CN101427151A - 低功率宽带自旋去偶 - Google Patents

Abstract

在磁共振数据采集方法中，在所观察核素中激发(72，74)磁共振。采集(76)所观察核素的磁共振数据。施加配置为将偶联的核素与所观察核素去偶的多个不同宽带去偶射频脉冲(80)。每个宽带去偶射频脉冲具有作为时间的函数的不同或随机或伪随机幅度(110)。每个宽带去偶射频具有大约相同的峰值功率、脉冲持续时间和频率分布。各宽带去偶射频脉冲间的差异有效地充分抑制多个循环边带。

Description

低功率宽带自旋去偶

技术领域

下文涉及磁共振技术。用代表性应用描述了磁共振成像及各种波谱应用，其中各观察物种是与氢偶联的核素，诸如¹⁵N，¹³C等。然而，下文也适于应用到与氢偶联的其他观察物种或其他偶联核素的磁共振成像和波谱技术，适于观察与其他核素(诸如¹⁵N，¹³C等)偶联的¹H核素的磁共振成像和波谱技术，以及适于其他类似的应用。

背景技术

通常，磁共振成像和波谱技术可对¹H的磁共振进行观察，其通常是相对较强的信号，因为在人体和大多数其他磁共振对象中氢的含量丰富。而且，已经应用磁共振成像和波谱技术来观察其他核素，诸如¹³C，¹⁵N，³¹P等。这些核素的磁共振观察由于碳、氮、磷等与氢相比通常含量较少而变得复杂，并且由于这些核素与周围的氢(即，质子)核间的偶联(其可以是化学键合或其他方式与所观察的核素偶联)而进一步变得复杂。这种偶联的影响在于生成磁共振波谱中的多重态，诸如二重态、三重态等。这种相互作用可使波谱解读变得复杂，降低信号强度(其通常已经由于所观察核素的含量少而变得微弱)，并且可能引入各种图像伪影或其他损失。

众所周知，通过施加低功率宽带去偶脉冲可减少或消除这些问题，该脉冲在波谱上以大约偶联核素(例如，¹H)的磁共振频率为中心。这种宽带去偶用于例如通过瓦解由于来自各化学键合质子的标量(J)耦合所引起的多重态结构来简化磁共振波谱，并经由核Overhauser效应而增加灵敏度。宽带去偶脉冲很有用，因为通过与质子等偶联所产生的多重态可分布在相对广的频率范围内。例如，为了对超过通常6.5ppm的化学位移范围的质子进行去偶，次级射频照射在3T时应包含830Hz(128MHz ¹H的磁共振频率)的去偶带宽，并在7T时应包含1936Hz(298MHz ¹H的磁共振频率)的去偶带宽。而且，由于所述化学位移随主磁场(B₀)强度的增加而增大，宽带去偶脉冲所必需的带宽同样随B₀场强的增加而增大。

然而，现存的宽带去偶脉冲具有某些缺点。现存各项技术尤其在高B₀磁场和/或当去偶物种不同于来自观察核素的质子时，很难达到必需的带宽。另外，现存各项技术应用相对高的宽带功率，这会导致所怀疑的组织加热和SAR升高。而且，宽带去偶脉冲的重复应用产生多个弱波谱边带(weakspectral sidebands)(称之为多个循环边带)形式的伪影，其由各序列的时间周期性以及质子自旋状态平均中的残差所引起。即，多个循环边带由去偶序列的周期性所引起的观察核子磁共振信号的弱次级调制所引起。

发明内容

根据一方面，公开了一种磁共振数据采集方法。磁共振在观察的核素中被激发。采集所观察核素的磁共振数据。施加多个不同宽带去偶射频脉冲，该脉冲配置为将偶联的核素与所观察核素去偶。不同宽带去偶射频脉冲间的差异有效地充分抑制多个循环边带。

