CN111247447A - 具有可变场磁体的磁共振成像 - Google Patents

具有可变场磁体的磁共振成像 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种磁共振成像(MRI)(100)系统，其包括具有可调整的主磁场的主磁体(102)。所述MRI系统还包括电流源(124)，所述电流源用于在被划分在第一部分(122)与第二部分(122')之间的多个电极(122、122')之间供应RF电流。所述电流源被配置用于在所述第一部分与所述第二部分之间供应所述RF电流。对机器可执行指令的运行使控制所述MRI系统的处理器：将成像区内的平均磁场强度设置(200)为第一值；将所述成像区内的所述平均磁场强度设置(202)为第二值，所述第二值低于所述第一值；控制(204)所述电流源以使已知的RF电流(144)在所述电极的所述第一部分与所述电极的所述第二部分之间行进；通过利用读出梯度命令根据三维成像协议控制所述磁共振成像系统从对象采集(206)磁共振数据；根据所述磁共振数据来重建(208)三维图像数据(148)；并且使用所述三维图像数据和通过所述电极的所述已知的RF电流来计算(210)所述对象的电阻模型(150)。

Description

具有可变场磁体的磁共振成像
技术领域
本发明涉及磁共振成像。
背景技术
大的静磁场由磁共振成像(MRI)扫描器使用以将原子的核自旋对齐，这是在患者体内产生图像的过程的一部分。这种大的静磁场称为B0磁场或主磁场。可以使用MRI在空间上测量对象的各种数量或属性。例如，可以使用MRI来研究对象的各种电气特性。
美国专利申请US 2015/0153431公开了用于使用磁共振成像(MRI)来确定电气特性的系统和方法。一种方法包括在磁共振成像(MRI)系统中施加超短回波时间(TE)脉冲序列，并在施加超短TE脉冲序列之后从物体采集复数B1+B1-量，其中，B1+为发射射频(RF)磁场的复幅度，而B1-是接收RF磁场的复幅度。该方法还包括利用处理器使用发射RF磁场和接收RF磁场的复幅度来估计物体的一个或多个电气特性。此外，美国专利US 6 397 095公开了一种用于确定物体的局部导电性的磁共振电阻抗断层摄影技术。
发明内容
在独立权利要求中，本发明提供了一种磁共振成像系统、一种计算机程序产品和一种方法。在从属权利要求中给出了实施例。
实施例可以提供一种利用磁共振成像来计算对象的电阻模型的改进手段。该电阻模型也可以被认为是对象内的电阻的空间相关映射。这样的电阻模型可以例如用于研究心脏的电生理。电阻模型是使用磁共振成像系统测量的，该系统具有在其成像区内具有可调整磁场的主磁体。首先将成像区中的磁场保持在第一值处，以磁化成像区中的自旋。接下来，将成像区中的磁场降低到低于第一值的第二值。然后，使用表面电极来驱动RF电流(以当前拉莫尔频率)通过对象。这在被成像的自旋中生成翻转角。然后，磁场在读出之前任选地增加到在第一值与第二值之间的第三值。以这种方式改变磁场可以具有以下优点：它使得能够以较低的频率测量电阻抗，这可以促进电阻模型的构建。组织的导电性可以随频率而相当大地变化。随着磁场和拉莫尔频率的降低，细胞膜的电容效应降低。因此，电阻模型可以变得更加准确。然而，降低频率会增加神经刺激的机会，通常，磁场强度的第二值被选择为使得拉莫尔频率被降低到平衡电阻模型的准确性和RF电流对神经组织的刺激的折中频率。
对成像区中的平均磁场的第一值的选择不是关键的。第一值高于第二值，使得成像区内的自旋变得极化。随着平均磁场从第一值降低到第二值，极化中的一些极化会丢失。选择第一值的值的一种方式是选择其使得在达到平均磁场强度的第二值时使极化最大。也就是说，第一值的平均磁场强度用于预极化成像区中的自旋。因此，第一值的选择取决于成像区中的磁场能够在第一值与第二值之间斜变得多快。
在一个方面，本发明提供一种磁共振成像系统，其包括具有成像区的主磁体。所述主磁体被配置用于在所述成像区内生成具有平均磁场强度的主磁场。所述磁共振成像系统还包括用于在所述成像区内生成空间相关的梯度磁场的梯度磁场系统。所述梯度磁场系统通常包括多个梯度磁场线圈以及用于向这些线圈供应电流的电源。所述磁共振成像系统还包括磁体电源，所述磁体电源被配置用于调整所述成像区内的所述平均磁场强度。对所述磁体电源的包括有效地使所述成像区内的磁场强度可调整。
所述磁共振成像系统还包括用于在多个电极之间供应RF电流的电流源。所述多个电极包括第一部分和第二部分。所述电流源被配置用于在所述第一部分与所述第二部分之间供应所述RF电流。所述多个电极被配置用于与对象的外表面形成电接触。所述磁共振成像系统还包括存储器，所述存储器包含机器可执行指令和脉冲序列命令。所述脉冲序列命令包括用于控制所述磁共振成像系统根据三维成像协议从所述成像区采集磁共振数据的指令。所述脉冲序列命令包括用于控制所述梯度磁场系统的读出梯度命令。
所述磁共振成像系统还包括用于控制所述磁共振成像系统的处理器。对所述机器可执行指令的运行使所述处理器：通过利用所述脉冲序列命令控制所述磁体电源将所述成像区内的所述平均磁场强度设置为第一值。然后，对所述机器可执行指令的运行使所述处理器：通过利用所述脉冲序列命令控制所述磁体电源将所述成像区内的所述平均磁场强度设置为第二值。所述第二值低于第一值。然后，对所述机器可执行指令的运行使所述处理器：控制所述电流源以使已知的RF电流在所述电极的所述第一部分与所述电极的所述第二部分之间行进。这样做是为了在对象内和在成像区内将自旋相对于主磁场倾斜一角度。对所述机器可执行指令的运行还使所述处理器：通过利用所述读出梯度命令控制所述磁共振成像系统从所述对象采集所述磁共振数据。
所述磁共振成像系统可以包括RF系统，其包括磁共振成像线圈以及用于接收所述磁共振数据的接收器。对所述机器可执行指令的运行还使所述处理器根据所述磁共振数据来重建三维图像数据。对所述机器可执行指令的运行还使所述处理器使用所述三维图像数据和通过所述电极的所述已知的RF电流来计算所述对象的电阻模型。已知的RF电流可以与三维图像数据的强度或幅度直接相关。该实施例可以是有益的，因为其可以提供制作对象的非侵入性电阻模型或测量的手段。
当控制所述电流源以使所述已知的RF电流在第一部分电极与第二部分电极之间行进时，可以以主磁场内的一些自旋的拉莫尔频率施加RF电流。通常，磁共振成像查看质子密度，因此拉莫尔频率将用于氢原子。
