CN101473240A - 多个对象的同时mri成像 - Google Patents

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CN101473240A CNA2007800230586A CN200780023058A CN101473240A CN 101473240 A CN101473240 A CN 101473240A CN A2007800230586 A CNA2007800230586 A CN A2007800230586A CN 200780023058 A CN200780023058 A CN 200780023058A CN 101473240 A CN101473240 A CN 101473240A
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Abstract

一种磁共振扫描器包括至少在扫描区域(14)中产生静磁场的主磁体(20)，和至少在扫描区域中选择性地将选定的磁场梯度叠加在静磁场上的梯度系统(26、28)。提供一种结构(40)，用于在扫描区域中支撑多个小对象(80)。该结构包括其每个被配置成支撑小对象的多个对象支托(82、82′)，以及相对应于多个对象支托的多个螺线管线圈(44、44′、44″)。每个螺线管线圈被布置成与相应的对象支托一起可操作地与由相应的对象支托所支撑的小对象耦合。

Description

多个对象的同时MRI成像
本申请涉及磁共振领域。其特别应用于在医学研究和开发的背景中对诸如小鼠、大鼠、豚鼠、兔子等的小动物的磁共振成像或波谱分析。然而，下文还将发现在其他背景中对小动物的磁共振成像或波谱分析，以及对诸如解剖组成(例如，手、脚等)等的相对于典型人类对象较小的其他对象进行成像的应用。
商业磁共振扫描器通常针对成像人类对象，并且相应地具有人类大小的孔直径或者其大小适于容纳人类对象的成像区域尺寸。商业核磁共振系统还可用于化学或生物化学应用。这些系统通常容纳预定大小和形状的小样本，例如测试管、探针头或其他样本容器。这种系统已经用于执行对单细胞或单细胞阵列的微成像。例如，Purea等人在Concepts in MagneticResonance Part B(Magnetic Resonance Engineering)第22B(1)卷第7-14页(2004)上发表的“Simultaneous NMR Microimaging of Multiple Single-CellSamples”中，公开了用于17.6特斯拉、89毫米垂直孔核磁共振系统的探针头。该探针头包括四个螺线管线圈，每个具有2毫米的外径，并被配置成对蛙卵细胞进行成像。四个螺线管线圈被布置成垂直堆叠，并且通过插于水平铜电路板中而彼此较好地得以屏蔽，所述电路板作为用于螺线管及其相关的线圈电子器件的衬底。
同样希望对在诸如实验室测试对象的小动物上执行磁共振成像或波谱分析。应用包括表型、药物试验、病原研究、分子成像等。然而，现有的磁共振扫描器和核磁共振系统的大小通常不适于对小动物进行成像。而且，其大小适于对小动物进行成像的磁共振扫描器的动物通过量将是有限的，这对于通常包括相当大量小动物作为测试对象的临床研究是成问题的。
Bock等人的美国专利No.6549799公开了一种在7特斯拉、29厘米的Varian UnityTM的核磁共振系统中约二十四个六边形鼠型大小的用于容纳小动物的小室(cell)的蜂巢布置。每个小室包括用于射频发射和接收操作的独立屏蔽的16横档鸟笼线圈(rung birdcage coil)。紧密间隔的鸟笼线圈之间的串扰被认为是严重的问题，并且通过在每个鸟笼线圈周围提供独立的屏蔽以及通过对每个线圈提供有源失谐回路以在线圈未使用时使其失谐从而解决该问题。另外，Bock系统使用单独的鸟笼线圈按序激发对象的K个子组中每一个的谐振。但是，在5厘米处观察到9.8％的线圈-线圈互相作用。推荐使用来自SENSE的算法以进一步补偿图像重建期间的串扰。
