用于快速識別變化了的溫度的區(qū)域的方法和裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于借助磁共振斷層造影在使用多回波序列的條件下快速確定樣本體積中變化了的溫度的區(qū)域的方法，以及一種用于執(zhí)行該方法的磁共振斷層造影裝置，其中分別確定變化了的溫度的區(qū)域的一個或多個一維或二維圖像。
【專利說明】用于快速識別變化了的溫度的區(qū)域的方法和裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于借助磁共振斷層造影在使用多回波序列的條件下快速確定樣本體積中變化了的溫度的區(qū)域的方法以及一種用于執(zhí)行該方法的磁共振斷層造影裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在磁共振測量中檢查原子核的磁矩、即核自旋與外部的磁場的相互作用。核自旋在外部的磁場中對齊并且在通過外部的電磁交變場激勵的情況下圍繞磁場中取向的軸以取決于原子核的磁矩的值和外部的磁場的拉莫爾頻率進動(piizedieren)。在此原子核產(chǎn)生具有拉莫爾頻率的電磁交變場。該進動的相位相關(guān)性、輸出振幅和激勵的減弱取決于原子核位于其中的樣本的溫度而改變。通過兩個測量的比較可以確定在這兩個測量之間樣本的溫度變化。
[0003]從文獻EP534607A1中例如公知，通過磁共振斷層造影利用擴散敏感的成像方法來監(jiān)視借助熱的外科治療，其中局部的溫度與局部的擴散率相關(guān)聯(lián)并且通過擴散率的成像可以顯示溫度變化。描述的方法提供溫度變化的三維成像。即使利用最快速的公知序列，完整的三維采集也要求一定的時間，該時間由于不同的物理效應(yīng)、諸如弛豫時間，也不能沒有靈敏度損耗地被縮短。
[0004]在磁共振技術(shù)中隨著越來越強的直至3T和更高的磁場的使用，高頻激勵信號的頻率增加，隨著頻率的增加，比吸收率SAR又平方地增加。同時測量時間會受SAR和由于高頻信號產(chǎn)生的患者身體的最大許可發(fā)熱而限制。特別地，在患者中場強的不均勻分布是關(guān)鍵的，特別在使用局部發(fā)送線圈的情況下會出現(xiàn)并且盡管遵守對于整個身體的邊界值仍會導致局部過熱和組織損傷。在此還有一個問題是，剛好局部嚴格限制的發(fā)熱通過熱能由于擴散或血流而分布而快速冷卻并且由此在慢的測量情況下看不出所述發(fā)熱會損害組織。
[0005]還公知不同的方法，借助過高熱或消融來摧毀病變的組織。在此通常除了完全摧毀病變組織之外目的是還要保護周圍的組織。這一點特別地可以通過如下來實現(xiàn)，即，將病變的組織盡可能快速和短時地加熱到或超過臨界溫度。在此由于熱擴散到周圍組織而需要的是，按照非常短的時間間隔測量溫度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，提供一種可以實現(xiàn)快速定位溫度變化的方法和裝置。
[0007]上述技術(shù)問題通過按照本發(fā)明的用于快速識別變化了的溫度的區(qū)域的方法以及通過一種用于執(zhí)行該方法的磁共振斷層造影裝置解決。
[0008]按照本發(fā)明的方法包括步驟a)在磁場中通過高頻脈沖激勵樣本體積中的核自旋，b)借助多回波序列采集和存儲樣本體積中的磁共振信號關(guān)于第一 η維空間的積分到第一 m維空間的第一投影，其中n+m=3，和借助多回波序列采集和存儲樣本體積中的磁共振信號關(guān)于第二 η維空間的積分到第二 m維空間的第一投影的步驟，其中第一和第二 m維空間互相不平行并且其中n+m=3。此外按照本發(fā)明的方法還包括步驟c)重復(fù)步驟b)，其中分別進行第二投影的采集和存儲，和步驟d)關(guān)于第一 η維空間對第一投影和第二投影求差和關(guān)于第二 η維空間對第一投影和第二投影求差以確定溫度變化。
