專利名稱：增益調(diào)整方法和磁共振成像設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種增益調(diào)整方法和磁共振成像設(shè)備，具體地說，涉及一種調(diào)整磁共振信號(hào)的接收的增益的方法和配備了用于磁共振信號(hào)的接收的增益調(diào)整裝置的磁共振成像設(shè)備。
背景技術(shù)：
在磁共振成像(MRI)設(shè)備中，調(diào)整增益以使磁共振信號(hào)的接收電平變得合適。增益的調(diào)整在一次掃描中動(dòng)態(tài)地執(zhí)行以防止SNR(信號(hào)噪聲比)降低。根據(jù)增益對(duì)后接收信號(hào)進(jìn)行歸一化并在歸一化之后基于該信號(hào)實(shí)施圖像重構(gòu)(例如參考下面的專利文獻(xiàn)1)。
美國(guó)專利US5,451,876的說明書(第5至第6欄和附

圖1至3)在實(shí)時(shí)地實(shí)施磁共振成像時(shí)可能存在這樣的情況在片層的厚度和視場(chǎng)(FOV)以各種方式改變的同時(shí)完成成像。然而，由于常規(guī)的增益調(diào)整與其不關(guān)聯(lián)，因此在片層厚度和FOV已經(jīng)增加時(shí)可能發(fā)生由于A/D轉(zhuǎn)換器的超范圍引起對(duì)數(shù)據(jù)的剪裁等，因此存在的問題是不能正確地實(shí)施成像。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是實(shí)現(xiàn)適合于實(shí)時(shí)成像的增益調(diào)整方法和執(zhí)行適合于實(shí)時(shí)成像的增益調(diào)整的磁共振成像設(shè)備。
(1)根據(jù)解決上述問題的一方面的本發(fā)明是一種增益調(diào)整方法，其中在調(diào)節(jié)在磁共振成像設(shè)備中磁共振信號(hào)的接收的增益的過程中，在片層厚度的初始設(shè)定值是slthick-orignal和與之適合的增益是prescan-R1時(shí)，適合于片層厚度的變化的值slthick-realtime的增益realtime-R1表示如下realtime-R1＝(prescan-R1-(int)(log(slthick-realtime/slthick-original)+0.99))。
(2)根據(jù)解決上述問題的另一方面的本發(fā)明是一種磁共振成像設(shè)備，包括給要成像的目標(biāo)施加靜態(tài)磁場(chǎng)、梯度磁場(chǎng)和RF磁場(chǎng)以產(chǎn)生磁共振信號(hào)的感應(yīng)裝置、接收上述所產(chǎn)生的磁共振信號(hào)的接收裝置、調(diào)節(jié)上述接收裝置的增益的調(diào)節(jié)裝置和基于上述的所接收的磁共振信號(hào)重構(gòu)圖像的重構(gòu)裝置，其中上述的調(diào)節(jié)裝置包括設(shè)置片層厚度的設(shè)定裝置、確定適合于片層厚度的初始設(shè)定值的增益的確定裝置和在上述的片層厚度的初始設(shè)定值是slthick-orignal和與之適合的增益是prescan-R1時(shí)通過下式獲得適合于片層厚度的變化的值slthick-realtime的增益realtime-R1的計(jì)算裝置realtime-R1＝(prescan-R1-(int)(log(slthick-realtime/slthick-original)+0.99)).。
在根據(jù)第(1)或第(2)方面的發(fā)明中，在片層厚度的初始設(shè)定值是slthick-orignal和與之適合的增益是prescan-R1時(shí)通過realtime-R1＝(prescan-R1-(int)(log(slthick-realtime/slthick-orignal)+0.99))獲得適合于片層厚度的變化的值slthick-realtime的增益realtime-R1。因此可以總是使增益適當(dāng)而不管片層厚度的變化。
(3)根據(jù)解決上述問題的進(jìn)一方面的發(fā)明是一種增益調(diào)整方法，其中在調(diào)節(jié)在磁共振成像設(shè)備中磁共振信號(hào)的接收的增益的過程中，在視場(chǎng)的初始設(shè)定值是FOV-orignal和與之適合的增益是prescan-R1時(shí)，適合于視場(chǎng)的變化的值FOV-orignal的增益realtime-R1表示如下realtime-R1＝(prescan-R1-(int)(log(FOV-realtime/FOV-original)+0.99)).。
