DE112011104494T5

DE112011104494T5 - Verfahren zur Reduzierung der deponierten Leistung bei Magnetresonanz- Tomografie unter Verwendung von Vielband-Pulsen und Vielkanal-Übertragung

Info

Publication number: DE112011104494T5
Application number: DE112011104494.1T
Authority: DE
Inventors: Kamil Ugurbil
Original assignee: University of Minnesota
Current assignee: University of Minnesota
Priority date: 2010-12-21
Filing date: 2011-12-20
Publication date: 2014-01-02
Also published as: US20130342200A1; US9671481B2; WO2012088065A1

Abstract

Ein Verfahren zur im Wesentlichen gleichzeitigen Manipulation von Spins in einer Vielzahl von Schichtpositionen unter der Verwendung eines Magnetresonanz-Tomografie(MRT)-Systems, das eine aus einer Vielzahl von Hochfrequenz-(HF-)Spulenelementen zusammengesetzte HF-Spulenanordnung umfasst, und in dem die deponierte Leistung, die als spezifische Absorptionsrate (SAR) gemessen werden kann, reduziert wird, wird bereitgestellt. Eine Vielzahl von mit dem MRT-System im Wesentlichen gleichzeitig zu manipulierenden Schichtpositionen wird ausgewählt, und eine B1 +(HF-Übertragungs-)Karte wird für jedes aus der Vielzahl von HF-Spulenelementen bereitgestellt. Unter Verwendung der bereitgestellten B1 +-Karten wird dann eine Teilmenge von mit jedem der HF-Spulenelemente zu manipulierenden Schichtpositionen ausgewählt. Unter Verwendung der ausgewählten Teilmenge von Schichtpositionen wird ein von jedem der HF-Spulenelemente zu übertragender HF-Puls entworfen. Die entworfenen HF-Pulse werden dann mit dem MRT-System im Wesentlichen gleichzeitig übertragen, um Spins in jeder der Vielzahl von Schichtpositionen im Wesentlichen gleichzeitig zu manipulieren.

Description

Verweis auf ähnliche Anmeldungen
Die vorliegende Anmeldung beruft sich auf die am 21. Dezember 2011 eingereichte vorläufige US-Patentanmeldung Nr. 61/425,511 mit dem Titel ”Power Reduction with Multiband Pulses using Multichannel Transmit”.
Hinweis auf staatlich geförderte Forschung
Die vorliegende Erfindung wurde mit Förderung der Regierung unter RR008079 durch die nationalen Gesundheitsinstitute gemacht. Die Regierung hat bestimmte Rechte an der Erfindung.
Hintergrund der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft das Feld der Systeme und Verfahren zur Magnetresonanz-Tomografie (”MRT”). Im Einzelnen betrifft die Erfindung Systeme und Verfahren zur Reduzierung der deponierten Leistung, manchmal auch als spezifische Absorptions-Rate (”SAR”) bezeichnet, die während einer im Wesentlichen gleichzeitigen Vielschicht-Aufnahme erzeugt wird.
Seit ihrer ursprünglichen Anmeldung hat sich die Aufnahmezeit zur Volumenerfassung mittels Echo Planar Imaging (EPI) oder spiralartigen MRT-Datenaufnahmen im Wesentlichen nicht verringert. Nahezu alle erfolgreichen Anstrengungen, die EPI-Aufnahmezeit zu verkürzen, haben die Reduzierung der Anzahl von refokussierten Echos, die für die räumliche Kodierung benötigt werden, um ein Bild zu erzeugen, zum Ziel gehabt, beispielsweise durch partielle Fourier-Bildgebung, parallele Bildgebung oder Abtast-Techniken für dünn besetzte Daten. Obwohl diese Ansätze die Aufnahmezeit zur räumlichen Kodierung einer einzelnen Schicht in EPI verringern, verringern sie die für die Bildaufnahmen benötigte Zeit nicht notwendigerweise um einen wesentlichen Betrag.
Jüngst wurde gezeigt, dass weitere Beschleunigungen durch ”Slice Multiplexing” möglich sind, wobei mehrere Bildschicht-Positionen gleichzeitig durch einen Vielband-(”VB”)-Hochfrequenz(”HF”)-Puls angeregt und erfasst werden, was üblicherweise als Vielband-Bildgebung bezeichnet wird. Die VB-Technik ist zum Teil – insbesondere bei hohen Magnetfeldern – durch Erwägungen bzgl. der deponierten Leistung und der SAR-begrenzt, und zum Teil durch die Spitzenleistung und/oder -spannung, die von der HF-Spulenschalttechnik toleriert werden kann oder der Spitzenleistung und/oder -spannung, die durch den Verstärker in einem MRT-System erzeugt werden kann. Diese Einschränkungen entstehen, weil Vielband-HF-Pulse, die in der VB-Bildgebung angewandt werden, teilweise die Summe einzelner Einband-HF-Pulse darstellen, die nur Spins in einer einzelnen Schichtposition manipulieren. Diese Summe einzelner Einband-HF-Pulse führt zu einem linearen Anstieg der Spannung des Vielband-HF-Pulses mit der Anzahl unterschiedlicher, gleichzeitig manipulierter Schichtpositionen. Diese Größe wird auch als Vielband-Faktor bezeichnet. Wegen dieses Spannungsanstiegs steigt die an die HF-Spule angelegte Leistung quadratisch mit dem Vielband-Faktor an, wenn die Pulsdauer und, falls vorhanden, die Zahl und Dauer der Wiederholungen dieselben sind, wie bei einer Einband-HF-Puls-Anwendung. Bei der Vielband-Technik erhöhen die mehrfachen Anwendungen von Vielband-HF-Pulsen zur Abbildung eines Volume of Interest (”VOI”) die an die HF-Spule angelegte Leistung sowie die in dem Subjekt deponierte Leistung quadratisch mit dem Vielband-Faktor der verwendeten Vielband-HF-Pulse. Dieser Anstieg der Leistung ist wiederum quadratisch bzgl. der angelegten oder deponierten Leistung, wenn dieselbe allgemeine Pulsform angewandt wird, um Einzel- statt Vielschicht-Anregungen zu erzielen, und die zur Erfassung des gesamten VOI benötigte Zeit entsprechend um den Vielband-Faktor reduziert ist.
