JP6169573B2 - 磁気共鳴撮像中における既定の体積内の無線周波数伝送場の減少 - Google Patents
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Description
これらの問題は、並列伝送MRIを用いた電場及び磁場成分の専用の患者固有の局在制御により、本発明の実施例により対処されてもよい。
各送信チャンネルの電場及び磁場感度は共に空間における複素ベクトル場であり、このベクトルの各要素は、3つの独立する空間成分からなる。患者固有の身体モデルを使用する数値シミュレーションは、これら成分の全てを利用可能にする可能性がある。
シミュレーションの代わりに、前記感度の関連する成分は、MRスキャナーを用いて測定値にアクセス可能な磁場成分の右回り偏波成分の測定値から得られる。特に、磁場成分の左回り偏波成分及びスキャナーのボアに沿ったこの磁場成分の軸成分はしばしば、かなり小さく、安全性評価とってさほど重要ではない。この場合、電場の主流な成分は、前記スキャナーのボアに沿って配向され、磁場成分の測定した右回り偏波成分からアンペールの法則を用いて計算されることができる。
その上、MRIシステムと患者の身体との鏡面対称は、磁場成分の左回り偏波成分の推定を得るため、及び電場の成分の計算を向上させるために使用される。代わりに、MR画像から緩和効果及び送信特徴を取り除くことにより、左回り偏波成分が推定されることもできる。ここで、結果生じる受信感度は、スピン密度で重み付けがされる、しかしながらこの感度は許容できる近似値でもよい。
前記ボアの軸に平行な磁場が大きすぎて無視できない場合、送信コイルをDCモードで駆動させることにより生じる位相の変化により、その磁場が推定される。
最後に、多くの細長い医療装置(特にカテーテル及びペースメーカーのリード線)はしばしば患者のボアの軸に平行に配され、これは、この装置に結合されるこれら場の成分(軸方向の電場成分及び磁場の右回り偏波成分)が測定により入手可能であるため、本発明の適用性にとって有益である。
各送信チャンネルの最適化した入力駆動スケールV(すなわち入力電圧又は入力電流)を以下のように見つけるステップ。
a.電場(E(x)=SE(x)*V)は、インプラントの範囲内において最小となる。特に、細長いインプラントの場合、このインプラントの接線方向の電場成分が最小となる。細長いインプラントに垂直な方向の電場成分は許容できる。
b.磁場(B1(x)=SB1(x)*V)は、インプラントの範囲内において最小となる。特に、(おそらくは周囲組織と組み合わせている)インプラント形成ループの場合、これらのループを通る磁束を構成する磁場成分は最小となる。この最小化は、零になるまで又は安全であるほど小さいが、インプラント及びその周囲領域の撮像には未だ適切である磁場になるまで行われる。
c.撮像するために選ばれた関心領域(ROI)における活性(すなわち右回り偏波した)磁場成分(B1(x)=SB1(x)*V)は、MRI撮像が実行可能であるように適切に構成される。故に、ROIにおいて、前記活性成分は、できる限り大きく、一定となるべきである。
上述したように最適化した、すなわち患者内にある医療装置の最小のRFによる加熱となると共に、同時に起こり得る最高の画像品質となる、駆動スケールVを用いてMRI画像の取得が行われる。
302 磁石
304 ボア
306 磁場勾配コイル
308 磁場勾配コイル電源
310 無線周波数アンテナ
312 アンテナ要素
314 トランシーバー
316 撮像範囲
318 被験者
320 被験者支持台
322 既定の体積
324 導電性物体
326 コンピュータ
328 ハードウェアインタフェース
330 処理器
332 ユーザーインタフェース
334 コンピュータ記憶装置
336 コンピュータメモリ
340 パルスシーケンス
342 予備の磁気共鳴データ
344 予備の磁気共鳴画像
346 画像分割
348 既定の体積の位置
350 導電性物体の位置
352 導電性物体の方向
354 無線周波数感度
356 入力駆動スケール
358 磁気共鳴データ
