CN102245097A - 具有可变选择场取向的用于磁性粒子成像的设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于影响和/或探测作用区域(300)中的磁性粒子(100)的设备(10)，所述设备包括：选择装置(210)，用于生成具有其磁场强度的空间图案的磁选择场(211)，使得在作用区域(300)中形成具有低磁场强度的第一子区(301)和具有较高磁场强度的第二子区(302)。所述设备还包括驱动装置(220)，用于借助于磁驱动场(221)来改变所述作用区域(300)中的所述两个子区(301、302)的空间位置，使得磁性材料的磁化局部地改变。所述设备还包括接收装置(230)，用于获取探测信号，所述探测信号取决于所述作用区域(300)中的磁化，所述磁化受到所述第一子区和所述第二子区(301、302)的空间位置的改变影响。还引入了控制装置(76)，用于控制所述选择装置(210)以单独设定所述静态磁梯度场(211)的至少之一在期望的方向上的梯度强度。
Description
技术领域
本发明涉及用于影响和/或探测作用区域中的磁性粒子的设备。
背景技术
从德国专利申请DE10151788A1已知此类设备置。在该公开中描述的设备中，首先，生成具有磁场强度的空间分布的磁选择场，使得在检查区中形成具有相对低的磁场强度的第一子区和具有相对高的磁场强度的第二子区。于是移动检查区中的子区的空间位置，使得局部改变检查区中的粒子的磁化(magnetization)。记录取决于检查区中的磁化的信号，该磁化已受到子区的空间位置移动的影响，并且从这些信号提取关于检查区中的磁性粒子的空间分布的信息，使得能够形成检查区的图像。该设备具有的优点是，其能够用于以非毁坏方式、且不引起任何损伤、并以高空间分辨率来检查任意检查对象，例如人体，既可以靠近检查对象的表面进行检查，也可以远离检查对象的表面进行检查。
从Gleich，B.和Weizenecker，J.(2005)，“Tomographic imaging using thenonlinear response of magnetic particles”，nature，vo1.435，pp.1214-1217已知类似的设备和方法。该公开中描述的用于磁性粒子成像(MPI)的设备和方法利用小磁性粒子的非线性磁化曲线。
此类已知设备的显示的缺点是，归因于上述磁选择场，成像分辨率受到限制，归因于上述磁选择场的物理约束，上述磁选择场具有各向异性梯度强度。因此，空间选择性仅限制于一个空间方向，而成像分辨率对所有其它空间方向显著较弱。
从US6594517B1已知磁共振成像(MRI)系统，该系统包括彼此正交布置的三个线圈。通过控制通过线圈的电流，生成与外部场相互作用的得到的磁偶极子，以产生期望方向和幅度的转矩。
该系统对上述MPI系统的适应在理论上是可能的，但是不是有利的，因为MPI系统中使用的线圈的结构和布置显著不同于MRI系统。此外，与MRI系统相比，MPI系统中的选择场不是动态的，而是静态磁梯度场，使得US6594517B1中公开的物理原理不能适用并且还发生其它物理现象。与US6594517B1相比，在MPI系统中，得到的转矩不是待控制的参数，而是生成的选择场自己的形状和精确取向是控制参数。
发明内容
因此本发明的目的是提供初始提到的种类的设备，其中，提高了MPI系统的成像分辨率，并且能够根据期望的应用来调整空间选择性。
根据本发明，通过用于影响和/或探测作用区域中的磁性粒子的设备实现了该目的，该设备包括：
-选择装置，具有三个磁选择场生成装置，每一个主空间方向一个磁选择场生成装置，每一个磁选择场生成装置生成具有其磁场强度的空间图案的静态磁梯度场，使得在所述作用区域中形成具有低磁场强度的第一子区和具有较高磁场强度的第二子区，
-驱动装置，用于借助于磁驱动场来改变所述作用区域中的所述两个子区的空间位置，使得能够局部地改变磁性材料的磁化，
