施例中，聚焦场被用于在固定时间间隔之后将所述成像体积移动到没 有示踪剂材料位于其中并且仅检测到背景信号的区域。然而，这需要扫描的短时中断。
[0037] 在更为灵活的实施例中，在不同的谐波监测所述信号，以识别在其期间没有示踪 剂材料在所述成像体积中的时段。这些时段能够然后被用作额外背景测量，得到更多的点 用于所述背景插值。作为副作用，使用该信息能够丢弃在其中没有示踪剂在所述成像体积 中的长时段，并且因此节省存储空间和重建时间。
[0038] 如上所述，在一实施例中，所述重建器件适于通过随时间分析一个或多个频率分 量，来在所述检测信号识别所述一个或多个背景时段。优选地，为此目的而分析一个或多个 频率分量，它们是所述驱动磁场的驱动场频率的谐波或所述驱动磁场的驱动场频率的谐波 的混合频率，因为那些谐波最可能在磁性颗粒进入所述视场时显示变化。
[0039] 在另一实施例中，识别所述一个或多个频率分量的和/或从所述一个或多个频率 分量导出的一个或多个导出函数的变化，该变化被用作分别对从该时刻起没有磁性颗粒在 所述视场中存在或者不再存在于所述视场中的指示。优选地识别在所述一个或多个频率分 量的和/或从所述一个或多个频率分量导出的一个或多个导出函数中是否存在以及何时 存在幅度的变化。
[0040] 在再另一实施例中，在每个频率分量，从在所述信号时段获得的检测信号去除或 减去在所述背景时段获得的检测信号。以此方式，实现对所检测的信号的良好校正。
[0041] 在一实施例中，优选的是计算每个频率分量的内插的背景信号或平均背景信号， 并从在所述信号时段获得的所述检测信号减去所述内插的背景信号或所述平均背景信号。 对背景信号校正的进一步改进一一其可以被用于实时信号校正一一能够通过这样的实施 例来实现，根据该实施例计算每个频率分量以及每个背景时段的背景信号或其平均，并从 在相邻信号时段获得的所述检测信号减去所述背景信号或其平均。在实时情境中，所述背 景测量在所述目标信号窗口之后尚不可获得，从而使用先前的（可能是平均的）背景值。 [0042] 优选地，所述重建器件适于将所识别的变化与指示磁性颗粒何时存在于所述视场 中和/或存在于所述视场中的何处的额外信息进行相关。这提供了对所述背景信号检测的 进一步改进。所述额外信息，例如，指示磁性颗粒已被引入存在于所述视场中的目标时的时 间，和/或所述目标与所述视场之间的位置关系。
[0043] 优选地提出的采用组合的选择与聚焦场线圈的MPI装置基于以下想法，即将一般 在已知的MPI装置中被提供为分开的线圈的聚焦场线圈和选择场线圈组合成一组组合的 选择与聚焦场线圈。因此，单电流被提供到所述线圈中的每个，而不是如常规地被提供到每 个聚焦场线圈和每个选择场线圈的分开的电流。所述单电流因此被视为用于聚焦场生成和 选择场生成的两个叠加的电流。能够容易地通过控制到各个线圈的电流，来改变所述视场 在所述检查区内的期望位置和移动。然而，并不是全部的选择与聚焦场线圈都必须总是被 提供以控制电流，而是仅需要一些线圈用于所述视场的某些移动。
[0044] 所提出的装置还提供了如何以及在何处相对于所述对象位于其中的所述检查区 布置所述线圈的更大自由。利用该布置尤其有可能建立开放扫描器，其可容易地被患者或 者医生或医学人员（例如外科医师在介入期间）触及。
[0045] 利用这样的装置，利用磁场强度的空间分布来生成梯度磁场（即所述选择磁场）， 使得所述视场包括具有较低磁场强度的第一子区（FFP)和具有较高磁场强度的第二子区， 所述较低磁场强度适于使得位于所述第一子区中的所述磁性颗粒的磁化不饱和，所述较高 磁场强度适于使得位于所述第二子区中的所述磁性颗粒的磁化饱和。由于所述磁性颗粒 的磁化特性曲线的非线性，所述磁化以及由此由所述磁性颗粒生成的所述磁场显示较高谐 波，其例如能够被检测线圈检测到。所评价的信号（所述信号的较高谐波）包含关于所述 磁性颗粒的空间分布的信息，其再次能够被用于，例如医学成像、用于对所述磁性颗粒的空 间分布的可视化，和/或用于其他应用。
[0046] 根据本发明的所述MPI装置基于不同于其他已知常规医学成像技术（例如核磁共 振（NMR))的新的物理原理（即被成为MPI的原理）。尤其地，该新的MPI原理--与NMR 相反一一不利用材料对质子的磁共振特性的影响，而是通过利用磁化特性曲线的非线性来 直接检测磁性材料的磁化。尤其地，MPI技术利用所生成的磁信号的较高谐波一一其是由 在其中磁化从不饱和改变到饱和状态的区域中磁化特性曲线的非线性产生的。
【附图说明】
[0047] 本发明的这些及其他方面将从后文描述的（一个或多个）实施例变得明显，并将 参考所述实施例得以阐明。在下图中：
[0048] 图1示出MPI装置的第一实施例，
[0049] 图2示出由图1中示出的装置产生的选择场模式的范例，
[0050] 图3示出MPI装置的第二实施例，
[0051] 图4示出MPI装置的第三和第四实施例，
[0052] 图5示出根据本发明的MPI装置的方框图，
[0053] 图6示出针对所述MPI装置的所述第三和第四实施例的选择与聚焦场线圈的实施 例的两个垂直横截面，
