用于并行磁共振数据的修改后的真稳态进动快速成像序列

摘要

本发明涉及一种用于在采用梯度回波序列的条件下采集检查对象内的预定的体积片段的MR信号的方法和磁共振设备。在此，由梯度回波序列产生的、沿着所有三个空间方向的梯度矩是均衡的。该方法包括以下步骤：在层选择方向上接通层选择梯度，其产生均衡的梯度矩。借助射频激励脉冲同时激励体积片段的多个层，该射频激励脉冲以重复时间重复。从重复时间至重复时间地改变同一层的待采集的MR信号的相位。在层选择方向上除了层选择梯度之外还施加附加梯度。借助读取梯度采集MR信号。在此，附加梯度产生附加梯度矩，其对于相继的重复时间是恒定的。附加梯度矩破坏了梯度回波序列沿着层选择方向的梯度矩是均衡的这一条件。

权利要求

1.一种用于在采用梯度回波序列的条件下借助磁共振设备(5)采集检查对象(O)内的预定的体积片段(24)的磁共振信号的方法，其中由梯度回波序列产生的、沿着所有三个空间方向的梯度矩是均衡的，该方法包括以下步骤：在层选择方向(SS)上接通层选择梯度(42)，其产生均衡的梯度矩，借助射频激励脉冲(41)同时激励体积片段的多个层(S0，S1)，该射频激励脉冲以重复时间(TR)重复，从第一重复时间(TR)至直接跟随第一重复时间的第二重复时间(TR)地改变同一层(S0，S1)的待采集的磁共振信号的相位，在层选择方向(SS)上除了层选择梯度(42)之外还施加附加梯度(50)，其中所述附加梯度(50)产生附加梯度矩，其对于相继的重复时间(TR)是恒定的，其中所述附加梯度矩破坏了梯度回波序列沿着层选择方向(SS)的梯度矩是均衡的这一条件，以及借助读取梯度(43)采集磁共振信号。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述附加梯度(50)在所有重复时间(TR)期间是恒定的。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

在射频激励脉冲(41)之前和/或之后接通附加梯度(50)。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，

附加梯度(50)的变化曲线对于相继的重复时间(TR)是相同的。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

取决于在多个层(S0，S1)中的至少两个层之间的距离和/或取决于这些层(S0，S1)的射频激励脉冲(41)的相位增量差来确定附加梯度矩。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，

按照如下等式(A1)确定附加梯度矩DG：

其中PD相应于层的射频激励脉冲(41)的相位增量差，其中d相应于层的距离并且其中γ相应于旋磁比。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

第一层(S0)具有在预定方向上距基本磁场的等中心(33)的距离d0，第二层(S1)具有在预定方向上距等中心(33)的距离d1，第一层(S0)的第k个射频激励脉冲具有相位P0(k)，其遵从如下等式(A2)P0(k)＝-k*90°-k*ΦG+ΦC0  (A2)第二层(S1)的第k个射频激励脉冲具有相位P1(k)，其遵从如下等式(A3)P1(k)＝+k*90°-k*ΦG+ΦC1  (A3)其中ΦC0相应于第一层(S0)的恒定相位并且ΦC1相应于第二层(S1)的恒定相位，其中ΦG相应于相位增量，其满足如下等式(4)其中k在0处开始并且关于每个层的所有行变化。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，磁共振设备(5)的接收器(8，8')的相位ΦE遵从如下等式(5)，以便采集磁共振信号：ΦE＝X(k)+k*Φ0-k*ΦG  (5)

其中当k为奇数时，成立X(k)＝180°，否则成立X(k)＝0°，并且其中Φ0是接收器的初始相位值，其依据重建算法来选择。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对于每个待同时采集的层(S0，S1)改变待采集的磁共振信号的相位。

10.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，改变待采集的磁共振信号的相位，方式是，在射频激励脉冲(41)之前和之后在层选择方向(SS)上施加另外的梯度，在射频激励脉冲(41)之前由所述另外的梯度产生的另外的梯度矩相应于在射频激励脉冲(41)之后由所述另外的梯度产生的另外的梯度矩，并且由所述另外的梯度产生的梯度矩对于相继的重复时间变化。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，

由所述另外的梯度在第一重复时间内产生的另外的梯度矩相应于由所述另外的梯度在直接跟随第一重复时间的第二重复时间内产生的、反向的另外的梯度矩。

12.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，改变待采集的磁共振信号的相位，方式是，改变激励同一层(S0，S1)的射频激励脉冲(41)的相位。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，

