JP2013505046A - Ｍｒｉにおけるｒｆパワー及びｒｆフィールド均一性の同時最適化 - Google Patents

Abstract

被検者を磁気共鳴スキャナにロードするステップと、前記被検者が前記磁気共鳴スキャナにロードされることによって、前記磁気共鳴スキャナの複数のＲＦ送信チャネルのＢ１マップを取得するステップと、前記複数のＲＦ送信チャネルについて最適化された振幅パラメータと位相パラメータとを生成するため、前記取得されたＢ１マップを利用して、前記複数のＲＦ送信チャネルをシム処理し、前記シム処理された複数のＲＦ送信チャネルのＲＦ送信パワーを設定するステップと、前記最適化された振幅パラメータと最適化された位相パラメータとを用いて前記複数のＲＦ送信チャネルを作動することによって磁気共鳴を励起することを含む、前記磁気共鳴スキャナにロードされた前記被検者の磁気共鳴イメージングデータを取得するステップと、前記取得された磁気共鳴イメージングデータから再構成されたイメージを生成するステップと、前記再構成されたイメージを表示するステップとを有する磁気共鳴方法。

Description

以下は、磁気共鳴技術、医療イメージング技術及び関連技術に関する。

磁気共鳴（ＭＲ）イメージングは、ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ ｅｎｃｏｄｉｎｇ（ＳＥＮＳＥ）や他のパラレルイメージング技術を利用して実行可能である。いくつかのパラレルイメージング技術では、複数のＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）送信コイルが利用されるか、又は単一のＲＦ送信コイルが独立したドライブチャネルを用いて駆動されてもよい。後者の構成の一例として、“Ｉ”及び“Ｑ”ドライブポートを有するバードケージコイルが、Ｉ及びＱチャネルへの独立したＲＦパワー入力を用いて駆動されてもよい。このようなマルチＲＦ送信チャネル構成では、各送信チャネルは、一般に独立した駆動振幅及び位相を有し、これにより、Ｎ個のＲＦ送信チャネルについて、２Ｎ個のドライブパラメータが存在することになる。

ＲＦ送信パワーを測定するため、１以上のパワー最適化取得が、マルチチャネル送信構成を用いて実行される。パワー最適化取得は、ＲＦ送信パワーを所望のレベルにスケーリングするのに利用される。パワー最適化取得は、典型的には、相対的に迅速に取得可能であり、ＲＦ送信パワー最適化に利用するための平均ＲＦ送信フィールドパワーレベル指標を提供する１Ｄ投射を利用する。

いくつかのケースでは、マルチチャネル送信構成のＲＦ送信チャネルは、より一様なＲＦ送信フィールドを提供するため調整される。通常のアプローチでは、Ｂ_１マップが、Ｂ_１送信フィールドの均一性に対して取得及び最適化される。この処理は、ＲＦ送信フィールドシムとして知られる。

既存のマルチチャネルＲＦ送信準備技術は、ＲＦ送信パワーに対して限定的な精度しか提供しない。１Ｄ投射は平均ＲＦ送信パワー指標を提供するため、それは、イメージングターゲットである心臓、脳又は他の器官のボリュームなどに対して関心位置のＲＦ送信パワーを正確には測定できない可能性がある。この問題は、より短いＲＦ波長とエンハンスされた空間不均一性とにより高磁場において増大される。患者負担の効果がまた、生物組織のより明確な電気特性により高磁場においてより大きくなる。

以下は、上述した問題などを解決する新規で改良された装置及び方法を提供する。

開示された一態様によると、磁気共鳴方法は、磁気共鳴スキャナの複数のＲＦ送信チャネルについてＢ１マップを取得するステップと、最適化された振幅パラメータと最適化された位相パラメータとを用いてマルチチャネル送信モードにおいて前記複数のＲＦ送信チャネルを一緒に作動させることによって、（ｉ）ＲＦ送信フィールド均一性に対してシム処理されると共に、（ｉｉ）ＲＦ送信パワーメトリックに対して最適化されるＲＦ送信フィールドを生成するように、前記取得されたＢ１マップを用いて前記複数のＲＦ送信チャネルについて前記最適化された振幅パラメータと最適化された位相パラメータとを計算するステップとを有し、前記計算するステップは、デジタルプロセッサにより実行される。

開示される他の態様によると、磁気共鳴システムは、複数のＲＦ送信チャネルを有する磁気共鳴スキャナと、前記磁気共鳴スキャナと連係して上述した方法を実行するよう構成されるプロセッサとを有する。

開示される他の態様によると、記憶媒体は、最適化された相対振幅パラメータと最適化された位相パラメータとを用いてマルチチャネル送信モードにおいて複数のＲＦ送信チャネルを一緒に作動することによって、ＲＦ送信フィールド均一性に対してシム処理されたＲＦ送信フィールドを生成するように、前記複数のＲＦ送信チャネルに対応するＢ１マップを利用して、前記複数のＲＦ送信チャネルについて相対振幅パラメータと位相パラメータとを最適化するステップと、最適化された振幅パラメータと最適化された位相パラメータとを用いてマルチチャネル送信モードにおいて前記複数のＲＦ送信チャネルを一緒に作動することによって、ＲＦ送信パワーメトリックに対して最適化されたＲＦ送信フィールドを生成するように、前記最適化された振幅パラメータを生成するため、前記Ｂ１マップを利用して前記相対振幅パラメータをスケーリングするステップとを有する方法を実行するため、デジタルプロセッサにより実行可能な命令を格納する。

