本公開(kāi)的示例性實(shí)施例涉及被配置為獲得對(duì)象的斷層圖像的磁共振成像設(shè)備以及控制所述磁共振成像設(shè)備的方法。

背景技術(shù)：

通常，醫(yī)學(xué)成像設(shè)備獲得將被診斷的對(duì)象中的區(qū)域的信息并且提供該信息作為圖像。在各種醫(yī)學(xué)成像設(shè)備中，磁共振成像設(shè)備具有相對(duì)不嚴(yán)格的成像條件，由于不需要X射線(xiàn)照射因此是安全的，并且提供優(yōu)異的軟組織對(duì)比和各種診斷信息圖像，因此，在使用醫(yī)學(xué)圖像的診斷的領(lǐng)域中占據(jù)重要地位。

磁共振成像設(shè)備可通過(guò)根據(jù)各種脈沖序列控制臺(tái)架中設(shè)置的線(xiàn)圈來(lái)獲得期望的圖像。在用于獲得磁共振圖像的脈沖序列中，飽和脈沖被用于通過(guò)將RF信號(hào)預(yù)先施加到給定位置來(lái)抑制磁共振信號(hào)在給定位置上的產(chǎn)生。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，本公開(kāi)的一方面提供一種磁共振成像設(shè)備,以及控制該磁共振成像設(shè)備的方法，其中，磁共振成像設(shè)備被配置為通過(guò)使用抑制給定位置處的磁共振信號(hào)的飽和脈沖序列來(lái)獲得對(duì)象的斷層圖像并且實(shí)現(xiàn)去除了混疊的減小的視場(chǎng)(FOV)。

本公開(kāi)的另外方面將在下面的描述中部分地闡明，并且從描述中部分是清楚的，或者通過(guò)本公開(kāi)的實(shí)施可以被理解。

在示例性實(shí)施例中，存在一種磁共振成像設(shè)備，包括：掃描儀，包括第一線(xiàn)圈組、第二線(xiàn)圈組和第三線(xiàn)圈組，其中，第一線(xiàn)圈組被配置為在孔洞中形成靜態(tài)磁場(chǎng)，第二線(xiàn)圈組被配置為將梯度施加到形成的靜態(tài)磁場(chǎng)，第三線(xiàn)圈組被配置為將RF脈沖施加到位于孔洞中的對(duì)象；序列控制器，被配置為控制掃描儀將不飽和脈沖序列施加到對(duì)象的第一區(qū)域并將飽和脈沖序列施加到對(duì)象的第一區(qū)域；以及數(shù)據(jù)處理器，被配置為用于通過(guò)從被施加了不飽和脈沖序列的對(duì)象的第一區(qū)域接收第一磁共振信號(hào)來(lái)獲得第一圖像，通過(guò)從被施加了飽和脈沖序列的對(duì)象的第一區(qū)域接收第二磁共振信號(hào)來(lái)獲得第二圖像，并基于第一圖像和第二圖像之間的差獲得差圖像。

在另一示例性實(shí)施例中，提供了一種控制磁共振成像設(shè)備的方法，所述方法包括：通過(guò)將不飽和脈沖序列施加到對(duì)象的第一區(qū)域來(lái)獲得第一圖像；通過(guò)將飽和脈沖序列施加到對(duì)象的第一區(qū)域來(lái)獲得第二圖像；基于第一圖像和第二圖像之間的差獲得差圖像。

根據(jù)示例性實(shí)施例的一方面，一種磁共振成像設(shè)備可包括：掃描儀，包括靜態(tài)磁場(chǎng)線(xiàn)圈組、梯度線(xiàn)圈組和射頻(RF)線(xiàn)圈組，其中，靜態(tài)磁場(chǎng)線(xiàn)圈組被配置為在孔洞中形成靜態(tài)磁場(chǎng)，梯度線(xiàn)圈組被配置為將梯度施加到形成的靜態(tài)磁場(chǎng)，RF線(xiàn)圈組被配置為將RF脈沖施加到位于孔洞中的對(duì)象；序列控制器，被配置為通過(guò)控制掃描儀來(lái)將不飽和脈沖序列施加到對(duì)象的第一區(qū)域并將飽和脈沖序列施加到對(duì)象的第一區(qū)域；以及數(shù)據(jù)處理器，被配置為用于通過(guò)從被施加了不飽和脈沖序列的對(duì)象的第一區(qū)域接收磁共振信號(hào)來(lái)獲得第一圖像，通過(guò)從被施加了飽和脈沖序列的對(duì)象的第一區(qū)域接收磁共振信號(hào)來(lái)獲得第二圖像，并產(chǎn)生第一圖像和第二圖像之間的差圖像。

序列控制器可被配置為通過(guò)施加飽和脈沖使對(duì)象的第一區(qū)域中的至少一個(gè)區(qū)域飽和。

序列控制器可被配置為通過(guò)將RF脈沖預(yù)先施加到所述至少一個(gè)區(qū)域來(lái)抑制磁共振信號(hào)在所述至少一個(gè)區(qū)域中的產(chǎn)生。

第一區(qū)域可包括對(duì)象中的容積，不飽和脈沖序列和飽和脈沖序列是非選層序列。

序列控制器可被配置為通過(guò)施加飽和脈沖使容積的至少一個(gè)層區(qū)域飽和。

數(shù)據(jù)處理器可被配置為通過(guò)從第一圖像減去第二圖像獲得飽和層區(qū)域的斷層圖像。

第一區(qū)域可與對(duì)象中的層相應(yīng)，不飽和脈沖序列和飽和脈沖序列可以是選層序列。

序列控制器可被配置為通過(guò)施加飽和脈沖來(lái)使層中的至少一個(gè)感興趣區(qū)域(ROI)飽和。

數(shù)據(jù)處理器可被配置為通過(guò)從第一圖像減去第二圖像來(lái)提取飽和的ROI。

第一區(qū)域可與減小的視場(chǎng)(FOV)相應(yīng)。

序列控制器可被配置為通過(guò)施加飽和脈沖序列來(lái)使減小的FOV飽和。

數(shù)據(jù)處理器可被配置為通過(guò)從第一圖像減去第二圖像來(lái)獲得去除了混疊的減小的FOV的圖像。

根據(jù)另一示例性實(shí)施例的一方面，一種磁共振成像設(shè)備可包括：掃描儀，包括靜態(tài)磁場(chǎng)線(xiàn)圈組、梯度線(xiàn)圈組和射頻(RF)線(xiàn)圈組，其中，靜態(tài)磁場(chǎng)線(xiàn)圈組被配置為在孔洞中形成靜態(tài)磁場(chǎng)，梯度線(xiàn)圈組被配置為將梯度施加到形成的靜態(tài)磁場(chǎng)，RF線(xiàn)圈組被配置為將RF脈沖施加到位于孔洞中的對(duì)象；控制器，被配置為通過(guò)控制掃描儀來(lái)將飽和脈沖序列施加到第一容積來(lái)使對(duì)象的第一容積中的第一區(qū)域飽和，并將飽和脈沖序列施加到第一容積來(lái)使對(duì)象的第一容積中的第二區(qū)域飽和；以及數(shù)據(jù)處理器，被配置為通過(guò)從被施加了使第一區(qū)域飽和的飽和脈沖序列的對(duì)象的第一容積接收磁共振信號(hào)來(lái)獲得第一圖像，通過(guò)從被施加了使第二區(qū)域飽和的飽和脈沖序列的對(duì)象的第一容積接收磁共振信號(hào)來(lái)獲得第二圖像，并產(chǎn)生第一圖像和第二圖像之間的差圖像。

第一區(qū)域可與第一容積中的第一層相應(yīng)，并且第二區(qū)域與包括第一層并具有比第一層更厚的第二層相應(yīng)。

數(shù)據(jù)處理器可被配置為通過(guò)從第一圖像減去第二圖像來(lái)獲得與第一區(qū)域與第二區(qū)域之間的差相應(yīng)的層的斷層圖像。

根據(jù)另一示例性實(shí)施例的一方面，一種控制磁共振成像設(shè)備的方法可包括：通過(guò)將不飽和脈沖序列施加到對(duì)象的第一區(qū)域來(lái)獲得第一圖像；通過(guò)將飽和脈沖序列施加到對(duì)象的第一區(qū)域來(lái)獲得第二圖像；并且產(chǎn)生第一圖像和第二圖像之間的差圖像。

