速度補(bǔ)償?shù)臄U(kuò)散敏感化的擴(kuò)散成像的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及速度補(bǔ)償?shù)臄U(kuò)散敏感化的擴(kuò)散成像。描述了一種用于控制產(chǎn)生檢查對(duì)象的磁共振圖像數(shù)據(jù)的磁共振成像系統(tǒng)的方法，其中，采集磁共振原始數(shù)據(jù)。該方法包括激勵(lì)過程，其中，產(chǎn)生激勵(lì)HF脈沖。此外，該方法還具有用于接收HF信號(hào)的讀出過程。此外，在該方法中產(chǎn)生擴(kuò)散對(duì)比度梯度脈沖序列，其中，該擴(kuò)散對(duì)比度梯度脈沖序列包括奇數(shù)2n+1個(gè)在時(shí)間上連續(xù)接通的擴(kuò)散對(duì)比度梯度脈沖，其中，擴(kuò)散對(duì)比度梯度脈沖的零階梯度矩的總和具有零值，并且擴(kuò)散對(duì)比度梯度脈沖的一階梯度矩的總和具有零值，并且在擴(kuò)散對(duì)比度梯度脈沖中的兩個(gè)之間接通HF重聚脈沖。還描述了一種用于控制磁共振成像系統(tǒng)的控制序列。此外，還描述了一種控制序列確定系統(tǒng)。此外，還描述了一種磁共振成像系統(tǒng)。
【專利說明】
速度補(bǔ)償?shù)臄U(kuò)散敏感化的擴(kuò)散成像
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種用于控制產(chǎn)生檢查對(duì)象的磁共振圖像數(shù)據(jù)的磁共振成像系統(tǒng)的 方法，其中，采集磁共振原始數(shù)據(jù)。本發(fā)明還設(shè)及一種用于控制磁共振成像系統(tǒng)的控制序 列。此外，本發(fā)明設(shè)及一種控制序列確定系統(tǒng)。最后，本發(fā)明設(shè)及一種磁共振成像系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 在產(chǎn)生磁共振拍攝時(shí)，使待檢查的身體暴露在例如1.5特斯拉、3特斯拉的相對(duì)高 的基本磁場(chǎng)中，或者在較新的高磁場(chǎng)設(shè)備中，甚至暴露在7特斯拉或者更高的基本磁場(chǎng)中。 然后，利用合適的天線裝置發(fā)出高頻激勵(lì)信號(hào)，其使得通過該高頻場(chǎng)在給定磁場(chǎng)中共振地 激勵(lì)的特定原子的核自旋相對(duì)于基本磁場(chǎng)的磁力線傾斜特定的翻轉(zhuǎn)角度。然后，利用也可 W與發(fā)送天線裝置相同的合適的天線裝置接收在核自旋弛豫時(shí)福射的高頻信號(hào)、即所謂的 磁共振信號(hào)。最后，將如此采集的原始數(shù)據(jù)在解調(diào)和數(shù)字化之后用于重建希望的圖像數(shù)據(jù)。 為了進(jìn)行位置編碼，在發(fā)送和讀出或接收高頻信號(hào)期間，將基本磁場(chǎng)分別與定義的磁場(chǎng)梯 度疊加。
[0003] 磁共振拍攝通常由多個(gè)單個(gè)的部分測(cè)量組成，在運(yùn)些部分測(cè)量中，記錄來自檢查 對(duì)象的不同的層的原始數(shù)據(jù)，W便隨后由此重建體積圖像數(shù)據(jù)。
[0004] 然而，此外，在許多檢查中，還需要對(duì)檢查對(duì)象執(zhí)行多個(gè)磁共振拍攝，也就是說，執(zhí) 行完整的一系列磁共振拍攝，其中，改變特定測(cè)量參數(shù)。根據(jù)測(cè)量，觀察該測(cè)量參數(shù)對(duì)檢查 對(duì)象的作用，W便然后稍后由此得到診斷結(jié)論。在此，一系列應(yīng)當(dāng)理解為至少兩個(gè)、但是通 常多于兩個(gè)的磁共振拍攝。在此，有意義的是，改變測(cè)量參數(shù)，使得在測(cè)量中激勵(lì)的特定物 質(zhì)類型、例如檢查對(duì)象的組織類型或者對(duì)于大多數(shù)或特定組織類型重要的化學(xué)物質(zhì)、例如 水的對(duì)比度盡可能強(qiáng)烈地受測(cè)量參數(shù)的改變影響。運(yùn)確保測(cè)量參數(shù)對(duì)檢查對(duì)象的作用尤其 清晰可見。
[0005] 對(duì)于一系列磁共振拍攝而言，強(qiáng)烈地影響對(duì)比度的測(cè)量參數(shù)的變化的一個(gè)典型示 例是所謂的擴(kuò)散成像方法(英語"DifTusion weighting imaging(擴(kuò)散加權(quán)成像r (DWI))。 擴(kuò)散應(yīng)當(dāng)理解為分子在介質(zhì)中的布朗運(yùn)動(dòng)(英語"brownian motion")。在擴(kuò)散成像中，通常 拍攝具有不同擴(kuò)散方向和擴(kuò)散權(quán)重的多個(gè)圖像并且將其彼此合成。擴(kuò)散加權(quán)的強(qiáng)度通常由 所謂的"Mt"來定義。然后，具有不同的擴(kuò)散方向和擴(kuò)散權(quán)重的擴(kuò)散圖像或者由其合成的圖 像可W用于診斷的目的。因此，通過將拍攝的擴(kuò)散加權(quán)的圖像適當(dāng)?shù)睾铣桑蒞產(chǎn)生具有特 別的診斷價(jià)值的參數(shù)圖，例如反映"Apparent Diffusion Coefficient(表觀擴(kuò)散系數(shù)， ADC)"或者"Fractional Anisotropy(部分各向異性，F(xiàn)A)"的圖。
[0006] 擴(kuò)散成像經(jīng)?；谄矫婊夭ǔ上窕痗hoplarabildgebung，EPI)，原因在于每個(gè)圖 像的EPI序列的短采集時(shí)間和其相對(duì)于運(yùn)動(dòng)的魯棒性。在利用EPI進(jìn)行擴(kuò)散成像時(shí)，即使患 者不運(yùn)動(dòng)(運(yùn)動(dòng)可能附加地起作用），在擴(kuò)散加權(quán)的圖像中由于局部的Bo不均勻和殘留的滿 流場(chǎng)，也存在偽影。后者與擴(kuò)散加權(quán)的方向和強(qiáng)度有關(guān)。運(yùn)些偽影可能在被評(píng)估的擴(kuò)散圖中 導(dǎo)致錯(cuò)誤。
[0007]在進(jìn)行擴(kuò)散加權(quán)的成像時(shí)，將在脈沖序列中插入附加梯度，W便使得組織的擴(kuò)散 特性可見或者測(cè)量組織的擴(kuò)散特性。運(yùn)些梯度使得快速擴(kuò)散的組織（例如腦脊液，英語 "cerebrospinal fluid"，CSF)比擴(kuò)散慢的組織（例如大腦中的灰質(zhì)，英語"grey matter") 遭受更強(qiáng)的信號(hào)損失。由此產(chǎn)生的擴(kuò)散對(duì)比度在臨床上總是比較重要，與此同時(shí)應(yīng)用遠(yuǎn)遠(yuǎn) 超出了一般的缺血性中風(fēng)(英語"ischemic stroke")的早期發(fā)現(xiàn)。
[000引用于擴(kuò)散成像的一般的脈沖序列是在圖1中示出的Stejskal-Tanner擴(kuò)散序列。然 而，在將運(yùn)種脈沖序列應(yīng)用于對(duì)肝臟和屯、臟的擴(kuò)散加權(quán)的成像時(shí)，產(chǎn)生信號(hào)損失，信號(hào)損失 能夠歸因于屯、臟運(yùn)動(dòng)。運(yùn)種信號(hào)損失隨著擴(kuò)散加權(quán)而增加，由此導(dǎo)致對(duì)表觀擴(kuò)散系數(shù)(ADC， 英語"apparent diffusion coefficient")的過高估計(jì)。運(yùn)特別是在將ADC值用作無害和惡 性病變之間的鑒別指示時(shí)是問題。
[0009] 一種顯著減少作為屯、臟運(yùn)動(dòng)(和其它宏觀運(yùn)動(dòng)）的結(jié)果的偽影的可能性在于，用如 在圖2中示出的具有速度補(bǔ)償?shù)模ㄓ⒄Z"velocity compensated")雙極梯度的序列代替具有 單極梯度的標(biāo)準(zhǔn)Stejskal-化nner擴(kuò)散序列。運(yùn)種速度補(bǔ)償?shù)男蛄械闹饕秉c(diǎn)在于，運(yùn)種序 列的雙極梯度方案與Ste jskal-Tanner方案相比具有明顯更小的擴(kuò)散敏感度。因此，為了獲 得希望的擴(kuò)散敏感度，必須將梯度持續(xù)時(shí)間延長(zhǎng)至少1.6倍。運(yùn)導(dǎo)致序列的回波時(shí)間的延 長(zhǎng)，由此由于組織的固有的T2衰變，導(dǎo)致信噪比SNR變差，其僅能夠通過明顯更長(zhǎng)的測(cè)量時(shí) 間來補(bǔ)償。
[0010] 對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的速度補(bǔ)償?shù)臄U(kuò)散序列和其相對(duì)于宏觀運(yùn)動(dòng)的不敏感性的描述，在 ('Proceedings of the Seventh Scientific Meeting,Society of Magnetic Resonance in Medicine"，第890 頁，San Francisco, CA(1988)中發(fā)表的、C.Thomsen、P.Ring 和 0.Henriksen的標(biāo)題為('In vivo measurement of water self diffusion by magnetic resonance imaging(通過磁共振成像對(duì)水?dāng)U散進(jìn)行體內(nèi)測(cè)量r的會(huì)議論文中找到。