应当注意，主磁体与磁体电源的组合有效地使主磁体具有可调整的磁场。主磁体例如可以是超导磁体，并且电流源仅用于调整磁场。在另一示例中，主磁体是电阻型磁体，并且电流源连续地供应电流以在成像区内生成平均磁场。在另一示例中，主磁体是永久磁体，并且通过物理移动或旋转磁体来实现磁场强度。
在另一实施例中，所述磁共振成像系统是零回波时间(ZTE)磁共振成像系统。
在另一实施例中，所述磁共振成像系统被配置用于从所述对象接收ECG信号。对所述机器可执行指令的运行还包括使用所述电阻模型、所述ECG信号和电源模型来计算所述对象的心脏电位。所述电源模型例如可以是由心脏在泵送时生成的电能的源。例如，可以使用三维图像数据或针对对象采集的其他磁共振图像数据将电源模型拟合到对象。该实施例可以是有益的，因为其可以提供一种测量对象的心脏处的电位的非侵入性手段。这可以消除为进行这些测量而插入导管的需要或益处。
在一些实施例中，ECG电极与多个电极相同或部分相同。在其他示例中，ECG电极可以与多个电极分开或部分分开。
在另一实施例中，对所述读出梯度命令的执行至少部分地通过所述ECG信号来触发。该实施例可以是有益的，因为其可以提供在心脏的相同相位处多次采集磁共振数据的手段。例如，这可以使得能够计算电阻模型或根据心脏的相位解析出的心脏电位。其还可以针对心脏运动的特定相位实现对电阻模型或心脏电位的非常准确的测量。
在另一实施例中，所述电流源包括用于单独地测量所述多个电极中的每个电极的RF电极电流的电流传感器。使用所述多个电极中的每个电极的所述RF电极电流来确定所述已知的RF电流。该实施例可以是有益的，因为随后可以非常准确地映射或确定通过每个特定电极的电流。这可以有助于计算更准确的电阻模型。
在另一实施例中，使用第一有限差分模型和第二有限差分模型来计算所述电阻模型。在两个阶段中有效地计算所述电阻模型。所述第一有限差分模型被配置用于使用所述多个电极中的每个电极的所述RF电极电流和所述三维图像数据的幅度和相位来求解通过所述对象的电流流量。三维图像数据的幅度与局部地行进通过对象的电流有效地相关。所述第一有限差分模型被配置用于使用优化第一目标函数的第一优化算法来计算通过所述对象的电流流量。所述第一目标函数使用Biot-Savat定律将所述电流流量拟合到所述三维图像数据的强度。所述Biot-Savat定律将电流流量与生成的磁场相关。
由流过对象的电流生成的磁场直接负责翻倒磁自旋，并因此与三维图像数据的幅度直接相关。一旦计算出局部电流流量，这就被用作到第二有限差分模型的输入。所述第二有限差分模型使用第二目标函数将所述电阻模型拟合到所述电流流量。所述第二目标函数使用欧姆定律和所述多个电极中的每个电极的所述RF电极电流将所述电阻模型拟合到所述电流流量。该实施例可以是有益的，因为其提供了计算对象的电阻模型的有效手段。应当注意，第一有限差分模型和第二有限差分模型被求解为优化问题。该过程可以被重复多次，也就是说，可以使用通过多个电极的电流流量的不同组合，并且可以重复该过程。来自这些重复实验的数据可以全部被组合到第一目标函数和第二目标函数中。因此，使用通过电极的不同组合的不同电流流量来重复实验可能导致大大增加对对象的电阻模型的了解。
在另一实施例中，所述电流源被配置用于在所述第一部分与所述第二部分之间切换所述多个电极。所述机器可执行指令还使所述处理器针对分布在所述第一部分与所述第二部分之间的所述多个电极的多个排列重建所述三维图像数据。所述第一目标函数和所述第二目标函数组合来自所述多个电极的所述多个排列的数据。在该实施例中，使用来自其中不同组合的电流流经不同电极的多个实验的数据。如上所述，这可以用于增加电阻模型中的准确性并减小误差。
在另一实施例中，对所述机器可执行指令的运行还使所述处理器控制所述电流源以使用所述多个电极来采集电阻抗断层摄影数据。所述第二目标函数还将所述电阻模型拟合到所述电阻抗断层摄影数据。该实施例可以是有益的，因为其可以进一步改善电阻模型的质量。
可以在电阻抗断层摄影模式下使用多个电极。在电阻抗断层摄影中，在至少两个电极之间施加DC或AC电流，并且测量与所有其他电极的电位差。然后，不同的一对电极用作电流源和电流吸收器，并重复其余电极的测量。这可以被执行多次。电阻抗断层摄影原则上是已知的，但是具有非常低的空间分辨率。空间分辨率是到给定体素的表面的距离的次序。对于正常的成年人，这可以导致在心脏处的分辨率约为5cm。
然而，电阻抗断层摄影数据对于电阻模型的磁共振成像重建可能非常有用。这是因为其可以提供绝对电阻率值的平均值，并且可以至少部分地补偿由于例如对于不同组织而言不同的自旋弛豫而可能造成的误差。电阻抗断层摄影也可以有助于将结果外推到甚至更低的频率。在电阻抗断层摄影模式下供应的电流可能很小，并且甚至当使用DC电流时也不会伤害患者。电阻模型还可以被修改，使得在电阻抗断层摄影中采集的数据被用于对第二有限差分模型执行优化。可以将额外的误差项简单地添加到第二目标函数。
在另一实施例中，所述磁共振成像系统还包括服装。所述服装包括所述多个电极。例如，当对胸部成像时，对象可以简单地穿着服装，并且所有多个电极以有用的方式跨对象的表面被有效地分布。
在一些实施例中，所述多个电极被配置用于在穿着所述服装时接触所述对象的所述外表面。
在另一实施例中，所述脉冲序列命令是以下中的任一项：自旋回波脉冲序列命令、ZTE脉冲序列命令、EPI脉冲序列命令、径向采样脉冲序列命令、以及包括螺旋读出梯度序列的脉冲序列命令。该实施例是有益的，因为这些各种类型的脉冲序列命令中的任一个可以被用于采集磁共振数据。应当注意，上述脉冲序列缺少RF脉冲来初始地翻倒自旋。这是通过当磁体处于当将成像区内的平均磁场强度设置为第二值时的第二状态中时的电流完成的。
在另一实施例中，平均磁场强度的第二值被选择为使得拉莫尔频率在20kHz与200kHz之间。该实施例可以是有益的，因为所使用的电流将不会导致对象感受到疼痛。
在另一实施例中，平均磁场强度的第二值在5mTesla与0.2mTesla之间。该实施例可以是有益的，因为通过多个电极经过对象的电流将不会导致疼痛。
