(57)【要約】  磁気共鳴撮像（ＭＲＩ）システム（１０）で使用される無線周波数（ＲＦ）シミング装置（５０）は、少なくとも１つのＲＦコイル（１８、１８’）の送信空間感度分布を決定する空間感度ユニット（３０）を有する。選択ユニット（３２）が、スループレーン１次元励起ｋ空間軌道を有する励起パターンを選択する。該スループレーン１次元励起ｋ空間軌道は、最適化ユニット（３４）により、生成された空間感度分布に従って、少なくとも２次元へと湾曲される。最適化ユニット（３４）は、湾曲された励起ｋ空間軌道を少なくとも１つの送信器（２４）に供給し、該送信器が、前記少なくとも１つのＲＦコイル（１８、１８’）に、前記湾曲された励起ｋ空間軌道を用いて前記選択された励起パターンを送信させる。
2013503677.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線周波数（ＲＦ）シミング装置であって：
少なくとも１つのＲＦコイルの送信空間感度分布を決定する空間感度ユニットと；
励起ｋ空間軌道を有する励起パターンを選択する選択ユニットと；
選択された励起パターンの前記励起ｋ空間軌道を、生成された前記空間感度分布に従って湾曲させ、湾曲された励起ｋ空間軌道を勾配コントローラを介して傾斜磁場システムに供給し、且つＲＦパルスを少なくとも１つの送信器に供給する最適化ユニットであり、それによって、前記少なくとも１つのＲＦコイルに、前記湾曲された励起ｋ空間軌道を用いて前記選択された励起パターンを送信させる、最適化ユニットと；
を有するＲＦシミング装置。
【請求項２】
前記最適化の前の前記励起ｋ空間軌道は、少なくとも１つのスライス選択１次元スポークを含む、請求項１に記載のＲＦシミング装置。
【請求項３】
前記最適化ユニットは、前記励起ｋ空間軌道を、正弦関数：
ｋｘ＝Ａｓｉｎ（２πｆｋｚ／ｋmax＋ψ）
に従って湾曲され、ただし、Ａは振幅であり、ｋmaxはｋ空間範囲の最大値であり、ｆは前記正弦関数の周波数であり、ψは前記正弦関数の位相である、請求項１又は２に記載のＲＦシミング装置。
【請求項４】
前記最適化ユニットは、前記励起ｋ空間軌道を、正弦関数：
ｋｘ＝Ａｓｉｎ（２πｆｋｚ／ｋmax＋ψ）ｃｏｓ（φtwistｋｚ／ｋmax＋φoff）
ｋｙ＝Ａｓｉｎ（２πｆｋｚ／ｋmax＋ψ）ｓｉｎ（φtwistｋｚ／ｋmax＋φoff）
に従って湾曲され、ただし、Ａは振幅であり、ｋmaxはｋ空間範囲の最大値であり、ｆは前記正弦関数の周波数であり、ψは前記正弦関数の位相であり、φtwistはねじれの大きさであり、φoffはねじれのオフセットである、請求項１又は２に記載のＲＦシミング装置。
【請求項５】
前記最適化ユニットは、生成された前記空間感度分布及び選択された励起パターンに基づいて、前記励起ｋ空間軌道の振幅、位相及び周波数を最適化して、前記励起ｋ空間軌道を湾曲させる、請求項１乃至４の何れか一項に記載のＲＦシミング装置。
【請求項６】
前記最適化ユニットは、生成された前記空間感度分布及び選択された励起パターンに基づいて、前記励起ｋ空間軌道の振幅、位相及び周波数を最適化して、前記励起ｋ空間軌道を該軌道に直交する方向に湾曲させる、請求項１乃至４の何れか一項に記載のＲＦシミング装置。
【請求項７】
最適化された励起ｋ空間軌道は、正弦関数に従って湾曲されている、請求項１乃至６の何れか一項に記載のＲＦシミング装置。
【請求項８】
検査領域内に静磁場を生成する磁石と；
請求項１乃至６の何れか一項に記載のＲＦシミング装置と；
少なくとも１つの送信器に接続され、前記湾曲された励起ｋ空間軌道を有するＲＦパルスを前記検査領域に印加することによって磁気共鳴を誘起且つ操作する少なくとも１つのＲＦコイルと；
前記検査領域からの磁気共鳴データを受信するＲＦコイルと；
を有する磁気共鳴システム。
【請求項９】
前記磁石は３テスラ（Ｔ）以上の静磁場を生成する、請求項８に記載の磁気共鳴システム。
