Картирование функции градиентного импульсного отклика

Группа изобретений относится к системе магнитно-резонансной томографии. Система магнитно-резонансной томографии содержит градиентную систему и процессор для управления системой магнитно-резонансной томографии. Исполнение машиноисполняемых команд заставляет систему магнитно-резонансной томографии: получать посредством катушечных элементов первые магнитно-резонансные данные одновременно от группы пассивных локальных зондов, причем первая группа пассивных локальных зондов содержит множество пассивных локальных зондов, расположенных разнесенными друг от друга; выделять вклады от отдельных локальных зондов в первые магнитно-резонансные данные; вычислять для системы магнитно-резонансной томографии функцию градиентного импульсного отклика градиентной системы с использованием первых магнитно-резонансных данных от локальных зондов; определять поправочные коэффициенты с использованием функции градиентного импульсного отклика. Технический результат - упрощение конструкции устройства. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 13 ил.

 

ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение относится к магнитно-резонансной томографии, в частности, к определению функции градиентного импульсного отклика системы магнитно-резонансной томографии.

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сканеры магнитно-резонансной томографии (МРТ), также называемые магнитно-резонансными томографами, используют сильное статическое магнитное поле для выставления ядерных спинов атомов в качестве части процедуры для создания изображений внутренней части тела пациента. Это сильное статическое магнитное поле называется полем В0 или основным магнитным полем.

Один из способов пространственного кодирования состоит в добавлении одного или более градиентных полей к полю В0 с использованием одной или более градиентных катушек магнитного поля, обеспечиваемых градиентной системой. Обычно имеются три магнитные градиентные катушки, которые используются для генерирования трех разных градиентных магнитных полей в трех разных ортогональных направлениях пространства.

Во время МРТ-сканирования, радиочастотные (РЧ) импульсы, генерируемые одной или более передающими катушками, вызывают так называемое поле В1. Прикладываемые градиентные поля и поле В1 вызывают возмущения эффективного локального магнитного поля, которые приводят к возбуждению по меньшей мере некоторых ядерных спинов. Возбужденные ядерные спины излучают РЧ-сигналы, которые детектируются одной или более приемными катушками. Магнитно-резонансные данные могут быть получены отдельно отдельными приемными катушками.

Такая МРТ-система представляет собой комплексную систему генерирования магнитно-резонансных сигналов и получения данных, которая, в частности, при возбуждении ее в предельных режимах, может работать неидеально. Например, генерируемые магнитные поля могут содержать непреднамеренные деформации, влияющие на получаемые магнитно-резонансные данные. Такие эффекты, например, могут быть важными для тех компонентов МРТ-системы, которые вовлечены в процесс пространственного кодирования, таких как градиентная система, генерирующая градиенты магнитного поля. Градиентная система может незначительно изменять свое поведение во время сканирования в интенсивном режиме, главным образом, когда градиентная катушка или вовлеченные возбуждающие компоненты, такие как усилитель, нагреваются. Такие изменения в поведении градиентной системы могут приводить к изменениям генерируемых градиентных полей, обеспечивающих пространственное кодирование.

МРТ-система может характеризоваться некоторым числом передаточных функций. Среди многих других передаточных функций функция градиентного импульсного отклика (GIRF) является одной из наиболее важных, поскольку она связана с пространственным кодированием и качеством изображения. GIRF отражает линейные, не зависящие от времени (LTI) физические свойства градиентной системы. Она описывает, как выглядит или на что похожа в реальности идеальная градиентная форма волны, которую, как считается, генерирует градиентная система, посредством спиновой системы, которая возбуждается соответствующим градиентом магнитного поля.

В качестве передаточной функции GIRF может обеспечить эффективный способ охарактеризовать свойства градиентной системы, которая может подвергаться непреднамеренным изменениям, например, в случае нагревания градиентных катушек, вызванного высокоинтенсивным циклом.

Vannesjo S.J., Haeberlin M., Kasper L., Pavan M., Wilm B.J., Barmet C., и Pruessmann K.P. в работе «Gradient System Characterization by Impulse Response Measurements with a Dynamic Field Camera. Magn Reson Med., 69: 583-593 (2013)» описывают способ определения GIRF, определяющей градиентное магнитное поле, с использованием полевой камеры. Полевая камера в своей простейшей форме является приемным массивом, состоящим из некоторого количества микрокатушек, содержащих малую MR-камеру и размещенных в разных известных пространственных положениях, что позволяет осуществлять выборку сигнала, в то время как воспроизводится некоторая градиентная форма волны GIRF-кодирования. Как описано De Zanche, N., Barmet, C., Nordmeyer-Massner, J. A., и Pruessmann, K. P. в работе «NMR probes for measuring magnetic fields and field dynamics in Magnetic resonance imaging systems. Magn. Reson. Med., 60: 176-186 (2008)», такая полевая камера, среди прочего, содержит тесно связанную детектирующую катушку, обеспеченную посредством соленоидальной микрокатушки. Детектирующая катушка может быть соединена с отдельной линией считывания, содержащей предварительный усилитель, симметричную экранированную линию передачи и сеть согласования полного сопротивления. Таким образом, полевая камера обуславливает необходимость дополнительных аппаратных средств, в частности, дополнительных аппаратных средств для получения данных, что делает МРТ-систему более сложной и может увеличить стоимость системы.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение обеспечивает систему магнитно-резонансной томографии, компьютерный программный продукт и способ в независимых пунктах формулы изобретения. Варианты осуществления приведены в зависимых пунктах формулы изобретения.

Как будет понятно специалистам в данной области техники, аспекты настоящего изобретения могут быть реализованы в виде устройства, способа или компьютерного программного продукта. Соответственно, аспекты настоящего изобретения могут иметь вид полностью аппаратного варианта осуществления, полностью программного варианта осуществления (включающего в себя аппаратно-программное средство, резидентное программное средство, микрокод, и т.д.) или варианта осуществления, объединяющего программные и аппаратные аспекты, которые все могут, в общем, называться здесь «схемой», «модулем» или «системой». Дополнительно, аспекты настоящего изобретения могут иметь вид компьютерного программного продукта, реализуемого в одном или более машиночитаемых носителях, на которых реализован машиноисполняемый код.

Может быть использована любая комбинация из одного или более машиночитаемых носителей. Машиночитаемый носитель может быть носителем машиночитаемых сигналов или машиночитаемым носителем данных. Термин «машиночитаемый носитель данных», используемый здесь, включает в себя любой материальный носитель данных, который может хранить команды, которые могут быть выполнены процессором вычислительного устройства. Машиночитаемый носитель данных может называться машиночитаемым невременным носителем данных. Машиночитаемый носитель данных может также называться материальным машиночитаемым носителем. В некоторых вариантах осуществления машиночитаемый носитель данных может также хранить данные, к которым может получать доступ процессор вычислительного устройства. Примеры машиночитаемых носителей данных включают в себя, но не ограничены этим: гибкий диск, накопитель на жестких магнитных дисках, твердотельный жесткий диск, флэш-память, USB-флэш-накопитель, память с произвольным доступом (RAM), постоянное запоминающее устройство (ROM), оптический диск, магнитно-оптический диск и массив регистров процессора. Примеры оптических дисков включают в себя компакт-диски (CD) и цифровые универсальные диски (DVD), например, диски CD-ROM, CD-RW, CD-R, DVD-ROM, DVD-RW, или DVD-R. Термин «машиночитаемый носитель данных» также относится к различным типам записывающих носителей, к которым вычислительное устройство может получать доступ через сеть или канал связи. Например, данные могут извлекаться через модем, через Интернет или через локальную сеть. Машиноисполняемый код, реализуемый на машиночитаемом носителе, может передаваться с использованием любого подходящего носителя, в том числе, но не только, беспроводной линии связи, проводной линии связи, оптоволоконного кабеля, радиосвязи (РЧ), и т.д., или любой подходящей комбинации вышеупомянутого.

Носитель машиночитаемых сигналов может включать в себя распространяемый информационный сигнал, в котором реализован машиноисполняемый код, например, в полосе частот модулирующих сигналов или в виде части несущей. Такой распространяемый сигнал может иметь любой из множества видов, в том числе, но не только, может быть электромагнитным сигналом, оптическим сигналом, или любой их комбинацией. Носитель машиночитаемых сигналов может быть любым машиночитаемым носителем, который не является машиночитаемым носителем данных и который может передавать, распространять, или переносить программу, используемую системой, аппаратом или устройством для выполнения команд, или в связи с ними.

«Компьютерная память» или «память» является примером машиночитаемого носителя данных. Компьютерная память является памятью, к которой процессор может иметь прямой доступ. «Компьютерное запоминающее устройство» или «запоминающее устройство» является дополнительным примером машиночитаемого запоминающего носителя. Компьютерным запоминающим устройством является любой энергонезависимый машиночитаемый носитель данных. В некоторых вариантах осуществления, компьютерным запоминающим устройством может быть также компьютерная память, и наоборот.

Термин «процессор», используемый здесь, включает в себя электронный компонент, который может выполнять программу или машиноисполняемую команду или машиноисполняемый код. Ссылки на вычислительное устройство, содержащее «процессор», следует интерпретировать как ссылки на вычислительное устройство, возможно, содержащее более одного процессора или ядра процессора. Процессор может быть, например, многоядерным процессором. Термин «процессор» может также относиться к набору процессоров, находящихся в пределах единственной компьютерной системы или распределенных среди множественных компьютерных систем. Термин «вычислительное устройство» следует также интерпретировать как термин, возможно, относящийся к набору или сети вычислительных устройств, каждое из которых содержит процессор или процессоры. Машиноисполняемый код может быть выполнен множественными процессорами, которые могут находиться в пределах одного и того же вычислительного устройства или которые могут быть даже распределены по множественным вычислительным устройствам.

Машиноисполняемый код может содержать машиноисполняемые команды или программу, которые заставляют процессор выполнять некоторый аспект настоящего изобретения. Машиноисполняемый код для выполнения операций для аспектов настоящего изобретения может быть записан на любой комбинации одного или нескольких языков программирования, в том числе, на объектно-ориентированном языке программирования, таком как Java, Smalltalk, C++ и т.п., и на общепринятых процедурных языках программирования, таких как язык «С» программирования или подобные языки программирования, и скомпилирован в машиноисполняемые команды. В некоторых примерах машиноисполняемый код может быть в форме языка высокого уровня или может быть в предварительно скомпилированной форме, и может быть использован вместе с интерпретатором, который «на лету» генерирует машиноисполняемые команды.

