，在時(shí)刻81f和81g之間的間隔等于在時(shí)刻81j和81k之間的間隔。如已經(jīng)參考前面的圖討論的，按照本發(fā)明必要的是，信號(hào)76的探測(cè)和第二信號(hào)77的探測(cè)在信號(hào)探測(cè)時(shí)間段63期間同時(shí)進(jìn)行。信號(hào)探測(cè)時(shí)間段63通過時(shí)刻Slo和Slp限制。為了確保在信號(hào)探測(cè)時(shí)間段63期間同時(shí)探測(cè)第一和第二信號(hào)76、77，第一和第二相干曲線53、54必須在時(shí)刻8Im重聚相位并且特別地具有消失的去相位。如從圖6可以看出的，這一點(diǎn)在合適選擇以校正梯度80b和80d形式的重聚相位校正步驟的情況下是可能的。以下詳細(xì)解釋，必須如何進(jìn)行校正梯度場(chǎng)80b和80d的確定，從而滿足上面提到的用于同時(shí)探測(cè)第一和第二信號(hào)76、77的標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于層1，相干曲線53、54的相位改變Ma - Mf與梯度場(chǎng)80a - 80f 相關(guān)聯(lián)。在時(shí)刻81m的消失的去相位的條件于是對(duì)于第一層51的第一自旋系統(tǒng)為Ma/2 - Mb+Mc -Md-Mx- Mx=O0在此特別指出，通過第一和第三差時(shí)間段55、57引起的相位改變Mx在上面的等式中分別具有負(fù)的符號(hào)并且由此在起作用的相位改變的總和中沒有消失。對(duì)于第二層52也相應(yīng)地成立在此成立My2-Md+Mx+Mx=0。從對(duì)于第一和第二層51、52的磁化的消失的去相位的這些條件中可以設(shè)置用于確定磁場(chǎng)梯度80b和80d的條件。由磁場(chǎng)梯度80b和80d施加的相位Mb，Md可以根據(jù)Mx來表達(dá)。在此成立Mb=Ma - 4MX和Md=My2+2Mx，只要示例性假定Ma=M。。這意味著，與重聚相位校正步驟相關(guān)的磁場(chǎng)梯度80b和80d及其施加的校正相位直接取決于第一或第三差時(shí)間段55、57。
在前面的附圖4-6中作為用于產(chǎn)生來自于第一和第二層的信號(hào)的條件分別僅討論了第一和第二相干曲線53、54的消失的去相位。這樣的條件相應(yīng)于梯度類型的回波。這樣的條件例如從梯度回波測(cè)量序列中公知。但是有利的是，除了對(duì)于相干曲線53、54的消失的去相位的條件之外還滿足自旋回波條件。作為自旋回波條件，在應(yīng)用重聚焦脈沖72、73的情況下理解為，在激勵(lì)脈沖和重聚焦脈沖之間，以及在重聚焦脈沖和信號(hào)探測(cè)之間的時(shí)間段是相同的。然后出現(xiàn)自旋回波。在圖7中示出了按照本發(fā)明的一種實(shí)施方式，其中第二重聚焦脈沖73的開始相對(duì)于第一重聚焦脈沖72的開始延遲了第一差時(shí)間段55。在此第一差時(shí)間段55通過時(shí)刻Sle和81f限定。此外從圖7看出，第一和第二激勵(lì)脈沖70、71也偏移第二差時(shí)間段56。在此第二激勵(lì)脈沖71相對(duì)于第一激勵(lì)脈沖70延遲。第二差時(shí)間段56通過時(shí)刻81a和81c限定。第二差時(shí)間段56的持續(xù)時(shí)間在圖7中是第一差時(shí)間段55的持續(xù)時(shí)間的雙倍長(zhǎng)。這一點(diǎn)導(dǎo)致，對(duì)于第一和第二層51、52的磁化的自旋回波條件同時(shí)在時(shí)刻81i滿足。這一點(diǎn)是這樣，因?yàn)橥ㄟ^時(shí)刻81j和811限制的時(shí)間段與通過時(shí)刻811和81i限制的時(shí)間段相同。