【請求項１０】
少なくとも１つのＲＦコイルの送信空間感度分布を決定するステップと；
励起ｋ空間軌道を有する励起パターンを選択するステップと；
選択された励起パターンの前記励起ｋ空間軌道を、生成された前記空間感度分布に従って湾曲させるステップと；
前記少なくとも１つのＲＦコイルに、湾曲された励起ｋ空間軌道を用いて前記選択された励起パターンを送信させるように、少なくとも１つの送信器を制御するステップと；
を有する無線周波数シミング方法。
【請求項１１】
選択される前記励起ｋ空間軌道は少なくとも１つの１次元スポークを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記湾曲させるステップは、複数の１次元励起ｋ空間軌道を独立に、少なくとも２次元へと湾曲させる、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記励起ｋ空間軌道は：
ｋｘ＝Ａｓｉｎ（２πｆｋｚ／ｋmax＋ψ）
に従って湾曲され、ただし、Ａは振幅であり、ｋmaxはｋ空間範囲の最大値であり、ｆは正弦関数の周波数であり、ψは少なくとも１つのスポークに関する前記正弦関数の位相である、請求項１０乃至１２の何れか一項に記載の方法。
【請求項１４】
前記励起ｋ空間軌道は：
ｋｘ＝Ａｓｉｎ（２πｆｋｚ／ｋmax＋ψ）ｃｏｓ（φtwistｋｚ／ｋmax＋φoff）
ｋｙ＝Ａｓｉｎ（２πｆｋｚ／ｋmax＋ψ）ｓｉｎ（φtwistｋｚ／ｋmax＋φoff）
に従って湾曲され、ただし、Ａは振幅であり、ｋmaxはｋ空間範囲の最大値であり、ｆは正弦関数の周波数であり、ψは前記正弦関数の位相であり、φtwistはねじれの大きさであり、φoffはねじれのオフセットである、請求項１０乃至１２の何れか一項に記載の方法。
【請求項１５】
前記励起ｋ空間軌道を湾曲させるため、生成された前記空間感度分布に基づいて、前記湾曲された励起ｋ空間軌道の最適な振幅、位相及び周波数を決定するステップ、を更に含む請求項１０乃至１４の何れか一項に記載の方法。
【請求項１６】
前記湾曲させるステップは、正弦関数を用いて前記励起ｋ空間軌道を湾曲させることを含む、請求項１０乃至１５の何れか一項に記載の方法。
【請求項１７】
請求項１０乃至１６の何れか一項に記載の方法を実行するように構成されたプロセッサ。
【請求項１８】
請求項１０乃至１６の何れか一項に記載の方法を実行するようにプロセッサを制御するコンピュータプログラムを担持したコンピュータ読み取り可能媒体。
【請求項１９】
検査領域内に静磁場を生成する磁石と；
請求項１０乃至１４の何れか一項に記載の方法を実行するようにプログラムされたプロセッサと；
送信器に接続され、前記最適化された励起ｋ空間軌道を有するＲＦパルスを前記検査領域に印加することによって磁気共鳴を誘起且つ操作する少なくとも１つのＲＦコイルと；
を有し、
前記少なくとも１つのＲＦコイルは、前記検査領域からの磁気共鳴データを収集する受信器にも接続される、
磁気共鳴システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は磁気共鳴技術に関する。本出願は特に、パラレル送信システムの無線周波数（ＲＦ）シミングに関して適用される。しかしながら、認識されるように、本出願はまた、その他の種類の磁気共鳴撮像、磁気共鳴スペクトロスコピー、及び無線周波数コイルを使用するその他の診断技術に関しても適用される。
【背景技術】
【０００２】
患者の検査及び治療のため、しばしば、磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）及び磁気共鳴スペクトロスコピー（ＭＲＳ）システムが使用されている。このようなシステムにより、検査すべき身体組織（tissue）の核スピンが、静的な主磁場Ｂ０によって整列され、そして、無線周波数帯域で振動する横断磁場Ｂ１によって励起される。撮像（イメージング）においては、緩和（リラクゼーション）信号を傾斜磁場に晒すことで、得られる共鳴の位置が特定される。そして、緩和信号を受信し、既知の手法にて、１次元又は多次元の画像を形成する。スペクトロスコピーにおいては、共鳴信号の周波数成分にて、組織の組成に関する情報が担持される。
