专利名称：用于高性能磁共振成像和光谱术的远程身体阵列的制作方法
技术领域：
本发明涉及在磁共振成像中射频发射和/或接收线圈的使用及构造。
背景技术：
被一体化到最现代化的磁共振(MR)扫描器中的身体线圈，典型地是作为单一正交元件(quadrature element)被操作的鸟笼设计。在低至中等磁场强度下，该设计允许或多或少均勻的激励与接收。通过使用射频(RF)线圈阵列(Roemer PB, Edelstein WA, Hayes CE, Souza SP, Mueller 0M. The NMR phased array. Magn Reson Med 1990 ；16(2) 192-225)，可以在接收中实现增强的SNR。在过去的十年中，在MRI中射频线圈阵列的使用显著地增加。多元件阵列的益处包括 SNR 改善(Roemer PB, Edelstein WA, Hayes CE, Souza SP, Mueller 0M. The NMR phased array. Magn Reson Med 1990 ； 16 (2) :192-225)和并行成像能力(Sodickson DK, Manning WJ. Simultaneous acquisition of spatial harmonics(SMASH) :fast imaging with radiofrequency coil array. Magn Reson Med 1997 ；38 (4) :591-603 ；Pruessmann KP,Weiger Μ,Scheidegger MB,Boesiger P. SENSE :Sensitivity encoding for fast MRI. Magn Reson Medl999 ；42 (5) :952-962 ；Griswold MA, Jakob PM, Heidemann RM, Nittka Μ, Jellus V,Wang J,Kiefer B,Haase A. Generalized autocalibrating partially parallel acquisitions (GRAPPA). Magn Reson Med 2002 ；47 (6) :1202-10)两个方面。并行成像使用RF线圈阵列同时地而不是按传统的相继次序来获取图像数据的多成分(从而超出以往极限地加速了图像获取)，自并行成像问世以来，朝着更多阵列元件、更密集布置方面有了稳步的进展。与32元件阵列兼容的32通道MR系统现在已经常见，并且最近已经开发了带有1 个接收器通道的实验性系统，其允许探测1 元件阵列Gchmitt M，PotthastA, Sosnovik DE,Wiggins G,Triantafyllou C,Wald L. A 128Channel Receive-Only Cardiac Coil for 3T. Fifteenth Scientific Meeting of the International Society for Magnetic Resonance in Medicine. Berlin, Germany, 2007 245 ；Hardy C, Giaquinto RO, J.E.P, et al. 128-Channel Body MRI with a Flexible High-Density Receiver-Coil Array. Proceedings 15th Scientific Meeting, International Society for Magnetic Resonance in Medicine, 2007 244 ；Lee RF,Chang H,Stefanescu C, et al. A128_channel Helium-3 Phased Array at 3T for Highly Accelerated Parallel Imaging in Hyperpolarized Gas MRI. Proceedings 16th Scientific Meeting, International Society for Magnetic Resonance in Medicine. Toronto, 2008)。