專利名稱：：包含在線性ⅰ通道、線性q通道、正交及反正交模式之間的高速線圈模式切換的mr的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本申請涉及磁共振技術(shù)。借助于對磁共振成像的具體應用來說明本發(fā)明。然而，總的來說其可以更普遍地應用于磁共振過程，包括磁共振成像、磁共振波譜分析等。
背景技術(shù)：
：正交體線圈通常在磁共振掃描器中用來提供與較大的所關(guān)注區(qū)域，例如軀干、腿或人體成像對象的其它部分的有效射頻耦合。正交體線圈通常在形狀上總體是圓柱形的，并具有徑向?qū)ΨQ性。實例包括正交鳥籠形體線圈和正交橫向電磁(TEM)體線圈。正交體線圈包括I和Q通道輸入端口，其由具有90。相位差的射頻能量驅(qū)動，以產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的B,場來激發(fā)磁共振。驅(qū)動電路通常包括用來產(chǎn)生驅(qū)動信號的單個射頻放大器，該驅(qū)動信號由混合電路分離為分別前往I和Q通道的兩個分量。混合電路還將前往Q通道的分量相移卯。。傳統(tǒng)上將正交體線圈的徑向?qū)ΨQ性視為明顯的優(yōu)點，因為其可以用于在較大體積上產(chǎn)生基本上均勻的B,場。然而，當加載線圈時，輸入的射頻能量與成像對象(例如在人體成像對象的情況下的組織、骨骼、血液等)的介電材料的相互作用可以產(chǎn)生穿過切片或其它成像區(qū)的較大的B,場非均勻性。這被稱為線圈加載，并且隨著成像對象的不對稱性增大(例如，在"寬肩膀"或其他不對稱的人體成像對象的情況下)以及隨著靜態(tài)(即B。)磁場的強度的增大，這會越來越成為問題。因此，隨著商業(yè)磁共振掃描器已經(jīng)從低磁場(例如0.23特斯拉,1.5特斯拉)逐步發(fā)展為更高靜態(tài)磁場(例如3特斯拉，7特斯拉等)，Bi非均勻性變得越來越成問題。已經(jīng)使用了不同方案來著手解決正交體線圈的Bi非均勻性；然而，每一個方案都具有某種缺點。在一些方案中，局部發(fā)射線圈或線圈陣列用于磁共振激發(fā)。這些方案在產(chǎn)生磁共振激發(fā)時無需使用正交體線圈，這意味著丟掉了使得正交體線圈更為通用的優(yōu)點(例如較大的體積激發(fā)，作為固定器方便地安裝在孔中，或者安裝在可滑動插入的環(huán)形線圈架上，明確定義的空負載B,磁場分布，旋轉(zhuǎn)B,場等)。在其它方案中，將兩個分離的射頻放大器用于驅(qū)動I和Q通道輸入端口。在一些變化方案中，將正交體線圈的環(huán)箍(rung)或桿配置為退化的(degenerate),并由不同射頻放大器分別驅(qū)動或分組驅(qū)動。這些方案允許相對精確地設(shè)計Bi場分布，但是是以額外的射頻放大器為代價的。由于現(xiàn)有磁共振掃描器通常包括單個射頻放大器，因此添加另一個放大器或放大器組以及相關(guān)的射頻電纜線路則表示明顯的改進開支和復雜性。
發(fā)明內(nèi)容根據(jù)一個方面，混合電路被配置為可操作地將射頻驅(qū)動信號與正交線圈相耦合，來驅(qū)動具有I通道輸入端口和Q通道輸入端口的正交線圈?？梢圆捎脧挠梢韵聵?gòu)成的組群中選出的至少兩個線圈模式之中的一個模式來配置所述混合電路(i)線性I通道模式，其中，在沒有驅(qū)動Q通道輸入端口的情況下驅(qū)動I通道輸入端口；(ii)線性Q通道模式，其中，在沒有驅(qū)動I通道輸入端口的情況下驅(qū)動Q通道輸入端口；(iii)正交模式，其中，以所選的正相位差來驅(qū)動I和Q通道輸入端口；以及(iv)反正交模式，其中，以所選的負相位差來驅(qū)動I和Q通道輸入端口。根據(jù)另一個方面，公開了一種與前述段中的混合電路一起執(zhí)行的方法。確定用于產(chǎn)生射頻激發(fā)的至少兩個線圈模式的時間順序，所述射頻激發(fā)補償由對象造成的所述正交線圈的B,非均勻性。用正交線圈在對象中激發(fā)磁共振。所述激發(fā)包括根據(jù)所確定的所述至少兩個線圈模式的時間順序來操作所述混合電路。根據(jù)另一個方面，公開了一種磁共振掃描器。主磁體至少在掃描區(qū)中產(chǎn)生靜態(tài)磁場。正交線圈與掃描區(qū)相耦合。正交線圈具有I通道輸入端口和Q通道輸入端口。射頻放大器被配置為產(chǎn)生在磁共振頻率附近的射頻驅(qū)動信號?