磁共振斷層成像系統(tǒng)的高頻發(fā)射裝置的控制方法
【專利摘要】本發(fā)明描述了一種用于控制磁共振斷層成像系統(tǒng)（1）的高頻發(fā)射裝置（10）的方法，該高頻發(fā)射裝置具有帶有多個發(fā)射通道（K1,K2,...,Kn）的發(fā)射天線系統(tǒng)（15），其中在發(fā)射天線系統(tǒng)的不同發(fā)射通道上分別在不同時刻輸出參考發(fā)射信號（RS），并且在其它發(fā)射通道中的至少一個上，借助與該發(fā)射通道關(guān)聯(lián)的測量裝置（301,302,...,30n）測量由參考發(fā)射信號引發(fā)的參考測量信號（RM1,RM2,...,RMn）。然后基于參考測量信號確定相位偏差指示值（PAI），其指示在所涉及的發(fā)射通道的測量裝置之間的相對相位偏差。此外，描述了一種用于高頻控制裝置（100）的相位偏差控制單元（240）、高頻控制裝置、高頻發(fā)射裝置、和磁共振斷層成像系統(tǒng)。
【專利說明】磁共振斷層成像系統(tǒng)的高頻發(fā)射裝置的控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于控制磁共振斷層成像系統(tǒng)的高頻發(fā)射裝置的方法，該高頻發(fā)射裝置具有帶有多個發(fā)射通道的發(fā)射天線系統(tǒng)。此外，本發(fā)明涉及一種用于磁共振斷層成像系統(tǒng)的高頻發(fā)射裝置的高頻控制裝置的相位偏差控制單元、一種用于高頻發(fā)射裝置的高頻控制裝置、一種具有這種高頻控制裝置的高頻發(fā)射裝置以及一種具有這種高頻發(fā)射裝置的磁共振斷層成像系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]以磁共振斷層成像系統(tǒng)來成像下面稱作患者的檢查對象基本上以三個步驟進(jìn)行:首先，在待成像的身體區(qū)域中產(chǎn)生強(qiáng)的、穩(wěn)定的、均勻的磁場(所謂的Btl場)和由此在所涉及的身體區(qū)域中產(chǎn)生質(zhì)子磁化(質(zhì)子自旋)的穩(wěn)定對齊。然后，通過饋送電磁高頻能量，即發(fā)出高頻脈沖(所謂的B1場)，改變該穩(wěn)定對齊。此外，又結(jié)束該能量激勵并且借助合適的接收線圈測量在身體中形成的核自旋信號，以便于是對該身體區(qū)域中的組織做出推斷。磁共振斷層成像系統(tǒng)因此包括多個協(xié)作的組成部分，其中每個都需要使用現(xiàn)代和高開銷的技術(shù)。磁共振斷層成像系統(tǒng)的、也是本發(fā)明所涉及的中央元件是高頻發(fā)射裝置，其尤其負(fù)責(zé)產(chǎn)生待入射到身體區(qū)域中的高頻脈沖。由高頻發(fā)射裝置的高頻功率放大器發(fā)出的高頻脈沖在此引向發(fā)射天線系統(tǒng)，借助其將高頻脈沖入射到身體區(qū)域中。
[0003]隨著磁共振斷層成像系統(tǒng)的發(fā)展和被接受，為了保證患者安全而確定了邊界值，其限制在人體中的最大高頻入射量。為此典型的邊界值是最大允許SAR值(SAR=SpecificAbsorption Rate (比吸收率))。例如，對于所謂的全身SAR要求:在通過6分鐘求平均的時窗中由患者吸收的功率不允許超過4W/kg的值。在此，在磁共振斷層成像系統(tǒng)中設(shè)置有測量裝置，借助其可以測量高頻功率。通常，為此使用在至天線系統(tǒng)的饋送線路中的定向耦合器。然后，借助這些定向耦合器將信號耦合輸出，這些信號典型地以電壓值的形式表示所輸出的高頻脈沖。然后可以處理所測量的值，以便由此獲得合適的控制值。然后，在該控制值超過邊界值的情況下，可以限制高頻發(fā)射裝置的功能；例如可以降低所發(fā)出的功率，完全中斷測量或者采取其它措施，以便能夠總是為不確定的患者安全性提供保障。
[0004]大多數(shù)如今在市場上的磁共振斷層成像系統(tǒng)僅包含一個發(fā)射通道。用于如上述那樣控制發(fā)出的高頻脈沖的測量裝置的穩(wěn)定性已經(jīng)通過寬范圍的方案來保證?，F(xiàn)在使用越來越多帶有多通道發(fā)射結(jié)構(gòu)的磁共振斷層成像系統(tǒng)。在這種具有多個發(fā)射通道的發(fā)射天線系統(tǒng)中，可以通過各個彼此無關(guān)的發(fā)射通道發(fā)出高頻脈沖，其然后應(yīng)在發(fā)出后疊加并且于是產(chǎn)生精確限定的B1場。在此，B1場磁化的產(chǎn)生基于由各個發(fā)射通道生成的脈沖序列的正確相加。B1場分布于是不再僅與各個通道上脈沖的幅度有關(guān)，而且還與其相對相位有關(guān)。
