CN102498411A - Mri中rf功率和rf场均匀性的同时优化 - Google Patents

Mri中rf功率和rf场均匀性的同时优化 Download PDF

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Abstract

一种磁共振方法，包括：向磁共振扫描器中加载受检者；在所述受检者加载到所述磁共振扫描器的情况下，针对所述磁共振扫描器的多个射频发射通道采集B1图(72)；匀场所述多个射频发射通道并使用所采集的B1图针对经匀场的多个射频发射通道设置射频发射功率，以针对所述多个射频发射通道产生经优化的幅度和相位参数(98)；采集加载到所述磁共振扫描器中的所述受检者的磁共振成像数据包括利用经优化的幅度和相位参数操作所述多个射频发射通道来激励磁共振；从所采集的磁共振成像数据产生重建图像；以及显示所述重建图像。

Description

MRI中RF功率和RF场均匀性的同时优化
下文涉及磁共振技术、医疗成像技术和相关技术。
可以利用灵敏度编码(SENSE)或其他并行成像技术进行磁共振(MR)成像。在一些并行成像技术中，使用多个射频(RF)发射线圈，或者可以使用独立的驱动通道驱动单个RF发射线圈。作为后一种布置的范例，可以利用I和Q通道的独立射频功率输入驱动具有“I”和“Q”驱动端口的鸟笼线圈。在这样的多RF发射通道配置中，每个发射通道一般具有独立的驱动幅度和相位，从而对于N个RF发射通道，有2N个驱动参数。
为了校准RF发射功率，利用多通道发射配置进行一次或多次功率优化采集。功率优化采集用于将RF发射功率缩放到期望水平。功率优化采集通常采用1D投影，其可以较快采集到并为用于RF发射功率优化中提供平均RF发射场功率水平测度。
在一些情况下，修整多通道发射配置的RF发射通道以提供更均匀的RF发射场。在通常的方法中，采集B1图并将其相对于B1发射场的均匀性进行优化。这个过程被称为RF发射场匀场。
现有的多通道RF发射准备技术在RF发射功率方面提供了有限的精确度。因为1D投影提供了平均RF发射功率测度，所以它可能无法精确地测量感兴趣位置处的RF发射功率，例如在心脏、脑部或作为成像目标的其他器官上方的RF发射功率。在高磁场下，由于RF波长更短且空间非均匀性增强，这个问题更加严重。在高磁场下，由于生物组织的电学性质更加突出，患者负载效应也更大。
下文提供了克服上述问题和其他问题的新的改进型设备和方法。
根据公开的一个方面，一种磁共振方法包括：针对磁共振扫描器的多个射频发射通道采集B1图；以及利用所采集的B1图针对所述多个射频发射通道计算经优化的幅度和相位参数，使得利用经优化的幅度和相位参数在多通道发射模式中共同操作所述多个射频发射通道产生既(i)相对于射频发射场均匀性而经匀场的又(ii)相对于射频发射功率度量而经优化的射频发射场；其中，所述计算是由数字处理器执行的。
根据公开的另一方面，公开了一种磁共振系统，包括：磁共振扫描器，其包括多个射频发射通道；以及处理器，其配置成与所述磁共振扫描器协作执行根据前一段所述的方法。
根据公开的另一方面，一种存储介质，其存储着可由数字处理器运行以执行包括如下操作的方法的指令：利用对应于多个射频发射通道的B1图优化针对所述多个射频发射通道的相对幅度参数和相位参数，使得利用经优化的相对幅度参数和经优化的相位参数在多通道发射模式中共同操作所述多个射频发射通道产生相对于射频发射场均匀性而经匀场的射频发射场；以及利用B1图缩放相对幅度参数以产生经优化的幅度参数，使得利用经优化的幅度和经优化的相位参数在多通道发射模式中共同操作所述多个射频发射通道产生相对于射频发射功率度量而经优化的射频发射场。
根据公开的另一方面，一种磁共振方法包括：向磁共振扫描器中加载受检者；在所述受检者加载到所述磁共振扫描器的情况下，针对所述磁共振扫描器的多个射频发射通道采集B1图；匀场所述多个射频发射通道并使用所采集的B1图针对经匀场的多个射频发射通道设置射频发射功率，以针对所述多个射频发射通道产生经优化的幅度和相位参数；采集加载到所述磁共振扫描器中的所述受检者的磁共振成像数据包括利用经优化的幅度和相位参数操作所述多个射频发射通道来激励磁共振；从所采集的磁共振成像数据产生重建图像；以及显示所述重建图像。
一个优点在于提供了更精确的射频发射功率优化。
另一个优点在于减少了MR采集时间。
在阅读并理解说明书之后，其他优点对于本领域技术人员而言将是显而易见的。
图1图解示出了磁共振系统。
图2和3图解示出了由图1的系统的射频(RF)匀场和RF发射功率优化模块执行的组合式RF匀场和RF发射功率调节。
参考图1，磁共振(MR)扫描器10包括外壳12和MR受检者加载系统14，其中所述外壳12容纳或支持诸如产生静(B0)磁场的主磁体和一组磁场梯度线圈的部件(未示出)，而所述受检者加载系统14例如是受检者卧榻，其可以平移进入和离开成像区域，对于图示的MR扫描器10而言，成像区域位于MR扫描器10的膛16之内。图示的磁共振扫描器10是可从Koninklijke Philips Electronics N.V.(荷兰Eindhoven)获得的AchievaTM MR扫描器；不过，实际上可以采用任何MR扫描器。