Bock的方法具有一些缺点。单独的鸟笼线圈及随附的屏蔽和有源失谐回路引入相当大的成本，并增加了系统复杂性，还仍然测到成问题的串扰。每个单独鸟笼线圈的强独立屏蔽还使得难以或不可能采用公共发射线圈以同时激发所有对象中的磁共振。因而，Bock的方法可能将不能与“全身”发射线圈共同使用，所述“全身”发射线圈有时包括在商业人类大小的磁共振扫描器中。而且，按序激发K个子组的Bock方法的显著缺点包括增加扫描时间，尤其用于采集诸如用T1加权的短重复时间(TR)三维扫描的扫描时间，其通常将不操作具有时间交错。
下文公开了克服上述及其他问题的改进方案。
根据一个方面，公开了一种结构，用于在磁共振成像或波谱分析期间支撑多个小对象。多个对象支托的每个都被配置成支撑小对象。多个螺线管线圈对应于多个对象支托。每个螺线管线圈被布置成与相应的对象支托一起可操作地与由相应的对象支托所支撑的小对象耦合。
根据另一方面，公开了一种磁共振扫描器。主磁体至少在扫描区域中产生静磁场。梯度系统至少在扫描区域中选择性地将选定的磁场梯度叠加在静磁场上。提供如上一段中所述的结构，用于在扫描区域中支撑多个小对象支托，其中螺线管线圈的线圈轴线方向被布置成基本上横切静磁场。
根据另一方面，公开了一种磁共振成像方法。将多个小动物装入结构的对象支托中，所述结构包括其每个被配置成支撑小对象的多个对象支托以及与多个对象支托相对应的多个螺线管线圈，其中每个螺线管线圈被布置成与相应的对象支托一起可操作地与由相应的对象支托所支撑的小对象耦合。将该结构移入磁共振成像装置的成像区域中。使用磁共振成像装置同时对所有装入的小动物进行成像。
根据另一方面，公开了一种成像系统，用于对多个小对象进行成像。人类大小磁共振扫描器具有大小适于至少接收人体躯干的人类大小成像体积。多个螺线管线圈被设置在人类大小的成像体积中。每个螺线管线圈被布置成可操作地与小对象耦合。
根据另一方面，公开了一种成像方法。使用单个发射射频(RF)线圈，同时在多个小对象中激发磁共振。使用可操作地与小对象耦合的螺线管线圈，探测每个小对象中激发的磁共振。对由每个螺线管线圈所探测到的磁共振进行重建，以生成可操作耦合的小对象的重建图像。
一个优点在于使用人类大小的磁共振扫描器有助于对多个小对象进行成像，任选地包括诸如自动将小对象装入和运出扫描器的特征。
另一优点在于有助于使用“全身”或其他人类大小射频发射线圈以在多个小对象中激发磁共振，从而在多个小对象上执行磁共振成像或波谱分析。
另一优点在于提供用于在磁共振扫描期间支撑多个小对象的结构，其中该结构包括与对象耦合的各个螺线管线圈，其降低成本和系统复杂性。
另一优点在于提供了一种用于在扫描器中支撑不同数量和/或布置的小对象的模块结构。
另一优点在于有助于使用非屏蔽螺线管线圈与对象耦合而对多个小对象进行磁共振扫描。
本领域普通技术人员，在阅读并理解说明书之后，将能领会到本发明的其他优点。
本发明可以采取各种部件或部件的布置，以及各种步骤和步骤的排列。附图仅是为了图示优选实施例，不应理解为限制本发明。
图1概略地示出了包括磁共振扫描器及相关的电子器件的磁共振系统，以及用于在扫描器中支撑多个小对象的结构；
图2概略地示出了图1的结构，其用于在扫描器中支撑多个小对象；
图3概略地示出了用于在磁共振扫描器中支撑多个小对象的另一结构；
图4和5分别概略地示出了供采集来自多个小对象的磁共振数据使用的多个螺线管线圈的合适的一维布局的透视图和俯视图；
