磁共振成像方法和磁共振成像線圈的製作方法
2023-06-07 03:24:41 4
專利名稱：磁共振成像方法和磁共振成像線圈的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種MR(磁共振)成像方法和一種MRI(磁共振成像)線圈，更具體講，涉及一種能夠改善SNR(信號噪聲比)的MR成像方法和MRI線圈。
背景技術：
迄今為止已經提出了一種實施以多個線圈實現的並行MRI的技術，所述多個線圈被放置在相位編碼方向上，彼此之間具有顯著不同的靈敏度分布(例如，參見專利文件1)。並行MRI是一種用來產生MR圖像的技術，通過利用多個線圈接收來自受檢對象的信號並對所述信號進行並行處理以減少成像時間。
而且，在SENSE(靈敏度編碼)技術中，SNR與g因數(幾何因數)成反比是已知的(例如，參見非專利文件1)。SENSE技術是一種並行MRI，它是一種對相位編碼步長分樣而不是通過多個線圈並行接收信號以減少成像時間的技術。「g因數」是一個由線圈的位置和SENSE算法確定的值。
日本專利申請特許公開第2003-79595( )號，「Getting aGood Command of MRI(對MRI得到好的操作)」(日本原標題「MRI OuyouJizai」)，由Jun』ichi Hachiya和其他人編輯，由Medical Review Co.，Ltd.(2001年11月10日)出版，第9-10頁。
這種傳統的並行MRI和SENSE技術採用了一對單匝線圈(單匝線圈是匝數為1的線圈)，所述對的單匝線圈跨在用於容納受檢對象的空間上而彼此面對放置。
然而，單匝線圈在緊密接近其線圈平面時不具有高的靈敏度，因此，在面對面的方向上靈敏度的變化率並不高，並且增大了g因數，導致了不能獲得足夠高的SNR的問題。
發明內容
因此，本發明的目的是提供一種能夠改善SNR的MR成像方法和MRI線圈。
在本發明的第一方面，它提供了一種MR成像方法，其特徵在於包括採用了具有一對線圈的MRI線圈，所述一對線圈跨在用於容納受檢對象的空間上而彼此面對放置，所述線圈中的至少一個是多匝線圈。
根據第一方面的MR成像方法，由於採用了多匝線圈(匝數是2或更多的線圈)，所以在緊密接近線圈平面時的靈敏度相對於單匝線圈被提高了。因此在面對面的方向上靈敏度的變化率增大， 而g因數減小，導致在FOV中獲得了足夠高的SNR。
在本發明的第二方面，它提供了一種MR成像方法，其特徵在於包括採用了一對跨在用於容納受檢對象的空間上而彼此面對放置的多匝線圈，所述對的多匝線圈的匝數和節距至少其一在線圈之間是不同的。
根據第二方面的MR成像方法，由於採用了多匝線圈，所以在緊密接近線圈平面時的靈敏度相對於單匝線圈被提高了。因此在面對面的方向上靈敏度的變化率增大，而g因數減小，導致在面對面的方向上的FOV中獲得了足夠高的SNR。
而且，單匝線圈在與線圈平面平行的方向上具有對稱的靈敏度分布，並且具有相位編碼方向不能限定為與線圈平面平行的方向的問題；另一方面，在第二方面的MR成像方法中，由於所述對的多匝線圈的匝數和和節距至少其一在線圈之間是不同的，所以靈敏度分布在與線圈平面平行的方向上變得不對稱，並且有可能將相位編碼方向限定為與線圈平面平行的方向。換句話說，有可能限定FOV與線圈平面平行。
在本發明的第三方面，它提供了具有上述配置的MR成像方法，其特徵在於相位編碼方向被限定為所述面對面的方向。
根據第三方面的MR成像方法，由於相位編碼方向被限定為所述如在傳統技術中線圈的面對面的方向，所以如在傳統技術中一樣可以採用傳統的成像算法。
在本發明的第四方面，它提供了具有上述配置的MR成像方法，其特徵在於對相位編碼步長分樣。
根據第四方面的MR成像方法，可以減少用於在與面對面的方向平行的FOV上MR成像所需的時間。
在本發明的第五方面，它提供了具有上述配置的MR成像方法，其特徵在於相位編碼方向被限定為與線圈平面平行的方向。
根據第五方面的MR成像方法，可以限定FOV與線圈平面平行。