Машиноисполняемый код может выполняться полностью на компьютере пользователя, частично на компьютере пользователя, в виде автономного программного пакета, частично на компьютере пользователя и частично на удаленном компьютере, или полностью на удаленном компьютере или сервере. В последнем случае удаленный компьютер может быть связан с компьютером пользователя через сеть любого типа, в том числе локальную сеть (local area network - LAN) или глобальную сеть (wide area network - WAN), или может быть обеспечена связь с внешним компьютером (например, через Интернет с использованием поставщика Интернет-услуг).

Аспекты настоящего изобретения описаны со ссылкой на иллюстрации блок-схем последовательностей операций и/или блок-схемы способов, устройств (систем) и компьютерных программных продуктов согласно вариантам осуществления настоящего изобретения. Следует понимать, что каждый блок или часть блоков блок-схемы последовательности операций, иллюстраций и/или блок-схем могут быть реализованы командами компьютерной программы в форме машиноисполняемого кода, если это применимо. Следует также понимать, что если это не является взаимно исключающим, то комбинации блоков в разных блок-схемах последовательностей операций, иллюстрациях и/или блок-схемах могут быть объединены. Эти команды компьютерной программы могут быть обеспечены для процессора компьютера общего назначения, компьютера специального назначения, или другого программируемого устройства обработки данных для создания машины таким образом, чтобы команды, которые выполняются посредством процессора компьютера или другого программируемого устройства обработки данных, создавали средство для реализации функций/ действий, задаваемых в блоке или блоках блок-схемы последовательности операций и/или блок-схемы.

Эти команды компьютерной программы могут быть также сохранены на машиночитаемом носителе, который может направлять компьютер, другое программируемое устройство обработки данных, или другие устройства таким образом, чтобы они функционировали конкретным образом, таким образом, команды, хранимые на машиночитаемом носителе, создают изделие, включающее в себя команды, которые реализуют функцию/ действие, задаваемое в блоке или блоках блок-схемы последовательности операций и/или блок-схемы.

Команды компьютерной программы могут быть также загружены в компьютер, другое программируемое устройство обработки данных или другие устройства, чтобы предписывать выполнение последовательности операционных этапов на компьютере, другом программируемом аппарате или других устройствах для создания реализуемого компьютером процесса таким образом, чтобы команды, которые выполняются на компьютере или другом программируемом аппарате, обеспечивали процессы для реализации функций/ действий, задаваемых в блоке или блоках блок-схемы последовательности операций и/или блок-схемы.

«Пользовательский интерфейс», используемый здесь, является интерфейсом, который позволяет пользователю или оператору взаимодействовать с компьютером или компьютерной системой. «Пользовательский интерфейс» может также называться «устройством взаимодействия с человеком». Пользовательский интерфейс может обеспечивать информацию или данные для оператора и/или может принимать информацию или данные от оператора. Пользовательский интерфейс может обеспечивать прием компьютером входных данных от оператора и может обеспечивать вывод данных из компьютера для пользователя. Другими словами, пользовательский интерфейс может позволить оператору контролировать компьютер или управлять им, и этот интерфейс может позволить компьютеру указывать результаты контроля или управления оператора. Отображение данных или информации на дисплее или графическом пользовательском интерфейсе является примером обеспечения информации для оператора. Прием данных посредством клавиатуры, компьютерной мыши, шарового манипулятора, сенсорной панели, указывающего устройства, графического планшета, джойстика, игровой панели, веб-камеры, головного телефона, педалей, перчатки с проводными соединениями, устройства дистанционного управления, и акселерометра являются примерами компонентов пользовательского интерфейса, которые обеспечивают возможность приема информации или данных от оператора.

«Аппаратный интерфейс», используемый здесь, включает в себя интерфейс, который обеспечивает процессору компьютерной системы возможность взаимодействовать с и/или управлять внешним вычислительным устройством и/или аппаратом. Аппаратный интерфейс может позволить процессору отправлять управляющие сигналы или команды к внешнему вычислительному устройству и/или аппарату. Аппаратный интерфейс может также позволить процессору обмениваться данными с внешним вычислительным устройством и/или аппаратом. Примеры аппаратного интерфейса включают в себя, но не ограничены этим: универсальную последовательную шину, порт IEEE 1394, параллельный порт, порт IEEE 1284, последовательный порт, порт RS-232, порт IEEE-488, Bluetooth-соединение, соединение беспроводной локальной сети, соединение TCP/IP, Ethernet-соединение, интерфейс управления напряжением, MIDI-интерфейс, аналоговый входной интерфейс, и цифровой входной интерфейс.

«Дисплей» или «устройство отображения», используемое здесь, включает в себя устройство вывода или пользовательский интерфейс, выполненный с возможностью отображать изображения или данные. Дисплей может выводить визуальную, звуковую или тактильную информацию. Примеры дисплея включают в себя, но не ограничены этим: монитор компьютера, телевизионный экран, сенсорный экран, тактильный электронный дисплей, экран Брайля, электронно-лучевую трубку (ЭЛТ), запоминающую трубку, бистабильный дисплей, электронную бумагу, векторный дисплей, плоский дисплей, вакуумный флуоресцентный дисплей (VF), светодиодный (СИД) дисплей, электролюминесцентный дисплей (ЭЛД), плазменную дисплейную панель (PDP), жидкокристаллический дисплей (ЖКД), дисплей на органических светодиодах (OLED), проектор и устанавливаемый-на-голове дисплей.

Магнитно-резонансные (МР) данные определяются здесь как данные, которые являются записываемыми во время сканирования магнитно-резонансной томографии с использованием антенны магнитно-резонансного устройства измерениями радиочастотных сигналов, излучаемых атомными спинами. Магнитно-резонансные данные являются примером данных медицинской визуализации. Изображение магнитно-резонансной томографии (МРТ) определяется здесь как изображение, которое является реконструированной двумерной или трехмерной визуализацией структурных и, в частности, анатомических данных, содержащихся в данных магнитно-резонансной томографии.

Используемый здесь способ параллельной визуализации включает в себя способы визуализации, использующие множество приемных катушек для магнитно-резонансной томографии. Пространственная информация, получаемая от массивов РЧ-катушек, осуществляющих выборку данных параллельно, может быть использована для выполнения некоторой части пространственного кодирования, обычно выполняемой посредством градиентных полей, обычно с использованием градиента фазового кодирования. Таким образом, времена получения МРТ могут быть уменьшены без необходимости более быстрого переключения градиентов или подачи дополнительной РЧ-мощности. Дополнительно, параллельная визуализация может быть использована для выделения магнитно-резонансных сигналов, исходящих из разных пространственных положений. Примерами способов параллельной визуализации являются технология одновременного получения в k-пространстве пространственных гармоник (SMASH), технология обобщенной автокалибровки частично параллельных получений (GRAPPA), и технология кодирования чувствительности области изображений (SENSE).

Технология реконструкции SENSE была введена в журнальной статье Pruessmann и др., «SENSE: sensitivity encoding for fast МРТ», Magnetic Resonance in Medicine, 42:952-962 (1999). Терминология для описания реконструкции SENSE является общеизвестной и была предметом многих обзорных статей и присутствует в стандартных работах по магнитно-резонансной томографии. Например, работа «Handbook of МРТ Pulse Sequences» за авторством Bernstein и др., опубликованная Elsevier Academic Press в 2004 году, содержит обзор технологии реконструкции SENSE на стр. 527-531.

В одном аспекте настоящее изобретение обеспечивает систему магнитно-резонансной томографии, содержащую магнит магнитно-резонансной томографии для генерирования основного магнитного поля для ориентирования магнитных спинов ядер субъекта, расположенного в объеме визуализации, и по меньшей мере одну градиентную систему магнитного поля для генерирования градиентного магнитного поля для пространственного кодирования магнитно-резонансного сигнала спинов ядер в объеме визуализации. Градиентная система содержит градиентный усилитель и градиентную катушку.

Магнитно-резонансная томография нуждается в градиентных катушках для инициирования зависящих от положения полей при получении информации от субъекта. В общем, градиентная система может быть выполнена с возможностью создавать поле, которое изменяется идеально линейно в пространстве и которое точно соответствует команде процессора, управляющего системой магнитно-резонансной томографии. Однако градиентные поля, генерируемые градиентной системой, могут быть неидеальными. В частности, при команде «переключить градиенты», все проводящие структуры в MR-системе могут вызывать вихревые токи. Эти вихревые токи могут обуславливать переходное поведение, связанное с установлением поля, затухающее с множеством постоянных времени. Если предположить, что это поведение является линейным, то оно может быть выражено в форме функции градиентного импульсного отклика.

При хорошем знании соответствующего поведения, упомянутая команда может быть предварительно скорректирована или, альтернативно, отклонения этого поведения от заданного идеального поведения могут быть учтены при реконструкции магнитно-резонансных изображений. Недостаточное знание соответствующего поведения может приводить к снижению качества изображения.

Система магнитно-резонансной томографии может содержать три градиентных катушки, которые используются для генерирования трех разных градиентных магнитных полей в трех разных ортогональных направлениях, которые накладываются одно на другое. Таким образом, при упоминании градиентного магнитного поля ниже, соответствующее градиентное магнитное поле может быть фактически суперпозицией двух или более градиентных магнитных полей, генерируемых двумя или более градиентными катушками. Система магнитно-резонансной томографии дополнительно содержит радиочастотную систему, содержащую массив катушек с множеством катушечных элементов, выполненных с возможностью получать магнитно-резонансные данные с использованием параллельной визуализации. Множественные катушечные элементы могут быть выполнены с возможностью получать магнитно-резонансные данные отдельно. Другими словами, множественные катушечные элементы могут быть выполнены так, чтобы они независимо передавали и/или принимали радиосигналы.

Градиентная система может дополнительно содержать возбуждающий блок, который выполнен с возможностью вводить предыскажения в требуемую градиентную форму волны.

Система магнитно-резонансной томографии дополнительно содержит память, хранящую машиноисполняемые команды и команды последовательностей импульсов. Команды последовательностей импульсов выполнены с возможностью управлять системой магнитно-резонансной томографии для получения магнитно-резонансных данных согласно протоколу параллельной визуализации.

Команды последовательностей импульсов могут иметь форму команд, которые могут непосредственно выполняться частями системы магнитно-резонансной томографии, или они могут иметь форму данных, таких как временная последовательность, которые могут быть скомпилированы или преобразованы в такие команды для непосредственного управления компонентами системы магнитно-резонансной томографии.