如图1中所示，提供了多个射频(RF)发射通道20，其中图解示出了N个射频发射通道20，N为大于或等于二的整数。多个射频发射通道20可工作于多通道发射模式，以产生射频发射场，有时表示为B1发射场。B1发射场的RF频率优选在磁共振频率处或附近。对于给定的静(B0)磁场，磁共振频率由静磁场强度(|B0|)和陀螺测试常数(gyrometric constant，γ)之积给出，陀螺测试常数是要进行核磁共振的原子核的属性。
可以用多种方式实现多个射频发射通道20。例如，在一些实施例中，可以将多个射频发射通道20实现为单个鸟笼型体积射频线圈，其具有独立驱动的I和Q端口，使得针对这样的实施例RF发射通道的数量N＝2。在其他实施例中，将多个射频发射通道20实现为一组N个独立的线圈元件，例如N个独立的表面线圈或退化(degenerate)全身RF线圈的N个解耦的杆或横档等。在这些实施例中，可以通过各种方式配置N个独立的线圈元件，例如，配置成独立容纳的线圈元件，或电隔离但容纳于公共外壳(例如，专用的N元件线圈阵列组件)中的线圈元件等。
此外，提供了一个或多个磁共振接收线圈。在一些实施例中，将多个RF发射通道20中的一个、一些或全部RF发射通道配置为发射/接收线圈，将其适当切换到接收模式以接收磁共振。在其他实施例中，提供独立于多个RF发射通道20的一个或多个磁共振接收线圈(未示出)以执行磁共振接收操作。
继续参考图1，MR系统还包括MR系统控制器和用户接口模块22，通过用户接口模块22，放射医师或其他用户能够与MR扫描器10接口连接，让MR扫描器10采集MR成像数据并执行其他功能，例如经由MR受检者加载系统14自动加载和卸载成像受检者。
在典型的成像序列中，利用加载系统14将待成像的受检者加载到膛16的成像区域中，在多通道发射模式中为多个RF发射通道20的RF发射通道加电，以在受检者体内激励磁共振，在磁共振激励之前、期间和/或之后操作磁场梯度线圈，以便对磁共振进行空间限制和/或空间编码或以其他方式操控，经由MR接收线圈接收磁共振并在所采集的MR数据存储器24中存储。由MR图像重建模块26适当地重建所采集的MR数据以产生一幅或多幅重建MR图像，将图像存储在重建MR图像存储器28中。重建模块26采用可与采集MR成像数据期间采用的空间编码共同工作的重建算法。例如，如果利用笛卡尔编码将MR成像数据采集为k空间样本，那么可以由重建模块26适当地采用基于傅里叶变换的重建算法。
在这一例示性成像序列中，在多通道发射模式中为多个RF发射通道20的RF发射通道加电以在受检者体内激励磁共振。在多通道发射模式中，在RF激励幅度和相位上独立控制每个RF发射通道。于是，对于N个RF通道，有2N个可独立调节的参数。希望调节这2N个参数以提供基本(空间)均匀的B1发射场并提供期望射频发射功率的B1发射场。调节RF通道以提供基本均匀的B1发射场被称为RF匀场。通常调节RF通道以提供期望的射频发射功率，以在受检者体内提供期望的翻转角，例如目标90°的翻转角，或限制比吸收率(SAR)或另一种受检者安全测度，等等。针对给定一组2N个多通道发射参数的B1发射场的均匀性可能受到进行成像的受检者电学和/或磁化率性质的显著影响，使得“最佳”发射参数一般是受检者特异性的。受检者对B1发射场的影响往往随着静(B0)磁场增大而增加。
继续参考图1，MR系统还包括RF匀场和RF发射功率优化模块30，其基于针对个体RF发射通道的所采集B1图优化多个RF发射通道20的RF发射通道的RF幅度和相位。优选地，但未必一定为加载的受检者采集利用的B1图，以便解释对B1发射场的上述受检者加载效应。在RF发射通道幅度和相位参数存储器32中存储经优化的幅度和相位，供MR系统控制器和用户接口模块22在受检者成像期间调出并使用。
由数字处理器40适当地实现处理模块22、26、30，在图1的例示性实施例中数字处理器40是计算机42的处理器。要理解的是，数字处理器40可以是多个处理器，例如对于多核微处理器、微处理器和协作图形处理单元(GPU)或数学协处理器等情况而言。此外，可以通过其他方式配置数字处理器40，例如不是计算机一部分的专用处理器。再者，可以由不同处理器实现各处理模块22、26、30和/或包括非数字处理器部件，例如，重建模块26可以包括模拟管道(pipeline)部件。MR系统控制器和用户接口模块22的用户接口部件访问适当的用户接口硬件，例如图示的计算机42的显示器44，其用于显示MR扫描器配置、重建图像或提供其他用户可察觉的输出；以及图示的计算机42的键盘46，其用于用户输入，或其他用户输入装置，例如鼠标、跟踪球、触敏屏等，用于接收用户输入。将各种数据存储部件24、28、32适当地实现为计算机42的一个或多个存储介质，例如硬盘驱动器、随机存取存储器(RAM)等。也可以由其他存储介质，例如可网络访问的图片存档及通信系统(PACS)、外部硬盘驱动器、光盘等实现数据存储部件24、28、32。
还要理解，可以由存储指令的存储介质实现各种处理模块22、26、30，可以由图示的计算机42的处理器40或另一处理器运行指令，以执行本文公开的操作，包括模块30执行的操作，包括利用所采集的B1图为多个射频发射通道20计算经优化的幅度和相位参数，以(i)匀场多通道RF发射场并(ii)优化射频发射功率。存储这种指令的存储介质例如可以是硬盘驱动器或其他磁存储介质、或光盘或其他光存储媒体、或随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、闪速存储器或其他电子存储介质等。
