[发明专利]磁共振成像系统及其操作方法

说明书

本发明提供了一种磁共振成像(MRI)(100)系统，其包括具有可调整的主磁场的主磁体(102)。所述MRI系统还包括电流源(124)，所述电流源用于在被划分在第一部分(122)与第二部分(122')之间的多个电极(122、122')之间供应RF电流。所述电流源被配置用于在所述第一部分与所述第二部分之间供应所述RF电流。对机器可执行指令的运行使控制所述MRI系统的处理器：将成像区内的平均磁场强度设置(200)为第一值；将所述成像区内的所述平均磁场强度设置(202)为第二值，所述第二值低于所述第一值；控制(204)所述电流源以使已知的RF电流(144)在所述电极的所述第一部分与所述电极的所述第二部分之间行进；通过利用读出梯度命令根据三维成像协议控制所述磁共振成像系统从对象采集(206)磁共振数据；根据所述磁共振数据来重建(208)三维图像数据(148)；并且使用所述三维图像数据和通过所述电极的所述已知的RF电流来计算(210)所述对象的电阻模型(150)。

技术领域

本发明涉及磁共振成像。

背景技术

大的静磁场由磁共振成像(MRI)扫描器使用以将原子的核自旋对齐，这是在患者体内产生图像的过程的一部分。这种大的静磁场称为B0磁场或主磁场。可以使用MRI在空间上测量对象的各种数量或属性。例如，可以使用MRI来研究对象的各种电气特性。

美国专利申请US 2015/0153431公开了用于使用磁共振成像(MRI)来确定电气特性的系统和方法。一种方法包括在磁共振成像(MRI)系统中施加超短回波时间(TE)脉冲序列，并在施加超短TE脉冲序列之后从物体采集复数B1⁺B1^-量，其中，B1⁺为发射射频(RF)磁场的复幅度，而B1^-是接收RF磁场的复幅度。该方法还包括利用处理器使用发射RF磁场和接收RF磁场的复幅度来估计物体的一个或多个电气特性。此外，美国专利US 6 397 095公开了一种用于确定物体的局部导电性的磁共振电阻抗断层摄影技术。

发明内容

本发明提供了一种磁共振成像系统、一种计算机程序产品和一种方法，并给出了实施例。

实施例可以提供一种利用磁共振成像来计算对象的电阻模型的改进手段。该电阻模型也可以被认为是对象内的电阻的空间相关映射。这样的电阻模型可以例如用于研究心脏的电生理。电阻模型是使用磁共振成像系统测量的，该系统具有在其成像区内具有可调整磁场的主磁体。首先将成像区中的磁场保持在第一值处，以磁化成像区中的自旋。接下来，将成像区中的磁场降低到低于第一值的第二值。然后，使用表面电极来驱动RF电流(以当前拉莫尔频率)通过对象。这在被成像的自旋中生成翻转角。然后，磁场在读出之前任选地增加到在第一值与第二值之间的第三值。以这种方式改变磁场可以具有以下优点：它使得能够以较低的频率测量电阻抗，这可以促进电阻模型的构建。组织的导电性可以随频率而相当大地变化。随着磁场和拉莫尔频率的降低，细胞膜的电容效应降低。因此，电阻模型可以变得更加准确。然而，降低频率会增加神经刺激的机会，通常，磁场强度的第二值被选择为使得拉莫尔频率被降低到平衡电阻模型的准确性和RF电流对神经组织的刺激的折中频率。

对成像区中的平均磁场的第一值的选择不是关键的。第一值高于第二值，使得成像区内的自旋变得极化。随着平均磁场从第一值降低到第二值，极化中的一些极化会丢失。选择第一值的值的一种方式是选择其使得在达到平均磁场强度的第二值时使极化最大。也就是说，第一值的平均磁场强度用于预极化成像区中的自旋。因此，第一值的选择取决于成像区中的磁场能够在第一值与第二值之间斜变得多快。

在一个方面，本发明提供一种磁共振成像系统，其包括具有成像区的主磁体。所述主磁体被配置用于在所述成像区内生成具有平均磁场强度的主磁场。所述磁共振成像系统还包括用于在所述成像区内生成空间相关的梯度磁场的梯度磁场系统。所述梯度磁场系统通常包括多个梯度磁场线圈以及用于向这些线圈供应电流的电源。所述磁共振成像系统还包括磁体电源，所述磁体电源被配置用于调整所述成像区内的所述平均磁场强度。对所述磁体电源的包括有效地使所述成像区内的磁场强度可调整。