[发明专利]表征RF发射链路的方法

说明书

技术领域

本发明涉及表征磁共振成像扫描器的RF发射链路的方法，用于表征磁共振成像扫描器的RF发射链路的布置以及计算机程序产品。

背景技术

利用磁场与原子核自旋之间的相互作用以形成二维或三围图像的图像形成MR方法当今被广泛使用，特别是在医学诊断领域中，因为对于软组织的成像而言，这些方法在许多方面都优于其他成像方法，它们不需要电离辐射，并且它们通常是无创的。

根据一般的MR方法，患者的身体或者一般而言的要被检查的对象被布置在强的均匀磁场B0中，磁场B0的方向同时限定了轴，通常为测量所基于的坐标系的z轴。

取决于施加的磁场强度，所述磁场针对个体原子核自旋产生不同的能级，可以通过施加规定频率（所谓的拉莫尔频率或MR频率）的交变电磁场（RF场）来激励（自旋共振）所述自旋。从宏观角度来讲，所述个体原子核自旋的分布产生整体磁化，可以通过施加合适频率的具有垂直于所述z轴的有效磁场的电磁脉冲（RF脉冲），使所述整体磁化偏离平衡状态，从而所述磁化行为将关于所述z轴进动。

借助于接收RF天线可以探测到横向磁化的任何变化，所述接收RF天线以如下的方式在MR设备的检查体积内布置和取向：在垂直于所述z轴的方向测量所述磁化的变化。

为实现身体中的空间分辨率，将沿三个主轴延伸的变换磁场梯度叠加到均匀磁场上，造成对自旋共振频率的线性空间依赖性。在接收天线中拾取到的信号则包含可以与身体中不同位置相关联的不同频率的分量。

经由所述接收天线获得的信号数据对应于空间频率域，并且被称作k-空间数据。所述k-空间数据通常包括来源于不同的RF激励，以不同的相位编码采集的多条线。通过收集大量样本将每条线数字化。一套k-空间数据的样本被转换成MR图像，例如借助于快速傅立叶变换。

当所述MR样本在完美的矩形网格上采集时，该方法理论上允许获得高品质的MR图像。然而，由于MRI依赖于磁场梯度的空间编码，所述磁场梯度上任何种类的瑕疵以及主磁场中任何种类的瑕疵均导致样本偏离所述矩形网格，以及多种MR图像缺陷，包括，例如，图像扭曲、鬼影、模糊以及所述MR图像中的位移。

主磁场中的扭曲可能因为（例如）固有磁场瑕疵而发生，所述固有磁场瑕疵源自不完美制造的磁体、磁体漂移、热效应、涡流效应等。额外地，梯度放大器的有限的保真度和带宽，梯度线圈之间的耦合以及梯度线圈中的自感也带来梯度磁场的场扰动，所述梯度磁场因此有时候远非完美。

从文献中已知使用磁场监测（MFM）探头来表征磁场，例如，Magn.Res.Med.60:187-197（2008）和Magn.Res.Med.60:176-186（2008），Magn.Res.Med.60:187-197（2008）中讨论了一种从利用放置在磁场内部、感兴趣的对象周围的多个探头获得的数据，导出时空磁场分量的方法。该方法基于这样的模型假设：由所述探头观察到的相位变化源自磁场的变化。然而，也可能存在相位变化的其他源，如患者生理诱发的身体发射RF线圈的负载变化。

所述MFM探头在其最初的形式中，为仅接收探头，其受到一些限制，如Magn.Res.Med.62:269-276（2009）中所讨论。而且，该文章中提出将所述探头修改为发射-接收探头，对于发射-接收探头，监测到的信号相位将确实反映磁场感应的相位，并且较不容易受源于患者的存在的RF干扰。

发明内容

然而，对于特定的应用，如针对UTE、VERSE或TransmitSENSE应用的RF脉冲的精确控制，不仅期望控制（预测）梯度系统的磁场响应，而且还期望实时表征所述RF链路。

这里，UTE被理解为超短回波时间成像，其使用两个采集的信号中的半激励脉冲，所述的半激励脉冲被组合到单个k-空间。这里，为了最优组合，来自两个半激励的数据必须覆盖片选轮廓（slice profile）k-空间的精确互补部分。如果频率在两个采集结果之间变化，可能会由于中心k-空间的错配而产生伪影。

此外，VERSE是可变激发速率脉冲设计，即，调节所述RF脉冲以改变梯度幅值。在这里同样，针对片选轮廓控制，要求所述梯度与所述RF幅值和相位的完美匹配。