專利名稱：用于控制磁共振系統(tǒng)的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于控制磁共振系統(tǒng)以在檢查對象中的至少一特定關注的體積范圍中實施磁共振測量的一種方法，其中該磁共振系統(tǒng)包括具有多個共振單元的一個高頻天線，所述共振單元可以在不同的發(fā)送模式中進行激勵以在內含檢查對象的一個檢查體積中產生線性無關的高頻場分布。此外本發(fā)明還涉及適于實施這種方法的一種磁共振系統(tǒng)，該磁共振系統(tǒng)具有一個相應的高頻天線以及一個計算機程序產品，該計算機程序產品可以加載到這種磁共振系統(tǒng)的可編程控制裝置的一個存儲器中以實施所述方法。
背景技術：
磁共振斷層造影術、也即所謂的核自旋造影術，涉及用以獲得活體檢查對象的身體內部圖像的一種此期間廣泛普及的技術。為了利用該方法來獲得一個圖像，必須首先把病人的身體或要檢查的身體部分放置到一個盡可能均勻的靜止的基本磁場中(大多稱為B0場)，其中該基本磁場由磁共振設備的一個基本場磁體產生。該基本磁場在拍攝磁共振圖像時疊加了快速切換的梯度場來用于位置編碼，其中該梯度場由所謂的梯度線圈產生。此外利用該高頻天線在檢查對象中輻射一個確定場強的高頻脈沖。該高頻脈沖的磁通密度通常用B1來表示。所述的脈沖形式的高頻場因此通常簡稱為B1場。借助這種高頻脈沖如此在檢查對象中激勵了原子自旋，即它從它的平行于基本磁場B0的平衡位置偏轉了一個所謂的“激勵偏轉角”(通常也簡稱為“偏轉角”)。那么所述核自旋圍繞該基本磁場B0的方向前進。由此所產生的磁共振信號由高頻接收天線接收。所述接收天線或者可以是也可用于輻射高頻脈沖的同一天線，或者可以是分立的接收天線。檢查對象的磁共振圖像最后基于所接收的磁共振信號來產生。磁共振圖像中的每個圖像點在此都分配了一個小的體積、一個所謂的“體素”，并且該圖像點的每個亮度值或強度值都與從該體素接收的磁共振信號的信號幅度相邏輯關聯(lián)。在具有場強B1的共振輻射高頻脈沖與由此所獲得的偏轉角α之間的關系在此通過以下公式給出
α=∫t=0τγ·B1(t)·dt---(1)]]>其中γ是旋磁比，其中該旋磁比對于大多的核自旋檢查可以看作為固定的材料恒值，τ是該高頻脈沖的作用時長。通過所發(fā)送的高頻脈沖所獲得的偏轉角以及從而磁共振信號的強度因此除了依賴于脈沖的時長外，還依賴于輻射的B1場的強度。在激勵的B1場的場強中的空間波動從而導致在接收的磁共振信號中的不期望的變化，這可能篡改測量結果。
但是，恰好在高磁場場強-該場強是由于必需的基本磁場B0而在核自旋造影術中強制給出的-時所述高頻脈沖在諸如組織的傳導和介電介質中不利地具有不均勻的侵入特性。這導致所述B1場可能在測量體積中有大的變化。尤其在具有B0≥3T的磁場強度的超高場范圍中觀察到高頻侵入特性對圖像質量的明顯影響。由于B1聚焦效應和屏蔽效應，高頻脈沖的偏轉角是位置的函數。所拍攝的磁共振圖像的對比和亮度從而在被成像的組織中發(fā)生變化，并在最壞的情況下能夠導致病理構造不可見。
作為用于解決該問題的將來考慮的措施，討論當前的多通道發(fā)送線圈，也稱為“發(fā)送陣列”。在此涉及了開頭所述種類的高頻天線，該高頻天線包括多個共振單元或天線單元，這些單元可以單獨地或成組地、也即以不同的發(fā)送結構來控制。比如當單獨的共振單元相互電磁去耦并且可以通過分開的高頻通道利用一個單獨的幅度和相位進行控制時，上述才是可能的。分別根據以哪種幅度和相位來激勵不同的發(fā)送結構，在所述天線檢查體積中形成不同的高頻分布。比如也可以利用具有N個相互電磁去耦的以及可單獨控制共振單元的一個天線來產生N個線性無關的、不同的場分布。一個關于此的簡單的例子是鳥籠共振器，其柵條可以針對其幅度和相位來分別地單獨控制。每個這種柵條都產生相互無關的一個B1場，其中各個柵條的這些B1場疊加為整個場分布。
不是將各個共振單元單獨地來看待，而是還可以利用一個這種天線來單獨地激勵不同的“集體激勵模式”。為了對也稱為“發(fā)送模式”或“場模式”的這種集體模式進行控制，比如可以在為控制天線單元所使用的硬件中安裝一個功率固定的模式矩陣(比如一個Butler矩陣)。也可以選擇基于軟件來負責單個天線單元的適當控制。
通過對由每個發(fā)送結構所發(fā)送的高頻脈沖的幅度和相位進行單獨的調節(jié)，在此可以影響B(tài)1場的空間分布，其目的是在對象或者在檢查體積中產生盡可能均勻的高頻場。相應的磁共振設備比如在US 6043658和DE102004045691A1中進行了描述。
