[发明专利]用于利用磁共振装置确定B0场图的方法和磁共振装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于确定描述与磁共振装置的额定拉莫尔频率的局部偏差的B0场图的方法，其中，在对于其差构成了去相位时间的两个不同的回波时间执行的测量中在激励之后在至少两个不同的去相位时间下记录磁共振数据，并且从在不同的回波时间下测量的相位的差中确定为确定B0场图而要使用的相位变化，其中，为了至少部分地降低由于奈奎斯特相位缠绕(Nyquist-Phasen-Wrapping)引起的多义性而评估不同去相位时间的相位变化。此外，本发明还涉及一种磁共振装置。

背景技术

磁共振成像和其原理已经在现有技术中广泛公知。待检查的对象被置入具有相对高场强的基本磁场、即所谓的B0场中。此时为了能够例如在一个层中记录磁共振数据，激励该层的自旋并且例如作为信号考察该激励的衰减。借助梯度线圈装置可以产生梯度场，而通过高频线圈装置发射高频激励脉冲，其通常被称为高频脉冲。通过全部的高频脉冲(“激励”)产生高频场，其通常被称为B1场，并且共振激励的核的自旋(通过梯度位置分辨地)翻转了相对于基本磁场的磁力线的所谓的翻转角。于是，激励的核自旋发射高频信号，借助合适的接收天线、特别是高频线圈装置本身能够记录和继续处理该高频信号，以便能够重建磁共振图像数据。

常规的高频线圈装置在所谓的“均匀模式”中运行，例如在“CP模式”(圆极化模式)中运行，其中，向发送线圈的所有部件(例如鸟笼天线的所有发送棒)输出具有特定的固定相位和振幅的唯一的高频脉冲。为了提高灵活性并且为了实现新的自由度以改善成像，建议也能够实现所谓的并行发送(pTX)，其中，给高频线圈装置的多个发送通道分别施加单脉冲，这些单脉冲可以互相偏离。于是，在控制序列中总地定义单脉冲的整体，单脉冲例如可以通过参数相位和振幅来描述，通过相应的参数组来描述该控制序列。这样的由单脉冲为不同的发送通道组成的多通道脉冲(激励)经常被称为“pTX脉冲”(用于“并行发送”)。在此，除了产生位置选择的激励外，也可以补偿场不均匀性(例如在“HF匀场(HF-Shimming)”范围内)。

为了确定控制序列的控制参数组，一方面需要知道背景，即B0场，另一方面也需要知道各个发送通道在成像区域(特别是均匀体积)中的效果。

为了测量基本磁场(B0场)(称为B0映射，B0-Mapping)，通常优选通过梯度回波成像对于两个不同的回波时间记录第一磁共振数据。对于不同回波时间记录的磁共振数据的相位差(相位变化)，与局部B0场与额定基本磁场强度的偏差以及去相位时间(即两个回波时间的差)成比例，所述相位差例如可以通过两个对于不同回波时间记录的第一磁共振数据的磁共振图像的相位的减法来确定。在此，具体地通过拉莫尔频率与磁共振装置的额定拉莫尔频率的偏差(该偏差描述的参数以下通常被称为拉莫尔频率值)来描述场偏差。

通过在B0场的均匀性中的偏差产生的相位随着时间而发展，然而其中需要考虑奈奎斯特相位缠绕的效果，因为对于不同时间记录的磁共振数据的相位差相对于额定拉莫尔频率的偏差以及回波时间的差的比例性仅当以2π限定的相位差符合实际的相位演变时才有效。然而，根据B0分布的动态范围，相位在局部上会以2π倍数的继续发展。这导致在计算B0图中的多义性和错误。在相位演变中的错误对应由于在相位差图像中的2π跳跃而表现出非物理性的空间跳跃。这意味着，如果局部拉莫尔频率与额定拉莫尔频率的偏差过高，则也出现B0相位的极其快速的发展，于是，如果回波时间(这里是两个回波时间的差)不是足够短，则相位会超出2π，从而出现所描述的多义性。

通常由于所使用的序列而不能选择极其短的去相位时间，其中，在极其短的回波时间差的情况下，不再能够以足够精度测量与额定拉莫尔频率的更小偏差。

为了解决在对应所测量的相位变化时的多义性问题，在现有技术中公知了一些方案。这样可以如此短地选择去相位时间，即回波时间的差，使得在此期间相位不在任何位置发展超过2π。然而，因为在测量之前不知道B0场分布的动态范围，必须如此短地选择去相位时间，使得记录方法的灵敏度不足，因此不再能使用所描述的方式。

因此，建议在后处理中探测并校正在B0图中的相位跳跃，其按照以下假设：B0场是空间连续的。实现它的算法被称为相位解缠绕算法。但是，经常会质疑这种算法的可靠性。主要的困难在于，全部体积可能由不连通的子区域构成，从而B0图的各个子区域通过体素被分隔，其只获得噪声并且是非常低信号的。因此，不能或者只能非常不可靠地确定在该体素中的相位。