参考图2和3，描述了由RF匀场和RF发射功率优化模块30适当执行的优化幅度和相位参数计算的例示性范例。本文公开的方法利用所采集的针对RF发射通道的B1图既进行匀场又进行RF发射功率优化。这样避免了执行额外的MR数据采集来测量和调节RF发射功率，并为选择功率优化中使用的射频发射功率度量提供了灵活性。例如，射频发射功率度量可以是感兴趣区域(例如，在心脏成像的情况下，围绕心脏)上的平均RF发射功率或可以是感兴趣切片中的平均RF发射功率或可以是感兴趣空间点处的RF发射功率。
图2和3的例示性范例以采集针对每个RF发射通道的(复合)B1图开始。为此目的，在操作60中选择要映射的RF发射通道。在操作62中，对于选定的RF发射通道，将幅度比例设置为1.0，将相对相位设置为0°，将功率水平设置为校准功率水平，本文表示为P校准。更一般地，在操作62中将这些参数设置成选定的校准或参考水平，例如，想到采用除0°之外的参考相对相位。在操作64中，对于除选定RF发射通道之外的所有RF发射通道而言，将幅度比例设置为0.0，将功率水平设置为零。在操作68中，针对选定的RF发射通道采集B1图。换言之，在操作68中，仅从参数如下的选定通道利用发射采集B1图：幅度比例＝1.0；相对相位＝0°；功率水平＝P校准。循环或迭代操作70导致重复操作60、62、64、68以选择并映射多个RF发射通道20的每个RF发射通道，从而针对多个RF发射通道20产生一组(复合)B1图72。
在针对B1映射操作68的适当方式中，采集感兴趣切片或体积(优选在被加载的成像受检者内部或与其重合)的二维或三维B1图。B1映射可以适当地采用预定目标B1幅度(例如，幅度比例1.0)和RF功率(例如功率P校准)的RF脉冲。功率水平P校准可以是固定的，通常是小功率水平，任选地是通过传统RF驱动比例确定来导出的。B1图应当映射复合B1值(亦即，包括相位信息的B1值)并表示相对于目标或标称B1值的实际B1值或相对B1值。针对给定RF发射通道的B1图表示该RF发射通道的实际发射灵敏度。
继续参考图2，一旦采集了针对多个RF发射通道20的该组B1图72，在计算操作80中，利用所采集的B1图72为多个RF发射通道20计算优化的幅度和相位参数，以(i)匀场多通道RF发射场；并(ii)优化射频发射功率。
参考图3，描述了实施计算操作80的例示性适当处理。该例示性方法首先计算匀场以优化多通道RF发射场的空间均匀性，然后调节经匀场的RF发射通道的幅度以达到期望的RF发射功率度量。图3中实施的匀场是迭代式的，以操作82开始，在操作82中，针对多个RF发射通道20的每个RF发射通道选择初始幅度(或幅度比例)和相对相位。迭代地调节初始幅度和相位以迭代地改善B1发射场的均匀性，因此，初始值一般不是关键的，但使初始值接近最终的优化值减少了迭代计算时间。在一些实施例中，针对所有RF发射通道将幅度比例＝1.0和相对相位＝0°用作初始值。或者，如果有先验信息可用，可以将其用于在操作82中设置初始值。例如，可以将针对先前类似受检者(例如体重类似，身体尺度类似等)确定的优化幅度和相位用作初始值。在操作84中，基于这些初始幅度和相位值调节B1图72。可以通过将复合B1值乘以初始幅度比例值并将B1相位偏移初始相对相位值来逐个像素这样做。然后在操作84中将这样调节的B1图进行组合以产生B1图，利用以操作82中选择的初始参数操作的多个RF发射通道20在多通道发射模式中获得B1图。
在操作88中，将利用在操作82中选择的初始参数操作多个RF发射通道20在多通道发射模式中获得的这一B1图针对空间均匀性加以分析。操作88适当地采用包括RF发射场均匀性的测度的品质因数(figure of merit)。在一些实施例中，将方差系数(coefficient of variance)用作测量RF发射场均匀性的品质因数；不过，也可以采用其他均匀性品质因数。如果操作88发现均匀性不令人满意(例如，计算的方差品质因数(variance figure ofmerit)大于可接受的最大方差阈值)，那么在操作90中，调节幅度(或幅度比例)和相位，以改善品质因数。操作90能够采用任何适当的迭代调节算法，例如计算相对于各种幅度和相位参数的方差偏导数并采用梯度下降改善步骤。处理然后返回到操作84，以产生经调节的B1图，该经调节的B1图是利用调节操作90调节的幅度和相位操作多个RF发射通道20在多通道发射模式下获得的，在操作86中计算新的品质因数，在操作88中将新的品质因数与最大方差阈值或其他令人满意的均匀性准则进行比较，迭代地继续进行，直到在操作88确定迭代调节的参数现在产生了空间均匀性令人满意的多通道发射模式B1图。将这一最终的图适当地视为经匀场的B1图92。
操作82、84、86、88、90实施的迭代匀场过程是例示性范例，可以采用其他匀场过程。通常，可以使用任何拟合方法，其确定最佳相对幅度和相位参数，通过其组合针对最小相对方差系数的(或由另一种均匀性优化准则测量的)个体B1图72。也想到了“暴力(brute force)”法，其涉及到相继迭代相位和幅度系数，同时测试组合的B1图的均匀性。
经匀场的B1图92代表多个RF发射通道20施加匀场的多通道RF激励时成像受检者内部会存在的经匀场的B1场。通过匀场操作82、84、86、88、90优化的幅度是优化的相对幅度，因为它是确定多通道发射模式中B1发射场均匀性的优化幅度彼此相对的值。因此，匀场操作82、84、86、88、90输出的优化相对幅度(通常)不会提供任何特定的RF发射功率水平。不过，经匀场的B1图92的有利性质在于，值可以与用于实现期望B1幅度(或者等价地，用于实现期望的RF发射功率水平)的个体通道功率和相位直接相关。
