專利名稱：：用于設(shè)置勻場電流和射頻中心頻率的方法以及磁共振設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種用于在對移動的檢查對象進(jìn)行交錯的多層MR測量期間設(shè)置磁共振設(shè)備的梯度線圈中的至少ー個勻場電流(Shimstrom)以及所屬的磁共振設(shè)備的高頻天線的RF中心頻率的方法，以及ー種磁共振設(shè)備、一種計算機(jī)程序產(chǎn)品和ー種可電子讀取的數(shù)據(jù)載體。
背景技術(shù)：
：磁共振技術(shù)(下面，縮寫MR表示磁共振)是ー種已知技術(shù)，利用該技術(shù)可以產(chǎn)生檢查對象內(nèi)部的圖像。簡單地說，為此檢查對象在磁共振設(shè)備中被定位在比較強(qiáng)的靜態(tài)的、均勻的基本磁場(也稱為Btl場)中，該基本磁場具有O.2特斯拉至7特斯拉以及更大的場強(qiáng)，從而檢查對象的核自旋沿著基本磁場定向。為了觸發(fā)核自旋共振，將高頻激勵脈沖(RF脈沖)輻射到檢查對象內(nèi)，所述高頻激勵脈沖測量所觸發(fā)的核自旋共振并且在此基礎(chǔ)上重建MR圖像。為了對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行位置編碼，向基本磁場疊加快速通斷的梯度磁場。所采集的測量數(shù)據(jù)被數(shù)字化并且作為復(fù)數(shù)值存儲在k空間矩陣中。例如可以借助多維傅立葉變換從該被值占據(jù)的k空間矩陣中來重建所屬的MR圖像。已知這樣的磁共振設(shè)備其具有可借助驅(qū)動裝置自動移入和移出被磁共振設(shè)備的磁場穿過的患者拍攝裝置的支撐設(shè)備，例如檢查臥榻，以用于拍攝磁共振圖像。由于患者拍攝裝置通常具有相當(dāng)小直徑，因此患者在患者拍攝裝置之外被放置在患者臥榻上，此后該患者臥榻可以借助驅(qū)動裝置自動移入患者拍攝裝置中。已經(jīng)存在其中檢查臥榻連續(xù)地移動穿過MR設(shè)備的磁場的MR測量。這些MR測量用于擴(kuò)大可顯示的區(qū)域，即所謂的在臥榻移動方向上的“FieldofView，視場”(F0Vz)，同時限制磁體內(nèi)的測量區(qū)域。與連續(xù)的臥榻進(jìn)給(也稱為Tischborschub，檢查臺進(jìn)給)競爭的技術(shù)是，在臥榻靜止時在多個站中拍攝擴(kuò)大的F0Vz。在此，在采集了一個站的所有數(shù)據(jù)之后，患者以及檢查臥榻被移動到下ー站，以便在那里重新進(jìn)行測量。在此，在移動檢查臥榻期間中斷檢查。關(guān)于使用連續(xù)臥榻進(jìn)給的已知MR技術(shù)的詳細(xì)概貌可在PeterB0mert等人的文章“PrinciplesofWhole-BodyContinuously-Moving-TableMRI，，，JournalofMagneticResonanceImaging281-12(2008)中找到。使用連續(xù)臥榻進(jìn)給的最重要的MR技術(shù)可以粗略地分為其中臥榻進(jìn)給垂直于圖像平面的2D軸向測量，和其中讀取方向平行于臥榻進(jìn)給的方向定向的3D技木。本發(fā)明主要涉及第一組。在其中臥榻進(jìn)給垂直于圖像平面的2D軸向測量的組中的方法的優(yōu)化實(shí)現(xiàn)根據(jù)序列類型來加以區(qū)分。在此，又在兩族之間進(jìn)行區(qū)分。屬于第一族的是具有短TR的序列，如TrueFISP或turboFLASH。在這些序列中，可以在患者(或一般化的檢查對象)以恒定速度Vtable=(1&)Vtable一NrTR(lb)移動穿過MR設(shè)備的測量空間期間,連續(xù)地(sukzessiv)采集在磁場中心處的卩隹ー的一個層的數(shù)據(jù)。在此，TR表示在對ー個層的兩個相繼的激勵之間的時間，Npe表示在笛卡爾采集技術(shù)(Ia)中每ー層的相位編碼步數(shù)，或隊(duì)表示在徑向采集技術(shù)(Ib)中每ー層的徑向輪輻數(shù)，并且d表示相鄰層之間的距離。