專利名稱：多通道磁共振成像和波譜分析的制作方法
技術領域：
本發明涉及磁共振(MR)成像和波譜分析，具體的，使用多個射頻(RF) 線圈。
背景技術：
US6，961,455 Bl論述了一種全自動線圈選擇技術，其有利于圖像重建 具有較大的信噪比并且存在較少的偽像。通過從RF線圈陣列自動選擇RF 線圈，其發明基于指示標準(indexgauge)在成像視場(FOV)中的線圈之 間進行辨別。然而其技術對于根據患者的生理階段(例如呼吸階段或心動 階段)調整RF線圈陣列的激發均勻性僅提供了有限的可能性。因此，希望 獲得一種改進的方法，以根據患者的生理階段調整RF線圈陣列的激發均勻 性。還希望獲得一種RF線圈陣列，其具有用于根據患者的生理階段調整線 圈激發均勻性的改進性能。而且，還希望獲得一種能夠使用這個RF線圈陣 列的MR系統，以及一種能夠控制這個RF線圈陣列的計算機程序。
發明內容
因此，在此公開了一種改進的方法，用于調整RF線圈陣列的激發均勻 性。多個RF線圈被配置施加至少包括準備段和采集段的MR脈沖序列，其 中，所述準備段和所述采集段每一個都包括一個或多個激發脈沖，如RF脈 沖和梯度脈沖。該改進的方法包括通過以第一激發模式激活所述多個射 頻線圈，來施加所述準備段的所述一個或多個激發脈沖；并且通過以第二 激發模式激活所述多個射頻線圈，來施加所述采集段的所述一個或多個激 發脈沖。
RF線圈的激發分布(profile)的均勻性受到正在使用該RF線圈進行檢 査的對象(例如患者)的介電特性以及RF線圈自身的操作頻率兩者的影響。 在RF線圈給定操作頻率(其由主磁場的強度和所研究的核種來確定)上，在對象體內的RF激發分布的均勻性會受對象的形狀和尺寸的影響。由此在 RF激發分布中引起的非均勻性可以通過使用在此公開的方法至少部分地進 行補償，在該方法中，獨立地控制并配置在多個RF線圈的一個組中的每一 個單個RF線圈。用于優化RF激發場的這個方案稱為"RF勻場"。另外， 與介電特性有關的RF均勻性也可以隨時間而改變，這種變化例如是由在 MR檢查過程中對象的呼吸所造成的身體尺寸和形狀的變化引起的。如果將 該系統配置為將RF勻場作為患者生理狀態的函數而動態地改變，就可以補 償這種變化。用于在脈沖序列期間動態地優化RF激發場的這個方案被稱為 "動態RF勻場"。所公開的方法通過以下手段來提供這個功能例如，允 許將多個RF線圈配置為在患者吸氣時，對激發脈沖使用一組脈沖幅度、脈 沖相位和脈沖持續時間，并且在患者呼氣時，對激發脈沖使用另一組不同 的脈沖幅度、脈沖相位和脈沖持續時間。
而且，在此還公開一種MR系統，其包括多個RF線圈，所述多個RF 線圈被配置為根據所公開的方法來施加MR脈沖序列。所述多個RF線圈被 配置為施加至少包括準備段和采集段的MR脈沖序列，其中，所述準備段 和所述采集段每一個都包括一個或多個激發脈沖。所述MR系統還包括 第一控制單元，其被配置為通過以第一激發模式激活所述多個射頻線圈，
來施加所述準備段的所述一個或多個激發脈沖；以及第二控制單元，其被 配置為通過以第二激發模式激活所述多個射頻線圈，來施加所述采集段的 所述一個或多個激發脈沖。
而且，在此還公開了一種計算機程序，其用于操作多個RF線圈，所述 多個RF線圈被配置為根據所公開的方法來施加MR脈沖序列。所述計算機 程序包括指令，該指令使所述多個RF線圈能夠施加至少包括準備段和采集 段的MR脈沖序列，其中，所述準備段和所述采集段每一個都包括一個或 多個激發脈沖。所述計算機程序使所述多個RF線圈能夠通過以第一激發模 式激活所述多個RF線圈，來施加所述準備段的所述一個或多個激發脈沖， 并且通過以第二激發模式激活所述多個射頻線圈，來施加所述采集段的所 述一個或多個激發脈沖。
在下文中將借助基于以下實施例的實例并參考附圖，來詳細說明這些 及其它方面，其中
圖1顯示了說明性的MR脈沖序列，其包括準備段和采集段； 圖2a、 2b、 2c和2d顯示了在此公開的方法的說明性實施方式；以及 圖3示意性地顯示了使用在此公開的多個RF線圈的實施例的一個MR 系統。
