[发明专利]确定控制高频发送线圈的脉冲序列的方法和磁共振设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种确定用于控制在磁共振设备中具有一个或多个发送通道 的高频发送线圈的脉冲序列的方法。

背景技术

常规的磁共振设备对于控制用于从均衡磁化产生自旋的偏转的高频发送 线圈使用这样构造的参数，产生的偏转场(通常也称为B1场)在不由人占据 的测量区域内部尽可能均匀。事先指出，“高频发送线圈”的名称也完全包括发 送和接收线圈。

然而，特别是在新的设备中、例如在具有大于或等于3特斯拉的基本磁场 强度的设备中表明，该均匀性会由于患者的进入而被中断，因为在其中会产生 涡流，该涡流本身又产生干扰场，该干扰场使得偏转场的和由此磁化的均匀性 消失。涡流效应的这种上升是由使用更高的频率所引起的。

在上面提到的久已公知的情况下通常这样进行控制，在线圈的n个激励通 道中分别错开2π/n地控制依次的通道，以便达到圆形极化场。该控制变形在空 的空间中产生均匀的偏转场并且通常被称为“模式1”。

用于解决上述问题的第一种方案被称为“静态方案”。在此，对于激励的 整个持续时间对每个通道保持相位和振幅为恒定，以便实现更均匀的磁化。然 而，由此达到的改进还不够，并且特别是既不能优化患者的SAR负担也不能仅 仅局部偏转自旋，而这通常是期望的。

为了解决最后提到的问题已经提出，在高频激励脉冲期间也使用在激励期 间通常直到层选择梯度非激活的梯度线圈，以便时间分辨地选择待激励的层的 特定区域。同时还提出，在激励的持续时间期间允许发送通道的相位和振幅的 动态改变，从而产生脉冲序列。然后可以这样说，选择并且相应地激励特定的 区域，由此在下一个时间步骤中处理另一个区域。为此规定用于梯度线圈的k 空间轨迹，该k空间轨迹选择一种预定的方式的激励的层的体积的子空间(也 称为体素)。

然而，在此出现的问题是，要解高复杂的方程组。该方程组直接来自于所 谓的布洛赫方程

dM→dt=γM→xB→1---(1)]]>

其中M是磁化，t表示时间并且B₁表示偏转场。通常该方程还包含描述弛豫的 项，但是可以忽略这些项，因为激励的持续时间比时间常数T1和T2短很多。 如果下面提到布洛赫方程，则由此是指方程(1)。相应地作为在脉冲序列的持 续时间(一个或多个毫秒)上的时间积分以及在时间离散的情况下作为在所有 时间步骤上的总和而得到期望的均匀的或者在特定的区域中均匀的磁化。也就 是在要确定，通过从其可以导出对于发送通道的控制参数的B1场和梯度场的 哪个组合可以得出该磁化时，预先规定该期望的磁化。

然而，布洛赫方程由于其矢量结构和在空间和时间中要进行的离散化分裂 为多个方程，它们形成方程组。如果考虑每个发送通道(例如8个)对于每个 时间单元(通常在一个毫秒的整个激励脉冲的持续时间期间数百个)需要复数 值的系数(也就是作为控制参数的振幅和相位)，则在使用布洛赫方程的条件下 得到具有数千个变量的方程组。在该方程组中讨论期望的磁化(例如均匀的) 以及在所选择的层中的期望的磁化分布(例如在特定区域中均匀的)。

为此，公知的脉冲计算方法从可以对所产生的方程组线性化的小角度近似 出发，这意味着，从小的偏转角出发。然后期望的磁化的实部和虚部被输入到 该方程组中，其中磁化仅仅允许为均衡磁化的小的百分比(约＜10％)，由此该 小角度近似是允许的。