；旌想娐房刹僮鞯膶⑸漕l驅(qū)動信號與正交線圈相耦合，以便采用從由以下構(gòu)成的組群中選出的至少兩個線圈模式之中的一個可選模式來驅(qū)動所述正交線圈(i)線性I通道模式，其中，在沒有驅(qū)動Q通道輸入端口的情況下驅(qū)動I通道輸入端口；(ii)線性Q通道模式，其中，在沒有驅(qū)動I通道輸入端口的情況下驅(qū)動Q通道輸入端口；(iii)正交模式，其中，以所選的正相位差來驅(qū)動I和Q通道輸入端口；以及(iv)反正交模式，其中，以所選的負相位差來驅(qū)動I和Q通道輸入端口。根據(jù)另一個方面，公開了一種方法，用于用具有I和Q通道輸入端口的正交線圈來激發(fā)磁共振。將射頻驅(qū)動信號分為兩個驅(qū)動信號分量。選擇性地修改至少一個驅(qū)動信號分量，以產(chǎn)生可操作的驅(qū)動信號分量，所述選擇性的修改包括以下至少一種(i)以90。的正或負倍數(shù)對至少一個驅(qū)動信號分量進行移相；以及(ii)終止一個驅(qū)動信號分量。將可操作的驅(qū)動信號分量用于正交線圈的I通道和Q通道輸入端口，以激發(fā)磁共振。根據(jù)另一個方面，公開了一種設(shè)備，用于操作具有I和Q通道輸入端口的正交線圈，以激發(fā)磁共振。一電路被配置為將射頻驅(qū)動信號分為兩個驅(qū)動信號分量。附加電路被配置為選擇性地修改驅(qū)動信號分量，來產(chǎn)生不連續(xù)數(shù)量的兩個或多個線圈操作模式之中的一個模式。一個優(yōu)點在于，提供了更高的靈活性來應對正交體線圈的B,非均勻性，而無需增加額外射頻放大器(或多個放大器)及相關(guān)射頻電纜線路的成本。另一個優(yōu)點在于，提供了對現(xiàn)有磁共振掃描器的方便有效的設(shè)備改進。另一個優(yōu)點在于，用來補償由不同體形狀施加的不同B,非均勻性的磁共振掃描器的簡化結(jié)構(gòu)。在閱讀并理解了以下詳細說明后，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員會意識到本發(fā)明的更多優(yōu)點。本發(fā)明可以具體化為不同部件和部件排列，以及不同步驟及步驟排列。附圖僅是為了說明優(yōu)選實施例的，不應解釋為限制本發(fā)明。圖1示意性顯示了磁共振掃描器，其包括可切換混合電路，用于以兩個或多個不同模式操作正交體線圈。圖2示意性顯示了圖1的掃描器的射頻激發(fā)系統(tǒng)，其包括單個射頻放大器、可切換混合電路及正交體線圈。圖3示意性顯示了圖1和2的可切換混合電路的細節(jié)。圖4示意性顯示了并未構(gòu)建在現(xiàn)有常規(guī)混合電路基礎(chǔ)上不同可切換混合電路。圖5示意性顯示了僅提供線性I通道、線性Q通道和正交模式的不同可切換混合電路。圖6顯示了線性I通道、線性Q通道、正交和反正交線圈操作模式每一個的中心橫向發(fā)射場，用于在3特斯拉的靜態(tài)(B。)磁場中橢圓形心臟體模的建模。圖7顯示了對于經(jīng)時間平均的射頻激發(fā)脈沖，橢圓形心臟體模的中心橫向修改的翻轉(zhuǎn)角分布，其中，分別以T。。^.953i:和T9Q;0.753T的持續(xù)時間相繼對線性I通道和線性Q通道模式進行時間平均。圖8顯示了對于經(jīng)時間平均的射頻激發(fā)脈沖，橢圓形心臟體模的中心橫向修改的翻轉(zhuǎn)角分布，其中，分別以^0.492T和T叫-0.815T的持續(xù)時間相繼對正交和反正交模式進行時間平均。具體實施例方式參考圖l，磁共振掃描器10包括掃描器外殼12，其中至少部分的布置了患者16或其它物體。盡管參考孔型掃描器來加以說明，但會意識到掃描器也可以是開放式磁體掃描器或其它類型的磁共振掃描器。掃描器外殼12的保護性絕緣孔襯墊18可選的填塞在布置了對象16的掃描器外殼12的普通圓柱形的孔或開口中。由主磁體控制器22控制布置在掃描器外殼12中的主磁體20，以便至少在至少包含對象16的一部分的掃描區(qū)中產(chǎn)生靜態(tài)(Bo)磁場。通常，主磁體20是由低溫圍帶24圍繞的永久性的超導磁體。在一些實施例中，主磁體20產(chǎn)生至少約0.2特斯拉的主磁場，例如0.23特斯拉、1.5特斯拉、3特斯拉、7特斯拉等。在外殼12中或之上布置磁場梯度線圈28，以便至少在掃描區(qū)中將所選的磁場梯度疊加到主磁場上。