Die SAR, die ein Maß ist für die Rate, mit der Energie durch den Körper absorbiert wird, wenn dieser einem elektromagnetischem HF-Feld ausgesetzt ist, und in Watt/Kilogramm Gewebe (”W/kg”) gemessen wird, ist ein zu bedenkender Faktor, wenn MRT-Experimente am Menschen durchgeführt werden. Wie oben erwähnt, ist SAR insbesondere von Bedeutung bei der gleichzeitigen Anregung von mehreren Schichtpositionen, weil bei der gleichzeitigen Anwendung mehrerer HF-Pulse die durch jeden HF-Puls erzeugten lokalen elektrischen Felder sich lokal überlagern und lokale Extrema in der elektrischen Feldstärke auftauchen könnten, die zu Spitzen in der lokalen und globalen SAR führen, welche für die Aufsichtsbehörden sowohl in den Vereinigten Staaten als auch in Europa von Belang sind. Eine Diskussion dieser aufsichtsrechtlichen Bedenken in den Vereinigten Staaten findet sich beispielsweise in ”Guidance for the Submission of Premarket Notifications for Magnetic Resonance Diagnostic Devices”, Center for Devices and Radiologic Health, Rockwell, MD: Food and Drug Administration (1998), oder – für Europa – in ”International Standard, Medical Equipment – Part 2: Particular Requirements for the Safety of Magnetic Resonance Equipment for Medical Diagnosis, Second Revision”, International Electrotechnical Commission, Geneva: International Electrotechnical Commission (2002).
Die Notwendigkeit, unterhalb der sicheren SAR-Grenzwerte zu bleiben, führt oft zu unvorteilhaften Abstrichen bei den Aufnahme-Parametern, wie beispielsweise einer erhöhten Wiederholungsdauer (”TR”) oder einem verringerten Anregungswinkel. Die SAR stellt insbesondere bei hohen Feldstärken von 3 Tesla und mehr ein Problem dar, bei denen die für einen vorgegebenen Anregungswinkel benötigte Leistung in etwa quadratisch mit der magnetischen Feldstärke ansteigt. So kann es im Vergleich zu einer Anwendung mit 1,5 Tesla zu einer Vervierfachung der Leistung kommen.
Die Verwendung von Vielband-HF-Pulsen erhöht generell die Anforderungen an die HF-Spitzenleistung. Darüber hinaus wird auch die durchschnittliche SAR erhöht, wenn Vielband-HF-Pulse angewandt werden, um die TR zur Erfassung desselben Volumens im Vergleich zu einer Einband-Aufnahme zu verkürzen weil die HF-Pulse schneller wiederholt werden. Entsprechend wird die durchschnittliche SAR auch erhöht, wenn dieselbe TR verwendet wird, aber die Volumen-Erfassung erweitert wird. Der möglicherweise erhebliche Anstieg der SAR beschränkt daher die Verwendung von Vielband-Bildgebungs-Sequenzen auf Puls-Sequenzen mit niedriger SAR, wie Gradienten-Echo EPI, insbesondere bei hohen magnetischen Feldern. Selbst bei solchen Niederleistungs-Anwendungen könnten jedoch die SAR und/oder die Toleranz der HF-Spulen und der elektrischen Komponenten der HF-Kette an ihre Grenzen gelangen.
Es wäre daher wünschenswert, ein Verfahren zur gleichzeitigen Manipulation von Spins unter Verwendung von HF-Pulsen, die mehrere Schichtpositionen manipulieren, mit einer reduzierten Deponierung der durch die Anwendung von HF-Pulsen erzeugten Leistung und/oder einer reduzierten Spitzenleistung und -spannung, die an die HF-Spule angelegt ist, bereitzustellen. Die Manipulation von Spins umfasst beispielsweise Anregung, Umkehrung und Refokusierung. Ein solches Verfahren würde die Anwendbarkeit von Vielband-HF-Pulsen auf andere als die bekannten Niedrig-SAR-Sequenzen ausdehnen und würde es erlauben, weitere Bildgebungsparameter, wie die TR und die Volumenerfassung, zu verbessern, ohne kritisch hohe SAR-Werte zu riskieren.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung überwindet die oben genannten Nachteile, indem sie ein Verfahren zum im Wesentlichen gleichzeitigen Übertragen einer Vielzahl von HF-Pulsen von unterschiedlichen Hochfrequenz(HF)-Spulenelementen in einer HF-Spulenanordnung aus zur Verfügung stellt.
Die Erfindung stellt gemäß einem Aspekt ein Verfahren zur im Wesentlichen gleichzeitigen Manipulation von Spins in einer Vielzahl von Schichtpositionen unter der Verwendung eines Magnetresonanz-Tomografie(MRT)-Systems bereit, das eine aus einer Vielzahl von HF-Spulenelementen zusammengesetzte HF-Spulenanordnung umfasst. Eine Vielzahl von mit dem MRT-System im Wesentlichen gleichzeitig zu manipulierenden Schichtpositionen wird ausgewählt, und eine B₁ ⁺(HF-Übertragungs-)Karte wird für jedes aus der Vielzahl von HF-Spulenelementen bereitgestellt. Unter Verwendung der bereitgestellten B₁ ⁺-Karten wird dann eine Teilmenge von mit jedem der HF-Spulenelemente zu manipulierenden Schichtpositionen ausgewählt. Unter Verwendung der ausgewählten Teilmenge von Schichtpositionen wird ein von jedem der HF-Spulenelemente zu übertragender HF-Puls entworfen. Die entworfenen HF-Pulse werden dann mit dem MRT-System im Wesentlichen gleichzeitig übertragen, um Spins in jeder. der Vielzahl von Schichtpositionen im Wesentlichen gleichzeitig zu manipulieren.
Gemäß einem weiteren Aspekt stellt die Erfindung ein MRT-System bereit, das ein Magnetsystem, das zur Erzeugung eines polarisierenden Magnetfelds über wenigstens einen Teilbereich eines im MRT-System angeordneten Subjekts eingerichtet ist, eine Vielzahl von Gradienten-Spulen, die eingerichtet sind, an dem polarisierenden Magnetfeld ein Gradienten-Feld anzulegen, und eine HF-Spulenanordnung mit einer Vielzahl von HF-Spulenelementen umfasst. Jedes dieser HF-Spulenelemente ist eingerichtet, ein HF-Feld an das Subjekt anzulegen und Magnetresonanz-Bilddaten davon zu erfassen. Das MRT-System umfasst ferner ein Computersystem, das programmiert ist, um eine Vielzahl von mit der HF-Spulenanordnung im Wesentlichen gleichzeitig zu manipulierenden Schichtpositionen auszuwählen und eine HF-Übertragungskarte, B₁ ⁺, für jedes aus der Vielzahl von HF-Spulenelementen in der HF-Spulenanordnung bereit zu stellen. Das Computersystem ist ferner programmiert, eine Teilmenge von Schichtpositionen zu identifizieren, die durch jedes der HF-Spulenelemente unter Verwendung der bereitgestellten HF-Übertragungskarten zu manipulieren sind, um unter Verwendung der identifizierten Teilmenge von Schichtpositionen für jedes aus der Vielzahl von HF-Spulenelementen einen HF-Puls zu entwerfen und um jeden entworfenen HF-Puls den entsprechenden aus der Vielzahl von HF-Spulenelementen zur Verfügung zu stellen. Des Weiteren ist das Computersystem programmiert, um den Betrieb der Vielzahl von Gradientenspulen und der HF-Spulenanordnung zu steuern, um Spins in der ausgewählten Vielzahl von Schichtpositionen unter Verwendung der bereitgestellten HF-Pulse im Wesentlichen gleichzeitig zu manipulieren und um MR-Bilddaten von dem Subjekt zu erfassen.