在本發明的第六方面，它提供了具有上述配置的MR成像方法，其特徵在於對相位編碼步長分樣。
根據第六方面的MR成像方法，可以減少用於在與線圈平面平行的FOV上MR成像所需的時間。
在本發明的第七方面，它提供了一種MR成像方法，其特徵在於包括採用了具有多個線圈的MRI線圈，所述多個線圈被放置在包圍一個用於容納受檢對象的空間的線圈架的外表面上不同角度位置處，所述線圈中的至少一個是多匝線圈。
根據第七方面的MR成像方法，由於採用了多匝線圈，所以在緊密接近線圈平面時的靈敏度相對於用單匝線圈的被提高了。因此在線圈架徑向上靈敏度的變化率增大，而g因數減小，導致在線圈架徑向上的FOV中獲得了足夠高的SNR。
在本發明的第八方面，它提供了一種MR成像方法，其特徵在於包括採用了具有多個多匝線圈的MRI線圈，所述多個多匝線圈被放置在包圍一個用於容納受檢對象的空間的線圈架的外表面上不同角度位置處，所述多個多匝線圈的匝數和節距至少其一在相鄰角度位置處的線圈之間是不同的。
根據第八方面的MR成像方法，由於採用了多匝線圈，所以在緊密接近線圈平面時的靈敏度相對於用單匝線圈的被提高了。因此在線圈架徑向上靈敏度的變化率增大，而g因數減小，導致在線圈架徑向上的FOV中獲得了足夠高的SNR。
而且，單匝線圈在沿著線圈架中心軸的方向上具有對稱的靈敏度分布，並且具有相位編碼方向不能限定為沿著線圈架中心軸的方向的問題；另一方面，在第八方面的MR成像方法中，由於所述多匝線圈的匝數和節距至少其一在線圈之間是不同的，所以靈敏度分布在沿著線圈架中心軸的方向上變得不對稱，並且有可能將相位編碼方向限定為沿著線圈架中心軸的方向。換句話說，有可能限定FOV與沿著線圈架中心軸的方向平行。
在本發明的第九方面，它提供了一種MRI成像方法，其特徵在於包括採用具有多個線圈的MRI線圈，所述多個線圈沿著一個用於容納受檢對象的空間被並排放置，所述線圈中的至少一個是多匝線圈。
如果多個線圈沿用於容納受檢對象的空間被並排放置，則相位編碼方向可以限定為所述線圈的並排方向。然而，由於單匝線圈在緊密接近線圈平面時不具有高的靈敏度，因此，在並排方向上靈敏度的變化率低，並且g因數大，從而導致了不能獲得足夠高的SNR的問題。
相反，根據第九方面的MR成像方法，採用的多匝線圈在緊密接近線圈平面時比用單匝線圈的提供了更高的靈敏度。因此，在並排方向上靈敏度的變化率增大，而g因數減小，導致在並排方向上的FOV中獲得了足夠高的SNR。
在本發明的第十方面，它提供了一種MRI成像方法，其特徵在於包括採用MRI線圈，所述MRI線圈在一對跨在用於容納受檢對象的空間的彼此面對的平面的一側具有多個並排放置的多匝線圈，並在另一側也具有多個並排放置的多匝線圈，所述多匝線圈的對面的線圈的匝數和節距至少其一在線圈之間是不同的，並且所述多匝線圈的相鄰的線圈具有相同的匝數和相同的節距或者其匝數和節距至少其一在線圈之間是不同的。
根據第十方面的MR成像方法，由於採用了多匝線圈，所以在緊密接近線圈平面時的靈敏度相對於用單匝線圈的被提高了。因此在面對面的方向上靈敏度的變化率增大，而g因數減小，導致在面對面的方向上的FOV中獲得了足夠高的SNR。
而且，由於多匝線圈被並排放置，所以在並排方向上靈敏度的變化率增大，而g因數減小，導致在並排方向上的FOV中也獲得了足夠高的SNR。
在本發明的第十一方面，它提供了一種MRI線圈，其特徵在於包括一對跨在用於容納受檢對象的空間上而彼此面對放置的線圈，所述線圈中的至少一個是多匝線圈。
通過利用根據第十一方面的MRI，第一方面的MR成像方法可以被適當地實施。
在本發明的第十二方面，它提供了一種MRI線圈，其特徵在於包括一對跨在用於容納受檢對象的空間上而彼此面對放置的線圈，所述線圈是多匝線圈，並且其匝數和節距至少其一在線圈之間是不同的。
通過利用根據第十二方面的MRI，第二方面的MR成像方法可以被適當地實施。
在本發明的第十三方面，它提供了一種MRI線圈，其特徵在於包括多個被放置在包圍一個用於容納受檢對象的空間的線圈架的外表面上不同角度位置處的線圈，所述線圈中的至少一個是多匝線圈。