開示される他の態様によると、磁気共鳴方法は、被検者を磁気共鳴スキャナにロードするステップと、前記被検者が前記磁気共鳴スキャナにロードされることによって、前記磁気共鳴スキャナの複数のＲＦ送信チャネルのＢ１マップを取得するステップと、前記複数のＲＦ送信チャネルについて最適化された振幅パラメータと位相パラメータとを生成するため、前記取得されたＢ１マップを利用して、前記複数のＲＦ送信チャネルをシム処理し、前記シム処理された複数のＲＦ送信チャネルのＲＦ送信パワーを設定するステップと、前記最適化された振幅パラメータと最適化された位相パラメータとを用いて前記複数のＲＦ送信チャネルを作動することによって磁気共鳴を励起することを含む、前記磁気共鳴スキャナにロードされた前記被検者の磁気共鳴イメージングデータを取得するステップと、前記取得された磁気共鳴イメージングデータから再構成されたイメージを生成するステップと、前記再構成されたイメージを表示するステップとを有する。

１つの効果は、より正確なＲＦ送信パワーの最適化を提供することである。

他の効果は、ＭＲ取得時間の短縮にある。

さらなる効果は、以下の詳細な説明を参照及び理解した当業者に明らかであろう。

図１は、磁気共鳴システムを図式的に示す。 図２は、図１のシステムのＲＦシム及びＲＦ送信パワー最適化モジュールにより実行される合成されたＲＦシム及びＲＦ送信パワー調整を図式的に示す。 図３は、図１のシステムのＲＦシム及びＲＦ送信パワー最適化モジュールにより実行される合成されたＲＦシム及びＲＦ送信パワー調整を図式的に示す。

図１を参照して、磁気共鳴（ＭＲ）スキャナ１０は、静磁場（Ｂ０）を生成する主磁気や磁場勾配コイルセットなどのコンポーネント（図示せず）を収容又は保持するハウジング１２と、図示されたＭＲスキャナ１０のケースにおいて、ＭＲスキャナ１０のボア１６内にあるイメージング領域の内外に平行移動可能な被検者ベッドなどのＭＲ被検者ロードシステム１４とを有する。図示されたＭＲスキャナ１０は、Ｋｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｎ．Ｖ．（オランダのＥｉｎｄｈｏｖｅｎ）から入手可能なＡｃｈｉｅｖａ^ＴＭ ＭＲスキャナである。しかしながら、実質的に任意のＭＲスキャナが利用可能である。

Ｎ個（Ｎは２以上の整数）のＲＦ送信チャネル２０が図式的に示される図１に示されるように、複数のＲＦ送信チャネル２０が設けられる。複数のＲＦ送信チャネル２０は、Ｂ１送信フィールドと示されることもあるＲＦ送信フィールドを生成するため、マルチチャネル送信モードにおいて動作可能である。Ｂ１送信フィールドのＲＦ周波数は、好ましくは、磁気共鳴周波数であるか、又はその近傍である。所与の静磁場（Ｂ０）について、磁気共鳴周波数は、静磁場強度（｜Ｂ０｜）と、核磁気共鳴を受けることが意図される核の性質である磁気回転定数（γ）との積により与えられる。

複数のＲＦ送信チャネル２０は、様々に実現可能である。例えば、ある実施例では、複数のＲＦ送信チャネル２０は、ＲＦ送信チャネルの個数Ｎが２になるように、独立に駆動されるＩ及びＱポートを有する単一のバードケージタイプの容積ＲＦコイルとして実現される。他の実施例では、複数のＲＦ送信チャネル２０は、Ｎ個の独立した表面コイル、変性した全身用ＲＦコイルのＮ個の分離されたロッド又はラングなどのＮ個の独立したコイル要素のセットとして実現される。これらの実施例では、Ｎ個の独立したコイル要素は、例えば、別々に収容されたコイル要素、電気的に絶縁されるが、共通のハウジングに物理的に収容されるコイル要素（例えば、専用のＮ要素コイルアレイアセンブリなど）などとして様々に構成されてもよい。

さらに、１以上の磁気共鳴受信コイルが設けられる。ある実施例では、複数のＲＦ送信チャネル２０の１つ、一部又はすべてが、磁気共鳴を受けるための受信モードに適切にスイッチされる送受信コイルとして構成される。他の実施例では、複数のＲＦ送信チャネル２０から分離した１以上の磁気共鳴受信コイル２０（図示せず）が、磁気共鳴受信処理を実行するため設けられる。

図１を続けて参照して、ＭＲシステムはさらに、放射線技師や他のユーザがＭＲスキャナ１０にＭＲイメージングデータを取得させ、ＭＲ被検者ロードシステム１４を介しイメージング被検者の自動的なロード及びアンロードなどの他の機構を実行させるためにＭＲスキャナ１０とインタフェースをとることが可能なＭＲシステムコントローラユーザインタフェースモジュール２２を有する。

