JP6410452B2 - 並列送信磁気共鳴イメージングシステム(mriシステム)のコイルアレイに対して分離装置の分離行列を求める方法、コイルアレイに対する分離装置を備えた並列送信磁気共鳴イメージングシステム(mriシステム)の構成方法、磁気共鳴イメージングシステム(mri)、および、並列送信磁気共鳴イメージングシステム(mri)のコイルアレイに対して分離装置の分離行列を求めるためのコンピュータプログラム - Google Patents
並列送信磁気共鳴イメージングシステム(mriシステム)のコイルアレイに対して分離装置の分離行列を求める方法、コイルアレイに対する分離装置を備えた並列送信磁気共鳴イメージングシステム(mriシステム)の構成方法、磁気共鳴イメージングシステム(mri)、および、並列送信磁気共鳴イメージングシステム(mri)のコイルアレイに対して分離装置の分離行列を求めるためのコンピュータプログラム Download PDFInfo
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- G01R33/5612—Parallel RF transmission, i.e. RF pulse transmission using a plurality of independent transmission channels
Description
Zout=Z11−Z12(Z22+Z)−1Z21
と表され、ここで、Zは、分離前のコイルアレイ136(すなわち、除去もしくは低減されるべき誘導性結合を有するコイルアレイ136)のインピーダンスを表す行列である。コイルアレイ136の或るコイルと別のコイルとの結合はN×N行列で表される。コイルアレイ136の結合により、行列Zは、対角線以外の任意の個数の複素要素をともなう分離されたチャネルを表す対角行列から大きく偏差する。
と表され、ここで、行列Zuは目標インピーダンス行列(例えば50Ωの対角行列)を表す。つまり、最小2乗費用関数は
と表され、ここでxは
と表される。
と表され、費用関数fの項で表すと、
となる。非線形最適解により、費用関数を最小化する分離行列Zcを求めることができる。種々の最適解を利用可能である。
Claims (23)
- 並列送信磁気共鳴イメージングシステム(MRIシステム)のコイルアレイに対して分離装置の分離行列を求める方法であって、
分離装置がない場合のコイルアレイに対するインピーダンス行列データを取得するステップと、
前記コイルアレイに対するインピーダンス行列データに基づき、複数のコイルが分離装置を介して分離されているコイルアレイに対して、分離動作条件からの偏差を表す目的関数を求めるステップと、
プロセッサにより、前記目的関数が最小化されて前記分離動作条件が達成されるように前記分離行列の各要素を最適化する反復プロシージャによって、前記分離装置のインピーダンス集合を表す分離行列を定義するステップと
を含む
ことを特徴とする方法。 - 前記分離行列の各要素は、前記コイルアレイに関連するノード対の各ノード間のインピーダンスを表す、請求項1記載の方法。
- 前記コイルアレイに対するインピーダンス行列データを取得するステップは、前記分離装置がない場合のコイルアレイに対する結合測定データに基づいて、前記コイルアレイに対するインピーダンス行列を求めるステップを含む、請求項1記載の方法。
- 前記目的関数は、前記分離行列と前記分離動作条件におけるコイルアレイを表す目標インピーダンス行列との間の差に基づく最小2乗費用関数を含む、請求項1記載の方法。
- 前記分離行列を定義するステップは、前記プロセッサにより、計算された前記最小2乗費用関数のヤコビアン行列に基づいて非線形最適解を反復形成するステップを含む、請求項4記載の方法。
- 前記最小2乗費用関数を、前記分離動作条件での複数の制約にしたがって求める、請求項4記載の方法。
- 前記最小2乗費用関数を、前記分離装置のインピーダンス集合が無損失であることを規定する制約にしたがって求める、請求項4記載の方法。
- 前記最小2乗費用関数を、前記分離行列が対称であることを規定する制約にしたがって求める、請求項4記載の方法。
- 前記分離行列を定義するステップは、前記分離行列の各要素の初期値を、前記反復プロシージャの実行前に選択するステップを含む、請求項1記載の方法。
- コイルアレイに対する分離装置を備えた並列送信磁気共鳴イメージングシステム(MRIシステム)の構成方法であって、
分離装置がない場合のコイルアレイに対するインピーダンス行列データを取得するステップと、