在另一实施例中，对所述机器可执行指令的运行使所述处理器在将所述成像区内的所述平均磁场强度设置为所述第二值之前将所述成像区内的所述平均磁场强度维持在所述第一值处达以下中的任一个：至少10ms，至少20ms，至少100ms，至少300ms，以及至少500ms。该实施例可以是有益的，在此时间期间，成像区内的自旋可以变得磁极化。在极化已经充分增加之后，磁场降低到第二值。
在另一实施例中，对所述机器可执行指令的运行使所述处理器：在从所述对象采集所述磁共振数据之前，通过利用所述脉冲序列命令控制所述磁体电源将所述成像区内的所述平均磁场强度设置为第三值。所述第三值在所述第一值与所述第二值之间。
在另一实施例中，所述平均磁场强度的所述第三值在25mTesla与150mTesla之间。
在另一实施例中，对所述机器可执行指令的运行使所述处理器在将所述成像区内的所述平均磁场强度设置在所述第二值处的同时，通过利用所述读出梯度命令控制所述磁共振成像系统从所述对象采集所述磁共振数据。该实施例可以是有益的，因为其最小化测量之前的延迟。因此，极化程度可以更高。
在另一实施例中，已知的RF电流在电极上的电流密度小于以下中的任一个：10A/m2、5A/m2、2A/m2、1A/m2和0.5A/m2。
在另一实施例中，所述磁共振成像系统还被配置用于接收呼吸信号。对所述磁共振数据的采集至少部分地通过所述呼吸信号来触发。这可以是有益的，因为当多次采集磁共振数据时，其可以使对象处于相同的位置中。
在另一实施例中，所述多个电极包括磁共振基准标记。对所述机器可执行指令的运行还使所述处理器通过附接在所述三维图像数据中的基准标记信号将所述多个电极中的每个电极的位置配准到所述三维图像数据。使用所述多个电极中的每个电极的所述位置来进一步计算所述电阻模型。该实施例可以是有益的，因为通过所述电极中的每个电极的电流可以更准确地与三维成像协议相关。这可以导致对电阻模型的更准确确定。应当注意，呼吸传感器可以是MRI系统或外部系统的一部分，其仅向磁共振成像系统提供诸如门控信号或呼吸相位的信号。呼吸传感器可以例如是呼吸管中的传感器或外部光学传感器(例如相机，其查看对象的胸部和/或基准标记的运动)中的一种。呼吸传感器还可以是用于测量对象的胸廓的扩张和收缩的呼吸带。
在另一方面，本发明提供了一种计算机程序产品，包括用于由控制磁共振成像系统的处理器运行的机器可执行指令。所述磁共振成像系统包括具有成像区的主磁体。所述主磁体被配置用于在所述成像区内生成具有平均磁场强度的主磁场。所述磁共振成像系统还包括用于在所述成像区内生成空间相关的梯度磁场的梯度磁场系统。所述磁共振成像系统还包括磁体电源，所述磁体电源被配置用于调整所述成像区内的所述平均磁场强度。所述磁共振成像系统还包括用于在多个电极之间供应RF电流的电流源。所述多个电极包括第一部分和第二部分。所述电流源被配置用于在所述第一部分与所述第二部分之间供应所述RF电流。所述多个电极被配置用于与对象的外表面形成电接触。
对所述机器可执行指令的运行使所述处理器通过利用脉冲序列命令控制所述磁体电源将所述成像区内的所述平均磁场强度设置为第一值。所述脉冲序列命令包括用于控制所述磁共振成像系统以根据三维成像协议从所述成像区采集磁共振数据的指令。所述脉冲序列命令包括用于控制所述梯度磁场系统的读出梯度命令。对所述机器可执行指令的运行还使所述处理器通过利用所述脉冲序列命令控制所述磁体电源将所述成像区内的所述平均磁场强度设置为第二值。所述第二值低于所述第一值。对所述机器可执行指令的运行还使所述处理器控制所述电流源以使已知的RF电流在所述电极的所述第一部分与所述电极的所述第二部分之间行进。
对所述机器可执行指令的运行还使所述处理器通过利用所述读出梯度命令控制所述磁共振成像系统从所述对象采集所述磁共振数据。对所述机器可执行指令的运行还使所述处理器根据所述磁共振数据来重建三维图像数据。对所述机器可执行指令的运行还使所述处理器使用所述三维图像数据和通过所述电极的所述已知的RF电流来计算所述对象的电阻模型。
在另一方面，本发明提供一种操作磁共振成像系统的方法。所述磁共振成像系统包括具有成像区的主磁体。所述主磁体被配置用于在所述成像区内生成具有平均磁场强度的主磁场。所述磁共振成像系统还包括用于在所述成像区内生成空间相关的梯度磁场的梯度磁场系统。所述磁共振成像系统还包括磁体电源，所述磁体电源被配置用于调整所述成像区内的所述平均磁场强度。所述磁共振成像系统还包括用于在多个电极之间供应RF电流的电流源。所述多个电极包括第一部分和第二部分。所述电流源被配置用于在所述第一部分与所述第二部分之间供应RF电流。所述多个电极被配置用于与对象的外表面形成电接触。所述方法包括通过利用所述脉冲序列命令控制所述磁体电源将所述成像区内的所述平均磁场强度设置为第一值。所述脉冲序列命令包括用于控制所述磁共振成像系统以根据三维成像协议从所述成像区采集磁共振数据的指令。所述方法还包括通过利用所述脉冲序列命令控制所述磁体电源将所述成像区内的所述平均磁场强度设置为第二值。所述第二值低于所述第一值。所述脉冲序列命令包括用于控制所述梯度磁场系统的读出梯度命令。所述方法还包括控制所述电流源以使已知的RF电流在所述电极的所述第一部分与所述电极的所述第二部分之间行进。所述方法还包括通过利用所述读出梯度命令控制所述磁共振成像系统从所述对象采集所述磁共振数据。所述方法还包括根据所述磁共振数据来重建三维图像数据。所述方法还包括使用所述三维图像数据和通过所述电极的所述已知的RF电流来计算所述对象的电阻模型。
应理解，本发明的前述实施例中的一个或多个可以被组合，只要组合的实施例不相互排斥。
如本领域技术人员将认识到的，本发明的各方面可以被体现为一种装置、方法或计算机程序产品。因此，本发明的各方面可以采取完全硬件实施例、完全软件实施例(包括固件、常驻软件、微代码等)或者组合了软件和硬件方面的实施例的形式，这些方面可以全部在本文中被通称为“电路”、“模块”或“系统”。此外，本发明的各方面可以采取计算机程序产品的形式，所述计算机程序产品体现于一个或多个计算机可读介质中，所述一个或多个计算机可读介质具有体现在其上的计算机可执行代码。
