技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
例如,本文描述的主題的實(shí)施方式包括但不限于一種設(shè)備。所述設(shè)備包括射頻電磁波傳導(dǎo)結(jié)構(gòu),所述射頻電磁波傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)被配置為將射頻電磁波的接收脈沖作為射頻電磁波的入射脈沖分配到至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的陣列。所述設(shè)備包括至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的所述陣列,所述陣列被配置為通過變換射頻電磁波的所述入射脈沖而產(chǎn)生垂直于(transverse to)與磁共振成像或核磁共振裝置的孔的z軸平行的準(zhǔn)靜態(tài)磁場(chǎng)B0取向的射頻磁場(chǎng)B1的脈沖,產(chǎn)生的所述脈沖具有足以在位于孔內(nèi)的檢查區(qū)域的至少一部分內(nèi)的磁活性核(magnetically active nuclei)中激發(fā)可檢測(cè)的磁共振的磁場(chǎng)強(qiáng)度。
例如,本文描述的主題的實(shí)施方式包括但不限于一種方法。所述方法包括從磁共振成像或核磁共振裝置的射頻信號(hào)發(fā)生器或合成器部件接收射頻電磁波的脈沖。所述方法包括將射頻電磁波的所述接收脈沖作為射頻電磁波的入射脈沖分配到陣列的至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元。所述方法包括使用所述陣列的所述至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元將射頻電磁波的所述入射脈沖變換成垂直于與所述磁共振成像或所述核磁共振裝置的孔的z軸平行的準(zhǔn)靜態(tài)磁場(chǎng)B0取向的射頻磁場(chǎng)B1的脈沖,所述射頻磁場(chǎng)B1的所述脈沖具有足以在位于所述孔內(nèi)的檢查區(qū)域的至少一部分內(nèi)的磁活性核中激發(fā)可檢測(cè)的磁共振的磁場(chǎng)強(qiáng)度。
例如,本文描述的主題的實(shí)施方式包括但不限于一種系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括射頻電磁波傳導(dǎo)結(jié)構(gòu),所述射頻電磁波傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)被配置為響應(yīng)于B1定位控制信號(hào)而將射頻電磁波的脈沖作為射頻電磁波的入射脈沖分配給至少兩個(gè)可選組的陣列的組。所述系統(tǒng)包括所述至少兩個(gè)可選組的所述陣列,所述至少兩個(gè)可選組中的每一組(i)包括至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元,并且被配置為分別相對(duì)于磁共振成像或核磁共振裝置的孔的z軸線性地布置,以及(ii)分別被配置為將射頻電磁波的所述入射脈沖變換為垂直于z軸的段(以下稱為“橫向段”)取向并且在空間上接近所述組的射頻磁場(chǎng)B1的脈沖。所述系統(tǒng)包括被配置為進(jìn)行以下操作的控制電路:產(chǎn)生B1定位控制信號(hào),所述B1定位控制信號(hào)限定射頻電磁波的特定入射脈沖到至少兩個(gè)可選組的所述陣列的每一組的相應(yīng)功率分布,所述相應(yīng)功率分布共同限定局域到垂直于所述z軸并在所述孔的檢查區(qū)域內(nèi)的選定的任意檢查段的射頻磁場(chǎng)B1的特定脈沖,所述局域磁場(chǎng)B1具有足以在位于選定的所述任意檢查段內(nèi)的磁性活性核中激發(fā)可檢測(cè)的磁共振的強(qiáng)度。在一實(shí)施方式中,所述系統(tǒng)包括單位單元控制器,所述單位單元控制器被配置為響應(yīng)于所述控制信號(hào)的梯度分量而電子地控制所述至少兩個(gè)可選組中的每一組的至少兩個(gè)電子可控的人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元。
例如,本文描述的主題的實(shí)施方式包括但不限于系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括至少兩組至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元。所述至少兩組中的每一組被配置為順序地定位在垂直于磁共振成像或核磁共振裝置的孔的z軸的相應(yīng)平面中。至少兩組中的每一組包括響應(yīng)于接收到的B1定位控制信號(hào)可在關(guān)閉狀態(tài)和開啟狀態(tài)之間切換的電子可控射頻放大器。至少兩組中的每一組包括相應(yīng)的射頻電磁波傳導(dǎo)結(jié)構(gòu),所述射頻電磁波傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)被配置為將射頻電磁波的放大脈沖作為射頻電磁波的入射放大脈沖傳送到所述組的所述至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元。每一組的所述至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元分別被配置為將射頻電磁波的所述入射放大脈沖變換成垂直于z軸的段(以下稱為“橫向段”)取向并在空間上接近所述組的射頻磁場(chǎng)B1的脈沖。所述系統(tǒng)包括控制電路,所述控制電路被配置為響應(yīng)于指示被選擇用于檢查的橫向切片的數(shù)據(jù)而選擇垂直于z軸的任意檢查段,并且生成限定被分配給至少兩組中的每一組的放大狀態(tài)的B1定位控制信號(hào)。所述放大狀態(tài)共同限定射頻磁場(chǎng)B1的脈沖,所述射頻磁場(chǎng)B1局域到選定的所述任意檢查段并且具有足以在位于選定的所述任意檢查段內(nèi)的磁性活性核中激發(fā)可檢測(cè)磁共振的磁場(chǎng)強(qiáng)度。
例如,本文描述的主題的實(shí)施方式包括但不限于一種設(shè)備。所述設(shè)備包括射頻電磁波傳導(dǎo)結(jié)構(gòu),所述射頻電磁波傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)被配置為將射頻電磁波作為入射射頻電磁波分配到人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的至少兩個(gè)組合件中的每一個(gè)組合件。所述設(shè)備包括人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的所述至少兩個(gè)組合件。所述人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的每一個(gè)組合件被配置為產(chǎn)生垂直于磁共振成像或核磁共振裝置的孔的z軸取向的射頻磁場(chǎng)B1的脈沖。人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的每個(gè)組合件包括:(i)第一人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元,其被配置為將射頻電磁波的所述入射脈沖變換成所述射頻磁場(chǎng)B1的所述脈沖;以及(ii)第二人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元,其將射頻電磁波的所述入射脈沖變換為抵消由所述第一人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元產(chǎn)生的非零電場(chǎng)的分量的電場(chǎng)E,由所述人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元共同產(chǎn)生的射頻磁場(chǎng)B1的所述脈沖具有足以在位于孔內(nèi)的磁活性核中激發(fā)磁共振的磁場(chǎng)強(qiáng)度。在一實(shí)施方式中,所述設(shè)備包括射頻電磁波傳導(dǎo)結(jié)構(gòu),所述射頻電磁波傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)被配置為將射頻電磁波作為入射射頻電磁波分配到人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的平面組合件。
前述發(fā)明內(nèi)容僅是說明性的并且不旨在以任何方式進(jìn)行限制。除了上述說明性的方面、實(shí)施方式和特征之外,通過參考附圖和以下詳細(xì)描述,進(jìn)一步的方面、實(shí)施方式和特征將變得顯而易見。
附圖說明
圖1示出了包括示例性磁共振成像或核磁共振裝置300(包括其一些系統(tǒng))的環(huán)境200;
圖2示出了包括設(shè)備310的磁共振成像或核磁共振裝置300的示例;
圖3示出了人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元322的替代實(shí)施方式;
圖4示出了示例性操作流程400;
圖5示出了示例性設(shè)備500;
圖6示出了被配置為在磁共振成像或核磁共振裝置中產(chǎn)生射頻磁場(chǎng)B1的示例性設(shè)備605;
圖7示出了示例性操作流程;
圖8示出了示例性操作流程800;
圖9示出了系統(tǒng)902,其包括被配置為生成射頻磁場(chǎng)B1的示例性設(shè)備905的實(shí)施方式;
圖10示出了示例性操作流程1000;
圖11示出了示例性設(shè)備1100;
圖12示出了示例性設(shè)備1205;
圖13示出了示例性操作流程1300;
圖14示出了示例性操作流程1400;和
圖15示出了示例性操作流程1500。
具體實(shí)施方式
在下面的詳細(xì)描述中,參考形成詳細(xì)描述的一部分的附圖。在附圖中,類似的符號(hào)通常標(biāo)識(shí)相似的組件,除非上下文另有規(guī)定。在詳細(xì)描述、附圖和權(quán)利要求中描述的說明性實(shí)施方式不意味著限制。在不脫離本文所呈現(xiàn)的主題的精神或范圍的情況下,可以利用其他實(shí)施方式,并且可以進(jìn)行其它改變。
圖1示出了包括示例性磁共振成像或核磁共振裝置300(包括其一些系統(tǒng))的環(huán)境200。磁共振成像或核磁共振裝置包括產(chǎn)生z軸磁場(chǎng)B0的永久磁體或超導(dǎo)磁體。例如,永久磁體或超導(dǎo)磁體可以產(chǎn)生至少0.5T的磁場(chǎng)B0。磁共振成像或核磁共振裝置包括梯度線圈裝置,梯度線圈裝置在沿著z軸的磁場(chǎng)B0中產(chǎn)生時(shí)間線性梯度。另外,磁共振成像或核磁共振裝置包括被配置為產(chǎn)生垂直于z軸的射頻磁場(chǎng)B1的裝置或設(shè)備。
圖2示出了包括設(shè)備310的磁共振成像或核磁共振裝置300的示例。圖2A是橫截面視圖,而圖2B是通過磁共振成像或核磁共振裝置的孔316的視圖。核磁共振裝置包括永久磁體或超導(dǎo)磁體312和梯度線圈裝置314。該設(shè)備包括至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元322的陣列320。對(duì)結(jié)合圖3提供的單位單元提供附加描述。至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元被配置為通過變換射頻電磁波的入射脈沖而產(chǎn)生垂直于與磁共振成像或核磁共振裝置的孔316的z軸318平行的準(zhǔn)靜態(tài)磁場(chǎng)B0取向的射頻磁場(chǎng)B1 328的脈沖。產(chǎn)生的所述脈沖具有足以在位于處于孔內(nèi)的檢查區(qū)域的至少一部分內(nèi)的磁活性核中激發(fā)可檢測(cè)的磁共振的磁場(chǎng)強(qiáng)度。該設(shè)備包括射頻電磁波傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)380,射頻電磁波傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)380被配置為將射頻電磁波的接收脈沖作為射頻電磁波的入射脈沖分配給所述至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元。在一實(shí)施方式中,磁場(chǎng)B0由磁共振成像或核磁共振裝置的主磁體產(chǎn)生。
圖3示出了人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元322的替代實(shí)施方式。在一實(shí)施方式中,人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元可以包括超材料單位單元。在一實(shí)施方式中,人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元可以包括超材料蜂窩結(jié)構(gòu)。在一實(shí)施方式中,超材料包括從其結(jié)構(gòu)而不是其組成獲得其性質(zhì)的人工結(jié)構(gòu)化材料。在一實(shí)施方式中,超材料包括周期性或非周期性結(jié)構(gòu)的宏觀復(fù)合材料,其功能歸因于其蜂窩結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分。Tie Jun Cui et al.ed.,Metamaterials:theory,design,and applications,2(Springer 2010)。在一實(shí)施方式中,人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元具有小于所涉及的射頻波長(zhǎng)的蜂窩尺寸。在一實(shí)施方式中,單位單元是任意形狀的單位單元。在一實(shí)施方式中,單位單元由具有亞波長(zhǎng)尺寸的人工包含物構(gòu)成。在一實(shí)施方式中,人工結(jié)構(gòu)化單位單元的陣列320作為均勻結(jié)構(gòu)或有效介質(zhì)響應(yīng)于電場(chǎng)和磁場(chǎng)。在一實(shí)施方式中,單位單元中的包含物可以被特別地設(shè)計(jì)用于介電常數(shù)、磁導(dǎo)率和折射率,并且放置在單位單元中的期望位置處。
圖3示出了單位單元中的示例性包含物。單位單元可以是諧振的或非諧振的。圖3A示出了具有同心開口環(huán)插入件324A的單位單元322A。圖3B示出了開口環(huán)插入件324B的單位單元322B,開口環(huán)插入件324B在開口處具有肩部。圖3C示出了具有同心盒開口環(huán)324C插入件的單位單元322C。圖3D示出了具有圓錐形螺旋插入件324D的單位單元322D。圖3E示出了具有交錯(cuò)的“L”環(huán)插入件324E的單位單元322E。圖3F示出了具有“I”形包含物324F的單位單元322F,“I”形包含物324F具有帶肩部。圖3G示出了具有相對(duì)的盒開口環(huán)插入件324G的單位單元322G。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)可用的特定設(shè)計(jì)要求和材料來選擇用于單位單元245的包含物。單位單元中的包含物的另一個(gè)實(shí)例是多匝矩形平面螺旋,或位于不同平面中并通過導(dǎo)電通孔連接的幾個(gè)這樣的螺旋。當(dāng)連接兩個(gè)以上這樣的平面螺旋時(shí),它們可以被描述為“三維曲折線”。多匝矩形螺旋內(nèi)含物由Lipworth等人的Scientific Reports 4,3642(2014);doi:10.1038/srep03642更詳細(xì)地描述。例如,參見Lipworth的圖5??梢詮腟quid天線實(shí)施方案和電感耦合RFID標(biāo)簽得到耦合的多匝矩形平面螺旋插入件的圖示。
回到圖2,在一實(shí)施方式中,至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元322包括至少兩個(gè)超材料單位單元。在一實(shí)施方式中,至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的單位單元包括具有強(qiáng)磁響應(yīng)的人工結(jié)構(gòu)化超材料單位單元。在一個(gè)實(shí)施方式中,至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的單位單元包括人工結(jié)構(gòu)化高電感密度超材料單位單元。
在一個(gè)實(shí)施方式中,至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元322包括至少兩個(gè)周期性排列的人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元。在一個(gè)實(shí)施方式中,所述至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元包括至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化亞波長(zhǎng)電磁單位單元。在一個(gè)實(shí)施方式中,所述至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元分別包括優(yōu)化以產(chǎn)生高電感密度的開口環(huán)諧振器插入件。例如,參見圖3B的開口環(huán)324B。在一個(gè)實(shí)施方式中,至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元分別包括被優(yōu)化以產(chǎn)生高電感密度的兩個(gè)正交取向的開口環(huán)諧振器插入件。在一個(gè)實(shí)施方式中,所述至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元分別包括被優(yōu)化以產(chǎn)生高電感密度的三個(gè)正交取向的開口環(huán)諧振器插入件。在一個(gè)實(shí)施方式中,至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元分別包括優(yōu)化以產(chǎn)生高電感密度的螺旋插入件。在一個(gè)實(shí)施方式中,螺旋插入件包括被優(yōu)化以產(chǎn)生高電感密度的矩形或圓形螺旋插入件。在一個(gè)實(shí)施方式中,所述至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的單位單元包括優(yōu)化以產(chǎn)生高電感密度的圓錐形螺旋或圓柱形螺旋插入件。例如,參見圖3D的圓錐形螺旋插入件324D。在一個(gè)實(shí)施方式中,至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的單位單元包括被優(yōu)化以產(chǎn)生高電感密度的兩個(gè)正交取向的圓錐形螺旋插入件。在一個(gè)實(shí)施方式中,至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的單位單元包括被優(yōu)化以產(chǎn)生高電感密度的三個(gè)正交取向的圓柱形螺旋插入件。在一個(gè)實(shí)施方式中,至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的單位單元包括被優(yōu)化以產(chǎn)生高電感密度的錐體螺旋插入件。在一個(gè)實(shí)施方式中,至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元被配置為感應(yīng)與z軸正交的B1磁場(chǎng)分量。在一個(gè)實(shí)施方式中,至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元被配置為感應(yīng)與z軸正交的第一B1磁場(chǎng)分量和與第一B1磁場(chǎng)分量正交的第二B1磁場(chǎng)分量。在一個(gè)實(shí)施方式中,至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元被配置為在所有三個(gè)相互正交的方向上感應(yīng)磁場(chǎng)B1分量。
在一個(gè)實(shí)施方式中,人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元322包括磁偶極單位單元的亞波長(zhǎng)布置。例如,亞波長(zhǎng)布置可以包括具有小于波長(zhǎng)的一半的蜂窩尺寸的單位單元。例如,亞波長(zhǎng)裝置可以包括具有小于波長(zhǎng)的四分之一的蜂窩尺寸的單位單元。例如,亞波長(zhǎng)布置可以包括深亞波長(zhǎng)布置(deeply sub-wavelength arrangement)。例如,亞波長(zhǎng)裝置可以包括具有小于波長(zhǎng)十分之一的蜂窩尺寸的單位單元。在一個(gè)實(shí)施方式中,單位單元密集地封裝以傳送相對(duì)大的磁場(chǎng)或大的磁通量。在一個(gè)實(shí)施方式中,人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元包括磁多極單位單元的亞波長(zhǎng)布置。在一個(gè)實(shí)施方式中,人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元包括磁多極單位單元的深亞波長(zhǎng)布置。
在一個(gè)實(shí)施方式中,陣列320被配置為在近場(chǎng)區(qū)域中產(chǎn)生磁場(chǎng)B1。在一個(gè)實(shí)施方式中,至少兩個(gè)單位單元322被配置為產(chǎn)生可調(diào)諧射頻磁場(chǎng)B1 328的脈沖。在一個(gè)實(shí)施方式中,可調(diào)諧射頻磁場(chǎng)B1包括頻率、振幅或偏振可調(diào)諧射頻磁場(chǎng)B1。在一個(gè)實(shí)施方式中,可調(diào)諧射頻磁場(chǎng)B1在10-300MHz范圍的一部分上是可調(diào)諧的。該頻率范圍通常用于磁共振成像或核磁共振裝置。在一個(gè)實(shí)施方式中,在用于磁共振成像或核磁共振裝置的頻率上沒有真正的下限。如果主場(chǎng)B0強(qiáng)度低,則B1頻率可以相應(yīng)地更低;并且檢測(cè)效率相應(yīng)較低。在一實(shí)施方式中,產(chǎn)生磁場(chǎng)B的諧振單位單元加載有附加電容器,以便將所得到的諧振頻率降低到它們的自然的無負(fù)載諧振頻率以下。B1頻率的頻率上限由高頻波衰減和體內(nèi)電場(chǎng)吸收產(chǎn)生。減小體內(nèi)的總電場(chǎng)吸收允許使用較高的射頻磁場(chǎng)B1,使得能夠?qū)崿F(xiàn)更高的檢測(cè)效率。
在一個(gè)實(shí)施方式中,陣列320被配置成圍繞z軸318同軸設(shè)置。在一個(gè)實(shí)施方式中,陣列包括弓形形狀,其尺寸被設(shè)置成安裝或定位在磁共振成像或核磁共振裝置的孔316的至少一部分內(nèi)。在一個(gè)實(shí)施方式中,弓形形狀的尺寸被設(shè)定為安裝或定位在大約小于孔的圓周的180度。在一個(gè)實(shí)施方式中,弓形形狀的尺寸設(shè)置成安裝或定位在大約孔的圓周的180度或180度以上。在一個(gè)實(shí)施方式中,該形狀的尺寸被設(shè)計(jì)為安裝或定位在大約小于孔的圓周的270度。在一個(gè)實(shí)施方式中,陣列具有圓柱形或環(huán)形形狀,圓柱形或環(huán)形形狀的尺寸被設(shè)定為安裝或定位在磁共振成像或核磁共振裝置的孔內(nèi)。在一個(gè)實(shí)施方式中,陣列包括兩個(gè)弓形部分,每個(gè)弓形部分的尺寸小于孔的圓周的180度,并且安裝或定位成跨越z軸線彼此面對(duì)。在一個(gè)實(shí)施方式中,陣列包括兩個(gè)大致平坦的部分,每個(gè)部分被配置為安裝或定位成跨越z軸面向另一個(gè)。
在一實(shí)施方式中,至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元322被配置為產(chǎn)生高感應(yīng)電磁近場(chǎng)328。在一個(gè)實(shí)施方式中,至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)單元電磁單元被配置為產(chǎn)生磁場(chǎng)主導(dǎo)射頻近場(chǎng),其磁場(chǎng)(B1)強(qiáng)度和電場(chǎng)(E1)強(qiáng)度使得(B1c)/E1>1(其中“c”是光速)。在一個(gè)實(shí)施方式中,所述至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元被配置為產(chǎn)生磁場(chǎng)主導(dǎo)射頻近場(chǎng),其中(B1c)/E1>10。例如,這相當(dāng)于(H1·Z0)/E1>10(其中Z0是自由空間阻抗)。在一個(gè)實(shí)施方式中,所述至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元被配置為產(chǎn)生包括垂直于z軸318取向的梯度的磁場(chǎng)B1。在一個(gè)實(shí)施方式中,所述至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元被配置為產(chǎn)生包括垂直于z軸取向的兩個(gè)正交梯度的磁場(chǎng)B1。在一個(gè)實(shí)施方式中,射頻磁場(chǎng)B1的脈沖相對(duì)于z軸線偏振。在一個(gè)實(shí)施方式中,射頻磁場(chǎng)B1的脈沖相對(duì)于z軸圓偏振。
在一個(gè)實(shí)施方式中,至少兩個(gè)電磁單位單元322的陣列320還被配置為接收由布置在磁共振成像或核磁共振裝置300的檢查區(qū)域中的磁活性核產(chǎn)生的磁共振信號(hào),以及被配置為產(chǎn)生指示磁共振信號(hào)的信號(hào)。在一個(gè)實(shí)施方式中,射頻電磁波傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)380被配置為將射頻電磁波的接收脈沖分配給至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元。
在一個(gè)實(shí)施方式中,射頻電磁波傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)380被配置為將從磁共振成像或核磁共振裝置300的射頻功率放大器組件接收的射頻電磁波392的脈沖分配到至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元322。在一個(gè)實(shí)施方式中,射頻電磁波傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)包括傳輸線、波導(dǎo)或允許沿著其維度中的至少一個(gè)進(jìn)行場(chǎng)傳播的其他場(chǎng)約束結(jié)構(gòu)。在一個(gè)實(shí)施方式中,波導(dǎo)包括泄漏波導(dǎo)或具有部分場(chǎng)約束的另一場(chǎng)傳播結(jié)構(gòu)。在一個(gè)實(shí)施方式中,射頻電磁波傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)包括射頻導(dǎo)電體;例如,高導(dǎo)電率線。
