在磁共振設備及其操作方法、以及在編程為設計用于操作這種磁共振設備的射頻脈沖的處理器中，設計該射頻脈沖以減輕由磁共振設備中的基本(B0)磁場的不均勻性引起的失諧效應。平行發射陣列的射頻脈沖設計成具有不同的空間相位分布，其逐個脈沖地偏離于不變的相位，其中任何兩個連續發射的射頻脈沖的各自空間相位分布之間差異的絕對值對應于連續脈沖的發射之間的時間期間由B0-不均勻性引起的失諧效應。另外地，或單獨地，在設計射頻脈沖中可以考慮供應到勻場線圈的電流作為額外的自由度，其中基本磁場的勻場化由勻場電流產生，該勻場電流偏離于為理想地產生均勻B0場所設計的勻場電流。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種磁共振成像系統及其操作方法，其中設計射頻(RF)脈沖用于激勵核自旋中以便獲得磁共振圖 像數據。該方法還涉及編程以設計這種射頻脈沖的計算機化處理器。
技術介紹
自旋系統對射頻脈沖序列的頻譜響應可關鍵地限定所接收到的磁共振(MR)信號的內容以及因此限定圖像質量。特別是如果MR應用依靠兩個連續射頻脈沖(如在真穩態進動快速成像(TrueFISP)或頻率選擇性射頻脈沖中)之間橫向磁化的一致的和限定的相位演變，那么，BO場(或者等價地，共振頻率)的空間變化可導致不期望的局部信號特性和圖像降級。通常使用的其BO場不均勻性的有害效果特別明顯的MRI方法的實例，包括TrueFISP、化學位移選擇性射頻脈沖、以及頻譜-空間射頻脈沖。對于TrueFISP，失諧效應在由失諧引起兩個連續激勵脈沖之間橫向磁化積累到(2n+l)*180°相位的區域中(η= I、2、3...)導致公知暗紋偽影。對于化學位移選擇性射頻脈沖，諸如那些用于成像或光譜學中的脂肪抑制或光譜學中的水抑制，由失諧引起的子波間的移相導致對將被激勵的頻率的不完全激勵以及對不將被激勵的頻率的部分激勵。由于頻譜敏感序列或脈沖中的失諧導致的偽影通常通過優化由所謂的勻場線圈引起的的場調整來解決，該勻場線圈產生線性的和高階的空間場變化。該過程，或勻場化，雖然有用，不能完全除去靜磁場中不希望的空間變化的影響，主要因為由對象中磁化率變化引起的場變化比在工業性勻場系統(其經常限定為二階)中可用到的充分地高階并且因此基本不能夠接受勻場化。如高階勻場化這樣的其他硬件增強生產出帶有高電流要求的昂貴系統。其它減輕剩余BO不均勻性的有害效應的裝置是適應于每個特定的應用，并且包括脈沖或子脈沖間隔不限制在特定時限的情況，它可能要優化以減少如TrueFISP中的偽影，在這里盡可能短地選擇重復時間以最小化關于失諧磁化的失相時間。在頻譜選擇脈沖中減輕BO不均勻性的其他實例包括3D頻譜-空間脈沖，其中該設計將對頻譜通帶一定程度的控制提供作為空間坐標的函數，參見Morrell G、Macovski A的“Three-dimensionalSpectral-Spatial Excitation. ”，發表在 “Magn. Reson. Med. 37 (3) :pgs378_386 ;1997”。通過合并失諧圖譜作為在脈沖優化中的設計約束以在平行發射(PTx)中減輕BO影響，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，發表在“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，發表在“Magn. Reson.Med. 60 (6) :pgsl422_1432 ;2008”。此外，當前的射頻脈沖設計方法允許在橫截平面內以空間預定的幅度和相位激勵磁化。