与少数元件的设计相比，这种大阵列伴随各种实际挑战，包括体积、成本、复杂性的增加。具有密集布线的沉重多元件阵列的针对患者的布置可能比较麻烦，而且，可能要牺牲适应多种体型的能力。针对不同体型或不同身体部位的多重多元件阵列的使用，还可能给MR系统增加可观的花费。然而，对于成像速度、SNR、可覆盖范围、以及最近以来的控制信号均勻和RF能量沉禾只(经由并行传输(Katscher U，Bornert P，Leussler C，van den Brink JS. TransmitSENSE. Magn Reson Med 2003 ；49(1) :144-50 ；Zhu Y.Parallel excitation with an array of transmit coils. Magn Reson Med 2004 ；51 (4) :775-84 ；Setsompop K,Wald LL, Alagappan V, Gagoski B, Hebrank F, Fontius U, Schmitt F, Adalsteinsson Ε.Parallel RF transmission with eight channels at 3Tesla. Magn Reson Med 2006 ；56 (5) 1163-71.))而言，多元件阵列的益处，继续推动着对多元件阵列的研究以及临床使用。常规知识以及RF工程经验原则认为，线圈阵列元件必须布置成尽可能靠近于身体表面，以达到最佳SNR性能。在所选定情况下，使用松配合环绕体积阵列，例如，对于脑成像，必须使其适应多种头部尺寸，但通常认为，随着阵列半径增大和“填充系数”降低，SNR降低。设计用于较大身体部位成像的多元件阵列通常分裂成上半部和下半部，各半部设计成与体表轮廓严密吻合，以使SNR最大化。由于线圈变形可能相当程度上影响小元件的灵敏度，柔性多元件设计给精确线圈灵敏度校准带来了挑战。另一方面，刚性轮廓设计往往仅能适应较小范围的可能体型(以及，分裂设计还可能一定程度上因运动相关的灵敏度变化而受到影响)。此外，所有围绕多元件的设计，往往充斥扫描器孔内的大量宝贵空间，从而限制了所能扫描对象的大小。紧配合线圈的SNR益处已被认为特别适用于并行成像，后者依赖于有关空间编码的线圈灵敏度分布(profile)的不同。周知的是，随着与线圈距离的增加，线圈的灵敏度通常被减弱并被展宽，以及，宽灵敏度周知地在并行成像中导致可观的噪声放大。尽管对于相当地远离身体的线圈阵列而言，预期基线SNR将下降并且并行成像能力将降低，对探索远程身体阵列镶衬或被一体化进扫描孔而言却少有促进作用，而且还没有这种阵列结合进商业产品或文献报道。然而，基础电动力学的具体试验表明，适当环绕设计的远程身体阵列实际上具有意想不到的益处。具体而言，对样机远程身体阵列构造的仿真表明，与身体镶衬表面阵列 (body-lining surface arrays)相比，甚至在并行成像时，对于深层组织区域而言，信噪比 (SNR)通常得以保持，或者，在所选择情形下，甚至略有提高。如果远程身体阵列中包括适当的电流路径，进一步改善SNR的新设计也有可能。
发明内容
本发明的目的是，利用大型环绕的集成阵列来获得上述SNR和并行性的益处，同时消除与多元件表面线圈阵列相关的人机工程学及其他实际的挑战。根据本发明，通过用距身体一定距离(例如，镶衬或被一体化进扫描器孔)的集成多元件阵列取代或者增加MR扫描器中的常规的身体线圈的功能、并分别地构造接收阵列， 来实现上述目的。这使得广泛的功能，包括具有高信噪比(SNR)的体积成像和高度并行的发射与接收，都具有显著改善的工作流程。对于使用这种系统的常规检查，不需要在患者身上放置任何定制的线圈，患者或操作人员看不到任何线圈或电缆，而且，阵列元件的固定位置便利于线圈阵列校准。同时，利用远程身体阵列的元件的适当组合，保持了常规的身体线圈和表面线圈阵列的功能。