通過利用根據第十三方面的MRI，第七方面的MR成像方法可以被適當地實施。
在本發明的第十四方面，它提供了一種MRI線圈，其特徵在於包括多個被放置在包圍一個用於容納受檢對象的空間的線圈架的外表面上不同角度位置處的多匝線圈，所述多個多匝線圈的匝數和節距至少其一在相鄰角度位置處的線圈之間是不同的。
通過利用根據第十四方面的MRI，第八方面的MR成像方法可以被適當地實施。
在本發明的第十五方面，它提供了一種MRI線圈，其特徵在於包括多個沿用於容納受檢對象的空間被並排放置的線圈，所述線圈中的至少一個是多匝線圈。
通過利用根據第十五方面的MRI，第九方面的MR成像方法可以被適當地實施。
在本發明的第十六方面，它提供了一種MRI線圈，其特徵在於包括在一對跨在用於容納受檢對象的空間上的彼此面對的平面的一側，多個多匝線圈被並排放置，而在另一側，多個多匝線圈也被並排放置，所述多匝線圈的對面的線圈的匝數和節距至少其一在線圈之間是不同的，並且所述多匝線圈的相鄰的線圈具有相同的匝數和相同的節距或者其匝數和節距至少其一在線圈之間是不同的。
通過利用根據第十六方面的MRI，第十方面的MR成像方法可以被適當地實施。
根據本發明的MR成像方法和MRI線圈，由於採用了多匝線圈，所以在緊密接近線圈平面時的靈敏度增大，而g因數減小，導致獲得了足夠高的SNR。
本發明的MRI線圈可以應用最好成像時間更為短暫的場合(例如，對心、肺、肝或胰的成像，在外周血管上的血管成像，或反差增強成像)的MR成像。
根據下面對如在附圖中說明的本發明的優選實施例的描述，本發明進一步的目的和優點將更清楚。
圖1包括根據實例1的MRI線圈的透視圖和靈敏度分布曲線圖。
圖2包括根據實例2的MRI線圈的透視圖和靈敏度分布曲線圖。
圖3是根據實例3的MRI線圈的透視圖。
圖4是根據實例3的MRI線圈的部件分解圖。
圖5是根據實例4的MRI線圈的透視圖。
圖6是根據實例5的MRI線圈的透視圖。
具體實施例方式
現在將參考附圖中所示的例子更詳細地描述本發明。應該注意到，本發明不局限於這些例子。
圖1(a)是示出了根據實例1的MRI線圈100的透視圖。
MRI線圈100包括一對在跨在用於容納受檢對象的空間的x方向上被彼此面對放置的線圈，所述線圈中的一個是多匝線圈10A，並且另一個是單匝線圈10B。
多匝線圈10A和單匝線圈10B沿著yz平面具有它們各自的線圈平面。
圖1(b)是在x方向上多匝線圈10A和單匝線圈10B的靈敏度分布曲線圖。
多匝線圈10A的靈敏度分布Sa在緊密接近線圈平面時具有更高的靈敏度。它在面對面的方向上也呈現出更高的靈敏度變化率。因此減少了g因數，並且在FOV面對面方向上可以獲得足夠高的SNR。
單匝線圈10B的靈敏度分布Sb在緊密接近線圈平面時具有更低的靈敏度。它在面對面的方向上也呈現出更低的靈敏度變化率。因此增大了g因數，並且在FOV面對面方向上不能獲得足夠高的SNR。然而，單匝線圈10B的結構更簡單。
因此，並行MRI或SENSE技術可以在FOV上與如圖1(a)所示的面對面方向(x方向)平行地實施，所述FOV具有限定為面對面方向的相位編碼方向。而且，通過對相位編碼步長分樣可以減少成像時間。
通過使用實例1的MRI線圈100以實施根據並行MRI或SENSE技術的MR成像可以改善SNR。
圖2(a)是示出了根據實例2的MRI線圈200的透視圖。
MRI線圈200包括一對在跨在用於容納受檢對象的空間的x方向上被彼此面對放置的多匝線圈20A和20B。
多匝線圈20A和20B沿著yz平面具有它們各自的線圈平面。
多匝線圈20A和20B在y方向上具有不同的線圈節距。具體而言，多匝線圈20A的匝心在(-y)方向上偏移，而多匝線圈20B的匝心在(+y)方向上偏移。
圖2(b)是在y方向上多匝線圈20A和20B的靈敏度分布曲線圖。
多匝線圈20A的靈敏度分布Sa在(-y)方向上較高，而在朝著(+y)方向上較低。相反，多匝線圈20B的靈敏度分布Sb在(+y)方向上較高，而在朝著(-y)方向上較低。
