专利名称：用于多通道磁共振发送系统的特殊吸收率计算的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于磁共振断层造影设备的SAR监视的方法和装置。
背景技术：
磁共振断层造影设备例如由DE 102005052564公知。在磁共振断层造影设备中的具有发送阵列和利用对于每个阵列元件可以具有任 意脉冲形状(振幅和相位的变形)的HF脉冲的MR扫描器的运行中，在身体中产生电场的 多种重叠可能性。由此，如果要全面地监视局部SAR或者对于给定的并行脉冲事先计算局 部SAR，则产生高的复杂性。但是，局部SAR值的监视对于患者的安全性来说绝对是必要的 并且是由相应的规定所要求的。在阵列天线的情况下电场的重叠是特别关键的，因为E矢 量线性相加，而局部的功率释放与E2成比例。但是，因为局部SAR是不可直接测量的，人们依靠建立具有(复数的)电导率 分布的合适的身体模型并且在该电导率分布中计算通过各个阵列元件和模型的空间点 (Aufpunkt)产生的场。这样的计算目前通常利用所谓的FDTD(FiniteDifferential Time Domain，时域有限差分法)方法来进行。目前该计算对于典型的身体模型需要数小时，并且有可能通过采用特殊的处理器 再次进一步加速。作为FDTD计算的结果对于每个TX阵列元素k和在身体模型1中的每个 空间点得到具有特征Ekl = Skl*Ik的灵敏度矩阵Skl的一个元素。为了对于一个时刻能够计算在特定的空间点的局部热产生，对于并行发送脉冲对 该时刻累加单个天线的场并且然后从中计算所释放的电功率密度。该电功率密度在各向同 性的电导率。的情况下是项Re ( σΕ*Ε )。在各向异性的电导率的情况下在标量(Skalar) σ的位置处出现电导率张量(LeitMiigkeitstensor )。作为这些功率的时间积分然后得到按照特定的时间间隔释放的热。如果在离散的 总和之上计算该时间积分，则要考虑，单个电流的振幅和相位在已知的并行发送脉冲的情 况下可能在IOms内明显改变并且因此时间上的采样点(StUtzstelle)必须相应地密。对于MR成像通常按照所谓的序列通常多次重复离散的HF脉冲；然后作为在单个 脉冲的SAR数值之上的总和得到时间上累加的SAR贡献。如果想要严格完整地监视模型，则必须在每个空间点进行这样的计算。在此要尽 量综合具有类似的电导率的相邻的空间点，但还是存在如下问题，即，通过N。h_ls(N。h_ls典 型地可以是8)个振幅和相位的多种重叠可能性一般来说不是给出身体中唯一一个“热区 (Hot Spot)”，在该“热区”电功率密度始终最大。因此人们可能被迫合并多个位置用于确 定局部SAR。当从天线电压的取决于时间的矢量中，和系统的事先测量的电导系数矩阵或导纳 矩阵(Streumatrix)中要计算在患者体积中沉积的整个能量时，形成一个关于全局损耗功 率的类似的问题。从ISMRM2008,Abstracr#74,Graesslin et. al.中，公知一种方案，在该方案的基础上借助快速并行处理器对于大量空间点在线计算电功率密度。/A zhu, "Parallel Excitation With an Array of Transmit Coils", MRM 51 775-784(2004)中公开了一种用于利用发送线圈的阵列并行激励的方案。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，优化SAR监视。本发明包括一种用于具有多个天线元件的磁共振断层造影发送系统的用于SAR 确定的方法，其中，对于多个时刻或时间段(t1;t2，t3，t4)分别确定一个(1*64)互相关矩阵(T ； 1\，T2 T3 T4)，其(对于所有的天线元件，即相同的天线元件的或另一个天线元件的)包含磁共 振断层造影发送系统(1)的多个天线元件(TXCh 1至TXCH 8)的分别一个天线元件值 (U1, U2, U3, U4, U5, U6, U7, U8)分别与一个(本身或其它)天线元件值(UijU2, U3, U4, U5, U6, U7, U8)的(所有)乘积作为元素，其中，将这些单列(1*64)的互相关矩阵(T ，T2, T3, T4)在求和时间段(图4， 100ms)上相加为和互相关矩阵(TsJ，其中，将所述和互相关矩阵(Tsum)与热区灵敏度矩阵(Z*Z )相乘，其中，热区灵 敏度矩阵(Z*Z )的元素分别代表在一个位于(3)磁共振断层造影发送系统(1)中的对象 (5)中的多个热区点(HS1. · · HS8 ；HSl. · · HS300 ；8，9，10)上分别在至少一个方向(x, y，ζ) 上的灵敏度(ζζ)，其中，将所述和互相关矩阵(Tsra)和热区灵敏度矩阵(Ζ*Ζ )的乘积与代表在至 少一个热区点(HSl)上的介电常数(s)的值相乘，以便对于热区点(HS1. . . HS300)分别确 定一个 SAR 值(SAR (3 X 300) Xl ； SARxyz (300X1)),其中，在至少一个SAR值(SAR(3X300) Xl ；SARxyz (300X1))超过预定的上限时 将在至少一个天线元件(TXCh 1至TXCH 8)上施加的电压(U1, U2，U3，U4，U5，U6，U7，U8)或 者在至少一个天线元件(TXCh 1至TXCH 8)中流过的电流降低或断开。 “互相关矩阵”特别地被理解为对于各个相同的时间间隔通道的相关性。此外，本发明还包括一种用于磁共振断层造影发送系统的SAR确定的装置。也就是可以利用该方法退耦地进行“空间上的”场计算和时间上的求和。对于实际应用，特别地得到本发明的以下优选实施方式-对于全部的脉冲和在其中脉冲被重复地发送的序列的预测未来计算 (Look-Ahead-Berechung)对于一个完整的发送脉冲累加互相关矩阵并且然后通过与灵敏 度矩阵相乘来分析互相关矩阵。这使得可以进行有效的快速的计算。-在线监视器(运行着的监视)对于在TX阵列的情况下的局部SAR的在线监视， 在TX阵列系统的运行中例如持续地对于密集地相继的时间间隔(秒的数量级)计算互相 关矩阵，在间隔末尾借助灵敏度矩阵分析并且将对于局部释放的热量的结果传输给持续地 一起运行的监视器。在超过对于不同的时间间隔确定的SAR边界值时断开该监视器。这样 的监视可以在没有关于预先计算的脉冲的预先知识的情况下仅借助发送器的控制来工作。
本发明的其它可能的特征和优点在以下借助附图对实施例的详细解释中得到。附 图中，图1示出了磁共振断层造影设备的草图，图2示意性示出了磁共振断层造影发送系统的多个天线元件的天线元件值的天 线元件矩阵的单列(1X64)的互相关矩阵的确定，图3示出了单列(1 X 64)的互相关矩阵在例如IOOms的时间段上的累加，图4解释了待使用的可能存储了的热区灵敏度矩阵的含义，图5对于热区点和对于三个轴x、y、z中的一个示出了在该热区点上的SAR值的计 算，图6示出了各个IOOms分别进行的步骤，图7示出了在较大时间段上进行的步骤的综合，图8示出了 T矩阵。
具体实施例方式图1示出了磁共振设备(MRT) 1，具有全身线圈2和管状空间3，患者卧榻4与诸如 患者5的检查对象和局部线圈装置6可以被驶入该管状空间3，以产生对象5 (例如患者或 测量模型或其它对象)的影像，然后可以进一步处理这些影像。对于物理学背景在(对于坐标x、y、z的)三维显示中一个由至少一个TX阵列的N个电发送线圈 产生的电场例如可以表示为具有长度3*N的矢量E = (E1X, ElY, ElZ, E2X, E2Y, E2Z, · · ·，ENX, ENY，ENZ)。在M( = N。h_ls，例如8)个发送线圈上分别施加的电压(以下也称为天线元件值， 因为其分别由一个通过天线产生的场强所导致)例如是U = (U1, . . . , Um)复数的灵敏度矩阵Z在此例如通过如下来定义E = Z*U (典型地是(3*300) X 8 矩阵)。复数的灵敏度矩阵Z描述，当对发送线圈施加以RFPA电压U时，在检查对象/患 者中的特定的位置(例如在以热区点形式的体素中)产生哪个电场分量，并且具体来说对 于所有检查的位置(例如300个检查的热区点)和所有的N。h_ls(例如8)个发送线圈。由每个E场分量在热区点中的一个上产生的局部损耗功率可以被表达为尸=σ*Ζ*Γ*Ζ。T是对于每个天线RFPA值的依赖性的总和T11 = U1 * U1 (典型地是 Nehanels X Nchanels 对称矩阵)σ是(对于3个轴)对于每个热区点表示复数的介电常数或介质常数的矢量。因 为活的人体的通常模型不会注意方向的依赖性(也就是假定各向同性)，因此对于一个热 区点(检查点)分别按照对于轴X、Y、ζ的矢量σ采用相同的值。由此σ是3*Ν长，并且 作为矩阵典型地具有大约3X300个元素的大小。图2示意性示出了例如大约每l-50ms，特别是大约每IOms可以进行的、磁共振断层造影发送系统(1)的多个天线元件(TXCh 1至TXCH 8)的天线元件值(U1, U2, U3, U4, U5, U6, U7, U8)的天线元件矩阵(U = (U1, U2, U3, U4, U5, U6, U7, U8))的单列(1*64)互相关矩 阵(T J1，T2，T3，T4)的确定。