对于每个层(S0，S1)改变射频激励脉冲(41)的相位。

14.一种用于在使用梯度回波序列的条件下采集检查对象(O)的体积片段的磁共振信号的磁共振设备，其中，由梯度回波序列产生的、沿着所有三个空间方向的梯度矩是均衡的，其中，所述磁共振设备(5)包括基本场磁体(1)、梯度场系统(3)、至少一个射频天线(4)和控制装置(10)，所述控制装置(10)用于控制梯度场系统(3)和所述至少一个射频天线(4)、用于接收由所述至少一个射频天线(4)记录的磁共振信号(25)和用于分析所述磁共振信号，并且其中所述磁共振设备(5)被构造为，

使得所述磁共振设备(5)利用梯度场系统(3)在层选择方向(SS)上接通层选择梯度(42)，其产生均衡的梯度矩；利用至少一个射频天线(4)借助以重复时间(TR)重复的射频激励脉冲(41)同时激励体积片段的多个层(S0，S1)；利用控制装置(10)从第一重复时间(TR)至直接跟随第一重复时间的第二重复时间(TR)地改变同一层(S0，S1)的待采集的磁共振信号的相位；利用梯度场系统(3)在层选择方向(SS)上除了层选择梯度(42)之外还施加附加梯度(50)，其中附加梯度(50)产生附加梯度矩，该附加梯度矩对于相继的重复时间(TR)是恒定的，其中附加梯度矩破坏了梯度回波序列的沿着层选择方向(SS)的梯度矩是均衡的这一条件，和利用梯度场系统(3)接通读取梯度(43)并且借助读取梯度(43)和所述至少一个射频天线(4)采集磁共振信号。

15.根据权利要求14所述的磁共振设备，其特征在于，所述磁共振设备(5)被构造为用于执行根据权利要求1-9中任一项所述的方法。

16.一种电子可读的数据载体，具有在其上存储的电子可读的控制信息，其被构造为，使得其在磁共振设备(5)的控制装置(10)中使用数据载体(21)的情况下执行根据权利要求

1-13中任一项所述的方法。

说明书

用于并行磁共振数据的修改后的真稳态进动快速成像序列

技术领域

[0001] 本发明涉及一种修改后的TrueFISP序列(真稳态进动快速成像序列)，以便利用该修改后的TrueFISP序列同时从多个层采集MR数据。在此，TrueFISP序列被理解为用于磁共振设备的序列，其中沿着所有三个空间轴的梯度矩是均衡的。

背景技术

[0002] 利用TrueFISP序列(True Fast Imaging with Steady State Precession，真稳态进动快速成像)的MR数据采集的特征在于极高的信噪比和高的速度。为了进一步加速需要并行的数据采集，其中同时采集至少两个层。

[0003] 在并行的数据采集的情况下必须解决的问题是，将所接收的MR信号按比例地对应于同时激励的不同的层。使得容易对应于不同的层或者将信号划分到不同的层上的方法是所谓的凯匹林纳法(Caipirinha-Verfahren)(“Controlled Aliasing in Parallel Imaging Results in Higher Acceleration(CAIPIRINHA)for Multi-Slice Imaging”,Magn.Reson.Med.2005；53(3),F.A.Breuer u.a.，第684-691页)。

[0004] 在US 2013/0271128 A1中描述了得容易对应于不同的层或者将信号划分到不同的层上的另外的已知方法。

[0005] 例如可以从“CAIPIRINHA accelerated SSFP imaging“,Magn.Reson.Med.2011；65,D. u.a.,第157-164页”中获悉，怎样修改该凯匹林纳法(Caipirinha-Verfahren)才能够也将其用于TrueFISP序列。

[0006] 在该修改后的凯匹林纳法中一方面改变同一层的相继的射频激励的相位。另一方面，将待同时采集的层的同时进行的射频激励的相位相互偏移。在从层S0和层S1采集MR数据时，层S0的射频激励的相位PS0例如可以满足如下等式(1)，而层S1的射频激励的相位PS1例如可以满足如下等式(2)。

[0007] PS0＝-k*90°   (1)

[0008] PS1＝+k*90°   (2)