【０００３】
一般的に使用されている２種類のＭＲシステムとして、“オープン”ＭＲシステム（縦型システム）と“ボア型”システムとがある。前者では、患者は、Ｃ字型ユニットによって接続された２つの磁極の間に位置する検査ゾーンに導き入れられる。検査又は治療中に、実質的に全ての側から患者にアクセス可能である。後者は円筒形の検査空間（アクシャルシステム）を有し、そこに患者が導き入れられる。
【０００４】
ＲＦコイルシステムが、ＲＦ信号の送信と共鳴信号の受信とを実現する。撮像機器に恒久的に組み込まれたＲＦコイルシステムに加えて、検査すべき特定の領域の周り又は内部に、特殊用途のコイルを柔軟に配置することができる。特殊用途コイルは、特に、一様な励起及び高感度検出が要求される状況において、信号対雑音比（ＳＮＲ）を最適化するように設計される。さらに、複数チャンネルのアンテナ構成によって、特別なＲＦ信号シーケンス、より高い磁場強度、大きいフリップ角、又は実時間シーケンスを実現・生成することができ、また、多次元励起を加速することが可能である。
【０００５】
ＭＲイメージング及びＭＲスペクトロスコピーは、例えば３テスラ（Ｔ）超といった高い静磁場強度において改善された信号対雑音比（ＳＮＲ）及びコントラスト対雑音比（ＣＮＲ）の恩恵を受ける。何故なら、より多数のプロトンが静磁場に沿って整列し、ひいては、縦磁化を増大させ、歳差運動速度を高めるからである。とは言うものの、波動伝搬効果が、約３Ｔ及びそれ以上の主磁場強度でのＳＮＲ及びＣＮＲを低下させてしまう。この低下の１つの要因は、撮像ボリュームにわたって不均一なＳＮＲ及びＣＮＲを生じさせるＢ１磁場不均一性である。患者組織の導電性のローディングが、送信波長より長い物体によって作り出される誘電体共振と結合されて、Ｂ１磁場不均一性を生じさせる。
【０００６】
Ｂ１磁場不均一性を抑制するために、例えば断熱（adiabatic）パルス、新たなコイル設計及び画像処理技術などの効果的な方法が開発されてきた。しかしながら、断熱パルスは高ＳＡＲ吸収の問題を有し、コイル設計は被検体の形状及び大きさの影響を不具にすることができず、画像処理技術は単に、ＳＮＲ及びＣＮＲを向上させない画素強度を正規化するに過ぎない。
【０００７】
パラレルＲＦ送信システムは、ＲＦシミングによってＢ１磁場不均一性を補償することができる可能性を有する。ＲＦシミングは２つの異なる手法で実行されることができる。基本的なＲＦシミング（以下、ベーシックＲＦシミング）は、関心領域内で一定のＢ１とすることを目指して、独立した各送信素子における電流の全体的な振幅及び位相を調整する。ベーシックＲＦシミングは、励起ｋ空間内の１次元（スループレーン；through-plane）軌道に対応した、典型的にはシンク関数形状を有した、標準的なスライス選択ＲＦパルスを印加する。各送信素子における電流の全体的な振幅及び位相を調整することにより、多くの状況において、関心領域内で比較的一定なＢ１振幅を達成することができる。３Ｄボリューム撮像では、異なる送信素子に対して異なる周波数を用いて、３ＤのＲＦシミングの手助けとされる。送信アレイの素子群が複数の異なる周波数で駆動され、内在する勾配によって励起ボリューム（体積）内の複数の異なるスラブ（板状部分）が励起される。各スラブに対して個別に、最適な均一性を達成するように振幅及び位相を最適化することができる。ベーシックＲＦシミングの有利な点は、シーケンスタイミング及びシーケンス勾配の変更を必要としない故に、ほぼ全てのＭＲシーケンスと容易に組み合わせることが可能なことである。一方で、ベーシックＲＦシミングは、限られた柔軟性を有し、特に２つのＲＦ送信チャンネルのみを用いるとき、全てのＢ１磁場不均一性を補償することができるわけではない。