同時(shí)，通過時(shí)刻81k和81m限制的時(shí)間段與通過時(shí)刻81m和81i限制的時(shí)間段相同。在此，時(shí)刻81 j和81k也涉及第一和第二激勵(lì)脈沖70、71的振幅的最大值。同時(shí)，時(shí)刻811和81m涉及重聚焦脈沖72、73的最大振幅。如特別地從圖7可以看出的，第一和第二重聚焦脈沖72、73部分地在時(shí)間上重疊。按照本發(fā)明，這導(dǎo)致重聚焦脈沖72、73的所需最大振幅降低并且同時(shí)導(dǎo)致最小化的測(cè)量持續(xù)時(shí)間，因?yàn)樾盘?hào)76、77然后可以在信號(hào)探測(cè)時(shí)間段63中在時(shí)刻81 i附近同時(shí)被探測(cè)。圖8以示意性流程圖的形式示出了按照本發(fā)明的實(shí)施方式的方法。該方法在步驟800開始。首先在步驟801將第一層的磁化通過應(yīng)用第一激勵(lì)脈沖從靜止位置偏轉(zhuǎn)。從靜止位置的偏轉(zhuǎn)在此可以具有以下含義，即，磁化至少具有沿著垂直于基本磁場(chǎng)的方向的分量。在激勵(lì)之后，磁化的橫向分量進(jìn)動(dòng)。在步驟802中按照本實(shí)施方式進(jìn)行重聚相位校正步驟。重聚相位校正步驟例如可以按照校正磁場(chǎng)梯度的形式被應(yīng)用。特別地通過在步驟802中應(yīng)用校正磁場(chǎng)梯度可以導(dǎo)致，通過校正磁場(chǎng)梯度施加的校正相位僅作用于第一層的自旋系統(tǒng)。第二層的自旋系統(tǒng)在步驟802中還沒有被激勵(lì)并且在步驟803中才通過第二激勵(lì)脈沖從靜止位置偏轉(zhuǎn)。通過在步驟802中靈活地確定校正相位可以引起第一和第二層的自旋系統(tǒng)的第一和第二相干曲線的后面的重聚相位。在步驟804和805中將高頻重聚焦脈沖分別應(yīng)用于第一和第二層的自旋系統(tǒng)。特別地，第一和第二重聚焦脈沖可以部分地在時(shí)間上重疊。按照本發(fā)明這具有如下優(yōu)點(diǎn)通過部分地在時(shí)間上重疊，與完全在時(shí)間上重疊相比，可以實(shí)現(xiàn)重聚焦脈沖的所需最大振幅的降低，同時(shí)可以縮短用于執(zhí)行利用圖8示出的用于按照層復(fù)用的MR成像的方法的整個(gè)測(cè)量持續(xù)時(shí)間。通過在步驟802中合適選擇重聚相位校正步驟確保在步驟806中在信號(hào)探測(cè)時(shí)間段中可以同時(shí)探測(cè)屬于第一和第二層的信號(hào)?？梢栽诓襟E806中應(yīng)用用于層復(fù)用成像的公知方法。該方法在步驟807中結(jié)束。
圖9借助示意性流程圖示出了本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式。該方法在步驟900開始。在步驟901和步驟902中將第一和第二激勵(lì)脈沖分別應(yīng)用于第一和第二層的自旋系統(tǒng)。特別地，這樣應(yīng)用第一和第二激勵(lì)脈沖，使得它們部分地在時(shí)間上重疊。這意味著，第二激勵(lì)脈沖的開始相對(duì)于第一激勵(lì)脈沖的開始偏移了第一差時(shí)間段，其中該第一差時(shí)間段比第一激勵(lì)脈沖的持續(xù)時(shí)間短。在步驟901和步驟902中激勵(lì)了第一和第二層的自旋系統(tǒng)之后，可以在步驟903中應(yīng)用重聚相位校正步驟。特別地，在本發(fā)明的實(shí)施方式中可以對(duì)于兩個(gè)層同時(shí)應(yīng)用重聚相位校正步驟。例如，這可以在目前討論的實(shí)施方式中通過應(yīng)用非線性梯度場(chǎng)來發(fā)生。