通過(guò)將飽和脈沖序列施加到對(duì)象的第一區(qū)域來(lái)獲得第二圖像的步驟可包括：通過(guò)施加飽和脈沖序列使對(duì)象的第一區(qū)域中的至少一個(gè)區(qū)域飽和。

使對(duì)象的第一區(qū)域中的至少一個(gè)區(qū)域飽和的步驟可包括：通過(guò)將射頻(RF)脈沖預(yù)先施加到所述至少一個(gè)區(qū)域來(lái)抑制磁共振信號(hào)在所述至少一個(gè)區(qū)域中的產(chǎn)生。

第一區(qū)域可包括對(duì)象中的容積，并且不飽和脈沖序列和飽和脈沖序列是非選層序列。

通過(guò)將飽和脈沖序列施加到對(duì)象的第一區(qū)域來(lái)獲得第二圖像的步驟可包括：通過(guò)施加飽和脈沖序列來(lái)使容積中的至少一個(gè)層區(qū)域飽和。

通過(guò)將飽和脈沖序列施加到對(duì)象的第一區(qū)域來(lái)獲得第二圖像的步驟可包括：將RF脈沖預(yù)先施加到所述至少一個(gè)層區(qū)域；并且將RF脈沖施加到整個(gè)容積。

第一圖像和第二圖像之間的差圖像的產(chǎn)生的步驟可包括：通過(guò)從第一圖像減去第二圖像來(lái)獲得飽和層區(qū)域的斷層圖像。

第一區(qū)域可與對(duì)象中的層相應(yīng)，并且不飽和脈沖序列和飽和脈沖序列可以是選層序列。

通過(guò)將飽和脈沖序列施加到對(duì)象的第一區(qū)域來(lái)獲得第二圖像的步驟可包括：通過(guò)施加飽和脈沖的來(lái)使層中包含的至少一個(gè)感興趣區(qū)域(ROI)飽和。

通過(guò)將飽和脈沖序列施加到對(duì)象的第一區(qū)域來(lái)獲得第二圖像的步驟可包括：將RF脈沖預(yù)先施加到所述至少一個(gè)ROI；并且將RF脈沖施加到整個(gè)容積。

第一圖像和第二圖像之間的差值圖像的產(chǎn)生的步驟可包括：通過(guò)從第一圖像減去第二圖像來(lái)獲得飽和ROI的斷層圖像。

第一區(qū)域可與減小的視場(chǎng)(FOV)相應(yīng)。

通過(guò)將飽和脈沖序列施加到對(duì)象的第一區(qū)域來(lái)獲得第二圖像的步驟可包括：通過(guò)施加飽和脈沖的施加來(lái)使減小的FOV飽和。

第一圖像和第二圖像之間的差圖像的產(chǎn)生的步驟可包括：通過(guò)從第一圖像減去第二圖像來(lái)獲得去除了混疊的減小的FOV的圖像。

根據(jù)另一示例性實(shí)施例的一方面，一種控制磁共振成像設(shè)備的方法可包括：通過(guò)將使對(duì)象的第一容積中的第一區(qū)域飽和的飽和脈沖序列施加到第一容積來(lái)獲得第一圖像；通過(guò)將使對(duì)象的第一容積中的第二區(qū)域飽和的飽和脈沖序列施加到第一容積來(lái)獲得第二圖像；并且產(chǎn)生第一圖像和第二圖像之間的差圖像。

第一區(qū)域可與第一容積中的第一層相應(yīng)，并且第二區(qū)域與包括第一層并具有比第一層更厚的第二層相應(yīng)。

第一圖像和第二圖像之間的差圖像的產(chǎn)生的步驟可通過(guò)以下步驟來(lái)執(zhí)行：通過(guò)從第一圖像減去第二圖像來(lái)獲得與第一區(qū)域和第二區(qū)域之間的差相應(yīng)的層的斷層圖像。

附圖說(shuō)明

從以下結(jié)合附圖對(duì)示例性實(shí)施例進(jìn)行的描述，本公開(kāi)的這些和/或其它方面將變得更加清楚并且更易于理解，其中：

圖1是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的磁共振成像設(shè)備的控制框圖。

圖2A和2B是示意性地示出磁共振成像設(shè)備的示圖。

圖3是示出對(duì)象位于的空間沿X軸、Y軸和Z軸的劃分的示圖。

圖4是示出掃描儀和梯度線(xiàn)圈的結(jié)構(gòu)的示圖。

圖5是示出與梯度線(xiàn)圈的操作相關(guān)的脈沖序列的示圖。

圖6是通過(guò)使用自旋回波脈沖序列獲得的脈沖序列示圖。

圖7是示出通過(guò)改變Z軸梯度場(chǎng)的幅度而多次獲得的回波信號(hào)和K空間之間的關(guān)系的示圖。

圖8是示意性地示出非選層脈沖序列的示圖。

圖9是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的由磁共振成像設(shè)備使用非選層脈沖序列獲得斷層圖像的處理的示圖。

圖10和圖11是示出從2D斷層圖像提取感興趣區(qū)域(ROI)的處理的示圖。

圖12A和圖12B是示出通過(guò)將飽和脈沖序列施加到減小的FOV圖像來(lái)獲得去除了混疊的圖像的處理的示圖。

圖13至圖16是示出使用飽和圖像來(lái)獲得薄層的圖像的處理的示圖。

圖17是用于描述根據(jù)示例性實(shí)施例的控制磁共振成像設(shè)備的方法的流程圖。

圖18和圖19是示出使用非選層脈沖序列來(lái)獲得第二圖像的方法的流程圖。

圖20和圖21是用于描述從層提取ROI的方法的流程圖。

圖22是用于描述從減小的FOV圖像去除混疊的處理的流程圖。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在將對(duì)示例性實(shí)施例做詳細(xì)說(shuō)明，其示例在附圖中示出，其中，相同的參照標(biāo)號(hào)始終指示相同的元件。

下面，將參照附圖詳細(xì)描述根據(jù)示例性實(shí)施例的磁共振成像設(shè)備和控制所述磁共振成像設(shè)備的方法。

圖1是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的磁共振成像設(shè)備的控制框圖。

參照?qǐng)D1，根據(jù)示例性實(shí)施例的磁共振成像設(shè)備100包括掃描儀150、控制器120和數(shù)據(jù)處理器160，其中，掃描儀150被配置為形成磁場(chǎng)并且接收對(duì)象中產(chǎn)生的磁共振信號(hào)，控制器120被配置為控制掃描儀150的操作，數(shù)據(jù)處理器160被配置為接收磁共振信號(hào)并且產(chǎn)生磁共振圖像。

掃描儀150包括靜態(tài)磁場(chǎng)線(xiàn)圈組151、梯度線(xiàn)圈組152和RF線(xiàn)圈組153，其中，靜態(tài)磁場(chǎng)線(xiàn)圈組151被配置為形成靜態(tài)磁場(chǎng)，梯度線(xiàn)圈組152被配置為通過(guò)將梯度施加到靜態(tài)磁場(chǎng)來(lái)形成梯度場(chǎng)，射頻線(xiàn)圈組153被配置為通過(guò)將RF脈沖施加到對(duì)象來(lái)激勵(lì)原子核并且從原子核接收回波信號(hào)。在另一示例性實(shí)施例中，掃描儀150包括第一線(xiàn)圈組、第二線(xiàn)圈組和第三線(xiàn)圈組，其中，第一線(xiàn)圈組被配置為形成靜態(tài)磁場(chǎng)，第二線(xiàn)圈組被配置為通過(guò)將梯度施加到靜態(tài)磁場(chǎng)來(lái)形成梯度場(chǎng)，第三線(xiàn)圈組被配置為通過(guò)將RF脈沖施加到對(duì)象來(lái)激勵(lì)原子核并且從原子核接收回波信號(hào)。

磁共振成像設(shè)備100可包括患者臺(tái)101，其中，患者臺(tái)101被配置為將對(duì)象50傳送到孔洞154(參照?qǐng)D2A和圖2B)中。控制器120可包括臺(tái)控制器121和序列控制器122，其中，臺(tái)控制器121被配置為控制臺(tái)101的運(yùn)動(dòng)，序列控制器122被配置為控制掃描儀150的操作來(lái)執(zhí)行掃描序列。