在DE 102004013422A1中公開了用于使B1場均勻化的一種方法和一種磁共振系統(tǒng)。在此B1場的均勻化借助迭代步驟來實現。在一個第一迭代步驟中獲得測量數據，這些測量數據代表了在至少一部分檢查體積中的B1場分布，其中接著根據所獲得的測量數據來自動實施B1均勻化評估。然后根據所述B1均勻化評估從多個可能的均勻化動作中自動選擇出一特定均勻化動作。接著實施一個被選擇出的均勻化動作，以最終對所述B1場進行均勻化。
然而直至目前還未解決的問題是獲得單個天線單元的發(fā)送參數，如此使得在病人身體中或者至少在為進行期望的拍攝所關注的部位(Regionof Interest，ROI，關注部位)中實現實際上的一個盡可能均勻的B1分布。用于查明所述參數的一個可能的措施可以如此來看待，使得對于每個單獨的共振單元來針對其大小和相位傳輸一個B1場分布。然后必須獲得一個概略圖，其中所有的共振單元都是有效的。然后接著必須確定一個最佳部位(比如所述ROI)，此外還為了進行均勻化激勵而計算所述控制參數。然而這種測量是特別費時的。總調整時間在此可能有多至10分鐘。從而這種方法作為調整方法在實際中不是非常適合的。

發(fā)明內容
從而本發(fā)明的任務是創(chuàng)造一種可能性，以快速的方法、也即以微小的調整時間來為所計劃的磁共振測量獲得一個足夠好的發(fā)送參數組。
該任務通過根據權利要求1的一種方法、根據權利要求11的一種磁共振系統(tǒng)以及根據權利要求12的一種計算機程序產品而得到解決。根據本發(fā)明，在此實施了以下方法步驟a)首先在激勵一個第一發(fā)送模式的情況下，獲得在特定體積范圍中的代表高頻分布的一個測量值分布。該測量值分布優(yōu)選的是偏轉角分布。在一特定位置所測量的偏轉角α如前所述代表了在有關位置上所輻射的B1場，其中其關系通過公式(1)來給出。也即，可以借助該公式(在知道所使用的脈沖的情況下)任意地從一個偏轉角分布換算為一個B1場分布或反向換算。
b)然后在所述特定體積范圍中就一特定預定評估判據來對所述第一發(fā)送模式的測量值分布的均勻性進行評估。如果在發(fā)送所述第一發(fā)送模式時已經滿足了所述評估判據，那么就可以直接利用所述第一發(fā)送模式來實施所期望的磁共振測量。也即，然后恰好將為激勵第一發(fā)送模式所需的參數用作發(fā)送參數組。
但是，如果不滿足所述評估判據，那么就執(zhí)行以下其他步驟c)然后在另一發(fā)送模式(代替之前所激勵的發(fā)送模式)中首先激勵所述高頻天線，以便在所述特定體積范圍中還為該發(fā)送結構再次獲得代表高頻分布的一個測量值分布。在此與步驟a)中所獲得的測量值分布相對應地獲得一個測量值分布，比如再次是一個偏轉角分布。
d)接著根據此時為止為不同發(fā)送模式所測量的測量值分布的一個組合來計算一個就所述特定體積范圍的均勻性最佳化的測量值分布。
e)然后針對所述特定評估判據來獲得在所述特定體積范圍中所計算的最佳測量值分布的均勻性。如果現在滿足了所述評估判據，那么就可以根據之前在步驟d)中所計算的最佳測量值分布來獲得一個最佳的發(fā)送參數組，并然后可以利用所述最佳發(fā)送參數組來實施期望的磁共振測量。僅僅當所述評估判據此時還沒有滿足時，才利用其他的發(fā)送模式來重復步驟c)至e)。
根據本發(fā)明的方法所基于的是對單個共振單元以及集體發(fā)送模式的考慮的二重性。這樣一方面一個發(fā)送模式描述了在所有共振單元上的電流分布。但是另一方面還可以通過多個發(fā)送模式的組合來描述一個共振單元上的電流。通過測量單個集體發(fā)送模式的場分布而不是單個共振單元的場分布，以及通過在采用該方法時的連續(xù)措施，可以減少用于調節(jié)所述均勻性的步驟的數量，并從而明顯減少了調整時間。另外還有，不是所有的發(fā)送模式都同時用于均勻化。因此該方法優(yōu)選地從對所述均勻性影響最大的那個模式開始。在最有利的情況下，當所述均勻性已經是足夠好，那么利用根據本發(fā)明的方法利用僅一個發(fā)送模式的測量就足夠了。在最壞情況下，所述調整最多需要象對所有單個共振單元進行完整測量所需那么多的時間，以便然后由此確定最佳的發(fā)送參數組。