在一個(gè)實(shí)施方式中,射頻電磁波392的脈沖包括射頻電磁波的脈沖。在一個(gè)實(shí)施方式中,響應(yīng)于磁共振成像或核磁共振裝置300的脈沖編程器組件,產(chǎn)生射頻電磁波的脈沖。在一個(gè)實(shí)施方式中,射頻電磁波的脈沖由磁共振成像或核磁共振裝置的射頻振蕩器組件產(chǎn)生。在一個(gè)實(shí)施方式中,射頻電磁波的脈沖由磁共振成像或核磁共振裝置的射頻合成器組件產(chǎn)生。在一實(shí)施方式中,響應(yīng)于至少兩個(gè)單位單元322的諧振頻率來選擇射頻脈沖的頻率。在一個(gè)實(shí)施方式中,射頻脈沖包括成形的射頻脈沖。在一實(shí)施方式中,射頻脈沖包括一個(gè)或多個(gè)定制的射頻正弦脈沖。
在一個(gè)實(shí)施方式中,至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元322的每個(gè)單位單元包括與射頻電磁波傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)380耦合的射頻電磁波傳導(dǎo)組件。
在替代實(shí)施方式中,至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元322包括人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元1220的至少兩個(gè)組合件1215。例如,圖12示出了人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的至少兩個(gè)組合件中的一個(gè)組合件。每一個(gè)組合件包括被配置成產(chǎn)生射頻磁場(chǎng)B1的脈沖的第一人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元(示為第一單位單元1222.1和1222.2)和被配置為產(chǎn)生抵消由第一人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元產(chǎn)生的非零電場(chǎng)(non-vanishing electric field)的射頻電場(chǎng)E的第二人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元(圖示為第二單位單元1224.1和1224.2)。這種組合件使得射頻磁場(chǎng)B1的強(qiáng)度與空間中(特別是近場(chǎng)空間中)的射頻電場(chǎng)E的強(qiáng)度分離。
圖4示出了示例性操作流程400。在開始操作之后,操作流程包括接收操作410。接收操作包括從磁共振成像或核磁共振裝置的射頻信號(hào)發(fā)生器或合成器組件接收射頻電磁波的脈沖。在一個(gè)實(shí)施方式中,可以使用射頻電磁波傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)380來實(shí)現(xiàn)接收操作,以接收結(jié)合圖2描述的脈沖392。傳播操作420包括將射頻電磁波的接收脈沖作為射頻電磁波的入射脈沖分配到陣列的至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元。在一個(gè)實(shí)施方式中,可以使用射頻電磁波傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)380來實(shí)現(xiàn)傳播操作,以將脈沖392分配到結(jié)合圖2描述的陣列320的至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元322。變換操作430包括使用所述陣列的所述至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元將射頻電磁波的入射脈沖變換成射頻磁場(chǎng)B1的脈沖,所述射頻磁場(chǎng)B1垂直于與磁共振成像或核磁共振裝置的孔的z軸平行的準(zhǔn)靜態(tài)磁場(chǎng)B0取向。射頻磁場(chǎng)B1的脈沖具有足以在位于處于孔內(nèi)的檢查區(qū)域的至少一部分內(nèi)的磁活性核中激發(fā)可檢測(cè)的磁共振的磁場(chǎng)強(qiáng)度。在一實(shí)施方式中,變換操作可以通過結(jié)合圖2描述的陣列320的至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元322來實(shí)現(xiàn)。操作流程包括結(jié)束操作。
圖5示出了示例性設(shè)備500。該設(shè)備包括用于從磁共振成像或核磁共振裝置的射頻信號(hào)發(fā)生器或合成器部件接收射頻電磁波的脈沖的裝置510。該設(shè)備包括用于將射頻電磁波的接收脈沖作為射頻電磁波的入射脈沖分配到用于變換射頻電磁波的人工結(jié)構(gòu)化裝置的裝置520。該設(shè)備包括人工結(jié)構(gòu)化裝置530,人工結(jié)構(gòu)化裝置530用于將射頻電磁波的入射脈沖變換成射頻磁場(chǎng)B1的脈沖,射頻磁場(chǎng)B1垂直于與磁共振成像或核磁共振裝置的孔的z軸平行的準(zhǔn)靜態(tài)磁場(chǎng)B0取向。射頻磁場(chǎng)B1的脈沖具有足以在位于處于孔內(nèi)的檢查區(qū)域的至少一部分內(nèi)的磁活性核中激發(fā)可檢測(cè)的磁共振的磁場(chǎng)強(qiáng)度。
圖6示出了被配置為在磁共振成像或核磁共振裝置中產(chǎn)生射頻磁場(chǎng)B1的示例性設(shè)備605,例如,諸如結(jié)合圖1和圖2中的環(huán)境200描述的磁共振成像或核磁共振裝置300。該設(shè)備包括至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元624的至少兩組620的陣列610。所述至少兩組由組622.1、組622.2、組622.3、組622.4和組622.5示出。至少兩組中的每一組被配置為分別相對(duì)于磁共振成像或核磁共振裝置的孔316的z軸318線性布置。至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元624的實(shí)施方式被示出為人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的2x2布置。在一實(shí)施方式中,例如,至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元624的組可以包括在圍繞該組的周向方向上的數(shù)百或數(shù)千個(gè)單位單元以及跨越該組的寬度的數(shù)十或數(shù)百個(gè)單位單元的布置單位單元。單位單元的人工結(jié)構(gòu)(包括內(nèi)含物)和單位單元的布置可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員響應(yīng)于可用的特定設(shè)計(jì)要求和材料來選擇或設(shè)計(jì)。例如,圖3和所附說明示出了單位單元的若干人工結(jié)構(gòu)。人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元624的至少兩組620中的每一組被配置為將射頻電磁波的入射脈沖692變換為射頻磁場(chǎng)B1的脈沖,射頻磁場(chǎng)B1垂直于z軸318的段(以下稱為“橫向段“)而取向并且在空間上接近該組。
例如,單位單元的組622.1被配置為將入射脈沖變換為射頻磁場(chǎng)B1.1的脈沖,射頻磁場(chǎng)B1.1垂直于z軸的段而取向,并且具有接近組622.1的射頻磁場(chǎng)B1.1強(qiáng)度的相當(dāng)大的部分。在陣列610的示例性操作實(shí)施方式中,雖然根本上針對(duì)陣列選擇設(shè)計(jì)和材料的功能,但接近組622.1的射頻磁場(chǎng)B1.1的強(qiáng)度可以是接近組622.5的射頻磁場(chǎng)B1.5的強(qiáng)度的至少五倍。類似地,在另一示例性操作實(shí)施方式中,接近組622.3的射頻磁場(chǎng)B1.3的強(qiáng)度可以是分別接近組622.1和622.5的射頻磁場(chǎng)B1.1和B1.5的強(qiáng)度的至少兩倍。
設(shè)備605包括射頻電磁波傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)680,頻電磁波傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)680被配置為將射頻電磁波692的接收脈沖選擇性地分配到至少兩組620中的一組。在一實(shí)施方式中,響應(yīng)于由控制器672產(chǎn)生的控制信號(hào)673而選擇性分配。
在一個(gè)實(shí)施方式中,人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元624的至少兩組620的每一組被配置為將射頻電磁波692的入射脈沖變換成射頻磁場(chǎng)B1的脈沖,該射頻磁場(chǎng)B1具有足以在位于空間上鄰近所述組的橫向段內(nèi)的磁活性核中激發(fā)可檢測(cè)的磁共振的磁場(chǎng)強(qiáng)度。
在一個(gè)實(shí)施方式中,至少兩組620中的組具有環(huán)形形狀。在一個(gè)實(shí)施方式中,所述至少兩組中的每一組具有環(huán)形形狀。在一個(gè)實(shí)施方式中,所述至少兩組中的每一組被配置為圍繞z軸318同軸布置。在一個(gè)實(shí)施方式中,所述至少兩組中的每一組被配置為同軸布置并圍繞z軸順序地定位。在一實(shí)施方式中,所述至少兩組中的每一組被配置為順序地定位在垂直于z軸的相應(yīng)平面中。
在一個(gè)實(shí)施方式中,至少兩組620中的每一組被配置為將射頻電磁波的入射脈沖692變換為射頻磁場(chǎng)B1的脈沖,該射頻磁場(chǎng)B1垂直于與z軸318平行的準(zhǔn)靜態(tài)磁場(chǎng)B0的段而取向,并且在空間上接近該組。
在一個(gè)實(shí)施方式中,至少兩組620每個(gè)包括至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元625的至少兩個(gè)可隨機(jī)訪問的組。在一個(gè)實(shí)施方式中,至少兩個(gè)可隨機(jī)訪問的組中的一組的至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元包括至少兩個(gè)電子可控的人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元。在一個(gè)實(shí)施方式中,所述至少兩個(gè)可隨機(jī)訪問的組中的一組的至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元包括至少兩個(gè)有源(active)的人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元。例如,有源人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元可以包括有源集總元件單位單元。例如,有源人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元可以包括電子可控的或可切換的單位單元。在一實(shí)施方式中,一組中的至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元包括至少兩個(gè)供電的人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元。在Y.Yuan等人的Zero loss magnetic metamaterials using powered active unit cells,Vol.17,No.18Optics Express 13136(Aug.31,2009)中描述了供電的人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的示例。在一個(gè)實(shí)施方式中,所述至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元包括至少兩個(gè)自諧振人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元。在一個(gè)實(shí)施方式中,所述至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元包括至少兩個(gè)電子可控的人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元。在一個(gè)實(shí)施方式中,至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的組包括至少兩個(gè)可隨機(jī)訪問的人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元。在一實(shí)施方式中,一組中的至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元被配置為產(chǎn)生可調(diào)諧射頻磁場(chǎng)B1的脈沖。在一實(shí)施方式中,可調(diào)諧射頻磁場(chǎng)包括在通常由磁共振成像或核磁共振裝置300使用的10-300MHz范圍的一部分上可調(diào)諧。
在一個(gè)實(shí)施方式中,至少兩組620中的第一組包括至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元624,至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元624被配置為產(chǎn)生磁場(chǎng)主導(dǎo)射頻近場(chǎng),其磁場(chǎng)和電場(chǎng)強(qiáng)度使得(B1c)/E1>1。所述至少兩組中的第二組包括被配置為產(chǎn)生抵消由第一組人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元產(chǎn)生的非零電場(chǎng)的電場(chǎng)的至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元。
在一個(gè)實(shí)施方式中,至少兩組620中的每一組中的至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元624包括人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的至少兩個(gè)組合件。例如,圖12示出了人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的至少兩個(gè)組合件中的一個(gè)組合件1215。在該實(shí)施方式中,人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的至少兩個(gè)組合件中的每一個(gè)組合件包括:(i)第一人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元(圖示為第一單位單元1222.1和1222.2),其被配置成將射頻電磁波的入射脈沖變換為射頻磁場(chǎng)B1的脈沖,以及(ii)第二人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元(示為第二單位單元1224.1和1224.2),其被配置為將射頻電磁波的入射脈沖變換為抵消由第一人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元產(chǎn)生的非零電場(chǎng)分量的電場(chǎng)E。
圖7示出了示例性操作流程。在開始操作之后,操作流程包括接收操作710。接收操作包括從磁共振成像或核磁共振裝置的射頻信號(hào)發(fā)生器或信號(hào)合成器組件接收射頻電磁波的脈沖。在一個(gè)實(shí)施方式中,接收操作可以通過射頻電磁波傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)680接收如結(jié)合圖6所描述的脈沖692來實(shí)現(xiàn)。傳播操作720包括將射頻電磁波的接收脈沖作為射頻電磁波的入射脈沖分配到至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的至少兩組的陣列中的一個(gè)選定組。在一個(gè)實(shí)施方式中,傳播操作可以通過使用耦合到人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元624的至少兩組620的每一組的相應(yīng)的射頻電磁波傳導(dǎo)子結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn),在圖6中示出為子結(jié)構(gòu)682.1-682.5。變換操作730包括使用至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的所選擇的組將射頻電磁波的入射脈沖變換成射頻磁場(chǎng)B1的局域脈沖,射頻磁場(chǎng)B1垂直于磁共振成像或核磁共振裝置的孔的z軸取向。在一個(gè)實(shí)施方式中,可以使用所述至少兩組620中至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的所選組(例如,結(jié)合圖6描述的組622.3)來實(shí)現(xiàn)變換操作。操作流程包括結(jié)束操作。
在變換操作730的實(shí)施方式中,射頻磁場(chǎng)B1的局域脈沖740具有足以在位于磁性活性核中激發(fā)可檢測(cè)的磁共振的磁場(chǎng)強(qiáng)度,所述磁性活性核位于處于孔內(nèi)的檢查區(qū)域的橫向段的至少一部分內(nèi)。在變換操作的一個(gè)實(shí)施方式中,變換包括將射頻電磁波的入射脈沖變換成射頻磁場(chǎng)B1的脈沖,射頻磁場(chǎng)B1垂直于與z軸平行的準(zhǔn)靜態(tài)磁場(chǎng)B0的段而取向并且在空間上接近該組。在一實(shí)施方式中,操作流程包括響應(yīng)于指示選擇用于檢查的橫向切片的沿著z軸的位置的數(shù)據(jù)而選擇至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的至少兩組中的一組。
回到圖6:圖6還示出了系統(tǒng)602,系統(tǒng)602包括示例系統(tǒng)602和設(shè)備605的替代實(shí)施方式,其被配置為在磁共振成像或核磁共振裝置中(例如,諸如在結(jié)合圖1中的環(huán)境200描述的磁共振成像或核磁共振裝置300中)產(chǎn)生射頻磁場(chǎng)B1。該系統(tǒng)包括至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元624的至少兩組620的陣列610。所述至少兩組中的每一組被配置為分別相對(duì)于磁共振成像或核磁共振裝置的孔316的z軸318線性地布置。至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的每一組分別被配置為將射頻電磁波的入射脈沖692變換為垂直于z軸318的段(以下稱為“橫向段”)取向并在空間上接近該組的射頻磁場(chǎng)B1的脈沖。
系統(tǒng)602包括射頻電磁波傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)680,射頻電磁波傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)680被配置為響應(yīng)于B1定位控制信號(hào)673而將射頻電磁波的脈沖692作為射頻電磁波的入射脈沖分配到至少兩組620中的可選組。該系統(tǒng)包括控制電路672,控制電路672被配置為生成B1定位控制信號(hào),該B1定位控制信號(hào)限定射頻電磁波的特定入射脈沖到至少兩組中的每一組的相應(yīng)功率分布。相應(yīng)功率分布共同地限定局域到垂直于z軸318并且在孔316的檢查區(qū)域內(nèi)的所選擇的任意檢查段的射頻磁場(chǎng)B1的特定脈沖。局域磁場(chǎng)B1具有足以在位于所選擇的任意檢查段內(nèi)的磁活性核中激發(fā)可檢測(cè)的磁共振的強(qiáng)度。
在一個(gè)實(shí)施方式中,至少兩組620中的每一組分別可獨(dú)立于其在陣列610中的相應(yīng)位置或序列而單獨(dú)可訪問或可控制。例如,單位單元的任何組與陣列中的單位單元中的任何其他組可同樣容易且有效地被訪問或控制,無論陣列中存在多少其他組。在一個(gè)實(shí)施方式中,可單獨(dú)訪問或可控的包括訪問或控制陣列中的至少兩個(gè)單位單元中的任何組的能力,而與其在陣列中的位置、大小、特性等無關(guān)。在一個(gè)實(shí)施方式中,至少兩組中的每一組分別是電子可訪問的或獨(dú)立于其他組可控制的。在一個(gè)實(shí)施方式中,所選擇的任意檢查段包括具有中心線在z軸318上的所選擇的圓柱形任意橫向段。在一個(gè)實(shí)施方式中,所選擇的任意檢查段包括垂直于z軸并具有相對(duì)于z軸的厚度的選定任意段。在一個(gè)實(shí)施方式中,所選擇的任意檢查段包括在空間上接近所述至少兩組中的一組的至少一個(gè)橫向段。在一個(gè)實(shí)施方式中,所選擇的任意檢查段在其z軸邊界內(nèi)包括被選擇用于檢查的檢查區(qū)域的橫向切片。在一實(shí)施方式中,局域脈沖具有足以在位于檢查區(qū)域的橫向切片內(nèi)的磁性活性核中激發(fā)可檢測(cè)的磁共振的磁場(chǎng)強(qiáng)度。
在一個(gè)實(shí)施方式中,系統(tǒng)602包括接收器674,接收器674被配置為接收指示選擇用于檢查的橫向切片的沿著z軸318的位置的數(shù)據(jù)。在一實(shí)施方式中,控制電路672被配置為響應(yīng)于指示切片的沿著z軸的位置的數(shù)據(jù)選擇任意檢查段。
在一個(gè)實(shí)施方式中,射頻磁場(chǎng)B1的局域脈沖產(chǎn)生被局域以包括所選擇的任意檢查段的準(zhǔn)聚焦射頻磁場(chǎng)B1。在一個(gè)實(shí)施方式中,射頻磁場(chǎng)B1的局域脈沖產(chǎn)生被局域以包括所選擇的任意檢查段的近場(chǎng)磁場(chǎng)扇形波束圖案。在一實(shí)施方式中,局域脈沖具有足以在位于所選擇的任意檢查段中的潛在檢查對(duì)象中的磁活性核中激發(fā)可檢測(cè)的磁共振的磁場(chǎng)強(qiáng)度。例如,潛在的檢查對(duì)象可以包括人、動(dòng)物對(duì)象或無生命物體。
示例系統(tǒng)602和設(shè)備605的優(yōu)點(diǎn)包括產(chǎn)生比由傳統(tǒng)磁共振成像或核磁共振裝置的“標(biāo)準(zhǔn)”磁場(chǎng)B1產(chǎn)生器產(chǎn)生的電場(chǎng)密度(和相應(yīng)的SAR)更低的電場(chǎng)密度,特別是在檢查切片本身。示例系統(tǒng)和設(shè)備在檢查切片中產(chǎn)生平均E/(Bc)比,其小于在在相同頻率下操作并產(chǎn)生傳統(tǒng)磁共振成像或核磁共振裝置的相同平均B場(chǎng)強(qiáng)度的相同尺寸的簡(jiǎn)單螺線管發(fā)生器內(nèi)的平均E/(Bc)比。
在一個(gè)實(shí)施方式中,射頻磁場(chǎng)B1的局域脈沖包括所選擇的任意檢查段中的第一電場(chǎng)強(qiáng)度,并且包括檢查區(qū)域的另一任意橫向段中的第二電場(chǎng)強(qiáng)度,所述第二電場(chǎng)強(qiáng)度小于所述第一電場(chǎng)強(qiáng)度。例如,組622.3可以創(chuàng)建射頻磁場(chǎng)B1.3的局域脈沖和在接近組622.4的所選擇的任意檢查段中的附隨(accompanying)第一電場(chǎng)強(qiáng)度,以及在接近組622.2的另一個(gè)任意橫向段中的附隨第二電場(chǎng)強(qiáng)度。在一個(gè)實(shí)施方式中,另一任意橫向段鄰接所選擇的任意檢查段。在一個(gè)實(shí)施方式中,另一任意橫向段具有沿z軸的等于或大于所選任意橫向段的z軸厚度。在一實(shí)施方式中,射頻磁場(chǎng)B1的局域脈沖包括所選擇的任意檢查段中的第一射頻電場(chǎng)強(qiáng)度,并且包括在檢查區(qū)域的第二任意橫向段中的第二射頻電場(chǎng)強(qiáng)度。第二射頻電場(chǎng)強(qiáng)度小于第一射頻電場(chǎng)強(qiáng)度。
用于計(jì)算靜電場(chǎng)或準(zhǔn)靜態(tài)場(chǎng)的能量密度或每單位體積的能量的公式為:
在人體組織中,ε0被組織的介電常數(shù)的實(shí)部ε'代替。耗散速率密度的公式是類似的;它與上述相同,但是ε'被電導(dǎo)率代替。比吸收率(以W/kg計(jì)量)定義為耗散速率密度(以W/m3計(jì)量)除以密度。
在一個(gè)實(shí)施方式中,第二任意橫向段鄰接所選擇的任意檢查段。在一個(gè)實(shí)施方式中,第二任意橫向段具有等于或大于所選擇的任意檢查段的z軸厚度。在一個(gè)實(shí)施方式中,第二射頻電場(chǎng)強(qiáng)度小于第一射頻電場(chǎng)強(qiáng)度的66%。在一個(gè)實(shí)施方式中,第二電場(chǎng)強(qiáng)度小于第一電場(chǎng)強(qiáng)度的50%。在一個(gè)實(shí)施方式中,第二電場(chǎng)強(qiáng)度小于第一電場(chǎng)強(qiáng)度的33%。