典型的なイメージングシーケンスでは、イメージング対象の被検者は、ロードシステム１４を用いてボア１６のイメージング領域にロードされ、複数のＲＦ送信チャネル２０のＲＦ送信チャネルが、被検者の磁気共鳴を励起するためマルチチャネル送信モードにおいて起動され、磁界勾配コイルが、磁気共鳴を空間的に制限及び／又は符号化するか、または操作するため、磁気共鳴励起の前、期間中及び／又は後に作動され、磁気共鳴がＭＲ受信コイルを介し受信され、所得されたＭＲデータストレージ２４に格納される。取得されたＭＲデータは、再構成されたＭＲイメージストレージ２８に格納される１以上の再構成されたＭＲイメージを生成するため、ＭＲイメージ再構成モジュール２６により適切に再構成される。再構成モジュール２６は、ＭＲイメージングデータの取得中に使用される空間符号化により動作する再構成アルゴリズムを利用する。例えば、ＭＲイメージングデータがデカルト符号化を用いてｋスペースサンプルとして取得される場合、フーリエ変換ベースの再構成アルゴリズムは、再構成モジュール２６によって適切に利用されてもよい。

この例示的なイメージングシーケンスでは、複数のＲＦ送信チャネルのＲＦ送信チャネルは、被検者において磁気共鳴を励起するため、マルチチャネル送信モードにおいて起動される。マルチチャネル送信モードでは、各ＲＦ送信チャネルは、ＲＦ励起振幅及び位相に関して独立に制御される。従って、Ｎ個のＲＦチャネルについて、２Ｎ個の独立に調整可能なパラメータがある。実質的に（空間的に）均一なＢ１送信フィールドを提供し、所望のＲＦ送信パワーのＢ１送信フィールドを提供するため、これら２Ｎ個のパラメータを調整することが所望される。実質的に均一のＢ１送信フィールドを提供するため、ＲＦチャネルを調整することは、ＲＦシムとして知られる。所望のＲＦ送信パワーを提供するためのＲＦチャネルの調整は、典型的には、ターゲットの９０度のフリップ角度などの被検者において所望されるフリップ角度を提供するため、又は比吸収率（ＳＡＲ）又は他の被検者の安全性の指標などを制限するなどのために実行される。２Ｎ個のマルチチャネル送信パラメータの所与のセットに対するＢ１送信フィールドの均一性は、被検者が受けるイメージングの電気的及び／又は磁気的感受性性質によって実質的に影響を受ける可能性があり、これにより、“最適”な送信パラメータは一般に被検者に固有のものとなる。静的磁界（Ｂ０）が増加するに従って、Ｂ１送信フィールドに対する被検者の影響は増加する傾向がある。

図１を参照し続けて、ＭＲシステムはさらに、個々のＲＦ送信チャネルについて取得したＢ１マップに基づき、複数のＲＦ送信チャネル２０のＲＦ送信チャネルのＲＦ振幅及び位相を最適化するＲＦシムＲＦ送信パワー最適化モジュール３０を有する。利用されるＢ１マップは、好ましくは、Ｂ１送信フィールドに対する上述された被検者のロード効果を説明するため、必ずしも必要ではないが、ロードされた被検者によって取得される。最適化された振幅及び位相は、被検者のイメージング中にＭＲシステムコントローラユーザインタフェースモジュール２２による収集及び利用のため、ＲＦ送信チャネル振幅及び位相パラメータストレージ３２に格納される。

処理モジュール２２，２６，３０は、図１の例示的な実施例では、コンピュータ４２のプロセッサであるデジタルプロセッサ４０により適切に実現される。デジタルプロセッサ４０は、マルチコアマイクロプロセッサ、マイクロプロセッサ及び連動するグラフィカル処理ユニット（ＧＰＵ）又は数値演算コプロセッサなどのケースなど、複数のプロセッサであってもよいことが理解されるべきである。さらに、デジタルプロセッサ４０は、コンピュータの一部でない専用プロセッサとして構成されてもよい。さらに、各種処理モジュール２２，２６，３０は、異なるプロセッサにより実現されてもよく、及び／又は非デジタルプロセッサコンポーネントを含むものであってもよい。例えば、再構成モジュール２６は、アナログパイプラインコンポーネントを含むものであってもよい。ＭＲシステムコントローラユーザインタフェースモジュール２２のユーザインタフェースコンポーネントは、ＭＲスキャナ構成の再構成されたイメージを表示し、又は他のユーザにより知覚可能な出力を提供するためのコンピュータ４２の図示されたディスプレイ４４などの適切なユーザインタフェースハードウェア、又はユーザ入力を受信するためのマウス、トラックボール、タッチセンシティブスクリーンなどの他のユーザ入力装置にアクセスする。各種データストレージコンポーネント２４，２８，３２は、ハードディスクドライブ、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などのコンピュータ４２の１以上の記憶媒体として適切に実現される。データストレージコンポーネント２４，２８，３２はまた、ネットワークにアクセス可能なＰＡＣＳ（Ｐｉｃｔｕｒｅ Ａｒｃｈｉｖｉｎｇ ａｎｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓｙｓｔｅｍ）、外部のハードドライブ、光ディスクなどの他の記憶媒体により実現されてもよい。