[0005]因此，在DE 10 2008 063 630 B4中描述了一種用于控制磁共振斷層成像系統(tǒng)的高頻發(fā)射裝置的方法，其中通常對各個發(fā)射通道上的高頻電壓幅度求平均并且然后在考慮發(fā)射天線系統(tǒng)的散射參數(shù)矩陣的情況下相應(yīng)地形成控制值，并且，當(dāng)這種控制值達(dá)到或超過規(guī)定的邊界控制值時，高頻發(fā)射裝置在其功能方面受限制。該方法基本上非常良好地起作用。然而，在此還必須保證，系統(tǒng)的各個部件、尤其是所涉及的發(fā)射通道的測量裝置正確工作，其中現(xiàn)在還重要的是，不僅以絕對精度測量幅度，而且在各個與發(fā)射通道關(guān)聯(lián)的測量裝置之間可能的相移正確已知，并且不改變。為此，原則上可以執(zhí)行寬范圍的校準(zhǔn)例程，或者，可以按一定的規(guī)律周期通過服務(wù)技師檢驗或甚至更換測量裝置或與此關(guān)聯(lián)的部件，并且饋送到工廠校準(zhǔn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是在控制共振斷層成像系統(tǒng)的高頻發(fā)射裝置時提供一種用于檢驗為此使用的測量裝置的簡單可能性，其中尤其還可以在沒有大開銷的情況下檢驗與各個發(fā)射通道關(guān)聯(lián)的測量裝置彼此的相對相位。
[0007]該目的通過根據(jù)本發(fā)明的方法，以及通過根據(jù)本發(fā)明的相位偏差控制裝置和根據(jù)本發(fā)明的高頻控制裝置來實(shí)現(xiàn)。
[0008]在根據(jù)本發(fā)明的方法中，相繼地在發(fā)射天線系統(tǒng)的不同發(fā)射通道上分別在不同時刻發(fā)出參考發(fā)射信號，并且分別在其它發(fā)射通道的至少一個上借助與該發(fā)射通道相應(yīng)關(guān)聯(lián)的、例如包括所謂的定向耦合器的測量裝置測量由參考發(fā)射信號引發(fā)的參考測量信號。優(yōu)選地，還在發(fā)出參考發(fā)射信號時借助與發(fā)出的發(fā)射通道關(guān)聯(lián)的測量裝置采集參考測量信號。接下來，基于參考測量信號確定相位偏差指示值，其指示在所涉及的發(fā)射通道的各個測量裝置之間的相對相位偏差。
[0009]該相位偏差指不值可以是確定的參量的絕對值，例如是時間偏移或相位角。在最簡單的情況下，其也可以僅為布爾值(諸如O或I或者“是”或“否”)，其說明是否存在例如相關(guān)或重要的相位偏差。參考發(fā)射信號可以是任意信號。僅需合適的是，在其它發(fā)射通道上分別還引發(fā)足夠的參考測量信號。優(yōu)選地，以相應(yīng)的時間偏移分別在每個發(fā)射通道上發(fā)射相同的參考發(fā)射信號。
[0010]借助該方法可以以非常簡單的方式隨時確定兩個測量裝置彼此的相對相位偏差，使得然后可以在另一控制方法內(nèi)采取保持患者安全性的合適措施，例如中斷測量等。稍后還將闡述為此的不同可能性。
[0011]用于執(zhí)行這種方法的、可以在磁共振斷層成像系統(tǒng)內(nèi)對于這種具有帶有多個發(fā)射通道的發(fā)射天線系統(tǒng)的高頻發(fā)射裝置使用的、根據(jù)本發(fā)明的高頻控制裝置包括如下部件:
[0012]觸發(fā)接口，其構(gòu)建為使得分別在不同的時刻在發(fā)射天線系統(tǒng)不同的發(fā)射通道上輸出參考信號。
[0013]與發(fā)射通道關(guān)聯(lián)的測量裝置和/或優(yōu)選與這種測量裝置通信的測量接口，用于采集參考測量信號，其在各個發(fā)射通道中通過分別在發(fā)射通道的另一個上輸出的參考發(fā)射信號而引發(fā)。
[0014]最后，高頻控制裝置需要相位偏差控制單元，其構(gòu)建為基于參考測量信號確定相位偏差指示值，其指示所涉及的發(fā)射裝置之間的測量裝置之間的相對相位偏差。
[0015]這種相位偏差控制單元在此可以構(gòu)造為獨(dú)立的部件，以便改型已經(jīng)存在的高頻控制單元，使得其可以以根據(jù)本發(fā)明的方式工作。