[0011] 運(yùn)種序列稍后在大量出版物中用于減少作為宏觀運(yùn)動(dòng)的結(jié)果的偽影。將運(yùn)種序列 用于對(duì)肝臟的擴(kuò)散加權(quán)的成像中、用于減少作為屯、臟運(yùn)動(dòng)的結(jié)果的偽影的最新的出版物， 是在雜志JOURNAL OF MAG肥TIC RESONANCE IMAGING,胎ft 37,第 172-178頁（2013) ,DOI 10.1002/jmri. 23796 中發(fā)表的、Masanori Ozaki 等的文章 "Motion Artifact Reduction of Diffusion-Weighted MRI of the Liver:Use of Velocity-Compensated Diffusion Gradients Combined With Tetrahe化al Gradients(肝臟的擴(kuò)散加權(quán)的MRI的運(yùn)動(dòng)偽影減 少：使用速度補(bǔ)償?shù)臄U(kuò)散梯度結(jié)合四面體梯度)"。作者還討論了上面提及的問題，即，與 Stejskal-Tanner序列相比，運(yùn)種序列對(duì)于希望的b值需要延長(zhǎng)1.6倍的梯度接通，由此作為 延長(zhǎng)的回波時(shí)間的結(jié)果，圖像的SN啡華低。作者通過使用在所有3個(gè)軸上同時(shí)接通梯度的、與 方向無關(guān)的擴(kuò)散準(zhǔn)備來解決該問題。由此，相對(duì)于相應(yīng)地僅在一個(gè)軸上接通梯度的與方向 無關(guān)的準(zhǔn)備方案，實(shí)現(xiàn)了 TE縮短(并且由此實(shí)現(xiàn)了 SNR增益）。
[0012] 應(yīng)當(dāng)指出，不對(duì)能夠從特別短的回波時(shí)間實(shí)現(xiàn)希望的擴(kuò)散敏感化的受激回波準(zhǔn)備 (STEAM,英語"stimulated echo acquisition mode(受激回波采集模式)"）進(jìn)行速度補(bǔ)償， 因此相對(duì)于宏觀運(yùn)動(dòng)不敏感。還應(yīng)當(dāng)指出，在HF重聚脈沖之前和之后用于進(jìn)行擴(kuò)散敏感化 的不同長(zhǎng)度的時(shí)間不是特例，而是常規(guī)的。如果k空間中的回波由于擴(kuò)散敏感化期間的宏觀 運(yùn)動(dòng)而被移動(dòng)到不被采集區(qū)域中，則兩個(gè)時(shí)間的對(duì)稱化(例如由于EPI讀出串的早期的行的 不采集)可能與相當(dāng)多的問題相關(guān)聯(lián)，直至完全的信號(hào)損失。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，利用速度補(bǔ)償?shù)臄U(kuò)散序列對(duì)用于產(chǎn)生檢查對(duì)象的磁 共振圖像數(shù)據(jù)的磁共振成像系統(tǒng)進(jìn)行控制，利用該速度補(bǔ)償?shù)臄U(kuò)散序列，與在傳統(tǒng)的速度 補(bǔ)償?shù)男蛄械那闆r下相比，在給定時(shí)間內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)更大的擴(kuò)散敏感度，或者替換地，能夠在 更短的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)希望的擴(kuò)散敏感度。
[0014] 根據(jù)本發(fā)明的用于控制采集磁共振原始數(shù)據(jù)的、用于產(chǎn)生檢查對(duì)象的磁共振圖像 數(shù)據(jù)的磁共振成像系統(tǒng)的方法具有至少一個(gè)擴(kuò)散對(duì)比脈沖序列。根據(jù)本發(fā)明的方法還具有 至少一個(gè)激勵(lì)過程，其中產(chǎn)生激勵(lì)HF脈沖。此外，根據(jù)本發(fā)明的方法具有用于采集磁共振原 始數(shù)據(jù)的讀出過程，其中采集HF信號(hào)。另外，根據(jù)本發(fā)明的方法包括使用具有奇數(shù)化+1個(gè)擴(kuò) 散對(duì)比度梯度脈沖的擴(kuò)散對(duì)比度梯度脈沖序列實(shí)現(xiàn)擴(kuò)散敏感化的步驟，其中，n是自然數(shù)。 在此，在時(shí)間上順序地產(chǎn)生奇數(shù)化+1個(gè)擴(kuò)散對(duì)比度梯度脈沖，使得擴(kuò)散對(duì)比度梯度脈沖的 零階梯度矩的總和具有值零，并且擴(kuò)散對(duì)比度梯度脈沖的一階梯度矩的總和具有值零。此 夕h在擴(kuò)散對(duì)比度梯度脈沖中的兩個(gè)之間接通HF重聚脈沖。
[0015] 梯度布置Gi的n階矩mn(t)應(yīng)當(dāng)理解為積分
[0016]
(1)
[0017]由此，對(duì)于在時(shí)間點(diǎn)0(激勵(lì)脈沖的中屯、)位于位置ro并且W恒定的速度VO移動(dòng)通過 測(cè)量體積的小樣品的相位，得到：
[001引
（2)
[0019] 也就是說，運(yùn)動(dòng)的自旋獲得與其速度VO并且與梯度布置G的一階矩成比例的附加 相位巧。如果對(duì)體素或圖像點(diǎn)（圖像點(diǎn)可W是像素或體素）的信號(hào)有貢獻(xiàn)的不同的自旋的速 度不同，則該附加相位巧可能導(dǎo)致信號(hào)散相(Dephasierung),由此導(dǎo)致在計(jì)算的圖像中消 失。
[0020] 在根據(jù)本發(fā)明的方法中，通過使擴(kuò)散對(duì)比度梯度脈沖序列的一階和二階梯度矩mi (t)，m2(t)分別具有值零，避免了所描述的信號(hào)的散相。
[0021] 擴(kuò)散對(duì)比度梯度應(yīng)當(dāng)理解為已經(jīng)提及的除了為了圖像生成而接通的梯度之外插 入脈沖序列中的梯度，其用于使得組織的擴(kuò)散特性可見或者用于測(cè)量組織的擴(kuò)散特性。在 下文中，經(jīng)常將該擴(kuò)散對(duì)比度梯度簡(jiǎn)稱為"梯度"或者也簡(jiǎn)稱為"擴(kuò)散梯度"。
[0022] 通過選擇奇數(shù)個(gè)擴(kuò)散對(duì)比度梯度脈沖，實(shí)現(xiàn)了激勵(lì)HF脈沖與HF重聚脈沖之間的時(shí) 間段中和/或HF重聚脈沖的時(shí)間點(diǎn)與開始讀出過程的時(shí)間點(diǎn)之間的時(shí)間段中的相鄰梯度脈 沖的至少一部分的零階梯度矩的總和不為零值。利用該事實(shí)，W便利用所提及的相鄰梯度 脈沖之間的時(shí)間段來進(jìn)行擴(kuò)散敏感化，因此除了實(shí)現(xiàn)速度補(bǔ)償之外，還實(shí)現(xiàn)改善的擴(kuò)散敏 感化。
[0023] 擴(kuò)散加權(quán)的目的是，使得擴(kuò)散快速的組織(例如游離水)的信號(hào)比擴(kuò)散慢的組織更 強(qiáng)烈地衰減。如在開頭提及的那樣，病變組織中的擴(kuò)散經(jīng)常是有限的。于是，在計(jì)算的圖像 中，具有有限的擴(kuò)散的運(yùn)些區(qū)域顯得明亮。通常，擴(kuò)散在組織中的局限性與方向有關(guān)。在數(shù) 學(xué)上作為張量、對(duì)稱擴(kuò)散張量D來描述組織的擴(kuò)散局限性的方向依賴性：
[0024]
(3)
[0025] MR測(cè)量方法相對(duì)于擴(kuò)散的敏感度由于擴(kuò)散梯度的方向同樣與方向有關(guān)，并且通過 另一個(gè)的長(zhǎng)量描述：
[0026]
(4)
[0027] 在此，對(duì)稱的長(zhǎng)量的各分量通過序列的k空間軌跡由下式確定：
[0028] 朔
[0029]
[0030] 胸
[0031] 在此，Gi(t)是在時(shí)間點(diǎn)t在方向i上接通的梯度的幅值，并且丫是磁旋比，對(duì)于質(zhì) 子，其是42.576MHZ/T。積分面積從脈沖序列的恥敦勵(lì)脈沖的中屯、行進(jìn)至回波時(shí)間點(diǎn)TE。實(shí) 際上，所有接通的梯度對(duì)MR序列的擴(kuò)散敏感度都有貢獻(xiàn)。在計(jì)算中經(jīng)常僅包含明確地為了 進(jìn)行擴(kuò)散加權(quán)而接通的梯度、即擴(kuò)散對(duì)比度梯度，因?yàn)槠渫ǔ＞哂斜葹榱诉M(jìn)行圖像生成而 接通的梯度更大的幅值和更長(zhǎng)的持續(xù)時(shí)間，因此支配擴(kuò)散敏感度。
[0032] 由此，能夠如下描述MR信號(hào)的衰減：
[0033] S = Soe-bD. (7)
[0034] 在此，So是沒有擴(kuò)散的信號(hào)，并且bD是組織的擴(kuò)散張量D與序列的的長(zhǎng)量的張量積：
[00對(duì)
（刊
[0036] 經(jīng)常沿著單個(gè)軸接通擴(kuò)散梯度或者連續(xù)執(zhí)行=次測(cè)量，其中，分別沿著彼此正交 的=個(gè)方向中的一個(gè)接通擴(kuò)散梯度。如果在此在也定義擴(kuò)散張量的坐標(biāo)系中接通擴(kuò)散梯 度，則從方程式(7)中得到：
[0037]
[00；3 引
[0039] (9)
[0040] 也就是說，相應(yīng)地僅b張量的單個(gè)元素對(duì)MR信號(hào)有貢獻(xiàn)。在運(yùn)種情境下，也將該元 素稱為擴(kuò)散序列的b值b = bxx = byy=bzz。
[0041] 可W借助方程式(7)和(8)計(jì)算該b值(W及擴(kuò)散張量的其它元素）。
[0042] 根據(jù)方程式(5)和(6)可W看到，脈沖序列的不接通梯度的時(shí)間段僅在直到相應(yīng)的 時(shí)間段開始之前的梯度脈沖序列的零階矩不具有值零時(shí)對(duì)擴(kuò)散敏感度有貢獻(xiàn)。
