[发明专利]利用磁共振断层成像设备和场照相机测量磁场分布的方法

说明书

本发明涉及一种无源场照相机和运行无源场照相机的方法。本发明涉及一种场照相机以及利用磁共振断层成像设备和场照相机测量磁场分布的方法。场照相机具有分布在待测定的空间体积上的数量M个样品和数量N个接收天线。在所述方法的一个步骤中，利用磁共振断层成像设备，针对每个接收天线处的每个样本，采集接收天线的灵敏度矩阵。在另一个步骤中，利用磁共振断层成像设备，借助N个接收天线，采集待测量的磁场中的M个样品的N个天线信号。最后，利用控制器M，依据灵敏度矩阵，根据N个天线信号，确定各个样品的M个磁共振信号。在另一个步骤中，可以根据磁共振信号，来确定样品的位置处的磁场强度。

技术领域

本发明涉及一种利用分布在空间体积上的多个样品借助磁共振测量采集磁场分布的场照相机，以及利用场照相机和磁共振断层成像设备进行场测量的方法。

背景技术

磁共振断层成像设备是为了对检查对象进行成像，利用外部强磁场将检查对象的核自旋对齐，并且通过交变磁场激励核自旋围绕该对齐进动的成像装置。自旋从该激励状态到具有较小的能量的状态的进动或者返回作为响应又产生交变磁场，经由天线接收该交变磁场。

借助梯度磁场对这些信号进行位置编码，位置编码随后使得接收到的信号能够与体积元素相关联。然后，对接收到的信号进行分析，并且提供检查对象的三维成像显示。

在此，所生成的图像的质量在很大程度上取决于静磁场的均匀性和用于进行位置编码的梯度场的线性性。这些也受由于快速交变的梯度场而引起的动态效应、例如涡流影响。用于在空间上采集磁场的设备也称为场照相机。

例如，从专利文献DE 10 2014 213 413中已知一种方法和设备，其利用至少一个场探头，来测量磁共振断层成像设备中的磁场，可以对场探头施加所产生的至少一个擦除信号，以减少至少一个场探头(Feldsonde，FS)中的剩余磁化。

为了对场探头的信号进行分析，迄今为止的场照相机在场探头处具有单独的天线线圈，并且具有单独的接收器，在多个场探头的情况下，为了提高空间分辨率，这意味着巨大的开销。

发明内容

因此，要解决的技术问题是，以更简单并且成本更低的方式，在磁共振断层成像设备中进行磁场测量。

上述技术问题通过根据本发明的场照相机以及根据本发明的运行具有场照相机的磁共振断层成像设备的方法来解决。

根据本发明的场照相机具有数量M个样品。在此，将如下体积称为样品，在这些体积中具有介质，该介质的核自旋具有磁共振。在最简单的情况下，例如可以是填充有水的球管。优选球管的材料没有或者仅具有小的抗磁性或者顺磁性，例如聚苯乙烯(Styropor)，并且还作为球壳或者椭圆体形成，以使磁场的场畸变最小。优选样品具有相对于待测定的空间体积小的体积，例如比待测定的空间体积小10、50、100或者1000倍。

样品分布在待测定的空间体积上。这应当理解为，例如将空间体积划分为M个大小相同的不相交的子体积，并且在子体积中的每一个中，分别仅布置一个样品。也可以想到，相邻的两个样品的距离不小于预先确定的最小距离。在此，优选最小距离比样品在一个空间方向上的最大范围大超过5、10、20或者100倍。“分布”也可以视为，在下面描述的接收体积中的相应的一个中，仅分别布置一个样品。也可以想到，将样品布置在空间体积周围或者其中的一个或多个同心的壳、例如球壳上。基于磁场的场方程，可以以有利的方式，由壳的测量值，推断出内部的磁场，并且在壳中的布置，使得下面描述的为了由接收天线的信号推断出各个样品的磁共振信号而确定逆矩阵更容易。在一个优选的实施方式中，存在至少一个突出的轴，对于该突出的轴，适用在垂直于该轴的平面中，总是仅布置一个样品。