图6和7分别概略地示出了供采集来自多个小对象的磁共振数据使用的多个螺线管的合适的错列平面布局的透视图和俯视图；
图8A、8B、8C、8D、8E和8F概略地示出了图2的支撑结构中的小对象的六个实例布局的透视图；
图9概略地示出了三十二个螺线管线圈的透视图，其中将线圈分成四组每组八个的独立屏蔽和激发的螺线管激发线圈；
图10概略地示出了与小对象耦合的螺线管线圈的侧视图，其中螺线管线圈由三个轴向对准的去耦组成螺线管线圈构成。
参照图1，人类大小的磁共振扫描器10包括限定扫描区域14的扫描器外壳12，所述扫描区域14的大小适于接收人类对象，例如人类躯干、整个人体等。虽然参考孔型扫描器进行描述，但是应当领会到，扫描器还可以是开放式磁体扫描器或其他类型的磁共振扫描器。而且，在一些实施例中，扫描器可以是除人类大小以外的其他大小，例如具有基本上大于足以扫描人类对象的扫描区域，或者具有小于足以扫描人类对象的扫描区域。在所示的孔型扫描器中，保护性绝缘孔衬层(liner)16任选地环绕扫描区域14衬在孔内。
置于扫描外壳12中的主磁体20，由主磁体控制器22控制以至少在扫描区域14中产生静态(B0)磁场。通常，主磁体20是由低温护罩24环绕的永磁超导磁体。在典型的人类大小扫描器中，主磁体20产生约介于0.23特斯拉和7特斯拉之间的主磁场，但是也可以预见到，主磁体可以产生强度小于0.23特斯拉或高于7特斯拉的静态(B0)磁场。梯度系统，例如包括布置在扫描区域14周围并且由梯度控制器28操作的磁场梯度线圈26，至少在扫描区域14中选择性地将选定的磁场梯度叠加在主(B0)磁场上。通常，磁场梯度线圈26包括被配置成产生至少三个正交磁场梯度、例如正交的x、y和z梯度的绕组。
发射或发射/接收射频线圈30可操作地环绕扫描区域14安置。对于人类大小的扫描器，发射或发射/接收线圈30通常是“全身”线圈，其被设计成在激发人类对象的大部分中，例如在躯干、头部、手臂或腿部、或这些大解剖部位的一些组合中激发磁共振。在一些实施例中，发射或发射/接收射频线圈30是正交鸟笼线圈或横向电磁(TEM)线圈，但是可以预见有其他类型的发射或发射/接收线圈。射频发射器32与任选的发射或发射/接收射频线圈30耦合，以对发射或发射/接收线圈30激励，进而在激发置于扫描区域14的对象中激发磁共振。
支撑结构40包括框架42，其包含被配置成接收多个诸如小动物的小对象的螺线管线圈44。例如，小对象可以是小鼠、大鼠、豚鼠、兔子或其他类型的小动物，其通常用于临床研究中，例如药物试验、病原研究等。螺线管线圈44充当磁共振接收线圈。每个螺线管线圈44包括围绕共用线圈轴线形成的一个或多个导电线匝(turn)(通常介于一个至六个线匝之间)。本文将线圈轴线的方向指示为d线圈。螺线管线圈44耦合出(即，在发射或磁共振激发操作情况下产生，或者在磁共振接收操作情况下探测)沿着线圈轴线的磁场。为了探测磁共振信号，线圈轴的方向d线圈应当不平行于静(B0)磁场。将线圈轴线d线圈布置成横切静(B0)磁场提供了对所产生磁共振的最大灵敏度。
另外，螺线管线圈44还可以用作发射线圈。在这种实施例中，任选地省略独立的发射或发射/接收射频线圈30，并且射频发射器32经由合适的开关、功率分配器、移相器和/或其他射频电路(未示出)可切换地与多个螺线管线圈44耦合。
人类大小或其他大的磁共振扫描器10有利地可以同时扫描多个诸如小鼠、大鼠、豚鼠、兔子等的小动物。在一些实施例中，扫描器10是商业可获得的人类大小的磁共振扫描器，例如AchievaTM、PanoramaTM或InteraTM磁共振扫描器(可从荷兰的Eindhoven的Koninklijke Philips Electronics N.V.可获得的扫描器)。这种商业扫描器被设计成为医学诊断等提供精确的成像，并且在大的(人类大小的)扫描区域14上提供空间均匀的静(B0)磁场、空间均匀的发射(B1)磁场(具有任选地全身发射或发射/接收射频线圈30)、以及空间均匀的磁场梯度，并且通常还包括相关的控制、图像重建软件等。