[0043] 本發(fā)明利用如下觀察:在基于自旋回波技術(shù)的擴(kuò)散成像中，經(jīng)常在HF重聚脈沖之 前比在HF重聚脈沖之后可提供更多時(shí)間用于擴(kuò)散準(zhǔn)備。其原因與所使用的讀出模塊有關(guān)。 在臨床醫(yī)學(xué)成像中迄今為止最重要的讀出模塊是單次激發(fā)回波平面讀出串（縮寫為從英語 "echo-planar imaging(回波平面成像r得到的EPI)，利用其，圍繞每個(gè)自旋回波讀出完整 的圖像。在此，回波串通常Wk空間中屯、行的采集與自旋回波一致的方式開始。由于在回波 串期間T2*衰變不可避免，因此在EPI技術(shù)中僅可W對(duì)k空間進(jìn)行線性編碼，也就是說，在對(duì)k 空間進(jìn)行對(duì)稱讀出時(shí)，在回波串的中屯、讀出k空間中屯、?；夭ù某掷m(xù)時(shí)間大約為64ms(采 集128行，有效回波間隔0.5ms)。也就是說，HF重聚脈沖和自旋回波之間的一半回波時(shí)間TE/ 2中需要~32ms的讀出時(shí)間TAi來讀出早期回波（參見圖1)，由此該讀出時(shí)間不能用于擴(kuò)散 準(zhǔn)備。但是，在HF激勵(lì)脈沖和HF重聚脈沖之間的同樣長(zhǎng)度的一半回波時(shí)間TE/2期間，僅發(fā)送 HF脈沖的時(shí)間不能用于擴(kuò)散準(zhǔn)備。但是，HF脈沖的持續(xù)時(shí)間通常僅為即毫秒，因此與EPI讀 出串的持續(xù)時(shí)間相比很短。雖然理論上，k空間的非對(duì)稱采集是可W的，其中，在k空間中屯、 行之前比在k空間中屯、行之后采集更少的k空間行，由此圖1中的時(shí)間TAi縮短，但是運(yùn)可能 導(dǎo)致完全的信號(hào)損失，因?yàn)閗空間中的實(shí)際回波由于擴(kuò)散準(zhǔn)備期間的宏觀運(yùn)動(dòng)而經(jīng)常被移 動(dòng)。
[0044] 根據(jù)本發(fā)明，HF重聚脈沖之前和之后的不相等的時(shí)間通過選擇奇數(shù)個(gè)擴(kuò)散對(duì)比度 梯度脈沖來實(shí)現(xiàn)，因?yàn)樵谶\(yùn)種情況下，與根據(jù)本發(fā)明的其它特征組合，也就是說全局零階梯 度矩和全局一階梯度矩具有值零，擴(kuò)散對(duì)比度梯度脈沖序列的時(shí)間上的中屯、點(diǎn)與RF重聚脈 沖的時(shí)間點(diǎn)不一致。通過選擇奇數(shù)個(gè)擴(kuò)散對(duì)比度梯度脈沖和所述特征，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)在激勵(lì) HF脈沖與HF重聚脈沖開始之間的時(shí)間段中和/或在HF重聚脈沖的結(jié)束時(shí)間點(diǎn)與讀出過程的 開始時(shí)間點(diǎn)之間的時(shí)間段中的梯度脈沖的零階梯度矩的總和不得到值零。W運(yùn)種方式實(shí) 現(xiàn)，不能接通擴(kuò)散梯度脈沖期間、例如HF重聚脈沖期間的時(shí)間間隔也對(duì)擴(kuò)散敏感化、也就是 說b值有貢獻(xiàn)。
[0045] 由于更高的擴(kuò)散敏感化，利用根據(jù)本發(fā)明的方法實(shí)現(xiàn)了回波時(shí)間的進(jìn)一步減少。 另外，在根據(jù)本發(fā)明的方法中，可W在所有=個(gè)軸上同時(shí)接通梯度，W使回波時(shí)間最小化。 運(yùn)種附加措施可W在希望減少回波時(shí)間時(shí)作為根據(jù)本發(fā)明的方法的補(bǔ)充或者與其組合。
[0046] 根據(jù)本發(fā)明的用于控制磁共振成像系統(tǒng)的控制序列包括HF激勵(lì)脈沖、讀出模塊W 及具有HF重聚脈沖的擴(kuò)散對(duì)比度梯度脈沖序列。擴(kuò)散對(duì)比度梯度脈沖序列具有奇數(shù)個(gè)擴(kuò)散 對(duì)比度梯度脈沖。確定擴(kuò)散對(duì)比度梯度脈沖的大小W及位置，使得擴(kuò)散對(duì)比度梯度脈沖的 零階梯度矩的總和具有值零，并且擴(kuò)散對(duì)比度梯度脈沖的一階梯度矩的總和具有值零。在 運(yùn)種情境下，讀出模塊應(yīng)當(dāng)理解為包括特別是用于對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行頻率編碼和相位編 碼的梯度脈沖W及能夠W回波信號(hào)的形式采集測(cè)量信號(hào)的一個(gè)或多個(gè)時(shí)間窗的子序列。此 夕h讀出模塊可W包含用于重復(fù)多個(gè)回波信號(hào)的形成W及其編碼的其它HF脈沖和/或梯度 脈沖。
[0047] 利用根據(jù)本發(fā)明的擴(kuò)散對(duì)比度梯度脈沖序列，像在傳統(tǒng)的速度補(bǔ)償?shù)男蛄械那闆r 下一樣，減少了由于宏觀運(yùn)動(dòng)、例如屯、臟運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的偽影。但是實(shí)現(xiàn)希望的擴(kuò)散敏感度所 需的最小回波時(shí)間在根據(jù)本發(fā)明的擴(kuò)散對(duì)比度梯度脈沖序列中通常明顯更短。由此，計(jì)算 的圖像的信噪比更高，由此相對(duì)于Stjeskal-化nner序列（參見圖1)的測(cè)量時(shí)間延長(zhǎng)比在圖 2中示出的傳統(tǒng)的速度補(bǔ)償?shù)拿}沖序列的情況下更小。更小的測(cè)量時(shí)間延長(zhǎng)還源自于由于 信噪比的改善而不需要經(jīng)常重復(fù)用于平均成像的測(cè)量。
[0048] 對(duì)根據(jù)本發(fā)明的脈沖序列進(jìn)行速度補(bǔ)償，由此像現(xiàn)有技術(shù)中的速度補(bǔ)償?shù)男蛄幸?樣，根據(jù)本發(fā)明的脈沖序列與不進(jìn)行速度補(bǔ)償?shù)腟tjeskal-Tanner序列相比相對(duì)于宏觀運(yùn) 動(dòng)更不敏感。由此，在腹腔擴(kuò)散加權(quán)成像中，特別是避免了由于屯、臟運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的偽影，該 偽影在利用Stjeskal-Tanner序列(參見圖1)進(jìn)行測(cè)量時(shí)總是出現(xiàn)。特別是當(dāng)在HF重聚脈沖 之前和之后提供不同長(zhǎng)度的用于擴(kuò)散敏感化的時(shí)間間隔時(shí)，實(shí)現(xiàn)希望的擴(kuò)散敏感度所需的 最小回波時(shí)間在根據(jù)本發(fā)明的控制序列中總是比在圖2中示出的傳統(tǒng)的速度補(bǔ)償?shù)男蛄兄?短。在運(yùn)種情況下，與在圖2中示出的傳統(tǒng)的速度補(bǔ)償?shù)男蛄锌蒞實(shí)現(xiàn)的情況下相比，利用 根據(jù)本發(fā)明的控制序列可W利用更短的回波時(shí)間實(shí)現(xiàn)希望的擴(kuò)散敏感度。如已經(jīng)提及的， 更短的回波時(shí)間使得計(jì)算的圖像的信噪比更高，由此相對(duì)于Stjeskal-化nner序列（參見圖 1)的測(cè)量時(shí)間延長(zhǎng)更小。在具有短橫向弛豫時(shí)間的組織（例如肝實(shí)質(zhì)內(nèi)，1.5T下T2~40ms) 中，T2衰變也限制對(duì)于成像仍然有意義的最大回波時(shí)間。在預(yù)先給定回波時(shí)間的情況下，在 給定時(shí)間內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)的最大擴(kuò)散敏感化，在所述利用根據(jù)本發(fā)明的序列的前提下，比利用 現(xiàn)有技術(shù)中的速度補(bǔ)償?shù)男蛄?在圖2中示出）更高。
[0049] 根據(jù)本發(fā)明的控制序列確定系統(tǒng)被構(gòu)造用于確定能夠在磁共振成像系統(tǒng)上執(zhí)行 的根據(jù)本發(fā)明的控制序列。例如，控制序列確定系統(tǒng)基于例如源自于測(cè)量協(xié)議的參數(shù)數(shù)據(jù) 確定合適的脈沖序列或控制序列。
[0050] 根據(jù)本發(fā)明的磁共振成像系統(tǒng)包括控制裝置，所述控制裝置被構(gòu)造用于利用根據(jù) 本發(fā)明的方法控制磁共振成像系統(tǒng)。在此，根據(jù)本發(fā)明的磁共振成像系統(tǒng)優(yōu)選包括根據(jù)本 發(fā)明的控制序列確定系統(tǒng)。
[0051] 根據(jù)本發(fā)明的控制序列確定裝置和根據(jù)本發(fā)明的控制裝置的主要部件在很大程 度上可W W軟件部件的形式構(gòu)造。然而，原則上運(yùn)些部件部分地、特別是在設(shè)及特別快的計(jì) 算時(shí)，也可W W軟件支持的硬件、例如FPGA等的形式來實(shí)現(xiàn)。所需的各個(gè)功能部件之間的接 口，例如在僅設(shè)及從其它軟件部件接收數(shù)據(jù)時(shí)，同樣可W作為軟件接口來構(gòu)造。但是，它們 也可W作為W硬件構(gòu)建的、通過合適的軟件來控制的接口來構(gòu)造。
[0052] 盡可能W軟件實(shí)現(xiàn)具有如下優(yōu)點(diǎn):還能夠W簡(jiǎn)單的方式通過軟件更新來改型迄今 為止已經(jīng)使用的控制裝置或者控制序列確定裝置，W便W根據(jù)本發(fā)明的方式工作。就運(yùn)方 面而言，上述技術(shù)問題還通過對(duì)應(yīng)的具有計(jì)算機(jī)程序的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品來解決，所述計(jì)算 機(jī)程序可W直接加載到磁共振成像系統(tǒng)的控制裝置的存儲(chǔ)裝置中，所述計(jì)算機(jī)程序具有程 序段，W便當(dāng)在控制裝置中執(zhí)行所述程序時(shí)執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法的所有步驟。除了計(jì)算 機(jī)程序之外，在需要時(shí)，運(yùn)種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品還可W包括附加組成部分、例如文檔和/或附 加部件、還有硬件部件、例如硬件密鑰(軟件狗等），用于軟件的使用。
