磁共振装置的噪声优化的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于选择优化方法的方法和磁共振装置的相应的设备。
[0002]此外，本发明涉及具有高频发送系统、梯度系统和控制装置的磁共振装置，所述控制装置构造为用于根据预先给定的脉冲序列执行希望的测量而控制高频发送系统和梯度系统，并且该控制装置具有脉冲序列优化装置。
【背景技术】
[0003]在也称为磁共振断层摄影系统的磁共振装置中，通常借助基本磁场磁体系统使要检查的身体经受例如1、3、5或7特斯拉的相对高的基本磁场。另外借助梯度系统施加磁场梯度。然后通过高频发送系统借助适当的天线装置发送高频激励信号(HF信号)，它应该导致，通过该高频磁场共振激励的特定原子的核自旋以规定的倾斜角相对于基本磁场的磁力线倾斜。在该核自旋弛豫的情况下发射高频信号，所谓的磁共振信号，其借助适宜的接收天线接收，然后被继续处理。从这样获得的原始数据最后能够重建所希望的图像数据。
[0004]因此，对于特定的测量必须发送特定的脉冲序列，其由高频脉冲、特别是激励脉冲和重聚焦脉冲以及在不同的空间方向上要与之协调配合发送的梯度脉冲的序列组成。必须在时间上与之配合地设置读出窗，它预先规定在其内采集感生的磁共振信号的时间段。这里对于成像起决定作用的特别是序列内的时序，也就是说什么脉冲以什么样的时间间隔互相相继发生。通常在一个所谓的测量协议中定义多个控制参数，该测量协议事先建立并且对于特定的测量例如从存储器中调出并且在必要时可以由操作人员在现场改变，操作人员可以预先规定另外的控制参数，例如要测量的层的堆叠的规定的层间隔、层厚等。然后根据所有这些控制参数计算脉冲序列，它也被称为测量序列。
[0005]梯度脉冲通过它的梯度振幅、梯度脉冲持续时间和通过边沿陡度或者梯度脉冲的脉冲形状的一阶导数dG/dt，通常也称“变化率”，定义。另一个重要的梯度脉冲参量是梯度脉冲矩(也简称“矩”)，它通过梯度振幅在时间上的积分定义。
[0006]在脉冲序列期间，通过其发送梯度脉冲的磁梯度线圈被频繁地和快速地切换。因为在脉冲序列内的时间规定大多非常严格并且另外对MRT检查的总持续时间进行规定的脉冲序列的总持续时间必须保持尽可能短，所以部分地必须使梯度强度达到约40mT/m和变化率达到200mT/m/ms。特别这种高的边沿陡度在梯度的切换期间有助于已知的噪音发生。磁共振断层摄影的其他的部件(特别高频屏蔽)中的涡流是这种噪音干扰的一种原因。此外梯度的陡峭的边沿导致较高的能量消耗并且此外对梯度脉冲和另外的硬件提出更高的要求。快速改变的梯度场导致梯度线圈中的失真和振荡并且导致向外壳传输该能量。此外通过线圈和另外的部件的发热会引起高的氦蒸发。
[0007]特别为减低噪声干扰已经建议各种优化方法。例如在DE 10 2013 202 559中描述了一种方法，其中分析一个自身完成的应该向磁共振装置发送的脉冲序列，以便在该脉冲序列内确定关于梯度曲线或者梯度脉冲要优化的时间间隔，下面也称为优化间隔，或者确定关于噪音演变和/或能量消耗应该被优化的脉冲序列段。这里在第一步骤截取所有向扫描仪发送的初始的指令，然后在第二步骤接着检查可优化的区域，在第三步骤优化该区域，仅在第四步骤才进行优化的脉冲序列向MR扫描仪的传送。在那里所述优化优选借助样条内插进行，它满足特定的边界条件，例如除别的外，在预先给定的网格点，特别是在各时间间隔的开始时间点和在各时间间隔的结束时间点的特定的梯度矩、特定的振幅。通过该样条内插产生尽可能平滑的具有倒圆的边沿的梯度曲线。
[0008]此外还存在这样的可能性，即梯度曲线通过线性的或者梯形的梯度曲线代替，其中梯度不倒圆，但是实现可能最小的变化率(dG/dt)。这种方法在DE 10 2013 225 415中描述。