在不同附圖中使用的相應的參考數字標記在附圖中表示相應的元件。
具體實施例方式
圖1是MR脈沖序列100的圖示，也稱為脈沖序列時序圖，其顯示了 各種脈沖的施加的時間序列。例如，標記為RF的線表示RF脈沖102、 104 的施加，而標記為Gz、 Gy和Gx的線分別表示沿z、 y和x方向施加的梯 度脈沖。具體而言，圖1中所示的脈沖序列100顯示了沿z方向施加的切 面選擇梯度106，沿y方向施加的相位編碼梯度108和相位重繞 (phase-rewinder)梯度110，以及沿x方向施加的讀出梯度112。整個脈沖 序列100分為兩個段準備段PRP和采集段ACQ。在所示的具體情況下， 準備段PRP僅包括單一 RF脈沖102，而采集段ACQ包括由RF激發脈沖 104及其相關切面選擇梯度106、相位編碼108和相位重繞梯度110以及讀 出梯度112組成的成像序列。
在特定情況下，MR脈沖序列可以由初始段來表征，在該初始段過程中， 為成像"準備"自旋，其后是后續段，在該后續段過程中對準備的自旋進 行成像。可以在初始段過程中施加的脈沖或脈沖序列的實例包括用于寬度 (fat)抑制的脈沖、借助于施加逆向復原脈沖的對比度準備、空間選擇或 空間飽和度脈沖等。可以在后續段過程中施加的脈沖或脈沖序列的實例包 括成像序列，例如自旋回波(SE)序列、磁場回波或梯度回波(FE)脈沖、 快速場回波(FFE)序列、快速自旋回波(TSE)序列、回波平面成像(EPI) 序列等。在其過程中"準備"自旋的初始段在本文中被稱為"準備"段PRP， 而后續段被稱為"采集"段ACQ。
圖2a、 2b、 2c和2d示出了根據在此公開的方法轉換多發射RF線圈陣 列的結構的基本概念。圖像202P、 202A、 204P、 204A、 206P和206A顯示
8了 16-元件線圈陣列，其中，顯示了線圈陣列的16個單獨元件以環形方式 布置。為了清楚起見，在圖像202P中僅標記了元件210中的一個；然而， 要注意圖像202P、 202A、 204P、 204A、 206P和206A上的每一個類似的點 都表示多發射RF線圈系統的一個單獨線圈元件。每一個線圈元件在結構上 都是圓柱形的，并且所有圓柱形線圈元件都布置為彼此平行，圓柱形線圈 元件的主軸垂直于圖像平面延伸。換句話說，圖2a、 2b和2c顯示了多發射 RF線圈裝置的軸向截面，其中，軸向平面被定義為與線圈元件的縱向軸或 主軸相垂直的平面。圖2a、 2b和2c中所示的線圈裝置可以認為是具有鳥籠 形幾何結構。然而，盡管該幾何結構類似于標準鳥籠線圈的幾何結構，但 圖2a、 2b和2c中所示的多線圈裝置在一些重要方面不同于標準鳥籠線圈。
標準鳥籠線圈作為整體進行共振。在此情況下，在特定環箍中的電流 的振幅和相位與另一不同環箍中的電流的振幅和相位具有固定的關系。通 常，對這個線圈進行調諧，以便在線圈中實現駐波，其中每一個環箍中的 電流的相位相差固定的角度，以便圍繞所有環箍的總相位是360度。在此 情況下，將鳥籠線圈的共振模式稱為模式l，即均勻模式。還可以以環箍之 間不同的相位關系來調諧標準鳥籠線圈。在此情況下，使線圈的另一不同 模式進行共振，并且該模式會是不均勻的。標準鳥籠線圈一旦被調諧后， 就不能動態地重新配置。然而，如果使得鳥籠型線圈的每一個環箍在物理 上獨立，被調諧到MR共振頻率，并且為其提供自己獨立的發射通道，我 們就得到了能夠獨立地在多個通道上進行發射的鳥籠型線圈。在此情況下， 可以以正確的時間關系，向每一個元件獨立地提供正確的振幅和相位，以 便合成模式1激發。由于線圈的每一個環箍現在都是獨立的，并被調諧到 MR頻率，因此就可以通過簡單地選擇提供給每一個元件的電壓的振幅和相 位來合成鳥籠型線圈的任何操作模式。另外，通過改變提供的電流的振幅 和相位，可以在脈沖序列期間動態地改變鳥籠型線圈的操作模式。