在一實(shí)施方式中,相應(yīng)功率分布還共同地限定射頻磁場(chǎng)B1的特定脈沖,從而在所選擇的任意檢查段中產(chǎn)生最小化比吸收率(SAR)。在一實(shí)施方式中,響應(yīng)于提供最小化SAR的局域脈沖相應(yīng)功率分布的基于模型的估計(jì)來配置所述限定的射頻磁場(chǎng)B1的特定脈沖。在一實(shí)施方式中,響應(yīng)于成組的可配置規(guī)則來優(yōu)化基于模型的估計(jì)。在一實(shí)施方式中,從至少兩個(gè)可用分布方案的最佳可用分布方案中選擇相應(yīng)功率分布的基于模型的估計(jì)。在一實(shí)施方式中,從計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)檢索相應(yīng)功率分布的基于模型的估計(jì)。在一實(shí)施方式中,相應(yīng)功率分布在運(yùn)行中經(jīng)驗(yàn)地確定。在一實(shí)施方式中,相應(yīng)功率分布響應(yīng)于同時(shí)確定的射頻磁場(chǎng)B1的分布,射頻磁場(chǎng)B1局域到具有最小化SAR的所選擇的任意檢查段。在一實(shí)施方式中,同時(shí)確定的分布響應(yīng)于從至少一個(gè)射頻電場(chǎng)傳感器同時(shí)接收的數(shù)據(jù)。在一實(shí)施方式中,同時(shí)確定的分布響應(yīng)于成組的規(guī)則。在一實(shí)施方式中,響應(yīng)于矩陣因子分解或響應(yīng)于基于矩陣分解的優(yōu)化技術(shù)來選擇相應(yīng)功率分布。在一實(shí)施方式中,響應(yīng)于基于梯度下降的優(yōu)化技術(shù)選擇相應(yīng)功率分布。在一實(shí)施方式中,響應(yīng)于奇異值分解優(yōu)化技術(shù)選擇相應(yīng)功率分布。在一實(shí)施方式中,響應(yīng)于基于主成分分析的優(yōu)化技術(shù)選擇相應(yīng)功率分布。在一實(shí)施方式中,響應(yīng)于試驗(yàn)和誤差或響應(yīng)于基于蠻力(brute force)的優(yōu)化技術(shù)來選擇相應(yīng)功率分布。在一實(shí)施方式中,響應(yīng)于最佳可用的相應(yīng)功率分布來選擇相應(yīng)功率分布。
在一實(shí)施方式中,射頻磁場(chǎng)B1的局域脈沖包括(i)所選擇的任意檢查段中的第一射頻電場(chǎng)強(qiáng)度,(ii)在檢查區(qū)域的鄰接所選擇的任意橫向段的第二任意橫向段中的第二射頻電場(chǎng)強(qiáng)度,以及(iii)在檢查區(qū)域的鄰接所選擇的任意橫向段并且與第二任意橫向段相對(duì)定位的第三任意橫向段中的第三射頻電場(chǎng)強(qiáng)度。在該實(shí)施方式中,第二和第三射頻電場(chǎng)強(qiáng)度各自小于第一射頻電場(chǎng)強(qiáng)度。在一實(shí)施方式中,第三任意橫向段具有等于或大于所選擇的任意檢查段的z軸厚度。在一實(shí)施方式中,第二射頻電場(chǎng)強(qiáng)度小于第一射頻電場(chǎng)強(qiáng)度的66%。在一實(shí)施方式中,第二電場(chǎng)強(qiáng)度小于第一電場(chǎng)強(qiáng)度的50%。在一實(shí)施方式中,第二電場(chǎng)強(qiáng)度小于第一電場(chǎng)強(qiáng)度的33%。
在一實(shí)施方式中,射頻磁場(chǎng)B1的局域脈沖被配置為在位于所選擇的任意檢查段中的檢查對(duì)象中產(chǎn)生第一比吸收率(SAR)(W/kg),并且在檢查區(qū)域的另一任意橫向段中產(chǎn)生第二SAR,第二SAR小于第一SAR。在一個(gè)實(shí)施方式中,第二SAR小于第一SAR的66%。在一實(shí)施方式中,第二SAR小于第一SAR的50%。在一實(shí)施方式中,第二SAR小于第一SAR的33%。在一實(shí)施方式中,射頻磁場(chǎng)B1包括可調(diào)諧射頻磁場(chǎng)B1的脈沖。
在一實(shí)施方式中,相應(yīng)功率分布還包括共同限定在所選擇的任意檢查段中產(chǎn)生最小化比吸收率(SAR)的射頻磁場(chǎng)B1的特定脈沖的相應(yīng)功率分布。在一實(shí)施方式中,響應(yīng)于提供最小化SAR的局域脈沖相應(yīng)功率分布的基于模型的估計(jì)來配置所限定的射頻磁場(chǎng)B1的特定脈沖。在一實(shí)施方式中,響應(yīng)于成組的可配置規(guī)則來優(yōu)化基于模型的估計(jì)。在一實(shí)施方式中,從至少兩個(gè)可用分布方案的最佳可用分布方案中選擇相應(yīng)功率分布的基于模型的估計(jì)。在一實(shí)施方式中,從計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)檢索相應(yīng)功率分布的基于模型的估計(jì)。在一實(shí)施方式中,相應(yīng)功率分布在運(yùn)行中經(jīng)驗(yàn)地確定。在一個(gè)實(shí)施方式中,相應(yīng)功率分布響應(yīng)于局域到具有最小化SAR的所選擇的任意檢查段的射頻磁場(chǎng)B1的同時(shí)確定的分布。在一實(shí)施方式中,同時(shí)確定的分布響應(yīng)于從至少一個(gè)射頻電場(chǎng)傳感器同時(shí)接收的數(shù)據(jù)。在一實(shí)施方式中,同時(shí)確定的分布響應(yīng)于成組的規(guī)則。在一實(shí)施方式中,響應(yīng)于矩陣因子分解或基于矩陣分解的優(yōu)化技術(shù)來選擇相應(yīng)功率分布。在一實(shí)施方式中,響應(yīng)于基于梯度下降的優(yōu)化技術(shù)選擇相應(yīng)功率分布。在一實(shí)施方式中,響應(yīng)于奇異值分解優(yōu)化技術(shù)選擇相應(yīng)功率分布。在一實(shí)施方式中,響應(yīng)于基于主成分分析的優(yōu)化技術(shù)選擇相應(yīng)功率分布。在一實(shí)施方式中,響應(yīng)于試驗(yàn)和誤差或基于蠻力的優(yōu)化技術(shù)來選擇相應(yīng)功率分布。在一實(shí)施方式中,響應(yīng)于最佳可用的相應(yīng)功率分布來選擇相應(yīng)功率分布。
在一實(shí)施方式中,相應(yīng)功率分布還包括共同限定產(chǎn)生在檢查對(duì)象中產(chǎn)生的總比吸收率(SAR)與所選擇的任意檢查段中產(chǎn)生的平均總SAR的所選擇的比率的射頻磁場(chǎng)B1的特定脈沖的相應(yīng)功率分布。在一實(shí)施方式中,所選擇的比率包括選擇的最小化比率。在一實(shí)施方式中,響應(yīng)于在檢查對(duì)象中產(chǎn)生的總比吸收率(SAR)相對(duì)于在所選擇的任意檢查段中產(chǎn)生的平均總SAR的基于模型的估計(jì)來選擇所選擇的比率。在一實(shí)施方式中,響應(yīng)于成組的規(guī)則來選擇所選擇的比率。在一實(shí)施方式中,響應(yīng)于矩陣因子分解或基于矩陣分解的優(yōu)化技術(shù)來選擇所選擇的比率。在一實(shí)施方式中,響應(yīng)于基于梯度下降的優(yōu)化技術(shù)來選擇所選擇的比率。在一實(shí)施方式中,響應(yīng)于奇異值分解優(yōu)化技術(shù)來選擇所選擇的比率。
在一個(gè)實(shí)施方式中,至少兩組620的陣列620是電子可控的,以啟動(dòng)對(duì)所選擇的任意段產(chǎn)生射頻磁場(chǎng)B1的脈沖。
在一實(shí)施方式中,射頻電磁波傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)680被配置為從磁共振成像或核磁共振裝置300的射頻功率放大器組件接收射頻電磁波的脈沖692。參見圖1和圖2。在一實(shí)施方式中,射頻電磁波傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)包括響應(yīng)于B1定位控制信號(hào)673并耦合在射頻電磁波傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)的主要部分和射頻電磁波傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)的次要部分682之間的電子可控開關(guān)686。次要部分耦合到至少兩組620中的至少一組。在一實(shí)施方式中,射頻電磁波傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)的次要部分包括耦合到至少兩組人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元中的每一組的相應(yīng)的射頻電磁波傳導(dǎo)子結(jié)構(gòu)。例如,波傳導(dǎo)子結(jié)構(gòu)部分682.1耦合在傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)680和組622.1之間。類似地,波傳導(dǎo)子結(jié)構(gòu)部分682.2-682.5分別耦合在射頻電磁波傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)的主要部分和組622.2-622.5之間。
在一實(shí)施方式中,相應(yīng)功率分布限定射頻磁場(chǎng)B1的脈沖,射頻磁場(chǎng)B1垂直于z軸318取向并且在孔316的檢查區(qū)域內(nèi)。在一實(shí)施方式中,所選擇的任意檢查段包括在其z軸向邊界內(nèi)被選擇用于檢查的橫向切片。例如,在成像過程期間,所選擇的檢查段沿著z軸步進(jìn)或移動(dòng)。在該示例中,通過選擇哪一組或哪幾組至少兩個(gè)單位單元接收射頻電磁波的脈沖692的分布來選擇性地沿著z軸使射頻磁場(chǎng)B1的局域脈沖步進(jìn)或移動(dòng)。
在一實(shí)施方式中,局域脈沖具有足以在位于所選擇的任意檢查段的橫向切片內(nèi)的磁性活性核中激發(fā)可檢測(cè)的磁共振的磁場(chǎng)強(qiáng)度。
在一實(shí)施方式中,相應(yīng)功率分布限定被局域到所選擇的任意檢查段并且具有基本均勻的磁場(chǎng)強(qiáng)度的射頻磁場(chǎng)B1的特定脈沖。在一實(shí)施方式中,基本均勻的磁場(chǎng)強(qiáng)度包括小于射頻磁場(chǎng)B1強(qiáng)度在整個(gè)所選擇的任意檢查段上的百分比變化的約十分之一。在一實(shí)施方式中,基本均勻的磁場(chǎng)強(qiáng)度包括射頻磁場(chǎng)B1強(qiáng)度在整個(gè)所選擇的任意檢查段上的小于約百分之一的變化。在一個(gè)實(shí)施方式中,基本均勻的磁場(chǎng)強(qiáng)度包括射頻磁場(chǎng)B1強(qiáng)度在整個(gè)所選擇的任意檢查段上的小于約百分之十的變化。在一個(gè)實(shí)施方式中,基本均勻的磁場(chǎng)強(qiáng)度包括射頻磁場(chǎng)B1強(qiáng)度在整個(gè)所選擇的任意檢查段上的小于二倍(by a factor of less than two)的變化。在一實(shí)施方式中,基本均勻的磁場(chǎng)強(qiáng)度包括射頻磁場(chǎng)B1強(qiáng)度在整個(gè)所選擇的任意檢查段上的小于十倍的變化。
在一實(shí)施方式中,相應(yīng)功率分布包括提供局域到所選擇的任意檢查段的射頻磁場(chǎng)B1的脈沖的相應(yīng)功率分布的基于模型的估計(jì)。在一實(shí)施方式中,響應(yīng)于成組的規(guī)則優(yōu)化基于模型的估計(jì)。例如,所述規(guī)則可以是可配置的。在一實(shí)施方式中,從至少兩個(gè)可用分布方案的最佳可用分布方案中選擇相應(yīng)功率分布的基于模型的估計(jì)。在一實(shí)施方式中,從計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)檢索相應(yīng)功率分布的基于模型的估計(jì)。在一實(shí)施方式中,相應(yīng)功率分布在運(yùn)行中憑經(jīng)驗(yàn)確定。在一實(shí)施方式中,相應(yīng)功率分布的基于模型的估計(jì)響應(yīng)于局域到所選擇的任意檢查段的射頻磁場(chǎng)B1的同時(shí)確定的分布。在一實(shí)施方式中,相應(yīng)功率分布的基于模型的估計(jì)響應(yīng)于從定位在孔內(nèi)的至少一個(gè)射頻磁場(chǎng)傳感器同時(shí)接收的數(shù)據(jù)。在一實(shí)施方式中,相應(yīng)功率分布的基于模型的估計(jì)響應(yīng)于位于檢查區(qū)域的至少一部分內(nèi)的磁活性核中檢測(cè)到的磁共振。例如,檢測(cè)到的磁共振可以來自先前的局域脈沖。例如,如果脈沖振幅不足以檢測(cè)磁共振,或者太強(qiáng),則可以通過改變分布來改變脈沖的振幅。
在一實(shí)施方式中,相應(yīng)功率分布限定局域到所選擇的任意檢查段的射頻磁場(chǎng)B1的優(yōu)化脈沖。在一實(shí)施方式中,響應(yīng)于成組的規(guī)則來選擇優(yōu)化脈沖。在一實(shí)施方式中,響應(yīng)于矩陣因子分解或基于矩陣分解的優(yōu)化技術(shù)來選擇優(yōu)化脈沖。在一實(shí)施方式中,響應(yīng)于基于梯度下降的優(yōu)化技術(shù)來選擇優(yōu)化脈沖。在一實(shí)施方式中,響應(yīng)于奇異值分解優(yōu)化技術(shù)選擇優(yōu)化脈沖。在一實(shí)施方式中,響應(yīng)于基于主成分分析的優(yōu)化技術(shù)來選擇優(yōu)化脈沖。在一實(shí)施方式中,響應(yīng)于試驗(yàn)和誤差或基于蠻力的優(yōu)化技術(shù)來選擇優(yōu)化脈沖。在一實(shí)施方式中,響應(yīng)于最佳可用的相應(yīng)功率分布來選擇優(yōu)化脈沖。在一實(shí)施方式中,優(yōu)化脈沖包括局域到所選擇的任意檢查段并且具有足以在位于所選擇的任意檢查段內(nèi)的磁性活性核中激發(fā)可檢測(cè)磁共振的磁場(chǎng)強(qiáng)度的射頻磁場(chǎng)B1的脈沖。優(yōu)化脈沖受限于將橫向段內(nèi)的電場(chǎng)強(qiáng)度限制為小于預(yù)選值的約束。
在一實(shí)施方式中,至少兩組620中的每一組的單位單元624包括至少兩個(gè)電子可控的人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元。在一個(gè)實(shí)施方式中,至少兩組中的每一組的單位單元包括至少兩個(gè)電子可控的、可隨機(jī)訪問的人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元。例如,單位單元可以單獨(dú)地或成組地可隨機(jī)訪問。
在一實(shí)施方式中,由控制信號(hào)673限定的相應(yīng)功率分布還包括與z軸318正交的射頻磁場(chǎng)B1強(qiáng)度的梯度分量。例如,B1場(chǎng)強(qiáng)度的正交變化可以是被創(chuàng)建以響應(yīng)正被成像的對(duì)象中的厚度變化。梯度分量可以由在至少兩組620的組內(nèi)的電子可控單位單元實(shí)現(xiàn)。在一實(shí)施方式中,梯度分量包括在與z軸正交的兩個(gè)相應(yīng)方向上的梯度分量。在一實(shí)施方式中,系統(tǒng)602包括單位單元控制器(未示出),該單位單元控制器被配置為響應(yīng)于控制信號(hào)的梯度分量而電子地控制至少兩組620中的每一組的至少兩個(gè)電子可控的人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元624。
在一實(shí)施方式中,至少兩組620中的每一組的至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元624包括被配置為生成與z軸正交的磁場(chǎng)分量的單層的至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元。在一個(gè)實(shí)施方式中,至少兩組中的每一組的至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元包括至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的第一層和至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的第二層,所述第一層的單位單元被配置為產(chǎn)生與所述z軸正交的磁場(chǎng)分量,所述第二層的單位單元被配置為產(chǎn)生與所述第一層單位單元的磁場(chǎng)分量正交的磁場(chǎng)分量。在一實(shí)施方式中,所述至少兩組中的每一組的至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元包括至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的第一層、至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的第二層、以及至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的第三層,所述三層單位單元組合地被配置成在所有三個(gè)相互正交的方向上產(chǎn)生磁場(chǎng)分量。
在一實(shí)施方式中,至少兩組620中的每一組的至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元624包括至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的單層,其組合地被配置為在兩個(gè)正交方向上產(chǎn)生射頻磁場(chǎng)B1。在一實(shí)施方式中,所述至少兩組中的每一組的至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元包括所述至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的單層,其組合地被配置為在所有三個(gè)相互正交的方向上產(chǎn)生射頻磁場(chǎng)B1。
圖8示出了示例性操作流程800。在開始操作之后,操作流程包括接收操作810。接收操作包括從磁共振成像或核磁共振裝置的射頻信號(hào)發(fā)生器或信號(hào)合成器部件接收射頻電磁波的脈沖。在一個(gè)實(shí)施方式中,可以使用射頻電磁波傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)680來實(shí)現(xiàn)接收操作,以接收結(jié)合圖6所描述的脈沖692。定位操作820包括生成B1定位控制信號(hào),B1定位控制信號(hào)限定所述射頻電磁波的脈沖到所述至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的所述至少兩個(gè)可選組中的每個(gè)組的相應(yīng)功率分布。所述至少兩個(gè)可選組中的每一組被配置為分別相對(duì)于磁共振成像或核磁共振裝置的孔的z軸線性地布置。相應(yīng)功率分布共同地限定局域到垂直于z軸的選定的任意檢查段并且在孔的檢查區(qū)域內(nèi)的射頻磁場(chǎng)B1的脈沖。在一實(shí)施方式中,可以使用結(jié)合圖6描述的控制器672來實(shí)現(xiàn)定位操作。傳播操作830包括根據(jù)B1定位控制信號(hào)將射頻電磁波的接收脈沖作為射頻電磁波的入射脈沖分配到至少兩個(gè)可選組。在一實(shí)施方式中,可以使用結(jié)合圖6描述的電磁波傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)680、電子可控開關(guān)686和波傳導(dǎo)子結(jié)構(gòu)部分682.1-682.5來實(shí)現(xiàn)傳播操作。變換操作840包括:使用該組的至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元將射頻電磁波的入射脈沖變換成垂直于所選擇的任意檢查段取向的射頻磁場(chǎng)B1的局域脈沖。局域脈沖具有足以在位于所選擇的任意檢查段內(nèi)的磁活性核中激發(fā)可檢測(cè)的磁共振的強(qiáng)度。在一實(shí)施方式中,變換操作可以由結(jié)合圖6描述的至少兩組620的組的至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元624實(shí)現(xiàn)。操作流程包括結(jié)束操作。
在一實(shí)施方式中,操作流程800可以包括至少一個(gè)附加操作。所述至少一個(gè)附加操作可以包括響應(yīng)于指示選擇用于檢查的橫向的沿著z軸的切片的位置的數(shù)據(jù)來選擇任意檢查段。
圖9示出了系統(tǒng)902,其包括被配置為在磁共振成像或核磁共振裝置中產(chǎn)生射頻磁場(chǎng)B1的示例性設(shè)備905的實(shí)施方式,例如,如結(jié)合圖1中的環(huán)境200描述的磁共振成像或核磁共振裝置。系統(tǒng)包括至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元924的至少兩組920的陣列910。所述至少兩組中的每一組被配置為順序地定位在垂直于磁共振成像或核磁共振裝置的孔316的z軸318的相應(yīng)平面中。至少兩組中的每一組包括相應(yīng)的電子可控的射頻放大器960(由放大器960.1-960.5示出),射頻放大器960響應(yīng)于接收到的B1定位控制信號(hào)973在關(guān)閉狀態(tài)和開啟狀態(tài)之間可切換的,并且被配置為在開啟狀態(tài)下通過或放大射頻電磁波992的接收脈沖。例如,與組922.1相關(guān)聯(lián)的電子可控的射頻放大器由電子可控的射頻放大器960.1示出,該電子可控的射頻放大器960.1耦合在主要射頻電磁波傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)980和次要射頻電磁波傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)982.1之間。與組922.2-922.5相關(guān)聯(lián)的電子可控的射頻放大器類似地在圖9中示出。至少兩組中的每一組包括相應(yīng)的次要射頻電磁波傳導(dǎo)結(jié)構(gòu),其被配置為將射頻電磁波的放大脈沖作為射頻電磁波的入射放大脈沖傳送到至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元。相應(yīng)的次要射頻電磁波傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)被示意性地示出為次要射頻電磁波傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)982.1-982.5。在一實(shí)施方式中,相應(yīng)的次要射頻電磁波傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)將形成包圍至少兩組中的每一組的結(jié)構(gòu)。
至少兩組920中的每一組的至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元924分別被配置為將所傳送的射頻電磁波的入射放大脈沖變換成射頻磁場(chǎng)B1的脈沖,射頻磁場(chǎng)B1垂直于z軸318的段(下文稱為“橫向段”)并且在空間上接近該組。至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元924被示出為2x2布置的人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元。在一實(shí)施方式中,例如,至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元924的組可以包括在該組的周圍的數(shù)百或數(shù)千個(gè)單位單元以及在組的寬度上的數(shù)十或數(shù)百個(gè)單位單元的單位單元的布置。包括包含物的單位單元的人工結(jié)構(gòu)可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員響應(yīng)于可用的特定設(shè)計(jì)要求和材料來選擇或設(shè)計(jì)。例如,圖3和所附說明示出了單位單元的若干人工結(jié)構(gòu)。
系統(tǒng)905包括控制電路972,控制電路972被配置為響應(yīng)于指示被選擇用于檢查的橫向切片的數(shù)據(jù)來選擇垂直于z軸318的任意檢查段??刂齐娐繁慌渲脼楫a(chǎn)生限定分配給至少兩組920中的每一組的放大狀態(tài)的B1定位控制信號(hào)673。放大狀態(tài)共同限定被局域到所選擇的任意檢查段并且具有足以在位于所選擇的任意檢查段內(nèi)的磁活性核中激發(fā)可檢測(cè)的磁共振的磁場(chǎng)強(qiáng)度的射頻磁場(chǎng)B1的脈沖。
在系統(tǒng)905的實(shí)施方式中,至少兩組920中的每一組的每個(gè)射頻放大器960可在開啟狀態(tài)和關(guān)閉狀態(tài)之間電子地切換。在一實(shí)施方式中,所述至少兩組中的每一組的每個(gè)射頻放大器包括電子可控的可變?cè)鲆娣糯笃鳌T谝粋€(gè)實(shí)施方式中,B1控制信號(hào)973包括分配給至少兩組中的一組的放大參數(shù)。在一實(shí)施方式中,至少兩組中的每一組包括電子可控射頻放大器和電子可控移相器或可變相位延遲線。在一實(shí)施方式中,從磁共振成像或核磁共振裝置300的射頻信號(hào)發(fā)生器或合成器組件接收射頻電磁波992的脈沖。在一實(shí)施方式中,數(shù)據(jù)包括指示被選擇用于檢查的橫向切片沿著z軸318的位置的數(shù)據(jù)。在一個(gè)實(shí)施方式中,所限定的局域到所選擇的任意檢查段的射頻磁場(chǎng)B1的脈沖包括具有足以在位于所選擇的任意段內(nèi)的磁活性核中激發(fā)可檢測(cè)磁共振的強(qiáng)度的磁場(chǎng)。
在一實(shí)施方式中,放大狀態(tài)共同限定被局域到所選擇的任意檢查段的射頻磁場(chǎng)B1的優(yōu)化脈沖。在一實(shí)施方式中,響應(yīng)于成組的可配置規(guī)則來選擇優(yōu)化脈沖。在一實(shí)施方式中,響應(yīng)于矩陣因子分解或基于矩陣分解的優(yōu)化技術(shù)來選擇優(yōu)化脈沖。在一實(shí)施方式中,優(yōu)化脈沖包括局域到所選擇的任意檢查段并且具有足以在位于所選擇的任意檢查段內(nèi)的磁活性核中激發(fā)可檢測(cè)磁共振的磁場(chǎng)強(qiáng)度的射頻磁場(chǎng)B1的脈沖。優(yōu)化脈沖受到將所選擇的任意檢查段內(nèi)的電場(chǎng)強(qiáng)度限制為小于預(yù)選值的約束。
在系統(tǒng)905的實(shí)施方式中,射頻磁場(chǎng)B1的局域脈沖包括所選擇的任意檢查段中的第一電場(chǎng)強(qiáng)度,并且包括檢查區(qū)域的另一任意橫向段中的第二電場(chǎng)強(qiáng)度。第二電場(chǎng)強(qiáng)度小于第一電場(chǎng)強(qiáng)度。在一個(gè)實(shí)施方式中,另一任意橫向段鄰接所選擇的任意檢查段。
在系統(tǒng)905的實(shí)施方式中,射頻磁場(chǎng)B1的局域脈沖包括(i)所選擇的任意檢查段中的第一射頻電場(chǎng)強(qiáng)度,(ii)所述檢查區(qū)域的鄰接所選擇的任意橫向段的第二任意橫向段的第二射頻電場(chǎng)強(qiáng)度,以及(iii)所述檢查區(qū)域的鄰接所選擇的任意橫向段并且與所述第二任意橫向段相對(duì)定位的第三任意橫向段中的第三射頻電場(chǎng)強(qiáng)度。在該實(shí)施方式中,第二和第三射頻電場(chǎng)強(qiáng)度各自小于第一射頻電場(chǎng)強(qiáng)度。