在連續(xù)的采集技術(shù)(連續(xù)先后地激勵各個層)中，在開始對另ー個層采集數(shù)據(jù)開始之前完全采集第一層的數(shù)據(jù)。屬于第二族的是具有更長TR的序列，如Tl加權(quán)地FLASH技術(shù)或Turbo自旋回波序列，其中需要從IOOms到若干秒的TR，以例如達(dá)到期望的對比度，或以維持測量信號。在·這些序列族中，剛才描述了的連續(xù)的方法是低效的，因?yàn)殚L的TR在MRT中典型的層距離d為大約3_至大約8_的情況下根據(jù)公式(la/lb)導(dǎo)致非常小的臥榻速度并由此導(dǎo)致非常緩慢的MR測量。因此，各個層在第二序列族中如通常也在檢查臥榻靜止情況下的常規(guī)MR測量中那樣利用交錯的采集技術(shù)來采集，在交錯的采集技術(shù)中在對ー個層的相繼的激勵之間來采集其它層的數(shù)據(jù)。在此，在檢查臥榻在對同一個層的兩次激勵之間連續(xù)移動的情況下，還要將激勵的位置與檢查臥榻移動的速度相匹配，使得在假定檢查對象是剛性的條件下分別涉及檢查對象中的同一個層。例如，檢查區(qū)域(也就是患者內(nèi)的、應(yīng)當(dāng)對其拍攝MR圖像的體積)被分為多個所謂的層堆(Schichtstapel)，每個層堆具有Ns個層。這些層堆被先后測量。在此，在測量一個層堆期間，測量位置跟隨在與檢查臥榻一起移動的檢查對象內(nèi)的固定的解剖位置。在此，檢查臥榻的速度被選擇為，使得在層堆的采集時間期間的移動路徑與層堆的大小相同_7]Vtable=(2a)Vtable=(2b)因此，檢查臥榻的速度以及由此的效率在交錯的MR采集技術(shù)情況下是連續(xù)MR技術(shù)的Ns倍。由于例如每個實(shí)際MR設(shè)備的Btl場并非理想均勻的，而且梯度場并非理想線性的，因此不同的測量位置取決于所采用的采集技術(shù)而可能導(dǎo)致模糊偽影或重像偽影。剛才描述的對分為Ns個層的層堆的連續(xù)測量存在以下缺點(diǎn)，即通過不同的方式測量一個層堆的不同層，這由于所提到的MR設(shè)備的不完美而導(dǎo)致由所拍攝的數(shù)據(jù)重建的MR圖像的不同失真，這些MR圖像采取層堆內(nèi)的不同位置。這些失真在組合了MR圖像之后尤其是在堆邊緣上導(dǎo)致不連續(xù)，因?yàn)樵诮馄式Y(jié)構(gòu)上相鄰的、被分配給不同層堆的層采取在其各自的層堆內(nèi)的對立的位置。該問題通過所謂的“滑動多層”(SlidingMultislice,SMS)技術(shù)來解決，該技術(shù)在Fautz和Kannengieβer的文章“SlidingMultislice(SMS)ANewTechniqueforMinimumFOVUsageinAxialContinouslyMoving-TableAcquisitions“，MagneticResoanceinMedicine55:363-370(2006)中描述。在特定的交錯的SMS釆集技術(shù)中，分別在MR設(shè)備內(nèi)的相同位置上測量不同層的相同k空間行。由此又相同類型地測量所有層。另外為了在所采集的MR圖像中進(jìn)行均勻的脂肪抑制，需要B。場具有很高的均勻性。通過相應(yīng)地設(shè)計MR設(shè)備的磁體和靜止的勻場措施(例如在MR設(shè)備上的合適位置上設(shè)置的鐵磁材料)，在MR設(shè)備的限定的球形或圓柱形測量空間中達(dá)到指定的磁場均勻性。但是，在測量空間中這樣達(dá)到的磁場均勻性通過引入患者或其它檢查對象而受到干擾。在所謂的勻場校準(zhǔn)中，可以測量磁場的實(shí)際場分布(Feldverlauf)并且確定如下的線性梯度場這些線性梯度場與基本磁場疊加以至少近似地又在目標(biāo)空間(例如，在接著的MR檢查期間從中采集測量數(shù)據(jù)的測量空間或測量空間的一部分)中產(chǎn)生磁場均勻性。在此，線性梯度場一般借助3個梯度線圈產(chǎn)生，這些梯度線圈也被用于位置編碼。為此，針對每個梯度線圈分別向通過脈沖序列預(yù)先給定的梯度電流(例如用于位置編碼)疊加所謂的偏移電流。在此，用這樣的梯度偏移電流實(shí)現(xiàn)的線性場份額(Feldbeitrage)在此也稱為第一階勻場通道。