JP2013503677A - 湾曲スポークのk空間軌道に沿ったRFシミングMRIスライス励起 - Google Patents

湾曲スポークのk空間軌道に沿ったRFシミングMRIスライス励起 Download PDF

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Abstract

磁気共鳴撮像(MRI)システム(10)で使用される無線周波数(RF)シミング装置(50)は、少なくとも1つのRFコイル(18、18’)の送信空間感度分布を決定する空間感度ユニット(30)を有する。選択ユニット(32)が、スループレーン1次元励起k空間軌道を有する励起パターンを選択する。該スループレーン1次元励起k空間軌道は、最適化ユニット(34)により、生成された空間感度分布に従って、少なくとも2次元へと湾曲される。最適化ユニット(34)は、湾曲された励起k空間軌道を少なくとも1つの送信器(24)に供給し、該送信器が、前記少なくとも1つのRFコイル(18、18’)に、前記湾曲された励起k空間軌道を用いて前記選択された励起パターンを送信させる。

Description

本出願は磁気共鳴技術に関する。本出願は特に、パラレル送信システムの無線周波数(RF)シミングに関して適用される。しかしながら、認識されるように、本出願はまた、その他の種類の磁気共鳴撮像、磁気共鳴スペクトロスコピー、及び無線周波数コイルを使用するその他の診断技術に関しても適用される。
患者の検査及び治療のため、しばしば、磁気共鳴イメージング(MRI)及び磁気共鳴スペクトロスコピー(MRS)システムが使用されている。このようなシステムにより、検査すべき身体組織(tissue)の核スピンが、静的な主磁場Bによって整列され、そして、無線周波数帯域で振動する横断磁場Bによって励起される。撮像(イメージング)においては、緩和(リラクゼーション)信号を傾斜磁場に晒すことで、得られる共鳴の位置が特定される。そして、緩和信号を受信し、既知の手法にて、1次元又は多次元の画像を形成する。スペクトロスコピーにおいては、共鳴信号の周波数成分にて、組織の組成に関する情報が担持される。
一般的に使用されている2種類のMRシステムとして、“オープン”MRシステム(縦型システム)と“ボア型”システムとがある。前者では、患者は、C字型ユニットによって接続された2つの磁極の間に位置する検査ゾーンに導き入れられる。検査又は治療中に、実質的に全ての側から患者にアクセス可能である。後者は円筒形の検査空間(アクシャルシステム)を有し、そこに患者が導き入れられる。
RFコイルシステムが、RF信号の送信と共鳴信号の受信とを実現する。撮像機器に恒久的に組み込まれたRFコイルシステムに加えて、検査すべき特定の領域の周り又は内部に、特殊用途のコイルを柔軟に配置することができる。特殊用途コイルは、特に、一様な励起及び高感度検出が要求される状況において、信号対雑音比(SNR)を最適化するように設計される。さらに、複数チャンネルのアンテナ構成によって、特別なRF信号シーケンス、より高い磁場強度、大きいフリップ角、又は実時間シーケンスを実現・生成することができ、また、多次元励起を加速することが可能である。
MRイメージング及びMRスペクトロスコピーは、例えば3テスラ(T)超といった高い静磁場強度において改善された信号対雑音比(SNR)及びコントラスト対雑音比(CNR)の恩恵を受ける。何故なら、より多数のプロトンが静磁場に沿って整列し、ひいては、縦磁化を増大させ、歳差運動速度を高めるからである。とは言うものの、波動伝搬効果が、約3T及びそれ以上の主磁場強度でのSNR及びCNRを低下させてしまう。この低下の1つの要因は、撮像ボリュームにわたって不均一なSNR及びCNRを生じさせるB磁場不均一性である。患者組織の導電性のローディングが、送信波長より長い物体によって作り出される誘電体共振と結合されて、B磁場不均一性を生じさせる。
磁場不均一性を抑制するために、例えば断熱(adiabatic)パルス、新たなコイル設計及び画像処理技術などの効果的な方法が開発されてきた。しかしながら、断熱パルスは高SAR吸収の問題を有し、コイル設計は被検体の形状及び大きさの影響を不具にすることができず、画像処理技術は単に、SNR及びCNRを向上させない画素強度を正規化するに過ぎない。
