CN107624162A - 具有场探头的磁共振检查系统 - Google Patents

Abstract

公开了一种磁共振检查系统，其包括用于测量主磁场和梯度磁场的磁场分布的场探头系统。测量是在先前配置中进行的，并且得到归因于梯度切换或外部原因而产生的磁场。根据测量的产生的磁场，导出响应关系并将其存储在存储器中。来自存储器的响应关系可用于补偿梯度场的激活或者针对重建中的响应关系在重建中进行校正。该补偿或校正可以在当前配置中执行。因此在当前配置中需要场探头。

Description

具有场探头的磁共振检查系统

技术领域

利用磁场与核自旋之间的相互作用以便形成二维或三维图像的磁共振成像(MRI)方法现今已得到广泛使用，尤其是在医学诊断领域中，因为针对软组织的成像，它们在许多方面都优于其他成像方法，它们不需要电离辐射并且通常是无创的。

根据一般的MRI方法，要被检查的患者身体被布置在强的、均匀的磁场B₀中，磁场的方向同时限定与测量有关的坐标系的轴(一般为z轴)。依赖于由限定频率(所谓的拉莫尔频率，或MR频率)的电磁交变场(RF场)的应用能够激励(自旋共振)的磁场强度，磁场B₀引起针对个体核自旋的不同的能级。从宏观的角度看，个体核自旋的分布产生总体磁化，总体磁化能够通过应用合适频率的电磁脉冲(RF脉冲)而被偏离出平衡态，同时该RF脉冲的对应的磁场B₁垂直于z轴延伸，从而磁化进行关于z轴的进动。所述进动描绘锥体的表面，所述锥体的孔径角被称为翻转角。翻转角的幅度依赖于所施加的电磁RF脉冲的强度和持续时间。在所谓的90°脉冲的范例中，磁化被从z轴偏转到横向平面(翻转角90°)。

在RF脉冲结束后，磁化弛豫回初始的平衡态，其中，z方向的磁化以第一时间常数T₁(自旋晶格弛豫或纵向弛豫时间)再次建立，并且在垂直于z方向的磁化以第二并且更短的时间常数T₂(自旋-自旋或横向弛豫时间)弛豫。横向磁化以及其变化能够借助于在磁共振检查系统的检查体积之内布置和取向的接收RF线圈(线圈阵列)通过如下方式来进行探测，即，在垂直于z轴的方向上测量磁化的变化。横向磁化的衰减伴随有在RF激励之后由局部磁场不均匀性引起的发生的失相，其促进从具有相同信号相位的有序状态转变到所有相位角均匀分布的状态。所述失相可以借助于重新聚焦RF脉冲(例如，180°脉冲)来补偿。这在接收线圈中产生了回声信号(自旋回波)。

为了实现正被成像的对象(例如要被检查的患者)的空间分辨，沿着三个主轴延伸的恒定磁场梯度被叠加在均匀磁场B₀上，导致自旋共振频率的线性空间依赖性。在接收天线(线圈阵列)中拾取的信号则包含能够与身体中的不同位置相关联的不同频率分量。经由接收线圈获得的信号数据对应于磁共振成像信号的波矢的空间频域，称为k空间数据。k-空间数据通常包括采集的具有不同相位编码的多条线。通过收集若干样本来将每条线数字化。借助于傅立叶变换将k-空间数据的集合转换为MR图像。

在存在恒定的磁场梯度时，横向磁化也会失相。通过适当的梯度反转形成所谓的梯度回波，这个过程可以逆转，类似于RF诱发(自旋)回波的形成。然而，与RF重新聚焦(自旋)回波相比，在梯度回波的情况下，主场不均匀性、化学位移的效应以及其他非共振效应不被重新聚焦。

背景技术

本发明涉及一种包括场探头系统的磁共振检查系统，所述场探头系统具有场探头。

根据欧洲专利申请EP 1582886已知这样的磁共振检查系统。

已知的磁共振检查系统包括主磁体以生成静态磁场。磁共振信号从要被检查的对象采集。为此，根据MR序列来生成梯度磁场和射频场。此外，从定位于对象附近的场探头采集额外的数据。所述额外的数据表示由于梯度切换引起的磁场分布的变化。作为梯度切换的函数的这些变化的特征在于所谓的梯度脉冲响应函数(GIRF)，其构成了梯度切换和发生的磁场变化之间的响应关系。这些额外的数据用于调节MR序列以校正场分布中的不完美。所述额外的数据也与采集的磁共振信号一起被使用以重建磁共振图像。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于磁共振检查系统的场探头系统，与已知的探头系统相比，关于磁共振检查系统的配置以及在检查区内的要被检查的患者的位置，所述场探头系统更加准确或者经受更少的限制。值得注意的是，本发明的目的是提供一种场探头系统，其较不易受用于容纳所述场探头的可用空间的影响。