-接收装置，用于获取探测信号，所述探测信号取决于所述作用区域中的磁化，所述磁化受到所述第一子区和所述第二子区的空间位置的改变的影响，以及
-控制装置，用于控制所述选择装置以单独(individually)设定所述静态磁梯度场的至少之一在期望的方向上的梯度强度。
根据本发明，应当理解，能够至少部分地以一个单个线圈或螺线管的形式设定选择装置和/或驱动装置和/或接收装置。然而，优选地，根据本发明，设置分开的线圈以形成选择装置、驱动装置和接收装置。此外，根据本发明，选择装置和/或驱动装置和/或接收装置均能够由分开的单独部分构成，特别是分开的单独线圈或螺线管，设置和/或布置成使得分开的部分一起形成选择装置和/或驱动装置和/或接收装置。特别是对于驱动装置和/或选择装置，多个部分，特别是用于线圈的对(例如亥姆霍兹或反亥姆霍兹配置)是优选的，以提供生成和/或探测在不同空间方向上指向的磁场的分量的可能性。
利用控制装置，取决于专门应用，选择场能够以期望的空间取向指向。这是特别有用的，因为磁选择场是各向异性的，并且因此呈现主空间方向，主空间方向的梯度强度比所有其余方向的梯度强度强。典型地，梯度在所述主空间方向上甚至是两倍的强。对主空间方向的调整因此容许调整选择场的最高分辨率的方向。从而，即使成像系统是各向异性的，对检查的对象的大多数细节进行成像，如在高分辨率各向同性系统中那样，也是可能的。
结果，取决于待成像的对象以及所获取的图像的诊断范围，磁选择场生成恒定的磁场梯度，其沿具有待成像的最重要结构的轴呈现其最大梯度强度。这确保沿此轴的最大梯度强度。与现有技术的MPI设备相比，这是有利的，因为现在能够根据成像程序的需求调整具有最大分辨率的空间取向，而不是沿固定空间轴具有最大分辨率。
在本发明的技术应用中，因此将主空间方向调整为待检查的对象的最重要的取向，以便以最大诊断益处接收高分辨率图像。应当注意，由此能够在检查过程期间容易并快速地将主空间方向调整至不同的重要对象取向。这是特别有用的，因为不能总是重新安置检查的对象，例如人患者，以在期望的空间方向上接收高分辨率图像。
根据本发明的实施例，优选地，每一个磁选择场生成装置包括设置有相同取向的选择电流的相对线圈对，其中，通过将叠加电流叠加至所述线圈对的至少之一，在期望的方向上设定所述静态磁梯度场的至少之一的梯度强度，相对线圈的所述叠加电流相反地取向。如果最重要的取向例如沿三个线圈对之一的主轴布置，则叠加电流以相反取向施加至所述线圈对并且因此接收的成像分辨率是此具体取向的两倍大。从而，通过仅将附加电流叠加至相应线圈来容易地调整沿最重要取向的最高分辨率的方向是可能的。必需注意，能够通过在生成磁选择场的期望的空间部分的这些线圈对上分配叠加电流将最高分辨率的方向指向任意用户限定的方向。从而，通过提供仅三个线圈对，能够使最高梯度的方向改变为作用区域中的所有可能方向。
根据本发明的另一实施例，提出每一个磁场生成装置包括相对永磁体对，其中，通过对所述永磁体对的至少之一进行机械移动，特别是旋转，来在期望的方向上设定所述静态磁梯度场的至少之一的梯度强度。永磁体的机械旋转表示实现可变取向选择场的另一可能性，其中，最高梯度的方向能够改变为所有可能的期望方向。在此实施例中，通过特定的旋转装置，例如电动机(electro-motor)，能够迅速地改变磁选择场的取向。通过引入永磁体作为磁生成装置，实现了恒定、稳定和可再生的磁场是进一步有利的。必需注意，永磁体能够是任何形状，优选地为使得每个永磁体对整个磁场最佳地进行作用并且整个设备最佳地节省空间的形状。通过围绕检查区域的球形永磁体能够实现这个。
在本发明的另一优选实施例中，设置有聚焦装置，用于改变所述作用区域的空间位置，其中，所述聚焦装置和所述选择装置由相同的线圈对实现。因为生成改变两个子区的空间位置的磁场的驱动装置的操作范围限制于作用区域，所以引入聚焦装置是有利的，因为能够改变作用区域的空间位置。因此基本上扩大了能够影响和/或探测磁性粒子的操作范围，使得例如能够以根据本发明的设备容易地检查较长的血管。由此也能够相应地在较大区域上改变最高分辨率的方向。
