具有多个发射线圈的磁共振成像系统技术方案

一种磁共振成像（ＭＲＩ）系统（１），包括：　　　　－用于容纳待检查对象（３）的对象空间（２）；　　　　－用于在对象空间中产生主磁场的主磁体系统；　　　　－用于在对象空间中产生主磁场的梯度的梯度磁体系统；　　　　－毗邻对象空间（２）放置的多个发射线圈（１１、１２）；　　　　－用于产生多个单独的线圈驱动信号（Ｓ↓［Ｄ１］、Ｓ↓［Ｄ２］）的线圈驱动电路（１００），　　　　其特征在于，单独的线圈驱动信号（Ｓ↓［Ｄ１］、Ｓ↓［Ｄ２］）由线圈驱动电路（１００）产生以便具有基本上相同的形状，该系统（１）具有用于单独地设定各个所述线圈驱动信号（Ｓ↓［Ｄ１］、Ｓ↓［Ｄ２］）的振幅和／或相位的可控装置（１１０、１２０）和用于控制所述可控装置（１１０、１２０）的控制器（１０３）。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种磁共振成像(MRI)系统，包括-用于容纳待检查对象的对象空间；-用于在对象空间中产生主磁场的主磁体系统；-用于在对象空间中产生主磁场的梯度的梯度磁体系统；-毗邻对象空间放置的多个发射线圈；-用于产生多个单独线圈驱动信号的线圈驱动电路。在磁共振成像(MRI)技术中，被检查身体例如人体的质子自旋被激励；激励后，该自旋返回到其平衡态，并且在这个过程中其发射称为自由感应衰减信号(FID)的电磁场。这种FID信号可被接收并从中获得MR图像。由于MR成像技术本身是公知的，因而本专利技术不涉及MR成像技术本身，在此不对MR成像技术进行更详细解释。在磁共振成像技术中，磁场被施加至在观察中的对象，该磁场具有几个分量。B0场是校准处于平衡态的自旋的强静态场。B1场是从自旋的平衡态中激励出自旋的高频场(通常为脉冲场)。B1场的频率取决于应用；其通常在射频范围(RF)内。此外，还施加了梯度场Gx、Gy和Gz。B1场可具有在X和Y方向互相垂直并垂直于B0场方向的分量。B1X和B1Y场彼此间可存在某一预定的相位关系。众所周知，理想的是在某一测量体积(volume)范围内B1场是均匀的或一致的。这意味着在感兴趣体积中的核自旋都被磁场以相同程度进行激励。MRI系统包括发射装置和接收装置，该发射装置包含发射天线或线圈，用于产生要施加至在检查中的物体的磁场，以及该接收装置包含接收天线或线圈，用于接收由这种物体的核子发射的信号。对均匀的B1场的客观需要意味着需要具有均匀发射特性的发射天线。此外，为了测量的完整性，理想的是接收天线具有均匀的敏感特性，意味着接收天线对感兴趣体积内的全部核子都相同程度地敏感。如果接收器具有不均匀的敏感特性，则通常可能在随后的图像处理中补偿这个方面。然而，如果发射天线具有不均匀的敏感特性，则一个后果将是在感兴趣体积内的不同部分将以不同的方式被激励；激励的不同于是可取决于以非线性方式对均匀性的偏离。这可导致在感兴趣体积的某些部分中对比度的损失。因此，本专利技术总的目的是提供一种在开头段中提到的具有改良的B1场均匀性的MRI系统。在这个方面的复杂因素在于，感兴趣体积中的对象会影响B1场。由于人的组织的电特性，所以对于人的组织的情况尤其是这样。即使发射天线已具有理想的均匀特性，但在观察中的对象内的磁场也会由于对象本身引起的失真而是不均匀的。这种失真例如可以是由对象内的内部共振或由对象的吸收引起的。用于补偿吸收的一般方法是增加发射功率。然而，一个明显缺点是增加了在检查对象中的功率耗散，这在检查病人的情况下是尤其不希望有的。因此，本专利技术的旨在改善B1场的均匀性而基本上不增加总发射功率，优选地甚至同时减少总发射功率。在现有技术中已经认识到对均匀的B1场的客观需要。以前提出的解决方案包括例如复合RF脉冲的使用或绝热(adiabatic)脉冲的使用。两个方法都涉及在检查对象内的RF损耗的大幅度增加。此外，复合RF脉冲仅可用于有限数量的脉冲类型，例如90°脉冲和180°脉冲；复合RF脉冲没有解决例如提供均匀的30°脉冲的问题。US-A-6049206说明了一种复杂的方法，该方法涉及提供一个初始不均匀的B1脉冲和附加脉冲，该附加脉冲包含对初始B1脉冲的相位调制，并具有与时间有关的相对于初始B1脉冲的相位关系。这种方法除了复杂之外只适用于特定脉冲类型，特别是90°脉冲和180°脉冲。