在系統(tǒng)905的實(shí)施方式中,射頻磁場(chǎng)B1的局域脈沖被配置為在位于所選擇的任意檢查段中的潛在檢查對(duì)象中產(chǎn)生第一比吸收率(SAR),并且在檢查區(qū)域的另一個(gè)任意橫向段中產(chǎn)生第二SAR。在本實(shí)施方式中,第二SAR小于第一SAR。SAR通常表示為瓦/千克。
在系統(tǒng)905的實(shí)施方式中,可能的放大狀態(tài)包括開啟狀態(tài)或關(guān)閉狀態(tài)。在一實(shí)施方式中,對(duì)于三個(gè)組920中的至少一個(gè)組,放大狀態(tài)包括關(guān)閉狀態(tài)。在一實(shí)施方式中,B1定位控制信號(hào)限定分配給至少兩組中的每一組的放大狀態(tài)和放大參數(shù)。在一實(shí)施方式中,B1定位控制信號(hào)限定射頻電磁波的特定入射脈沖到至少兩組中的每一組的相應(yīng)功率分布和相位延遲(包括零相位延遲和非零相位延遲)。在一實(shí)施方式中,放大參數(shù)包括分配給至少兩組中的每一組的振幅或相位。
在系統(tǒng)905的實(shí)施方式中,控制電路972包括控制電路,其被配置為(i)響應(yīng)于指示被選擇用于檢查的橫向切片的數(shù)據(jù)選擇垂直于z軸318的任意檢查段,(ii)選擇至少兩組920中的至少一個(gè)組以將射頻磁場(chǎng)B1的局域脈沖傳送到所選擇的任意檢查段,(iii)限定局域到所選擇的任意檢查段并且具有足以在位于所選擇的任意段內(nèi)的磁性活性核中激發(fā)可檢測(cè)的磁共振的磁場(chǎng)強(qiáng)度的射頻磁場(chǎng)B1的脈沖,并且響應(yīng)于此(iv)以產(chǎn)生限定分配給所述至少兩組中的每一組的放大狀態(tài)的B1定位控制信號(hào)。在一實(shí)施方式中,(iii)限定包括限定局域到所選擇的任意檢查段的射頻磁場(chǎng)B1的優(yōu)化脈沖。
在系統(tǒng)905的實(shí)施方式中,至少兩組920中的第一組包括第一組至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元924,其被配置為產(chǎn)生磁場(chǎng)主導(dǎo)射頻近場(chǎng),其磁場(chǎng)和電場(chǎng)強(qiáng)度使得(B1c)/E1>1,并且所述至少兩組的第二組包括被配置為產(chǎn)生抵消由所述第一組人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元產(chǎn)生的非零電場(chǎng)的電場(chǎng)的至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)單元電磁單元。
在一實(shí)施方式中,系統(tǒng)905包括接收器974,接收器974被配置為接收指示被選擇用于檢查的橫向切片沿著z軸318的位置的數(shù)據(jù)。在一實(shí)施方式中,控制電路972被配置為響應(yīng)于指示切片的沿著z軸的位置的數(shù)據(jù)來選擇任意檢查段。
在系統(tǒng)905的實(shí)施方式中,每一組至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元包括如結(jié)合圖12所描述的人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元1215的至少兩個(gè)組合件。在該實(shí)施方式中,至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的每一個(gè)組合件包括被配置為產(chǎn)生射頻磁場(chǎng)B1的脈沖的第一人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元1222和被配置為產(chǎn)生抵消由第一人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元產(chǎn)生的非零電場(chǎng)分量的電場(chǎng)E的第二人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元1224。
在系統(tǒng)905的實(shí)施方式中,所生成的B1定位控制信號(hào)限定分配給每一組的至少兩個(gè)組合件中的每一個(gè)組合件的至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的放大狀態(tài)和相位。限定的放大狀態(tài)和相位共同限定局域到所選擇的任意檢查段并且具有在所選擇的任意檢查段上平均的選定E/(Bc)比的射頻磁場(chǎng)B1的優(yōu)化脈沖。在一實(shí)施方式中,所選定E/(Bc)比包括在所選擇的任意檢查段上平均的最小化E/(Bc)比。在一實(shí)施方式中,所選定E/(Bc)比包括在所選擇的任意檢查段上平均的優(yōu)化E/(Bc)比。在一實(shí)施方式中,響應(yīng)于成組的可配置規(guī)則來選擇優(yōu)化E/(Bc)比。在一實(shí)施方式中,響應(yīng)于矩陣因子分解或基于矩陣分解的優(yōu)化技術(shù)來選擇優(yōu)化E/(Bc)比。
在系統(tǒng)905的實(shí)施方式中,至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元924包括至少兩個(gè)電可控的人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元。在一實(shí)施方式中,至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的組包括至少兩個(gè)可隨機(jī)訪問的、電可控的人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元。在一實(shí)施方式中,所述至少兩個(gè)電可控的人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元被配置成在整個(gè)所選擇的橫向段上產(chǎn)生射頻磁場(chǎng)B1強(qiáng)度的梯度。
圖10示出了示例性操作流程1000。在開始操作之后,操作流程包括接收操作1010。接收操作包括從磁共振成像或核磁共振裝置的射頻信號(hào)發(fā)生器或信號(hào)合成器組件接收射頻電磁波的脈沖。在一實(shí)施方式中,可以使用主要射頻電磁波傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)980來實(shí)現(xiàn)接收操作,以接收結(jié)合圖9所描述的射頻電磁波992的脈沖。選擇操作1020包括響應(yīng)于指示被選擇用于檢查的橫向切片的位置的數(shù)據(jù)選擇垂直于磁共振成像或核磁共振裝置的孔的z軸的任意檢查段。在一實(shí)施方式中,可以使用結(jié)合圖9描述的控制器973來實(shí)現(xiàn)選擇操作。定位操作1030包括生成B1定位控制信號(hào),其限定分配給至少兩組至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元中的每一組的放大狀態(tài)。陣列的至少兩組中的每一組被順序地定位在垂直于z軸的相應(yīng)平面中。放大狀態(tài)共同地限定垂直于與孔的z軸平行的準(zhǔn)靜態(tài)磁場(chǎng)B0的射頻磁場(chǎng)B1的局域脈沖。局域脈沖具有足以在位于所選擇的任意檢查段內(nèi)的磁活性核中激發(fā)可檢測(cè)的磁共振的強(qiáng)度。在一實(shí)施方式中,可以使用結(jié)合圖9描述的控制器972來實(shí)現(xiàn)定位操作。調(diào)節(jié)操作1040包括將至少兩組中的一組中的電子可控射頻放大器切換到響應(yīng)于B1定位控制信號(hào)的狀態(tài)并響應(yīng)于此而相應(yīng)地放大射頻電磁波的接收脈沖。例如,放大器可以被置于開啟狀態(tài)、關(guān)閉狀態(tài)或被選擇的放大電平狀態(tài)。在一實(shí)施方式中,可以通過使用控制信號(hào)973來接通結(jié)合圖9描述的放大器960.1-960.5中的至少一個(gè)來實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)操作。傳播操作1050包括將放大的射頻電磁波的接收脈沖作為將射頻電磁波的入射放大脈沖發(fā)射到所述組的至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元。在一實(shí)施方式中,可以使用結(jié)合圖9描述的次要射頻電磁波傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)982.1-982.5中的至少一個(gè)來實(shí)現(xiàn)傳播操作。變換操作1060包括使用至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的至少兩組中的一組來將射頻電磁波的入射放大脈沖變換為射頻磁場(chǎng)B1的局域脈沖。可以使用結(jié)合圖9描述的至少兩組920中的組的至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元924來實(shí)現(xiàn)變換操作。操作流程包括結(jié)束操作。在一個(gè)實(shí)施方式中,操作流程包括接收指示被選擇用于檢查的橫向切片的位置的數(shù)據(jù)。
圖11示出了示例性設(shè)備1100。該設(shè)備包括用于從磁共振成像或核磁共振裝置的射頻信號(hào)發(fā)生器或信號(hào)合成器部件接收射頻電磁波的脈沖的裝置1110。該設(shè)備包括用于響應(yīng)于指示被選擇用于檢查的橫向切片的位置的數(shù)據(jù)選擇垂直于磁共振成像或核磁共振裝置的孔的z軸的任意檢查段的裝置1120。該設(shè)備包括用于生成B1定位控制信號(hào)的裝置1130,B1定位控制信號(hào)限定分配給陣列的至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的至少兩組中的每一組的放大狀態(tài)。陣列的至少兩組中的每一組被順序地定位在垂直于z軸的相應(yīng)平面中。放大狀態(tài)共同限定射頻磁場(chǎng)B1的局域脈沖,射頻磁場(chǎng)B1垂直于與孔的z軸平行的準(zhǔn)靜態(tài)磁場(chǎng)B0取向,并且具有足以在位于所選擇的任意檢查段內(nèi)的磁活性核中激發(fā)可檢測(cè)的磁共振的強(qiáng)度。該設(shè)備包括用于將至少兩組中的一組中的電子可控射頻放大器切換到響應(yīng)于B1定位控制信號(hào)的狀態(tài)并且響應(yīng)于此而相應(yīng)地放大射頻電磁波的接收脈沖的裝置1140。該設(shè)備包括用于將放大的射頻電磁波的接收脈沖作為射頻電磁波的入射放大脈沖傳送到該組的至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的裝置1150。該設(shè)備包括用于使用至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的至少兩組中的一組將射頻電磁波的入射放大脈沖變換為射頻磁場(chǎng)B1的局域脈沖的裝置1160。
圖12示出了設(shè)備1205的示例。該設(shè)備包括人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元1220的組合件1215。人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元包括第一人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元,第一人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元被配置為將入射射頻電磁波1292變換為垂直于組合件的平面的射頻磁場(chǎng)B1。組合件的平面示為X-Y-Z軸1292的X軸和Z軸內(nèi)。第一人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元由人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元1222.1示出。另一第一人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元由人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元1222.2示出。人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元包括第二人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元,第二人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元被配置為將另一個(gè)入射射頻電磁波變換成抵消由第一人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元產(chǎn)生的非零電場(chǎng)分量的電場(chǎng)E。第二人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元由人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元1224.1示出。另一第二人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元由人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元1224.2示出。在一實(shí)施方式中,第二人工結(jié)構(gòu)單位單元可以裝載有集總電容器以降低其諧振頻率。在一實(shí)施方式中,入射射頻電磁波1292包括另一個(gè)入射射頻電磁波。在一實(shí)施方式中,另一入射射頻電磁波與入射射頻電磁波1292不同。
在一實(shí)施方式中,組合件1215包括人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元1220的平面組合件。在一實(shí)施方式中,組合件包括人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的弧形組合件1220。在一實(shí)施方式中,陣列包括人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的至少兩個(gè)組合件。在一實(shí)施方式中,第一人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元和第二人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元分別配置成在垂直于組合件平面的射頻磁場(chǎng)B中產(chǎn)生選定E/(Bc)比。在一實(shí)施方式中,第一人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元和第二人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元分別被配置成在垂直于組合件平面的射頻磁場(chǎng)B中產(chǎn)生選定的最小E/(Bc)比。
在一實(shí)施方式中,抵消電場(chǎng)E包括偏移(offsetting)電場(chǎng)E。在一實(shí)施方式中,抵消電場(chǎng)E包括至少部分地抵消由第一人造結(jié)構(gòu)的電磁單元電池產(chǎn)生的非零電場(chǎng)分量的電場(chǎng)E。在一實(shí)施方式中,非零電場(chǎng)包括由第一人工結(jié)構(gòu)化電磁單元的電偶極或多極矩產(chǎn)生的非零電場(chǎng)分量。
在一實(shí)施方式中,第二人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元(1224.1或1224.2)包括針對(duì)高電場(chǎng)強(qiáng)度優(yōu)化的一維或二維開口環(huán)諧振器單位單元。例如,SRR可以包括具有中心指向的肩板的“H”形。
在一實(shí)施方式中,每一個(gè)組合件1215包括兩個(gè)第一人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元1222和一個(gè)第二人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元1224。在一實(shí)施方式中,每一個(gè)組合件包括布置在第一行中的兩個(gè)第一人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元,和布置在第二行中的兩個(gè)第二人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元。在一實(shí)施方式中,每一個(gè)組合件包括布置在第一對(duì)角線上的兩個(gè)第一人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元和布置在與第一對(duì)角線正交的第二對(duì)角線上的兩個(gè)第二人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元。
在一實(shí)施方式中,第一人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元1222被配置為將入射射頻電磁波變換成射頻磁場(chǎng)B1,射頻磁場(chǎng)B1具有與平面陣列的平面垂直(Y軸)的第一分量和與平面陣列的平面(XZ)正交(X軸或Z軸)的第二分量。在一實(shí)施方式中,第一人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元被配置為將入射射頻電磁波變換為具有在所有三個(gè)相互正交的方向上的分量的射頻磁場(chǎng)B1。在一實(shí)施方式中,第一人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元包括成對(duì)的人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元。該對(duì)中的第一單元被配置為將入射射頻電磁波變換為垂直于平面陣列的平面的射頻磁場(chǎng)B1,并且該對(duì)中的第二單元被配置為將入射射頻電磁波變換到與平面陣列的平面正交的射頻磁場(chǎng)B1。在一實(shí)施方式中,第一人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元包括三個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元,該三個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元被配置為將入射射頻電磁波變換為具有在所有三個(gè)相互正交的方向上的分量的射頻磁場(chǎng)B。
在一實(shí)施方式中,人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元1220的每個(gè)組合件1215包括第一層人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元,該第一層人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元被配置成將入射射頻電磁波變換成正交于或垂直于平面陣列的平面的射頻磁場(chǎng)B1。每個(gè)組合件還包括第二層人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元,該第二層人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元被配置為將射頻電磁波的入射脈沖變換成抵消由第一層人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元產(chǎn)生的非零電場(chǎng)分量的電場(chǎng)E。
在一實(shí)施方式中,設(shè)備1205包括射頻電磁波傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)1280,其被配置為將射頻電磁波1292作為入射射頻電磁波分配到人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元1220的至少兩組1120的組合件1215。
在一實(shí)施方式中,人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元1220的組合件1215能夠產(chǎn)生基本上與麥克斯韋方程式兼容的任何準(zhǔn)靜態(tài)場(chǎng)配置。在設(shè)備1205的實(shí)施方式中,幾乎可以獨(dú)立于磁場(chǎng)來刻繪(sculpt)近場(chǎng)中的電場(chǎng)。這是可能的,因?yàn)榻鼒?chǎng)中磁場(chǎng)和電場(chǎng)之間的弱耦合。相對(duì)獨(dú)立于磁場(chǎng)強(qiáng)度控制或限制電場(chǎng)強(qiáng)度的能力在多種生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用中是有用的。例如,這將使得能將相對(duì)強(qiáng)的磁場(chǎng)引導(dǎo)到患者,同時(shí)通常與強(qiáng)磁場(chǎng)相關(guān)聯(lián)的電場(chǎng)被顯著減小,從而提高患者的安全性和舒適性。例如,這將允許使用能夠提供更好質(zhì)量的圖像或更快的圖像采集速率的更高強(qiáng)度的磁場(chǎng),而不增加患者的不適或超過對(duì)電場(chǎng)的最大允許暴露或超過最大安全SAR水平。例如,組合件的應(yīng)用包括其尺寸限制或禁止車載電池的手術(shù)微型機(jī)器人的非侵入式無線充電或通信。例如,組合件的應(yīng)用包括磁感應(yīng)斷層攝影(MIT)、磁聲斷層攝影(MAT)(也稱為磁感應(yīng)超聲波檢查)或經(jīng)顱磁刺激(TMS)。例如,組合件的應(yīng)用包括使用相同的設(shè)備來對(duì)患者執(zhí)行若干操作。例如,單個(gè)設(shè)備可以執(zhí)行MRI引導(dǎo)的TMS,或MAT引導(dǎo)的微米機(jī)器人或納米機(jī)器人輔助的手術(shù)。
圖12還示出了示例性設(shè)備1205的替代實(shí)施方式。該設(shè)備包括至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單元1220的至少兩個(gè)組合件1215的陣列1210。結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的至少兩個(gè)人工組合件中的每一個(gè)組合件包括被配置為將入射射頻電磁波變換為垂直于組合件平面的射頻磁場(chǎng)B1的第一人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元1222。人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的至少兩個(gè)人工組合件中的每一個(gè)組合件包括第二人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元1224,第二人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元1224被配置成將入射射頻電磁波變換成抵消由第一人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元1224產(chǎn)生的非零電場(chǎng)分量的電場(chǎng)E。例如,陣列1210可以至少類似于結(jié)合圖6描述的至少兩組620的陣列610,其中每一組包括人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元1220的相應(yīng)組合件。例如,陣列1210可以是至少類似于結(jié)合圖9描述的至少兩組920的陣列910,其中每一組包括人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元1220的相應(yīng)組合件。
設(shè)備1205包括射頻電磁波傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)1280,其被配置為將射頻電磁波1292作為入射射頻電磁波分配到人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元1220的至少兩個(gè)組合件中的每一個(gè)組合件。在一實(shí)施方式中,陣列1210包括人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元1220的至少兩個(gè)組合件1215的平面或弧形陣列。
圖13示出了示例性操作流程1300。在開始操作之后,操作流程包括傳播操作1310。傳播操作包括將射頻電磁波作為入射射頻電磁波分配到陣列的人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的至少兩個(gè)組合件。在一實(shí)施方式中,可以使用結(jié)合圖12描述的射頻電磁波傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)1280來實(shí)現(xiàn)傳播操作。第一變換操作1320包括使用至少兩個(gè)組合件中的每個(gè)組合件的第一人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元將入射射頻電磁波變換成垂直于平面陣列的平面的射頻磁場(chǎng)B。在一實(shí)施方式中,可以使用結(jié)合圖12描述的第一人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元(諸如第一單位單元1222.1)來實(shí)現(xiàn)第一變換操作。第二變換操作1330包括使用所述至少兩個(gè)組合件中的每一個(gè)組合件的第二人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元將入射射頻電磁波變換成電場(chǎng)E,所述電場(chǎng)E抵消由第一人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元產(chǎn)生的非零電場(chǎng)分量。在一實(shí)施方式中,可以使用結(jié)合圖12描述的第二人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元(諸如第一單位單元1224.1)來實(shí)現(xiàn)第一變換操作。操作流程包括結(jié)束操作。