(4)根據(jù)解決上述問題的進(jìn)一方面的本發(fā)明是一種磁共振成像設(shè)備，包括給要成像的目標(biāo)施加靜態(tài)磁場(chǎng)、梯度磁場(chǎng)和RF磁場(chǎng)以產(chǎn)生磁共振信號(hào)的感應(yīng)裝置、接收上述所產(chǎn)生的磁共振信號(hào)的接收裝置、調(diào)節(jié)上述接收裝置的增益的調(diào)節(jié)裝置和基于上述的所接收的磁共振信號(hào)重構(gòu)圖像的重構(gòu)裝置，其中上述的調(diào)節(jié)裝置包括設(shè)置視場(chǎng)的設(shè)定裝置、確定適合于上述視場(chǎng)的初始設(shè)定值的增益的確定裝置和在上述的視場(chǎng)的初始設(shè)定值是FOV-orignal和與之適合的增益是prescan-R1時(shí)通過下式獲得適合于視場(chǎng)的變化的值FOV-realtime的增益realtime-R1的計(jì)算裝置realtime-R1＝(prescan-R1-(int)(log(FOV-realtime/FOV-original)+0.99))。
在根據(jù)第(3)或第(4)方面的發(fā)明中，在視場(chǎng)的初始設(shè)定值是FOV-orignal和與之適合的增益是prescan-R1時(shí)通過realtime-R1＝(prescan-R1-(int)(log(FOV-realtime/FOV-orignal)+0.99))獲得適合于視場(chǎng)的變化的值FOV-realtime的增益realtime-R1。因此可以總是使增益適當(dāng)而不管片視場(chǎng)的變化。
在上述的增益realtime-R1大于預(yù)定的最大值maximum-R1時(shí)，在改善增益的穩(wěn)定性方面建立realtime-R1＝maximum-R1是可取的。在上述的增益realtime-R1小于預(yù)定的最小值minimum-R1時(shí)，在改善增益的穩(wěn)定性方面建立realtime-R1＝minimum-R1是可取的。
根據(jù)本發(fā)明，適合于實(shí)時(shí)成像的增益調(diào)整方法和執(zhí)行適合于實(shí)時(shí)成像的增益調(diào)整的磁共振成像設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)。
通過下文對(duì)在附圖中示出的本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的描述將會(huì)清楚本發(fā)明的進(jìn)一步目的和優(yōu)點(diǎn)。
附圖概述附圖1所示為本發(fā)明的一種實(shí)施例的一個(gè)實(shí)例的設(shè)備的方塊圖。
附圖2所示為說明k空間的原理的附圖。
附圖3所示為本發(fā)明的一種實(shí)施例的一個(gè)實(shí)例的設(shè)備的方塊圖。
附圖4所示為說明成像脈沖序列的一個(gè)實(shí)例的附圖。
附圖5所示為說明本發(fā)明的實(shí)施例的一個(gè)實(shí)例的設(shè)備的操作的流程圖。
附圖6所示為說明本發(fā)明的實(shí)施例的一個(gè)實(shí)例的設(shè)備的操作的流程圖。
附圖7所示為說明本發(fā)明的實(shí)施例的一個(gè)實(shí)例的設(shè)備的功能方塊圖。
本發(fā)明的詳細(xì)描述下文參考附圖詳細(xì)地描述本發(fā)明的實(shí)施例。附圖1所示為磁共振成像設(shè)備的方塊圖。這個(gè)設(shè)備是本發(fā)明的實(shí)施例的實(shí)例性實(shí)例。與本發(fā)明的設(shè)備相關(guān)的實(shí)施例的實(shí)例性實(shí)例根據(jù)這種設(shè)備的結(jié)構(gòu)示出。與本發(fā)明的方法相關(guān)的實(shí)施例的實(shí)例性實(shí)例根據(jù)這種設(shè)備的操作示出。
如同一附圖所示，這個(gè)設(shè)備具有磁性設(shè)備100。磁性設(shè)備100具有主磁場(chǎng)線圈部分102、梯度線圈部分106和RF線圈(射頻線圈)部分108。這些各自線圈部分分別具有基本圓柱形的形狀并彼此同軸地設(shè)置。要成像的目標(biāo)(患者)1放置在磁性設(shè)備100的基本柱狀內(nèi)孔中的托架500上并送入其中。
托架500由托架驅(qū)動(dòng)器120驅(qū)動(dòng)。因此，目標(biāo)1可以在磁體設(shè)備的內(nèi)孔中在它的身體軸線方向上移動(dòng)。
主磁場(chǎng)線圈部分102在磁性設(shè)備100的內(nèi)孔中形成了靜態(tài)磁場(chǎng)。靜態(tài)磁場(chǎng)的方向與目標(biāo)1的身體軸線的方向大致平行。即，主磁場(chǎng)線圈部分102形成了所謂的水平磁場(chǎng)。主磁場(chǎng)線圈部分102例如使用超導(dǎo)線圈構(gòu)造。順便指出，主磁場(chǎng)線圈部分102并不限于超導(dǎo)線圈，也可以使用普通的導(dǎo)電線圈等構(gòu)造。
梯度線圈部分106產(chǎn)生在彼此垂直的三個(gè)軸(即片層軸、相位軸和頻率軸)的方向上使靜態(tài)磁場(chǎng)的強(qiáng)度分別具有梯度或斜度的三個(gè)梯度磁場(chǎng)。
在片層軸方向上的梯度磁場(chǎng)也稱為片層梯度磁場(chǎng)。在相位軸方向上的梯度磁場(chǎng)也稱為相位編碼梯度磁場(chǎng)。在頻率軸方向上的梯度磁場(chǎng)也稱為讀出梯度磁場(chǎng)。讀出梯度磁場(chǎng)與頻率編碼梯度磁場(chǎng)同義。為了能夠產(chǎn)生這種梯度磁場(chǎng)，梯度線圈部分106具有未示出的3-體系梯度線圈。在下文中梯度磁場(chǎng)也簡(jiǎn)單地稱為梯度。