本专利技术的目的是提供一种在开头段中提到的磁共振成像系统，其中使用相对较简单的装置改良B1场的均匀性。为了实现所述目的，依据本专利技术的磁共振成像(MRI)系统的特征在于，单独的线圈驱动信号由线圈驱动电路产生，以便具有基本上相同的形状，该系统具有用于分别设定各个所述线圈驱动信号的振幅和/或相位的可控装置和用于控制所述可控装置的控制器。在依据本专利技术的MRI系统中，发射装置包括至少两个发射天线或线圈。单独的天线通过从一个基本信号中得到的RF脉冲来驱动，但通过单独的加权因子来加权，通过这样一种方式，使得所得的整个B1场在感兴趣体积内基本上是均匀的。通过下面参照附图对本专利技术的说明，本专利技术的这些和其他的方面、特征和优点将被进一步解释，其中相应的附图标记表示相应或类似的部件，以及其中附图说明图1示意性说明在对象空间中两个线圈的布置和所得的磁场；图2可与图1相比，说明本专利技术对于磁场的均匀性的效果；以及图3是示意性说明线圈驱动电路的实施例的框图。图1示意性说明依据本专利技术的MRI系统1，该MRI系统1用于通过核磁共振(NMR)技术形成例如人体的肠(intestine)的图像。该MRI系统1具有用于容纳待检查对象3的对象空间2。该MRI系统1还包括用于在对象空间2中产生主磁场的主磁体系统和用于在对象空间2中产生主磁场的梯度的梯度磁体系统。该主磁体系统和梯度磁体系统未在图1中示出，因为该主磁体系统和梯度磁体系统的确切结构和细节与本专利技术无关。该主磁体系统和梯度磁体系统可以是由磁共振成像系统领域的技术人员公知和通常使用的类型。该MRI系统1包括在此后被简要表示为“线圈”的第一和第二发射天线11和12，每个被设计用于产生RF磁场。两个线圈11和12位于对象空间2的相对侧。位于对象空间2中的对象通常由标记3表示；这个对象例如可以是人体。在对象3内的对象部分通常由标记4表示；这个对象部分例如可以是人的肝脏。在下面解释中，假定想要获得人的肝脏的图像，因而，由对象部分4限定了感兴趣的体积5。感兴趣的体积5原则上与由肝脏占据的体积相同，但在这个例子中，为了容易标示，感兴趣的体积5略大于肝脏的体积4。图1还示出包含曲线21和22的曲线图，该曲线21和22分别表示由第一线圈11和第二线圈12产生的磁场的局部场强。这个曲线图的水平轴表示位置并与该MRI系统1的示意图对齐。从这个曲线图的曲线21可清楚地看到，第一线圈11产生一个不均匀场，该不均匀场具有与第一线圈11的位置相符的最高强度，并随距离而减小。尤其是，由第一线圈11产生的磁场在感兴趣的体积5的位置处是不均匀的(见曲线21的21a部分)。同样，从这个曲线图的曲线22可清楚地看到，第二线圈12产生一个不均匀场，该不均匀场具有与第二线圈12的位置相符的最高强度，并随距离而减小。尤其是，由第二线圈12产生的磁场在感兴趣的体积5的位置处是不均匀的(见曲线22的22a部分)。注意，在这个例子中曲线21和22是相同的；然而，尽管这是优选的，但对于本专利技术不是必须的。由线圈11和12产生的整个B1场，即场21和22的直接求和被显示在图1的曲线图中的20处。在现有技术中，两个线圈11和12产生同样的场强，即它们接收如由曲线20所示的基本上相同数量的功率。在这个例子中可清楚地看到，B1场20在感兴趣的体积5的位置处是不均匀的(见曲线20的20a部分)。B1场20具有一个最小值，在该最小值周围B1场基本上是均匀的，但是这个最小值在对象空间2中具有固定位置，该位置不必对应于感兴趣的体积5的位置。除了该曲线图说明了下述情形外图2是可与图1相比较的，在该情形中，施加到线圈的总功率被重新分配，以使第一线圈11接收更多功率而第二线圈12接收更少功率，如由相对于图1中其位置上升的第一场曲线21和降低的第二场曲线22所示。可以进行功率的重新分配，以使功率的总本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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：C·L·G·哈姆，M·富德雷，
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：