通常，磁場梯度線圈包括用于產(chǎn)生三個正交磁場梯度，例如x梯度、y梯度和z梯度的線圈。普通圓柱形的正交體線圈30是與磁共振掃描器10的孔基本上同軸安裝的。在一些實施例中，正交體線圈30永久性地固定在掃描器外殼12內(nèi)。在一些實施例中，正交體線圈30安裝在電介質(zhì)線圈架或其它固定器上，它們能夠可滑動地插入磁共振掃描器10的孔中并從中移出，或者可滑動地插入掃描器外殼12的環(huán)形插口中并從中移出。在一些實施例中，正交線圈30是局部正交體積線圈，用于局部解剖成像，例如頭部正交線圈或膝部正交線圈。在一些實施例中，正交體線圈30是正交鳥籠線圈，其包括多個環(huán)箍(rung),這些環(huán)箍通常與孔的軸平行布置，并可操作地由布置在環(huán)箍相對兩端上或附近的兩個或多個端環(huán)、端蓋或其它終端結(jié)構(gòu)相互連接。在一些實施例中，正交體線圈30是正交橫向電磁(TEM)線圈，其包含多個桿，這些桿通常與孔的軸平行，并可操作地由基本上圍繞著桿的普通環(huán)形的射頻屏蔽體或屏障相互連接。正交體線圈30可選的包括電容、電感、電阻、扼流器、晶體管、繼電器，或其它部件，用于提供射頻調(diào)諧、去耦、電流阻塞或中斷，或者其它功能。在一些實施例中，正交體線圈30執(zhí)行發(fā)射和接收功能。就是說，正交體線圈30被從外部給電，以在對象16中激發(fā)磁共振，并還用于接收由激發(fā)產(chǎn)生的磁共振信號。在一些實施例中，正交體線圈30執(zhí)行發(fā)射功能，單獨的接收線圈34接收由激發(fā)產(chǎn)生的磁共振信號。可選的單獨接收線圈34可以是如所示的表面線圈，或表面線圈陣列，或臂線圈、腿線圈，或其它局部線圈。還可以設(shè)想使正交體線圈30執(zhí)行發(fā)射功能，并且使單獨的接收正交體線圈(未示出)執(zhí)行接收功能。在一些實施例中，掃描器10是可配置的，從而在一些成像應用中，正交體線圈30執(zhí)行發(fā)射和接收功能，而在其它成像應用中正交體線圈30執(zhí)行發(fā)射功能并且用單獨的接收線圈執(zhí)行接收功能。該可選的單獨接收線圈通常包括解諧電路，其在發(fā)射階段解諧接收線圈，以避免使接收線圈超載。繼續(xù)參考圖l，并進一步參考圖2和3，在磁共振波譜數(shù)據(jù)釆集期間，射頻放大器38產(chǎn)生在磁共振頻率附近的射頻驅(qū)動信號。該驅(qū)動信號輸入到混合電路40中，其進而又輸入到正交體線圈30的I和Q通道輸入端口42、44中?；旌想娐?0包括常規(guī)混合電路46，其將射頻驅(qū)動信號分為兩個分量驅(qū)動信號，并用一個所選相移，例如90°，來對所劃分的分量驅(qū)動信號之一進行移相，以便產(chǎn)生常規(guī)正交驅(qū)動信號分量?；旌想娐?0還包括附加電路50，其可選的修正混合電路46的輸出，以產(chǎn)生驅(qū)動信號，用于實現(xiàn)幾個不同線圈可操作模式中的一個可選模式，這幾個不同線圈可操作模式例如為(i)線性I通道模式，其中，在沒有驅(qū)動Q通道輸入端口44的情況下驅(qū)動I通道輸入端口42;(ii)線性Q通道模式，其中，在沒有驅(qū)動I通道輸入端口42的情況下驅(qū)動Q通道輸入端口44;(iii)正交模式，其中，以基準相位驅(qū)動I通道輸入端口42，以基準相位加上所選相位偏移來驅(qū)動Q通道輸入端口44;以及(iv)反正交模式，其中，以基準相位驅(qū)動I通道輸入端口42，由射頻放大器以基準相位減去所選相位偏移來驅(qū)動Q通道輸入端口44。在一些實施例中，所選相位偏移是90。。繼續(xù)參考圖l，可選的，磁共振梯度控制器54操作磁場梯度線圈28，以便在空間上將磁共振激發(fā)定位于板狀的或其它的局部區(qū)域?？蛇x的，磁場梯度控制器54操作磁場梯度線圈28，以施加一個或多個空間編碼的磁場梯度脈沖。在圖1的實施例中，射頻接收器56可操作的與示出的局部線圈34相連，以便在磁共振過程的讀出階段讀取磁共振信號。作為替代方案，在一些實施例中，射頻接收器56在讀出階段可操作的與正交體線圈30的I和Q通道輸入端口42、44相耦合，并提供了合適的射頻電路，以便在以下兩者之間進行切換正交體線圈30在發(fā)射階段期間與混合電路40可操作的相連接，和在讀出階段期間與射頻接收器56可操作的相連接?？