根據本發(fā)明的磁共振系統(tǒng)除了具有前面所述的、具有多個單獨的或成組的可控共振單元的高頻天線以及一個用于激勵所述共振單元以在不同的發(fā)送模式中產生線性無關的高頻分布的天線控制裝置外，應該還具有以下其他部件
-一個測量值分布測定單元，以便在激勵高頻天線的一特定發(fā)送模式的情況下獲得在檢查對象的至少一個體積范圍中的代表高頻場分布的一個測量值分布，-一個評估單元，以便在所述體積范圍中就一特定評估判據來自動地對測量值分布的均勻性進行評估，-一個組合單元，用于根據利用不同發(fā)送模式所測量的測量值分布的一個組合來計算一個就所述特定體積范圍中的均勻性而被優(yōu)化的測量值分布，-以及一個測量序列控制單元，該單元如此構造并且該單元如此來對所述天線控制裝置、測量值分布測定單元、評估單元和組合單元進行控制，使得為了在一個檢查對象中的至少一特定體積范圍中實施磁共振測量而實施上述的方法步驟a)至e)。
所述天線控制裝置、測量值分布測定單元、評估單元、組合單元和測量序列控制單元優(yōu)選地至少部分地集成在通常的系統(tǒng)控制裝置中，其中該系統(tǒng)控制裝置用于控制該磁共振系統(tǒng)。所述天線控制裝置、測量值分布測定單元、評估單元、組合單元和測量序列控制單元也可以構造為多個部分，也即由不同的模塊組成，其中所述模塊比如集成在該系統(tǒng)控制裝置的不同部件中。優(yōu)選地以一個或多個軟件模塊的形式來實現，其中這些軟件模塊可以在該磁共振系統(tǒng)的一個計算機輔助控制裝置中作為天線控制程序模塊、測量值分布測定程序模塊、評估程序模塊、組合程序模塊或測量序列控制程序模塊而被調用。計算機輔助控制裝置在此可以理解為設有適當的處理器以及其他部件的、用于執(zhí)行規(guī)定的控制、測量和/或計算程序的一個控制裝置。
從屬權利要求分別包含有本發(fā)明的特別有利的擴展和改進，其中尤其還可以與本發(fā)明方法的從屬權利要求的特征相類似地對根據本發(fā)明的磁共振系統(tǒng)進行改進。
如前所述，不是所有的模式都同樣用于均勻化。而是首先通過較低的發(fā)送模式來確定所述均勻化中的增益，也即較低階的發(fā)送模式，而較高的發(fā)送模式僅帶來微小的改善。因此在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中將高頻天線的一個基本發(fā)送模式來用作第一發(fā)送模式，并然后在隨后的測量值分布的測定過程中在上述的步驟c)中分別激勵一個最靠近的較高的高頻天線發(fā)送模式，也即具有最靠近的較高階的一個發(fā)送模式。這樣可以對所述方法進行加速。通常在本身具有八個共振單元的一個天線中在不利的情況下四個測量步驟就足夠了。
為了在所述方法的步驟d)中根據到目前為止針對不同發(fā)送模式所測量的測量值分布的一個組合來獲得一個優(yōu)化的測量值分布，優(yōu)選地形成了所述不同測量值分布的一個線性組合，其中不同發(fā)送模式的測量值分布的線性組合優(yōu)選地就其幅度和相位而被加權。
在此還可以優(yōu)選地對所述幅度參數進行限定，以調節(jié)特定的效應，比如單個組件的負載或本地SAR(比吸收率)。這是為了使得可以不超過特定的負載界限以及遵守本地特定的SAR界限值。
為了對均勻性進行評估可以引用最不相同的判據。一個可能的判據是對所選擇區(qū)域中諸如偏轉角的測量值的標準偏差的一個評估。在此比如設定一個界限標準偏差，并且當所述測量值分布的標準偏差小于該界限標準偏差時，該評估判據可以視為滿足。
在另一優(yōu)選實施例中，在對一個測量值分布的均勻性進行評估時，驗證在所述特定體積范圍中一個本地測量值(比如偏轉角)是否低于或超過了一特定界限值。
可選擇的是，也可以在對一個測量值分布的均勻性進行評估時來驗證在所述特定體積范圍中從一個本地測量值導出的一個值、尤其一個相對值-也即該本地測量值與該層中的平均值之比-是否低于或超過了一個預定的界限值。
同樣，不同方法的一個組合也是可以的，也即，比如僅僅當所述標準偏差以及所述絕對和相對測量值都位于所述特定界限值之內時，那么才視為是一個充分的均勻化。
