用于控制磁共振系统的方法和控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术描述了一种用于控制磁共振系统（1）来执行第一脉冲序列的方法，该第一脉冲序列包括激励阶段和采集阶段。在激励阶段中，在梯度方向上施加第一梯度，以产生位置相关的基本磁场。执行选择性的高频激励脉冲（A），其中选择性的高频激励脉冲在检查体积（30）的第一子区（33）中激励第一材料而并不激励第二材料，并且其中选择性的高频激励脉冲在检查体积（30）的第二子区（36）中不激励第一材料而激励第二材料。在采集阶段中执行非选择性的重聚脉冲（R），以便沿着梯度方向采集检查体积的第一和第二子区的空间编码的原始数据。此外描述了一种用于控制磁共振系统（1）的控制装置（13）。

【技术实现步骤摘要】
用于控制磁共振系统的方法和控制装置
本专利技术涉及用于将磁共振系统控制为执行脉冲序列的一种方法和一种控制装置。此外，本专利技术还涉及一种磁共振断层成像系统，下面简称为磁共振系统。
技术介绍
也称为核自旋断层成像的磁共振断层成像是目前广泛使用的用于采集活体检查对象的身体内部图像的技术。例如源自氢原子的原子核具有自旋。自旋是原子粒子的量子机械特性。自旋引起的是，原子粒子是磁性的，即带有自旋的原子核一直是磁性的。该自旋首先在任意方向上作用。可以将自旋看做矢量。带有自旋的原子存在于待检查的身体中、例如在人体中。通常，在磁共振断层成像系统中，待检查的身体借助基本磁体系统而暴露于较高的基本磁场B0、例如1、5、3或7特斯拉。静态磁场B0的力作用产生自旋的、与场线平行或反平行的优选方向。在此，总是在一个方向上构成过量，这引起自旋总体的宏观磁化。静态磁场B0与高频磁场B1叠加。当高频激励信号与自旋的进动频率谐振时，该通常通过高频激励脉冲产生的高频磁场将自旋从通过B0场产生的平衡中带出。进动频率还称为拉莫尔频率。它与外部磁场的强度有关。通过高频激励信号，通过该高频场激励为谐振的原子的核自旋以定义好的翻转角度相对于基本磁场的磁场线倾斜。用于核自旋磁化的高频信号的发出通常借助所谓的“全身线圈”或“Bodycoil”进行。全身线圈的典型构造是鸟笼天线(Birdcage-Antenne)，其由多个发射棒构成，这些发射棒与纵轴线平行地围绕断层成像装置的患者空间设置，检查中的患者在该患者空间中。在端侧，天线棒分别环形地电容性彼此连接。如今，却越来越频繁地将接近身体的局部线圈用于发出MR激励信号。磁共振信号的接收通常以局部线圈进行，在一些情况下却也替选地或附加地以Bodycoil进行。通过梯度线圈施加沿着梯度方向的梯度。由此，磁场B0线性上升。相应地，沿着梯度方向的核自旋的进动不同，核自旋在这里较慢，在那里较快地旋转。因此其示出在不同频率下的谐振。通过该叠加的梯度场可以位置选择地激励核自旋。激励的高频信号或激励的高频脉冲接收围绕某中心频率的相邻频率的确定带宽。以该方式可以激励沿着梯度方向的所希望的区域。在近乎所有分子中，有不同位置上的多个氢原子接合。不同位置表示不同的化学环境并且由此通常不同的磁性环境。由此，减少或提高局部磁场，所接合的质子的谐振频率比典型的拉莫尔频率低一些或高一些。在身体组织的中的核自旋于是在磁场中不具有统一的进动频率，而是根据其化学环境对于不同的组织类型相区别。这通常称作化学位移。脂肪具有在频谱中的多个峰，然而其中一个强烈表现并且提供用于成像的强信号。脂肪组织的主峰和水之间的化学位移例如为大约3.5ppm。在激励之后，核自旋又反转回其通过基本磁场强制的初始位置。这是核自旋的所谓弛豫。区分为纵向弛豫和横向弛豫。纵向弛豫描述沿着基本磁场B0的磁场线的磁化的再次建立。横向弛豫描述通过高频场B1引起的、横向于基本磁场B0的磁场线的磁化的消失。不同的组织具有不同的弛豫时间。在进动时，发射高频信号、所谓的磁共振信号，其借助合适的接收天线来接收和进一步处理。从如此采集的原始数据中可以重建所希望的图像数据。接收天线可以是也可以执行高频激励脉冲的相同的天线，或者是独立的接收天线。在本申请中，将在弛豫时发出的、位于脂肪组织中的核自旋的信号称作“脂肪信号”。将在弛豫时发出的、位于水区域中的核自旋的信号称作“水信号”。在进动时发射并且由接收天线接收的信号必须是可以在位置上关联的，以便能够实现成像。为此在通过编码梯度采集信号时执行空间编码。在2D磁共振脉冲序列中进行在两个方向或维度上的空间编码。因此，分别读出非常薄的层(也称作“slice”)的图像信息或原始数据。层是事先选择的。在3D磁共振脉冲序列中进行在三个方向或维度上的空间编码。因此，分别读出整个体积(所谓的“slab”)的图像信息或原始数据。原始数据写入矩阵、所谓的k空间中。k空间对应于与包含对象磁化的位置空间傅里叶共轭的空间或还有空间频率位置。k空间的轴线表示所谓的位置频率。k空间具有与距离成倒数的单元、例如1/cm。在3D断层成像中，k空间也是三维的。静态的磁场区别在弛豫时有助于自旋的扇形散开借助自旋回波序列，该扇形散开通过一次重聚脉冲或通过一系列重聚脉冲而还原。如果多个重聚脉冲、通常180°的脉冲彼此跟随，则形成多个自旋回波，其通过多回波序列产生。k空间中的写入尤其与所希望的对比度有关。通常，首先将较早的回波、即带有较小位置数的回波写入中央的k空间中。三维快速自旋回波序列方法、更确切而言是可以具有非常长的回波列的单块平板3D快速自旋回波方法的一个示例是SPACE(SamplingPerfectionwithApplicationoptimizedContrastusingdifferentflipangleEvolutions(采样完善与应用优化的对比使用不同的反转角演进))。长的回波列包括例如四十到数百个回波，数千个回波也是可能的。对于“规定的信号演进”(prescribedsignalevolution)，将回波列中重聚脉冲的反转角匹配于不同的组织类型的特性(T1和T2)。获得可变的反转角变化曲线(flipangleevolution)。产生用于不同类型组织的所希望的信号强度。由此，例如可以产生所希望的对比度。检查对象的磁共振图像最后基于所接收的磁共振信号而建立。磁共振图像中的每个像点在此都与小的身体体积、所谓的“体素”关联，并且像点的每个亮度或强度值都与从该体素中接收的、磁共振信号的信号幅度联接。谐振地入射的带有场强B1的HF脉冲与由此实现的反转角α的关联在此通过等式给定，其中γ是回磁比，其可以对于大多数核自旋检查视作固定的材料常数，并且τ是高频脉冲的作用时间。在不同情况下诊断可能的病理时的疑难是非常亮的脂肪信号，其在许多情况下亮过主要感兴趣的水信号。因此已经建议了抑制脂肪信号的可能性。例如，在实际测量之前发出位于脂肪组织中的质子的进动频率上的频率选择脉冲，使得这些质子的自旋饱和并且在接下来的图像拍摄中不影响信号。Dixon序列提供另一可能性，其中在不同的回波时间(在激励或重聚脉冲之后的时间)接收多个回波。不同材料的、例如脂肪和水的图像数据在其相位方面偏移。其涉及后处理措施，即事后处理所接收的原始数据。这种Dixon序列例如在H.Yu等发表于Proc.Intl.Soc.Mag.Reson.Med.11(2004),2686的“ImplementationandNoiseAnalysisofChemicalShiftCorrectionforFastSpinEchoDixonImaging”中描述，其中在那里描述的方法中使用Dixon序列，以便通过将k空间行与确定的相位项(Phasenterm)相乘来校正图像平面内的化学位移。然而，至今已知的方法在带有强的B1不均匀性的区域中具有缺点：传统脂肪饱和方法的基础是，尽可能精确地实现所设计的反转角。这在高的基本场强(B0>＝3T)情况下通常不适用。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于控制磁共振系统（1）来执行第一脉冲序列的方法，包括：‑激励阶段，在所述激励阶段中施加梯度方向中的第一梯度，以便产生位置相关的基本磁场，并且在所述激励阶段中执行选择性的高频激励脉冲（A），其中，所述选择性的高频激励脉冲（A）在检查体积（30；45）的第一子区（33；46）中激励第一材料而不激励第二材料，并且其中，所述选择性的高频激励脉冲在所述检查体积（30；45）的第二子区（36；47）中不激励所述第一材料而激励所述第二材料；‑采集阶段，在所述采集阶段中执行一定数目的重聚脉冲（R），以便沿着所述梯度方向（z）以空间编码方式采集所述检查体积（30；45）的第一子区和第二子区（33,36；46,47）的原始数据。