在此U1至U8是在IOms上平均的TX复数的振幅。天线元件值(U1,U2, U3, U4, U5, U6, U7, U8)的天线元件矩阵 U = (U1, U2, U3, U4, U5, U6, U7, U8)的互相关，此处即其与其转置的逐元素乘积，得到一个具有1X64个元素的单列 (1*64)的互相关矩阵。因此单列(1*64)的互相关矩阵T看起来例如如图8所示。对于一个时刻单列(1*64)的互相关矩阵T的建立，例如可以利用为此设置的处理 器非常快速地进行。图3示出了对于多个时刻(此处示例性按照0ms、10ms、20ms、30ms和40ms等等直 到100000ms = IOOms的一万个时刻)分别确定的单列(1*64)的互相关矩阵1\、T2, T3、T4 在例如IOOms的时间段上累加为和互相关矩阵TSUM。图4图解地示出了如何利用计算机ZR通过热区灵敏度矩阵Z借助于其转置Z的互 相关可以形成热区灵敏度矩阵(z*z )。热区灵敏度矩阵Z和/或其转置Z和/或热区灵敏度矩阵(Z*Z )例如可以对于 特定的情况(例如具有大概确定的重量、大小、形状、器官位置等的检查对象的情况)也可 以预先计算地并且存储地提供，其中，为了计算(SAR)其也可以仅简单地被加载。热区灵敏度矩阵Z对于多个热区点(在检查对象或患者4中的待监视的点)、如此 处示例性示出的热区点HSl至HS8，包含灵敏度。灵敏度zz可以是由在热区点上的电压U 产生的电场E与电压U的商，也可以对于三个轴χ、y、ζ各提供一个灵敏度zz，在这种情况 下对于每个轴X、1、ζ确定SAR值并相加，或者替换地，还可以对于每个轴χ、y、ζ相同地确 定SAR值。在图4中示出的从热区点到计算机ZR的线在此不是导线，而是象征性了，对于这 些热区点在计算机中在热区灵敏度矩阵中存在一个灵敏度值。(灵敏度矩阵例如可以从对 于具有特定重量或身高或脂肪含量等等的患者的身体模型中获得。)例如在一个检查对象中可以检查大约100至1000，例如300个热区点。利用示例性示出的控制导线SA1、SA2、SA3可以在超过SAR值的情况下由计算机 ZR减少或断开在天线元件T X Ch 1、T X Ch2、T X CH3上的电压或其中的电流。图5图解地示出了对于热区点(和对于三个轴x、y、z中的一个)在该热区点上的 SAR值的(例如大约每IOOms进行的)计算。Z的一行与该行的转置相乘以获得具有64*1行的热区灵敏度矩阵。具有64*1行的热区灵敏度矩阵Z*Z与(具有1*64行的)和互相关矩阵Tsum相 乘，然后与代表了在热区点(“热区点HS1”)上的介电常数的值s相乘，这对于该点和该轴 方向(X，y或ζ)产生一个SAR值(例如一个1*1矩阵，即数字)。可以对于每个轴方向x， y，ζ确定该SAR值并且可以将SAR值相加为该热区点的整个SAR值。在该热区点的SAR值 超过一个预定的上限时可以分别降低或完全断开在天线元件TXChl至TXCH8上施加的电 压。图6解释了，在例如IOOms内分别做了什么。对于在0ms、10ms、20ms、30ms和40ms等等直到100000ms之后的时刻分别确定的单列(1*64)的互相关矩阵T1, T2, T3、T4. · · T1000 在例如IOOms的时间段上累加为和互相关矩阵TSM。将和互相关矩阵TSUM(对于3个轴方向 和300个热区点和Z 的每64行)与热区灵敏度矩阵Z * Z相乘，将乘积与代表了在热区点 (例如热区点HSl)上的介电常数(s)的值相乘，以便对于该热区点和该轴方向χ或y或ζ 确定一个SAR值“SAR”，这分别对于三个轴方向X，y，ζ进行。将对于三个轴方向x，y，ζ的 SAR值(SAR)累加为对于检查对象中的该热区点(和总共300个热区点，即SAR具有300*1 个单个值的格式)的SARxyz。(对于在每个热区点上由三个轴X，y，ζ的三个SAR值累加的)SAR值对于(此处 300个)监视的热区点(和总共300个热区点)的每一个与(例如出于安全性原因预先给 出的)上限比较并且在(至少一个热区点上的)SAR值超过上限时例如降低或断开在天线 元件(TXChl至TXCH8)上施加的电压或其中流过的电流。图7示出了在较长的时间段上的综合。例如，为每个待检查的患者/检查对象和每个由其在磁共振断层造影系统 中的检查台上采取的检查台位置从存储器中加载一次矩阵Z(8X (3*300))和矩阵 σ (IX (3*300))，并且在测量开始、开始测量，其中按照IOms的时间间隔通过累加分别形 成T矩阵1\、T2、T3、T4等等，由此从T矩阵T1、T2, T3、T4等等确定一个和互相关矩阵Tsum，从 中确定(通过例如IOOms的平均)一组SAR值并且在SAR监视装置中对于所有热区点监视 上限的保持。