专利名称：为患者磁共振检查设置磁场匀场的参数的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于设置磁共振设备的匀场(Shim)参数的方法和装置，用于准 备利用具有可移动患者卧榻的、成像医学磁共振设备进行对患者的磁共振检查。
背景技术：
磁共振断层造影例如从DE102005019859A1、从Floating Table IsotropicProjection(FLIPR)Acquisition :A Time-Resolved 3D Method for ExtendedField_of_View MRI、从During Continuous Table Motion Sem B. Fain， 1， 2承Fred J. Browning,3 Jason A. Polzin，1，4 Jiang Du，lYong Zhou，4 Walter F. ，Block,1，5Thomas M.Grist，l，2 and Charles A. Mistrettal，2，Magnetic Resonance in Medicine52 :1093-1 102(2004)、 从Continuous Adjustment of Calibration Values forlmproved Image Quality in Continuously Moving Table Imaging, A. Shankaranarayananl，J.Brittainl 1， Applied Science Lab West, GE Medical Systems, Menlo Park, CA， United States Proc.Intl. Soc. Mag. Reson. Med. 11(2004)、从US5523688、从Helical MR -Continuously Moving Table Axial Imaging With RadialAcquisitions， Ajit Shankaranarayanan, l*Robert Herfkens，2 Brian M. Hargreaves，3Jason A. Polzin，4 Juan M. Santos,3 and Jean H. Brittainl， Magnetic Resonance inMedicine 50:1053-1060(2003)中公知。
磁共振断层造影技术的目的在于，利用越来越短和越来越强的基本场磁铁进行全 面的患者检查。在此出现的问题是，由于较短的基本场磁铁，利用变得越来越小的成像区域 检查较大的身体区域，可能的话检查整个患者或者分开的区域。在此，具有短磁铁的、就干 预的设问和关于扩大的患者舒适度来说是具有优势的磁共振设备(MR设备)，对利用这样 的磁共振设备的检查的流程提出了新的要求。对不能利用局部拍摄记录的检查区域的检查 的问题通过借助可移动的患者卧榻移动患者通过成像区域来解决。在此可以逐步地或者连 续地进行该移动，其中在前一种情况下可以使用常规的局部拍摄技术。
然而，在此磁铁的基本场通过患者根据如下而改变刚刚使患者通过患者卧榻的 移动而移向哪里。也就是说，在患者卧榻的和由此位于其上的患者的不同位置上，磁场不同 地改变。磁铁的基本场被称为BO，其变化被称为场非均匀性。 要通过对于患者卧榻的和由此位于其上的患者的当前位置进行匀场(shimming)
(匀场磁铁中的匀场电流和梯度偏置(Offset))来均匀化基本磁场。 为此可以在患者卧榻和患者的当前位置上测量非均匀基本磁场。 该测量例如作为梯度双回波成像序列进行，其中图像的相位与场非均匀性直接成
比例。对于静态的测量，匀场测量典型地是运行大约20秒的3D梯度回波序列。匀场参数
(匀场设置)仅对于患者卧榻的大约30mm的移动路径是有效的。 在卧榻连续移动的情况下对于图像采集来说难以实现的是，在空间上足够窄的光 栅中进行在较大区域上的通常的静态测量。特别是对于肿瘤学应用，脂肪饱和是主要的并 且这要求良好的匀场。