非線性梯度場(chǎng)在層選擇方向上具有如下振幅曲線，該振幅曲線通過非線性函數(shù)，例如二階多項(xiàng)式來描述。由此可以實(shí)現(xiàn)，通過非線性梯度場(chǎng)施加的校正相位在第一和第二層中是不同的?？梢酝ㄟ^平方函數(shù)來描述非線性梯度場(chǎng)。在此特別可以通過合適地確定線性和平方分量來實(shí)現(xiàn)，在相關(guān)的層的附近以良好近似通過線性函數(shù)來描述磁場(chǎng)梯度的曲線。這意味著，梯度場(chǎng)的平方曲線局部地在第一層內(nèi)部可以通過具有第一斜率的線性梯度場(chǎng)并且局部地在第二層內(nèi)部通過具有第二斜率的線性梯度場(chǎng)來近似。這一點(diǎn)確保了在整個(gè)層厚度上相干曲線的容易控制的時(shí)間演變。有效作用的磁場(chǎng)梯度或有效施加的校正相位然后是特定于層的。以這種方式可以對(duì)兩個(gè)或多個(gè)層的相干曲線同時(shí)重聚相位。特別地，當(dāng)?shù)谝缓偷诙?lì)脈沖如目前討論的那樣部分地在時(shí)間上具有偏移時(shí)，第一和第二層的相干曲線在應(yīng)用校正步驟之前，即，在步驟903之前的時(shí)刻具有不同的去相位。該去相位可以通過合適地選擇重聚焦校正步驟來校正。第一和第二相干曲線然后是重聚相位的。特別地在重聚相位校正步驟903的范圍內(nèi)這樣進(jìn)行重聚相位，使得對(duì)于在步驟904和905期間施加到第一和第二自旋系統(tǒng)的另外的不同相位已經(jīng)作出了規(guī)定。步驟904和905涉及作用于第一層的第一重聚焦脈沖和作用于第二層的第二重聚焦脈沖。第一和第二重聚焦脈沖又這樣在時(shí)間上相互偏移，使得其在時(shí)間上部分地重疊。該偏移在本實(shí)施方式中通過第二差時(shí)間段來表示。特別地在第一重聚焦脈沖和第二重聚焦脈沖之間的時(shí)間偏移的方向可以與在第一激勵(lì)脈沖和第二激勵(lì)脈沖(步驟901和902)之間的時(shí)間偏移的方向相反。通過在第一和第二重聚焦脈沖之間的部分地在時(shí)間上重疊，又將不同的相位施加到在第一和第二層之間的第一和第二相干曲線。可以相應(yīng)構(gòu)造重聚相位校正步驟903，使得在應(yīng)用重聚焦脈沖之后，即在步驟904或905之后并且在探測(cè)步驟906之間的時(shí)刻呈現(xiàn)第一和第二相干曲線的完整的去相位。特別地按照本發(fā)明這樣進(jìn)行探測(cè)步驟906，使得分別來自于第一和第二層的第一和第二信號(hào)同時(shí)在信號(hào)探測(cè)時(shí)間段中被探測(cè)。為此必要的是，第一和第二相干曲線既重聚相位，又具有消失的去相位。在步驟907，按照?qǐng)D9的方法結(jié)束。在圖10中示出了按照本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式。該方法在步驟1000開始。在步驟1001和步驟1002中應(yīng)用第一和第二激勵(lì)脈沖。在此第一激勵(lì)脈沖作用于第一層并且第二激勵(lì)脈沖作用于第二層。激勵(lì)脈沖導(dǎo)致，磁化從其通過基本磁場(chǎng)給出的靜止位置被偏轉(zhuǎn)。