パラレルRF送信システムは、RFシミングによってB磁場不均一性を補償することができる可能性を有する。RFシミングは2つの異なる手法で実行されることができる。基本的なRFシミング(以下、ベーシックRFシミング)は、関心領域内で一定のBとすることを目指して、独立した各送信素子における電流の全体的な振幅及び位相を調整する。ベーシックRFシミングは、励起k空間内の1次元(スループレーン;through-plane)軌道に対応した、典型的にはシンク関数形状を有した、標準的なスライス選択RFパルスを印加する。各送信素子における電流の全体的な振幅及び位相を調整することにより、多くの状況において、関心領域内で比較的一定なB振幅を達成することができる。3Dボリューム撮像では、異なる送信素子に対して異なる周波数を用いて、3DのRFシミングの手助けとされる。送信アレイの素子群が複数の異なる周波数で駆動され、内在する勾配によって励起ボリューム(体積)内の複数の異なるスラブ(板状部分)が励起される。各スラブに対して個別に、最適な均一性を達成するように振幅及び位相を最適化することができる。ベーシックRFシミングの有利な点は、シーケンスタイミング及びシーケンス勾配の変更を必要としない故に、ほぼ全てのMRシーケンスと容易に組み合わせることが可能なことである。一方で、ベーシックRFシミングは、限られた柔軟性を有し、特に2つのRF送信チャンネルのみを用いるとき、全てのB磁場不均一性を補償することができるわけではない。
空間的に一定の励起パターンを達成するように設計された多次元RFパルスにより、調整型のRFシミング(テイラードRFシミング)を実行することができる。典型的に、励起k空間内の2次元のインプレーン(in-plane)軌道が使用され、それにより、任意の空間磁化パターンを有する励起が可能にされる。また、スループレーン又はスペクトルの次元のような更なる次元も考慮に入れられ得る。多次元RFパルスはパラレル送信を必要としない。とは言うものの、パラレル送信は、送信SENSE技術又は代替技術の多次元RFパルスの加速を可能にする。十分なパルス長を仮定すると、ほぼ全てのB磁場不均一性を補償することができる。テイラードRFシミングは、非常に高いRFシミング能力を有するが、シーケンスタイミング及びシーケンス勾配に大きな影響を及ぼす。加速技術を用いる場合であっても、典型的に、多次元RFパルスは標準的な1Dシンクパルスより長くなる。
本出願は、上述及びその他の問題を解決する改善された新たな無線周波数シミング装置及び方法を提供する。
一態様によれば、無線周波数(RF)シミング装置は、少なくとも1つのRFコイルの送信空間感度分布を決定する空間感度ユニットを有する。選択ユニットが、励起k空間軌道を有する励起パターンを選択する。最適化ユニットが、選択された励起パターンの励起k空間軌道を、生成された空間感度分布に従って湾曲させ、湾曲された励起k空間軌道を少なくとも1つの送信器に供給し、それによって、前記少なくとも1つのRFコイルに、前記湾曲された励起k空間軌道を用いて前記選択された励起パターンを送信させる。
他の一態様によれば、無線周波数シミングのための方法は、少なくとも1つのRFコイルの送信空間感度分布を決定することと、励起k空間軌道を有する励起パターンを選択することとを有する。選択された励起パターンの励起k空間軌道は、生成された空間感度分布に従って湾曲される。少なくとも1つの送信器が、前記少なくとも1つのRFコイルに、湾曲された励起k空間軌道を用いて前記選択された励起パターンを送信させるように制御される。
1つの利点は、B励起磁場の均一性が向上されることにある。別の利点は、比吸収率(SAR)ホットスポットが抑制されることにある。別の利点は、信号対雑音比(SNR)及びコントラスト対雑音比(CNR)が向上されることにある。別の利点は、収集時間が改善されることにある。別の利点は、改善されたRFシミングに抗うことなく標準的なMRシーケンスを実現することにある。
本発明の更なる利点が、以下の詳細な説明を読んで理解した当業者に認識されることになる。
本発明は、様々な構成要素及びその配置、並びに様々なステップ及びその編成の形態を取り得る。図面は、単に好適実施形態を例示するためのものであり、本発明を限定するものとして解釈されるべきでない。
