提供了一种用于磁共振成像(“MRI”)系统的、用于设计多信道、多频带射频(“RF”)脉冲的方法。该方法包括：通过对包含复数值向量的原函数进行最小化，来为多信道RF线圈中的每一个信道确定多个RF幅度调制和多个RF相位调制。原函数还包含系统矩阵，所述系统矩阵说明多信道RF线圈中每一个信道的空间敏感度轮廓以及多频带RF脉冲中每一个激发频带的磁场图。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】用于多信道发射机的多频带射频/磁共振成像脉冲设计 相关申请的交叉引用 本申请要求W下两件美国临时专利申请的权益：2013年1月25日提交的第 61/756, 775 号、题为"SYSTEMANDMET册DFORMULTIBANDRADIOFREQ肥NCYMAG肥TIC RESONANCEIMAGINGPUL沈DESIGNFORU沈WITHAMULTICHAN肥LTRANSMITTER(用于多信 道发射机的多频带射频磁共振成像脉冲设计的系统和方法）"W及2013年12月11日提交 的第61/914, 775号、题为"SYSTEMANDMET册DFORMULTIBANDRADIOFREQUENCYMAG肥TIC RESONANCEIMAGINGPUL沈DESIGNFORU沈mHAMULTICHAN肥LTRANSM口TER(用于多 信道发射机的多频带射频磁共振成像脉冲设计的系统和方法）"。 关于联邦赞助研究的声明 本专利技术通过政府支持、依据国家健康协会获奖的RR008079、邸015894和M册91657 而作出。政府对本专利技术有特定的权利。 专利技术背景 专利
是用于磁共振成像（"MRI")的系统和方法。具体而言，本专利技术设及用于 设计、优化和填补用于MRI中的多频带射频（"RF")脉冲的系统和方法。 MRI中的高及超高磁场（诸如3特斯拉（3T)和7特斯拉（7T)的场）的最近可用 性已经能W不断增加的空间分辨率来进行人脑的解剖学及功能性MRI( "fMRI")研究，且 在fMRI应用的情况下，能对神经元活性升高的站点启用保真度。然而，即使在采用单脉冲 切片采集法、诸如回波成像（"EPI")时，在整个人脑上获得运种高分辨率fMRI数据会遇 到长空间重复时间（"TRs")的不期望结果。已经使用如下方法来解决上述问题：即，通过 使用多切片、二维EPI策略的并行成像原理，进行多切片的同时多频带（"MB")RF激发，其 中对同时采集的切片进行后续去混叠。该方法允许空间TR(volumeTR)直接降低一个因子 (称为MB因子），该因子等于同时激发的切片的数目。[000引 MB方法的使用已经在基于任务的fMRI和休息状态MRI中取得了显著成功，导致休 息状态网络的改进检测W及掲露运种网络的临时动态的新分析策略。采用该方法还显著降 低在扩散成像技术中通常会很长的成像采集时间，所述扩散成像技术诸如高角扩散加权成 像（"HA畑I")和扩散频谱成像（"DSI")。如此，MBRF脉冲的使用已经使运些成像技术 的使用对于像人类连接体项目（HumanConnectomeProject)运样的工作来说变得切实可 行和不可或缺。在运些应用中，去混叠过程所容忍的可实现MB因子可W通过使用EPI中的 梯度标志将同时采集的切片沿相位编码维度部分地移位而显著改进。注意到，MB方法可与 除EPIW外的空间编码策略一同使用，诸如一次（例如，闪光FLASH) -个k空间行地采集 的梯度回叫回波、快速自旋回波等等。此外，MB方法可应用于除fMRIW外的成像应用，一 般包括其中基本上同时采集多个切片的任何成像应用。 然而，尽管有运些收获，但是高（3T和4T)磁场和超高（7T及更高）磁场下的切片 加速多频带方法的优选使用被发射Bl("BI+")不同质性和功率沉积约束条件所妨碍。信噪 比（"SNR")和图像对比度变得空间不均匀，且在一些位置处由于不均匀Bl+而变得次优， 所述不均匀Bl+由于在运些场强下存在行波行为而产生的破坏性干扰的结果从而产生。运 些BI+不同质性已在4T处特别是7T处很好地记录，但在3T处足够强W引起大脑中央和外 围部分之间的SNR差异，特别是在基于自旋回波（"SE")的序列中。类似地，特别是在超高 磁场下和/或在采用SE序列时，最大可实现的切片加速度因子可受功率沉积所限制。