因此，使用经匀场的B1图92，通过如下方式导出RF功率水平(亦即，驱动比例)：将用于采集个体通道B1图的已知功率水平直接与使用从匀场分析(操作82、84、86、88、90)导出的匀场系数在校正之后获得的B1场分布和幅度相关。这样确保了在利用为提供最均匀激励而确定的相位和幅度系数驱动个体RF通道时，准确地获得了目标B1场。为此目的，在操作94中针对经匀场的B1图92计算RF发射功率度量。RF发射功率度量例如可以是：(i)感兴趣区域中的平均RF发射功率；(ii)感兴趣切片中的平均RF发射功率；(iii)感兴趣空间点处的RF发射功率；等等。因为有完整的已匀场B1图92可用于供操作94处理，所以在选择适于感兴趣成像任务的RF发射功率度量时有显著的灵活性。例如，如果在图像中心具有90°翻转角是重要的，那么RF发射功率度量可以是成像体积中心处的RF发射功率。为了对切片成像，RF发射功率度量的选择可以是切片上的平均RF发射功率。
将操作94确定的RF发射功率度量与用于RF发射功率度量的期望值比较以在操作96中确定功率比例因子，将用于RF发射通道的已匀场幅度缩放该功率比例因子以到达优化幅度和相位98，用于实现RF匀场和期望的RF发射功率。例如，如果将操作94确定的RF发射功率度量表示为(幅度单位)B1meas，将针对RF发射功率度量的期望值表示为(再次为幅度单位)B1target，那么比例因子为B1target/B1meas。然后将幅度适当地缩放这个比例因子。在执行这种调节时，应当指出，这里的RF发射功率度量选择是幅度单位，因此将幅度缩放比例因子(B1target/B1meas)获得对应的RF发射功率缩放因子(B1target/B1meas)2。RF发射功率度量的选择也可以是幅度单位或功率单位。使用功率单位范例，如果将操作94确定的RF发射功率度量表示为(功率单位)P1meas，将针对RF发射功率度量的期望值表示为(功率单位)P1target，那么针对幅度的比例因子为(P1target/P1meas)1/2，对应的RF发射功率被缩放(P1target/P1meas)。
在图3的实施例中，首先由例示性操作82、84、86、88、90执行匀场，随后是操作94、96、98执行的RF发射功率优化，匀场和RF发射功率优化都使用所采集的B1图72。
在其他实施例中，可以在单个过程中，再次使用所采集的B1图，同时执行匀场和RF发射功率优化。例如，在一个这样的实施例中，修改判定块88中采用的品质因数，使其成为组合如下两项的品质因数：(i)RF发射场均匀性的测度(例如方差系数)和(ii)RF发射场功率的测度(例如感兴趣切片或区域上的平均B1场)。在这样的实施例中，例如，品质因数可以是(i)方差系数和(ii)(B1target-B1meas)2项的加权和，所述(B1target-B1meas)2项比较RF发射场功率(B1meas)的测度与目标RF发射场功率(B1target)。利用这个修改的品质因数，迭代操作82、84、86、88、90能够同时执行匀场(通过优化方差系数项)和RF发射功率(通过优化(B1target-B1meas)2项)，两项之间的加权选择哪个方面(场均匀性或RF发射功率优化)支配优化。在本实施例中，适当地省略操作94、96、98，因为经修改的品质因数确保优化操作82、84、86、88、90优化了RF发射功率度量。
在图2的B1映射方法中，通过在B1映射序列中单独操作每个RF发射通道来采集针对该通道的B1图。不过，可以使用其他B1映射方法来产生该组B1图72。例如，可以使用除一个以外所有(all-but-one)的映射方法，其中(例如)在每个B1映射采集中，对除一个通道之外的所有通道加电，将B1映射采集重复多次(等于RF发射通道20的数量N)，不同通道不在每次被加电。在除一个以外所有的方法中，一开始可以针对正交激励固定每个通道的相对相位，后继的B1图采集将不同通道的幅度设置为零。这种方法的变化也是适当的，其中利用固定的关系为不同组RF发射通道加电，每次采集B1图都变更关系，直到已经采集了与独立RF发射通道一样多的B1图为止。为了将B1映射数据转换成用于N个通道的该组B1图72，将物理通道映射到虚拟通道(从元件组合构造)。这样的除一个以外所有的或其他组合映射流程能够增强B1映射过程的鲁棒性，并能够加快拟合流程。
本申请已经描述了一个或多个优选实施例。他人在阅读并理解说明书之后可能想到修改和变更。应当将本申请解释为包括所有这样的修改和变更，只要它们在权利要求书或其等价要件的范围之内。

Claims (20)

1.一种磁共振方法，包括：
针对磁共振扫描器(10)的多个射频发射通道(20)采集B1图(72)；以及
利用所采集的B1图针对所述多个射频发射通道计算经优化的幅度和相位参数(98)，使得利用所述经优化的幅度和相位参数在多通道发射模式中共同操作所述多个射频发射通道产生既(i)相对于射频发射场均匀性而经匀场的又(ii)相对于射频发射功率度量而经优化的射频发射场；
其中，所述计算是由数字处理器(40)执行的。
2.根据权利要求1所述的磁共振方法，还包括：
在采集所述B1图(72)之前，将受检者加载到所述磁共振扫描器(10)中，使得在所述受检者加载到所述磁共振扫描器中的情况下采集所述B1图。