前記コイルアレイに対するインピーダンス行列データに基づき、複数のコイルが分離装置を介して分離されているコイルアレイに対して、分離動作条件からの偏差を表す費用関数を求めるステップと、
プロセッサにより、分離行列を定義するステップであって、前記費用関数が最小化されて前記分離動作条件が達成されるように前記分離行列の各要素を最適化する反復プロシージャによって、前記分離装置のインピーダンス集合を表す分離行列を定義するステップと、
最適化された前記分離行列の各要素にしたがって前記分離装置が構成されるよう、前記分離装置を前記コイルアレイに接続するステップと
を含む
ことを特徴とする方法。 - 前記分離装置を前記コイルアレイに接続するステップは、前記分離行列をアドミタンス行列へ変換するステップを含む、請求項10記載の方法。
- 前記分離装置は、それぞれ前記アドミタンス行列の対応要素にしたがって構成される複数のリアクタンス要素から成る集合を含む、請求項11記載の方法。
- 前記分離行列の各要素は前記コイルアレイに関連するノード対の各ノード間のインピーダンスを表す、請求項10記載の方法。
- 前記コイルアレイに対するインピーダンス行列データを取得するステップは、前記分離装置がない場合のコイルアレイに対する結合測定データに基づいて、前記コイルアレイに対するインピーダンス行列を求めるステップを含む、請求項10記載の方法。
- 前記費用関数は、前記分離行列と前記分離動作条件におけるコイルアレイを表す目標インピーダンス行列との間の差に基づく最小2乗費用関数を含む、請求項10記載の方法。
- 前記分離行列を定義するステップは、前記プロセッサにより、計算された前記最小2乗費用関数のヤコビアン行列に基づいて非線形最適解を反復形成するステップを含む、請求項15記載の方法。
- 前記最小2乗費用関数を、前記分離動作条件での複数の制約にしたがって求める、請求項15記載の方法。
- 前記最小2乗費用関数を、前記分離装置のインピーダンス集合が無損失であることを規定する制約にしたがって求める、請求項15記載の方法。
- 前記最小2乗費用関数を、前記分離行列が対称であることを規定する制約にしたがって求める、請求項15記載の方法。
- 前記分離行列を定義するステップは、前記分離行列の各要素の初期値を、前記反復プロシージャの実行前に選択するステップを含む、請求項10記載の方法。
- 並列送信磁気共鳴イメージングシステム(MRI)のコイルアレイに対して分離装置の分離行列を求めるためのコンピュータプログラムであって、
前記複数の命令は、実行時に、コンピュータシステムの1つ又は複数のプロセッサに、
分離装置がない場合のコイルアレイに対するインピーダンス行列データを取得するステップと、
前記コイルアレイに対するインピーダンス行列データに基づき、複数のコイルが分離装置を介して分離されているコイルアレイに対して、分離動作条件からの偏差を表す目的関数を求めるステップと、
前記目的関数が最小化されて前記分離動作条件が達成されるように前記分離行列の各要素を最適化する反復プロシージャによって、前記分離装置のインピーダンス集合を表す分離行列を定義するステップと
を実行させる
ことを特徴とするコンピュータプログラム。 - 磁気共鳴イメージングシステム(MRI)であって、
並列送信無線周波数パルス(RFパルス)を形成する複数の送信器と、
前記並列送信無線周波数パルスを被検体へ印加するために、前記複数の送信器に接続されたコイルアレイと、
前記複数の送信器と前記コイルアレイとに接続され、前記コイルアレイに対する分離動作条件を取得するために分離行列にしたがって構成された分離装置と
を備え、
前記分離行列の各要素は、それぞれ対応する1つの送信器又は対応する1つのコイルに関連するノード対の各ノード間のインピーダンスを表しており、
前記分離行列の各要素は、分離装置がない場合のコイルアレイに対するインピーダンス行列データに基づいて、前記分離動作条件からの偏差を表す費用関数が最小化されるように最適化される
ことを特徴とする磁気共鳴イメージングシステム。 - 前記分離装置は、複数のリアクタンス要素から成る集合を含み、
各リアクタンス要素は、前記複数の送信器及び前記コイルアレイに関連するノード対のノードどうしを接続しており、かつ、前記分離行列から導出されたアドミタンス行列の対応要素にしたがって構成されている、
請求項22記載の磁気共鳴イメージングシステム。
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