[0009] 其中k表示连续变化的序数，也就是相位PS0或PS1从重复时间至重复时间改变了-90°或+90°的相位增量。相应地，在该情况下相位增量的差为180°。

[0010] 图1示出待同时采集的两个层S0和S1的频带。频带内的符号说明了，所采集的MR信号的振幅是正的还是负的。附图标记31表示暗频带(dunklen  )。

[0011] 从图1可以识别出，修改后的凯匹林纳法将两个层S0、S1的频带结构分别偏移了带宽的1/4，其中层S0的频带结构相对于频带中点(0°)偏移了+90°并且层S1的频带结构相对于频带中点(0°)偏移了-90°。由此，两个层S0、S1的有效带宽32与仅一个层的带宽相比减小了大约50％。

发明内容

[0012] 本发明要解决的技术问题是，提供一种利用TrueFISP序列的并行的MR数据采集，其中有效带宽比在前面描述的修改后的凯匹林纳法中更大。

[0013] 按照本发明，上述技术问题通过按照本发明的用于采集MR图像数据的方法、通过按照本发明的磁共振设备、按照本发明的计算机程序产品和按照本发明的电子可读的数据载体来解决。

[0014] 实施例定义了本发明的优选的和有利的实施方式。

[0015] 在本发明的范围内提供一种用于借助磁共振设备采集检查对象内的预定的体积片段的MR信号的方法，其中采用梯度回波序列。该方法包括以下步骤：

[0016] ·接通在层选择方向上的层选择梯度。在此，层选择梯度产生梯度矩，其是均衡的(也就是，梯度矩对于一个重复时间为0)。

[0017] ·利用一射频激励或一射频激励脉冲同时激励体积片段的两个(或多个)层，该射频激励或射频激励脉冲(每重复时间一射频激励或一射频激励脉冲)具有多个(特别是分离的)频带(每待激励的层一频带)。该多带射频激励脉冲例如可以由叠加地入射的多个射频激励脉冲(每层和每重复时间一射频激励脉冲)组成。也就是，入射的、利用其同时激励层的射频波形相应于射频激励脉冲的叠加。

[0018] ·从重复时间至重复时间地改变同一层的待采集的MR信号的相位。通过该步骤改变至少一个待采集的层的待采集的MR信号的相位，从而该层的这些MR信号在第一重复时间期间具有第一相位并且在直接跟随第一重复时间的第二重复时间期间具有与第一相位不同的第二相位。这尤其适用于所有重复时间，从而相位对于该层的时间上相邻的重复时间从不相同。

[0019] 在此，待采集的MR信号的相位的变化被理解为所使用的序列的特征(并且不是例如当前采样的K空间行的特征)。换言之，梯度回波序列的参数从重复时间至重复时间地被改变为，使得当同一K空间行在第一重复时间以序列的第一参数来读取以及当随后同一K空间行在直接跟随第一重复时间的第二重复时间以序列的第二参数来读取时，在第一重复时间期间的所采集的MR信号的相位与在第二重复时间期间的所采集的MR信号的相位不同。下面用不同的实施方式来描述如何实现这种相位变化。

[0020] MR信号的相位的从重复时间至重复时间(或从K空间行至K空间行)的变化能够实现(或易化)将所采集的MR信号分量划分到待同时采集的层上。典型地，通过MR信号的相位的该变化产生在相位编码方向上的偏移。在重建中撤销或考虑层的该偏移。

[0021] ·除了层选择梯度之外附加地在层选择方向上施加附加梯度。附加梯度产生附加梯度矩，其关于相继的重复时间是恒定的。也就是，第一重复时间的附加梯度矩相应于直接跟随第一重复时间的第二重复时间的附加梯度矩。这尤其适用于为了采集待同时采集的层的所有MR信号而要采集的所有重复时间，从而附加梯度矩对于所有重复时间大小相同。

[0022] ·借助读取梯度采集MR图像数据。

[0023] 在不考虑附加梯度的条件下，在每个重复时间期间(特别是从射频激励脉冲中心至射频激励脉冲中心)，沿着所有三个空间方向的、由梯度回波序列产生的梯度矩是均衡的。因此，按照本发明的梯度回波序列被称为TrueFISP序列。

[0024] 通过产生附加梯度矩优选地可以在一定程度上对于每个层(更确切地：对于待同时采集的每个层)独立地调节拉莫尔频率。由此可以将待同时采集的层的频带结构(参见图1)相互匹配或者相对于彼此偏移，以便扩大有效带宽。

