低功率宽带自旋去偶制造技术

技术编号:2647956 阅读:308 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
在磁共振数据采集方法中,在所观察核素中激发(72,74)磁共振。采集(76)所观察核素的磁共振数据。施加配置为将偶联的核素与所观察核素去偶的多个不同宽带去偶射频脉冲(80)。每个宽带去偶射频脉冲具有作为时间的函数的不同或随机或伪随机幅度(110)。每个宽带去偶射频具有大约相同的峰值功率、脉冲持续时间和频率分布。各宽带去偶射频脉冲间的差异有效地充分抑制多个循环边带。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
下文涉及磁共振技术。用代表性应用描述了磁共振成像及各种波谱应用,其中各观察物种是与氢偶联的核素,诸如15n, "c等。然而,下文也 适于应用到与氢偶联的其他观察物种或其他偶联核素的磁共振成像和波谱技术,适于观察与其他核素(诸如'SN, 。C等)偶联的'H核素的磁共振成 像和波谱技术,以及适于其他类似的应用。
技术介绍
通常,磁共振成像和波谱技术可对'H的磁共振进行观察,其通常是相 对较强的信号,因为在人体和大多数其他磁共振对象中氢的含量丰富。而 且,已经应用磁共振成像和波谱技术来观察其他核素,诸如13C, 15N, 31P 等。这些核素的磁共振观察由于碳、氮、磷等与氢相比通常含量较少而变 得复杂,并且由于这些核素与周围的氢(即,质子)核间的偶联(其可以 是化学键合或其他方式与所观察的核素偶联)而进一步变得复杂。这种偶 联的影响在于生成磁共振波谱中的多重态,诸如二重态、三重态等。这种 相互作用可使波谱解读变得复杂,降低信号强度(其通常已经由于所观察 核素的含量少而变得微弱),并且可能引入各种图像伪影或其他损失。众所周知,通过施加低功率宽带去偶脉冲可减少或消除这些问题,该 脉冲在波谱上以大约偶联核素(例如,'H)的磁共振频率为中心。这种宽 带去偶用于例如通过瓦解由于来自各化学键合质子的标量(J)耦合所引起 的多重态结构来简化磁共振波谱,并经由核Overhauser效应而增加灵敏度。 宽带去偶脉冲很有用,因为通过与质子等偶联所产生的多重态可分布在相 对广的频率范围内。例如,为了对超过通常6.5ppm的化学位移范围的质子 进行去偶,次级射频照射在3T时应包含830Hz( 128MHz 'H的磁共振频率) 的去偶带宽,并在7T时应包含1936Hz (298 MHz &的磁共振频率)的去 偶带宽。而且,由于所述化学位移随主磁场(Bo)强度的增加而增大,宽6带去偶脉冲所必需的带宽同样随B。场强的增加而增大。然而,现存的宽带去偶脉冲具有某些缺点。现存各项技术尤其在高BQ 磁场和/或当去偶物种不同于来自观察核素的质子时,很难达到必需的带宽。 另外,现存各项技术应用相对高的宽带功率,这会导致所怀疑的组织加热 和SAR升高。而且,宽带去偶脉冲的重复应用产生多个弱波谱边带(weak spectral sidebands)(称之为多个循环边带)形式的伪影,其由各序列的时间 周期性以及质子自旋状态平均中的残差所引起。S卩,多个循环边带由去偶 序列的周期性所引起的观察核子磁共振信号的弱次级调制所引起。
技术实现思路
根据一方面,公开了一种磁共振数据采集方法。磁共振在观察的核素 中被激发。采集所观察核素的磁共振数据。施加多个不同宽带去偶射频脉 冲,该脉冲配置为将偶联的核素与所观察核素去偶。不同宽带去偶射频脉 冲间的差异有效地充分抑制多个循环边带。根据另一方面,公开了一种执行前段中提到的磁共振数据采集方法的 磁共振装置。根据另一方面,公开了一种磁共振装置。主磁体产生主磁场。将磁共 振激发系统配置为在观察的核素中激发磁共振。将磁共振数据采集系统配 置为采集所观察核素的磁共振数据。将去偶系统配置为连续施加配置为将 偶联的核素与所观察核素去偶的不同宽带去偶射频脉冲。不同宽带去偶射 频脉冲间的差异有效地充分抑制多个循环边带。根据另一方面,公开了将偶联的核素从观察的核素去偶的去偶系统。 源提供不同的宽带去偶射频脉冲,每一脉冲具有大约相同的峰值功率、脉 冲持续时间和频率分布。所提供的各宽带去偶射频脉冲间的差异有效地抑 制多个循环边带。提供了射频发射器用于发射所提供的各宽带去偶射频脉 冲进行。根据另一方面,公开了一种磁共振装置。