圖2和圖12示出了示例性設(shè)備310的替代實(shí)施方式。該設(shè)備包括人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元1220的至少兩個(gè)組合件1215的陣列1210。每一個(gè)組合件被配置為產(chǎn)生射頻磁場(chǎng)B1的脈沖328,射頻磁場(chǎng)B1垂直于磁共振成像或核磁共振裝置300的孔316的z軸318取向。人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的每個(gè)組合件包括:(i)第一人工結(jié)構(gòu)化電磁單元1222,其被配置成將射頻電磁波的入射脈沖變換為射頻磁場(chǎng)B1的脈沖,以及(ii)第二人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元1224,其被配置為將射頻電磁波的入射脈沖變換為電場(chǎng)E,電場(chǎng)E抵消由第一人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元產(chǎn)生的非零電場(chǎng)分量。由第一人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元共同產(chǎn)生的射頻磁場(chǎng)B1的脈沖具有足以在位于孔內(nèi)的磁活性核中激發(fā)磁共振的磁場(chǎng)強(qiáng)度。
設(shè)備310包括射頻電磁波傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)380,其被配置為將射頻電磁波392的脈沖作為射頻電磁波的入射脈沖分配到人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的至少兩個(gè)組合件中的每一個(gè)。
在一實(shí)施方式中,陣列1215被配置為產(chǎn)生射頻磁場(chǎng)B1的脈沖,射頻磁場(chǎng)B1垂直于與磁共振成像或核磁共振裝置的孔的z軸的平行的準(zhǔn)靜態(tài)磁場(chǎng)B0取向。
圖14示出了示例性操作流程1400。在開始操作之后,操作流程包括接收操作1410。接收操作包括從磁共振成像或核磁共振裝置的射頻信號(hào)發(fā)生器或合成器組合件接收射頻電磁波的脈沖。在一實(shí)施方式中,可以使用結(jié)合圖2描述的射頻電磁波傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)380來實(shí)現(xiàn)接收操作。傳播操作1420包括將射頻電磁波的接收脈沖作為射頻電磁波的入射脈沖分配到人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的至少兩個(gè)組合件。在一實(shí)施方式中,可以使用射頻電磁波傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)380或1280來實(shí)現(xiàn)傳播操作,以將脈沖1292分配到結(jié)合圖12描述的陣列1220的人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元1220的至少兩個(gè)組合件。第一變換操作1430包括使用至少兩個(gè)組合件中的每一個(gè)組合件的第一人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元將射頻電磁波的入射脈沖變換成射頻磁場(chǎng)B1的脈沖,射頻磁場(chǎng)B1垂直于磁共振成像或核磁共振裝置的孔的z軸取向。在一實(shí)施方式中,可以使用結(jié)合圖12描述的第一人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元(諸如第一單位單元1222.1)來實(shí)現(xiàn)第一變換操作。第二變換操作1440包括使用所述至少兩個(gè)組合件中的每一個(gè)組合件的第二人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元將入射射頻電磁波變換成電場(chǎng)E,所述電場(chǎng)E抵消由第一人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元產(chǎn)生的非零電場(chǎng)分量。在一實(shí)施方式中,可以使用結(jié)合圖12描述的第二人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元(諸如第一單位單元1224.1)來實(shí)現(xiàn)第一變換操作。由人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元共同產(chǎn)生的射頻磁場(chǎng)B1的脈沖具有足以在位于孔內(nèi)的檢查區(qū)域的至少一部分內(nèi)的磁活性核中激發(fā)磁共振的磁場(chǎng)強(qiáng)度。操作流程包括結(jié)束操作。
在一個(gè)實(shí)施方式中,第一變換操作1430包括使用至少兩個(gè)組合件中的一個(gè)組合件的第一人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元將射頻電磁波的入射脈沖變換成射頻磁場(chǎng)B1的脈沖,該射頻磁場(chǎng)B1垂直于與z軸平行的準(zhǔn)靜態(tài)磁場(chǎng)B0取向并在空間上接近該組。
圖8和圖12示出了示例系統(tǒng)602的替代實(shí)施方式,其包括示例性設(shè)備605的替代實(shí)施方式,設(shè)備605被配置為在磁共振成像或核磁共振裝置(例如作為結(jié)合圖1中的環(huán)境200描述的磁共振成像或核磁共振裝置)中產(chǎn)生射頻磁場(chǎng)B1。系統(tǒng)包括人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元1220的至少兩個(gè)組合件1215組成的陣列1210。至少兩個(gè)組合件中的每一個(gè)組合件被配置為順序地定位在垂直于磁共振成像或核磁共振裝置的孔316的z軸318的相應(yīng)平面中。人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元包括第一人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元,其被配置為將射頻電磁波1292的入射脈沖變換成垂直于組合件平面的射頻磁場(chǎng)B。第一人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元由人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元1222.1示出。另一個(gè)第一人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元由人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元1222.2示出。人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元包括第二人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元,其被配置為將射頻電磁波入射脈沖變換成抵消由第一人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元產(chǎn)生的非零電場(chǎng)分量的電場(chǎng)E。第二人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元由人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元1224.1示出。另一個(gè)第二人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元由人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元1224.2示出。
系統(tǒng)602包括射頻電磁波傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)1280,其被配置成響應(yīng)于B1定位控制信號(hào)673將射頻電磁波1292的脈沖作為入射射頻電磁波分配到至少兩個(gè)組合件中的可選組合件。系統(tǒng)包括控制電路672,其被配置為生成B1定位控制信號(hào),該B1定位控制信號(hào)限定射頻電磁波的特定入射脈沖到所述至少兩個(gè)組合件中的每一個(gè)組合件的相應(yīng)功率分布。相應(yīng)功率分布共同地限定局域到垂直于z軸318并且在孔316的檢查區(qū)域內(nèi)的所選擇的任意檢查段的射頻磁場(chǎng)B1的特定脈沖。局域磁場(chǎng)B1具有足以在位于所選擇的任意檢查段內(nèi)的磁活性核中激發(fā)可檢測(cè)的磁共振的強(qiáng)度。
圖15示出了示例性操作流程1500。在開始操作之后,操作流程包括接收操作1510。接收操作包括從磁共振成像或核磁共振裝置的射頻信號(hào)發(fā)生器或合成器組件接收射頻電磁波的脈沖。傳播操作1520包括將射頻電磁波的接收脈沖作為射頻電磁波的入射脈沖分配到人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的至少兩個(gè)組合件的至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的選定組合件。第一變換操作1530包括使用選定組合件的第一人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元將射頻電磁波的入射脈沖變換為射頻磁場(chǎng)B1的局域脈沖,該射頻磁場(chǎng)B1垂直于與磁共振成像或核磁共振裝置的孔的z軸平行的準(zhǔn)靜態(tài)磁場(chǎng)B0,射頻磁場(chǎng)B1具有足以在位于至少一個(gè)磁共振成像裝置內(nèi)的磁活性核中激發(fā)可檢測(cè)的磁共振的磁場(chǎng)強(qiáng)度。射頻磁場(chǎng)B1的局域脈沖具有足以在位于橫向段的至少一部分內(nèi)的磁活性核中激發(fā)可檢測(cè)的磁共振的磁場(chǎng)強(qiáng)度。第二變換操作1540包括使用所述至少兩個(gè)組合件中的每一個(gè)組合件的第二人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元將射頻電磁波的入射脈沖變換成電場(chǎng)E,所述電場(chǎng)E抵消由至少兩個(gè)組合件中的每一個(gè)組合件的第一人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元產(chǎn)生的非零電場(chǎng)分量。操作流程包括結(jié)束操作。
圖9和圖12示出了示例系統(tǒng)902的替代實(shí)施方式,其包括被配置為在磁共振成像或核磁共振裝置(例如作為結(jié)合圖1中的環(huán)境200描述的磁共振成像或核磁共振裝置)中產(chǎn)生射頻磁場(chǎng)B1的示例性設(shè)備905的替代實(shí)施方式。系統(tǒng)包括至少兩組920的陣列1210。至少兩組中的每一組包括人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元1220的至少兩個(gè)組合件1215。至少兩組中的每一組被配置為順序地定位在垂直于磁共振成像或核磁共振裝置的孔316的z軸315的相應(yīng)平面中。至少兩組中的每一組包括電子可控的射頻放大器960,射頻放大器960被配置為響應(yīng)于B1定位控制信號(hào)973來放大射頻電磁波992的接收脈沖。至少兩組中的每一組包括射頻電磁波傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)982,其被配置為將射頻電磁波的放大脈沖作為射頻電磁波的入射放大脈沖傳送到所述組的人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的至少兩個(gè)組合件。人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的每一個(gè)組合件包括:(i)第一人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元1222,其被配置成將射頻電磁波的入射放大脈沖變換成射頻磁場(chǎng)B1的脈沖,該射頻磁場(chǎng)B1垂直于z軸的段并在空間上接近該組,以及(ii)第二人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元1224,其被配置為將入射的放大的射頻電磁波變換成抵消由第一人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元產(chǎn)生的非零電場(chǎng)分量的電場(chǎng)。
系統(tǒng)902包括控制電路972,其被配置為響應(yīng)于指示被選擇用于檢查的橫向切片的數(shù)據(jù)選擇垂直于與z軸318平行的準(zhǔn)靜態(tài)磁場(chǎng)B0的任意檢查段??刂齐娐繁慌渲脼樯葿1定位控制信號(hào)973,B1定位控制信號(hào)973限定分配給每個(gè)放大器960的放大狀態(tài)。放大狀態(tài)共同限定局域到所選擇的任意檢查段并且具有足以在位于所述橫向段的至少一部分內(nèi)的磁活性核中激發(fā)可檢測(cè)的磁共振的磁場(chǎng)強(qiáng)度的射頻磁場(chǎng)B1的脈沖。
前述詳細(xì)描述已經(jīng)通過使用框圖、流程圖和/或示例闡述了裝置和/或過程的各種實(shí)施方式。在這些框圖、流程圖和/或示例包含一個(gè)或多個(gè)功能和/或操作的范圍內(nèi),本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解,可以單獨(dú)地和/或共同地通過大范圍的硬件、軟件、固件或?qū)嵸|(zhì)上它們的任何組合實(shí)現(xiàn)這些框圖、流程圖或示例中的每個(gè)功能和/或操作。
本文所描述的主題的各方面在以下編號(hào)的條款中闡述:
1.一種設(shè)備,其包括:
射頻電磁波傳導(dǎo)結(jié)構(gòu),其被配置為將射頻電磁波的接收脈沖作為射頻電磁波的入射脈沖分配到至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的陣列;以及
所述至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的所述陣列,
所述至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元被配置為通過變換射頻電磁波的所述入射脈沖來產(chǎn)生垂直于與磁共振成像或核磁共振裝置的孔的z軸平行的準(zhǔn)靜態(tài)磁場(chǎng)B0取向的射頻磁場(chǎng)B1的脈沖,以及
產(chǎn)生的所述脈沖具有足以在位于所述孔內(nèi)的檢查區(qū)域的至少一部分內(nèi)的磁活性核中激發(fā)可檢測(cè)的磁共振的磁場(chǎng)強(qiáng)度。
2.根據(jù)條款1所述的設(shè)備,其中所述磁場(chǎng)B0由所述磁共振成像或所述核磁共振裝置的主磁體產(chǎn)生。
3.根據(jù)條款1所述的設(shè)備,其中所述至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元包括至少兩個(gè)超材料單位單元。
4.根據(jù)條款1所述的設(shè)備,其中所述至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的單位單元包括具有強(qiáng)磁響應(yīng)的人工結(jié)構(gòu)化超材料單位單元。
5.根據(jù)條款4所述的設(shè)備,其中所述至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的單位單元包括人工結(jié)構(gòu)化的高度感應(yīng)超材料單位單元。
6.根據(jù)條款1所述的設(shè)備,其中所述至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元包括至少兩個(gè)周期性布置的人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元。
7.根據(jù)條款1所述的設(shè)備,其中所述至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元包括至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化亞波長(zhǎng)電磁單位單元。
8.根據(jù)條款1所述的設(shè)備,其中所述至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元包括被優(yōu)化以產(chǎn)生高度感應(yīng)電磁近場(chǎng)的開口環(huán)諧振器插入件。
9.根據(jù)條款8所述的設(shè)備,其中所述至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元分別包括被優(yōu)化以產(chǎn)生高電感密度的兩個(gè)正交取向的開口環(huán)諧振器插入件。
10.根據(jù)條款8所述的設(shè)備,其中所述至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元分別包括被優(yōu)化以產(chǎn)生高電感密度的三個(gè)正交取向的開口環(huán)諧振器插入件。
11.根據(jù)條款1所述的設(shè)備,其中,所述至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元分別包括被優(yōu)化以產(chǎn)生高電感密度的螺旋插入件。
12.根據(jù)條款11所述的設(shè)備,其中螺旋插入件包括被優(yōu)化以產(chǎn)生高電感密度的矩形或圓形螺旋插入件。
13.根據(jù)條款1所述的設(shè)備,其中所述至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元分別包括被優(yōu)化以產(chǎn)生高電感密度的圓錐形螺旋插入件。
14.根據(jù)條款13所述的設(shè)備,其中所述至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元分別包括被優(yōu)化以產(chǎn)生高電感密度的兩個(gè)正交取向的圓錐形螺旋插入件。
15.根據(jù)條款13所述的設(shè)備,其中所述至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元分別包括被優(yōu)化以產(chǎn)生高電感密度的三個(gè)正交取向的圓錐形螺旋插入件。
16.根據(jù)條款1所述的設(shè)備,其中所述至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元包括被優(yōu)化以產(chǎn)生高電感密度的錐體螺旋插入件。
17.根據(jù)條款1所述的設(shè)備,其中所述至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元被配置為感應(yīng)與所述z軸正交的B1磁場(chǎng)分量。
18.根據(jù)條款17所述的設(shè)備,其中,所述至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元分別被配置為感應(yīng)與所述z軸正交的第一B1磁場(chǎng)分量和與所述第一B1磁場(chǎng)分量正交的第二B1磁場(chǎng)分量。
19.根據(jù)條款17所述的設(shè)備,其中,所述至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元被配置為感應(yīng)在所有三個(gè)相互正交的方向上的磁場(chǎng)B1分量。
20.根據(jù)條款1所述的設(shè)備,其中所述至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元包括磁偶極單位單元的亞波長(zhǎng)布置。
21.根據(jù)條款1所述的設(shè)備,其中所述至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元包括磁多極單位源的亞波長(zhǎng)布置。
22.根據(jù)條款1所述的設(shè)備,其中所述陣列被配置為產(chǎn)生近場(chǎng)區(qū)域磁場(chǎng)B1。
23.根據(jù)條款1所述的設(shè)備,其中所述至少兩個(gè)單位單元被配置為產(chǎn)生可調(diào)諧射頻磁場(chǎng)B1的脈沖。
24.根據(jù)條款23所述的設(shè)備,其中所述可調(diào)諧射頻磁場(chǎng)B1包括頻率、振幅或偏振可調(diào)諧的射頻磁場(chǎng)B1。
25.根據(jù)條款23所述的設(shè)備,其中所述可調(diào)諧射頻磁場(chǎng)B1在10-300MHz范圍的一部分上是可調(diào)諧的。
26.根據(jù)條款1所述的設(shè)備,其中所述陣列被配置為圍繞所述z軸同軸設(shè)置。
27.根據(jù)條款1所述的設(shè)備,其中,所述陣列包括弓形形狀,所述弓形形狀的尺寸被設(shè)置成安裝或定位在所述磁共振成像或所述核磁共振裝置的所述孔的至少一部分內(nèi)。
28.根據(jù)條款27所述的設(shè)備,其中,所述弓形形狀的尺寸被設(shè)置為安裝或定位在約小于所述孔的圓周的180度。
29.根據(jù)條款27所述的設(shè)備,其中,所述弓形形狀的尺寸被設(shè)置為安裝或定位在約所述孔的圓周的180度或180度以上。
30.根據(jù)條款27所述的設(shè)備,其中,所述弓形形狀的尺寸被設(shè)置成安裝或定位在約大于所述孔的圓周的270度。
31.根據(jù)條款1所述的設(shè)備,其中,所述陣列包括兩個(gè)弓形部分,每個(gè)弓形部分的尺寸被設(shè)置為小于所述孔的圓周的180度,并且被安裝或定位成跨所述z軸彼此面對(duì)。
32.根據(jù)條款1所述的設(shè)備,其中所述陣列具有尺寸被設(shè)置成安裝或定位在所述磁共振成像或所述核磁共振裝置的所述孔內(nèi)的圓柱形或環(huán)形形狀。
33.根據(jù)條款1所述的設(shè)備,其中,所述陣列包括兩個(gè)弓形部分,每個(gè)弓形部分的尺寸被設(shè)置成小于所述孔的圓周的180度,并且被安裝或定位成跨所述z軸彼此面對(duì)。
34.根據(jù)條款1所述的設(shè)備,其中,所述陣列包括兩個(gè)大致平坦的部分,每個(gè)部分被配置為大致安裝或定位成跨所述z軸面向另一個(gè)。
35.根據(jù)條款1所述的設(shè)備,其中所述至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元被配置為產(chǎn)生高感應(yīng)電磁近場(chǎng)B1。
36.根據(jù)條款1所述的設(shè)備,其中所述至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元被配置為產(chǎn)生磁場(chǎng)主導(dǎo)射頻近場(chǎng),具有磁場(chǎng)(B1)強(qiáng)度和電場(chǎng)(E)強(qiáng)度,使得(B1c)/E1>1(其中“c”是光速)。
37.根據(jù)條款36所述的設(shè)備,其中所述至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元被配置為產(chǎn)生磁場(chǎng)主導(dǎo)RF近場(chǎng),其中(B1c)/E1>10。
38.根據(jù)條款1所述的設(shè)備,其中所述至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元被配置為產(chǎn)生包括垂直于所述z軸取向的梯度強(qiáng)度的磁場(chǎng)B1。
39.根據(jù)條款38所述的設(shè)備,其中所述至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元被配置為產(chǎn)生磁場(chǎng)B1,所述磁場(chǎng)B1包括垂直于所述z軸取向的兩個(gè)正交梯度強(qiáng)度。
40.根據(jù)條款1所述的設(shè)備,其中射頻磁場(chǎng)B1的所述脈沖相對(duì)于所述z軸線偏振。
41.根據(jù)條款1所述的設(shè)備,其中,射頻磁場(chǎng)B1的所述脈沖相對(duì)于所述z軸圓偏振。
42.根據(jù)條款1所述的設(shè)備,其中,至少兩個(gè)電磁單位單元的所述陣列還被配置為接收由設(shè)置在所述磁共振成像或所述核磁共振裝置的檢查區(qū)域中的磁活性核產(chǎn)生的磁共振信號(hào)并且產(chǎn)生指示其的信號(hào)。
43.根據(jù)條款1所述的設(shè)備,其中所述射頻電磁波傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)被配置為將射頻電磁波的接收脈沖分配給所述至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元。
44.根據(jù)條款43所述的設(shè)備,其中所述射頻電磁波傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)被配置為將從所述磁共振成像或所述核磁共振裝置的射頻功率放大器組件接收的射頻電磁波的脈沖分配到所述至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元。
45.根據(jù)條款1所述的設(shè)備,其中所述射頻電磁波傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)包括傳輸線、波導(dǎo)或使得場(chǎng)能沿著其維度中的至少一個(gè)進(jìn)行傳播的其他場(chǎng)約束結(jié)構(gòu)。
46.根據(jù)條款45所述的設(shè)備,其中所述波導(dǎo)包括泄漏波導(dǎo)或具有部分場(chǎng)約束的另一場(chǎng)傳播結(jié)構(gòu)。
47.根據(jù)條款1所述的設(shè)備,其中所述射頻電磁波傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)包括射頻導(dǎo)電體。
48.根據(jù)條款1所述的設(shè)備,其中所述射頻電磁波的脈沖包括射頻電磁波的脈沖。
49.根據(jù)條款1所述的設(shè)備,其中響應(yīng)于所述磁共振成像或所述核磁共振裝置的脈沖編程器組件來產(chǎn)生射頻電磁波的所述脈沖。
50.根據(jù)條款1所述的設(shè)備,其中射頻電磁波的所述脈沖由所述磁共振成像或所述核磁共振裝置的射頻振蕩器組件產(chǎn)生。
51.根據(jù)條款1所述的設(shè)備,其中射頻電磁波的所述脈沖由所述磁共振成像或所述核磁共振裝置的射頻合成器組件產(chǎn)生。