圖208P和208A顯示了平面相控陣列線圈，例如脊骨線圈或神經血管 線圈，其中以重疊方式布置了 5個不同的圓環，以構成該相控陣列線圈。 當然圓環的數量可以不是5。圖像202P、 204P、 206P和圖208P顯示了在 MR脈沖序列的準備段PRP期間RF線圈陣列的操作模式，即RF線圈的第 一激發模式，而圖像202A、 204A、 206A和圖208A顯示了在MR脈沖序
9列的采集段ACQ期間的操作模式，即RF線圈的第二激發模式。
圖2a示出了一個實施例，其中，通過在同一MR成像序列內使用多元 件發射系統的不同結構，選擇性地執行空間飽和與激發。在此情況下，如 準備段PRP的圖像202P中所示，以第一激發模式激活多發射RF線圈陣列 的16個元件。在采集段ACQ期間，如圖像202A所示，以第二激發模式激 活這16個元件。在多個RF線圈內的通過以第一激發模式施加激發脈沖而 激活的區域被顯示為較淡的陰影區L，而受到準備段PRP的激發脈沖的影 響較少或者不受其影響的區域被顯示為較暗的區域D。通過選擇性地設定 施加到16個線圈中每一個的相應脈沖的脈沖參數，就可以選擇要激活的區 域。可以操作的一些脈沖參數包括脈沖持續時間、脈沖幅度和脈沖相位。 例如，在圖像202P所示的實施例中，在準備段PRP期間施加到構成鳥籠型 幾何結構下半部的線圈的所有RF激發脈沖的脈沖幅度可以設定為O或設定 為非常小的值，以便接近這些線圈的區域不被激發脈沖激發。這構成了激 活RF線圈的第一激發模式。在采集段ACQ期間，施加到構成鳥籠型幾何 結構上半部的線圈的所有脈沖的脈沖幅度或脈沖持續時間可以減小到0或 非常小的值，以便接近這些線圈的區域不被該脈沖激發。這構成了用于激 活RF線圈的第二激發模式。
作為一個具體實例，具有由初始RF脈沖(例如30° 、 45° 、 90°的
偏轉角(flip angle)等)組成的準備段PRP的自旋回波脈沖序列可以使用 多發射RF線圈的一個激發模式，來限制對特定區域的激發。這個自旋回波 脈沖序列還具有由重新聚焦脈沖(即180°的偏轉角)組成的采集段ACQ， 該自旋回波脈沖序列可以隨后轉換到多發射RF線圈的另一不同激發模式， 以限制對另一不同區域的重新聚焦。因此，可以使重新聚焦RF脈沖的切面 選擇與初始RF脈沖相比在空間范圍上不同。因此，與初始RF脈沖相比， 重新聚焦脈沖會覆蓋另一不同的區域，并且對僅來自這兩個不同區域的相 交部的MR信號進行重新調焦。常用的方案是施加彼此正交的初始和重新 聚焦脈沖，盡管也可以考慮其它角度。與使用切面選擇梯度的操作來實現 此目的的技術相比，在此公開的方法產生了較低的噪聲。
按照在此的公開來操作線圈的優點是，其提供了在MR脈沖序列的每 一個段期間使RF激發錨定于感興趣區域的可能性。例如，在圖2a中，讓
10我們假設患者仰臥在由多個RF線圈構成的體積內，胸部是要成像的區域。 在這個位置上，大多數起因于呼吸的胸腔運動出現在胸腔的上半部。因此， 在RF脈沖序列的準備段PRP期間使自旋朝向胸腔的前部飽和，就會足以 獲得足夠運動抑制。在采集段ACQ期間，只有胸腔的后部遭受到RF激發 脈沖，并且僅從被激發的后部胸腔區域收集MR數據。與為了抑制呼吸運 動而使整個胸腔區域經受RF激活的情況相比，這減小了患者對RF能量的 暴露。
圖2b顯示了激活RF線圈陣列的第一激發模式204P和第二激發模式 204A，其中RF線圈陣列的全部16個元件在準備段PRP期間都用于發射， 以確保在由RF線圈構成的體積內的均勻的激發場(圖像204P)。在采集段 ACQ期間，會降低對于均勻激發的要求，因此使用第二激發模式就足夠了， 在第二激發模式中，實際上僅激活了多發射RF線圈陣列中的8個元件。在 采集段ACQ期間的有效元件數量的減少導致了對受檢査對象的SAR的相 應的減小。在準備段PRP期間實現的激發的較大均勻性由圖像204P所示的 線圈陣列的總激發分布來表示，與如圖像204A所示的、在釆集段ACQ期 間線圈陣列的總激發分布相比，其具有較少的灰度值。