RFシミング装置を使用する磁気共鳴システムを模式的に示す図である。 ターゲット空間感度分布を例示する図である。 スライス選択1次元RFスポーク軌道と湾曲スポーク軌道の例とを示す図である。 ベーシックRFシミング(左側)、湾曲スポークシミング(右側)、並びにインプレーン及びスループレーンのプロファイル(中央)の、シミュレーションによる励起結果を例示する図である。 インプレーンの正規化二乗平均平方根誤差(NRMSE)を、曲線軌道の振幅A及び周波数fの関数として例示する図である。ただし、Nは送信素子の数である。
図1を参照するに、磁気共鳴(MR)撮像システム10は、検査領域14中に時間的に一様なB磁場を生成する主磁石12を含んでいる。主磁石は、円形若しくはボア型の磁石、C字状のオープン磁石、その他の設計のオープン磁石、又はこれらに類するものとし得る。主磁石に隣接配置された傾斜磁場コイル16が、磁気共鳴信号を空間エンコーディングすること、又は磁化スポイリング磁場勾配を生成することなどのために、B磁場に対して選択された軸に沿って磁場勾配を生成するよう機能する。傾斜磁場コイル16は、3つの直交する方向(典型的に、軸方法すなわちz方向、横方向すなわちx方向、及び縦方向すなわちy方向)における磁場勾配を作り出すように構成された複数のコイルセグメントを含み得る。
例えば全身無線周波数コイルなどの無線周波数(RF)コイルアセンブリ(組立体)18が、検査領域に隣接して配置される。RFコイルアセンブリは、被検体の整列された双極子に磁気共鳴を励起するための無線周波数パルスを生成する。無線周波数コイルアセンブリ18はまた、撮像領域から生じる磁気共鳴信号を検出するよう機能する。必要に応じて、磁気共鳴信号の、より高感度で局在化された、空間エンコーディング、励起及び受信のため、全身RFコイル18に加えて、あるいは代えて、局部、表面又は体内(インビボ)RFコイル18’が配設される。全身コイルは、単一のコイルを有しることができ、あるいは、パラレル送信システムにおいてのように、アレイ状の複数のコイル素子を有することができる。パラレル送信システムにおいては、全体のパルス長を最終的に短縮する具体的な空間感度に合わせてk空間軌道を設定することができる。一実施形態において、傾斜磁場システム、すなわち、傾斜磁場コイル16及び勾配コントローラ22、によって決定されるk空間軌道は、全ての送信コイルに対して同じにされる。他の一実施形態において、送信コイル(18、18’)アレイの各送信素子に対して個別に、異なるBパルスが決定される。
磁気共鳴データを収集するため、被検体は検査領域内、好ましくは、主磁場のアイソセンター又はその付近に配置される。スキャンコントローラ20が勾配コントローラ22を制御する。勾配コントローラ22は、傾斜磁場コイルに、選択された磁気共鳴イメージング又はスペクトロスコピーのシーケンスに適当な選択傾斜磁場パルスを、撮像領域に印加させる。スキャンコントローラ20はまた少なくとも1つのRF送信器24を制御し、RF送信器24は、RFコイルアセンブリに、磁気共鳴励起・操作Bパルスを生成させる。パラレルシステムにおいて、RF送信器24は、複数の送信器を含み、あるいは、各送信チャンネルがアレイの対応するコイル素子に動作的に接続される複数の送信チャンネルを備えた単一の送信器を含む。検査領域14内でのBパルスの均一性を向上させるために、空間感度ユニット30により、例えば実際の撮像シーケンスに先立つ短い測定によって、3T以上の静磁場強度において患者組織内に発生する高周波すなわちラーモア周波数の誘電体共振を補償するための送信コイル18、18’の空間感度分布が決定される。
空間感度分布が決定された後、或る励起k空間軌道を有する励起パターンが選択ユニット32によって選択される。励起k空間軌道は典型的に、図3に示すように、スループレーン方向kzの単一のスポーク、すなわち、1次元スライス選択直線を含む。しかしながら、複数スポークの軌道も意図される。典型的に、励起パターンは個々の撮像プロトコルに適応されるが、励起パターンは、選択ユニット32のメモリに格納された多数の所定の励起パターンから、オペレータによって、あるいは選択ユニットによって自動的に、選択されることができる。