根据另一方面，公开了一种执行前段中提到的磁共振数据采集方法的磁共振装置。

根据另一方面，公开了一种磁共振装置。主磁体产生主磁场。将磁共振激发***配置为在观察的核素中激发磁共振。将磁共振数据采集***配置为采集所观察核素的磁共振数据。将去偶***配置为连续施加配置为将偶联的核素与所观察核素去偶的不同宽带去偶射频脉冲。不同宽带去偶射频脉冲间的差异有效地充分抑制多个循环边带。

根据另一方面，公开了将偶联的核素从观察的核素去偶的去偶***。源提供不同的宽带去偶射频脉冲，每一脉冲具有大约相同的峰值功率、脉冲持续时间和频率分布。所提供的各宽带去偶射频脉冲间的差异有效地抑制多个循环边带。提供了射频发射器用于发射所提供的各宽带去偶射频脉冲进行。

根据另一方面，公开了一种磁共振装置。主磁体产生主磁场。将磁共振激发***配置为在所观察核素中激发磁共振。提供前段中所提到的去偶***。

一个优势在于以减少的功率提供宽带去偶。

另一优势在于提供具有减少的SAR的宽带去偶。

另一优势在于提供具有增强的带宽的宽带去偶。

另一优势在于提供具有减少或消除的多个循环边带的宽带去偶。

在阅读并理解下文详细描述之后，本发明的其他优势将对本领域普通技术人员变得显而易见。

附图说明

本发明可采取多种部件及各部件的布置，以及多种步骤及各步骤的布置的形式。各附图仅为了阐述各优选的实施例，不应理解为对本发明的限制。

图1概略地显示了用于执行诸如磁共振成像、磁共振波谱技术等技术的磁共振扫描器***；

图2概略地显示了对观察核素进行操作并包括偶联核素的宽带去偶的示例性磁共振扫描70；

图3A和3B分别显示了示例性随机或伪随机宽带去偶脉冲的幅度和相位图线；图3C显示了示例性随机或伪随机宽带去偶脉冲的图线；

图4概略地显示了图1宽带去偶脉冲发生器的细节；

图5概略地显示了记录一组由磁共振扫描器使用的合适的随机或伪随机宽带去偶脉冲的***；

图6绘制了作为射频驱动等级(radio frequency drive scale)的函数的随机或伪随机宽带去偶脉冲的相位调制脉冲反转轮廓；

图7绘制了作为脉冲持续时间的函数的随机或伪随机宽带去偶脉冲的相位调制脉冲反转轮廓；

图8绘制了以噪声为基础的宽带去偶脉冲的20步相位循环应用的Mz磁化轮廓；

图9绘制了以噪声为基础的宽带去偶脉冲的20步相位循环应用的剩余J耦合；

图10绘制了以噪声为基础的宽带去偶脉冲的20步相位循环应用的J波谱。

具体实施方式

参考图1，磁共振扫描器10包括其中至少部分放置患者16或其他观察对象的扫描器外壳12。扫描器外壳12的保护性绝缘膛衬18任选地对将观察对象置于其内的扫描器外壳12的圆柱状膛或开口加上衬垫。布置于扫描器外壳12内的主磁体20由主磁体控制器22控制以便至少在观察对象16的观察区域中产生主磁场(B₀)。通常，主磁体20是由低温***24围绕的永久超导磁体。在一些实施例中，主磁体20产生至少大约0.2特斯拉的主磁场，诸如0.23特斯拉、1.5特斯拉、3特斯拉、7特斯拉等。将各磁场梯度线圈28布置在外壳12的内部或其上，以便将所选的磁场梯度叠加在观察对象16的至少观察区域中的主磁场上。通常，各磁场梯度线圈包括产生三个正交磁场梯度(诸如x-梯度、y-梯度和z梯度)的线圈。将至少两个射频线圈30、32(或可选地能够调谐到至少两种不同射频的信号线圈)设置在扫描器10的膛内。

一个或多个射频线圈(即图1中的本地线圈30)用于以所观察核素的磁共振频率注入射频激发脉冲，并测量激发的各种磁共振信号。任选地，不同的线圈用于激发和读取；例如，安置在扫描器10内的整体射频线圈34可用于以所观察核素的磁共振频率进行磁共振激发，而本地线圈30用于读取激发的磁共振。