控制器120可包括存儲(chǔ)器和處理器，其中，存儲(chǔ)器被配置為非暫時(shí)性地或暫時(shí)性地存儲(chǔ)執(zhí)行下面將要描述的示例性操作的程序以及用于執(zhí)行所述程序的數(shù)據(jù)，處理器被配置為執(zhí)行存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的程序。

臺(tái)控制器121和序列控制器122可共享處理器或存儲(chǔ)器，或者可使用單獨(dú)的處理器或存儲(chǔ)器。此外，數(shù)據(jù)處理器160的一些元件或全部元件以及控制器120可共享處理器或存儲(chǔ)器，或者可共享單個(gè)計(jì)算機(jī)。

臺(tái)控制器121可移動(dòng)患者臺(tái)101使得對(duì)象50的將被成像的區(qū)域位于孔洞154中形成的磁場(chǎng)的等中心點(diǎn)。當(dāng)所述區(qū)域距離孔洞154中形成的磁場(chǎng)的等中心點(diǎn)較遠(yuǎn)時(shí)，磁場(chǎng)的均勻性降低。因此，可在離等中心點(diǎn)最近的位置處獲得磁共振數(shù)據(jù)以使圖像的失真最小化。等中心點(diǎn)是指在孔洞154中形成的磁場(chǎng)的中心。

序列控制器122根據(jù)適合于對(duì)象的將被成像的區(qū)域或適合于診斷的掃描序列來(lái)控制梯度線(xiàn)圈組152和RF線(xiàn)圈組153。序列控制器122的操作將在下面進(jìn)行詳細(xì)描述。

磁共振成像設(shè)備100還可包括梯度施加器131和RF施加器132，其中，梯度施加器131被配置為將用于產(chǎn)生梯度場(chǎng)的梯度流施加到梯度線(xiàn)圈組152。RF施加器132被配置為將RF信號(hào)發(fā)送到RF線(xiàn)圈組153。例如，可使用包括梯度放大器的電路來(lái)實(shí)現(xiàn)梯度施加器131，并且RF施加器132可包括調(diào)制電路和前置放大器，其中，調(diào)制電路被配置為將RF信號(hào)調(diào)制成脈沖信號(hào)。

序列控制器122可經(jīng)由梯度施加器131和RF施加器132來(lái)控制梯度線(xiàn)圈組152和RF線(xiàn)圈組153以控制在孔洞154中形成的梯度場(chǎng)和施加到對(duì)象50的RF脈沖。

因此，序列控制器122可被連接到梯度施加器131來(lái)控制梯度波形的時(shí)序、形狀等，并且可被連接到RF施加器132來(lái)控制RF脈沖的時(shí)序、強(qiáng)度、形狀等。

RF線(xiàn)圈組153被連接到數(shù)據(jù)處理器160，并且數(shù)據(jù)處理器160包括數(shù)據(jù)收集器161、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器162和圖像處理器163，其中，數(shù)據(jù)收集器161、被配置為接收由RF線(xiàn)圈組153獲得的磁共振信號(hào)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器162被配置為存儲(chǔ)K空間數(shù)據(jù)，圖像處理器163被配置為使用K空間數(shù)據(jù)恢復(fù)磁共振圖像。

數(shù)據(jù)收集器161可包括接收器、前置放大器、相位檢測(cè)器和A/D轉(zhuǎn)換器，其中，接收器被配置為接收由RF線(xiàn)圈組153獲得的磁共振信號(hào)，前置放大器被配置為將磁共振信號(hào)放大，相位偵測(cè)器被配置為在從前置放大器接收到磁共振信號(hào)時(shí)檢測(cè)相位，A/D轉(zhuǎn)換器被配置為將通過(guò)相位檢測(cè)而獲得的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。數(shù)據(jù)收集器161將轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)的磁共振信號(hào)發(fā)送到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器162中。

在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器162中形成用于存儲(chǔ)磁共振數(shù)據(jù)的數(shù)學(xué)空間，并且這個(gè)數(shù)學(xué)空間被稱(chēng)為K空間。例如，K空間可以是2D傅里葉空間。

當(dāng)隨著磁共振數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器162中，K空間數(shù)據(jù)的構(gòu)造完成時(shí)，圖像處理器163使用各種圖像恢復(fù)方法來(lái)產(chǎn)生磁共振圖像。例如，可經(jīng)由(即，基于)對(duì)K空間數(shù)據(jù)的逆傅里葉變換等來(lái)恢復(fù)圖像。

此外，磁共振成像設(shè)備100可包括用戶(hù)接口110，其中，用戶(hù)接口110包括輸入接口111和輸出接口112。磁共振成像設(shè)備100可經(jīng)由輸入接口111從用戶(hù)接收與磁共振成像設(shè)備100的整體操作相關(guān)的控制命令。具體地，當(dāng)接收到關(guān)于從用戶(hù)獲得磁共振圖像或脈沖序列的方法的命令時(shí)，序列控制器122可根據(jù)接收到的命令來(lái)控制RF線(xiàn)圈組153以控制脈沖序列。

輸出接口112可顯示用于控制磁共振成像設(shè)備100的各種信息以及由圖像處理器產(chǎn)生的磁共振圖像。

輸入接口111可包括各種輸入裝置(諸如鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、軌跡球、小鍵盤(pán)和觸摸板)中的至少一個(gè)，輸出接口112可包括各種顯示設(shè)備(諸如液晶顯示器(LCD)、發(fā)光二極管顯示器(LED)、有機(jī)發(fā)光二極管顯示器(OLED)、等離子顯示板(PDP)和陰極射線(xiàn)管(CRT))中的至少一個(gè)。

此外，輸入接口111和輸出接口112可使用觸摸屏幕來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中，觸摸板被布置在顯示器的整個(gè)表面上。

圖2A和2B是示意性地示出磁共振成像設(shè)備的外觀(guān)的示圖。圖3是示出對(duì)象位于的空間沿X軸、Y軸和Z軸的劃分的示圖。圖4是示出掃描儀和梯度線(xiàn)圈的結(jié)構(gòu)的示圖。

下面，將參照附圖1和下面的附圖對(duì)磁共振成像設(shè)備的操作進(jìn)行詳細(xì)地描述。

參照?qǐng)D2A和圖2B，掃描儀150具有空的內(nèi)部空間的圓柱形，并且被稱(chēng)為臺(tái)架。可以以多個(gè)線(xiàn)圈纏繞在孔洞154(例如，空的內(nèi)部空間)周?chē)男螤顏?lái)形成掃描儀150。

臺(tái)101將躺在其上的對(duì)象50傳送到孔洞154中。當(dāng)用戶(hù)通過(guò)操作輸入接口111來(lái)輸入關(guān)于臺(tái)101的位置的說(shuō)明時(shí)，臺(tái)控制器121可控制患者臺(tái)101來(lái)將臺(tái)101傳送到用戶(hù)期望的位置，或者臺(tái)控制器121可在沒(méi)有從用戶(hù)接收到輸入的情況下自動(dòng)地傳送臺(tái)101。

如圖2A和圖2B所示，用戶(hù)接口110可被包含在與掃描儀150分離的工作站或主裝置中。此外，控制器120的一些元件或全部元件以及數(shù)據(jù)處理器160可被包含在工作站或主裝置中。

掃描儀150包括靜態(tài)磁場(chǎng)線(xiàn)圈組151、梯度線(xiàn)圈組152和RF線(xiàn)圈組153。

如圖2A所示，RF線(xiàn)圈組153的發(fā)送線(xiàn)圈和接收線(xiàn)圈都可被安裝在掃描儀150中。可選地，在如圖2B所示，發(fā)送線(xiàn)圈153a可被安裝在掃描儀150中，接收線(xiàn)圈153b可被直接安裝對(duì)象50的成像區(qū)域處。例如，如果成像區(qū)域是對(duì)象50的頭部，則可以以戴在頭上的頭盔形狀來(lái)形成接收線(xiàn)圈153b。

接收線(xiàn)圈13b的示例可包括表面線(xiàn)圈、容積線(xiàn)圈、陣列線(xiàn)圈。

靜態(tài)磁場(chǎng)線(xiàn)圈組151包括用于在孔洞154中產(chǎn)生靜態(tài)磁場(chǎng)的線(xiàn)圈，其中，該線(xiàn)圈被稱(chēng)為主磁體。也可使用超導(dǎo)磁體來(lái)實(shí)現(xiàn)主磁體。在這種情況下，靜態(tài)磁場(chǎng)線(xiàn)圈組151包括超導(dǎo)線(xiàn)圈。