对于单个阵列元件的天线元件值(在天线元件上的天线电流或电压)可以按照非 常快速的顺序计算(此处仅仅)(复数的)互相关值并且在时间上累加；为此，还不需要取 决于患者的灵敏度矩阵，即，也可以对于存储的标准脉冲事先进行计算。然后，可以通过将灵敏度矩阵(例如从左和右)乘以时间上累加的互相关矩阵来 获得按照给定的时间间隔应用的能量。计算(以下也称为“分析”)的该部分在使用(在对 象中或患者中考察的，此处也称为热区点)大量空间点的情况下通常比对于信号互相关的 时间步骤的计算远远更广泛。但是，其可以只比互相关的时间步骤远远更少地被执行。对于全局损耗功率的计算可以按照类似的方式对于脉冲确定互相关矩阵，并且将 其与电导系数矩阵从两侧相乘。因此，只有那些由于相位关系的变化而实际上应该被快速执行的计算，也要对于 每个时间步骤被执行，而仅按照由于热弛豫时间而合理的频率进行电功率的及其开销大的 分析。这通常比在天线元件上的电压的相位关系的变化慢多个数量级。此外，对于快速计算不需要灵敏度矩阵的知识，而是仅需要天线元件值的知识。这 也允许了如下的执行，在该执行中(例如在发送元件的控制模块(例如 )利用本身的处 理器)非常接近硬件地进行互相关确定，但是然后在系统的其它位置(例如ZR)上进行利 用与灵敏度矩阵相乘的更少的分析步骤。要指出的是，人体的可用的电导率模型(例如“HUGO”)目前仅包含标量的电导率。 但是如果对于SAR计算综合体素的整个组，则有意义的是，其一般地有效地出现的电导率 的各向异性通过张量来表示，这些张量体现灵敏度矩阵的矩阵元素。对于实际的应用，原则上特别地得到以下两种可能性1)对于完整的脉冲的“预测未来”计算(“Look-Ahead”计算)对于一个完整的
12发送脉冲累加互相关矩阵并且然后通过与灵敏度矩阵相乘来求值。这允许了一种有效的快 速的计算。2)运行着的计算(“在线监视”)如所描述的那样，局部SAR的在线监视在TX阵 列的情况下是必要的并且是目前有规定的。在此可以在TX阵列系统的运行的情况下例如 持续地对于密集地相继的(按照秒的数量级的)时间间隔计算单列(1*64)的互相关矩阵， 在间隔末尾借助灵敏度矩阵求值并且将对于局部(例如按照任意分布地选择的热区点)释 放的热能传输到持续地一起运行的监视器。该监视器在超过对于不同的时间间隔确定的 SAR边界值的情况下断开发送元件(此处也称为天线元件)。这样的监视器可以在没有关 于事先计算的脉冲的预先知识的情况下仅根据发送器的控制器工作。可以预先给出对于在MRT中的SAR值的上限，其例如可以是0.6W/kg或者完全是 另一个值。
权利要求
一种用于具有多个天线元件(T×Ch 1至T×CH 8)的磁共振断层造影发送系统(1)的SAR确定的方法，其中，对于多个时刻或时间段(t1，t2，t3，t4)分别确定一个(1*64)互相关矩阵(T；T1，T2，T3，T4)，其包含磁共振断层造影发送系统(1)的多个天线元件(T×Ch 1至T×CH 8)的分别一个天线元件值(U1，U2，U3，U4，U5，U6，U7，U8)分别与一个天线元件值(U1，U2，U3，U4，U5，U6，U7，U8)的乘积作为元素，其中，将这些单列(1*64)的互相关矩阵(T；T1，T2，T3，T4)在求和时间段(图3，100ms)上相加为一个和互相关矩阵(TSUM)，其中，将所述和互相关矩阵(TSUM)与热区灵敏度矩阵相乘，其中，热区灵敏度矩阵的元素分别代表在一个位于(3)磁共振断层造影发送系统(1)中的对象(5)中的多个热区点(HS1...HS8；HS1...HS300；8，9，10)上分别在至少一个方向(x，y，z)上的灵敏度(zz)，其中，将所述和互相关矩阵(TSUM)和热区灵敏度矩阵的乘积与代表在至少一个热区点(HS1)上的介电常数(s)的值相乘，以便对于热区点(HS1...HS300)分别确定一个SAR值(SAR(3×300)×1；SARxyz(300×1))，其中，在至少一个SAR值(SAR(3×300)×1；SARxyz(300×1))超过预定的上限时将在至少一个天线元件(T×Ch 1至T×CH 8)上施加的电压(U1，U2，U3，U4，U5，U6，U7，U8)或者在至少一个天线元件(T×Ch 1至T×CH 8)中流过的电流降低或断开。FSA00000174183900011.tif,FSA00000174183900012.tif,FSA00000174183900013.tif