[0025] 换种表达，在读取MR数据时仅通过在一层中的射频相位周期并且不通过其在频带结构中的位置来确定该层的所采集的自旋的相位。所采集的自旋的相位又取决于层的局部拉莫尔频率的区别。局部拉莫尔频率的区别受到附加梯度矩影响，从而通过相应地选择该附加梯度矩可以将待同时采集的层的频带结构相对于彼此偏移，以便由此正面地影响(通常是扩大)读取带宽。

[0026] 在此特别地，附加梯度是恒定的。也就是，附加梯度在采集待同时采集的层的MR信号期间恒定地具有同一振幅。

[0027] 例如可以通过磁共振设备的匀场装置产生恒定的附加梯度，从而可以保持不影响原本的序列(以及由此序列控制)。

[0028] 但是还可以的是，

[0029] ·(仅)在射频激励脉冲之前，或

[0030] ·(仅)在射频激励脉冲之后，或

[0031] ·(仅)在射频激励脉冲之前和之后

[0032] 接通附加梯度。这意味着，不在射频激励脉冲期间并且不在读取MR信号期间接通附加梯度。

[0033] 因为持续施加的附加梯度可以干扰层选择和MR信号的读取，所以可以有利地，仅在预相位周期(Prephaser-Periode)和/或重聚相位周期(Rephaser-Periode)期间接通附加梯度。

[0034] 在此特别地，附加梯度的变化曲线对于相继的重复时间是恒定的。换种表达，在一个重复时间期间附加梯度的时间变化曲线相应于在另一重复时间期间附加梯度的时间变化曲线，从而附加梯度的时间变化曲线特别地对于待同时采集的层的所有重复时间是相同的。

[0035] 将附加梯度的变化曲线设置为对相继的重复时间保持恒定或相同易化了按要求产生对于相继的重复时间保持恒定的附加梯度矩。

[0036] 附加梯度矩在此有利地

[0037] ·取决于待同时采集的层之间的距离，或

[0038] ·取决于待同时采集的层的射频激励脉冲的相位增量的差，或

[0039] ·取决于待同时采集的层之间的距离并且取决于待同时采集的层的射频[0040] 激励脉冲的相位增量的差。

[0041] 在此尤其成立的是，待同时采集的层之间的距离越小，则应当越大地选择附加梯度矩，以及待同时采集的层的位增量的差越大，则应当越大地选择附加梯度矩。

[0042] 例如可以按照如下等式(3)确定附加梯度矩ΔM：

[0043]

[0044] 在此，ΔP相应于待同时采集的层的射频激励脉冲的相位增量的差，d相应于待同时采集的层之间的距离并且γ相应于旋磁比。

[0045] 在两个同时待激励或待采集的层的情况下，射频激励脉冲的特定于层的相位大多被选择为，使得两个待同时采集的层的测量场(视野，Field of Views)(在不考虑附加梯度的条件下)重叠50％，，这相应于180°的相位增量差ΔP。在该情况下(也就是在两个待同时采集的层的情况下)附加梯度被调节为，使得其每重复时间产生附加梯度矩ΔM，该附加梯度矩可以按照如下等式(4)来计算。

[0046]

[0047] 按照优选的按照本发明的实施方式，第一层的射频激励脉冲的相位P0(k)遵从如下等式(5)，而其MR数据待与第一层的MR数据同时采集的第二层的射频激励脉冲的相位P1(k)遵从如下等式(6)。

[0048] P0(k)＝-k*90°-k*ΦG+ΦC0   (5)

[0049] P1(k)＝+k*90°-k*ΦG+ΦC1   (6)

[0050] 在此，k是在0处开始的连续变化的序数。变量ΦC0表示在层S0中的任意的恒定相位或相位常数，并且变量ΦC1表示在层S1中的任意的恒定相位或相位常数。两个变量可以是相同的或不同的或者也可以单独或两者都为零。按照如下等式(7)来计算相位增量ΦG。

[0051]

[0052] 在此，d0说明了在预定方向上第一层距等中心的距离，而d1说明了在预定方向上第二层距等中心的距离。当两个层具有距等中心的相同的距离时，成立d0＝-d1并且由此ΦG＝0°。也就是，在该情况下不考虑相位增量。