[0016]這種相位偏差控制單元需要合適的接口來采集參考測量信號和/或基于其的參考值。這種參考測量信號在此又是由所提及的(與相應(yīng)的發(fā)射通道關(guān)聯(lián)的)測量裝置測量的信號，其通過在不同時刻在分別另一發(fā)射通道上輸出的參考發(fā)射信號而引發(fā)。參考值例如可以是以合適方式進(jìn)一步處理的參考測量信號，其已經(jīng)彼此匹配地(或者與例如為表示幅度和相位的復(fù)數(shù)形式的參考幅度和/或參考相位值相匹配地)相關(guān)聯(lián)等。這種參考值的一個典型示例是所謂的散射矩陣的矩陣元素，該散射矩陣還將在下面更詳細(xì)地闡述。
[0017]該相位偏差控制單元于是構(gòu)建為使得其基于參考測量信號(直接或間接地借助基于參考測量信號的參考值)確定相位偏差指示值，其指示在所涉及的測量通道的測量裝置之間的相對相位偏差。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的高頻發(fā)射裝置可以以通常的方式來構(gòu)造，例如以一定數(shù)目的高頻功率放大器和至發(fā)射天線系統(tǒng)的各個發(fā)射通道的相應(yīng)的線路來構(gòu)造，高頻功率放大器接收由脈沖產(chǎn)生系統(tǒng)相應(yīng)地產(chǎn)生的高頻脈沖并且將其放大至所需的功率。此外，該高頻發(fā)射裝置具有之前描述的根據(jù)本發(fā)明的高頻控制裝置。
[0019]除了其它常見部件，諸如基本磁場磁體、帶有多個梯度線圈的梯度磁體系統(tǒng)和帶有合適天線的必要時附加高頻接收裝置，根據(jù)本發(fā)明的磁共振斷層成像系統(tǒng)還具有根據(jù)本發(fā)明的高頻發(fā)射裝置，其具有帶有多個發(fā)射通道的發(fā)射天線系統(tǒng)以及這種高頻控制裝置。
[0020]這種高頻發(fā)射裝置和尤其高頻控制裝置可以至少部分地以軟件模塊的形式在合適的計算單元上實(shí)施。這尤其適用于進(jìn)一步處理所測量和必要時以模擬方式預(yù)處理并且數(shù)字化的信號的部件。
[0021]這尤其適用于相位偏差控制單元，其原則上可以完全或部分地以軟件形式實(shí)現(xiàn)在合適的計算單元上。就此而言，本發(fā)明還通過計算機(jī)程序來解決，該計算機(jī)程序可以直接載入到磁共振斷層成像系統(tǒng)的高頻發(fā)射裝置的、尤其高頻控制裝置的存儲器中，該計算機(jī)程序具有合適的程序代碼區(qū)段，以便在程序在高頻發(fā)射裝置中運(yùn)行時實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的方法的所有步驟。在此，步驟的實(shí)施理解為以合適的方式控制為此所需的硬件部件，使得執(zhí)行所希望的測量以接收對于進(jìn)一步的處理所需的信號，即以合適方式發(fā)出參考發(fā)射信號以及測量參考測量信號。
[0022]下面的描述和實(shí)施例包含本發(fā)明特別有利的擴(kuò)展方案和改進(jìn)方案。在此，尤其一種類型的實(shí)施例也可以類似于另一類型的實(shí)施例來改進(jìn)。同樣，可以結(jié)合確定的實(shí)施例來將本發(fā)明所提及的特征也又以其它方式來與用于實(shí)現(xiàn)其它實(shí)施例的其它特征組合。
[0023]基本上，一旦檢測到僅微量的相位偏差，就可以進(jìn)行對高頻發(fā)射裝置的介入。然而，在現(xiàn)實(shí)中，微量偏差基本上不可排除，而由于這些偏差對進(jìn)一步的控制特性或控制的安全性并不重要，所以其在通常情況下是可容忍的。因此，為了避免在控制高頻發(fā)射裝置和整個測量流程中不必要的干擾，優(yōu)選地將相位偏差指數(shù)與相位容限值相比較。為此，相位偏差控制單元優(yōu)選具有邊界值監(jiān)控單元或者與其耦合，其確定相位偏差指示值與規(guī)定的相位容限值的偏差。
[0024]此外優(yōu)選地，于是在考慮該比較的情況下控制高頻發(fā)射裝置。例如，優(yōu)選可以在超過規(guī)定的相位容限值時才停止正在進(jìn)行或排隊等候的磁共振測量的實(shí)施，即中斷或阻止測量。
[0025]替選地也可能的是，在超過規(guī)定的相位容限值時基于所測量的相位偏差來校正用于磁共振測量的控制參數(shù)。停止測量在大多情況下是最安全的途徑，并且應(yīng)該在不確定的情況下是所選的方法。然而完全可能的是，在明確清楚在此測量裝置的確定的、恒定的錯誤導(dǎo)致相位偏差的情況下，則可以將最后基于該測量裝置的測量信號的控制參數(shù)又校正為如同測量裝置正確地進(jìn)行了測量和并不存在相位偏差那樣。