[0009]在样条优化方法的情况下有利的是，通过梯度的倒圆能够把涡流减至最小，而在借助线性的或者梯形的梯度曲线优化的情况下能够实现较小的变化率和要求较短的计算时间。在所产生的声学谱中在这两种优化方法中也存在差别:在样条优化方法中通过梯度边沿的倒圆，声学曲线向低频方向移动。由此噪声变得低沉。相反在借助线性的或者梯形的梯度曲线优化的情况下谱的分布几乎不变，但是为此尖峰的总振幅减小。
[0010]根据MR扫描仪的声学的传递函数和使用的协议或者使用的序列，在这种情况下使用上述第一或者第二优化方法会得到较好的或者较差的结果。例如当MR扫描仪的传递函数特别响地再现高频时，则借助样条优化方法对梯度倒圆具有优点，而在特别响地再现低频的MR扫描仪情况下可能是，频率从高到低移动，如通过样条优化方法所能做到的那样，比使用借助线性的或者梯形的梯度曲线的优化方法优点较小。
[0011]因此一般不清楚，哪种方法对于哪种MR扫描仪和哪种序列是最优的。因此难于找出能够用以使病人的噪声负荷减至最小的优化方法。
【发明内容】
[0012]因此本发明的任务在于，使病人的噪声负荷减至最小。该任务通过根据本发明的方法、通过根据本发明的设备和通过根据本发明的磁共振装置来解决。
[0013]在按照本发明的方法中首先确定多个通过不同的优化方法所产生的脉冲序列段的频谱。这些频谱相应于为控制MR扫描仪而产生的脉冲序列。另外根据各自的已确定的频谱和MR扫描仪的传递函数，确定各自的通过不同的优化方法所产生的脉冲序列段的全谱。更确切说，将已确定的频谱分别与MR扫描仪的传递函数相乘。该传递函数依赖于频率再现在声振幅或者响度与频谱的振幅之间的关系。所述全谱可以作为依赖于频率的声电平或者声振幅或者响度理解。所述传递函数个别地对于每一个MR扫描仪由结构决定而不同并且可以例如通过测量事先确定。该测量例如可以如下实现，即在脉冲序列中产生具有恒定的振幅的梯度并且使其频率变化。例如可以为梯度系统的每一条轴线，也就是说为在X方向、在y方向和在z方向上的各自的梯度线圈确定自己的传递函数。另外从这三个传递函数能够计算平均的传递函数。最后为各个脉冲序列段选择具有关于某个判据最适合地分配的全谱的优化方法。所谓优化间隔应该理解为DE 10 2013 202 559中定义的优化间隔，也就是说脉冲序列段，它适合通过所述优化方法之一优化。所述全谱代表磁共振装置的声学谱，它既依赖于MR扫描仪的传递函数，也依赖于使用的脉冲序列。
[0014]按照本发明的设备包括频谱确定单元，其设计用于确定多个通过不同的优化方法所产生的脉冲序列段的频谱。此外按照本发明的设备具有全谱确定单元，其设计用于根据各自的已确定的频谱和MRT扫描仪的传递函数确定各自的通过不同的优化方法所产生的脉冲序列段的全谱。最后本发明的设备还具有选择单元，其设计用于为各个脉冲序列段选择具有关于某个判据最适合地分配的全谱的优化方法。
[0015]按照本发明的磁共振装置具有按照本发明的设备。
[0016]本发明还包括计算机程序，其可直接在本发明的设备的存储器内加载，具有程序代码段，当该程序在本发明的设备内执行时它们执行本发明的方法的所有步骤。这种软件方式的实现具有优点:磁共振装置的迄今的控制装置通过所述程序的实现能够以适宜的方式修改，以便以本发明的方式优化脉冲序列，这例如与上述优点联系。
[0017]从属权利要求以及下面的描述包含本发明的特别有利的扩展和设计方案，其中特别一类权利要求也能够类似另一类权利要求的从属的权利要求被扩展。
[0018]在本发明的一个设计方案中脉冲序列段是脉冲序列的一个优化间隔。所谓优化间隔，如上所述，应该理解为脉冲序列的关于梯度曲线可优化的时间间隔。
[0019]另外可选的方案是，脉冲序列段可以包括脉冲序列的多个优化间隔。脉冲序列段的长度的选择例如可以依赖于本发明的设备的单个部件的计算速度。
[0020]脉冲序列段也可以包括全部要产生的序列。
[0021]在本发明的方法的一个设计方案中所述判据包括脉冲序列段的全谱的声压和/或响度和/或粗糙度和/或锐度。
[0022]更确切说，所述判据包括选择具有这样的全谱的优化方法，所述全谱具有最小的声压和/或最低的响度