蛇x的，磁場梯度控制器54在讀出階段期間操作磁場梯度線圈28，以提供磁共振信號的附加空間編碼(即讀出編碼)。將在讀出過程中采集的磁共振樣本存儲在數(shù)據(jù)緩沖器58中。磁共振數(shù)據(jù)處理器60對所采集的磁共振數(shù)據(jù)執(zhí)行處理，以提取有用的信息。在成像應用中，數(shù)據(jù)處理器60用與在磁共振數(shù)據(jù)產(chǎn)生期間所應用的所選空間編碼相一致的快速傅立葉變換或其它圖像重構(gòu)算法適當?shù)貓?zhí)行圖像重構(gòu)。在波譜分析應用中，數(shù)據(jù)處理器60所執(zhí)行的處理可以包括，例如執(zhí)行頻譜快速傅立葉變換運算，以恢復化學位移和J耦合數(shù)據(jù)。將所得到的經(jīng)處理的數(shù)據(jù)(例如，圖像、頻譜等)適當?shù)拇鎯υ跀?shù)據(jù)/圖像存儲器62中，顯示在用戶界面64上，打印，通過互聯(lián)網(wǎng)或局域網(wǎng)傳輸，存儲在非易失性存儲介質(zhì)上，或者以其它方式使用。在圖1中示出的實例結(jié)構(gòu)中，用戶界面64還將放射線學者或其它操作者與掃描器控制器66相連，以控制磁共振掃描器IO。在其它實施例中，可以提供單獨的掃描器控制界面。參考圖3，可切換混合電路40是基于常規(guī)混合電路46的，其通過將由單個射頻放大器38輸出的射頻驅(qū)動信號70分為兩個分量驅(qū)動信號72、74來輸出常規(guī)正交驅(qū)動信號分量，其中將指定用于驅(qū)動Q通道的分量驅(qū)動信號74相移90°。附加電路50接收分量驅(qū)動信號72、74，并借助于圖3中指定為"S1"、"S2"、"S3"和"S4"的四個高速切換器的適當設(shè)置來選擇性地實現(xiàn)四個線圈操作模式中的一個。切換器"S1"和"S3"操作被指定給I通道的驅(qū)動信號72，并選擇性地應用以下之一180。移相器76;或者用適當?shù)淖杩箤π盘?2和I通道輸入端口42進行端接(terminating)，例如所示的50歐姆阻抗78、80，其與I通道輸入端口42的常規(guī)50歐姆輸入阻抗相匹配。(也可以使用其它阻抗，通常選擇為匹配于I通道輸入端口阻抗)。切換器"S2"和"S4"操作指定給Q通道的驅(qū)動信號74，并選擇性地應用以下之一0°移相器82(可選的由單一線路連接來實現(xiàn))；180°移相器86;或者用適當?shù)淖杩箤π盘?4和Q通道輸入端口44進行端接，例如所示的50歐姆阻抗88、90，其與Q通道輸入端口44的常規(guī)50歐姆輸入阻抗相匹配。(也可以使用其它阻抗，通常選擇為匹配于Q通道輸入端口阻抗)。表1-用于圖3的混合電路的線圈操作模式<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>如表1中詳細列出的，通過四個高速切換器"S1"、"S2"、"S3"和"S4"的選擇性操作，可以選擇四個可選線圈模式中的任何一個。輸入到附加電路50中的分量驅(qū)動信號72、74分別具有相位0。(即基準相位)和90。。更普遍的，混合電路46在分量驅(qū)動信號72的基準相位與驅(qū)動信號74的相位之間給予所選擇的相移。在表l中的相位差假設(shè)混合電路46在分量驅(qū)動信號72的基準相位與驅(qū)動信號74的相位之間給予90。相位差。更普遍的，如果混合電路46在分量驅(qū)動信號72的基準相位與驅(qū)動信號74的相位之間給予了所選擇的相位差，那么正交模式會用所選擇的相位差來驅(qū)動I和Q通道輸入端口，而反正交模式會用將所選擇的相位差減去180。所得到的一個相位差來驅(qū)動I和Q通道輸入端口?？蛇x的，混合電路46分別通過第一和第二所選縮放因子來縮放分量驅(qū)動信號72、74。這個縮放例如可以考慮所關(guān)注的非各向同性體積，對象的已知典型不對稱(例如由于肩部，躺在水平孔中支撐臺上的人體沿水平方向通常相對于垂直方向具有更多質(zhì)量)，等等。如果第一和第二所選縮放因子相等，那么通常在沒有線圈負載的情況下，在正交和反正交模式的場中產(chǎn)生空間上各向同性的B,場。如不在混合電路46中應用第一和第二所選縮放因子，則可以在附加電路50中實現(xiàn)這些幅度偏移。圖3的可切換混合電路40是一個實例?？梢援a(chǎn)生其它電路來提供兩個或多個可選擇線圈操作模式。