靜態(tài)磁場(chǎng)線(xiàn)圈組151可具有線(xiàn)圈纏繞在孔洞154周?chē)男螤睿⑶矣伸o態(tài)磁場(chǎng)線(xiàn)圈組151形成具有均勻幅度的靜態(tài)磁場(chǎng)。靜態(tài)磁場(chǎng)的方向一般為平行于掃描儀150的縱軸。

當(dāng)在孔洞154中形成靜態(tài)磁場(chǎng)時(shí)，構(gòu)成對(duì)象50的原子的原子核(具體地，氫原子的原子核)被布置在靜態(tài)磁場(chǎng)的方向上，并且圍繞靜態(tài)磁場(chǎng)的方向執(zhí)行旋進(jìn)。原子核的旋進(jìn)速度可由旋進(jìn)頻率來(lái)表示。旋進(jìn)頻率被稱(chēng)為拉莫爾頻率，拉莫爾頻率由下面的公式1表示。

等式1

ω＝γB₀

在等式1中，ω是拉莫爾頻率，γ是比例常數(shù)，并且B₀是外部磁場(chǎng)的強(qiáng)度。比例常數(shù)根據(jù)原子核的類(lèi)型而變化。外部磁場(chǎng)的強(qiáng)度的單位是特斯拉(T)或高斯(G)，并且旋進(jìn)頻率的單位是Hz。

例如，氫質(zhì)子在1T的外部磁場(chǎng)中具有42.58MHz的旋進(jìn)頻率。由于氫在構(gòu)成人體的原子中占最大比例，因此磁共振成像設(shè)備100使用氫質(zhì)子的旋進(jìn)來(lái)獲得磁共振信號(hào)。

如圖3所示，假設(shè)對(duì)象50的縱軸與掃描儀150的縱軸平行，與對(duì)象50從頭到腳的縱向平行的軸(即，與靜態(tài)磁場(chǎng)的方向平行的軸)可被定義為Z軸。與對(duì)象50的橫向平行的軸可被定義為X軸，并且與空間的垂直方向平行的輻射軸可被定義為Y軸。

如果對(duì)象50的縱軸與靜態(tài)磁場(chǎng)的方向平行，則可獲得對(duì)象50的橫向斷層圖像。可選擇具有均勻厚度的層來(lái)獲得斷層圖像。

為了通過(guò)磁共振信號(hào)獲得3D空間信息，需要針對(duì)全部的X軸、Y軸和Z軸的梯度場(chǎng)。因此，梯度線(xiàn)圈組152可包括分別與X軸、Y軸和Z軸相應(yīng)的三對(duì)梯度線(xiàn)圈。

如圖4所示，Z軸梯度線(xiàn)圈152z由一對(duì)環(huán)形線(xiàn)圈形成，Y軸梯度線(xiàn)圈152y位于對(duì)象50的上方和下方。X軸梯度線(xiàn)圈152x位于對(duì)象50的兩側(cè)。

Z軸梯度線(xiàn)圈152z被用于層選擇、Y軸梯度線(xiàn)圈152y被用于相位編碼、并且X軸梯度線(xiàn)圈152x被用于頻率編碼，這將在稍后進(jìn)行描述。

圖5是示出與梯度線(xiàn)圈的操作相關(guān)的脈沖序列的示圖。

當(dāng)具有相反極性的直流電沿著反方向流入兩個(gè)Z軸梯度線(xiàn)圈152z時(shí)，磁場(chǎng)沿著Z軸方向改變，因此形成梯度場(chǎng)。

當(dāng)通過(guò)電流在給定時(shí)間段內(nèi)流入Z軸梯度線(xiàn)圈152z來(lái)形成梯度場(chǎng)時(shí)，共振頻率根據(jù)梯度場(chǎng)的幅度而改變到更高頻率或更低頻率。然后，當(dāng)RF線(xiàn)圈組153產(chǎn)生與指定位置相應(yīng)的RF脈沖時(shí)，僅與指定位置相應(yīng)的層的質(zhì)子共振。因此，Z軸梯度線(xiàn)圈152z用于層選擇。隨著在Z軸方向上形成的梯度磁場(chǎng)的梯度增加，可選擇具有更薄厚度的層。

當(dāng)通過(guò)由Z軸梯度線(xiàn)圈152z形成的梯度場(chǎng)選擇層時(shí)，構(gòu)成層的所有自旋具有相同頻率和相同相位，因此，各個(gè)自旋難以彼此區(qū)分。

在這時(shí)候，當(dāng)由Y軸梯度線(xiàn)圈152y在Y軸方向上形成梯度磁場(chǎng)時(shí)，梯度場(chǎng)引起相移使得構(gòu)成層的行具有不同的相位。

也就是說(shuō)，當(dāng)形成Y軸梯度場(chǎng)時(shí)，在被施加更大梯度場(chǎng)的行的自旋中發(fā)生向更高頻率的相移，在被施加更小梯度場(chǎng)的行的自旋中發(fā)生向更低頻率的相移。當(dāng)去除Y軸梯度場(chǎng)時(shí)，在被選擇的層的各個(gè)行中發(fā)生相移，因此這些行具有不同的相位。因此，這些行可被彼此區(qū)分。如上所述，由Y軸梯度線(xiàn)圈152y形成的梯度場(chǎng)被用于相位編碼。

通過(guò)由Z軸梯度線(xiàn)圈152z形成的梯度場(chǎng)選擇層，并且構(gòu)成選擇的層的行通過(guò)這些行的不同的相位而被彼此區(qū)分，其中，這些行的不同的相位是通過(guò)由Y軸梯度線(xiàn)圈152y形成的梯度場(chǎng)而形成的。然而，構(gòu)成每一行的各個(gè)自旋具有相同的頻率，從而難以彼此區(qū)分。

在這種情況下，當(dāng)由X軸梯度線(xiàn)圈152x在X軸方向上形成梯度場(chǎng)時(shí)，X軸梯度場(chǎng)使構(gòu)成每一行的自旋具有不同頻率使得各個(gè)自旋可被彼此區(qū)分。如上所述，由X軸梯度線(xiàn)圈152x形成的梯度場(chǎng)被用于頻率編碼。

如上所述，由Z軸梯度線(xiàn)圈、Y軸梯度線(xiàn)圈、X軸梯度線(xiàn)圈形成的梯度場(chǎng)通過(guò)層選擇、相位編碼和頻率編碼來(lái)執(zhí)行各個(gè)自旋的空間編碼。

梯度線(xiàn)圈組152被連接到梯度施加器131，并且梯度施加器131通過(guò)根據(jù)從序列控制器122接收到的控制信號(hào)將梯度波形(即，當(dāng)前脈沖)施加到梯度線(xiàn)圈組152來(lái)產(chǎn)生梯度場(chǎng)。因此，梯度施加器131也可被稱(chēng)為梯度電源，并且包括與構(gòu)成梯度線(xiàn)圈組152的三對(duì)梯度線(xiàn)圈152x、152y和152z相應(yīng)的三個(gè)驅(qū)動(dòng)電路。

如上所述，通過(guò)外部磁場(chǎng)布置的原子核以拉莫爾頻率執(zhí)行旋進(jìn)，并且若干個(gè)原子核的磁化矢量和可被表示為凈磁場(chǎng)M。

凈磁場(chǎng)M的Z軸分量不能被測(cè)量，并且僅可檢測(cè)M_xy。因此，為了獲得磁共振信號(hào)，通過(guò)原子核的激勵(lì)，凈磁場(chǎng)應(yīng)被呈現(xiàn)在X-Y平面上。為了激勵(lì)原子核，應(yīng)施加調(diào)諧到原子核的拉莫爾頻率的RF脈沖。

用于從原子核獲得磁共振信號(hào)的脈沖序列的示例可包括梯度回波脈沖序列和自旋回波脈沖序列。下面，將示例性地對(duì)自旋回波脈沖序列進(jìn)行詳細(xì)描述。