また、各種処理モジュール２２，２６，３０は、取得したＢ１マップを用いて（ｉ）マルチチャネルＲＦ送信フィールドをシム処理し、（ｉｉ）ＲＦ送信パワーを最適化する複数のＲＦ送信チャネル２０について最適化された振幅及び位相パラメータの計算を含むモジュール３０により実行される処理を含む、ここに開示される処理を実行するため、コンピュータ４２の図示されたプロセッサ又は他のプロセッサにより実行可能な命令を格納する記憶媒体により実現可能である。このような命令を格納する記憶媒体は、例えば、ハードディスクドライブ、他の磁気記憶媒体、光ディスク又は他の光記憶媒体、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、他の電子記憶媒体などであってもよい。

図２及び３を参照して、ＲＦシムＲＦ送信パワー最適化モジュール３０により適切に実行される最適化された振幅及び位相パラメータの計算の例示的な具体例が説明される。ここに開示されるアプローチは、ＲＦ送信チャネルについて取得されたＢ１マップを用いてシム処理とＲＦ送信パワー最適化との双方を実行する。これは、ＲＦ送信パワーを測定及び調整するために追加的なＭＲデータの取得を実行することを回避し、パワー最適化に用いられるＲＦ送信パワーメトリックの選択に関してフレキシビリティを提供する。例えば、ＲＦ送信パワーメトリックは、関心領域における平均ＲＦ送信パワーとすることができ（例えば、心臓イメージングのケースにおいて心臓を包囲するなど）、又は関心スライスの平均ＲＦ送信パワーとすることができ、又は関心のある空間上のポイントにおけるＲＦ送信パワーとすることが可能である。

図２及び３の例示的な具体例は、各ＲＦ送信チャネルについて（コンプレックス）Ｂ１を取得することによって開始される。このため、処理６０において、マッピング対象のＲＦ送信チャネルが選択される。処理６２において、選択されたＲＦ送信チャネルについて、振幅スケールが１．０に設定され、相対位相が０°に設定され、パワーレベルがＰ_{ｃａｌｉｂ}として示される計測パワーレベルに設定される。より一般には、処理６２において、これらのパラメータは選択された計測又はリファレンスレベルに設定され、例えば、０°以外のリファレンス相対位相を利用することが想定される。処理６４では、選択されたＲＦ送信チャネル以外のすべてのＲＦ送信チャネルについて、振幅スケールは０．０に設定され、パワーレベルはゼロに設定される。処理６８において、Ｂ１マップは、振幅スケール＝１．０、相対位相＝０°、パワーレベル＝Ｐ_{ｃａｌｉｂ}となるパラメータを有する選択されたチャネルのみからの送信を用いて取得される。ループ又は繰り返し処理７０では、複数のＲＦ送信チャネル２０の（コンプレックス）Ｂ１マップセット７２を生成するため、複数のＲＦ送信チャネル２０の各ＲＦ送信チャネルを選択及びマッピングするため、処理６０，６２，６４，６８が繰り返される。

Ｂ１マッピング処理６８に適したアプローチでは、関心スライス又はボリュームの２次元又は３次元Ｂ１マップ（好ましくは、ロードされたイメージング対象の内部又は同時）が取得される。Ｂ１マッピングは、所定のターゲットＢ１振幅（振幅スケール１．０など）及びＲＦパワー（パワーＰ_{ｃａｌｉｂ}など）のＲＦパルスを適切に利用してもよい。パワーレベルＰ_{ｃａｌｉｂ}は、固定的であって、典型的には低いパワーレベルとすることが可能であり、任意的には従来のＲＦドライブスケール決定から導出される。Ｂ１マップは、コンプレックスＢ１値（すなわち、位相情報を含むＢ１値）をマッピングし、ターゲット又は名目的なＢ１値に対する実際のＢ１値又は相対的なＢ１値を表すものであってもよい。所与のＲＦ送信チャネルのＢ１マップは、当該ＲＦ送信チャネルの実際の送信感度を表す。

図２を参照し続けて、複数のＲＦ送信チャネル２０のＢ１マップセット７２が取得されると、計算処理８０において、取得したＢ１マップ７２を用いて（ｉ）マルチチャネルＲＦ送信フィールドをシム処理すると共に、（ｉｉ）ＲＦ送信パワーを最適化することによって、複数のＲＦ送信チャネル２０について最適化された振幅及び位相パラメータが計算される。

