磁共振断层成像设备和具有动态B0补偿的运行方法技术

本发明专利技术涉及一种磁共振断层成像设备和一种用于运行磁共振断层成像设备的方法。该方法具有确定B0场图的步骤。在另外的步骤中，确定待实现的对核自旋的激励并且依据B0场图确定用于由发射器经由所述天线进行发射的和频谱选择性激励脉冲。在此，激励脉冲被设计为用于产生待实现的对患者中核自旋的激励。随后经由天线输出激励脉冲。天线输出激励脉冲。天线输出激励脉冲。

【技术实现步骤摘要】
磁共振断层成像设备和具有动态B0补偿的运行方法


[0001]本专利技术涉及一种磁共振断层成像设备和一种用于运行磁共振断层成像设备的方法。在该方法中，依据B0场图和梯度脉冲确定并发射用于激励核自旋的激励脉冲。

技术介绍

[0002]磁共振断层成像设备是为了对检查对象进行成像而利用外部强磁场B0使检查对象的核自旋对齐并且通过交变磁场激励核自旋围绕该对齐进动的成像装置。自旋从该激励状态到具有较小的能量的状态的进动或返回作为响应又产生交变磁场，该交变磁场经由天线来接收。
[0003]借助梯度磁场对这些信号施加位置编码，位置编码随后使得接收到的信号能够与体积元相关联。然后对接收到的信号进行分析并且提供检查对象的三维成像显示。
[0004]在此，所生成的图像的质量强烈地与用于将核自旋对齐的磁场的均匀性有关。已知通过匀场线圈来改善静磁场的均匀性，并且在设计梯度脉冲时考虑由于涡流而引起的动态影响。