作為一個具體實例，寬度(fat)抑制前脈沖可以使用預定的"RF勻場" 或均勻性校正，這是通過在準備段PRP期間的高均勻性的寬度抑制脈沖來 實現的。在采集段ACQ期間的后續成像序列使用了不太均勻的發射模式， 因為該方法對于RF非均勻性不太敏感。按照患者的生理響應/階段調整RF 激發均勻性的可能性，即"動態RF勻場"，在高磁場強度(例如3T及以上) 的情況下尤其有幫助，其中，介電引入的均勻性效果可以作為患者運動的 結果而改變，例如呼吸運動或心臟運動。
圖2c示出了一個實施例，其中借助于在準備段PRP和采集段ACQ期 間使用多通道RF發射系統的不同配置，在不使用梯度的情況下執行外部體 積抑制。例如，在準備段PRP期間施加的用于外部體積抑制的準備RF激 發脈沖使用多通道RF發射系統的非均勻激發模式，如圖像206P所示，而 在采集段ACQ期間施加的后續成像RF激發脈沖使用了更均勻的激發模式， 如圖像206A所示。具體而言，在準備段PRP期間激活圖2c的鳥籠型線圈 裝置中的所有線圈元件，而分別調整提供給不同線圈元件的電流的相位，以便總激發分布符合標準鳥籠線圈的"模式7"共振。在采集段ACQ期間， 再次激活所有線圈元件；然而，分別調整提供給不同線圈元件的電流的相 位，以便總激發分布現在符合標準鳥籠線圈的"模式l"或均勻激發模式。 這個方案的優點可以認為是減小了在準備段PRP期間施加的選擇脈沖過程 中梯度轉換的需要，導致了較低的噪聲。
盡管在以上實例中僅詳細討論了鳥籠型幾何結構，但其它幾何結構也 同樣有效。例如，在此公開的方法可以用平面相控陣列型多發射RF線圈來 實現，如圖2d所示，其顯示由5個重疊的RF環形線圈構成的相控陣列線 圈。每一個環都是獨立的線圈，具有其自己的發射通道，且可以分別地并 且獨立于其它環地控制提供給這5個環中每一個的電流。在MR脈沖序列 的準備段PRP期間，以第一激發模式激活所有RF環。這有助于實現由相 控陣列線圈覆蓋的整個視場的非常均勻的激發。然而，在采集段ACQ期間， 以第二激發模式激活RF環，其具有不太均勻的激發分布。因此，在脈沖序 列的采集段ACQ期間，減小了 RF射線對不必要的組織的照射。
注意在以上一些實施例中，可以通過在準備段PRP和采集段ACQ期間 選擇不同組的RF線圈，來交替地實現該方法。這尤其可用于圖2a和圖2b 所示的實施例。在圖2a中，選擇僅由朝向RF線圈裝置上半部的線圈元件 組成的第一組RF線圈用于發射，而關閉在下半部的線圈元件。所產生的激 發分布顯示在圖像202P中，其中上半部L的較淡部分表示由激發脈沖激發 的區域，并且較暗的下半部D表示RF激發脈沖激發的相對較少或根本不 激發的區域。在該模式中傳遞的飽和脈沖或飽和脈沖序列用于飽和來自接 近RF線圈上半部的自旋的信號。在采集段ACQ期間，用僅由RF線圈裝 置的下部元件組成的第二組RF線圈施加RF激發脈沖，如圖像202A所示。 類似地，在圖2b中，圖像204P和204A顯示了在準備段PRP和采集段ACQ 期間使用的不同組線圈元件。例如，圖像204P顯示了在準備段PRP期間使 用的第一組RF線圈，其中該第一組包括所有16個線圈元件。另一方面， 圖像204A顯示了在采集段ACQ期間有效的第二組線圈，其中僅有一部分 線圈元件有效，并關閉了另一部分的線圈元件。
盡管在圖1中僅顯示了單一準備段PRP和單一采集段ACQ，但注意在 特定脈沖序列中可以出現一個以上的準備段PRP和/或一個以上的采集段ACQ。注意，在具有多個準備段PRP或采集段ACQ的脈沖序列中，在不 同準備段或采集段期間可以以不同激發模式來使用RF線圈陣列。
圖3顯示了 MR系統的一個可能的實施例，其使用了在此公開的多個 RF線圈。該MR系統包括 一組主線圈301、連接到梯度驅動器單元306 的多個梯度線圈302、以及連接到RF線圈驅動器單元307上的多個RF線 圈303。 RF線圈303可以以體線圈形式集成到磁體中或者可以是獨立的表 面線圈，RF線圈303的功能還受到一個或多個發射/接收(T/R)開關313 的控制。多個梯度線圈302和RF線圈由電源單元312供電。運送系統304， 例如患者檢查臺，用于在MR系統的檢査區中放置對象305，例如患者。控 制單元308控制RF線圈303和梯度線圈302。控制單元308還控制重建單 元309的操作。控制單元308還控制顯示單元310 (例如監視器屏幕或投影 儀)、數據存儲單元314和用戶輸入接口單元311 (例如鍵盤、鼠標、跟蹤 球等)。
