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产生磁共振照片的方法、介电元件、磁共振系统及控制装置制造方法及图纸

技术编号:2634578 阅读:230 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术描述了一种用于产生检查对象(P)的磁共振照片的方法,其中,在检查对象上放置了具有较高介电常数的介电元件(1)来对B↓[1]场分布产生局部影响。其中,所述介电元件基本上由这样的材料组成,其磁共振线在给定的磁场下相对于水质子的磁共振线偏移至少一定的程度。然后在用于产生磁共振照片的测量中使用一种测量序列,使得在获取图像原始数据时所述介电元件不提供用于产生图像的信号份额和/或可以将由该介电元件引起的信号与由检查对象引起的信号分开。此外描述了一种对应的介电元件(1)、一种控制装置(10)和对应的磁共振系统(5)。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于产生检查对象的磁共振照片的方法,其中,在检查对象上放置了具有较高介电常数的介电元件,以便对B1场分布产生局部影响。此外,本专利技术涉及一种用于放置在检查对象上以便在磁共振拍摄期间对B1场分布产生局部影响的对应的介电元件,以及一种用于实施所述方法的对应的磁共振系统。
技术介绍
磁共振断层造影也称为核自旋断层造影,是一种目前广泛传播的用于从有生命的检查对象体内获取图像的技术。为了利用该方法获得图像,即产生检查对象的磁共振照片,必须首先将患者的身体或者待检查的身体部分置于由磁共振测量装置的基本场磁铁产生的、尽可能均匀的静态基本磁场(多数情况下称为B0场)中。在拍摄磁共振图像期间将一个由所谓梯度线圈产生的、用于位置编码的快速通断的梯度磁场叠加在该基本磁场上。此外,利用高频天线将特定场强的HF脉冲辐射到检查对象所在的检查区域内。通常用B1来表示该HF脉冲的磁通量密度。因此,该脉冲形式的高频场也被简称为B1场。借助于该HF脉冲在检查对象中这样激励原子的核自旋,使得该原子与其平行于基本磁场B0的平衡位置倾斜一个所谓的“激励触发角”(下面也简称为“触发角”)。然后,该核自旋围绕基本磁场B0的方向进行。由此产生的磁共振信号由高频接收天线接收。该接收天线可以是也用来发射高频脉冲的同一天线,或者是单独的接收天线。最后,基于所接收的磁共振信号建立检查对象的磁共振图像。其中,每个在磁共振图像中的图像点对应于一个小的身体体积、即所谓的“体素”,而图像点的亮度和强度与从该体素中接收到的磁共振信号的信号幅度相关。其中,共振辐射的、具有场强B1的HF脉冲与由此得到的触发角α之间的关系通过下列方程给出 α=∫t=0τγ·B1(t)·dt---(1)]]>其中,γ是旋磁系数,对于大多数核自旋检查可以将其视为固定的材料常数,而τ是高频脉冲的作用持续时间。因此,通过发送HF脉冲得到的触发角以及由此的磁共振信号的强度,除了取决于HF脉冲的持续时间之外还取决于辐射的B1场的强度。因此,所激励的B1场的场强中的空间波动导致在所接收的磁共振信号中的不希望的变化,这种变化可能使测量结果失真。不过,不利的是HF脉冲恰恰在高的磁场强度下在诸如组织的导电和介电介质中表现出不均匀的渗透特性,其中该高的磁场强度由于在磁共振断层造影中所需的基本磁场B0而必须具备。这导致B1场可能在测量区域内部强烈变化。因此,特别是在所谓的超高场磁共振检查时(其中采用具有3特斯拉或更高基本磁场的当代磁共振系统),必须采取特殊的措施,以便在整个区域中得到高频天线发射的尽可能均匀分布的HF场。一种解决该问题的较简单、但有效的措施是,按适当的方式修改检查对象的(介)电环境,以平衡不希望的不均匀。为此,例如可以将具有特定介电常数和电导率的介电元件设置在检查区域中,例如直接设置在患者身上或者上方。这种介电元件的材料应该具有尽可能高的介电常数、优选为ε≥50。该介电材料由此保证了介电聚焦。另一方面,该介电元件的材料应该具有不太高的电导率,因为由于趋肤效应过高的导电率会导致太高的涡流,尤其是在介电元件的表面区域,由此产生又衰减介电聚焦效果的屏蔽作用。借助于这种介电元件例如可以补偿在对患者进行磁共振检查时在胸部和腹部区域出现的HF场最小值,为此将相应的介电元件敷设在患者的胸部和腹部,该介电元件通过局部提高穿透性的高频场又补偿了该最小值。在此,作为介电元件迄今为止采用在塑料薄膜包中填充的、具有ε≈80的介电常数和大约10μS/cm的导电率的蒸馏水。