次のステップにて、選択された励起パターン、対応するk空間軌道、及び決定された空間感度分布に基づいて、最適化ユニット34が、個々の送信チャンネルのRFパルスを決定する。該RFパルスは、例えば送信SENSE又はこれに類するものなどの既知の技術を用いて決定されることができる。最適化ユニット34は、決定されたRFパルスを用い、励起k空間軌道のスループレーンスポークを、該スポークをインプレーン方向kx又はkyに湾曲させることによって最適化する。図3を参照するに、標準のスライス選択1次元軌道すなわちスポーク40が、kx方向に湾曲された2つの曲線軌道42、44とともに示されている。kzに対するkxの軌道は:
kx=Asin(2πfkz/kmax+ψ) ・・・式1
で定められる正弦曲線に従って湾曲されている。ただし、Aは振幅であり、kmaxはk空間範囲の最大値であり、fはスループレーン方向における正弦関数の周波数であり、kzはz方向におけるk空間の連続変数であり、ψは正弦関数の位相である。一実施形態において、曲線状の励起k空間軌道の振幅A、周波数f及び位相ψは、最適な曲率を見出すために反復的に変化される。他の例では、例えばシミュレーテッド・アニーリング・アルゴリズム、共役勾配アルゴリズム又はこれらに類するものなどの最適化アルゴリズムを用いて、最適な曲率を決定してもよい。他の例では、ルックアップテーブルを用いて、最適化ユニット34内のメモリに格納された複数の曲線軌道を、対応する決定されたRFパルスにマッチングしてもよい。
図1を再び参照するに、スキャンコントローラ20は、空間感度ユニット30と選択ユニット32と最適化ユニット34とを有するRFシミング装置50から、曲線状の励起k空間軌道を受信し、曲線状の励起k空間軌道をRF送信器及び送信コイル18、18’に提供する。結果として、B磁場全体の均一性が、より高い磁場強度において実質的に向上される。スキャンコントローラ20はまた、生成された磁気共鳴信号をRFコイルアセンブリから受信するために、RFコイルアセンブリに接続されたRF受信器52を制御する。受信器52からの受信データは、データバッファ54に一時的に格納され、磁気共鳴データプロセッサ56によって処理される。磁気共鳴データプロセッサは、画像再構成(MRI)、磁気共鳴スペクトロスコピー(MRS)、及びカテーテル若しくは介入機器の位置特定などを含む技術的に知られた様々な機能を実行することができる。再構成された磁気共鳴画像、スペクトロスコピーの読み出し結果、介入機器の位置情報、及びその他の処理されたMRデータは、例えば医療施設の患者アーカイブなどの記憶装置に格納される。グラフィックユーザインタフェース又は表示装置58は、スキャンのシーケンス及びプロトコルを選択すること、及びMRデータを表示することなどのためにスキャンコントローラ20を制御するよう臨床医が使用可能なユーザ入力装置を含んでいる。
図4を参照するに、標準的なベーシックRFシミング60と、曲線状のk空間励起軌道(f=0.9/FoV、A=0.49Δkx、且つψ=8°)を有する湾曲スポークシミング62とについて、シミュレーションによる励起の結果が示されている。グラフ64において、対応するインプレーンプロファイル及びスループレーンプロファイルは、湾曲スポークを使用することが、スループレーンのスライスプラファイルを維持しながらインプレーンの均一性を向上させることを示している。シミュレーションが示すことには、4つの送信素子を備えたパラレルシステムにおいて、ベーシックシミングの場合に38%の正規化された二乗平均平方根誤差(normalized root-mean-square error;NRMSE)が、提案に係る曲線状の励起k空間軌道を用いると、3.2%のNRMSEに抑制され得る。単一チャンネルシステムの場合には、得られたNRMSEは、ベーシックシミングでは64.1%であったのに対し、湾曲スポークシミング(f=0.35/FoV、A=0.72Δkx、且つψ=10°)では53.7%であった。図5を参照するに、インプレーンNRMSEが、曲線軌道の振幅A及び周波数fの関数として示されている。ただし、Nは送信素子の数である。A=0であるベーシックシミングは、対数スケールであるがために現れていない。