[0053] 例如成立k＝3P0(3)＝90°-3*ΦG并且P1(3)＝-90°-3*ΦG。相位增量差为180°，因为在形成差的情况下项(–k*ΦG)被消去。

[0054] 在此有利地，根据如下等式(8)来选择接收线圈的相位ΦE。

[0055] ΦE＝X(k)+k*Φ0-k*ΦG   (8)

[0056] 在此，当k为奇数时，成立X(k)＝0°，否则成立X(k)＝180°。依据重建算法来选择相位值Φ0。Φ0的示例性的值为90°。

[0057] 有利地对于每个待同时采集的层改变待采集的MR信号的相位。在此例如，待采集的MR信号的相位在两个时间上相继的重复时间期间从不相同，这尤其适用于每个层。

[0058] 待采集的MR信号的相位的变化可以通过以下方式实现：

[0059] ·在射频激励脉冲之前和之后在层选择方向上施加另外的梯度。在此，在该射频激励脉冲之前由另外的梯度产生的另外的梯度矩与在该射频激励脉冲之后由另外的梯度产生的另外的梯度矩是相同的。与附加梯度矩不同，该另外的梯度矩从重复时间至重复时间地改变，由此实现待采集的MR信号的相位的变化。该过程被称为“去除凯匹林纳，blipped Caipirinha”(参见例如US 2013/0271128 A1)。

[0060] ·用以通过射频激励脉冲激励同一层的相位被改变。该过程称为凯匹林纳法。

[0061] 在应用去除凯匹林纳法(blipped Caipirinha-Verfahren)的情况下，有利地从重复时间至重复时间地改变由另外的梯度产生的另外的梯度矩的极性，其中每重复时间产生的另外的梯度矩的绝对值保持不变。

[0062] 另外的梯度矩的该极性变化要求良好地补偿涡流，由此涡流效应不会从重复时间至重复时间地相加，并且由此干扰自旋的平衡状态(steady state)而产生图像伪影。

[0063] 优选地，在应用正常的凯匹林纳法(用于改变待采集的MR信号的相位)的情况下，在每个层中改变同一层的两个相继的射频激励脉冲的相位。在此例如，同一层的两个时间上相继的射频激励脉冲的相位从不相同，这尤其适用于每个待同时采集的层。

[0064] 要指出的是，可以组合用于改变待采集的MR信号的相位的两个方法。为了例如实现在层之间的预定的相位增量差，该差的一部分可以通过一个方法(例如Caipirinha)产生而该差的其余另外的部分可以通过另一个方法(例如blipped Caipirinha)产生。

[0065] 本发明也可以被用于，同时采集多于两个层的MR信号。因为按照本发明的附加梯度矩导致频率偏移，其与层的距离成比例，通过相应的凯匹林纳法产生的相位偏移必须考虑各个相邻的层的距离。换言之，通过相应的凯匹林纳法产生的、在各个相邻的层之间的相位偏移应当与这些层的距离成比例。换言之，成立以下等式(9)。

[0066] ΔPVx,y～ΔFOVx,y～dx,y   (9)

[0067] 在此，ΔPVx,y相应于通过凯匹林纳法产生的、在直接彼此相邻的层x和y之间的相位偏移，ΔFOVx,y相应于两个直接彼此相邻的层x和y的测量场的相应偏移，并且dx,y相应于在该两个层x和y之间的距离。

[0068] 如果例如应当同时采集三个层S1、S2、S3的MR信号，并且在直接相邻的层之间的距离dS1,S2是在两个层S2和S3之间的距离dS2,S3的两倍，则在两个层S1和S2之间的相位偏移ΔPVS1,S2和测量场ΔFOVS1,S2的偏移是在两个层S2和S3之间的相位偏移ΔPVS2,S3和测量场ΔFOVS2,S3的偏移的两倍。

[0069] 在三个待同时采集的层的情况下，例如可以对于等距离的布置的三个层的射频激励使用-120°、0°和120°的相位增量。在该情况下相邻的层的测量场相对于彼此偏移了测量场的1/3。

[0070] 从四个待同时采集的层起，用于各个层的射频激励的相位增量例如可以是0°、90°、180°、270°等或0°、180°、270°、90°等。

[0071] 本发明还可以设想改善修改后的凯匹林纳法(参见“CAIPIRINHA accelerated SSFP imaging”,Magn.Reson.Med.2011；65,D. u.a.,第157-164页)。在此，为该修改后的凯匹林纳法添加附加梯度，以便扩大有效读取带宽。