Система магнитно-резонансной томографии дополнительно содержит процессор для управления системой магнитно-резонансной томографии. Исполнение машиноисполняемых команд заставляет процессор управлять системой магнитно-резонансной томографии для получения посредством катушечных элементов первых магнитно-резонансных данных одновременно от первой группы пассивных локальных зондов с использованием первого набора команд последовательностей импульсов. Пассивный зонд сам по себе не содержит никаких аппаратных средств получения данных, таких как, например, детектирующая катушка, для получения магнитно-резонансных данных из зонда. Согласно настоящему раскрытию магнитно-резонансные данные из пассивных локальных зондов предпочтительно получают с использованием массива катушек, который также используют для получения магнитно-резонансных данных от субъекта, подлежащего сканированию для генерирования магнитно-резонансного изображения. Таким образом, пассивные локальные зонды не содержат никаких дополнительных аппаратных средств получения магнитно-резонансных данных. Первая группа пассивных локальных зондов содержит множество пассивных локальных зондов, разнесенных друг от друга. Система магнитно-резонансной томографии дополнительно выполнена с возможностью выделять вклады от отдельных локальных зондов в первые магнитно-резонансные данные с использованием протокола параллельной визуализации и вычислять для системы магнитно-резонансной томографии функцию градиентного импульсного отклика градиентной системы с использованием первых магнитно-резонансных данных от локальных зондов. Функция градиентного импульсного отклика может быть вычислена с использованием разложения в ряд. Другими словами, функцию градиентного импульсного отклика вычисляют с точностью вплоть до вкладов конкретного пространственного порядка. Таким образом, функция градиентного импульсного отклика может быть разложена на соответствующее множество пространственных базисных функций, таких как, например, сферические гармоники. Система магнитно-резонансной томографии дополнительно выполнена с возможностью определять поправку для компенсации отклонения поведения градиентной системы от заданного поведения с использованием функции градиентного импульсного отклика.

Система магнитно-резонансной томографии дополнительно выполнена с возможностью применять поправку для генерирования магнитно-резонансных изображений субъекта. GIRF картирует физические свойства всей градиентной цепочки, т.е. всех аппаратных средств, вносящих вклад в фактическую форму градиента магнитного поля. Вся градиентная цепочка может содержать градиентную систему, учитывающую вклады, являющиеся следствием, например, генерирования формы волны, предыскажений, усиления градиентов, фильтрации, а также вкладов, являющихся следствием свойств кабелей, собственных и системных вихревых токов и т.д. На основании GIRF могут быть получены потенциальные поправки, подлежащие учету в MR- реконструкции и помогающие получить оптимизированное качество MR-изображения. GIRF может быть дополнительно использована для возбуждения соответствующим образом системы магнитно-резонансной томографии. Такие поправки могут быть получены посредством сравнения значений, предполагаемых для GIRF, с фактически измеренными значениями, и определения скорректированного установочного параметра для аппаратного средства и/или поправочных коэффициентов, подлежащих учету, при реконструкции магнитно-резонансных изображений для компенсации отклонений от заданных значений.

Генерирование магнитно-резонансных изображений содержит получение посредством катушечных элементов вторых магнитно-резонансных данных субъекта с использованием второго набора команд последовательностей импульсов и реконструкцию магнитно-резонансных изображений субъекта с использованием вторых магнитно-резонансных данных.

Машиноисполняемые команды могут содержать данные последовательностей импульсов. Данные последовательностей импульсов, используемые здесь, включают в себя данные, которые могут быть использованы для управления системой магнитно-резонансной томографии для получения магнитно-резонансных данных согласно конкретному протоколу магнитно-резонансной томографии. Данные последовательностей импульсов могут, например, иметь форму команд, которые могут быть выполнены, или они могут иметь форму временной диаграммы или временной информации, которая может быть преобразована программой в команды для управления системой магнитно-резонансной томографии.

Варианты осуществления могут обеспечить предпочтительный эффект, состоящий в обеспечении эффективной по стоимости системы магнитно-резонансной томографии, которая может быть способна измерять, в течение короткого времени измерения, полный частотный спектр GIRF, в том числе перекрестные члены.

GIRF измеряют на основе одновременных откликов от множества локальных зондов. Пространственно селективное возбуждение и кодирование сигналов на основе параллельной визуализации могут быть использованы для одновременного возбуждения нескольких зондов и для выделения отдельных сигнальных вкладов от этих нескольких зондов. Посредством этого могут быть сгенерированы и считаны MR-сигналы от множественных одновременно возбуждаемых пассивных локальных зондов. Пассивные локальные зонды могут быть, например, обеспечены в форме множества физических фантомных зондов или в форме множества виртуальных δ-зондов, возбуждаемых в общем физическом зонде, например, в фантомном или in vivo зонде в объекте, подлежащем сканированию. А именно, виртуальный δ-зонд образуют посредством возбуждения объема, который имеет малую протяженность (например, тонкий срез) поперек направления градиента, для которого должна быть вычислена GIRF, или посредством возбуждения, имеющего пространственное распределение поперек направления градиента, для которого должна быть вычислена GIRF. Физический δ-зонд может быть просто очень малым объемом вещества, который возбуждается радиочастотным импульсом, или большим объемом вещества, из которого (микро)приемной катушкой получаются магнитно-резонансные сигналы релаксации, с очень малой протяженностью своего чувствительного объема. Физические фантомные зонды могут быть возбуждены одновременно РЧ-системой системы магнитно-резонансной томографии посредством подачи жесткого РЧ-импульса. Жесткий импульс является импульсом, имеющим форму функции RECT во временной области. Жесткие импульсы могут быть использованы, когда не требуется никакой пространственной или спектральной селекции, и они могут быть удобными, поскольку длительность импульсов может быть очень короткой. На основе ответного сигнала от зондов, который является следствием жесткого РЧ-импульса, может быть определена GIRF. MR-сигналы от множественных физических фантомных зондов могут быть развернуты для пространственного разнесения, в результате чего обеспечивается вычисление множественных GIRF на основании этих данных от множественных источников.

Таким образом, обеспечена простая и эффективная система контроля поля для определения функции градиентного импульсного отклика (GIRF) магнитно-резонансной системы, обеспечивающая эффективное определение GIRF и, в частности, обеспечивающая уменьшение времени измерения, требуемого для определения GIRF. Измерение GIRF может быть обеспечено для множественных направлений градиентов и вплоть до более высоких пространственных порядков, чем линейный пространственный порядок. Таким образом, варианты осуществления могут заменить подход полевой камеры без необходимости дополнительных аппаратных средств, таких как встроенные детектирующие катушки, для измерения GIRF. Это может быть обеспечено посредством использования существующих параллельно-принимающих аппаратных средств системы магнитно-резонансной томографии, в частности, в комбинации с одновременным многополосным возбуждением для обеспечения эффективного картирования GIRF также и для высоких пространственных порядков в течение короткого общего времени сканирования, что позволяет обеспечить близкое к режиму реального времени картирование GIRF. Технологии параллельной визуализации, такие как, например, SENSE, GRAPPA или SMASH, могут быть использованы для развертывания сигналов, причем преимущество может быть получено за счет множественных катушечных элементов радиочастотной системы, которые используются в качестве приемных катушек.

Согласно одному примеру первая группа пассивных локальных зондов содержит по меньшей мере три пассивных локальных зонда, и причем функцию градиентного импульсного отклика вычисляют по меньшей мере вплоть до вкладов второго порядка. Использование трех или более пассивных локальных зондов может позволить картировать более одного градиентного поля одномоментно, когда системой магнитно-резонансной томографии обеспечивается суперпозиция множества градиентов. Дополнительно, это может позволить им захватывать перекрестные эффекты, например, x-компоненты градиентного поля, которые вызываются переключением y-градиентного канала.

Согласно одному примеру пассивные локальные зонды содержат множество виртуальных δ-зондов, возбуждаемых разнесенными друг от друга в общем физическом зонде, расположенном в системе магнитно-резонансной томографии. Это может быть предпочтительным, поскольку самое большее общий физический зонд требуется включить в состав системы магнитно-резонансной томографии в качестве дополнительного элемента для эффективного определения GIRF. δ-зонд является зондом с ограниченной протяженностью в по меньшей мере одном пространственном направлении. Ограниченную протяженность выбирают так, чтобы при определении GIRF влияние соответствующей протяженности было незначительным для требуемой точности. Например, ограниченная протяженность может быть порядка 5 мм или менее, например, 2 мм. δ-зонд может быть, например, обеспечен в форме среза посредством малого физического фантомного зонда. Для обеспечения возможности возбуждать множество δ-зондов, физический фантом может иметь удлиненную форму.

Согласно одному примеру физический зонд является фантомным зондом. Это может быть предпочтительным, поскольку размер и положение фантомного зонда может быть оптимизировано для возбуждения виртуального δ-зонда и/или для получения данных, характеризующих GIRF.

Согласно одному примеру физическим зондом является субъект, магнитно-резонансные изображения которого должны быть сгенерированы. Это может быть предпочтительным, поскольку никакие дополнительные элементы не должны быть включены в состав системы магнитно-резонансной томографии для эффективного определения GIRF.

Согласно одному примеру пассивные локальные зонды содержат множество физических фантомных зондов, которые разнесены друг от друга в системе магнитно-резонансной томографии. Это может быть предпочтительным, поскольку пространственно неселективная последовательность импульсов, например, жесткий импульс, может быть использована для возбуждения всех пассивных локальных зондов одновременно.

Согласно одному примеру пассивные фантомные зонды имеют сферическую форму и расположены в углах правильного многогранника. Это является предпочтительным, поскольку это может обеспечить возможность точного измерения GIRF, причем симметричная форма и расположение пассивных фантомных зондов уменьшают неоднородность магнитно-резонансных сигналов, принимаемых от пассивных фантомных зондов. Согласно примерам система магнитно-резонансной томографии может быть снабжена опорным телом, в частности, однородным опорным телом, в котором расположены пассивные фантомные зонды. Опорное тело может быть магнитно неактивным и может иметь магнитную восприимчивость, которая равна магнитной восприимчивости пассивных фантомных зондов. Пассивные фантомные зонды могут содержать магнитно-резонансную смесь, например, воду с добавками. Согласно примерам однородное опорное тело может быть выполнено с возможностью устанавливаться в массив приемных катушек.