【０００８】
空間的に一定の励起パターンを達成するように設計された多次元ＲＦパルスにより、調整型のＲＦシミング（テイラードＲＦシミング）を実行することができる。典型的に、励起ｋ空間内の２次元のインプレーン（in-plane）軌道が使用され、それにより、任意の空間磁化パターンを有する励起が可能にされる。また、スループレーン又はスペクトルの次元のような更なる次元も考慮に入れられ得る。多次元ＲＦパルスはパラレル送信を必要としない。とは言うものの、パラレル送信は、送信ＳＥＮＳＥ技術又は代替技術の多次元ＲＦパルスの加速を可能にする。十分なパルス長を仮定すると、ほぼ全てのＢ１磁場不均一性を補償することができる。テイラードＲＦシミングは、非常に高いＲＦシミング能力を有するが、シーケンスタイミング及びシーケンス勾配に大きな影響を及ぼす。加速技術を用いる場合であっても、典型的に、多次元ＲＦパルスは標準的な１Ｄシンクパルスより長くなる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本出願は、上述及びその他の問題を解決する改善された新たな無線周波数シミング装置及び方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
一態様によれば、無線周波数（ＲＦ）シミング装置は、少なくとも１つのＲＦコイルの送信空間感度分布を決定する空間感度ユニットを有する。選択ユニットが、励起ｋ空間軌道を有する励起パターンを選択する。最適化ユニットが、選択された励起パターンの励起ｋ空間軌道を、生成された空間感度分布に従って湾曲させ、湾曲された励起ｋ空間軌道を少なくとも１つの送信器に供給し、それによって、前記少なくとも１つのＲＦコイルに、前記湾曲された励起ｋ空間軌道を用いて前記選択された励起パターンを送信させる。
【００１１】
他の一態様によれば、無線周波数シミングのための方法は、少なくとも１つのＲＦコイルの送信空間感度分布を決定することと、励起ｋ空間軌道を有する励起パターンを選択することとを有する。選択された励起パターンの励起ｋ空間軌道は、生成された空間感度分布に従って湾曲される。少なくとも１つの送信器が、前記少なくとも１つのＲＦコイルに、湾曲された励起ｋ空間軌道を用いて前記選択された励起パターンを送信させるように制御される。
【発明の効果】
【００１２】
１つの利点は、Ｂ１励起磁場の均一性が向上されることにある。別の利点は、比吸収率（ＳＡＲ）ホットスポットが抑制されることにある。別の利点は、信号対雑音比（ＳＮＲ）及びコントラスト対雑音比（ＣＮＲ）が向上されることにある。別の利点は、収集時間が改善されることにある。別の利点は、改善されたＲＦシミングに抗うことなく標準的なＭＲシーケンスを実現することにある。
【００１３】
本発明の更なる利点が、以下の詳細な説明を読んで理解した当業者に認識されることになる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
本発明は、様々な構成要素及びその配置、並びに様々なステップ及びその編成の形態を取り得る。図面は、単に好適実施形態を例示するためのものであり、本発明を限定するものとして解釈されるべきでない。
【図１】ＲＦシミング装置を使用する磁気共鳴システムを模式的に示す図である。
【図２】ターゲット空間感度分布を例示する図である。
【図３】スライス選択１次元ＲＦスポーク軌道と湾曲スポーク軌道の例とを示す図である。
【図４】ベーシックＲＦシミング（左側）、湾曲スポークシミング（右側）、並びにインプレーン及びスループレーンのプロファイル（中央）の、シミュレーションによる励起結果を例示する図である。