因此，並行MRI或SENSE技術可以在FOV上與如圖2(a)所示的y方向平行的方向上實施，其相位編碼方向就限定為y方向。而且，通過對相位編碼步長分樣可以減少成像時間。
並行MRI或SENSE技術也可以在FOV上與面對面方向平行地實施，且相位編碼方向就限定為面對面的方向，如例1那樣。此外，通過對相位編碼步長分樣可以減少成像時間。
通過使用實例2的MRI線圈200以實施根據並行MRI或SENSE技術的MR成像可以改善SNR。
圖3是示出了根據實例3的MRI線圈300的透視圖。
MRI線圈300包括4個多匝線圈30A、30B、30C和30D，其被放置在包圍一個用於容納受檢對象的空間的圓柱形線圈架31的外表面上的相隔90°角的位置處。
圖4是MRI線圈300的部件分解圖。
多匝線圈30A-30D在沿著線圈架中心軸的方向(c方向)上具有各自的線圈節距，相鄰線圈之間的線圈節距不同。具體而言，多匝線圈30A和30C的匝心向圖4的左邊偏移，而多匝線圈30B和30D的匝心向圖4的右邊偏移。
因此，多匝線圈30A和30C的靈敏度分布在圖4的左側較高，而向著右側較低。相反，多匝線圈30B和30D的靈敏度分布在圖4的右側較高，而向著左側較低。
因而，並行MRI或SENSE可以在FOV上與c方向平行地實施，其相位編碼方向就限定為c方向。而且，通過對相位編碼步長分樣可以減少成像時間。
並行MRI或SENSE技術也可以在FOV上與徑向平行地實施，如實例1所示，其相位編碼方向就限定為多匝線圈30A和30C或多匝線圈30B和30D的面對面方向。而且，通過對相位編碼步長分樣可以減少成像時間。
通過使用實例3的MRI線圈300以實施根據並行MRI或SENSE技術的MR成像可以改善SNR。
圖5是示出了根據實例4的MRI線圈400的透視圖。
MRI線圈400包括多匝線圈40A和40B，其被並排放置在一對平面的一個平面中，所述一對平面是跨在用於容納受檢對象的空間上而彼此面對，並且多匝線圈40C和40D被並排放置在另一個平面中。
多匝線圈40A-40D沿著xz平面具有各自的線圈平面。
多匝線圈40A和40B在x方向上彼此相鄰。
多匝線圈40C和40D在x方向上彼此相鄰。
多匝線圈40A和40B以及多匝線圈40C和40D分別在y方向上彼此面對。
彼此面對的多匝線圈40A和40C在z方向上具有不同的線圈節距。具體而言，多匝線圈40A的匝心在(-z)方向上偏移，而多匝線圈40C的匝心在(+z)方向上偏移。
同樣，彼此面對的多匝線圈40B和40D在z方向上具有不同的線圈節距。具體而言，多匝線圈40B的匝心在(-z)方向上偏移，而多匝線圈40D的匝心在(+z)方向上偏移。
因而，並行MRI或SENSE技術可以在FOV上與z方向平行地實施，其相位編碼方向限定為z方向。而且，通過對相位編碼步長分樣可以減少成像時間。
並行MRI或SENSE技術也可以在FOV上與面對面方向(y方向)平行地實施，其相位編碼方向限定為面對面方向，如實例1所示。而且，通過對相位編碼步長分樣可以減少成像時間。
而且，並行MRI或SENSE技術可以在FOV上與並排方向(x方向)平行地實施，其相位編碼方向限定為並排方向。而且，通過對相位編碼步長分樣可以減少成像時間。
通過使用實例4的MRI線圈400以實施根據並行MRI或SENSE技術的MR成像可以改善SNR。
圖6是示出了根據實例5的MRI線圈500的透視圖。
MRI線圈500包括多匝線圈50A和50B，其被並排放置在相面對的一對平面的一個平面中，所述一對平面跨在用於容納受檢對象的空間上，並且多匝線圈50C和50D被並排放置在另一個平面中。
多匝線圈50A-50D沿著xz平面具有各自的線圈平面。
多匝線圈50A和50B在x方向上彼此相鄰。
多匝線圈50C和50D在x方向上彼此相鄰。
多匝線圈50A和50B以及多匝線圈50C和50D分別在y方向上彼此面對。
彼此面對的多匝線圈50A和50C在z方向上具有不同的線圈節距。具體而言，多匝線圈50A的匝心在(-z)方向上偏移，而多匝線圈50C的匝心在(+z)方向上偏移。