[0009]在按照本發(fā)明的方法中投影的采集在互相不平行的兩個m維空間進行。在此空間的概念在數(shù)學的意義上來理解，而不僅僅作為具有三個互相垂直的坐標軸的歐氏空間。一維空間在該意義上是線或直線，二維空間是面或平面。自然數(shù)η和m之和分別是3并且相應(yīng)于歐氏空間的維數(shù)。由此有利地可以的是，僅通過兩個投影采集變化了的溫度的區(qū)域的空間位置，而不是必須按照層空間上掃描整個樣本體積。因此也可以識別短暫的溫度峰值，反之淡出偽影，所述偽影在短的時間段中不發(fā)生變化。
[0010]按照本發(fā)明的用于快速確定樣本體積中變化了的溫度的區(qū)域的磁共振斷層造影裝置具有用于在樣本體積中產(chǎn)生基本磁場BO的場磁體和用于在樣本體積中產(chǎn)生梯度磁場的梯度線圈。此外按照本發(fā)明的磁共振斷層造影裝置還具有一個或多個用于將高頻信號發(fā)送到樣本體積和/或從樣本體積接收高頻信號的天線、用于利用信號控制梯度線圈和天線/多個天線和從天線接收高頻信號的供應(yīng)單元和用于控制供應(yīng)單元和評估接收的高頻信號的控制器。
[0011]控制器構(gòu)造為，在步驟a)中這樣控制供應(yīng)單元，使得供應(yīng)單元通過高頻脈沖激勵磁場中的樣本體積中的核自旋。此外控制器構(gòu)造為，在步驟b)中這樣控制供應(yīng)單元和評估由供應(yīng)單元采集的高頻信號，使得借助多回波序列采集和存儲樣本體積中的磁共振信號關(guān)于第一 η維空間的積分到第一 m維空間的第一投影,其中n+m=3。η和m是不等于零的自然數(shù)。投影控制器構(gòu)造為，在步驟c)中這樣控制供應(yīng)單元并且評估由供應(yīng)單元采集的高頻信號，使得借助多回波序列采集和存儲樣本體積中的磁共振信號關(guān)于第二 η維空間的積分到第二 m維空間的第一投影，其中第一和第二 m維空間互相不平行并且其中n+m=3。
[0012]最后控制器構(gòu)造為，重復(fù)步驟a)至c)，其中利用高頻脈沖進行激勵并且分別采集和存儲第二投影?？刂破鬟€構(gòu)造為，對于關(guān)于第一 η維空間第二 η維空間的投影對第一投影和第二投影求差以確定溫度變化。
[0013]按照本發(fā)明的磁共振斷層造影裝置具有按照本發(fā)明的方法的優(yōu)點。
[0014]本發(fā)明的優(yōu)選擴展在從屬權(quán)利要求中給出。
[0015]在本發(fā)明的一種實施方式中步驟c)還包括在步驟b)之前重復(fù)步驟a)。
[0016]通過借助高頻脈沖激勵樣本體積中的核自旋的步驟a)，可以通過步驟d)中的求差來確定僅通過高頻脈沖所引起的溫度變化，如果最小化其他影響的話。
[0017]在一種優(yōu)選實施方式中，按照本發(fā)明的方法在步驟b)之后還包括步驟bl)和在步驟d)之后還包括步驟dl)，其中步驟bl)借助多回波序列采集和存儲樣本體積中的磁共振信號關(guān)于第三η維空間的積分到第三m維空間的第一投影，其中第一和第三以及第二和第三m維空間互相不平行并且其中n+m=3，以及dl)關(guān)于第三η維空間對第一投影和第二投影求差以確定溫度變化。
[0018]通過兩個或三個m維空間是互相不平行的，第三m維空間張開一個坐標空間，在該坐標空間中以有利的方式通過兩個或三個投影在三維空間中可以定位溫度變化并且在平面上或在體積中界定。在此采集僅要求用于激勵和3乘以m個多回波序列的時間段并且與完整的斷層圖相比本質(zhì)上更快速進行，由此可以采集特別短時的溫度變化。[0019]在按照本發(fā)明的方法的一種可能的實施方式中n=l并且m=2。在該實施方式中將磁共振信號沿著線或直線采集并且積分或者說累加并且投影到二維面積。該方法在該實施方式中提供樣本體積的溫度變化的兩個或三個二維成像，其中各平面互相不平行并且由此從不同的方向提供樣本體積的兩個或三個視圖。
