在磁共振成像中射频线圈的空间灵敏度分布的确定制造技术

本发明专利技术涉及一种用于确定在磁共振（ＭＲ）成像设备（１）的检查体积（１７）中的射频发送和／或接收线圈（７、８、９）的空间灵敏度分布的方法。按照本发明专利技术的方法，通过射频脉冲序列和切换的磁场梯度在检查体积（１７）中激励核的磁化，其中所说的射频脉冲序列包括具有至少两个不同的激励触发角的射频脉冲。获得并处理所说的磁共振信号，以便形成至少两个磁共振图像，每个磁共振图像都对应于所说激励触发角之一。然后在所说磁共振图像的像素和体素的各个位置根据像素和体素值对于对应的激励触发角的依赖关系计算所说空间灵敏度分布。按照另一种方式，应用射频脉冲序列和切换的磁场梯度的多种情况，获取磁共振信号，其中对于所说序列的每种情况，使用发射线圈和／或接收线圈（７、８、９）的不同组合。然后，通过取像素或体素值的对数，并且通过对每个像素或体素求解线性方程组，在从获得的磁共振信号形成的磁共振图像的像素或体素位置，计算所说空间灵敏度分布。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在磁共振成像设备的检查体积中的射频发送和/或接收线圈的空间灵敏度分布的确定方法。进而，本专利技术涉及用于实现这种方法的磁共振成像设备以及用于磁共振成像设备的计算机程序。磁共振(MR)成像技术总是要使用一个空间分布均匀的并且时间上恒定的主磁场，通常称之为B0。为了在磁共振成像设备的检查体积内激发核自旋的磁化强度，要在B0磁场上以对应的质子共振频率叠加一个B1射频(RF)磁场。磁共振设备进一步还包括一组梯度线圈，用于产生线性梯度磁场，通过线性梯度磁场实现核自旋磁化强度的空间编码。在实际的磁共振成像过程中，将由射频的和切换的磁场梯度构成的脉冲序列施加到一个物体(病人)上以产生扫描的磁共振信号，从而可以从这里获得信息并且重构这个物体的图像。所施加脉冲序列的性质完全确定重构图像的特性，如物体中的位置和取向、尺寸、分辨率、信号噪声比、对比度、运动的灵敏度、如此等等。在磁共振成像当中，从所获信号形成的图像经常受到空间强度的不均匀性的破坏。对于视觉以及图像的分析都有破坏作用的这种不均匀性主要是由射频线圈的不均匀的空间灵敏度分布引起的，所说的射频线圈用于向被检查的物体辐射射频脉冲，并且用于接收来自磁共振设备的检查体积的磁共振信号。射频发射线圈的空间灵敏度分布由射频脉冲辐射期间作用在检查体积上的射频磁场强度B1的位置相关性所确定。接收线圈的空间灵敏度则由检测的磁共振信号的幅度对于检查体积内的位置相关性决定，在所说的检查体积内产生了相应的核自旋磁化强度。由于在许多情况下磁共振发射和接收线圈的灵敏度在空间上是不均匀的，所以必须对借助于这样的射频线圈装置所形成的图像进行校正以消除位置相关的灵敏度的差异。可以对于所用的射频线圈的不均匀的灵敏度分布引起的磁共振图像的不均匀性进行校正，例如从US5600244所知道的那样。这篇文献涉及的是借助于表现出局部不均匀灵敏度的表面线圈装置来实现磁共振图像的获取。按照这个已知的方法并且根据所谓的附加值或校正值对于获取的图像进行校正，所说的附加值或校正值是从借助于一个体线圈装置获得的磁共振信号数据导出的，所说的体线圈装置具有局部地至少近似均匀的灵敏度。除了实际的磁共振检查以外，还要借助于表面线圈装置以及体线圈装置进行磁共振辅助测量或校正测量。在时间上接连的步骤期间，从体线圈和从表面线圈获取并重构磁共振图像。然后，从利用主体线圈获得的像素值或体素值与利用表面线圈获得的对应值之比，导出表面线圈的空间灵敏度分布。这个公知的方法的主要缺点是需要一个具有均匀的灵敏度分布的附加的磁共振(体)线圈。对于所谓的强磁场磁共振扫描仪，即包括用于建立3个特斯拉或更大的B0磁场的主磁铁的磁共振成像设备，就要产生问题具有均匀的空间灵敏度分布的射频发射线圈或接收线圈根本不存在。这是因为在这样强的主磁场下人体内的共振射频磁场的波长很短，并且因为被检查的病人的身体具有依赖于组织的、与介电和导电相关的性质。因此，在强B0磁场下，可以预期必然要产生由病人的个体性质引起的复杂的空间灵敏度特性。此外，还必须考虑的是，特别是在强B0磁场下，在发送模式下的单个射频线圈的空间灵敏度分布可能与接收模式下的同一个线圈的空间灵敏度分布不同。因此，很容易地认识到，需要一种改进的方法来确定在磁共振成像中射频发射和/或接收线圈的空间灵敏度分布。因此，本专利技术的主要目的是提供这样一种方法，所说方法可以避免对具有基本上均匀的灵敏度分布的附加线圈进行校正。