52.根據(jù)條款1所述的設(shè)備,其中,響應(yīng)于所述至少兩個(gè)單位單元的諧振頻率來選擇所述射頻脈沖的頻率。
53.根據(jù)條款1所述的設(shè)備,其中所述射頻脈沖包括一個(gè)或多個(gè)成形的射頻脈沖。
54.根據(jù)條款1所述的設(shè)備,其中所述射頻脈沖包括一個(gè)或多個(gè)定制的射頻正弦脈沖。
55.根據(jù)條款1所述的設(shè)備,其中至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的每個(gè)單位單元包括與所述射頻電磁波傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)耦合的射頻電磁波傳導(dǎo)組件。
56.根據(jù)條款1所述的設(shè)備,其中所述至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元包括人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的至少兩個(gè)組合件,
人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的所述至少兩個(gè)組合件中的每個(gè)組合件分別包括被配置為產(chǎn)生射頻磁場(chǎng)B1的所述脈沖的第一人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元以及被配置為產(chǎn)生抵消由所述第一人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元產(chǎn)生的非零電場(chǎng)的電場(chǎng)E的第二人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元。
57.根據(jù)條款1所述的設(shè)備,其還包括所述磁共振成像或所述核磁共振裝置。
58.一種方法,其包括:
從磁共振成像或核磁共振裝置的射頻信號(hào)發(fā)生器或合成器組件接收射頻電磁波的脈沖;
將射頻電磁波的所述接收脈沖作為射頻電磁波的入射脈沖分配到至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的陣列;以及
使用所述至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的所述陣列將射頻電磁波的所述入射脈沖變換成射頻磁場(chǎng)B1的脈沖,所述射頻磁場(chǎng)B1垂直于與所述磁共振成像或所述核磁共振裝置的孔的z軸平行的準(zhǔn)靜態(tài)磁場(chǎng)B0取向,
射頻磁場(chǎng)B1的所述脈沖具有足以在位于所述孔內(nèi)的檢查區(qū)域的至少一部分內(nèi)的磁活性核中激發(fā)可檢測(cè)的磁共振的磁場(chǎng)強(qiáng)度。
59.一種設(shè)備,其包括:
用于從磁共振成像或核磁共振裝置的射頻信號(hào)發(fā)生器或合成器組件接收射頻電磁波的脈沖的裝置;
用于將射頻電磁波的所述接收脈沖作為射頻電磁波的入射脈沖分配到用于變換射頻電磁波的人工結(jié)構(gòu)化裝置的裝置;以及
人工結(jié)構(gòu)化裝置,其用于將射頻電磁波的所述入射脈沖變換成垂直于所述磁共振成像或所述核磁共振裝置的孔的z軸取向的射頻磁場(chǎng)B1的脈沖,
射頻磁場(chǎng)B1的所述脈沖具有足以在位于所述孔內(nèi)的檢查區(qū)域的至少一部分內(nèi)的磁活性核中激發(fā)可檢測(cè)的磁共振的磁場(chǎng)強(qiáng)度。
60.一種設(shè)備,其包括:
射頻電磁波傳導(dǎo)結(jié)構(gòu),其被配置為將射頻電磁波的接收脈沖作為射頻電磁波的入射脈沖選擇性地分配給至少兩組中的一組;
所述至少兩組至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元,
所述至少兩組中的每一組被配置為分別相對(duì)于磁共振成像或核磁共振裝置的孔的z軸線性地布置,
所述至少兩組人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元中的每一組被配置為將射頻電磁波的所述入射脈沖變換為垂直于所述z軸的段(以下稱為“橫向段”)取向并在空間上接近所述組的射頻磁場(chǎng)B1的脈沖。
61.根據(jù)條款60所述的設(shè)備,其中所述至少兩組人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元中的每一組被配置成將射頻電磁波的入射脈沖變換為具有足以在位于所述橫向段內(nèi)的磁活性核中激發(fā)可檢測(cè)的磁共振的磁場(chǎng)強(qiáng)度并在空間上接近所述組的射頻磁場(chǎng)B1的脈沖。
62.根據(jù)條款60所述的設(shè)備,其中所述至少兩組中的一組具有環(huán)形形狀。
63.根據(jù)條款60所述的設(shè)備,其中所述至少兩組中的每一組具有環(huán)形形狀。
64.根據(jù)條款60所述的設(shè)備,其中所述至少兩組中的每一組被配置為圍繞所述z軸同軸布置。
65.根據(jù)條款60所述的設(shè)備,其中所述至少兩組中的每一組被配置為順序地定位在垂直于所述z軸的相應(yīng)平面中。
66.根據(jù)條款60所述的設(shè)備,其中所述至少兩組中的每一組被配置為將射頻電磁波的入射脈沖變換為射頻磁場(chǎng)B1的脈沖,所述射頻磁場(chǎng)B1垂直于與所述z軸平行的準(zhǔn)靜態(tài)磁場(chǎng)B0的段取向并且在空間上接近所述組。
67.根據(jù)條款60所述的設(shè)備,其中所述陣列包括至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的至少兩個(gè)可隨機(jī)訪問的組的陣列。
68.根據(jù)條款60所述的設(shè)備,其中所述至少兩個(gè)可隨機(jī)訪問的組中的組的所述至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元包括至少兩個(gè)電子可控的人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元。
69.根據(jù)條款60所述的設(shè)備,其中所述至少兩個(gè)可隨機(jī)訪問的組中的組的所述至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元包括至少兩個(gè)有源人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元。
70.根據(jù)條款60所述的設(shè)備,其中,組中的所述至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元包括至少兩個(gè)供電的人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元。
71.根據(jù)條款60所述的設(shè)備,其中所述至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元包括至少兩個(gè)自諧振人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元。
72.根據(jù)條款60所述的設(shè)備,其中所述至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元包括至少兩個(gè)電可控的人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元。
73.根據(jù)條款60所述的設(shè)備,其中組中的所述至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元包括至少兩個(gè)可隨機(jī)訪問的人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元。
74.根據(jù)條款60所述的設(shè)備,其中所述至少兩個(gè)隨機(jī)可訪問的組中的組的所述至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元被配置為生成可調(diào)諧射頻磁場(chǎng)B1的脈沖。
75.根據(jù)條款60所述的設(shè)備,其中所述至少兩組中的第一組包括被配置為生成磁場(chǎng)主導(dǎo)射頻近場(chǎng)的至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元,所述磁場(chǎng)主導(dǎo)射頻近場(chǎng)的磁場(chǎng)和電場(chǎng)強(qiáng)度使得(B1c)/E1>1,并且所述至少兩組中的第二組包括被配置為產(chǎn)生抵消由所述第一組人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元產(chǎn)生的非零電場(chǎng)的電場(chǎng)的至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元。
76.根據(jù)條款60所述的設(shè)備,其中每一組至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元中的所述至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元包括人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的至少兩個(gè)組合件,
人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的所述至少兩個(gè)組合件中的每個(gè)組合件包括:(i)第一人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元,其被配置為將射頻電磁波的入射脈沖變換為射頻磁場(chǎng)B1的脈沖;以及(ii)第二人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元,其被配置為將射頻電磁波的所述入射脈沖變換成抵消由所述第一人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元產(chǎn)生的非零電場(chǎng)的電場(chǎng)E。
77.根據(jù)條款60所述的設(shè)備,其還包括所述磁共振成像或所述核磁共振裝置。
78.一種方法,其包括:
從磁共振成像或核磁共振裝置的射頻信號(hào)發(fā)生器或信號(hào)合成器部件接收射頻電磁波的脈沖;
將射頻電磁波的所述接收脈沖作為射頻電磁波的入射脈沖分配到至少兩組至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的陣列中的選定組;以及
使用至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的所述選定組將射頻電磁波的所述入射脈沖變換成射頻磁場(chǎng)B1的局域脈沖,所述射頻磁場(chǎng)B1垂直于所述磁共振成像或者所述核磁共振裝置的孔的z軸取向,
射頻磁場(chǎng)B1的所述局域脈沖具有足以在位于所述孔內(nèi)的檢查區(qū)域的橫向段的至少一部分內(nèi)的磁活性核中激發(fā)可檢測(cè)的磁共振的磁場(chǎng)強(qiáng)度。
79.根據(jù)條款78所述的方法,其中所述變換包括將射頻電磁波的入射脈沖變換為垂直于與z軸平行的所述準(zhǔn)靜態(tài)磁場(chǎng)B0的段取向并且在空間上接近所述組的射頻磁場(chǎng)B1的脈沖。
80.根據(jù)條款78所述的方法,其還包括:
響應(yīng)于指示被選擇用于檢查的橫向切片沿著z軸的位置的數(shù)據(jù)來選擇至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的至少兩組中的所述組。
81.一種系統(tǒng),其包括:
射頻電磁波傳導(dǎo)結(jié)構(gòu),其被配置為響應(yīng)于B1定位控制信號(hào)將射頻電磁波的脈沖作為射頻電磁波的入射脈沖分配到至少兩個(gè)可選組中的組;
所述至少兩個(gè)可選組的陣列,
所述至少兩個(gè)可選組中的每一組包括至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元并且被配置為分別相對(duì)于磁共振成像或核磁共振裝置的孔的z軸線性地布置,
每一組所述至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元分別被配置為將射頻電磁波的所述入射脈沖變換為垂直于z軸的段(以下稱為“橫向段”)取向并且在空間上鄰近所述組的射頻磁場(chǎng)B1的脈沖;以及
控制電路,被配置為生成B1定位控制信號(hào),所述B1定位控制信號(hào)限定射頻電磁波的特定入射脈沖到所述至少兩個(gè)可選組中的每一組的相應(yīng)功率分布,所述相應(yīng)功率分布共同限定局域到垂直于所述z軸并且在所述孔的檢查區(qū)域內(nèi)的選定的任意檢查段的射頻磁場(chǎng)B1的特定脈沖,所述局域磁場(chǎng)B1具有足以在位于選定的所述任意檢查段內(nèi)的磁性活性核中激發(fā)可檢測(cè)的磁共振的強(qiáng)度。
82.根據(jù)條款81所述的系統(tǒng),其中所述至少兩個(gè)可選組中的每一組分別可獨(dú)立于其在所述陣列中的相應(yīng)位置或序列而單獨(dú)地可訪問或可控制。
83.根據(jù)條款81所述的系統(tǒng),其中所述至少兩個(gè)可選組中的每一組分別是電子可訪問的或可控制的。
84.根據(jù)條款81所述的系統(tǒng),其中選定的所述任意檢查段包括具有中心線在所述z軸上的的選定的圓柱形任意橫向段。
85.根據(jù)條款81所述的系統(tǒng),其中選定的所述任意檢查段包括垂直于所述z軸并相對(duì)于所述z軸具有厚度的選定任意段。
86.根據(jù)條款81所述的系統(tǒng),其中選定的所述任意檢查段包括空間上鄰近所述至少兩個(gè)可選組中的一組的至少一個(gè)橫向段。
87.根據(jù)條款81所述的系統(tǒng),其中選定的所述任意檢查段在其z軸邊界內(nèi)包括檢查區(qū)域的被選擇用于檢查的橫向切片。
88.根據(jù)條款87所述的系統(tǒng),其中所述局域脈沖具有足以在位于所述檢查區(qū)域的所述橫向切片內(nèi)的磁性活性核中激發(fā)可檢測(cè)的磁共振的磁場(chǎng)強(qiáng)度。
89.根據(jù)條款81所述的系統(tǒng),其還包括:
接收器,其被配置為接收指示被選擇用于檢查的所述橫向切片沿著所述z軸的位置的數(shù)據(jù)。
90.根據(jù)條款89所述的系統(tǒng),其中所述控制電路被配置為響應(yīng)于指示所述切片沿著所述z軸的位置的數(shù)據(jù)來選擇所述任意檢查段。
91.根據(jù)條款81所述的系統(tǒng),其中所述射頻磁場(chǎng)B1的所述局域脈沖產(chǎn)生被局域以包括選定的所述任意檢查段的準(zhǔn)聚焦射頻磁場(chǎng)B1。
92.根據(jù)條款81所述的系統(tǒng),其中所述射頻磁場(chǎng)B1的所述局域脈沖產(chǎn)生被局域以包括選定的所述任意檢查段的近場(chǎng)磁場(chǎng)扇形波束圖案。
93.根據(jù)條款81所述的系統(tǒng),其中所述局域脈沖具有足以在位于選定的所述任意檢查段中的檢查對(duì)象中的磁活性核中激發(fā)可檢測(cè)的磁共振的磁場(chǎng)強(qiáng)度。
94.根據(jù)條款81所述的系統(tǒng),其中所述射頻磁場(chǎng)B1的局域脈沖包括在選定的所述任意檢查段中的第一電場(chǎng)E1強(qiáng)度,并且包括在所述檢查區(qū)域的另一任意橫向段中的第二電場(chǎng)E2強(qiáng)度,所述第二電場(chǎng)強(qiáng)度小于所述第一電場(chǎng)強(qiáng)度。
95.根據(jù)條款94所述的系統(tǒng),其中所述另一任意橫向段鄰接選定的所述任意檢查段。
96.根據(jù)條款94所述的系統(tǒng),其中所述另一任意橫向段具有沿所述z軸的等于或大于選定的所述任意橫向段的z軸厚度。
97.根據(jù)條款81所述的系統(tǒng),其中所述射頻磁場(chǎng)B1的所述局域脈沖包括在選定的所述任意檢查段中的第一射頻電場(chǎng)E1強(qiáng)度,并且包括在所述檢查區(qū)域的第二任意橫向段中的第二射頻電場(chǎng)E2強(qiáng)度,所述第二射頻電場(chǎng)強(qiáng)度小于所述第一射頻電場(chǎng)強(qiáng)度。
98.根據(jù)條款97所述的系統(tǒng),其中所述第二任意橫向段鄰接選定的所述任意檢查段。
99.根據(jù)條款97所述的系統(tǒng),其中所述第二任意橫向段具有等于或大于選定的所述任意檢查段的z軸厚度。
100.根據(jù)條款97所述的系統(tǒng),其中所述第二射頻電場(chǎng)強(qiáng)度小于所述第一射頻電場(chǎng)強(qiáng)度的66%。
101.根據(jù)條款97所述的系統(tǒng),其中所述第二電場(chǎng)強(qiáng)度小于所述第一電場(chǎng)強(qiáng)度的50%。
102.根據(jù)條款97所述的系統(tǒng),其中所述第二電場(chǎng)強(qiáng)度小于所述第一電場(chǎng)強(qiáng)度的33%。
103.根據(jù)條款81所述的系統(tǒng),其中所述射頻磁場(chǎng)B1的所述局域脈沖包括:(i)選定的所述任意檢查段中的第一射頻電場(chǎng)E1強(qiáng)度,(ii)所述檢查區(qū)域的鄰接選定的所述任意橫向段的第二任意橫向段中的第二射頻電場(chǎng)E2強(qiáng)度,以及(iii)所述檢查區(qū)域的鄰接選定的所述任意橫向段并且與所述第二任意橫向段相對(duì)地定位的第三任意橫向段中的第三射頻電場(chǎng)E3強(qiáng)度,所述第二射頻電場(chǎng)強(qiáng)度和所述第三射頻電場(chǎng)強(qiáng)度各自小于所述第一射頻電場(chǎng)強(qiáng)度。
104.根據(jù)條款103所述的系統(tǒng),所述第三任意橫向段具有等于或大于選定的所述任意檢查段的z軸厚度。
105.根據(jù)條款103所述的系統(tǒng),其中所述第二射頻電場(chǎng)強(qiáng)度小于所述第一射頻電場(chǎng)強(qiáng)度的66%。
106.根據(jù)條款103所述的系統(tǒng),其中所述第二電場(chǎng)強(qiáng)度小于所述第一電場(chǎng)強(qiáng)度的50%。
107.根據(jù)條款103所述的系統(tǒng),其中所述第二電場(chǎng)強(qiáng)度小于所述第一電場(chǎng)強(qiáng)度的33%。
108.根據(jù)條款81所述的系統(tǒng),其中所述射頻磁場(chǎng)B1的所述局域脈沖被配置為在選定的所述任意檢查段中產(chǎn)生第一比吸收率(SAR)以及在所述檢查區(qū)域的另一任意橫向段中產(chǎn)生第二SAR,所述第二SAR小于所述第一SAR。
109.根據(jù)條款108所述的系統(tǒng),其中所述第二SAR小于所述第一SAR的66%。
110.根據(jù)條款108所述的系統(tǒng),其中所述第二SAR小于所述第一SAR的50%。
111.根據(jù)條款108所述的系統(tǒng),其中所述第二SAR小于所述第一SAR的33%。
112.根據(jù)條款81所述的系統(tǒng),其中所述相應(yīng)功率分布還包括共同限定在選定的所述任意檢查段中產(chǎn)生最小化比吸收率(SAR)的射頻磁場(chǎng)B1的特定脈沖的相應(yīng)功率分布。
113.根據(jù)條款112所述的系統(tǒng),其中,響應(yīng)于提供所述最小化SAR的所述局域脈沖相應(yīng)功率分布的基于模型的估計(jì)來配置射頻磁場(chǎng)B1的限定的所述特定脈沖。
114.根據(jù)條款113所述的系統(tǒng),其中響應(yīng)于成組的可配置規(guī)則來優(yōu)化所述基于模型的估計(jì)。
115.根據(jù)條款113所述的系統(tǒng),其中相應(yīng)功率分布的所述基于模型的估計(jì)從來自至少兩個(gè)可用分布方案的最佳可用分布方案中選擇。
116.根據(jù)條款113所述的系統(tǒng),其中從計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)檢索相應(yīng)功率分布的所述基于模型的估計(jì)。
117.根據(jù)條款112所述的系統(tǒng),其中所述相應(yīng)功率分布是在運(yùn)行中經(jīng)驗(yàn)地確定的。
118.根據(jù)條款112所述的系統(tǒng),其中所述相應(yīng)功率分布響應(yīng)于局域到具有最小化SAR的選定的所述任意檢查段的射頻磁場(chǎng)B1的同時(shí)確定的分布。
119.根據(jù)條款118所述的系統(tǒng),其中所述同時(shí)確定的分布響應(yīng)于從至少一個(gè)射頻電場(chǎng)傳感器同時(shí)接收的數(shù)據(jù)。
120.根據(jù)條款118所述的系統(tǒng),其中所述同時(shí)確定的分布響應(yīng)于成組的規(guī)則。
121.根據(jù)條款112所述的系統(tǒng),其中響應(yīng)于矩陣因子分解或基于矩陣分解的優(yōu)化技術(shù)來選擇所述相應(yīng)功率分布。
122.根據(jù)條款112所述的系統(tǒng),其中響應(yīng)于基于梯度下降的優(yōu)化技術(shù)來選擇所述相應(yīng)功率分布。
123.根據(jù)條款112所述的系統(tǒng),其中響應(yīng)于奇異值分解優(yōu)化技術(shù)來選擇所述相應(yīng)功率分布。
124.根據(jù)條款112所述的系統(tǒng),其中響應(yīng)于基于主成分分析的優(yōu)化技術(shù)來選擇所述相應(yīng)功率分布。
125.根據(jù)條款112所述的系統(tǒng),其中響應(yīng)于試驗(yàn)和誤差或基于蠻力的優(yōu)化技術(shù)來選擇所述相應(yīng)功率分布。
126.根據(jù)條款112所述的系統(tǒng),其中響應(yīng)于最佳可用的相應(yīng)功率分布來選擇所述相應(yīng)功率分布。
127.根據(jù)條款81所述的系統(tǒng),其中所述相應(yīng)功率分布還包括共同限定射頻磁場(chǎng)B1的特定脈沖的相應(yīng)功率分布,所述射頻磁場(chǎng)B1的特定脈沖產(chǎn)生在檢查對(duì)象中產(chǎn)生的總比吸收率(SAR)除以在檢查對(duì)象的選定的所述任意檢查段中產(chǎn)生的平均總SAR的選定比率。
128.根據(jù)條款127所述的系統(tǒng),其中所述選定比率包括選定的最小化比率。
129.根據(jù)條款127所述的系統(tǒng),其中響應(yīng)于在檢查對(duì)象中產(chǎn)生的總比吸收率(SAR)除以在選定的所述任意檢查段中產(chǎn)生的平均總SAR的基于模型的估計(jì)來選擇所述選定比率。
130.根據(jù)條款127所述的系統(tǒng),其中響應(yīng)于成組的規(guī)則來選擇所述選定比率。
131.根據(jù)條款127所述的系統(tǒng),其中響應(yīng)于矩陣因子分解或基于矩陣分解的優(yōu)化技術(shù)來選擇所述選定比率。
132.根據(jù)條款127所述的系統(tǒng),其中響應(yīng)于基于梯度下降的優(yōu)化技術(shù)來選擇所述選定比率。
133.根據(jù)條款127所述的系統(tǒng),其中響應(yīng)于奇異值分解優(yōu)化技術(shù)來選擇所述選定比率。
134.根據(jù)條款81所述的系統(tǒng),其中所述射頻磁場(chǎng)B1包括可調(diào)諧射頻磁場(chǎng)B1的脈沖。
135.根據(jù)條款81所述的系統(tǒng),其中所述至少兩組的所述陣列是可電子控制的,以啟動(dòng)向選定的所述任意檢查段產(chǎn)生射頻磁場(chǎng)B1的所述脈沖。
136.根據(jù)條款81所述的系統(tǒng),其中所述射頻電磁波傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)被配置成從所述磁共振成像或所述核磁共振裝置的射頻功率放大器組件接收射頻電磁波的脈沖。
137.根據(jù)條款81所述的系統(tǒng),其中所述射頻電磁波傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)包括響應(yīng)于所述B1定位控制信號(hào)并耦合在所述射頻電磁波傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)的主要部分與所述射頻電磁波傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)的次要部分之間的電子可控開關(guān),所述次要部分耦合到所述至少兩組中的一組。
138.根據(jù)條款137所述的系統(tǒng),其中所述射頻電磁波傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)的所述次要部分包括耦合到所述至少兩組人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元中的每一組的相應(yīng)射頻電磁波傳導(dǎo)子結(jié)構(gòu)。
139.根據(jù)條款81所述的系統(tǒng),其中所述相應(yīng)功率分布限定由所述陣列產(chǎn)生的垂直于所述z軸取向并且在所述孔的所述檢查區(qū)域內(nèi)的射頻磁場(chǎng)B1的脈沖。
140.根據(jù)條款81所述的系統(tǒng),其中選定的所述任意檢查段在其z軸邊界內(nèi)包括被選擇用于檢查的橫向切片。
141.根據(jù)條款140所述的系統(tǒng),其中所述局域脈沖具有足以在位于選定的任意檢查段的所述橫向切片內(nèi)的磁活性核中激發(fā)可檢測(cè)的磁共振的磁場(chǎng)強(qiáng)度。
142.根據(jù)條款81所述的系統(tǒng),其中所述相應(yīng)功率分布限定局域到選定的所述任意檢查段且具有實(shí)質(zhì)上均勻的磁場(chǎng)強(qiáng)度的射頻磁場(chǎng)B1的特定脈沖。
143.根據(jù)條款142所述的系統(tǒng),其中所述實(shí)質(zhì)上均勻的磁場(chǎng)強(qiáng)度包括小于所述射頻磁場(chǎng)B1強(qiáng)度在整個(gè)選定的所述任意檢查段上的百分比變化的約十分之一。
144.根據(jù)條款142所述的系統(tǒng),其中所述實(shí)質(zhì)上均勻的磁場(chǎng)強(qiáng)度包括小于所述射頻磁場(chǎng)B1強(qiáng)度在整個(gè)選定的所述任意檢查段上的約百分之一的變化。
145.根據(jù)條款142所述的系統(tǒng),其中所述實(shí)質(zhì)上均勻的磁場(chǎng)強(qiáng)度包括小于所述射頻磁場(chǎng)B1強(qiáng)度在整個(gè)選定的所述任意檢查段上的約百分之五的變化。
146.根據(jù)條款142所述的系統(tǒng),其中所述實(shí)質(zhì)上均勻的磁場(chǎng)強(qiáng)度包括所述射頻磁場(chǎng)B1強(qiáng)度在整個(gè)選定的所述任意檢查段上的小于二倍的變化。