RF線圈部分108在靜態(tài)磁場(chǎng)空間中形成了用于激勵(lì)在目標(biāo)1的身體內(nèi)的自旋的高頻磁場(chǎng)。在下文中高頻磁場(chǎng)的形成也稱為RF激勵(lì)信號(hào)的發(fā)射。此外，RF激勵(lì)信號(hào)也稱為RF脈沖。通過激勵(lì)的自旋所產(chǎn)生的電磁波或磁共振信號(hào)由RF線圈部分108接收。
磁共振信號(hào)在頻域或傅立葉空間中產(chǎn)生信號(hào)。由于磁共振信號(hào)根據(jù)在相位軸和頻率軸方向上的兩個(gè)軸編碼，因此磁共振信號(hào)作為在二維傅立葉空間中的信號(hào)獲得。相位編碼梯度和讀出梯度確定了在二維傅立葉空間中的信號(hào)的每個(gè)采樣位置。在下文中二維傅立葉空間也稱為“k-空間”。
通過根據(jù)相位編碼和頻率編碼讀取回波信號(hào)MR，采樣在k-空間中的數(shù)據(jù)。在附圖2中示出了K-空間原理圖。如同一附圖所示，在k-空間中的水平軸kx表示頻率軸，而在k-空間中的垂直軸ky表示相位軸。
在附圖2中，從一側(cè)到另一側(cè)的多個(gè)長(zhǎng)矩形分別表示在相位軸上的數(shù)據(jù)采樣位置。在矩形中的每個(gè)數(shù)字表示相位編碼量。相位編碼量已經(jīng)通過π/N歸一化。N表示在相位方向上的采樣數(shù)。在相位方向上的采樣數(shù)也稱為相位編碼數(shù)或視圖數(shù)。N的范圍例如從64至256。
相位編碼量在相位軸ky的中心為0。相位編碼量從中心到兩端逐漸增加。它們?cè)黾拥臉O性彼此相反。采樣間隔，即在相位編碼量之間的以步幅的差值，表示為π/N。
梯度驅(qū)動(dòng)器130連接到梯度線圈部分106。梯度驅(qū)動(dòng)器130給梯度線圈部分106輸送驅(qū)動(dòng)信號(hào)以產(chǎn)生梯度磁場(chǎng)。梯度驅(qū)動(dòng)器130具有與在梯度線圈部分106中的3-體系梯度線圈相關(guān)的未示的3-體系驅(qū)動(dòng)電路。
RF驅(qū)動(dòng)器140連接到RF線圈部分108。RF驅(qū)動(dòng)器140給RF線圈部分108輸送驅(qū)動(dòng)信號(hào)以發(fā)射RF脈沖，由此激勵(lì)在目標(biāo)1的身體中的自旋。
數(shù)據(jù)采集部分150連接到RF線圈部分108。數(shù)據(jù)采集部分150采集由RF線圈部分108接收的信號(hào)作為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。
一旦采集了數(shù)據(jù)，通過放大器放大所接收的信號(hào)并通過A/D(模擬至數(shù)字)轉(zhuǎn)換器將放大的信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。放大器的增益可調(diào)整。即，數(shù)據(jù)采集部分150能夠調(diào)節(jié)所接收的增益。在下文中所接收的增益也簡(jiǎn)單地稱為增益。
控制器160連接到托架驅(qū)動(dòng)器120、梯度驅(qū)動(dòng)器130、RF驅(qū)動(dòng)器140和數(shù)據(jù)采集部分150。控制器160分別通過數(shù)據(jù)采集部分150控制托架驅(qū)動(dòng)器120以執(zhí)行成像。對(duì)數(shù)據(jù)采集部分150的增益的調(diào)整也通過控制器執(zhí)行。下文再解釋增益調(diào)整。
控制器160例如使用計(jì)算機(jī)等構(gòu)造。控制器160具有未示的存儲(chǔ)器。該存儲(chǔ)器在其中存儲(chǔ)用于控制器160的程序和各種數(shù)據(jù)?？刂破?60的功能通過允許計(jì)算機(jī)執(zhí)行存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的程序來實(shí)施。
數(shù)據(jù)采集部分150的輸出連接到數(shù)據(jù)處理器170。通過數(shù)據(jù)采集部分150采集的數(shù)據(jù)輸入到數(shù)據(jù)處理器170。數(shù)據(jù)處理器170使存儲(chǔ)器172存儲(chǔ)通過數(shù)據(jù)采集部分150采集的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)處理器170例如使用計(jì)算機(jī)等構(gòu)造。存儲(chǔ)器172在其中存儲(chǔ)用于數(shù)據(jù)處理器170的程序和各種數(shù)據(jù)。
在存儲(chǔ)器172中形成數(shù)據(jù)空間。數(shù)據(jù)空間對(duì)應(yīng)于k-空間。數(shù)據(jù)處理器170將在k-空間中的數(shù)據(jù)變換為二維反傅立葉形式由此重構(gòu)圖像。
數(shù)據(jù)處理器170連接到控制器16O。數(shù)據(jù)處理器170在等級(jí)上在控制器160之上并總體地控制它。這個(gè)設(shè)備的功能通過允許數(shù)據(jù)處理器170執(zhí)行存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器172中的程序?qū)崿F(xiàn)。
