用于磁共振系统的校准数据的采集技术方案

本发明专利技术描述了一种具有多个磁共振天线元件（2）和多个与磁共振天线元件（2）单个地或成组地对应的测试信号耦合单元（6,9,10）的局部线圈（1）。所述测试信号耦合单元（6,9,10）为了传输测试信号（7,7′）分别经过星形连接单元（7,7′）与共同的测试信号接头（8,8′）相连和/或与对应的磁共振天线元件（2）的发送和/或接收链的传输电缆（13）相连。此外，还描述了一种具有这样的局部线圈（1）的磁共振系统（100）以及一种用于采集这样的磁共振系统（100）的校准数据（KD）和用于利用这样的磁共振系统（100）产生测量数据的方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种具有多个磁共振天线元件的用于磁共振系统的局部线圈以及一种具有这样的局部线圈的磁共振系统。此外，本专利技术还涉及一种用于采集磁共振系统的校准数据的方法，所述磁共振系统包括具有多个磁共振天线元件的这样的局部线圈，所述磁共振天线元件分别经过接收链与磁共振系统的接收装置和/或经过发送链与磁共振系统的高频发送装置相连。此外，本专利技术还涉及一种用于利用这样的磁共振系统产生测量数据的方法，其中该方法用于采集校准数据。
技术介绍
磁共振断层造影是目前广泛使用的用于获得身体内部图像的方法。在该方法中将待检查的身体置于相对高的例如1. 5特斯拉、3特斯拉或更高的基本磁场中。然后利用发送天线装置发送高频激励信号(BI场)，由此将特定的、通过该高频场共振地激励的原子的核自旋以特定的翻转角相对于基本磁场的磁力线翻转。然后利用合适的接收天线装置接收在核自旋弛豫时辐射的高频信号(“磁共振信号”)。最后利用这样获取的原始数据来重建图像数据。为了位置编码，在基本磁场上在发送和读出或接收高频信号期间分别重叠定义的磁场梯度。用于接收磁共振信号的磁共振天线装置可以是也用于发送B1场的天线装置。通常为了发送B1场在所谓的扫描仪单元中(通常以患者隧道形式实现的磁共振测量室位于该扫描仪中)嵌入“全身线圈”(也称为“全身天线”或“身体线圈”)。其构造为，在磁共振测量室内部在尽可能大的区域中其发送均匀的B1场。但是目前在许多检查中采用所谓的“局部线圈”。这些局部线圈在检查中相对靠近身体表面地直接布置在感兴趣的检查对象上，例如确定的器官或身体部位。由于靠近感兴趣区域的布置，通过在检查对象内部的电损耗引起的噪声分量被降低，从而局部线圈的所谓的信噪比(SNR=Signal-to-Noise-Ratio)原则上好于更远离的天线。但是例如以具有前置放大器的单个导体环形式的单个天线元件只能够产生在确定的空间伸展内部的有效图像，该空间伸展处于导体环的直径的数量级。由此(并且为了最小化利用并行成像的测量时间)通常的局部线圈构造为具有多个单磁共振天线元件(以下称为MR天线元件)的所谓的“多通道线圈”，例如分别具有通常本身的前置放大器的多个单矩阵形的并排布置的或重叠的单个导体环。为了特别是也能够利用诸如SENSE和GRAPPA方法的并行成像的可能性，开发了具有越来越多通道的局部线圈。目前采用具有直到32个通道或各个天线元件的局部线圈。在规划中或在试验采用中是具有直到128个通道的局部线圈。这样的局部线圈可以机械地以任意方式构造，例如作为其布置在检查对象上、下或旁的相对柔性的平的天线装置，或者作为例如稳定的圆柱形结构以作为头部线圈使用等等。局部线圈不仅可以用于接收磁共振信号，而且在相应连接MR天线元件的情况下还可以用于发送用于激励的高频信号。原则上高的接收通道数量要求在磁共振系统的接收装置侧的高数量的接收器。在此，接收装置在以下被理解为具有多个单个接收通道的磁共振系统的完整的单元，其中将接收的原始数据放大并且例如解码、去混合和最后数字化，使得其然后为了重建图像数据作为数字的原始数据呈现。为了利用磁共振系统的更少数量的接收通道也能够使用具有更高数量的MR天线元件的局部线圈，通常采用所谓的切换矩阵(RCCS=Receive Coil Switch,接收线圈开关)和模式矩阵。