通过以相同线圈或相同永磁体生成聚焦场和选择场，实现了紧凑和空间节省的设备。在此实施例中，必需以较大尺寸设计生成两个磁场的组合线圈。
在根据本发明的实施例的另一优选实施例中，所述控制装置被配置为控制所述选择装置以在期望的方向上设定所述静态磁梯度场的至少之一的梯度强度，其中，所有三个静态磁梯度场的梯度强度的和以及场强的和保持在预定水平。这意味着通过在期望的方向上设定梯度强度以在所述方向上接收最高可能分辨率，选择场的总的场和/或总的梯度强度不发生改变。从而，在期望的方向上接收较高分辨率，而无需向检查对象储蓄附加能量。在人患者的情况下，使得他们不暴露于附加能量辐射，但是仍然以与期望的方向不相关的高水平保持成像分辨率，是特别有用的。
附图说明
本局以下描述的实施例，本发明的这些和其它方面将变得明显，并且将参照以下描述的实施例阐述本发明的这些和其它方面。以下附图中：
图1示出了磁性粒子成像(MPI)设备的原理布局的示意性视图；
图2示出了根据本发明的设备产生的场线(field line)图案的范例；
图3示出了作用区域中存在的磁性粒子的放大视图；
图4a和4b示出了该粒子的磁化特性；
图5示出了根据本发明的设备的框图；
图6示出了根据本发明的实施例的选择装置的布置；
图7a、7b和7c示出了根据图6中所示的实施例的具有相应空间磁化梯度的图示；
图8示出了根据本发明的实施例的选择装置的另一布置；
图9a、9b和9c示出了根据图8中所示的实施例的具有相应的空间磁化梯度的图示；以及
图10示出了根据本发明的设备产生的图像的范例。
具体实施方式
图1示出了待借助于MPI设备10检查的任意对象。图1中的参考数字350表示对象，在此情况下对象为人或动物患者，该对象布置在患者台351上，仅示出了患者台的顶部部分。在应用根据本发明的方法之前，磁性粒子100(图1中未示出)布置在创新设备10的作用区域300中。特别是在例如对肿瘤的治疗和/或诊断处理之前，将磁性粒子100安置在作用区域300中，例如借助于包括磁性粒子100的液体(未示出)，该液体被注入患者350体内。
作为本发明的实施例的范例，图2中示出了设备10，设备10包括形成选择装置210的多个线圈，选择装置210的范围限定也称作处理区域300的作用区域300。例如，选择装置210布置在患者350之上和患者350之下，或台顶部之上和台顶部之下。例如，选择装置210包括第一对线圈210’、210”，每个线圈包括两个相同构建的绕组210’和210”，两个绕组同轴布置在患者350之上和患者350之下，并且有相等的电流穿过，特别是在相反方向上。以下，第一线圈对210’、210”一起称作选择装置210。优选地，在此情况下使用直流电。选择装置210生成磁选择场211，磁选择场211通常为图2中由场线描绘的梯度磁场。其在选择装置210的线圈对的(例如竖直)轴的方向上具有基本恒定的梯度，并且在此轴上的点达到零值。从此无场点开始(图2中未单独示出)，磁选择场211的场强在所有三个空间方向上随距无场点的距离增大而增大。在由围绕无场点的虚线表示的第一子区301或区域301中，场强很小，使得存在于该第一子区301中的粒子100的磁化未饱和，而存在于第二子区302(区域301外部)中的粒子100的磁化处于饱和状态。作用区域300的无场点或第一子区301优选地是空间相干区，其也可以是点状区域或是线状或平面区域。在第二子区302(即在第一子区301外部的作用区域300的其余部分中)，磁场强度足够强，以保持粒子100处于饱和状态。通过改变作用区域300内的两个子区301、302的位置，作用区域300中的(总的)磁化发生改变。通过测量作用区域300中的磁化或受磁化影响的物理参数，能够获得关于作用区域中的磁性粒子的空间分布的信息。为了改变作用区域300中的两个子区301、302的相对空间位置，将所谓的磁驱动场221的另一磁场叠加于作用区域300中或作用区域300的至少部分中的选择场211上。