同時(shí)，這樣構(gòu)造本發(fā)明的目前討論的實(shí)施方式，使得第一激勵(lì)脈沖的應(yīng)用與重聚相位校正步驟的應(yīng)用相符。例如可以這樣構(gòu)造第一激勵(lì)脈沖，使得通過高頻激勵(lì)脈沖的合適的振幅或相位調(diào)制向第一相干曲線施加特殊的校正相位。該校正相位可以適合于補(bǔ)償通過第一和第二激勵(lì)脈沖的部分在時(shí)間上的重疊導(dǎo)致的在第一和第二相干曲線之間的相位差。第一和第二相干曲線的重聚相位在應(yīng)用第一和第二激勵(lì)脈沖之后，即，在步驟1001或1002之后是可能的。在步驟1003和1004中分別進(jìn)行應(yīng)用第一和第二重聚焦脈沖以及探測(cè)步驟。這些步驟已經(jīng)結(jié)合前面的附圖詳細(xì)討論了。在步驟1005中該方法結(jié)束。圖11示例性示出了按照本發(fā)明的方法的一種實(shí)施方式。在此分別對(duì)位于受檢人員11的空間范圍中的第一層51和第二層52應(yīng)用高頻脈沖，例如激勵(lì)脈沖70、71或重聚焦脈沖72、73。第一高頻脈沖70、72被特定地、S卩，層選擇性地應(yīng)用于第一層51。第二高頻脈沖71、73層選擇性地應(yīng)用于第二層52。在此利用虛線示出第二高頻脈沖71、73。如已經(jīng)參考例如圖2，在圖11中也作為水平軸示出了時(shí)間曲線。與前面討論的圖不同，高頻脈沖70，71，72，73沒有以Sinc脈沖形式的振幅調(diào)制。圖11的高頻脈沖具有非對(duì)稱的振幅曲線作為時(shí)間的函數(shù)。第一差時(shí)間段55在圖2中作為在高頻脈沖70，71，72，73的振幅的最大值之間的間隔示出。振幅的最大值通過時(shí)刻81b和81c表示。特別地，在相同的第一差時(shí)間段和磁化的相同的讀出角度的情況下，可以將高頻脈沖的所需的最大振幅選擇得較小。此夕卜，激勵(lì)第一 51和第二 52層的磁化的第一和第二高頻脈沖的時(shí)間間隔可以被最小化。這導(dǎo)致，相應(yīng)的相干曲線具有最小化的偏差并且相干曲線的所需的校正小。盡管通過優(yōu)選實(shí)施例詳細(xì)示出并描述了本發(fā)明，但是本發(fā)明不受所公開的例子的限制并且專業(yè)人員可以從中導(dǎo)出其他變體，而不脫離本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于在利用層復(fù)用建立MR圖像時(shí)對(duì)具有第一相干曲線(53)的第一層(51)中的第一自旋系統(tǒng)和具有第二相干曲線(54)的第二層(52)的第二自旋系統(tǒng)重聚相位的方法，包括以下步驟 -應(yīng)用第一高頻脈沖(70，72，74)來偏轉(zhuǎn)第一層的自旋系統(tǒng)， -應(yīng)用第二高頻脈沖(71，73，75)來偏轉(zhuǎn)第二層的自旋系統(tǒng)，其中，第二高頻脈沖(71，73，75)的開始相對(duì)于第一高頻脈沖(70，72，74)的開始在時(shí)間上偏移第一差時(shí)間段(55)，該差時(shí)間段比第一高頻脈沖的持續(xù)時(shí)間短， -進(jìn)行重聚相位校正步驟(61)以將校正相位至少施加到兩個(gè)自旋系統(tǒng)之一， -進(jìn)行探測(cè)步驟以在信號(hào)探測(cè)時(shí)間段(63)中分別探測(cè)第一和第二自旋系統(tǒng)的磁化的第一和第二信號(hào)(76，77)， 其中，這樣構(gòu)造所述重聚相位校正步驟，使得第一和第二相干曲線(53，54)被重聚相位，從而在信號(hào)探測(cè)時(shí)間段(63)中同時(shí)進(jìn)行第一和第二信號(hào)(76，77)的探測(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中，按照以下標(biāo)準(zhǔn)的至少一個(gè)確定所述第一差時(shí)間段MR成像的持續(xù)時(shí)間、高頻脈沖的振幅、信號(hào)強(qiáng)度；并且根據(jù)以下標(biāo)準(zhǔn)中的至少一個(gè)計(jì)算所述校正相位第一差時(shí)間段(55)、第一相干曲線(53)、第二相干曲線(54)。