[0053] 為了向控制裝置或控制序列確定裝置輸送和/或?yàn)榱舜鎯?chǔ)在控制裝置或控制序列 確定裝置上或中，可W使用存儲(chǔ)有控制裝置或控制序列確定裝置的運(yùn)算單元可讀取并且可 執(zhí)行的計(jì)算機(jī)程序的程序段的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，例如存儲(chǔ)棒、硬盤或者其它便攜式或者固 定安裝的數(shù)據(jù)載體。為此，運(yùn)算單元例如可W具有一個(gè)或更多個(gè)協(xié)作的微處理器等。
[0054] 盡可能W軟件實(shí)現(xiàn)具有如下優(yōu)點(diǎn):還能夠W簡(jiǎn)單的方式通過軟件更新來改型迄今 為止已經(jīng)使用的控制裝置或者控制序列確定裝置，W便W根據(jù)本發(fā)明的方式工作。就運(yùn)方 面而言，上述技術(shù)問題還通過計(jì)算機(jī)程序來解決，所述計(jì)算機(jī)程序可W直接加載到磁共振 系統(tǒng)的存儲(chǔ)裝置中，該計(jì)算機(jī)程序具有程序段，用于當(dāng)在磁共振系統(tǒng)中執(zhí)行所述程序時(shí)執(zhí) 行根據(jù)本發(fā)明的方法的所有步驟。
[0055] 從屬權(quán)利要求W及下面的描述相應(yīng)地包含本發(fā)明的特別有利的構(gòu)造和擴(kuò)展。在 此，一個(gè)權(quán)利要求類別的權(quán)利要求特別地也可W與另一個(gè)權(quán)利要求類別的從屬權(quán)利要求類 似地進(jìn)行擴(kuò)展。此外，在本發(fā)明的范圍內(nèi)，不同的實(shí)施例和權(quán)利要求的不同的特征也可W與 新的實(shí)施例組合。
[0056] 在根據(jù)本發(fā)明的方法的一個(gè)實(shí)施方式中，在奇數(shù)個(gè)、即2n+l個(gè)擴(kuò)散對(duì)比度梯度脈 沖中，第一至第n個(gè)擴(kuò)散對(duì)比度梯度脈沖與第n+2至第化+1個(gè)擴(kuò)散對(duì)比度梯度脈沖分別成對(duì) 地關(guān)于所述擴(kuò)散對(duì)比度梯度脈沖序列在時(shí)間上的中屯、點(diǎn)呈點(diǎn)對(duì)稱，并且第n+1個(gè)擴(kuò)散對(duì)比 度梯度脈沖關(guān)于沿縱坐標(biāo)方向延伸的、通過所述擴(kuò)散對(duì)比度梯度脈沖序列在時(shí)間上的中屯、 點(diǎn)的對(duì)稱軸呈軸對(duì)稱，并且具有量值是第一至第n個(gè)梯度脈沖的零階梯度矩的總和的兩倍 大的零階梯度矩。擴(kuò)散對(duì)比度梯度脈沖的運(yùn)種具體的布置和大小確定確保，擴(kuò)散對(duì)比度梯 度脈沖的一階和二階梯度矩的總和具有零值，由此獲得速度補(bǔ)償?shù)拿}沖序列。此外確保，在 時(shí)間上在定位在擴(kuò)散對(duì)比度梯度脈沖序列的對(duì)稱軸上的擴(kuò)散對(duì)比度梯度脈沖之前的擴(kuò)散 對(duì)比度梯度脈沖的總和不為零，從而擴(kuò)散對(duì)比度梯度脈沖之間的時(shí)間的至少一部分可W用 于擴(kuò)散敏感化，因?yàn)樵谶\(yùn)些時(shí)間內(nèi)使激勵(lì)的自旋散相，由此梯度之間的、不施加梯度的時(shí)間 段也對(duì)b值有貢獻(xiàn)。
[0057] 在根據(jù)本發(fā)明的方法的一個(gè)優(yōu)選變形方案中，擴(kuò)散對(duì)比度梯度脈沖序列在時(shí)間上 的中屯、點(diǎn)在時(shí)間上在HF重聚脈沖的時(shí)間點(diǎn)之前。如已經(jīng)提及的那樣，當(dāng)在HF重聚脈沖之前 和之后提供不同長(zhǎng)度的時(shí)間間隔用于擴(kuò)散敏感化時(shí)，在根據(jù)本發(fā)明的方法中，實(shí)現(xiàn)希望的 擴(kuò)散敏感度所需的最小回波時(shí)間總是比在如在圖2中示出的傳統(tǒng)的速度補(bǔ)償?shù)男蛄械那闆r 下短。運(yùn)在根據(jù)本發(fā)明的方法的該優(yōu)選變形方案中，通過將擴(kuò)散對(duì)比度梯度脈沖序列在時(shí) 間上的中屯、點(diǎn)移動(dòng)到HF重聚脈沖的時(shí)間點(diǎn)之前來實(shí)現(xiàn)。在運(yùn)種情況下，在正常情況下，用于 擴(kuò)散穩(wěn)定化的時(shí)間間隔在HF重聚脈沖之前比在HF重聚脈沖之后長(zhǎng)。
[0058] 特別有利的是，在根據(jù)本發(fā)明的方法中，兩個(gè)直接相繼的擴(kuò)散對(duì)比度梯度脈沖的 零階梯度矩的總和具有不同于零的值。如已經(jīng)提及的那樣，該特征是緊隨兩個(gè)在時(shí)間上相 鄰的擴(kuò)散對(duì)比度梯度脈沖的沒有梯度接通的時(shí)間間隔也對(duì)擴(kuò)散敏感化有貢獻(xiàn)的前提。
[0059] 在根據(jù)本發(fā)明的方法的一個(gè)特別有效的變形方案中，在第n+1個(gè)擴(kuò)散對(duì)比度梯度 脈沖和第n+2個(gè)擴(kuò)散對(duì)比度梯度脈沖之間接通HF重聚脈沖。在此，優(yōu)選第n+1個(gè)擴(kuò)散對(duì)比度 梯度脈沖具有與第n個(gè)擴(kuò)散對(duì)比度梯度脈沖相同的符號(hào)。
[0060] 在根據(jù)本發(fā)明的方法的一個(gè)替換實(shí)施方式中，在第n個(gè)擴(kuò)散對(duì)比度梯度脈沖和第n + 1個(gè)擴(kuò)散對(duì)比度梯度脈沖之間接通HF重聚脈沖，并且第n+1個(gè)擴(kuò)散對(duì)比度梯度脈沖具有與 第n個(gè)擴(kuò)散對(duì)比度梯度脈沖相反的符號(hào)。
[0061] 在根據(jù)本發(fā)明的方法的一個(gè)非常實(shí)用的變形方案中，所有擴(kuò)散對(duì)比度梯度脈沖在 量值方面具有相同的幅值，并且選擇各個(gè)擴(kuò)散對(duì)比度梯度脈沖的持續(xù)時(shí)間，使得利用能提 供用于擴(kuò)散敏感化的全部時(shí)間。在運(yùn)種情況下，獲得最佳的結(jié)果，運(yùn)與所使用的脈沖序列的 需要的回波時(shí)間的最小化相關(guān)。利用能提供用于擴(kuò)散敏感化的全部時(shí)間應(yīng)當(dāng)理解為，將除 了接通HF激勵(lì)脈沖和讀出模塊的時(shí)間間隔之外的回波時(shí)間都用于擴(kuò)散敏感化。
[0062] 優(yōu)選讀出模塊具有EPI回波串。利用EPI回波串，可W在恥敦勵(lì)之后讀出所有k空間 行。
[0063] 在根據(jù)本發(fā)明的方法的一個(gè)特別有效并且容易實(shí)現(xiàn)的實(shí)施方式中，n = 2,從而接 通5個(gè)梯度脈沖。在該數(shù)量的梯度脈沖的情況下，回波時(shí)間可W保持特別短。運(yùn)是因?yàn)?，在?度脈沖的數(shù)量盡可能小的情況下，梯度上升的斜坡時(shí)間的總和特別短。
[0064] 在根據(jù)本發(fā)明的方法的一個(gè)特別優(yōu)選的變形方案中，特別是當(dāng)n = 2時(shí)，第一和第 二擴(kuò)散對(duì)比度梯度脈沖的符號(hào)不同。
[0065] 在根據(jù)本發(fā)明的方法的一個(gè)替換實(shí)施方式中，在擴(kuò)散梯度脈沖的數(shù)量為5個(gè)的情 況下，第二和第四擴(kuò)散對(duì)比度梯度脈沖在時(shí)間上的持續(xù)時(shí)間為零。在運(yùn)種情況下，擴(kuò)散對(duì)比 度梯度脈沖的數(shù)量實(shí)際上為3個(gè)。正好當(dāng)在HF重聚脈沖之前可用于擴(kuò)散敏感化的時(shí)間，比在 HF重聚脈沖之后可用于擴(kuò)散敏感化的時(shí)間長(zhǎng)得多時(shí)，該具體變形方案特別有效。
[0066] 在根據(jù)本發(fā)明的方法的層選擇變形方案中，在激勵(lì)過程中，與H內(nèi)敦勵(lì)脈沖同步地 在層選擇方向上產(chǎn)生至少一個(gè)層選擇梯度。此外，優(yōu)選在讀出過程中，與HF重聚脈沖同步地 產(chǎn)生層選擇梯度。借助層選擇梯度，能夠針對(duì)性地激勵(lì)選擇的層，并且借助根據(jù)本發(fā)明的方 法能夠直觀地再現(xiàn)其擴(kuò)散特性。
【附圖說明】
[0067] 下面參考附圖根據(jù)實(shí)施例再一次詳細(xì)說明本發(fā)明。其中：
[006引圖1示出了圖示Stejskal-Tanner脈沖序列的序列圖，
[0069] 圖2示出了圖示傳統(tǒng)的流速補(bǔ)償?shù)臄U(kuò)散對(duì)比脈沖序列的序列圖，
[0070] 圖3示出了圖示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的方法的流程圖，
[0071] 圖4示出了圖示根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的擴(kuò)散對(duì)比脈沖序列的序列圖，
[0072] 圖5示出了圖示根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的擴(kuò)散對(duì)比脈沖序列的序列圖，
[0073] 圖6示出了圖示根據(jù)本發(fā)明的第S實(shí)施例的擴(kuò)散對(duì)比脈沖序列的序列圖，
[0074] 圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的磁共振成像系統(tǒng)。
【具體實(shí)施方式】
[0075] 在圖1中示出了 Ste jskal-Tanner序列。其在現(xiàn)有技術(shù)中比其它擴(kuò)散加權(quán)的脈沖序 列重要得多。在該視圖的用RD/ADC標(biāo)示的第一行中，示出了H內(nèi)敦勵(lì)脈沖1和HF重聚脈沖2，HF 激勵(lì)脈沖1在脈沖序列開始時(shí)與層選擇梯度6(參見第二行GS)同時(shí)接通，HF重聚脈沖2在兩 個(gè)擴(kuò)散對(duì)比度梯度脈沖4,5(參見第S行GDW)之間接通，并且層選擇梯度7(參見第二行GS) 同樣與HF重聚脈沖2同時(shí)接通。梯度脈沖4,5具有相同的極性，并且通常具有相同的幅值和 持續(xù)時(shí)間。HF重聚脈沖2形成自旋回波3(參見第一行），其在示出的示例中利用包括多個(gè)讀 出窗口的EPI回波讀出串EPIR讀出。此外，在圖1中的視圖中，在倒數(shù)第二行中示出了讀出方 向（頻率編碼方向）上的梯度方案GR，并且在倒數(shù)第一行中示出了相位編碼方向上的梯度方 案GP。