2.根据权利要求1所述的方法，其中，在对于完整的发送脉冲(1*64)的时刻或时间段(t1;t2，t3，t4)的检查期间，将互 相关矩阵(T J1，T2, T3, T4)在发送脉冲的持续时间之上累加为一个和互相关矩阵(TsJ，并且，将和互相关矩阵(Tsum)与热区灵敏度矩阵(Z*Z )并且与代表了在至少一 个热区点(HSl)上的介电常数(s)的介电常数参数(s)相乘，以便确定对于热区点 (HS1. . . HS300)的 SAR 值(SAR)，其中，在至少一个SAR值(HSl的SARxyz)超过预定的边界时不发送发送脉冲(“预测 未来计算”)。
3.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，在利用磁共振断层造影发送系统(1)照射(TXCh 1至TXCH 8)对象(5)期间 重复地对于相继的时间段(ti; t2，t3，t4)确定在热区(HS1. · · HS8)的SAR值(SAR)，其中，在至少一个热区(HSl)上的SAR值超过预定的边界时降低或断开在天线元件 (TXCh 1至TXCH 8)上施加的电压或在天线元件(TXCh 1至TXCH8)中流过的电流(“在 线监视器”)。
4.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，在特别是在天线元件(TXCh 1至TXCH 8)的控制电子电路( 冲设置的元件 中确定单列(1*64)的互相关矩阵(Τ J1，T2, T3, T4)，并且其中，在磁共振断层造影发送系统(1)中的其它位置(ZR)上进行单列(1*64)的 互相关矩阵(Τ ，T2, T3, T4)与热区灵敏度矩阵(Ζ*Ζ )的乘法。
5.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，从三个对于三个互相正交的方向(x，y，z)的分别一个所计算的SAR值(SAR，SAR， SAR ；SARx, SARy, SARz)中通过其相加来确定热区SAR值(SARxyz)。
6.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，对于多个热区(HSl至HS8)的每一个分别确定一个热区SAR值(SAR)，并且存储 热区SAR值(局部SAR300*1)。
7.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，对于检查对象的一个或多个模型预先确定地存储热区灵敏度矩阵(Z*Z )，其中，在对象(5)的多个存储的模型的情况下从这些模型中根据对象的检查对象参 数、特别是重量和/或大小和/或形状，选择该热区灵敏度矩阵。
8.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述热区灵敏度矩阵(Z*Z )是代表在待检查的身体中在多个(例如300个)热 区点(HSl至HS8)上在至少一个方向(x、y、z)上的灵敏度(Z = E/U)的矩阵(Z)和该矩阵 的转置(Z )的乘积。
9.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，天线元件(TXCh 1，TXCh 2，TXCh3, TXCh 4，TXCh 5，TXCh 6，TXCh 7， TXCh 8)的天线元件值(U1, U2，U3，U4，U5，U6，U7，U8),是分别利用一个局部线圈通过对由天 线元件(TXCh 1，TXCh 2，TXCh3, TXCh 4，TXCh 5，TXCh 6，TXCh 7，TXCh 8)产生 的场的测量确定的，并且代表了特定的场强。
10.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，分别利用一个在到天线元件(TXCh 1，TXCh 2，TXCh3，TXCh 4，TXCh 5， TXCh 6，TXCh 7，TXCh 8)的电压传输导线中的定向耦合器来确定天线元件(TXCh 1， TXCh 2, TXCh3, TXCh 4，TXCh 5，TXCh 6，TXCh 7，TXCh8)的天线元件值(U1, U2, U3,U4, U5, U6, U7, U8)。
11.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，天线元件值(U1, U2, U3, U4, U5, U6, U7, U8)代表在天线元件(TXCh 1，TXCh 2， TXCh3, TXCh 4，TXCh 5，TXCh 6，TXCh 7，TXCh 8)上施加的、特别是通过测量所确定 的电压。