図３を参照して、計算処理８０を実現する例示的な適切な処理が説明される。例示的なアプローチはまず、マルチチャネルＲＦ送信フィールドの空間均一性を最適化するためシム処理を計算し、その後に所望のＲＦ送信パワーメトリックを実現するため、シム処理されたＲＦ送信チャネルの振幅を調整する。図３において実現されるシム処理は繰り返し的なものであり、初期的な振幅（又は振幅スケール）及び相対的位相が複数のＲＦ送信チャネル２０の各ＲＦ送信チャネルについて選択される処理８２からスタートする。初期的な振幅及び位相は、Ｂ１送信フィールドの均一性を繰り返し向上させるため繰り返し調整されるべきであり、従って、最終的に最適化された値に近い初期値を有することが繰り返しの計算時間を低減するが、初期値は一般には重大ではない。いくつかの実施例では、振幅スケール＝１．０及び相対位相＝０°が、すべてのＲＦ送信チャネルの初期値として使用される。あるいは、事前情報が利用可能である場合、処理８２において、それは初期値を設定するため利用可能である。例えば、以前の同様の被検者（例えば、体重が類似している、体の大きさが類似しているなど）について決定された最適化された振幅及び位相が、初期値として利用されてもよい。処理８４において、Ｂ１マップ７２は、これら初期的な振幅及び位相値に基づき調整される。これは、コンプレックスＢ１値と初期的な振幅スケール値とを乗算し、Ｂ１位相を初期的な相対位相値だけシフトすることによってピクセル単位で実行可能である。このように調整されたＢ１マップは、その後に処理８４において合成され、処理８２において選択された初期的なパラメータにより作動する複数のＲＦ送信チャネル２０を用いてマルチチャネル送信モードにより取得されるＢ１マップを生成する。

処理８２において選択された初期的なパラメータにより作動する複数のＲＦ送信チャネル２０を用いてマルチチャネル送信モードにより取得されるこのＢ１マップは、処理８８において、空間均一性に関して解析される。処理８８は、ＲＦ送信フィールドの均一性の指標を有する性能指数を適切に利用する。いくつかの実施例では、分散係数がＲＦ送信フィールド均一性を測定する性能指数として利用される。しかしながら、他の均一性の性能指数が利用可能である。処理８８が均一性が満たされていないことを検出した場合（例えば、計算された分散の性能指数が許容される最大分散閾値より大きい）、処理９０において、振幅（又は振幅スケール）及び位相は、性能指数を向上させるため調整される。処理９０は、各種振幅及び位相パラメータに関する分散の偏微分を計算し、勾配降下改良ステップを利用するものなど、何れか適切な繰り返し調整アルゴリズムを利用可能である。その後、処理は、調整処理９０により調整される振幅及び位相パラメータにより作動する複数のＲＦ送信チャネル２０を用いてマルチチャネル送信モードにおいて取得される調整されたＢ１マップを生成するため処理８４に戻り、新たな性能指数が、処理８８において繰り返し調整されたパラメータが良好な空間均一性のマルチチャネル送信モードＢ１マップを生成していると判断されるまで、処理８８における最大分散閾値又は他の良好な均一性基準と比較される処理８６において計算される。この最終的なマップは、シム処理されたＢ１マップ９２として適切にみなされる。

処理８２，８４，８６，８８，９０により実現される繰り返しのシム処理は例示的な具体例であり、他のシム処理が利用されてもよい。一般に、最小分散係数について（又は他の均一性最適化基準によって測定される）個々のＢ１マップ７２を合成するため最適な相対振幅及び位相パラメータを決定する何れかの適合方法が利用されてもよい。合成されたＢ１マップの均一性をテストしながら、逐次繰り返される位相及び振幅係数に関する力ずくのアプローチがまた想定される。

シム処理されたＢ１マップ９２は、シム処理されたマルチチャネルＲＦ励起の複数のＲＦ送信チャネル２０によって適用されるとイメージング対象の内部にあるシム処理されたＢ１フィールドを表す。シム処理８２，８４，８６，８８，９０により最適化される振幅は、最適化された相対振幅である。これは、マルチチャネル送信モードにおいてＢ１送信フィールドの均一性を決定するのは、互いに関して最適化された振幅の値であるためである。従って、シム処理８２，８４，８６，８８，９０により出力された最適化された相対振幅は、（一般に）何れか特定のＲＦ送信パワーレベルを提供しない。しかしながら、シム処理されたＢ１マップ９２の効果的な性質は、これらの値が所望のＢ１振幅（又は等価的には所望のＲＦ送信パワーレベル）を実現するため、個々のチャネルパワー及び位相に直接関連しうることである。

従って、シム処理されたＢ１マップ９２は、各チャネルのＢ１マップを取得するため用いられる既知のパワーレベルを、シム解析（処理８２，８４，８６，８８，９０）から導出されたシム係数を利用した訂正に続に従って取得されたＢ１フィールド分布及び振幅に関連付けることによって、ＲＦパワーレベル（すなわち、ドライブスケール）を導出するのに利用される。これは、最も均一的な励起を提供するため決定された位相及び振幅係数により各ＲＦチャネルを導出する際にターゲットＢ１フィールドが正確に取得されることを保障する。このため、ＲＦ送信パワーメトリックは、例えば、（ｉ）関心領域における平均ＲＦ送信パワー、（ｉｉ）関心スライスにおける平均ＲＦ送信パワー、（ｉｉｉ）関心空間ポイントにおけるＲＦ送信パワーなどとすることができる。完全なシム処理されたＢ１マップ９２が、処理９４による処理のため利用可能であるため、関心イメージングタスクに適したＲＦ送信パワーメトリックを選択するのに有意なフレキシビリティがある。例えば、イメージの中心において９０°のフリップ角度を有することが重要である場合、ＲＦ送信パワーメトリックは、イメージングボリュームの中心におけるＲＦ送信パワーとすることが可能である。スライスをイメージングするため、ＲＦ送信パワーメトリックの選択は、当該スライスにおける平均ＲＦ送信パワーであってもよい。