该目的通过所述磁共振检查系统来实现，所述磁共振检查系统具有检查区并且包括：

-主磁体，其用于在检查区内生成静态主磁场，以及

-梯度系统，其具有一个或多个梯度线圈，用于在检查区中生成梯度磁场，

重建模块，其被配置为：

-访问在当前配置的来自检查区的磁共振成像信号，并且

-根据所述磁共振成像信号来重建磁共振图像，

-场探头系统，其包括：

-若干场探头，用于测量所述检查区内的磁场分布，

-并且所述场探头系统被配置为确定(i)关于所述梯度系统的切换操作和/或(ii)关于源自外部的磁场扰动的在所述检查区中的测得的磁场分布，

-控制模块，其：

-用于控制所述场探头系统并且被配置为激活所述场探头系统，以测量先前配置中的磁场分布，并且

-用于确定所述先前配置中的i)所述梯度场的所述切换操作以及(ii)源自外部的磁场扰动与所述检查区中的所述磁场分布之间的响应关系。

-存储器，其用于存储与i)所述梯度系统的所述切换操作和/或与(ii)源自外部的所述磁场扰动相关联的所述响应关系，

-(a)所述梯度系统用于将来自所述存储器的所述响应关系与在所述当前配置中的所述梯度场的切换操作和/或源自外部的磁场扰动应用于所述梯度系统，从而补偿当前配置中的所述梯度线圈的激活，和/或

-(b)所述重建模块用于访问来自所述存储器的与在当前配置中的梯度场的切换操作和/或源自外部的磁场扰动的所述响应关系，并且所述重建模块被配置为基于所述响应关系在根据在当前配置中采集的所述磁共振成像信号的对磁共振图像重建中时应用校正。

本发明的见解在于，在已知的磁共振检查系统中，只有在对于要被检查的对象(例如患者)(的一部分)以及场探头两者，检查区中有足够的空间时，场探头系统才能正确地工作。本发明的见解还在于，通过来自场探头的额外的数据(例如，经由GIRF)的已知的校正的缺点在于额外的数据可能过时或者在分开的校准中更经常地采集额外的数据(其是耗时的)。将磁场探头并入头部线圈中从而当患者被定位于头部线圈中时可以采集额外的数据本身也是已知的；该方法似乎仅适用于对患者的头部的成像。然而，根据本发明，一方面静态磁场和梯度磁场的磁场分布被测量，并且另一方面，来自要被检查的患者的磁共振成像信号的采集被分离。

当前配置和先前配置两者都被配置为从要被检查的患者采集磁共振成像信号。也就是说，在先前配置和当前配置两者中，可以采集高空间分辨率MR图像数据(如由磁共振成像信号表示的)。由此可以重建(要被检查的患者的)MR图像数据。这些MR图像数据具有临床意义，因为诊断质量磁共振图像可以从MR图像数据重建。MR图像数据可以与由场探头进行的数据采集同时并且在相同或并行的(一个或多个)数据流中被采集。在当前配置中源自外部的磁场扰动和/或梯度场的切换操作可以根据在当前配置中操作梯度系统的方式以及通过测量当前配置中的源自外部的磁场来获得。在本发明的框架中，这种同时测量采集涵盖：由场探测器进行的测量在与采集磁共振图像信号的时间跨度至少部交重叠的时间跨度内完成。这种同时采集可以是也可以不是相互同步的，因为测量间隔在时间上相符。此外，只要跨越由探头进行的测量和采集磁共振成像信号的测量间隔在一定程度上在时间上交叠，各个数据流的数据位的实际摄入可以或可以不在个体位(的组)的水平上相互偏移或交替。由场探头测量磁场分布和确定先前配置中的响应关系可能比已知的GIRF的单独校准更加经常地重复。由于探头可以测量磁场分布，并且在采集临床相关的MR图像数据期间可以根据这些测量来确定响应关系，因而可以以时间有效的方式更新响应关系。

磁场分布表示主静态磁场和梯度磁场的检查区中的空间变化，所述梯度磁场被时间地应用以选择要由射频脉冲操纵的自旋并且用于空间编码磁共振成像信号。梯度系统执行切换操作，其中由梯度放大器提供给一个或多个梯度线圈的电流被切换，使得时间梯度磁场改变。值得注意的是，通过以梯度脉冲的形式施加表示期望的临时梯度磁场的梯度波形来控制梯度放大器。施加的梯度波形的变化会引起时间梯度磁场发生变化。由于梯度切换和外部原因(例如外部磁场扰动或机械振动等)，出现产生的磁场(resultant magneticfield)。该产生的磁场是随着梯度切换或外部原因发生的磁场分布的时间和空间变化。显然，产生的磁场发生于主磁场以及由于梯度系统的切换或外部原因引起的梯度。该产生的磁场形成主磁场和梯度磁场的瞬变场稳定。值得注意的是，该瞬变场稳定包括其存的电磁场和由梯度系统的切换生成的涡流引起的电磁场。