Согласно одному примеру первый набор команд последовательностей импульсов выполнен с возможностью пространственно неселективного возбуждения пассивных локальных зондов и кодирования сигналов результирующих первых магнитно-резонансных данных на основе параллельной визуализации. Это может быть предпочтительным, поскольку может быть обеспечено пространственное разнесение пассивных локальных зондов, причем разнесение физических фантомных зондов позволяет использовать простую последовательность импульсов для возбуждения физических фантомных зондов.

Согласно одному примеру первый набор команд последовательностей импульсов выполнен с возможностью обеспечивать пространственно селективное возбуждение пассивных локальных зондов и кодирование сигналов результирующих первых магнитно-резонансных данных на основе параллельной визуализации. Это может быть предпочтительным, поскольку пространственным разнесением пассивных локальных зондов можно управлять последовательностью импульсов, не требующей никаких модификаций или добавления аппаратных средств.

Согласно одному примеру пространственно селективное возбуждение пассивных локальных зондов содержит подачу многомерных или многополосных импульсов возбуждения. Дополнительно, в высокой степени двумерные (2D) или трехмерные (3D) селективные РЧ-импульсы в форме многомерных многополосных РЧ-импульсов могут позволить локально возбуждать виртуальные δ-зонды для получения лучше разрешенной пространственно информации о GIRF. Дополнительно, эти локальные возбуждения могут воспроизводиться параллельно с использованием многополосного подхода, и принимаемый сигнал может быть пространственно разделен на свои компоненты от отдельных δ-зондов с использованием, например, технологий SENSE, GRAPPA, или SMASH, на основе информации о чувствительности приемных катушек. Дополнительный пример может использовать схемы пространственного разнесения, известные из технологий локализованных спектроскопических последовательностей импульсов, таких как, например, PRESS или STEAM.

Согласно одному примеру получение первых магнитно-резонансных данных содержит измерение первого набора магнитно-резонансных данных от пассивных локальных зондов с использованием градиентного поля, приложенного к пассивным локальным зондам, и измерение второго набора магнитно-резонансных данных от пассивных локальных зондов без приложения градиентного поля к пассивным локальным зондам, причем нерезонансные вклады вычитаются из первых магнитно-резонансных данных, причем упомянутое вычитание содержит вычитание второго набора магнитно-резонансных данных из первого набора магнитно-резонансных данных. Это может быть предпочтительным, поскольку таким образом можно отображать единственную градиентную GIRF посредством двух измерений, т.е. посредством первого измерения с обеспечением GIRF и второго измерения без обеспечения GIRF. Эти два измерения могут быть выполнены достаточно быстро для того, чтобы их можно было применять в режиме реального времени. Повторение измерения без градиента, которое должно быть охарактеризовано на месте, может позволить вычесть нерезонансную систематическую ошибку перед дальнейшим оцениванием сигнала.

Согласно одному примеру поправку применяют для генерирования магнитных полей при получении вторых магнитно-резонансных данных и/или для реконструкции магнитно-резонансных изображений с использованием вторых магнитно-резонансных данных. Это может быть предпочтительным, поскольку могут быть эффективно скомпенсированы деформации градиента магнитного поля вследствие недостатков аппаратных средств, используемых для генерирования градиента. Соответствующая деформация может быть скомпенсирована посредством настройки схемы для генерирования соответствующего градиента. Например, деформации нулевого порядка могут быть устранены посредством изменения частоты демодуляции или добавления некоторых дополнительных компонентов поля к однородному полю В0 с использованием специальных катушек компенсации В0 в магните. Линейные компоненты деформации могут быть, например, скорректированы с использованием соответствующих предыскажений градиента или задержек градиента. Деформации градиента магнитного поля могут быть также учтены посредством использования поправки при реконструкции изображения. В частности, вклады в GIRF более высоких порядков, например, второго и более высоких порядков, могут быть учтены такой специальной обработкой при реконструкции.

Согласно одному примеру для вычисления низкочастотных вкладов в функцию градиентного импульсного отклика первый набор команд последовательностей импульсов выполнен с возможностью повторно возбуждать пассивные локальные зонды посредством повторной подачи радиочастотных импульсов при получении первых магнитно-резонансных данных. Это может быть предпочтительным, поскольку могут быть захвачены медленно затухающие вихревые токи, например, с длительностью 200 мс. Другими словами, могут быть эффективно определены вклады в GIRF, относящиеся к очень низким частотам.

Согласно одному примеру система магнитно-резонансной томографии содержит вторую группу пассивных локальных зондов, причем вторая группа пассивных локальных зондов содержит множество физических фантомных зондов, которые разнесены друг от друга в системе магнитно-резонансной томографии, и причем получение первых магнитно-резонансных данных посредством повторного возбуждения пассивных локальных зондов содержит последовательное возбуждение первой и второй группы пассивных локальных зондов в режиме чередования. Это может обеспечить возможность быстрого повторения, поскольку физические фантомные зонды одной группы могут возбуждаться в мертвое время другой группы. РЧ-возбуждение и получение сигналов одной группы пассивных локальных зондов осуществляют, когда в другой группе пассивных локальных зондов, возбужденных РЧ-сигналом ранее, имеет место Т1-релаксация. Таким образом, время получения ответных сигналов, по сравнению с единственной большей группой, содержащей такое же число пассивных локальных зондов, как в первой и второй группах вместе, уменьшается. Посредством уменьшения времени получения, также может быть уменьшен эффект Т2-релаксации в получаемых ответных сигналах. В случае больших времен получения проблемы могут быть обусловлены конечным временем жизни намагниченности в физических фантомных зондах, т.е. конечным временем Т2 спин-спиновой релаксации. Конечное Т2 может ограничивать частотное разрешение измерения GIRF, т.е. может усложнить или даже сделать невозможным определение низкочастотных вкладов в GIRF. Это ограничение может быть преодолено посредством обеспечения возможности переключения между разными группами используемых физических фантомных зондов. Это переключение может обеспечить возможность чередования/ мультиплексирования при очень малом масштабе времени. Использование локализованной параллельной передачи или других механизмов, описанных здесь, которые способны специальным образом скрывать передачу РЧ-импульсов для некоторых δ-зондов и обеспечивать некоторую постобработку сигналов, может позволить обеспечить непрерывный контроль градиентного отклика.

Согласно одному примеру более двух групп пассивных локальных зондов, например, четыре, пять или шесть групп могут быть использованы в режиме чередования для дополнительного уменьшения времени получения.

Согласно одному примеру выбор отдельной группы, возбуждаемой РЧ-импульсом, может быть реализован посредством использования пространственно селективных возбуждений, например, с помощью многоканального РЧ-возбуждения, которое управляет пространственным распределением поля РЧ-возбуждения таким образом, чтобы возбуждались только пассивные локальные зонды выбранной группы, или посредством управляемого экранирования и снятия экранирования соответствующих пассивных локальных зондов.

Согласно одному примеру каждая группа пассивных локальных зондов, содержащих управляемые экранирующие конструкции, может быть возбуждена с использованием жесткого, очень короткого РЧ-импульса, например, с длительностью 10 мкс, если соответствующая группа выбирается посредством управления экранирующими конструкциями группы. В течение РЧ-импульса, система контроля поля является слепой, но если предположить, что градиентная система является частотно-ограниченной, например, вплоть до 20 кГц, то измеряемые фазы используемых массивов могут быть интерполированы в разных пространственных порядках, что позволяет осуществлять непрерывный контроль. Мертвые времена вследствие РЧ-импульса могут составлять порядка 10-50 мкс. Для сохранения периода возбуждения как можно более коротким, физические фантомные зонды могут быть использованы без применения градиентов выбора, используемых для генерирования виртуальных δ-зондов, что приводит к процессам возбуждения с длительностью, например, приблизительно, 1-10 мс. Посредством сохранения периода возбуждения как можно более коротким, может быть обеспечено мультиплексирование.

Настоящее изобретение может обеспечить возможность РЧ-возбуждения и получения сигналов одной группы зондов, когда в другой группе зондов, возбужденных РЧ-импульсом ранее, имеет место Т1-релаксация. Таким образом, время получения ответных сигналов от большей группы зондов может быть уменьшено, и могут быть меньшими эффекты Т2-релаксации в полученных ответных сигналах. Для такой схемы водосодержание физических δ-зондов должно быть адаптировано соответствующим образом конструкцией для обеспечения вышеупомянутой Т1-релаксации в течение укороченных интервалов между РЧ-импульсами.

Для получения GIRF или по меньшей мере аппроксимации GIRF, магнитно-резонансные сигналы могут быть возбуждены последовательностью градиентных импульсов и коротких, т.е. жестких, (сверх)широкополосных РЧ-возбуждений. Возбужденные магнитно-резонансные сигналы могут быть приняты и выделены в отдельные сигнальные вклады от отдельных физических фантомных зондов. Упомянутое выделение может быть, например, реализовано с помощью технологии параллельной визуализации, такой как, например, технология SENSE.

Согласно одному примеру пассивные локальные зонды первой и второй группы пассивных локальных зондов содержат управляемые экранирующие конструкции, и группу возбуждаемых пассивных локальных зондов выбирают посредством управления экранирующими конструкциями.

Каждый пассивный локальный зонд может быть расположен в экранирующей конструкции. Экранирующими конструкциями можно управлять посредством внешнего переключения, которое может изменять либо емкость, либо индуктивность экранирующих конструкций. Таким образом, экранирующие конструкции могут настраиваться от РЧ-экранирующего состояния до РЧ-прозрачного состояния и наоборот. Согласно одному примеру экранирующие конструкции могут быть обеспечены малыми катушками. Согласно одному примеру экранирующие конструкции могут быть обеспечены в форме резонаторной катушки. Резонатор может настраиваться на резонансную частоту и, таким образом, может усиливать внешнее РЧ-поле, генерируемое РЧ-импульсом. Экранирующими конструкциями пассивных локальных зондов одной и той же группы можно управлять одновременно таким образом, чтобы все пассивные локальные зонды, относящиеся к одной и той же группе, могли настраиваться или расстраиваться одновременно с использованием простой электроники, управляемой системой магнитно-резонансной томографии.

Согласно одному примеру экранирующие конструкции могут быть обеспечены в форме катушек подъема В0, которые размещены вокруг пассивных локальных зондов. Катушки подъема В0 могут быть способными очень локально выводить поле В0 во время РЧ-импульса из состояния магнитного резонанса для возбуждения, и при этом не создают помехи другим непереключенным экранирующим конструкциям. Таким образом, все остальные пассивные локальные зонды, расположенные в непереключенных экранирующих конструкциях, могут быть возбуждены РЧ-импульсом.