【図５】インプレーンの正規化二乗平均平方根誤差（ＮＲＭＳＥ）を、曲線軌道の振幅Ａ及び周波数ｆの関数として例示する図である。ただし、Ｎは送信素子の数である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１を参照するに、磁気共鳴（ＭＲ）撮像システム１０は、検査領域１４中に時間的に一様なＢ０磁場を生成する主磁石１２を含んでいる。主磁石は、円形若しくはボア型の磁石、Ｃ字状のオープン磁石、その他の設計のオープン磁石、又はこれらに類するものとし得る。主磁石に隣接配置された傾斜磁場コイル１６が、磁気共鳴信号を空間エンコーディングすること、又は磁化スポイリング磁場勾配を生成することなどのために、Ｂ０磁場に対して選択された軸に沿って磁場勾配を生成するよう機能する。傾斜磁場コイル１６は、３つの直交する方向（典型的に、軸方法すなわちｚ方向、横方向すなわちｘ方向、及び縦方向すなわちｙ方向）における磁場勾配を作り出すように構成された複数のコイルセグメントを含み得る。
【００１６】
例えば全身無線周波数コイルなどの無線周波数（ＲＦ）コイルアセンブリ（組立体）１８が、検査領域に隣接して配置される。ＲＦコイルアセンブリは、被検体の整列された双極子に磁気共鳴を励起するための無線周波数パルスを生成する。無線周波数コイルアセンブリ１８はまた、撮像領域から生じる磁気共鳴信号を検出するよう機能する。必要に応じて、磁気共鳴信号の、より高感度で局在化された、空間エンコーディング、励起及び受信のため、全身ＲＦコイル１８に加えて、あるいは代えて、局部、表面又は体内（インビボ）ＲＦコイル１８’が配設される。全身コイルは、単一のコイルを有しることができ、あるいは、パラレル送信システムにおいてのように、アレイ状の複数のコイル素子を有することができる。パラレル送信システムにおいては、全体のパルス長を最終的に短縮する具体的な空間感度に合わせてｋ空間軌道を設定することができる。一実施形態において、傾斜磁場システム、すなわち、傾斜磁場コイル１６及び勾配コントローラ２２、によって決定されるｋ空間軌道は、全ての送信コイルに対して同じにされる。他の一実施形態において、送信コイル（１８、１８’）アレイの各送信素子に対して個別に、異なるＢ１パルスが決定される。
【００１７】
磁気共鳴データを収集するため、被検体は検査領域内、好ましくは、主磁場のアイソセンター又はその付近に配置される。スキャンコントローラ２０が勾配コントローラ２２を制御する。勾配コントローラ２２は、傾斜磁場コイルに、選択された磁気共鳴イメージング又はスペクトロスコピーのシーケンスに適当な選択傾斜磁場パルスを、撮像領域に印加させる。スキャンコントローラ２０はまた少なくとも１つのＲＦ送信器２４を制御し、ＲＦ送信器２４は、ＲＦコイルアセンブリに、磁気共鳴励起・操作Ｂ１パルスを生成させる。パラレルシステムにおいて、ＲＦ送信器２４は、複数の送信器を含み、あるいは、各送信チャンネルがアレイの対応するコイル素子に動作的に接続される複数の送信チャンネルを備えた単一の送信器を含む。検査領域１４内でのＢ１パルスの均一性を向上させるために、空間感度ユニット３０により、例えば実際の撮像シーケンスに先立つ短い測定によって、３Ｔ以上の静磁場強度において患者組織内に発生する高周波すなわちラーモア周波数の誘電体共振を補償するための送信コイル１８、１８’の空間感度分布が決定される。
【００１８】
空間感度分布が決定された後、或る励起ｋ空間軌道を有する励起パターンが選択ユニット３２によって選択される。励起ｋ空間軌道は典型的に、図３に示すように、スループレーン方向ｋｚの単一のスポーク、すなわち、１次元スライス選択直線を含む。しかしながら、複数スポークの軌道も意図される。典型的に、励起パターンは個々の撮像プロトコルに適応されるが、励起パターンは、選択ユニット３２のメモリに格納された多数の所定の励起パターンから、オペレータによって、あるいは選択ユニットによって自動的に、選択されることができる。