[0076] 回波時(shí)間TE是H內(nèi)敦勵(lì)脈沖和回波3之間的時(shí)間。其可W通過是回波時(shí)間TE的長(zhǎng)度 的一半的H內(nèi)敦勵(lì)脈沖和HF重聚脈沖之間的時(shí)間間隔TE/2來調(diào)節(jié)。對(duì)于在圖1中示出的具有 對(duì)稱的、幅值G的梯形形狀的擴(kuò)散梯度4,5的Stejska^hnner方案，對(duì)于b值得到：
[0077] bstejskal = 43l2 丫 [護(hù)（A-S/3)+Tr3/30-祁T2/6]. (10)
[007引在此，Tr是斜坡時(shí)間（英語"ramp time"),即梯度的兩個(gè)邊緣中的一個(gè)的持續(xù)時(shí) 間，并且S是所謂的梯形形狀的梯度的持續(xù)時(shí)間，其被定義為梯度的平頂時(shí)間（英語"Flat top time")與斜坡時(shí)間的總和。在此，平頂時(shí)間是梯度的幅值恒定期間的時(shí)間間隔。A是在 兩個(gè)梯度脈沖4,5的接通之間經(jīng)過的時(shí)間。在圖1中可W看到剛才定義的時(shí)間間隔。在方程 式（10)中僅考慮擴(kuò)散對(duì)比度梯度4和5對(duì)序列的b值的貢獻(xiàn)。因此，Stejskal-化nner序列的 強(qiáng)擴(kuò)散對(duì)比度梯度4,5使得該序列不僅對(duì)無方向的分子布朗運(yùn)動(dòng)敏感，而且還不希望地相 對(duì)于宏觀運(yùn)動(dòng)極其敏感，因?yàn)槭箒碜赃\(yùn)動(dòng)的自旋的信號(hào)散相。運(yùn)種散相可W通過希望的時(shí) 間點(diǎn)上一階矩為零的梯度方案來避免(或者顯著減小）。如果在該時(shí)間點(diǎn)之后在所關(guān)注的方 向上不再接通梯度，則一階矩根據(jù)方程式（1)對(duì)于稍后的所有時(shí)間也都為零。在運(yùn)種情境 下，稱為速度或流速補(bǔ)償?shù)奶荻确桨?。總的來說，運(yùn)種技術(shù)可W設(shè)計(jì)梯度布置的特定矩，使 得其取值零，也稱為"梯度矩取零"。
[0079] 在圖2中示出了一階矩等于零、由此相對(duì)于宏觀運(yùn)動(dòng)不敏感的運(yùn)種擴(kuò)散梯度方案。 圖2示出了傳統(tǒng)的流速補(bǔ)償擴(kuò)散對(duì)比序列。其由分別在時(shí)間上在HF重聚脈沖2之前和在時(shí)間 上在HF重聚脈沖2之后接通的兩個(gè)梯形形狀的擴(kuò)散對(duì)比度梯度9，10，11，12構(gòu)成。運(yùn)種布置 的一階梯度矩mi在第四梯度12結(jié)束時(shí)具有值零。在計(jì)算梯度矩時(shí)應(yīng)當(dāng)注意，HF重聚脈沖2抵 消(negied)緊接在其等延遲點(diǎn)（Isodelaypunkt)(在對(duì)稱脈沖的情況下為HF重聚脈沖在時(shí) 間上的中屯、點(diǎn)）之前累積的相位。因此，在HF重聚脈沖2之后針對(duì)時(shí)間t借助方程式（1)計(jì)算 梯度矩時(shí)，可W將在HF重聚脈沖2之前接通的運(yùn)些梯度9，10的符號(hào)反轉(zhuǎn)。在遵守運(yùn)種符號(hào)規(guī) 貝IJ的情況下，梯度布置GDW關(guān)于其在時(shí)間上的中屯、點(diǎn)巧在圖帥與HF重聚脈沖2的中屯、點(diǎn)一 致)對(duì)稱。對(duì)于對(duì)稱的梯度布置，適用：
[0080] mi(t) =m〇(t-tsym) (11)
[0081 ]在此，tsym是梯度布置對(duì)稱的時(shí)間點(diǎn)。四個(gè)梯度9，10，11，12的零階矩mo累積為零。 由此，從方程式（11)直接得到，運(yùn)種布置的一階矩在最后一個(gè)梯度12結(jié)束之后的所有時(shí)間 都為零。替換地，自然還可W通過借助方程式(1)直接進(jìn)行積分來計(jì)算該結(jié)果。
[0082]對(duì)于圖2中的梯度布置的b值，借助方程式(5)、（6)得到：
[008；3]如。=仙2丫262[(4/3)53+%2了川//15_化2/3] (12)
[0084] 下面，對(duì)圖1和2中的兩個(gè)脈沖序列方案的擴(kuò)散敏感度進(jìn)行比較。預(yù)先給定回波時(shí) 間TE、HF脈沖的持續(xù)時(shí)間T肌，TRFsW及EPI讀出模塊EPIR開始與采集具有最小相位編碼矩 的k空間行之間的時(shí)間的持續(xù)時(shí)間TAi。為了得到簡(jiǎn)單的可比較的結(jié)果，假設(shè)斜坡時(shí)間Tr可忽 略，從而可W設(shè)置Tr = 0。此外，TDiff2 = TE/2-TAl-TRF2是在HF重聚脈沖之后可提供用于擴(kuò)散 敏感化的時(shí)間。
[0085] 對(duì)于圖1中的816^'34日^化]1]161'方案，在斜坡時(shí)間1^ = 0,8 = 1〇1::2的情況下，從方程 式(10)得到：
[0086] bstejskal =仙2 丫 ( A -S/3 )=如2 丫 2G2TDiff2 ( A -TDiff2/3 ) (13)
[0087] 因?yàn)閮蓚€(gè)擴(kuò)散對(duì)比度梯度4,5的時(shí)間間隔A總是比一個(gè)擴(kuò)散對(duì)比度梯度的持續(xù)時(shí) 間大（A〉5)，因此進(jìn)一步適用：
[008引 bstejskal〉43l2 丫 2G2T0iff22(2TDiff/3) = (8/3)3t2 丫 2G2T0iff23 ( 14)
[0089] 對(duì)于圖帥的速度補(bǔ)償?shù)姆桨?，在Tr = 0，S = TDiff2/2的情況下，得到：
[0090] bvc = 43l2 丫 2G2(4/3)S3=(16/3)3l2Y2G2S3 = 2/33T2Y2G2TDiff23 (15)
[0091] 因此，圖2中的方案的希望的相對(duì)于宏觀運(yùn)動(dòng)的不敏感度伴隨著大于4倍的擴(kuò)散敏 感度的損失。在實(shí)踐中，經(jīng)常預(yù)先給定希望的擴(kuò)散敏感度bo。對(duì)于實(shí)現(xiàn)該擴(kuò)散敏感度所需的 用于擴(kuò)散敏感化的時(shí)間TDiff2,fc，通過對(duì)方程式（14)、（15)進(jìn)行變形得到：
[0092]
(16)
[0093] 在此，TDiff2, Stejskai是在Stejskal-Tanner方案的情況下實(shí)現(xiàn)相同的擴(kuò)散敏感度bo 所需的、在HF重聚脈沖之后用于擴(kuò)散敏感化的時(shí)間。
[0094] 因此，用于擴(kuò)散敏感化的時(shí)間、由此對(duì)于T2衰變重要的回波時(shí)間延長(zhǎng)了 1.6倍。由 于肝實(shí)質(zhì)內(nèi)的T2弛豫時(shí)間相對(duì)短，在肝區(qū)域中進(jìn)行對(duì)比成像時(shí)，該較長(zhǎng)的回波時(shí)間與劇烈 的信號(hào)損失相關(guān)聯(lián)，該信號(hào)損失僅能夠通過顯著更長(zhǎng)的采集時(shí)間來補(bǔ)償。
[0095] 在圖3中示出了用來圖示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于控制用于產(chǎn)生檢查對(duì)象P的 磁共振圖像數(shù)據(jù)抓的磁共振成像系統(tǒng)的方法300的流程圖，其中，采集磁共振原始數(shù)據(jù)RD。
[0096] 該方法包括激勵(lì)過程，其中，在步驟3.1中，產(chǎn)生HF激勵(lì)脈沖肌。在時(shí)間上隨后，在 步驟3. II中，產(chǎn)生擴(kuò)散對(duì)比度梯度脈沖序列GDW。根據(jù)本發(fā)明，擴(kuò)散對(duì)比度梯度脈沖序列GDW 包括奇數(shù)化+1個(gè)在時(shí)間上順序接通的擴(kuò)散對(duì)比度梯度脈沖13，14，15，16，17，其中，擴(kuò)散對(duì) 比度梯度脈沖13，14,15,16，17的零階梯度矩mo的總和具有值零，并且擴(kuò)散對(duì)比度梯度脈沖 13,14,15,16,17的一階梯度矩mi的總和具有值零。此外，擴(kuò)散對(duì)比度梯度脈沖序列包括在 擴(kuò)散對(duì)比度梯度脈沖中的兩個(gè)之間入射的HF重聚脈沖2"HF重聚脈沖的目的在于，使其信號(hào) 例如作為局部失諧的結(jié)果在激勵(lì)脈沖和HF重聚脈沖之間散相的自旋在HF重聚脈沖之后重 聚相。在位于GDW的持續(xù)時(shí)間外部的回波時(shí)間點(diǎn)TE,使該信號(hào)完全重聚相。
[0097] 此外，該方法300在步驟3. III中具有讀出過程，其中，在一個(gè)或更多個(gè)時(shí)間窗中采 集磁共振原始數(shù)據(jù)。讀出間隔EPIR包括運(yùn)些時(shí)間窗?；夭〞r(shí)間點(diǎn)位于讀出間隔內(nèi)。更準(zhǔn)確地 說，與磁共振原始數(shù)據(jù)的采集相關(guān)聯(lián)的讀出間隔EPIR比回波時(shí)間點(diǎn)TE提前時(shí)間TAl時(shí)已經(jīng) 開始，并且在時(shí)間上還延伸超過回波時(shí)間的時(shí)間點(diǎn)TE大約時(shí)間TAi(參見圖4)。