這通過來自具有一定幅度和相位關系的多天線的射頻場的復數疊加(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, ”，發表在 “Magn. Reson. Imaging 18 :pgs733_742 ;2000”)或通過與射頻發射同步地發出梯度場(例如,Pauly J>Nishimura D、Macovski A的“A K-spaceAnalysis of Small Tip Angle Excitation,，，JMR 81 :43-56 頁；1989)或兩者的結合來實現，其能夠使具有空間定制激勵模式的射頻脈沖加速(例如，Katscher U>Leussler C、vanden Brink JS 的“Transmit SENSE，”磁共振醫學 49 (I) 144-150 頁，2003)，通過縮減的脈沖寬度來實現所述加速。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種方法和處理系統，其可以是設計射頻脈沖以便減輕失諧效應的獨立的處理器或磁共振系統的計算機化控制和處理系統的一部分。 以上的目的是依照本專利技術中的方法、計算機化處理器以及磁共振系統實現的，它們使用已知的脈沖設計算法來設計脈沖但具有不同的空間相位分布。這不同于當前的設計方法，在所述當前設計方法中相位項或者是在空間上不變的或者是松弛的以能夠平滑卻未指定空間變化。能夠明確地指定相位項以減輕失諧效應的脈沖設計的實例是使射頻脈沖或子脈沖η的空間相位分布與射頻脈沖或子脈沖η-I的空間分布相比等于兩個射頻脈沖或子脈沖η-I和η之間BO失諧引起的相位演變的空間分布。對于一列等距的射頻脈沖或子脈沖而言，任何體素的相位根據該體素內的失諧逐個脈沖地線性地增加。通過該方法,射頻激勵的相位追隨BO不均勻性的時間演變并因此減輕它在脈沖性能上的反作用。通過BI場(或BI場結合梯度場)生成的空間相位模式不得不匹配源自于BO場分布的相位模式。BO場分布通常使用BO勻場朝著均勻性作優化。然而，依照本專利技術朝著能夠與所施加的射頻脈沖的BI場分布相匹配的場分布來優化BO勻場能夠是有益的。BO勻場值(經過勻場線圈或梯度線圈的電流)可結合到射頻脈沖設計中作為要優化的額外自由度，以便為脈沖設計者提供射頻通道、梯度(“線性勻場項”)、以及所有可用的非線性場變化項(例如，勻場項)的聯合優化空間。附圖說明圖I示意性地示出了依照本專利技術構造和操作的磁共振成像系統的基本部件。圖2示意性地示出了依照本專利技術適合使用的平行發射射頻天線陣列。圖3示意性地示出了用平行發射陣列產生的在時間線上的射頻脈沖或子脈沖。圖4示出了對比于不變的相位，圖2中所示的脈沖或子脈沖在各自相位上的失諧效應。具體實施例方式圖I示意性地示出了磁共振斷層攝影設備，其中產生依照本專利技術的梯度脈沖。該磁共振斷層攝影設備的設計符合常規的斷層攝影設備，除了下文中論述的內容?；緢龃朋wI產生在時間上不變的強磁場用于對對象的檢查區域內(例如待檢查的人體的一部分)的核自旋進行極化或對齊。磁共振數據采集所本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種設計在平行發射射頻陣列中以脈沖序列輻射的射頻(RF)脈沖的計算機化方法，該射頻脈沖用來操作磁共振設備，在該磁共振設備中存在展示出引起失諧效應的B0？不均勻性的B0場，所述方法包括以下步驟：在計算機化處理器中，執行設計算法，其設計所述射頻脈沖在所述平行射頻發射陣列中分別輻射B1場，每個B1場具有關聯的空間相位分布，各個空間相位分布是非恒定的并且彼此不同；在所述設計算法中，設計所述射頻脈沖以產生分別關聯的空間相位分布，其減輕由所述B0？不均勻性引起的失諧效應；以及在所述處理器的輸出上，提供數據文件，其表示通過執行所述設計算法設計得到的射頻脈沖，并以可結合到所述脈沖序列以操作所述磁共振設備的格式。
【技術特征摘要】
...
【專利技術屬性】
技術研發人員：E·阿達爾斯坦森，HP·福茲，K·賽特索姆波普，L·瓦爾德，
申請(專利權)人：西門子公司，馬薩諸塞綜合醫院公司，麻省理工學院，
類型：發明
國別省市：
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