В дополнительном аспекте настоящее изобретение обеспечивает компьютерный программный продукт, содержащий машиноисполняемые команды для исполнения процессором системы магнитно-резонансной томографии для управления системой магнитно-резонансной томографии. Система магнитно-резонансной томографии содержит магнит магнитно-резонансной томографии для генерирования основного магнитного поля для ориентирования магнитных спинов ядер субъекта, расположенного в объеме визуализации, и по меньшей мере одну градиентную систему магнитного поля для генерирования градиентного магнитного поля для пространственного кодирования магнитно-резонансного сигнала спинов ядер в объеме визуализации. Градиентная система содержит градиентный усилитель и градиентную катушку. Система магнитно-резонансной томографии дополнительно содержит радиочастотную систему, содержащую массив катушек с множеством катушечных элементов, выполненных с возможностью получать магнитно-резонансные данные с использованием параллельной визуализации. Исполнение машиноисполняемых команд заставляет процессор управлять системой магнитно-резонансной томографии для получения посредством катушечных элементов первых магнитно-резонансных данных одновременно от множества пассивных локальных зондов с использованием первого набора команд последовательностей импульсов, причем локальные зонды разнесены друг от друга, и выделять вклады от отдельных локальных зондов в первые магнитно-резонансные данные с использованием протокола параллельной визуализации. Система магнитно-резонансной томографии дополнительно выполнена с возможностью вычислять для системы магнитно-резонансной томографии функцию градиентного импульсного отклика градиентной системы с использованием первых магнитно-резонансных данных от локальных зондов. Дополнительно, система магнитно-резонансной томографии выполнена с возможностью определять поправку для компенсации отклонения поведения градиентной системы от заданного поведения с использованием функции градиентного импульсного отклика. Генерирование магнитно-резонансных изображений содержит получение катушечными элементами вторых магнитно-резонансных данных субъекта с использованием второго набора команд последовательностей импульсов и реконструкцию магнитно-резонансных изображений субъекта с использованием вторых магнитно-резонансных данных.

Компьютерный программный продукт может быть, в частности, использован для модернизации уже установленных наборов выполняемых команд и обеспечения возможности того, чтобы системы магнитно-резонансной томографии управлялись процессором согласно способу, заявленному здесь.

В дополнительном аспекте, настоящее изобретение обеспечивает способ работы системы магнитно-резонансной томографии. Система магнитно-резонансной томографии содержит магнит магнитно-резонансной томографии для генерирования основного магнитного поля для ориентирования магнитных спинов ядер субъекта, расположенного в объеме визуализации, и по меньшей мере одну градиентную систему магнитного поля для генерирования градиентного магнитного поля для пространственного кодирования магнитно-резонансного сигнала спинов ядер в объеме визуализации. Градиентная система содержит градиентный усилитель и градиентную катушку. Система магнитно-резонансной томографии дополнительно содержит радиочастотную систему, содержащую массив катушек с множеством катушечных элементов, выполненных с возможностью получать магнитно-резонансные данные с использованием параллельной визуализации, и память, хранящую машиноисполняемые команды и команды последовательностей импульсов. Команды последовательностей импульсов выполнены с возможностью управлять системой магнитно-резонансной томографии для получения магнитно-резонансных данных согласно протоколу параллельной визуализации. Дополнительно, система магнитно-резонансной томографии содержит процессор для управления системой магнитно-резонансной томографии. Способ содержит этап получение посредством катушечных элементов первых магнитно-резонансных данных одновременно от множества пассивных локальных зондов с использованием первого набора команд последовательностей импульсов, причем локальные зонды разнесены друг от друга. Способ дополнительно содержит выделение вкладов от отдельных локальных зондов в первые магнитно-резонансные данные с использованием протокола параллельной визуализации и вычисление для системы магнитно-резонансной томографии функции градиентного импульсного отклика градиентной системы с использованием первых магнитно-резонансных данных от локальных зондов. Способ дополнительно содержит определение поправки для компенсации отклонения поведения градиентной системы от заданного поведения с использованием функции градиентного импульсного отклика и применение поправки для генерирования магнитно-резонансных изображений субъекта. Генерирование магнитно-резонансных изображений содержит получение посредством катушечных элементов вторых магнитно-резонансных данных субъекта с использованием второго набора команд последовательностей импульсов и реконструкцию магнитно-резонансных изображений субъекта с использованием вторых магнитно-резонансных данных.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Ниже только в качестве примеров будут описаны предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения со ссылкой на чертежи, в которых:

Фиг. 1 показывает схематическое изображение иллюстративной системы магнитно-резонансной томографии,

Фиг. 2 показывает блок-схему первого иллюстративного способа,

Фиг. 3 показывает схематические изображения иллюстративных многосрезовых возбуждений,

Фиг. 4 показывает схематические изображения первого массива физических зондов,

Фиг. 5 показывает схематическое изображение первой иллюстративной последовательности импульсов,

Фиг. 6 показывает блок-схему второго иллюстративного способа,

Фиг. 7 показывает схематическое изображение второй иллюстративной последовательности импульсов,

Фиг. 8 показывает схематическое изображение второго массива физических зондов,

Фиг. 9 показывает блок-схему третьего иллюстративного способа,

Фиг. 10 показывает схематическое изображение третьей последовательности импульсов,

Фиг. 11 показывает схематическое изображение третьего массива физических зондов,

Фиг. 12 показывает схематическое изображение с настраиваемым с помощью резонатора экранированием, и

Фиг. 13 показывает схематическое изображение четвертой последовательности импульсов.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Одинаково пронумерованные элементы на этих фигурах либо являются эквивалентными элементами, либо выполняют одну и ту же функцию. Элементы, описанные ранее, не обязательно будут описываться в последующих фигурах, если их функции эквивалентны.

Фиг. 1 показывает пример системы 100 магнитно-резонансной томографии согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения. Система 100 магнитно-резонансной томографии содержит магнит 102. Внутри магнита 102 имеется объем 104 визуализации. Объем 104 визуализации является зоной, где магнитное поле магнита 102 достаточно однородно для осуществления магнитно-резонансной томографии. Можно видеть, что субъект 106 лежит на опоре 108 субъекта, причем часть субъекта 106 расположена в объеме 104 визуализации. Опора 108 субъекта прикреплена к необязательному исполнительному механизму 121, который может перемещать опору 108 субъекта и субъекта 106 через объем 104 визуализации. Также в отверстии магнита 102 находится градиентная катушка 110 магнитного поля. Градиентная катушка 110 магнитного поля обычно содержит три отдельные системы градиентных катушек для направлений x, y, и z. Обычно, направление z выставлено с силовыми линиями магнитного поля в объеме 104 визуализации. Показано, что градиентный усилитель 112 соединен с градиентной катушкой 110 магнитного поля.

Выше объема 104 визуализации находится массив 114 катушек, содержащий катушечные элементы. Массив 114 катушек показан с четырьмя катушечными элементами. Фактическое число антенных элементов и их расположение в пространстве зависит от геометрии, визуализируемой массивом 114 катушек. Каждый катушечный элемент может быть выполнен с возможностью передавать и/или принимать РЧ-сигналы. Массив 114 катушек соединен радиочастотным приемопередатчиком 116. Радиочастотный приемопередатчик 116 может быть заменен в некоторых вариантах осуществления отдельными передатчиками и приемниками. Как градиентный усилитель 112, так и радиочастотный приемопередатчик 116 могут быть соединены с аппаратным интерфейсом 122 компьютера 120. Согласно примерам, катушка тела (не показана) может быть добавлена для передачи и/или приема РЧ-сигналов.

Дополнительно, согласно некоторым вариантам осуществления может быть обеспечен по меньшей мере один физический фантомный зонд 115. Согласно вариантам осуществления может быть обеспечено множество физических фантомных зондов 115. Согласно альтернативным вариантам осуществления никакие дополнительные физические фантомные зонды 115 могут не обеспечиваться. В последнем случае, точнее, физический фантомный зонд может быть обеспечен в форме самого субъекта 106. В случае дополнительного физического фантомного зонда 115, он может, например, располагаться в объеме 104 визуализации, предпочтительно, когда субъект 106 там отсутствует, и может перемещаться в сторону или полностью удаляться перед тем, как субъект 106 войдет в объем 104 визуализации, вблизи катушечных элементов 114 или внутри одного из катушечных элементов 114. Дополнительно, в случае, когда физический фантомный зонд 115 снабжен управляемой экранирующей конструкцией, соответствующая экранирующая конструкция может быть также соединена с аппаратным интерфейсом 122 компьютера 120 (не показано).

В компьютере 120 процессор 124 может отправлять и принимать команды от аппаратного интерфейса 122. Посредством аппаратного интерфейса 122 процессор 124 может управлять работой и функционированием системы 100 магнитно-резонансной томографии, включающей в себя градиентную систему. Процессор 124 также соединен с пользовательским интерфейсом 126, который может быть выполнен с возможностью отображать данные или изображения магнитно-резонансной томографии для пользователя. Пользовательский интерфейс 126 может быть также выполнен с возможностью принимать команды или инструкции от пользователя для задействования системы 100 магнитно-резонансной томографии. Процессор 124 также соединен с компьютерной памятью 130. Хотя показан единственный компьютер 120 и единственный процессор 124, следует понимать, что термины «компьютер» и «процессор» могут относиться к множеству компьютеров и/или процессоров.

В компьютерной памяти 130 сохранены первая и вторая последовательности 132, 134 импульсов. Последовательность 132 импульсов, используемая здесь, включает в себя набор команд для задействования системы 100 магнитно-резонансной томографии для получения магнитно-резонансных данных от множества пассивных локальных зондов для вычисления компонентов GIRF. Здесь последовательность 134 импульсов содержит набор команд для получения магнитно-резонансных данных субъекта 106 для реконструкции одного или более магнитно-резонансных изображений. Память 136 дополнительно содержит набор команд 136 для реализации протокола параллельной визуализации для выделения принимаемых сигналов при подаче последовательности 132 импульсов. Протокол параллельной визуализации может, например, использовать технологии SENSE, GRAPPA, или SMASH. Память 136 может быть, в частности, выполнена с возможностью хранить представление поведения градиентной системы, например, GIRF, получаемое посредством подачи последовательности 132 импульсов на множество пассивных локальных зондов.