多通道射频接收器50(或者等效地，单通道射频接收器的阵列)从多个螺线管线圈44采集磁共振，并将数据存储在合适的数据缓冲器或存储器52中。例如，将由第一螺线管线圈采集的磁共振作为“S1数据”存储在存储器52中，将由第二螺线管线圈采集的磁共振作为“S2数据”存储在存储器52中，等等。重建处理器54对由每个螺线管线圈44采集的磁共振数据进行重建，以生成对应于该线圈的重建图像。重建图像可以直接存储在图像缓冲器或存储器56中，例如，作为对应于第一螺线管线圈的“S1图像”、对应于第二螺线管线圈的“S2图像”、等等。或者，例如使用SENSE展开处理器60，可以进一步处理重建图像，所述SENSE展开处理器基于其他重建图像修改每幅重建图像，以生成改进的重建图像，并且将改进的或经其他方式处理的重建图像存储在图像缓冲器或存储器56中。
合适地使用用户界面64以显示选定的多幅或一组重建图像，例如，作为并排比较以允许用户识别同时成像的对象之间的差别。用户界面64还可以允许用户修改、绘制、存储或以其他方式操纵重建图像。在图1所示的示范性实施例中，用户界面64还允许用户与扫描器控制器66交互以操作磁共振扫描器10。在其他实施例中，可以提供独立的控制计算机或其他独立的用户界面以使得用户与扫描器控制器66交互。
为了装入或运出小动物或其他小对象，支撑结构40可以，例如使用合适的传送器70，移入和移出扫描区域14。在一些实施例中，其中扫描器10是商业人类大小的磁共振扫描器，传送器70实现为床，商业扫描器通常装配所述床以便于装入和运出人类对象。任选地，将床的托台或平台修改成牢固地安置或支撑该支撑结构40。例如，可以将沙子、泡沫塑料或另外的缓冲材料设置于传送器70之上、支撑结构40之上或之中、或者任何地方，以缓冲由梯度线圈26引起的机械振动。作为另一选择，传送器70可以是传动皮带，其从一端移入结构，从另一端移出。在一些实施例中，将小动物或其他小对象装入和运出支撑结构40是部分或完全自动化。图1的示范性实施例示出了一种这样的布置，其中电动机72操作齿轮74以将对象移入和移出支撑结构40。
继续参照图1并且进一步参照图2，进一步描述了支撑结构40。在图1和2的配置中，支撑结构40包含八个螺线管线圈44，每一个的大小适于接收单一小动物，例如所示的小鼠80。使用电动对象支撑平台82将小对象装入螺线管线圈44，所述电动对象支托平台由电动机72和齿轮74沿着线圈轴线方向d线圈驱动。图2中，对象80与螺线管线圈44相独立地支撑。任选地，通过一个或多个监测探针或传感器，例如图2中所示的各组心电图(ECG)导联84，来监测每个对象。可以使用ECG信号，例如执行磁共振数据的回顾性心脏选通或分类，以便为每个小鼠80重建心动周期中选定相位的图像。一些其他预见的探针或传感器包括：温度传感器；血压传感器；呼吸循环监测器；等。螺线管线圈44可以包括其他特征，例如调谐电路以允许接收不同谐振频率的磁共振(因而，例如允许像19F和1H共振的成像这样的多核成像)。对象支托82还可以包括其他特征，例如集成加热器以将对象保持在受控的温度。
在一些实施例中，可以提供多个支撑结构40以允许基本上持续使用扫描器10。当正由扫描器10对一个支撑结构中的对象进行成像时，可以将在先成像的对象从另一支撑结构中移出并送回至其的笼子或者新近清洁的笼子，同时将第三组对象从它们的笼子中移出，根据需要安放探针或传感器，并且将其装入第三支撑结构预备成像。随后，一旦完成当前成像，可以将第三支撑结构装入扫描器10。