[0072] 在本发明的范围内，提供一种用于在使用梯度回波序列的条件下采集检查对象的体积片段的MR信号的磁共振设备。在此，梯度回波序列被理解为产生沿着所有三个空间方向均衡的梯度矩的序列。磁共振设备包括基本场磁体、梯度场系统、一个或通常多个射频天线和控制装置，控制装置用于控制梯度场系统和射频天线、用于接收由至少一个射频天线记录的MR信号和用于分析MR信号。磁共振设备被构造为，

[0073] 用于利用梯度场系统(3)接通在层选择方向上的层选择梯度，其产生均衡的梯度矩。

[0074] 用于利用至少一个射频天线借助以重复时间重复的射频激励或射频激励脉冲同时激励体积片段的多个层，

[0075] 用于利用控制装置从重复时间至重复时间地改变同一层的待采集的MR信号的相位，

[0076] 用于利用梯度场系统在层选择方向上除了层选择梯度之外附加地施加附加梯度，和

[0077] 用于利用梯度场系统接通读取梯度并且借助读取梯度和至少一个射频天线采集MR信号。

[0078] 在此，附加梯度产生附加梯度矩，该附加梯度矩对于相继的重复时间是恒定的。附加梯度矩破坏了梯度回波序列的沿着所有三个空间方向的梯度矩是均衡的这一条件。

[0079] 按照本发明的磁共振设备的优点在此基本上相应于前面已经详细描述的按照本发明的方法的优点，从而在此不再重复。

[0080] 此外，本发明描述了一种计算机程序产品，特别是可以被加载到磁共振设备的可编程控制器的存储器或计算单元中的计算机程序或软件。当计算机程序产品在磁共振设备的控制器或控制装置中运行时，利用该计算机程序产品可以实施按照本发明的方法的所有或不同的前面描述的实施方式。在此，计算机程序产品需要可能的程序装置，例如，程序库和辅助函数，以便实现该方法的相应实施方式。换言之，针对计算机程序产品的实施例特别地要求保护一种可用来实施按照本发明的方法的上面描述的实施方式或执行该实施方式的计算机程序或软件。在此，软件可以是还需编译(翻译)并连接的或者仅须判读的源代码(例如C++)，或者是为了执行而仅需被加载到相应的计算单元或控制装置中的可执行的软件代码。

[0081] 最后本发明公开了一种电子可读的数据载体，例如DVD、磁带、硬盘或USB棒，在其上存储了电子可读的控制信息，特别是软件(参见上文)。当从数据载体中读取该控制信息(软件)并将其存储在磁共振设备的控制装置或计算单元中时，可以实施上面描述的方法的所有按照本发明的实施方式。

[0082] 特别地，本发明被用于改善在并行的MR数据采集的情况下的凯匹林纳法。当然，本发明不受该优选的应用范围限制，因为本发明例如也可以在凯匹林纳法的变形(例如blipped Caipirinha)中应用。

附图说明

[0083] 下面对照附图所示的优选的按照本发明的实施方式对本发明作进一步的说明。

[0084] 图1以待同时采集的两个层的彼此偏移的频带的形式示出了本发明待解决的问题。

[0085] 图2示出了本发明的基本思路。

[0086] 图3示出了用于产生按照本发明的附加梯度矩的第一方案。

[0087] 图4示出了用于产生按照本发明的附加梯度矩的第二方案。

[0088] 图5示出了用于产生按照本发明的附加梯度矩的第三方案。

[0089] 图6示出了本发明待解决的另一问题。

[0090] 图7示意性示出了按照本发明的磁共振设备。

具体实施方式

[0091] 图7示出了按照本发明的磁共振设备5(磁共振成像设备或核自旋断层成像设备)。在此，基本场磁体1产生时间上恒定的强磁场，用于极化或对齐检查对象O的检查区域中的核自旋，例如躺卧在磁共振设备5的检查台23上被检查的人体的待检查部位的检查区域中的核自旋。对于核自旋共振测量所需的、基本磁场的高的均匀性在典型地为球形的测量体积M中定义，人体的待检查的体积片段被布置在该测量体积中。为了满足均匀性要求并且特别是为了消除时间上不变的影响，在合适的位置上安装由铁磁材料构成的所谓的匀场片。
通过匀场线圈2消除该时间上可变的影响。

