在磁共振设备及其操作方法、以及在编程为设计用于操作这种磁共振设备的射频脉冲的处理器中，设计该射频脉冲以减轻由磁共振设备中的基本(B0)磁场的不均匀性引起的失谐效应。平行发射阵列的射频脉冲设计成具有不同的空间相位分布，其逐个脉冲地偏离于不变的相位，其中任何两个连续发射的射频脉冲的各自空间相位分布之间差异的绝对值对应于连续脉冲的发射之间的时间期间由B0-不均匀性引起的失谐效应。另外地，或单独地，在设计射频脉冲中可以考虑供应到匀场线圈的电流作为额外的自由度，其中基本磁场的匀场化由匀场电流产生，该匀场电流偏离于为理想地产生均匀B0场所设计的匀场电流。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种磁共振成像系统及其操作方法，其中设计射频(RF)脉冲用于激励核自旋中以便获得磁共振图 像数据。该方法还涉及编程以设计这种射频脉冲的计算机化处理器。
技术介绍
自旋系统对射频脉冲序列的频谱响应可关键地限定所接收到的磁共振(MR)信号的内容以及因此限定图像质量。特别是如果MR应用依靠两个连续射频脉冲(如在真稳态进动快速成像(TrueFISP)或频率选择性射频脉冲中)之间横向磁化的一致的和限定的相位演变，那么，BO场(或者等价地，共振频率)的空间变化可导致不期望的局部信号特性和图像降级。通常使用的其BO场不均匀性的有害效果特别明显的MRI方法的实例，包括TrueFISP、化学位移选择性射频脉冲、以及频谱-空间射频脉冲。对于TrueFISP，失谐效应在由失谐引起两个连续激励脉冲之间横向磁化积累到(2n+l)*180°相位的区域中(η= I、2、3...)导致公知暗纹伪影。对于化学位移选择性射频脉冲，诸如那些用于成像或光谱学中的脂肪抑制或光谱学中的水抑制，由失谐引起的子波间的移相导致对将被激励的频率的不完全激励以及对不将被激励的频率的部分激励。由于频谱敏感序列或脉冲中的失谐导致的伪影通常通过优化由所谓的匀场线圈引起的的场调整来解决，该匀场线圈产生线性的和高阶的空间场变化。该过程，或匀场化，虽然有用，不能完全除去静磁场中不希望的空间变化的影响，主要因为由对象中磁化率变化引起的场变化比在工业性匀场系统(其经常限定为二阶)中可用到的充分地高阶并且因此基本不能够接受匀场化。如高阶匀场化这样的其他硬件增强生产出带有高电流要求的昂贵系统。其它减轻剩余BO不均匀性的有害效应的装置是适应于每个特定的应用，并且包括脉冲或子脉冲间隔不限制在特定时限的情况，它可能要优化以减少如TrueFISP中的伪影，在这里尽可能短地选择重复时间以最小化关于失谐磁化的失相时间。在频谱选择脉冲中减轻BO不均匀性的其他实例包括3D频谱-空间脉冲，其中该设计将对频谱通带一定程度的控制提供作为空间坐标的函数，参见Morrell G、Macovski A的“Three-dimensionalSpectral-Spatial Excitation. ”，发表在 “Magn. Reson. Med. 37 (3) :pgs378_386 ;1997”。通过合并失谐图谱作为在脉冲优化中的设计约束以在平行发射(PTx)中减轻BO影响，其描述在 Setsompop K、Wald LL、Alagappan V、Gagoski BA、Adalsteinsson E 的“Magnitude Least Squares Optimization for Parallel Radio Frequency ExcitationDesign Demonstrated at 7 Tesla with Eight Channels，，中，发表在“Magn. Reson.Med. 59 (4) :pgs908_915 ;2008” ；以及 Setsompop K、Alagappan V、Gagoski B> Witzel T、Polimeni J、Potthast A、Hebrank F、Fontius U、Schmitt F、Wald LL、Adalsteinsson E的“Slice-selective RF Pulsesfor In Vivo Bl+Inhomogeneity Mitigation at 7 TeslaUsing Parallel RF Excitation with al6-Element Coil” 中，发表在“Magn. Reson.Med. 60 (6) :pgsl422_1432 ;2008”。此外，当前的射频脉冲设计方法允许在横截平面内以空间预定的幅度和相位激励磁化。