3.根据权利要求2所述的磁共振方法，还包括：
利用通过用所述经优化的幅度和相位参数(98)在多通道发射模式中共同操作所述多个射频发射通道(20)而执行的磁共振激励采集加载到所述磁共振扫描器(10)中的所述受检者的磁共振成像数据。
4.根据权利要求3所述的磁共振方法，还包括：
重建所采集的磁共振成像数据以产生所述受检者的重建图像；以及
在显示器(44)上显示所述重建图像。
5.根据权利要求1-4中的任一项所述的磁共振方法，其中，采集所述B1图(72)包括：
(a)在仅有所述多个射频发射通道(20)中的选定射频发射通道工作的情况下，针对所述选定射频发射通道采集B1图；以及
(b)针对从所述多个射频发射通道的选定的不同选择重复采集操作(a)，直到针对所述多个射频发射通道的每个射频发射通道都采集了B1图。
6.根据权利要求1-4中的任一项所述的磁共振方法，其中，采集所述B1图(72)采用除一个以外所有的映射流程。
7.根据权利要求1-6中的任一项所述的磁共振方法，其中，所述计算包括：
利用所采集的B1图(72)优化相位参数和相对幅度参数，使得利用经优化的相位参数和经优化的相对幅度参数在多通道发射模式中共同操作所述多个射频发射通道(20)产生相对于射频发射场均匀性而经匀场的射频发射场(92)；以及
利用所采集的B1图缩放经优化的相对幅度参数以产生经优化的幅度参数，使得利用经优化的幅度和相位参数(98)在多通道发射模式中共同操作所述多个射频发射通道产生相对于射频发射功率度量而经优化的射频发射场。
8.根据权利要求1-7中的任一项所述的磁共振方法，其中，所述射频发射功率度量是从如下项构成的组中选择的：(i)感兴趣区域中的平均射频发射功率、(ii)感兴趣切片中的平均射频发射功率和(iii)感兴趣空间点处的射频发射功率。
9.一种磁共振系统，包括：
磁共振扫描器(10)，其包括多个射频发射通道(20)；以及
处理器(40)，其配置成与所述磁共振扫描器协作执行根据权利要求1-8中的任一项所述的方法。
10.一种存储介质，其存储着能够由数字处理器(40)运行以执行包括如下操作的方法的指令：
利用对应于多个射频发射通道(20)的B1图(72)优化针对所述多个射频发射通道的相对幅度参数和相位参数，使得利用经优化的相对幅度参数和经优化的相位参数在多通道发射模式中共同操作所述多个射频发射通道产生相对于射频发射场均匀性而经匀场的射频发射场；以及
利用所述B1图缩放所述相对幅度参数以产生经优化的幅度参数，使得利用经优化的幅度参数和经优化的相位参数(98)在多通道发射模式中共同操作所述多个射频发射通道产生相对于射频发射功率度量而经优化的射频发射场。
11.根据权利要求10所述的存储介质，其中，所述优化和缩放是作为独立操作执行的，其中在所述优化之后执行所述缩放。
12.根据权利要求10所述的存储介质，其中，所述优化和缩放是作为相对于品质因数的迭代优化共同执行的，所述品质因数组合了射频发射场均匀性测度和所述射频发射功率度量。
13.根据权利要求10-12中的任一项所述的存储介质，其中，所存储的指令能够由数字处理器(40)进一步运行以执行包括如下操作的方法：
使磁共振扫描器(10)利用所述多个射频发射通道(20)采集所述B1图(72)。
14.根据权利要求13所述的存储介质，其中，所存储的指令能够由数字处理器(40)进一步运行以执行包括如下操作的方法：
使所述磁共振扫描器(10)采集磁共振成像数据包括利用所述经优化的幅度参数和经优化的相位参数(98)在多通道发射模式中共同操作所述多个射频发射通道(20)。
15.根据权利要求14所述的存储介质，其中，所存储的指令能够由数字处理器(40)进一步运行以执行包括如下操作的方法：
重建所采集的磁共振成像数据以产生磁共振图像。
16.一种磁共振方法，包括：
向磁共振扫描器(10)中加载受检者；
在所述受检者加载到所述磁共振扫描器的情况下，针对所述磁共振扫描器的多个射频发射通道(20)采集B1图(72)；
匀场所述多个射频发射通道并使用所采集的B1图针对经匀场的多个射频发射通道设置射频发射功率，以针对所述多个射频发射通道产生经优化的幅度和相位参数(98)；
采集加载到所述磁共振扫描器中的所述受检者的磁共振成像数据包括利用经优化的幅度和相位参数操作所述多个射频发射通道来激励磁共振；
从所采集的磁共振成像数据产生重建图像；以及
显示所述重建图像。
17.根据权利要求16所述的磁共振方法，其中，所述多个射频发射通道(20)包括N个射频发射通道，并且针对所述磁共振扫描器(10)的多个射频发射通道采集B1图(72)包括：
采集与所述N个射频发射通道对应的N个B1图。
18.根据权利要求16-17中的任一项所述的磁共振方法，其中，进行匀场和设置以针对所述多个射频发射通道(20)产生经优化的幅度和相位参数(98)包括：
利用所采集的B1图匀场所述多个射频发射通道；以及
在所述匀场之后，利用所采集的B1图针对经匀场的多个射频发射通道设置所述射频发射功率以产生经优化的幅度和相位参数。
19.根据权利要求16-17中的任一项所述的磁共振方法，其中，进行匀场和设置以针对所述多个射频发射通道(20)产生经优化的幅度和相位参数(98)包括：
相对于品质因数优化所述幅度和相位参数，所述品质因数组合了(i)射频发射场场均匀性的测度和(ii)所述射频发射场功率的测度。