因為確實僅提供了有限數量的線性無關的發(fā)送模式(該數量與共振單元的數量相一致)，所以自然不能排除在個別的情況下在考慮所有的發(fā)送模式時還沒有滿足一個設定的均勻性評估判據。因此，當所述評估判據在激勵所有的不同發(fā)送模式之后還沒有滿足時，其中利用所述發(fā)送模式可以產生線性無關的高頻分布，那么就優(yōu)選地根據在上述步驟d)最后一次實施時所計算的優(yōu)化測量值分布來獲得一個發(fā)送參數組。從而這樣就確定了盡可能最好的發(fā)送參數組，該發(fā)送參數組在具體情況中是可達到的。那么就可以利用這個所獲得的發(fā)送參數組來實施所期望的磁共振測量。
在這種情況中還有利地把一個相應的警告通知輸出給磁共振系統(tǒng)的操作者，如此使得該操作者獲知雖然沒有滿足預定的均勻性判據，但是選擇了盡可能最好的發(fā)送參數組。
然后由該操作者來判斷，是實施測量或者必要時中斷測量，以及比如利用相應的輔助工具、諸如介電襯墊或類似的單元來改善該測量體積中的均勻性。
優(yōu)選地，反正在實施真正的測量之前等待由操作者來進行相應的確認，其中還可以給該操作者顯示所獲得的優(yōu)化的發(fā)送參數。


下面結合附圖并借助實施例來對本發(fā)明再次進行詳細解釋。在此在不同的附圖中相同的部件設有一致的參考數字。其中圖1示出了用于表示根據本發(fā)明的方法的一種可能的流程的一個流程圖，圖2示出了具有總共八個柵條的鳥籠天線的柵條上最先四個模式的電流分布圖(圖a)至c))，圖3示出了根據本發(fā)明的磁共振設備的原理圖。
具體實施例方式
在圖1中借助一個流程圖示出了根據本發(fā)明方法的一種變化方案的一種可能的測量、評估和計算過程。
在步驟I中首先測量第一發(fā)送模式M1的關注部位內的一個偏轉角分布。對于具有八個柵條的鳥籠天線，示出了圖2)的第一模式M1(圖a)的電流分布。在此描繪了單個柵條1至8上的電流(以相對單位)。顯然可以看出，在所述第一模式M1、也即基本模式中施加了一個電流分布，如此使得一個電流周期精確地分布到所述八個柵條上。也即，如圖所示，在一個在第一和第五柵條上沒有施加電流的相位中，電流的最大值施加到第三和第七柵條上，其中柵條的編號是任意的。
利用這種具有N＝8個柵條的共振器原則上可以產生N＝8個不同的、線性無關的發(fā)送模式，其中在模式和柵條電流I之間的對應按照如下來確定I(k,m)=A(m)·e(j·m-k·2πN)---(2)]]>
在此k＝0，...，N-1(3)是柵條號，m=-(N2+1)..,0,...(N2)---(4)]]>是模式號，j詳細說明了虛數部分。
在圖2)(圖a)中所示的具有m＝1的基本模式M1提供了在無負載的天線中產生一個均勻場的一個場。這也對應于通常選擇的激勵。另一較高的模式在所述柵條上造成一個與此相應的高階的電流分布。m＝2、m＝3和m＝4的模式M2、M3、M4在圖2中的圖b)至d)中示出。所述模式M2、M3、M4可以用于改善均勻性。模式m＝0和負的模式在這種8柵條鳥籠天線中一般對改善均勻性沒有或僅有非常微小的貢獻。
用于在步驟I中測量偏轉角分布的最不同的方法對于技術人員是公開的。對于本發(fā)明的方法原則上可以使用一種非常簡單的梯度回波方法，該梯度回波方法相對快速地進行。在此不但可以在檢查對象內進行三維測量，還可以進行分層的二維測量。
然后在步驟II中確定真正關注的區(qū)域ROI，并為該區(qū)域確定一個均勻性判據。在該時間點對所述關注區(qū)域ROI的確定所具有的優(yōu)點是，在步驟I中所測量的所述偏轉角分布可以用于定義所述關注區(qū)域ROI。但原則上也可以在所述步驟I之前就已經選擇出了一個關注區(qū)域，并在必要時僅在該區(qū)域中或者廣泛圍著該區(qū)域而在步驟I中繪制偏轉角分布。
然后在步驟III中驗證在所述特定關注區(qū)域ROI中所測量的偏轉角分布是否滿足在步驟II中所定義的均勻性判據。如果是這種情況，那么在步驟IV中所述相應的參數組可以用于激勵第一模式M1，以發(fā)送用于真正磁共振拍攝的高頻脈沖，并開始測量。
否則在步驟V中有目的地對一個過程變量i來驗證它是否已等于可供使用的發(fā)送模式的最大數量、也即共振單元的數量N。
如果不是這種情況，那么在步驟VI中所述過程變量i增加1，并然后在步驟VII中利用最靠近的較高的模式來測量一個新的偏轉角分布。也即，然后在最先的流程中在步驟VII中利用第二模式M2來進行偏轉角分布的測量，如在圖2b的圖b)中所示。
接著在步驟VIII中由目前為止的測量-在最先的流程中由利用兩個模式M1和M2的測量-來計算一個優(yōu)化的偏轉角分布。在此簡單地產生偏轉角分布的一個線性組合，其中在疊加時所述模式的偏轉角分布不但得到一個幅度加權，而且得到一個相位加權。另外要注意的是，所述幅度參數不超過特定的界限值，以保證組件負載不會過大并且遵守本地SAR界限值。
