通过K空间相关RF脉冲选择来降低并行发射中的SAR制造技术

技术编号:7299891 阅读:162 留言:0更新日期:2012-04-27 00:40
当使用多通道发射线圈布置生成MR图像时,通过在单个扫描中采用若干不同RF脉冲来减小SAR。每个RF脉冲呈现不同的性能和/或精度,得到不同的特定RF脉冲的SAR值。结果,所述RF脉冲在实际激励图样、B1波形和/或k空间轨迹等有些许不同。与固定RF脉冲相比,单个扫描上的平均SAR因此减小,而不损坏图像质量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术具体应用在磁共振成像(MRI)系统中。然而,将意识到所描述的技术也可应用在其他成像系统、其他磁共振方案、其他图像数据收集技术等中。
技术介绍
在MRI系统中的并行发射在最近几年来已成为重要的兴趣主题。多个单个射频发射线圈的使用被用于克服Bd^勻性的限制,并用于通过缩短多维RF脉冲的持续时间来改善多维RF脉冲。在所有这些发射应用中特别关注的是比吸收率(SAR),所述SAR须被保持在一定限制之下,以避免过多地加热患者。已经讨论了不同的途径来降低并行发射中的 SAR0 RF脉冲设计中的自由度允许选择具有最小SAR的方案,例如通过正规化技术帮助执行低SAR。此外,k空间轨迹和RF波形之间的相互作用可被用于降低SAR(例如,以可变速率的选择性激励或VERSE的技术)。然后因此获得的最佳RF脉冲被用于相应的MR扫描。从这一角度上说,并行发射RF脉冲几乎独立于MR信号采样过程被最佳化。SAR限制,尤其在高强度场,是MR中严重的问题。本应用提供用于减小MR检查中的SAR的新的和改进的系统和方法,所述系统和方法克服了上面提到的问题和其他问题。
技术实现思路
根据一方面,一种以减小的比吸收率(SAR)采集MR数据的方法包括使用两个或更多个发射线圈在MR采集扫描期间施加磁共振序列以生成MR扫描数据,其中在该磁共振序列中重复施加至少一个RF脉冲;改变重复施加的RF脉冲的成分,从而RF脉冲在一些重复中比在其他重复中带来更低的SAR ;以及采集k空间中的MR扫描数据。根据另一方面,用于减小比吸收率(SAR)的磁共振系统包括两个或更多个发射 RF线圈、RF脉冲发生器和控制RF脉冲发生器以施加具有至少一个重复施加的RF脉冲的MR 扫描序列的处理器。处理器还在重复施加的RF脉冲的至少两个预生成的形式之中进行选择,其中每个形式呈现不同的SAR并具有不同频率成分。而且,当从k空间的第一个区域中采集MR数据时,处理器向RF脉冲发生器供应重复施加的RF脉冲的更高频率形式,而当从 k空间的第二区域中采集MR数据时,处理器向RF脉冲发生器供应重复施加的RF脉冲的更低频率形式,并且处理器处理MR数据。所述系统还包括显示所处理的MR数据的显示器。一个优点是减小了整个扫描的总体SAR。另一个优点是改善或至少保持图像质量。本领域普通技术人员在阅读和理解以下详细的说明书的基础上将意识到本主题专利技术的进一步的优点。附图说明附图仅为了说明不同方面的目的,而不将其解释为限制性的。相应的附图标记当被用于不同附图中时表示在所述附图中的相应元件。图1图示了通过在采集扫描期间根据k空间位置改变RF脉冲以便于减小多发射 MRI设备中的SAR的系统。图2图示了 RF脉冲的SAR及其总体精度和/或性能之间的关系的曲线图。图3图示了在四通道并行发射系统中使用2D空间选择性RF脉冲用于局部激励的激励读出。图4图示了使用一类在其空间定义上不同的RF脉冲针对k空间中的单个线执行的信号激励的表示。图5图示了在2D采样k空间中不同区域的圆形段布置。如果测量相应的相位编码步骤kx、ky,则预先计算且应用八个不同并行发射的RF脉冲。图6显示了八通道发射线圈中的八个横向B1线圈的线圈灵敏度。图7显示了八通道线圈布置中对应的本征模。图8图示了用于根据在此描述的一个或多个方面减小多通道发射线圈MRI设备中的SAR的方法。具体实施例方式图1图示了通过在采集扫描期间根据k空间位置改变RF脉冲以便于减小多发射 MRI设备中的SAR的系统10。例如,RF脉冲被设计为具有预选择的空间定义。具有更高空间定义的脉冲给出更精确的图像,但是具有更高的SAR。通过在k空间的一些区域中使用具有序列的标准空间定义的RF脉冲,及在其他区域使用减小的空间定义的脉冲,减小了序列的总体SAR。例如,更高空间定义的脉冲被用于k空间的低效率部分,而更低空间定义的脉冲被用于k空间的高频率区域中,但还可能有其他的分配。尤其在具有多个独立操作的 RF发射器的MR扫描器中,在设计B1勻场脉冲上具有更高的灵活性。这一灵活性被所描述的系统和方法采用以根据k空间区域也调整B1勻场来减小序列的总体SAR。系统10包括耦合到处理器14的MR设备或扫描器12、存储器16 (例如计算机可读介质)以及将信息显示给用户的显示器18。存储器存储,且处理器执行,用于执行在此描述的各种功能的一个或多个计算机可执行指令。将意识到存储器、处理器和/或显示器可以与MR设备12分离或集成到MR设备12中。