[0098] 在圖4中示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的擴(kuò)散對(duì)比脈沖序列400。利用五個(gè)梯度 脈沖13,14,15,16,17的序列GDW進(jìn)行擴(kuò)散加權(quán)。第二個(gè)梯度14的結(jié)尾和第S個(gè)梯度15的開 頭之間的時(shí)間間隔A T23 W及第S個(gè)梯度15的結(jié)尾和第四個(gè)梯度16的開頭之間的時(shí)間間隔 TRF2同樣長(zhǎng)。在第二個(gè)時(shí)間間隔TRF2中，在圖4中示出的實(shí)施方式中，接通HF重聚脈沖2。第； 個(gè)梯度15在時(shí)間上的中屯、與擴(kuò)散對(duì)比度梯度脈沖序列GDW的對(duì)稱軸18-致。第S個(gè)梯度15 關(guān)于對(duì)稱軸18鏡像對(duì)稱。第一個(gè)梯度13與第五個(gè)梯度17W及第二個(gè)梯度14與第四個(gè)梯度16 分別關(guān)于對(duì)稱中屯、19 (梯度脈沖序列GDW在時(shí)間上的中屯、點(diǎn)）點(diǎn)對(duì)稱。
[0099] 也就是說，遵守結(jié)合方程式（11)提到的針對(duì)自旋回波序列的符號(hào)規(guī)則，該梯度布 置是對(duì)稱的。由此，如果梯度脈沖序列GDW的零階矩mo變?yōu)榱?，則第五個(gè)梯度17結(jié)束之后的 所有時(shí)間內(nèi)的一階矩mi的值都為零。梯度脈沖序列GDW的零階矩mo變?yōu)榱闶且话阍贖內(nèi)敦勵(lì)脈 沖1之后的時(shí)間點(diǎn)TE形成回波3的必要條件。當(dāng)?shù)赟個(gè)梯度15的零階矩的量值，是第一個(gè)梯 度13與第二個(gè)梯度14或者第四個(gè)梯度16與第五個(gè)梯度17的零階矩的有符號(hào)的求和的量值 的兩倍大時(shí)，零階矩mo正好為零。
[0100] 如果使用具有相同的斜坡時(shí)間Tr和相同量值的幅值G的對(duì)稱的梯形梯度，則適用：
[0101] 53 = 2(51-52) (17)
[0102] 對(duì)于圖4中的梯度脈沖序列GDW的b值，根據(jù)方程3、4,并且在借助方程式（17)消除 S3之后，得到：
[0103] bvc5 = 43l2 丫 2G2[(4/3)Si3+3Si2Tr+S22Tr-%lS2Tr-(l/3)SiTr2+(l/20)Tr3 + 2(S廣S2) 2郵2] (18)
[0104] 為了與圖2中的速度補(bǔ)償?shù)姆桨高M(jìn)行直觀的比較，又假設(shè)斜坡時(shí)間Tr = O非常短而 可忽略，并且考慮兩種特殊情況：
[0105] 在第一種特殊情況下假設(shè)，在HF重聚脈沖2之后可用于擴(kuò)散敏感化的時(shí)間TDiffS = TE/2-TA1-TRF2/2,等于在HF重聚脈沖之前可使用的時(shí)間TDiffi(在所示出的示例中適用TDiffi 二 TE/2-Trfi/2-Trf2/2 ),即 Toiff2 二 Toiff 10
[0106] 當(dāng)81 = ?并且由此根據(jù)方程式（17) :53 = 0時(shí)，在給定時(shí)間內(nèi)得到最大擴(kuò)散敏感化。
[0107] 在運(yùn)種極限情況下，第=個(gè)梯度15變?yōu)榱悖⑶以摲桨概c圖2中的方案相同。對(duì)應(yīng) 地，通過代入Sl = 82 = TDif f 2/2 , Tr = 0，得到：
[010引 bvc5 (1)=仙2 丫 2G2 [ (4/3) Si3 ]=仙2 丫 2G2 [ (4/3) (TDiff2/2)3 ] = (2/3) JT2 丫 2G2TDiff23 = bvc (19)
[0109] 如果假設(shè)TDiffl含3TDiff2巧RF2-T。運(yùn)對(duì)應(yīng)于在圖5中示出的脈沖序列，則在運(yùn)種情況 下，在82 = 0并且Sl = TDiff2-Tr的情況下得到最大擴(kuò)散加權(quán)。也就是說，第二個(gè)梯度14和第四 個(gè)梯度16變?yōu)榱?，而?個(gè)梯度15根據(jù)方程式（16)是第一個(gè)梯度13或第五個(gè)梯度17的兩倍 長(zhǎng)，也就是說，S3 = 。通過代入方程式（18 )，在Si = TDiff2的情況下，得到：
[0110] bvc5 ( 2 )=如2 丫 [ ( 4/3 ) V巧Si2TrF2 ]
[0111] =如2 丫 2g2[(4/3)TDiff23+2TDiff22TRF2] (20)
[0112] 如果忽略第二項(xiàng)，也就是說在第一個(gè)暫停期間和在接通HF重聚脈沖2期間的擴(kuò)散 敏感化，則得到：
[01 13] bvc5(2)〉（16/3)3l2 丫 2G2TDiff23 = 8(2/3)3l2 丫 2G2TDiff23 = 8bvc (21)
[0114] 也就是說，在運(yùn)種極限情況下，根據(jù)本發(fā)明的方案的擴(kuò)散敏感化比在使用在圖2中 示出的傳統(tǒng)的速度補(bǔ)償方案時(shí)的擴(kuò)散敏感化高至少8倍。實(shí)現(xiàn)希望的擴(kuò)散敏感度bo所需的 用于擴(kuò)散敏感化TDiff2,fG日的時(shí)間對(duì)應(yīng)地減少至1/2:
[0115]
(22)
[0116] 也就是說，與在圖2中示出的脈沖序列相比，對(duì)于T2衰變重要的回波時(shí)間可W減 半。
[0117] 為了與Stejskal-Tanner方案進(jìn)行比較，運(yùn)里還引入第一個(gè)梯度13和第五個(gè)梯度 17之間的時(shí)間A。在所考慮的極限情況下，其為
[011 引 A =3Si+2TRF2 = 3TDiff2+2TRF2 (23)
[0119] 從方程(23)中求出Trf2,并且代入方程(20)得到：
[0120] bvc5(2)=仙2 丫 2〇2[ (4/3)TDiff23+2TDiff22TRF2]=仙2 丫 2G2T〇iff22[ A -(5/3)TDiff2K43l2 Y G Toiff ( A-T0iff2/3) -bstejskal (24)
[0121] 也就是說，在根據(jù)本發(fā)明的速度補(bǔ)償方案的情況下，擴(kuò)散敏感化也確實(shí)比不進(jìn)行 速度補(bǔ)償?shù)腟tejskal-Tanner方案的擴(kuò)散敏感化小，然而其中，對(duì)根據(jù)本發(fā)明的脈沖序列全 部進(jìn)行了速度補(bǔ)償。
[0122] 下面的段落設(shè)及根據(jù)本發(fā)明的脈沖序列的最佳設(shè)計(jì)。假設(shè)預(yù)先給定了在HF重聚脈 沖2之前可用于擴(kuò)散敏感化的時(shí)間TDiffi和在HF重聚脈沖2之后可用于擴(kuò)散敏感化的時(shí)間 TDiff2。此外，預(yù)先給定了最大梯度幅值GmaxW及最大梯度上升速率Smax(英語："gradient slew rate")。任務(wù)是，確定五個(gè)梯度脈沖的持續(xù)時(shí)間，使得在給定時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)最大擴(kuò)散敏 感化（即最大b值）。在此，時(shí)間TDiff 1和TDiff2也可W隱式地通過希望的回波時(shí)間TE、RF脈沖的 持續(xù)時(shí)間TRFi和TRF2及從讀出模塊EP IR開始直至回波時(shí)間點(diǎn)TE的時(shí)間段TAi W及其它待接 通的模塊的持續(xù)時(shí)間預(yù)先給出。
[0123] 首先計(jì)算在遵守預(yù)先給定的最大梯度上升時(shí)間Smax的情況下梯度傾斜上升至最大 梯度幅值Gmax的最短斜坡時(shí)間Tr。將該時(shí)間選擇為所有梯度共同的斜坡時(shí)間。接下來，確定 五個(gè)梯度的持續(xù)時(shí)間。在此，梯度的最佳持續(xù)時(shí)間與時(shí)間間隔TDiffl和TDiff2的相對(duì)長(zhǎng)度有 關(guān)：
[0124] 如果在HF重聚脈沖2之前可用于擴(kuò)散敏感化的時(shí)間TDiffi和在HF重聚脈沖之后可用 于擴(kuò)散敏感化的時(shí)間TDiff2同樣長(zhǎng)，則達(dá)成已經(jīng)提及的極限情況，其中，根據(jù)本發(fā)明的脈沖序 列轉(zhuǎn)變?yōu)樵趫D2中示出的傳統(tǒng)脈沖序列。
[012引對(duì)于選擇時(shí)間TDiffl、T0iff2、TRF2和Tr,使得TDiffl > 3TDiff2+TRF2-Tr成立的情況，則如 已經(jīng)敘述的那樣，達(dá)成具有在圖5中示出的形式的根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的脈沖序列。 [01%] 在HF重聚脈沖之前可用于擴(kuò)散敏感化的時(shí)間TDiffi比在HF重聚脈沖之后可用于擴(kuò) 散敏感化的時(shí)間TDiff2長(zhǎng)得多的運(yùn)種極限情況下，得到具有W下梯度持續(xù)時(shí)間的最大擴(kuò)散敏 感化：
[0127] Si = Ss = TDiffS-Tr [012 引 82 = 84 = 0
[0129] 53 = 25i = 2(TDiff2-Tr)
[0130] AT23 = Trf2 (25)
[0131] 通過運(yùn)種選擇，圖4中的具有五個(gè)梯度13，14,15,16,17的方案減少為在圖5中示出 的具有=個(gè)梯度13，15，17的方案500，因?yàn)榈诙€(gè)梯度14和第四個(gè)梯度16具有零持續(xù)時(shí)間。 與在圖4中的脈沖序列的情況下不同，在運(yùn)里考慮的極限情況(TDiffl含3TDiff2+TRF2-Tr)下，將 在HF重聚脈沖之后可使用的時(shí)間TDiff2全部用于擴(kuò)散敏感化。從在HF重聚脈沖之前可使用的 時(shí)間TDiff 1中，將時(shí)間間隔
[0132] Toiffl'eff = 5l+S3+2Tr巧RF2 = 3(T〇iff2-Tr)巧Tr巧RF2 = 3T〇iff2-Tr+TRF2 < TDiffl (26)
[0133] 用于擴(kuò)散敏感化。