図2−5を参照するに、例示した実施形態は、1次元撮像平面に関して単一の方向すなわちx方向に励起k空間軌道を湾曲させることに対応するものであるが、y方向の湾曲も意図される。他の一実施形態において、MRシーケンスは2次元撮像平面、例えば、x方向及びy方向に適用され、そのとき、励起k空間軌道は:
kx=Asin(2πfkz/kmax+ψ)cos(φtwistkz/kmax+φoff
・・・式2
ky=Asin(2πfkz/kmax+ψ)sin(φtwistkz/kmax+φoff
・・・式3
で定められるように、対応する方向の双方で湾曲される。ただし、更なるパラメータφtwistはツイスト(ねじれ)の大きさであり、φoffは軌道のツイストのオフセットである。その結果は、中心軸kx=ky=0の周りでの励起k空間軌道のツイストである。また、認識されるように、これとは異なるように曲線軌道をパラメータ化することも意図される。例えば、式1を代替するものが:
kx=a(kz−a)exp(−(kz−a/a) ・・・式4
kx=b(kz−b)(kz−b)(kz−b) ・・・式5
によって定められる。ここで、定数a、a、a、a及びb、b、b、bは個々に最適化される。
好適実施形態を参照して本発明を説明した。以上の詳細な説明を読んで理解した当業者は、変更及び変形に気付くであろう。本発明は、添付の請求項の範囲又はその均等範囲に入る限りにおいて、そのような全ての変更及び変形を含むものとして解されるものである。

Claims (19)

  1. 無線周波数(RF)シミング装置であって:
    少なくとも1つのRFコイルの送信空間感度分布を決定する空間感度ユニットと;
    励起k空間軌道を有する励起パターンを選択する選択ユニットと;
    選択された励起パターンの前記励起k空間軌道を、生成された前記空間感度分布に従って湾曲させ、湾曲された励起k空間軌道を勾配コントローラを介して傾斜磁場システムに供給し、且つRFパルスを少なくとも1つの送信器に供給する最適化ユニットであり、それによって、前記少なくとも1つのRFコイルに、前記湾曲された励起k空間軌道を用いて前記選択された励起パターンを送信させる、最適化ユニットと;
    を有するRFシミング装置。
  2. 前記最適化の前の前記励起k空間軌道は、少なくとも1つのスライス選択1次元スポークを含む、請求項1に記載のRFシミング装置。
  3. 前記最適化ユニットは、前記励起k空間軌道を、正弦関数:
    kx=Asin(2πfkz/kmax+ψ)
    に従って湾曲され、ただし、Aは振幅であり、kmaxはk空間範囲の最大値であり、fは前記正弦関数の周波数であり、ψは前記正弦関数の位相である、請求項1又は2に記載のRFシミング装置。
  4. 前記最適化ユニットは、前記励起k空間軌道を、正弦関数:
    kx=Asin(2πfkz/kmax+ψ)cos(φtwistkz/kmax+φoff
    ky=Asin(2πfkz/kmax+ψ)sin(φtwistkz/kmax+φoff
    に従って湾曲され、ただし、Aは振幅であり、kmaxはk空間範囲の最大値であり、fは前記正弦関数の周波数であり、ψは前記正弦関数の位相であり、φtwistはねじれの大きさであり、φoffはねじれのオフセットである、請求項1又は2に記載のRFシミング装置。
  5. 前記最適化ユニットは、生成された前記空間感度分布及び選択された励起パターンに基づいて、前記励起k空間軌道の振幅、位相及び周波数を最適化して、前記励起k空間軌道を湾曲させる、請求項1乃至4の何れか一項に記載のRFシミング装置。
  6. 前記最適化ユニットは、生成された前記空間感度分布及び選択された励起パターンに基づいて、前記励起k空間軌道の振幅、位相及び周波数を最適化して、前記励起k空間軌道を該軌道に直交する方向に湾曲させる、請求項1乃至4の何れか一項に記載のRFシミング装置。
  7. 最適化された励起k空間軌道は、正弦関数に従って湾曲されている、請求項1乃至6の何れか一項に記載のRFシミング装置。
  8. 検査領域内に静磁場を生成する磁石と;
    請求項1乃至6の何れか一項に記載のRFシミング装置と;
    少なくとも1つの送信器に接続され、前記湾曲された励起k空間軌道を有するRFパルスを前記検査領域に印加することによって磁気共鳴を誘起且つ操作する少なくとも1つのRFコイルと;
