对极化磁场的基于体模的mr场映射的制作方法_2

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是z-r平面中的球面角 坐标,并且n是环的数量。这些角是n阶勒让德多项式的零点。优选地,所述结构是具有沿 其圆周方向的均匀截面的环,使得所有共振体积都具有相同的磁化率相关的频率偏移。还 优选地,所有共振体积都被提供在具有相同截面的环结构中。优选的体模具有20至30个 平面,更优选地24个平面。优选地,每个平面最大具有20至30个共振体积。由于所述体 模的中心区域具有比其边界区域更大的直径,因此优选的是,所述中心区域的所述平面被 提供有与所述边界区域相比更高数量的共振体积。在所述方法中,将所述体模放置在所述 MR扫描器中的步骤包括将所述体模对齐,使得所述环与所述主磁体的纵轴近似同轴,并且 垂直于所述体模的轴或旋转对称的对称平面与所述主磁体的对应的对称平面近似符合。
[0018] 根据优选的实施例,提供体模的步骤包括提供具有以到彼此一致的角距离布置的 每个平面的所述共振体积的所述体模。所述共振体积的该分布以处理所述测量的最小计算 努力实现了具有高准确度的所述场映射。在所述平面被提供有不同数量的共振体积的情况 下,所述角距离对于不同的平面可以是不同的。
[0019] 根据优选的实施例,提供体模的步骤包括提供具有被布置在不同角位置处的不同 平面的所述共振体积的所述体模。所述角位置是指不同平面的所述共振体积相对于彼此或 关于公共坐标系的旋转。这导致当执行光谱MR测量时,能利用所述MR成像系统容易地识 别各自的平面的所述共振体积。一般而言,所述共振体积的绝对角位置不是重要的。所述 角位置的差异取决于所述体模的直径和分布在平面中的共振体积的数量。优选地,各自的 平面具有角度差,所述角度差是一个平面的共振体积之间的角度的一半。因此,不同平面的 所述共振体积可以通过其角位置而被识别,所述角位置由于已知的体模而是已知的,甚至 当离所述体模的纵轴的径向距离相同时是已知的。因此,当对共振体积的光谱测量由于背 向褶皱而覆盖不同环的共振体积时,可以可靠地识别所述共振体积。通常不期望的背向褶 皱的作用可以与该体模一起被用于降低沿所述体模的纵轴的光谱测量的数量,所述纵轴对 应于被放置在所述MR成像系统时所述MR成像系统的纵轴,即所述z轴。优选地在单个光 谱测量中出现的平面当中选择用于应用旋转差异的平面。因此,取决于所述测量的参数和 所述体模的大小,所述不同角位置可以被应用到所述体模上的不同平面。还优选地,所述角 位置针对多个平面一起变化。
[0020] 根据优选的实施例,提供体模的步骤包括提供具有比所述体模的边界区域处的平 行平面之间的距离更大的所述体模的中心区域中的所述平行平面之间的距离的所述体模。 因此,共振体积之间的所述角度差也可以被相等地分布在包括所述体模的纵轴的平面中, 即与所述x/y平面成直角的平面中。在所述边界区域中,邻近平面中的所述体模的直径示 出了比其中心区域更大的变化,使得甚至在存在背向褶皱时,也可以容易地从其他平面的 所述共振体积中区分出所述不同平面的所述共振体积。
[0021] 在本发明的另一方面中,所述目的是通过一种磁共振(MR)成像系统来达到的,所 述磁共振(MR)成像系统包括:主磁体,其用于生成静止磁场;磁梯度线圈系统,其用于生成 被重叠到所述静止磁场的梯度磁场;检查空间,其被提供为将感兴趣对象定位在内;至少 一个射频(RF)天线设备,其被提供用于将RF场施加到所述检查空间以激发所述感兴趣对 象的核;以及控制单元,其用于控制所述至少一个RF天线设备的操作,其中,所述磁共振成 像系统能被配置为执行三维MR光谱测量,并且所述控制单元能被配置为执行以上的方法。 所述MR成像系统可以与以上的体模一起被用于执行用于确定其主磁体的所述静止磁场的 以上方法。这促进了对所述MR成像系统的安装和维护。
[0022] 在本发明的另一方面中,所述目的是通过一种用于评估磁场的场映射系统来达到 的,具体是MR成像系统,所述场映射系统包括:体模,其具有被定位在基体中的共振体积的 集合,其中,所述基体具有根据所述MR成像系统的感兴趣体积的球形或椭圆的形状,并且 所述共振体积被定位在所述基体的圆周处;以及控制设备,其用于操作所述MR成像系统, 其中,所述控制设备适于使用所述磁共振(MR)成像系统来执行以上方法。
[0023] 在本发明的另一方面中,所述目的是通过一种用于升级磁共振(MR)成像系统的 软件包来达到的,其中,所述软件包含有用于根据以上方法来控制所述MR成像系统的指 令。
[0024] 备选地,可以初始地提供MR成像系统以执行以上方法。因此,所述软件包可以是 所述MR成像系统的初始软件的部分,具体而言,所述软件包可以是所述MR成像系统的控制 单元的部分。