顯示部分180和操作部分190連接到數(shù)據(jù)處理器170。顯示部分180由圖形顯示器等組成。操作部分190由鍵盤或具有指點(diǎn)裝置的其它裝置構(gòu)成。
顯示部分180顯示從數(shù)據(jù)處理器170中輸出的重構(gòu)的圖像和各種信息。操作部分190通過用戶操作并給數(shù)據(jù)處理器170輸入各種指令和信息等。用戶通過顯示部分180和操作部分190以交互的方式控制這個(gè)設(shè)備。
另一種類型的磁共振成像設(shè)備的方塊圖在附圖3中示出。在附圖3中示出的磁共振成像設(shè)備是本發(fā)明的一種實(shí)施例的一個(gè)實(shí)例性實(shí)例。與本發(fā)明的設(shè)備相關(guān)的實(shí)施例的一個(gè)實(shí)例性實(shí)例根據(jù)這種設(shè)備的結(jié)構(gòu)示出。與本發(fā)明的方法相關(guān)的實(shí)施例的一個(gè)實(shí)例性實(shí)例根據(jù)這種設(shè)備的操作示出。
這個(gè)設(shè)備具有與在附圖1中所示的設(shè)備不同類型或原理的磁性設(shè)備100′。除了磁性設(shè)備100′之外的部分在結(jié)構(gòu)上與在附圖1中所示的設(shè)備類似。類似的部分分別以相同的參考標(biāo)號(hào)表示，因此省略了對(duì)它們的描述。
磁性設(shè)備100′具有主磁場(chǎng)線圈部分102′、梯度線圈部分106′和RF線圈部分108′。這些主磁場(chǎng)線圈部分102′和相應(yīng)的線圈部分中的任何部分都由彼此相對(duì)的、成對(duì)的且在其間內(nèi)插空間的線圈構(gòu)成。此外，它們中的任何部分都具有基本盤形形狀并放置成具有共同的中心軸。目標(biāo)1(患者)放置在磁性設(shè)備100′的內(nèi)孔中的托架500上并通過未示的傳送裝置運(yùn)送進(jìn)或運(yùn)送出。
主磁場(chǎng)線圈部分102′在磁性設(shè)備100′的內(nèi)孔中形成了靜態(tài)磁場(chǎng)。靜態(tài)磁場(chǎng)的方向大致垂直于目標(biāo)1的身體軸線的方向。即，主磁場(chǎng)線圈部分102′形成了所謂的垂直磁場(chǎng)。主磁場(chǎng)線圈部分102′例如使用永磁體等構(gòu)造。順便指出，主磁場(chǎng)線圈部分102′并不限于永磁體，也可以使用超導(dǎo)電磁體或普通的電磁體等構(gòu)造。
梯度線圈部分106′產(chǎn)生在彼此垂直的三個(gè)軸(即片層軸、相位軸和頻率軸)的方向上使靜態(tài)磁場(chǎng)的強(qiáng)度分別具有梯度或斜度的三個(gè)梯度磁場(chǎng)。為了能夠在三個(gè)軸的方向上產(chǎn)生梯度磁場(chǎng)，梯度線圈部分106′具有未示的3-體系梯度線圈。
RF線圈部分108′給靜態(tài)磁場(chǎng)空間發(fā)射RF脈沖以激勵(lì)目標(biāo)1的身體中的自旋。通過激勵(lì)的自旋所產(chǎn)生的電磁波或磁共振信號(hào)由RF線圈部分108′接收。由RF線圈部分108′所接收的信號(hào)輸入到數(shù)據(jù)采集部分150。
用于成像的脈沖序列的一個(gè)實(shí)例在附圖4中示出。這個(gè)脈沖序列是GRASS(具有穩(wěn)定狀態(tài)的梯度取消回波)脈沖序列。
即，(1)所示為在GRASS的RF脈沖的序列。(2)、(3)、(4)和(5)類似地分別示出了片層梯度Gs、相位編碼梯度Gp、讀出梯度Gr和梯度回波MR的序列。該脈沖序列沿著時(shí)間軸t從左到右行進(jìn)。
如該附圖所示，基于RF脈沖實(shí)施自旋的激勵(lì)。這時(shí)，施加片層梯度Gs以對(duì)預(yù)定的片層實(shí)施有選擇性地激勵(lì)。在RF激勵(lì)之后，基于相位編碼梯度Gp對(duì)自旋進(jìn)行相位編碼。接著，基于讀出梯度Gr首先使自旋失定相。然后，使自旋復(fù)定相以讀出梯度回波MR。在回波讀出之后，執(zhí)行相位編碼梯度Gp的再繞(rewinding)。梯度回波MR通過數(shù)據(jù)采集部分150作為視圖數(shù)據(jù)采集。
以預(yù)定的循環(huán)周期TR(重復(fù)時(shí)間)重復(fù)這種脈沖序列例如64至512次。每次TR改變相位編碼梯度Gp和每次實(shí)施不同的相位編碼。例如可以獲得64至512個(gè)視圖的視圖數(shù)據(jù)。
通過這種脈沖序列所獲得的視圖數(shù)據(jù)采集到數(shù)據(jù)處理器170的存儲(chǔ)器172中。數(shù)據(jù)處理器170基于采集到存儲(chǔ)器172中的視圖數(shù)據(jù)重構(gòu)圖像。
順便指出，脈沖序列并不限于GRASS。也可以是其它適合的脈沖序列比如自旋回波(SE)法、回波平面成像(EPI)法等。
下文將解釋這種設(shè)備的操作。描述這種設(shè)備的操作的流程圖在附圖5中示出。如附圖5所示，在步驟501中設(shè)置片層厚度slthick-original。用戶通過操作部分190實(shí)施片層厚度的設(shè)置。片層厚度slthick-original被設(shè)置到用戶所希望的值。