所述响应关系表示(a)梯度切换操作和/或源自外部的磁场扰动与(b)产生的磁场分布之间的关系。所述响应关系因此也可以被称为场响应，因为响应关系表示磁性(梯度)场对梯度切换操作和源自外部的磁场扰动如何响应。本发明的见解可以在于，在先前的配置中确定的响应关系在当前配置中也是有效的，其中，在所述当前配置中可以根据响应关系和梯度切换操作和或源自外部的磁场扰动来确定产生的磁场分布。因为以这种方式在当前配置中产生的磁场分布可用，因而可以对扰动进行补偿或校正。

产生的磁场分布可以以数据压缩的版本存储在存储器中。因此，数据库可以由产生的磁场分布的数据压缩的版本构成，该数据压缩的版本可以与先前配置中梯度场的切换操作和/或源自外部的磁场扰动相关地存储。该数据库形成了梯度切换和源自外部的磁场扰动以及其产生的磁场分布之间的响应关系的实现方式。响应关系也可以表示为所述梯度切换或外部原因与随之产生的磁场之间的相关性。形成响应关系的其它方式有伴随梯度切换或所述外部原因的产生的磁场的脉冲响应函数、阶跃响应函数或调制转移函数。所述响应关系也可以形成为时间的参数化的函数。该函数表示产生的磁场的时间演变，并且其参数例如是梯度切换或引起产生的磁场的外部因。

由于存在于要被检查的患者的检查区而造成的限制不再适用于将探头定位在检查区中，反之亦然。静态磁场和梯度磁场的空间场分布在先前配置中通过场探头测量，其中场探头位于合适的，优选最佳位置，用于测量检查区中的磁场分布。值得注意的是，在实践中，场探头系统包括多个4个，或者优选8到32个场探头。场探头优选地被定位于离磁体的等中心10-15cm处。在离等中心更近的距离处，探头对磁场分布的空间高阶变化相当不敏感。在距等中心较远的距离处，磁场的空间分布的测量受高阶空间变化主导。这使得低阶空间变化不可靠。而且，在离等中心较远的距离处，RF发射天线(例如RF体线圈)与场探头之间的干扰变得更强。这些干扰使得场探头的测量不可靠。本发明使得能够测量先前配置中的磁场分布，其中场探测器被正确地，优选地最佳地，定位以准确测量磁场分布。在当前配置中，不需要场探头。在当前配置中产生的磁场通过紧密邻近来进行访问，从先前配置测量并从存储器可用。测量磁场分布的先前配置可以是对相同或不同目标进行成像或者根本没有目标被成像的配置，并且定位和采用场探头来测量磁场分布。

在先前配置中测量并由其与梯度切换或源自外部的磁场的响应关系表示的磁场分布，看起来可以有用地被采用作为当前配置中的磁场分布的估计或合理近似。特别地，先前配置表示用于测量检查区中的磁场分布的场探测器的几何布置以及检查区内和周围的一个或多个目标(如果有的话)和电磁特性(例如这些目标的磁化率分布)的几何布置。由于梯度切换或外部扰动的这些产生的磁场与归因于目标、患者或测试体模的磁化率的场失真无关。早期配置中的这样的目标可以是要被检查的患者或健康志愿者的身体部分或预定材料组成的试验体模。先前配置中的身体部分可以是在当前配置中要被检查的相同患者的身体部分，或者可以是另一个人的身体部分。先前配置中的身体部分和当前配置中的身体部分可以是要被检查的相同患者的不同身体部分。因此，只有在先前的配置中，需要足够的空间来容纳场探头，并且在当前配置中，可能没有可用于放置任何场探头的空间。使用MR成像配置似乎非常实用，其中患者的头部在如先前配置的(例如鸟笼或天线阵列)头圈中。然后，在由患者腹部和局部RF线圈阵列形成的当前配置中，来自先前配置的分布的磁场对于补偿梯度场或在当前配置中的重建中应用校正似乎是非常有用的。

由于梯度切换的产生的磁场通常在1-1000μs(通常为300μs)的时间尺度上发生。场探头系统能够以1-10μs的时间分辨率测量由于梯度切换引起的磁场分布。为了测量磁场对梯度切换的影响，则采样分辨率为1-100μs，优选3-30μs是有用的。为了测量由于移动目标和电线的磁场扰动，1ms的时间分辨率就足够了。场探头系统能够测量1-10μT的磁场强度或1-200μT/m的梯度强度的变化。具有这种能力的场探头系统根据以下文献本身是已知的：N.De Zanche等人的“NMR probes for measuring magnetic field and field dynamicsin MR systems”MRM60(2008)176-186。