[0026]相位容限值原則上可以是確定的絕對值。另一方面，參考測量信號越小，或必要時參考發(fā)射信號已經(jīng)越小，則相位偏差例如對于維持SAR邊界值就越不關(guān)鍵。因此，優(yōu)選根據(jù)參考測量信號和/或參考發(fā)射信號的高頻電壓幅度規(guī)定相位容限值。例如為此可以考慮，在小的高頻電壓幅度情況下增大相位容限值，即于是與在非常高的參考測量信號或參考發(fā)射信號情況下相比，允許較大一些的相位偏差。
[0027]如開頭已經(jīng)提及那樣，原則上可以將任意信號用作參考發(fā)射信號。優(yōu)選地，將參考發(fā)射信號的(最大)高頻幅度選擇為使得其超過確定的檢驗邊界值。該檢驗邊界值例如確定為使得保證在其它通道上總是可以測量到足夠高的參考測量信號。特別優(yōu)選地，將參考發(fā)射信號限定為使得其對應(yīng)于接下來待執(zhí)行的磁共振測量的高頻發(fā)射信號。在此可以保證，測試或控制匹配于各個接下來的測量。特別優(yōu)選地，可以從在磁共振測量中待發(fā)出的脈沖序列中選出高頻脈沖，完全特別優(yōu)選地選出在脈沖序列內(nèi)水平最高的高頻脈沖。
[0028]特別優(yōu)選地，基于散射參數(shù)矩陣確定相位偏差指示值。該散射參數(shù)矩陣事先基于參考測量信號來確定。這種散射參數(shù)矩陣已在如在DE 10 2008 063 630 B4中描述的控制方法中測量，并且用于進(jìn)一步的控制。由此，根據(jù)本發(fā)明的方法具有如下優(yōu)點(diǎn):在那里執(zhí)行的測量可以立即隨之用于確定散射參數(shù)矩陣，并且不需要對于常見控制方法附加的測量程序。
[0029]即對于已知的控制方法，總是在確定的重要條件變化時執(zhí)行對于散射參數(shù)矩陣的測量的調(diào)整，例如當(dāng)更換患者，改變臥榻位置，改變用于測量的線圈或者使用其它激勵模式(例如在從圓偏振轉(zhuǎn)換為橢圓偏振時，或反之)。在任意情況下，當(dāng)已經(jīng)提供新的散射參數(shù)矩陣并且為此借助參考發(fā)射信號和其它參考測量信號確定相應(yīng)的測量時，相應(yīng)地可以以簡單方式在根據(jù)本發(fā)明的方法中也確定相位偏差指示值。在此，例如可以對應(yīng)于DE 10 2008063 630B4使用在沒有負(fù)載情況下測量的參考散射參數(shù)矩陣和/或在設(shè)備中有檢查對象的情況下測量的對象特定的參考散射參數(shù)矩陣。
[0030]如已經(jīng)多次提及那樣，測量可以借助定向耦合器進(jìn)行，其在相應(yīng)的通道上不僅檢測回向行進(jìn)(riicklaufende)的波(即由天線系統(tǒng)反射或接收的電磁波)，而且檢測來向行進(jìn)(hinlaufende)的波(至天線系統(tǒng))。在兩個方向上測量的復(fù)數(shù)的電壓幅度(即與相位信息關(guān)聯(lián)的電壓幅度，其中電壓幅度和相位信息共同地借助復(fù)數(shù)來編碼)然后遞交給相應(yīng)測量裝置的測量接收器，其然后以合適的形式進(jìn)一步處理該值。例如，該測量接收器可以將在發(fā)射通道上在來向行進(jìn)方向和回向行進(jìn)方向上的測量值處理為使得將高頻信號轉(zhuǎn)換到基帶中，其例如位于圍繞OHz的頻率范圍中，并且具有IOMHz的帶寬。到基帶中的轉(zhuǎn)換能夠?qū)崿F(xiàn)將電壓幅度更簡單地變換成數(shù)字形式。然而也可能的是，直接在所測量的復(fù)數(shù)的電壓幅度的高頻范圍中進(jìn)行合適的數(shù)字化。從DE 10 2008 063 630 B4中可以得知如何可以基于參考發(fā)射信號和對跟隨其后的參考測量信號的測量來確定散射參數(shù)矩陣，從而在該方面可以參考該文獻(xiàn)。
[0031]替代于散射參數(shù)矩陣，可以替選地考慮阻抗矩陣、電導(dǎo)率矩陣、K矩陣等，因為其可以換算為散射參數(shù)矩陣。散射參數(shù)矩陣的一個特別的優(yōu)點(diǎn)卻在于，當(dāng)存在互易網(wǎng)絡(luò)(reziprokes netwerk)時,散射參數(shù)矩陣是正互反矩陣(reziproke Matrix),這在如磁共振斷層成像系統(tǒng)常見的高頻發(fā)射裝置的天線那樣的無源網(wǎng)絡(luò)情況下典型地是該情況。在該情況下，即可以優(yōu)選地將散射參數(shù)矩陣的矩陣元素簡單地與散射參數(shù)矩陣的關(guān)于該散射參數(shù)矩陣的主對角線對稱設(shè)置的矩陣元素比較。于是可以優(yōu)選地基于該比較來對于與這些矩陣元素關(guān)聯(lián)的相應(yīng)通道確定相位偏差指示值。