【００１９】
次のステップにて、選択された励起パターン、対応するｋ空間軌道、及び決定された空間感度分布に基づいて、最適化ユニット３４が、個々の送信チャンネルのＲＦパルスを決定する。該ＲＦパルスは、例えば送信ＳＥＮＳＥ又はこれに類するものなどの既知の技術を用いて決定されることができる。最適化ユニット３４は、決定されたＲＦパルスを用い、励起ｋ空間軌道のスループレーンスポークを、該スポークをインプレーン方向ｋｘ又はｋｙに湾曲させることによって最適化する。図３を参照するに、標準のスライス選択１次元軌道すなわちスポーク４０が、ｋｘ方向に湾曲された２つの曲線軌道４２、４４とともに示されている。ｋｚに対するｋｘの軌道は：
ｋｘ＝Ａｓｉｎ（２πｆｋｚ／ｋmax＋ψ）                      ・・・式１
で定められる正弦曲線に従って湾曲されている。ただし、Ａは振幅であり、ｋmaxはｋ空間範囲の最大値であり、ｆはスループレーン方向における正弦関数の周波数であり、ｋｚはｚ方向におけるｋ空間の連続変数であり、ψは正弦関数の位相である。一実施形態において、曲線状の励起ｋ空間軌道の振幅Ａ、周波数ｆ及び位相ψは、最適な曲率を見出すために反復的に変化される。他の例では、例えばシミュレーテッド・アニーリング・アルゴリズム、共役勾配アルゴリズム又はこれらに類するものなどの最適化アルゴリズムを用いて、最適な曲率を決定してもよい。他の例では、ルックアップテーブルを用いて、最適化ユニット３４内のメモリに格納された複数の曲線軌道を、対応する決定されたＲＦパルスにマッチングしてもよい。
【００２０】
図１を再び参照するに、スキャンコントローラ２０は、空間感度ユニット３０と選択ユニット３２と最適化ユニット３４とを有するＲＦシミング装置５０から、曲線状の励起ｋ空間軌道を受信し、曲線状の励起ｋ空間軌道をＲＦ送信器及び送信コイル１８、１８’に提供する。結果として、Ｂ１磁場全体の均一性が、より高い磁場強度において実質的に向上される。スキャンコントローラ２０はまた、生成された磁気共鳴信号をＲＦコイルアセンブリから受信するために、ＲＦコイルアセンブリに接続されたＲＦ受信器５２を制御する。受信器５２からの受信データは、データバッファ５４に一時的に格納され、磁気共鳴データプロセッサ５６によって処理される。磁気共鳴データプロセッサは、画像再構成（ＭＲＩ）、磁気共鳴スペクトロスコピー（ＭＲＳ）、及びカテーテル若しくは介入機器の位置特定などを含む技術的に知られた様々な機能を実行することができる。再構成された磁気共鳴画像、スペクトロスコピーの読み出し結果、介入機器の位置情報、及びその他の処理されたＭＲデータは、例えば医療施設の患者アーカイブなどの記憶装置に格納される。グラフィックユーザインタフェース又は表示装置５８は、スキャンのシーケンス及びプロトコルを選択すること、及びＭＲデータを表示することなどのためにスキャンコントローラ２０を制御するよう臨床医が使用可能なユーザ入力装置を含んでいる。
【００２１】
図４を参照するに、標準的なベーシックＲＦシミング６０と、曲線状のｋ空間励起軌道（ｆ＝０．９／ＦｏＶ、Ａ＝０．４９Δｋｘ、且つψ＝８°）を有する湾曲スポークシミング６２とについて、シミュレーションによる励起の結果が示されている。グラフ６４において、対応するインプレーンプロファイル及びスループレーンプロファイルは、湾曲スポークを使用することが、スループレーンのスライスプラファイルを維持しながらインプレーンの均一性を向上させることを示している。シミュレーションが示すことには、４つの送信素子を備えたパラレルシステムにおいて、ベーシックシミングの場合に３８％の正規化された二乗平均平方根誤差（normalized  root-mean-square  error；ＮＲＭＳＥ）が、提案に係る曲線状の励起ｋ空間軌道を用いると、３．２％のＮＲＭＳＥに抑制され得る。単一チャンネルシステムの場合には、得られたＮＲＭＳＥは、ベーシックシミングでは６４．１％であったのに対し、湾曲スポークシミング（ｆ＝０．３５／ＦｏＶ、Ａ＝０．７２Δｋｘ、且つψ＝１０°）では５３．７％であった。図５を参照するに、インプレーンＮＲＭＳＥが、曲線軌道の振幅Ａ及び周波数ｆの関数として示されている。ただし、Ｎは送信素子の数である。Ａ＝０であるベーシックシミングは、対数スケールであるがために現れていない。