测得的磁场分布或优选地其响应关系可以被采用以考虑当前的产生的磁场。也就是说，与先前测得的磁场分布相关联的产生的磁场是当前配置中的产生的磁场的适当近似。看来，在参考配置中测得的磁场分布通常是当前配置中所得磁场的接近表示。此外，先前测得的磁场分布可以通过其响应关系的方式被采用以调整发射频率和解调频率来考虑当前配置中的产生的磁场。在重建磁共振图像时，可以使用先前测得的磁场分布，或优选地响应关系来校正由于当前产生的磁场引起的误差。替代地，可以采用先前测得的磁场分布，特别是其响应关系，来控制梯度系统以补偿由于梯度切换引起的瞬态效应形成的产生的磁场。这是通过激活梯度线圈，即基于先前测量的场分布来向梯度线圈施加电流，来实现的。换句话说，调节通向梯度线圈的电流，同时考虑先前测得的磁场分布或表示其的响应关系，以便补偿当前配置中的产生的磁场，其是由于检查区中的梯度切换显著的伴随的电磁场和涡流响应的瞬态效应的形式。

本发明的磁共振检查系统中的场探头系统，在即使在对于要被检查的患者的身体部分以及场探头两者在检查区中没有足够的空间的情况下，也能够提供数据考虑得到的主磁场和梯度磁场。这是基于以下洞悉：由于梯度切换或其他原因导致的场分布的响应是良好地可不规则现的。因此，可以采用依赖于切换梯度系统的在先前配置中测得的磁场分布来补偿针对当前配置中产生的磁场的梯度磁场的应用。此外，可以采用依赖于切换梯度系统的在先前配置中测得的磁场分布或表示产生的磁场的响应关系来在重建中校正产生的磁场。

公开了一种磁共振检查系统，其包括用于测量主磁场和梯度磁场的磁场分布的场探头系统。测量是在较早的配置中进行的，并且得到由于梯度切换或外部原因的产生的磁场。根据测量的产生的磁场，导出响应关系并将其存储在存储器中。来自存储器的响应关系可用于在重建中针对响应关系补偿梯度场的激活或重建中的校正。该补偿或校正可以在当前配置中执行。因此在当前配置中需要场探头。

将参考从属权利要求中限定的实施例进一步详述本发明的这些和其他方面。

在本发明的磁共振检查系统的优选实施例中，场探头系统被配置为相继地测量作为(i)梯度系统的切换操作和/或(ii)源自外部的磁场扰动的函数的各种先前配置中的磁场分布。可以采用来自几个相继的不同的先前配置的磁场分布的测量结果来构建产生的磁场的准确表示，所述产生的磁场依赖于各种梯度切换和/或源自磁共振检查系统的外部磁场扰动。这可以被实现为，每次激活场探头系统时，存储针对先前配置的响应关系。场探头系统可以被配置为自动测量磁场分布。替代地，可以提示场探头系统来激活在先前配置中的磁场分布的测量。这可以例如当存在的内容过期时(即所做的最近的条目早于当前日期之前的预设时间段)时行。由场探头进行的磁场分布测量可以在MR成像数据的采集期间或者与其同时的先前配置中进行。场探头系统的这些示例具有自学习能力，其在于，根据先前配置中的磁场分布的测量结果可以建立响应关系的集合，其可用于考虑当前配置中的产生的磁场。此外，因为在当前配置中，响应关系可从存储器获得，所以在当前配置中不需要场探头。

在本发明的磁共振检查系统的另一个范例中，场探头系统被配置为确定测得的来自探头的磁场分布与(i)梯度系统的切换操作之间，和/或(ii)源自外部的磁场扰动，之间的相关性，并将所确定的相关性存储为所述测得的磁场分布的表示。由于仅需要将梯度切换操作或外部磁场扰动的相关性存储为产生的磁场的表示，所以需要中等的存储容量。该表示可以被实现为脉冲响应函数。脉冲响应函数可以根据测得的磁场分布和施加的梯度切换或检测到的外部扰动来计算。在一个非常简单的范例中，所述相关性或所述响应关系被形成为简单的比例因子。也就是说，例如实际的产生的磁场简单地随着梯度切换需求或外部磁场扰动而缩放。例如，在先前的配置中，响应于10.0mT/m的施加的梯度要求而测量到10.2mT/m的梯度场，则比例因子为1.02，其可以在当前配置中被采用以补偿施加的梯度中要求或在重建中进行校正。在更复杂的情况下，可能存在产生的磁场与外部原因之间的线性关系，例如源自外部的磁场扰动可以由矩阵表示。

通常，先前配置中的磁场分布的测量比在当前配置中的磁共振成像信号的采集在更早的时刻。然而，即使在采集磁共振成像信号之后也可以进行磁场分布的测量，并且可以采用响应关系来在根据磁共振成像信号重建磁共振图像中进行校正。

在本发明的磁共振检查系统的另一个范例中，提供一个或多个额外的磁场传感器来测量外部场扰动。然后基于测得的外部场扰动，从存储器中检索与当前配置中测得的磁场扰动相对应的得到的场字段。