图3示出了与本发明的设备10一起使用的种类的磁性粒子100的范例。其包括例如球形基底101，球形基底101例如为玻璃制成的，该玻璃设置有例如5nm厚的软磁层102并且包括例如铁-镍合金(例如，镍铁导磁合金)。此层可以例如借助于涂层103覆盖，涂层103保护粒子100免受化学和/或物理侵蚀环境，例如酸。该粒子100的磁化的饱和所需的磁选择场211的磁场强度取决于各种参数，例如粒子100的直径、所使用的用于磁性层102的磁性材料以及其它参数。
在例如10μm的直径的情况下，于是需要约800A/m(对应于约1mT的通量密度)的磁场，而在100μm的直径的情况下，80A/m的磁场足够了。在选择具有更低饱和磁化的材料的涂层102或在层102的厚度减小时，甚至获得了更小的值。
对于优选磁性粒子100的进一步的细节，通过引用于此并入了DE10151778的对应部分，特别是要求DE10151778的优先权的EP1304542A2的16至20段和57至61段。
第一子区301的大小一方面取决于磁选择场211的梯度的强度，并且另一方面取决于饱和所需的磁场的场强。为使磁性粒子100在80A/m的磁场强度和达160103A/m2的磁选择场211的场强的梯度(在给定的空间方向上)的情况下足够饱和，其中粒子100的磁化未饱和的第一子区301具有约1mm的尺寸(在给定空间方向上)。
当以下称作磁驱动场221的另一磁场叠加于作用区域300中的磁选择场210(或梯度磁场210)上时，第一子区301相对于第二子区302在此磁驱动场221的方向上移动；此移动的范围随磁驱动场221的强度的增大而增大。当叠加的磁驱动场221随时间可变时，第一子区301的位置因此随时间和空间变化。从设置于第一子区301中的磁性粒子100接收和探测除磁驱动场221变量的频带以外的另一频带(移动至较高频率)中的信号是有利的。这是可能的，因为归因于作用区域300中的磁性粒子100的磁化作为磁化特性的非线性的结果而发生的改变，发生磁驱动场221频率的较高次谐波的频率分量(component)。
为了针对空间中的任意给定方向生成这些磁驱动场221，提供了三个另外的线圈对，即第二线圈对220’、第三线圈对220”以及第四线圈对220”’，以下它们一起称作驱动装置220。例如，第二线圈对220’生成磁驱动场221的分量，该分量在第一线圈对210’、210”或选择装置210的线圈轴线的方向上延伸，即例如竖直地。为此目的，第二线圈对220’的绕组由相同方向上的相等电流穿过。借助于第二线圈对220’能够实现的效果原理上也能够通过将相同方向上的电流叠加于第一线圈对210’、210”的相反相等电流上，使得一个线圈中的电流降低，而其它线圈中的电流增大来实现。然而，并且特别是，为以较高信噪比进行信号解释的目的，在通过选择装置210和驱动装置220的分开的线圈对生成时间恒定(或准恒定)的选择场211(也称作梯度磁场)和时间可变的竖直磁驱动场时，其可以是有利的。
设置两个另外的线圈对220”、220”’，以生成在空间中不同方向上延伸的磁驱动场221的分量，例如水平地在作用区域300(或患者350)的纵向方向上和与其垂直的方向上。如果亥姆霍兹类型的第三和第四线圈对220”、220”’(如用于选择装置210和驱动装置220的线圈对)用于此目的，将必需将这些线圈对分别布置于处理区域的左边和右边，或此区域的前面和后面。这将影响作用区域300或处理区域300的可接近性。因此，第三和/或第四磁线圈对或线圈220”、220”’也布置于作用区域300以上或以下，并且因此它们的缠绕配置必需不同于第二线圈对220’的缠绕配置。然而，从具有开放式(open)磁体的磁共振设备(开放式MRI)领域已知此类型的线圈，该设备中，射频(RF)线圈对位于处理区域以上或以下，所述RF线圈对能够生成水平、时间上可变的磁场。因此，不必于此进一步详述该线圈的结构。
