[发明专利]用于控制磁共振系统的方法和控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于控制具有发送天线设备的磁共振系统的方法，所述发送天线设备包括多个独立的高频发送通道，其分别具有对应的发送天线。此外本发明还涉及一种用于控制这样的磁共振系统的控制装置以及一种具有这样的控制装置的磁共振系统。本发明还涉及一种具有多个单独的、要由磁共振系统经由不同的独立的高频发送通道发送的HF脉冲串的多通道脉冲串。

背景技术

在以下也简称为磁共振系统的磁共振断层造影系统中，通常将待检查的身体借助基本场磁体系统暴露于例如0.2或7特斯拉的相对高的基本磁场，即所谓的B0场中。附加地借助梯度系统施加磁场梯度。通过高频发送系统然后借助合适的天线装置发送高频的激励信号（HF信号），这应当导致，特定的、通过该高频场共振地激励的原子的核自旋位置分辨地以定义的倾斜角相对于基本磁场的磁力线倾斜。

以各个脉冲或脉冲串形式发送的高频磁场也称为B1场。借助磁性高频脉冲的该磁共振激励（MR激励）或产生的倾斜角分布在以下也称为“核磁化”或简称为“磁化”。在核自旋弛豫时发射高频信号，即所谓的磁共振信号，所述磁共振信号借助合适的接收天线被接收并且然后被进一步处理。最后，从这样获取的原始数据中能够重建期望的图像数据。

用于核自旋磁化的高频信号的发送通常借助所谓的“全身线圈”或“身体线圈”进行。全身线圈的典型的构造是鸟笼天线，其由多个发送棒组成，所述发送棒（平行于纵轴延伸地）围绕断层造影仪的患者空间布置，在检查时患者位于所述患者空间中。天线棒在端面分别环形地电容性相连。但是目前也越来越频繁地使用靠近身体的局部线圈来发送MR激励信号。磁共振信号的接收通常利用局部线圈进行，但是在一些情况下也替代地或附加地利用身体线圈进行。

对于较新的磁共振系统，可以用单独的HF信号占用各个发送通道。为此发送所谓的多通道脉冲，所述多通道脉冲如开头描述的那样由多个单独的高频脉冲组成，其能够经由不同的独立的高频发送通道被并行地发送。由于并行发送各个脉冲也被称为“pTX脉冲”的这样的多通道脉冲串能够例如作为激励、重聚焦和/或反转脉冲被使用。具有多个独立可控的天线组件或发送通道的天线系统通常也被称为“发射阵列”，而不管其是全身天线或是靠近身体的天线设备。

这样的pTX脉冲或由此构造的脉冲串通常事先被确定用于特定规划的测量，也就是确定，要用何种脉冲形状和相位在各个发送通道中发送该脉冲。

对于HF脉冲的规划，应用者预先规定一个目标磁化，例如期望的空间分辨的倾斜角分布，所述倾斜角分布在目标函数内作为额定值使用。然后计算对于各个通道的合适的HF脉冲，从而尽可能好地达到目标磁化。对此的基础是布洛赫方程

dMdt=γ·M×B---(1)]]>

其描述了在磁场B中通过磁化矢量M的磁化构造。γ是待激励的核的回磁比（对于正常激励的氢是γ=42.58MHz/T）。

通常这样进行脉冲形状的计算，使得具有特定长度的脉冲被离散成多个非常短的时间步长。在此，1至1000μs持续时间的时间步长是典型的，即，一个例如10至20ms的脉冲包含超过1000个时间步长。对于小的倾斜角，从布洛赫方程得到线性方程组

A·b=m_des    (2)

在此，m_des表示空间上离散化的目标磁化的矢量，矢量b表示HF脉冲的时间上的离散化，并且A是矩阵，所述矩阵包含线性关系，所述线性关系从在矢量m_des和矢量b之间的布洛赫方程的线性化的解的离散化得到。该方程组的解为每个时间步长提供具有实部和虚部的复数脉冲值，其对于磁共振系统的控制来说代表了脉冲的电压幅值和相位。

在此，在共振地入射的具有场强B₁的HF脉冲和由此达到的倾斜角α之间的关系通过方程