[发明专利]用于集成并行接收、激励和匀场的磁谐振成像系统以及相关方法和设备

说明书

系统、方法和设备被配置用于集成的并行接收、激励和匀场（iPRES）。并行发射/接收（其可以包括B？1#191匀场和/或并行成像能力）和B₁匀场采用同一组局部线圈或横向电磁（TEM）线圈元件，其中每个线圈或TEM元件同时以RF模式（用于发射/接收和B₁匀场）和直流（DC）模式（用于B₀匀场）二者进行操作。RF和DC电流二者可以同时但是独立地在没有两个模式之间的电磁干扰的情况下在相同的线圈中流动。本发明不仅适用于相同的线圈阵列用于并行发射、接收和匀场的情况，而且还适用于使用两个分离的线圈阵列的情况。在该情况下，B₀匀场能力可以被集成到线圈阵列的一个中（即，具有B₁匀场能力的发射阵列或接收阵列），由此提高iPRES技术的灵活性和实际应用。

联邦政府支持的声明

本发明是在来自国立卫生研究院的授权No. R01 EB 009483下得到政府支持而做出来的。政府具有对本发明的特定权利。

相关申请

本申请要求2012年6月28日提交的美国临时申请序列号61/665,517的优先权和权益，其内容通过引用合并于此，就如同其在本文中被全面叙述。

技术领域

本发明涉及磁谐振成像。

背景技术

对于较高静态磁场（B₀）强度的不断增加的需求已经驱动了磁谐振成像（MRI）技术的重要发展。然而，该增加已经提出了许多技术挑战，最显著的是在主磁场（B₀）和射频（RF）磁场（B₁）二者中加剧的不均匀性。参见例如Blamire AM. The technology of MRI — thenext 10 years? Brit J Radiol 2008；81: 601–617；和Bernstein MA, Huston J, WardHA. Imaging artifacts at 3.0T. J Magn Reson Imaging 2006；24:735–746。

可能需要均匀的B₁场以确保跨样本的统一激励。并行激励（也称为并行发射）技术的最新进展已经提供了通过使用称为“RF”或“B₁”匀场的过程来解决该问题的有效手段，其中在每个线圈元件中的RF电流的幅度、相位、时序和频率被独立地调整。参见例如VaughanT, DelaBarre L, Snyder C, Tian JF, Akgun C, Shrivastava D, et al. 9.4T humanMRI: preliminary results. Magn Reson Med 2006;56:1274–1282；和Setsompop K,Wald LL, Alagappan V, Gagoski B, Hebrank F, Fontius U, Schmitt F,Adalsteinsson E. Parallel RF transmission with eight channels at 3 Tesla.Magn Reson Med 2006;56:1163-1171。还参见，美国专利No.7,598,739和7,800,368，其内容通过引用合并于此，就如同其在本文中被全面阐述。

需要均匀B₀场以确保被成像对象的正确空间表示。当存在强的局部B₀不均匀性时，磁场分布的均匀性（即，B₀匀场）通常是困难任务。参见例如，Koch KM, Rothman DL, deGraaf RA. Optimization of static magnetic field homogeneity in the human andanimal brain in vivo. Prog Nucl Magn Reson Spectrosc 2009;54:69–96。