附加地，一个或多个射频线圈(即图1中的本地线圈32)用于以呈现与所观察核素偶联的异性核素(hetero nuclear species)的磁共振频率施加次级射频照射。施加的次级射频照射是用于对偶联核素的自旋状态进行选择性反转的相对的宽带激发，或在数据读取期间将偶联核素与所观察核素去偶的宽带。

在本详细描述中，¹³C的示例用作所观察核素，而¹H的示例用作化学键合或以其他方式偶联的核素。然而，可以意识到，所观察核素的任一种或两种以及偶联的核素可以是其他物种。例如，所观察核素可以是¹⁵N或³¹P，而偶联的核素可以是¹H。在其他构造中，¹H是观察核素，而去偶核素是¹³C或³¹P。对于异核波谱技术，所观察核素和偶联的核素通常具有不同的原子数(Z)值。例如，碳具有Z＝6，而氢具有Z＝1。所观察核素和偶联的核素可以是对象16本身天然具有的一部分，或可以是通过注射、吸入、食入等施予对象16的物质的一部分。

在磁共振波谱数据采集期间，将以所观察核素(例如，¹³C)的磁共振频率操作的射频功率源或发射器38通过射频开关回路40耦接到本地线圈30，从而以所观察核素的磁共振频率将射频激发脉冲注入观察对象16的观察区域，以便激发所观察核素(例如，¹³C)自旋中的磁共振。任选地，磁场梯度控制器44操作各磁场梯度线圈28，以便将所述磁共振激发从空间上局限于厚片或其他局部区域。射频功率源38进一步操作本地线圈30，以便生成一个或多个自旋回波，例如通过以磁共振频率施加一个或多个反转脉冲，从而使所观察核素的所激发磁共振反转，进而生成一个或多个自旋回波。任选地，磁场梯度控制器44操作各磁场梯度线圈28，以便施加一个或多个空间编码磁场梯度脉冲。在所述脉冲序列的磁共振读取阶段，开关回路40将射频发射器38与本地线圈30分开，并将射频接收器46与本地线圈30连接，从而采集来自观察对象16的观察区域的磁共振数据。所采集的磁共振数据保存在数据缓冲器48中。

去偶脉冲发生器50生成多种射频脉冲结构，其由操作本地线圈32的第二、去偶射频发射器52来实现，以生成宽带去偶信号，其具有以大约偶联核素(例如，¹H)的磁共振频率为中心的宽带波谱。通常在读取期间(诸如在自旋回波的采样期间，或在采样之前的自由感应衰减期间)施加所述宽带去偶，以便在读取期间使所观察核素和偶联的核素去偶，从而提供来自观察核素(例如，¹³C)的更加干净的磁共振数据，用于成像、波谱技术或其他应用。

磁共振数据处理器60执行磁共振数据的处理以提取有用的信息。在各种成像应用中，数据处理器60使用与磁共振数据生成期间施加的选定空间编码相符的快速傅立叶变换或其他图像重建算法，来执行图像重建。在各种波谱应用中，处理可包括例如执行空间快速傅立叶变换操作以恢复化学位移和J耦合数据。得到的处理数据(例如，图像、波谱等)适当保存在数据/图像存储器62中，在用户接口64上进行显示，打印，经因特网或局域网进行传送，保存在非易失性存储介质上，或进行其他使用。在图1阐述的示例性结构中，用户接口64还使放射科大夫或其他操作者与扫描控制器54进行交互，以控制磁共振扫描器10。在其他实施例中，可提供分离的扫描控制接口。