処理９４により決定されるＲＦ送信パワーメトリックは、処理９６においてパワースケーリングファクタを決定するため、ＲＦ送信パワーメトリックの所望値と比較され、ＲＦ送信チャネルのシム処理された振幅が、ＲＦシム処理と所望のＲＦ送信パワーとの双方を実現するため、最適化された振幅及び位相９８に到達するようパワースケーリングファクタによりスケーリングされる。例えば、処理９４により決定されるＲＦ送信パワーメトリックがＢ１_{ｍｅａｎｓ}として示され（振幅単位により）、ＲＦ送信パワーメトリックの所望値がＢ１_{ｔａｒｇｅｔ}として示される場合（再び振幅単位により）、スケーリングファクタは、Ｂ１_{ｔａｒｇｅｔ}／Ｂ１_{ｍｅａｎｓ}となる。その後、これらの振幅は、当該スケーリングファクタにより適切にスケーリングされる。この調整の実行において、ＲＦ送信パワーメトリックの選択は振幅単位であり、この振幅がスケーリングファクタ（Ｂ１_{ｔａｒｇｅｔ}／Ｂ１_{ｍｅａｎｓ}）によりスケーリングされることによって、対応するＲＦ送信パワーがファクタ（Ｂ１_{ｔａｒｇｅｔ}／Ｂ１_{ｍｅａｎｓ}）^２によりスケーリングされることになることに留意すべきである。ＲＦ送信パワーメトリックの選択は、振幅単位又はパワー単位とすることができる。パワー単位の具体例を利用して、処理９４により決定されるＲＦ送信パワーメトリックがＰ１_{ｍｅａｎｓ}として示され（パワー単位により）、ＲＦ送信パワーメトリックの所望値がＰ１_{ｔａｒｇｅｔ}として示される場合（パワー単位により）、振幅のスケーリングファクタは（Ｐ１_{ｔａｒｇｅｔ}／Ｐ１_{ｍｅａｎｓ}）^１／２となり、対応するＲＦ送信パワーは（Ｐ１_{ｔａｒｇｅｔ}／Ｐ１_{ｍｅａｎｓ}）によりスケーリングされる。

図３の実施例では、シム処理は、まず例示的な処理８２，８４，８６，８８，９０により実行され、その後に処理９４，９６，９８によって、取得したＢ１マップ７２を用いてシム処理とＲＦ送信パワー最適化との双方により実行される。

他の実施例では、シム処理及びＲＦ送信パワー最適化は、取得したＢ１マップを再び用いて単一の処理により同時に実行可能である。例えば、このような実施例では、判定ブロック８８において用いられる性能指数は、（ｉ）ＲＦ送信フィールド均一性の指標（分散係数など）及び（ｉｉ）ＲＦ送信フィールドパワーの指標（関心スライス又は領域における平均Ｂ１フィールドなど）を合成する性能指数となるよう修正される。このような実施例では、例えば、性能指数は、（ｉ）分散係数と、（ｉｉ）ＲＦ送信フィールドパワー（Ｂ１_{ｍｅａｎｓ}）の指標とターゲットＲＦ送信フィールドパワー（Ｂ１_{ｔａｒｇｅｔ}）とを比較する項（Ｂ１_{ｔａｒｇｅｔ}−Ｂ１_{ｍｅａｎｓ}）^２との加重和であってもよい。この修正された性能指数によると、繰り返しの処理８２，８４，８６，８８，９０が、何れの側面が最適を支配するか選択する２つの項の間の重み付けによって、シム処理（分散係数項を最適化することによって）及びＲＦ送信パワー（（Ｂ１_{ｔａｒｇｅｔ}−Ｂ１_{ｍｅａｎｓ}）^２の項を最適化することによって）を同時に実行可能である。本実施例では、処理９４，９６，９８は、修正された性能指数が最適化処理８２，８４，８６，８８，９０がＲＦ送信パワーメトリックを最適化することを保障するため、適切に省略される。

図２のＢ１マッピングアプローチでは、各ＲＦ送信チャネルのＢ１マップは、当該チャネルのみをＢ１マッピングシーケンスにおいて作動することによって取得される。しかしながら、他のＢ１マッピングアプローチは、Ｂ１マップ７２のセットを生成するため利用可能である。例えば、各Ｂ１マッピングの取得において、１つを除くすべてのチャネルが起動され、Ｂ１マッピング取得が複数回繰り返され（ＲＦ送信チャネル２０の個数Ｎに等しい）、異なるチャネルは各回において起動されない、１つを除くすべてのマッピングアプローチが利用可能である。１つを除くすべてのアプローチでは、各チャネルの相対位相は、初期的には方形励起に対して固定され、以降のＢ１マップ取得は異なるチャネル振幅をゼロに設定してもよい。固定的な関係を用いて異なるＲＦ送信チャネルグループが起動され、独立したＲＦ送信チャネルと同じ数のＢ１マップが取得されるまで、Ｂ１マップが取得される毎に当該関係が置換される、このアプローチに対する変形がまた適している。Ｂ１マッピングデータをＮ個のチャネルのＢ１マップセット７２に変換するため、物理チャネルが仮想チャネル（要素の組み合わせから構成された）にマッピングされる。このような１つを除くすべて又は他の組み合わせ的なマッピング処理は、Ｂ１マッピング処理のロウバスト性を向上させ、適合処理を促進することが可能である。