接著，在步驟503中確定回波接收的增益prescan-R1。增益prescan-R1的值確定為最佳值。這種增益基于在改變?cè)鲆娴耐瑫r(shí)多次試驗(yàn)的預(yù)掃描的結(jié)果確定。因此，片層厚度slhick-original的增益prescan-R1被確定了。
接著，在步驟505中執(zhí)行掃描。例如通過GRASS執(zhí)行掃描。這時(shí)的片層厚度是slthick-original，回波接收的增益是prescan-R1。順便指出，可以通過適合的技術(shù)比如EPI等完成掃描而不限于GRASS。
接著，在步驟507中執(zhí)行圖像重構(gòu)并在步驟509中顯示圖像。實(shí)時(shí)地實(shí)施掃描、圖像重構(gòu)和顯示。用戶基于所顯示的圖像掌握受侵襲部位的狀態(tài)。在成像的過程中用戶根據(jù)需要給片層厚度設(shè)定新的值以更好地獲取或識(shí)別受侵襲部位的狀態(tài)。通過操作部分190也實(shí)施片層厚度的重新設(shè)定。
接著，在步驟511中確定重新設(shè)定的片層厚度slthick-realtime是否等于首次設(shè)定的片層厚度slthick-original。
在發(fā)現(xiàn)它們彼此相等時(shí)，這個(gè)設(shè)備返回到步驟505。在步驟505中，在與初始設(shè)定相同的狀態(tài)下完成掃描。在步驟507中基于它最后的掃描數(shù)據(jù)實(shí)施圖像重構(gòu)并在步驟509中顯示圖像。在slthick-realtime＝slthick-original時(shí)，重復(fù)這個(gè)過程。
在沒有發(fā)現(xiàn)slthick-realtime＝slthick-original時(shí)，在步驟515中計(jì)算回波接收的新的增益realtime-R1。通過下式計(jì)算增益realtime-R1realtime-R1＝(prescan-R1-(int)(log(slthick-realtime/slthick-original)+0.99))如上式所表達(dá)，新的增益realtime-R1得到了這樣的一個(gè)增益其中初始設(shè)定的增益prescan-R1被校正項(xiàng)校正。校正項(xiàng)產(chǎn)生了等于通過將常數(shù)0.99加入到在重新設(shè)定的片層厚度slthick-realtime和首次設(shè)定的片層厚度slthick-original之間的比率的對(duì)數(shù)中獲得的整數(shù)的整數(shù)。
在通過執(zhí)行這種計(jì)算發(fā)現(xiàn)slthick-realtime大于slthick-original時(shí)，即在重新設(shè)定的片層厚度大于首次設(shè)定的片層厚度時(shí)，獲得了小于初始設(shè)定的增益prescan-R1的增益。由于增益的這種降低補(bǔ)償了隨著片層厚度的增加的信號(hào)強(qiáng)度的增加，因此它得到了適合于重新設(shè)定的片層厚度的增益。
在另一方面，在slthick-realtime小于slthick-original時(shí)，即在重新設(shè)定的片層厚度小于首次設(shè)定的片層厚度時(shí)，獲得了大于初始設(shè)定的增益prescan-R1的增益。由于增益的這種增加補(bǔ)償了隨著片層厚度的降低的信號(hào)強(qiáng)度的降低，因此它得到了適合于重新設(shè)定的片層厚度的增益。
接著，在步驟517中確定realtime-R1是否小于minimum-R1。minimum-R1是這種設(shè)備所允許的增益的最小值。在沒有發(fā)現(xiàn)realtime-R1＜minimum-R1時(shí)，在步驟521中確定Tealtime-R1是否大于maximum-R1。maximum-R1是這種設(shè)備所允許的增益的最大值。
在沒有發(fā)現(xiàn)realtime-R1＜minimum-R1也沒有發(fā)現(xiàn)realtime-R1＞maximum-R1時(shí)，這個(gè)設(shè)備返回到步驟505，在步驟505中完成掃描。在當(dāng)前的掃描中的片層厚度是slthick-realtime并且回波接收的增益是通過上式給定的realtime-R1。因此，在重新設(shè)定的片層厚度和適合于它的增益下完成該掃描。在realtime-R1＜minimum-R1和realtime-R1＞maximum-R1都沒有建立的同時(shí)重復(fù)上面的操作。
因此，用戶能夠在改變片層厚度的同時(shí)執(zhí)行實(shí)時(shí)成像。由于這時(shí)在片層厚度改變之后增益自動(dòng)調(diào)節(jié)，因此總是以良好的SNR執(zhí)行回波接收。此外，不會(huì)發(fā)生由于A/D轉(zhuǎn)換器的超范圍引起的剪裁。因此，相對(duì)于任何片層厚度都可以獲得具有良好質(zhì)量的重構(gòu)的圖像。