3.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述高頻脈沖(70-75)具有振幅的如下時(shí)間曲線，其相對(duì)于高頻脈沖的最大振幅的時(shí)刻是不對(duì)稱的。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述重聚相位校正步驟(61)這樣構(gòu)造第一或第二高頻脈沖，使得在應(yīng)用高頻脈沖(70-75)期間通過高頻脈沖(70-75)的振幅和/或相位調(diào)制施加所述校正相位的至少一部分。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述重聚相位校正步驟(61)包含校正磁場(chǎng)梯度(80)的應(yīng)用。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述校正磁場(chǎng)梯度具有非線性的位置依賴性。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述第一高頻脈沖是用于產(chǎn)生第一層中的自旋回波的第一重聚焦脈沖(72)并且第二高頻脈沖是用于產(chǎn)生第二層中的自旋回波的第二重聚焦脈沖(73 )。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，還包括步驟 -通過第一激勵(lì)脈沖(70)從靜止位置激勵(lì)第一自旋系統(tǒng)， -通過第二激勵(lì)脈沖(71)從靜止位置激勵(lì)第二自旋系統(tǒng)，其中第二激勵(lì)脈沖(71)的開始相對(duì)于第一激勵(lì)脈沖(70)的開始偏移了第二差時(shí)間段(56)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述第二差時(shí)間段(56)比第一激勵(lì)脈沖(70)的持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，在第一和第二激勵(lì)脈沖(70，71)之間執(zhí)行第一校正磁場(chǎng)梯度，并且或者在第二激勵(lì)脈沖(71)和重聚焦脈沖(72，73)之間或者在重聚焦脈沖(72，73)之后并在探測(cè)之前執(zhí)行第二校正磁場(chǎng)梯度。
11.根據(jù)權(quán)利要求8-10中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述第二差時(shí)間段滿足以下標(biāo)準(zhǔn)中的至少一個(gè)第二差時(shí)間段是第一差時(shí)間段的雙倍長(zhǎng)，第二差時(shí)間段比第一激勵(lì)脈沖的持續(xù)時(shí)間短。
12.根據(jù)權(quán)利要求7-11中任一項(xiàng)所述的方法，還包括步驟-應(yīng)用第一擴(kuò)散重聚焦脈沖以反轉(zhuǎn)第一自旋系統(tǒng)的去相位， -應(yīng)用第二擴(kuò)散重聚焦脈沖以反轉(zhuǎn)第二自旋系統(tǒng)的去相位， -其中，第二擴(kuò)散重聚焦脈沖的開始相對(duì)于第一擴(kuò)散重聚焦脈沖的開始在時(shí)間上偏移了第三差時(shí)間段(57)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，所述第三差時(shí)間段(57)和所述第一差時(shí)間段(56)在數(shù)值上相同長(zhǎng)。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的方法，其中，對(duì)于第一和第二重聚焦脈沖以第一差時(shí)間段(55)在時(shí)間上偏移的方向等于第一和第二擴(kuò)散重聚焦脈沖的以第三差時(shí)間段(57)在時(shí)間上偏移的方向。