目標(biāo)空間中的均勻性一般可以通過具有合適的電源和放大器的其它專用勻場線圈來進(jìn)ー步提高。典型地，在MR設(shè)備中存在5個這種勻場線圈，它們提供這樣的場份額，即該場份額的按照笛卡爾坐標(biāo)的空間相關(guān)性通過xy，χζ,yz,x2-y2,z2來描述,并且這些勻場線圈的場份額隨著流過線圈的電流線性増加。代替勻場線圈地也稱為勻場通道。這種其它勻場線圈也稱為第二階勻場通道。但是，在測量空間中的檢查對象以及在勻場通道中的勻場電流都影響有效的場強(qiáng)并由此影響MR設(shè)備的共振頻率。因此，在檢查對象移動到測量空間中以后并且在勻場電流被確定和設(shè)置了以后，在所謂的頻率校準(zhǔn)中重新確定RF中心頻率(英語centerfrequency)0這尤其是在數(shù)據(jù)采集期間采用頻譜的飽和或激勵方法(例如用于抑制脂肪)的情況下是必要的。如果在MR檢查期間采集來自患者體內(nèi)不同目標(biāo)空間的數(shù)據(jù)，則針對每個目標(biāo)空間重復(fù)上述勻場校準(zhǔn)和接下來的頻率校準(zhǔn)。這尤其是在檢查對象在各個測量之間借助檢查臥榻移動時就是這樣。已經(jīng)有如下的MR檢查技術(shù)可用其中患者或檢查對象被放置在檢查臥榻上，并且與檢查臥榻一起在采集測量數(shù)據(jù)(簡寫為測量)期間連續(xù)地穿過MR設(shè)備地移動。這樣的MR檢查技術(shù)例如由SiemensAG(西門子公司)在產(chǎn)品名稱“syngoTimCT”下出售。在特殊的、測量本身在患者臥榻連續(xù)移動時進(jìn)行的情況下(也作為“掃描期間移動”(moveduringscan,MDS),“連續(xù)移動檢查臺MRT”(continuouslymovingtableMRI,CMT)或“syngoTimCT”已知)，目標(biāo)空間連續(xù)地改變。在眾多的關(guān)于這種MR測量的出版物中，這種MR測量在檢查對象(例如患者)連續(xù)移動期間執(zhí)行，完全放棄了特定于患者的、例如用于確定所需要的勻場電流以及RF中心頻率的校準(zhǔn)測量，相反訪問與患者無關(guān)的系統(tǒng)值或根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定的經(jīng)驗(yàn)值來用于與負(fù)荷有關(guān)的校準(zhǔn)值，即使在此必須承擔(dān)圖像質(zhì)量中的限制。一種例外是A.Shankaranarayanan和J.Brittain的エ作“ContinuousAdjustmentofCalibrationValuesforImprovedImageQualityinContinuouslyMovingTableImaging”·Proc.Intl.Soc.Mag.Reson.Med.11(2004)，#103o在那里提議，在實(shí)際的MR測量之前在“預(yù)掃描”中確定分布在患者的整個身體上的16個站處的校準(zhǔn)值。在檢查臥榻于實(shí)際的徑向MR測量中連續(xù)移動期間，分別在采集了隊(duì)個輪輻之后匹配所確定的校準(zhǔn)值(第一階勻場電流，RF中心頻率以及發(fā)射器參考電壓)。由于當(dāng)前的臥榻位置一般不與16個支持位置之一重合，因此用線性內(nèi)插來確定當(dāng)前的校準(zhǔn)值。由美國專利US7，145，338已知ー種方法，其中在臥榻連續(xù)移動期間確定校準(zhǔn)值。然后，在接下來的高分辨率的診斷檢查中所述校準(zhǔn)值依據(jù)患者臥榻的位置而被應(yīng)用。還可以在連續(xù)移動的情況下執(zhí)行勻場校準(zhǔn)，其中依據(jù)檢查臥榻的位置確定梯度偏移電流。然后，在勻場校準(zhǔn)期間確定的梯度偏移電流既在接下來的其它校準(zhǔn)測量(尤其是RF中心頻率校準(zhǔn))中又在接下來的例如高分辨率的診斷MR檢查中，依據(jù)當(dāng)前的臥榻位置以及由此依據(jù)檢查對象在測量空間中的當(dāng)前位置而被應(yīng)用。在此，流過第二階勻場通道的電流一般在其中檢查對象連續(xù)移動的MR測量中不變。