在realtime-R1＜minimum-R1時(shí)，在步驟519中在realtime-R1＝minimum-R1下完成步驟505的掃描。在realtime-R1＞maximum-R1時(shí)，在步驟523中在realtime-R1＝maximum-R1下實(shí)施步驟505的掃描。因此，在上式中所計(jì)算的增益超過這個(gè)設(shè)備可允許的極限時(shí)，以受它的極限值限制的增益執(zhí)行回波接收。由于增益限制在可允許的極限內(nèi)，因此穩(wěn)定地執(zhí)行回波接收。順便指出，這種增益限制可以根據(jù)需要實(shí)施。它們中的任一個(gè)或兩個(gè)都可以根據(jù)情況省略。
可能存在的情況是一旦進(jìn)行實(shí)時(shí)成像在成像的過程中改變視場(chǎng)(FOV)。即使FOV改變，基于上文的增益調(diào)整仍然有效。在附圖6中示出了描述這個(gè)設(shè)備的操作的流程圖，其中進(jìn)行了增益調(diào)整。
如該附圖所示，在步驟601中設(shè)定FOV-original的視場(chǎng)。用戶通過操作部分190完成視場(chǎng)的設(shè)定。視場(chǎng)FOV-original設(shè)定為用戶所希望的值。
接著，在步驟603中確定回波重復(fù)的增益prescan-R1。將增益prescan-R1的值確定為最佳值。基于在增益改變時(shí)多次試驗(yàn)的預(yù)掃描結(jié)果確定這種增益。因此，確定了適合于視場(chǎng)FOV-original的增益prescan-R1。
接著，在步驟605中執(zhí)行掃描。例如通過GRASS執(zhí)行掃描。這時(shí)的視場(chǎng)是FOV-original，回波接收的增益是prescan-R1。順便指出，可以通過適合的技術(shù)比如EPI等完成掃描而不限于GRASS。
接著，在步驟607中執(zhí)行圖像重構(gòu)并在步驟609中顯示圖像。實(shí)時(shí)地實(shí)施掃描、圖像重構(gòu)和顯示。用戶基于所顯示的圖像掌握受侵襲部位的狀態(tài)。在成像的過程中用戶根據(jù)需要給視場(chǎng)設(shè)定新的值以更好地獲取或識(shí)別受侵襲部位的狀態(tài)。通過操作部分190也實(shí)施視場(chǎng)的重新設(shè)定。
接著，在步驟611中確定重新設(shè)定的視場(chǎng)FOV-realtime是否等于首次設(shè)定的視場(chǎng)FOV-original。
在發(fā)現(xiàn)它們彼此相等時(shí)，這個(gè)設(shè)備返回到步驟605。在步驟605中，在與初始設(shè)定相同的狀態(tài)下完成掃描。在步驟607中基于它最后的掃描數(shù)據(jù)實(shí)施圖像重構(gòu)并在步驟609中顯示圖像。在FOV-realtime＝FOV-original時(shí)，重復(fù)這個(gè)過程。
在沒有發(fā)現(xiàn)FOV-realtime＝FOV-original時(shí)，在步驟615中計(jì)算回波接收的新的增益realtime-R1。通過下式計(jì)算增益realtime-R1realtime-R1＝(prescan-R1-(int)(log(FOV-realtime/FOV-original)+0.99))如上式所表達(dá)，新的增益realtime-R1得到了這樣的一個(gè)增益其中初始設(shè)定的增益prescan-R1被校正項(xiàng)校正。校正項(xiàng)產(chǎn)生了等于通過將常數(shù)0.99加入到在重新設(shè)定的視場(chǎng)FOV-realtime和首次設(shè)定的視場(chǎng)FOV-original之間的比率的對(duì)數(shù)中獲得的整數(shù)的整數(shù)。
在通過執(zhí)行這種計(jì)算發(fā)現(xiàn)FOV-realtime大于FOV-original時(shí)，即在重新設(shè)定的視場(chǎng)大于首次設(shè)定的視場(chǎng)時(shí)，獲得了小于初始設(shè)定的增益prescan-R1的增益。由于增益的這種降低補(bǔ)償了隨著視場(chǎng)的增加的信號(hào)強(qiáng)度的增加，因此它得到了適合于重新設(shè)定的視場(chǎng)的增益。
在另一方面，在FOV-realtime小于FOV-original時(shí)，即在重新設(shè)定的視場(chǎng)小于首次設(shè)定的視場(chǎng)時(shí)，獲得了大于初始設(shè)定的增益prescan-R1的增益。由于增益的這種增加補(bǔ)償了隨著視場(chǎng)的降低的信號(hào)強(qiáng)度的降低，因此它得到了適合于重新設(shè)定的視場(chǎng)的增益。
接著，在步驟617中確定realtime-R1是否小于minimum-R1。minimum-R1是這種設(shè)備所允許的增益的最小值。在沒有發(fā)現(xiàn)realtime-R1＜minimum-R1時(shí)，在步驟621中確定realtime-R1是否大于maximum-R1。maximum-R1是這種設(shè)備所允許的增益的最大值。