对于在患者卧榻的许多不同的、可自由选择的位置上的一系列静态测量，静 态匀场测量的频繁重复同样意味着总测量时间的显著延长。迄今为止对于利用连续 卧榻移动的成像仅提出以患者卧榻位置的规律的间隔的静态测量(参见[I]Floating Table Isotropic Projection(FLIPR)Acquisition :A Time-Resolved 3DMethod for Extended Field—of—View MRI During Continuous Table Motion, Sem B.Fain，1，2*Fred J. Browning,3 Jason A.Polzin，1，4 Jiang Du， 1 Yong Zhou，4 WalterF. ， Block,1，5 Thomas M.Grist，1，2 and Charles A. Mistrettal，2， MagneticResonance in Medicine 52 :1093-1102(2004))。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，对于患者卧榻的各个任意位置和对于利用在较大移
动路径上连续移动患者卧榻的测量，实现一种时间上有效的、高质量的匀场。 本发明通过一种用于测量场非均匀性并且设置磁共振设备的匀场参数的方法和
一种磁共振设备解决上述技术问题。 本发明包括一种用于设置磁共振设备的匀场参数的方法，用于准备利用具有可移
动患者卧榻的成像医学磁共振设备对患者进行磁共振检查，具有以下方法特征-进行场非均匀性的测量，在该测量中借助将患者卧榻与在其上定位的患者一起
连续移动地通过成像区域来改变检查区域，其中在患者卧榻的多个位置上从分别接收的磁
共振信号中获得代表场非均匀性的信息， 其中，代表场非均匀性的信息通过在读出多个层中的第一层的回波之前分别激励
这些层来获得，以及其中，按照每个激励信号产生一个包括多个回波的回波串， _在考虑所测得的信息的条件下设置磁共振设备的匀场参数，-进行检查区域的磁共振检查。 按照本发明的磁共振设备包括-在测量期间可连续移动的患者卧榻，-测量装置，用于在可连续移动的患者卧榻的多个位置上测量在这些位置上可分 别接收的磁共振信号，从中可以获得代表场非均匀性的信息，-激励装置，用于在读出多个层中的第一层的回波之前分别激励这些层，并且每个 激励信号产生一个包括多个回波的回波串，-用于在考虑关于场非均匀性确定的信息的条件下设置磁共振设备的匀场参数的 装置， _用于对检查区域进行磁共振检查的装置。 本发明的一个优点在于，能够有效地在相对更短的时间内对磁共振设备中患者在 患者卧榻的移动路径上的多个位置获得关于场非均匀性的信息，基于此能够有效设置匀场 参数以优化成像。 按照本发明的一种实施方式，将患者卧榻与位于其上的患者一起连续移动地通过 成像区域，并且在此，获得代表场非均匀性的信息。然后再次将患者卧榻与在其上定位的患 者一起移动通过成像区域，并且在此，以在考虑所测得的信息的条件下连续设置的磁共振 设备的匀场参数进行对检查区域的磁共振检查。替换地，可以按照类似的方式在患者卧榻
5的任意位置上进行静态的检查。 按照本发明的另一个实施方式，根据患者卧榻的位置确定基本磁场分布、高频磁 场分布和/或梯度磁场分布。 按照本发明的另一个实施方式，根据患者卧榻的位置在考虑在该位置上确定的代
表场非均匀性的信息的条件下分别产生用于设置在该位置上的磁场匀场的参数。 按照另一个实施方式，可以在患者卧榻移动期间测量场非均匀性并且可以紧接着
计算和设置匀场参数以及在患者卧榻的同一位置上立即成像。
以下结合图1至图3解释本发明的实施例。其中
图1示出了用于执行该方法的磁共振设备的概图， 图2示出了在患者卧榻的一个位置上同时测量患者的多个大约为片形的层中代 表场非均匀性的信息， 图3示意性示出了用于利用多重回波激励确定匀场参数的时间图。
具体实施例方式
图1借助流程图说明了按照本发明的方法的示例性流程。借助具有可移动患者卧 榻5的磁共振设备3，"非局部地"检查患者1。在此"非局部地"意味着，检查区域7大于磁 共振设备3的成像区域9 (例如由一次拍摄最大能够采集的区域)。为了拍摄整个检查区域 7，将在患者卧榻5上的患者在Z方向上，S卩，在轴向上移动通过磁共振设备3的成像区域9。
对患者1的检查在此按照以下流程进行首先将患者1在患者卧榻5上定位。在 此也可能将局部高频线圈定位在患者身上。必要时确定检查区域7。 为了准备利用成像医学磁共振设备对患者进行成像磁共振检查，在拍摄患者的计
划的图像之前通过所谓的(主动)"匀场"来优化磁共振设备3中的磁场。"匀场"(或者"Shimming,匀场化")是在基于通过测量所获得的信息匹配匀场参
数、例如(在用于匀场的匀场线圈中的)匀场电流和梯度偏置的条件下，通过测量磁共振设
备3(此处是与患者卧榻5 —起连续移动的、位于磁共振设备3中的患者1)中的场非均匀