图IA示意性图示了用于与本发明进行比较的身体阵列的实施例，其具有20厘米半径的阵列(body liner，体衬)；图IB示意性图示根据本发明的身体线圈阵列的实施例，其具有30厘米半径的阵列(bore liner,孑L衬)；图2是示出了终极本征(ultimate intrinsic)(即，最佳可能的)信噪比的曲线， 这些曲线适用于半径分别为20厘米及30厘米的圆柱，并且适用于图IA和图IB分别所示那些直径的有限线圈阵列；图3包含的曲线示出了对于不同数量阵列元件与场强相比较的本征及有限环绕阵列的SNR ；图4包含的曲线示出了对于沿圆柱体轴线的感兴趣三点相对于场强的本征及1 元件环绕阵列SNR ；图5图示了作为身体线圈轴向长度的函数的理想化鸟笼身体线圈在1.5T和3T下的性噪比(SNR)，其中，为了比较，虚线指示在各场强下的终极本征SNR ；图6图示了在各电流作用下，也就是，仅有磁偶极子电流作用下，仅有电偶极子电流作用下，以及磁偶极子和电偶极子二者电流作用下，作为场强函数的对于感兴趣中心点的终极本征SNR ；以及图7图示了对于不同磁场强度和电流作用在30厘米表面中的电流分布，其导致终极本征中心SNR。
具体实施例方式
为了探究SNR作为与身体距离的函数的特性，使用在(Schnell W, Renz W, Vester M, Emert H. Ultimate Signal—to—Noise Ratio of Surface and Body Antennas for Magnetic Resonance Imaging. IEEE Transactions on Antennas and Propagation 2000 ； 48(3) :418-428)中所描述的、更新如(Sodickson DK, et. al. Approaching the Ultimate Intrinsic Signal—to—Noise Ratio in a Cylindrical Geometry !Electrodynamics of Large Encircling Radiofrequency Coil Arrays. 2008 ；in preparation)中概述的方法， 进行了数值仿真。图IA示出仿真的几何形状，其中具有均勻介电常数和电导率(在这种情况下近似肌肉组织中的平均频率依赖特性)的20厘米半径的电介质圆柱(体衬)，被相等或更大半径的柱面围�。市淼缌髟诟弥嫔狭鞫�。图IB示出对于30厘米半径阵列 (孔衬)的相同几何形状。对于两个柱面之间的空间，使用自由空间电气特性。在外柱的表面上进行所有可能电流模式的模式扩展，以及，使用带有适当边界条件的并矢格林函数 (dyadic Green' s function)，使各电流模式与对应电磁场分布相匹配。为了建模终极本征SNR(独立于特定阵列设计，对应于和电动力学兼容的最高SNR)，在SNR优化并行图像重建中，将各电流模式看作为一个独立“线圈”。已经表明(Ohliger MA,Grant AK, Sodickson DK. Ultimate intrinsic signal-to-noise ratio for parallel MRI -Electromagnetic field considerations. Magn Reson Med 2003；50(5) :1018-30 ；Wiesinger F, Boesiger P, Prussmann KP. Electrodynamics and ultimate SNR in parallel MR imaging. Magn Reson Med 2004 ；52 (2) :376-90)，这样一种方法定义了 SNR允许的上限。特定离散RF线圈阵列设计的情况，代表了常规模式扩展的特例，其中形成模式的特定加权组合来近似所定义的线圈电流模式。对于本文所述的计算，导出权重以近似圆柱形窗口线圈、即与柱面轮廓
6吻合的矩形回路(rectangular loop)。如图IA和图IB中所示，以在圆周方向和轴向两个方向有10%重叠、并且以交错的隔行环来使线圈角落重叠最小的方式，布置窗口线圈来铺覆 (tile)外圆柱表面。窗口线圈的有效导体宽度由所使用的最大模式阶次建立，以及，厚度设定为取决于频率的集肤深度(skin depth)。从模式场分布中导出对于不同数量元件的阵列的敏感图案(sensitivity pattern)以及噪声相关矩阵，以及，使用SNR优化SENSE重建 (SENSE reconstructions)计算 SNR (Pruessmann KP, Weiger Μ, Scheidegger MB, Boesiger P. SENSE =Sensitivity encoding for fast MRI. Magn Reson Med 1999 ；42 (5) :952-962)。 