[0092] 在基本场磁体1中采用圆柱形的梯度场系统或者说梯度场系统3，其由三个子线圈组成。每个子线圈被放大器供给电流，用于产生在笛卡尔坐标系的各自的方向上的线性(而且时间上可变的)梯度场。梯度场系统3的第一子线圈在此产生x方向上的梯度Gx、第二子线圈产生y方向上的梯度Gy并且第三子线圈产生z方向上的梯度Gz。放大器包括数字模拟转换器，该数字模拟转换器由序列控制器18控制以时间正确地产生梯度脉冲。

[0093] 在梯度场系统3内存在一个(或多个)射频天线4，该射频天线将由射频功率放大器输出的射频脉冲转换为磁交变场，用于对待检查的对象O的或对象O的待检查的区域进行核激励和对齐核自旋。每个射频天线4由以组件线圈的环形的、优选线形的或矩阵形的布置形式的一个或多个射频发送线圈和一个或多个射频接收线圈组成。各个射频天线4的射频接收线圈还将从进动的核自旋出发的交变场，即，通常从由一个或多个射频脉冲和一个或多个梯度脉冲组成的脉冲序列引起的核自旋回波信号，转换为电压(测量信号)，该电压通过放大器7被传输到射频系统22的射频接收通道8。(是磁共振设备5的控制装置10的部件的)射频系统22还包括发送通道9，在该发送通道中产生用于激励核磁共振的射频脉冲。在此，在序列控制器18中将各个射频脉冲根据由设备计算机20规定的脉冲序列数字地作为复数的序列表示。该数字序列作为实部和作为虚部分别通过输入端12传输到射频系统22中的数字模拟转换器并且从该数字模拟转换器传输到发送通道9。在发送通道9中将脉冲序列调制到射频载波信号上，其基频相应于测量体积中的核自旋的共振频率。

[0094] 从发送运行到接收运行的切换通过发送/接收转换器6进行。射频天线4的射频发送线圈将用于激励核自旋的射频脉冲入射到测量体积M中并且通过射频接收线圈采样所产生的回波信号。将相应获得的核共振信号在射频系统22的接收通道8'(第一解调器)中相位敏感地解调到中间频率、在模拟数字转换器(ADC)中数字化并且通过输出端11输出。还将该信号解调到频率0。到频率0的解调和到实部和虚部的分离按照数字域中的数字化在第二解调器8中进行。通过图像计算机17从这样通过输出端11获得的测量数据中重建MR图像。测量数据、图像数据和控制程序的管理通过设备计算机20进行。序列控制器18根据规定利用控制程序来控制各个期望的脉冲序列的产生和k空间的相应采样。在此特别地，序列控制器18控制时间正确地接通梯度、以定义的相位振幅发送射频脉冲以及接收核共振信号。用于射频系统22和序列控制器18的时间基准由合成器19提供。存储在例如DVD21上的、用于产生MR图像的相应的控制程序的选择以及所产生的MR图像的显示通过终端13进行，该终端包括键盘15、鼠标16和显示屏14。

[0095] 在本发明中序列控制器18被构造为，也用于接通附加梯度。

[0096] 图2示出了本发明的思路。在图2所示的情况下基本磁场的等中心处于应当同时采集其MR信号的两个层S0、S1之间的中心，从而两个层S0、S1具有距等中心33在绝对值上相同的距离。例如基于修改后的凯匹林纳法，两个层S0、S1的频带32相对于彼此偏移了180°。应当通过匹配局部拉莫尔频率34(也就是通过相应地调节层S0、S1的拉莫尔频率)在一定程度上消除该偏移。由此，两个层S0、S1的频带32在一定程度上彼此上下重叠，由此有效读取带宽具有最大值。

[0097] 为了匹配局部拉莫尔频率34，按照本发明产生附加梯度矩ΔM，利用其消除在层S0、S1的频带32之间的频带偏移Δω。换种说法，则在预定方向上(在与预定方向相反的方向上)距等中心33的距离越远，则通过附加梯度矩ΔM越强烈地提高(降低)的拉莫尔频率。在此，在图2中预定方向向上(从层S1向层S0)取向。