切换矩阵是硬件，所述硬件将恰好激活的MR天线元件的输出端自动地切换到接收装置的各个接收通道所连接到的确定的输出端。模式矩阵目前通常是电路结构，该电路结构将相邻的接收通道综合连接成所谓的“模式”。在此是包括了移相器和混合器的组合电路，其将信号按照绝对值和相位这样组合，使得由N个MR天线元件的N个接收信号得到N个模式。该信号组合例如可以在局部线圈中就进行，如果其中集成了模式矩阵电路的话。第一模式(也称为初级模式或CP模式)已经包含最重要的图像信息并且在患者身体的感兴趣区域(ROI=Region of Interest,感兴趣区域)的中心提供最大的SNR。更高的模式(诸如所谓的次级模式和第三模式)在外围身体区域中提供增加的SNR并且用于改善图像的质量和实现并行成像技术(诸如SENSE和GRAPPA)的应用。所有模式信号之和总共包含与单个MR天线元件的原始信号相同的信息。这样的模式矩阵例如在DE10313004中描述。由于技术上的进一步开发在将来可以明显更低成本地实现接收装置的各个接收通道，这导致，为了通道减少的目的不再值得采用模式矩阵电路。另一方面模式形成还具有其他优点，因为由此可以产生这样的磁共振图像，所述磁共振图像对患者的皮肤表面具有相对小的灵敏性，这特别是对于降低运动伪影是有利的。这一点特别是在具有非常大数量的相对小的MR天线元件的高通道线圈的情况下成立。为了尽管在局部线圈后面弃用模式矩阵电路但是仍然能够产生模式，数字的模式形成是有意义的。在此，由MR天线元件接收的磁共振信号在数字化之后例如还通过合适的软件或简单的FPGA或ASICS等与模式相关联。但是在此的问题是，各个MR天线元件经过与其对应的接收链部分地以不同的相位延迟被传输，这最终导致在模式形成情况下的误差。因此，迄今为止还不可能实现这样的数字的模式形成，而是必须一如既往地采用相应昂贵的模式矩阵电路。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，给出一种合适的局部线圈以及一种磁共振系统和一种合适的方法，可以用来解决该问题。用于磁共振系统的这样的磁共振天线装置的按照本专利技术的局部线圈，如上所述具有多个单个MR天线元件。MR天线元件在此被理解为如下的天线元件，所述天线元件用于接收磁共振信号或经由所述天线元件必要时发送用于激励的高频信号。按照本专利技术这样的局部线圈具有多个与MR天线元件分别单个或成组地对应的测试信号耦合单元。这些测试信号耦合单元为了传输测试信号分别经过星形连接单元与局部线圈的共同的测试信号接头和/或与对应的磁共振天线元件的发送和/或接收链的传输电缆相连。该星形连接单元例如是合适的电路，所述电路能够将在测试信号接头上馈入的测试信号分布到各个测试信号耦合单元或者反过来将经过各个测试信号耦合单元接收的信号又组合，例如传输，以便将其然后例如输出到局部线圈的测试信号接头。这样的局部线圈在磁共振系统中被采用，其中局部线圈的MR天线元件分别经过接收链与磁共振系统的接收装置和/或经过发送链与磁共振系统的高频发送装置相连。该按照本专利技术的磁共振系统还具有测试信号发送接口，其在校准运行中经过测试信号耦合单元将定义的测试信号耦合到MR天线元件中或者反过来促使通过MR天线元件将定义的测试信号分别经过与磁共振天线元件对应的发送链发送。此外，磁共振系统具有测试信号接收接口，其在校准运行中接收经过测试信号耦合单元分别耦合到MR天线元件中的测试信号或者由MR天线元件发送的并且由测试信号耦合单元分别探测的测试信号。此外还需要分析单元，以便基于耦合到MR天线元件中的测试信号来确定各个MR天线元件的接收链的当前相对相位特性，和/或基于分别由测试信号耦合单元探测的测试信号来确定各个MR天线元件的发送链的当前相对相位特性。接收链或发送链的相对相位特性的确定在此被理解为所需信息的确定，相位经过各个接收链或发送链互相如何表现，即，与其他接收链相比经过接收链以何种相对相移延迟测本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种局部线圈（1），具有多个磁共振天线元件（2）和多个与磁共振天线元件（2）单个地或成组地对应的测试信号耦合单元（6,9,10），其中，所述测试信号耦合单元（6,9,10）为了传输测试信号（7,7′）分别经过星形连接单元（7,7′）与共同的测试信号接头（8,8′）相连，和/或与对应的磁共振天线元件（2）的发送和/或接收链的传输电缆（13）相连。