然后在步驟III中重新驗證對于這個所計算的優(yōu)化偏轉角分布是否滿足在步驟II中為所述特定關注區(qū)域ROI所定義的均勻性評估判據。如果是這種情況，那么立即在步驟IV中獲得優(yōu)化的參數組，其中該優(yōu)化的參數組必需被用于在生成磁共振圖像時保證一個相應優(yōu)化的均勻的B1場。就此而言這是簡單的，因為在此可以動用在步驟VIII中所預先獲得的參數，以便計算優(yōu)化的偏轉角分布。也即，由該計算已經獲知了不同的幅度和相位。
如果在步驟III中所述判據還沒滿足，那么在步驟V中再次驗證所述過程變量i是否已經到達了所述可能的模式數量N，否則在步驟VI中所述過程變量i增加1，并在步驟VII中利用最靠近的較高的模式來進行重新計算，然后比如利用圖2d的圖c)中所示的第三模式M3來實施。
接著在步驟VIII中再次進行計算，其中現在三個偏轉角分布被線性疊加，并之后在步驟III中再次檢查現在對于所述優(yōu)化偏轉角分布是否滿足所述均勻性評估判據。
該方法一直繼續(xù)，直到要么確定已經找到了滿足均勻性優(yōu)化判據的一個分布，要么在步驟V中確定所有的發(fā)送模式已經納入到所計算的優(yōu)化偏轉角分布中。如果是這種情況，那么在步驟IX中通知所述操作者滿足所述均勻性評估判據是不可能的，并然后在步驟VI中確定基于在步驟VIII中的最后計算的一個參數組。也即，最后采用了對于這種情況是盡可能最好的參數組。
除了全部可能的模式的數量N，也可以設置一個較低的數量，其中該數量等于僅僅對均勻性改善有顯著貢獻的模式的數量。
圖3示出了一種磁共振系統(tǒng)1的一個實施例的簡單的原理框圖，其中利用該磁共振系統(tǒng)可實施根據本發(fā)明的方法。
該磁共振系統(tǒng)1的核心是一個拍攝裝置2，也稱為“斷層照相機”或“掃描儀”，其中一個病人0被放置到一個環(huán)狀基本場磁體中的一個床3上。在該基本場磁體中有一個高頻天線5來發(fā)送MR高頻脈沖。該天線5在此由N個共振單元6組成，其中這些共振單元可以單獨利用高頻脈沖來控制。在此比如涉及了在US 6043658或DE 102004045691A1中所述的一種天線構造。該斷層照相機此外還具有通常的梯度線圈(未示出)，來發(fā)送適于位置編碼的梯度脈沖。
該斷層照相機2由一個系統(tǒng)控制裝置10來控制，其中該系統(tǒng)控制裝置在此單獨地示出。在該系統(tǒng)控制裝置10上連接有一個具有顯示設備8的終端7、比如一個用于操作圖形用戶界面的鼠標8、以及大容量存儲器9。該終端7用作用戶接口，通過該接口一個操作者來操作該系統(tǒng)控制裝置10并從而操作該斷層照相機2。該大容量存儲器9用于存儲比如借助該磁共振系統(tǒng)所繪制的圖像。該終端7和該存儲器9通過一個接口19與該系統(tǒng)控制裝置10相連接。
該系統(tǒng)控制裝置10具有一個斷層照相機接口11，該斷層照相機接口與該斷層照相機2相連接，并對應于由該系統(tǒng)控制裝置預先給定的測量序列協(xié)議來為單個的共振單元6和適當的梯度線圈輸出具有合適幅度和相位的高頻脈沖。
另外該系統(tǒng)控制裝置10通過一個采集接口12與該斷層照相機2相連接。通過該采集接口12來采集來自斷層照相機2的測量數據，并在一個信號分析單元13中組合為圖像，然后該圖像比如通過該接口19在該終端7上顯示，和/或被存儲在存儲器9中。該信號分析單元13的一個部件在此是一個偏轉角測定單元15，該偏轉角測定單元生成一個簡單的偏轉角分布圖像以顯示當前的B1場。該偏轉角分布這樣也可以在該終端7上被顯示，并且該操作者比如可以借助該鼠標8來確定其中應滿足所選擇的均勻性評估判據的關注區(qū)域ROI。
不但該系統(tǒng)控制裝置10，而且該終端7和存儲器9也可以是該斷層照相機2的集成的組成部分。但是該系統(tǒng)控制裝置10同樣也可以由多個單獨部件來組成。比如該天線控制裝置14尤其可以構造為分立的、通過一個合適的接口與該系統(tǒng)控制裝置14相連接的單元。
整個磁共振系統(tǒng)1此外還具有所有其他的常規(guī)部件以及特征，比如用于連接到諸如圖像信息系統(tǒng)(PACS，圖片存檔及通信系統(tǒng))的通信網絡的接口。然而這些部件出于簡單明了的原因而在圖3中未示出。