Die vorstehenden und weitere Aspekte und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung. In der Beschreibung wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die einen Teil davon bilden, und in denen zur Anschauung eine bevorzugte Ausführung der Erfindung gezeigt ist. Eine solche Ausführung stellt nicht notwendigerweise den vollen Umfang der Erfindung dar, weshalb zur Beurteilung des Umfangs der Erfindung auf die Ansprüche und die Beschreibung verwiesen wird.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt ein Blockdiagramm als Beispiel für ein Magnetresonanz-Tomografie(MRT)-System;
2 zeigt ein Blockdiagramm als Beispiel für ein Hochfrequenz(HF)-System, das Teil des in 1 gezeigten MRT-Systems sein kann;
3a ist eine beispielhafte bildliche Darstellung der Beziehung zwischen HF-Übertragungsprofilen entlang einer Schichtselektions-Richtung für eine Vielzahl von HF-Spulenelementen und einer Vielzahl von Schichtpositionen, die durch diese HF-Spulenelemente im Wesentlichen gleichzeitig manipuliert werden sollen, und in denen es im Wesentlichen keinen Überlapp zwischen den HF-Übertragungsprofilen gibt; und
3b ist eine beispielhafte bildhafte Darstellung der Beziehung zwischen HF-Übertragungsprofilen entlang einer Schichtselektionsrichtung für eine Vielzahl von HF-Spulenelementen und einer Vielzahl von Schichtpositionen, die durch diese HF-Spulenelemente im Wesentlichen gleichzeitig manipuliert werden sollen, und in denen es einen Überlapp zwischen den HF-Übertragungsprofilen gibt; und
4 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel eines Verfahrens zur Reduzierung der durch ein MRT-System erzeugten Leistung darlegt, wenn eine Pulssequenz mit im Wesentlichen gleichzeitiger Manipulation von Spins in einer Vielzahl von Schichtpositionen durchgeführt wird.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
Es werden Verfahren zur Reduzierung der Leistungsdeponierung während einer Magnetresonanz-Tomografie(MRT)-Aufnahme bereitgestellt, bei der Spins in mehreren Schichtpositionen im Wesentlichen gleichzeitig manipuliert werden. Im Allgemeinen wird eine Anordnung von Hochfrequenz(HF)-Spulen, beispielsweise eine Multikanal-Parallel-Übertragungs-Spulenanordnung, verwendet um ein elektromagnetisches HF-Feld zu erzeugen, das die an unterschiedlichen Schichtpositionen vorhandenen Spins im Wesentlichen gleichzeitig manipuliert. Unter der ”Manipulation” von Spins versteht man im Allgemeinen die Drehung der durch diese Spins gebildeten Hauptmagnetisierung um einen beliebigen Winkel um eine Achse, welche mit einer variablen Winkelanregung, Refokussierung oder Umkehrung einhergehen kann. Die während der im Wesentlichen gleichzeitigen Manipulation der Schichtpositionen deponierte Leistung in dem Subjekt kann reduziert werden, indem die Erzeugung der zur Spin-Manipulation verwendeten HF-Felder für unterschiedliche physikalische Schichtpositionen auf unterschiedliche HF-Spulenelemente räumlich verteilt wird. Diese Reduzierung der Leistungsdeponierung kann als Reduzierung der spezifischen Absorptionsrate (SAR) gemessen werden.
Die Verfahren der vorliegenden Erfindung ermöglichen auch eine Reduzierung der zur Erzeugung einer bestimmten B₁ ⁺ Amplitude an einem vorgegebenen Ort in einem Volume of Interest benötigten Spitzen- und Gesamtleistung, was eine Reduzierung der in jedem Spulenelement und entsprechendem Schaltkreis sowie in dem Subjekt deponierten Leistung ermöglicht, indem die an das HF-System gelieferte Leistung reduziert wird. Diese Leistungsreduzierung birgt zusätzliche Vorteile. Insbesondere kann durch die Reduzierung der an das HF-System angelegten Spitzenleistung die Erzeugung von HF-Feldern, die ansonsten eine mit gegenwärtigen HF-Systemen nicht erreichbare Spitzenleistung benötigen würden, ermöglicht werden. Falls beispielsweise ein HF-System auf eine Spitzenspannung von einem Kilovolt (KV) beschränkt ist, aber eine Spannung von 4 Kilovolt benötigt wird, könnte eine Multikanal-Übertragungsspulen-Anordnung gemäß der hier beschriebenen Verfahren angewandt werden, um diese Spannung unter Verwendung mehrerer unterschiedlicher Verstärker zu verteilen, von denen jeder an eines oder einige wenige der Elemente einer Multikanal-Übertragungs-Spule gekoppelt ist, so dass die vorhandene Spitzenleistung die Beschränkung der Spitzenspannung auf ein Kilovolt erfüllt.
In 1 ist ein Beispiel eines Magnetresonanz-Tomografie(MRT)-Systems 100 dargestellt. Das MRT-System 100 umfasst einen Arbeitsplatz-Rechner 102 mit einem Bildschirm 104 und einer Tastatur 106. Der Arbeitsplatz-Rechner 102 umfasst einen Prozessor 108, beispielsweise eine kommerziell verfügbare programmierbare Maschine, auf der ein kommerziell verfügbares Betriebssystem läuft. Der Arbeitsplatz-Rechner 102 stellt die Bedienungsschnittstelle zur Verfügung, die es ermöglicht, Aufnahmevorschriften in das MRT-System 100 einzugeben. Der Arbeitsplatz-Rechner 102 ist an vier Server angeschlossen: einen Pulssequenz-Server 110, einen Datenaufnahme-Server 112, einen Datenverarbeitungs-Server 114 und einen Datenspeicher-Server 116. der Arbeitsplatz-Rechner 102 und jeder der Server 110, 112, 114 und 116 sind verbunden, um miteinander zu kommunizieren.
Der Pulssequenz-Server 110 arbeitet nach Anweisungen der Arbeitsplatz-Rechner 102, um ein Gradienten-System 118 und ein Hochfrequenz(HF)-System 120 zu bedienen. Die durch zur Durchführung der vorgeschriebenen Aufnahme benötigten Gradienten-Wellenformen werden erzeugt und an das Gradienten-System 118 angelegt, welches die Gradienten-Spulen in einer Anordnung 122 anregt, um die magnetischen Feldgradienten G_X, G_Y und G_Z zu erzeugen, die zur Positions-Kodierung der MR-Signale verwendet werden. Die Gradienten-Spulenanordnung 122 ist Teil einer Magnetanordnung 124, die einen Polarisierungs-Magneten 126 und eine Ganzkörper-HF-Spule 128 umfasst.