[0020]以優(yōu)選的方式從溫度變化的這些二維成像中對于用戶可見樣本空間中溫度變化的位置，特別是當面積是分別包含笛卡爾坐標系的兩個軸的平面時。
[0021]在另一種可能的實施方式中n=2并且m=l。在該實施方式中將磁共振信號沿著面積或平面采集并且積分或者說累加并且投影到一維的線或直線。該方法在該實施方式中提供樣本體積的溫度變化的兩個或三個一維成像，其中線是互相不平行的。
[0022]以優(yōu)選的方式從溫度變化的這些一維成像中可以確定樣本空間中溫度變化的位置，特別是當線是分別形成笛卡爾坐標系的直線時。在這種情況下直接相應(yīng)于樣本體積中溫度變化的坐標的分別一條線上的位置位于相應(yīng)的坐標軸上。
[0023]在該方法的一種可能的實施方式中多回波序列是單次激發(fā)序列(Single-ShotSequenzX
[0024]單次激發(fā)序列僅需要唯一一個激勵脈沖并且以有利的方式降低了入射到患者中的高頻功率和測量持續(xù)時間，因為不必在新的激勵之前等待自旋弛豫。
[0025]在該方法的一種實施方式中借助梯度場產(chǎn)生多回波序列的自旋回波。
[0026]通過借助梯度場來產(chǎn)生自旋回波，由于缺少180度自旋回轉(zhuǎn)脈沖而有利地降低了入射到患者中的高頻射線。
[0027]在該方法的一種實施方式中確定由高頻脈沖所弓I起的溫度變化。
[0028]與單次激發(fā)序列和自旋回波通過梯度場的回轉(zhuǎn)相聯(lián)系，在缺少另一個、不取決于測量方法的熱源的情況下以有利的方式可能的是，確定通過單個高頻脈沖的發(fā)熱并且這樣通過局部界定的發(fā)熱及時地識別對于患者的危險。
[0029]在按照本發(fā)明的方法的實施中還可以考慮，借助重聚焦脈沖來產(chǎn)生自旋回波。
[0030]自旋回波的產(chǎn)生通過重聚焦脈沖降低梯度線圈上的脈沖數(shù)量并且由此以有利的方式降低對于患者的噪聲負擔。
[0031]也可以考慮，在按照本發(fā)明的方法的一種實施方式中在步驟c)之前通過熱源或冷源，至少在樣本體積的子區(qū)域中的溫度變化引起所述溫度變化。
[0032]在按照本發(fā)明的方法中也可以在步驟c)之前通過熱-或冷源在整個樣本體積中或至少在一個子區(qū)域中引起溫度變化，其中在步驟d)中按照本發(fā)明的方法確定達到的溫度變化。以有利的方式這樣可以監(jiān)視熱治療的效果，例如通過消融術(shù)摧毀癌組織。
[0033]在按照本發(fā)明的方法的一種實施方式中可以考慮，熱源是樣本體積中的超聲場。這樣可以以有利的方式監(jiān)視通過聚焦的超聲場進行的高溫治療或消融術(shù)。
[0034]在按照本發(fā)明的方法的另一個實施方式中可以考慮，熱源是樣本體積中的電磁高頻場。以有利的方式由此可以監(jiān)視通過電磁高頻場進行的高溫治療或消融術(shù)的效果。
[0035]在一種優(yōu)選實施方式中按照本發(fā)明的方法還包括借助沿著第一軸、第二軸和第三軸的投影確定或者說界定樣本體積中溫度變化的區(qū)域的三維位置。
[0036]這一點以有利的方式可以實現(xiàn)，確定溫度變化的位置并且例如檢查，高溫治療或消融術(shù)是否實施為在預(yù)定位置上的發(fā)熱，或者例如局部的發(fā)送線圈是否導致局部的和對患者來說危險的發(fā)熱。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0037]該發(fā)明的上面描述的特征、特點和優(yōu)點以及如何實現(xiàn)這些優(yōu)點的方式結(jié)合以下對實施例的描述變得更清楚和容易理解，所述實施例結(jié)合附圖被詳細描述。其中，
[0038]圖1示出按照本發(fā)明的磁共振斷層造影裝置的示意圖，