继续参考图1并参考图2，概略地显示了对所观察核素(例如，¹³C)进行操作并包括偶联核素的去偶(例如，¹H)的示例性磁共振成像扫描70。以所观察核素的磁共振频率施加射频激发72以生成磁共振。任选地，射频激发72包括片可选的磁场梯度以空间定位生成的磁共振。任选地施加重聚焦脉冲74以生成自旋回波，之后是读出一组磁共振样本的读取76。在一些实施例中，读取76在相对延长的时间段上(诸如超过500微秒)采集K空间一线。在读取期间，由去偶***施加去偶脉冲80，该去偶***包括去偶脉冲发生器50、去偶射频发射器52和本地线圈32。去偶脉冲80是使偶联的核素(例如，¹H)与所观察核素(例如，¹³C)去偶的宽带脉冲。为了保持适当去偶，去偶脉冲80例如以每3毫秒的重复率适当地进行重复，且基础脉冲的相移通过周期性相位循环，以补偿脉冲反转性能中的瑕疵。在其他实施例中，也可在所述序列的其他地方施加去偶，诸如在射频激发72和读取76之间的时间间隔期间。

在此处公开的各去偶***实施例中，施加彼此充分不同的多个(即，两个或更多个)宽带去偶射频脉冲，从而基本抑止在观察的核子波谱中出现的多个循环边带。通过对脉冲之间或者形成部分校正相位循环的各脉冲群之间的宽带去偶射频脉冲的细节形状进行改变，减少了从导致多个循环边带的所观察核子中记录的核信号中所感应的次级调制的时间重复性或周期性。连续的各宽带去偶射频脉冲具有大约相同的峰值功率、脉冲持续时间和频率分布，但在足以破坏去偶序列周期性的幅度的细节上有所不同，并由此使导致多个循环边带的核信号的次级调制频率分散。当多个循环边带的各次级调制频率足够分散时，可降低接近波谱背景噪声水平的这些信号成分。因此，在没有任何所观察核信号的基本不希望的伴随连贯调制的情况下，实现宽带去偶。

本发明人已经发现，使用不同的宽带去偶脉冲，每个宽带去偶脉冲具有大约相同的峰值功率、脉冲持续时间和频率分布，但在幅度的细节上有所不同基本上能够充分抑止多个循环边带。例如，可使用具有三角形、正弦曲线形、切线形、双曲正割形或其他形状幅度函数的不同宽带脉冲，并且将每种宽带脉冲缩放为具有大约相同的峰值功率、脉冲持续时间和频率分布。适当重复两种、三种、四种或多种不同去偶脉冲的不同组合并对其进行相位循环以跨越读取时间。包括多种不同宽带去偶脉冲并且改变它们在去偶脉冲序列中的时间顺序一般将进一步抑止循环边带。

参考图3A、3B和3C，描述了合适的宽带去偶脉冲。图3A中所示的宽带去偶脉冲幅度110是以噪声信号为基础的，诸如具有高斯白噪声或均匀分布的噪声成分的随机或伪随机信号。由于所述噪声成分随机或伪随机地发生改变，同时保持恒定的统计均值和频率波谱，用基于噪声的幅度选择不同的宽带去偶脉冲，提供了每个脉冲具有大约相同的峰值功率、脉冲持续时间和频率分布，但在幅度细节上有所差异的所期望条件。通常，脉冲幅度110具有处于多种声学频率的各主要频率成分，尽管可能应用其他波谱范围内的噪声。

图3B中所示的适当宽带去偶脉冲相位112从幅度110适当地计算以提供如下的图3C所示的相位调制脉冲反转轮廓114。由单位标准化函数F₁(τ)表示宽带去偶脉冲的幅度形状，其中0≤F₁(τ)≤1，并且0≤τ≤1，所述功率与所述脉冲的均方幅度成比例地降低：

$P_{\mathrm{ms}}={{\mathrm{\ω}}_1}^2{\∫}_0^1{F_1}^2\left(\mathrm{\τ}\right)\mathrm{d\τ}---\left(1\right)$

对于具有固定峰值射频场强(ω₁)的纯幅度调制而言，把降低去偶功率水平的代价视为成分脉冲翻转角(θ)的降低。为了对此进行恢复，单位标准化射频脉冲F₁(τ)适于延长到如下公式给出的值T_p：