    前記検査領域からの磁気共鳴データを受信するRFコイルと;
    を有する磁気共鳴システム。
  9. 前記磁石は3テスラ(T)以上の静磁場を生成する、請求項8に記載の磁気共鳴システム。
  10. 少なくとも1つのRFコイルの送信空間感度分布を決定するステップと;
    励起k空間軌道を有する励起パターンを選択するステップと;
    選択された励起パターンの前記励起k空間軌道を、生成された前記空間感度分布に従って湾曲させるステップと;
    前記少なくとも1つのRFコイルに、湾曲された励起k空間軌道を用いて前記選択された励起パターンを送信させるように、少なくとも1つの送信器を制御するステップと;
    を有する無線周波数シミング方法。
  11. 選択される前記励起k空間軌道は少なくとも1つの1次元スポークを含む、請求項10に記載の方法。
  12. 前記湾曲させるステップは、複数の1次元励起k空間軌道を独立に、少なくとも2次元へと湾曲させる、請求項10に記載の方法。
  13. 前記励起k空間軌道は:
    kx=Asin(2πfkz/kmax+ψ)
    に従って湾曲され、ただし、Aは振幅であり、kmaxはk空間範囲の最大値であり、fは正弦関数の周波数であり、ψは少なくとも1つのスポークに関する前記正弦関数の位相である、請求項10乃至12の何れか一項に記載の方法。
  14. 前記励起k空間軌道は:
    kx=Asin(2πfkz/kmax+ψ)cos(φtwistkz/kmax+φoff
    ky=Asin(2πfkz/kmax+ψ)sin(φtwistkz/kmax+φoff
    に従って湾曲され、ただし、Aは振幅であり、kmaxはk空間範囲の最大値であり、fは正弦関数の周波数であり、ψは前記正弦関数の位相であり、φtwistはねじれの大きさであり、φoffはねじれのオフセットである、請求項10乃至12の何れか一項に記載の方法。
  15. 前記励起k空間軌道を湾曲させるため、生成された前記空間感度分布に基づいて、前記湾曲された励起k空間軌道の最適な振幅、位相及び周波数を決定するステップ、を更に含む請求項10乃至14の何れか一項に記載の方法。
  16. 前記湾曲させるステップは、正弦関数を用いて前記励起k空間軌道を湾曲させることを含む、請求項10乃至15の何れか一項に記載の方法。
  17. 請求項10乃至16の何れか一項に記載の方法を実行するように構成されたプロセッサ。
  18. 請求項10乃至16の何れか一項に記載の方法を実行するようにプロセッサを制御するコンピュータプログラムを担持したコンピュータ読み取り可能媒体。
  19. 検査領域内に静磁場を生成する磁石と;
    請求項10乃至14の何れか一項に記載の方法を実行するようにプログラムされたプロセッサと;
    送信器に接続され、前記最適化された励起k空間軌道を有するRFパルスを前記検査領域に印加することによって磁気共鳴を誘起且つ操作する少なくとも1つのRFコイルと;
    を有し、
    前記少なくとも1つのRFコイルは、前記検査領域からの磁気共鳴データを収集する受信器にも接続される、
    磁気共鳴システム。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2013139181A (ru) * 2011-01-25 2015-03-10 Конинклейке Филипс Н.В. Формирование изображений с перемежающейся спин-блокировкой
DE102012218424B3 (de) * 2012-10-10 2014-03-20 Siemens Aktiengesellschaft Schnelle MR-Bildaufnahme mit optimiertem Signal-Rausch-Verhältnis und/oder Kontrast
DE102013202217B4 (de) 2013-02-12 2015-05-28 Siemens Aktiengesellschaft MR-Anlage mit gepulsten Ausgleichsmagnetfeldgradienten