[0039]圖2示出按照本發(fā)明的方法的實施方式的流程圖，
[0040]圖3示出按照本發(fā)明的方法的實施方式的流程圖，
[0041]圖4示出了在執(zhí)行按照本發(fā)明的方法的實施方式時信號的時間流程的示意圖，
[0042]圖5示出按照本發(fā)明的方法的結(jié)果的示意圖，
[0043]圖6示出在執(zhí)行按照本發(fā)明的方法的另一個實施方式時信號的時間流程的示意圖，并且
[0044]圖7示出另一個按照本發(fā)明的方法的結(jié)果的示意圖。
【具體實施方式】
[0045]圖1示出按照本發(fā)明的用于執(zhí)行按照本發(fā)明的方法的磁共振斷層造影裝置I的示意圖。
[0046]磁體單兀10具有場磁體11，其產(chǎn)生用于對齊樣本體積中樣本或患者40的核自旋的靜態(tài)磁場B0。樣本體積布置在在縱向2上穿過磁體單元10延伸的套管16中。通常磁體單元11是超導磁體，其可以提供具有直至3T，在最新的設(shè)備情況下甚至更高的磁通密度的磁場。然而對于更小的場強也可以使用永久磁體或具有正常導電線圈的電磁鐵。
[0047]此外磁體單元10具有梯度線圈12，其構(gòu)造為，為了在空間上區(qū)分在樣本體積中采集的成像區(qū)域在三個空間方向上疊加可變磁場到磁場BO上。梯度線圈12是由正常導電線構(gòu)成的通常的線圈，其可以產(chǎn)生在樣本體積中互相正交的場。
[0048]磁體單元10還具有身體線圈14，其構(gòu)造為，將通過信號導線傳輸?shù)母哳l信號入射到樣本體積中并且接收由患者40發(fā)射的共振信號并且通過信號導線輸出。但是優(yōu)選地為了高頻信號的發(fā)送和/或接收通過在套管16中靠近患者40布置的局部線圈15代替身體線圈14。
[0049]控制單元20為磁體單元10提供用于梯度線圈12和身體線圈14或局部線圈15的不同信號，并且評估接收的信號。
[0050]控制單元20具有梯度控制器21，其構(gòu)造為，通過導線為梯度線圈12提供可變的電流，所述電流在時間上協(xié)調(diào)地提供樣本體積中的期望的梯度場。
[0051]此外控制單元20具有高頻單元22，其構(gòu)造為，產(chǎn)生具有預(yù)定的時間曲線、振幅和譜功率分布的、用于激勵患者40中的核自旋的磁共振的高頻脈沖。在此可以實現(xiàn)在千瓦范圍內(nèi)的脈沖功率。
[0052]高頻單元22也構(gòu)造為，對由身體線圈14或局部線圈15接收的并且通過信號導線33傳輸?shù)礁哳l單元22的高頻信號關(guān)于振幅和相位進行評估。在此特別地是如下的高頻信號，其將患者40中的核自旋作為對于通過在磁場BO中或在由BO和梯度場的疊加導致的磁場中的高頻脈沖的激勵的應(yīng)答進行發(fā)送。[0053]此外控制單元20具有控制器23，其構(gòu)造為，進行梯度控制器21和高頻單元22的動作的時間上的協(xié)調(diào)。為此控制器23與其他單元21、22通過信號總線25相連并且進行信號交換?？刂破?3構(gòu)造為，從患者40接收由高頻單元22評估的信號并且處理或者為梯度控制器22和為HF脈沖產(chǎn)生單元23規(guī)定脈沖形狀和信號形狀并且在時間上協(xié)調(diào)。
[0054]患者40布置在患者臥榻30上。該患者臥榻30已經(jīng)由磁共振斷層造影公知。患者臥榻30具有第一支座36，其布置在患者臥榻30的第一末端31下面。為了使得支座36可以將患者臥榻30保持在平衡位置，該支座通常具有一個沿著患者臥榻30延伸的腳。為了移動患者臥榻30，腳也可以具有用于運動的部件，諸如滑輪。在地面和患者臥榻之間除了在第一末端31處的支座之外沒有布置結(jié)構(gòu)性的元件，由此患者臥榻直至第一末端31可以在場磁體11的套管16中被駛?cè)?。在圖1中示出了線性導軌系統(tǒng)34，其將支座36與患者臥榻30可動地相連，從而患者臥榻可以沿著縱向2移動。為此線性導軌系統(tǒng)具有驅(qū)動37，其可以實現(xiàn)，由操作人員或由控制器23控制地將患者臥榻30在縱向2上移動，從而也可以檢查患者身體的具有比套管16中的樣本體積更大的伸展的區(qū)域。