通過該終端7和接口19，該操作者可以與該系統(tǒng)控制裝置10中的測量序列控制單元18進行通信。這給該天線控制裝置14和一個梯度控制裝置20規(guī)定了適當的脈沖序列，其中利用該梯度控制裝置來適當地控制梯度。也即，該測量序列控制單元18用于通過天線5發(fā)送適當的高頻脈沖序列，并用于適當地切換該梯度，以實施所期望的測量。
如前面所解釋的，該信號分析單元13在此作為一個子模塊具有一個偏轉角分布測定單元15。所獲得的偏轉角分布F1、F2、F3、F4、...然后可以被傳輸到一個評估單元16和/或傳輸到一個組合單元17。不但該信號分析單元13或該偏轉角分布測定單元15，而且該組合單元17和評估單元16都恰好象該天線控制裝置14和梯度控制裝置20一樣由該測量序列控制單元18來控制。
為了利用一特定發(fā)送模式M1、M2、M3、M4、...來測量一個偏轉角分布F1、F2、F3、F4、...，該測量序列控制單元18尤其可以把一個相應的參數組PS1、PS2、PS3、PS4、...傳輸到該天線控制裝置14，并把合適的參數傳輸到該梯度控制裝置20，其中這些控制裝置然后相應地通過該斷層照相機接口11如此來控制天線5，使得根據預定的參數組PS1、PS2、PS3、PS4、...來發(fā)送一個發(fā)送模式M1、M2、M3、M4、...。也即由該測量序列控制單元18利用一個測量序列來啟動一個測量，如此使得在預定的發(fā)送模式M1、M2、M3、M4、...中發(fā)送高頻脈沖時可以通過該偏轉角分布測定單元15來繪制一個偏轉角分布F1、F2、F3、F4、...。各個模式M1、M2、M3、M4、...的所測量的偏轉角分布F1、F2、F3、F4、...然后從該偏轉角分布測定單元15發(fā)送到該評估單元16和組合單元17。
在測量序列控制單元18進行相應的控制之后，然后比如在根據圖1的步驟I進行第一發(fā)送模式M1的測量時，由該評估單元16來根據圖1中的步驟III來進行評估。該結果被提供給該測量序列控制單元18。如果該結果是另人滿意的，那么該測量序列控制單元18將所找到的優(yōu)化參照組PS0傳送給該天線控制裝置14，從而利用該參數組PS0來實施真正的測量，并且該信號分析單元13可以借助所獲得的信號來生成所期望的磁共振圖像。
如果不滿足該評估判據，那么該測量序列控制單元18通過傳送另一參數組PS2來利用第二發(fā)送模式M2來開始測量，之后該測量值分布測定單元15測量一個相應的偏轉角分布F2，并同樣將其傳送到該組合單元17。然后該組合單元17將這個偏轉角分布F2與之前測量的偏轉角分布F1相組合，并把結果(一個組合的偏轉角分布FK)繼續(xù)提供給該評估單元16。該評估單元如前所述對該偏轉角分布FK進行評估，并將結果再次提供給該測量序列控制單元18。如果該結果是另人滿意的，那么該測量序列控制單元18可以根據由該組合單元17從偏轉角分布F1、F2的優(yōu)化組合所提供的數據來生成一個優(yōu)化的參數組PS0，并然后利用該參數組來控制該天線控制裝置14來進行真正的測量。
倘使在最后提供的發(fā)送模式中還沒有達到另人滿意的結果，那么該測量序列控制單元18仍然從該組合單元17獲得所需的數據，以生成至少盡可能最好的參數組PSK，并然后將其傳輸到該天線控制裝置14來進行隨后的磁共振測量。同時可以通過該接口19在該終端7上向該操作者輸出一個警告提示。
通常至少該測量序列控制單元18、信號分析單元13、偏轉角分布測定單元15、組合單元17和評估單元16以軟件模塊的形式在該系統(tǒng)控制裝置10的一個處理器上來實現。純粹的基于軟件的實現所具有的優(yōu)點是，也可以通過相應的軟件升級來完備已有的磁共振設備。在此，在圖3中分別作為單個的塊來表示的單元13、15、16、17、18或者相應的軟件模塊也可以由多個部件或子例程來組成。在此這些子例程也可能已經被該系統(tǒng)控制裝置10的其他部件使用，也即，在必要時也動用其他程序單元的已有的子例程，以便在實施本發(fā)明必要的模塊時使耗費保持得盡可能小。
最后還要指出的是，前面詳細描述的方法以及所示的磁共振系統(tǒng)僅僅涉及了實施例，這些實施例可以由專業(yè)人員以不同的方式進行變化，而不偏離本發(fā)明的范圍。本發(fā)明主要借助在醫(yī)學所使用的磁共振設備的應用來進行解釋。然而本發(fā)明并不局限于這類應用，而是也可以應用于科學和/或工業(yè)應用。