$T_p=\frac{\mathrm{\θ}}{2\mathrm{\π}{\mathrm{\ω}}_1{\∫}_0^1{F}_1\left(u\right)\mathrm{du}}---\left(2\right)$

以便获得正确的翻转角。计算相位112的适当方法由A.Tannus&M.Garwood，J.Magn.Reson.卷120A，页133-137(1996)给出：

$F_2\left(\mathrm{\τ}\right)=[1-2\frac{{\∫}_0^{\mathrm{\τ}}{F_1}^2\left(u\right)\mathrm{du}}{{\∫}_0^1{F_1}^2\left(u\right)\mathrm{du}}]--\left(3\right)$

其中F₂(τ)是从单位标准化幅度函数F₁(τ)中获得的单位标准化频率扫描函数。去偶序列的宽带去偶射频脉冲的瞬时频率Δω₀(τ)(单位为Hz)然后调制为：

Δω(τ)＝ω₀F₂(τ)   (4)

公式(4)中给出的频率扫描调制Δω(τ)等于由下列公式给出的相位调制φ(τ)：

$\mathrm{\φ}\left(\mathrm{\τ}\right)=2\mathrm{\π}{\mathrm{\ω}}_0{\∫}_0^{\mathrm{\τ}}{F}_2\left(u\right)\mathrm{du}---\left(5\right)$

使用频率调制来展开宽带去偶射频脉冲的功率，降低了脉冲翻转角。根据由A.Tannus&M.Garwood，supra给出的理论，通过所述调制设计可将脉冲功率均匀地分布在所述脉冲扫描上。因此，频率范围 $\widetilde{\mathrm{\ω}}\≈{\mathrm{N\ω}}_1$  上的扫描等同于施加N倍的额外宽带去偶射频脉冲。为了保持恒定的翻转角，所述宽带去偶脉冲必须延长至少系数

 以提供所需的射频功率。为了获得多个180°脉冲，所述脉冲持续时间T_P应该为：

$T_p\≥\frac{{\mathrm{\ω}}_0}{2{{\mathrm{\ω}}_1}^2{\∫}_0^1{F}_1\left(u\right)\mathrm{du}}---\left(6\right)$

一旦形成幅度调制函数F₁(τ)，就不存在强约束。具有简单连续曲线(诸如：sin(πτ))的幅度调制通过使功率的脉冲持续时间折中而提供直接的方式来降低功率。使用频率扫描以提高去偶带宽同样相对于脉冲持续时间而被折中。多种计算表明对于具有 $\widetilde{\mathrm{\ω}}\≈{2\mathrm{\ω}}_1$  扫描范围的正弦调制而言，脉冲长度应该增加π倍。原则上这给出了具有大致与常规WALTZ脉冲一样长度的反转脉冲，所述常规WALTZ脉冲仅保留50％的射频功率，并且还可潜在地覆盖两倍的去偶带宽。

得到由A.Tannus&M.Garwood，supra给出的理论用于多种简单连续的曲线。然而，本发明人已经发现其还可用于更复杂的幅度调制(诸如均匀分布和高斯白随机或伪随机噪声)以生成恰当的各宽带去偶脉冲。对于随机或伪随机噪声，单位标准化函数F₁(τ)＝rand(τ)。为了进行随机或伪随机噪声的充分采样，单位标准化频率扫描函数F₂(τ)是公式(3)给出的线性函数F₂(τ)＝2—2τ。对应的单位标准化宽带去偶脉冲相位112由公式(5)给出，即

$\mathrm{\φ}\left(\mathrm{\τ}\right)=2\mathrm{\π}{\mathrm{\ω}}_0{\∫}_0^{\mathrm{\τ}}(2-2u)\mathrm{du}=2\mathrm{\π}{\mathrm{\ω}}_0(2\mathrm{\τ}-{\mathrm{\τ}}^2)---\left(7\right)$