[0025] 在本发明的一方面中,所述目的是通过一种在具有被定位在基体中的共振体积的 集合的磁共振(MR)成像系统中使用的体模来达到的,其中,所述基体具有根据所述MR成像 系统的感兴趣体积的球形或椭圆的形状,并且所述共振体积被定位在所述基体的圆周处并 且被布置在不同平面中,所述平面是被布置为平行于彼此,其中,每个平面的所述共振体积 是以到彼此一致的角距离来布置的,并且不同平面的所述共振体积被布置在不同的角位置 处。
[0026] 这样的体模可以被以低成本提供并且易于操纵。所述体模是固定的,即其不具有 任何移动部分并且其不必移动,使得与能移动的装置相比,损坏或故障的所述风险是低的。 利用所述体模的所述圆周处的所述共振体积,所述体模实现了对所述整个感兴趣体积内的 所述磁场的确定。对所述磁场的确定也被称为场映射。
[0027] 所述基体优选地由塑料(例如聚碳酸酯)制成。所述基体可以具有任何适合的结 构。优选地,其被提供为基本上空心的主体。备选地,共振体积可以在所述基体内互连,其 中,所述共振体积限定所述基体的形状。在备选实施例中,所述基体由另一材料制成,所述 材料是非导电的并且具有低磁化率。
[0028] 所述共振体积被提供在所述基体内。优选地,通过对所述基体内的共振介质的包 围来提供所述共振体积。所述共振介质是当经受静止磁场与RF场的适当组合时生成磁共 振的介质。所述共振体积具有适合被容易地检测为单独体积的任何大小和形状。优选地,所 述共振体积具有直径小于一厘米的球形形状,更优选地,直径为二至三毫米。所述基体可以 被提供有孔,所述孔被填充有所述共振介质并且之后被密封。优选地,所述共振介质是水。 由于所述共振体积被提供在所述基体的圆周处,因此可以评估在该圆周处的磁场。
[0029] 所述圆周磁场适合于确定整个体模即由样本体积的集合所包围的体积内的磁场。 因此,仅要求少量的共振体积。不要求所述体模的整个圆周内的共振体积。优选地,所述共 振体积均匀地分布在所述基体的圆周上并且具有相同的体积。全身MR成像系统内的典型 的感兴趣体积具有直径为大约50cm的球形形状。对于这种典型的感兴趣体积,所述体模优 选地具有至少1〇〇个共振体积。更优选地,共振体积的数量是至少200。这实现了在没有过 度测量努力的情况下对所述磁场的充分映射,这是因为所述测量努力随着共振体积的数量 而增加。
[0030] 因此,所述共振体积布置在圆环或椭圆环中。平面中的布置促进对所述体模的制 造和对所述体模在所述感兴趣体积内的放置。可以通过将每个平面的所述共振体积放置在 圆、椭圆、环形结构中来实现所述布置,其中,所有平面的所述结构连接在一起以形成所述 体模。所述平面可以被提供有每对平面之间的恒定距离,或者所述距离针对不同对的平面 可以是不同的。还优选地,所述环的位置对应于沿0方向的n阶高斯积分的覆盖范围,其 中,0是z-r平面中的球面角坐标,并且n是环的数量。这些角是n阶勒让德多项式的零 点。优选地,所述结构是具有沿其圆周方向的均匀截面的环,使得所有共振体积都具有相同 的磁化率相关的频率偏移。还优选地,所有共振体积都被提供在具有相同剖面的环结构中。 优选的体模具有20至30个平面,还优选地24个平面。优选地,每个平面最大具有20至30 个共振体积。由于所述体模的中心区域具有比其边界区域更大的直径,因此优选的是,所述 中心区域的所述平面被提供有与所述边界区域相比更高数量的共振体积。在所述方法中, 将所述体模放置在所述MR扫描器中的步骤包括将所述体模对齐,使得所述环与所述主磁 体的纵轴近似同轴,并且垂直于所述体模的轴或旋转对称的对称平面与所述主磁体的对应 的对称平面近似符合。
[0031] 具有到彼此的一致的角距离的所述共振体积的该分布以处理所述测量的最小计 算努力实现具有高准确度的所述场映射。在所述平面被提供有不同数量的共振体积的情况 下,所述角距离对于不同的平面可以是不同的。
[0032] 所述角位置是指不同平面的所述共振体积相对于彼此或关于公共坐标系的旋转。 这导致当执行光谱MR测量时,能利用所述MR成像系统容易地识别各自的平面的所述共振 体积。一般而言,所述共振体积的绝对角位置不是重要的。所述角位置的差异取决于所述 体模的直径和分布在平面中的共振体积的数量。优选地,各自的平面具有角度差,所述角度 差是一个平面的共振体积之间的角度的一半。不同平面的所述共振体积可以通过其角位置 而被识别,所述角位置由于已知的体模而是已知的,甚至当离所述体模的纵轴的径向距离 相同时是已知的。因此,当对共振体积的光谱测量由于背向褶皱而覆盖不同环的共振体积 时,可以可靠地识别所述共振体积。通常不期望的背向褶皱的作用可以与该体模一起被用 于降低沿所述体模的纵轴的光谱测量的数量,所述纵轴对应于被放置在所述MR成像系统 时所述MR成像系统的纵轴,即所述z轴。利用不同平面的所述共振体积的不同角位置,可 以降低不同平面的所述共振体积的串扰。优选地,在单个光谱测量中出现的平面当中选择 用于应用旋转差异的平面。因此,取决于所述测量的参数和所述体模的所述大小,所述不同 角位置可以被应用到所述体模上的不同平面。还优选地,所述角位置针对多个平面一起变 化。
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