147.根據(jù)條款142所述的系統(tǒng),其中所述實(shí)質(zhì)上均勻的磁場(chǎng)強(qiáng)度包括射頻磁場(chǎng)B1強(qiáng)度在整個(gè)選定的所述任意檢查段上的小于十倍的變化。
148.根據(jù)條款81所述的系統(tǒng),其中所述相應(yīng)功率分布包括提供局域到選定的所述任意檢查段的射頻磁場(chǎng)B1的脈沖的相應(yīng)功率分布的基于模型的估計(jì)。
149.根據(jù)條款148所述的系統(tǒng),其中所述基于模型的估計(jì)響應(yīng)于成組的可配置規(guī)則。
150.根據(jù)條款148所述的系統(tǒng),其中相應(yīng)功率分布的所述基于模型的估計(jì)從來自至少兩個(gè)可用分布方案的最佳可用分布方案中選擇。
151.根據(jù)條款148所述的系統(tǒng),其中從計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)檢索相應(yīng)功率分布的所述基于模型的估計(jì)。
152.根據(jù)條款148所述的系統(tǒng),其中相應(yīng)功率分布的所述基于模型的估計(jì)響應(yīng)于局域到選定的所述任意檢查段的射頻磁場(chǎng)B1的同時(shí)確定的分布。
153.根據(jù)條款152所述的系統(tǒng),其中相應(yīng)功率分布的基于模型的估計(jì)響應(yīng)于從至少一個(gè)射頻磁場(chǎng)傳感器同時(shí)接收的數(shù)據(jù)。
154.根據(jù)條款152所述的系統(tǒng),其中相應(yīng)功率分布的所述基于模型的估計(jì)響應(yīng)于在位于所述檢查區(qū)域的至少一部分內(nèi)的磁活性核中檢測(cè)到的磁共振。
155.根據(jù)條款81所述的系統(tǒng),其中所述相應(yīng)功率分布限定了局域到選定的所述任意檢查段的所述射頻磁場(chǎng)B1的優(yōu)化脈沖。
156.根據(jù)條款155所述的系統(tǒng),其中響應(yīng)于成組的規(guī)則來選擇所述優(yōu)化脈沖。
157.根據(jù)條款155所述的系統(tǒng),其中響應(yīng)于矩陣因子分解或基于矩陣分解的優(yōu)化技術(shù)來選擇所述優(yōu)化脈沖。
158.根據(jù)條款155所述的系統(tǒng),其中響應(yīng)于基于梯度下降的優(yōu)化技術(shù)來選擇所述優(yōu)化脈沖。
159.根據(jù)條款155所述的系統(tǒng),其中響應(yīng)于奇異值分解優(yōu)化技術(shù)來選擇所述優(yōu)化脈沖。
160.根據(jù)條款155所述的系統(tǒng),其中響應(yīng)于基于主成分分析的優(yōu)化技術(shù)來選擇所述優(yōu)化脈沖。
161.根據(jù)條款155所述的系統(tǒng),其中響應(yīng)于試驗(yàn)和誤差或基于蠻力的優(yōu)化技術(shù)來選擇所述優(yōu)化脈沖。
162.根據(jù)條款155所述的系統(tǒng),其中響應(yīng)于最佳可用相應(yīng)功率分布來選擇所述優(yōu)化脈沖。
163.根據(jù)條款155所述的系統(tǒng),其中所述優(yōu)化脈沖包括局域到選定的所述任意檢查段并且具有足以在位于選定的所述任意檢查段內(nèi)的磁活性核中激發(fā)可檢測(cè)磁共振的磁場(chǎng)強(qiáng)度的射頻磁場(chǎng)B1的脈沖,所述優(yōu)化脈沖受限于將所述橫向段內(nèi)的電場(chǎng)強(qiáng)度限制為小于預(yù)選值的約束。
164.根據(jù)條款81所述的系統(tǒng),其中所述至少兩組中的每一組的單位單元包括至少兩個(gè)電子可控的人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元。
165.根據(jù)條款164所述的系統(tǒng),其中所述至少兩個(gè)組中的每一組的所述單位單元包括至少兩個(gè)電子可控的、可隨機(jī)訪問的人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元。
166.根據(jù)條款164所述的系統(tǒng),其中由所述控制信號(hào)限定的所述相應(yīng)功率分布還包括射頻磁場(chǎng)B1強(qiáng)度的與所述z軸正交的梯度分量。
167.根據(jù)條款166所述的系統(tǒng),其中所述梯度分量包括在與所述z軸正交的兩個(gè)相應(yīng)方向上的梯度分量。
168.根據(jù)條款166所述的系統(tǒng),其還包括:
單位單元控制器,其被配置為響應(yīng)于所述控制信號(hào)的所述梯度分量而電子地控制所述至少兩個(gè)可選組中的每一組的所述至少兩個(gè)電子可控的人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元。
169.根據(jù)條款81所述的系統(tǒng),其中所述至少兩個(gè)可選組中的每一組的所述至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元包括被配置為生成與所述z軸正交的磁場(chǎng)分量的至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的單層。
170.根據(jù)條款81所述的系統(tǒng),其中所述至少兩個(gè)可選組中的每一組的所述至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元包括至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的第一層和至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的第二層,所述第一層的所述單位單元被配置為產(chǎn)生與所述z軸正交的磁場(chǎng)分量,所述第二層的所述單位單元被配置為產(chǎn)生與所述第一層的所述磁場(chǎng)分量正交的磁場(chǎng)分量。
171.根據(jù)條款81所述的系統(tǒng),其中所述至少兩個(gè)可選組中的每一組的所述至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元包括:至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的第一層、至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的第二層、以及至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的第三層,所述三層單位單元被組合配置為在所有三個(gè)相互正交的方向上產(chǎn)生磁場(chǎng)分量。
172.根據(jù)條款81所述的系統(tǒng),其中所述至少兩個(gè)可選組中的每一組的所述至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元包括所述至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的單層,所述單層組合地產(chǎn)生在兩個(gè)正交方向上的射頻磁場(chǎng)B1。
173.根據(jù)條款81所述的系統(tǒng),其中所述至少兩個(gè)可選組中的每一組的所述至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元包括所述至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的單層,所述單層組合地產(chǎn)生在所有三個(gè)相互正交的方向上的射頻磁場(chǎng)B1。
174.根據(jù)條款81所述的系統(tǒng),其還包括所述磁共振成像或所述核磁共振裝置。
175.一種方法,其包括:
從磁共振成像或核磁共振裝置的射頻信號(hào)發(fā)生器或信號(hào)合成器部件接收射頻電磁波的脈沖;
產(chǎn)生B1定位控制信號(hào),所述B1定位控制信號(hào)限定射頻電磁波脈沖的所述脈沖到至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的至少兩個(gè)可選組中的每一組的相應(yīng)功率分布,所述至少兩個(gè)可選組中的每一組被配置為分別相對(duì)于所述磁共振成像或所述核磁共振裝置的孔的z軸線性地布置,
相應(yīng)功率分布共同地限定局域到垂直于所述z軸并且在所述孔的檢查區(qū)域內(nèi)的選定的任意檢查段的射頻磁場(chǎng)B1的脈沖,
根據(jù)所述B1定位控制信號(hào)將射頻電磁波的所述接收脈沖作為射頻電磁波的入射脈沖分配給所述至少兩個(gè)可選組中的一組;以及
使用所述組的所述至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元將射頻電磁波的所述入射脈沖變換成垂直于選定的所述任意檢查段取向并且具有足以在位于選定的所述任意檢查段內(nèi)的磁活性核中激發(fā)可檢測(cè)磁共振的強(qiáng)度的射頻磁場(chǎng)B1的局域脈沖。
176.根據(jù)條款175所述的方法,其還包括:
響應(yīng)于指示被選擇用于檢查的橫向切片沿著所述z軸的位置的數(shù)據(jù)來選擇所述任意檢查段。
177.一種系統(tǒng),其包括:
至少兩組至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元,所述至少兩組中的每一組被配置為順序地定位在垂直于磁共振成像或核磁共振裝置裝置的孔的z軸的相應(yīng)平面中,
至少兩組中的每一組包括電子可控射頻放大器,所述電子可控射頻放大器響應(yīng)于接收的B1定位控制信號(hào)可在關(guān)閉狀態(tài)和開啟狀態(tài)之間切換并且被配置為在開啟狀態(tài)下放大射頻電磁波的接收脈沖,
至少兩組中的每一組包括相應(yīng)的射頻電磁波傳導(dǎo)結(jié)構(gòu),所述射頻電磁波傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)被配置為將射頻電磁波的放大脈沖作為射頻電磁波的入射放大脈沖傳送到所述組的所述至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元;
每一組所述至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元分別被配置為將射頻電磁波的所述入射放大脈沖變換為垂直于所述z軸(以下稱為“橫向段”)的段取向并且在空間上接近所述組的射頻磁場(chǎng)B1的脈沖;以及
控制電路,其被配置為響應(yīng)于指示被選擇用于檢查的橫向切片的數(shù)據(jù)來選擇垂直于所述z軸的任意檢查段,并且被配置為生成B1定位控制信號(hào),所述B1定位控制信號(hào)限定分配給所述至少兩組中的每一組的放大狀態(tài),所述放大狀態(tài)共同限定局域到選定的所述任意檢查段并且具有足以在位于選定的所述任意檢查段內(nèi)的磁活性核中激發(fā)可檢測(cè)的磁共振的磁場(chǎng)強(qiáng)度的射頻磁場(chǎng)B1的脈沖。
178.根據(jù)條款177所述的系統(tǒng),其中所述至少兩個(gè)組中的每一組的每個(gè)射頻放大器可在開啟狀態(tài)與關(guān)閉狀態(tài)之間電切換。
179.根據(jù)條款177所述的系統(tǒng),其中所述至少兩組中的每一組的每個(gè)射頻放大器包括電子可控的可變?cè)鲆娣糯笃鳌?/p>
180.根據(jù)條款179所述的系統(tǒng),其中所述B1控制信號(hào)包括分配給所述至少兩組中的一組的放大參數(shù)。
181.根據(jù)條款177所述的系統(tǒng),其中所述至少兩組中的每一組包括電子可控射頻放大器和電子可控移相器或可變相位延遲線。
182.根據(jù)條款177所述的系統(tǒng),其中從所述磁共振成像或所述核磁共振裝置的射頻信號(hào)發(fā)生器或合成器組件接收射頻電磁波的脈沖。
183.根據(jù)條款177所述的系統(tǒng),其中所述數(shù)據(jù)包括指示被選擇用于檢查的所述橫向切片沿著所述z軸的位置的數(shù)據(jù)。
184.根據(jù)條款177所述的系統(tǒng),其中,局域到選定的所述任意檢查段的限定的射頻磁場(chǎng)B1的所述脈沖包括足以在位于選定的所述任意檢查段內(nèi)的磁活性核中激發(fā)可檢測(cè)的磁共振的磁場(chǎng)強(qiáng)度。
185.根據(jù)條款177所述的系統(tǒng),其中所述放大狀態(tài)共同地限定局域到選定的所述任意檢查段的所述射頻磁場(chǎng)B1的優(yōu)化脈沖。
186.根據(jù)條款185所述的系統(tǒng),其中響應(yīng)于成組的可配置規(guī)則來選擇所述優(yōu)化脈沖。
187.根據(jù)條款185所述的系統(tǒng),其中響應(yīng)于矩陣因子分解或基于矩陣分解的優(yōu)化技術(shù)來選擇優(yōu)化脈沖。
188.根據(jù)條款185所述的系統(tǒng),其中所述優(yōu)化脈沖包括局域到選定的所述任意檢查段并且具有足以在位于選定的所述任意檢查內(nèi)的磁活性核中激發(fā)可檢測(cè)磁共振的磁場(chǎng)強(qiáng)度的射頻磁場(chǎng)B1的脈沖,所述優(yōu)化脈沖受到將選定的所述任意檢查段內(nèi)的所述電場(chǎng)強(qiáng)度限制為小于預(yù)選值的約束。
189.根據(jù)條款177所述的系統(tǒng),其中所述射頻磁場(chǎng)B1的所述局域脈沖包括在選定的所述任意檢查段中的第一電場(chǎng)強(qiáng)度,并且包括在所述檢查區(qū)域的另一任意橫向段中的第二電場(chǎng)強(qiáng)度,所述第二電場(chǎng)強(qiáng)度小于所述第一電場(chǎng)強(qiáng)度。
190.根據(jù)條款189所述的系統(tǒng),其中所述另一任意橫向段鄰接選定的所述任意檢查段。
191.根據(jù)條款177所述的系統(tǒng),其中所述射頻磁場(chǎng)B1的所述局域脈沖包括:(i)在所述選定任意檢查段中的第一射頻電場(chǎng)強(qiáng)度,(ii)在所述檢查區(qū)域的鄰接選定的所述任意橫向段的第二任意橫向段中的第二射頻電場(chǎng)強(qiáng)度,以及(iii)在檢查區(qū)域的鄰接選定的所述任意橫向段并且與所述第二任意橫向段相對(duì)定位的第三任意橫向段中的第三射頻電場(chǎng)強(qiáng)度,所述第二射頻電場(chǎng)強(qiáng)度和所述第三射頻電場(chǎng)強(qiáng)度均小于所述第一射頻電場(chǎng)強(qiáng)度。
192.根據(jù)條款177所述的系統(tǒng),其中所述射頻磁場(chǎng)B1的所述局域脈沖被配置為在選定的所述任意檢查段中產(chǎn)生第一比吸收率(SAR),并且在所述檢查區(qū)域的另一任意橫向段中產(chǎn)生第二SAR,所述第二SAR小于所述第一SAR。
193.根據(jù)條款177所述的系統(tǒng),其中所述放大狀態(tài)包括開啟狀態(tài)或關(guān)閉狀態(tài)。
194.根據(jù)條款177所述的系統(tǒng),其中,對(duì)于所述兩個(gè)組中的至少一個(gè),所述放大狀態(tài)包括關(guān)閉狀態(tài)。
195.根據(jù)條款177所述的系統(tǒng),其中所述B1定位控制信號(hào)限定分配給所述至少兩組中的每一組的放大狀態(tài)和放大參數(shù)。
196.根據(jù)條款177所述的系統(tǒng),其中所述B1定位控制信號(hào)限定射頻電磁波的特定入射脈沖到所述至少兩個(gè)組中的每一組的相應(yīng)功率分布和相位延遲(包括零相位延遲和非零相位延遲)。
197.根據(jù)條款195所述的系統(tǒng),其中所述放大參數(shù)包括分配給所述至少兩個(gè)組中的每一組的振幅或相位。
198.根據(jù)條款177所述的系統(tǒng),其中所述控制電路包括控制電路,其被配置為:(i)響應(yīng)于指示被選擇用于檢查的橫向切片的數(shù)據(jù)來選擇垂直于所述z軸的任意檢查段,(ii)選擇所述至少兩組中的至少一組以向選定的所述任意檢查段傳送射頻磁場(chǎng)B1的局域脈沖,(iii)限定局域到選定的所述任意檢查段并且具有足以在位于選定的所述任意段內(nèi)的磁活性核中激發(fā)可檢測(cè)的磁共振的磁場(chǎng)強(qiáng)度的射頻磁場(chǎng)B1的脈沖,并且響應(yīng)于此(iv)產(chǎn)生限定分配給所述至少兩組中的每一組的放大狀態(tài)的B1定位控制信號(hào)。
199.根據(jù)條款198所述的系統(tǒng),其中(iii)限定包括限定局域到選定的所述任意檢查段的射頻磁場(chǎng)B1的優(yōu)化脈沖。
200.根據(jù)條款177所述的系統(tǒng),其中所述至少兩組中的第一組包括被配置為產(chǎn)生磁場(chǎng)主導(dǎo)射頻近場(chǎng)的至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元,所述磁場(chǎng)主導(dǎo)射頻近場(chǎng)的磁場(chǎng)和電場(chǎng)強(qiáng)度使得(B1c)/E1>1,并且所述至少兩組中的第二組包括被配置為產(chǎn)生抵消由所述第一組人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元產(chǎn)生的非零電場(chǎng)分量的電場(chǎng)E的至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元。
201.根據(jù)條款177所述的系統(tǒng),其還包括:
接收器,其被配置為接收指示被選擇用于檢查的所述橫向切片沿著所述z軸的位置的數(shù)據(jù)。
202.根據(jù)條款177所述的系統(tǒng),其中每一組所述至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元包括人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的至少兩個(gè)組合件,
至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的每一個(gè)組合件包括被配置為產(chǎn)生射頻磁場(chǎng)B1的所述脈沖的第一人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元以及被配置為產(chǎn)生抵消由所述第一人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元產(chǎn)生的非零電場(chǎng)分量的電場(chǎng)E的第二人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元。
203.根據(jù)條款202所述的系統(tǒng),其中產(chǎn)生的所述B1定位控制信號(hào)限定分配給每一組的所述至少兩個(gè)組合件中的每一個(gè)組合件的所述至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元中的每一個(gè)的放大狀態(tài)和相位,限定的所述放大狀態(tài)和相位共同限定局域到選定的所述任意檢查段并且具有在整個(gè)選定的所述任意檢查段上平均的選定E/(Bc)比的所述射頻磁場(chǎng)B1的優(yōu)化脈沖。
204.根據(jù)條款203所述的系統(tǒng),其中所述選定E/(Bc)比包括在整個(gè)選定的所述任意檢查段上平均的最小化E/(Bc)比。
205.根據(jù)條款203所述的系統(tǒng),其中所述選定E/(Bc)比包括在整個(gè)選定的所述任意檢查段上平均的優(yōu)化E/(Bc)比。
206.根據(jù)條款205所述的系統(tǒng),其中響應(yīng)于成組的可配置規(guī)則來選擇所述優(yōu)化E/(Bc)比。
207.根據(jù)條款203所述的系統(tǒng),其中響應(yīng)于矩陣因子分解或基于矩陣分解的優(yōu)化技術(shù)來選擇所述優(yōu)化E/(Bc)比。
208.根據(jù)條款177所述的系統(tǒng),其中所述至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元包括至少兩個(gè)電可控的人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元。
209.根據(jù)條款208所述的系統(tǒng),其中所述至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的組包括至少兩個(gè)可隨機(jī)訪問的、電可控的人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元。
210.根據(jù)條款208所述的系統(tǒng),其中所述至少兩個(gè)電可控的人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元被配置成在整個(gè)選定的所述橫向段上產(chǎn)生所述射頻磁場(chǎng)B1強(qiáng)度中的梯度。
211.根據(jù)條款208的系統(tǒng),其還包括所述磁共振成像或所述核磁共振裝置。
212.一種方法,其包括:
從磁共振成像或核磁共振裝置的射頻信號(hào)發(fā)生器或信號(hào)合成器部件接收射頻電磁波的脈沖;
響應(yīng)于指示被選擇用于檢查的橫向切片的位置的數(shù)據(jù)來選擇垂直于所述磁共振成像或所述核磁共振裝置的孔的z軸的任意檢查段;
產(chǎn)生限定放大狀態(tài)的B1定位控制信號(hào),所述放大狀態(tài)分配給至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的至少兩組中的每一組,所述至少兩組中的每一組順序地定位在垂直于z軸的相應(yīng)平面中,所述放大狀態(tài)共同地限定射頻磁場(chǎng)B1的局域脈沖,所述射頻磁場(chǎng)B1垂直于與所述孔的所述z軸平行的準(zhǔn)靜態(tài)磁場(chǎng)B0取向,并且具有足以在位于選定的任意檢查段內(nèi)的磁活性核中激發(fā)可檢測(cè)的磁共振的強(qiáng)度;
將至少兩組中的一組的電子可控射頻放大器切換到響應(yīng)于B1定位控制信號(hào)并響應(yīng)于此而相應(yīng)地放大射頻電磁波的所述接收脈沖的狀態(tài);
將所述放大的射頻電磁波的所述接收脈沖作為射頻電磁波的入射放大脈沖傳送到所述組的所述至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元;以及
使用至少兩組中的一組的所述至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元將射頻電磁波的所述入射放大脈沖變換為射頻磁場(chǎng)B1的所述局域脈沖。
213.根據(jù)條款212所述的方法,其還包括:
接收指示被選擇用于檢查的所述橫向切片的所述位置的數(shù)據(jù)。
214.一種設(shè)備,其包括:
用于從磁共振成像或核磁共振裝置的射頻信號(hào)發(fā)生器或信號(hào)合成器組件接收射頻電磁波的脈沖的裝置;
用于響應(yīng)于指示被選擇用于檢查的橫向切片的位置的數(shù)據(jù)來選擇垂直于所述磁共振成像或所述核磁共振裝置的孔的z軸的任意檢查段的裝置;
用于產(chǎn)生B1定位控制信號(hào)的裝置,所述B1定位控制信號(hào)限定分配給至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的至少兩組中的每一組的放大狀態(tài),所述至少兩組中的每一組順序地定位在垂直于所述z軸的相應(yīng)平面內(nèi),所述放大狀態(tài)共同地限定射頻磁場(chǎng)B1的局域脈沖,所述射頻磁場(chǎng)B1垂直于與所述孔的所述z軸平行的準(zhǔn)靜態(tài)磁場(chǎng)B0取向,并且具有足以在位于選定的所述任意檢查段內(nèi)的磁活性核中激發(fā)可檢測(cè)的磁共振的磁場(chǎng)強(qiáng)度;
用于將至少兩組中的一組的電子可控射頻放大器切換到響應(yīng)于所述B1定位控制信號(hào)并響應(yīng)于此而相應(yīng)地放大射頻電磁波的所述接收脈沖的狀態(tài)的裝置;
用于將放大的射頻電磁波的所述接收脈沖作為射頻電磁波的入射放大脈沖傳送到所述組的所述至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的裝置;以及
用于使用至少兩組中的一組的所述至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元將射頻電磁波的所述入射放大脈沖變換為射頻磁場(chǎng)B1的所述局域脈沖的裝置。
215.一種設(shè)備,其包括:
人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的組合件,
人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的所述組合件包括:(i)第一人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元,其被配置為將入射射頻電磁波變換為垂直于所述組合件的平面的射頻磁場(chǎng)B;以及(ii)第二人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元,其被配置為將所述入射射頻電磁波變換成抵消由所述第一人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元產(chǎn)生的非零電場(chǎng)分量的電場(chǎng)E。
216.根據(jù)條款215所述的設(shè)備,其中所述組合件包括平面組合件。
217.根據(jù)條款215所述的設(shè)備,其中所述組合件包括弓形組合件。
218.根據(jù)條款215所述的設(shè)備,其中所述組合件包括人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的至少兩個(gè)組合件的平面陣列。
219.根據(jù)條款215所述的設(shè)備,其中所述第一人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元和所述第二人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元分別配置成在垂直于所述組合件的所述平面的所述射頻磁場(chǎng)B中產(chǎn)生選定的E/(Bc)比。
220.根據(jù)條款219所述的設(shè)備,其中所述第一人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元和所述第二人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元分別被配置成在垂直于所述組合件的所述平面的所述射頻磁場(chǎng)B中產(chǎn)生選定的最小化E/(Bc)比。
221.根據(jù)條款215所述的設(shè)備,其中所述抵消電場(chǎng)E包括偏移電場(chǎng)E.