【００２２】
図２−５を参照するに、例示した実施形態は、１次元撮像平面に関して単一の方向すなわちｘ方向に励起ｋ空間軌道を湾曲させることに対応するものであるが、ｙ方向の湾曲も意図される。他の一実施形態において、ＭＲシーケンスは２次元撮像平面、例えば、ｘ方向及びｙ方向に適用され、そのとき、励起ｋ空間軌道は：
ｋｘ＝Ａｓｉｎ（２πｆｋｚ／ｋmax＋ψ）ｃｏｓ（φtwistｋｚ／ｋmax＋φoff）
・・・式２
ｋｙ＝Ａｓｉｎ（２πｆｋｚ／ｋmax＋ψ）ｓｉｎ（φtwistｋｚ／ｋmax＋φoff）
・・・式３
で定められるように、対応する方向の双方で湾曲される。ただし、更なるパラメータφtwistはツイスト（ねじれ）の大きさであり、φoffは軌道のツイストのオフセットである。その結果は、中心軸ｋｘ＝ｋｙ＝０の周りでの励起ｋ空間軌道のツイストである。また、認識されるように、これとは異なるように曲線軌道をパラメータ化することも意図される。例えば、式１を代替するものが：
ｋｘ＝ａ０（ｋｚ−ａ１）ｅｘｐ（−（ｋｚ−ａ２）２／ａ３）        ・・・式４
ｋｘ＝ｂ０（ｋｚ−ｂ１）（ｋｚ−ｂ２）（ｋｚ−ｂ３）              ・・・式５
によって定められる。ここで、定数ａ０、ａ１、ａ２、ａ３及びｂ０、ｂ１、ｂ２、ｂ３は個々に最適化される。
【００２３】
好適実施形態を参照して本発明を説明した。以上の詳細な説明を読んで理解した当業者は、変更及び変形に気付くであろう。本発明は、添付の請求項の範囲又はその均等範囲に入る限りにおいて、そのような全ての変更及び変形を含むものとして解されるものである。
【図１】
2013503677.tif 000003
【図２】
2013503677.tif 000004
【図３】
2013503677.tif 000005
【図４】
2013503677.tif 000006
【図５】
2013503677.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成24年3月9日(2012.3.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線周波数（ＲＦ）シミング装置であって：
少なくとも１つのＲＦコイルの送信空間感度分布を決定する空間感度ユニットと；
励起ｋ空間軌道を有する励起パターンを選択する選択ユニットと；
選択された励起パターンの前記励起ｋ空間軌道を、生成された前記空間感度分布に従って湾曲させ、湾曲された励起ｋ空間軌道を勾配コントローラを介して傾斜磁場システムに供給し、且つＲＦパルスを少なくとも１つの送信器に供給する最適化ユニットであり、それによって、前記少なくとも１つのＲＦコイルに、前記湾曲された励起ｋ空間軌道を用いて前記選択された励起パターンを送信させる、最適化ユニットと；
を有するＲＦシミング装置。
【請求項２】
前記最適化の前の前記励起ｋ空間軌道は、少なくとも１つのスライス選択１次元スポークを含む、請求項１に記載のＲＦシミング装置。
【請求項３】
前記最適化ユニットは、前記励起ｋ空間軌道を、正弦関数：
ｋｘ＝Ａｓｉｎ（２πｆｋｚ／ｋmax＋ψ）ｃｏｓ（φtwistｋｚ／ｋmax＋φoff）及び
ｋｙ＝Ａｓｉｎ（２πｆｋｚ／ｋmax＋ψ）ｓｉｎ（φtwistｋｚ／ｋmax＋φoff）