主線圈301產生穩定且均勻的靜磁場，例如具有場強1T、 1.5T或3T。 所公開的多發射RF線圈及其在此公開的操作方法也可用于其它場強。以這 樣的方式設置主線圈301:即使它們通常包圍形成一個隧道形的檢查空間， 在該檢查空間中引入對象305。另一個常用結構包括相對的極性面，在極性 面之間具有空氣間隙，可以用運送系統304將對象305引入其中。為了能 夠進行MR成像，由多個梯度線圈302響應于由梯度驅動器單元306提供 的電流來產生隨時間變化的磁場梯度，該磁場梯度疊加在靜磁場上。電源 單元312配備了電子梯度放大電路，向多個梯度線圈302提供電流，其結 果是產生了梯度脈沖(也稱為梯度脈沖波形)。控制單元308控制流過梯度 線圈的電流的特性，特別是其強度、持續時間和方向，以產生適當的梯度 波形。RF線圈303在對象305中產生RF激發脈沖，并接收由對象305響 應于該RF激發脈沖而產生的MR信號。RF線圈驅動器單元307向RF線 圈303提供電流，以發射RF激發脈沖，并放大由RF線圈303所接收的 MR信號。控制單元308經由一個或多個T/R開關313控制RF線圈303的 發射和接收功能。T/R開關313配有電路，該電路將RF線圈303在發射和 接收模式之間進行轉換，并保護RF線圈303及其它相連電路免于擊穿或其 它過載等。所發射的RF激發脈沖的特性，特別是其強度和持續時間，由控制單元308控制。控制單元308還控制RF線圈陣列303的操作模式，并在 脈沖序列期間或內部對模式進行轉換，如在此公開的方法中所述的。
要注意，盡管在該實施例中將發射和接收線圈顯示為一個單元，但其 也可以具有分別用于發射和接收的獨立線圈。其還可以具有用于發射或接 收或者二者的多個RF線圈陣列303。 RF線圈陣列303可以以體線圈的形 式集成到磁體中，或者可以是獨立的表面線圈陣列。它們可以具有不同的 幾何結構，例如鳥籠結構或簡單的環形結構等。所述多個RF線圈可以連接 到獨立的發射/接收通道。
控制單元308優選地是計算機的形式，該計算機包括處理器，例如微 處理器。控制單元308控制在多個RF線圈303的不同模式之間的轉換。控 制單元308可以通過運行計算機程序來實現這個控制，該計算機程序包含 用于以第一激發模式激活所述多個RF線圈，以便施加準備段(PRP)的一 個或多個激發脈沖的指令。該計算機程序還包含用于使控制單元308能夠 以第二激發模式激活所述多個RF線圈，以便施加采集段(ACQ)的一個或 多個激發脈沖的指令。在一個具體實施例中，該計算機程序包含用于在MR 脈沖序列的準備段(圖1中的PRP)期間操作RF線圈陣列303之中的第一 組RF線圈，并且用于在MR脈沖序列的采集段(圖1中的ACQ)期間操 作RF線圈陣列303之中的第二組RF線圈的指令。該計算機程序還包含用 于確保從RF線圈陣列303選擇的第一組和第二組RF線圈不相同的指令。 該計算機程序還可以包含用于當在準備段PRP期間第一組RF線圈工作時 去諧第二組RF線圈，而當在采集段ACQ期間第二組RF線圈工作時去諧 第一組RF線圈的指令。用戶輸入接口設備311 (如鍵盤、鼠標、觸摸屏、 跟蹤球等)使操作者能夠與MR系統交互。
用RF線圈303接收的MR信號包含與在所成像的對象305的感興趣區 中的局部自旋密度有關的實際信息。由重建單元309重建所接收的信號， 并作為MR圖像或MR頻譜顯示在顯示單元310上。可替換地，可以在等 待進一步的處理時，將來自重建單元309的信號存儲在存儲單元315中。 有利的是，將重建單元309構造為數字圖像處理單元，其被編程為取得從 RF線圈303接收的MR信號。