根据本发明的设备10还包括于图1中仅示意性地示出的接收装置230。接收装置230通常包括能够探测由作用区域300中的磁性粒子100的磁化图案(pattern)感生的信号的线圈。然而，从磁共振设备的领域已知此类型的线圈，其中，例如射频(RF)线圈对位于作用区域300的周围，以使信噪比尽可能高。因此，不必于此进一步详述该线圈的结构。
在图1中所示的选择装置210的替代实施例中，永磁体(未示出)能够用于生成梯度磁选择场211。在该(相对)永磁体(未示出)的两个极之间的空间中，形成了类似于图2的磁场的磁场，即，在相对极具有相同极性时。在根据本发明的设备的另一替代实施例中，选择装置210包括至少一个永磁体和至少一个如图2描绘的线圈210’、210”。
通常用于选择装置210、驱动装置220和接收装置230的不同部件中或用于它们的不同部件的频率范围一般来说如下：由选择装置210生成的磁场随时间根本不发生变化或变化相当慢，优选地在约1Hz和约100Hz之间。由驱动装置220生成的磁场优选地在约25kHz和约100kHz之间变化。接收装置敏感的磁场变化优选地在约50kHz至约10MHz的频率范围中。
图4a和4b示出了具有粒子100的分散体中的磁化特性，即粒子100(图4a和4b中未示出)的磁化M作为粒子100所在的位置处的场强H的函数的变化。发现在场强+Hc以上和场强-Hc以下，磁化M不再改变，这意味着达到了饱和磁化。在值+Hc和-Hc之间，磁化M未饱和。
图4a示例粒子100所在的位置正弦磁场H(t)的影响，在该位置处，得到的正弦磁场H(t)的绝对值(即“粒子100所看到的”)低于使粒子100磁性饱和，即在磁场不再起作用的情况下，所需的磁场强度。此条件下单个粒子100或多个粒子100的磁化以磁场H(t)的频率的节奏在其饱和值之间往复。得到的磁化的时间变化由图4a的右手侧上的符号M(t)表示。发现磁化也周期性地改变并且该粒子的磁化周期性地反转。
曲线的中心部分处的虚线部分表示磁化M(t)作为正弦磁场H(t)的场强的函数的近似平均变化(mean variation)。作为与此中心线的偏离，在磁场H从-Hc增大至+Hc时，磁化稍微向右延伸，在磁场H从+Hc下降至-Hc时，磁化稍微向左延伸。此已知效果称作滞后效应，其是生成热的机制的基础。在曲线的路径之间形成的且形状和大小取决于材料的滞后表面区是在磁化变化时生成热的量度。
图4b示出了正弦磁场H(t)的影响，静态磁场H1叠加于该正弦磁场上。因为磁化处于饱和状态，所以其实际上不受正弦磁场H(t)的影响。磁化M(t)在此区随时间保持恒定。结果，磁场H(t)不引起磁化状态的改变。
图5示出了图1中所示的设备10的框图。选择装置210示意性地示于图5中。优选地，选择装置210设置有三个磁选择场生成装置，特别是线圈、永磁体或线圈和永磁体的组合。所述三个磁选择场生成装置优选地布置成使得对每一个空间方向设置一个磁选择场生成装置。如果在实施例中，线圈对设置为磁选择场生成装置，则线圈对供应有来自可控电流源32的DC电流，所述电流源32由控制装置76控制。为了单独设定期望的方向上磁场211的梯度强度，在至少一个线圈对上叠加(overlay)叠加电流(overlaidcurrent)，其中相对线圈的叠加电流相反取向。在优选实施例中，控制装置76还将选择场211的所有三个空间部分的梯度强度的和与场强的和控制为保持在预定水平。
如果在实施例中，永磁体设置为磁选择场生成装置来代替线圈对，则需要以致动装置32’，例如电动机，调换电流源32，该致动装置能够机械地移动永磁体，以根据控制装置76提供的控制信号设定期望的方向上的梯度强度。