のうちの少なくとも一方に従って湾曲され、ただし、Ａは振幅であり、ｋmaxはｋ空間範囲の最大値であり、ｆは前記正弦関数の周波数であり、ψは前記正弦関数の位相であり、φtwistはねじれの大きさであり、φoffはねじれのオフセットである、請求項１又は２に記載のＲＦシミング装置。
【請求項４】
前記最適化ユニットは、生成された前記空間感度分布及び選択された励起パターンに基づいて、前記励起ｋ空間軌道の振幅、位相及び周波数を最適化して、前記励起ｋ空間軌道を湾曲させる、請求項１乃至３の何れか一項に記載のＲＦシミング装置。
【請求項５】
最適化された励起ｋ空間軌道は、正弦関数に従って湾曲されている、請求項１乃至４の何れか一項に記載のＲＦシミング装置。
【請求項６】
検査領域内に静磁場を生成する磁石と；
請求項１乃至５の何れか一項に記載のＲＦシミング装置と；
少なくとも１つの送信器に接続され、前記湾曲された励起ｋ空間軌道を有するＲＦパルスを前記検査領域に印加することによって磁気共鳴を誘起且つ操作する少なくとも１つのＲＦコイルと；
前記検査領域からの磁気共鳴データを受信するＲＦコイルと；
を有する磁気共鳴システム。
【請求項７】
前記磁石は３テスラ（Ｔ）以上の静磁場を生成する、請求項６に記載の磁気共鳴システム。
【請求項８】
少なくとも１つのＲＦコイルの送信空間感度分布を決定するステップと；
励起ｋ空間軌道を有する励起パターンを選択するステップと；
選択された励起パターンの前記励起ｋ空間軌道を、生成された前記空間感度分布に従って湾曲させるステップと；
前記少なくとも１つのＲＦコイルに、湾曲された励起ｋ空間軌道を用いて前記選択された励起パターンを送信させるように、少なくとも１つの送信器を制御するステップと；
を有する無線周波数シミング方法。
【請求項９】
選択される前記励起ｋ空間軌道は少なくとも１つの１次元スポークを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記湾曲させるステップは、複数の１次元励起ｋ空間軌道を独立に、少なくとも２次元へと湾曲させる、請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記励起ｋ空間軌道は：
ｋｘ＝Ａｓｉｎ（２πｆｋｚ／ｋmax＋ψ）ｃｏｓ（φtwistｋｚ／ｋmax＋φoff）及び
ｋｙ＝Ａｓｉｎ（２πｆｋｚ／ｋmax＋ψ）ｓｉｎ（φtwistｋｚ／ｋmax＋φoff）
のうちの少なくとも一方に従って湾曲され、ただし、Ａは振幅であり、ｋmaxはｋ空間範囲の最大値であり、ｆは正弦関数の周波数であり、ψは前記正弦関数の位相であり、φtwistはねじれの大きさであり、φoffはねじれのオフセットである、請求項８乃至１０の何れか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記励起ｋ空間軌道を湾曲させるため、生成された前記空間感度分布に基づいて、前記湾曲された励起ｋ空間軌道の最適な振幅、位相及び周波数を決定するステップ、を更に含む請求項８乃至１１の何れか一項に記載の方法。
【請求項１３】
請求項８乃至１２の何れか一項に記載の方法を実行するように構成されたプロセッサ。
【請求項１４】
請求項８乃至１２の何れか一項に記載の方法を実行するようにプロセッサを制御するコンピュータプログラムを担持したコンピュータ読み取り可能媒体。
【請求項１５】
検査領域内に静磁場を生成する磁石と；
請求項８乃至１２の何れか一項に記載の方法を実行するようにプログラムされたプロセッサと；
送信器に接続され、前記最適化された励起ｋ空間軌道を有するＲＦパルスを前記検査領域に印加することによって磁気共鳴を誘起且つ操作する少なくとも１つのＲＦコイルと；
を有し、
前記少なくとも１つのＲＦコイルは、前記検査領域からの磁気共鳴データを収集する受信器にも接続される、
磁気共鳴システム。
【国際調査報告】
2013503677.tif 000008
2013503677.tif 000009