[0055]圖2示出了按照本發(fā)明的方法的可能的實施方式的流程的流程圖。
[0056]在步驟SlO中樣本體積中的核自旋通過在基本磁場BO中的高頻脈沖以翻轉(zhuǎn)角α O從平行于磁場BO的取向被偏轉(zhuǎn)。為此具有拉莫爾頻率的高頻脈沖通過身體線圈14或局部線圈15被入射到患者40中。翻轉(zhuǎn)角α O在此取決于脈沖的持續(xù)時間和入射的電磁場的強度。拉莫爾頻率從核自旋的位置處磁場BO的磁場強度和原子核的磁矩得到。由于磁場BO的空間變化和核的原子周邊環(huán)境的影響，拉莫爾頻率改變，從而高頻脈沖必須具有預(yù)定的帶寬，以便激勵整個樣本體積中的核自旋。
[0057]圖4示出了在按照圖2的示例性方法期間不同的信號和場的可能的時間曲線。在水平軸上以向右增長的值標示出了時間。利用RF表示高頻脈沖的場強，其為了激勵核自旋在SlO中以翻轉(zhuǎn)角CtO設(shè)置。Gx、Gy和Gz表示在x、y和ζ方向上的梯度場的磁場強度，其在步驟SlO期間具有場強O。緊接著激勵之后，被激勵的原子核由于在磁場BO中的進動而開始發(fā)送高頻信號MR。由于去相位，該信號又快速降低。
[0058]在步驟S20中核自旋通過梯度回波，如在圖4中示出的，通過梯度場Gx的負的和其后跟隨的正的矩形信號而重聚相位，這產(chǎn)生共振信號MR的上升和下降。通過施加梯度場Gx，在該梯度的方向上沿著第一線或軸，拉莫爾頻率取決于位置。通過在該梯度下對信號MR的頻率分析(例如傅里葉變換)，可以沿著梯度的方向確定關(guān)于信號起源的位置信息。相反在具有由BO和Gx疊加得到的并且側(cè)面地從第一線延伸的恒定磁場的面積中，拉莫爾頻率是相同的并且核自旋的信號沿著該第一面積相加為信號。和信號是信號在第一面積上的積分，二維的第一面積的核自旋在信號中可以說投影到一維的第一軸或線上。在理想的均勻的和平行對齊的磁場中第一軸是線并且第一面積是垂直于第一軸取向的平面。
[0059]從信號MR中可以通過去相位的溫度依賴關(guān)系推導出關(guān)于樣本40或患者中沿著第一軸的相對溫度分布的信息。但是信號MR不給出關(guān)于絕對溫度的信息。
[0060]信號MR在步驟S20中對于第一軸由身體線圈14或局部線圈15接收，由高頻單元22采集并且由控制器23存儲。
[0061]如在圖2中示出的，采集和存儲的步驟S20在步驟S30和S40中分別對于梯度場Gy和Gz和各個第二或第三軸和面積重復(fù)。在此各個第一、第二和第三軸以及第一、第二和第三面積互相不平行，從而這些軸張開一個三維的空間。如果這些軸互相垂直，則它們張開一個對于樣本體積的笛卡爾坐標空間。
[0062]為了確定溫度變化，必須將在不同的時刻和其他條件盡可能不變的兩個信號MR進行比較。為此在步驟S50中判斷，是否已經(jīng)采集了信號的第二投影。如果否，則重復(fù)步驟SlO至S40并且分別采集和存儲到各自的軸的第二投影，如在圖4中給出的第二梯度回波52的第二信號序列所示的那樣。當然也可以考慮，不進行判斷的步驟S50，而是按照固定的順序再次重復(fù)步驟S10、S20、S30和S40。
[0063]在步驟S60中對在各自的面積上到軸上的分別第一投影和第二投影求差。假定，在測量時間中樣本中的其他條件僅微小改變，則到軸上的投影示出，如在圖5中示意性示出的那樣，在患者40處的溫度變化在三個軸上的一維顯示。從這三個軸的組合例如可以確定具有坐標Tx，Ty和Tz的溫度變化的最大值的位置以及最大值。