Фиг. 2 показывает иллюстративный способ определения функции градиентного импульсного отклика. В блоке 200 первые магнитно-резонансные данные получают одновременно от множества пассивных локальных зондов с использованием катушечных элементов системы магнитно-резонансной томографии. В блоке 202 выделяют вклады от отдельных локальных зондов в первые магнитно-резонансные данные с использованием протокола параллельной визуализации. В блоке 204 вычисляют функцию градиентного импульсного отклика градиентной системы с использованием первых магнитно-резонансных данных от локальных зондов. В блоке 206 определяют поправку для компенсации отклонения поведения градиентной системы от заданного поведения с использованием функции градиентного импульсного отклика. В блоке 208 применяют поправку для генерирования магнитно-резонансных изображений субъекта. Генерирование магнитно-резонансных изображений может содержать получение вторых магнитно-резонансных данных субъекта, подлежащего сканированию, который расположен в объеме визуализации. Второй набор команд последовательностей импульсов может быть использован для получения посредством катушечных элементов вторых магнитно-резонансных данных и реконструкции магнитно-резонансных изображений субъекта с использованием вторых магнитно-резонансных данных. Поправки могут быть применены либо к установочным параметрам аппаратных средств, например, для модификации генерируемых магнитных полей, либо к установочным параметрам программных средств, например, для модификации реконструкции магнитно-резонансных изображений на основании вторых магнитно-резонансных данных.

Фиг. 3А и 3В показывают иллюстративные многосрезовые возбуждения, характеризующие основной принцип ускорения измерения. Фиг. 3А показывает многосрезовое возбуждение водного фантомного зонда 300. Два отдельных однократных селективных-по-срезам эксперимента могут быть выполнены в водном фантомном зонде 300, который, как показано для иллюстрации, имеет эллиптическую форму. Семь виртуальных δ-зондов 302 одновременно генерируются на расстоянии друг от друга в фантомном зонде 300. Согласно примерам δ-зонды 302 могут быть расположены равноудаленно друг от друга. Согласно альтернативным примерам δ-зонды 302 могут быть расположены не равноудаленно друг от друга. Каждый из δ-зондов 302 соответствует срезу 304, простирающемуся перпендикулярно продольной оси фантомного зонда 300. Согласно дополнительному примеру фантомный зонд может иметь сферическую форму. В случае сферы δ-зонды могут соответствовать срезам, которые все расположены перпендикулярно общему радиальному направлению сферы, которое может выбираться без ограничений. После селективного возбуждения срезов может быть подана рассматриваемая градиентная форма волны, например, частотно-модулированный градиентный импульс. Повторение этого измерения без градиентного импульса позволяет охарактеризовать нерезонансную систематическую ошибку в местоположениях δ-зондов. После вычитания сигналов оценивание сигналов, например, многочастотное оценивание, может быть выполнено с аппроксимацией по максимумам обработанных откликов из семи местоположений для моделирования достаточного порядка, для извлечения членов нулевого, первого и второго пространственных порядков. С использованием имеющихся семи виртуальных δ-зондов 302 могут быть извлечены даже члены более высоких порядков. Таким образом, выполнение двух измерений с использованием последовательности импульсов многополосного РЧ-возбуждения с градиентом магнитного поля и без него, например, в форме частотно-модулированного градиента, может быть достаточным для картирования GIRF вплоть до, например, второго или третьего порядка. На основе магнитно-резонансных сигналов, принимаемых от используемой фазированной решетки, указываемых малыми окружностями 306, и с использованием многополосного протокола реконструкции SENSE, могут быть выделены отдельные сигнальные вклады для всех семи отдельных срезов.

Фиг. 3А показывает пример, использующий одномерное многополосное возбуждение, картирующее только одно направление градиента. Такой подход может быть, например, полезным в многосрезовых ЭПТ функциональных МРТ (фМРТ) применениях, где циклическая нагрузка воздействует на считываемый градиент, и его охарактеризование в режиме реального времени может быть достаточным для оптимизации реконструкции изображения.

Фиг. 3В показывает схематическое изображение второго иллюстративного многосрезового возбуждения. Система, показанная на фиг. 3В, отличается от системы, показанной на фиг. 3А, тем, что вместо дополнительного фантомного зонда 300 субъект 310, подлежащий сканированию, используется в качестве общего физического зонда, в котором in vivo возбуждаются δ-зонды 312. Снова, например, семь δ-зондов 312 могут быть сгенерированы посредством возбуждения срезов 314 с использованием последовательности импульсов многополосного РЧ-возбуждения. Результирующие магнитно-резонансные сигналы могут быть приняты от фазированной решетки, указываемой малыми окружностями 316, и разделены с использованием, например, многополосного протокола реконструкции SENSE. Если время жизни поперечной намагниченности в отдельных срезах является достаточно продолжительным, и если можно пренебречь внутри-воксельным дефазированием, то может быть также применен подход с двумя измерениями, описанный выше для фиг. 3А, в то время как субъект 310, такой как, например, пациент, фактически подлежащий сканированию, будет находиться в данном месте.

Дополнительным улучшением примеров, показанных на фиг. 3А и 3В, может быть встраивание одномерного многополосного возбуждения в спин-эховый тип экспериментов, что обеспечивает дополнительное пространственное направление для двумерного кодирования. Такой подход может создавать двумерный массив δ-зондов, который позволяет измерять два или более одновременно активных физических каналов.

В случае возбуждения множественных пространственно ограниченных δ-зондов, их сигналы могут быть разделены с использованием более общего решения уравнения SENSE, чем решение, которое используется в чисто одномерном многополосном применении, которое может также включать в себя элементы подхода с обратной визуализацией с использованием комбинации большого массива с N катушками с подходом с линейным оцениванием для обеспечения получения магнитно-резонансных данных.

Фиг. 4 показывает первый массив 400 физических зондов. Массив 400 зондов содержит группу физических фантомных зондов, обеспеченных в форме наполненных водой с добавками сфер 402, 402', которые расположены внутри опорного тела 406. Вариант осуществления, показанный на фиг. 4, содержит четыре сферы 402, 402' в углах многогранника в форме правильного тетраэдра 404. Сфера 402' расположена на задней стороне опорного тела 406. Согласно другим примерам физические фантомные зонды 402, 402' могут быть распределены по углам октаэдра или куба, причем число физических фантомных зондов может предпочтительно соответствовать числу углов соответствующего используемого многогранника. Диаметр сфер 402, 402' может составлять 5 мм. Согласно вариантам осуществления, диаметр сфер 402, 402' может составлять от 2 мм до 10 мм.

Общий размер этого опорного тела 400 может быть выполнен так, чтобы он соответствовал общедоступной коммерческой РЧ-катушке, такой как, например, головная катушка. Согласно одному примеру опорное тело 400 может быть обеспечено в форме однородного тела, содержащего полости, в которых расположены наполненные водой с добавками сферы 402, 402'. Согласно одному примеру однородное опорное тело 400 может быть обеспечено в форме сплошной (за исключением полостей) сферы, не содержащей никаких магнитно-резонансных активных протонов, но имеющей восприимчивость, подобную восприимчивости воды. Например, опорное тело 400 может быть изготовлено из пластика, такого как, например, полиметилметакрилат (PMMA). Опорное тело 400 может содержать четыре или более, например, шесть или восемь полостей, расположенных по периметру сферы 400, в которых расположены наполненные водой с добавками сферы 402, 402'. Диаметр сферы может составлять, например, 200 мм, может быть в интервале от 190 мм до 210 мм или в интервале от 175 мм до 225 мм.

Опорное тело 400 со сферическими зондами 402, 402' может быть расположено в приемной катушке системы магнитно-резонансной томографии, например, в головной катушке. Согласно одному примеру может быть обеспечено позиционирующее устройство, которое определяет относительное положение опорного тела 400 и соответствующей приемной катушки. Сигналы от сферических зондов 402, 402' могут быть индуцированы воспроизведением градиентных импульсов, а также жестких РЧ-импульсов. Соответствующие сигналы от этих, например, четырех сфер 402, 402' могут быть приняты приемными катушками системы магнитно-резонансной томографии и выделены с использованием технологии, подобной технологии SENSE. Посредством этого, может быть реконструирован сигнальный вклад от каждого из сферических зондов 402, 402'. Частота полученного сигнала может указывать на градиентное поле в положении сферических зондов 402, 402'.

Фиг. 5 показывает первую иллюстративную последовательность 500 импульсов, в то время как фиг. 6 показывает способ применения последовательности 500 импульсов. Для измерения полного частотного спектра GIRF с достаточной точностью, т.е. с учетом высокочастотных и низкочастотных вкладов, может быть выполнено множество измерений с использованием разных последовательностей импульсов, оптимизированных для измерения разных частей спектра. Например, может быть реализована оптимизированная для высоких частот последовательность импульсов и оптимизированная для низких частот последовательность импульсов. Фиг. 5 показывает первую иллюстративную последовательность 500 импульсов, которая оптимизирована для измерения высокочастотных вкладов. Способ измерения высокочастотных вкладов с использованием последовательности 500 импульсов может быть следующим:

В блоке 520 передают жесткий РЧ-импульс 502. В блоке 522 начинают ADC-выборку 506 сигналов, принимаемых всеми катушечными элементами, и вычисляют отдельные сигналы, относящиеся к каждой из заполненных водой с добавками сфер. Интервал времени между передачей жесткого РЧ-импульса 502 и началом выборки 506 может соответствовать нескольким промежуткам Т2 времени материала опорного тела фиг. 4А.

В блоке 524 градиентный импульс передают для градиентного канала G_i, на основании которого должна определяться GIRF. Градиентный импульс G_i 504 может, например, иметь треугольную форму. Вследствие выбора физических фантомных зондов малого размера в форме заполненных водой с добавками сфер 402, 402', например, с диаметром 5 мм, может быть применен малый градиентный импульс G_i 504. Для измерения высокочастотных вкладов в GIRF, градиентный импульс G_i 504 может быть коротким и может иметь длительность, равную, например, 200 мкс.

Фаза сигналов, относящихся к каждой водной сфере, указывает на интеграл фактического магнитного поля в положении этой сферы, который, если предположить малые импульсы, увеличивается от центра РЧ-импульса до времени отсчета. В блоке 526, вычисляют сигналы, относящиеся к отдельной водной сфере. В блоке 528 вычисляют магнитное поле с использованием интеграла поля. В блоке 530 при условии, что физические фантомные зонды находятся в четырех вершинах тетраэдра, могут быть определены B0-, Gx-, Gy- и Gz-компоненты магнитного поля. Этот способ может быть повторен для оставшихся двух градиентных каналов. Согласно примерам, способ может быть дополнительно повторен без какого-либо возбуждения градиента.