20.根据权利要求16-19中的任一项所述的磁共振方法，其中，进行匀场和设置以针对所述多个射频发射通道(20)产生经优化的幅度和相位参数(98)包括：
基于从如下项构成的组中选择的射频发射功率度量，利用所采集的B1图(72)针对经匀场的多个射频发射通道设置所述射频发射功率：(i)感兴趣区域中的平均射频发射功率、(ii)感兴趣切片中的平均射频发射功率和(iii)感兴趣空间点处的射频发射功率。
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104414643A (zh) * 2013-09-11 2015-03-18 西门子公司 B1图的确定
CN104486992A (zh) * 2012-08-03 2015-04-01 株式会社日立医疗器械 磁共振摄像装置及高频磁场条件决定方法
CN104520728A (zh) * 2012-08-08 2015-04-15 皇家飞利浦有限公司 具有重影稳定性校正的多次激发磁共振成像
CN105629187A (zh) * 2015-12-31 2016-06-01 上海联影医疗科技有限公司 用于优化磁共振射频线圈接收场均匀性的方法及系统
CN106028928A (zh) * 2014-04-16 2016-10-12 株式会社日立制作所 核磁共振成像装置以及rf匀场方法
CN110554331A (zh) * 2019-08-23 2019-12-10 武汉中科牛津波谱技术有限公司 一种核磁共振仪器的发射相位校准系统及方法
CN111712719A (zh) * 2018-01-11 2020-09-25 皇家飞利浦有限公司 对发射线圈的有源b1+匀场
CN113219389A (zh) * 2021-05-07 2021-08-06 上海联影医疗科技股份有限公司 磁共振射频模式确定方法、设备及可读存储介质
CN115561687A (zh) * 2022-10-13 2023-01-03 兰州大学 一种优化植入医疗器械在mri中射频发热的方法和系统

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102498411A (zh) * 2009-09-17 2012-06-13 皇家飞利浦电子股份有限公司 Mri中rf功率和rf场均匀性的同时优化
JP5670159B2 (ja) * 2009-11-26 2015-02-18 株式会社東芝 磁気共鳴イメージング装置
JP5677226B2 (ja) * 2011-07-28 2015-02-25 ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー 磁気共鳴装置およびプログラム
MX2014001716A (es) * 2011-08-17 2014-03-21 Koninkl Philips Nv Reduccion del campo de transmision de radiofrecuencia en un volumen predeterminado durante la formacion de imagenes de resonancia magnetica.
DE102011083959B4 (de) * 2011-10-04 2021-02-25 Siemens Healthcare Gmbh Verfahren zur Ansteuerung eines Magnetresonanzsystems
WO2013069513A1 (ja) * 2011-11-08 2013-05-16 株式会社 日立メディコ 磁気共鳴イメージング装置および照射磁場分布計測方法
DE102012205292B4 (de) 2012-03-30 2013-12-12 Siemens Aktiengesellschaft Ansteuerung eines Magnetresonanzsystems
DE102012215255B3 (de) * 2012-08-28 2014-02-27 Siemens Aktiengesellschaft Ansteuerung eines Magnetresonanzsystems unter Berücksichtigung aktueller komponentenbedingter B1-Feld-Maximalwerte
WO2014057391A1 (en) * 2012-10-12 2014-04-17 Koninklijke Philips N.V. Rf amplifier control in parallel rf transmission based on power requirements
DE102013205785B4 (de) * 2013-04-02 2014-10-09 Siemens Aktiengesellschaft Ermittlung einer Magnetresonanzsystem-Ansteuersequenz auf Basis einer reduzierten Anzahl an Feldverteilungskarten
JP6227270B2 (ja) * 2013-04-09 2017-11-08 株式会社日立製作所 磁気共鳴イメージング装置および磁気共鳴イメージング方法
