用于产生B0场图的方法和磁共振设备技术

在用于计算磁共振设备中B0场图（基本磁场的图）的方法中，发射导航脉冲，并且在多通道RF线圈阵列的至少一些通道中检测由导航脉冲所引起的导航响应。多通道RF线圈阵列的各通道包括一个RF线圈，并且使关于单个RF线圈的各自位置的空间信息连同多个导航信号一起对处理器可用。使用根据分别检测导航响应信号的RF线圈的位置所得到的空间信息来生成B0场图，而不需要对各自导航响应信号的空间编码。

【技术实现步骤摘要】
用于产生B0场图的方法和磁共振设备
本专利技术涉及在磁共振成像系统中、特别是在使用多通道接收和/或发射射频(RF)线圈结构这样的成像系统中用于校正基本磁场(B0)中四个场不均匀性的方法和装置。
技术介绍
功能性磁共振成像(fMRI)是通过用诸如回波平面成像(EPI)或螺旋成像的快速成像序列来重复采集图像容积(特别是大脑的图像容积)来实现的。已知为BOLD(BloodOxygenLevelDetection，血氧水平检测)的序列产生所谓的BOLD信号，其取决于被检测区中血液里的氧水平而变化，该氧水平又成为该区域中大脑活动的指示。对BOLD信号中的变化(其包括两个即CBF和CBV中的变化)的检测依赖于对检查区域中各体素实现的时间序列的统计分析。例如，与血液动力学响应函数卷积(convoluted)所采用的(例如，主动和基线条件)具有范例(paradigm)的时间序列的相关分析或广义线性模型(GLM)分析，是用于fMRI的基本过程。潜在假设是空间域中以及时间域中所测量信号的稳定性。对于其它快速成像应用(如扩散成像、灌注成像应用)而言这种前提也是有效的。空间稳定性可能受到总对象(grosssubject)运动的干扰，并且已知许多技术被用于校正空间不稳定性。通过匹配(fitting)漂移的理论模型函数(例如，正弦展开项(sineexpansionterms))与基于体素的时间过程保持时间稳定性。也能监测并校正磁共振系统中的全局频率变化(DynamicOff-ResonancechangesinK-space，DORK，K-空间中的动态非共振变化)。生理信号如呼吸和心跳可以由体外装置记录，并且在fMRI分析中如在GLM统计中被用作回归量量(regressor)。EPI图像和螺旋图像中的静态和动态图像劣化在非均匀B0场中有其来源，通常由对象本身被带进B0场所致(静态B0场失真)，或者由生理变化、对象的运动、或系统不稳定性所致的外部动态变化(动态B0场变化)所致。B0场的映射(mapping)是一种导致B0场图(B0fieldmap)的公知技术，在所采用的图像处理过程中将B0场图转换成用于图像校正的图像失真图或体素位移图。然而，对高质量B0场图的测量至少需要一片持续在6秒到10秒之间的多次扫描重复(TRs)，并且常常导致持续在1分钟到2分钟之间的映射过程。对于动态噪声和图像劣化的这些附加来源妨碍可靠MR图像(fMRI、DWI(扩散加权成像)、灌注)的检测，因此，必须监测这类来源，并且在图像校正中例如在fMRI系列的统计分析中考虑其影响。这些噪声来源实时存在，并且在数据采集进行期间可以直接用于图像校正(在线)。然而，大多数情况下，在完成测量(数据采集)之后实现更复杂的统计分析(离线后处理)。在“RetrospectiveEstimationandCorrectionofPhysiologicalArtifactsinfMRIbyDirectExtractionofPhysiologicalActivityfromMRData,”Leetal.,MagneticResonanceinMedicine,Vol.35,No.3(1996)pgs290-298；“image-BasedMethodforRetrospectiveCorrectionofPhysiologicalMotionArtifactsinfMRI:RETROICOR,”Gloveretal.,MagneticResonanceinMedicine,Vol.44,No.1(2000)pgs162-167；“FunctionalMRImagingintheAwakeMonkey:EffectsofMotiononDynamicOff-ResonanceandProcessingStrategies,”Pfeufferetal.,MagneticResonanceinMedicine,Vol.25,No.6(2007)pgs869-882以及“CorrectionofPhysiologicallyInducedGlobalOff-ResonanceEffectsinDynamicEcho-PlanarandSpiralFunctionalImaging,”Pfeufferetal.,MagneticResonanceinMedicine,Vol.47(2002)pgs344-353中，描述了用于校正由于生理噪声所致时间变化的周知过程示例。在“Real-TimeAutoshimmingforEchoPlanarTimecourseImaging,”Wardetal.MagneticResonanceinMedicine,Vol.48(2002)pgs771-780；“PointSpreadFunctionMappingwithParallelImagingTechniquesandHighAccelerationFactors:Fast,Robust,andFlexibleMethodforEcho-PlanarImagingDistortionCorrection,”Zaitsevetal.,MagneticResonanceinMedicine,Vol.52(2004)pgs1156-1166以及“CorrectionforGeometricDistortionandN/2GhostinginEPIbyPhaseLabelingforAdditionalCoordinateEncoding(PLACE),”Xiangetal.MagneticResonanceinMedicine,Vol.57(2007)pgs731-741中，描述了EPI失真校正(静态及动态)。
技术实现思路
本专利技术的目的是，改进在使用多通道RF线圈结构传送(发射)RF激励信号和/或接收跟随激励所产生RF信号的磁共振数据采集过程中图像校正和/或从扫描重复到扫描重复的成像参数重新计算所使用的B0映射。根据本专利技术，使用从各自通道(或者全部各自通道之中的至少多个通道)的每一个所接收的导航(navigator)产生B0图来实现这一目的。从而，实现了来自各单个RF线圈的信号的附加空间选择(定位)。然后，将其与导航信号伪影检测(navigatorsignalartifactdetection)相结合。根据本专利技术，为了能得到空间图，导航自身中的空间编码并非必须。相反，根据多通道线圈结构中相应的多个线圈得到必要的空间信息。附图说明图1示意性地图示了根据本专利技术适用类型的多通道磁共振(MR)线圈阵列的一种实施例；图2A示意性地图示了在回波平面成像(EPI)序列背景下导航的使用；图2B示意性地图示了在螺旋成像序列中导航的使用；图3A示意性地图示了用于离线图像校正的根据本专利技术B0场图的生成；图3B示意性地图示了用于各自图像采集校正的根据本专利技术B0场图的使用；图4示意性地图示了在多次重复数据采集过程中从重复到重复根据本专利技术使用B0场图可以进行的校正；以及图5示意性地图示了校正四个动态B0场变化的根据本专利技术B0场图的生成。具体实施方式图1示意性地图示了磁共振数据采集中用作发射或接收线圈的多通道RF线圈结构类型的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于产生B0场图的方法，包括：在基本磁场（B0场）存在的磁共振数据采集单元中激励导航脉冲，所述磁共振数据采集单元包括多通道射频（RF）接收线圈阵列，所述多通道RF线圈阵列中的各通道包括一个RF线圈；检测所述多通道RF阵列的多个通道每一个中的导航响应信号，从而产生多个导航响应信号；将所述多个导航响应信号提供给计算机处理器，并且还将用以识别所述多通道RF阵列中所述线圈各自位置的定位信息提供给所述计算机处理器；以及在所述计算机处理器中，通过空间方式组织所述多个导航响应信号与分别关于在其中分别检测所述多个导航响应信号的所述多个通道中的线圈的定位信息来生成B0场图，并且使得所述B0场图按照作为数据文件的电子形式可用。