[0098] 图3示出了按照本发明的用于产生附加梯度矩ΔM的第一实施方式。

[0099] 图3中对于从多个待同时采集的层中的一个层示出的梯度回波序列包括射频激励脉冲41，其与施加的层选择梯度42同时入射。在射频激励脉冲41之后接通相位编码梯度44和读取梯度43。在施加读取梯度43期间，在特定的时间间隔45中进行MR信号的读取。在各个时间间隔45中给出的度数(0°或180°)表示MR信号的相应的相位。

[0100] 在图3中所示的实施方式中通过随时间恒定地施加的附加梯度50产生按照本发明的附加梯度矩。因为所示的按照本发明的梯度回波序列是均衡的序列，由梯度42、43、44在所有三个空间方向上(也就是在层选择方向SS、读取方向AL和相位编码方向PK)每重复时间TR产生的梯度矩是零。该条件被按照本发明的附加梯度50破坏。

[0101] 更确切地说，由层选择梯度42的梯度分量42a和42c产生的梯度矩在绝对值上相应于由层选择梯度的梯度分量42b产生的梯度矩。以类似的方式，由读取梯度43的梯度分量43a和43c产生的梯度矩在绝对值上相应于由梯度分量43b产生的梯度矩。由相位编码梯度
44的梯度分量44a、44b产生的梯度矩在绝对值上同样相同。

[0102] 图4示出了按照本发明的用于产生附加梯度矩的优选的实施方式。

[0103] 与图3不同地，在图4中示出的实施方式通过这样的附加梯度50产生附加梯度矩，该附加梯度仅在射频激励脉冲41之前和之后的时间间隔中施加并且由此不在入射射频激励脉冲41期间的时间间隔中施加。此外，附加梯度50也不在读取MR信号期间的时间间隔45中施加。换种表达，附加梯度50仅在层选择梯度42的所谓的预相位(Prephaser-Phase)和所谓的重聚相位(Rephaser-Phase)中施加。换言之，在该按照本发明的实施方式中附加梯度被分为两个分量50a、50b，其中一个分量50a与层选择梯度42的预相位分量42a叠加并且另一个分量50b与层选择梯度42的重聚相位分量42c叠加。该实施方式在优点是，加梯度50不干扰通过射频激励脉冲41进行的层选择和MR信号的读取。

[0104] 要指出的是，由附加梯度50产生的附加梯度矩对于每个重复时间TR大小相同。为了在每个重复时间TR期间产生相同的附加梯度矩，附加梯度(的变化曲线)不必在每个重复时间期间恒定或相同。完全可能的是，通过在各个重复时间TR内不同的附加梯度来满足如下条件：在每个重复时间TR期间的附加梯度矩必须相同。但是在图4中示出的实施方式的情况下，附加梯度(的变化曲线)对于所有重复时间TR是相同的。

[0105] 图5示出了按照本发明的另外的实施方式。

[0106] 与图4所示的实施方式不同，在图5所示的实施方式中仅直接在射频激励脉冲41之前接通附加梯度50。也就是，在该实施方式中既不在射频激励脉冲41期间也不在读取MR信号期间也不直接在射频激励脉冲41之后接通附加梯度50。换种表达，仅在层选择梯度42的所谓的预相位阶段中接通附加梯度50，从而附加梯度50仅与层选择梯度42的预相位分量42a叠加。

[0107] 在该实施方式中每重复时间TR产生的附加梯度矩还对于所有重复时间TR是恒定的。虽然不是必须的(参见图4中示出的实施方式)，但是由此附加梯度50(的变化曲线)也对于所有重复时间TR是相同的。

[0108] 按照本发明的另外的(但未示出的)实施方式，也可以仅直接在射频激励脉冲41之后接通附加梯度50。也就是，在该实施方式中既不在射频激励脉冲41期间也不在读取MR信号期间也不直接在射频激励脉冲41之前接通附加梯度50。换种表达，仅在层选择梯度42的所谓的重聚相位中接通附加梯度50，从而附加梯度50仅与层选择梯度42的重聚相位分量42c叠加。

[0109] 图6示出了本发明的当等中心33不处于待同时采集的两个层S0、S1的中心时出现的特征，如其一般情况下那样。在该情况下，所采集的MR信号每重复时间TR积累不期望的相位ΦG。

[0110] 可以避免该不期望的相位积累ΦG pro TR，方法是，确定该不期望的相位积累并且然后在确定激励脉冲的相位的情况下以及在确定接收者的相位的情况下考虑该不期望的相位积累。作为结果，所采集的MR信号不再具有不期望的相位积累ΦG。