[0134] 相反，如果設(shè)置TDiff2<TDiffl<3TDiff2巧RF2-Tr，則實(shí)現(xiàn)與在圖4中不出的第一實(shí)施例 對(duì)應(yīng)的實(shí)際上最重要的情況。為了實(shí)現(xiàn)最佳擴(kuò)散敏感化，在該實(shí)施方式中，應(yīng)當(dāng)滿足W下條 件：
[0135] i)S3 = 2(S 廣 S2)(方程式（17)) 一
[0136] i'）％ 廣％2-83 = 0
[0137] i i ) 5i+52+53+3Tr+TRF2 = TDiffl (時(shí)間TDiff 1 的完整利用）
[013 引 iii)Si+S2+2Tr = TDiff2(時(shí)間 TDiff2 的完整利用） （27)
[0139] 求解具有=個(gè)未知數(shù)的該方程組得到：
[0140] 51 = 55=( TDif f i+Toif f 2-5Tr-TRF2) /4
[0141 ] 82 = 84 = ( 3TDif f 2-Toif f l+3Tr+TRF2 ) /4
[0142] S3= (TDiff2-TDiffl)-4Tr_TRF2
[0143] AT23 = Trf2 (28)
[0144] 也就是說，在具有根據(jù)方程(28)設(shè)置的參數(shù)的最佳極限情況下，選擇各個(gè)擴(kuò)散對(duì) 比度梯度脈沖13,14，15,16,17的持續(xù)時(shí)間，使得利用可用于擴(kuò)散敏感化的全部時(shí)間TDiffi+ T〇iff2〇
[0145] 在圖6中示出了圖示根據(jù)本發(fā)明的第=實(shí)施例的脈沖序列600的視圖。在該實(shí)施例 中 > 設(shè)置TDiff2>TDiffl。
[0146] 如果在HF重聚脈沖2之后比在HF重聚脈沖之前可提供更多時(shí)間用于擴(kuò)散敏感化， 則將所有擴(kuò)散對(duì)比度梯度13，14,15，16，17在時(shí)間軸上移動(dòng)為使得HF重聚脈沖2落入第二個(gè) 梯度14和第=個(gè)梯度15之間的空隙中?，F(xiàn)在，在第=個(gè)梯度15和第四個(gè)梯度16之間形成新 的同樣長(zhǎng)的空隙，在其期間不接通梯度。與第一個(gè)和第二個(gè)梯度13、14相比，必須將第=個(gè) 梯度15的相對(duì)符號(hào)反轉(zhuǎn)，因?yàn)槠洮F(xiàn)在在HF重聚脈沖2之后接通。當(dāng)使用非常長(zhǎng)的HF激勵(lì)脈沖 1，例如用于二維或S維局部激勵(lì)（西口子產(chǎn)品名稱ZOOMIt),或者緊接在H內(nèi)敦勵(lì)脈沖1之后 還采集附加的回波串例如用于線圈校準(zhǔn)（參見DE 102009014461/US 8,570,0% B2和DE 102009014498/US 8,461，840 B2)時(shí)，實(shí)際上重要的可能是TDiffi〉TDiff2的情況。
[0147] 在考慮極限情況時(shí)假設(shè)，預(yù)先給定例如隱式地在希望的回波時(shí)間TE上可用于擴(kuò)散 敏感化的時(shí)間TDif fi和TDif f 2、HF脈沖1、2的持續(xù)時(shí)間TRFi和TRF2 W及時(shí)間間隔TAi，并且尋找 用來在給定時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)最大擴(kuò)散敏感化的梯度脈沖13，14,15,16，17的持續(xù)時(shí)間。實(shí)際上重 要的是如下情況，即預(yù)先給定希望的擴(kuò)散敏感化(作為b值)并且尋找能夠?qū)崿F(xiàn)該b值的盡可 能最短的回波時(shí)間TE。但是，通過預(yù)先給定回波時(shí)間，針對(duì)其計(jì)算時(shí)間TDiffi和TDiff2,并且利 用方程式(22)至(24) W及（17)根據(jù)其確定最大擴(kuò)散敏感化，該問題可W歸因于剛才解決的 問題。如果該b值太小，則逐步增加預(yù)先給定的回波時(shí)間TE,直至恰好能夠?qū)崿F(xiàn)希望的b值為 止。相反，如果最初計(jì)算的b值大于預(yù)先給定的b值，則對(duì)應(yīng)地遞減預(yù)先給定的回波時(shí)間TE。 代替窮盡捜索，自然也可W利用例如快速的二分法來有效地捜索最佳回波時(shí)間。
[0148] 圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的磁共振設(shè)備71的實(shí)施例，其能夠按照根據(jù)本發(fā)明的方法 工作。該磁共振設(shè)備71的核屯、部件是磁共振斷層成像設(shè)備72本身，其中患者P被定位在包圍 測(cè)量空間75的環(huán)形基本場(chǎng)磁體73中的患者支承臺(tái)74(也稱為患者邸榻74)上。例如多個(gè)局部 線圈S、也稱為磁共振線圈位于患者上方、必要時(shí)也位于患者下方。
[0149] 患者邸榻74在縱向方向上、即沿著斷層成像設(shè)備72的縱軸可移動(dòng)。在同樣示出的 空間坐標(biāo)系中，將該方向稱為Z方向。可W用來發(fā)出和接收高頻脈沖的未詳細(xì)示出的全身線 圈在斷層成像設(shè)備72中位于基本場(chǎng)磁體內(nèi)部。此外，斷層成像設(shè)備72W在圖中未示出的常 見的方式具有梯度線圈，W便能夠在空間方向x，y，z中的每一個(gè)上施加磁場(chǎng)梯度。
[0150] 斷層成像設(shè)備72由運(yùn)里單獨(dú)示出的控制裝置76控制。終端84連接到控制裝置76。 該終端84具有顯示器87、鍵盤85和用于圖形用戶界面的指示設(shè)備86、例如鼠標(biāo)86等。終端84 還用作用戶接口，經(jīng)由其操作者對(duì)控制裝置76、由此對(duì)斷層成像設(shè)備72進(jìn)行操作。不僅控制 裝置76、而且終端84也可W是斷層成像設(shè)備72的一體化組成部件。
[0151] 此外，磁共振系統(tǒng)71還可W具有運(yùn)種系統(tǒng)所有其它常見的部件或特征，例如用于 連接通信網(wǎng)絡(luò)、例如圖像信息系統(tǒng)的接口等。然而，為了更清楚起見，在圖7中未示出所有運(yùn) 些部件。
[0152] 操作者可W經(jīng)由終端84與控制裝置76進(jìn)行通信，由此通過例如由控制裝置76控制 斷層成像設(shè)備72,使得通過高頻線圈發(fā)出所需的高頻脈沖序列并且W合適的方式接通梯度 線圈，來保證希望的測(cè)量的執(zhí)行。還經(jīng)由控制裝置76采集來自斷層成像設(shè)備的成像所需的 原始數(shù)據(jù)RD。為此，控制裝置76具有原始數(shù)據(jù)采集單元77,來自斷層成像設(shè)備72的測(cè)量信號(hào) 在其中被轉(zhuǎn)換為原始數(shù)據(jù)RD。例如，運(yùn)通過對(duì)測(cè)量信號(hào)的解調(diào)和隨后的數(shù)字化來實(shí)現(xiàn)。在例 如可W是控制裝置76的一個(gè)模塊的信號(hào)評(píng)估單元78中，將原始數(shù)據(jù)RD重建為圖像數(shù)據(jù)抓。 可W將圖像數(shù)據(jù)抓例如在終端84的顯示器87上可視化和/或存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中或者經(jīng)由網(wǎng)絡(luò) 發(fā)送。為了執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法，控制裝置76具有用來確定例如包括脈沖序列400的控制 序列AS的控制序列確定單元79。例如，控制序列確定單元79從終端84接收具有待確定的脈 沖序列400的預(yù)先確定的參數(shù)值的協(xié)議數(shù)據(jù)PR。此外，控制裝置76還包括控制序列產(chǎn)生單元 80,其被配置為在磁共振斷層成像設(shè)備72上發(fā)出包括根據(jù)本發(fā)明的脈沖序列400的控制序 列AS,從而執(zhí)行用于控制用于產(chǎn)生檢查對(duì)象P的磁共振圖像數(shù)據(jù)抓的磁共振成像系統(tǒng)的根 據(jù)本發(fā)明的方法300。
[0153] 在磁共振系統(tǒng)71中實(shí)施本發(fā)明所需的部件、例如原始數(shù)據(jù)采集單元77、信號(hào)評(píng)估 單元78、控制序列確定單元79或者控制序列產(chǎn)生單元80,可W至少部分地或者還可W完全 W軟件部件的形式建立。常見的磁共振系統(tǒng)反正具有可編程的控制裝置，從而W運(yùn)種方式， 本發(fā)明優(yōu)選可借助合適的控制軟件來實(shí)現(xiàn)。也就是說，將對(duì)應(yīng)的計(jì)算機(jī)程序直接加載到具 有程序代碼部件的相關(guān)磁共振系統(tǒng)71的可編程的控制裝置76的存儲(chǔ)器中，W執(zhí)行根據(jù)本發(fā) 明的方法300。W運(yùn)種方式，也可W W簡(jiǎn)單并且低成本的方式改型已經(jīng)存在的磁共振系統(tǒng)。
[0154] 特別地，運(yùn)些部件中的一些還可W作為已經(jīng)存在于控制裝置76中的部件中的子例 程來實(shí)現(xiàn)，或者可W-起使用已有的部件用于根據(jù)本發(fā)明的目的。運(yùn)例如設(shè)及控制序列確 定單元79,其例如可W在已經(jīng)存在于已有的控制裝置76中的控制序列產(chǎn)生單元中實(shí)現(xiàn)，其 被確定為W合適的方式控制斷層成像設(shè)備中的高頻線圈、梯度線圈或者其它部件，W執(zhí)行 常見的成像測(cè)量。
[0155] 根據(jù)本發(fā)明，利用如下觀察:在基于自旋回波技術(shù)的擴(kuò)散成像中，經(jīng)常在HF重聚脈 沖2之前比在HF重聚脈沖之后可提供更多時(shí)間用于擴(kuò)散準(zhǔn)備。
[0156]在傳統(tǒng)的不進(jìn)行流速補(bǔ)償?shù)腟tejskal-Tanner方案（參見圖1)中也可W將該時(shí)間 用于擴(kuò)散敏感化，只要不圍繞HF重聚脈沖對(duì)稱地布置兩個(gè)擴(kuò)散梯度，而是在時(shí)間上盡可能 早地接通第一梯度脈沖4,使得磁化在第一個(gè)梯度脈沖4結(jié)束之后散相，由此不施加梯度的、 第一個(gè)擴(kuò)散梯度4結(jié)束和第二擴(kuò)散梯度5開始之間的時(shí)間間隔也對(duì)b值有貢獻(xiàn)。