圖6是通過(guò)使用自旋回波脈沖序列獲得的脈沖序列示圖。

參照?qǐng)D6，RF線(xiàn)圈組153首先將用于激勵(lì)原子核的RF脈沖(下面，被稱(chēng)為激勵(lì)RF脈沖)施加到對(duì)象。通過(guò)施加激勵(lì)RF脈沖，由于磁場(chǎng)的非均勻性和自旋之間的相互作用而使自旋失相。在這種情況下，產(chǎn)生快速減小的自由感應(yīng)衰減(FID)信號(hào)。

因此，為了獲得穩(wěn)定信號(hào)，使失相的自旋重新聚焦的重新聚焦RF脈沖被施加到失相的自旋。然后，在原子核中發(fā)生強(qiáng)的橫向磁化，并且在FID信號(hào)消失之后的穩(wěn)定的回波信號(hào)(例如，磁共振信號(hào))由此被獲得。這被稱(chēng)為自旋回波脈沖序列，并且在施加激勵(lì)RF脈沖之后產(chǎn)生磁共振信號(hào)所花費(fèi)的時(shí)間被稱(chēng)為回波時(shí)間(TE)。

如果施加激勵(lì)RF脈沖與施加重新聚焦RF脈沖之間的時(shí)間間隔被定義為Δt，則在施加重新聚焦RF脈沖之后的時(shí)間間隔Δt內(nèi)產(chǎn)生磁共振信號(hào)。因此，由等式TE＝2Δt表示的關(guān)系被滿(mǎn)足。

質(zhì)子的翻轉(zhuǎn)度可被表示為質(zhì)子從在翻轉(zhuǎn)之前位于的軸移動(dòng)到的角度，并且根據(jù)質(zhì)子的翻轉(zhuǎn)度可被表示為90°RF脈沖、180°RF脈沖等。在自旋回波脈沖序列中，90°RF脈沖通常被用作激勵(lì)RF脈沖，并且180°RF脈沖通常被用作重新聚焦RF脈沖。

參照?qǐng)D6，當(dāng)Z軸梯度場(chǎng)與90°RF脈沖被同時(shí)施加時(shí)，僅有與特定層相應(yīng)的給定位置的質(zhì)子共振。如果Y軸梯度場(chǎng)被施加并且停止Y軸梯度場(chǎng)的施加來(lái)向信號(hào)添加位置信息，則在質(zhì)子中發(fā)生相位差。

當(dāng)施加180°RF脈沖來(lái)獲得自旋回波信號(hào)時(shí)，由于磁場(chǎng)的非均勻性和化學(xué)位移而失相的自旋被再磁化。

在施加180°RF脈沖之后施加X(jué)軸梯度場(chǎng)(Gx)可使由于通過(guò)180°RF脈沖進(jìn)行的重相位自旋而產(chǎn)生的回波信號(hào)最大化。

產(chǎn)生的回波信號(hào)包括關(guān)于X軸和Y軸的位置信息。因此，通過(guò)Y軸梯度場(chǎng)和X軸梯度場(chǎng)獲得的信號(hào)填充K空間，其中，K空間是由kx軸和ky軸定義的2D空間。

同時(shí)，在改變Y軸梯度場(chǎng)的同時(shí)可獲得多個(gè)回波信號(hào)以便獲得一個(gè)斷層圖像。施加針對(duì)回波信號(hào)的一個(gè)90°RF脈沖和施加針對(duì)下一個(gè)回波信號(hào)的另一90°RF脈沖之間的時(shí)間間隔可被稱(chēng)為重復(fù)時(shí)間(TR)。

圖7是示出通過(guò)改變Z軸梯度場(chǎng)的幅度而多次獲得的回波信號(hào)和K空間之間的關(guān)系的示圖。

如上所述，K空間形成于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器161中，通過(guò)在K空間中填充數(shù)據(jù)而構(gòu)造的K空間數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)收集器161中。K空間(作為用于執(zhí)行傅里葉變換的數(shù)學(xué)空間)可被定義為表示頻率的kx軸和表示相位的ky軸。

例如，如果從20個(gè)不同的Y軸梯度場(chǎng)獲得回波信號(hào)，則ky軸包括20條水平線(xiàn)(例如，ky線(xiàn))，并且分別由Y軸梯度場(chǎng)獲得的每個(gè)回波信號(hào)填充一條ky線(xiàn)，如圖7所示。因此，當(dāng)由20個(gè)不同的Y軸梯度場(chǎng)獲得所有回波信號(hào)時(shí)，20條ky線(xiàn)被回波信號(hào)填充，從而完成一條K空間數(shù)據(jù)的構(gòu)造。可通過(guò)恢復(fù)一條K空間數(shù)據(jù)來(lái)獲得一個(gè)磁共振圖像。

同時(shí)，在磁共振成像技術(shù)中，飽和脈沖方法被用于抑制在指定位置處產(chǎn)生磁共振信號(hào)。根據(jù)飽和脈沖方法，RF能量被預(yù)先施加到給定位置來(lái)抑制在給定位置處產(chǎn)生磁共振信號(hào)。

具體地，飽和是指原子核的縱向磁化的消失或減弱。被反復(fù)施加RF脈沖的原子核可能未被激勵(lì)，但是經(jīng)過(guò)下一個(gè)RF脈沖而達(dá)到飽和。因此，通過(guò)預(yù)先將RF脈沖施加到給定位置，當(dāng)RF脈沖施加到整個(gè)區(qū)域時(shí)，給定位置的原子核可能未被激勵(lì)，但是達(dá)到飽和。因此，關(guān)于飽和區(qū)域的解剖結(jié)構(gòu)的信息未顯示在磁共振圖像中。

飽和脈沖方法可被應(yīng)用到各種脈沖序列，諸如，主自旋回波序列和梯度回波序列。因此，可通過(guò)在發(fā)起用于獲得磁共振圖像的脈沖序列之前將RF脈沖預(yù)先施加到給定位置來(lái)執(zhí)行飽和脈沖方法。在下面的示例性實(shí)施例中，為了描述方便，將包括預(yù)先施加的RF脈沖和稍后施加到包括給定位置的整個(gè)區(qū)域(根據(jù)示例性實(shí)施例，整個(gè)區(qū)域可僅包括給定位置)的RF脈沖的整個(gè)序列稱(chēng)為飽和脈沖序列，將不包括預(yù)先施加的RF脈沖的序列(即，一般的脈沖序列)稱(chēng)為不飽和脈沖序列以與飽和脈沖序列區(qū)分。

根據(jù)示例性實(shí)施例的磁共振成像設(shè)備100可通過(guò)將基于不飽和脈沖序列的施加而獲得的圖像和基于飽和脈沖序列的施加而獲得的圖像進(jìn)行組合來(lái)獲得期望的圖像。例如，可從容積圖像獲得斷層圖像，可獲得非常薄的斷層圖像，并且可獲得具有去除了混疊的FOV減小的圖像。下面，將對(duì)其示例性實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。

圖8是示意性地示出非選層脈沖序列的示圖。圖9是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的由磁共振成像設(shè)備使用非選層脈沖序列獲得斷層圖像的處理的示圖。

上面描述的脈沖序列被用于通過(guò)形成Z軸梯度場(chǎng)使用選層激勵(lì)來(lái)獲得對(duì)象的斷層圖像。然而，施加到磁共振成像的脈沖序列除了可包括通過(guò)使用選層激勵(lì)獲得容積的磁共振圖像的脈沖序列，也可包括通過(guò)使用非選層激勵(lì)獲得容積的磁共振圖像的脈沖序列。

如圖8所示，可通過(guò)在RF脈沖施加期間逐漸改變Z軸梯度場(chǎng)來(lái)獲得預(yù)定的容積的圖像以代替斷層圖像。由于由此在梯度場(chǎng)中快速變化所產(chǎn)生的噪聲被減少，因此這一類(lèi)型的脈沖序列可被稱(chēng)為靜音序列。

磁共振成像設(shè)備100可通過(guò)將不飽和脈沖序列施加到對(duì)象的給定區(qū)域來(lái)獲得不飽和圖像，并且通過(guò)將飽和脈沖序列施加到相同區(qū)域來(lái)獲得飽和圖像。在這方面，飽和圖像是包括飽和區(qū)域的區(qū)域的圖像。依據(jù)RF脈沖被提前施加到的區(qū)域的范圍，飽和圖像可僅包括飽和區(qū)域或者也可包括不飽和區(qū)域。獲得不飽和圖像和飽和圖像的順序不局限于此。