HF-Wellenformen werden durch das HF-System 120 an die HF-Spule 128 oder eine (in 1 nicht gezeigte) separate lokale Spule angelegt, um die vorgeschriebene Magnetresonanz-Pulssequenz durchzuführen. Die in Antwort darauf durch die HF-Spule 128 oder eine (in 1 nicht gezeigte) separate lokale Spule erfassten MR-Signale werden durch das HF-System 120 empfangen und nach Anweisungen des Pulssequenz-Servers 110 verstärkt, demoduliert, gefiltert und digitalisiert. Das HF-System 120 umfasst einen HF-Transmitter zur Erzeugung einer breiten Vielfalt von HF-Pulsen, die in MR-Pulssequenzen verwendet werden. Der HF-Transmitter reagiert auf die Aufnahmevorschriften und Anweisungen des Pulssequenz-Servers 110, um HF-Pulse mit der gewünschten Frequenz, Phase und Pulsamplituden-Wellenformen zu erzeugen. Die erzeugten HF-Pulse können an die Ganzkörper-HF-Spule 128 oder an eine oder mehrere lokale Spulen oder Spulenanordnungen (nicht in 1 gezeigt) angelegt werden.
Das HF-System 120 umfasst auch einen oder mehrere HF-Empfängerkanäle. Jeder HF-Empfangskanal umfasst einen HF-Vorverstärker, der das von der Spule 128, an die er angeschlossen ist, empfangene MR-Signal verstärkt, und einen Detektor, der die I- und Q-Quadratur-Komponenten des empfangenen MR-Signals erfasst und digitalisiert. Die Stärke des empfangenen MR-Signals kann somit an jedem abgetasteten Punkt durch die Quadratwurzel der Summe der Quadrate der I- und Q-Komponenten bestimmt werden: M = √I² + Q²
Die Phase des empfangenen MR-Signals kann ebenfalls bestimmt werden: φ = tan^–1( Q / I)
Der Pulssequenz-Server 110 empfängt wahlweise auch Patienten-Daten von einer physiologischen Erfassungssteuerung 130. Die Steuerung 130 empfängt Signale von einer Anzahl unterschiedlicher, mit dem Patienten verbunden Sensoren, die beispielsweise Elektrokardiogramm(EGK)-Signale von Elektroden oder Atemsignale von einem Atembalg oder anderen Atembeobachtungsvorrichtungen. Solche Signale werden typischerweise von dem Pulssequenz-Server 110 verwendet, um die Durchführung der Aufnahme mit dem Herzschlag oder der Atmung des Patienten zu synchronisieren bzw. zu verschränken.
Der Pulssequenz-Server 110 ist auch mit einer Raumscan-Schnittstelle 132 verbunden, die Signale von verschiedenen mit dem Zustand des Patienten und des Magnetsystems verbundenen Sensoren empfängt. Durch die Raumscan-Schnittstelle 132 erhält auch das Patienten-Position-System 134 Anweisungen, den Patienten während der Aufnahme in die gewünschte Position zu bewegen.
Die durch das HF-System 120 erzeugten digitalisierten MR-Signal Samples werden durch den Datenaufnahme-Server 112 empfangen. Der Datenaufnahme-Server 112 arbeitet auf Anweisung des Arbeitsplatz-Rechners 102, um die Echtzeit-MR-Daten zu empfangen und einen Pufferspeicher bereitzustellen, damit keine Daten durch Datenüberschreibung verloren gehen. Bei manchen Aufnahmen macht der Datenaufnahme-Server 112 kaum mehr, als die aufgenommenen MR-Daten an den Datenverarbeitungs-Server 114 weiterzuleiten. In Aufnahmen, in denen jedoch aus den aufgenommenen MR-Daten abgeleitete Informationen benötigt werden, um die weitere Durchführung der Aufnahme zu steuern, ist der Datenaufnahme-Server 112 programmiert, diese Informationen zu erzeugen und an den Pulssequenz-Server 110 weiterzuleiten. Zum Beispiel werden während Voraufnahmen MR-Daten erfasst und zur Kalibrierung der durch den Pulssequenz-Server 110 durchgeführten Pulssequenz verwendet. Während einer Aufnahme können auch Navigationssignale erfasst und zur Justierung der Betriebsparameter des HF-Systems 120 oder des Gradienten-Systems 118 verwendet werden, oder um die Bildfolge, in der der k-Raum abgetastet wird, zu steuern. Zum Beispiel erfasst der Datenaufnahme-Server 112 MR-Daten und verarbeitet diese in Echtzeit, um Informationen zu erzeugen, die zur Steuerung der Aufnahme verwendet werden können.
Der Datenverarbeitungs-Server 114 empfängt MR-Daten von dem Datenaufnahme-Server 112 und verarbeitet diese gemäß den von dem Arbeitsplatz-Rechner heruntergeladenen Anweisungen. Diese Verarbeitung umfasst beispielsweise: Fourier-Transformieren der rohen k-Raum MR-Daten zur Erzeugung von zwei- oder drei-dimensionalen Bildern; die Anwendung von Filtern an ein rekonstruiertes Bild; die Durchführung einer Rückprojektions-Bildrekonstruktion von erfassten MR-Daten; die Erzeugung von funktionellen MR-Bildern; und die Berechnung von Bewegungs- oder Fließbildern.
Die durch den Datenverarbeitungs-Server 114 rekonstruierten Bilder werden zurück an den Arbeitsplatz-Rechner 102 übermittelt, wo sie gespeichert werden. Echtzeit-Bilder werden in einem Datenbank-Cache-Speicher (in 1 nicht gezeigt) gespeichert, von wo aus sie auf einen Anwender-Bildschirm ausgegeben werden können, oder auf einen Bildschirm, der sich in der Nähe der Magnetanordnung 124 befindet, um von den behandelnden Ärzten verwendet zu werden. Bilder im Batch-Modus oder ausgewählte Echtzeit-Bilder werden in einer Host-Datenbank auf einer Speicherplatte 138 gespeichert. Der Datenverarbeitungs-Server 114 benachrichtigt den Datenspeicher-Server 116 auf dem Arbeitsplatz-Rechner 102, wenn solche Bilder rekonstruiert und an den Speicher übertragen wurden. Der Arbeitsplatz-Rechner 102 kann von einem Anwender dazu benutzt werden, die Bilder zu archivieren, Filme zu erzeugen, oder die Bilder über ein Netzwerk an andere Einrichtungen zu senden.
Wie in 1 gezeigt, kann das Hochfrequenz(HF)-System 120 an die Ganzkörper-HF-Spule 128 angeschlossen sein. Es kann aber auch, wie in 2 gezeigt, ein Übertragungsabschnitt des HF-Systems 120 an einen oder mehrere Übertragungskanäle 202 einer HF-Spulenanordnung 204 angeschlossen sein und ein Empfängerabschnitt des HF-Systems 120 kann an einen oder mehrere Empfangskanäle 206 der HF-Spulenanordnung 204 angeschlossen sein. Die Übertragungskanäle 202 und die Empfangskanäle 206 sind mit der HF-Spulenanordnung 204 durch eine oder mehrere Übertragungs-/Empfangsweichen 208 verbunden. Der Empfangskanal 206 kann auch eine von der Übertragungsspulen-Anordnung separate Anordnung von Spulen sein. In diesem Fall werden die T/R-Weichen 208 nicht benötigt. Die Übertragungsspulen-Elemente werden während der Empfangsanwendung verstimmt oder auf andere Weise funktionsunfähig gemacht, und die Empfangsspulen-Elemente werden gleichermaßen während der Anwendung der Übertragungsspulen verstimmt oder anderweitig funktionsunfähig gemacht. Das Verstimmen kann zum Beispiel durch geeignete logische Steuersignale erreicht werden.