继续参考图3A、3B和3C，为了确保在所述脉冲反转带上对称性的有利增益，适于将宽带去偶脉冲幅度110作成镜像对称的，例如通过将噪声时间间隔120与相同噪声时间间隔120的时间反转形式122进行结合，使得宽带去偶脉冲幅度110具有关于去偶脉冲的时间中点124的反射对称性。

参考图4，描述了适于生成一系列宽带去偶脉冲的宽带去偶脉冲发生器50的实施例，每个宽带去偶脉冲具有不同的以噪声为基础的幅度。示例性宽带去偶脉冲发生器50获得作为时间的函数的随机或伪随机信号。例如，可使用随机噪声发生器130的输出。在一些实施例中，随机噪声发生器130根据伪随机数字发生器132输出的一系列随机数字，产生具有高斯白噪声或均匀分布噪声成分的随机或伪随机信号。这种布置易于在有时包括安装在伪随机数字发生器内的现有计算机上执行。然而，作为时间的函数的随机或伪随机信号可从其他来源获得，诸如从各种自然随机来源(诸如物理白噪声发生器的输出、电阻器中的热阻波动，等等)中预先记录的随机噪声时间片段134的数据库。在另一方法中(未显示)，作为时间的函数的随机或伪随机信号可通过计算具有作为时间的函数的各统计特性的信号来获得，该作为时间的函数的各统计特性至少使随机或伪随机信号的统计特性近似为时间的函数。作为简化的示例，当以串行顺序进行施加时，将共同定义线性函数(诸如三角)的一连串幅度片断以混合顺序施加以近似随机或伪随机信号。

宽带去偶脉冲发生器50的对称镜像处理器138任选地将所获得的噪声时间间隔与相同噪声时间间隔的时间反转形式相结合，以提供具有围绕时间中点的双侧对称性的幅度。幅度/时间缩放处理器140根据公式(1)缩放所述幅度，并根据公式(2)或公式(6)缩放所述脉冲持续时间，从而使幅度110(见图3A)与待生成的宽带去偶脉冲的理想幅度和持续时间相符。相位或频率调制器142根据公式(3)-(5)和公式(7)计算所述相位112(见图3B)。幅度110和相位调制112(或等同地，频率调制)定义操作本地线圈32的去偶射频发射器52所施加的宽带射频脉冲80。

如果图4的宽带去偶脉冲发生器50根据随机或伪随机噪声发生器130生成的噪声的不同部分或间隔，输出每个去偶脉冲，则能够确保每个宽带去偶脉冲80(见图2)将在细节上有所不同，同时具有大约相同的峰值功率、脉冲持续时间和频率分布，从而确保将充分抑制多个循环边带。毫无疑问地，当成功地施加图4的宽带去偶脉冲发生器50以生成每个连续宽带去偶脉冲80时，有可能每一个宽带去偶脉冲80将与每一个别的宽带去偶脉冲80在细节上有所不同。

然而，如前所述，通过使用一组不同的宽带去偶脉冲，诸如通常二十个不同的宽带去偶脉冲，或在一些实施例中少到仅有两个不同的宽带去偶脉冲来适当地抑制多个循环边带。这种相对较少数量的不同宽带去偶脉冲适合进行预先计算和保存。

因此，参考图5，在一些实施例中，施加图4的宽带去偶脉冲发生器50以生成适当的不同预计算的宽带去偶脉冲的库150，诸如两个不同脉冲、三个不同脉冲、四个不同脉冲、十个不同脉冲、二十个不同脉冲、五十个不同脉冲等的库。任选地，相关质量控制检验器152检查所述各预计算的脉冲以确保各脉冲彼此足够不同，从而充分抑制多个循环边带。(通过使用以噪声为基础的多个脉冲通常会遇到这种情况；然而，如果预计算的脉冲数量少，则存在多个不希望的相关可能会在一个或多个预计算脉冲对间存在的一些可能)。预计算的宽带去偶脉冲库150适于保存在存储介质154上，诸如光盘、磁盘、固态非易失性或带电池后备电源的存储设备等等。在扫描器10进行成像期间(见图1)，操作本地线圈32的去偶射频发射器52适于连续施加这些预计算的宽带去偶脉冲。在这种实施例中，预计算的宽带去偶脉冲库150适于代替图1的磁共振扫描器10中的宽带去偶脉冲发生器50。