222.根據(jù)條款215所述的設(shè)備,其中所述抵消電場(chǎng)E包括抵消由所述第一人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元產(chǎn)生的非零電場(chǎng)分量的電場(chǎng)E。
223.根據(jù)條款215所述的設(shè)備,其中所述非零電場(chǎng)包括由所述第一人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的電偶極矩或多極矩產(chǎn)生的非零電場(chǎng)分量。
224.根據(jù)條款215所述的設(shè)備,其中所述第二人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元包括針對(duì)高電場(chǎng)強(qiáng)度而優(yōu)化的一維或二維開口環(huán)諧振器單位單元。
225.根據(jù)條款215所述的設(shè)備,其中每一個(gè)組合件包括兩個(gè)第一人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元和一個(gè)第二人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元。
226.根據(jù)條款215所述的設(shè)備,其中每一個(gè)組合件包括布置在第一行中的兩個(gè)第一人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元和布置在第二行中的兩個(gè)第二人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元。
227.根據(jù)條款215所述的設(shè)備,其中每一個(gè)組合件包括布置在第一對(duì)角線上的兩個(gè)第一人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元和布置在與所述第一對(duì)角線正交的第二對(duì)角線上的兩個(gè)第二人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元。
228.根據(jù)條款215所述的設(shè)備,其中所述第一人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元被配置成將入射射頻電磁波變換成具有垂直于所述平面組合件的所述平面的第一分量和正交于所述平面組合件的所述平面的第二分量的射頻磁場(chǎng)B。
229.根據(jù)條款215所述的設(shè)備,其中所述第一人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元被配置為將入射射頻電磁波變換為具有在所有三個(gè)相互正交的方向上的分量的射頻磁場(chǎng)B。
230.根據(jù)條款215所述的設(shè)備,其中所述第一人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元包括成對(duì)的人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元,所述對(duì)中的第一單元被配置成將入射射頻電磁波變換成與所述平面組合件的所述平面垂直的射頻磁場(chǎng)B,并且所述對(duì)中的第二單元被配置為將入射射頻電磁波變換成與所述平面組合件的所述平面正交的射頻磁場(chǎng)B。
231.根據(jù)條款215所述的設(shè)備,其中所述第一人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元包括被配置成將入射射頻電磁波變換成具有在所有三個(gè)相互正交方向上的分量的射頻磁場(chǎng)B的三個(gè)(a trio of)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元。
232.根據(jù)條款215所述的設(shè)備,其中所述人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的所述組合件包括:(i)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的第一層,其被配置以將入射射頻電磁波變換成垂直于所述平面組合件的所述平面的射頻磁場(chǎng)B以及(ii)第二層人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元,其被配置為將射頻電磁波的所述入射脈沖變換成抵消由人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的所述第一層產(chǎn)生的非零電場(chǎng)分量的電場(chǎng)E。
233.根據(jù)條款215所述的設(shè)備,其還包括:
射頻電磁波傳導(dǎo)結(jié)構(gòu),其被配置為將所述射頻電磁波作為入射射頻電磁波分配到人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的所述平面組合件。
234.一種設(shè)備,其包括:
射頻電磁波傳導(dǎo)結(jié)構(gòu),其被配置為將射頻電磁波作為入射射頻電磁波分配到人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的至少兩個(gè)平面組合件中的每一個(gè)組合件;
人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的所述至少兩個(gè)組合件,
人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的所述至少兩個(gè)組合件中的每一個(gè)組合件包括:(i)第一人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元,其被配置為將所述入射射頻電磁波變換成垂直于所述組合件的平面的射頻磁場(chǎng)B,以及(ii)第二人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元,其被配置為將所述入射射頻電磁波變換成抵消由所述第一人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元產(chǎn)生的非零電場(chǎng)分量的電場(chǎng)E。
235.根據(jù)條款234所述的設(shè)備,其中所述至少兩個(gè)組合件包括人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的至少兩個(gè)平面或弓形組合件。
236.根據(jù)條款234所述的設(shè)備,其還包括所述磁共振成像或所述核磁共振裝置。
237.一種方法,其包括:
將射頻電磁波作為入射射頻電磁波分配到人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的至少兩個(gè)平面組合件;
使用所述至少兩個(gè)組合件中的每一個(gè)組合件的第一人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元將所述入射射頻電磁波變換成垂直于所述平面組合件的平面的射頻磁場(chǎng)B;以及
使用所述至少兩個(gè)組合件中的每一個(gè)組合件的第二人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元將所述入射射頻電磁波變換成抵消由所述第一人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元產(chǎn)生的非零電場(chǎng)分量的電場(chǎng)E。
238.一種設(shè)備,其包括:
射頻電磁波傳導(dǎo)結(jié)構(gòu),其被配置為將射頻電磁波的脈沖作為射頻電磁波的入射脈沖分配到人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的至少兩個(gè)組合件中的每一個(gè);
人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的所述至少兩個(gè)組合件,每一個(gè)組合件被配置為產(chǎn)生垂直于磁共振成像或核磁共振裝置的孔的z軸取向的射頻磁場(chǎng)B1的脈沖;
人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的每個(gè)組合件包括:(i)第一人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元,其被配置成將射頻電磁波的所述入射脈沖變換成所述射頻磁場(chǎng)B1的脈沖;以及(ii)第二人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元,其被配置成將射頻電磁波的所述入射脈沖變換成抵消由所述第一人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元產(chǎn)生的非零電場(chǎng)的分量的電場(chǎng)E,由所述人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元共同產(chǎn)生的射頻磁場(chǎng)B1的所述脈沖具有足以在位于所述孔內(nèi)的磁活性核中激發(fā)磁共振的磁場(chǎng)強(qiáng)度。
239.根據(jù)條款238所述的設(shè)備,其中人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的所述至少兩個(gè)組合件被配置為產(chǎn)生垂直于與磁共振成像或核磁共振裝置的所述孔的z軸平行的準(zhǔn)靜態(tài)磁場(chǎng)B0取向的射頻磁場(chǎng)B1的脈沖。
240.一種方法,其包括:
從磁共振成像或核磁共振裝置的射頻信號(hào)發(fā)生器或合成器部件接收射頻電磁波的脈沖;
將射頻電磁波的所述接收脈沖作為射頻電磁波的入射脈沖分配到人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的至少兩個(gè)組合件;
使用所述至少兩個(gè)組合件中的每一個(gè)組合件的第一人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元將射頻電磁波的所述入射脈沖變換成垂直于所述磁共振成像或所述核磁共振裝置的孔取向的射頻磁場(chǎng)B1的脈沖;以及
使用所述至少兩個(gè)組合件中的每一個(gè)組合件的第二人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元將射頻電磁波的所述入射脈沖變換成電場(chǎng)E,所述電場(chǎng)E抵消由所述至少兩個(gè)組合件中的每一個(gè)組合件的所述第一人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元產(chǎn)生的非零電場(chǎng)的分量,
由人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的所述至少兩個(gè)組合體共同產(chǎn)生的射頻磁場(chǎng)B1的所述脈沖具有足以在位于所述孔內(nèi)的檢查區(qū)域的至少一部分內(nèi)的磁活性核中激發(fā)磁共振的磁場(chǎng)強(qiáng)度。
241.根據(jù)條款240所述的方法,其中變換所述入射脈沖包括使用所述至少兩個(gè)組合件中的一個(gè)組合件的第一人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元將射頻電磁波的所述入射脈沖變換為垂直于與所述z軸平行的準(zhǔn)靜態(tài)磁場(chǎng)B0的段并在空間上接近該組的射頻磁場(chǎng)B1的脈沖。
242.一種系統(tǒng),其包括:
射頻電磁波傳導(dǎo)結(jié)構(gòu),其被配置為將射頻電磁波的脈沖作為入射射頻電磁波分配到人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的至少兩個(gè)組合件中的可選組合件;
人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的至少兩個(gè)組合件的所述至少兩組,所述至少兩組中的每一組被配置為順序地定位在垂直于磁共振成像或者核磁共振裝置的孔的z軸的相應(yīng)平面中;
每一組的人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的每個(gè)組合件包括:(i)第一人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元,其被配置為將射頻電磁波的入射脈沖變換成垂直于所述z軸的段取向并且在空間上接近所述組的射頻磁場(chǎng)B1的脈沖,以及(ii)第二人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元,其被配置為將射頻電磁波的所述入射脈沖變換成抵消由所述第一人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元產(chǎn)生的非零電場(chǎng)的電場(chǎng)E。
243.一種方法,其包括:
從磁共振成像或核磁共振裝置的射頻信號(hào)發(fā)生器或合成器部件接收射頻電磁波的脈沖;
將射頻電磁波的所述接收脈沖作為射頻電磁波的入射脈沖分配到人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的至少兩個(gè)組合件的至少兩個(gè)人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的選定組合件;
使用所述選定組合件的第一人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元將射頻電磁波的所述入射脈沖變換為垂直于所述磁共振成像或所述核磁共振裝置的孔的z軸的段取向的射頻磁場(chǎng)B1的局域脈沖,所述射頻磁場(chǎng)B1的所述局域脈沖具有足以在位于所述橫向段的至少一部分內(nèi)的磁活性核中激發(fā)可檢測(cè)的磁共振的磁場(chǎng)強(qiáng)度;以及
使用所述至少兩個(gè)組合件中的每一個(gè)組合件的第二人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元將射頻電磁波的所述入射脈沖變換成電場(chǎng)E,所述電場(chǎng)E抵消由所述至少兩個(gè)組合件中的每一個(gè)組合件的所述第一人工結(jié)構(gòu)化電磁單元產(chǎn)生的非零電場(chǎng)的分量。
244.一種系統(tǒng),其包括:
人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的至少兩個(gè)組合件的至少兩組,所述至少兩組中的每一組被配置為順序地定位在垂直于磁共振成像或核磁共振裝置的孔的z軸的相應(yīng)平面中;
至少兩組中的每一組包括被配置為響應(yīng)于B1定位控制信號(hào)來放大射頻電磁波的接收脈沖的電子可控射頻放大器;
至少兩組中的每一組包括射頻電磁波傳導(dǎo)結(jié)構(gòu),所述射頻電磁波傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)被配置成將射頻電磁波的放大的所述脈沖作為射頻電磁波的入射放大脈沖傳送到所述組的人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的所述至少兩個(gè)組合件;
人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元的每個(gè)組合件包括:(i)第一人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元,其被配置為將射頻電磁波的入射放大脈沖變換為垂直于所述z軸的段取向并在空間上接近所述組的射頻磁場(chǎng)B1的脈沖,和(ii)第二人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元,其被配置為將入射放大的射頻電磁波變換成抵消由所述第一人工結(jié)構(gòu)化電磁單位單元產(chǎn)生的非零電場(chǎng)的電場(chǎng)E;以及
控制電路,其被配置為響應(yīng)于指示被選擇用于檢查的橫切片的數(shù)據(jù)來選擇垂直于所述z軸的任意檢查段,并且被配置為生成限定分配給每個(gè)放大器的放大狀態(tài)的B1定位控制信號(hào),所述放大狀態(tài)共同限定局域到選定的所述任意檢查段并且具有足以在位于所述橫向段的至少一部分內(nèi)的磁活性核中激發(fā)可檢測(cè)的磁共振的磁場(chǎng)強(qiáng)度的射頻磁場(chǎng)B1的脈沖。
本文引用的所有參考文獻(xiàn)的全部?jī)?nèi)容或者在其主題與本文不相矛盾的程度上通過引用并入本文。
在一些實(shí)施方式中,“配置”包括針對(duì)特定目的、應(yīng)用或功能中的至少一個(gè)而設(shè)計(jì)、設(shè)置、成形、實(shí)現(xiàn)、構(gòu)造或適配中的至少一個(gè)。
應(yīng)當(dāng)理解,一般來說,本文中使用的術(shù)語,特別是所附權(quán)利要求中使用的術(shù)語通常意指為“開放式”術(shù)語。例如,術(shù)語“包括”應(yīng)當(dāng)解釋為“包括但不限于”。例如,術(shù)語“具有”應(yīng)當(dāng)被解釋為“至少具有”。例如,術(shù)語“具有”應(yīng)當(dāng)被解釋為“至少具有”。例如,術(shù)語“包含”應(yīng)當(dāng)被解釋為“包含但不限于”等。還將理解的是,如果意指具體數(shù)量的所引入權(quán)利要求記述項(xiàng),則該意圖應(yīng)明確地記述于權(quán)利要求中,并且在缺少這種記述的情況下,就不存在這種意圖。例如,作為理解的輔助,下面所附的權(quán)利要求可包含引入性用語“至少一個(gè)”和“一個(gè)或多個(gè)”的使用以引入權(quán)利要求記述項(xiàng)。然而,這些用語的使用不應(yīng)被解釋為暗指由不定冠詞“一(a)”或“一個(gè)(an)”引入的權(quán)利要求記述項(xiàng)將包含這種引入權(quán)利要求記述的任何特定權(quán)利要求限制為僅包含一個(gè)這種記述項(xiàng)的發(fā)明,即使當(dāng)相同的權(quán)利要求包括引入性用語“一個(gè)或多個(gè)”或者“至少一個(gè)”和諸如“一(a)”或“一個(gè)(an)”之類的不定冠詞(例如,“接收器”通常應(yīng)被解釋為意指“至少一個(gè)接收器”)時(shí)也如此;這同樣適用于用于引入權(quán)利要求記述項(xiàng)的定冠詞的使用。另外,即使明確地記述了特定數(shù)量的引入權(quán)利要求記述項(xiàng),也將認(rèn)識(shí)到該記述項(xiàng)應(yīng)當(dāng)?shù)湫偷亟忉尀橐庵钢辽儆浭鰯?shù)量(例如,“至少兩個(gè)室”的裸表述或沒有其它修飾詞的“多個(gè)室”通常意指至少兩個(gè)室)。
在其中使用諸如“A、B和C中的至少一個(gè)”、“A、B或C中的至少一個(gè)”或“選自A、B和C的項(xiàng)”之類的短語的示例中,通常這樣的結(jié)構(gòu)旨在是選言的(例如,這些短語中的任何短語將包括但不限于僅具有A、僅具有B、僅具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C、或具有A、B和C的系統(tǒng),并且還可以包括具有A、B或C中的一個(gè)以上的的系統(tǒng),例如具有A1、A2和C、具有A、B1、B2、C1和C2、或具有B1和B2的系統(tǒng))。將進(jìn)一步理解的是,無論是在說明書、權(quán)利要求書或附圖中,表示兩個(gè)或更多個(gè)可選項(xiàng)的實(shí)際上任何轉(zhuǎn)義詞和/或轉(zhuǎn)義用語應(yīng)當(dāng)理解為預(yù)期包括項(xiàng)中的一個(gè)、項(xiàng)中的任一個(gè)或兩個(gè)項(xiàng)的可能性。例如,用語“A或B”將被理解為包括“A”或“B”或“A和B”的可能性。
本文描述的方面描繪了包含在不同的其他部件內(nèi)或與不同的其它部件連接的不同部件。應(yīng)當(dāng)理解,這樣描繪的體系結(jié)構(gòu)僅僅是示例,并且實(shí)際上可以應(yīng)用實(shí)現(xiàn)相同功能的許多其他體系結(jié)構(gòu)。在概念意義上,實(shí)現(xiàn)相同功能的部件的任何布置被有效地“關(guān)聯(lián)”,使得實(shí)現(xiàn)期望的功能。因此,這里組合以實(shí)現(xiàn)特定功能的任何兩個(gè)組合件可以被看作彼此“相關(guān)聯(lián)”,使得實(shí)現(xiàn)期望的功能,而不管架構(gòu)或中間組合件如何。同樣地,如此關(guān)聯(lián)的任何兩個(gè)組合件也可以被視為彼此“可操作地連接”或“可操作地耦合”以實(shí)現(xiàn)期望的功能。能夠這樣相關(guān)聯(lián)的任何兩個(gè)組件也可以被視為彼此“可操作地耦合”以實(shí)現(xiàn)期望的功能??刹僮鞯伛詈系木唧w示例包括但不限于物理上可配對(duì)或物理上相互作用的組件或無線可交互或無線地相互作用的組件。
關(guān)于所附權(quán)利要求,其中所列舉的操作通??梢砸匀魏雾樞驁?zhí)行。此外,盡管各個(gè)操作流程以(一個(gè)或多個(gè))序列呈現(xiàn),但是應(yīng)當(dāng)理解,各種操作可以以不同于所示出的順序的順序來執(zhí)行,或者可以同時(shí)執(zhí)行。這樣的替代排序的示例可以包括重疊、交錯(cuò)、中斷、重新排序、增量、預(yù)備、補(bǔ)充、同時(shí)、反向或其他變體排序,除非上下文另有規(guī)定。在框圖中使用“開始”、“結(jié)束”、“停止”等框并不意圖指示對(duì)圖中的任何操作或功能的開始或結(jié)束的限制。這樣的流程圖或圖可以并入其中在本申請(qǐng)的圖中所示的功能之前或之后執(zhí)行附加功能的其它流程圖或圖中。此外,除非上下文另有規(guī)定,否則諸如“響應(yīng)于”、“與...相關(guān)”或其他過去形容詞的術(shù)語通常不旨在排除這樣的變體。
雖然本文公開了各種方面和實(shí)施方式,但是其他方面和實(shí)施方式對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員將是顯而易見的。本文公開的各個(gè)方面和實(shí)施方式是為了說明的目的而不旨在限制,真正的范圍和精神由所附權(quán)利要求指示。