Gemäß 2 umfasst das HF-System 120 einen oder mehrere Übertragungskanäle 202, die ein vorgeschriebenes elektromagnetisches HF-Feld erzeugen. Die Erzeugung der Grund- oder Trägerfrequenz dieses HF-Feldes wird von einem Frequenzgenerator 210 gesteuert, der von dem Pulssequenz-Server 110 einen Satz digitaler Signale empfängt. Diese digitalen Signale zeigen die Frequenz, Amplitude und Phase des HF-Trägersignals an, das am Ausgang 212 erzeugt wird. Der HF-Träger wird an einen Modulator und, falls notwendig, einen Aufwärtswandler 214 angelegt, wo seine Amplitude und Phase gemäß einem Signal R(t), das ebenfalls vom Pulssequenz-Server 110 kommt, moduliert wird. Das Signal R(t) definiert die Einhüllende des zu erzeugenden HF-Pulses und wird durch fortlaufendes Auslesen einer Reihe von gespeicherten digitalen Werten erzeugt. Diese gespeicherten digitalen Werte können geändert werden, um die Erzeugung jeder gewünschten HF-Puls-Einhüllenden zu ermöglichen.
Die Stärke des am Ausgang 216 erzeugten HF-Pulses wird durch einen Dämpfer-Schaltkreis 218, der digitale Anweisungen vom Pulssequenz-Server 110 empfängt, gedämpft. Die Phase des HF-Pulses kann durch Phasenschieber (nicht gezeigt) auch verändert werden. Die modulierten HF-Pulse werden dann an einen Leistungsverstärker 220 angelegt, der eines oder mehrere elektrisch gekoppelte Elemente der HF-Spulenanordnung 204 ansteuert. Mehrfache Übertragungskanäle steuern dann weitere Elemente der Multikanal-Übertragungsspulen-Anordnung an.
Das durch das Subjekt erzeugte MR-Signal wird von der HF-Spulenanordnung 202 erfasst und an die Eingänge des Satzes von Empfangskanälen 206 angelegt. Ein Vorverstärker 222 in jedem Empfangskanal 206 verstärkt das Signal, welches anschließend – falls notwendig – durch einen Empfänger-Dämpfer 224 um einen Betrag gedämpft wird, der durch ein digitales Dämpfungssignal vom Pulssequenz-Server 110 bestimmt wird. Das empfangene Signal liegt bei oder in der Nähe der Larmor-Frequenz. Dieses hochfrequente Signal kann in einem Zweistufen-Verfahren durch einen Abwärtswandler 226 in eine niedrigere Frequenz umgewandelt werden. Beispielsweise mischt der Abwärtswandler 226 in einem solchen Verfahren zunächst die MR-Signale mit dem Trägersignal auf Leitung 212 und mischt anschließend das resultierende Differenzsignal mit einem Referenzsignal auf Leitung 228, das durch einen Referenzfrequenz-Generator 230 erzeugt wird. Das MR-Signal wird an den Eingang eines Analog-Digital-Wandlers (A/D) 232 angelegt, der das analoge Signal abtastet und digitalisiert. Alternativ zur Abwärtswandlung des hochfrequenten Signals kann das empfangene analoge Signal auch mit einem geeigneten schnellen Analog-Digital-Wandler und/oder einer geeigneten Unterabtastung direkt erfasst werden. Das abgetastete und digitalisierte Signal kann dann an einen digitalen Detektor und Signalprozessor 234 angelegt werden, der die dem empfangenen Signal entsprechenden Phasen (I)- und Quadratur(Q)-Werte erzeugt. Der resultierende Datenstrom digitaler I- und Q-Werte des empfangenen Signals wird an den Datenaufnahme-Server 112 ausgegeben. Zusätzlich zur Erzeugung des Referenzsignals auf Leitung 228 erzeugt der Referenzfrequenz-Generator 230 auch ein Abtastsignal auf Leitung 236, das an den A/D-Wandler 232 angelegt wird.
Die als spezifische Absorptionsrate (SAR) messbare Leistung, die in einem Subjekt deponiert wird, das sich einer MRT-Aufnahme, in der mehrere Schichtpositionen im Wesentlichen gleichzeitig manipuliert werden, unterzieht, kann durch die Verwendung mehrfacher HF-Spulen zur Übertragung der elektromagnetischen HF-Felder reduziert werden. In einer Idealkonfiguration werden die mehrfachen HF-Spulen so angeordnet, dass das räumliche B₁ Übertragungsprofil (B₁ ⁺) für eine gegebene Spule oder einen Satz von Spulen räumlich mit einer der Schichtpositionen in der Vielschicht-Spin-Manipulierung korreliert. In einer solchen Konfiguration erzeugt eine unterschiedliche Spule – oder unterschiedliche Sätze von Spulen – das gewünschte B₁ ⁺-Feld über unterschiedliche Schichtpositionen. Mit dieser Technik können die unterschiedlichen Schichtpositionen also im Wesentlichen gleichzeitig manipuliert werden unter Verwendung einer Multi-Kanal-Übertragung, in der unterschiedliche schichtselektive Pulse unter Verwendung der HF-Spulen mit den entsprechenden B₁ ⁺-Profilen an die unterschiedlichen Schichtpositionen angelegt werden. Unter Verwendung dieser vorgenannten Technik, und wenn sich die B₁ ⁺-Profile unterschiedlicher Spulenelemente in der Spulenanordnung nicht überlappen, wird die in dem Subjekt deponierte Leistung nicht die Leistung übersteigen, die bei der Manipulierung von Spins in einer einzelnen Schichtposition mit einer Volumen-HF-Spule deponiert würde, die ein gleichwertiges Volumen wie die mehrfachen Übertragungs-Spulen erfasst und ein gleiches B₁ ⁺-Feld über alle Schichtpositionen erzeugt.
Im Allgemeinen wird die oben genannte Idealsituation nicht erreicht. Zum Beispiel wird das B₁ ⁺-Profil von einer Spule sich im Allgemeinen teilweise mit dem B₁ ⁺-Profil einer anderen HF-Spule überlappen. Als Ergebnis dieser Überlappung werden sich die entsprechenden elektrischen Felder auf komplexe Weise addieren, so dass die SAR erhöht oder verringert werden könnte. Darüber hinaus wird in manchen Fällen eine einzelne, einer bestimmten Schichtposition entsprechende HF-Spule nicht existieren. Stattdessen wird es notwendig sein, eine Kombination von HF-Spulen oder von Sätzen von HF-Spulen zu identifizieren, die ein optimales B₁ ⁺-Feld entsprechend einer bestimmten Schichtposition erzeugen kann. Solange jedoch für die HF-Übertragungsspulen entlang einer Richtung von Schichten einige unterschiedliche räumliche B₁ ⁺-Profile existieren, wird eine Reduzierung der SAR auftreten verglichen mit im Wesentlichen gleichzeitig angelegten Vielband-Pulsen mit einer einzelnen Übertragungs-Spule, die das gesamte Volume of Interest erfasst.