圖3的可切換混合電路40包含常規(guī)混合電路46，其是使用正交體線圈的典型常規(guī)射頻激發(fā)系統(tǒng)的一個部件。因此，易于改進這種激發(fā)系統(tǒng)，以通過添加附加電路50來提供可選擇的線性I通道、線性Q通道、正交和反正交線圈操作模式。然而，會明白在其它實施例中，可以由不是基于現(xiàn)有混合電路46而構(gòu)建的混合電路來代替混合電路46。例如，參考圖4，除了由信號分離器46，代替常規(guī)混合電路46之外，修改的可切換混合電路40，類似于圖3的混合電路40，信號分離器46'沒有在分量驅(qū)動信號72、74'之間給予90。相移(g卩，分量驅(qū)動信號74'具有與分量驅(qū)動信號72相同的相位)。為了提供這個變化，修改的附加電路50'省略了180。移相器76(由提供0。相移的直接連線來代替它)，并用-90°(即Z70。)和90°移相器82'、86'來代替圖3的0。和180°移相器82、86。在表2中示出了用于圖4的混合電路的線性I通道、線性Q通道、正交和反正交線圈操作模式的切換器設(shè)置。表2-用于圖4的混合電路的線圈操作模式<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>參考圖5，示出來另一個實例混合電路40"，除了在圖5中修改了附加電路50從而生成了附加電路50"之外，它與圖3的混合電路40相同，附加電路50"省略了0°移相器82，并由兩向切換器"S2，"和"S4，"代替三向切換器"S2"和"S4"。這些變化的效果是省去反正交模式。就是說，除了不能獲得反正交模式之外，圖5的混合電路40"的操作如在表1中所闡明的。實例混合電路40、40'、40"表明了存在不同方式來實現(xiàn)所公開的用于提供多個獨立線圈操作模式的可切換混合電路。這些實例并非窮舉-可以構(gòu)成其它電路來提供相同的線圈操作模式，即線性I通道、線性Q通道、正交和反正交操作模式的子集，或者額外的或其它的線圈操作模式。在一些實施例中，混合電路40、40，、40"的切換器是高速切換器，例如在毫秒、亞毫秒或更快的范圍中操作，以便能夠在單個射頻激發(fā)脈沖或脈沖包的時間幀內(nèi)實現(xiàn)對可獲得的多個線圈操作模式的時間平均。一些適當?shù)母咚偾袚Q器是基于半導體的電觸發(fā)切換器，例如開關(guān)FET器件。例如借助于對線性I通道、線性Q通道、正交和反正交線圈操作模式(其每一個每一個都以由射頻放大器38輸出的所選擇的射頻功率或幅度工作)進行適當?shù)臅r間平均，可以補償空間Bi非均勻性。參考圖6，說明了支持B,非均勻性的時間平均補償?shù)脑?。圖6顯示了由混合電路40實現(xiàn)的線性I通道、線性Q通道、正交和反正交線圈操作模式的每一個的傳輸—+|場，用于放置在3特斯拉靜態(tài)(Bo)磁場中正交體線圈中的橢圓心臟體模(縱橫比-19cm/35cm-0.54，長度二34cm，傳導率=0.5S/m，及相對介電常數(shù)=78)的建模。在圖6的|^+|場的圖以及圖7和8的修改的翻轉(zhuǎn)角分布中，以較白灰度值顯示了大約為平均|5,+|場(翻轉(zhuǎn)角)強度的區(qū)域，而以較黑灰度值顯示了較低或較高的^+l場(翻轉(zhuǎn)角)強度的區(qū)域。就是說，相對均勻的區(qū)域較白，而對非均勻性有顯著影響的區(qū)域較黑。對于每一個線圈操作模式都可以發(fā)現(xiàn)顯著的空間非均勻性，主要是由于心臟體模中的電介質(zhì)和渦流效應。可以通過在用混合電路40、40'、40"產(chǎn)生單一B,脈沖或脈沖包期間，在兩個或多個線圈操作模式之間進行切換來產(chǎn)生經(jīng)過時間平均的B,場。隨著時間的過去，由指定B〗場提供的翻轉(zhuǎn)角由以下給出<formula>formulaseeoriginaldocumentpage16</formula>在此Y是回磁比。對于由射頻放大器38輸出的恒定幅度，由線性I通道線圈操作模式產(chǎn)生的翻轉(zhuǎn)角適于寫為〈。。，在此^+是線性I通道模式的B,場分布，r。。是應用線性I通道模式所經(jīng)歷的時間。類似的，由線性Q通道線圈操作模式產(chǎn)生的翻轉(zhuǎn)角適于寫為7《t9。。，在此^,+是線\，90。90。性Q通道模式的B,場分布，r,。。是應用線性Q通道模式所經(jīng)歷的時間。由正交線圈操作模式產(chǎn)生的翻轉(zhuǎn)角適于寫為.