可以利用一个或多个计算机可读介质的任何组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或计算机可读存储介质。如本文所使用的，“计算机可读存储介质”涵盖可以存储由计算设备的处理器执行的指令的任何有形存储介质。计算机可读存储介质可以被称为计算机可读非瞬态存储介质。该计算机可读存储介质还可以被称为有形计算机可读介质。在一些实施例中，计算机可读存储介质还可以能够存储能够由计算设备的处理器访问的数据。计算机可读存储介质的示例包括但不限于：软盘、磁性硬盘驱动器、固态硬盘、闪存、USB拇指驱动器、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、光盘、磁光盘和处理器的寄存器文件。光盘的示例包括紧凑盘(CD)和数字通用盘(DVD)，例如CD-ROM、CD-RW、CD-R、DVD-ROM、DVD-RW或DVD-R盘。术语计算机可读存储介质还指能够由计算机设备经由网络或通信链路访问的各种类型的记录介质。例如，可以通过调制解调器、通过互联网或通过局域网来取回数据。可以使用任何适当的介质来传输体现在计算机可读介质上的计算机可执行代码，该适当的介质包括但不限于无线、有线、光纤线缆、RF等或前述的任何适当组合。
计算机可读信号介质可以包括具有(例如在基带中或作为载波的一部分)体现于其中的计算机可执行代码的传播数据信号。这样的传播信号可以采取各种形式中的任一种形式，包括但不限于电磁、光学或其任何合适的组合。计算机可读信号介质可以为不是计算机可读存储介质并且可以传递、传播或传输供指令执行系统、装置或设备使用或与其结合使用的程序的任何计算机可读介质。
“计算机存储器”或“存储器”是计算机可读存储介质的示例。计算机存储器是处理器可直接访问的任何存储器。“计算机存储设备”或“存储设备”是计算机可读存储介质的另一示例。计算机存储设备是任何非易失性计算机可读存储介质。在一些实施例中，计算机存储设备还可以是计算机存储器，反之亦然。
如本文所使用的“处理器”涵盖能够执行程序或机器可执行指令或计算机可执行代码的电子部件。对包括“处理器”的计算设备的引用应当被解释为可能包含多于一个处理器或处理核心。处理器可以例如是多核处理器。处理器还可以指单个计算机系统内或分布在多个计算机系统之中的处理器的集合。术语“计算设备”还应当被解释为可能指的是每个包括一个或多个处理器的计算设备的集合或网络。计算机可执行代码可以由可以在同一计算设备内或者甚至可以跨多个计算设备分布的多个处理器运行。
计算机可执行代码可以包括使处理器执行本发明的一方面的机器可执行指令或程序。可以以一种或多种编程语言的任何组合来编写用于执行本发明的各方面的操作的计算机可执行代码，所述编程语言包括诸如Java、Smalltalk、C++等的面向对象的编程语言以及诸如“C”编程语言或类似编程语言的常规过程编程语言，并编译成机器可执行指令。在一些情况下，计算机可执行代码可以以高级语言的形式，或以预编译的形式，并且可以与解释器结合使用，该解释器可以在运行中生成机器可执行指令。
计算机可执行代码可以完全在用户计算机上，部分在用户计算机上，作为独立软件封装，部分在用户计算机上并且部分在远程计算机上，或完全在远程计算机或服务器上执行。在后一种场景中，远程计算机可以通过任何类型的网络(包括局域网(LAN)或广域网(WAN))连接到用户计算机，或者可以(例如，通过使用互联网服务提供商的互联网)与外部计算机进行连接。
参考根据本发明的实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了本发明的各方面。应当理解，流程图、图示和/或框图的每个框或框的一部分在适用时可以由计算机程序指令以计算机可执行代码的形式来实施。还应当理解，当不相互排斥时，可以组合不同流程图、图示和/或框图中的框的组合。可以将这些计算机程序指令提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器以产生机器，使得经由计算机或其他可编程数据处理装置的处理器运行的指令创建用于实施流程图和/或框图的一个或多个框中指定的功能/动作的单元。
这些计算机程序指令还可以被存储在计算机可读介质中，该计算机可读介质可以指导计算机、其他可编程数据处理装置或其他设备以特定方式运行，使得存储于计算机可读介质中的指令产生包括指令的制品，该指令实施流程图和/或框图的一个或多个框中指定的功能/动作。
还可以将计算机程序指令加载到计算机、其他可编程数据处理装置或其他设备上，以使一系列操作步骤在计算机、其他可编程装置或其他设备上执行而产生计算机实施的过程，使得在计算机或其他可编程装置上运行的指令提供用于实施流程图和/或框图的一个或多个框中指定的功能/动作的过程。
如本文所使用的“用户接口”是允许用户或操作员与计算机或计算机系统进行交互的接口。“用户接口”也可以称为“人机接口设备”。用户接口可以向操作员提供信息或数据，并且/或者从操作员接收信息或数据。用户接口可以使得来自操作员的输入能够被计算机接收，并且可以从计算机向用户提供输出。换句话说，用户接口可以允许操作员控制或操纵计算机，并且该接口可以允许计算机指示操作员的控制或操纵的效果。在显示器或图形用户接口上显示数据或信息是向操作员提供信息的示例。通过键盘、鼠标、轨迹球、触摸板、指点杆、图形输入板、操纵杆、游戏板、网络摄像头、头戴件、踏板、有线手套、遥控器和加速度计接收数据全部是用户接口部件的示例，这些部件使得能够从操作员接收信息或数据。
如本文所使用的“硬件接口”涵盖使计算机系统的处理器能够与外部计算设备和/或装置交互和/或控制外部计算设备和/或装置的接口。硬件接口可以允许处理器向外部计算设备和/或装置发送控制信号或指令。硬件接口还可以使处理器能够与外部计算设备和/或装置交换数据。硬件接口的示例包括但不限于：通用串行总线、IEEE 1394端口、并行端口、IEEE 1284端口、串行端口、RS-232端口、IEEE-488端口、蓝牙连接、无线局域网连接、TCP/IP连接、以太网连接、控制电压接口、MIDI接口、模拟输入接口和数字输入接口。
如本文所使用的“显示器”或“显示设备”涵盖适于显示图像或数据的输出设备或用户接口。显示器可以输出视觉、音频和或触觉数据。显示器的示例包括但不限于：计算机监视器、电视屏幕、触摸屏、触觉电子显示器、盲文屏幕、阴极射线管(CRT)、存储管、双稳态显示器、电子纸、矢量显示器、平板显示器、真空荧光显示器(VF)、发光二极管(LED)显示器、电致发光显示器(ELD)、等离子显示器面板(PDP)、液晶显示器(LCD)、有机发光二极管显示器(OLED)、投影仪和头戴式显示器。