[0064]因為對于在圖4中示出的測量僅分別需要三個梯度回波，所以測量時間非常短，從而其他邊界條件的變化，例如通過患者40的運動的變化是最小的。也忽略通過熱傳遞或新陳代謝過程所引起的溫度變化，從而確定的溫度變化基本上僅通過在重復(fù)步驟SlO的情況下的高頻脈沖RF引起。因此按照本發(fā)明的方法可以實現(xiàn)，通過單個高頻脈沖RF既局部地也定量地確定熱負荷。但是也可以考慮，利用唯一一個高頻脈沖RF采集信號的第一和第二投影，方法是，替代新的激勵，而是通過高頻脈沖RF在步驟S50之后通過另外的梯度回波在SlO中從第一激勵中產(chǎn)生信號，并且因此在步驟S50之后在對于各個第二投影重復(fù)的情況下跟隨發(fā)生步驟S20。
[0065]圖6示出按照本發(fā)明的方法的另一個可能的實施方式。替代單個梯度場Gx、Gy、Gz在步驟S20、S30、S40中分別從第一梯度線圈產(chǎn)生用于相位編碼的(英語Phase EncodingTrain)梯度場PE的序列，而同時分別在第二梯度線圈上施加用于產(chǎn)生相位回波的梯度場RO (英語 EP1-Read Out Train, EPI 英語 Echo Planar Imaging)的序列。在此在圖 6 中在Gx與Gy，Gy與Gz和Gz與Gx處示出RO和PE脈沖的對。也可以考慮其他對和序列，其中分別將每個梯度線圈Gx、Gy、Gz —次用于產(chǎn)生相位編碼和一次用于產(chǎn)生相位回波。步驟S10、S20、S30和S40的該第一順序表示為第一回波串71。
[0066]通過相位編碼可以為各個磁共振信號MR對應(yīng)一個第二坐標。因此在圖6的方法的步驟S20、S30和S40中不僅將磁共振信號MR作為從面積到線或軸的投影和因此一維地采集，而且相位編碼還允許，在另一個附加的維度上區(qū)分磁共振信號MR并且對于每個步驟S20.S30.S40按照二維矩陣采集并且存儲磁共振信號MR。投影沿著線到面積或到面積上的矩陣進行。如果在在第二回波串72中的步驟S10、S20、S30和S40的、或在沒有高頻脈沖RF的實施方式的情況下的S20、S30和S40的在S50中受控制的第二重復(fù)之后，存儲分別具有磁共振圖像的值的第二矩陣，則通過求差按照分別兩個二維分布確定溫度變化。根據(jù)是否將第二高頻脈沖RF作為第二回波串72的部分已經(jīng)發(fā)送，溫度變化表示基本上通過高頻脈沖產(chǎn)生的變化，或者提供通過另一個原因?qū)е碌淖兓膱D像(HIFU,英語High IntensityFocus Ultrasound)。
[0067]圖7示意性示出了分別在X-Y、Y-Z和Z-X平面中患者40中的溫度變化的三個二維顯示。二維顯示使得容易地，不僅確定溫度變化的位置，而且通過二維投影也容易地估計空間分布。同時，三個二維圖像的產(chǎn)生總是本質(zhì)上快于三維中溫度變化的完整采集，由此也可以瞬時地采集僅短時的變化。
[0068]在圖3中在流程圖中示意性示出了一種方法，其可以實現(xiàn)，對特定吸收率SAR的監(jiān)視和特別是具有明顯的溫度升高的可能區(qū)域，所謂的熱點的確定。按照本發(fā)明的方法在此是例如由按照本發(fā)明的磁共振斷層造影裝置執(zhí)行的該方法的部分。
[0069]在步驟SllO中在控制器23中從存儲器或通過接口加載對于患者40的數(shù)學模型和對于高頻脈沖RF的第一參數(shù)組。
[0070]在步驟120中控制器執(zhí)行SAR負荷的仿真。這一點例如可以通過利用有限元或其他方法的仿真進行。仿真的結(jié)果是按照加載的患者40的數(shù)學模型的患者40中的SAR負荷的模型。
[0071]在步驟S130中將仿真的值與對于SAR負荷和/或溫度升高的預(yù)定邊界值進行比較。如果該仿真提供即使僅局部地超過邊界值的SAR值，在步驟S140中匹配對于高頻脈沖RF的參數(shù)組并且一直重復(fù)仿真和參數(shù)組的匹配，直到仿真的值低于預(yù)定的邊界值。