具體地，如圖9所示，可通過(guò)使用非選層序列獲得預(yù)定容積V的不飽和圖像，然后可通過(guò)使用非選層脈沖序列和飽和脈沖方法來(lái)獲得給定位置的第一層S1的磁共振信號(hào)被抑制的飽和圖像。在這方面，可由用戶(hù)選擇第一層S1的位置，或者可由磁共振成像設(shè)備100自動(dòng)選擇第一層S1的位置。

靜音序列可被用作非選層脈沖序列的示例。然而，靜音序列僅是可施加到磁共振成像設(shè)備100上的示例，并且也可使用任何其他非選層序列。

可通過(guò)將RF脈沖預(yù)先施加到第一層S1并且將RF脈沖施加到包括第一層的整個(gè)容積V來(lái)獲得飽和圖像。由于在第一層S1中磁共振信號(hào)的產(chǎn)生被抑制，并且在其他區(qū)域中磁共振信號(hào)被產(chǎn)生，因此飽和圖像包括僅關(guān)于除了第一層S1以外的其他區(qū)域的數(shù)據(jù)。

序列控制器122可控制梯度施加器131和RF施加器132來(lái)將不飽和脈沖序列和飽和脈沖序列施加到預(yù)定的容積V。數(shù)據(jù)收集器161和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器162可接收和存儲(chǔ)從預(yù)定容積V產(chǎn)生的磁共振信號(hào)。

如果在這個(gè)實(shí)施例中為了方便描述，不飽和圖像被稱(chēng)為第一圖像并且飽和圖像被稱(chēng)為第二圖像，則圖像處理器163基于磁共振信號(hào)獲得第一圖像和第二圖像，并且產(chǎn)生第一圖像和第二圖像之間的差圖像。例如，圖像處理器163基于從第一圖像減去第二圖像可產(chǎn)生(即，確定或獲得)差圖像。在示例性實(shí)施例中，可基于第一圖像與第二圖像的差值獲得差圖像。

如圖9所示，第一圖像與第二圖像之間的差圖像可以是基于飽和脈沖序列的施加而飽和的第一層S1的斷層圖像。因此，根據(jù)示例性實(shí)施例，可通過(guò)基于非選層脈沖序列的施加獲得多個(gè)容積圖像來(lái)基于非選層脈沖序列的施加獲得斷層圖像，使得至少一個(gè)容積圖像作為飽和圖像被獲得，并且其他容積圖像作為不飽和圖像被獲得，其中，在飽和圖像中，斷層圖像的與第一層S1相應(yīng)的目標(biāo)區(qū)域是飽和的，在不飽和圖像中，在包括與第一層S1相應(yīng)的區(qū)域的所有區(qū)域中產(chǎn)生磁共振信號(hào)。

此外，飽和第一層S1可比通過(guò)一般選層脈沖序列所選擇的層更薄。結(jié)果，可獲得具有無(wú)法通過(guò)一般選層脈沖序列獲得的厚度的層的圖像。

在下面的實(shí)施例實(shí)施例中，為了方便描述，包括選層脈沖序列的飽和脈沖序列被稱(chēng)為選層飽和脈沖序列，并且包括選層脈沖序列的不飽和脈沖序列被稱(chēng)為選層不飽和脈沖序列。此外，包括非選層脈沖序列的飽和脈沖序列被稱(chēng)為非選層飽和脈沖序列，并且包括非選層脈沖序列的不飽和脈沖序列被稱(chēng)為非選層不飽和脈沖序列。

圖10和圖11是示出從2D斷層圖像提取感興趣區(qū)域(ROI)的處理的示圖。

使用包括具有各種形狀的結(jié)構(gòu)的體模來(lái)獲得圖10和圖11中所示的圖像，以用于在圖像中進(jìn)行位置識(shí)別。

參照?qǐng)D10和圖11，序列控制器122基于選層不飽和脈沖序列的施加來(lái)控制獲得不飽和斷層圖像In_s，并基于選層飽和脈沖序列的施加來(lái)控制獲得飽和斷層圖像I_s。在這方面，飽和區(qū)域可以是對(duì)象的感興趣區(qū)域。

各種方法可被用于僅使層中的ROI飽和。例如，可通過(guò)僅將在減小的FOV成像中使用的RF脈沖(諸如，2D空間選擇性RF激勵(lì))預(yù)先施加到ROI來(lái)獲得使ROI飽和的飽和圖像I_s。

2D空間選擇性RF激勵(lì)是限制在選擇的范圍內(nèi)的自旋的激勵(lì)的方法，并且可通過(guò)不僅按層選擇方向還按相位編碼(PE)方向選擇限制區(qū)域來(lái)執(zhí)行激勵(lì)。

圖像處理器163可通過(guò)使用相同層的不飽和圖像I_ns和飽和圖像I_s來(lái)僅提取ROI。例如，可基于從不飽和圖像I_ns減去飽和圖像I_s來(lái)產(chǎn)生不飽和圖像I_ns和飽和圖像I_s之間的差圖像。

在這方面，差圖像是僅包括提取的ROI的圖像。如圖10所示，當(dāng)在層中限制區(qū)域沿著相位編碼方向飽和時(shí)，具有沿著相位編碼方向的限制區(qū)域的ROI圖像被產(chǎn)生。如圖11所示，當(dāng)限制區(qū)域沿著相位編碼方向和頻率編碼方向飽和時(shí)，具有沿著相位編碼方向和頻率編碼方向的限制區(qū)域的ROI圖像被產(chǎn)生。

圖12A和圖12B是示出通過(guò)將飽和脈沖序列施加到減小的FOV圖像來(lái)獲得去除了混疊的圖像的處理的示圖。

序列控制器122可控制梯度施加器131和RF施加器132來(lái)將如圖12A所示的全FOV區(qū)域減小為沿著相位編碼方向限制的區(qū)域。

在這方面，如圖12B所示，基于不飽和脈沖序列的施加產(chǎn)生減小的FOV區(qū)域的至少一個(gè)不飽和圖像I_ns，基于飽和脈沖序列的施加產(chǎn)生減小的FOV區(qū)域的至少一個(gè)飽和圖像I_s。在這方面，飽和圖像I_s是通過(guò)使減小的FOV飽和來(lái)抑制磁共振信號(hào)的圖像。

同時(shí)，根據(jù)減小的FOV成像，由于減小的FOV區(qū)域的外部的元素，在減小的FOV圖像中沿相位編碼方向可發(fā)生混疊。如圖12B所示，混疊可在不飽和圖像I_ns和飽和圖像I_s中發(fā)生。

由于飽和圖像I_s是通過(guò)使減小的FOV區(qū)域飽和來(lái)抑制磁共振信號(hào)而獲得的圖像，因此可通過(guò)不飽和圖像I_ns和飽和圖像I_s之間的差圖像來(lái)僅獲得去除了混疊的減小的FOV區(qū)域的數(shù)據(jù)。

圖13至圖16是示出使用飽和圖像來(lái)獲得薄層的圖像的處理的示圖。圖13至圖16示出在Y軸方向上的觀(guān)察的容積。

參照?qǐng)D13至圖16，磁共振成像設(shè)備100可產(chǎn)生整個(gè)容積V_f中的具有非常薄的厚度的第一層S1、第二層S2、第三層S3、和第四層S4的圖像。第一層S1、第二層S2、第三層S3、和第四層S4的厚度可以是相同的或者不同的。

序列控制器122可控制梯度施加器131和RF施加器132來(lái)獲得第六圖像，其中，如圖13所示，在第六圖像中，在整個(gè)容積V_f中，第二層S2、第三層S3和第四層S4是飽和的。第六圖像是通過(guò)抑制第二層S2、第三層S3和第四層S4的磁共振信號(hào)并且使用通過(guò)從整個(gè)容積V_f去除第二層S2、第三層S3和第四層S4所獲得的第四容積V₄的磁共振信號(hào)而獲得的飽和容積圖像。

此外，可獲得第五圖像，其中，在第五圖像中，在整個(gè)容積V_f中，第一層S1、第二層S2、第三層S3和第四層S4是飽和的。第五圖像是通過(guò)抑制第一層S1、第二層S2、第三層S3和第四層S4的磁共振信號(hào)并且使用通過(guò)從整個(gè)容積V_f排除第一層S1、第二層S2、第三層S3和第四層S4所獲得的第五容積V₅的磁共振信號(hào)而獲得的飽和容積圖像。