【技术特征摘要】
2011.09.28 DE 102011083599.71.一种局部线圈(1)，具有多个磁共振天线元件(2)和多个与磁共振天线元件(2)单个地或成组地对应的测试信号耦合单元(6，9，10)，其中，所述测试信号耦合单元(6，9，10)为了传输测试信号(7，7')分别经过星形连接单元(7，7')与共同的测试信号接头(8，8')相连，和/或与对应的磁共振天线元件(2)的发送和/或接收链的传输电缆(13)相连。2.根据权利要求1所述的局部线圈，其特征在于，所述测试信号耦合单元(6)的至少一部分分别包括测试天线(6)，该测试天线电感性地与对应的磁共振天线元件(2)耦合。3.根据权利要求2所述的局部线圈，其特征在于，所述磁共振天线元件(2)分别重叠与其对应的测试天线(6)。4.根据权利要求3所述的局部线圈，其特征在于，与一组磁共振天线元件(2)对应的测试天线(6)布置在该组的磁共振天线元件(2)的共同的重叠区域(2U)中。5.根据权利要求1至4中任一项所述的局部线圈，其特征在于测试信号耦合单元(6')，其构造为用于与相邻布置的局部线圈(I')的磁共振天线元件(2)耦合。6.根据权利要求2至5中任一项所述的局部线圈，其特征在于布置在局部线圈的边缘区域中的与星形连接单元(7，7')相连的测试天线(6')和定义了重叠区域的位置标记(16)，在该重叠区域中局部线圈(I)应当与相邻布置的局部线圈(I)重叠，由此在运行中进行该测试天线(6')与相邻布置的局部线圈(I')的磁共振天线元件(2)的定义的耦合。7.一种磁共振系统(100)，具有 -按照权利要求1至7中任一项所述的局部线圈(1)，其磁共振天线元件(2)分别经过接收链(19)与磁共振系统(100)的接收装置(34)相连和/或经过发送链(19')与磁共振系统(100)的高频发送装置(33)相连， -测试信号发送接口(41)，其在校准运行中经过测试信号耦合单元(6，6'，9，10)将定义的测试信号(TS)耦合到磁共振天线元件(2)中或者启动定义的测试信号(TS')通过磁共振天线元件(2)分别经过与磁共振天线元件(2)对应的发送链(19')的发送， -测试信号接收接口(42)，其在校准运行中接收经过测试信号耦合(6，6'，9，10)单元分别馈入到磁共振天线元件(2 )中的测试信号(TS)或者由磁共振天线元件(2 )发送的并且由测试信号耦合单元(6，6'，9，10)分别探测的测试信号， -分析单元(43)，用于基于耦合到磁共振天线元件(2)的测试信号(TS)确定各个磁共振天线元件(2)的接收链(19)的当前的相对相位特性，和/或用于基于由测试信号耦合单元(6，6'，9，10)分别探测的测试信号(TS')确定各个磁共振天线元件(2)的发送链(19')的当前的相对相位特性。8.一种用于采集磁共振系统(100)的校准数据(KD)的方法，所述磁共振系统(100)包括具有多个磁共振天线元件(2)的局部线圈(1)，其分别经过接收链(19)与磁共振系统(100)的接收装置(34)和/或经过发送链(19')与磁共振系统(100)的高频发送装置(33)相连并且其分别单个地或成组地与测试信号耦合单元(6，6'，9，10)对应， 具有以下方法步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：S比伯，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：