15.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述第一高頻脈沖(70)是用于從靜止位置激勵(lì)第一自旋系統(tǒng)的第一激勵(lì)脈沖(70)，并且所述第二高頻脈沖是用于從靜止位置激勵(lì)第二自旋系統(tǒng)的第二激勵(lì)脈沖(71)。
16.一種用于在利用層復(fù)用建立MR圖像時(shí)對(duì)具有第一相干曲線(53)的第一層(51)中的第一自旋系統(tǒng)和具有第二相干曲線(54)的第二層(52)的第二自旋系統(tǒng)重聚相位的磁共振設(shè)備(30),包括 -高頻發(fā)生器(20)，其構(gòu)造為執(zhí)行以下步驟 -應(yīng)用第一高頻脈沖(70，72，74)來偏轉(zhuǎn)第一層的自旋系統(tǒng)， -應(yīng)用第二高頻脈沖(71，73，75)來偏轉(zhuǎn)第二層的自旋系統(tǒng)， 其中，第二高頻脈沖(71，73，75)的開始相對(duì)于第一高頻脈沖的開始在時(shí)間上偏移第一差時(shí)間段(55)，該差時(shí)間段比第一高頻脈沖(70，72，74)的持續(xù)時(shí)間短， -脈沖序列控制器(21)，其構(gòu)造為執(zhí)行以下步驟 -進(jìn)行重聚相位校正步驟(61)以將校正相位至少施加到兩個(gè)自旋系統(tǒng)之一， 和計(jì)算機(jī)單元(22)，其構(gòu)造為執(zhí)行以下步驟 -進(jìn)行探測(cè)步驟以在信號(hào)探測(cè)時(shí)間段(63)中分別探測(cè)第一和第二自旋系統(tǒng)的磁化的第一和第二信號(hào)(76，77)， 其中，這樣構(gòu)造所述重聚相位校正步驟，使得第一和第二相干曲線(53，54)被重聚相位，從而在信號(hào)探測(cè)時(shí)間段(63)中同時(shí)進(jìn)行第一和第二信號(hào)(76，77)的探測(cè)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的磁共振設(shè)備，其中，所述磁共振設(shè)備構(gòu)造為用于執(zhí)行按照權(quán)利要求2-15中任一項(xiàng)所述的方法。
全文摘要
本發(fā)明描述了一種用于對(duì)第一層(51)中的第一自旋系統(tǒng)和第二層(52)的第二自旋系統(tǒng)重聚相位的方法，包括以下步驟應(yīng)用第一高頻脈沖來偏轉(zhuǎn)第一層的自旋系統(tǒng)；應(yīng)用第二高頻脈沖來偏轉(zhuǎn)第二層的自旋系統(tǒng)，其中，第二高頻脈沖的開始相對(duì)于第一高頻脈沖的開始在時(shí)間上偏移第一差時(shí)間段(55)，該差時(shí)間段比第一高頻脈沖的持續(xù)時(shí)間短；進(jìn)行重聚相位校正步驟(61)以將校正相位至少施加到兩個(gè)自旋系統(tǒng)之一；進(jìn)行探測(cè)步驟以在信號(hào)探測(cè)時(shí)間段(63)中分別探測(cè)第一和第二自旋系統(tǒng)的磁化的第一和第二信號(hào)，其中，這樣構(gòu)造所述重聚相位校正步驟，使得第一和第二相干曲線(53，54)被重聚相位，從而在信號(hào)探測(cè)時(shí)間段(63)中同時(shí)進(jìn)行第一和第二信號(hào)的探測(cè)。
文檔編號(hào)G01R33/54GK102967836SQ20121031443
公開日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2012年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月1日
發(fā)明者T.費(fèi)威爾 申請(qǐng)人:西門子公司