EP2887087A1 (en) * 2013-12-17 2015-06-24 Koninklijke Philips N.V. Flexible radio frequency channel-to-radio frequency antenna configuration based on region of interest or portion of anatomy
DE102014201944B4 (de) 2014-02-04 2015-11-12 Siemens Aktiengesellschaft HF-Puls-Justage-Verfahren und HF-Puls-Justage-Einrichtung
DE102014213443A1 (de) * 2014-07-10 2016-01-28 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Verbesserung von Shimvoreinstellungen eines Magnetresonanzgeräts
DE102014226053A1 (de) 2014-12-16 2016-06-16 Siemens Healthcare Gmbh Verfahren zum Betrieb einer Magnetresonanzeinrichtung und Magnetresonanzeinrichtung
US20160282438A1 (en) * 2015-03-27 2016-09-29 General Electric Company Apparatus and method for dynamically and/or locally adjusting transmit gain and rf shimming during imaging and spectroscopy
JP6513493B2 (ja) * 2015-06-05 2019-05-15 株式会社日立製作所 磁気共鳴撮像装置
DE102016200550A1 (de) * 2016-01-18 2017-07-20 Siemens Healthcare Gmbh Verfahren zu einer Analyse einer Magnetresonanz-Sequenz
JP6742757B2 (ja) * 2016-02-29 2020-08-19 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ 磁気共鳴イメージング装置
JP6976711B2 (ja) 2017-04-28 2021-12-08 キヤノンメディカルシステムズ株式会社 磁気共鳴イメージング装置及びパルス設計方法
JP7166752B2 (ja) 2017-11-16 2022-11-08 キヤノンメディカルシステムズ株式会社 磁気共鳴イメージング装置
US11698427B2 (en) * 2018-08-10 2023-07-11 General Electric Company Methods and systems for estimating transmit attenuation for a magnetic resonance imaging scan
CN114062989B (zh) * 2021-11-11 2023-12-15 上海电气(集团)总公司智惠医疗装备分公司 磁共振波谱仪及磁共振成像系统
CN115561691B (zh) * 2022-09-28 2023-07-21 深圳市联影高端医疗装备创新研究院 射频发射场校正方法、装置、计算机设备和存储介质

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1875286A (zh) * 2003-10-31 2006-12-06 皇家飞利浦电子股份有限公司 磁共振成像中的b1场控制
CN1934458A (zh) * 2004-03-17 2007-03-21 皇家飞利浦电子股份有限公司 用于b0偏移的动态匀场设定校准
CN101027569A (zh) * 2004-09-24 2007-08-29 皇家飞利浦电子股份有限公司 磁共振设备和方法
CN101283286A (zh) * 2005-10-07 2008-10-08 皇家飞利浦电子股份有限公司 多信道发射磁共振

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6989673B2 (en) * 2003-11-26 2006-01-24 General Electric Company Method and apparatus to reduce RF power deposition during MR data acquisition
US7800368B2 (en) * 2006-02-17 2010-09-21 Regents Of The University Of Minnesota High field magnetic resonance
