[发明专利]电性质断层摄影成像方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及对象的电性质断层摄影成像的磁共振方法、计算机程序产品以及用于执行对象的电性质断层摄影成像的磁共振系统。

利用磁场和核自旋之间的相互作用以便形成二维或三维图像的图像形成MR（磁共振）方法如今广泛地使用，显著地在医学诊断的领域中，因为对于软组织的成像，这些方法在许多方面优于其他成像方法，不要求电离辐射且通常无创。

背景技术

通常，根据MR方法，患者或通常对象的身体必须布置在强均匀磁场中，该磁场的方向同时定义测量所基于的坐标系的轴（一般为z轴）。磁场产生独立于磁场强度的个体核自旋的不同能级，该能级能够通过施加定义频率（所谓的拉莫尔频率或MR频率）的电磁交变场（RF场）而激励（自旋共振）。从微观的观点来看，个体核自旋的分布产生整体磁化，能够通过施加合适频率的电磁脉冲（RF脉冲）同时磁场垂直于也被称为纵轴的z轴延伸而使整体磁化从平衡的状态偏离，从而磁化围绕z轴而执行进动运动。进动运动描述锥的表面，该锥的孔径角度也被称为翻转角。翻转角的大小取决于所施加的电磁脉冲的强度和持续时间。在所谓的90度脉冲的情况下，自旋从z轴偏离至横向平面（翻转角90度）。

在RF脉冲终止之后，磁化弛豫回到原始平衡状态，其中，再次以第一时间常数T1（自旋-晶格或纵向弛豫时间）来构建沿z方向的磁化，并且，沿垂直于z方向的方向的磁化以第二时间常数T2（自旋-自旋或横向弛豫时间）弛豫。能够借助于接收RF线圈而检测磁化的变化，该接收RF线圈在MR设备的检查体积内被布置并定向为使得沿垂直于z轴的方向测量磁化的变化。在例如施加90度脉冲之后，横向磁化的衰减伴有由局部磁场不均匀性引起的核自旋从具有相同相位的有序状态至所有相位角均匀地分布的状态的过渡（移相）。能够借助于例如180度脉冲的重聚焦脉冲而补偿移相。这在接收线圈中产生回波信号（自旋回波）。

为了实现身体中的空间分辨率，将沿着三个主轴延伸的线性磁场梯度叠加在均匀磁场上，从而导致自旋共振频率的线性空间依赖性。在接收线圈中拾取的信号于是包含能够与身体中的不同的位置相关联的不同频率的分量。经由接收线圈而获得的信号数据与空间频率域对应且被称为k空间数据。k空间数据通常包括利用不同的相位编码采集的多条线。每条线通过收集许多样本而数字化。借助于傅里叶变换而将一组k空间数据转换成MR图像。

电性质断层摄影（EPT）是最近开发的使用标准的MR系统来确定体内的电导率σ、介电常数ε以及局部SAR（比吸收率）的方法。对于EPT，对所涉及的发射/接收RF线圈的磁场的空间分量进行测量并后处理。与众所周知的电阻抗断层摄影（EPT）或MR-EIT相比，EPT的一个实质性优点是EPT不将外部电流施加至将被检查的患者或对象。最优地，对RF线圈的磁场的全部三个空间分量进行测量并后处理。典型地，能够精确地测量这三个分量之一的空间振幅分布，即正圆极化磁场分量H⁺。然而，两个其他分量，即负圆极化磁场分量H^-和H_z的确定相当难以确定。此外，MR成像总是产生与发射灵敏度H⁺和接收灵敏度H^-相对应的空间相位分布τ和ρ的混合。

从例如WO 2007/017779得知探讨对象的电导率和介电常数分布的电阻抗成像系统。

发明内容

本发明的目标是提供用于执行对象的电性质断层摄影成像的改进的磁共振系统、对象的电性质断层摄影成像的改进的磁共振方法以及改进的计算机程序产品。

根据本发明，公开一种对象的电性质断层摄影成像的磁共振方法。该方法包括：将激励RF场经由第一空间线圈位置处的线圈施加至对象，经由接收通道从对象采集所得到的磁共振信号，从所采集的磁共振信号确定第一线圈位置处的线圈的激励RF场的给定磁场分量的第一相位分布和第一振幅。该方法还包括：将激励RF场经由第二空间线圈位置处的线圈而施加至对象，其中，第二空间线圈位置不同于第一空间线圈位置，经由接收通道从对象采集所得到的磁共振信号，从所采集的磁共振信号确定第二线圈位置处的线圈的激励RF场的给定磁场分量的第二相位分布和第二振幅。

能够例如通过顺序地改变单个线圈的位置或通过顺序地使用独立TX（发射）通道的阵列的不同元件而实现多个线圈位置。