[0072]該參數(shù)組在步驟S150中被預(yù)先給予高頻單元S150以用于產(chǎn)生高頻脈沖RF。在步驟S160中執(zhí)行在圖2中示出的按照本發(fā)明的方法，其中在步驟S50之后利用通過高頻脈沖RF的第二激勵進行步驟SlO。
[0073]在步驟S170中評估利用按照本發(fā)明的方法確定的溫度變化。如果在S170中確定，通過按照本發(fā)明的方法測量的溫度升高也低于預(yù)定的邊界值，則在S190中利用確定的參數(shù)組執(zhí)行磁共振斷層造影。相反如果確定，溫度升高超過預(yù)先給出的邊界值，則不進行磁共振斷層造影。
[0074]當然可以考慮，按照本發(fā)明的方法不是在所有三個空間維度上進行。由此例如可以在圖6所示的方法中通過在ZX平面和在YZ平面中的成像已經(jīng)充分定位了從而不再需要到XY平面上的成像。同樣也可以考慮僅利用兩個一維成像或唯一一個二維成像的按照本發(fā)明的方法。也可以考慮，先后或嵌套地執(zhí)行具有不同的坐標系的多個按照本發(fā)明的方法。
[0075]在按照本發(fā)明的方法和裝置中還可以的是，核自旋的激勵在均勻的基本磁場BO中和在整個樣本體積上進行，但是也可以通過施加的梯度場Gx、Gy、Gz或通過身體線圈進行選擇性激勵并且投影和采集被限制到該被選擇的體積。當例如在借助聚焦的超聲的高溫治療中待檢查的區(qū)域已經(jīng)已知并且在空間上被界定時，這一點是特別有利的，并且由此可以降低檢查時間和/或改善分辨率。
[0076]盡管在細節(jié)上通過優(yōu)選實施例詳細示出并描述了本發(fā)明，本發(fā)明不受公開的例子限制并且專業(yè)人員可以從中導出其他變化，而不脫離本發(fā)明的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種用于快速確定樣本體積中變化了的溫度的區(qū)域的方法，其中，所述方法具有步驟: a)在磁場中通過高頻脈沖激勵樣本體積中的核自旋； b)借助多回波序列采集和存儲樣本體積中的磁共振信號關(guān)于第一η維空間的積分到第一 m維空間的第一投影,其中n+m=3,和 借助多回波序列采集和存儲樣本體積中的磁共振信號關(guān)于第二η維空間的積分到第二 m維空間的第一投影，其中第一和第二 m維空間互相不平行，并且其中n+m=3 ； c)重復(fù)步驟b)，其中分別進行第二投影的采集和存儲； d)關(guān)于第一η維空間對第一投影和第二投影求差和關(guān)于第二 η維空間對第一投影和第二投影求差，以便確定溫度變化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，步驟c)還包括在步驟b)之前重復(fù)步驟a)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，該方法在步驟b)之后還包括步驟bl)和在步驟d)之后還包括步驟dl): bl)借助多回波序列采集和存儲樣本體積中的磁共振信號關(guān)于第三η維空間的積分到第三m維空間的第一投影，其中第一和第三以及第二和第三m維空間互相不平行，并且其中n+m=3,以及 dl)關(guān)于第三η維空間對第一投影和第二投影求差，以便確定溫度變化。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的方法，其中，η=1并且m=2。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的方法，其中，n=2并且m=l。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求1至5中任一項所述的方法，其中，所述多回波序列是單次激發(fā)序列。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求1至6中任一項所述的方法，其中，借助梯度場產(chǎn)生自旋回波。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，確定由高頻脈沖所引起的溫度變化。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求1至6中任一項所述的方法，其中，借助重聚焦脈沖來產(chǎn)生自旋回波。