同樣，彼此面對的多匝線圈50B和50D在z方向上具有不同的線圈節距。具體而言，多匝線圈50B的匝心在(+z)方向上偏移，而多匝線圈50D的匝心在(-z)方向上偏移。
因此，相鄰的多匝線圈50A和50B在z方向上具有不同的線圈節距。類似地，相鄰的多匝線圈50C和50D在z方向上具有不同的線圈節距。
因而，並行MRI或SENSE技術可以在FOV上與z方向平行地實施，其相位編碼方向限定為z方向。而且，通過對相位編碼步長分樣可以減少成像時間。
並行MRI或SENSE技術也可以在FOV上與面對面方向(y方向)平行地實施，其相位編碼方向限定為面對面方向，如實例1所示。而且，通過對相位編碼步長分樣可以減少成像時間。
而且，並行MRI或SENSE技術可以在FOV上與並排方向(x方向)平行地實施，其相位編碼方向限定為並排方向。而且，通過對相位編碼步長分樣可以減少成像時間。
通過使用實例5的MRI線圈500以實施根據並行MRI或SENSE技術的MR成像可以改善SNR。
雖然通過在實例2-5中線圈節距的不同獲得了想要的靈敏度分布，但是不用使線圈節距不同或除了使線圈節距不同以外，還可以通過使匝數不同來替代地獲得想要的靈敏度分布。
在不背離本發明的精神和範圍的情況下可以設計本發明的許多很大不同的實施例。應該理解，本發明只由所附的權利要求書來限定，並不局限於在說明書中描述的特定實施例。
權利要求
1.一種MR成像方法，包括下述步驟採用具有一對線圈的MRI線圈，所述一對線圈跨在用於容納受檢對象的空間上而彼此面對放置，所述線圈中的至少一個是多匝線圈。
2.一種MR成像方法，包括下述步驟採用一對跨在用於容納受檢對象的空間上而彼此面對放置的多匝線圈，所述對的多匝線圈的匝數和節距至少其一在線圈之間是不同的。
3.一種MR成像方法，包括下述步驟採用具有多個線圈的MRI線圈，所述多個線圈被放置在包圍一個用於容納受檢對象的空間的線圈架的外表面上不同角度位置處，所述線圈中的至少一個是多匝線圈。
4.一種MR成像方法，包括下述步驟採用具有多個多匝線圈的MRI線圈，所述多個多匝線圈被放置在包圍一個用於容納受檢對象的空間的線圈架的外表面上不同角度位置處，所述多個多匝線圈的匝數和節距至少其一在相鄰角度位置處的線圈之間是不同的。
5.一種MRI線圈，包括一對跨在用於容納受檢對象的空間上而彼此面對放置的線圈，所述線圈中的至少一個是多匝線圈。
6.一種MRI線圈，包括一對跨在用於容納受檢對象的空間上而彼此面對放置的線圈，所述線圈是多匝線圈，並且其匝數和節距至少其一在線圈之間是不同的。
7.一種MRI線圈，包括多個被放置在包圍一個用於容納受檢對象的空間的線圈架的外表面上不同角度位置處的線圈，所述線圈中的至少一個是多匝線圈。
8.一種MRI線圈，包括多個被放置在包圍一個用於容納受檢對象的空間的線圈架的外表面上不同角度位置處的多匝線圈，所述多個多匝線圈的匝數和節距至少其一在相鄰角度位置處的線圈之間是不同的。
9.一種MRI線圈，包括多個沿著用於容納受檢對象的空間而被並排放置的線圈，所述線圈中的至少一個是多匝線圈。
10.一種MRI線圈，包括在一對跨在用於容納受檢對象的空間上的彼此面對的平面的一側平面上，多個多匝線圈被並排放置，而在另一側平面上，多個多匝線圈也被並排放置，所述多匝線圈相面對的那些線圈的匝數和節距至少其一在線圈之間是不同的，所述多匝線圈的相鄰的那些線圈具有相同的匝數和相同的節距或者其匝數和節距至少其一在線圈之間是不同的。
全文摘要
為了提供一種能夠改善SNR(信號噪聲比)的MRI線圈，使這種MRI線圈由一對多匝線圈20A和20B組成，所述一對多匝線圈20A和20B在x方向上跨在用於容納受檢對象的空間上而彼此面對放置，並且多匝線圈20A的匝心在(－y)方向上偏移，而多匝線圈20B的匝心在(+y)方向上偏移。
文檔編號G01R33/34GK1682656SQ20051006527
公開日2005年10月19日 申請日期2005年4月15日 優先權日2004年4月16日
發明者藤本昌弘, 佐藤健志 申請人:Ge醫療系統環球技術有限公司