、，在此5,+是正交模式的B,場分布，^是應用正交模式所經(jīng)歷的時間。由反正交線圈操作模式產(chǎn)生的翻轉(zhuǎn)角適于寫為.^，在此5,+是反正交模式的B,場分布，、是應用反正交模式所經(jīng)歷的時間。線性I通道、線性Q通道、正交和反正交線圈操作模式的依次時間平均的時間平均輸出(忽略了任何自旋弛豫，這是對于高速切換的良好近似，即在操作模式之間的亞毫秒切換)由以下線性組合給出<formula>formulaseeoriginaldocumentpage16</formula>(2)。實際上，等式(2)需要圖6中所示的四個B'場模式的時間加權(quán)組合，以產(chǎn)生翻轉(zhuǎn)角e的有效脈沖或脈沖包。參考圖7，在用于提高總翻轉(zhuǎn)角的均勻性的一個方案中，以1()。=0.9531和i:9()。=0.753T的持續(xù)時間依次對線性I通道和線性Q通道模式進行時間平均，在此t是縮放因子，選擇該縮放因子以達到預期的射頻激發(fā)脈沖持續(xù)時間。經(jīng)調(diào)整的翻轉(zhuǎn)角0=7^,+<formula>formulaseeoriginaldocumentpage16</formula>,于是具有圖7中所示的分布，具有0.188的無單位標準偏差。相對于使用純正交模式操作的情況，標準偏差減小了40%。。9，參考圖8，顯示了當以t^0.492t和taq=0.815T的持續(xù)時間依次對正交和反正交模式進行時間平均的結(jié)果。經(jīng)調(diào)整的翻轉(zhuǎn)角e=;^1+|/r。。+;^l+于是具有圖8中所示的分布，具有0.165的無單位標準偏差。相對于使用純正交模式操作的情況，標準偏差減小了47%。圖7和8的實例每一個都僅組合了兩個線圈操作模式。通過組合三個、四個或更多不同線圈操作模式可以預計獲得額外的均勻性改善。回來參考圖1，可以使用不同技術(shù)來確定經(jīng)時間平均的模式的適當組合，以在給定對象中實現(xiàn)改進的空間自旋翻轉(zhuǎn)角均勻性。通常，切換器設(shè)置順序產(chǎn)生器94適當?shù)卮_定時間平均參數(shù)T(T、T9C)。、Tq和^q(或者如果不是要對全部線圈操作模式進行平均，則是這些參數(shù)的一些子集，或者如果配置混合電路提供其它操作模式，則是等價參數(shù))。在一個方案中，切換器設(shè)置順序產(chǎn)生器94是預定的、經(jīng)存儲的負載查詢表，其為混合電路40、40'、40"指定切換器設(shè)置順序，以袖中由不同尺寸和縱橫比的線圈負載所造成的相應的B,非均勻性?？梢詧?zhí)行對象的磁共振成像預掃描，以確定成像對象的尺寸和縱橫比，并且可以通過査詢表獲得用于每一個獨立模式的相應參數(shù)。在其它實施例中，切換器設(shè)置順序產(chǎn)生器94可以包括有限元模擬器，其用由對象的預掃描估計的電介質(zhì)圖分別對均勻性參數(shù)優(yōu)化參數(shù)To。、t90。、Tq和、q。在其它實施例中，與局部線圈34或與專用探頭相連的分析器或磁場傳感器可以分析或測量用多個前導脈沖的每一個所獲得的實際B,翻轉(zhuǎn)角?？梢詣討B(tài)或迭代的調(diào)整這些參數(shù)，直到實際實現(xiàn)了目標翻轉(zhuǎn)角均勻性。在經(jīng)時間平均的射頻激發(fā)脈沖的排序中的線性I通道、線性Q通道、正交和/或反正交模式的應用順序是無關(guān)緊要的。根據(jù)切換操作的陡峭性，采用允許從一個模式到下一個模式的漸進的或平滑的過渡的特定順序會具有一些優(yōu)勢。例如，參考表l，發(fā)現(xiàn)線性I通道/反正交/正交/線性Q通道的模式排序?qū)τ诿看吻袚Q僅改變四個切換器"S1"、"S2"、"S3"、"S4"中的兩個，這在減小瞬態(tài)現(xiàn)象中具有優(yōu)勢。參考優(yōu)選實施例說明了本發(fā)明。在閱讀并理解前述詳細說明后，其他人可以想到更改和變化。其意圖是應將本發(fā)明解釋為包含全部這種更改和變化，只要它們在所附權(quán)利要求書的范圍或其等價范圍之內(nèi)。