360 磁気共鳴画像
362 制御モジュール
364 画像再構成モジュール
366 電磁気学モデリングモジュール
368 分割モジュール
370 無線周波数感度計算モジュール
372 入力駆動スケール計算モジュール
400 身体モデル
402 インプラントの位置
404 所望する撮像領域
406 結果生じる磁場
408 結果生じる電場
Claims (14)
- 撮像範囲内において被験者から磁気共鳴データを取得するための磁気共鳴撮像システムであり、
無線周波数アンテナを用いて前記磁気共鳴データを取得するための無線周波数伝送場を発生させるための無線周波数送信器であり、ここで前記無線周波数送信器は、多重の送信チャンネルを有し、前記無線周波数アンテナは、多重のアンテナ要素を有し、前記多重の送信チャンネルの各々は、前記多重のアンテナ要素から選ばれる1つのアンテナ要素に接続するのに適応している、無線周波数送信器、
マシン実行可能な命令を記憶するためのメモリ、並びに
前記マシン実行可能な命令を実行するための処理器であり、ここで前記処理器は前記磁気共鳴撮像システムを制御するために構成される、処理器
を有する磁気共鳴システムにおいて、
前記命令の実行は、前記処理器に
無線周波数感度の組を受信させる、ここで前記無線周波数感度は、被験者が前記撮像範囲内にいるときの前記多重のアンテナ要素の無線周波数感度を表し、
前記無線周波数感度に従って前記多重の送信チャンネルに対する入力駆動スケールの組を計算させる、ここで入力駆動スケールは、前記多重のアンテナ要素の各々により発生する無線周波数伝送場の振幅及び位相を表し、前記入力駆動スケールは、既定の体積内における前記無線周波数アンテナにより発生する磁場を第1の既定値より下まで減らし、前記既定の体積は、前記被験者内にあり、
導電性物体が前記既定の体積内に置かれ、前記命令の実行はさらに、前記処理器に前記磁気共鳴撮像システムを用いて予備の磁気共鳴データを取得させ、前記予備の磁気共鳴データを用いて前記導電性物体の向きを決めさせ、少なくとも部分的に前記導電性物体の向きを用いて前記入力駆動スケールの組を計算する、並びに
前記磁気共鳴撮像システムを用いて前記磁気共鳴データを取得させる、ここで前記無線周波数伝送場は、前記入力駆動スケールの組に従って発生している
磁気共鳴撮像システム。 - 前記命令の実行は、前記処理器に前記予備の磁気共鳴データを用いて前記既定の体積を位置特定させる請求項1に記載の磁気共鳴撮像システム。
- 前記命令の実行はさらに、前記処理器に前記予備の磁気共鳴データ及び前記導電性物体の電磁気学モデルを用いて前記無線周波数感度の組を少なくとも一部分は計算させる
請求項2に記載の磁気共鳴撮像システム。 - 前記命令の実行はさらに、前記処理器に、前記導電性物体及び/又は前記導電性物体から既定距離内にある患者の組織の無線周波数による加熱が減るように、前記入力駆動スケールの組を計算させる、
請求項1、2又は3に記載の磁気共鳴撮像システム。 - 前記命令の実行はさらに、前記処理器に前記導電性物体の位置を決めさせる、並びに
前記入力駆動スケールの組はさらに、前記導電性物体及び/又は前記導電性物体から既定距離内にある患者の組織の無線周波数による加熱が減るように、前記導電性物体の位置を用いて少なくとも一部分は計算される
請求項3又は4に記載の磁気共鳴撮像システム。 - 前記入力駆動スケールの組は、前記導電性物体のモデルを用いて少なくとも一部分は計算される、請求項4又は5に記載の磁気共鳴撮像システム。
- 前記命令の実行は、前記処理器に前記予備の磁気共鳴データ及び前記被験者の電磁気学モデルを用いて前記無線周波数感度の組を少なくとも一部分は計算させる請求項2乃至6の何れか一項に記載の磁気共鳴撮像システム。
- 前記無線周波数感度は磁場感度を有する、請求項1乃至7の何れか一項に記載の磁気共鳴撮像システム。
- 前記命令の実行は、前記処理器に前記磁気共鳴撮像システムを用いて前記磁場感度を測定させる請求項8に記載の磁気共鳴撮像システム。
- 前記無線周波数感度は、電場感度を有する、及び前記電場感度は、前記磁場感度を用いて少なくとも一部分は計算される請求項8又は9に記載の磁気共鳴撮像システム。