控制装置76依次连接至计算机12，计算机12耦接至输入单元14和用于显示检查区中的磁性粒子的分布的监视器13，输入单元14例如是键盘。用户因此能够设定最高分辨率的期望方向，并依次在监视器13上接收作用区域的相应图像。如果重要(critical)方向从用户首先设定的方向偏离，其中重要方向需要最高分辨率，则用户仍然能够手动改变方向以便以提高的成像分辨率产生进一步的图像。此分辨率提高过程也能够由控制装置76和计算机12自动操作。此实施例中的控制装置76设定第一方向上的梯度场，该梯度场是用户作为开始值自动估计的或设定的。于是梯度场的方向步进地改变，直至通过计算机12比较的由此接收的图像的分辨率最大，分别不再提高为止。因此能够分别自动适应地找出最重要的方向，以接收最高可能的分辨率。
线圈对(第二磁性装置)220’、220”、220”’连接至电流放大器41、51、61，线圈对从这些放大器接收它们的电流。电流放大器41、51、61在每一种情况下依次连接至AC电流源42、52、62，电流源限定待放大的电流Ix、Iy、Iz的时间过程。AC电流源42、52、62由控制装置76控制。
接收线圈(接收装置)也示意性地示于图5中。接收线圈230中感生的此信号馈入滤波器单元71，借助于该滤波器单元对信号进行滤波。此滤波的目的是将由检查区中的磁化引起的测得值与其它干扰信号分开，检查区中的磁化受两个部分区域(301、302)的位置的变化的影响。为此目的，滤波器单元71可以设计为例如使得时间频率比用以操作线圈对220’、220”、220”’的时间频率小，或比这些时间频率的两倍小的信号不通过滤波器单元71。信号于是经由放大器单元72传输至模拟/数字转换器73(ADC)。由模拟/数字转换器73产生的数字化信号馈入图像处理单元(也称作重建装置)74，图像处理单元根据这些信号和相应的信号的接收期间检查区中的第一磁场的第一部分区域301所呈现的且图像处理单元74从控制装置76获得的相应的位置来重建磁性粒子的空间分布。重建的磁性粒子的空间分布最终经由控制装置76传输至计算机12，计算机12将该分布显示于监视器13上。
图6和8示出了根据本发明的实施例的选择装置210的布置。选择装置210通过围绕作用区域300的三个磁线圈对210a、210b、210c实现，其中，线圈对彼此垂直地布置，每个空间方向(x、y、z)上一个线圈。取决于最大分辨率的期望的方向，叠加电流叠加至至少一个线圈对210a、210b、210c，其中，线圈对的相对线圈的叠加电流相反地取向。
如果，例如需要最高成像分辨率的最重要方向是z方向，则将叠加电流施加至生成选择场211的z部分的线圈对210a(见图6)。如通过比较图7a-7c所能看到的，梯度，并且从而成像分辨率，在此情况下在z方向上是在x方向和y方向上的两倍大。如果，另一方面，最重要的方向是x方向，则叠加电流施加至生成选择场211的x部分的线圈对210c(见图8)。在此情况下，梯度强度在x方向上是在y方向和z方向上的两倍大(见图9a-9c)。
即使于此没有特别示例，明显地，也能够通过将叠加电流施加至线圈对210c而在y方向上引导选择场。还应当注意，通过将叠加电流分配至生成磁选择场211的期望的空间部分的那些线圈对上，能够将最高分辨率的方向引导至任意用户限定的方向。从而，通过提供仅三个线圈对，能够将最高梯度的方向改变至作用区域300内的所有可能方向。选择场210的总的场和/或总的梯度强度由此不发生变化。从而，在任意方向上接收较高分辨率，而无需储蓄附加能量于检查对象350。
此外，必需注意，图6和8中示出的实施例仅是示范性的，也能够通过球形线圈或甚至多于三个3线圈对的布置来设置选择场生成装置。清楚地，代替在不同线圈对上分配叠加电流，如果方向与三个主空间方向发生期望的偏离，则线圈对也能够机械移动、转动和/或旋转。
在图6和8中所示的实施例中，还设置聚焦装置240用于改变作用区域300的空间位置。能够影响磁性粒子和/或对磁性粒子进行探测的操作范围因此基本上得到了放大，使得例如能够以根据本发明的设备容易地检查较长的血管。在所示的实施例中，组合选择装置210和聚焦装置240。通过设计同时生成选择场211和聚焦场的较大线圈，这是可能的。
