[發(fā)明專利]用于控制磁共振系統(tǒng)的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210359754.7
• 申請日: 2012-09-25
• 公開（公告）號: CN103027679A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發(fā)明（設計）人: S.比博;H.格雷姆;J.尼斯特勒;T.斯佩克納
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: A61B5/055
• 分類號: A61B5/055;G01R33/561
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 謝強

技術領域

本發(fā)明涉及一種用于控制磁共振系統(tǒng)的方法，該磁共振系統(tǒng)具有發(fā)送天線裝置，該發(fā)送天線裝置包括多個獨立的，即獨立可控的高頻發(fā)送通道，并且該磁共振系統(tǒng)具有布置在磁共振系統(tǒng)中、即在磁共振系統(tǒng)的掃描儀中的局部線圈裝置。此外，本發(fā)明還涉及一種用于控制這樣的磁共振系統(tǒng)的控制裝置以及一種具有這樣的控制裝置的磁共振系統(tǒng)。

背景技術

磁共振斷層造影是目前廣泛使用的用于獲得身體內部圖像的方法。在該方法中將待檢查的身體置于相對高的基本磁場中。然后利用發(fā)送天線裝置發(fā)送高頻激勵信號（B1場），由此將特定的、通過該高頻場共振地激勵的原子的核自旋以確定的翻轉角相對于基本磁場的磁力線翻轉。然后利用合適的接收天線裝置接收在核自旋弛豫時輻射的高頻信號（“磁共振系統(tǒng)”）。最后利用這樣獲取的原始數(shù)據(jù)來重建圖像數(shù)據(jù)。為了位置編碼，在基本磁場上在發(fā)送和讀出或接收高頻信號期間分別重疊定義的磁場梯度。

通常為了發(fā)送B1場在所謂的掃描儀中（通常以患者隧道形式實現(xiàn)的磁共振測量室位于該掃描儀中）固定嵌入“全身線圈”（也稱為“全身天線”或“身體線圈”）。為了接收磁共振信號原則上也可以使用為發(fā)送B1場而使用的天線裝置。

為了獲得具有高信噪比（SNR）的圖像，目前通常利用所謂的局部線圈或由一個或多個局部線圈組成的局部線圈裝置接收磁共振信號。在此是直接靠近地安裝在患者之上和之下的天線系統(tǒng)。由局部線圈的各個磁共振天線元件以感應電壓的形式接收的信號利用低噪聲前置放大器放大并且最后通常電纜連接地傳輸?shù)酱殴舱裣到y(tǒng)的接收裝置。信噪比在此決定性地由局部線圈的天線元件的精確結構確定，特別是由天線元件中的損耗本身確定。利用非常小的天線元件可以靠近局部線圈實現(xiàn)相對好的SNR。由于這個原因并且由于加速測量的可能性借助所謂的k空間欠掃描按照并行成像方法（如SENSE或GRAPPA等）對具有非常多的單個通道的非常密集的接收天線裝置存在極大興趣，其中各個天線元件可以具有相對于發(fā)送的B1場完全不同的取向。此外，特別是為了改善信噪比即使在高分辨率的圖像中也采用具有1.5特斯拉至12特斯拉以及更高的高場設備。

這里的一個問題是，在激勵核自旋時通過高的高頻發(fā)送功率在局部線圈的天線元件中也會感應電流，所述電流會導致局部線圈本身不期望的發(fā)熱。為了因此在發(fā)送情況下降低天線元件中的電流（該電流對于接收情況來說恰好共振地調諧到磁共振頻率并且因此也調諧到發(fā)送的激勵脈沖的頻率（所謂的拉莫爾頻率）），通過同樣共振的失諧電路斷開天線元件的共振電路。這在圖1中的例子中示意性示出，該圖示出了局部線圈中的磁共振天線元件。該天線元件50由導體環(huán)51組成，該導體環(huán)在多個位置上通過縮短電容器52中斷。在縮短電容器52上量取感應電壓。為此將該縮短電容器52并行地通過與電感54串聯(lián)的高頻開關55（通常是以PIN二極管55形式）跨接。如果該高頻開關55斷開，則通過縮短電容器52和電感54形成失諧電路53。整個磁共振天線元件50然后相對于拉莫爾頻率失諧。通過高頻開關55然后進行經(jīng)過兩個濾波器電感56和與高頻開關55并聯(lián)的濾波器電容57到線圈插頭58的量取，經(jīng)過該線圈插頭然后將信號傳輸?shù)酱殴舱裣到y(tǒng)的接收裝置。在線圈插頭58中在此例如已經(jīng)集成了磁共振信號的預處理器，例如合適的前置放大器等。如果局部線圈具有多個這樣的天線元件50，則它們例如可以在線圈插頭58中被綜合，在該線圈插頭中然后分別前置放大各個信號并且線圈插頭中的相應的各個接頭引腳經(jīng)過合適的電纜可以被引開。經(jīng)過這樣的接頭電纜也可以通過施加直流電流將PIN二極管55斷開地連接，以便使得天線元件50失諧。濾波器電容57用于將高頻信號與直流電流阻隔。

即使在技術上最佳地構造失諧電路53的情況下，高頻電流在發(fā)送激勵信號時也通過發(fā)送天線系統(tǒng)在失諧電路53中導致失諧電路的發(fā)熱。該熱可以通過熱傳導或通過對流也使得局部線圈的表面、即局部線圈外殼發(fā)熱。預先給出的IEC標準允許可能與患者接觸的組件的最大表面溫度為最高41℃。該規(guī)定是相對要求高的，因為電子電路的直流損耗，即在此是在線圈插頭中集成的前置放大器、混頻器、模數(shù)轉換器等的直流損耗，以及在失諧電路中的提到的高頻感應損耗都導致發(fā)熱。為了能夠遵守該規(guī)定，在發(fā)送高頻信號時對于核自旋的激勵不僅必須考慮患者的最大高頻負擔（所謂的SAR，特異性吸收率），而且還必須考慮不能太強加熱局部線圈。為此預先規(guī)定對于發(fā)送高頻脈沖的相應邊界值，使得滿足這些條件。此外在重新構建局部線圈時要檢查，在發(fā)送通常的允許的高頻脈沖序列時不會達到所述溫度。