原因是這些通道至少在目前的MR系統(tǒng)中沒有配備與第一階勻場通道(梯度線圈)相同的放大功率的放大器，因此在達(dá)到期望的BO場份額之前必須設(shè)置太長的時間。因此在連續(xù)移動期間的快速切換是不可能的。這樣的、其中檢查對象連續(xù)移動的MR檢查技術(shù)被用于所謂的“腫瘤分級(Tumor-Staging)”及其它。腫瘤分級(德語為“Stadienbestimmung”)在腫瘤學(xué)中是診斷技術(shù)的、用于確定惡性腫瘤的擴(kuò)散程度和轉(zhuǎn)移的部分。在此，該MR檢查一般包括具有頻譜脂肪抑制的擾相梯度回波序列(也稱為FLASH序列，英語“FastLowangleShot”)。在頻譜脂肪抑制中，利用了結(jié)合在脂肪分子中的質(zhì)子的共振頻率與結(jié)合在水分子中的質(zhì)子的共振頻率相差姆百萬(英語partspermillion(ppm),百萬分之)3·3至3·5特斯拉，也就是在I.5Τ時相差大約217Hz。因此，在頻譜脂肪抑制中，在每個采集模塊之前或者在采集模塊序列之前接通頻譜選擇的激勵脈沖，該激勵脈沖使得結(jié)合在脂肪分子中的質(zhì)子翻轉(zhuǎn)到橫向平面中并且不影響結(jié)合在水分子中的質(zhì)子。接著用擾相梯度使這樣激勵的所謂脂肪信號去相位(dephasiert)。于是在緊接在后借助后續(xù)的采集模塊采集的信號中，脂肪信號不再提供信號份額，或者提供至少最多被強(qiáng)烈抑制的信號份額。在此，采集模塊應(yīng)當(dāng)理解為被實(shí)施為選擇性激勵層、對由于該激勵而發(fā)射的信號進(jìn)行編碼以及采集該信號的子序列。為了對層完整地采集數(shù)據(jù)，一般需要該層的多個采集模塊。因此，在由這樣采集的數(shù)據(jù)所計算的圖像中進(jìn)行均勻脂肪抑制的先決條件是在頻譜脂肪抑制時在該層內(nèi)存在恒定的Btl場(以及由此對水和脂肪的分別恒定的共振頻率)。由于上面提到通過患者對Btl場的單獨(dú)的干擾，這僅在如上所述執(zhí)行勻場校準(zhǔn)和頻率校準(zhǔn)時完成。但是在實(shí)踐中利用上面描述的對校準(zhǔn)值的設(shè)置，依據(jù)在檢查對象連續(xù)移動的檢查中的當(dāng)前臥榻位置首先在受檢查患者的頸部中經(jīng)常觀察到大量的重像和模糊偽影，這些偽影使得很難或者甚至不可能基于在連續(xù)移動中采集的MR圖像來進(jìn)行診斷。在相應(yīng)的常規(guī)FLASH測量中(在患者臥榻靜止的情況下)以及在其它身體部位中，即使在臥榻移動的情況下也不會或者至少不會以所述規(guī)模觀察到這些偽影。頸部對于腫瘤分級是特別重要的，因?yàn)榘┌Y可以從其原發(fā)位置出發(fā)擴(kuò)散(轉(zhuǎn)移)到頸部的淋巴結(jié)或頸椎部位。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，提供一種用于設(shè)置磁共振設(shè)備的梯度線圈中的至少一個勻場電流和所屬的磁共振設(shè)備的高頻天線的RF中心頻率以便用于交錯的多層MR檢查的方法，該多層MR檢查在檢查對象連續(xù)移動的情況下執(zhí)行，以及提供ー種相應(yīng)的磁共振設(shè)備，一種相應(yīng)的計算機(jī)程序產(chǎn)品，和一種相應(yīng)的可電子讀取的數(shù)據(jù)載體，它們能夠提高交錯的多層MR測量的圖像質(zhì)量并且不再或者僅還在基本上很小的范圍內(nèi)出現(xiàn)上面描述的偽影。本發(fā)明基于以下考慮MR設(shè)備的共振條件可以如下描述權(quán)利要求1.一種用于在對移動的檢查對象進(jìn)行交錯的多層MR測量期間設(shè)置磁共振設(shè)備的梯度通道中的至少ー個勻場電流以及所屬的、用于磁共振設(shè)備的高頻系統(tǒng)的RF中心頻率的方法，在該MR測量中執(zhí)行至少兩次激勵以便完全采集檢查對象的待測量層的期望數(shù)據(jù)，其中，按照以下方式來執(zhí)行多層MR測量避免在各次激勵之后所采集的測量數(shù)據(jù)之間的相位不連續(xù)。2.