Im Allgemeinen ist ein Vielband-HF-Puls ein aus mehreren HF-Pulsen zusammengesetzter HF-Puls, die einen gemeinsamen zeitlichen Fußabdruck teilen. Jeder dieser Komponenten-HF-Pulse hat eine an die Larmor-Frequenz angepasste Frequenz, modifiziert durch einen angeregten Schichtselektions-Magnetfeld-Gradienten in Verbindung mit einer bestimmten Schichtposition. Somit enthält jeder Vielband-HF-Puls einen Komponenten-Puls für jede Schichtposition, in der Spins durch den Vielband-HF-Puls manipuliert werden. In einer typischen Vielband-HF-Anwendung ist die relative Amplitude des Komponenten-HF-Pulses für jede individuelle Schicht gleich, da nur eine einzelne HF-Spule verwendet wird, um den Vielband-HF-Puls zu übertragen. Bei der vorliegenden Erfindung ist dies jedoch nicht der Fall, wie weiter unten beschrieben wird.
Wie in den 3A und 3B gezeigt, werden beispielsweise vier Schichtpositionen S1–S4 unter Verwendung einer HF-Spulenanordnung mit wenigstens vier entlang einer Schichtselektions-Achse verteilten Spulenelementen C1, C2, C3 und C4 im Wesentlichen gleichzeitig manipuliert. Die B₁ ⁺-Karten dieser Spulenelemente entlang der Schichtselektions-Achse sind entsprechend bei 302, 304, 306 und 308 dargestellt. In diesem Anschauungsbeispiel ist nur die Stärke des B₁ ⁺-Feldes dargestellt und es wird der Einfachheit halber angenommen, dass die B₁ ⁺-Feld-Vektoren von allen Spulen überall die selbe Richtung haben. Wie in 3A dargestellt, ist es möglich, ein bestimmtes Spulenelement eindeutig einer bestimmten Schichtposition zuzuordnen, wenn es keinen oder nur wenig Überlapp der B₁ ⁺-Profile 302, 304, 306, 308 bezüglich der gewählten Schichtpositionen S1–S4 gibt. Zum Beispiel kann das Spulenelement C1 eindeutig der Schichtposition S1 zugeordnet werden. Auf diese Weise ist es möglich, die Spins in den Schichtpositionen S1–S4 im Wesentlichen gleichzeitig zu manipulieren, indem mit jedem entsprechenden Spulenelement ein Einband-HF-Puls im Wesentlichen gleichzeitig übertragen wird.
In 3B werden neun Schichtpositionen S1–S9 durch eine HF-Spulen-Anordnung mit wenigstens vier entlang einer Schichtselektionsachse verteilten Spulenelementen C1, C2, C3 und C4 im Wesentlichen gleichzeitig manipuliert. Wenn es einen Überlapp zwischen den B₁ ⁺-Profilen 302, 304 306, 308 benachbarter Spulenelemente bezüglich der erwünschten Schichtpositionen gibt, wird es nicht immer möglich sein, ein bestimmtes Spulenelement eindeutig der Manipulierung von Spins in einer bestimmten Schichtposition allein während einer im Wesentlichen gleichzeitigen Anregung zuzuordnen. Vielmehr wird das durch ein bestimmtes Spulenelement erzeugte elektromagnetische Feld mehrere Schichtpositionen manipulieren und für manche Schichtpositionen wird der optimale HF-Puls zwei benachbarte Spulenelemente verwenden. In diesem Fall kann eine Teilmenge von Schichtpositionen zur Spin-Manipulierung durch ein einzelnes Spulenelement gewählt werden, indem ein geeignet entworfener Vielband-HF-Puls mit diesem Spulenelement übertragen wird. In 3B können beispielsweise die Schichten S1, S2, S4, S6, S8 und S9 jeweils durch ein einzelnes Spulenelement allein manipuliert werden. Genauer gesagt, die Schichten S1 und S2 können durch die Spule C1 alleine manipuliert werden, die Schicht S4 kann durch die Spule C2 alleine manipuliert werden, die Schicht S6 kann durch die Spule C3 alleine manipuliert werden und die Schichten S8 und S9 können durch die Spule C4 alleine manipuliert werden. Im Gegensatz dazu ist die Schicht S3 von den beiden Spulenelemententen C1 und C2 betroffen, die Schicht S5 ist von den beiden Spulenelementen C2 und C3 betroffen und die Schicht S7 ist von den beiden Spulenelementen C3 und C4 betroffen. Somit können in diesem Beispiel die Spins in Schicht S3 am Besten durch eine Linear-Kombination der Spulen C1 und C2 manipuliert werden, die Spins in Schicht S5 können am Besten durch eine Linear-Kombination der Spulen C2 und C3 manipuliert werden und die Spins in Schicht 7 können am Besten durch eine Linear-Kombination der Spulen C3 und C4 manipuliert werden.
Folglich würde ein Vielband-HF-Puls, der beispielsweise die Manipulierung der Schichten S2, S4 und S6 zum Ziel hat, sich in drei Einband-Komponenten-HF-Pulse gliedern, deren schichtselektive Eigenschaften sich auf die Schichten S2, S4 und S6 konzentrieren. In einem solchen Puls kann jeder Einband-Komponenten-HF-Puls an ein einzelnes Spulenelement gerichtet sein, zum Beispiel würde der Einband-Komponenten-HF-Puls für die Schicht S2 an die Spule C1 alleine gehen, der Einband-Komponenten-HF-Puls für die Schicht S4 würde nur an die Spule C2 gehen und der Einband-Komponenten-HF-Puls für die Schicht S6 würde nur an die Spule C3 gehen. In diesem Fall sieht jede Spule einen einzelnen schichtselektiven HF-Puls im Gegensatz zur heute üblichen Praxis, wo die gesamte Spulen-Anordnung und folglich die gesamte von der Spulenanordnung erfasste Probe die Summe dieser drei Pulse erfährt. Folglich wird in der gegenwärtigen Verwendung die dreifache Spannung benötigt und an das gesamte abzubildende Volumen geliefert, verglichen mit der Möglichkeit, jeden einzelnen schichtselektiven HF-Puls in separaten Spulen zu erzeugen, wie oben beschrieben.