US8030926B2 (en) * 2006-03-15 2011-10-04 Albert Einstein College Of Medicine Of Yeshiva University Surface coil arrays for simultaneous reception and transmission with a volume coil and uses thereof
WO2007130588A2 (en) * 2006-05-04 2007-11-15 Regents Of The University Of Minnesota Radio frequency field localization for magnetic resonance
US7336145B1 (en) * 2006-11-15 2008-02-26 Siemens Aktiengesellschaft Method for designing RF excitation pulses in magnetic resonance tomography
JP5184049B2 (ja) * 2007-10-30 2013-04-17 株式会社日立製作所 磁気共鳴検査装置及び高周波パルス波形算出方法
US8154289B2 (en) * 2008-04-11 2012-04-10 The General Hospital Corporation Method for joint sparsity-enforced k-space trajectory and radiofrequency pulse design
US8228061B2 (en) * 2009-03-20 2012-07-24 Griswold Mark A Mitigating off-resonance angle in steady-state coherent imaging
CN102498411A (zh) * 2009-09-17 2012-06-13 皇家飞利浦电子股份有限公司 Mri中rf功率和rf场均匀性的同时优化
JP5670159B2 (ja) * 2009-11-26 2015-02-18 株式会社東芝 磁気共鳴イメージング装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1875286A (zh) * 2003-10-31 2006-12-06 皇家飞利浦电子股份有限公司 磁共振成像中的b1场控制
CN1934458A (zh) * 2004-03-17 2007-03-21 皇家飞利浦电子股份有限公司 用于b0偏移的动态匀场设定校准
CN101027569A (zh) * 2004-09-24 2007-08-29 皇家飞利浦电子股份有限公司 磁共振设备和方法
CN101283286A (zh) * 2005-10-07 2008-10-08 皇家飞利浦电子股份有限公司 多信道发射磁共振

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104486992A (zh) * 2012-08-03 2015-04-01 株式会社日立医疗器械 磁共振摄像装置及高频磁场条件决定方法
CN104486992B (zh) * 2012-08-03 2017-11-24 株式会社日立制作所 磁共振摄像装置及高频磁场条件决定方法
CN104520728A (zh) * 2012-08-08 2015-04-15 皇家飞利浦有限公司 具有重影稳定性校正的多次激发磁共振成像
CN104414643A (zh) * 2013-09-11 2015-03-18 西门子公司 B1图的确定
CN104414643B (zh) * 2013-09-11 2019-03-08 西门子公司 B1图的确定
CN106028928A (zh) * 2014-04-16 2016-10-12 株式会社日立制作所 核磁共振成像装置以及rf匀场方法
CN105629187B (zh) * 2015-12-31 2018-12-18 上海联影医疗科技有限公司 用于优化磁共振射频线圈接收场均匀性的方法及系统
CN105629187A (zh) * 2015-12-31 2016-06-01 上海联影医疗科技有限公司 用于优化磁共振射频线圈接收场均匀性的方法及系统
CN111712719A (zh) * 2018-01-11 2020-09-25 皇家飞利浦有限公司 对发射线圈的有源b1+匀场
CN111712719B (zh) * 2018-01-11 2023-09-12 皇家飞利浦有限公司 对发射线圈的有源b1+匀场
CN110554331A (zh) * 2019-08-23 2019-12-10 武汉中科牛津波谱技术有限公司 一种核磁共振仪器的发射相位校准系统及方法
CN110554331B (zh) * 2019-08-23 2022-01-11 武汉中科牛津波谱技术有限公司 一种核磁共振仪器的发射相位校准系统及方法
CN113219389A (zh) * 2021-05-07 2021-08-06 上海联影医疗科技股份有限公司 磁共振射频模式确定方法、设备及可读存储介质
CN115561687A (zh) * 2022-10-13 2023-01-03 兰州大学 一种优化植入医疗器械在mri中射频发热的方法和系统

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