在沒有發(fā)現(xiàn)realtime-R1＜minimum-R1也沒有發(fā)現(xiàn)realtime-R1＞maximum-R1時(shí)，這個(gè)設(shè)備返回到步驟605，在步驟605中完成掃描。在當(dāng)前的掃描中的視場(chǎng)是FOV-realtime并且回波接收的增益是通過上式給定的realtime-R1。因此，在重新設(shè)定的視場(chǎng)和適合于它的增益下完成該掃描。在realtime-R1＜minimum-R1和realtime-R1＞maximum-R1都沒有建立的同時(shí)重復(fù)上面的操作。
因此，用戶能夠在改變視場(chǎng)的同時(shí)執(zhí)行實(shí)時(shí)成像。由于這時(shí)在視場(chǎng)改變之后增益自動(dòng)調(diào)節(jié)，因此總是以良好的SNR執(zhí)行回波接收。此外，不會(huì)發(fā)生剪裁等。因此，相對(duì)于任何視場(chǎng)都可以獲得具有良好質(zhì)量的重構(gòu)的圖像。
在realtime-R1＜minimum-R1時(shí)，在步驟619中在realtime-R1＝minimum-R1下完成步驟605的掃描。在realtime-R1＞maximum-R1時(shí)，在步驟623中在realtime-R1＝maximum-R1下實(shí)施步驟605的掃描。因此，在上式中所計(jì)算的增益超過這個(gè)設(shè)備可允許的極限時(shí)，以受它的極限值限制的增益執(zhí)行回波接收。由于增益限制在可允許的極限內(nèi)，因此穩(wěn)定地執(zhí)行回波接收。順便指出，這種增益限制可以根據(jù)需要實(shí)施。它們中的任一個(gè)或兩個(gè)都可以根據(jù)情況省略。
附圖7示出了這種設(shè)備的功能方塊圖，其中重點(diǎn)注意上述的增益調(diào)整。如該圖所示，這個(gè)設(shè)備包括通過電感器702形成的目標(biāo)1的磁共振信號(hào)，在接收器704中接收磁共振信號(hào)并基于磁共振信號(hào)通過重構(gòu)器706重構(gòu)圖像。
電感器702對(duì)應(yīng)于包括主磁場(chǎng)線圈部分102(主磁場(chǎng)線圈部分102′)、梯度線圈部分106(梯度線圈部分106′)、RF線圈部分108(RF線圈部分108′)、梯度驅(qū)動(dòng)器130和RF驅(qū)動(dòng)器140的部分的功能。電感器702是根據(jù)本發(fā)明的感應(yīng)裝置的實(shí)施例的實(shí)例性實(shí)例。
接收器704對(duì)應(yīng)于包括RF線圈部分108(108′)和數(shù)據(jù)采集部分150的部分的功能。接收器704是根據(jù)本發(fā)明的接收裝置的實(shí)施例的實(shí)例性實(shí)例。重構(gòu)器706對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)處理器170的功能。重構(gòu)器706是根據(jù)本發(fā)明的重構(gòu)裝置的實(shí)施例的實(shí)例性實(shí)例。
調(diào)節(jié)器706調(diào)節(jié)接收器704的增益。調(diào)節(jié)器706具有給定器762、確定器764和計(jì)算器766。給定器762在用戶的操作下設(shè)定片層厚度或FOV。確定器764確定適合于片層厚度或FOV的初始設(shè)定的增益。計(jì)算器766基于從給定器762輸送到其中的片層厚度或FOV和從確定器764輸送到其中的增益計(jì)算接收器704的增益。
調(diào)節(jié)器706對(duì)應(yīng)于包括控制器160、數(shù)據(jù)處理器170、顯示部分180和操作部分190的部分的功能。調(diào)節(jié)器706是根據(jù)本發(fā)明的調(diào)節(jié)裝置的實(shí)施例的實(shí)例性實(shí)例。給定器762是根據(jù)本發(fā)明的設(shè)定裝置的實(shí)施例的實(shí)例性實(shí)例。確定器764是根據(jù)本發(fā)明的確定裝置的實(shí)施例的實(shí)例性實(shí)例。計(jì)算器766是根據(jù)本發(fā)明的計(jì)算裝置的實(shí)施例的實(shí)例性實(shí)例。
在不脫離本發(fā)明的精神范圍的前提下可以構(gòu)造出本發(fā)明的許多不同的實(shí)施例。應(yīng)該理解的是本發(fā)明并不限于在本說明書中所描述的具體實(shí)施例，而是以所附加的權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
1.一種增益調(diào)整方法，其中在調(diào)節(jié)在磁共振成像設(shè)備中磁共振信號(hào)的接收的增益的過程中，在片層厚度的初始設(shè)定值是slthick-original和與之適合的增益是prescan-R1時(shí)，適合于片層厚度的變化的值slthick-realtime的增益realtime-R1表示如下realtime-R1＝(prescan-R1-(int)(log(slthick-realtime/slthick-original)+0.99))。