图10示出了关于以上解释的原理的另一范例以示例用于根据最重要的空间方向调整梯度方向的重要性。通过对字母“B”和“W”进行成像对此进行了演示。六个图像a)-f)设置于图10中：以各向同性成像系统对图像a)和d)进行成像，以根据根发明的系统以竖直方向上的高分辨率方向对图像b)和e)进行成像，且以根据本发明的系统以水平方向上的高分辨率方向对图像c)和f)进行成像。
虽然能够对字母“B”清晰地成像，但是如果高分辨率对准至竖直方向，则字母“W”不能清晰成像。与此相比，如果高分辨率沿水平方向对准，则虽然能够对字母“W”清晰地成像，但是不能对字母“B”进行成像。这清楚地指出了根据本发明的高分辨率调整的重要性和优点。
虽然在附图和前述描述中详细示例和描述了本发明，这些示例和描述应视为示例性或示范性的而非限制性的；本发明不限于公开的实施例。能够由本领域技术人员在实施所声称的发明时，根据对附图、公开以及所附权利要求的研究，理解并实施公开的实施例的其它变化。
在权利要求中，词语“包括”不排除其它元件和步骤，并且不定冠词“一”不排除多个。单个元件或其它单元可以履行权利要求中记载的数项的功能。某些措施记载在相互不同的从属权利要求中的仅有事实不表示不能有利地利用这些措施的组合。
权利要求中的任何参考符号不应视为限制范围。
Claims (5)
1.一种用于影响和/或探测作用区域(300)中的磁性粒子的设备(10)，包括：
-选择装置(210)，具有三个磁选择场生成装置，每一个主空间方向一个磁选择场生成装置，每一个磁选择场生成装置生成具有其自己的磁场强度的空间图案的静态磁梯度场(211)，使得在所述作用区域(300)中形成具有低磁场强度的第一子区(301)和具有较高磁场强度的第二子区(302)，
-驱动装置(220)，用于借助于磁驱动场(221)来改变所述作用区域(300)中的所述两个子区(301、302)的空间位置，使得磁性材料的磁化局部地改变，
-接收装置(230)，用于获取探测信号，所述探测信号取决于所述作用区域(300)中的磁化，所述磁化受到所述第一子区和所述第二子区(301、302)的空间位置的改变的影响，以及
-控制装置(76)，用于控制所述选择装置(210)来单独设定所述静态磁梯度场(211)的至少之一在期望的方向上的梯度强度。
2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，每一个磁选择场生成装置包括设置有相同取向的选择电流的相对线圈对(210a、210b、210c)，其中，通过将叠加电流叠加至所述线圈对(210a、210b、210c)的至少之一，来在期望的方向上设定所述静态磁梯度场(211)的至少之一的梯度强度，相对线圈的所述叠加电流相反地取向。
3.如权利要求1所述的设备，其特征在于，每一个磁场生成装置包括相对永磁体对，其中，通过对所述永磁体对的至少之一进行机械移动，特别是旋转，来在期望的方向上设定所述静态磁梯度场(211)的至少之一的梯度强度。
4.如权利要求1所述的设备，其特征在于，设置有聚焦装置(240)，用于改变所述作用区域(300)的空间位置，其中，所述聚焦装置(240)和所述选择装置(210)由相同的线圈对(210a、210b、210c)实现。
5.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述控制装置(76)被配置为控制所述选择装置(210)，以在期望的方向上设定所述静态磁梯度场(211)的至少之一的梯度强度，其中，所有三个静态磁梯度场(211)的梯度强度的和以及场强的和保持在预定水平。
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