權利要求
1.用于控制一種磁共振系統(tǒng)(1)以在一個檢查對象(0)中的至少一特定體積范圍中實施磁共振測量的方法，其中所述磁共振系統(tǒng)(1)包含有具有多個共振單元(6)的一個高頻天線(5)，該共振單元在不同的發(fā)送模式(M1、M2、M3、M4、...)中可以被激勵以在包括所述檢查對象(0)的一個檢查體積(4)中產生線性無關的高頻場分布，其具有以下方法步驟a)在激勵所述高頻天線(5)的一個第一發(fā)送模式(M1)的情況下，在所述特定體積范圍中獲得代表所述高頻場分布的一個測量值分布(F1)，b)在所述特定體積范圍中就一特定評估判據來對所述測量值分布(F1)的均勻性進行評估，并且，如果滿足所述評估判據，那么就利用所述第一發(fā)送模式(M1)來實施所期望的磁共振測量，或者，如果不滿足所述評估判據，那么c)在激勵所述高頻天線(5)的另一發(fā)送模式(M2、M3、M4、...)的情況下，在所述特定體積范圍中獲得代表所述高頻場分布的一個測量值分布(F2、F3、F4、...)，d)根據到目前為止為所述不同發(fā)送模式(M1、M2、M3、M4、...)所測量的測量值分布(F1、F2、F3、F4、...)的一個組合，來計算在所述特定體積范圍中就均勻性而被優(yōu)化的一個測量值分布(FK)，e)就所述特定評估判據對在所述特定體積范圍中所計算的優(yōu)化測量值分布(FK)的均勻性進行評估，并且，如果滿足所述評估判據，那么根據在步驟d)中所計算的優(yōu)化測量值分布(FK)來獲得一個優(yōu)化的發(fā)送參數組(PS0)，并利用所述的優(yōu)化發(fā)送參數組(PS0)來實施所期望的磁共振測量，或者，如果不滿足所述評估判據，那么就利用另一發(fā)送模式(M2、M3、M4、...)來重復步驟c)至e)。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一發(fā)送模式(M1)是所述高頻天線(5)的一個基本發(fā)送模式，并在步驟c)中在隨后獲得所述測量值分布(F2、F3、F4、...)的過程中分別激勵高頻天線的一個最靠近的較高的發(fā)送模式(M2、M3、M4、...)。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，在步驟d)中就均勻性而優(yōu)化的測量值分布(FK)基于的是到目前為止利用不同發(fā)送模式(M1、M2、M3、M4、...)所測量的測量值分布(F1、F2、F3、F4、...)的一個線性組合。
4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述不同發(fā)送模式(M1、M2、M3、M4、...)的所述測量值分布(F1、F2、F3、F4、...)在構成所述線性組合時就其幅度而被加權。
5.根據權利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述不同發(fā)送模式(M1、M2、M3、M4、...)的所述測量值分布(F1、F2、F3、F4、...)在構成所述線性組合時就其相位而被加權。
6.根據權利要求1至5之一所述的方法，其特征在于，在所述特定體積范圍中就所述測量值分布(F1、F2、F3、...、FK)的標準偏差來進行測量值分布(F1、F2、F3、...、FK)的均勻性評估。
7.根據權利要求1至6之一所述的方法，其特征在于，在對一個測量值分布(F1、F2、F3、...、FK)的均勻性進行評估時，驗證在所述特定體積范圍中一個本地測量值是否低于或超過一個界限值。
8.根據權利要求1至7之一所述的方法，其特征在于，在對一個測量值分布(F1、F2、F3、...、FK)的均勻性進行評估時，驗證在所述特定體積范圍中由一個本地測量值所導出的一個值是否低于或超過一個界限值。
9.根據權利要求1至8之一所述的方法，其特征在于，在激勵所有的不同發(fā)送模式(M1、M2、M3、M4、...)之后，其中利用所述發(fā)送模式可以生成所述線性無關的高頻場分布，如果所述評估判據還不滿足，那么就根據在最后一次實施步驟d)時所計算的優(yōu)化測量值分布(FK)來獲得一個發(fā)送參數組(PSK)，并利用該發(fā)送參數組(PSK)來實施所期望的磁共振測量。