磁共振(MR)数据在本文中被定义为在磁共振成像扫描期间使用磁共振装置的天线记录的由原子自旋发射的射频信号的测量结果。MRF磁共振数据是磁共振数据。磁共振数据是医学图像数据的示例。磁共振成像(MRI)图像或MR图像在本文中被定义为磁共振成像数据内包含的解剖数据的重建的二维或三维可视化。可以使用计算机来执行该可视化。
附图说明
在下文中，将仅通过示例并参考附图来描述本发明的优选实施例，在附图中：
图1示出了磁共振成像系统的示例；
图2示出了图示操作图1的磁共振成像系统的方法的流程图。
图3示出了服装的示例；并且
图4示出了服装的另一示例。
附图标记列表
100 磁共振成像系统
102 磁体
104 磁体电源
106 磁体的膛
108 成像区
109 感兴趣区域
110 磁场梯度线圈
112 磁场梯度线圈电源
114 射频线圈
116 收发器
118 对象
120 对象支撑件
122 电极-第一部分
122' 电极-第二部分
124 电流源
126 计算机系统
128 硬件接口
130 处理器
132 用户接口
134 计算机存储器
140 机器可执行指令
142 脉冲序列命令
142” 读出梯度命令
144 已知的或测量到的RF电流
146 磁共振数据
148 三维图像数据
150 电阻模型
152 第一有限差分模型
154 电流流量映射
156 第二有限差分模型
200 通过利用脉冲序列命令控制磁体电源将成像区内的平均磁场强度设置为第一值
202 通过利用脉冲序列命令控制磁体电源将成像区内的平均磁场强度设置为第二值
204 控制电流源以使已知的RF电流在电极的第一部分与电极的第二部分之间行进
206 通过利用读出梯度命令控制磁共振成像系统从对象采集磁共振数据
208 根据磁共振数据来重建三维图像数据
210 使用三维图像数据和通过电极的已知的RF电流来计算对象的电阻模型
300 服装
400 磁共振基准标记
具体实施方式
这些图中的类似编号的元件是等效元件或执行相同的功能。如果功能等效，则先前已经讨论的元件不必在后面的图中讨论。
图1示出了磁共振成像系统100的示例。磁共振成像系统包括磁体102。磁体电源104被示为被附接到磁体102。磁体电源104能够改变成像区108内的主磁场平均值。磁体102例如可以是超导磁体，并且磁体电源104用于调整成像区108内的主磁场的平均值。备选地，磁体102可以是电阻型磁体，并且磁体电源104连续供电以在成像区108内生成主磁场。
也可以使用不同类型的磁体。例如，也可以使用分裂式圆柱形磁体和所谓的开放磁体两者。分裂式圆柱形磁体类似于标准圆柱形磁体，不同之处在于低温恒温器已经被分裂为两部分以允许进入磁体的等平面，例如这种磁体可以结合带电粒子束治疗使用。开放式磁体具有两个磁体部分，一个在另一个上方，其之间中的间隔足够大以容纳对象：这两个部分区域的布置类似于亥姆霍兹线圈。开放式磁体之所以受欢迎，是因为对象受较少限制。在圆柱形磁体的低温恒温器内部，存在超导线圈的集合。在圆柱形磁体102的膛106内存在成像区108，其中磁场足够强且均匀以执行磁共振成像。感兴趣区域109被示为在成像区108内。对象118被示为由对象支撑件120支撑，使得对象118的至少一部分在成像区108和感兴趣区域109内。
在成像区108内可以看到多个电极122、122'。它们连接到电流源124。在该示例中，这些电极中的两个电极是第一部分122，这些电极中的另外两个电极是第二部分122'的一部分。电流源124在第一部分122与第二部分122'之间供应电流。电极122、122'连接到对象118的外表面。
在磁体的膛106内，还存在磁场梯度线圈110的集合，其用于采集初步磁共振数据，以对磁体102的成像区108内的磁自旋进行空间编码。磁场梯度线圈110连接到磁场梯度线圈电源112。磁场梯度线圈110旨在为代表性的。通常，磁场梯度线圈110包含线圈的三个独立集合，其用于在三个正交的空间方向上进行空间编码。磁场梯度电源将电流供应给磁场梯度线圈。根据时间来控制供应给磁场梯度线圈110的电流，并且可以对其进行斜变或脉冲化。
与成像区108相邻的是射频线圈114，其用于也在成像区108内接收来自自旋的射频发射。在一些示例中，射频线圈还可以被配置用于操纵成像区108内的磁自旋的取向。射频天线可以包含多个线圈元件。射频天线也可以被称为信道或天线。射频线圈114连接到射频接收器或收发器116。射频线圈114和射频收发器116可以任选地由单独的发射线圈和接收线圈以及单独的发射器和接收器代替。应当理解，射频线圈114和射频收发器116是代表性的。射频线圈114也可以代表专用的发射天线和专用的接收天线。同样，收发器116也可以代表单独的发射器和接收器。射频线圈114还可以具有多个接收/发射元件，并且射频收发器116可以具有多个接收/发射信道。例如，如果执行诸如SENSE的并行成像技术，则射频线圈114将具有多个线圈元件。
收发器116、梯度控制器112、电流源124和磁体电源104被示为被连接到计算机系统126的硬件接口128。计算机系统还包括与硬件系统128、存储器134和用户接口132通信的处理器130。存储器134可以是处理器130可访问的存储器的任何组合。这可以包括诸如主存储器、高速缓冲存储器的事物，并且还可以包括诸如闪速RAM、硬盘驱动或其他存储设备的非易失性存储器。在一些示例中，存储器130可以是非瞬态计算机可读介质。
计算机存储器134被示为包含机器可执行指令140，该指令可以由处理器130用来控制磁共振成像系统100(如各种部件)的操作。计算机存储器134还被示为包含脉冲序列命令142。脉冲序列命令142包括用于控制磁场梯度线圈电源112的读出梯度命令142'。计算机存储器134还被示为包含通过电极122、122'的已知或测量的RF电流144。计算机存储器134还被示为包含通过利用脉冲序列命令142控制磁共振成像系统100采集的磁共振数据146。计算机存储器134还被示为包含从磁共振数据146重建的三维图像数据148。计算机存储器还包括电阻模型150，该模型是根据三维图像数据148和已知的或测量到的RF电流144来重建的。电阻模型150是对象118的空间相关模型，其描述局部电阻。计算机存储器134还被示为任选地包含第一有限差分模型152、电流流量映射154和第二有限差分模型156。第一有限差分模型152使用三维图像数据148以及已知的或测量到的RF电流144来计算电流流量映射154。第二有限差分模型可以使用电流流量映射154和已知的或测量到的RF电流144来计算电阻模型150。