[0032]這種散射參數(shù)矩陣的矩陣元素是復(fù)數(shù)的數(shù)值，其包含散射幅度和散射相位。因此，可以以不同的方式進(jìn)行散射參數(shù)矩陣的矩陣元素的比較。首先，可以在一個優(yōu)選的變型方案中將矩陣元素的復(fù)數(shù)值相互比較。然而此外還可能的是，簡單地僅比較矩陣元素的復(fù)數(shù)值的絕對值。相位偏差也對這些絕對值起作用，使得這種比較也良好地適于檢測相位偏差。最后，在一個優(yōu)選的變型方案中，還可以僅比較矩陣元素的值的相位角。在所有情況下，該比較例如可以通過減法進(jìn)行。如果得到大于O的值，則存在相位偏差。替選地也可能的是，將各個值彼此相除。在該情況下，相位偏差通過與值I的偏差來指示。由此，借助基于差或相除來確定而簡單地獲得相位偏差指示值，其例如可以以數(shù)字形式特別簡單地來評估。由此，可以特別簡化根據(jù)本發(fā)明的控制方法。
[0033]如已經(jīng)提及那樣，控制方法優(yōu)選以反復(fù)的間隔來重復(fù)。這些間隔可以基于一個或多個規(guī)律，即可以有規(guī)律地實(shí)施控制方法。例如，在此可以是時間規(guī)律、與所使用的高頻電壓幅度有關(guān)的規(guī)律、或者在患者、臥榻位置、用于磁共振測量的天線、激勵模式等的變化方面的規(guī)律，如這在上面闡述過那樣。為此，高頻控制裝置可以具有控制觸發(fā)接口等，其于是與所限定的規(guī)律對應(yīng)地啟動控制方法的重復(fù)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0034]下面借助實(shí)施例參考附圖再一次詳細(xì)闡述本發(fā)明。其中:
[0035]圖1是帶有根據(jù)本發(fā)明的高頻發(fā)射裝置的一個實(shí)施例的磁共振斷層成像系統(tǒng)的部分的簡單原理圖，
[0036]圖2是根據(jù)本發(fā)明的方法的一個實(shí)施例的簡化過的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0037]根據(jù)本發(fā)明的磁共振斷層成像系統(tǒng)I通常由用以執(zhí)行實(shí)際磁共振測量的所謂掃描器以及與其關(guān)聯(lián)的、控制掃描器的部件的控制裝置構(gòu)成。該掃描器具有測量空間，通常稱作“患者隧道”，在其上可以將患者或檢查對象定位在患者臥榻上。例如掃描器的發(fā)射天線系統(tǒng)15可以包括具有多個可單獨(dú)控制的發(fā)射通道的全身線圈15，以便可以在測量空間中構(gòu)建近乎任意的發(fā)射場分布。該全身線圈15在圖1中示出。在此，其是所謂的“鳥籠線圈”，其具有多個(例如八個)可獨(dú)立地激勵的導(dǎo)體棒，其彼此平行地設(shè)置在圍繞測量空間的圓柱型表面上，并且彼此耦合。本發(fā)明卻并不限于這種發(fā)射天線系統(tǒng)。尤其還不必要的是發(fā)射天線系統(tǒng)通過全身線圈形成，而是其也可以由多個所謂的局部線圈構(gòu)成。例如其可以是具有多個發(fā)射通道的頭部線圈等。
[0038]此外，掃描器通常具有:帶有基本場磁體的磁體系統(tǒng)，以便將所希望那樣強(qiáng)的基本磁場施加在測量空間中；以及梯度磁體系統(tǒng)的多個梯度線圈，以便分別在三個空間方向上施加所希望的磁體梯度。然而，所有這些部件出于清楚性原因而未在圖1中示出。
[0039]掃描器如通常那樣由系統(tǒng)控制部來控制，該系統(tǒng)控制部通常又連接至終端等，通過該終端，整個磁共振斷層成像系統(tǒng)I可以由操作者來操作。在此僅示出了該系統(tǒng)控制部的高頻發(fā)射裝置10和高頻控制裝置100。通過該高頻發(fā)射裝置10，為了磁共振測量而生成匹配的高頻脈沖序列。這在脈沖產(chǎn)生系統(tǒng)40中進(jìn)行，在該脈沖產(chǎn)生系統(tǒng)中，首先對于不同的通道產(chǎn)生數(shù)字的高頻脈沖序列，其然后轉(zhuǎn)換為模擬的小信號并且饋入到各個發(fā)射通道
中。然后通過合適的高頻功率放大器PAp PA2........PAn放大這些小信號，以便最后將其
饋入到全身線圈15的各個天線棒中，如者在圖1中示出那樣。