这通过来自具有一定幅度和相位关系的多天线的射频场的复数叠加(例如，Ibrahim TS、Lee R、Baertlein AB>KangarIu A、Robitaille PML的“Aplication of FiniteDifference Time Domain Method for the Design of Birdcage RF Head Coils UsingMulti-Port Excitations, ”，发表在 “Magn. Reson. Imaging 18 :pgs733_742 ;2000”)或通过与射频发射同步地发出梯度场(例如,Pauly J>Nishimura D、Macovski A的“A K-spaceAnalysis of Small Tip Angle Excitation,，，JMR 81 :43-56 页；1989)或两者的结合来实现，其能够使具有空间定制激励模式的射频脉冲加速(例如，Katscher U>Leussler C、vanden Brink JS 的“Transmit SENSE，”磁共振医学 49 (I) 144-150 页，2003)，通过缩减的脉冲宽度来实现所述加速。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种方法和处理系统，其可以是设计射频脉冲以便减轻失谐效应的独立的处理器或磁共振系统的计算机化控制和处理系统的一部分。 以上的目的是依照本专利技术中的方法、计算机化处理器以及磁共振系统实现的，它们使用已知的脉冲设计算法来设计脉冲但具有不同的空间相位分布。这不同于当前的设计方法，在所述当前设计方法中相位项或者是在空间上不变的或者是松弛的以能够平滑却未指定空间变化。能够明确地指定相位项以减轻失谐效应的脉冲设计的实例是使射频脉冲或子脉冲η的空间相位分布与射频脉冲或子脉冲η-I的空间分布相比等于两个射频脉冲或子脉冲η-I和η之间BO失谐引起的相位演变的空间分布。对于一列等距的射频脉冲或子脉冲而言，任何体素的相位根据该体素内的失谐逐个脉冲地线性地增加。通过该方法,射频激励的相位追随BO不均匀性的时间演变并因此减轻它在脉冲性能上的反作用。通过BI场(或BI场结合梯度场)生成的空间相位模式不得不匹配源自于BO场分布的相位模式。BO场分布通常使用BO匀场朝着均匀性作优化。然而，依照本专利技术朝着能够与所施加的射频脉冲的BI场分布相匹配的场分布来优化BO匀场能够是有益的。BO匀场值(经过匀场线圈或梯度线圈的电流)可结合到射频脉冲设计中作为要优化的额外自由度，以便为脉冲设计者提供射频通道、梯度(“线性匀场项”)、以及所有可用的非线性场变化项(例如，匀场项)的联合优化空间。附图说明图I示意性地示出了依照本专利技术构造和操作的磁共振成像系统的基本部件。图2示意性地示出了依照本专利技术适合使用的平行发射射频天线阵列。图3示意性地示出了用平行发射阵列产生的在时间线上的射频脉冲或子脉冲。图4示出了对比于不变的相位，图2中所示的脉冲或子脉冲在各自相位上的失谐效应。具体实施例方式图I示意性地示出了磁共振断层摄影设备，其中产生依照本专利技术的梯度脉冲。该磁共振断层摄影设备的设计符合常规的断层摄影设备，除了下文中论述的内容。基本场磁体I产生在时间上不变的强磁场用于对对象的检查区域内(例如待检查的人体的一部分)的核自旋进行极化或对齐。磁共振数据采集所本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种设计在平行发射射频阵列中以脉冲序列辐射的射频(RF)脉冲的计算机化方法，该射频脉冲用来操作磁共振设备，在该磁共振设备中存在展示出引起失谐效应的B0？不均匀性的B0场，所述方法包括以下步骤：在计算机化处理器中，执行设计算法，其设计所述射频脉冲在所述平行射频发射阵列中分别辐射B1场，每个B1场具有关联的空间相位分布，各个空间相位分布是非恒定的并且彼此不同；在所述设计算法中，设计所述射频脉冲以产生分别关联的空间相位分布，其减轻由所述B0？不均匀性引起的失谐效应；以及在所述处理器的输出上，提供数据文件，其表示通过执行所述设计算法设计得到的射频脉冲，并以可结合到所述脉冲序列以操作所述磁共振设备的格式。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：E·阿达尔斯坦森，HP·福兹，K·赛特索姆波普，L·瓦尔德，
申请(专利权)人：西门子公司，马萨诸塞综合医院公司，麻省理工学院，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。