- 前記入力駆動スケールの組は、前記電場感度を用いて少なくとも一部分は計算される、及び前記既定の体積において前記無線周波数送信器により発生した無線周波数伝送場は、磁気共鳴撮像を可能にするのに十分である請求項10に記載の磁気共鳴撮像システム。
- 撮像範囲内において被験者から磁気共鳴データを取得するための磁気共鳴撮像システムを操作する方法において、
前記磁気共鳴撮像システムは、無線周波数アンテナを用いて前記磁気共鳴データを取得するための無線周波数伝送場を発生させるための無線周波数送信器を有し、
前記無線周波数送信器は、多重の送信チャンネルを有し、
前記無線周波数アンテナは、多重のアンテナ要素を有し、
前記多重の送信チャンネルの各々は、前記多重のアンテナ要素から選ばれる1つのアンテナに接続するように適応し、
前記方法は、
無線周波数感度の組を受信するステップであり、ここで前記無線周波数感度は、前記被験者が前記撮像範囲内にいるときの前記多重のアンテナ要素の無線周波数感度を表している、前記受信するステップ、
前記無線周波数感度に従って前記多重の送信チャンネルに対する入力駆動スケールの組を計算するステップであり、ここで入力駆動スケールは、前記多重のアンテナ要素の各々により発生する無線周波数伝送場の振幅及び位相を表し、前記入力駆動スケールは、既定の体積内における前記無線周波数アンテナにより発生する磁場を第1の既定値より下まで減らし、前記既定の体積は、前記被験者内にある、前記計算するステップ、
導電性物体が前記既定の体積内に置かれ、前記命令の実行はさらに、前記処理器に前記磁気共鳴撮像システムを用いて予備の磁気共鳴データを取得させ、前記予備の磁気共鳴データを用いて前記導電性物体の向きを決めさせ、少なくとも部分的に前記導電性物体の向きを用いて前記入力駆動スケールの組を計算する、並びに
前記磁気共鳴撮像システムを用いて前記磁気共鳴データを取得するステップであり、ここで前記無線周波数伝送場は、前記入力駆動スケールの組に従って発生する、前記取得するステップ
を有する方法。 - 前記方法は、前記被験者を前記撮像範囲内に少なくとも一部分は置くステップをさらに有する請求項12に記載の方法。
- 磁気共鳴撮像システムを制御するために構成される処理器により実行するためのマシン実行可能な命令を有するコンピュータプログラムにおいて、
前記磁気共鳴撮像システムは、撮像範囲内において被験者から磁気共鳴データを取得するために構成され、
前記磁気共鳴撮像システムは、無線周波数アンテナを用いて前記磁気共鳴データを取得するための無線周波数伝送場を発生させるための無線周波数送信器を有し、
前記無線周波数送信器は、多重の送信チャンネルを有し、
前記無線周波数アンテナは、多重のアンテナ要素を有し、
前記多重の送信チャンネルの各々は、前記多重のアンテナ要素から選ばれる1つのアンテナ要素に接続することに適応し、
前記命令の実行は、前記処理器に
無線周波数感度の組を受信させる、ここで前記無線周波数感度は、前記被験者が前記撮像範囲内にいるときの前記多重のアンテナ要素の前記無線周波数感度を表し、
前記無線周波数感度に従って前記多重の送信チャンネルに対する入力駆動スケールの組を計算させる、ここで入力駆動スケールは、前記多重のアンテナ要素の各々による無線周波数伝送場の振幅及び位相を表し、前記入力駆動スケールは、既定の体積内における前記無線周波数アンテナにより発生する磁場を第1の既定値より下まで減らし、前記既定の体積は、前記被験者内にあり、
導電性物体が前記既定の体積内に置かれ、前記命令の実行はさらに、前記処理器に前記磁気共鳴撮像システムを用いて予備の磁気共鳴データを取得させ、前記予備の磁気共鳴データを用いて前記導電性物体の向きを決めさせ、少なくとも部分的に前記導電性物体の向きを用いて前記入力駆動スケールの組を計算する、並びに
磁気共鳴撮像システムを用いて前記磁気共鳴データを取得させる、ここで前記無線周波数伝送場は、前記入力駆動スケールの組に従って発生している
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