[0040]系統(tǒng)控制部的其它部件是合適的高頻接收裝置，借助其可以采集并且然后進(jìn)一步處理在測量中在檢查對象內(nèi)形成的高頻信號、即磁共振信號。高頻磁共振信號的該測量例
如可以借助全身線圈15進(jìn)行，其中于是發(fā)射通道KpK2........Kn分別具有切換裝置，以便 可以從發(fā)射模式切換到接收模式中。替選地或者附加地還可以涉及單獨(dú)的接收天線、例如局部線圈，借助其于是可以接收磁共振信號并且將其遞交給控制裝置的接收裝置。
[0041]在控制裝置中通常還有重建裝置，以便以常見方式進(jìn)一步處理所接收的磁共振信號(原始數(shù)據(jù))并且從中重建所希望的圖像。
[0042]在此指出的是，這種磁共振斷層成像系統(tǒng)1、尤其是系統(tǒng)控制部還可以具有多個其它部件，利用用于連接到網(wǎng)絡(luò)的接口，以便還將所產(chǎn)生的圖像遞交給其它站點(diǎn)等。然而因為磁共振斷層成像系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)對于本領(lǐng)域技術(shù)人員是已知的，所以出于清楚性原因而在圖1中沒有示出和進(jìn)一步闡述這些部件。
[0043]對于高頻控制裝置100，其最終應(yīng)將高頻發(fā)射裝置10控制為使得在測量期間發(fā)出的高頻信號的功率和其在測量空間中的疊加并未在確定的位置上超過功率邊界值，分別在
各個發(fā)射通道Kp K2........Kn的至發(fā)射天線系統(tǒng)15的饋送線路中設(shè)置定向耦合器311、
312........31n。這些定向耦合器31p312........31n分別和與此關(guān)聯(lián)的測量接收器32^
322........32n 一起形成各個合適的測量裝置SO1JO2........30n,以便對于各個發(fā)射通道
1、K2........Kn分別測量發(fā)射通道1、K2........Kn中前向和后向行進(jìn)的波的復(fù)數(shù)幅度
(即如已經(jīng)提及那樣是幅度和相位)。所測量的參考測量信號RMpRM2........RMn然后遞交
給相應(yīng)地評估這些信號的控制計算器20。
[0044]控制計算器20例如可以是磁共振斷層成像系統(tǒng)I的控制裝置內(nèi)的微控制器或軟件模塊。控制計算器20通過測量接口 20從測量裝置3(^3(^3(^分別接收參考測量
信號RMp RM2........RMn,并且然后進(jìn)一步處理其。例如，在此首先將參考測量信號RMp
RM2........RMn在散射參數(shù)矩陣確定單元220中用于產(chǎn)生散射參數(shù)矩陣S。具有總共η個
端子的電網(wǎng)可以通過如下形式的、通常為復(fù)數(shù)的參數(shù)矩陣S來描述:
% S12.Sln、
[0045]S=、Sa2..V^nl..Sm J
[0046]這種參數(shù)矩陣S可以如已經(jīng)提及那樣來確定，其方式為相繼在各個發(fā)射通道Kp
K2........Kn上輸出參考發(fā)射信號RS，并且同時在相應(yīng)的其它的、該參考發(fā)射信號RS恰好
并不通過其發(fā)出的通道H2........&上，測量前向和后向定向的、所引發(fā)的信號的電壓。
在此，這樣測量的信號稱作參考測量信號嘞、RM2........RMn。
[0047]這在圖2中又一次以流程圖形式示出。在第一方法步驟Va中，在發(fā)射通道KpK2........Kn中的第一個上發(fā)出參考發(fā)射信號RS。在另一法步驟Vb中，然后在相應(yīng)的其它
通道V K2........Kn上進(jìn)行測量。此外，作為參考測量信號RM1' RM2........RMn,基本上
與在其它通道VK2........Kn上引發(fā)的參考測量信號RMpRM2........RMn同時地測量參
考發(fā)射信號RS的復(fù)數(shù)電壓幅度。這理解為，所引發(fā)的參考測量信號RMpRM2........RMn當(dāng)
然稍后到達(dá)并不進(jìn)行發(fā)射的通道1、K2........Kn,然而至這些通道1、K2........Kn或在
這些通道K1J2........Kn中的行進(jìn)時間明顯小于所引發(fā)的參考測量信號RMpRM2........RMn或所發(fā)射的參考發(fā)射信號RS的長度，這使得在所觀察的時間范圍上的測量基本上是靜
態(tài)的、即準(zhǔn)同時的。在此確定的參考測量信號RMp RM2........RMn然后在步驟V。中相加，