简单地参照图3，在备选支撑结构40′中，使用相同的框架42支撑螺线管线圈。然而，在备选支撑结构40′中，螺线管线圈44′与对象支托82′集成在一起，其采取基本呈圆柱形的电介质形成器的形式，所述形成器缠绕螺线管线圈44′的线匝。在所述实例中，每个螺线管44′包括五个缠绕在电介质形成器的对象支托82′周围的导电线匝。对象80例如可以是摩擦地固定在电介质形成器82′内侧的小鼠。任选地，对象支托82′可以包括端帽(未示出)，用于将对象(例如小鼠或其他小动物)固定在对象支托82′中。例如，如果对象是活着并且并非安静的小动物，或者有传染性等，则端帽可以是有用的。
继续参照图2和3，任选地不屏蔽螺线管线圈44、44′。为了减少线圈间耦合，螺线管线圈44、44′在一个或多个相位编码方向上错列，以便增加最临近线圈的间距。具体而言，在图2和3的实施例中，线圈沿着两个都横切线圈轴线方向d线圈的相位编码方向错列。磁共振读出和频率编码方向沿着线圈轴线方向d线圈。
当一次存在多个线圈和多个对象时，与单一对象和单一线圈的等效扫描相比，各种耦合形式可以导致图像的恶化。源自一个对象热特性的电磁噪声可以直接由与另一对象相关的线圈内的磁感应进行探测。通过两个线圈之间的互感可以将来自对象或来自第一线圈的热噪声耦合进入第二线圈。第一对象中产生的磁共振信号可以在第二线圈等中探测。对于小对象的高分辨率成像，具有小像素的三维采集包括采集大量数据，因而延长了扫描时间。为了避免大量增加具有多个样本的扫描时间，有利地是收集其中沿着采集的相位编码方向的视野不大于与单一对象相关的视野的扫描。另一方面，沿着读出梯度方向的视野增加并不与总扫描时间的相应增加相关，因为在相同成像持续期间通常可以应用较高的采样率，而没有不合需要的效应。然而，如果相位编码方向上的视野维持在与单一对象相关的大小，那么来自该视野外侧的信号将混淆入该视野中。混淆的信号表示出结构，并且通常在最终图像中与热噪声的增加相比，更不能容忍混淆的信号。例如，其中附加线圈引入一小部分无关的热噪声能量的耦合机构可以被认为可忽略，但是从沿着相位编码方向间隔开的附加线圈耦合出的在所述一小部分水平下的磁共振编码信号，可以产生图像伪影，所述伪影基本上干扰了对图像的判读。因此，减少或移除沿着成像相位编码方向的耦合信号，在多个对象成像系统中是有利的。
更一般地，磁共振数据采集的信噪比可以基本上不受沿着读出或频率编码方向的线圈间距影响。另一方面，当沿着相位编码方向的线圈间距减少时，信号耦合增加并且以图像-伪影比形式的图像质量下降。如果由SENSE展开处理器60沿着相位编码方向执行SENSE编码算法，那么由于线圈间耦或者由于沿着相位编码方向的交互敏感度，在相位编码方向上的欠采样进一步激化了信噪比下降。本文中，该SENSE特异性的信噪比下降称为“g因子”。因此，螺线管线圈的布局应当使得沿着相位编码方向的线圈间距较大。通常，同样期望线圈轴线方向d线圈基本上横切静(B0)磁场，以便在螺线管线圈40、44和磁共振信号之间提供最大耦合。
参照图4和5，在一个合适布局中，螺线管线圈44限定出布置成与静(B0)磁场平行并且横切线圈轴线方向d线圈的一维阵列140。读出或频率编码方向沿着一维阵列140，其中线圈间距较小。另一方面，一个或多个相位编码方向被布置成基本上横切一维阵列140。因此，沿着相位编码方向的线圈之间的“间距”有效地无穷大(即，螺线管线圈沿着一个或多个相位编码方向不具有最临近线圈)。
参照图6和7，在另一合适布局240中，螺线管线圈44错列在平行于静(B0)磁场和线圈轴线d线圈的平面242中。读出或频率编码方向沿着B0方向，并且横切线圈轴线方向d线圈。合适的相位编码方向包括线圈轴线方向d线圈，和/或横切B0方向和线圈轴线方向d线圈的方向。在两种这些方向上，不存在邻近线圈，因而沿着这些合适的相位编码方向的线圈间耦合较小。