MR设备12包括生成射频(RF)B1脉冲的RF脉冲发生器20,每个脉冲根据处理器的指示进行配置。MR设备还包括通过多通道发射RF脉冲的多通道发射器(MCTx) 22。存储器16存储RF脉冲查询表(LUT) 24,所述查询表包括与k空间中的特定位置交叉参照的多个预生成的RF脉冲图样。LUT 在MR采集扫描期间由处理器访问,以识别特定RF脉冲,所述RF脉冲将由RFPG20生成且在扫描k空间的相应区域时通过MCTx22以特定序列或图样发射。根据另一方面,RF脉冲是预计算的,被存储在LUT M中,且根据需要被调用。在扫描期间检测到的k空间数据沈被存储到存储器16中。在多通道MR系统中,通常具有多个独立RF线圈,每个线圈被相应的RF发射器或多通道发射器22的通道独立驱动。存储器存储归一化的均方根误差(NRMSE)计算算法观,处理器执行该算法以相对于在极大SNR下利用固定的最佳RF脉冲的采集扫描,估计一个或多个可变RF脉冲序列或方案的性能。对于给定的NRMSE,处理器将在一个扫描中使用不同或可变RF脉冲的本征模5的平均SAR(SARv)与固定RF脉冲模式的本征模的平均SAR(SARf)进行比较。勻场算法30 也被存储在存储器16中,且由处理器14执行以根据k空间的区域调整B1勻场。例如,当采集k空间的高频(周边)区域的扫描数据时,一个或多个本征模被用于对B1场勻场,而当采集k空间的低频(中间)区域的扫描数据时,单个的中心本征值被用于对B1场勻场。然而,将意识到其他方案也是可想到的。存储器存储MR设备12中的多元件线圈的发射线圈灵敏度数据32,该数据32的信息由处理器14进行分析。例如,每个线圈的线圈灵敏度信息被分解为相应的本征模34。 基于所要求的精度水平,考虑不同数量的本征模用于RF勻场。在这一方式下,处理器选择适当的勻场算法30用于在给定的k空间区域中实现需要的SAR。存储器还存储一个或多个重建算法36 (例如计算机可读指令),所述重建算法36 由处理器执行以将所采集的k空间数据沈重建为SAR减小的MR图像38。由MCTx22实现的并行发射是一种改善高强度场MRI (例如大于3T)下的B1发射场的均勻性,或者加速精密的多维RF脉冲的有效途径。与典型的高强度场应用相关联的一个问题是限制比吸收率(SAR)。系统10便于在采用并行发射技术的MR设备12中减小SAR。 在磁共振成像扫描器(MRI)或者MR光谱学扫描器(MRS)的数据采集中所采样的k空间的不同区域对信号瑕疵呈现不同的灵敏度。在多通道发射扫描器中,每个B1脉冲是来自每个通道的B1分量的级联。通过调整每个通道的相应配置,可以建立不同配置的但是“相似”或类似的RF脉冲。例如,在自旋回波序列中,重复施加180°翻本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.04.02 EP 09157140.61.一种以减小的比吸收率(SAR)采集MR数据的方法,所述方法包括使用两个或更多个发射线圈在MR采集扫描期间施加磁共振序列以生成MR扫描数据, 其中在所述磁共振序列中重复施加至少一个RF脉冲;改变所述重复施加的RF脉冲的组成,从而使得所述RF脉冲在一些重复中比在其它重复中带来更低的SAR;以及采集k空间中的所述MR扫描数据。2.根据权利要求1所述的方法,还包括将所述扫描数据重建为图像;以及进行以下中的至少一个显示和存储所述图像3.根据权利要求1所述的方法,其中,更低SAR的RF脉冲具有更低的频率成分,而其他 RF脉冲还包括更高的频率成分。4.根据权利要求1所述的方法,其中在k空间的外围区域中使用具有更高频率成分的所述重复施加的RF脉冲来采集所述 MR扫描数据,而在k空间的中心区域中使用具有更低频率成分的所述RF脉冲来采集所述 MR扫描数据;或者在k空间的中心区域中使用具有更高频率成分的所述重复施加的RF脉冲来采集所述 MR扫描数据,而在k空间的外围区域中使用具有更低频率成分的所述RF脉冲来采集所述 MR扫描数据。5.根据权利要求1所述的方法,还包括当采集外围k空间数据时,使用一个或多个本征模对B1场勻场;以及将采集中心k空间数据时,使用单个中心本征模对B1场勻场。6.根据权利要求1所述的方法,其中,所述重复施加的RF脉冲的所述成分包括来自多个发射通道中的每个的贡献,并且其中,改变所述重复施加的RF脉冲的组成包括改变所述贡献的权重和所述RF脉冲的k空间轨迹。7.根据权利要求3所述的方法,其中,低频率RF脉冲是一维RF脉冲,并且其中,高频率 RF脉冲是至少二维RF脉冲。8.根据权利要求1所述的方法,其中,所述RF脉冲是在多通道发射系统中采用的磁化预备RF脉冲...

【专利技术属性】
技术研发人员:P·博尔纳特I·格雷斯林K·内尔克
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:

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