Für einen Vielband-Puls, der die im Wesentlichen gleichzeitige Manipulierung der Schichten S3, S5 und S7 zum Ziel hat, ist die Situation anders. In diesem Fall wird der Vielband-HF-Puls wieder in drei Einband-Komponenten-HF-Pulse, jeweils geeignet, um die Schichten S3, S5 und S7 auszuwählen, unterteilt. Hinsichtlich der Schicht S3 wird es vorteilhaft sein, den schichtselektiven HF-Puls an die Spulen C2 und C3 anzulegen (möglicherweise mit einer Phasendifferenz in Abhängigkeit von der Spulengeometrie), wobei jede Spule eine im Vergleich zu der an eine einzelne geeignete Spule für die Manipulierung der Schicht S2, S4 oder S6 angelegten Leistung geringere Leistung erfährt. Für einen bezüglich der Schicht S3 selektiven HF-Puls wird die Leistung folglich so an die Spulen C1 und C2 angelegt, dass sich die Vektorsumme der B₁ ⁺-Felder der zwei einzelnen Spulen zu einer geeigneten Größe aufaddieren, die für die gewünschte Drehung der Hauptmagnetisierung benötigt wird. Auf die gleiche Weise wird für die Schicht S5 Leistung an die Spulen C2 und C3 gehen und für die Schicht S7 wird Leistung an die Spulen C3 und C4 gehen.
Im Allgemeinen werden die relativen Amplituden und Phasen der Komponenten-HF-Pulse, die zur Bildung der Vielband-HF-Pulse für die im Wesentlichen gleichzeitige Manipulierung von mehreren Schichtpositionen verwendet werden, gemäß der für das den Komponenten-HF-Puls an die von dem Komponenten-HF-Puls betroffene Schichtposition übertragende Spulenelement erzeugte B₁ ⁺ gewichtet. Diese B₁ ⁺ wird in Form einer Amplitude und Phase an jedem Punkt im Raum innerhalb des Volume of Interest für jedes Spulenelement in der Übertragungs-Spulen-Anordnung gemessen oder kalibriert. Typischerweise wird diese Kalibrierung zu Beginn einer Aufnahmesitzung für ein bestimmtes Subjekt durchgeführt und verwendet, um zu entscheiden, wie die Einband- oder Vielband-HF-Pulse für jede Schichtposition erzeugt werden sollen. es ist zum Beispiel wünschenswert, denselben Anregungswinkel für die Spins in jeder Schichtposition zu erzielen. Es ist bekannt, dass der durch einen HF-Puls erzeugte Anregungswinkel proportional ist zur Amplitude des B₁ ⁺-Feldes an den Orten der betroffenen Spins. Die Amplitude des B₁ ⁺-Feldes wird jedoch von der Vektorsumme der von jedem Spulenelement erzeugten B₁ ⁺-Felder an diesem Ort abhängen. Das heißt, die Vektorsummen der B₁ ⁺-Felder wird von der Amplitude und der Phase des B₁ ⁺-Feldes abhängen. Die Phase des B₁ ⁺-Feldes wird durch die B₁ ⁺-Karten bestimmt.
Das Flussdiagramm in 4 zeigt beispielhaft die Schritte eines Verfahrens zur Reduzierung der deponierten Leistung, die von einem MRT-System bei der Durchführung einer Pulssequenz, die das im Wesentlichen gleichzeitige Manipulieren von Spins in einer Vielzahl von Schichtpositionen enthält, erzeugt wird. Insbesondere umfasst das MRT-System eine HF-Spulenanordnung, die zur Übertragung von elektromagnetischen HF-Feldern durch mehrere parallel geschaltete HF-Spulenelemente geeignet ist. Zunächst wird in Schritt 402 eine Vielzahl von Schichtpositionen für die abzubildenden Schichten in einem Subjekt ausgewählt Die Schichtpositionen können zum Beispiel zusammenhängend sein oder in einen gewissen Abstand voneinander getrennt sein. Als Nächstes wird in Schritt 404 eine B₁ ⁺-Karte für jedes Spulenelement in der HF-Spulenanordnung bereitgestellt. Diese B₁ ⁺-Karten können durch eine B₁ ⁺-Kartierungstechnik erzeugt werden oder gespeicherte Karten eines früheren Kartierungsverfahrens sein. Es gilt zu erwägen, dass die Erzeugung von B₁ ⁺-Karten für die jeweilige Aufnahmesitzung bessere Resultate liefert. Die B₁ ⁺-Karten enthalten Informationen über die Größe und Richtung des B₁ ⁺-Feldes als Funktion der räumlichen Koordinaten über das abzubildende Volumen. Weil das B₁ ⁺-Feld eine Vektorgröße in der Ebene senkrecht zu der Richtung des Hauptmagnetfeldes ist, B₀, kann es durch eine Amplitude und eine Phase gekennzeichnet werden. Folglich stellen die B₁ ⁺-Karten eine Amplitude und Richtung des B₁ ⁺-Feldes, das von jeder Spule erzeugt wird, bereit. Diese B₁ ⁺-Karten werden verwendet, um die geeignete Kombination von HF-Spulenelementen zur Manipulierung von Spins in jeder Schichtposition zu bestimmen. Als Nächstes werden, wie in Schritt 406 gezeigt, die Spulenelemente, die zur Manipulierung von Spins in jeder der vorgeschriebenen Schichtpositionen verwendet werden, unter Verwendung der bereitgestellten B₁ ⁺-Karten identifiziert. Beispielsweise wird der Überlapp zwischen den B₁ ⁺-Karten identifiziert und verwendet, um zu bestimmen, ob jede Schichtposition eindeutig durch ein einzelnes HF-Spulenelement manipuliert werden kann, oder ob mehrere HF-Spulenelemente dieselbe Schichtposition manipulieren werden.
Nachdem die einzelnen HF-Spulenelemente der Übertragungs-Spulen-Anordnung bestimmt wurden, die jede der Schichtpositionen betreffen, werden – wie in Schritt 408 gezeigt – die für die im Wesentlichen gleichzeitige Manipulierung von Spins in der Schichtposition so übertragenen HF-Pulse entworfen. Falls zum Beispiel ein bestimmtes HF-Spulenelement identifiziert wird, das zur Manipulierung der Spins in nur einer Schichtposition verwendet wird, kann der von diesem HF-Spulenelement zu übertragende HF-Puls als Einband-HF-Puls entworfen werden, der spezifisch an die entsprechende Schichtposition angepasst ist. Falls andererseits ein gegebenes HF-Spulenelement identifiziert wird, das zur Manipulierung von Spins in mehr als einer Schichtposition verwendet wird, kann der entsprechend geeignete Vielband-HF-Puls entworfen werden. Wenn beispielsweise eine Teilmenge von drei Schichtpositionen betroffen ist, wird ein Vielband-HF-Puls zusammengesetzt aus drei Komponenten-HF-Pulsen entworfen, von denen jeder auf eine Schichtposition zugeschnitten ist. Die relativen Amplituden der Komponenten-HF-Pulse, die den Vielband-HF-Puls bilden, können unter Verwendung von Informationen über die räumliche Sensitivität des HF-Spulenelements bezüglich der entsprechenden Schichtposition bestimmt werden. Diese Informationen sind in bereitgestellten B₁ ⁺-Karten enthalten. sind die geeigneten HF-Pulse einmal entworfen, werden sie anders im RT-System übermittelt und die Durchführung einer Bildgebungssequenz, während der die Vielzahl von Schichtpositionen im Wesentlichen gleichzeitig manipuliert werden durch die im Wesentlichen gleichzeitige Übertragung der entworfenen HF-Pulse mit den entsprechenden HF-Spulenelementen, verwendet.
