[发明专利]用于产生B0场图的方法和磁共振设备

说明书

技术领域

本发明涉及在磁共振成像系统中、特别是在使用多通道接收和/或发射射频(RF)线圈结构这样的成像系统中用于校正基本磁场(B₀)中四个场不均匀性的方法和装置。

背景技术

功能性磁共振成像(fMRI)是通过用诸如回波平面成像(EPI)或螺旋成像的快速成像序列来重复采集图像容积(特别是大脑的图像容积)来实现的。已知为BOLD(Blood Oxygen Level Detection，血氧水平检测)的序列产生所谓的BOLD信号，其取决于被检测区中血液里的氧水平而变化，该氧水平又成为该区域中大脑活动的指示。对BOLD信号中的变化(其包括两个即CBF和CBV中的变化)的检测依赖于对检查区域中各体素实现的时间序列的统计分析。例如，与血液动力学响应函数卷积(convoluted)所采用的(例如，主动和基线条件)具有范例(paradigm)的时间序列的相关分析或广义线性模型(GLM)分析，是用于fMRI的基本过程。潜在假设是空间域中以及时间域中所测量信号的稳定性。对于其它快速成像应用(如扩散成像、灌注成像应用)而言这种前提也是有效的。

空间稳定性可能受到总对象(gross subject)运动的干扰，并且已知许多技术被用于校正空间不稳定性。

通过匹配(fitting)漂移的理论模型函数(例如，正弦展开项(sine expansion terms))与基于体素的时间过程保持时间稳定性。也能监测并校正磁共振系统中的全局频率变化(Dynamic Off-Resonance changes in K-space，DORK，K-空间中的动态非共振变化)。生理信号如呼吸和心跳可以由体外装置记录，并且在fMRI分析中如在GLM统计中被用作回归量量(regressor)。

EPI图像和螺旋图像中的静态和动态图像劣化在非均匀B₀场中有其来源，通常由对象本身被带进B₀场所致(静态B₀场失真)，或者由生理变化、对象的运动、或系统不稳定性所致的外部动态变化(动态B₀场变化)所致。

B₀场的映射(mapping)是一种导致B₀场图(B₀ field map)的公知技术，在所采用的图像处理过程中将B₀场图转换成用于图像校正的图像失真图或体素位移图。

然而，对高质量B₀场图的测量至少需要一片持续在6秒到10秒之间的多次扫描重复(TRs)，并且常常导致持续在1分钟到2分钟之间的映射过程。对于动态噪声和图像劣化的这些附加来源妨碍可靠MR图像(fMRI、DWI(扩散加权成像)、灌注)的检测，因此，必须监测这类来源，并且在图像校正中例如在fMRI系列的统计分析中考虑其影响。这些噪声来源实时存在，并且在数据采集进行期间可以直接用于图像校正(在线)。然而，大多数情况下，在完成测量(数据采集)之后实现更复杂的统计分析(离线后处理)。