技术实现思路

[0005]因此，本专利技术要解决的技术问题是，更好且成本更低地进行磁共振断层成像设备中的成像。
[0006]该技术问题通过根据本专利技术的方法以及根据本专利技术的磁共振断层成像设备来解决。
[0007]根据本专利技术的磁共振断层成像设备具有控制器。控制器被设计为用于利用磁共振断层成像设备来控制图像采集，并且可选地还用于进行图像重建。特别地，控制器还被设计为用于在磁共振断层成像设备上实施以下所描述的根据本专利技术的方法。
[0008]磁共振断层成像设备还具有用于产生均匀静磁场B0的场磁体。场磁体优选是超导磁体，但是在较低场强的情况下(小于1T、0.5T或0.1T)也可以考虑带有电阻绕组的电磁体或永磁体。
[0009]磁共振断层成像设备具有梯度线圈以及梯度控制器，梯度线圈用于产生张开空间的磁场梯度(通常为Gx、Gy、Gz)，梯度控制器用于生成对于梯度场所需的动态电流。梯度线圈通常被实施为亥姆霍兹线圈对(Helmholtz
‑
Spulenpaar)形式的对或者实施为鞍形线圈。
[0010]磁共振断层成像设备具有发射器和天线，用于产生交变磁场B1以激励患者中的核自旋。发射器设被计为用于发射出可以在时间上在幅度、相位和频率方面变化的激励脉冲。为此，通常在基带中提供一个信号，然后通过混合将其带入拉莫尔频率，并且可以通过调制使其在时间上在频率和/或幅度方面变化。随后，所产生的高频信号被发射器的功率级放大，并经由天线或发射天线(例如身体线圈或者还有局部线圈)作为主要的高频交变磁场B1发射到患者体内。
[0011]磁共振断层成像设备还具有接收天线、优选地是局部线圈，以及接收器，用于接收
来自患者的磁共振信号。接收器处理接收到的磁共振信号以进行图像重建。
[0012]在根据本专利技术的用于运行根据本专利技术的磁共振断层成像设备的方法中，控制器在一个步骤中确定B0场图，即，关于磁共振断层成像设备的记录区域中的B0场的空间变化的数据。在此，与B1场相反，仅在明显低于拉莫尔频率(例如低了10、50或更大系数)的频率下具有时间上的变化的磁场被视为B0场。例如，如果在制造中已经通过利用场照相机进行的测量或者通过对磁共振断层成像设备的场分布进行的计算确定了B0场图，则该B0场图可以存储在控制器的存储器中。但是还可以想到，控制器在序列开始时通过磁共振测量或者通过模拟，例如在考虑患者的位置和另外的特性或者磁共振断层成像设备的设置、例如通过匀场线圈的匀场电流的情况下，当前地确定该B0场图。
[0013]在另外的步骤中，控制器确定待实现的对核自旋的激励、优选地待实现的对待检查的体积中核自旋的激励。这通常取决于所使用的序列以及序列的当前待实施的子步骤。在本专利技术中说明了针对特殊激励的示例。通常，核自旋的所期望的翻转角，如90度或180度是预先给定的。在此，这可以是对特定的核或具有不同拉莫尔频率的特殊键中的原子核的选择性激励，为此，下面在本专利技术中说明了优选的示例。
[0014]在另外的步骤中，控制器确定激励脉冲以通过发射器经由天线进行发射，其中激励脉冲被设计为用于实现先前确定的激励。这理解为，对在待采集的体积中、例如在患者体内的待成像的层中待激励的核自旋的激励与待实现的激励偏差了小于10％、5％、1％或0.1％。在确定激励脉冲时，对B0场图以及可能存在于待采集的体积中的梯度场进行考虑。在此，梯度场也可以被视为B0场的一部分，并且可以包含在B0场图中。可以想到，例如通过优化方法、例如LSR(Least Sqare Root，最小平方偏差法)借助布洛赫方程(Bloch
‑
Gleichungen)来确定取决于B0场图和激励脉冲的自旋激励，并且最小化与特定的激励的偏差，直至该偏差低于预定的偏差。还例如可以想到用于激励脉冲的参数化存储的模板，在该模板中参数被优化，或者还可以想到具有预定激励脉冲的表，在该表中选择了具有最小偏差的激励脉冲。
[0015]激励脉冲是频谱选择性激励脉冲。在本专利技术的意义上被视为频谱选择性的是，激发脉冲仅基于核自旋的不同拉莫尔频率(不同拉莫尔频率由于不同的核、优选地还由于不同化学键中相同的核而引起)来以预定的方式激励不同类型的核自旋或键类型，即在B0磁场中引起预定的核自旋对齐改变。例如可以规定，由于频谱选择性激励脉冲，一种键类型下的核自旋呈现出与磁场方向相反的完全对齐或者呈现出90度的翻转角，而另一种键类型中的核自旋未经历对齐的改变。在此，由于键不同，拉莫尔频率可以相差了小于千分之100、千分之50、千分之10、千分之5或千分之1。
[0016]在根据本专利技术的方法的另外的步骤中，控制器根据序列经由发射器和天线输出所确定的激励脉冲。在此，根据该序列进行输出被理解为，在预定的时间点如通过序列预先给定的那样发射激励脉冲。这尤其可以包括梯度场方面的时间上预定的输出。
[0017]以有利地方式，利用根据本专利技术的磁共振断层成像设备和根据本专利技术的方法，可以在激励脉冲中对B0场的空间变化进行考虑和补偿。以该方式，根据情况，可以改善图像质量，可以减少用于补偿或防止B0场偏差(诸如主动或被动匀场)的开销，或者还可以减少对于患者的电磁负荷(SAR)或在相同负荷下改善图像质量。
[0018]本专利技术中还说明了其它有利的实施方式。
[0019]在根据本专利技术的方法的可想到的实施方式中，该方法还具有确定B1场图的步骤。B1场图说明了在通过发射器经由天线发射激励脉冲时所产生的高频交变磁场B1的幅度方面的变化。例如，这可能是由天线的几何形状引起的，或者也可能是由于与患者的相互作用、例如身体内的衰减或吸收引起的。B1场图例如可以事先通过激励和读出体模来实现，或者还可以利用患者来实现，例如通过相位敏感的映射或通过Bloch
‑
Siegert平移(Bloch
‑
Siegert
‑
Shift)来实现。在确定频谱选择性激励脉冲的步骤中，然后依据B1场图进行确定。例如，在B1场图中识别出的、一个区域内局部减小的B1场幅度可以在多本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于运行磁共振断层成像设备(1)的方法，其中，所述磁共振断层成像设备(1)具有用于产生均匀静磁场B0的场磁体(11)、用于产生磁场梯度的梯度线圈(12)、用于产生交变磁场B1以激励患者(100)中的核自旋的发射器(60)和天线、以及用于接收来自患者(100)的磁共振信号的接收天线和接收器，其中，所述方法具有如下步骤：(S10)确定B0场图；(S40)确定待实现的对核自旋的激励；(S50)依据B0场图，确定用于由发射器经由所述天线进行发射的频谱选择性激励脉冲，其中，所述激励脉冲被设计为用于产生待实现的对患者(100)中核自旋的激励；(S60)经由所述天线(14)输出所述激励脉冲。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法还具有确定B1场图的步骤(S15)以及进行依据B1场图确定频谱选择性激励脉冲的步骤(S50)。3.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述频谱选择性激励脉冲被设计为用于作为待实现的激励来实现核自旋的饱和。4.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述频谱选择性激励脉冲被设计为用于对于具有至少两个不同拉莫尔频率的核自旋实现预定的不同的目标磁化。5.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，在确定B0场图的步骤(S10)中，依据由所述患者(100)引起的B0偏差来确定所述B0场图。6.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述方法还具有确定梯度脉冲的步骤；其中，在确定B0场图的步骤(S10)中，依据由梯度场所引起的、在激励脉冲的时间点造成的B0偏差的动态影响确定B0场图...

【专利技术属性】
技术研发人员：D格罗茨基，M科勒，D里特，
申请(专利权)人：西门子医疗有限公司，
类型：发明
国别省市：