[0054] 图7示出针对所述MPI装置的所述第三和第四实施例的极靴布置的两个垂直横截 面，
[0055] 图8示出图7中示出的极靴布置的实施例的透视图，
[0056] 图9示出针对所述MPI装置的所述第三和第四实施例的选择与聚焦场线圈布置的 两个垂直横截面，
[0057] 图10示出对图9中示出的所述选择与聚焦场线圈布置的一组选择与聚焦场线圈 的实施例的横截面之一的放大，
[0058] 图11图示根据优选实施例的背景信号测量结果，以及
[0059] 图12图示背景插值、平滑化和校正。
【具体实施方式】
[0060] 在应解释本发明的细节之前，应参考图1至图4详细解释磁性颗粒成像的基础。尤 其地，将描述用于医学诊断的MPI扫描器的四个实施例。也将给出对数据采集的非正式描 述。将指出不同实施例之间的相似性和差异。一般而言，本发明能够被用于全部这些不同 实施例的MPI装置。
[0061] 图1中示出的MPI扫描器的第一实施例10具有三对12、14、16共轴平行的圆形线 圈，这些线圈对被如图1中图示的布置。这些线圈对12、14、16用来生成选择场以及驱动与 聚焦场。三个线圈对12、14、16的轴18、20、22相互正交，并且在单个点（指代MPI扫描器 10的等中心24)相遇。此外，这些轴18、20、22充当连接到等中心24的3D笛卡尔x-y-z坐 标系的轴。垂直轴20被指定为y轴，使得X轴和z轴是水平的。线圈对12、14、16以它们 的轴来命名。例如，y线圈对14由在扫描器的顶部和底部的线圈形成。而且，具有正（负） y坐标的线圈被称为y+线圈（y_线圈），并且对于剩余的线圈类似。在更方便时，应利用X i、 X2和X 而非利用X、y和z来标记坐标轴和线圈。
[0062] 扫描器10能够被设置为导向预定的事件相关的电流通过这些线圈12、14、16中的 每个，并且在任一方向。如果在沿线圈的轴看时电流绕该线圈顺时针流动，则其将被当作正 的，否则为负。为了生成静态选择场，使恒定的正电流I s流动通过Z +线圈，并且使电流-I s 流动通过ζΓ线圈。z线圈对16因此充当反平行圆形线圈对。
[0063] 这里应指出，轴的布置以及在该实施例中给予轴的命名仅为范例，并且也可以在 其他实施例中不同。例如，在实际实施例中，垂直轴通常被视为ζ轴，而非本实施例中的y 轴。然而，这一般而言不改变设备的功能和操作以及本发明的效果。
[0064] 在图2中通过场线50表示选择磁场（一般为梯度磁场）。其在生成选择场的ζ 线圈对16的（例如水平）ζ轴22的方向具有基本上恒定的梯度，并且在该轴22的等中心 24达到值零。从该无场点（为在图2中单独示出）起始，选择磁场50的场强随着距无场 点的距离而在全部三个空间方向增大。在第一子带或区域52 (其由绕等中心24的虚线指 代）中，场强如此小以至于该第一子带52中存在的颗粒的磁化不饱和，而存在于第二子带 54 (在区域52外面）中的颗粒的磁化在饱和状态。在第二子带54 (即在扫描器的视场28 中在第一子带52外面的剩余部分）中，选择场的磁场强度足够强以保持磁性颗粒在饱和状 ??τ O
[0065] 通过改变两个子带52、54(包括无场点）在视场28内的位置，视场28中的（整 体）磁化改变了。通过确定视场28中的磁化或受磁化影响的物理参数，能够获得关于视场 28中的磁性颗粒的空间分布的信息。为了改变两个子带52、54 (包括无场点）在视场28中 的相对空间位置，将另外的磁场（即驱动磁场），以及如果适用的话，聚焦磁场，叠加到选择 场50。
[0066] 为了生成驱动场，使时间相关的电流Id1流动通过两个X线圈12,使时间相关的电 流Id2流动通过两个y线圈14,以及使时间相关的电流ID3流动通过两个ζ线圈16。因此， 三个线圈对中的每个都充当平行圆形线圈对。类似地，为了生成聚焦场，使时间相关的电流 If1流动通过两个X线圈12,使时间相关的电流IF2流动通过两个y线圈14,以及使时间相 关的电流I f3流动通过两个z线圈16。
[0067] 应指出，z线圈对16是特殊的：其不仅生成其在驱动与聚焦场的份额，而且还生 成选择场（当然，在其他实施例中，可以提供单独的线圈）。流动通过P线圈的电流是 ID3+IF3±IS。流动通过剩余两个线圈对12、14的电流是I Dk+IFk，k = 1、2。由于它们的几何 配置和对称性，三个线圈对12、14、16良好解耦。这是想要的。
[0068] 由反平行圆形线圈对生成，选择场关于z轴旋转对称，并且其z分量在等中心24 周围的相当大的体积中在Z中（并且独立于X和y)接近线性。尤其地，选择场具有在等中 心的单个无场点（FFP)。相反，对驱动与聚焦场（其由平行圆形线圈对生成）的贡献在等 中心24周围并且平行于各自线圈对的轴的相当大的体积中空间上接近均匀。驱动与聚焦 场（其共同由全部三个平行圆形线圈对生成）空间上接近均匀，并且能够被给予任意方向 和强度，直到某个最大强度。驱动与聚焦场也是时间相关的。聚焦场与驱动场之间的差异 在于，聚焦场在时间上缓慢地变化并且可以具有大的幅度，而驱动场快速变化并且具有小 的幅度。存在有用于以不同方式处理这些场的物理的和生物医学的原因。具有大幅度的