Фиг. 7 показывает вторую иллюстративную последовательность 600 импульсов, в то время как фиг. 8 показывает способ применения последовательности 600 импульсов. Способ измерения низкочастотных вкладов с использованием последовательности 600 импульсов может быть следующим:

В блоке 620 градиентный импульс передают для градиентного канала Gi, на основании которого должна определяться GIRF. Градиентный импульс Gi 602 может, например, иметь треугольную форму. Градиентный импульс Gi 602 может, например, иметь длительность, равную 100 мкс. В блоке 622 передают жесткий РЧ-импульс 604. В блоке 624 всеми катушечными элементами осуществляется ADC-выборка 606 ответных сигналов. В блоке 626 вычисляют сигналы, относящиеся к отдельной водной сфере. Фазы сигналов, относящихся к каждой водной сфере, указывают на интеграл фактического магнитного поля в положении соответствующей сферы, который, если предположить малые импульсы, увеличивается от центра РЧ-импульса до времени отсчета. В блоке 628 вычисляют магнитное поле с использованием интеграла поля. В блоке 630 при условии, что физические фантомные зонды находятся в четырех вершинах тетраэдра, могут быть определены B0-, Gx-, Gy- и Gz-компоненты магнитного поля. Этапы 622-630 повторяют до тех пор, пока не пройдет достаточное время для измерения продолжительного ответного эффекта.

Рассмотрим физический фантомный зонд, обеспеченный в форме водонаполненной сферы диаметром, например, 5 мм, причем спины в этой сфере могут дефазироваться через около 50 мс. В воду могут быть введены добавки, чтобы значение T1/T2 было приблизительно равно этому времени. Если GIRF должна определяться вплоть до, например, 1 с, то тогда после каждого градиентного импульса должно выполняться около 20 возбуждений для измерения низкочастотных вкладов. Через некоторое время, например, через 2 с, то же самое может быть выполнено для другого направления градиента или для другой напряженности и длительности, что может позволить лучше сфокусироваться на компонентах функции градиентного импульсного отклика с очень большим временем жизни. Таким образом, полный набор компонентов GIRF вплоть до линейного порядка может быть определен через приблизительно 16 с. Этот масштаб времени может быть значительно ниже тепловых постоянных времени градиентной системы. Посредством повторения получения GIRF для множества тепловых состояний, может быть обеспечено полное описание характера поведения градиентной системы.

Согласно примерам, способам с фиг. 6 и 8 может предшествовать набор измерений локализации для определения местоположения физических фантомных зондов. Каждое измерение локализации может состоять из переключения градиента на низкое, но постоянное значение, ожидания в течение нескольких секунд, затем подачи жесткого РЧ-импульса и измерения частот результирующего сигнала. Частоты результирующего сигнала могут обеспечить положения в координатах градиента и в направлении переключаемого градиента. Набор измерений локализации может состоять из измерения локализации для x, y и z-градиента, а также без возбуждения какого-либо градиента, т.е. установления x, y и z-местоположений.

Фиг. 9 показывает второй массив 700 физических зондов. Пассивные локальные зонды, используемые для измерения GIRF, обеспечены в форме множества физических фантомных зондов 702, которые разнесены друг от друга и локально разрешаются с использованием приема фазированной решеткой. Здесь показано, что восемь физических фантомных зондов 702 расположены в углах октаэдра 704.

Фиг. 10 показывает третью последовательность 800 импульсов для измерения GIRF с использованием массива 700 физических зондов фиг. 9. Последовательность 800 импульсов, используемая для измерения GIRF, содержит частотно-модулированный градиентный сигнал G_S в форме частотно-модулированного градиентного импульса, Жесткий РЧ-импульс и ADC. Жесткий РЧ-импульс является неселективным, так что возбуждаются все физические фантомные зонды 702. Ответные сигналы отдельных физических фантомных зондов 702 измеряют с использованием фазированной решеточной катушки, обеспечиваемой катушечными элементами, причем ADC работает для каждого катушечного элемента отдельно.

Фиг. 11 показывает третий массив 900 физических зондов, показывающий основной принцип мультиплексированного измерения с использованием двух разных групп пассивных локальных зондов 901, 901. Первая группа содержит пассивные локальные зонды 901, вторая группа содержит пассивные локальные зонды 902. Здесь, каждая группа содержит четыре физических фантомных зонда 901 и 902, соответственно. Физические фантомные зонды 901, 902 расположены в углах октаэдра 904. Разные группы пассивных локальных зондов 901, 902 могут быть селективно возбуждены с использованием соответствующих пространственно сформированных РЧ-полей передачи. Таким образом, РЧ-воздействие во время передачи может быть локально ограниченным. Это может быть обеспечено параллельной передачей (pTx) и соответствующей комплексной суперпозицией локальных pTx-катушек, т.е. катушечных элементов, что приводит к шиммированию В1.

Согласно альтернативному примеру глобальное РЧ-поле может быть временно локально усилено или экранировано вблизи пассивных локальных зондов 901, 902 группы локальных зондов, подлежащих возбуждению, или не подлежащих возбуждению, соответственно. Для экранирования и снятия экранирования пассивных локальных зондов 901, 902 могут быть использованы соответствующие переключатели, управляемые системой магнитно-резонансной томографии, как показано, например, на фиг. 12. Посредством этого, множественные пассивные локальные зонды 901, 902 разных групп могут быть различены и мультиплексированы во время работы в очень малом масштабе времени, что обеспечивает довольно короткие интервалы мертвого времени.

Фиг. 12 показывает физический фантомный зонд 1002 с настраиваемым с помощью резонатора экранированием 1004. Физический фантомный зонд 1002 снабжен резонансной схемой 1000, содержащей катушку 1004. Катушка 1004 функционально соединена с конденсатором 1006 и диодом 1008. Катушка 1004 может усиливать внешнее РЧ-поле больше чем на порядок величины. Таким образом, возбуждение может быть выполнено РЧ-импульсом 1°, который обеспечит значительное возбуждение, например, 30°, в физическом фантомном зонде 1002, когда окружающая катушка 1004 настроена на резонанс. Посредством этого может быть реализован эффект фокусировки поля. Посредством электрического или светового управления pin-диодом 1008, изменяют емкость схемы 1000. Посредством этого, резонансная схема 1000 может быть быстро настроена или расстроена таким образом, чтобы эффект фокусировки поля мог быть включен или выключен, соответственно. Физические фантомные зонды 1002, которые размещены в расстроенных катушках 1004, которые не находятся в резонансе, могут возбуждаться незначительно. Таким образом, невозбужденные или незначительно возбужденные физические фантомные зонды 1002 могут релаксировать в состоянии теплового равновесия. Катушка 1004 может включаться и выключаться только для усиления внешнего магнитного поля. Никакие магнитно-резонансные данные не могут получаться посредством катушки 1004.

Фиг. 13 показывает четвертую последовательность 1100 импульсов для измерения GIRF с использованием массива 900 физических зондов фиг. 11 с экранированием фиг. 12. Во время выборки одной группы пассивных локальных зондов, Т1-релаксация имеет место в другой группе пассивных локальных зондов, которая продолжается следующим возбуждением. Таким образом, процесс измерения GIRF может быть выполнен посредством режима чередования между двумя группами пассивных локальных зондов. Вследствие того факта, что используются только короткие неселективные импульсы РЧ-возбуждения, система с двумя группами фиг. 11 может следовать фазовой когерентности разных пространственных порядков переключаемой градиентной системы.

В то время как настоящее изобретение было проиллюстровано и подробно описано в чертежах и предшествующем описании, такую иллюстрацию и описание следует считать иллюстративными или примерными, а не ограничивающими; настоящее изобретение не ограничено раскрытыми вариантами осуществления.

Другие варианты раскрытых вариантов осуществления могут быть поняты и осуществлены специалистами в данной области техники при применении на практике заявленного изобретения, на основании изучения чертежей, настоящего раскрытия и прилагаемой формулы изобретения. В формуле изобретения, слово «содержащий» не исключает других элементов или этапов, а единственное число не исключает множественного числа. Единственный процессор или другой блок может выполнять функции нескольких элементов, перечисленных в формуле изобретения. Тот факт, что некоторые меры приведены во взаимно отличающихся зависимых пунктах формулы изобретения, не указывает на то, что комбинация этих мер не может быть использована с преимуществом. Компьютерная программа может храниться/ распространяться на соответствующем носителе, таком как оптический носитель данных или твердотельный носитель, поставляемом вместе с другим аппаратным средством или в качестве его части, а также может распространяться в других формах, например, через Интернет или другие проводные или беспроводные телекоммуникационные системы. Никакие ссылочные позиции в формуле изобретения не следует толковать как ограничение ее объема.

ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОЧНЫХ ПОЗИЦИЙ

100 - система магнитно-резонансной томографии

102 - магнит

104 - объем визуализации

106 - субъект

108 - опора субъекта

109 - градиентный усилитель

110 - градиентная катушка магнитного поля

112 - градиентный усилитель

114 - катушечные элементы

115 - пассивные локальные зонды

116 - радиочастотный приемопередатчик

118 - исполнительный механизм

120 - компьютер

122 - аппаратный интерфейс

124 - процессор

126 - пользовательский интерфейс

130 - компьютерная память

132 - первая последовательность импульсов

134 - вторая последовательность импульсов

136 - протокол SENSE

300 - физический зонд

302 - δ-зонд

304 - срез

306 - отдельный принимаемый MR-сигнал

310 - физический зонд

312 - δ-зонд

314 - срез

316 - отдельный принимаемый MR-сигнал

400 - набор пассивных зондов

402 - пассивный локальный зонд

402' - пассивный локальный зонд

404 - тетраэдр

406 - опорное тело

500 - последовательность импульсов

502 - РЧ-импульс

504 - градиентный импульс

506 - импульс выборки

600 - последовательность импульсов

602 - РЧ-импульс

604 - градиентный импульс

606 - импульс выборки

700 - набор пассивных зондов

702 - пассивный локальный зонд

704 - многогранник

800 - последовательность импульсов

900 - набор пассивных зондов

901 - пассивный локальный зонд первого массива

902 - пассивный локальный зонд второго массива

904 - многогранник

1000 - резонансная схема

1002 - пассивный локальный зонд

1004 - экранирование

1006 - конденсатор

1008 - диод

1100 - последовательность импульсов

1. Система (100) магнитно-резонансной томографии, содержащая: магнит (102) магнитно-резонансной томографии для генерирования основного магнитного поля для ориентирования магнитных спинов ядер субъекта (106, 310), расположенного в объеме (104) визуализации, по меньшей мере одну градиентную систему магнитного поля для генерирования градиентного магнитного поля для пространственного кодирования магнитно-резонансного сигнала спинов ядер в объеме (104) визуализации, причем градиентная система содержит градиентный усилитель (109) и градиентную катушку (110), радиочастотную систему, содержащую массив катушек с множеством катушечных элементов (114), выполненных с возможностью получать магнитно-резонансные данные с использованием параллельной визуализации, память (130), хранящую машиноисполняемые команды и команды (132, 134) последовательностей импульсов, причем команды (132, 134) последовательностей импульсов выполнены с возможностью управлять системой (100) магнитно-резонансной томографии для получения магнитно-резонансных данных согласно протоколу (136) параллельной визуализации, причем система (100) магнитно-резонансной томографии содержит: множество пассивных локальных зондов (115, 302, 312, 402, 702, 901), разнесенных друг от друга, или множество локальных виртуальных δ-зондов (302, 312), разнесенных друг от друга, в общем физическом зонде (106, 300, 310), расположенном в системе (100) магнитно-резонансной томографии и содержащем средства для пространственно селективного возбуждения упомянутого множества виртуальных δ-зондов (302, 312), процессор (124) для управления системой (100) магнитно-резонансной томографии, причем исполнение машиноисполняемых команд заставляет процессор (124) управлять системой (100) магнитно-резонансной томографии для: получения посредством катушечных элементов (114) первых магнитно-резонансных данных одновременно от первой группы пассивных локальных зондов (115, 302, 312, 402, 702, 901) или локальных виртуальных δ-зондов (302, 312), соответственно, с использованием первого набора команд (132) последовательностей импульсов, причем первая группа локальных зондов (115, 302, 312, 402, 702, 901) содержит упомянутое множество пассивных локальных зондов (115, 302, 312, 402, 702, 901), разнесенных друг от друга, или упомянутое множество локальных виртуальных δ-зондов (302, 312), соответственно; выделения вкладов от отдельных локальных зондов в первые магнитно-резонансные данные с использованием протокола (136) параллельной визуализации; вычисления для системы (100) магнитно-резонансной томографии функции градиентного импульсного отклика градиентной системы с использованием первых магнитно-резонансных данных от локальных зондов; определения поправки для компенсации отклонения поведения градиентной системы от заданного поведения с использованием функции градиентного импульсного отклика; применения поправки для генерирования магнитно-резонансных изображений субъекта (106, 310), причем генерирование магнитно-резонансных изображений содержит получение посредством катушечных элементов (114) вторых магнитно-резонансных данных от субъекта (106, 310) с использованием второго набора команд (134) последовательностей импульсов и реконструкцию магнитно-резонансных изображений субъекта (106, 310) с использованием вторых магнитно-резонансных данных.

2. Система (100) магнитно-резонансной томографии по п. 1, причем первая группа локальных зондов (115, 302, 312, 402, 702, 901) содержит по меньшей мере три локальных зонда (302, 312, 402, 702, 901), и причем вычисление функции градиентного импульсного отклика осуществляется по меньшей мере вплоть до вкладов второго порядка.

3. Система (100) магнитно-резонансной томографии по п. 1, причем общий физический зонд является фантомным зондом (300).

4. Система (100) магнитно-резонансной томографии по п. 3, причем общим физическим зондом является субъект (106, 310), магнитно-резонансные изображения которого должны быть сгенерированы.

5. Система (100) магнитно-резонансной томографии по любому из пп. 1 или 2, причем пассивные локальные зонды содержат множество физических фантомных зондов (402, 702, 901), которые разнесены друг от друга в системе (100) магнитно-резонансной томографии.

6. Система (100) магнитно-резонансной томографии по п. 5, причем физические фантомные зонды (402, 702, 901) имеют сферическую форму и расположены в углах правильного многогранника (404, 704, 904).

7. Система (100) магнитно-резонансной томографии по любому предшествующему пункту, причем первый набор команд (132) последовательностей импульсов выполнен с возможностью пространственно-селективного возбуждения локальных зондов (115, 302, 312, 402, 702, 901) и кодирования сигналов результирующих первых магнитно-резонансных данных на основе параллельной визуализации, причем пространственно-селективное возбуждение пассивных локальных зондов (115, 302, 312, 402, 702, 901) содержит применение многомерных или многополосных импульсов возбуждения.

8. Система (100) магнитно-резонансной томографии по любому из предшествующих пунктов, причем получение первых магнитно-резонансных данных содержит измерение первого набора магнитно-резонансных данных от локальных зондов (302, 312) с использованием градиентного поля, приложенного к локальным зондам (302, 312), и второго набора магнитно-резонансных данных от локальных зондов (302, 312) без приложения градиентного поля к локальным зондам (302, 312), причем нерезонансные вклады вычитаются из первых магнитно-резонансных данных, причем упомянутое вычитание содержит вычитание второго набора магнитно-резонансных данных из первого набора магнитно-резонансных данных.

9. Система (100) магнитно-резонансной томографии по любому из предшествующих пунктов, причем поправка применяется для генерирования магнитных полей при получении вторых магнитно-резонансных данных и/или для реконструкции магнитно-резонансных изображений с использованием вторых магнитно-резонансных данных.

10. Система (100) магнитно-резонансной томографии по любому из пп. 5-9, причем для вычисления низкочастотных вкладов в функцию градиентного импульсного отклика первый набор команд (132) последовательностей импульсов выполнен с возможностью повторно возбуждать локальные зонды (402, 702, 901) посредством повторной подачи радиочастотных импульсов при получении первых магнитно-резонансных данных.

11. Система (100) магнитно-резонансной томографии по п. 10, содержащая вторую группу пассивных локальных зондов (902), причем вторая группа пассивных локальных зондов содержит множество физических фантомных зондов (902), которые разнесены друг от друга в системе (100) магнитно-резонансной томографии, и причем получение первых магнитно-резонансных данных посредством повторного возбуждения пассивных локальных зондов содержит последовательное возбуждение первой и второй групп пассивных локальных зондов (901, 902) в режиме чередования.

12. Система (100) магнитно-резонансной томографии по п. 11, причем пассивные локальные зонды (1002) первой и второй групп пассивных локальных зондов (901, 902) содержат управляемые экранирующие конструкции (1004), и причем группу возбуждаемых пассивных локальных зондов выбирают посредством управления экранирующими конструкциями (1004).

13. Машиночитаемый носитель, содержащий машиноисполняемый код для исполнения процессором (124) системы (100) магнитно-резонансной томографии для управления системой (100) магнитно-резонансной томографии, причем система (100) магнитно-резонансной томографии содержит магнит (102) магнитно-резонансной томографии для генерирования основного магнитного поля для ориентирования магнитных спинов ядер субъекта (106, 310), расположенного в объеме визуализации, по меньшей мере одну градиентную систему магнитного поля для генерирования градиентного магнитного поля для пространственного кодирования магнитно-резонансного сигнала спинов ядер в объеме (104) визуализации, причем градиентная система содержит градиентный усилитель (109) и градиентную катушку (110), радиочастотную систему, содержащую массив катушек с множеством катушечных элементов (114), выполненных с возможностью получать магнитно-резонансные данные с использованием параллельной визуализации, причем исполнение машиноисполняемых команд заставляет процессор (124) управлять системой (100) магнитно-резонансной томографии для: получения посредством катушечных элементов (114) первых магнитно-резонансных данных одновременно от множества пассивных локальных зондов (115, 302, 312, 402, 702, 901) с использованием первого набора команд (132) последовательностей импульсов, причем локальные зонды разнесены друг от друга; выделения вкладов от отдельных локальных зондов в первые магнитно-резонансные данные с использованием протокола (136) параллельной визуализации, вычисления для системы (100) магнитно-резонансной томографии функции градиентного импульсного отклика градиентной системы с использованием первых магнитно-резонансных данных от локальных зондов; определения поправки для компенсации отклонения поведения градиентной системы от заданного поведения с использованием функции градиентного импульсного отклика; применения поправки для генерирования магнитно-резонансных изображений субъекта (106, 310), причем генерирование магнитно-резонансных изображений содержит получение посредством катушечных элементов (114) вторых магнитно-резонансных данных от субъекта (106, 310) с использованием второго набора команд (134) последовательностей импульсов и реконструкцию магнитно-резонансных изображений субъекта (106, 310) с использованием вторых магнитно-резонансных данных.

14. Способ работы системы (100) магнитно-резонансной томографии, причем система (100) магнитно-резонансной томографии содержит магнит (102) магнитно-резонансной томографии для генерирования основного магнитного поля для ориентирования магнитных спинов ядер субъекта (106, 310), расположенного в объеме (104) визуализации, по меньшей мере одну градиентную систему магнитного поля для генерирования градиентного магнитного поля для пространственного кодирования магнитно-резонансного сигнала спинов ядер в объеме (104) визуализации, причем градиентная система содержит градиентный усилитель (109) и градиентную катушку (110), радиочастотную систему, содержащую массив катушек с множеством катушечных элементов (114), выполненных с возможностью получать магнитно-резонансные данные с использованием параллельной визуализации, память (130), хранящую машиноисполняемые команды и команды (132, 134) последовательностей импульсов, причем команды (132, 134) последовательностей импульсов выполнены с возможностью управлять системой (100) магнитно-резонансной томографии для получения магнитно-резонансных данных согласно протоколу (136) параллельной визуализации, процессор (124) для управления системой (100) магнитно-резонансной томографии, причем способ содержит этапы, на которых: получают посредством катушечных элементов (114) первые магнитно-резонансные данные одновременно от множества пассивных локальных зондов (115, 302, 312, 402, 702, 901) с использованием первого набора команд (132) последовательностей импульсов, причем локальные зонды разнесены друг от друга; выделяют вклады от отдельных локальных зондов в первые магнитно-резонансные данные с использованием протокола (136) параллельной визуализации; вычисляют для системы (100) магнитно-резонансной томографии функцию градиентного импульсного отклика градиентной системы с использованием первых магнитно-резонансных данных от локальных зондов; определяют поправку для компенсации отклонения поведения градиентной системы от заданного поведения с использованием функции градиентного импульсного отклика; применяют поправку для генерирования магнитно-резонансных изображений субъекта (106, 310), причем генерирование магнитно-резонансных изображений содержит получение посредством катушечных элементов (114) вторых магнитно-резонансных данных от субъекта (106, 310) с использованием второго набора команд (134) последовательностей импульсов и реконструкцию магнитно-резонансных изображений субъекта (106, 310) с использованием вторых магнитно-резонансных данных.