Die vorliegende Erfindung wurde anhand eines oder mehrerer bevorzugter Ausführungsbeispiele beschrieben. Es ist darauf hinzuweisen, dass neben den ausdrücklich erwähnten viele gleichwertige Lösungen, Alternativen, Variationen und Abwandlungen möglich sind und unter den Umfang der Erfindung fallen.

Claims

Verfahren zum im Wesentlichen gleichzeitigen Anregen von Spins in einer Vielzahl von Schichtpositionen unter Verwendung eines Magnetresonanztomografie-(MRT)Systems, das eine aus einer Vielzahl von Hochfrequenz-(HF)Spulenelementen zusammengesetzte HF-Spulenanordnung enthält, umfassend: a) Auswählen einer Vielzahl von Schichtpositionen zur im Wesentlichen gleichzeitigen Manipulierung mit dem MRT-System; b) Bereitstellen einer HF-Übertragungskarte (B₁ ⁺) für jedes aus der Vielzahl von HF-Spulenelementen in der HF-Spulenanordnung; c) Identifizieren derjenigen aus der Vielzahl von HF-Spulenelementen, die zur Manipulierung von entsprechenden aus der in Schritt a) ausgewählten Vielzahl von Schichtpositionen unter Verwendung der in Schritt b) bereitgestellten HF-Übertragungskarten verwendet werden sollen; d) Entwerfen eines von jedem der in Schritt c) identifizierten HF-Spulenelemente zu übertragenden HF-Pulses; und e) im Wesentlichen gleichzeitiges Übertragen der in Schritt d) entworfenen Pulse, um Spins in jeder aus der Vielzahl von Schichtpositionen zu manipulieren.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei Schritt c) das Identifizieren von Überlappungen zwischen den in Schritt b) bereitgestellten HF-Übertragungskarten umfasst.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei ein HF-Spulenelement, das in Schritt c) identifiziert wurde als eines, das eine HF-Übertragungskarte hat, die nicht mit der HF-Übertragungskarte eines benachbarten HF-Spulenelements überlappt, zur Manipulierung einer Schichtposition bestimmt ist.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei Schritt d) das Entwerfen eines Einband-HF-Pulses für jedes einer Schichtposition zugeordnete HF-Spulenelement umfasst.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei ein HF-Spulenelement, das in Schritt c) identifiziert wurde als eines, das eine HF-Übertragungskarte hat, die mit der HF-Übertragungskarte eines benachbarten HF-Spulenelements überlappt, wenigstens zwei Schichtpositionen zugeordnet ist.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei Schritt d) das Entwerfen eines Vielband-HF-Pulses für jedes zwei Schichtpositionen zugeordnete HF-Spulenelement umfasst.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei der Vielband-HF-Puls aus einer Anzahl von HF-Pulskomponenten zusammengesetzt ist, die einer Anzahl von durch den Vielband-HF-Puls zu manipulierenden Schichtpositionen gleicht.
Magnetresonanztomografie-(MRT)System, umfassend: ein Magnetsystem, das eingerichtet ist, über wenigstens einen Teil eines im MRT-System angeordneten Subjekts ein polarisierendes Magnetfeld zu erzeugen; eine Vielzahl von Gradienten-Spulen, die eingerichtet sind, an dem polarisierenden Magnetfeld ein Gradienten-Feld anzulegen; eine Hochfrequenz-(HF)Spulenanordnung, umfassend eine Vielzahl von HF-Spulenelementen, wobei jedes HF-Spulenelement eingerichtet ist, ein HF-Feld an das Subjekt anzulegen und Magnetresonanz-(MR)Bilddaten davon zu erfassen; ein Computersystem, das programmiert ist, um: eine Vielzahl von Schichtpositionen zur im Wesentlichen gleichzeitigen Manipulierung mit der HF-Spulenanordnung auszuwählen; eine HF-Übertragungskarte (B₁ ⁺) für jedes aus der Vielzahl von HF-Spulenelementen in der HF-Spulenanordnung bereitzustellen; diejenigen aus der Vielzahl von HF-Spulenelementen zu identifizieren, die unter Verwendung der bereitgestellten HF-Übertragungskarten zur Manipulierung von entsprechenden aus der Vielzahl von Schichtpositionen verwendet werden; einen HF-Puls für die aus der Vielzahl von HF-Spulenelementen identifizierten welchen zu entwerfen; jeden entworfenen HF-Puls den entsprechenden aus der Vielzahl von HF-Spulenelementen bereitzustellen; und den Betrieb der Vielzahl von Gradienten-Spulen und der HF-Spulenanordnung zu steuern, um Spins in der ausgewählten Vielzahl von Schichtpositionen unter Verwendung der bereitgestellten HF-Pulse im Wesentlichen gleichzeitig zu manipulieren und um MR-Bilddaten von dem Subjekt zu erfassen.
MRT-System nach Anspruch 8, wobei das Computersystem ferner programmiert ist, durch Identifizieren von Überlappungen zwischen den bereitgestellten HF-Übertragungskarten diejenigen aus der Vielzahl von HF-Spulenelementen zu identifizieren, die zur Manipulierung der entsprechenden aus der Vielzahl von Schichtpositionen verwendet werden.
MRT-System nach Anspruch 9, wobei das Computersystem ferner programmiert ist, ein HF-Spulenelement, das identifiziert wurde als eines, das eine HF-Übertragungskarte hat, die nicht mit der HF-Übertragungskarte eines benachbarten HF-Spulenelements überlappt, einer Schichtposition zuzuordnen.
MRT-System nach Anspruch 10, wobei das Computersystem ferner programmiert ist, den HF-Puls für jedes einer Schichtposition zugeordnete HF-Spulenelement als Einband-HF-Puls zu entwerfen.
MRT-System nach Anspruch 9, wobei das Computersystem ferner programmiert ist, ein HF-Spulenelement, das identifiziert wurde als eines, das eine HF-Übertragungskarte hat, die mit der HF-Übertragungskarte eines benachbarten HF-Spulenelements überlappt, wenigstens zwei Schichtpositionen zuzuordnen.
MRT-System nach Anspruch 12, wobei das Computersystem ferner programmiert ist, den HF-Puls für jedes wenigstens zwei Schichtpositionen zugeordnete HF-Spulenelement als Vielband-HF-Puls zu entwerfen.
MRT-System nach Anspruch 13, wobei das Computersystem programmiert ist, den Vielband-HF-Puls als aus einer Anzahl von HF-Pulskomponenten zusammengesetzt zu entwerfen, die einer Anzahl von durch den Vielband-HF-Puls zu manipulierenden Schichtpositionen gleicht.