在一些示例中，电极122、122'中的全部或一些还可以用作ECG电极。在一些示例中，电流源124还可以包含用于从电极122、122'获得ECG信号的ECG系统。
图2示出了图示操作图1中描绘的磁共振成像系统100的方法的流程图。首先，在步骤200中，通过利用脉冲序列命令142控制磁体电源104将成像区108内的平均磁场强度设置为第一值。脉冲序列命令142包括用于控制磁共振成像系统以根据三维成像协议从成像区采集磁共振图像数据的指令。脉冲序列命令包括读出梯度命令142'。然后在步骤202中，通过利用脉冲序列命令控制磁体电源104将成像区108内的平均磁场强度设置为第二值。第二值低于第一值。接下来在步骤204中，控制电流源124以使已知的RF电流144在电极的第一部分122与电极的第二部分122'之间行进。接下来在步骤206中，通过利用读出梯度命令142'控制磁共振成像系统100从对象118采集磁共振数据146。然后，在步骤208中，根据磁共振数据146来重建三维图像数据148。最后，在步骤210中，使用三维图像数据148和通过电极122、122'的已知的RF电流144来计算电阻模型150。
图3示出了对象118可以穿着的服装300的示例。存在安装在服装300上的许多电极122。当对象118穿着服装300时，电极122自动与对象118的外表面接触。图3的视图仅示出了服装的前面部分。服装的背面部分也可以具有电极。
图4示出了服装300的另一示例。图4中所示的服装类似于图3中所示的服装，不同之处在于这些电极122中的每个电极还包括磁共振基准标记400。磁共振基准标记400可以例如是被调谐到特定频率或包含在磁共振成像扫描中容易显露出的物质的线圈。磁共振基准标记400可以用于在三维图像数据中有效地定位这些电极122中的每个电极的位置。这可以帮助提高电阻模型的准确度。
心脏的电生理的精确知识对于治疗规划可能很重要。获得该信息的最佳方式是通过导管程序进行。这里，将导管插入心脏中，并且导管尖端的触点会映射电位。一种备选方案是将电场和/或磁场映射到患者的表面。连同患者的导电性以及电源可以放入其中的合理模型一起，可以计算电位的重建。可以通过医学成像(CT、MRI)和适当的分割来达到对患者的导电性的猜测。
黄金标准的主要缺点是导管的使用是侵入性的。其他方法缺乏准确性。不准确的一个分量是缺乏对导电性的精确知识。存在贡献于该准确性的两个分量。首先，被分割的患者仍然与实际患者完全不同；其次，在分割与ECG数据的实际记录之间存在患者移动。
在一些示例中，MRI系统可以是能够使场中的磁场向上和向下倾变的特殊MRI系统，例如ZTE系统。拉莫尔频率可以足够低，以至于对于该频率，细胞膜对电流传输的电容效应变得很小；但可以足够高，使得当向患者施加电流时，神经刺激不是什么大问题。在20kHz与200kHz之间的频率范围是可以将有效工作的范围。在患者的表面上放置电极。通过这些电极，电流被馈送约100ms(在这些频率下，患者可以忍受约1A/m2)。这生成大约10°的翻转角(取决于局部电流密度)。尽可能快地使磁场斜升，并且对MRI数据进行编码和记录(分辨率约为1cm)。从许多这样的图像中，使用电流源的不同位置，导出电流分布以及最终的导电性。在扫描中的空闲时间期间，ECG数据被记录(在MRI机器的噪声极低的环境中)。ZTE扫描器还提供解剖图片，用于仍然需要的导电性校正以及虚拟电流源在心脏中的放置。利用所有数据，可以预测心脏中的电位分布。
一些示例的基础是MRI系统将场斜降到低水平的能力。在该非常低的场处，电流和质子自旋的相互作用可以用于确定患者的导电性。为此，需要相当低强度(例如0.5T)的超导磁体。这样的磁体可以在被永久连接到外部电源的同时进行操作。对冷冻机的高温阶段将有一定的热负荷。通过正确设计导线，功率负载可以低于10W。在这种磁体中存储的能量可能约为200kJ。在峰值电流为例如200A的情况下，这意味着电感率约为10H。端子处的最大电压可能约为400V，因此从零到0.5T的斜变时间应约为5秒。这对于扫描器中的任何合理的快速场切换操作而言太慢。因此，存在两种MRI操作模式。一种以0.5Tesla操作，而另一种以例如50mTesla操作。因此，存在50mTesla RF和接收系统，例如作为仅用于电生理应用的插入系统。针对场均匀性，匀场铁应在其线性方案下操作，即未处于饱和状态。在0.5Tesla下，这可以通过对匀场铁的恰当定形来实现。梯度系统不需要任何更改。在该系统中，需要放大器(电流源)来操作人(超导磁体)。单个400V、200A的系统将完成该工作。然而，使用400V、40A放大器和10V、200A放大器可能更经济。
可以与一些示例一起用于电生理系统的额外部件是具有附接到患者的许多电极的“背心”或服装。电极实际上可以覆盖几乎所有可用的胸部区域。这可能具有避免电流热点的优点，因为高电流将流经患者。电极可以连接到电流生成器，该电流生成器能够以例如在20与200kHz之间的频率向电极施加电压。电极具有到低频放大器的连接，以能够测量ECG信号。可以构造即使在发送kHz信号时也可以测量ECG信号的系统。然而，这是昂贵的，并且发送和接收是交替的就足够了。
在一些示例中，采集磁共振数据的过程可以包含以下步骤中的一个或多个：
在必要时将扫描器设置为低场强度模式(低电流高压放大器连接)。
将场设置为最大可能值。当必须达到几乎为零的场值时，该值由所需时间确定。这意味着越接近目标时间，场强越低，即执行斜变。
在达到目标场强度(例如2mTesla)之后，通过电极施加电流。几乎所有电极都用作电流源或吸收器(仅在两个电极之间的电流效率较低)。电流保持达定义的时段(例如200ms)。
场被斜变到用于具有最高可能转换速率的MRI实验的场强度(例如50mTesla)。
施加梯度序列(例如，EPI、径向)，并记录MRI信号。优选地，每个序列导致完全编码的图像。由于相当大的体素尺寸(约1cm)，所以这是可能的。
任选地，施加自旋回波脉冲以重新聚焦信号(这意味着需要低频发送RF发送线圈。否则，仅需要接收线圈系统)。
然后重复该过程。这可能意味着在施加下一低场电流脉冲之前，场会增加。在对整个体积进行编码后，应用不同的电流模式。