本出願は、１以上の好適な実施例を説明した。上述した詳細な説明を参照及び理解した者には改良及び変形が相当するであろう。本出願は、添付した請求項又はその均等の範囲内にある限り、このようなすべての改良及び変形を含むものとして解釈されることが意図される。

Claims (20)

1. 磁気共鳴スキャナの複数のＲＦ送信チャネルについてＢ１マップを取得するステップと、
   最適化された振幅パラメータと最適化された位相パラメータとを用いてマルチチャネル送信モードにおいて前記複数のＲＦ送信チャネルを一緒に作動させることによって、（ｉ）ＲＦ送信フィールド均一性に対してシム処理されると共に、（ｉｉ）ＲＦ送信パワーメトリックに対して最適化されるＲＦ送信フィールドを生成するように、前記取得されたＢ１マップを用いて前記複数のＲＦ送信チャネルについて前記最適化された振幅パラメータと最適化された位相パラメータとを計算するステップと、
   を有する磁気共鳴方法であって、
   前記計算するステップは、デジタルプロセッサにより実行される磁気共鳴方法。
2. 前記Ｂ１マップを取得する前に、被検者が前記磁気共鳴スキャナにロードされることによって前記Ｂ１マップが取得されるように、前記被検者を前記磁気共鳴スキャナにロードするステップをさらに有する、請求項１記載の磁気共鳴方法。
3. 前記最適化された振幅パラメータと最適化された位相パラメータとを用いてマルチチャネル送信モードにおいて前記複数のＲＦ送信チャネルを一緒に作動することによって実行される磁気共鳴励起を利用して、前記磁気共鳴スキャナにロードされる前記被検者の磁気共鳴イメージングデータを取得するステップをさらに有する、請求項２記載の磁気共鳴方法。
4. 前記被検者の再構成されたイメージを生成するため、前記取得された磁気共鳴イメージングデータを再構成するステップと、
   前記再構成されたイメージをディスプレイ上に表示するステップと、
   をさらに有する、請求項３記載の磁気共鳴方法。
5. 前記Ｂ１マップを取得するステップは、
   （ａ）前記複数のＲＦ送信チャネルの選択されたＲＦ送信チャネルのみを作動することによって、前記選択されたＲＦ送信チャネルのＢ１マップを取得するステップと、
   （ｂ）前記複数のＲＦ送信チャネルのすべてのＲＦ送信チャネルについてＢ１マップが取得されるまで、前記選択された複数のＲＦ送信チャネルからの異なる選択について前記（ａ）取得するステップを繰り返すステップと、
   を有する、請求項１乃至４何れか一項記載の磁気共鳴方法。
6. 前記Ｂ１マップを取得するステップは、１つを除くすべてのマッピング処理を利用する、請求項１乃至４何れか一項記載の磁気共鳴方法。
7. 前記計算するステップは、
   前記最適化された位相パラメータと最適化された相対振幅パラメータとを用いてマルチチャネル送信モードにおいて前記複数のＲＦ送信チャネルを一緒に作動することによって、ＲＦ送信フィールド均一性に対してシム処理されたＲＦ送信フィールドを生成するように、前記取得されたＢ１マップを利用して前記位相パラメータと前記相対振幅パラメータとを最適化するステップと、
   前記最適化された振幅パラメータと位相パラメータとを用いてマルチチャネル送信モードにおいて前記複数のＲＦ送信チャネルを一緒に作動することによって、ＲＦ送信パワーメトリックに対して最適化されるＲＦフィールドを生成するように、前記最適化された振幅パラメータを生成するため、前記取得されたＢ１マップを利用して最適化された相対振幅パラメータをスケーリングするステップと、
   を有する、請求項１乃至６何れか一項記載の磁気共鳴方法。
8. 前記ＲＦ送信パワーメトリックは、（ｉ）関心領域における平均ＲＦ送信パワー、（ｉｉ）関心スライスにおける平均ＲＦ送信パワー、及び（ｉｉｉ）関心空間ポイントにおけるＲＦ送信パワーからなる群から選ばれる、請求項１乃至７何れか一項記載の磁気共鳴方法。
9. 複数のＲＦ送信チャネルを有する磁気共鳴スキャナと、
   前記磁気共鳴スキャナと連係して請求項１乃至８何れか一項記載の方法を実行するよう構成されるプロセッサと、
   を有する磁気共鳴システム。
10. 最適化された相対振幅パラメータと最適化された位相パラメータとを用いてマルチチャネル送信モードにおいて複数のＲＦ送信チャネルを一緒に作動することによって、ＲＦ送信フィールド均一性に対してシム処理されたＲＦ送信フィールドを生成するように、前記複数のＲＦ送信チャネルに対応するＢ１マップを利用して、前記複数のＲＦ送信チャネルについて相対振幅パラメータと位相パラメータとを最適化するステップと、
    最適化された振幅パラメータと最適化された位相パラメータとを用いてマルチチャネル送信モードにおいて前記複数のＲＦ送信チャネルを一緒に作動することによって、ＲＦ送信パワーメトリックに対して最適化されたＲＦ送信フィールドを生成するように、前記最適化された振幅パラメータを生成するため、前記Ｂ１マップを利用して前記相対振幅パラメータをスケーリングするステップと、