權(quán)利要求1、混合電路(40，40’，40”)，配置為可操作地將射頻驅(qū)動信號(70)與正交線圈(30)相耦合，來驅(qū)動具有I通道輸入端口(42)和Q通道輸入端口(44)的所述正交線圈，可以采用從由以下構(gòu)成的組群中選出的至少兩個線圈模式之中的一個模式來配置所述混合電路(i)線性I通道模式，其中，在沒有驅(qū)動所述Q通道輸入端口的情況下驅(qū)動所述I通道輸入端口；(ii)線性Q通道模式，其中，在沒有驅(qū)動所述I通道輸入端口的情況下驅(qū)動所述Q通道輸入端口；(iii)正交模式，其中，以所選的正相位差來驅(qū)動所述I和Q通道輸入端口；以及(iv)反正交模式，其中，以所選的負相位差來驅(qū)動所述I和Q通道輸入端口。2、如權(quán)利要求1所述的混合電路(40，40'，40")，其中，所述正的和負的所選相位差分別是+90°和-90°。3、如權(quán)利要求2所述的混合電路(40，40'，40")，其中，所述至少兩個線圈模式包括全部四個線圈模式(i)、(ii)、(iii)和(iv)。4、如權(quán)利要求1所述的混合電路(40，40，，40")，其中，所述混合電路(40，40，，40")可以以亞毫秒的切換速度在線圈模式之間切換，以實現(xiàn)對射頻激發(fā)脈沖的時間上變化的整形，以便補償線圈負載。5、如權(quán)利要求1所述的混合電路(40，40'，40")，還包括切換器(S1，S2，S2'，S3，S4，S4')，用于在從所述組群(i)、(ii)、(iii)、(iv)中選出的所述至少兩個線圈模式之間進行切換。6、如權(quán)利要求1所述的混合電路(40，40'，40")，其中，所述混合電路(40，40'，40")用第一預置縮放因子來縮放所述I通道輸入端口(42)的驅(qū)動，用第二預置縮放因子來縮放所述Q通道輸入端口(42)的驅(qū)動。7、如權(quán)利要求6所述的混合電路(40，40，，40")，其中，所述第一預置縮放因子等于所述第二預置縮放因子。8、一種與如權(quán)利要求1所述的混合電路(40，40'，40")—起執(zhí)行的方法，所述方法包括確定用于產(chǎn)生射頻激發(fā)的所述至少兩個線圈模式的時間順序，所述射頻激發(fā)用于補償對象(16)造成的所述正交線圈(30)的B,非均勻性；并且用所述正交線圈在所述對象中激發(fā)磁共振，所述激發(fā)包括根據(jù)所確定的所述至少兩個線圈模式的時間順序來操作所述混合電路。9、如權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述正交線圈是正交體線圈(30)和正交頭部線圈中的一個。10、一種磁共振掃描器，包括主磁體(20，22)，用于至少在掃描區(qū)中產(chǎn)生靜態(tài)磁場；正交線圈(30)，與所述掃描區(qū)相耦合，所述正交線圈具有I通道輸入端口(42)和Q通道輸入端口(44);射頻放大器(38)，配置為產(chǎn)生在磁共振頻率附近的射頻驅(qū)動信號(70);以及混合電路(40，40，，40")，可操作地將所述射頻驅(qū)動信號與所述正交線圈相耦合，以便采用從由以下構(gòu)成的組群中選出的至少兩個線圈模式之中的一個可選模式來驅(qū)動所述正交線圈(i)線性I通道模式，其中，在沒有驅(qū)動所述Q通道輸入端口的情況下驅(qū)動所述I通道輸入端口；(ii)線性Q通道模式，其中，在沒有驅(qū)動所述I通道輸入端口的情況下驅(qū)動所述Q通道輸入端口；(iii)正交模式，其中，以所選的正相位差來驅(qū)動所述I和Q通道輸入端口；以及(iv)反正交模式，其中，以所選的負相位差來驅(qū)動所述I和Q通道輸入端口。11、如權(quán)利要求10所述的磁共振掃描器，其中，所述正交線圈是正交體線圈(30)和正交頭部線圈中的一個。12、如權(quán)利要求10所述的磁共振掃描器，其中，所述至少兩個線圈模式包括全部四個線圈模式(i)、(ii)、(iii)和(iv)。13、如權(quán)利要求10所述的磁共振掃描器，其中，所選擇的正相位差是+90°,所選擇的負相位差是-90°。14、如權(quán)利要求13所述的磁共振掃描器，其中，所述混合電路(40，40")包括混合電路(46)，其將所述射頻驅(qū)動信號(70)分為彼此間具有90°相位差的兩個分量驅(qū)動信號(72，74);以及附加電路(50，50")，至少包括多個切換器(S1，S2，S2'，S3,S4，S4')，其選擇性地修改所述兩個分量驅(qū)動信號，并根據(jù)所選擇的線圈模式將所述兩個分量驅(qū)動信號傳輸?shù)剿稣痪€圈(30)的所述I和Q通道輸入端口(42，44)。15、如權(quán)利要求14所述的磁共振掃描器，其中，所述附加電路(50，50")額外包括一個或多個移相器(76，82，86)。16、如權(quán)利要求10所述的磁共振掃描器，還包括切換器設(shè)置順序產(chǎn)生器(94)，用于產(chǎn)生可以由所述混合電路(40，40，，40")執(zhí)行的切換器設(shè)置順序，以便在磁共振激發(fā)過程中修正相應的B,非均勻性。17、如權(quán)利要求16所述的磁共振掃描器，其中，所述切換器設(shè)置順序產(chǎn)生器(94)包括負載査詢表，其為所述混合電路(40，40'，40")指定切換器設(shè)置順序，以便修正相應的B!非均勻性。18、一種使用具有I和Q通道輸入端口(42，44)的正交線圈(30)來激發(fā)磁共振的方法，所述方法包括將射頻驅(qū)動信號(70)分為兩個驅(qū)動信號分量(72，74，74');選擇性地修改至少一個所述驅(qū)動信號分量，以產(chǎn)生可操作的驅(qū)動信號分量，所述選擇性的修改包括以下至少一種(i)以90。的正或負倍數(shù)對至少一個所述驅(qū)動信號分量進行移相；以及(ii)對所述驅(qū)動信號分量中的一個進行端接；并且將所述可操作的驅(qū)動信號分量用于所述正交線圈的所述I通道和Q通道輸入端口，以激發(fā)磁共振。19、如權(quán)利要求18所述的方法，還包括確定在時間上變化的切換器設(shè)置順序，其被配置為補償對象(16)造成的所述正交線圈(30)的負載；并且執(zhí)行所述選擇性的修改，并根據(jù)所確定的在時間上變化的切換器設(shè)置順序來進行應用，以便使用所述正交線圈在所述對象中激發(fā)磁共振。20、一種設(shè)備，用于操作具有I和Q通道輸入端口(42，44)的正交線圈(30)來激發(fā)磁共振，所述設(shè)備包括電路(46，46')，配置為將射頻驅(qū)動信號(70)分為兩個驅(qū)動信號分量(72，74，74，)；以及附加電路(50，50，，50")，配置為選擇性地修改所述驅(qū)動信號分量，以產(chǎn)生不連續(xù)數(shù)量的兩個或多個線圈操作模式之中的一個模式。21、如權(quán)利要求20所述的設(shè)備，其中，所述附加電路(50，50'，50")包括移相器(76,82，82'，86，86')，用于以90。的正或負倍數(shù)對所述驅(qū)動信號分量(72,74，74')中的一個進行移相；以及可切換阻抗(78，88)，用于選擇性地對所述驅(qū)動信號分量中的一個進行端接。22、如權(quán)利要求21所述的設(shè)備，其中，所述移相器(76，82，82，，86,86')包括至少兩個移相器，其中至少一個移相器選擇性地操作所述兩個驅(qū)動信號分量(72，74，74')中的每一個，并且所述可切換阻抗(78，88)包括兩個可切換阻抗，其中一個可切換阻抗選擇性地對所述兩個驅(qū)動信號分量中的每一個進行端接。23、如權(quán)利要求20所述的設(shè)備，其中，所述電路(46，46')包括混合電路(46)，配置為將所述射頻驅(qū)動信號(70)分為彼此間具有90°相移的I和Q驅(qū)動信號分量(72，74)。全文摘要用于可操作地將射頻驅(qū)動信號(70)與正交線圈(30)相耦合的混合電路(40，40’，40”)可以采用從由以下構(gòu)成的組群中選出的至少兩個線圈模式之中的一個模式來配置(i)線性I通道模式，其中，在沒有驅(qū)動Q通道輸入端口(44)的情況下驅(qū)動I通道輸入端口(42)；(ii)線性Q通道模式，其中，在沒有驅(qū)動I通道輸入端口的情況下驅(qū)動Q通道輸入端口；(iii)正交模式，其中，以所選的正相位差來驅(qū)動I和Q通道輸入端口；以及(iv)反正交模式，其中，以所選的負相位差來驅(qū)動I和Q通道輸入端口?？梢源_定所述至少兩個線圈模式的時間順序，并將其用于補償B₁不均勻性。文檔編號G01R33/34GK101427149SQ200780014223公開日2009年5月6日申請日期2007年4月3日優(yōu)先權(quán)日2006年4月21日發(fā)明者G·D·德梅斯泰,M·A·莫里希,P·R·哈維,Z·翟申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司