可以使用ECG触发来确定低场时间点。分析心动周期并预测下一期望的心脏相位时间点。由于肺的通气状态也会改变电流路径，所以也对其进行记录。
在技术允许的所有时间期间，记录患者的ECG。通过患者的移动状态，而且由于所施加的磁场(磁流体动力效应)，ECG信号被改变。在这种低场强度下，效果很低。但是，必须应用校正。如果在MRI程序期间无法记录足够的ECG数据，则在扫描器中为其保留额外的时间。
在扫描器中并且最好还在扫描期间，记录电阻抗断层摄影数据。这可以在MRI拉莫尔频率和较低(以及可能更高)的频率下完成。通过将一些电极切换到接收模式，可以在施加RF脉冲期间记录一些数据。
在一些示例中，在相同位置的扫描器中，也采集高质量的MRI图像(高场)。
在重建步骤中，确定与(各向异性/频率相关)导电性的最佳拟合。最简单的方法将是为体素分配导电性并改变导电性，直到测量到的数据是最佳拟合为止。在使用MRI和EIT数据完成导电性模型之后，将(时间相关的并且由于心脏运动而移动的)电流源放入模型中，并改变以获得ECG数据的最佳拟合。在(专利)文献中，如何精确地做到这一点是已知的，并且不是本发明的一部分。
可以使用ZTE MRI扫描器来实现示例。然而，能够仅仅针对该任务构建MRI扫描器。该扫描器将无需使用超导线圈，但将不能采集高质量的MRI图像。
虽然已经在附图和前面的描述中详细说明和描述了本发明，但是这样的说明和描述应被认为是说明性或示范性的而非限制性的；本发明不限于所公开的实施例。
通过研究附图、说明书和所附权利要求书，本领域技术人员在实践所要求保护的发明时可以理解和实现所公开的实施例的其他变型。在权利要求中，词语“包括”不排除其他元件或步骤，并且词语“一”或“一个”不排除多个。单个处理器或其他单元可以实现权利要求中记载的若干项目的功能。在互不相同的从属权利要求中记载某些措施的仅有事实并不表示不能有利地使用这些措施的组合。计算机程序可以存储/分布在合适的介质上，例如与其他硬件一起提供或作为其一部分提供的光学存储介质或固态介质，但是也可以以其他形式分布，例如经由互联网或其他有线或无线电信系统。权利要求中的任何附图标记都不应被解释为对范围的限制。

Claims (15)

1.一种磁共振成像(100)系统，包括：
具有成像区(108)的主磁体(102)，其中，所述主磁体被配置用于在所述成像区内生成具有平均磁场强度的主磁场；
梯度磁场系统(110、112)，其用于在所述成像区内生成空间相关的梯度磁场；
磁体电源(104)，其被配置用于调整所述成像区内的所述平均磁场强度；
电流源(124)，其用于在多个电极(122、122')之间供应RF电流，其中，所述多个电极包括第一部分(122)和第二部分(122')，其中，所述电流源被配置用于在所述第一部分与所述第二部分之间供应所述RF电流，其中，所述多个电极被配置用于与对象(118)的外表面形成电接触；
存储器(134)，其包含机器可执行指令(140)和脉冲序列命令(142)，其中，所述脉冲序列命令包括用于控制所述磁共振成像系统以根据三维成像协议从所述成像区采集磁共振数据(146)的指令，其中，所述脉冲序列命令包括用于控制所述梯度磁场系统的读出梯度命令(142')；
处理器(130)，其用于控制所述磁共振成像系统；其中，对所述机器可执行指令的运行使所述处理器：
通过利用所述脉冲序列命令控制所述磁体电源将所述成像区内的所述平均磁场强度设置(200)为第一值；
所述第一值的所述平均磁场强度用于预极化所述成像区中的自旋；
通过利用所述脉冲序列命令控制所述磁体电源将所述成像区内的所述平均磁场强度设置(202)为第二值，所述第二值低于所述第一值；
控制(204)所述电流源以使已知的RF电流(144)在所述电极的所述第一部分与所述电极的所述第二部分之间行进；
通过利用所述读出梯度命令控制所述磁共振成像系统从所述对象采集(206)所述磁共振数据；
根据所述磁共振数据来重建(208)三维图像数据(148)；并且
使用所述三维图像数据和通过所述电极的所述已知的RF电流来计算(210)所述对象的电阻模型(150)。
2.根据权利要求1所述的磁共振成像系统，其中，所述磁共振成像系统被配置用于从所述对象接收ECG信号，其中，对所述机器可执行指令的运行还包括使用所述电阻模型、所述ECG信号和电源模型来计算所述对象的心脏电位。
3.根据权利要求2所述的磁共振成像系统，其中，所述机器可执行指令包括用于至少部分地通过所述ECG信号来触发对所述读出梯度命令的执行的指令。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的磁共振成像系统，其中，所述电流源包括用于单独地测量所述多个电极中的每个电极的RF电极电流的电流传感器，其中，所述已知的RF电流是使用所述多个电极中的每个电极的所述RF电极电流来确定的。
5.根据权利要求4所述的磁共振成像系统，其中，所述机器可执行指令包括用于使用第一有限差分模型(152)和第二有限差分模型(156)来计算所述电阻模型的指令，其中，所述第一有限差分模型被配置用于使用所述多个电极中的每个电极的所述RF电极电流和所述三维图像数据的幅度来求解通过所述对象的电流流量(154)，其中，所述第一有限差分模型被配置用于使用优化第一目标函数的第一优化算法来计算通过所述对象的所述电流流量，其中，所述第一目标函数使用Biot-Savat定律将所述电流流量拟合到所述三维图像数据的强度，其中，所述第二有限差分模型使用第二目标函数将所述电阻模型拟合到所述电流流量，其中，所述第二目标函数使用欧姆定律和所述多个电极中的每个电极的所述RF电极电流将所述电阻模型拟合到所述电流流量。
6.根据权利要求5所述的磁共振成像系统，其中，所述电流源被配置用于在所述第一部分与所述第二部分之间切换所述多个电极，其中，所述机器可执行指令还使所述处理器：针对分布在所述第一部分与所述第二部分之间的所述多个电极的多个排列，重建所述三维图像数据，其中，所述第一目标函数和所述第二目标函数组合来自所述多个电极的所述多个排列的数据。