为了对在接近磁体腔孔表面的阵列上的RF屏蔽效果进行建模，将导电圆柱体置于34. 5厘米半径处，并且相应地修改边界条件。按下列几个成分建模噪声a)身体衍生的噪声，根据电场对导电率分布的体积积分进行计算；b)线圈衍生的噪声，使用铜对于分路电流分布的电导率进行计算；c)屏蔽源噪声，根据屏蔽罩中感应的电流确定，屏蔽罩也假设具有铜电导率；以及d)前置放大器和接收器链噪声，使用周知的增益和系统噪声系数。图2关于二者都处于终极极限的体衬(20厘米半径)和孔衬(30厘米半径)构造，以及关于1 元件阵列(其具有图IA和图IB中所示的设计)，绘出了沿圆柱轴线相对于场强的SNR。应当注意到，这里出于完整性已经包括了在(Schnell W，Renz W, Vester M, Ermert H. Ultimate Signal—to—Noise Ratio of Surface and Body Antennas for Magnetic Resonance Imaging. IEEE Transactions on Antennas and Propagation 2000 ； 48(3) :418-428))中为了关注本征电动力学性能而被排除在外的居里磁化的场依赖性。根据这些结果可以得到许多观察数据。首先，SNR仅仅示出了对阵列半径的轻度依赖，并且这种依赖随着场强减弱而减弱。对于终极本征情况，在高达9. 4T的场强下，体衬阵列的SNR稍高于孔衬阵列的SNR。明显地，对于1 元件阵列，相反的情况成立在高场下孔衬的SNR稍稍超过体衬的SNR。对这种表现的一般解释是尽管随着身体与线圈之间距离的增大信号减弱，但线圈所接收到的身体衍生的噪声也减弱。在低场强下体衬恢复较高的SNR的情况下，大半径的特殊优点是观察到一种高场现象(high-field phenomenon)。(这部分是因为身体衍生的噪声源在高场强下主导线圈衍生的噪声源，部分是因为在高工作频率下身体电气性能的电磁场成形。) 这就是说，在1. 5T至3T的场强下，孔衬和体衬的SNR几乎没有区别。其次，在3T及3T以下，环绕1 元件阵列的SNR密切地接近终极本征SNR。在更高场强下增大的差异，由减小的RF波长以及电磁场模式和最佳电流模式相应增加的复杂性所致，这种差异将需要更多数量的阵列元件来接近。图3示出了在不同并行成像加速因子下，对于环绕32元件阵列和环绕8元件阵列、以及对于128元件阵列的对应结果。1 元件阵列由16个圆周方向元件乘以8个轴向元件组成，32元件阵列和8元件阵列具有图1中所示的相同基本构造，但分别由8个元件乘以4个元件或4个元件乘以2个元件组成。图3的左列说明实际要求大量元件来接近终极SNR极限，但在1 元件阵列情况下所观察到的随线圈半径的一般表现对于较少数量元件而言得以保持。图3的右列说明与一般预期相反，对于体衬和孔衬的情况而言，即使在加速并行成像中，SNR仍然类似。图2和图3中的SNR值适用于沿圆柱中心轴线的深位区域，即适用于P = 0和ζ =O0图4示出了感兴趣点从圆柱中心朝边缘移动时发生的情况。在图4的左列中，与先前图中一样，描制出了相对于场强的SNR。在右列中，SNR示为20厘米半径处终极值的百分比 (即各曲线已经用代表体衬终极本征SNR的曲线逐点相除)。顶部行重复P = 0的结果。 中部行示出关于P =9. 5厘米即圆柱中心与边缘之间半程的结果。关于孔衬阵列与体衬阵列的SNR的近似等效继续适用。仅仅对于非常接近于柱面的点(P = 19厘米，底部行) 才打破这种表现，对于孔衬1 元件阵列的SNR降至其体衬对应值的大约50%。同时，较大孔衬半径下的终极本征SNR，尽管大于两个128元件阵列的SNR，但与体衬终极SNR相比 (参见绘于图4右下角的相对SNR)，降低一个数量级，这表明对于诸如这种浅层区域，需要超过1 个身体轮廓吻合的小元件来接近终极SNR值。综合考虑，图4中的结果建议在身体内部体积的相当一部分，孔衬阵列将保持SNR，所以，对于大多数常规临床成像检查而言， 在工作流程和简单方面将具有优势。