按照本专利技术，这个目的是通过以上规定的所说类型的方法实现的，所说的方法包括如下步骤a)通过射频脉冲序列和切换的磁场梯度在磁共振成像设备的检查体积中激励核的磁化，其中所说的射频脉冲序列包括具有至少两个不同的激励触发角(flip angle)的射频脉冲；b)从检查体积获得磁共振信号；c)处理所述的磁共振信号，以便形成至少两个磁共振图像，每个磁共振图像对应于激励触发角之一；d)根据像素或体素值与相应的激励触发角的依赖关系在磁共振图像的各个像素或体素的位置计算射频发射或接收线圈的空间灵敏度分布。按照本专利技术的方法，形成两个或多个磁共振图像的一个系列，其中的每个图像都指派给所施加的成像序列的一个特定的激励触发角。然后，可从这些图像(两维或三维)的像素或体素值计算所用射频发射和/或接收线圈的空间灵敏度分布。本专利技术的方法的主要优点是，对于校准来说，不需要具有均匀的灵敏度分布的附加射频线圈。这将使本专利技术的方法可以应用到主磁场强度为3特斯拉或更大些的强磁场磁共振成像上。然而，在例如1.5特斯拉的较低的“标准”磁场强度下，本专利技术的方法也同样是有益的。本专利技术基于如下的发现激励触发角对于磁共振图像的像素或体素值具有物理上完全确定的影响。在激励触发角和在磁共振图像的像素或体素位置的图像值之间的逆关系可有益地实现对于对应的射频线圈的发射和接收灵敏度的计算，而不需要均匀的射频脉冲作为参考。最好通过在步骤a)的核磁化强度的激励期间系统地改变激励触发角约90°来实现本专利技术的方法，其中通过寻找导致最大像素或体素值的触发角的值来估算空间灵敏度分布。这一过程基于如下的认识当核磁化强度矢量有效地翻转90°角使其从纵向方向进入横向方向的时候，获得最大的磁共振信号。由此，通过比较在获取一系列磁共振信号数据组期间施加的不同激励触发角的标称值，其中90°时的值用于表现出最大强度的所形成的图像的那些像素或体素，可以估算出对应的射频线圈的空间灵敏度。按照本专利技术施加的射频脉冲序列和切换的磁场梯度最好是梯度回声序列，梯度回声序列包括具有两个或多个不同的激励触发角的射频激励脉冲的交错连续序列。这有利地允许同时因而也就快速地获取多个磁共振信号数据组，其中的每个数据组都指派给不同的激励触发角。所加的成像序列例如可以是所谓的FFE(快速场回声)序列。然后，在图像形成后，可以从对应于相应的触发角的像素或体素值之比推导出所用射频发射和/或接收线圈的空间灵敏度分布。对于本专利技术的方法，有益的作法是，一旦知道了发射线圈的空间灵敏度分布，就可以估算出接收线圈的空间灵敏度分布。于是首先按照上述的方式确定发射线圈的空间灵敏度，然后，估算接收线圈的空间灵敏度就是有意义的。接收灵敏度的估算可以基于事先的知识，例如，接收线圈的空间灵敏度分布在空间坐标中是连续而慢变化的函数，磁共振图像的像素或体素值必须小于纯水的对应值。另一个事先知道的情况是，在通常情况下，发射灵敏度不会过于偏离同一个接收线圈的接收灵敏度。例如，可以按照US5864234描述的方法估算接收线圈的空间灵敏度分布。按照本专利技术，可以通过包括如下步骤的方法按照另一种方式实现上述的目的a)通过射频脉冲序列和切换的磁场梯度的多种情况激励在检查体积中核的磁化，并且从检查体积获取磁共振信号，其中对于所说的射频脉冲序列和切换的磁场梯度的每种情况，使用发射线圈和/或接收线圈的不同组合；b)处理磁共振信号，以便对于发射和/或接收线圈的每种组合形成磁共振图像；c)通过取像素或体素值的对数，并且通过对于每个像素或体素求解线性方程组，在磁共振图像的像素或体素各个位置计算空间灵敏度分布。按照这种方法，形成至少三个磁共振图像的系列，其中要给每个图像指派发射和接收线圈的一个特定的组合。从获得的信号数据形成的磁共振图像的每个像素或体素都取决本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于确定在磁共振成像设备（１）的检查体积（１７）中的射频发送和／或接收线圈（７、８、９）的空间灵敏度分布的方法，所说的方法包括如下步骤：ａ）通过射频脉冲序列和切换的磁场梯度在检查体积（１７）中激励核的磁化，其中所说的序列包括具有 至少两个不同的激励触发角的射频脉冲；ｂ）从检查体积（１７）获得磁共振信号；ｃ）处理所说的磁共振信号，以便形成至少两个磁共振图像，每个磁共振图像对应于所说激励触发角之一；ｄ）根据像素或体素值与相应的激励触发角的依赖关系 在所说磁共振图像的各个像素或体素的位置计算所说空间灵敏度分布。

【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：M弗德勒，R卡雷贺斯特，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]