7.根据权利要求5或6所述的磁共振成像系统，其中，对所述机器可执行指令的运行还使所述处理器控制所述电流源以使用所述多个电极来采集电阻抗断层摄影数据，其中，所述第二目标函数还将所述电阻模型拟合到所述电阻抗断层摄影数据。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的磁共振成像系统，其中，所述磁共振成像系统还包括服装(300)，并且其中，所述服装包括所述多个电极。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的磁共振成像系统，其中，所述脉冲序列命令是以下中的任一项：自旋回波脉冲序列命令、梯度回波脉冲序列命令、ZTE脉冲序列命令、EPI脉冲序列命令、径向采样脉冲序列命令、以及包括螺旋读出梯度序列的脉冲序列命令。
10.根据前述权利要求中的任一项所述的磁共振成像系统，其中，所述平均磁场强度的所述第二值被选择为使得拉莫尔频率在20kHz与200kHz之间。
11.根据前述权利要求中的任一项所述的磁共振成像系统，其中，以下中的任一项成立：
所述平均磁场强度的所述第二值在5mTesla与0.2mTesla之间；
对所述机器可执行指令的运行使所述处理器在将所述成像区内的所述平均磁场强度设置为所述第二值之前将所述成像区内的所述平均磁场强度维持在所述第一值处达以下中的任一个：至少10ms，至少20ms，至少100ms，至少300ms，以及至少500ms；以及
其组合。
12.根据前述权利要求中的任一项所述的磁共振成像系统，其中，对所述机器可执行指令的运行使所述处理器执行以下中的任一项：
在通过利用所述读出梯度命令控制所述磁共振成像系统从所述对象采集所述磁共振数据之前，通过利用所述脉冲序列命令控制所述磁体电源将所述成像区内的所述平均磁场强度设置(204)为第三值，其中，所述第三值低于所述第一值，其中，所述第三值高于所述第二值；以及
在将所述成像区内的所述平均磁场强度设置在所述第三值处的同时，通过利用所述读出梯度命令控制所述磁共振成像系统从所述对象采集所述磁共振数据。
13.根据前述权利要求中的任一项所述的磁共振成像系统，
其中，以下中的任一项成立：
所述磁共振成像系统还被配置用于接收呼吸信号，其中，对所述磁共振数据的所述采集至少部分地通过所述呼吸信号来触发；
所述多个电极包括磁共振基准标记(400)，其中，对所述机器可执行指令的运行还使所述处理器通过检测所述三维图像数据中的基准标记信号将所述多个电极中的每个电极的位置配准到所述三维图像数据，其中，所述电阻模型还使用所述多个电极中的每个电极的所述位置来计算；以及
其组合。
14.一种计算机程序产品，包括用于由控制磁共振成像系统(100)的处理器(130)运行的机器可执行指令(140)，其中，所述磁共振成像系统包括具有成像区(108)的主磁体(102)，其中，所述主磁体被配置用于在所述成像区内生成具有平均磁场强度的主磁场，其中，所述磁共振成像系统还包括用于在所述成像区内生成空间相关的梯度磁场的梯度磁场系统(110、112)，其中，所述磁共振成像系统还包括磁体电源(104)，所述磁体电源被配置用于调整所述成像区内的所述平均磁场强度，其中，所述磁共振成像系统还包括用于在多个电极(122、122')之间供应RF电流的电流源(124)，其中，所述多个电极包括第一部分(122)和第二部分(122')，其中，所述电流源被配置用于在所述第一部分与所述第二部分之间供应所述RF电流，其中，所述多个电极被配置用于与对象(118)的外表面形成电接触；
其中，对所述机器可执行指令的运行使所述处理器：
通过利用脉冲序列命令(142)控制所述磁体电源将所述成像区内的所述平均磁场强度设置(200)为第一值，所述第一值的所述平均磁场强度用于预极化所述成像区中的自旋，其中，所述脉冲序列命令包括用于控制所述磁共振成像系统以根据三维成像协议从所述成像区采集磁共振数据的指令，其中，所述脉冲序列命令包括用于控制所述梯度磁场系统的读出梯度命令(142')；
通过利用所述脉冲序列命令控制所述磁体电源将所述成像区内的所述平均磁场强度设置(202)为第二值，所述第二值低于所述第一值；
控制(204)所述电流源以使已知的RF电流(144)在所述电极的所述第一部分与所述电极的所述第二部分之间行进；
通过利用所述读出梯度命令控制所述磁共振成像系统从所述对象采集(206)所述磁共振数据；
根据所述磁共振数据来重建(208)三维图像数据(148)；并且
使用所述三维图像数据和通过所述电极的所述已知的RF电流来计算(210)所述对象的电阻模型(150)。
15.一种操作磁共振成像系统(100)的方法，其中，所述磁共振成像系统包括具有成像区(108)的主磁体(102)，其中，所述主磁体被配置用于在所述成像区内生成具有平均磁场强度的主磁场，其中，所述磁共振成像系统还包括用于在所述成像区内生成空间相关的梯度磁场的梯度磁场系统(110、112)，其中，所述磁共振成像系统还包括磁体电源(104)，所述磁体电源被配置用于调整所述成像区内的所述平均磁场强度，其中，所述磁共振成像系统还包括用于在多个电极(122、122')之间供应RF电流的电流源(124)，其中，所述多个电极包括第一部分(122)和第二部分(122')，其中，所述电流源被配置用于在所述第一部分与所述第二部分之间供应所述RF电流，其中，所述多个电极被配置用于与对象的外表面形成电接触，其中，所述方法包括：
通过利用脉冲序列命令(142)控制所述磁体电源将所述成像区内的所述平均磁场强度设置(200)为第一值，所述第一值的所述平均磁场强度用于预极化所述成像区中的自旋，其中，所述脉冲序列命令包括用于控制所述磁共振成像系统根据三维成像协议从所述成像区采集磁共振数据的指令，其中，所述脉冲序列命令包括用于控制所述梯度磁场系统的读出梯度命令(142')；
通过利用所述脉冲序列命令控制所述磁体电源将所述成像区内的所述平均磁场强度设置(202)为第二值，所述第二值低于所述第一值；
控制(204)所述电流源以使已知的RF电流(144)在所述电极的所述第一部分与所述电极的所述第二部分之间行进；
通过利用所述读出梯度命令控制所述磁共振成像系统从所述对象采集(206)所述磁共振数据；
根据所述磁共振数据来重建(208)三维图像数据(148)；以及
使用所述三维图像数据和通过所述电极的所述已知的RF电流来计算(210)所述对象的电阻模型(150)。
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