这些磁场传感器检测主磁场和梯度磁场可能对其响应的磁场扰动。例如，这种磁场扰动可能由外部原因引起，例如经过的车辆或电力线。内部原因，如磁共振检查系统的低温冷却系统，附加的电气装备，如风扇，也可能引起磁场扰动。通过场探头系统来测量依赖于检测到的磁场扰动的检查区中的磁场分布。看起来，产生的磁场强烈并且可重复地与检测到的磁场扰动相关。因此，先前测量的产生的磁场是根据检测到的磁场扰动产生的，并且表示其的响应关系被导出，特别是在先前配置中。当随后在当前配置中当检测到磁场分布时，可以针对磁场分布的响应来校正梯度磁场的应用和/或磁共振图像的重建，例如使用与其相关联的响应关系，其先前在与之相对应的先前配置中针对检测到的磁场扰动而被测量。

在另一个范例中，本发明的磁共振检查系统被提供有运动传感器，特别地用于检测结构部件(特别是梯度线圈和主磁场线圈)的振动。显然这样的振动生成产生的磁场分布。磁场探头系统被布置为测量磁场分布，并且其相关联的响应关系根据检测到的振动在较早的配置中导出。随后，当在当前配置中检测到振动时，则可以针对产生的磁场分布针对先前在先前配置中测量的检测到的振动校正梯度磁场的应用和/或磁共振图像的重建，例如使用与其相关联的响应关系。

在另一个范例中，本发明的磁共振检查系统被提供有温度传感器，特别是用于检测结构部件(特别是梯度线圈和主磁场线圈)的温度。显然由于梯度切换的这样的产生的磁场分布是温度依赖性的。场探头系统被布置为根据测量的温度测量先前配置中的磁场分布。场探头系统根据测量的温度导出响应关系。随后，当在当前配置中检测到例如梯度线圈的温度时，则可以针对对于测得的温度的产生的磁场来校正梯度磁场的应用和/或磁共振图像的重建。换句话说，先前测得的磁场分布是根据先前配置中的测量温度来测量的。在当前配置中，根据当前配置中的测量温度检索响应关系。因此，充分考虑了响应关系的温度依赖性。

本发明还涉及如权利要求7和8所述的磁共振成像方法。本发明的该磁共振成像方法实现了在当前配置中无需场探头而使响应关系可用。本发明还涉及根据权利要求9所述的计算机程序。本发明的所述计算机程序能够被提供在诸如CD-ROM盘或USB记忆棒的数据载体上，或者本发明的所述计算机程序能够从诸如万维网的数据网络下载。当安装在包括在磁共振成像系统中的计算机中时，使得所述磁共振成像系统能够根据本发明进行操作，使得关于响应关系的信息或其表示在当前配置中无需场探头就可用。

也可以采用单独的参考配置作为先前的配置，其中，场探头被最佳地定位以测量磁场分布。在这样的参考配置中，可以使用测试体模，其中，磁共振性质(材料组成，例如质子密度和磁化衰减时间)是预先确定的。替代地，在参考配置中，除了场探头和可能的安装有场探头的RF接收器线圈之外，检查区可以留空。

例如，在先前配置中，测试体模可以被放置在检查区中，或者没有要被成像的对象被放置在检查区中，并且在当前配置中，要被检查的患者的一部分被定位于检查区中。在另一个范例中，在先前配置中，将患者身体的参考部分放置在检查区中，在所述先前配置中，将患者身体的当前检查(不同)部分放置在检查区中，或者除了场探头以外将检查区留空。即使分别在先前和当前的配置中，也可以使用正在被成像的不同患者的身体部分。值得注意的是，体模或参考部分的尺寸被定为使得当放置在检查区中时，剩余足够的空间以将场探头定位在检查区中的适当位置。因此，实现了检查区中的磁场的准确测量，特别是较低阶空间变化的准确测量。当对当前身体部分进行成像时，不需要场探头，因为根据从先前测得的磁场分布的存储的响应关系计算当前的产生的磁场。因此，对于当前身体部分的成像，可以去除场探头。在典型的范例中，可以将患者的头部放置在检查区中并且利用围绕患者头部布置的场探测器来测量先前测得的磁场分布。例如，场探测器可以集成在用于采集患者头部的磁共振成像信号的RF发射/接收头线圈(阵列，TEM或鸟笼型)中。然后在当前配置中，将患者的腹部或胸部放置在检查区中，并移除场探测器。由于患者的腹部或胸部可能占据检查区的大部分空间，或者甚至仅紧密适配于磁共振检查系统的主磁体的膛中，因而可能没有空间来布置场探头。本发明的洞悉是，从患者头部测得的磁场分布(即，在先前配置中)将仍然是有效的，用于在采集来自患者腹部或胸部的磁共振成像信号时(即在当前配置中)校正针对静态主磁场和梯度磁场的产生的磁场。值得注意的是，主磁场和/或梯度磁场，或表示产生的磁场的响应关系，(i)如在对患者头部成像时所测量的，以及(ii)如在患者的腹部被成像时应用的，最多略有不同。