在图4-7中所示的两种示范性布局140、240中，假设成像使用非空间选择磁共振激发，其后紧跟着的是在两个方向上采用相位编码的读出序列。或者，可以采用切片选择磁共振激发，其中切片选择方向横切相位编码和频率编码方向。在其他实施例中，可以采用非笛卡儿空间编码，例如k空间的螺旋编码。如果采用SENSE，那么应当选择布局使得沿着欠采样方向的线圈间间距加大或无限(例如，欠采样方向上的一维)。将领会到，合适的布局可以取决于正同时扫描的小对象的数量。
参照图8A、8B、8C、8D、8E和8F，所示的示范性支撑结构40是模块化的，其中框架42具有凹窝或开口以及模块单元，每个模块单元包括一个螺线管线圈44(或作为选择，一个螺线管线圈44′)以及设置在框架42的选定凹窝或开口中用于限定对象的选定空间布置的相应框架82(或作为选择，相应框架82′)。图8A示出了图1和2中同样示出的错列布局。图8B示出了与图4和5相类似的一维布局，但是仅包括四个对象。图8C示出了另一布局，其中指示出两个合适的相位编码方向。(对于图8A-8F中每一幅，线圈轴线方向d线圈同样是合适的相位编码方向，因为图8A-8F的布局在线圈轴线方向d线圈上是一维的)。图8D示出了另一布局，其提供了仅用于四个对象的较大间距。图8E示出了模块支撑结构40可以在需要时容纳单一对象。图8F示出了模块支撑结构40，其中填充了所有十六个可用的凹窝或开口。框架42包括4×4的凹窝矩形阵列，其可以由螺线管线圈44选择性地进行填充。在其他实施例中，阵列可以更大或更小，可以具有不同的尺寸(例如，4×8阵列)，可以是非矩形(例如，蜂巢型六边形阵列)，可以沿着线圈轴线方向d线圈具有两个或更多个层(例如，以容纳诸如图6和7中所示的错列布局240的布局)，等等。
在诸如图2-7的实施例中，通过螺线管44、44′的明智布局，实现了对线圈间耦合的大量减少。在一些情况下，对于未屏蔽的螺线管线圈这些线圈布局在相位编码方向上提供了少于或约1％的最邻近线圈间耦合。使用这样低的线圈间耦合，通常足以独立地根据每个螺线管线圈重建磁共振数据以产生重建图像。通常，由于同时扫描多个对象，最小线圈间距变得更小。例如，在图8F的布置中，仅线圈轴线方向d线圈具有大(无限)的线圈间距。在一些情况下，对于在相位编码方向上具有合适的间隔的未屏蔽螺线管而言，螺线管线圈之间的最邻近线圈间信号耦合可以介于约5％和约10％之间。对于该范围中的线圈耦合，可以由SENSE展开处理器60沿着具有增强的(例如，5％至10％)耦合的相位编码方向上采用SENSE，以改进小对象的重建图像。一般地，由于在读出方向上线圈间信号耦合的信噪比成分可忽略，因此读出方向上的线圈间距可以小于一个或多个相位编码方向上的线圈间距，以便增加对象的填塞(packing)。
如果待同时成像的小对象的数量足够大，那么未屏蔽螺线管线圈可以经受过多的线圈间耦合。在这些情况下，螺线管线圈可以进行屏蔽。为了促进模块性，可以预见到，使这种屏蔽可以电失谐，以便对不同的扫描应用打开或关闭屏蔽。屏蔽各个螺线管线圈可以干扰由任选地安置在扫描区域14周围的发射或发射/接收射频线圈30提供的磁共振激发，因为屏蔽将设置在对象和发射线圈30之间。如果螺线管线圈用于磁共振激发，那么这不是问题。
参照图9，在另一方法中，多个一维螺线管线圈阵列的每一个都由屏蔽/发射线圈组件300环绕。这样，各一维阵列沿着相位编码方向彼此屏蔽，并且通过具有由其屏蔽/发射线圈组件300分别激发的每个一维阵列，该屏蔽未对磁共振激发造成不利影响。有利地，图9的布局允许将仅使用四个发射通道同时操作三十二个螺线管线圈。相反地，如果使用每个螺线管线圈在其相关的对象中激发磁共振，那么需要三十二个发射通道。(将领会到，可以由单一射频发射器32使用合适的功率分配器等驱动多个发射通道；但是，高功率射频电路的量通常随着通道的数量而增加)。图9示出了各一维阵列沿着横切于B0方向和线圈轴线方向d线圈的方向的堆叠。然而，可以沿着线圈轴线方向d线圈执行类似的堆叠。螺线管线圈可以轴向偏离邻近模块的线圈，或者射频屏蔽可以设置在邻近模块之间。
