[发明专利]用于螺旋式容积成像的系统和方法

说明书

提供一种用于使用MRI系统执行磁共振成像(MRI)处理的系统和方法。线圈系统包括被配置为遵循由所述MRI系统成像的被测者的一部分的轮廓的基底以及耦合至所述基底并形成螺旋图案的至少一个线圈。

相关申请的交叉引用

本申请是基于2014年3月14日提交的、名称为“SYSTEM AND METHOD FOR SPRIRALVOLME IMAGING”的美国临时申请S/N 61/953,370，要求其优先权，并且在此引入作为参考。

关于联邦政府资助研发的声明

本发明由政府资助，国防部(the Department of Defense)授权号为W81XWH-11-2-076。政府在本发明中拥有一定的权益。

背景技术

本公开涉及用于磁共振成像(MRI)的系统和方法，更具体地，本公开涉及一种螺旋线圈结构以及在成像处理过程中使用这种线圈的方法。

当诸如人体组织之类的物质经受均匀磁场(极化场B₀)时，所述组织中被激励的核的单独磁矩试图与这个极化场对准，但是以它们的特征拉莫(Larmor)频率以随机顺序绕其进动。如果物质或者组织经受位于x-y平面内的并且接近拉莫尔频率的磁场(激励场B₁)，则可将净对准磁矩M_z旋转或“倾斜”到x-y平面中，以产生净横向磁矩M_t。在激励信号B₁终止之后，由受激核或“自旋(spin)”发射出信号，并且该信号可被接收和处理以形成图像。

当使用这些“MR”信号来产生图像时，采用磁场梯度(G_x，G_y，和G_z)。典型地，通过一系列测量周期来扫描被成像的区域，在这些测量周期内这些梯度根据所使用的特定定位方法而变化。使用许多已知重建技术中的一种对所接收的MR信号的结果集进行数字化和处理以重建图像。

通过分别使用发射和接收线圈(通常被称为射频(RF)线圈)来激励和检测发射的MR信号来执行MRI。发射/接收线圈可包括用于发射和接收的分离的线圈，用于发射和/或接收的多个线圈，或者用于发射和接收的相同的线圈。发射/接收线圈同样经常被称为Tx/Rx或者Tx/Rx线圈，以泛指MRI系统中的发射和接收磁组件的各种配置。这些术语在此文中可互换地使用。

目前，在临床环境中采用的MRI系统为高场系统，因为高场系统历史上是能够产生临床上有用的图像的唯一MRI解决方案。然而，高场MRI系统是大体积、昂贵的并且需要专用设施。因此，高场MRI系统的尺寸和开销限制了它们的使用并且使得它们在那些能够从MRI受益的许多临床情况下不可用。

发明内容

低场MRI提供了可替代高场MRI的相对低的成本、高实用性。然而，低场MRI呈现出很多挑战，包括相对弱的MR信号以及低信噪比率。因此，发射/接收线圈的设计在执行满意的低场MRI上起了重要作用。为了解决这个问题，发明人研制了发射/接收线圈设计以有利于适合于低场的改进的激励以及MR信号的检测。

根据一些实施例，提供一种具有螺旋几何结构的三维(3D)发射/接收线圈。所述发射/接收线圈可安装在形状适配的基底上，例如，可被成型为特定解剖(anatomy)，诸如头盔。这个配置提供均匀的磁场以及3D容积上的高灵敏度。

根据本发明的一个方面，提供一种磁共振成像(MRI)系统，其包括配置为产生围绕布置在所述MRI系统中的被测者的至少感兴趣区域(ROI)的静磁场的磁体系统以及多个梯度线圈，所述多个梯度线圈被配置为相对于所述静磁场建立至少一个磁梯度场。所述系统还包括具有发射/接收线圈的射频(RF)系统。所述发射/接收线圈包括基底，所述基底被配置为遵循由MRI系统成像的被测者的一部分的轮廓以及至少一个线圈，所述至少一个线圈耦合至所述基底并形成半球形螺旋图案。