[发明专利]用于在磁共振接收系统中的通道减少的数字方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于对利用磁共振断层造影设备的线圈接收的信号进行分 析的方法和设备。

背景技术

例如，由DE 10314215B4公开了用于通过磁共振断层造影检查特别是 患者的磁共振设备。

现代的磁共振设备利用线圈工作，这些线圈用来发射用于核共振激励 的高频脉冲和/或用来接收所感应的磁共振信号。通常，磁共振设备(MRT 或MR)具有一个较大的、一般被固定地装入设备中的所谓的全身体线圈(也 被称为Bodycoil或者BC)，以及多个小的局部线圈(也被称为表面线圈或 者LC)。为了读出从中可以产生图像的信息，利用用于三个轴(例如，大 致与患者成径向的X、Y，沿患者的纵向的Z)的梯度线圈，读出待检查对 象或者说患者的被选择的区域。通常，借助于具有三个可独立控制的磁正 交的梯度场线圈系统的梯度线圈系统，实现在磁共振断层造影中的位置编 码。通过所述三个可自由缩放的(在三个方向X、Y、Z上的)场的叠加， 可以自由地选择编码平面(“梯度场”)的定向。现代磁共振设备一般地利 用多个不同的天线(下面也称为线圈)工作，以便发射用于核共振激励的 高频脉冲和/或接收所感应的磁共振信号。通常，磁共振设备具有一个较大 的、一般被固定地装入设备中的所谓的全身体线圈(也被称为Bodycoil或 者BC)，以及多个小的局部线圈(也被称为表面线圈或者LC)。与全身体 线圈相反，局部线圈所起的作用是使得按照非常高的信噪比(SNR)进行记 录。为此目的，局部线圈被直接地敷设在患者的待检查区域所在的位置上。 在使用这种局部线圈时，多数情况下，利用被固定地装入磁共振设备中的 全身体线圈(作为发射线圈)进行发射，并且利用局部线圈(作为接收线 圈)接收所感应的磁共振信号。

目前，在MR断层造影中通常借助于所谓的局部线圈(也称为环 (Loops))记录具有高信噪比的图像。在此，被激励的核在线圈中感应电 压，该电压随后被低噪声的前置放大器(＝LNA)放大，并且最后被按照其 MR频率通过电缆连接传递至接收电子装置。为了改善信噪比(＝SNR)，在 高分辨率的图像中也采用所谓的高场设备(Hochfeldanlage)。其基本场强目 前为3特斯拉以及更高。因为在MR接收系统上应该可以连接多个线圈元 件(环)，作为接收器存在，因此在接收天线与接收器之间装入了一个开关 矩阵(这里被称为RCCS)。该开关矩阵将目前活跃的接收通道路由到现存 的接收器。为了能够利用并行成像(例如，SENSE与GRAPPA，SMASH， 等等)的可能性，开发了具有越来越多通道的接收线圈。

现有技术是具有32至128个通道的接收线圈。接收通道的高数量对位 于接收通道后面的接收链路提出了高的要求：接收通道的高数量一方面要 求高数量的接收器(造价)以及在图像处理中的高计算花费(计算时间或 者用于计算能力的开销)。从造价的观点来看，连同频率复用方法采用模式 矩阵(Modenmatrix)不再是有意义的了，因为在前置放大器与混频器之间 必须具有模式矩阵，这点提高了该组件的构造和造价。因为按照尚未公开 的申请DE 102008023467.2的中间频率接收器比在当前一代产品更为有利， 在接收链路或者说RX链路(例如，按照模拟接收器的形式)的后端中的节 省潜力明显地减小，而连同新的中间频率概念采用模式矩阵变得在技术上 明显地更复杂和更昂贵。

按照申请人的内部现有技术，已知了所谓的硬件模式矩阵。这点也被 公开了(Reykowski等)。该模式矩阵将相邻的接收通道联合成所谓的模式。 该模式矩阵(＝MoMa)是一种由移相器和混合器(Hybride)构成的组合电 路，其按照值和相位这样组合信号，使得从N个线圈的N个输入信号中产 生N个模式。在此，第一模式已经包含了最重要的图像信息并且提供在患 者身体的中心内的最大SNR。更高模式的采用提供了在外周身体区域中增 加的SNR，并且使得可以采用并行成像技术(例如，SENSE与GRAPPA， SMASH，等等)。关于模式矩阵的细节由Reykowski例如在DE 10313004.7 中进行了描述，其公开通过引用成为本发明申请的一部分。在申请人的目 前产品中采用了该模式矩阵，以便能够利用不同的接收通道数量来运行相 同的线圈。