可以使對于RF線圈的第一或第二激發模式的選擇基于脈沖序列的參數，例如相位編碼梯度或者切面選擇梯度等。例如，在單激發(single-shot) 回波平面成像序列的情況下，相位編碼梯度顯示信號(blip)的第一次出現 可以用作在準備段PRP(在第一相位編碼梯度顯示信號之前)與采集段ACQ (在第一相位編碼梯度顯示信號之后)之間的區分點。因此，對于在第一 相位編碼梯度顯示信號之前的所有脈沖，以第一激發模式激活RF線圈，并 且在第一相位編碼梯度顯示信號之后的以第二激發模式激活RF線圈。
在一個可能的實施例中，將控制單元308編程為在準備段PRP期間首 先選擇第一組RF線圈。 一旦沿z梯度放出或施加了切面編碼梯度，控制單 元308就自動取消對第一組RF線圈的選擇，并選擇第二組RF線圈。在其 它實施例中，控制單元308還被配置為當在準備段PRP期間第一組RF線 圈工作時，去諧第二組RF線圈，而當在采集段ACQ期間第二組RF線圈 工作時，去諧第一組RF線圈。盡管在圖3中僅顯示了一個控制單元308， 但注意可以存在多個控制單元，作為多個單獨的硬件，其共同操作實現如 上所述的控制單元308的各種功能。可替換地，控制單元的各種功能可以 通過軟件實現。
可替換地，可以使對于RF線圈的第一或第二激發模式的選擇基于受檢 查對象的生理階段，例如呼吸運動或心臟運動。例如，控制單元308可以 被配置為在MR系統中受檢査的人對象的呼吸循環之中的吸氣階段期間， 施加一組特定的準備脈沖。例如，這可以稱為脈沖序列的準備段PRP，在 其過程中，控制單元308自動選擇第一激發模式，以便用RF線圈施加準備 脈沖。控制單元被配置為在呼吸循環的第二階段期間，例如呼氣末段階段， 自動施加采集段ACQ的激發脈沖。例如，在對象具有最小運動的該時間段 期間，控制單元308可以施加成像序列，以收集感興趣區的圖像。用于檢 測呼吸或其它生理運動以及用于使MR脈沖序列與檢測到的運動的特定特 性或階段同步的方法在本領域中是已知的。
生理階段不必與對象的物理運動相關。例如，可以使對于第一或第二 激發模式的選擇基于對象腦部中神經元活化模式。例如，可以使用功能性 MR成像(fMRI)序列來對腦部中神經元活動進行成像。如果檢測到特定 的活動模式，那么就可以以第一激發模式施加單獨的波譜序列，以便從感 興趣區收集MR波譜數據。這可以是整個脈沖序列的準備段PRP。如果在
15fMRI圖像中沒有檢測到預期的神經元活化模式，那么就可以開始高清晰度 成像序列，以收集感興趣區的高清晰度圖像。稍后可以將波譜數據疊加在 感興趣區的高清晰度圖像上，以便使這兩個數據集相關聯。在這個實施例 中，要注意整個脈沖序列包括fMRI脈沖序列、波譜序列和高清晰度成像序 列。然而，準備段PRP和采集段ACQ分別僅由波譜序列和高清晰度成像序 列組成；fMRI脈沖序列沒有包含在任何一個段中。因此，盡管在特定實施 例中，在掃描中所用的所有激發脈沖可以分類為準備段PRP或者采集段 ACQ，但在某些其它實施例中可以不是這種情況。
與對象的運動無關的生理階段的另一個實例是在已經給對象注射了一 團MR造影劑之后，對象的血流中造影劑的濃度。可以使用快速梯度回波 成像序列，連續地監測對象的一個區域中是否出現了造影劑。當檢測到造 影劑的存在高于預期閾值時(其可以表示為來自感興趣區的信號強度的上 升)，可以開始一個特定的脈沖序列，來成像在感興趣區的脈管系統，例如 流體衰減的翻轉復原(FLAIR)序列。可以認為整個脈沖序列由兩個單獨的 序列組成，即快速梯度回波成像序列和FLAIR序列，其中快速梯度回波成 像序列構成整個脈沖序列的準備段PRP， FLAIR序列組成整個脈沖序列中 的采集段ACQ。結果，以第一激發模式將快速梯度回波成像序列施加到多 發射RF線圈陣列，而以第二激發模式將FLAIR序列施加到多發射RF線圈 陣列。