参考图6，通过按RF驱动等级的函数刺激其反转轮廓，研究结束额定持续时间的各随机或伪随机基于噪声的宽带去偶脉冲的功率缩放性能。使用达三倍脉冲幅度(即，166-1500Hz)的额定驱动之上或之下的功率水平。在额定RF场强下脉冲持续的额定设置恰好是独立于500Hz以上的RF场水平的功率。

参考图7，通过按脉冲持续时间的函数刺激其反转轮廓，研究结束额定RF场强的各随机或伪随机基于噪声的宽带去偶脉冲的时间缩放属性。图7的结果提供了用于产生每个脉冲的额定RF场强和额定脉冲长度接近绝热阈值的证据。减少脉冲长度影响反转质量，而将其延伸可在不显著改变翻转角的情况下改善反转轮廓形状。

参考图8-10，图3A-3C所示类型的一序列二十个宽带去偶射频脉冲适于由图4的宽带去偶脉冲发生器50生成，以刺激去偶的效果。图8描绘了基于噪声的宽带去偶脉冲的二十步相位循环应用的M_z磁化轮廓。观察到具有纵向磁化范围从-1000Hz偏移量到+1000Hz偏移量的近乎完全恢复的宽去偶带。图9描绘了基于噪声的宽带去偶脉冲的二十步相位循环应用的剩余J-耦合。图10描绘了基于噪声的宽带去偶脉冲的二十步相位循环应用的J-波谱。图9和10显示了被宽带去偶射频脉冲序列充分抑止的J-耦合。

已经参考各优选实施例描述了本发明。在阅读并理解前述详细描述后本领域技术人员可以想到多种修改和改动。本发明拟理解为包括附加权利要或其等同物的范围内的所有这类修改和改动。

Claims (19)