可惜,这种用水填充的“介电垫”具有在磁共振照片中可见的不希望的副作用。此外,由于逆褶效应可能出现,介电元件在磁共振照片内部不能成像在该介电元件实际在真实空间中定位的位置上。这样,例如通过逆褶该垫不在MR图像的上边沿而是在下边沿显示。这导致在磁共振照片中形成这样的印象,即介电元件不是位于患者的身体上面,而是位于其身体内部。尽管基本上可以借助于所谓的过采样技术这样拍摄图像,使得介电元件处于正确的位置上。在这种情况下,可以将介电元件从随后的照片中剪掉,或者可以选择一个首先根本不采集介电元件的图像片段。不过,另一方面该过采样方法相当费时,因此延长了测量时间。此外,该垫的MR信号可能在例如由于患者的呼吸而引起的运动时,独立于过采样方法而在磁共振照片的、映射出身体的区域内产生干扰性的图像伪影。
技术实现思路
因此,本专利技术要解决的技术问题是,将用于在使用介电元件的条件下产生磁共振照片的方法以及实施该方法的介电元件和对应的磁共振系统这样改进,使得按照简单的方式通过设置介电元件来减小或甚至完全避免磁共振照片中的干扰。本专利技术保证了,所述介电元件基本上由这样一种介电材料组成,其磁共振线在给定的磁场(即特定的B0场)下相对于水质子的磁共振线偏移至少一定程度。这意味着,介电元件的所有在图像中可能引起较大干扰效果的基本部分是由上述介电材料加工的,其中,不必一定是单一的材料,而可以是材料的混合物。这在按照垫形式的介电元件中意味着,将迄今为止由水构成的垫的填充物通过有关的介电材料加以代替。相对薄的由塑料薄膜构成的套基本上不会造成问题,因为在此涉及的是固体材料,其在亚毫秒范围通常具有非常短的T2松弛时间。因此,这种材料在多数应用中仍然是不可见的。但是这并不排除相应地也为了包装而采用具有相对于水质子的磁共振线偏移的磁共振线的材料,必要时其也具有高的介电常数和较低的导电率。此外,在产生磁共振拍摄时本专利技术保证了,使用一种测量序列,使得在获取图像原始数据时所述介电元件的介电材料不提供用于产生图像的信号份额,和/或可以将由该介电材料引起的信号与由检查对象引起的信号容易地分开。在该步骤的意义下测量序列是至少一个测量脉冲,不过通常是多个测量脉冲,其中,该测量序列除了一个或者多个分别带有一个或者多个用来为了实际获取原始图像数据而激励质子的脉冲的图像获取脉冲序列之外,还另外具有一个或者多个又带有一个或者多个准备脉冲的准备脉冲序列,以便使例如特定材料饱和或达到类似效果。对于更为足够偏移的磁共振线例如可以在获取图像原始数据时使用一种测量序列,使得仅仅有针对性地用水质子磁共振线来激励材料,并且因此介电元件的有关介电材料不提供信号份额。同样,也可以通过发送准备脉冲序列事先有针对性地这样激励介电元件的介电材料,使得该介电材料在后续的图像原始数据测量中不再提供用于产生图像的信号份额。这种方法例如迄今为止已经用于脂肪饱和中,即,通过适当的频谱选择方法使介电元件的有关材料的信号就像身体脂肪那样饱和,从而在拍摄的图像中不可见。因此该思路在于,将介电元件基本上用这样的介电材料组成,该介电材料所包含的质子相对于水质子来说具有化学偏移,并且在产生测量序列时这样来利用介电元件的介电材料相对于水质子的磁共振线偏移,使得介电元件在所拍摄的图像中最终不可见。因为在图像中对于诊断不重要且在许多情况下甚至具有干扰性的介电元件最终不可见,所以可以放弃投入用于避免逆褶伪影的测量时间。尽管如此,借助于介电元件按照简单的方式实现了所希望的均匀化效果。用于实施本专利技术方法的对应的磁共本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于产生检查对象(P)的磁共振照片的方法,其中,在检查对象上放置了具有较高介电常数的介电元件(1)来对B↓[1]场分布产生局部影响,其特征在于,所述介电元件(1)基本上由这样的介电材料(3)组成,该介电材料的磁共振线在给定的磁场 下相对于水质子的磁共振线偏移至少一定的程度;并且在用于产生磁共振照片的测量中使用一种测量序列,使得在获取图像原始数据时所述介电元件(1)的介电材料(3)不提供用于产生图像的信号份额,和/或可以将由该介电元件(1)的介电材料(3)引起的信号与由检查对象引起的信号分开。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:索尔斯坦费维尔伯索德基弗沃尔夫冈伦兹洛萨尔舍恩
申请(专利权)人:西门子公司
类型:发明
国别省市:DE[德国]

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