当切 片数量和空间TR被保持相同时，多频带方法与常规的单切片激发相比不沉积更多功率，即 使峰值功率会随MB因子呈二次地递增；然而，通过MB因子加速导致功率沉积中的MB倍增 加，运对可实现的加速度产生限制。 运些限制在临床诊断中人体躯干及四肢的成像中也是最重要的。特别是，使用诸 如满轮自旋回波（也称为快速自旋回波及相关衍生物）等序列的成像在用多频带方法实现 时会经受功率沉积和Bl+不同质性，其中所述序列是大脑、躯干及四肢成像中大量临床扫 描的基础。 因此，会期望提供一种用于为多信道传输应用、设计和提供多频带RF脉冲的方 法，其中所设计的多频带RF脉冲与当前可用的多信道、多频带RF技术相比已经减少了Bl+ 不同质性且降低了功率沉积（包括降低的全局SAR、降低的峰值局部SAR和/或降低的峰值 RF功率）。 专利技术概述 本专利技术通过提供一种指示磁共振成像（"MRI")系统来生成多个多频带射频 ("RF")脉冲的方法，克服了上述缺陷。该方法包括预计算阶段，在此阶段选择对要被每一 个多频带RF脉冲所激发的切片数量进行定义的多频带因子，确定要设计的多频带RF脉冲 的数量，W及确定要基于所选择的多频带因子和所确定的多频带RF脉冲数目而激发的多 个板。该方法包括通过为多频带RF线圈中的每一个信道确定RF幅度调制数量和RF相位 调制数量来设计多频带RF脉冲。运些值通过使包括复数值向量的原函数最小化来确定，所 述原函数包含每一个脉冲的RF脉冲幅度调制和RF脉冲相位调制。所述原函数还包含系统 矩阵，所述系统矩阵说明多信道RF线圈中每一个信道的空间敏感度轮廓、多频带RF脉冲中 每一个激发频带的磁场图、W及每一个多频带RF脉冲的磁场梯度数量。MRI系统针对使用 通过运一最小化确定的RF幅度调制和RF相位调制来产生多频带RF脉冲。 本专利技术另一方面是提供一种指示磁共振成像（"MRI")系统来产生多频带射频 ("RF")脉冲的方法。该方法包括通过为多频带RF线圈中的每一个信道确定RF幅度调制 和RF相位调制来设计多频带RF脉冲。运些值通过使包括复数值向量的原函数最小化来确 定，所述原函数包含RF脉冲幅度调制和RF相位调制。所述原函数还包含系统矩阵，所述系 统矩阵说明多信道RF线圈中每一个信道的空间敏感度轮廓W及多频带RF脉冲中每一个激 发频带的磁场图。MRI系统针对使用通过运一最小化确定的RF幅度调制和RF相位调制来 产生多频带RF脉冲。 本专利技术的W上及其他方面和优点将从W下说明书中显而易见。在说明书中，参考 形成说明书一部分的附图，其中通过图示示出本专利技术的优选实施例。然而，运种实施例不必 要表示本专利技术的完全范围，因此参考权利要求书且在此解释本专利技术的范围。 附图简述[001引图IA是用于激发两个板化Iab=。的一个多频带（"MB")射频（"RF")脉冲化 =1)的板指示的示例；[001引图IB示出W下板指示的示例：用于激发S个板化Iab=如的一个MBRF脉冲化 =I)、用于激发四个板（Ndgb= 4)的两个MBRF脉冲化=。、用于激发六个板（Ndgb= 6) 的两个MBRF脉冲化=。、用于激发六个板（Ndgb= 6)的立个MBRF脉冲化=如、W及 用于激发九个板（Ndgb= 9)的S个MBRF脉冲化=3); 图2A和2B示出用于激发四个板化Iab= 4)的两个MBRF脉冲化=。的不同本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种指示磁共振成像(MRI)系统来生成多频带射频(RF)脉冲的方法，所述方法的步骤包括：a)通过使原函数最小化来确定多信道RF线圈中的每一个信道的RF幅度调制和RF相位调制，所述原函数包括：包含所述RF幅度调制和RF相位调制的复数值向量；以及系统矩阵，所述系统矩阵说明所述多信道RF线圈中每一个信道的空间敏感度轮廓以及所述多频带RF脉冲中每一个激发频带的磁场图；以及b)指示所述MRI系统使用在步骤a)中确定的所述RF幅度调制和RF相位调制来生成至少一个多频带RF脉冲。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：X·吴，皮埃尔弗朗索瓦·范德摩迪勒，S·施米特，K·乌格比尔，E·奥尔巴齐，
申请(专利权)人：明尼苏达大学董事会，
类型：发明
国别省市：美国;US
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