US10132890B2 (en) * 2016-03-18 2018-11-20 Wisconsin Alumni Research Foundation System and method for controlling undesired magnetic field effects in magnetic resonance imaging
JP7002903B2 (ja) * 2017-09-28 2022-01-20 キヤノンメディカルシステムズ株式会社 磁気共鳴イメージング装置
CN109407021B (zh) * 2018-11-23 2024-02-27 上海健康医学院 一种磁共振射频匀场管理系统
CN113219389B (zh) * 2021-05-07 2023-04-14 上海联影医疗科技股份有限公司 磁共振射频模式确定方法、设备及可读存储介质

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6841998B1 (en) * 2001-04-06 2005-01-11 Mark Griswold Magnetic resonance imaging method and apparatus employing partial parallel acquisition, wherein each coil produces a complete k-space datasheet
JP2006129355A (ja) * 2004-11-01 2006-05-18 Internatl Business Mach Corp <Ibm> 情報処理装置、データ伝送システム、データ伝送方法、および該データ伝送方法を情報処理装置に対して実行させるためのプログラム
US7336145B1 (en) * 2006-11-15 2008-02-26 Siemens Aktiengesellschaft Method for designing RF excitation pulses in magnetic resonance tomography
DE102006058162B3 (de) * 2006-12-09 2008-06-12 Bruker Biospin Mri Gmbh Verfahren zur Gewinnung von Amplituden- und Phasenverläufen von HF-Pulsen für die räumlich-selektive Anregung
US8154289B2 (en) * 2008-04-11 2012-04-10 The General Hospital Corporation Method for joint sparsity-enforced k-space trajectory and radiofrequency pulse design
DE102008021736B3 (de) * 2008-04-30 2009-12-10 Bruker Biospin Mri Gmbh Verfahren zur Bestimmung der räumlichen Verteilung von Magnetresonanzsignalen beim Einsatz von lokalen ortskodierenden Magnetfeldern

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JPN6014017783; C-Y. Yip, et. al: '"Joint Design of Trajectory and RF Pulses for Parallel Excitation"' Mag. Reson. Med. vol.58, 2007, pp.598-604, Wiley-Liss, Inc. *
JPN6014017784; C-Y. Yip, et. al: '"A novel, fast and adaptive trajectory in three-dimensional excitation k-space"' Proc. Intl. Soc. Mag. Reson. Med.13 , 200505, #2350 *

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