性("B0映射"=，B0磁场图)，来均匀化磁共振设备中的(基本)磁场的过程。 在此在患者卧榻5和在其上定位的患者1 一起连续移动地通过成像区域9的情况
下，在患者卧榻5的多个位置上从在这些位置期间分别接收的磁共振信号获得代表场非均
匀性(B0映射)的信息。 为了测量B0磁场信息例如将患者与患者卧榻移动一次通过磁共振设备3，并且然 后为了成像(即在建立检查区域7中的患者图像的条件下)再次移动患者通过磁共振设备 3，然后利用基于这些信息所确定的匀场参数在患者与患者卧榻一起移动通过磁共振设备3 期间对磁共振设备3中的患者1和患者卧榻5的各个位置连续地优化其(基本)磁场(使 变得均匀)。 作为替换还可以考虑，移动患者通过磁共振设备3并且在磁共振设备3连续移动 时不但测量用来确定匀场参数的信息，而且利用通过该匀场参数优化的(ge-shim-tem，匀 场了的)磁场分别在一个位置上对患者进行至少一个成像(拍摄图像)。
图2示出了对于各个当前卧榻位置同时对患者的N个(至少两个、这里是三个)片21、22、23测量代表场非均匀性(B0映射)的信息。 在图2中示例性示出患者中的同时被读出的三个片21、22、23。此处优选这样选择片轮廓，使短激励脉冲是可能的。 随后在成像本身中采用类似的技术"交替的(interleaved) TE"(而不是象此处的匀场化)。(参考Heid和Deimling)与对长回波时间和单个回波而形成的现有技术"TE交替"相反，此处(对于确定匀场参数)可以使用短的、多个回波时间和小图像矩阵(并且由此使得用于磁共振设备3的连续移动的、对于患者可接受的时间变得可能)。
在必须检测(detektiert)多个(特别是3_5)片的第一片的回波之前，可以激励这些片(参见图2)。 当激励多个片(参见图2)并对这些片进行多重激励时，例如可以对于3个被激励的片的二重回波利用测试的示例设备在大约14ms内采集匀场所要求的信息，其中，在50mm每秒的期望的卧榻速度的情况下进行43个相位编码步骤，这是足够的。
同样，每个激励信号产生一个包括多个回波的回波串("多重回波")，在事后看来在其它应用中也以此处进行的匀场而知晓，即，在利用医学磁共振设备成像中。例如所谓的快速SE序列每个激励(例如利用9(T等等)产生不仅一个自旋回波，而是整个回波序列(回波串)。回波串的每个回波获得一个不同的相位编码(GP)并在医学磁共振设备的成像中填充原始数据矩阵的一行(参见"Magnete， Spins皿d Reso薩zen， Eine Einfueh進gin die Gr皿dlagen derMagnetresonanztomographie，，， Siemens AG 2003)。
在此代表场非均匀性(BO映射)的信息通过在读出多个层的第一层的回波之前分别(通过交替TE扫描)激励该多个层来获得，并且每个激励产生一个包括多个回波的回波串("multiple echo times",多重回波)。 图3作为对于确定匀场参数的时间图示出了多重回波激励(即在弛豫时间T2内通过多个180°脉冲的激励)的使用。在横向磁化9(T脉冲之后通过多个(至少两个，在图3中是三个)180。脉冲在三个时间点(1、2、3)上分别产生回波，这些回波被读出并且用于(在各个当前的患者卧榻位置上)确定匀场参数。 在多层拍摄中，图像采集时间本身对于快速BO场确定来说太长，在磁通密度为
1. 5T的情况下前两个同相回波在4. 76ms和9. 52ms可用。因而对于3片来说TR-min是
12ms并且具有56个相位编码的矩阵。这些步骤导致整个采集时间为2s。 结合(在患者卧榻的移动路径上)以30mm为间隔的期望的测量，这导致患者卧榻
的速度为15mm/秒或者患者卧榻经过1米的路程是67s。因此在这种情况下按照本发明的
方法几乎快3倍。
权利要求
一种用于测量场非均匀性并且设置磁共振设备(3)的匀场参数的方法，用于准备利用具有可移动患者卧榻(5)的成像医学磁共振设备(3)进行的对患者(1)的磁共振检查，具有以下方法特征进行场非均匀性(B0映射)测量，在该测量中借助将患者卧榻(5)与在其上定位的患者(1)一起连续移动地通过成像区域(9)来移动检查区域(7)，其中，在患者卧榻(5)的多个位置上从在这些位置上分别接收的磁共振信号中获得代表场非均匀性(B0映射)的信息，其中，这些代表场非均匀性(B0映射)的信息通过在读出多个层中的第一层的回波之前分别激励这些层来获得，以及其中，每个激励信号产生一个包括多个回波的回波串；在考虑所测得的信息的条件下设置磁共振设备(3)的匀场参数；对检查区域(7)进行磁共振检查(27)。