1.一种磁共振数据采集方法，包括：

在所观察核素中激发(72，74)磁共振；

采集(76)所述所观察核素的磁共振数据；并

施加配置为将偶联的核素与所述所观察核素去偶的多个不同宽带去偶射频脉冲(80)，所述不同宽带去偶射频脉冲间的差异有效地充分抑制多个循环边带。

2.如权利要求1所述的磁共振数据采集方法，其中，每个宽带去偶射频脉冲具有作为时间的函数的随机或伪随机幅度(110)。

3.如权利要求2所述的磁共振数据采集方法，其中，每个宽带去偶射频脉冲的作为时间的函数的所述随机或伪随机幅度(110)具有双侧反射对称性。

4.如权利要求2所述的磁共振数据采集方法，其中，每个宽带去偶射频脉冲的作为时间的函数的所述随机或伪随机幅度(110)包括高斯白噪声或均匀分布的噪声成分。

5.如权利要求2所述的磁共振数据采集方法，其中，每个宽带去偶射频脉冲的作为时间的函数的所述随机或伪随机幅度(110)具有声学频率下的主要频率成分。

6.如权利要求1所述的磁共振数据采集方法，其中，多个不同宽带去偶射频脉冲(80)的所述施加步骤包括：

施加至少四个不同的预先记录的宽带去偶射频脉冲；和

重复所述施加步骤以实现至少在所述采集(76)步骤期间使所述偶联的核素与所述所观察核素去偶。

7.如权利要求1所述的磁共振数据采集方法，其中，所述施加步骤包括：

获得作为时间的函数的随机或伪随机信号；

计算作为时间的函数的相位(112)，使得所获得的随机或伪随机信号以及所计算的相位定义所述宽带去偶射频脉冲之一；以及

重复所述获得和计算步骤以定义所述多个不同的宽带去偶射频脉冲(80)。

8.如权利要求7所述的磁共振数据采集方法，其中，所述施加步骤还包括：

反射所获得的随机或伪随机信号以产生反射对称随机或伪随机信号；和

将所获得的随机或伪随机信号关于时间和幅度中的至少一个进行缩放，使得所定义的宽带去偶射频脉冲(80)具有大约相同的峰值功率和持续时间。

9.如权利要求7所述的磁共振数据采集方法，其中，作为时间的函数的所述随机或伪随机信号的所述获得步骤包括以下之一：

记录作为时间的函数的噪声；

通过重复应用随机或伪随机数字发生器(130)生成作为时间的函数的随机或伪随机信号；和

计算具有作为时间的函数的统计特性的信号，该作为时间的函数的统计特性至少近似了作为时间的函数的随机或伪随机信号的统计特性。

10.一种执行如权利要求1所述的磁共振数据采集方法的磁共振装置(10)。

11.一种磁共振装置(10)，包括：

生成主磁场的主磁体(20)；

磁共振激发***(30，38)，其配置为在所观察核素中激发磁共振；

磁共振数据采集***(30，46，48)，其配置为采集所述所观察核素的磁共振数据；和

去偶***(32，50，52，130，132，134，154)，其配置为连续施加配置为将偶联的核素与所述所观察核素去偶的不同宽带去偶射频脉冲(80)，所述不同宽带去偶射频脉冲间的差异有效地充分抑制多个循环边带。

12.如权利要求11所述的磁共振装置，其中，所述去偶***(32，50，52，130，132，134，154)包括：

随机或伪随机信号发生器(130，132)；

宽带去偶脉冲发生器(50)，其根据所述随机或伪随机信号发生器提供的随机或伪随机信号生成所述不同宽带去偶射频脉冲(80)；和

用于选择性发射生成的所述不同宽带去偶射频脉冲的射频发射器(52)。

13.如权利要求11所述的磁共振装置，其中，所述去偶***(32，50，52，130，132，134，154)包括：

存储介质(154)，其保存含有所述多个不同宽带去偶射频脉冲(80)的宽带脉冲库(150)；和

射频发射器(52)，用于发射选自所述宽带脉冲数据库中的不同宽带去偶射频脉冲。

14.如权利要求11所述的磁共振装置，其中，所述不同宽带去偶射频脉冲(80)中的每一个具有大约相同的峰值功率、脉冲持续时间和频率分布。

15.一种将偶联的核素与所观察核素去偶的去偶***(32，50，52，130，132，134，154)，所述去偶***包含：

提供不同宽带去偶射频脉冲(80)的源(50，154)，每一个所述不同宽带去偶射频脉冲具有大约相同的峰值功率、脉冲持续时间和频率分布，所提供的宽带去偶射频脉冲间的差异有效地抑制多个循环边带；和

射频发射器(52)，用于发射所提供的宽带去偶射频脉冲。

16.如权利要求15所述的去偶***，其中，所述源包括：

存储介质(154)，其保存预先记录的宽带去偶射频脉冲库(150)，每一个所述宽带去偶射频脉冲具有大约相同的峰值功率、脉冲持续时间和频率分布，并进一步具有能有效地充分抑制多个循环边带的差异。

17.如权利要求16所述的去偶***，其中，将所述去偶***(32，50，52，130，132，134，154)配置为(i)发射所述预先记录的宽带去偶射频脉冲，以及(ii)在所述发射用尽了预先记录的宽带去偶射频脉冲的所存储的供应的条件下对至少一些所述预先记录的宽带去偶射频脉冲的所述发射进行重复。

18.如权利要求15所述的去偶***，其中，所述源(50，154)包括：

宽带去偶脉冲发生器(50)，其根据随机或伪随机信号发生器(130)提供的噪声的不同部分生成不同宽带去偶射频脉冲。

19.一种磁共振装置(10)包含：

用于生成主磁场的主磁体(20)；

配置为在所观察核素中激发磁共振的磁共振激发***(30，38)；

如权利要求15所述的去偶***(32，50，52，130，132，134，154)。

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