具有温度映射的MR成像制造技术

本发明专利技术涉及一种对被放置在MR设备(1)的检查体积中的目标(10)进行MR成像的方法。本发明专利技术的目的是提供改进的基于MR的温度映射方法。本发明专利技术的方法包括以下步骤：使所述目标(10)经受RF脉冲和切换的磁场梯度的成像序列，所述成像序列是受激回波序列，其包括：a)在准备时期(21)期间朝向所述目标(10)辐射的至少两个准备RF脉冲(α)，以及b)在时间上继所述准备时期(21)之后的采集时期(22)期间朝向所述目标(10)辐射的一个或多个读取RF脉冲(β)；在所述采集时期(22)期间采集至少两个MR信号，其中，所述两个MR信号或者是(i)FID信号(I1、FID)和受激回波信号(I2)或者是(ii)两个受激回波信号(STE、STE*)；并且根据所述至少两个采集到的MR信号来导出指示所述目标(10)内的温度的空间分布的温度图。此外，本发明专利技术涉及一种MR设备(1)和用于MR设备(1)的计算机程序。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及磁共振(MR)成像的领域。本专利技术关注对对象进行MR成像的方法。本专利技术也涉及MR设备和要在MR设备上运行的计算机程序。
技术介绍
利用磁场与核自旋之间的交互以便形成二维图像或三维图像的图像形成MR方法如今被广泛使用，尤其是在医学诊断的领域中，这是因为对于软组织的成像，它们在许多方面优于其他成像方法，不要求电离辐射且一般为无创的。根据通常的MR方法，要被检查的患者的身体被布置在强的、均匀磁场(B0场)中，该磁场的方向同时定义测量所基于的坐标系的轴(通常为z轴)。磁场取决于磁场强度针对个体核自旋产生不同的能级，所述个体核自旋能够通过施加定义的频率(所谓的拉莫尔频率或MR频率)的电磁交变场(RF场，也被称为B1场)而被激励(自旋共振)。从宏观的观点来看，个体核自旋的分布产生总体磁化，能够通过施加适当频率的电磁脉冲(RF脉冲)而将所述总体磁化从平衡状态偏转，而该磁场垂直于z轴延伸，使得磁化执行关于z轴的进动运动。所述进动运动描述锥的表面，所述锥的孔角被称为翻转角。翻转角的幅度取决于所施加的电磁脉冲的强度和持续时间。在所谓的90°的脉冲的情况中，自旋从z轴偏转至横向平面(翻转角90°)。在RF脉冲结束之后，磁化弛豫回到原始的平衡状态，在所述原始的平衡状态中，以第一时间常数T1(自旋晶格或纵向弛豫时间)再次构建在z方向上的磁化，并且，以第二时间常数T2(自旋-自旋或横向弛豫时间)弛豫在垂直于z方向的方向上的磁化。能够借助于一个或多个接收RF线圈来检测磁化的变化，所述接收RF线圈以在垂直于z轴的方向上测量磁化的变化的方式被布置并定向在MR设备的检查体积内。在施加例如90°脉冲之后，横向磁化的衰减伴随有核自旋从具有相同相位的有序状态到所有相位角均匀地分布的状态(失相)的(由局部磁场非均匀性诱发的)转变。能够借助于重新聚焦脉冲(例如，180°脉冲)来补偿失相。这产生接收线圈中的回波信号(自旋回波)。为了实现身体中的空间分辨率，将沿着三个主轴延伸的线性磁场梯度叠加在均匀磁场上，引起自旋共振频率的线性空间相关性。然后在接收线圈中拾取的信号包含能够与身体中的不同位置相关联的不同频率的分量。经由RF线圈获得的MR信号数据与空间频域相对应，并且被称为k空间数据。k空间数据通常包括利用不同的相位编码采集的多条线。通过收集多个样本来使每条线数字化。借助于傅里叶变换将一组k空间数据转换为MR图像。在多个MR引导的诊断和治疗流程中，对组织温度的测量是尤其重要的。因此，例如，在MR-HIFU(“磁共振引导的高强度聚焦超声”)应用(其中通过超声能量的聚焦辐照来局部地加热和破坏组织)中，需要在该流程中监测温度分布的局部改变，以便能够以靶向方式控制超声的辐照。加热管理方案必须适于保持使对健康组织的局部温度增加在可允许的界限内，同时对要被破坏的靶(例如，恶性肿瘤)进行足够的加热。除了MR-HIFU以外，存在多种其他治疗流程以及诊断和功能MR研究，其中可能对温度改变的空间分布感兴趣，并且需要对其进行监测。最为灵敏的基于MR的温度映射方法之一是已知的质子共振频移(PRF)方法(Rieke等人的“MagneticResonanceinMedicine”(第51卷，第1223-1231页))。水质子的磁共振频率根据温度而改变。温度改变诱发水分子中的质子之间的键合角度的轻微变化，导致电子屏蔽的变化，从而导致化学位移的小的改变。对于在给定的回波时间处在两个不同温度时执行的梯度回波采集，能够观察到信号相位的局部改变。缺点在于PRF方法要求相当长的回波时间(大约为)以达到最优的灵敏度。因此，为了允许实时的温度映射，通常使用基于螺旋或基于EPI的快速MR信号读取，所述快速MR信号读取易于产生不同类型的图像伪影(重影、模糊、图像失真、与化学位移有关的伪影等)。此外，由常规PRF方法采集的温度图易于产生由影响MR信号相位的不同类型的效应诱发的误差，例如，患者/器官运动、总体系统漂移(RF、主场磁场、梯度线圈的加热等)、涡流等。此外，在所采集的MR图像的每个个体体素内的信号成分能够损害PRF方法。脂肪不示出PRF效应。这能够在脂肪质子和水质子二者都贡献于单个体素内的MR信号的情况下导致很多温度改变估计结果。这在MR-HIFU的背景下尤其是个问题，这是因为MR-HIFU通常应用在异常腔室中，其中可以存在相当大量的内脏脂肪。最终，在PRF方法中流动表现出问题，这是因为与流动有关的相位伪影可以降低PRF移位测量结果的准确性。欧洲专利申请EP2615470公开了采用受激回波采集准备序列来编码相位信息。该方法用于编码局部翻转角，根据所述局部翻转角来导出B1场分布。