如果可能已經(jīng)借助現(xiàn)有的參考測量信號RMpRM2........RMn例如確定散射參數(shù)矩陣S或者
散射參數(shù)矩陣S的各個矩陣元素。然后依次對于所有發(fā)射通道1、K2........Kn重復(fù)方法
步驟VA、VB、V。，即，先后在通道KpK2........Kn的每一個上發(fā)射參考發(fā)射信號RS，其中優(yōu)選
總是使用相同的參考發(fā)射信號RS，例如簡單的矩形信號。為此，散射參數(shù)矩陣確定單元220例如可以通過觸發(fā)接口 260 (參見圖1)而負(fù)責(zé):通過觸發(fā)信號TS使得脈沖產(chǎn)生系統(tǒng)40在各個發(fā)射通道1、K2........Kn上發(fā)出所希望的參考發(fā)射信號RS。
[0048]接下來描述散射參數(shù)矩陣S的計算，其中解釋，可以如何從來向和回向行進(jìn)的波參量或復(fù)數(shù)的電壓幅度中確定散射參數(shù)矩陣。
[0049]散射參數(shù)矩陣S的元素將在通道Kp K2、......、Kn內(nèi)來向行進(jìn)的波參量......、a1、......、ak、......、an與在這些通道KpKy......、Kn內(nèi)回向行進(jìn)的波參量
bp......、匕、......、bk、......、bn關(guān)聯(lián)。在此，來向行進(jìn)的波參量a”......、a1、.......ak、......、an是向量A的元素,并且回向行進(jìn)的波參量bp............、bk、.......bn是向量B的元素，對其適用:
[0050]B=S.A (I)
[0051]在此，得出各個散射參數(shù)Sij和Sik，即散射參數(shù)矩陣S的矩陣元素，例如通過如下方式:
[0052]
【權(quán)利要求】
1.一種用于控制磁共振斷層成像系統(tǒng)(I)的高頻發(fā)射裝置(10)的方法，所述高頻發(fā)射裝置(10)具有帶有多個發(fā)射通道(K1, K2,…，Kn)的發(fā)射天線系統(tǒng)(15)， -其中，在所述發(fā)射天線系統(tǒng)(15)的不同發(fā)射通道(K1, K2,, Kn)上分別在不同時刻輸出參考發(fā)射信號(RS)，并且分別在其它發(fā)射通道(K1, K2,...，Kn)中的至少一個上，借助與該發(fā)射通道(K1, K2,, Kn)關(guān)聯(lián)的測量裝置(30i，302，30n)測量由所述參考發(fā)射信號(RS)引發(fā)的參考測量信號(RM1, RM2,, RMn), -并且基于所述參考測量信號(RM1, RM2,, RMn)確定相位偏差指示值(PAI)，所述相位偏差指示值指示在所涉及的發(fā)射通道(K1, K2,, Kn)的測量裝置(30i，302，30n)之間的相對相位偏差。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中將所述相位偏差指示值(PAI)與相位容限值(PTW)相比較，并且優(yōu)選在考慮該比較的情況下進(jìn)行所述高頻發(fā)射裝置(10)的控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中在超過規(guī)定的相位容限值(PTW)時停止磁共振測量的實(shí)施，或者，其中在超過規(guī)定的相位容限值(PTW)時，基于所測量的相位偏差來校正用于磁共振測量的控制參數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的方法，其中根據(jù)所述參考測量信號(RM1,RM2,, RMn)和/或所述參考發(fā)射信號(RS)的高頻電壓幅度來規(guī)定所述相位容限值(PTW)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4之一所述的方法，其中將所述參考發(fā)射信號(RS)的高頻幅度選擇為使得其超過檢驗邊界值。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5之一所述的方法，其中將所述參考發(fā)射信號(RS)定義為使得其對應(yīng)于接下來將要執(zhí)行的磁共振測量的發(fā)射信號。`
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6之一所述的方法，其中基于散射參數(shù)矩陣(S)確定所述相位偏差指不值(PAI )。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中將所述散射參數(shù)矩陣(S)的矩陣元素與所述散射參數(shù)矩陣(S)的關(guān)于所述散射參數(shù)矩陣(S)的主對角線對稱設(shè)置的矩陣元素相比較，并且優(yōu)選基于該比較確定相位偏差指示值(PAI)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述散射參數(shù)矩陣(S)的矩陣元素的比較包括如下比較中的至少一個: -比較所述矩陣元素的復(fù)數(shù)值， -比較所述矩陣元素的值的絕對值， -比較所述矩陣元素的值的相位角。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9之一所述的方法，其中以反復(fù)的間隔重復(fù)所述控制方法。
11.一種用于高頻控制裝置(100)的相位偏差控制單元(240)，所述高頻控制裝置用于磁共振斷層成像系統(tǒng)(I)的高頻發(fā)射裝置(10)，所述高頻發(fā)射裝置具有帶有多個發(fā)射通道(KpK2,...，Kn)的發(fā)射天線系統(tǒng)(15)，其中所述相位偏差控制單元(240)包括用于采集參考測量信號(RM1, RM2,, RMn)和/或基于其的參考值的接口(241)，其中，所述參考測量信號(RM1, RM2,, RMn)通過分別與所述發(fā)射通道(K1, K2,, Kn)關(guān)聯(lián)的測量裝置(200” 2002，200n)來測量，并且是通過在不同時刻分別在所述發(fā)射通道(K1, K2,, Kn)中的另一個上輸出的參考發(fā)射信號(RS )而引發(fā)的， 并且，其中，所述相位偏差控制單元(240)構(gòu)建為基于所述參考測量信號(RM1, RM2,..., RMn)確定相位偏差指示值(PAI)，所述相位偏差指示值指示在所涉及的發(fā)射通道(K1, K2,, Kn)的測量裝置(30i，302)...，30n)之間的相對相位偏差。
12.一種用于磁共振斷層成像系統(tǒng)(I)的高頻發(fā)射裝置(10)的高頻控制裝置(100)，所述高頻發(fā)射裝置具有帶有多個發(fā)射通道(K1, K2,...，Kn)的發(fā)射天線系統(tǒng)(15)，其中，所述高頻控制裝置(100)包括: -觸發(fā)接口(260)，所述觸發(fā)接口構(gòu)建為使得:在所述發(fā)射天線系統(tǒng)(15)的不同發(fā)射通道(K1, K2,, Kn)上分別在不同時刻輸出參考發(fā)射信號(RS)， -與所述發(fā)射通道(K1, K2,, Kn)關(guān)聯(lián)的測量裝置(30i，302，30n)和/或用于采集參考測量信號(RM1, RM2,, RMn)的測量接口(210)，所述參考測量信號在相應(yīng)的發(fā)射通道(K1, K2,, Kn)中通過相應(yīng)地在所述發(fā)射通道(K1, K2,, Kn)中的另一個上輸出的參考發(fā)射信號(RS)而引發(fā)， -相位偏差控制單元(240)，所述相位偏差控制單元構(gòu)建為基于所述參考測量信號(RM1, RM2,, RMn)確定相位偏差指示值(PAI)，所述相位偏差指示值指示在所涉及的發(fā)射通道(K1, K2,, Kn)的測量裝置(30i，302)...，30n)之間的相對相位偏差。
13.一種具有根據(jù)權(quán)利要求12所述的高頻控制裝置(100)的高頻發(fā)射裝置(10)。
14.一種具有根據(jù)權(quán)利要求13所述的高頻發(fā)射裝置(10)的磁共振斷層成像系統(tǒng)(I)。
15.一種能夠直接載入到磁共振斷層成像系統(tǒng)(I)的高頻發(fā)射裝置(10)的存儲器中的計算機(jī)程序，所述計算機(jī)程序具有程序代碼段，以便當(dāng)所述程序在所述高頻發(fā)射裝置(10)中執(zhí)行時實(shí)施根 據(jù)權(quán)利要求1到10之一所述的方法的所有步驟。
【文檔編號】A61B5/055GK103777159SQ201310369416
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年8月22日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月18日
【發(fā)明者】O.貝倫特, P.穆里科, V.施內(nèi)特, C.旺希 申請人:西門子公司