主磁体产生主磁场。将磁共 振激发系统配置为在所观察核素中激发磁共振。提供前段中所提到的去偶 系统。一个优势在于以减少的功率提供宽带去偶。另一优势在于提供具有减少的SAR的宽带去偶。 另一优势在于提供具有增强的带宽的宽带去偶。 另一优势在于提供具有减少或消除的多个循环边带的宽带去偶。 在阅读并理解下文详细描述之后,本专利技术的其他优势将对本领域普通 技术人员变得显而易见。附图说明本专利技术可采取多种部件及各部件的布置,以及多种步骤及各步骤的布 置的形式。各附图仅为了阐述各优选的实施例,不应理解为对本专利技术的限 制。图1概略地显示了用于执行诸如磁共振成像、磁共振波谱技术等技术 的磁共振扫描器系统;图2概略地显示了对观察核素进行操作并包括偶联核素的宽带去偶的 示例性磁共振扫描70;图3A和3B分别显示了示例性随机或伪随机宽带去偶脉冲的幅度和相 位图线;图3C显示了示例性随机或伪随机宽带去偶脉冲的图线;图4概略地显示了图1宽带去偶脉冲发生器的细节;图5概略地显示了记录一组由磁共振扫描器使用的合适的随机或伪随 机宽带去偶脉冲的系统;图6绘制了作为射频驱动等级(radio frequency drive scale)的函数的随 机或伪随机宽带去偶脉冲的相位调制脉冲反转轮廓;图7绘制了作为脉冲持续时间的函数的随机或伪随机宽带去偶脉冲的 相位调制脉冲反转轮廓;图8绘制了以噪声为基础的宽带去偶脉冲的20步相位循环应用的Mz 磁化轮廓;图9绘制了以噪声为基础的宽带去偶脉冲的20步相位循环应用的剩余J親合5图10绘制了以噪声为基础的宽带去偶脉冲的20步相位循环应用的J 波谱。具体实施例方式参考图1,磁共振扫描器IO包括其中至少部分放置患者16或其他观察 对象的扫描器外壳12。扫描器外壳12的保护性绝缘膛衬18任选地对将观 察对象置于其内的扫描器外壳12的圆柱状膛或开口加上衬垫。布置于扫描 器外壳12内的主磁体20由主磁体控制器22控制以便至少在观察对象16 的观察区域中产生主磁场(BQ)。通常,主磁体20是由低温外围24围绕的 永久超导磁体。在一些实施例中,主磁体20产生至少大约0.2特斯拉的主 磁场,诸如0.23特斯拉、1.5特斯拉、3特斯拉、7特斯拉等。将各磁场梯 度线圈28布置在外壳12的内部或其上,以便将所选的磁场梯度叠加在观 察对象16的至少观察区域中的主磁场上。通常,各磁场梯度线圈包括产生 三个正交磁场梯度(诸如x-梯度、y-梯度和z梯度)的线圈。将至少两个射 频线圈30、 32 (或可选地能够调谐到至少两种不同射频的信号线圈)设置 在扫描器10的膛内。一个或多个射频线圈(即图1中的本地线圈30)用于以所观察核素的 磁共振频率注入射频激发脉冲,并测量激发的各种磁共振信号。任选地, 不同的线圈用于激发和读取;例如,安置在扫描器10内的整体射频线圈34 可用于以所观察核素的磁共振频率进行磁共振激发,而本地线圈30用于读 取激发的磁共振。附加地, 一个或多个射频线圈(即图1中的本地线圈32)用于以呈现 与所观察核素偶联的异性核素(hetero nuclear species)的磁共振频率施加次 级射频照射。施加的次级射频照射是用于对偶联核素的自旋状态进行选择 性反转的相对的宽带激发,或在数据读取期间将偶联核素与所观察核素去 偶的宽带。在本详细描述中,13C的示例用作所观察核素,而'H的示例用作化学 键合或以其他方式偶联的核素。然而,可以意识到,所观察核素的任一种 或两种以及偶联的核素可以是其他物种。例如,所观察核素可以是15N或 本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种磁共振数据采集方法,包括: 在所观察核素中激发(72,74)磁共振; 采集(76)所述所观察核素的磁共振数据;并 施加配置为将偶联的核素与所述所观察核素去偶的多个不同宽带去偶射频脉冲(80),所述不同宽带去偶射频脉冲间 的差异有效地充分抑制多个循环边带。

【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:DL福克塞尔
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]

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