2.一種增益調(diào)整方法，其中在調(diào)節(jié)在磁共振成像設(shè)備中磁共振信號(hào)的接收的增益的過程中，在視場(chǎng)的初始設(shè)定值是FOV-original和與之適合的增益是prescan-R1時(shí)，適合于視場(chǎng)的變化的值FOV-realtime的增益realtime-R1表示如下realtime-R1＝(prescan-R1-(int)(log(FOV-realtime/FOV-original)+0.99))。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的增益調(diào)整方法，其中在所說的增益realtime-R1大于預(yù)定的最大值maximum-R1時(shí)，建立realtime-R1＝maximum-R1。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的增益調(diào)整方法，其中在所說的增益realtime-R1小于預(yù)定的最小值minimum-R1時(shí)，建立realtime-R1＝minimum-R1。
5.一種磁共振成像設(shè)備，具有給要成像的目標(biāo)施加靜態(tài)磁場(chǎng)、梯度磁場(chǎng)和RF磁場(chǎng)以產(chǎn)生磁共振信號(hào)的感應(yīng)裝置；接收所說的所產(chǎn)生的磁共振信號(hào)的接收裝置；調(diào)節(jié)所說的接收裝置的增益的調(diào)節(jié)裝置；和基于所說的所接收的磁共振信號(hào)重構(gòu)圖像的重構(gòu)裝置，其中所說的調(diào)節(jié)裝置包括設(shè)置片層厚度的設(shè)定裝置；確定適合于片層厚度的初始設(shè)定值的增益的確定裝置；和在所說的片層厚度的初始設(shè)定值是slthick-original和與之適合的增益是prescan-R1時(shí)通過下式獲得適合于片層厚度的變化的值slthick-realtime的增益realtime-R1的計(jì)算裝置realtime-R1＝(prescan-R1-(int)(log(slthick-realtime/slthick-original)+0.99))。
6.一種磁共振成像設(shè)備，具有給要成像的目標(biāo)施加靜態(tài)磁場(chǎng)、梯度磁場(chǎng)和RF磁場(chǎng)以產(chǎn)生磁共振信號(hào)的感應(yīng)裝置；接收所說的所產(chǎn)生的磁共振信號(hào)的接收裝置；調(diào)節(jié)所說的接收裝置的增益的調(diào)節(jié)裝置；和基于所說的所接收的磁共振信號(hào)重構(gòu)圖像的重構(gòu)裝置，其中所說的調(diào)節(jié)裝置包括設(shè)置視場(chǎng)的設(shè)定裝置；確定適合于所說的視場(chǎng)的初始設(shè)定值的增益的確定裝置；和在所說的視場(chǎng)的初始設(shè)定值是FOV-original和與之適合的增益是prescan-R1時(shí)通過下式獲得適合于視場(chǎng)的變化的值FOV-realtime的增益realtime-R1的計(jì)算裝置realtime-R1＝(prescan-R1-(int)(log(FOV-realtime/FOV-original)+0.99))。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的磁共振成像設(shè)備，還具有限制裝置，用于在所說的增益realtime-R1大于預(yù)定的最大值maximum-R1時(shí)，建立realtime-R1＝maximum-R1。
8.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的磁共振成像設(shè)備，還具有限制裝置，用于在所說的增益realtime-R1小于預(yù)定的最小值minimum-R1時(shí)，建立realtime-R1＝minimum-R1。
全文摘要
應(yīng)用視圖實(shí)施適合于實(shí)時(shí)成像的增益調(diào)整方法，在調(diào)節(jié)在磁共振成像設(shè)備中磁共振信號(hào)的接收的增益的過程中，在片層厚度的初始設(shè)定值是slthick－original和與之適合的增益是prescan－R1時(shí)，適合于片層厚度的變化的值slthick－realtime的增益reatltime－R1表示如下realtime－R1＝(prescan－R1－(int)(log(slthick－realtime/slthick－original)+0.99))。在增益realtime－R1大于預(yù)定的最大值maximum－R1時(shí)，realtime－R1＝maximum－R1。在增益realtime－R1小于預(yù)定的最小值minimum－R1時(shí)，realtime－R1＝minimum－R1。
文檔編號(hào)G01R33/36GK1575747SQ200410062090
公開日2005年2月9日 申請(qǐng)日期2004年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月2日
發(fā)明者K·V·阿吉蘭丹, A·M·勞 申請(qǐng)人:Ge醫(yī)療系統(tǒng)環(huán)球技術(shù)有限公司