10.根據權利要求1至9之一所述的方法，其特征在于，在激勵所有的不同發(fā)送模式(M1、M2、M3、M4、...)之后，其中利用所述發(fā)送模式可以生成所述線性無關的高頻場分布，如果所述評估判據還不滿足，那么就給所述磁共振系統(tǒng)(1)的一個操作者輸出一個警告通知(W)。
11.磁共振系統(tǒng)(1)，-具有一個高頻天線(5)，該高頻天線包含多個單獨或成組可控制的共振單元(6)，-具有一個天線控制裝置(14)，用于在不同的發(fā)送模式(M1、M2、M3、M4、...)中激勵所述共振單元(6)，以在包括一個檢查對象(0)的一個檢查體積(4)中生成線性無關的高頻場分布，-具有一個測量值分布測定單元(15)，以在激勵所述高頻天線(5)的一特定發(fā)送模式(M1、M2、M3、M4、...)的情況下在所述檢查對象(0)內的至少一個體積范圍中獲得代表所述高頻場分布的一個測量值分布(F1、F2、F3、F4、...)，-具有一個評估單元(16)，以就一特定評估判據來對所述體積范圍中的一個測量值分布(F1、F2、F3、F4、...)的均勻性進行評估，-具有一個組合單元(17)，以根據利用不同發(fā)送模式(M1、M2、M3、M4、...)測量的測量值分布(F1、F2、F3、F4、...)的一個組合來計算在所述特定體積范圍中就均勻性而被優(yōu)化的測量值分布(FK)。-并具有一個測量序列控制單元(12)，該測量序列控制單元如此構造并且如此來控制所述天線控制裝置(14)、測量值分布測定單元(15)、評估單元(16)和組合單元(17)，使得為了在一個檢查對象(0)中的至少一特定體積范圍中實施磁共振測量而實施以下方法步驟a)在激勵所述高頻天線(5)的一個第一發(fā)送模式(M1)的情況下，在所述特定體積范圍中獲得代表所述高頻場分布的一個測量值分布(F1)，b)在所述特定體積范圍中就一特定評估判據來對所述測量值分布(F1)的均勻性進行評估，并且，如果滿足所述評估判據，那么就利用所述第一發(fā)送模式(M1)來實施所期望的磁共振測量，或者，如果不滿足所述評估判據，那么c)在激勵所述高頻天線(5)的另一發(fā)送模式(M2、M3、M4、...)的情況下，在所述特定體積范圍中獲得代表所述高頻場分布的一個測量值分布(F2、F3、F4、...)，d)根據到目前為止為所述不同發(fā)送模式(M1、M2、M3、M4)所測量的測量值分布(F1、F2、F3、F4、...)的一個組合，來計算在所述特定體積范圍中就均勻性而被優(yōu)化的一個測量值分布(FK)，e)就所述特定評估判據對在所述特定體積范圍中所計算的優(yōu)化測量值分布(FK)的均勻性進行評估，并且，如果滿足所述評估判據，那么根據在步驟d)中所計算的優(yōu)化測量值分布(FK)來獲得一個優(yōu)化的發(fā)送參數組(PS0)，并利用所述的優(yōu)化發(fā)送參數組(PS0)來實施所期望的磁共振測量，或者，如果不滿足所述評估判據，那么就利用另一發(fā)送模式(M2、M3、M4、...)來重復步驟c)至e)。
12.計算機程序產品，其可以直接加載到一個磁共振系統(tǒng)(1)的可編程控制裝置(10)的存儲器中，具有程序代碼工具以便當該程序在所述磁共振系統(tǒng)(1)的控制裝置(10)上被執(zhí)行時來實施根據權利要求1至10之一所述的方法的所有步驟。
全文摘要
本發(fā)明涉及控制MR系統(tǒng)以實施磁共振檢查的方法，其中a)激勵高頻天線的第一發(fā)送模式而獲得代表高頻場分布的測量值分布，b)就評估判據來評估所述測量值分布的均勻性，若滿足評估判據，就用第一發(fā)送模式實施所期望的磁共振檢查，若不滿足所述評估判據，則c)激勵另一發(fā)送模式而獲得代表高頻場分布的測量值分布，d)根據到目前為止所測量的測量值分布的組合來計算就均勻性被優(yōu)化的測量值分布，e)就特定評估判據對所計算的優(yōu)化測量值分布的均勻性進行評估，如果滿足所述評估判據，那么根據在步驟d)中所計算的優(yōu)化測量值分布獲得發(fā)送參數組，并利用該發(fā)送參數組實施磁共振測量，若不滿足評估判據，就利用另一發(fā)送模式重復步驟c)至e)。
文檔編號G01R33/34GK101055308SQ20071009613
公開日2007年10月17日 申請日期2007年4月13日 優(yōu)先權日2006年4月13日
發(fā)明者J·尼斯特勒 申請人:西門子公司