2. 根据权利要求l所述的方法，其中，所述患者卧榻(5)的连续移动包括，使患者卧榻 匀速运动，而不是有停顿的步进移动。
3. 根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，将患者卧榻(5)与在其上定位的患 者(1) 一起移动通过成像区域(9)，并且在此获得代表场非均匀性(B0映射)的信息，其中，然后将患者卧榻(5)与在其上定位的患者(1) 一起再次移动通过成像区域(9)， 并且在此利用在考虑所测得的信息的条件下设置的磁共振设备(3)的匀场参数对检查区 域(7)进行成像磁共振检查(27)。
4. 根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，根据患者卧榻(5)的位置确定基本 磁场分布、高频磁场分布和/或梯度磁场分布。
5. 根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，根据患者卧榻(5)的位置在考虑在 该位置上确定的代表场非均匀性(B0映射)的信息的条件下分别产生用于设置在该位置上 的磁场匀场的参数。
6. 根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，将在一个位置上确定的代表场非均 匀性(B0映射)的信息或者在考虑该测得的信息的条件下所确定的匀场参数与患者卧榻 (5)的该位置对应地存储。
7. —种磁共振设备(3)，包括能够在该磁共振设备(3)中移动的患者卧榻(5)，其中，定位在患者卧榻上的患者(1) 的、要由磁共振设备(3)检查的检查区域(7)大于磁共振设备(3)的成像区域(9);测量装置，用于在可连续移动的患者卧榻(5)的多个位置上测量在这些位置上分别接 收的磁共振信号，从这些磁共振信号中获得代表场非均匀性(B0映射)的信息；激励装置，用于在读出患者的多个层中的第一层的回波之前分别激励这些层，每个激 励信号产生一个包括多个回波的回波串；用于在考虑代表场非均匀性(B0映射)的信息的条件下设置磁共振设备(3)的匀场参 数的装置；以及用于进行检查区域(7)的磁共振检查(27)的装置。
8. 根据权利要求7所述的磁共振设备，其中，所述患者卧榻(5)在磁共振设备(3)中的连续移动包括，所述患者卧榻(5)匀速运动， 而不是步进移动或者有停顿地移动。
9. 根据权利要求7或8中任一项所述的磁共振设备，如下构造该磁共振设备，使得患者 卧榻(5)与在其上定位的患者(1) 一起移动通过成像区域(9)，并且在此获得代表场非均匀 性(B0映射)的信息，其中，然后患者卧榻(5)与在其上定位的患者(1) 一起再次移动通过成像区域(9)，并 且在此利用在考虑所测量的信息的条件下设置的磁共振设备(3)的匀场参数对检查区域 (7)进行成像磁共振检查(27)。
10. 根据权利要求7至9中任一项所述的磁共振设备，其中，根据患者卧榻(5)的位置确定基本磁场分布、高频磁场分布和/或梯度磁场分布。
11. 根据权利要求7至9中任一项所述的磁共振设备，其中，根据患者卧榻(5)的位置在考虑在该位置上确定的代表场非均匀性(B0映射)的信息 的条件下分别产生用于设置在该位置上的磁场匀场的参数。
12. 根据权利要求7至11中任一项所述的磁共振设备，其中，将在一个位置上确定的代 表场非均匀性(B0映射)的信息或者在考虑该测得的信息的条件下所确定的匀场参数与患 者卧榻(5)的该位置对应地存储。
全文摘要
通过一种磁共振设备和一种用于设置磁共振设备匀场参数的方法能够实现更快、更有效、更高质量的匀场，这些参数用于准备利用具有可移动患者卧榻的成像医学磁共振设备对患者进行的磁共振检查，其中，患者的检查区域大于磁共振设备的成像区域，该方法包括进行场非均匀性测量，在该测量中通过将患者卧榻与位于其上的患者一起连续移动地通过成像区域来移动检查区域；从在患者卧榻的多个位置上分别接收的磁共振信号中获得代表场非均匀性的信息，这些信息通过在读出多个层中第一层的回波之前分别激励这些层获得；每个激励信号产生一个包括多个回波的回波串；在考虑测得的信息的条件下设置磁共振设备的匀场参数；对检查区域进行磁共振检查。
文档编号G01R33/565GK101782636SQ200910261890
公开日2010年7月21日 申请日期2009年12月31日 优先权日2009年1月16日
发明者斯蒂芬·卡南吉瑟, 梅拉妮·赫特尔 申请人:西门子公司