10.根據(jù)上述權(quán)利要求1至9中任一項所述的方法，其中，在步驟C)之前通過熱源或冷源，至少在樣本體積的子區(qū)域中的溫度變化引起所述溫度變化。
11.根據(jù)上述權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述熱源是樣本體積中的超聲場。
12.根據(jù)上述權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述熱源是樣本體積中的電磁高頻場。
13.根據(jù)上述權(quán)利要求3至12中任一項所述的方法，其中，還借助到第一軸、第二軸和第三軸上的投影，確定所述樣本體積中溫度變化的區(qū)域的三維位置。
14.一種用于快速確定樣本體積中變化了的溫度的區(qū)域的磁共振斷層造影裝置，其中，所述磁共振斷層造影裝置具有: -用于產(chǎn)生樣本體積中的磁基本場BO的場磁體； -用于產(chǎn)生樣本體積中的磁梯度場的梯度線圈； -用于將高頻信號發(fā)送到樣本體積中和/或從樣本體積中接收高頻信號的一個或多個天線； -用于利用信號控制所述梯度線圈和所述天線和從所述天線或多個天線接收高頻信號的供應(yīng)單元；-用于控制所述供應(yīng)單元和評估所接收的高頻信號的控制器， 其中，所述控制器構(gòu)造為: a)這樣控制所述供應(yīng)單元，使得所述供應(yīng)單元通過高頻脈沖激勵磁場中的樣本體積中的核自旋； b)這樣控制所述供應(yīng)單元和評估由所述供應(yīng)單元采集的高頻信號，使得借助多回波序列采集和存儲樣本體積中的磁共振信號關(guān)于第一 η維空間的積分到第一 m維空間的第一投影，其中n+m=3 ； c)這樣控制所述供應(yīng)單元并且評估由所述供應(yīng)單元采集的高頻信號，使得借助多回波序列采集和存儲樣本體積中的磁共振信號關(guān)于第二 η維空間的積分到第二 m維空間的第一投影，其中第一和第二 m維空間互相不平行，并且其中n+m=3 ； d)重復(fù)步驟a)至c)，其中分別采集和存儲第二投影； f)分別關(guān)于第一η維空間和第二η維空間形成第一投影和第二投影的差以確定溫度變化。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的磁共振斷層造影裝置，其中，所述多回波序列是單次激發(fā)序列。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的磁共振斷層造影裝置，其中，所述磁共振斷層造影裝置具有多個局部線圈并且構(gòu)造為，利用所述局部線圈將高頻脈沖發(fā)送到樣本體積中和/或從樣本體積中接收高頻信號。
17.根據(jù)權(quán)利要求14至16中任一項所述的磁共振斷層造影裝置，其中，所述控制器構(gòu)造為，借助關(guān)于第一 n維空間和第二 η維空間的投影確定樣本體積中變化了的溫度的區(qū)域的三維位置。
【文檔編號】G01R33/54GK103829947SQ201310594219
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2013年11月21日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月23日
【發(fā)明者】S.波普斯庫 申請人:西門子公司