如上所述，在此公開的方法包括將現有的多通道硬件的不同操作模式 用于MR脈沖序列的不同段，并且該方法可以在配備了多通道RF發射功能 的MR系統上實現。每一個RF線圈都可以與單獨的發射和/或接收通道相 關聯。特定的發射/接收通道還可以在多個RF線圈之間進行多路復用。
在此公開的計算機程序可以駐留在計算機可讀介質上，例如CD-ROM、 DVD、軟盤、記憶棒、磁帶、或可以由計算機讀取的任何其它實際的介質。 計算機程序還可以是可下載的程序，該程序可以例如經由互聯網下載或以 其它方式傳遞到計算機。計算機程序可以經由傳遞裝置，例如光驅動器、 磁帶驅動器、軟驅，USB或其它計算機端口、以太網端口等，傳遞到計算 機。
所公開的方法的所述實施方式中的順序不是強制性的。本領域技術人
16員可以改變步驟的順序或用線程模型、多處理器系統或多個進程同時執行 多個步驟，而不會脫離所公開的概念。
應注意上述實施例示出而不是限制本發明，在不脫離所附權利要求的 范圍的情況下，本領域技術人員能夠設計許多可替換實施例。在權利要求 中，位于括號中的任何參考標記都不應解釋為限制權利要求。詞語"包括" 不排除除了在權利要求中列出的元件或步驟之外的其它元件或步驟的存 在。在元件前面的詞語"一"不排除多個此類元件的存在。可以借助于包 括幾個不同元件的硬件，以及借助于適當編程的計算機來實現公開的方法。 在列舉了幾個裝置的系統權利要求中，這些裝置中的幾個可以由同一計算 機可讀軟件或硬件來體現。起碼的事實是在相互不同的從屬權利要求中所 述的特定措施不表示這些措施的組合不能用于獲得良好效果。
權利要求
1、一種操作多個射頻線圈的方法，所述多個射頻線圈被配置為施加磁共振脈沖序列(100)，所述磁共振脈沖序列(100)至少包括準備段(PRP)和采集段(ACQ)，其中，所述準備段(PRP)和所述采集段(ACQ)每一個都包括一個或多個激發脈沖，所述方法包括通過以第一激發模式激活所述多個射頻線圈，來施加所述準備段(PRP)的所述一個或多個激發脈沖；以及通過以第二激發模式激活所述多個射頻線圈，來施加所述采集段(ACQ)的所述一個或多個激發脈沖。
2、 如權利要求l所述的方法，其中，通過以第一激發模式激活所述多 個射頻線圈來施加所述準備段(PRP)的所述一個或多個激發脈沖的步驟包 括為所述準備段的所述一個或多個激發脈沖設定第一組脈沖參數，從至 少包括脈沖幅度、脈沖相位和脈沖持續時間的組中選擇所述第一組脈沖參 數。
3、 如權利要求l所述的方法，其中，通過以第二激發模式激活所述多 個射頻線圈來施加所述采集段(ACQ)的所述一個或多個激發脈沖的步驟 包括為所述采集段的所述一個或多個激發脈沖設定第二組脈沖參數，從 至少包括脈沖幅度、脈沖相位和脈沖持續時間的組中選擇所述第二組脈沖 參數。
4、 如權利要求l所述的方法，其中，通過以第一激發模式激活所述多 個射頻線圈來施加所述準備段(PRP)的所述一個或多個激發脈沖的步驟， 以及通過以第二激發模式激活所述多個射頻線圈來施加所述采集段(ACQ)的所述一個或多個激發脈沖的步驟，進一步包括在所述準備段(PRP)期間激發在所述多個射頻線圈(303)之中的第 一組射頻線圈；以及在所述采集段(ACQ)期間激發在所述多個射頻線圈(303)之中的第二組射頻線圈，其中，在所述多個射頻線圈(303)之中的至少一個射頻線 圈僅包含在所述第一組射頻線圈中或者所述第二組射頻線圈中。'
5、 如權利要求l所述的方法，其中，基于所述磁共振脈沖序列的一個 或多個參數，來施加所述準備段(PRP)的所述一個或多個激發脈沖。
6、 如權利要求l所述的方法，其中，基于所述磁共振脈沖序列的一個 或多個參數，來施加所述采集段(ACQ)的所述一個或多個激發脈沖。
7、 如權利要求5或6所述的方法，其中，所述磁共振脈沖序列的所述 一個或多個參數包括相位編碼梯度脈沖的索弓I 。
8、 如權利要求1所述的方法，其中，基于受檢查對象(305)的生理 階段，來施加所述準備段(PRP)的所述一個或多個激發脈沖。
9、 如權利要求1所述的方法，其中，基于受檢査對象(305)的生理 階段，來施加所述采集段(ACQ)的所述一個或多個激發脈沖。