将参考下文描述的实施例并且将参考附图阐述本发明的这些和其他方面。

附图说明

附图图解地示出了其中使用了本发明的磁共振成像系统。

具体实施方式

附图图解地示出了其中使用了本发明的磁共振成像系统。所述磁共振成像系统包括具有一组主线圈10的主磁体，由此生成稳定、均匀的磁场。例如，所述主线圈的构造方式是使它们形成膛以包封隧道形的检查空间。被检查患者被安置在滑动进入该隧道状检查空间中的患者托架上。所述磁共振成像系统也包括多个梯度线圈11、12，通过所述梯度线圈生成(特别是以在各个方向中的时间梯度的形式)呈现出空间变化的磁场，从而将该磁场叠加在均匀磁场上。梯度线圈11、12被连接到梯度控制器21，梯度控制器21包括一个或多个梯度放大器和可控制的功率提供单元。梯度线圈11、12通过借助于电源单元21应用电流而被供能；为此，电源单元被适配有电子梯度放大电路，其将电流施加到梯度线圈，以生成具有适当时间形状的梯度脉冲(也称为“梯度波形”)。通过控制电源单元来控制梯度的强度、方向和持续时间。所述磁共振成像系统还包括分别用于生成RF激励脉冲以及用于拾取磁共振成像信号的发射和接收天线(线圈或线圈阵列)13、16。优选地将发射线圈13构造成体线圈13，从而能够包围要被检查对象(的一部分)。通常以这样一种方式在磁共振成像系统中布置体线圈，即，在将患者置于磁共振成像系统中时，由体线圈13包围要被检查的患者30。体线圈13用作发射天线，用于发射RF激励脉冲和RF重聚焦脉冲。优选地，体线圈13涉及所发射的RF脉冲(RFS)在空间上的均匀强度分布。相同的线圈或天线通常交替地被用作发射线圈和接收线圈。通常，接收线圈包括多个元件，每个元件通常形成单个回路。回路的形状的各种几何结构和各种元件的布置是可能的。发射和接收线圈13被连接到电子发射和接收电路15。

要注意的是，存在可以用作发射和接收的一个(或若干)RF天线元件；此外，通常，用户可以选择采用通常被形成为接收元件的阵列的专用接收天线。例如，可以将表面线圈阵列16用作接收和/或发射线圈。这样的表面线圈阵列在相对较小的体积中具有高的灵敏度。所述接收线圈被连接到前置放大器23。所述前置放大器23放大由接收线圈16接收的RF共振信号(MS)，并将经放大的RF共振信号施加至解调器24。诸如表面线圈阵列的接收天线连接到解调器24，并且接收的前置放大的磁共振成像信号(MS)借助于解调器24而被解调。前置放大器23和解调器24可以数字地实现并集成在表面线圈阵列中。解调的磁共振成像信号(DMS)被应用到重建单元。解调器24对经放大的RF共振信号进行解调。经解调的共振信号包含关于要被成像的对象的一部分中的局部自旋密度的实际信息。此外，发射和接收电路15被连接到调制器(MOD)22。调制器22以及发射和接收电路15激励发射线圈13，以发射RF激励和重聚焦脉冲。具体而言，表面接收线圈阵列16通过无线链路的方式与发射和接收电路耦合。由表面线圈阵列16接收的磁共振成像信号数据被传送至发射和接收电路15，并通过无线链接将控制信号发送至表面线圈(例如，以对表面线圈进行调谐和去谐)。

所述重建单元由所述解调磁共振成像信号(DMS)导出一个或多个图像信号，所述图像信号表示要被检查对象的成像部分的图像信息。在实践中，优选地将重建单元25构造为数字图像处理单元25，对其进行编程控制从而从经解调的磁共振成像信号导出图像信号，所述图像信号表示要被成像对象的一部分的图像信息。重建的输出部上的信号被应用到监视器26，使得重建的磁共振图像可以显示在监视器上。或者，有可能在等待进一步处理或显示的同时将来自重建单元25的信号存储在缓存单元27中。

根据本发明的磁共振成像系统还配备有控制单元20，例如为包括(微)处理器的计算机的形式。控制单元20控制RF激励的执行以及时域梯度场的施加。为此，将根据本发明的计算机程序加载到例如控制单元20和重建单元25中。

本发明的磁共振检查系统设置有若干(例如4，8或32)场探头101，其优选地被安装在头部线圈16中。场探头测量由于梯度切换和/或由于外部磁场扰动引起的磁场分布。场探测器101被连接到场探头控制模块102。场探头控制模块控制场探头，以便在头部线圈16就位于先前配置中时，执行磁场分布的测量。测量结果被提供给场探头控制模块102，以确定由于梯度切换或外部磁场扰动引起的磁场分布。在该先前配置中，除了具有场探头的头部线圈16之外，没有目标位于磁共振检查系统的检查区中。在另一种实现方式中，可以在要被检查的患者的头部成像时测量磁场分布。根据测得的磁场分布，例如以脉冲响应函数的形式的响应关系由运算单元103计算，并且然后被保存在存储器104中。场探头101，具有算术单元102的场探头控制器101和存储器104构成场探头系统。具有算术单元102和存储器104的场探头控制器101可以集成在磁共振检查系统的处理单元20中，特别地作为软件模块集成。此外，梯度控制器121被集成在处理单元20中。梯度控制121生成被馈送到功率放大器20的梯度波形以根据所述梯度波形来激活梯度线圈12。