12.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，天线元件值(U1, U2, U3, U4, U5, U6, U7, U8)代表在天线元件(TXCh 1，TXCh 2， TXCh3, TXCh 4，TXCh 5，TXCh 6，TXCh 7，TXCh 8)中流过的、特别是通过测量所确定 的电流。
13.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，天线元件值(U1, U2, U3, U4, U5, U6, U7, U8)代表在天线元件(TXCh 1，TXCh 2， TXCh3, TXCh 4，TXCh 5，TXCh 6，TXCh 7，TXCh 8)的附近所测量的场强。
14.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，天线元件值(U1, U2, U3, U4, U5, U6, U7, U8)代表在天线元件(TXCh 1，TXCh 2， TXCh3, TXCh 4，TXCh 5，TXCh 6，TXCh 7，TXCh 8)上的、特别是通过测量所确定的在 时间段(图3，IOms)内的平均电压或平均场强或平均电流。
15.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，考虑天线元件(TXCh 1, TXCh 2, TXCh3, TXCh 4，TXCh 5, TXCh6, TXCh 7， TXCh 8)的天线元件值(U1, U2, U3, U4, U5, U6, U7, U8)的时刻(t1; t2，t3，t4)具有 5 至 15 微 秒、特别是10微秒的时间间隔。
16.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，将在多个时刻(t1;t2，t3，t4)分别确定的、天线元件值的天线元件矩阵(U = (U1, U2, U3, U4, U5, U6, U7, U8))的单列(1*64)的互相关矩阵(T J1，T2, T3, T4)，在 50 至 500 毫秒、 特别是100毫秒的单列(1*64)的互相关矩阵总和时间段上累加(TSUM)。
17.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，对于多个时刻或时间段(t1;t2，t3，t4)分别将磁共振断层造影发送系统的多个天 线元件(HSl至HS8)的天线元件值(U1, U2, U3，U4, U5, U6, U7, U8)的天线元件矩阵(U = (U1, U2, U3, U4, U5, U6, U7, U8))的单列(1*64)的互相关矩阵(T J1，T2, T3, T4)在检查对象的检查 之前预先计算并且存储，并且具体来说对于在天线元件(TXCh 1至TXCH 8)上的一个或 多个脉冲。
18.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，灵敏度是在热区点(HSl)上场强€:和电压(U)的商。
19.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，热区点(Hl)是在待检查的检查对象中的点或体素。
20.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，或者互相关矩阵是单列(1*64)的并且热区灵敏度矩阵是单行(64*1)的，或者反之。
21.一种用于执行根据上述权利要求中任一项所述方法的装置。
22.一种用于具有多个天线元件(HSl至HS8)的磁共振断层造影发送系统(1)的SAR 确定的装置，其中，该装置具有部件( ),用于对于多个时刻或时间段(t” t2，t3，t4)分别确定磁共 振断层造影发送系统(1)的多个天线元件(TXCh 1至TXCH 8)的天线元件值(U1, U2，U3, U4, U5, U6, U7, U8)的天线元件矩阵(U = (U1, U2, U3, U4, U5, U6, U7, U8))的(1*64)互相关矩阵 (T ;Tj, T2, T3, T4)，其中，该装置具有部件( ),用于将该单列(1*64)的互相关矩阵(Τ ;I\，T2，T3，T4)在总 和时间段(图3，100ms)上相加为和互相关矩阵(Tsum)，其中，该装置具有部件( )，用于将该和互相关矩阵(Tsum)与热区灵敏度矩阵(Ζ*Ζ ) 相乘，该热区灵敏度矩阵(Z*Z，ZZT ( 3*300x64))代表在磁共振断层造影发送系统 (1)中要考察的对象(5)中的多个热区点(HSl至HS8 ；HSl至HS300 ；8，9，10)上在至少一 个方向(X，y，ζ)上的灵敏度(ZZ)，其中，该装置具有部件( ),用于将该和互相关矩阵(Tsia)和热区灵敏度矩阵(Ζ*ζ ) 的乘积与一个代表在热区点(HS1. . . HS300)上的介电常数的值(s)相乘，以便对于热区点 (HS1. . . HS300)确定 SAR 值(SAR (3*300) *1 ；SYxyz (300*1))，其中，该装置具有部件( ),以便在SAR值(SAR)超过预定的上限时降低或断开在天线 元件(TXCh 1至TXCH 8)上施加的电压(U1, U2，U3，U4，U5，U6，U7，U8)或在天线元件(TXCh1至TXCH 8)中流过的电流。
23.根据权利要求21所述的装置，其中，其被如下构造在考察对象(5)期间对于完全的发送脉冲累加的对于时刻或时 间段(ti; t2，t3，t4)分别确定的单列(1*64)的互相关矩阵(T J1，T2, T3, T4)在发送脉冲的 持续时间上相加为和互相关矩阵(Tsum)，并且所述和互相关矩阵(TsJ与热区灵敏度矩阵 (Z*Z )并且与代表了在热区点(HSl)上的介电常数(s)的介电常数参数(s)相乘，以便 对于该热区确定SAR值(SAR)( “预测未来计算”)，其中，在超过SAR值的预定的边界时中断序列，S卩，不再发送发送脉冲(“预测未来计 算”)。
24.根据权利要求21至22中任一项所述的装置，其中，这样构造所述装置，使得在利用磁共振断层造影发送系统(1)检查检查对象(5) 期间重复地对于相继的、特别是大约每一秒的时间段确定在热区(HS1...HS8)的SAR值 (SAR)，其中，这样构造所述装置，使得在至少一个热区(HSl)上对于所有的轴(x，y，z)确定的 SAR值超过预定的边界时降低或断开在天线元件(TXCh 1至TXCH 8)上施加的压或在天 线元件(TXCh 1至TXCH 8)中流过的电流(“在线监视器”)。
25.根据权利要求中任一项所述的装置，其中，这样构造所述装置，使得在、特别是在天线元件(TXCh 1至TXCH8)的控制电子 电路( )中设置的元件中确定单列(1*64)的互相关矩阵(Τ J1，T2, T3, T4)，并且其中，这样构造所述装置，使得在磁共振断层造影发送系统(1)中的其它位置 (ZR)上进行单列(1*64)的互相关矩阵(Τ J1，T2, T3, T4)与热区灵敏度矩阵(Ζ*Ζ )的乘法。
26.根据权利要求21至24中任一项所述的装置，其中，这样构造所述装置，使得从三个对于三个互相正交的方向(X，1，ζ)的分别一个 所计算的SAR值(SARX，SARy, SARz)中通过其相加来确定热区SAR值(SARxyz (300 X 1))。
27.根据权利要求21至25中任一项所述的装置，其中，这样构造所述装置，使得对于多个热区(HSl至HS8)的每一个分别确定一个热区 SAR值(SAR)，并且存储热区SAR值(局部SAR300*1)。
28.根据权利要求21至26中任一项所述的装置，其中，这样构造所述装置，使得对于检查对象(5)的一个或多个模型预先确定地存储 热区灵敏度矩阵(Z*Z ),其中，在对象(5)的多个存储的模型的情况下从这些模型中根据待检查的检查对象的 检查对象参数、特别是重量和/或大小和/或形状，选择该热区灵敏度矩阵。
29.根据权利要求21至27中任一项所述的装置，其中，所述热区灵敏度矩阵(Z*Z )是代表在待考察的对象(5)的多个(例如300个) 热区点(HSl至HS8)上在至少一个方向(X，y，ζ)上的灵敏度(ζζ)的矩阵(Z)和该矩阵的 转置(Z )的乘积。
30.根据权利要求21至28中任一项所述的装置，其中，这样构造所述装置，通过测量由天线元件(TXCh 1，TXCh 2，TXCh 3，TXCh'4，TXCh 5，TXCh 6，TXCh 7，TXCh 8)产生的场，分别利用一个局部线圈确定天线元件 (TXCh 1, TXCh 2, TXCh3, TXCh 4，TXCh 5，TXCh 6，TXCh7，TXCh 8)的天线元件值 (U1, U2, U3, U4, U5, U6, U7, U8)。