根據(jù)權(quán)利要求I的方法，包括步驟-為至少一個勻場通道分別提供勻場電流的校準(zhǔn)值，以及為檢查對象在測量空間中的至少兩個不同位置提供所屬的RF中心頻率的校準(zhǔn)值，-啟動對所述移動的檢查對象的交錯的多層MR測量，-在交錯的多層MR測量期間基于所提供的校準(zhǔn)值，這樣選擇和設(shè)置至少ー個勻場通道的勻場電流和所屬的RF中心頻率，使得特定的層在該多層MR測量期間總是被利用相同的勻場電流和RF中心頻率設(shè)置來測量。3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中，這樣來設(shè)置所述至少一個勻場通道的勻場電流和所屬的RF中心頻率，使得所述勻場電流和RF中心頻率最晚在開始激勵各自的層時以及至少直到屬于該激勵的對所述層的讀取結(jié)束時起作用。4.根據(jù)權(quán)利要求2或3的方法，其中，針對層來選擇以下勻場電流值和RF中心頻率值，這些勻場電流值和RF中心頻率值基于所提供的校準(zhǔn)值對在多層MR測量中在此采集包括k空間中心的測量數(shù)據(jù)的位置來說是最佳的。5.根據(jù)權(quán)利要求2至4之一的方法，其中，用于多層MR測量的脈沖序列包括至少ー個頻譜選擇的RF脈沖以用于抑制不期望的信號分量，并且其中，在每個頻譜選擇的RF脈沖的入射持續(xù)期間設(shè)置至少ー個勻場通道的勻場電流和所屬的RF中心頻率，使得它們的值基于所提供的校準(zhǔn)值而對在各自頻譜選擇的RF脈沖的各自入射時刻當(dāng)前的檢查對象位置來說是最佳的。6.根據(jù)權(quán)利要求2至5之一的方法，其中，借助滑動多層(SMS)技術(shù)來進(jìn)行多層MR測量。7.根據(jù)權(quán)利要求I的方法，其中，用于多層MR測量的脈沖序列包括在激勵和所屬的讀取之間的ー種梯度設(shè)計，該梯度設(shè)計補(bǔ)償由于勻場電流的切換而形成的相位不連續(xù)。8.—種磁共振設(shè)備，其包括可穿過磁共振設(shè)備的測量空間而移動的患者臥榻；磁體；帶有至少ー個用于入射RF脈沖和接收回波信號的高頻天線的高頻系統(tǒng)；帶有用于接通梯度場的梯度線圈的梯度系統(tǒng)；以及計算單元，該計算単元相應(yīng)于根據(jù)權(quán)利要求I至7之一的方法控制磁共振設(shè)備的各個設(shè)備部件。9.一種計算機(jī)程序產(chǎn)品，包括一種程序并且可直接加載到磁共振設(shè)備的可編程計算單元的存儲器中，該計算機(jī)程序產(chǎn)品具有程序裝置，用于在該程序于磁共振設(shè)備的計算單元中執(zhí)行時利用所述磁共振設(shè)備執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求I至7之一所述方法的所有步驟。10.一種可電子讀取的數(shù)據(jù)載體，包括存儲在該數(shù)據(jù)載體上的可電子讀取的控制信息，所述控制信息構(gòu)成為使得在所述數(shù)據(jù)載體于磁共振設(shè)備的計算單元中使用時利用磁共振設(shè)備執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求I至7之一所述的方法。全文摘要本發(fā)明涉及一種用于在對移動的檢查對象進(jìn)行交錯的多層MR測量期間設(shè)置磁共振設(shè)備的梯度通道中的至少一個勻場電流以及所屬的、用于磁共振設(shè)備的高頻系統(tǒng)的RF中心頻率的方法，在該MR測量中執(zhí)行至少兩次激勵以用于完全采集檢查對象的待測量層的期望數(shù)據(jù)，其中按照以下方式來執(zhí)行多層MR測量，即避免在各次激勵之后所采集的測量數(shù)據(jù)之間的相位不連續(xù)。還要求保護(hù)一種磁共振設(shè)備、一種計算機(jī)程序產(chǎn)品和一種可電子讀取的數(shù)據(jù)載體。文檔編號G01R33/565GK102680930SQ201210073228公開日2012年9月19日申請日期2012年3月19日優(yōu)先權(quán)日2011年3月17日發(fā)明者A.斯泰莫申請人:西門子公司