已经报告(haase等人在Concepts in Magnetic Resonance第12(6)卷，第361-88页(2000)上的“NMR Probeheads for in Vivo Applications”)，最佳螺线管线圈的长度约为线圈直径的80％。因此，具有相对大的长度：宽度比的对象可以基本上延伸出最佳螺线管线圈的长度外。对象延伸出螺线管线圈长度之外的部分可以经受较不精确的扫描。
参照图10，在用于处理具有相对大长度：宽度比的对象的一种方法中，将螺线管线圈44″(其适于替代一个螺线管线圈44或替代一个螺线管线圈44′)分成两个或更多个轴向对准的组成螺线管线圈440、441、442。由于该组成螺线管线圈440、441、442彼此靠近，因此使用去耦网络450可以控制各组成螺线管线圈440、441、442之间的线圈间耦合，所述去耦网络可以包括例如小的去耦串联变压器、去耦并联电容器、设置在各组成螺线管线圈440、441、442之间的去耦回路等。附加地或者可选择地，可以使用由SENSE展开处理器60执行的SENSE，以数学方式减少由于各组成螺线管线圈440、441、442之间的线圈间耦合产生的伪影。
已经参考优选实施例描述了本发明。对于本领域技术人员，在阅读并理解说明书之后，可以想到修改和变化。本发明应当被理解成包括在权利要求书及其等价物的范围内的所有这样的修改和变化。

Claims (23)

1、一种用于在磁共振成像或波谱分析期间支撑多个小对象的结构，所述结构包括：
多个对象支托(82、82′)，每个被配置成支撑小对象(80)；以及
与所述多个对象支托相应的多个螺线管线圈(44、44′、44″)，每个螺线管线圈被布置成与所述相应的对象支托一起可操作地与由所述相应的对象支托所支撑的小对象耦合。
2、根据权利要求1所述的结构，其中，每个对象支托(82、82′)限定了小动物接收区域，并且所述相应的螺线管线圈(44、44′、44″)从外围环绕所述对象支托。
3、根据权利要求1所述的结构，还包括：
环绕所述多个螺线管线圈(44、44′、44″)的发射或发射/接收射频线圈(30)，其被配置成在由所述多个对象支托(82、82′)所支撑的任意小对象中激发磁共振。
4、根据权利要求1所述的结构，其中，所述多个螺线管线圈的每个螺线管线圈(44″)包括两个或多个轴向对准的组成螺线管线圈(440、441、442)。
5、根据权利要求1所述的结构，其中，每个螺线管线圈(44、44′、44″)未屏蔽。
6、根据权利要求1所述的结构，其中，每个螺线管线圈(44、44′、44″)未屏蔽，并且布置所述螺线管线圈，使得在相位编码方向上最邻近线圈间的信号耦合小于或约为1％。
7、根据权利要求1所述的结构，其中，所述螺线管线圈(44、44′、44″)被布置成在相位编码方向上有相对较大的最邻近间距，而在读出方向上有相对较小的最邻近间距。
8、根据权利要求1所述的结构，其中，所述螺线管线圈(44、44′、44″)被布置成沿着相位编码方向错列，以基本上减少最邻近线圈间的耦合。
9、根据权利要求1所述的结构，其中，所述对象支托(82′)包括基本呈圆柱形的电介质形成器，每个支撑所述相应的螺线管线圈(44′、44″)的一个或多个导电线匝。
10、根据权利要求1所述的结构，还包括：
具有凹窝或开口的框架(42)，所述螺线管线圈(44、44′、44″)被设置在所述框架的选定凹窝或开口中，以限定选定的空间布置。
11、根据权利要求10所述的结构，其中，所述框架(42)的大小适于被接收在人类大小磁共振扫描器(10)的人类大小扫描区域(14)中。