【技术特征摘要】
2012.01.23 US 13/355,9371.一种用于产生B0场图的方法，包括：在基本磁场B0场存在的磁共振数据采集单元中激励导航脉冲，所述磁共振数据采集单元包括多通道射频RF接收线圈阵列，所述多通道射频RF接收线圈阵列中的各通道包括一个RF线圈；检测所述多通道射频RF接收线圈阵列的多个通道每一个中的导航响应信号，从而产生多个导航响应信号；将所述多个导航响应信号提供给计算机处理器，并且还将用以识别所述多通道射频RF接收线圈阵列中所述线圈各自位置的定位信息提供给所述计算机处理器；以及在所述计算机处理器中，通过空间方式组织所述多个导航响应信号与关于在其中分别检测所述多个导航响应信号的所述多个通道中所述线圈各自的所述定位信息来生成B0场图，并且使得所述B0场图按照作为数据文件的电子形式可用。2.根据权利要求1所述的方法，包括：操作所述数据采集单元，以便通过向该数据采集单元提供磁共振脉冲序列而从位于所述B0场中的对象获取磁共振数据，并且在所述磁共振脉冲序列中具体表达所述导航脉冲。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述磁共振脉冲序列包括激励阶段和数据采样阶段，以及使用所述B0场图来修改所述激励阶段。4.根据权利要求3所述的方法，包括：在所述激励阶段中，发射至少一个具有脉冲波形的RF脉冲，以及使用所述B0场图来计算所述至少一个RF脉冲的修改后的RF波形。5.根据权利要求2所述的方法，其中，所述磁共振脉冲序列包括激励阶段和数据采样阶段，以及使用所述B0场图来修改所述数据采样阶段。6.根据权利要求2所述的方法，其中，所述磁共振脉冲序列是包括激励阶段和数据采样阶段的回波平面成像...

【专利技术属性】
技术研发人员：J福伊弗，L沃尔德，
申请(专利权)人：西门子公司，通用医疗公司，
类型：发明
国别省市：