[0157] 相反，在傳統(tǒng)的流速補(bǔ)償方案(參見圖2)中，兩個(gè)梯度對(duì)9,10,11，12的不對(duì)稱布置 不使b值增加，因?yàn)榇呕诘谝粋€(gè)對(duì)9，10結(jié)束之后完全重聚相。
[0158] 在根據(jù)本發(fā)明的序列400中，借助S個(gè)或五個(gè)梯度脈沖，使用HF重聚脈沖之前的較 長(zhǎng)的時(shí)間段用于擴(kuò)散敏感化。
[0159] 最后，應(yīng)當(dāng)再次指出，前面描述的方法、脈沖序列和裝置僅僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施 例，并且本領(lǐng)域技術(shù)人員可W對(duì)本發(fā)明進(jìn)行變形，而不脫離由權(quán)利要求給出的本發(fā)明的范 圍。為了完整起見，還應(yīng)當(dāng)指出，不定冠詞"一"或"一個(gè)"的使用不排除相關(guān)特征也可能存在 多個(gè)。同樣，術(shù)語"單元"不排除其由需要時(shí)也可W分布在空間上的多個(gè)部件構(gòu)成。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于控制磁共振成像系統(tǒng)的方法(300)，所述磁共振成像系統(tǒng)用于產(chǎn)生檢查對(duì) 象(P)的磁共振圖像數(shù)據(jù)(BD)，其中，采集磁共振原始數(shù)據(jù)(RD)，所述方法具有至少一個(gè)擴(kuò) 散對(duì)比脈沖序列，所述擴(kuò)散對(duì)比脈沖序列具有： -激勵(lì)過程，其中，產(chǎn)生HF激勵(lì)脈沖（1)， -用于采集磁共振原始數(shù)據(jù)(RD)的讀出過程，其包括對(duì)HF信號(hào)的接收， -利用擴(kuò)散對(duì)比度梯度脈沖序列(GDW)進(jìn)行擴(kuò)散敏感化的步驟，其中， -所述擴(kuò)散對(duì)比度梯度脈沖序列（GDW)包括奇數(shù)2n+l個(gè)在時(shí)間上順序接通的擴(kuò)散對(duì)比 度梯度脈沖（13，14，15，16，17)， -所述擴(kuò)散對(duì)比度梯度脈沖（13，14，15，16，17)的零階梯度矩(mo)的總和具有值零， -所述擴(kuò)散對(duì)比度梯度脈沖（13，14，15，16，17)的一階梯度矩(im)的總和具有值零， -在所述擴(kuò)散對(duì)比度梯度脈沖（13，14，15，16，17)中的兩個(gè)之間接通HF重聚脈沖(2)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法(300 )，其中，第一至第η個(gè)擴(kuò)散對(duì)比度梯度脈沖（13，14) 與第η+2至第2η+1個(gè)擴(kuò)散對(duì)比度梯度脈沖（16,17)分別成對(duì)地關(guān)于所述擴(kuò)散對(duì)比度梯度脈 沖序列(GDW)在時(shí)間上的中心點(diǎn)呈點(diǎn)對(duì)稱，并且第η+1個(gè)擴(kuò)散對(duì)比度梯度脈沖（15)關(guān)于沿縱 坐標(biāo)方向延伸的、通過所述擴(kuò)散對(duì)比度梯度脈沖序列(GDW)在時(shí)間上的中心點(diǎn)的軸呈軸對(duì) 稱，并且第η+1個(gè)擴(kuò)散對(duì)比度梯度脈沖（15)具有量值是第一至第η個(gè)梯度脈沖（13,14)的零 階梯度矩(mo)的總和的兩倍大的零階梯度矩(mo)。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法(300)，其中，所述擴(kuò)散對(duì)比度梯度脈沖序列(GDW)在 時(shí)間上的中心點(diǎn)（tsym)在時(shí)間上在所述HF重聚脈沖(2)的時(shí)間點(diǎn)(TRF 2)之前。4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的方法(300)，其中，兩個(gè)直接相繼的擴(kuò)散對(duì)比度梯 度脈沖（13，14，15，16，17)的零階梯度矩(mo)的總和具有不同于零的值。5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的方法(300)，其中，在第η+1個(gè)擴(kuò)散對(duì)比度梯度脈 沖（15)和第η+2個(gè)擴(kuò)散對(duì)比度梯度脈沖（16)之間接通所述HF重聚脈沖（2)，并且第η+1個(gè)擴(kuò) 散對(duì)比度梯度脈沖（15)具有與第η個(gè)擴(kuò)散對(duì)比度梯度脈沖（14)相同的符號(hào)。6. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的方法(300)，其中，在第η個(gè)擴(kuò)散對(duì)比度梯度脈沖 (14)和第η+1個(gè)擴(kuò)散對(duì)比度梯度脈沖（15)之間接通所述HF重聚脈沖（2)，并且第η+1個(gè)擴(kuò)散 對(duì)比度梯度脈沖（15)具有與第η個(gè)擴(kuò)散對(duì)比度梯度脈沖（14)相反的符號(hào)。7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的方法(300)，其中，所有擴(kuò)散對(duì)比度梯度脈沖（13， 14，15，16，17)在量值方面具有相同的幅值，并且選擇各個(gè)擴(kuò)散對(duì)比度梯度脈沖（13，14，15， 16，17)的持續(xù)時(shí)間，使得利用能提供用于擴(kuò)散敏感化的全部時(shí)間。8. 根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的方法(300)，其中，讀出模塊包括ΕΡΙ回波串。9. 根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的方法(300)，其中，η = 2。10. 根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的方法(300)，其中，第一和第二擴(kuò)散對(duì)比度梯度 脈沖（13，14)的符號(hào)不同。11. 根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的方法(300)，其中，第二和第四擴(kuò)散對(duì)比度梯度 脈沖（16)在時(shí)間上的持續(xù)時(shí)間為零。12. 根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的方法(300)，其中，在激勵(lì)過程期間與HF激勵(lì)脈 沖同步地在層選擇方向上接通至少一個(gè)層選擇梯度(6)，和/或在擴(kuò)散敏感化過程中與HF重 聚脈沖(2)同步地接通層選擇梯度(7)。13. -種用于控制磁共振成像系統(tǒng)的控制序列(400)，具有： -HF激勵(lì)脈沖(1)， -用于采集磁共振原始數(shù)據(jù)的讀出模塊， -擴(kuò)散對(duì)比度梯度脈沖序列(GDW)，具有奇數(shù)2n+l個(gè)擴(kuò)散對(duì)比度梯度脈沖（13，14，15， 16，17)，其中， -所述擴(kuò)散對(duì)比度梯度脈沖（13，14，15，16，17)的零階梯度矩〇11())的總和具有值零，并且 -所述擴(kuò)散對(duì)比度梯度脈沖（13，14，15，16，17)的一階梯度矩(im)的總和具有值零， -在所述擴(kuò)散對(duì)比度梯度脈沖（13，14，15，16，17)中的兩個(gè)之間接通HF重聚脈沖(2)。14. 一種控制序列確定系統(tǒng)（79)，其被構(gòu)造為確定根據(jù)權(quán)利要求13所述的控制序列 (400)，所述控制序列(400)能夠在磁共振成像系統(tǒng)(71)上執(zhí)行。15. -種磁共振成像系統(tǒng)(71)，包括控制裝置(76)，所述控制裝置被構(gòu)造為利用根據(jù)權(quán) 利要求1至12中任一項(xiàng)所述的方法控制所述磁共振成像系統(tǒng)（71)，所述磁共振成像系統(tǒng) (71)優(yōu)選包括根據(jù)權(quán)利要求14所述的控制序列確定系統(tǒng)(79)。16. -種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，具有計(jì)算機(jī)程序，其能夠直接加載到磁共振成像系統(tǒng)(71)的 控制裝置(76)的存儲(chǔ)裝置中，該計(jì)算機(jī)程序具有程序段，以便在所述磁共振成像系統(tǒng)的所 述控制裝置(76)中執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)，執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的方法 的所有步驟。17. -種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有磁共振成像系統(tǒng)（71)的運(yùn)算單元可讀取并且可 執(zhí)行的程序段，以便在由所述運(yùn)算單元執(zhí)行所述程序段時(shí)，執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一 項(xiàng)所述的方法的所有步驟。
【文檔編號(hào)】G01R33/561GK106019190SQ201610186806
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年3月29日
【發(fā)明人】A.斯特默
【申請(qǐng)人】西門子公司