10、 如權利要求8或9所述的方法，其中，所述受檢查對象的生理階 段是所述對象的呼吸運動的階段。
11、 如權利要求8或9所述的方法，其中，所述受檢查對象的生理階 段是所述對象的心臟運動的階段。
12、 如權利要求8或9所述的方法，其中，基于在所述對象的血流中 的磁共振造影劑的濃度，來確定所述受檢查對象的生理階段。
13、 如權利要求8或9所述的方法，其中，基于在所述對象的腦部中 的神經元活動的模式，來確定所述受檢查對象的生理階段。
14、 一種磁共振系統，其包括多個射頻線圈(303)，所述多個射頻線 圈(303)被配置為施加磁共振脈沖序列(100)，所述磁共振脈沖序列(100) 至少包括準備段(PRP)和采集段(ACQ)，其中，所述準備段(PRP)和 所述采集段(ACQ)每一個都包括一個或多個激發脈沖，所述磁共振系統 還包括第一控制單元，其被配置為通過以第一激發模式激活所述多個射頻線 圈，來施加所述準備段(PRP)的所述一個或多個激發脈沖；以及第二控制單元，其被配置為通過以第二激發模式激活所述多個射頻線 圈，來施加所述采集段(ACQ)的所述一個或多個激發脈沖。
15、 如權利要求14所述的磁共振系統，包括第三控制單元，其中，所 述第三控制單元被配置為在所述準備段(PRP)期間激活在所述多個射頻線 圈(303)之中的第一組射頻線圈，在所述采集段(ACQ)期間激活在所述 多個射頻線圈(303)之中的第二組射頻線圈，并且其中，所述第三控制單 元進一步被配置為，將在所述多個射頻線圈(303)之中的至少一個射頻線 圈僅包含在所述第一組射頻線圈中或者所述第二組射頻線圈中。
16、 如權利要求15所述的磁共振系統，包括第四控制單元，其中，所 述第四控制單元被配置為，當激活所述第二組射頻線圈時，去諧所述第一 組射頻線圈，并且當激活所述第一組射頻線圈時，去諧所述第二組射頻線
17、 一種計算機程序，用于操作多個射頻線圈，所述多個射頻線圈被 配置為施加磁共振脈沖序列(100)，所述磁共振脈沖序列(100)至少包括 準備段(PRP)和采集段(ACQ)，其中，所述準備段(PRP)和所述采集 段(ACQ)每一個都包括一個或多個激發脈沖，所述計算機程序包括用于 以下的指令通過以第一激發模式激活所述多個射頻線圈，來施加所述準備段(PRP) 的所述一個或多個激發脈沖；以及通過以第二激發模式激活所述多個射頻線圈，來施加所述采集段(ACQ)的所述一個或多個激發脈沖。
18、 如權利要求17所述的計算機程序，包括用于以下的指令在所述 準備段(PRP)期間激活在所述多個射頻線圈(303)之中的第一組射頻線 圈，并且在所述采集段(ACQ)期間激活在所述多個射頻線圈(303)之中 的第二組射頻線圈。
19、 如權利要求18所述的計算機程序，包括用于以下的指令當所述 第二組射頻線圈工作時，去諧所述第一組射頻線圈，而當所述第一組射頻 線圈工作時，去諧所述第二組射頻線圈。
全文摘要
在此公開了一種磁共振(MR)系統，其包括多個射頻(RF)線圈(303)，這些射頻線圈被配置為施加MR脈沖序列(100)，該MR脈沖序列(100)至少包括準備段(PRP)和采集段(ACQ)，其中，所述準備段(PRP)和所述采集段(ACQ)每一個都包括一個或多個激發脈沖。MR系統還包括第一控制單元(308)，其被配置為通過以第一激發模式激活所述多個射頻線圈，來施加所述準備段(PRP)的所述一個或多個激發脈沖；以及第二控制單元，其被配置為通過以第二激發模式激活所述多個射頻線圈，來施加所述采集段(ACQ)的所述一個或多個激發脈沖，由此提供動態rf勻場。
文檔編號G01R33/3415GK101512371SQ200780031933
公開日2009年8月19日 申請日期2007年8月29日 優先權日2006年8月30日
發明者P·R·哈維 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司