对于真正浅层区域诸如皮肤或大脑的外层皮质层，预期紧配合多元件线圈阵列将会带来改善的SNR，以及在偶尔需要的基础上可以使用这种阵列。常规临床检查使用远程身体阵列的前景，提出了如何将这种阵列的SNR与常规鸟笼身体线圈的SNR进行比较的问题。图5在1. 5T和3T下将理想化的孔衬鸟笼线圈(建模为绕圆周的纯正弦电流分布，简单地截为沿ζ轴的预定长度)的SNR与终极本征SNR进行了比较。数据示为笼长度的函数，以及，可以看到线圈SNR在20厘米与30厘米之间的相对较小长度(集中在感兴趣的轴向点周围)处升高至最大值。该最大值SNR在1.5T下比在 3T下更为接近终极本征SNR，尽管如先前图中所示，128元件阵列的SNR更高，在这些场强下几乎使终极SNR饱和。此外，需要沿ζ聚焦来接近终极情况，这需要短笼，仅仅对小范围的轴向位置是适当的。相比之下，使用多元件阵列，允许对与任何ζ位置的自动对焦。更重要的是，阵列使用还能进行并行成像，仅仅利用鸟笼线圈显然是不可能的。当然，鸟笼身体线圈的另一主要目的是RF传输。如下文进一步讨论的那样，无论是与远程身体阵列结合使用单发射身体线圈(伴随着收发去耦及相互作用的实际问题)， 还是远程阵列的元件自身构造用于发射以及接收，不仅允许鸟笼或TEM(横向电磁场)发射模式的封闭仿真(close emulation)，而且，通过硬件组合、RF填隙(shimming)、或者完全并行发射来仔细调整发射模式(Katscher U, Bornert P, Leussler C, van den Brink JS. Transmit SENSE. Magn Reson Med 2003 ；49(1) :144-50 ；Zhu Y.Parallel excitation with an array of transmit coils. Magn Reson Med 2004 ；51 (4) :775-84 ；Setsompop K, Wald LL, Alagappan V, Gagoski B, Hebrank F, Fontius U, Schmitt F, Adalsteinsson Ε.Parallel RF transmission with eight channels at 3Tesla. Magn Reson Med2006 ； 56(5) :1163-71)。迄今讨论的所有结果已经使用了有限电流基集(basis set)的磁偶极子(即封闭电流回路)。然而，要求电偶极子作用(contribution)(即非封闭带状元件，也可用平面外转动的磁偶极子实现)在圆柱上产生真正的任意电流分布。图6图示在孔衬30厘米半径外柱面上选择不同电流基础元件对终极SNR的影响。仅由磁偶极子作用计算出的终极本征轴向SNR以蓝色描绘；仅由电偶极子作用计算出的值以红色描绘；而由电偶极子和磁偶极子二者基础元件计算出的值以绿色描绘。用完全组合基集计算出的最佳值当然总是最高(并且在缺乏导体损耗及其它电路源噪声时，可以示为严格的独立于半径)。这些曲线的场依赖性值得注意在低场下，终极SNR显然由磁偶极子作用主导。然而，超过2T，磁偶极子与完全SNR之间的差距增大，以及在高于4T场强下，仅用电偶极子部件可能达到的终极SNR高于用磁偶极子可能达到的终极SNR。图7示出了沿圆柱体轴线在点(P = 0,z = 0)处在要求达到终极本征SNR的30 厘米半径的外柱面上的电流模式。图中的震颤标记(quiver plots)描绘了展开的柱面，以 ζ位置沿横坐标方向，而角度沿纵坐标方向从φ=-180°到φ=+180°。电流密度的相对大小在各点处用箭头长度表示，而箭头方向表示净电流矢量方向。通过将在终极本征SNR计算过程中所得到的权重应用于所使用的电流基集，计算这些电流模式。仅对感兴趣点应用它们， 例如，使该点沿ζ移动，将导致终极电流模式的相应调整。在图7中，作为场强和电流基础成分的函数，示出了最佳电流分布的表现。由于圆柱体轴线对称的结果，示出的所有电流模式在0中共享一个周期的正弦调制。在低场(0.02Τ)下，终极磁偶极子电流分布类似于一对以感兴趣点为中心的分布式回路。终极电偶极子模式类似于一对分布线状元件。全电流分布由磁偶极子作用主导。