响应关系的保存的表示，特别是脉冲响应函数，可以被采用以控制梯度控制121来补偿梯形线圈12的激活中的响应关系。响应关系的保存的表示也可以被采用以根据采集的磁共振成像信号来在磁共振图像的重建中校正响应场。因为响应关系的表示可从存储器104获得，所以在当前配置中，不需要通过场探测器来测量响应场。因此，在当前配置中，具有场探测器的头部线圈16可以被去除，并且例如被局部前部线圈阵列16所替代，以从患者的腹部区域采集磁共振成像信号。在当前配置中，也可以由RF体线圈13来采集磁共振成像信号。

磁共振检查系统还被提供有一个或几个磁场传感器105以测量磁场扰动。这种磁场扰动可能具有外部原因，例如经过的车辆，或者由于附近的电力线的活动。其他磁场扰动可能由磁共振检查系统低温恒温器系统(未示出)引起。通过头部线圈16中的场探测器101来测量(先前配置中的)磁场扰动。根据当前配置中检测到的磁场扰动(场探头不可用)，可以从存储器获得由于磁扰动引起的磁场的响应关系，例如脉冲响应函数。梯度控制121可以基于从存储器104可用的表示来补偿响应字段。此外，可以采用该表示来由重建单元25在重建中考虑产生的磁场。

所述磁共振检查系统还被提供有一个或若干个运动传感器106，特别地用于测量运动，例如梯度线圈12的振动。检测到的振动被馈送到场探头控制单元，并且伴随的磁场分布在先前配置中托克托头部线圈16中的场探头101来测量。在当前配置中，即，没有场探头可用，也测量振动并且基于这些测量，并且响应关系可从存储器104获得。然后可用的响应关系被用于针对由于检测到的振动的产生的磁场来对梯度线圈12的激活进行补偿。针对由于检测到的振动的产生的磁场的校正也可以在重建单元25的重建中进行。

所述磁共振检查系统还适配有一个或若干温度传感器105以测量梯度线圈12的温度。梯度线圈12的测量的温度在先前配置和当前配置(没有磁头线圈与场探头)两者中都被馈送到场探头控制模块102，在所述先前配置中，磁场分布由头部线圈16中的场探头101来测量。使用梯度线圈的测量的温度允许考虑响应关系的温度依赖性以由梯度控制进行补偿或重建中进行校正。

Claims (9)

1.一种磁共振检查系统，其具有检查区并且包括：

-主磁体，其用于在所述检查区中生成静态主磁场，以及

-梯度系统，其具有一个或多个梯度线圈，用于在所述检查区中生成梯度磁场，

-重建模块，其被配置为：

-访问在当前配置和先前配置的来自所述检查区的磁共振成像信号的各个集合，

-根据在所述先前配置和所述当前配置采集的磁共振成像信号的所述集合来重建磁共振图像，

-场探头系统，其包括：

-若干场探头，其用于测量(i)归因于所述梯度系统的切换操作和/或(ii)归因于源自外部的磁场扰动的所述检查区中的磁场分布，

-控制模块，其：

-用于控制所述场探头系统并被配置为激活所述场探头系统，以与在先前配置中的所述磁共振成像信号的采集同时地测量所述先前配置中的磁场分布，并且

-用于确定表示所述先前配置中的并且i)归因于所述梯度系统的所述切换操作和/或(ii)归因于源自外部的所述磁场扰动的测得的磁场分布的响应关系，

-存储器，其用于存储与i)所述梯度系统的所述切换操作相关联的和/或与(ii)源自外部的所述磁场扰动相关联的所述响应关系，

(a)所述梯度系统用于将来自所述存储器的所述响应关系应用到所述梯度系统，从而补偿当前配置中的所述梯度线圈的激活，和/或

(b)所述重建模块用于将来自所述存储器的所述响应关系应用到所述重建模块，所述重建模块被配置为基于所述响应关系来在根据在所述当前配置中采集的所述磁共振成像信号的对磁共振图像的重建中应用校正。