    を有する方法を実行するため、デジタルプロセッサにより実行可能な命令を格納する記憶媒体。
11. 前記最適化するステップと前記スケーリングするステップとは、前記最適化するステップの後に前記スケーリングするステップが実行されることによる別々の処理として実行される、請求項１０記載の記憶媒体。
12. 前記最適化するステップと前記スケーリングするステップとは、ＲＦ送信フィールド均一性と前記ＲＦ送信パワーメトリックとを合成する性能指数に対する繰り返しの最適化として一緒に実行される、請求項１０記載の記憶媒体。
13. 前記格納される命令は、磁気共鳴スキャナに前記複数のＲＦ送信チャネルを用いて前記Ｂ１マップを取得させるステップを有する方法を実行するため、デジタルプロセッサによりさらに実行可能である、請求項１０乃至１２何れか一項記載の記憶媒体。
14. 前記格納される命令は、前記磁気共鳴スキャナに、前記磁気共鳴スキャナに前記最適化された振幅パラメータと最適化された位相パラメータとを用いてマルチチャネル送信モードにおいて前記複数のＲＦ送信チャネルを一緒に作動することを含む、磁気共鳴イメージングデータを取得させるステップを有する方法を実行するため、デジタルプロセッサによりさらに実行可能である、請求項１３記載の記憶媒体。
15. 前記格納される命令は、磁気共鳴イメージを生成するため、前記取得された磁気共鳴イメージングデータを再構成するステップを有する方法を実行するため、デジタルプロセッサによりさらに実行可能である、請求項１４記載の記憶媒体。
16. 被検者を磁気共鳴スキャナにロードするステップと、
    前記被検者が前記磁気共鳴スキャナにロードされることによって、前記磁気共鳴スキャナの複数のＲＦ送信チャネルのＢ１マップを取得するステップと、
    前記複数のＲＦ送信チャネルについて最適化された振幅パラメータと位相パラメータとを生成するため、前記取得されたＢ１マップを利用して、前記複数のＲＦ送信チャネルをシム処理し、前記シム処理された複数のＲＦ送信チャネルのＲＦ送信パワーを設定するステップと、
    前記最適化された振幅パラメータと最適化された位相パラメータとを用いて前記複数のＲＦ送信チャネルを作動することによって磁気共鳴を励起することを含む、前記磁気共鳴スキャナにロードされた前記被検者の磁気共鳴イメージングデータを取得するステップと、
    前記取得された磁気共鳴イメージングデータから再構成されたイメージを生成するステップと、
    前記再構成されたイメージを表示するステップと、
    を有する磁気共鳴方法。
17. 前記複数のＲＦ送信チャネルは、Ｎ個のＲＦ送信チャネルから構成され、
    前記磁気共鳴スキャナの複数のＲＦ送信チャネルのＢ１マップを取得するステップは、前記Ｎ個のＲＦ送信チャネルに対応するＮ個のＢ１マップを取得することを含む、請求項１６記載の磁気共鳴方法。
18. 前記複数のＲＦ送信チャネルについて最適化された振幅パラメータと最適化された位相パラメータとを生成するためのシム処理及び設定するステップは、
    前記取得されたＢ１マップを用いて前記複数のＲＦ送信チャネルをシム処理するステップと、
    前記シム処理後、前記最適化された振幅パラメータと最適化された位相パラメータとを生成するため、前記取得されたＢ１マップを用いて前記シム処理された複数のＲＦ送信チャネルについて前記ＲＦ送信パワーを設定するステップと、
    を有する、請求項１６又は１７記載の磁気共鳴方法。
19. 前記複数のＲＦ送信チャネルについて最適化された振幅パラメータと最適化された位相パラメータとを生成するためのシム処理及び設定するステップは、（ｉ）ＲＦ送信フィールド均一性の指標と、（ｉｉ）ＲＦ送信フィールドパワーの指標とを合成する性能指数に対して前記振幅パラメータと前記位相パラメータとを最適化することを含む、請求項１６又は１７記載の磁気共鳴方法。
20. 前記複数のＲＦ送信チャネルについて最適化された振幅パラメータと最適化された位相パラメータとを生成するためのシム処理及び設定するステップは、（ｉ）関心領域における平均ＲＦ送信パワー、（ｉｉ）関心スライスにおける平均ＲＦ送信パワー、及び（ｉｉｉ）関心空間ポイントにおけるＲＦ送信パワーからなる群から選ばれるＲＦ送信パワーメトリックに基づき、前記取得されたＢ１マップを用いて前記シム処理された複数のＲＦ送信チャネルについて前記ＲＦ送信パワーを設定することを含む、請求項１６乃至１９何れか一項記載の磁気共鳴方法。

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