12、根据权利要求1所述的结构，其中，每个螺线管线圈(44、44′、44″)包括介于一个和六个之间的导电线匝。
13、一种磁共振扫描器，包括：
主磁体(20)，其用于至少在扫描区域(14)中产生静磁场；
梯度系统(26、28)，其用于至少在所述扫描区域中选择性地将选定磁场梯度叠加在所述静磁场上；以及
根据权利要求1所述的结构(40)，其用于在所述扫描区域中支撑多个小对象(80)，其中所述螺线管线圈的线圈轴线方向(d线圈)被布置成基本上横切所述静磁场。
14、一种磁共振成像方法，包括：
将多个小动物(80)装入根据权利要求1所述的结构(40)的对象支托(82、82′)；
将所述结构(40)移入磁共振成像装置(10)的成像区域中；以及
使用所述磁共振成像装置(10)同时对所有装入的小动物(80)进行成像。
15、根据权利要求14所述的磁共振成像方法，其中，所述成像步骤包括：
使用所述成像装置(10)的全身射频线圈(30)，同时激发和操纵所述小动物(80)中的磁共振；
使用所述成像装置的所述全身磁场梯度线圈(26)同时施加磁场梯度穿过所述小动物；
使用与每个小动物相对应的一个或多个所述螺线管线圈(44、44′、44″)接收来自每个小动物的磁共振信号；以及
将来自所述螺线管线圈的所述磁共振信号重建成每个小动物的图像。
16、一种用于对多个小对象进行成像的成像系统，所述成像系统包括：
人类大小磁共振扫描器(10)，其具有大小适于至少接收人类躯干的人类大小成像体积(14)；以及
设置在所述人类大小成像体积中的多个螺线管线圈(44、44′、44″)，每个螺线管线圈被布置成可操作地与小对象(80)耦合。
17、根据权利要求16所述的成像系统，其中，所述螺线管线圈(44、44′、44″)被布置成具有基本上横切由所述人类大小磁共振扫描器(10)产生的静磁场的方向的线圈轴线方向(d线圈)。
18、根据权利要求16所述的成像系统，其中，所述人类大小磁共振扫描包括：
人类大小全身射频发射或发射/接收线圈(30)，其被布置成在可操作地与所述多个螺线管线圈(44、44′、44″)耦合的所述小对象(80)中激发磁共振。
19、根据权利要求16所述的成像系统，还包括：
重建处理器(54)，其对由每个螺线管线圈(44、44′、44″)所采集的磁共振数据进行重建以生成相应的重建图像。
20、根据权利要求19所述的成像系统，其中，布置所述螺线管线圈(44、44′、44″)使得在欠采样的相位编码方向上最邻近线圈间的信号耦合介于约5％和约10％之间，并且提供SENSE展开处理器(60)以基于其他重建图像修改每幅重建图像，进而生成改进的重建图像。
21、一种成像方法，包括：
使用单个发射射频线圈(30)同时在多个小对象(80)中激发磁共振；
使用可操作地与所述小对象耦合的螺线管线圈(44、44′、44″)探测每个小对象中受激发的磁共振；以及
对由每个螺线管线圈(44、44′、44″)探测到的所述磁共振进行重建以生成所述可操作地耦合的小对象(80)的重建图像。
22、根据权利要求21所述的成像方法，其中，所述重建步骤包括：
根据由与每个小对象(80)可操作地耦合的所述螺线管线圈(44″)的两个或多个组成螺线管线圈(440、441、442)所探测到的磁共振，对所述小对象的两幅或多幅重叠图像进行重建；
将每个小对象的重叠图像组合成所述小对象的展开重建图像。
23、根据权利要求21所述的成像方法，还包括：
在激发磁共振的所述步骤之前，将多个所述小动物(80)装入根据权利要求1所述的结构；以及
将所述结构移入具有基本上横切静磁场的线圈方向轴(d线圈)的成像区域中。
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