2.根据权利要求1所述的磁共振检查系统，其中，所述场探头系统被配置为：

-在各种先前配置中相继地测量作为(i)所述梯度系统的所述切换操作和/或(ii)源自外部的所述磁场扰动的函数的磁场分布，

-确定表示针对所述各种先前配置的测得的磁场分布的响应关系，

-将依赖于(i)所述切换操作和/或(ii)所述磁场扰动的所确定的响应关系存储在所述存储器中。

3.根据权利要求1或2所述的磁共振检查系统，其中，所述场探头系统被配置为确定以下形式的所述响应关系：

(a)测得的磁场分布与(i)所述梯度系统的所述切换操作和/或(ii)源自外部的磁场扰动之间的相关性，或者

(b)归因于(i)所述梯度系统的所述切换操作和/或(ii)所述磁场扰动的测得的磁场分布的脉冲响应函数，或者

(c)归因于(i)所述梯度系统的所述切换操作和/或(ii)所述磁场扰动的测得的磁场分布的阶跃响应函数，或者

(d)归因于(i)所述梯度系统的所述切换操作和/或(ii)所述磁场扰动的测得的磁场分布的调制转移函数。

4.根据权利要求1所述的磁共振检查系统，还包括：

-一个或多个额外的磁场传感器，其用于测量所述当前配置中的外部磁场扰动，其中，

-所述控制模块被配置为激活所述场探头系统以从所述存储器检索与所述当前配置中的测得的外部场分布相对应的响应关系。

5.根据权利要求1所述的磁共振检查系统，还包括：

-一个或多个运动传感器，其用于测量所述磁共振检查系统的一个或多个结构部件的机械运动，其中，

-所述场探头系统的所述控制模块被配置为控制所述场探头系统，以测量归因于依赖于测得的机械运动的源自外部的磁场扰动的所述主磁场和/或所述梯度磁场的在所述先前配置中的磁场分布，并且在所述存储器中存储所述先前配置中的与测得的机械运动相关联的所述响应关系，并且其中，

-所述场探头系统的所述控制模块被配置为从所述存储器检索与所述当前配置中的测得的机械运动相对应的响应关系。

6.根据权利要求1所述的磁共振检查系统，还包括：

-一个或多个温度传感器，其用于测量结构部件的温度，特别是梯度线圈的温度，

-其中，所述场探头系统的所述控制模块被配置为激活所述场探头系统以测量所述先前配置中的磁场分布，并存储所述先前配置中的与测得的温度相关联的响应关系，并且所述场探头系统的所述控制模块被配置为从所述存储器检索与所述当前配置中的所述结构部件的测得的温度相对应的响应关系。

7.一种通过场探头系统来校正磁共振检查系统中的产生的磁场的方法，包括以下步骤：

-由若干场探头测量(i)归因于梯度系统的切换操作和/或(ii)归因于源自外部的磁场扰动的检查区中的主磁场和/或梯度磁场的磁场分布，

-由控制模块：

-控制所述场探头系统并且被配置为激活所述场探头系统，以与先前配置中的磁共振成像信号的采集同时地测量所述先前配置中的磁场分布，并且

-确定表示所述先前配置中的测得的磁场分布并且i)归因于所述梯度系统的所述切换操作和/或(ii)归因于源自外部的所述磁场扰动的响应关系，

-在存储器中存储与所述先前配置中的所述切换操作和/或所述外部磁场扰动相关联的响应关系，并且

(a)所述磁共振检查系统的梯度系统用于将来自所述存储器的所述响应关系应用到所述梯度系统，并且用于基于先前测得的响应场分布来补偿当前配置中的梯度线圈的激活，和/或

(b)所述磁共振检查系统的重建模块用于将来自所述存储器的响应关系应用到所述重建模块，所述重建模块被配置为基于先前测得的响应场来在根据在所述当前配置中采集的所述磁共振成像信号的对磁共振图像的重建中应用校正。

8.根据权利要求7所述的用于校正产生的磁场的方法，其中，

-与采集来自要被检查的患者的磁共振成像信号同时地，并且作为(i)所述梯度系统的所述切换操作和/或(ii)源自外部的所述磁场扰动的函数，在各种先前配置中相继地进行磁场分布的相继测量，

-确定表示针对所述各种先前配置的测得的磁场分布的响应关系，

-所确定的响应关系与(i)所述切换操作和/或(ii)所述磁场扰动相关地被存储在所述存储器中。

9.一种用于控制场探头系统的计算机程序，包括指令以包括以下步骤：

-与在先前配置的磁共振成像信号的采集同时，由若干场探头测量(i)归因于梯度系统的切换操作和/或(ii)归因于源自外部的磁场扰动的检查区中的主磁场和/或梯度磁场的磁场分布，

-由控制模块：

-控制所述场探头系统并且被配置为激活所述场探头系统，以与在所述先前配置中的磁共振成像信号的采集同时地测量所述先前配置中的所述磁场分布，并且

-确定表示所述先前配置中的测得的磁场分布并且i)归因于所述梯度系统的所述切换操作和/或(ii)归因于源自外部的所述磁场扰动的响应关系，

-在存储器中存储与所述先前配置中的所述切换操作和/或所述外部磁场扰动相关联的响应关系，并且

(a)所述磁共振检查系统的梯度系统用于将来自所述存储器的所述响应关系应用到所述梯度系统，并且用于基于先前测得的响应场分布来补偿当前配置中的梯度线圈的激活，和/或

(b)所述磁共振检查系统的重建模块用于将来自所述存储器的响应关系应用到所述重建模块，所述重建模块被配置为基于先前测得的响应场来在根据所述当前配置中采集的所述磁共振成像信号的对磁共振图像的重建中应用校正。