随着场强增大至3Τ和7Τ，组合模式越来越多地受到电偶极子作用的影响，以及，电偶极子和磁偶极子二者的模式偏离简单的对称几何形状。对于图2至图4中以增大场强观察到的有限圆柱窗口阵列而言，这种几何复杂性部分因为终极磁偶极子SNR与预期SNR之间的差距。在高场强下，需要大量的小元件来近似复杂的最佳电流模式。这些结果表明，电偶极子元件和/或非对称成形的回路元件被一体化进远程身体阵列设计，在高场强下可以是有益的。这里所描述的仿真的一个局限是，具有均勻电气性能的无限电介质圆柱体并非完美逼真的身体模型。然而，这些仿真中所观察到的总体趋势预计在更复杂身体结构情况下得以维持。线圈和接收器链噪声已经纳入仿真中。在我们的噪声模型中未预料到的任何线圈噪声，都可能选择性地减弱大半径阵列的SNR益处，这是由于一旦距离身体一定距离的任何元件由线圈衍生的损耗而不是身体衍生的损耗主导，因身体-线圈距离增大所致的信号的任何进一步消减，都将无法用噪声方面的相应减小来平衡。所以，在实际远程身体阵列中控制线圈或电路衍生的噪声源是重要的。下面，说明用于线圈降噪的各种技术。在用于仿真的噪声模型中也已经包括了阵列元件之间的噪声耦合，但还未明确地包括电感耦合和其他电相互作用。这些相互作用也有可能劣化身体阵列性能，因此需要仔细的电气设计。然而，有证据表明，一些中等程度的耦合可以用软件进行补偿，而不会导致任何SNR损失(Ohliger MA,Ledden P,McKenzie CA,Sodickson DK.Effects of inductive coupling on parallel MR image reconstructions. Magn Reson Med 2004 ；52 (3) :628-39)。这种软件补偿可以按照简单的方式与实际远程身体阵列设计相结合。同时，在图1中的相邻阵列元件之间选择10%的重叠，来近似RF线圈阵列中通常使用的几何去耦布置，并且进一步假设，用包括在噪声模型中的近似前置放大器衍生的噪声水平，进行前置放大器去耦。本发明的实施例可以具有镶衬或者被一体化进磁体孔的元件。如图IB所示，各自环绕环中的元件可以部分重叠，以使耦合最小化，并且，可以使其交错，使得各阵列元件的角落不对准。除了被一体化进孔的元件之外，阵列的元件还可以被一体化进患者检查台。在发射模式以及接收模式两种模式下工作的阵列中，可以使用各元件。发射模式下的阵列元件的操作不需要常规的身体线圈。所有元件有可能选择作为接收元件操作或者作为发射元件操作，或者，可以采用切换矩阵，使得有效的发射元件少于接收元件。这节省了给各元件配电的硬件。金属导体构造的单个线圈可以覆盖超导体薄片来改善Q，并降低源自线圈的噪声。也可以用超导薄膜来覆盖RF屏蔽。可以使用液氮或冷气流进行冷却，并且可以设置适当的热隔离。远程阵列可以被纳入用于主超导磁体的低温箱中，以便减少线圈噪声。低温箱外部的接收及发射功能，可以通过非电流耦合元件进行耦合，诸如通过电感耦合或电容耦合。高度共振的超导线圈可以是过耦合的，以便改善带宽。尽管可以提出其他的修改和变换，但本发明人的意图是，基于授权的本专利在本领域范围内所做出的合理、适当的所有变化和修改，都落入本发明的范围。
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权利要求
1.一种磁共振成像设备，包括磁共振扫描器，包括具有圆柱体状孔的扫描器壳体，所述圆柱体状孔构造成收容检查对象，以便从所述检查对象处采集磁共振数据，所述扫描器壳体具有限定所述孔的内壁、以及与所述内壁径向分开的外壁；以及多个射频线圈，所述线圈成阵列形式，所述阵列完整地环绕处于所述孔中的检查对象， 所述阵列中的所述线圈与所述孔中的所述检查对象分开并脱离接触。
2.如权利要求1所述的磁共振设备，其中，所述阵列被与所述内壁基本上同心地设置。
3.如权利要求1所述的磁共振设备，其中，所述阵列位于所述内壁与所述外壁之间。
4.如权利要求1所述的磁共振设备，其中，所述孔具有中心纵向轴线，并且其中，所述阵列相对于所述轴线具有30厘米的半径。
5.如权利要求1所述的磁共振设备，包括基本场磁体，所述基本场磁体被设置在所述内壁与所述外壁之间的低温箱中，并且其中，所述阵列被设置在所述低温箱中。
6.如权利要求1中所述的磁共振设备，包括控制单元，所述控制单元选择性地个别地操作所述阵列中的各线圈，使各所述线圈处于发射模式或处于接收模式。
7.如权利要求1所述的磁共振设备，其中，所述线圈具有各自的磁偶极子电流路径，所述磁偶极子电流路径与用于优化所述线圈中信号的信噪比的电流路径一致。
8.如权利要求1所述的磁共振设备，其中，所述孔具有中心纵向轴线，并且其中，所述线圈被按照多个环的形式布置在所述阵列中，所述环分别在所述轴向轴线周围沿所述纵向轴线依次排开。
9.如权利要求8所述的磁共振设备，其中，所述环彼此在圆周方向上偏离，使得相邻环中的各自所述线圈沿所述纵向轴线彼此不对准。
10.一种采集磁共振数据的方法，包括下述步骤将对象插进磁共振扫描器的圆柱体状孔中，并从所述孔中的所述检查对象中采集磁共振数据，所述扫描器壳体具有限定所述孔的内壁以及与所述内壁径向分开的外壁；并且在采集所述磁共振数据期间，用由成阵列形式的多个射频线圈发射的RF脉冲照射所述对象，或者由阵列形式的阵列中的多个射频线圈从所述对象中接收磁共振信号，以及，对所述阵列中的所述线圈进行定向，使其与所述孔中的所述检查对象分开并脱离接触，所述阵列完整环绕所述孔中的所述检查对象。
11.如权利要求10所述的方法，包括设置所述阵列，使其与所述内壁基本上同心。
12.如权利要求10所述的方法，包括将所述阵列设置在所述内壁与所述外壁之间。
13.如权利要求10所述的方法，其中，所述孔具有中心轴向轴线，并且包括将所述阵列设置为相对于所述轴线有30厘米的半径。
14.如权利要求10所述的方法，包括将基本场磁体设置在所述内壁与所述外壁之间的所述扫描器的低温箱中，并将所述阵列设置在所述低温箱中。
15.如权利要求10所述的方法，包括选择性地个别地操作所述阵列中的各线圈，使各所述线圈处于发射模式或者处于接收模式。
16.如权利要求11所述的方法，包括构造所述线圈，使其具有各自的磁偶极子电流路径，所述磁偶极子电流路径与用于优化所述线圈中信号的信噪比的电流路径一致。
17.如权利要求10中所述的方法，其中，所述孔具有中心纵向轴线，并且其中，包括按照多个环的形式布置所述阵列中的所述线圈，所述环分别在所述轴向轴线周围沿所述纵向轴线依次排开。
18.如权利要求19中所述的方法，包括使所述环彼此在圆周方向上偏离，使得相邻环中的各自线圈沿所述纵向轴线彼此不对准。
19.一种磁共振成像设备，包括磁共振扫描器，其包括具有圆柱体状孔的扫描器壳体，所述圆柱体状孔构造成收容检查对象，以便从所述检查对象中采集磁共振数据，所述扫描器壳体具有限定所述孔的内壁以及与所述内壁径向分开的外壁；多个射频线圈，所述线圈成阵列形式，该阵列完整地环绕所述孔中的所述检查对象，所述阵列中的所述线圈与所述孔中的所述检查对象分开并脱离接触；和所述线圈具有各自的电流路径，所述电流路径与用于优化所述线圈中信号的信噪比的电流路径相一致，所述电流路径包括除磁偶极子电流元件之外的电流元件。
20.一种用于采集磁共振数据的方法，包括下述步骤将对象插进磁共振扫描器的圆柱体状孔中，并从所述孔中的所述检查对象中采集磁共振数据，所述扫描器壳体具有限定所述孔的内壁以及与所述内壁径向分开的外壁；在采集所述磁共振数据期间，利用由阵列中的多个射频线圈发射的RF脉冲照射所述对象，或者由阵列中的多个射频线圈从所述对象接收磁共振信号，并且使所述阵列中的所述线圈定向，使其与所述孔中的所述检查对象分开并脱离接触，所述阵列完整地环绕所述孔中的所述检查对象；以及构造所述线圈，使其具有的各自电流路径与用于优化所述线圈中信号信噪比的电流路径相一致，所述电流路径包括除磁偶极子电流元件之外的电流元件。
全文摘要
在一种磁共振成像设备和方法中，用射频线圈阵列照射射频信号进入检查对象和/或接收来自检查对象的射频信号，该射频线圈阵列完整地环绕检查对象，以及，该射频线圈阵列被布置成距检查对象一定距离并与检查对象脱离接触。
文档编号G01R33/3415GK102334041SQ201080009300
公开日2012年1月25日 申请日期2010年2月23日 优先权日2009年2月25日
发明者D.索迪克森, M.韦斯特, S.比伯, W.伦兹, W.施耐尔 申请人:纽约大学, 西门子公司
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