31.根据权利要求21至29中任一项所述的装置，其中，这样构造所述装置，使得分别利用一个在到天线元件(TXCh l，TXCh2，TXCh3， TXCh 4，TXCh 5，TXCh 6，TXCh 7，TXCh 8)的电压传输导线中的定向耦合器来确定天 线元件(TXCh 1，TXCh 2，TXCh3, TXCh 4，TXCh 5，TXCh 6，TXCh 7，TXCh 8)的天 线元件值(U1, U2, U3, U4, U5, U6, U7, U8)。
32.根据权利要求21至30中任一项所述的装置，其中，天线元件值(U1, U2, U3, U4, U5, U6, U7, U8)代表在天线元件(TXCh 1，TXCh 2， TXCh3, TXCh 4，TXCh 5，TXCh 6，TXCh 7，TXCh 8)上施加的、特别是通过测量确定的 电压。
33.根据权利要求21至31中任一项所述的装置，其中，天线元件值(U1, U2, U3, U4, U5, U6, U7, U8)代表在天线元件(TXCh 1，TXCh 2， TXCh3, TXCh 4，TXCh 5，TXCh 6，TXCh 7，TXCh 8)中流过的、特别是通过测量确定的 电流。
34.根据权利要求21至32中任一项所述的装置，其中，天线元件值(U1, U2, U3, U4, U5, U6, U7, U8)代表在天线元件(TXCh 1，TXCh 2， TXCh3, TXCh 4，TXCh 5，TXCh 6，TXCh 7，TXCh 8)的附近所测量的场强。
35.根据权利要求21至33中任一项所述的装置，其中，天线元件值(U1, U2, U3, U4, U5, U6, U7, U8)代表在天线元件(TXCh 1，TXCh 2， TXCh3, TXCh 4，TXCh 5，TXCh 6，TXCh 7，TXCh 8)上的、特别是通过测量确定的在时 间段(图3，IOms)内的平均电压或平均场强或平均电流。
36.根据权利要求21至34中任一项所述的装置，其中，考虑天线元件(TXCh 1, TXCh 2, TXCh3, TXCh 4，TXCh 5, TXCh6, TXCh 7， TXCh 8)的天线元件值(U1, U2, U3, U4, U5, U6, U7, U8)的时亥Ij (t1 t2，t3，t4)具有几个微秒、 特别是10微秒的数量级的时间间隔。
37.根据权利要求21至35中任一项所述的装置，其中，这样构造所述装置，使得将在多个时刻(t1;t2，t3，t4)分别确定的、天线元件值的 天线元件矩阵(U = (U1, U2, U3, U4, U5, U6, U7, U8))的单列(1*64)的互相关矩阵(T J1, T2, T3, T4)，在50至500毫秒、特别是100毫秒的单列(1*64)的互相关矩阵总和时间段上累加 (TSUM)。
38.根据权利要求21至36中任一项所述的装置，其中，这样构造所述装置，使得对于多个时刻或时间段(t1; t2，t3，t4)分别将磁共振断 层造影发送系统的多个天线元件(HS 1至HS8)的天线元件值(U1, U2, U3, U4, U5, U6, U7, U8) 的天线元件矩阵(U = (U1, U2，U3，U4，U5，U6，U7，U8))的单列(1*64)的互相关矩阵(Τ ; \，T2, T3, T4)在检查对象的检查之前预先计算并且存储，并且具体来说对于在天线元件(TXCh 1 至TXCH 8)上的一个或多个脉冲。
39.根据权利要求21至37中任一项所述的装置，其中，所述灵敏度(ζ)是在热区点上场强€和电压(U)的商。
40.根据权利要求21至38中任一项所述的装置， 其中，热区点是在待检查的检查对象中的点或体素。
全文摘要
本发明涉及一种用于具有多个天线元件的磁共振断层造影发送系统的SAR确定的装置和方法，其中，对于多个时刻或时间段分别确定多个天线元件的天线元件值的天线元件矩阵互相关矩阵，其中，将单列的互相关矩阵在求和时间段上相加为一个和互相关矩阵，其中，将所述和互相关矩阵与热区灵敏度矩阵相乘，其中，热区灵敏度矩阵的元素分别代表对象中的多个热区点上分别在至少一个方向上的灵敏度，其中，将所述和互相关矩阵和热区互相关灵敏度矩阵的乘积与代表在至少一个热区点上的介电常数的值相乘，以便对于热区点分别确定一个SAR值，其中，在至少一个SAR值超过预定的上限时将在至少一个天线元件上施加的电压或者在至少一个天线元件中流过的电流降低或断开。
文档编号A61B5/055GK101933807SQ20101021835
公开日2011年1月5日 申请日期2010年6月28日 优先权日2009年6月26日
发明者马库斯·维斯特, 马赛厄斯·格布哈特 申请人:西门子公司