然后，圖像處理器163可基于從第六圖像減去第五圖像獲得第六圖像和第五圖像之間的差圖像來(lái)獲得第一層S1的圖像。

如圖14所示，可獲得第七圖像，其中，在第七圖像中，在整個(gè)容積V_f中第三層S3和第四層S4是飽和的。第七圖像是通過(guò)抑制第三層S3和第四層S4的磁共振信號(hào)并且使用通過(guò)從整個(gè)容積V_f去除第三層S3和第四層S4所獲得的第三容積V₃的磁共振信號(hào)而獲得的飽和容積圖像。

此外，可通過(guò)使整個(gè)容積V_f中的第二層S2、第三層S3和第四層S4飽和來(lái)獲得第四容積V₄的第六圖像。第六圖像的獲得參照?qǐng)D13如上所述。

然后，基于從第七圖像減去第六圖像來(lái)獲得來(lái)獲得第七圖像和第六圖像之間的差圖像以獲得第二層S2的圖像。

如圖15所示，可獲得第八圖像，其中，在第八圖像中，在整個(gè)容積V_f中第四層S4是飽和的。第八圖像是通過(guò)抑制第四層S4的磁共振信號(hào)并且使用通過(guò)從整個(gè)容積V_f去除第四層S4所獲得的第二容積V₂的磁共振信號(hào)而獲得的飽和容積圖像。

此外，可通過(guò)使整個(gè)容積V_f中的第三層S3和第四層S4飽和來(lái)獲得第三容積V₃的第七圖像。第七圖像的獲得參照?qǐng)D14如上所述。

然后，可獲得第八圖像和第七圖像之間的差圖像以獲得第三層S3的圖像。

此外，如圖16所示，獲得第九圖像和第八圖像，其中，第九圖像是整個(gè)容積(V₁＝V_f)的容積圖像，在第八圖像中，在整個(gè)容積中第四層S4是飽和的。第九圖像是不飽和容積圖像，并且第八圖像如以上參照?qǐng)D15所述。

然后，可獲得第九圖像和第八圖像之間的差圖像以獲得第四層S4的圖像。

根據(jù)上述的方法，可獲得具有非常薄的厚度的層的圖像，這是無(wú)法通過(guò)施加一般選層脈沖序列或者應(yīng)用以上參照?qǐng)D9所述的從不飽和圖像減去飽和圖像的方法來(lái)獲得的。

具體地，即使第一層S1或第二層S2的厚度太小以至于無(wú)法被飽和，也可通過(guò)在獲得使不同區(qū)域飽和的多個(gè)飽和容積圖像之后獲得第一層S1的圖像和第二層S2的圖像之間的差圖像來(lái)獲得第一層S1的圖像或第二層S2的圖像。

下面，將詳細(xì)描述控制磁共振成像設(shè)備的方法。上面描述的磁共振成像設(shè)備也可被應(yīng)用于控制這里的磁共振成像設(shè)備的方法。因此，以上參照?qǐng)D1至圖16所給出的描述也可被應(yīng)用于控制磁共振成像設(shè)備的方法，除非另有說(shuō)明。

圖17是用于描述根據(jù)示例性實(shí)施例的控制磁共振成像設(shè)備的方法的流程圖。

參照?qǐng)D17，基于不飽和脈沖序列的施加獲得第一圖像(310)。第一圖像是不飽和圖像，其中，在該不飽和圖像中，全部的FOV區(qū)域是不飽和的。第一圖像可以是不飽和容積圖像或者不飽和斷層圖像。

基于飽和脈沖脈沖序列的施加獲得第二圖像(311)。第二圖像是飽和圖像，其中，在該飽和圖像中，由于FOV區(qū)域是部分飽和的，因此磁共振信號(hào)被抑制。第二圖像也可以是飽和容積圖像或者飽和斷層圖像。如果第一圖像是不飽和容積圖像，則第二圖像是飽和容積圖像。如果第一圖像是不飽和斷層圖像，則第二圖像是飽和斷層圖像。

獲得第一圖像和第二圖像之間的差圖像(312)。例如，可從第一圖像減去第二圖像。基于從第一圖像減去第二圖像，可獲得在第二圖像中的飽和區(qū)域的圖像。

雖然根據(jù)圖17所示的流程圖，在獲得第二圖像之前獲得第一圖像，但是控制磁共振成像設(shè)備的方法的示例性實(shí)施例并不限制于此。獲得第一圖像和第二圖像的順序并不受限。在相同的方式中，獲得圖像的順序并不限制于下面的示例性實(shí)施例中。

同時(shí)，當(dāng)序列控制器122控制梯度施加器131和RF施加器132時(shí)，可通過(guò)將不飽和脈沖序列和飽和脈沖序列分別施加到對(duì)象的給定容積或者給定層來(lái)獲得第一圖像和第二圖像。由不飽和脈沖序列和飽和脈沖序列在對(duì)象的給定容積或者給定層中所產(chǎn)生的磁共振信號(hào)被輸入到數(shù)據(jù)收集器161中，填充數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器162的K空間，并且被圖像處理器163重建為第一圖像和第二圖像。

然后，圖像處理器163可基于從第一圖像減去第二圖像來(lái)獲得差值圖像。

圖18和圖19是示出使用非選層脈沖序列來(lái)獲得第二圖像的方法的流程圖。

參照?qǐng)D18，通過(guò)非選層不飽和脈沖序列獲得第一圖像(320)。在這方面，第一圖像是不飽和容積圖像，即，包括不飽和區(qū)域的容積圖像。為此，非選層不飽和脈沖序列可被施加到給定容積。

通過(guò)非選層飽和脈沖序列獲得第二圖像(321)。在這方面，第二圖像是飽和容積圖像(即，包括飽和區(qū)域的容積圖像)，并且可與第一圖像具有相同的FOV。

在獲得第一圖像和第二圖像之后，可基于從第一圖像減去第二圖像來(lái)獲得斷層圖像(322)。第一圖像是與第二圖像相同的FOV的不飽和容積圖像，并且第二圖像是給定區(qū)域的磁共振信號(hào)被抑制的飽和容積圖像。因此，如果飽和指定區(qū)域是層，則可基于從第一圖像減去第二圖像獲得飽和層的斷層圖像。

這將參照?qǐng)D19進(jìn)行更詳細(xì)的描述。

參照?qǐng)D19，通過(guò)將RF脈沖施加到第一容積(330)來(lái)獲得第一圖像(331)。在這方面，施加的RF脈沖跟隨在非選層不飽和脈沖序列之后。例如，用于選擇層的梯度場(chǎng)的幅度不是快速改變而是逐漸改變的靜音序列。第一圖像是第一容積的容積圖像。

將RF脈沖預(yù)先施加到位于包括在第一容積中的第一位置處的層(332)。由于位于RF脈沖被預(yù)先施加到第一位置處的層未被磁化或者其磁化被下一個(gè)RF脈沖顯著地削弱，因此磁共振信號(hào)的產(chǎn)生被抑制。

通過(guò)將RF脈沖施加到第一容積(333)來(lái)獲得第二圖像(334)。在這種情況下，將RF脈沖施加到包括位于第一位置處的層的整個(gè)第一容積，并且可使用與操作330中使用的相同的非選層脈沖序列。由于磁共振信號(hào)的產(chǎn)生在位于第一位置處的層中被抑制，因此第二圖像包括關(guān)于第一容積中的除了第一位置的層以外的其他區(qū)域的數(shù)據(jù)。

可基于從第一圖像減去第二圖像來(lái)獲得第一位置處的層的斷層圖像(335)。由于第一圖像包括關(guān)于整個(gè)第一容積的數(shù)據(jù)，并且第二圖像僅包括第一容積中的除了第一位置處的層以外的其他區(qū)域的數(shù)據(jù)，因此，可基于從第一圖像減去第二圖像獲得第一位置上的層的斷層圖像。也就是說(shuō)，根據(jù)圖18和圖19中的示例性實(shí)施例，即使使用非選層脈沖序列，也可獲得期望的層的斷層圖像。此外，還可由此獲得具有非常薄的厚度的層的斷層圖像，這是無(wú)法通過(guò)施加一般選層脈沖序列獲得的。