技术实现思路
根据上文能够容易地认识到，存在对改进的基于MR的温度映射方法的需要。根据本专利技术，公开了一种对被放置在MR设备的检查体积中的目标进行MR成像的方法。所述方法包括以下步骤：-使所述目标经受RF脉冲和切换的磁场梯度的成像序列，所述成像序列是包括以下的受激回波序列：a)在准备时期期间朝向所述目标辐射的至少两个准备RF脉冲，以及b)在时间上继所述准备时间之后的采集时期期间朝向所述目标辐射的一个或多个读取RF脉冲；-在所述采集时期期间采集至少两个MR信号，其中，所述两个MR信号或者是(i)FID信号和受激回波信号，或者是(ii)两个受激回波信号；并且-根据所述至少两个采集到的MR信号来导出指示所述目标内的温度的空间分布的温度图。本专利技术的要点是使用受激回波序列作为成像序列来测量PRF移位。所述成像序列可以被简单地调整用于PRF移位测量结果。在准备时期期间，即，在受激回波准备期间，能够对PRF移位进行几乎完全的编码，并且然后在采集时期期间能够以非常快速且鲁棒的梯度回波脉冲串的方式在几毫秒的短的重复时间内来采集MR信号。此外，在受激回波准备中对PRF移位的编码使本专利技术的序列关于不同的主磁场强度是非常灵活的，这是因为仅两个准备RF脉冲之间的时间间隔需要适于获得最优温度灵敏度。本专利技术的基于受激回波的温度映射技术允许以大约100ms的持续时间在受激回波序列的单次激发中采集温度图，使该方法在原理上能够实时进行。由于能够借助于根据本专利技术的成像序列的单次重复来采集温度图，因此与对PRF方法的其他已知实施方式相比，该实施方式对于运动更具有鲁棒性。本专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对被放置在MR设备(1)的检查体积中的目标(10)进行MR成像的方法，所述方法包括以下步骤：‑使所述目标(10)经受RF脉冲和切换的磁场梯度的成像序列，所述成像序列是包括以下的受激回波序列：a)在准备时期(21)期间朝向所述目标(10)辐射的至少两个准备RF脉冲(α)，以及b)在时间上继所述准备时期(21)之后的采集时期(22)期间朝向所述目标(10)辐射的一个或多个读取RF脉冲(β)；‑在所述采集时期(22)期间采集至少两个MR信号，其中，所述两个MR信号或者是(i)FID信号(I1、FID)和共轭的受激回波信号(I2)，或者是(ii)受激回波信号和共轭的受激回波信号(STE、STE*)；并且‑根据至少两个采集到的MR信号来导出指示所述目标(10)内的温度的空间分布的温度图。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.10.21 EP 13189453.71.一种对被放置在MR设备(1)的检查体积中的目标(10)进行MR
成像的方法，所述方法包括以下步骤：
-使所述目标(10)经受RF脉冲和切换的磁场梯度的成像序列，所述
成像序列是包括以下的受激回波序列：
a)在准备时期(21)期间朝向所述目标(10)辐射的至少两个准
备RF脉冲(α)，以及
b)在时间上继所述准备时期(21)之后的采集时期(22)期间朝
向所述目标(10)辐射的一个或多个读取RF脉冲(β)；
-在所述采集时期(22)期间采集至少两个MR信号，其中，所述两个
MR信号或者是(i)FID信号(I1、FID)和共轭的受激回波信号(I2)，或
者是(ii)受激回波信号和共轭的受激回波信号(STE、STE*)；并且
-根据至少两个采集到的MR信号来导出指示所述目标(10)内的温度
的空间分布的温度图。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述至少两个准备RF脉冲(α)
每个都具有45°-90°的翻转角。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，多个FID信号(I1)和/
或受激回波信号(I2)是借助于对应的多个连续的读取RF脉冲(β)来生
成的，所述对应的多个连续的读取RF脉冲(β)中的每个都具有小于90
°的翻转角，优选具有小于45°的翻转角，最优选具有小于30°的翻转角。
4.根据权利要求1-3中的任一项所述的方法，其中，所述FID信号(I1)
和所述受激回波信号(I2、STE、STE*)被采集作为梯度回波信号。
5.根据权利要求1-4中的任一项所述的方法，其中，所述温度图是根
据两个采集到的MR信号的逐体素的相位差来导出的。
6.根据权利要求1-5中的任一项所述的方法，其中，所述成像序列的
参数被选择为使得以允许重建单独的水图像和单独的脂肪图像的方式将来
自水自旋的信号贡献和来自脂肪自旋的信号贡献重叠在采集到的MR信号
上。
7.根据权利要求1-6中的任一项所述的方法，其中，在所述采集时期
(22)期间采集直接的受激回波信号(ISTE)和共轭的受激回波信号所述直接的受激回波信号(ISTE)和所述共轭的受激回波信号中的
每个是在不同的回波时间(TESTE、)处采集的。
8.根据权利要求1-7中的任一项所述的方法，使用两点或多点Dixon
技术对在采集到的MR信号中的来自水自旋的信号贡献与来自脂肪自旋的
信号贡献进行分离。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述温度图是仅根据所述采集

【专利技术属性】
技术研发人员：K·内尔克，P·博尔纳特，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL