[发明专利]用于确定临界热点的灵敏度矩阵的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于确定热点的灵敏度矩阵以便随后在为磁共振断层造影设备的高频发射系统的单独可控的天线元件确定控制信号历程时使用的方法，

-其中，对每个热点来说，相应灵敏度矩阵的元素代表在位于高频发射系统的影响范围中的对象的该热点对互相关矩阵的相应元素的灵敏度，

-其中，该互相关矩阵分别包括多个天线元件值之一与这些天线元件值之一的共轭复数的乘积作为元素，

-其中，每个天线元件值是相应天线元件在特定时刻的控制信号的特征，

-使得对于每个热点，可以通过相应灵敏度矩阵的元素与互相关矩阵的对应元素的乘积之和来分别确定一个SAR值。

本发明还涉及一种包括机器代码的计算机程序，该机器代码可由计算机直接执行并且该机器代码通过计算机的执行引起该计算机执行这种方法。

本发明还涉及一种计算机，该计算机被编程为使得该计算机在运行时执行这种方法。

背景技术

磁共振断层造影设备是普遍公知的。磁共振断层造影设备具有至少一个基本磁体、高频发射系统以及高频接收系统。借助基本磁体在检查空间中建立时间上恒定和空间上基本均匀的基本磁场。借助高频发射系统，向检查空间施加高频发射脉冲。由此，被置入检查空间并且在检查空间中置于高频发射脉冲下的检查对象被激励到磁共振。所激励的磁共振被借助高频接收系统接收。该高频发射系统和高频接收系统可以是相互分离的装置。作为替换，可以使用组合的发射和接收系统。

一般来说，磁共振断层造影设备还具有梯度系统，以便能对磁共振信号进行位置编码。但这在本发明的范围内具有次要意义。

在现有技术中公知，高频发射系统可以具有多个天线元件，这些天线元件可被控制装置单独地施加相应的控制信号历程。在这种高频发射系统运行时-在该高频发射系统中用于每个天线元件的控制信号历程都可以具有任意的脉冲形状(幅度和相位的变化)，在体内产生电场的多种多样的叠加可能。由此，如果应当监视局部SAR(＝specific absorption rate，特定吸收率)或针对给定脉冲预先计算该局部SAR，则会产生非常高的复杂度。但是，为了检查对象(一般是患者)的安全，对局部SAR的监视是强制需要的，并且在局部线圈中也通过相应的规定被要求了。因此，在具有多个单独可控的天线元件的高频发射系统中对叠加的电场的监视尤其是关键的，因为这些电场线性叠加，但是局部的功率释放与所产生的电场的平方成比例。

局部SAR一般是不可直接测量的。因此要依赖于(复杂的)电导率分布产生合适的身体模型并且利用这些模型来计算通过相应的天线元件在该模型的各个位置上引起的场。这种计算在现有技术中例如用所谓的FDTD(＝FiniteDifferential Time Domain，有限差分时域)方法来执行。

在现有技术中要尝试将检查对象分为多个体素。对每个体素确定由各个天线元件引起的电场强度以及电场强度的叠加。所考察的体素的数量是很大的。在一些模型中，要考察50000个体素，部分甚至远远超过100000个体素(在极端情况下有几百万个体素)。

考虑到要进行的计算的复杂度以及大量要执行的计算，在这种措施中不考虑实时监视或者即使在线能力也不考虑。因此，人们致力于减少计算开销。

在DE102009024077.2中描述了一种借助所产生的电场来确定所谓的主控制点体素(Haupt-Aufpunkt-Voxel)的方法，在该主控制点体素中电场达到绝对最大值。此外，还确定各个天线元件的其中达到该绝对最大值的相位关系。此外，选择与上述相位关系有所差异的相位关系。对于这些新的相位关系，确定至少一个所谓的附加控制点体素，在该附加控制点体素中所产生的整个电场从现在开始达到相对最大值。在其它方法中，既存储主控制点体素又存储至少一个附加控制点体素，并且既监视主控制点体素中的电场又监视至少一个附加控制点体素中的电场。

该方法相对于常规的现有技术已经是显著的进步。但是在该方法中无法以安全性保证，对于在对象的所有点上的任意控制信号历程来说不会超过临界的SAR。

在DE102009030721.4中，同样描述了一种用于确定SAR的方法，其中，仅在选择的热点上进行监视，其中热点的数量在100和1000之间的范围内变化。这些热点在该方法中基于实验值来确定。