[发明专利]通过非选择性的定制RF脉冲补偿磁共振成像中的B1不均匀性的方法和设备

权利要求书

1.一种激发身体中的核自旋的方法，所述方法包括以下步骤：

（a）将所述身体（PB）置入静磁场（B₀）中以沿着磁化轴（z）定向核自旋，所述静磁场至少在所述身体的关注体积（VOI）上为基本上均匀的；

（b）将所述身体或者至少所述关注体积暴露于具有沿着至少三个非共面的方向（x，y，z）定向的分量（G_x、G_y、G_z）的随时间变化的磁场梯度以及暴露于具有横向极化（B₁）的非可选性射频脉冲，由此所述随时间变化的磁场梯度限定k空间中的由连接离散点（k_T¹到k_T⁹）的直线段构成的三维轨迹，并且具有横向极化的所述非可选性射频脉冲沿着所述轨迹的至少一部分沉积射频能量；确定k空间中的所述离散点的位置，并设计具有横向极化的所述非可选性射频脉冲，以使所述核自旋翻转相同的预定翻转角，而与所述核自旋在所述关注体积内的位置无关。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述随时间变化的磁场梯度由磁场梯度脉冲序列组成。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，具有横向极化的所述非可选性射频脉冲包括与所述磁场梯度脉冲交错的横向射频子脉冲（P₁-P₁₀），由此所述射频子脉冲将射频能量沉积在k-空间的所述离散点中。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，射频脉冲没有被同时施加到所述磁场梯度脉冲，由此射频能量仅被沉积在k-空间的所述离散点中。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括使用多个独立驱动的天线元件（D₁-D₈），来产生并施加具有横向极化的所述非可选性射频脉冲。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括以下预备步骤：通过计算称为补偿图案的预定激发图案的三维傅里叶变换，确定k-空间的所述离散点以及射频能量的对应量。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述预备步骤包括以下子步骤：

i.限定所述关注体积，在所述关注体积中，期望所述核自旋的翻转角的均匀目标分布；

ii.确定所述关注体积中通过标准圆形极化射频模式引发的所述核自旋的翻转角的分布；以及

iii.将所述核自旋的翻转角的所述均匀目标分布与通过所述标准圆形极化射频模式引发的核自旋的翻转角的分布之间的差值看作所述补偿图案。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，通过测量执行所述子步骤ii。

9.根据权利要求6到8中任一项所述的方法，其中，所述预备步骤还包括确定激发k-空间的所述离散点中的至少一些离散点对应于所述补偿图案的三维离散的傅里叶变换的许多最具能量的分量。

10.根据权利要求7到9中任一项所述的方法，其中，所述预备步骤还包括反复地计算所述横向射频子脉冲的相位和振幅的步骤或者促成所述独立驱动的天线元件中的每个天线元件所产生的所述横向射频子脉冲的步骤，以便在SAR限制下最小化所述射频场应用的总持续期间。

11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，k-空间的所述离散点的至少一些属于包含k-空间的中心的平行六面体的面中心，并且所述平行六面体的边长尺寸为大约2/λ_obj，其中λ_obj为待成像的身体中的RF波长。

12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述随时间变化的磁场梯度由沿着三个垂直的方向定向的磁场梯度脉冲序列组成，所述三个垂直的方向中的一个方向平行于所述磁化轴。

13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，具有横向极化的所述非可选性射频脉冲由矩形子脉冲序列组成，各矩形子脉冲对应于激发k-空间的所述离散点之一或者对应于连接所述点中的两个点的线段。