此外，即使期望的層太薄以至于無(wú)法被選擇性地飽和時(shí)，也可通過(guò)獲得使不同區(qū)域飽和的多個(gè)飽和容積圖像并將兩個(gè)飽和容積圖像之間的差調(diào)整為與期望的層相應(yīng)來(lái)使用兩個(gè)飽和容積圖像之間的差圖像獲得期望的層的斷層圖像。

圖20和圖21是用于描述從層提取ROI的方法的流程圖。

參照?qǐng)D20，根據(jù)選層不飽和脈沖序列獲得第三圖像(340)。第三圖像是給定層的斷層圖像，并且可從各種脈沖序列(諸如，梯度脈沖序列和自旋回波脈沖序列)選擇選層不飽和脈沖序列。

根據(jù)選層飽和脈沖序列獲得第四圖像(341)。第四圖像是與第三圖像的層相同層的斷層圖像，其中，在該斷層圖像中，由于使用飽和脈沖序列，因此在層中的給定位置的磁共振信號(hào)的產(chǎn)生被抑制。例如，通過(guò)使用戶(hù)的ROI飽和來(lái)抑制磁共振信號(hào)的產(chǎn)生。

可基于從第三圖像減去第四圖像來(lái)獲得ROI的斷層圖像(342)。由于第三圖像是與第四圖像的FOV相同的FOV的不飽和斷層圖像，并且第四圖像是飽和斷層圖像，其中，在FOV中的ROI的磁共振信號(hào)被抑制，可基于從第三圖像減去第四圖像來(lái)獲得提取的飽和的ROI的斷層圖像。

這將參照?qǐng)D21進(jìn)行更詳細(xì)的描述。

參照?qǐng)D21，通過(guò)將RF脈沖施加到位于第二位置處的層(350)來(lái)獲得第三圖像(351)。雖然位于第二位置處的層區(qū)別于上述的位于第一位置處的層，但是第二位置不一定與第一位置不同。因此，第二位置的層可位于與第一位置的層相同的位置處或者與第一位置的層不同的位置處。這里施加的RF脈沖是選層脈沖序列并且可從各種脈沖序列(諸如，上述的梯度脈沖序列和自旋回波脈沖序列)被選擇。

將RF脈沖預(yù)先施加到第二位置的層的給定區(qū)域(352)。在這方面，給定區(qū)域可以是ROI。被預(yù)先施加RF脈沖的ROI可不被磁化或者其磁化可被顯著地削弱，因此，磁共振信號(hào)的產(chǎn)生可被抑制。

同時(shí)，層中的ROI可具有在相位編碼方向上受限制的區(qū)域或者在相位編碼方向和頻率編碼方向上受限制的區(qū)域。

可通過(guò)將RF脈沖施加到第二位置的層(353)來(lái)獲得第四圖像(354)。在這種情況下，將RF脈沖施加到包括ROI的第二位置的整個(gè)層，因此可使用與在操作350中使用的選層脈沖序列相同的序列。由于被預(yù)先施加RF脈沖的ROI是飽和的并且磁共振信號(hào)的產(chǎn)生在這里被抑制，因此第四圖像包括關(guān)于位于第二位置處的層中的除了ROI以外的其他區(qū)域的數(shù)據(jù)。

基于從第三圖像減去第四圖像來(lái)獲得ROI的斷層圖像(355)。由于第三圖像包括關(guān)于第二位置的整個(gè)層的數(shù)據(jù)，并且第四圖像包括關(guān)于第二位置的除了ROI以外的其他區(qū)域的數(shù)據(jù)，因此可基于從第三圖像減去第四圖像來(lái)獲得提取的ROI的斷層圖像。

圖22是用于描述從減小的FOV圖像去除混疊的處理的流程圖。

參照?qǐng)D22，獲得減小的FOV區(qū)域的不飽和斷層圖圖像(360)。為此，序列控制器122可控制梯度施加器和RF施加器132來(lái)將全FOV區(qū)域減小為沿著相位編碼方向受限制的區(qū)域。在這種情況下，使用不飽和脈沖序列。

獲得相同的FOV區(qū)域的飽和斷層圖像(361)。為此，序列控制器122可控制梯度施加器131和RF施加器132來(lái)將飽和脈沖序列施加到減小的FOV區(qū)域。當(dāng)在減小的FOV區(qū)域中使用飽和脈沖序列時(shí)，減小的FOV區(qū)域是飽和的并且在這個(gè)區(qū)域中磁共振信號(hào)的產(chǎn)生可被抑制。

在減小的FOV成像中，由于減小的FOV區(qū)域的外部元素，而可能在在減小的ROV區(qū)域中沿著相位編碼方向發(fā)生混疊。因此，在減小的FOV區(qū)域的不飽和斷層圖像和飽和斷層圖像兩者中可能引起混疊。

從減小的FOV區(qū)域的不飽和斷層圖像減去相同的FOV區(qū)域的飽和斷層圖像(362)。由于在減小的FOV區(qū)域的不飽和斷層圖像和飽和斷層圖像兩者中發(fā)生混疊，并且飽和斷層圖像不包括關(guān)于減小的FOV區(qū)域的數(shù)據(jù)，因此可使用這兩個(gè)圖像之間的差圖像來(lái)獲得去除了混疊的減小的FOV區(qū)域的斷層圖像。

根據(jù)上面描述的磁共振成像設(shè)備和控制磁共振成像設(shè)備的方法，可獲得對(duì)象的斷層圖像，并且可使用用于抑制給定位置的磁共振信號(hào)的飽和脈沖序列來(lái)獲得去除了混疊的減小的FOV區(qū)域的斷層圖像。

同時(shí)，表達(dá)式“第一圖像至第九圖像”、“第一容積”、“第一位置”、“第一層至第四層”等被用于對(duì)多個(gè)圖像、位置、層、容積、或指定位置進(jìn)行區(qū)分。因此，磁共振成像設(shè)備和控制磁共振成像設(shè)備的方法的示例性實(shí)施例并不限制于這些表達(dá)式。在整個(gè)說(shuō)明書(shū)中，在不同示例中表示為相同序數(shù)的元件不必具有相同的意思，并且表示為不同序數(shù)的這些元件不必具有不同的意思。以同樣的方式，在說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)中表示為不同序數(shù)的元件可具有相同意思，并且表示為相同序數(shù)的這些元件可具有不同的意思。換言之，元件需要基于上下文分別進(jìn)行理解。

因?yàn)槭纠詫?shí)施例可在不脫離其特征的情況下以多種形式實(shí)現(xiàn)，也應(yīng)理解上面描述的示例性實(shí)施例并不被前面的描述的任何細(xì)節(jié)限制，除非另有說(shuō)明，而是應(yīng)在所附權(quán)利要求所定義的范圍內(nèi)進(jìn)行寬泛地解釋。因此，落入權(quán)利要求的范圍內(nèi)的各種變化和修改，或者其范圍的等同物旨在被附加的權(quán)利要求所涵蓋。

本說(shuō)明書(shū)中使用的術(shù)語(yǔ)僅用于描述具體的示例性實(shí)施例，并且不旨在限制本公開(kāi)。以單數(shù)形式使用的表達(dá)式包括復(fù)數(shù)的表達(dá)，除非在上下文中它具有明顯不同的含義。整個(gè)說(shuō)明書(shū)中，將被理解，諸如“包括”或“具有”等的術(shù)語(yǔ)旨在指示說(shuō)明書(shū)中公開(kāi)的特征、數(shù)字、操作、組件、部件或其組合的存在，并且不旨在排除可存在或可附加一個(gè)或更多個(gè)其它特征、數(shù)字、操作、組件、部件、或它們的組合的可能性。

此外，如這里使用的，術(shù)語(yǔ)“單元”、“裝置”、“塊”、“成員”和“模塊”是指用于執(zhí)行至少一個(gè)操作或功能的單元。

從以上描述顯而易見(jiàn)，根據(jù)磁共振成像設(shè)備和控制磁共振成像設(shè)備的方法，可獲得對(duì)象的斷層圖像，并且可通過(guò)使用抑制給定位置的磁共振信號(hào)的飽和脈沖序列來(lái)獲得去除了混疊的減小的FOV的圖像。

盡管已經(jīng)示出和描述了本公開(kāi)的一些示例性實(shí)施例，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，在不脫離本公開(kāi)的原理和精神可對(duì)這些示例性實(shí)施例進(jìn)行改變，其中，本公開(kāi)的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。