【技术特征摘要】
2012.09.14 DE 102012216353.01.一种用于控制磁共振系统(1)来执行第一脉冲序列的方法，包括：-激励阶段，在所述激励阶段中施加梯度方向中的第一梯度，以便产生位置相关的基本磁场，并且在所述激励阶段中执行选择性的高频激励脉冲(A)，其中，所述选择性的高频激励脉冲(A)在检查体积(30；45)的第一子区(33；46)中激励第一材料而不激励第二材料，并且其中，所述选择性的高频激励脉冲在所述检查体积(30；45)的第二子区(36；47)中不激励所述第一材料而激励所述第二材料；-采集阶段，在所述采集阶段中执行一定数目的重聚脉冲(R)，以便沿着所述梯度方向(z)以空间编码方式采集所述检查体积(30；45)的第一子区和第二子区(33,36；46,47)的原始数据。2.根据权利要求1所述的方法，其中，来自所述一定数目的重聚脉冲的至少一个是非选择性的。3.根据权利要求1所述的方法，其中，以三维空间编码的方式进行原始数据的采集。4.根据权利要求3所述的方法，其中，在第一和第二维度中以相位编码的形式进行所述三维空间编码，并且在第三维度中以频率编码的形式进行。5.根据权利要求4所述的方法，其中，沿着所述梯度方向进行相位编码。6.根据权利要求1所述的方法，其中，通过梯度来调节所述位置相关的基本磁场，使得在所述检查体积(30；45)的第一子区(33；46)中的第一材料中的核自旋的共振频率位于第一频率(f1)与第二频率(f2)之间，并且在所述检查体积(30；45)的第二子区(36；47)中的第二材料中的核自旋的共...

【专利技术属性】
技术研发人员：T巴赫施米特，HP福茨，R冈布雷赫特，D保罗，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE