具体实施方式

各个实施例的以下描述仅仅是示例性和解释性的，并且将不被理解为以任何方式进行限制或限定。根据说明书和附图，并且根据权利要求，当前教导的其他实施例、特征、对象，以及优点将是明显的。

应当理解的是，在本文对副标题的任何使用是用于组织目的，并且不应当被理解为限制那些副标题特征对在本文的各个实施例的应用。在本文描述的每一个特征可适用于并且可用于在本文讨论的所有各个实施例中，以及不管在本文描述的特定示例实施例如何，都能够以任何预期组合来使用在本文描述的所有特征。应当进一步注意到，主要为信息目的而使用特定特征的示例性描述，并且特定特征的示例性描述不以任何方式限制具体描述的特征的设计、子特征，以及功能。

除非以另外方式定义，否则在本文使用的全部技术和科学术语具有本发明所属于的领域的普通技术人员通常理解的相同的意义。

为了描述和公开设备、构成、公式和方法论(其在出版物中被描述并且可能与本公开结合使用)的目的，通过引用将在本文提及的全部出版物合并于此。

如在本文使用的，术语“包括”、“包括(第三人称)”、“包括有”、“包含”、“包含(第三人称)”、“包含有”、“具有”、“具有着”、“具备”、“具备(第三人称)”，以及“具备有”和它们的变体并不意图进行限制、是包含式的或开放式的，并且不排除附加的、未叙述的添加物、组件、整数、要素或方法步骤。例如，包括特征的列表的处理、方法、系统、构成、套件，或者装置不一定仅仅受限于那些特征，而是可以包括没有明确地列出的或这样的处理、方法、系统、构成、套件，或者装置固有的其他特征。

如在本文讨论的，并且根据各个实施例，各种系统，以及组成各个系统实施例的特征的各种组合能够包括磁共振成像系统。根据各个实施例，磁共振成像系统是单面磁共振成像系统，其包括磁共振成像扫描仪或磁共振成像光谱仪。根据各个实施例，磁共振成像系统能够包括磁体组件，用于提供对病人的解剖学部位进行成像所需要的磁场。根据各个实施例，磁共振成像系统能够被配置用于在存在于磁体组件外部的感兴趣区域中进行成像。

在现代的磁共振成像系统中使用的典型的磁共振成组件例如包括笼式线圈配置。典型的笼式配置例如包括射频传输(发射)线圈，其能够包括位于成像区域(即，病人存在于其中的感兴趣区域)的相对侧上的两个大环，这两个大环每个均通过一个或多个横档被电连接。因为围绕病人的线圈越多图像信号改善就越多，所以笼式线圈典型地被配置为包围病人，使得在成像区域(即，病人的解剖学目标部位存在于其中的感兴趣区域)内产生的信号足够均匀。为了改善病人舒适度并且减少当前磁共振成像系统的烦累的移动限制，如在本文所描述的公开大体上涉及包括单面磁共振成像系统的磁共振成像系统以及其应用。

如在本文所描述的，所公开的单面磁共振成像系统能够被配置为在从两面提供对病人的接入时从一面对病人进行成像。由于如下单面磁共振成像系统，这是可能的，该单面磁共振成像系统包含接入孔径(在本文也被称为“孔径”、“洞”或“孔”)，该接入孔径被配置为在完全地存在于磁体组件和磁共振成像系统的外部的感兴趣区域中投射磁场。因为在当前现有技术系统中没有完全地被电磁场产生材料和成像系统组件围绕，所以如在本文所描述的新颖的单面配置在病人移动方面提供更少的限制，同时在病人从磁共振成像系统的坐落和/或移出期间减少不必要的负担。根据在本文所描述的各个实施例，利用在成像期间在病人一面的磁体组件的布置，病人不会感觉到被俘获在所公开的磁共振成像系统中。通过如在本文讨论的所公开的系统组件使实现单面的或从一面成像的配置是可行的。

系统实施例

根据各个实施例，在本文公开了各种系统，以及组成所公开的磁共振成像系统的各种系统组件和实施例的特征的各种组合。

根据各个实施例，在本文公开了一种磁共振成像系统。根据各个实施例，系统包括：具有前表面的外壳、用于提供静磁场的永磁体、永久磁体组件内的接入孔径(在本文也被称为“孔径”、“洞”或“孔”)、射频发射线圈，以及单面梯度线圈组。根据各个实施例，射频发射线圈和单面梯度线圈组被定位为靠近前表面。根据各个实施例，该系统包括电磁体、射频接收线圈，和电源。根据各个实施例，电源被配置为使电流流过射频发射线圈、单面梯度线圈组或者电磁体中的至少一个以在感兴趣区域中生成电磁场。根据各个实施例，感兴趣区域存在于前表面外部。

根据各个实施例，射频发射线圈和单面梯度线圈组位于前表面上。根据各个实施例，前表面是凹面。根据各个实施例，永磁体具有通过永磁体的中心的孔径。根据各个实施例，永磁体的静磁场范围从1mT到1T。根据各个实施例，永磁体的静磁场范围从10mT到195mT。

根据各个实施例，射频发射线圈包括经由一个或多个电容器和/或一个或多个横档连接的第一环和第二环。根据各个实施例，射频发射线圈是非平面的并且被定位为部分地围绕感兴趣区域。根据各个实施例，单面梯度线圈组是非平面的并且被定位为部分地围绕感兴趣区域。根据各个实施例，单面梯度线圈组被配置为将磁场梯度投射到感兴趣区域。根据各个实施例，单面梯度线圈组包括在第一位置的一个或多个第一螺旋形线圈和在第二位置的一个或多个第二螺旋形线圈，该第一位置和第二位置是围绕单面梯度线圈组的中心区域相对彼此定位的。根据各个实施例，单面梯度线圈组具有小于10μs的上升时间。

根据各个实施例，电磁体被配置为改变感兴趣区域内的永磁体的静磁场。根据各个实施例，电磁体具有从10mT到1T的磁场强度。根据各个实施例，射频接收线圈是柔性线圈，该柔性线圈被配置为附于病人的解剖学部位用于在感兴趣区域内成像。根据各个实施例，射频接收线圈呈现单回路线圈配置、8字形线圈配置或者蝶式线圈配置之一，其中，线圈小于感兴趣区域。根据各个实施例，射频发射线圈和单面梯度线圈组是关于感兴趣区域同心的。根据各个实施例，磁共振成像系统是一种单面磁共振成像系统，其包括具有关于前表面的中心区域被定位的开口的孔。

根据各个实施例，在本文公开了一种磁共振成像系统。根据各个实施例，系统包括：具有凹的前表面的外壳、用于提供静磁场的永磁体、射频发射线圈，以及至少一个梯度线圈组。根据各个实施例，射频发射线圈和至少一个梯度线圈组被定位为靠近凹的前表面。根据各个实施例，射频发射线圈和所述至少一个梯度线圈组被配置为在感兴趣区域中生成电磁场。根据各个实施例，感兴趣区域存在于凹的前表面外部。根据各个实施例，系统包括射频接收线圈，用于在感兴趣区域中检测信号。

根据各个实施例，射频发射线圈和单面梯度线圈组位于凹的前表面上。根据各个实施例，永磁体的静磁场范围从1mT到1T。根据各个实施例，永磁体的静磁场范围从10mT到195mT。根据各个实施例，射频发射线圈包括经由一个或多个电容器和/或一个或多个横档连接的第一环和第二环。根据各个实施例，射频发射线圈是非平面的并且被定位为部分地围绕感兴趣区域。根据各个实施例，所述至少一个梯度线圈组是非平面的、单面的,并且被定位为部分地围绕感兴趣区域。根据各个实施例，所述至少一个梯度线圈组被配置为在感兴趣区域中投射磁场梯度。

根据各个实施例，所述至少一个梯度线圈组包括在第一位置的一个或多个第一螺旋形线圈和在第二位置的一个或多个第二螺旋形线圈，该第一位置和第二位置是围绕至少一个梯度线圈组的中心区域相对彼此定位的。根据各个实施例，至少一个梯度线圈组具有小于10μs的上升时间。根据各个实施例，永磁体具有通过永磁体的中心的孔径。根据各个实施例，系统另外包括电磁体，该电磁体被配置为改变感兴趣区域内的永磁体的静磁场。根据各个实施例，电磁体具有从10mT到1T的磁场强度。根据各个实施例，射频接收线圈是柔性线圈，该柔性线圈被配置为附于病人的解剖学部位用于在感兴趣区域内成像。根据各个实施例，射频接收线圈呈现单回路线圈配置、8字形线圈配置或者蝶式线圈配置之一，其中线圈小于感兴趣区域。

根据各个实施例，射频发射线圈和所述至少一个梯度线圈组是关于感兴趣区域同心的。根据各个实施例，磁共振成像系统是单面磁共振成像系统，其包括磁共振成像扫描仪或磁共振成像光谱仪。

图1是根据各个实施例的磁共振成像系统100的示意图示。系统100包括外壳120。如图1中所示的，外壳120包括永磁体130、射频发射线圈140、梯度线圈组150、可选电磁体160、射频接收线圈170，和电源180。根据各个实施例，系统100能够包括各种电子组件，例如但不限于变容管、PIN二极管、电容器或者开关(包括微电子机械系统(MEMS)开关)、固态继电器或者机械继电器。根据各个实施例，能够利用射频发射线圈140来配置以上列出的各种电子组件。

图2A是根据各个实施例的磁共振成像系统200的示意图示。图2B图示出磁共振成像系统200的分解图。图2C是根据各个实施例的磁共振成像系统200的示意正视图。图2D是根据各个实施例的磁共振成像系统200的示意性侧视图。如图2A和2B中所示，磁共振成像系统200包括外壳220。外壳220包括前表面225。根据各个实施例，前表面225能够是凹的前表面。根据各个实施例，前表面225能够是凹进前表面。

如图2A和2B中所示，外壳220包括永磁体230、射频发射线圈240、梯度线圈组250、可选电磁体260，和射频接收线圈270。如图2C和2D中所示，永磁体230能够包括以阵列配置布置的多个磁体。将永磁体230的多个磁体图示为覆盖整个表面(如图2C的正视图中所示的)并且将其图示为在水平方向上的条(如图2D的侧视图所示的)。如图2A中所示，主要永磁体可以包括接入孔径235，用于从系统的多个面接入病人。

应当理解的是，在本文对副标题的任何使用是用于组织目的，并且不应当被理解为限制那些副标题特征对在本文的各个实施例的应用。在本文描述的每一个特征可适用于并且可用于在本文讨论的所有各个实施例中，以及不管在本文描述的特定示例实施例如何，都能够以任何预期组合来使用在本文描述的所有特征。应当进一步注意到，主要为信息目的而使用特定特征的示例性描述，并且特定特征的示例性描述不以任何方式限制具体描述的特征的设计、子特征，以及功能。

永磁体

如在本文讨论的，并且根据各个实施例，各种系统，以及组成各个系统实施例的特征的各种组合能够包括永磁体。

根据各个实施例，永磁体230在感兴趣区域290(在本文也被称为“给定视场”)中提供静磁场。根据各个实施例，永磁体230能够包括并行配置中的多个圆柱形永磁体，如图2C和2D中所示。根据各个实施例，永磁体230能够包括任何适当的磁性材料，包括但不限于基于稀土的磁性材料，诸如例如基于Nd的磁性材料，等等。如图2A中所示，主要永磁体可以包括接入孔径235，用于从系统的多个面接入病人。

根据各个实施例，对于给定视场，永磁体230的静磁场可以从大约50mT至大约60mT、从大约45mT至大约65mT、从大约40mT至大约70mT、从大约35mT至大约75mT、从大约30mT至大约80mT、从大约25mT至大约85mT、从大约20mT至大约90mT、从大约15mT至大约95mT以及从大约10mT至大约100mT变化。磁场也可以从大约10mT至大约15mT、从大约15mT至大约20mT、从大约20mT至大约25mT、从大约25mT至大约30mT、从大约30mT至大约35mT、从大约35mT至大约40mT、从大约40mT至大约45mT、从大约45mT至大约50mT、从大约50mT至大约55mT、从大约55mT至大约60mT、从大约60mT至大约65mT、从大约65mT至大约70mT、从大约70mT至大约75mT、从大约75mT至大约80mT、从大约80mT至大约85mT、从大约85mT至大约90mT、从大约90mT至大约95mT，以及从大约95mT至大约100mT变化。根据各个实施例，永磁体230的静磁场也可以从大约1mT至大约1T、从大约10mT至大约195mT、从大约15mT至大约900mT、从大约20mT至大约800mT、从大约25mT至大约700mT、从大约30mT至大约600mT、从大约35mT至大约500mT、从大约40mT至大约400mT、从大约45mT至大约300mT、从大约50mT至大约200mT、从大约50mT至大约100mT、从大约45mT至大约100mT、从大约40mT至大约100mT、从大约35mT至大约100mT、从大约30mT至大约100mT、从大约25mT至大约100mT、从大约20mT至大约100mT，以及从大约15mT至大约100mT变化。

根据各个实施例，永磁体230能够在其中心包括孔235。根据各个实施例，永磁体230可以不包括孔。根据各个实施例，孔235能够具有1英寸和20英寸之间的直径。根据各个实施例，孔235能够具有1英寸和4英寸之间的、4英寸和8英寸之间的，以及10英寸和20英寸之间的直径。根据各个实施例，给定视场能够是球形或圆柱形视场，如图2A和2B中所示。根据各个实施例，球形视场的直径能够在2英寸和20英寸之间。根据各个实施例，球形视场能够具有1英寸和4英寸之间的、4英寸和8英寸之间的，以及10英寸和20英寸之间的直径。根据各个实施例，圆柱形视场的长度大致在2英寸和20英寸之间。根据各个实施例，圆柱形视场能够具有1英寸和4英寸之间的、4英寸和8英寸之间的，以及10英寸和20英寸之间的长度。

应当理解的是，在本文对副标题的任何使用是用于组织目的，并且不应当被理解为限制那些副标题特征对在本文的各个实施例的应用。在本文描述的每一个特征可适用于并且可用于在本文讨论的所有各个实施例中，以及不管在本文描述的特定示例实施例如何，都能够以任何预期组合来使用在本文描述的所有特征。应当进一步注意到，主要为信息目的而使用特定特征的示例性描述，并且特定特征的示例性描述不以任何方式限制具体描述的特征的设计、子特征，以及功能。

射频发射线圈

如在本文讨论的，并且根据各个实施例，各种系统，以及组成各个系统实施例的特征的各种组合也能够包括射频发射线圈。

图3是根据各个实施例的磁性成像装置300的实施方式的示意图。如图3中所示，装置300包括射频发射线圈320，该射频发射线圈320从线圈320向外投射RF功率。线圈320具有通过一个或多个横档326连接的两个环322和324。如图3中所示，线圈320也连接到电源350a和/或电源350b(在本文被统称为“电源350”)。根据各个实施例，电源350a和350b能够被配置用于功率输入和/或信号输入，并且能够通常被称为线圈输入。根据各个实施例，电源350a和/或350b被配置为通过将电接触352和354附接到一个或多个横档326来经由电接触352a和/或352b(在本文被统称为“电接触352”)以及电接触354a和/或354b(在本文被统称为“电接触354b”)提供接触。线圈320被配置为在视场340内投射均匀RF场。根据各个实施例，视场340是病人存在于其中的用于磁共振成像的感兴趣区域(即，成像区域)。因为病人存在于远离线圈320的视场340中，所以装置300适合于在单面磁共振成像系统中使用。根据各个实施例，能够通过彼此90度异相的两个信号(例如经由正交激励)对线圈320供电。

根据各个实施例，线圈320包括沿着相同的轴同轴地定位的、但是位于远离彼此的距离的环322和环324，如图3中所示。根据各个实施例，环322和环324分开范围从大约0.1m至大约10m的距离。根据各个实施例，环322和环324分开范围从大约0.2m至大约5m、大约0.3m至大约2m、大约0.2m至大约1m、大约0.1m至大约0.8m，或者大约0.1m至大约1m的距离，包括其间任何分开距离。根据各个实施例，线圈320包括环322和环324，环322和环324被非同轴地、但是沿着相同的方向定位，并且以范围从大约0.2m至大约5m的距离分开。根据各个实施例，环322和环324也能够关于彼此倾斜。根据各个实施例，倾斜角能够是从1度至90度、从1度至5度、从5度至10度、从10度至25度、从25度至45度，以及从45度至90度。

根据各个实施例，环322和环324具有相同的直径。根据各个实施例，环322和环324具有不同的直径，并且环322具有与环324相比而言较大的直径，如图3中所示。根据各个实施例，环322和环324具有不同的直径，并且环322具有与环324相比而言较小的直径。根据各个实施例，线圈320的环322和环324被配置为：在包含视场340内的均匀RF功率分布的视场340、不位于RF-TX线圈中心而是从线圈本身在空间中向外投射的视场中产生成像区域。

根据各个实施例，环322具有大约10μm和大约10m之间的直径。根据各个实施例，环322具有大约0.001m和大约9m之间的、大约0.01m和大约8m之间的、大约0.03m和大约6m之间的、大约0.05m和大约5m之间的、大约0.1m和大约3m之间的、大约0.2m和大约2m之间的、大约0.3m和大约1.5m之间的、大约0.5m和大约1m之间的，或者大约0.01m和大约3m之间的直径，包括其间任何直径。

根据各个实施例，环324具有大约10μm和大约10m之间的直径。根据各个实施例，环324具有大约0.001m和大约9m之间的、大约0.01m和大约8m之间的、大约0.03m和大约6m之间的、大约0.05m和大约5m之间的、大约0.1m和大约3m之间的、大约0.2m和大约2m之间的、大约0.3m和大约1.5m之间的、大约0.5m和大约1m之间的，或者大约0.01m和大约3m之间的直径，包括其间任何直径。

根据各个实施例，通过一个或多个横档326将环322和环324连接，如图3中所示。根据各个实施例，一个或多个横档326连接到环322和324，以便形成单个电子电路回路(或单个电流回路)。如图3中所示，例如，一个或多个横档326的一端连接到电源350的电接触352，并且一个或多个横档326的另一端连接到电接触354，使得线圈320完成电子电路。

根据各个实施例，环322是非连续环，并且电接触352和电接触354能够电连接到环322的两个相对端以形成由电源350供电的电子电路。类似地，根据各个实施例，环324是非连续环，并且电接触352和电接触354能够电连接到环324的两个相对端以形成由电源350供电的电子电路。

根据各个实施例，环322和324不是圆形，反而能够具有椭圆形的、方形的、矩形的或者梯形的横截面，或者是具有闭合回路的任何形状或形式。根据各个实施例，环322和324可以具有在两个不同的轴向平面中变化的横截面，其中主轴是圆圈并且副轴具有正弦形状或某个其他几何形状。根据各个实施例，线圈320可以包括多于两个环322和324，每一个都通过跨越和连接所有环的横档被连接。根据各个实施例，线圈320可以包括多于两个环322和324，每一个都通过在环之间交替连接点的横档被连接。根据各个实施例，环322可以包含用于接入的物理孔径。根据各个实施例，环322可以是没有物理孔径的实心板。

根据各个实施例，线圈320生成大约1μT和大约10mT之间的电磁场(在本文也被称为“磁场”)强度。根据各个实施例，线圈320能够生成大约10μT和大约5mT之间、大约50μT和大约1mT之间，或者大约100μT和大约1mT之间的磁场强度，包括其间的任何磁场强度。

根据各个实施例，线圈320生成以大约1kHz和大约2GHz之间的射频脉冲的电磁场。根据各个实施例，线圈320生成以大约1kHz和大约1GHz之间、大约10kHz和大约800MHz之间、大约50kHz和大约300MHz之间、大约100kHz和大约100MHz之间、大约10kHz和大约10MHz之间、大约10kHz和大约5MHz之间、大约1kHz和大约2MHz之间、大约50kHz和大约150kHz之间、大约80kHz和大约120kHz之间、大约800kHz和大约1.2MHz之间、大约100kHz和大约10MHz之间或者大约1MHz和大约5MHz之间的射频脉冲的磁场，包括其间任何频率。

根据各个实施例，线圈320被定位为部分地围绕感兴趣区域。根据各个实施例，环322、环324，以及一个或多个横档326相对彼此是非平面的。也就是说，环322、环324，以及一个或多个横档326形成围绕病人存在于其中的感兴趣区域的三维结构。根据各个实施例，环322与环324相比更接近感兴趣区域，如图3中所示。根据各个实施例，感兴趣区域具有大约0.1m至大约1m的尺寸。根据各个实施例，感兴趣区域小于环322的直径。根据各个实施例，感兴趣区域小于环324的直径和环322的直径两者，如图3中所示。根据各个实施例，感兴趣区域具有小于环322的直径并且大于环324的直径的尺寸。

根据各个实施例，环322、环324或者横档326包括相同的材料。根据各个实施例，环322、环324或者横档326包括不同的材料。根据各个实施例，环322、环324或者横档326包括空心管或实心管。根据各个实施例，空心管或实心管能够被配置用于空气或流体冷却。根据各个实施例，环322或环324或横档326中的每一个包括一个或多个导电性绕组。根据各个实施例，绕组包括李兹线或任何电子导线。这些附加的绕组能够用于通过在期望的频率降低绕组的电阻来改善性能。根据各个实施例，环322、环324或者横档326包括铜、铝、银、银浆或者任何高导电材料，包括金属、合金或超导金属、合金或非金属。根据各个实施例，环322、环324或者横档326可以包括超材料。

根据各个实施例，环322、环324，或者横档326可以包含单独的电绝缘热控制通道，该电绝缘热控制通道被设计为将结构的温度维持为指定的设置。根据各个实施例，热控制通道能够由导电性材料制成并且被集成以便运送电流。

根据各个实施例，线圈320包括用于调谐磁场的一个或多个电子组件。所述一个或多个电子组件能够包括变容管、PIN二极管、电容器或者开关(包括微电子机械系统(MEMS)开关)、固态继电器或者机械继电器。根据各个实施例，线圈能够被配置为包括沿着电子电路的一个或多个电子组件中的任何一个。根据各个实施例，一个或多个组件能够包括高导磁合金(mu metal)、电介质、不主动地导电的磁性或者金属组件，并且能够调谐线圈。根据各个实施例，用于调谐的一个或多个电子组件包括电介质、导电金属、超材料或者磁性金属中的至少一个。根据各个实施例，调谐电磁场包括改变电流或通过改变一个或多个电子组件的物理位置。根据各个实施例，线圈被低温冷却以减小电阻并且提高效率。根据各个实施例，第一环和第二环包括多个绕组或李兹线。

根据各个实施例，线圈320被配置为用于具有跨视场的磁场梯度的磁共振成像系统。场梯度允许在不使用附加的电磁梯度的情况下对视场的切片进行成像。如在本文公开的，线圈能够被配置为通过组合每个均具有它们自己的带宽的多个中心频率来生成大带宽。通过将这些多个中心频率与它们的相应的带宽叠加，线圈320能够在大约1kHz和大约2GHz之间的期望的频率范围内有效地生成大带宽。根据各个实施例，线圈320生成以大约10kHz和大约800MHz之间、大约50kHz和大约300MHz之间、大约100kHz和大约100MHz之间、大约10kHz和大约10MHz之间、大约10kHz和大约5MHz之间、大约1kHz和大约2MHz之间、大约50kHz和大约150kHz之间、大约80kHz和大约120kHz之间、大约800kHz和大约1.2MHz之间、大约100kHz和大约10MHz之间或者大约1MHz和大约5MHz之间的射频脉冲的磁场，包括其间任何频率。

应当理解的是，在本文对副标题的任何使用是用于组织目的，并且不应当被理解为限制那些副标题特征对在本文的各个实施例的应用。在本文描述的每一个特征可适用于并且可用于在本文讨论的所有各个实施例中，以及不管在本文描述的特定示例实施例如何，都能够以任何预期组合来使用在本文描述的所有特征。应当进一步注意到，主要为信息目的而使用特定特征的示例性描述，并且特定特征的示例性描述不以任何方式限制具体描述的特征的设计、子特征，以及功能。

梯度线圈组

如在本文讨论的，并且根据各个实施例，各种系统，以及组成各个系统实施例的特征的各种组合也能够包括梯度线圈组。

图4是根据各个实施例的磁性成像装置400的实施方式的示意图。如图4中所示，装置400包括梯度线圈组420(在本文也被称为单面梯度线圈组420)，该梯度线圈组420被配置为从线圈组420向外地并且在视场430内投射梯度磁场。根据各个实施例，视场430是病人存在于其中的用于磁共振成像的感兴趣区域(即，成像区域)。因为病人存在于远离线圈组420的视场430中，所以装置400适合于在单面MRI系统中使用。

如在该图中所示，线圈组420包括各个集合的螺旋形线圈440a、440b、440c以及440d(被统称为“螺旋形线圈440”)中的不同尺寸的螺旋形线圈。螺旋形线圈440的每一个集合包括至少一个螺旋形线圈，并且图4被示出为包括3个螺旋形线圈。根据各个实施例，螺旋形线圈440中的每一个螺旋形线圈具有在其中心的电接触和在螺旋形线圈的外部边缘的电接触输出，以便形成从中心到外部边缘螺旋式向外(或者反之亦然)的导电材料的单个运行回路。根据各个实施例，螺旋形线圈440中的每一个螺旋形线圈具有在螺旋形线圈的第一位置的第一电接触和在螺旋形线圈的第二位置的第二电接触，以便形成从第一位置到第二位置(或者反之亦然)的导电材料的单个运行回路。

如图4中所示，线圈组420也包括在其中心的孔径425，其中围绕孔径425来布置螺旋形线圈440。孔径425本身不包含用于生成磁性材料的在其内的任何线圈材料。线圈组420也包括螺旋形线圈440能够被布置到的线圈组420的外部边缘上的开口427。也就是说，孔径425和开口427限定其内能够布置螺旋形线圈440的线圈组420的边界。根据各个实施例，线圈组420形成具有在中心的孔的碗形状。

根据各个实施例，螺旋形线圈440跨孔径425形成。例如，关于孔径425在螺旋形线圈440c的对面布置螺旋形线圈440a。类似地，关于孔径425在螺旋形线圈440d的对面布置螺旋形线圈440b。根据各个实施例，图4中示出的线圈组420中的螺旋形线圈440被配置为在视场430内的磁性梯度场中创建空间编码。

如图4中所示，线圈组420也通过将电接触452和454附接到一个或多个螺旋形线圈440、经由电接触452和454连接到电源450。根据各个实施例，电接触452连接到螺旋形线圈440之一，该螺旋形线圈440之一然后串联地和/或并联地连接到其他螺旋形线圈440，并且一个其他螺旋形线圈440然后连接到电接触454，以便形成电子电流回路。根据各个实施例，螺旋形线圈440全部都电串联连接。根据各个实施例，螺旋形线圈440全部都电并联连接。根据各个实施例，螺旋形线圈440的一些被电串联连接，而其他螺旋形线圈440被电并联连接。根据各个实施例，螺旋形线圈440a被电串联连接，而螺旋形线圈440b被电并联连接。根据各个实施例，螺旋形线圈440c被电串联连接，而螺旋形线圈440d被电并联连接。能够根据需要配置螺旋形线圈440中的每一个螺旋形线圈或每一个集合的螺旋形线圈440之间的电连接，以在视场430中生成磁场。

根据各个实施例，线圈组420包括如图4中所示展开的螺旋形线圈440。根据各个实施例，从孔径425到开口427排成一行地配置螺旋形线圈440a、440b、440c以及440d中的每一个集合，使得每一个集合的螺旋形线圈与另一个分开90°的角度。根据各个实施例，440a和440b被设置在相对彼此的45°，并且440c和440d被设置在相对彼此的45°，而440c被设置在440b的另一侧的135°，并且440d被设置在440a的另一侧的135°。实质上，对于螺旋形线圈440的集合中的任何数字“n”，能够以任何排列来配置螺旋形线圈440的任何集合。

根据各个实施例，螺旋形线圈440具有相同的直径。根据各个实施例，螺旋形线圈440a、440b、440c以及440d的集合中的每一个具有相同的直径。根据各个实施例，螺旋形线圈440具有不同的直径。根据各个实施例，螺旋形线圈440a、440b、440c以及440d的集合中的每一个具有不同的直径。根据各个实施例，螺旋形线圈440a、440b、440c以及440d的集合中的每一个螺旋形线圈具有不同的直径。根据各个实施例，440a和440b具有相同的第一直径，并且440c和440d具有相同的第二直径，但是第一直径和第二直径不相同。

根据各个实施例，螺旋形线圈440中的每一个螺旋形线圈具有大约10μm和大约10m之间的直径。根据各个实施例，螺旋形线圈440中的每一个螺旋形线圈具有大约0.001m和大约9m之间的、大约0.005m和大约8m之间的、大约0.01m和大约6m之间的、大约0.05m和大约5m之间的、大约0.1m和大约3m之间的、大约0.2m和大约2m之间的、大约0.3m和大约1.5m之间的、大约0.5m和大约1m之间的、或者大约0.01m和大约3m之间的直径，包括其间任何直径。

根据各个实施例，螺旋形线圈440被连接以形成单个电子电路回路(或单个电流回路)。如图4中所示，例如，螺旋形线圈440中的一个螺旋形线圈连接到电源450的电接触452，并且另一个螺旋形线圈连接到电接触454，使得螺旋形线圈440完成电子电路。

根据各个实施例，线圈组420生成大约1μT和大约10T之间的电磁场强度(在本文也被称为“电磁场梯度”或“梯度磁场”)。根据各个实施例，线圈组420能够生成大约100μT和大约1T之间、大约1mT和大约500mT之间或者大约10mT和大约100mT之间的电磁场强度，包括其间任何磁场强度。根据各个实施例，线圈组420能够生成大于大约1μT、大约10μT、大约100μT、大约1mT、大约5mT、大约10mT、大约20mT、大约50mT、大约100mT或者大约500mT的电磁场强度。

根据各个实施例，线圈组420生成以具有小于大约100μs的上升时间的速率脉冲的电磁场。根据各个实施例，线圈组420生成以具有小于大约1μs、大约5μs、大约10μs、大约20μs、大约30μs、大约40μs、大约50μs、大约100μs、大约200μs、大约500μs、大约1ms、大约2ms、大约5ms或者大约10ms的上升时间的速率脉冲的电磁场。

根据各个实施例，线圈集合420被定位为部分地围绕视场430中的感兴趣区域。根据各个实施例，螺旋形线圈440相对彼此是非平面的。根据各个实施例，螺旋形线圈440a、440b、440c以及440d的集合相对彼此是非平面的。也就是说，螺旋形线圈440和螺旋形线圈440a、440b、440c以及440d的集合中的每一个形成围绕病人存在于其中的视场430中的感兴趣区域的三维结构。

根据各个实施例，螺旋形线圈440包括相同的材料。根据各个实施例，螺旋形线圈440包括不同的材料。根据各个实施例，集合440a中的螺旋形线圈包括相同的第一材料、集合440b中的螺旋形线圈包括相同的第二材料、集合440c中的螺旋形线圈包括相同的第三材料、集合440d中的螺旋形线圈包括相同的第四材料，但是第一、第二、第三和第四材料是不同的材料。根据各个实施例，第一和第二材料是相同的材料，但是，该相同的材料不同于第三和第四材料(它们是相同的)。实质上，根据线圈组420的配置，任何螺旋形线圈440能够具有相同的材料或不同的材料。

根据各个实施例，螺旋形线圈440包括空心管或实心管。根据各个实施例，螺旋形线圈440包括一个或多个绕组。根据各个实施例，绕组包括李兹线或任何电子导线。根据各个实施例，螺旋形线圈440包括铜、铝、银、银浆或者任何高导电材料(包括金属、合金或超导金属、合金或非金属)。根据各个实施例，螺旋形线圈440包括超材料。

根据各个实施例，线圈组420包括用于调谐磁场的一个或多个电子组件。所述一个或多个电子组件能够包括PIN二极管、机械继电器、固态继电器，或者开关(包括微电子机械系统(MEMS)开关)。根据各个实施例，线圈能够被配置为包括沿着电子电路的一个或多个电子组件中的任何一个。根据各个实施例，所述一个或多个组件能够包括高导磁合金(mumetal)、电介质、不主动地导电的磁性或者金属组件，并且能够调谐线圈。根据各个实施例，用于调谐的一个或多个电子组件包括导电金属、超材料或者磁性金属中的至少一个。根据各个实施例，调谐电磁场包括改变电流或通过改变一个或多个电子组件的物理位置。在一些实施方式中，线圈被低温冷却以减小电阻并且提高效率。

应当理解的是，在本文对副标题的任何使用是用于组织目的，并且不应当被理解为限制那些副标题特征对在本文的各个实施例的应用。在本文描述的每一个特征可适用于并且可用于在本文讨论的所有各个实施例中，以及不管在本文描述的特定示例实施例如何，都能够以任何预期组合来使用在本文描述的所有特征。应当进一步注意到，主要为信息目的而使用特定特征的示例性描述，并且特定特征的示例性描述不以任何方式限制具体描述的特征的设计、子特征，以及功能。

电磁体

如在本文讨论的，并且根据各个实施例，各种系统，以及组成各个系统实施例的特征的各种组合也能够包括电磁体。

图5是根据各个实施例的磁共振成像系统500的示意正视图。根据各个实施例，系统500能够是任何磁共振成像系统，例如包括单面磁共振成像系统，该单面磁共振成像系统包括磁共振成像扫描仪或磁共振成像光谱仪，如在本文公开的。

如图5中所示，系统500包括外壳520，该外壳520能够容纳例如包括但不限于磁体、电磁体、用于产生射频场的线圈的各种组件，例如但不限于用于系统500的控制、供电和/或监视的各种电子组件。根据各个实施例，外壳520能够例如将永磁体230、射频发射线圈240和/或梯度线圈组250容纳在外壳520内。根据各个实施例，系统500也包括在其中心的孔535。如图5中所示，外壳520还包括系统500的前表面525。根据各个实施例，前表面525能够是弯曲的、平坦的、凹的、凸的，或另外地具有直的或弯曲的表面。根据各个实施例，磁共振成像系统500能够被配置为提供视场530中的感兴趣区域。

如图5中所示，系统500包括布置为靠近系统500的前表面525的电磁体560。根据各个实施例，电磁体560被布置为靠近系统500的正面上的前表面525的中心。根据各个实施例，电磁体560能够是螺管线圈，该螺管线圈被配置为产生例如添加到永磁体230的磁场或从永磁体230的磁场中减去的场。根据各个实施例，该场能够产生预偏振场，用于从核磁共振增强信号或对比度。

如图5中所示，给定视场530存在于系统500的前表面525的中心。根据各个实施例，电磁体560被布置在给定视场530内。根据各个实施例，电磁体560与给定视场530同心地被布置。根据各个实施例，电磁体560能够被插入孔535中。根据各个实施例，电磁体560能够被放置为靠近孔535。例如，电磁体560能够将放置在孔535的前方、后面或中间。根据各个实施例，电磁体560能够被放置为接近于或者位于孔535的入口。

应当理解的是，在本文对副标题的任何使用是用于组织目的，并且不应当被理解为限制那些副标题特征对在本文的各个实施例的应用。在本文描述的每一个特征可适用于并且可用于在本文讨论的所有各个实施例中，以及不管在本文描述的特定示例实施例如何，都能够以任何预期组合来使用在本文描述的所有特征。应当进一步注意到，主要为信息目的而使用特定特征的示例性描述，并且特定特征的示例性描述不以任何方式限制具体描述的特征的设计、子特征，以及功能。

射频接收线圈

如在本文讨论的，并且根据各个实施例，各种系统，以及组成各个系统实施例的特征的各种组合也能够包括射频接收线圈。

典型的MR系统在成像区域内产生均匀场。该均匀场然后生成磁性谐振频率的窄带，该磁性谐振频率的窄带然后能够被接收线圈捕捉、被放大，以及被光谱仪数字化。因为频率处于窄的良好定义的带宽内，所以硬件架构集中于产生具有最佳线圈品质因子的静态调谐的RF-RX线圈。已经产生了线圈架构方面的许多变型，其探讨大单卷线圈、线圈阵列、并行线圈阵列，或专门针对身体的线圈阵列。然而，这些结构全部都是以在高场强靠近感兴趣区域对特定频率进行成像为基础并且在磁性孔内尽可能小。

根据各个实施例，提供一种MRI系统，其能够包括唯一的成像区域，该唯一的成像区域偏离磁件的表面并且因此与传统的扫描仪相比较是无阻碍的。此外，该形状因子能够具有内置磁场梯度，该内置磁场梯度在感兴趣区域上产生一定范围的场值。最后，与典型的MRI系统相比较，该系统能够以较低磁场强度操作，其允许RX线圈设计约束的减轻并且允许像机器人学的附加的机制被用于MRI。

根据各个实施例，MRI系统的主磁场的唯一的架构能够产生一组不同的优化约束。因为成像体积现在扩展在较宽范围的磁性谐振频率上，所以硬件能够被配置为对在视场上生成的特定频率敏感并且捕捉在视场上生成的特定频率。该频率范围通常远大于被调谐至单频率的单个接收线圈所敏感的频率范围。此外，因为场强能够远低于传统的系统，并且因为信号强度能够与场强成比例，所以总体上考虑将接收线圈网络的信噪比最大化是有利的。根据各个实施例，因此提供如下方法，其在不损耗灵敏度的情况下采集在视场内生成的全频率范围。

根据各个实施例，提供能够实现MRI系统内的成像的若干方法。这些方法能够包括组合：1)可变调谐的RF-RX线圈；2)具有被调谐至取决于磁场的空间非均匀性的频率的元件的RF-RX线圈阵列；3)超低噪声前置放大器设计；以及4)RF-RX阵列，其具有被设计为从用于特定身体部分的限定的和有限的视场来优化信号的多个接收线圈。能够根据需要在任何组合中组合这些方法。

根据各个实施例，可变调谐的RF-RX线圈能够包括用于调谐电磁接收场的一个或多个电子组件。根据各个实施例，一个或多个电子组件能够包括变容管、PIN二极管、电容器、电感器、MEMS开关、固态继电器或者机械继电器中的至少一个。根据各个实施例，用于调谐的一个或多个电子组件能够包括电介质、电容器、电感器、导电金属、超材料或者磁性金属中的至少一个。根据各个实施例，调谐电磁接收场包括改变电流或通过改变一个或多个电子组件的物理位置。根据各个实施例，线圈被低温冷却以减小电阻并且提高效率。

根据各个实施例，RF-RX阵列能够由每一个被调谐至各种频率的独立的线圈元件组成。能够选择合适的频率，例如用于匹配于位于特定线圈所处的特定空间位置的磁场的频率。因为磁场能够随着空间改变，如在图6A中示出的，所以线圈的场和频率能够被调整为大致地匹配空间位置。在这里，线圈能够被设计为对沿着单个轴物理地分开的场位置B1、B2以及B3进行成像。

对于该低场系统，根据各个实施例，低噪声前置放大器能够被设计和配置为平衡MRI系统的低信号环境。该低噪声放大器能够被配置为利用不在期望的频率(例如，<3MHz并且>2MH)生成显著电子和电压噪声的组件。典型的结型场效应晶体管设计(J-FET)通常在该频率不具有合适的噪声特性并且能够在GHz范围产生高频率不稳定性，该高频率不稳定性，尽管低到几十分贝，却能够渗漏到测量的频率范围中。因为系统的增益能够优选地总体上>80dB，所以能够放大任何小的不稳定性或固有的电噪声并且使信号完整性劣化。

参考图6B，RF-RX线圈能够被设计为基于目标解剖学组织对特定有限视场进行成像。前列腺例如大约在人体内60毫米的深度(请参见图6D)，所以为了设计用于前列腺成像的RX线圈，线圈应当被配置为实现在人体内部的60mm深度的成像。根据毕奥-萨伐尔(Biot-Savart)定律，能够通过以下公式来计算环形线圈的磁场，

其中μ0＝4π*10-7H/m是真空磁导率、R是环形线圈的半径、z是从线圈中心起沿着线圈的中心线的距离，并且I是线圈上的电流(请参见图6B)。假定I＝1安培，在定位在z＝60mm的磁场(Bz)的图的目标的情况下，根据在图6C中示出的图表，最大位置是当R是85mm时。

基于身体的几何学约束，能够将环形线圈设立在躯干上的人腿之间的空间。因此，尽管不是不可能，但是将170mm直径线圈配合在那里是极其困难的。根据图6C，当R小于85mm时，Bz场值与回路的半径成比例。因此，有利的是，线圈是其能够多大就多大。例如，能够放置在人之间的最大环形线圈是大约10mm。

由于线圈的尺寸被腿之间的空间限制，所以10mm直径线圈的磁场通常不能够达到前列腺的深度。因此，单个线圈可能不足以进行前列腺成像，因此在该情况下，为了从不同的方向取得信号，多个线圈被证明是有利的。在MRI系统的各个实施例中，在z-方向上设置磁场，并且RF线圈对x-和y-方向敏感。在该示例情况中，x-y平面中的环形线圈不能从人收集RF信号，因为其对z-方向敏感，而在这种情况下能够使用蝶式线圈。于是，基于位置和取向，RF线圈能够是环形线圈或蝶式线圈。另外，能够将线圈放置在身体之下，并且不存在对于其尺寸的限制。

至于需要多个RX线圈的情况，在各个实施例中，对于MRI系统RX线圈阵列的各个实施例，能够证明它们之间的解耦是有利的。在那些情况下，每个线圈能够与其他线圈解耦，并且解耦技术能够例如包括：1)几何解耦，2)电容/电感解耦，以及3)低/高阻抗前置放大器耦合。

根据各个实施例，MRI系统能够具有来自磁体的变化的磁场，并且其强度能够沿着z方向线性地变化。RX线圈能够位于z-方向上的不同位置，并且每个线圈能够被调谐至不同的频率，这能够取决于系统中的线圈的位置。

基于单个环形线圈的简单性，能够由简单导电迹线造这些线圈，这些导电迹线能够被预调谐至期望的频率并且能够例如在用后即丢弃的基板上打印。对于给定过程和后来线圈的处置，该便宜制造技术能够允许临床医师在感兴趣区域将RX线圈(或线圈阵列)放置在身体上。例如，并且根据各个实施例，RX线圈能够是表面线圈，其能够被附加到(例如穿戴或粘到)病人的身体上。对于例如脚踝或手腕的其他身体部分，表面线圈可以是环绕感兴趣区域的单回路配置、8字形配置或蝶式线圈配置。对于要求显著穿透深度的区域，例如躯干或膝盖，线圈可以由亥姆霍兹(Helmholtz)线圈对组成。对接收线圈的主要限制类似于其他MRI系统：线圈必须对与主磁场B0轴正交的平面敏感。

根据各个实施例，线圈可以电感地耦合到电连接到接收前置放大器的另一个回路。该设计将允许接收线圈的容易且无阻碍的接入。

根据各个实施例，线圈的尺寸能够受人体的结构的限制。例如，应当将线圈的尺寸定位和配置为配合在对前列腺进行成像时人腿之间的空间。

应当理解的是，在本文对副标题的任何使用是用于组织目的，并且不应当被理解为限制那些副标题特征对在本文的各个实施例的应用。在本文描述的每一个特征可适用于并且可用于在本文讨论的所有各个实施例中，以及不管在本文描述的特定示例实施例如何，都能够以任何预期组合来使用在本文描述的所有特征。应当进一步注意到，主要为信息目的而使用特定特征的示例性描述，并且特定特征的示例性描述不以任何方式限制具体描述的特征的设计、子特征，以及功能。

可编程逻辑控制器

如在本文讨论的，并且根据各个实施例，各种系统，以及组成各个系统实施例的特征的各种组合也能够包括可编程序逻辑控制器(PLC)。PLC是能够被设计为在粗糙使用环境和条件中可靠地操作的工业数字计算机。不仅仅在外壳中，而且也在内部组件和冷却配置中，PLC能够被设计为处理这些类型的条件和环境。因此，PLC能够适合于控制各种制造过程，诸如装配线，或机器人设备，或要求高可靠性控制以及编程和处理故障诊断的便易性的任何活动。

根据各个实施例，系统能够包含能够伪实时地控制系统的PLC。该控制器能够管理梯度放大器系统、射频传输(发射)系统、频率调谐系统的功率循环和启用，并且向系统看门狗发送保活信号(例如，由一个设备向另一个发送的、用于检查两者之间的链路在进行操作的、或者用于防止链路断开的消息)。系统看门狗能够连续地寻找由计算机系统供应的选通信号。如果计算机线程停止，则会错过触发看门狗进入故障状况的选通。如果看门狗进入故障状况，则看门狗能够被操作为将系统断电。

PLC通常能够将传入和传出信号上的低级别逻辑功能处理到系统中。该系统能够监视子系统健康并且控制何时需要对子系统供电或启用子系统。能够以不同的方式设计PLC。一个设计示例包括具有一个主母板的PLC，该主母板具有四个扩充板。由于PLC上的微控制器的速度，能够伪实时地管理子系统，同时能够通过系统上的计算机或光谱仪来处理实时应用。

PLC能够提供许多功能职责，例如包括：对梯度放大器(在本文更详细地讨论的)和RF放大器(在本文更详细地讨论的)进行电源接通/断开、启用/禁用梯度放大器和RF放大器、设置用于RF线圈调谐的数字和模拟电压，以及选通系统看门狗。

如以上讨论的，应当理解的是，在本文对副标题的任何使用是用于组织目的，并且不应当被理解为限制那些副标题特征对在本文的各个实施例的应用。在本文描述的每一个特征可适用于并且可用于在本文讨论的所有各个实施例中，以及不管在本文描述的特定示例实施例如何，都能够以任何预期组合来使用在本文描述的所有特征。应当进一步注意到，主要为信息目的而使用特定特征的示例性描述，并且特定特征的示例性描述不以任何方式限制具体描述的特征的设计、子特征，以及功能。

机器人

如在本文讨论的，并且根据各个实施例，各种系统，以及组成各个系统实施例的特征的各种组合也能够包括机器人。

在某些医疗过程(诸如前列腺活组织检查)中，将典型地使病人在不舒服的倾斜位置忍受过长的过程，这常常包括在整个过程期间在一个特定身体姿势保持不动。在这样的长过程中，如果金属铁磁针在来自MRI系统的引导的情况下用于活组织检查，则该针可以经历来自MRI系统的强磁铁的吸引力，并且因此可以在整个过程期间使其偏离其路径。甚至在不使用磁针的情况下，局部场失真能够造成磁共振图像中的失真，并且因此围绕针的图像质量可以导致较差的质量。为了避免这样的失真，具有复合压缩空气机制的气动机器人已经被设计为结合常规MRI系统工作。即便如此，由于当前可用的MRI系统的形状因子，对目标解剖学组织的接入仍然具有挑战性。

在本文呈现的各个实施例包括改善的MRI系统，该改善的MRI系统被配置为用于引导医疗过程，例如包括机器人协助的、侵入式医疗过程。在本文公开的技术、方法和装置涉及引导式机器人系统，该引导式机器人系统使用磁共振成像作为引导以在医疗过程中自动地引导机器人(通常在本文被称为“机器人系统”)。根据各个实施例，所公开的技术将机器人系统与磁共振成像组合作为引导。根据各个实施例，在本文公开的机器人系统与其它适当的成像技术相结合，这些成像技术例如超声波、X光、激光或者任何其它适当的诊断或成像方法。

应当理解的是，在本文对副标题的任何使用是用于组织目的，并且不应当被理解为限制那些副标题特征对在本文的各个实施例的应用。在本文描述的每一个特征可适用于并且可用于在本文讨论的所有各个实施例中，以及不管在本文描述的特定示例实施例如何，都能够以任何预期组合来使用在本文描述的所有特征。应当进一步注意到，主要为信息目的而使用特定特征的示例性描述，并且特定特征的示例性描述不以任何方式限制具体描述的特征的设计、子特征，以及功能。

光谱仪

如在本文讨论的，并且根据各个实施例，各种系统，以及组成各个系统实施例的特征的各种组合也能够包括光谱仪。

光谱仪能够操作以控制用于生成图像的全部实时信令。其产生RF发射(RF-TX)波形、梯度波形、频率调谐触发脉冲波形，以及消隐比特波形。这些波形然后与RF接收机(RF-RX)信号同步。该系统能够生成频率扫频的RF-TX脉冲和相位循环的RF-TX脉冲。扫频的RF-TX脉冲允许非均匀B1+场(RF-TX场)更有效地且高效地激励样本体积。其也能够利用被设置为四个接收机通道的当前配置来数字化多个RF-RX通道。然而，该系统架构允许在不用必须改变基本硬件或软件架构的情况下进行容易的系统按比例扩大，以将发射和接收通道的数量增加到最大32个发射信道和16个接收信道。

光谱仪能够提供许多功能职责，例如包括生成和同步RF-TX(在本文更详细地讨论的)波形、X-梯度波形、Y-梯度波形、消隐比特波形、频率调谐触发脉冲波形和RF-RX视窗，以及例如使用对RF-RX数据进行数字化和信号处理，跟随正交解调之后的是诸如像级联积分梳状(CIC)滤波器抽取的有限脉冲响应滤波器抽取。

能够以不同的方式设计光谱仪。一个设计示例包括具有三个主要组件的光谱仪：1)利用基本RF-TX子卡和基本RF-RX子卡操作的第一软件设计无线电装置(SDR 1)；2)利用LFRF TX子卡和基本RF-RX子卡操作的第二软件设计无线电装置(SDR 2)；以及3)能够将两个设备同步的时钟分发模块(八通道时钟)。

SDR是发射的信号和接收的MRI信号之间的实时通信设备。它们能够使用小形状因数可插拔加收发信机(SFP+)通信协议通过10Gbit光学纤维对计算机进行传送。该通信速度能够允许生成具有高保真度和高可靠性的波形。

每个SDR能够包括具有集成现场可编程门阵列(FPGA)、数字模拟转换器、模拟数字转换器以及用于集成不同的子卡的四个模块插槽的母板。这些子卡中的每一个能够用于改变相关联的TX或RX通道的频率响应。根据各个实施例，系统能够利用许多变化子卡，例如包括基本RF版本，以及低频率(LF)RF版本。基本RF子卡能够被用于生成和测量RF信号。LF RF版本能够被用于生成梯度、触发和消隐比特信号。

八通道时钟(octoclock)能够用于将多通道SDR系统同步到公共定时源，同时提供高准确度时间和频率基准分布。其能够例如利用8路时间和频率分配(1PPS和10MHz)这么做。八通道时钟的示例是Ettus Octoclock CDA，其能够向高达八个SDR分配共用时钟以确保两个或更多SDR源之间的相位连贯性。

应当理解的是，在本文对副标题的任何使用是用于组织目的，并且不应当被理解为限制那些副标题特征对在本文的各个实施例的应用。在本文描述的每一个特征可适用于并且可用于在本文讨论的所有各个实施例中，以及不管在本文描述的特定示例实施例如何，都能够以任何预期组合来使用在本文描述的所有特征。应当进一步注意到，主要为信息目的而使用特定特征的示例性描述，并且特定特征的示例性描述不以任何方式限制具体描述的特征的设计、子特征，以及功能。

RF AMP/梯度AMP

如在本文讨论的，并且根据各个实施例，各种系统，以及组成各个系统实施例的特征的各种组合也能够包括射频放大器(RF放大器)和梯度放大器。

RF放大器是一种能够将低功率射频信号转换为更高功率信号的电子放大器。在操作中，RF放大器能够在低振幅接受信号，并且例如提供具有平坦的频率响应的高达60dB的增益。该放大器能够接受三相AC输入电压并且能够具有10％最大占空比。能够通过5V数字信号选通放大器，使得当MRI接收信号时，不生成有害的噪声。

在操作中，梯度放大器能够在信号到达梯度线圈之前增加信号的能量，使得场强能够足够强烈以产生主磁场的变化以用于定位稍后接收的信号。梯度放大器能够具有能够被控制独立的两个有源放大通道。每个通道能够分别向X或Y通道发出电流。通常通过主磁场(B0)中的永久梯度来处理空间编码的第三轴。利用脉冲序列的改变的组合，信号能够在三维中被定位并且被重构以产生对象。

应当理解的是，在本文对副标题的任何使用是用于组织目的，并且不应当被理解为限制那些副标题特征对在本文的各个实施例的应用。在本文描述的每一个特征可适用于并且可用于在本文讨论的所有各个实施例中，以及不管在本文描述的特定示例实施例如何，都能够以任何预期组合来使用在本文描述的所有特征。应当进一步注意到，主要为信息目的而使用特定特征的示例性描述，并且特定特征的示例性描述不以任何方式限制具体描述的特征的设计、子特征，以及功能。

显示器/GUI

如在本文讨论的，并且根据各个实施例，各种系统，以及组成各个系统实施例的特征的各种组合也能够包括例如图形用户界面(GUI)形式的显示器。根据各个实施例，GUI能够采用输送运行磁共振成像过程所必要的信息所必要的何预期形式。

此外，但应当理解，可以以多种其他形式之一来体现显示器，诸如像安装在机架上的计算机、主机、巨型计算机、服务器、客户端、台式计算机、膝上型计算机、平板式计算机、手持式计算设备(例如，PDA、蜂窝电话、智能电话、小型便携式电脑，等等)、集群网格、上网本、嵌入式系统，或者可以是对于给定应用或环境理想或合适的任何其他类型的特殊或通用显示设备。

GUI是用于计算机软件的交互式可视组件的系统。GUI能够显示输送信息，并且表示用户能够采取的动作的对象。当用户与对象交互时，对象改变颜色、尺寸，或者可视性。GUI对象例如包括图标、光标，以及按钮。有时利用声音，或者像透明度和阴影这样的视觉效果来增强这些图形元素。

用户能够使用输入设备与GUI交互，该输入设备能够例如包括字母数字键和其他键、鼠标、跟踪球或用于向处理器传送方向信息和命令选择并且用于控制显示器上的光标移动的光标方向键。输入设备也可以是利用触摸屏输入能力所配置的显示器。该输入设备典型地具有两个轴——第一轴(即，x)和第二轴(即，y)中的两个自由度，其允许设备指定平面中的位置。然而，应当理解，在本文还预期允许3维(x、y和z)光标移动的输入设备。

根据各个实施例，触摸屏或触摸屏监视器能够充当允许用户与MRI交互的主要人类接口设备。屏幕能够具有包括交互式虚拟键盘的投射的电容触敏显示器。触摸屏能够具有若干功能，例如包括向用户显示图形用户界面(GUI)、将用户输入中继转发到系统的计算机，以及启动或停止扫描。

根据各个实施例，GUI视图能够典型地是利用合适的按钮、编辑字段、标签、图像等等向用户显示的屏幕(Qt小组件)。能够使用诸如像Qt设计者工具的设计者工具来构造这些屏幕，以控制小组件的布置、它们的对准、字体、色彩等等。用户接口(UI)子控制器能够拥有被配置为控制相应的视图模块的行为(显示和响应)的模块。

若干应用实用程序(App Util)模块能够执行特定功能。例如，S3模块能够操作系统和例如亚马逊web服务(AWS)之间的数据通信。能够呈现事件过滤器以确保当需要用户输入时在屏幕上显示有效的字符。对话消息能够用于示出各种状态、进展消息或要求用户提示。而且，能够利用系统控制器模块来处理子控制器模块和系统中的主要数据处理块、脉冲序列发生器、脉冲解释器、光谱仪和重构之间的协调。

应当理解的是，在本文对副标题的任何使用是用于组织目的，并且不应当被理解为限制那些副标题特征对在本文的各个实施例的应用。在本文描述的每一个特征可适用于并且可用于在本文讨论的所有各个实施例中，以及不管在本文描述的特定示例实施例如何，都能够以任何预期组合来使用在本文描述的所有特征。应当进一步注意到，主要为信息目的而使用特定特征的示例性描述，并且特定特征的示例性描述不以任何方式限制具体描述的特征的设计、子特征，以及功能。

处理模块

如在本文讨论的，并且根据各个实施例，各种工作流程或方法，以及组成各种工作流程或方法实施例的步骤的各种组合也能够包括处理模块。

根据各个实施例，处理模块提供许多功能。例如，处理模块通常能够操作以接收在扫描期间采集的信号数据、处理该数据，以及重构那些信号以产生能够(例如，经由触摸屏监视器(该触摸屏监视器向用户显示GUI))被查看、被系统用户分析和作注解的图像。通常，为了产生图像，必须在三维空间中定位NMR信号。在RF采集之前或在采集期间，磁性梯度线圈定位信号并且被操作。通过规定RF和梯度线圈应用序列(称作脉冲序列)，采集的信号对应于特定磁场和RF场排列。使用数学运算符和图像重建技术，能够将这些采集的信号的数组重构为图像。通常，从磁场梯度的简单线性组合生成这些图像。根据各个实施例，系统能够操作以例如根据梯度场、RF场以及脉冲序列的先验知识来重构采集的信号。

根据各个实施例，处理模块也能够操作以在扫描过程期间补偿病人位移。位移(例如，跳动的心脏、呼吸的肺、病人的主体移动)是MRI中的伪像的最常见的源，而这样的伪像通过导致图像中的误解以及诊断品质的随后损耗而影响图像质量。因此，位移补偿协议能够在时间、空间分辨率、时间分辨率以及信噪比方面以最小成本帮助解决这些问题。

根据各个实施例，处理模块可以包括人工智能机器学习模块，该人工智能机器学习模块被设计为消除信号干扰并且提高图像信噪比。

根据各个实施例，处理模块也能够操作以辅助临床医师规划用于诸如活组织检查等等的随后的病人干预过程的路径。根据各个实施例，能够将机器人作为系统的一部分来提供以执行干预过程。处理模块能够基于图像分析向机器人传送指令，以适当地接入例如要求活组织检查的身体的合适的区域。

应当理解的是，在本文对副标题的任何使用是用于组织目的，并且不应当被理解为限制那些副标题特征对在本文的各个实施例的应用。在本文描述的每一个特征可适用于并且可用于在本文讨论的所有各个实施例中，以及不管在本文描述的特定示例实施例如何，都能够以任何预期组合来使用在本文描述的所有特征。应当进一步注意到，主要为信息目的而使用特定特征的示例性描述，并且特定特征的示例性描述不以任何方式限制具体描述的特征的设计、子特征，以及功能。

啁啾磁共振成像模块

对于宽带宽脉冲，将射频(RF)脉冲的带宽增加到超过其长度和带宽之间的傅里叶关系的限制的两种公认方式是复合脉冲和绝热脉冲。具体地，绝热脉冲能够用于成像，其典型目标是补偿RF场不完整性和补偿永久磁场梯度。有关的绝热脉冲的示例是啁啾脉冲。啁啾脉冲的已知用途是使用永久梯度以及脉冲电磁梯度对空间信息进行编码。

如在本文所描述的根据各个实施例的所公开的系统和方法涉及经由RF啁啾脉冲、使用宽带宽脉冲在非均匀场中收集NMR频谱和MR图像的改善方式。

对于用于对非均匀场进行成像的多切片激励方法，如果RF脉冲的带宽不能(例如，经由宽频带脉冲)被增加或不应当被增加，则存在用于从整个成像体积收集信息的方法。有关的方式是当用户想要测量空间的不同的部分时将RF线圈的谐振频率调谐至不同的频率。这允许人们即使在RF脉冲的带宽比整个视场的频率范围窄时也对整个成像视场进行采样。作为该多切片激励方法的结果，人们能够通过沿着一个轴激励多个切片、并且然后沿着其他两个轴进行相位编码对三维(3D)体积进行成像。使用具有强永久梯度的系统中的读出脉冲是不妥当的，这是因为读出的轴将被永久梯度倾斜。关于这样的技术的问题是必须一次一个地测量每个切片并且每个切片的薄度导致切片选择轴的忽视，因此导致3D体素到2D平面上的投射，其中2D平面的轴被相位编码。因此，不得不对两个轴进行相位编码同时还逐个地收集每个切片使图像采集的速率严重减慢。

如在本文所描述的根据各个实施例的所公开的系统和方法涉及以与当前存在于现有技术中相比更快的图像采集速率、使用多切片激励方法在非均匀场中收集NMR频谱和MR图像的改善方式。

根据各个实施例，非均匀性可以被视为缺乏均匀性的程度，例如局部磁场从场的平均值的微小偏差。

根据各个实施例，脉冲序列图图示出基本硬件活动的步骤，使用多条线将所述步骤合并到脉冲序列中，每条线表示不同的组件。例如，能够在脉冲序列图的顶部的线上表示射频发射机分量、能够在第二条线上表示切片选择梯度、能够在第三条线上表示相位编码梯度，并且能够在第四条或底部的线上表示频率编码梯度/读出梯度。

图7A是根据各个实施例的二维(2D)脉冲序列的示例示意脉冲序列图700a。对于2D脉冲序列的脉冲序列图，如在图7A中示出的，每一次重复序列时，在时长、相对定时和振幅方面重复切片选择和信号检测。切片选择脉冲的时长范围可以从70微秒至10毫秒，而可以将切片选择脉冲的振幅修改为达到翻转角度1至180度。采集窗口的时长将根据在其期间应用的读出梯度的强度而变化。采集时长范围可以从10微秒至10毫秒，其中在该时间采集的点的数量范围从16到512。对于每个执行的序列，呈现单相编码分量。水平线以上或以下的偏差通常指示梯度脉冲。脉冲图能够在相同的水平位置指示诸如RF脉冲和切片选择梯度之类的同时分量活动作为距两条线的非零偏差。与零的简单偏差示出等幅梯度脉冲。在图上表示在测量期间改变的梯度振幅，例如相位编码。

图7B是根据各个实施例的三维脉冲序列的示例示意脉冲序列图700b。如图7B中所图示的，所示出的3D脉冲序列700b包括体积激励和信号检测，每一次重复序列时，在时长、相对定时和振幅方面重复体积激励和信号检测。在3D脉冲序列的情况下，在每一次执行序列时，呈现两阶段编码分量，一个在相位编码方向上，并且另一个在切片选择方向上(不考虑振幅的递增)。

众所周知，在磁共振成像(MRI)中，通过扫描仪以及通过对象敏感性所产生的例如永久梯度场(其在本文也被称为非均匀永久梯度场)的静磁场的非均匀性是难以避免的。典型地，场的非均匀性是要避免的麻烦，并且非均匀场很少是空间信息的源。旋磁系数的大值能够引起甚至百万分之几的场非均匀性中的显著频移，这进而引起磁共振(MR)图像的几何形态和强度两者中的失真。制造商将总是努力尽量使磁场均匀，尤其是在扫描仪的核心。即使利用理想磁件，非均匀性在某种程度上仍然存在，这也可能是由成像对象的敏感性引起的。例如对于如立体定向手术的某些情况，几何失真(像素位置的移位)是重要的。第二问题是像素的强度或亮度的不期望的改变，这可能引起确定不同组织方面的问题并且降低最大可得图像分辨率。

用于在非均匀场中进行成像的有关方法包括使用宽带宽脉冲和多切片激励。然而，两者都得处理在非均匀永久场中进行成像的挑战。宽带宽脉冲例如影响宽范围的频率。宽带宽脉冲的带宽范围可以从大约1kHz至大约1MHz。根据各个实施例，带宽范围可以从1kHz至10kHz、10kHz至40kHz、40kHz至100kHz、100kHz至400kHz和400kHz至1MHz，或者其带宽的任何范围的带宽。能够具有这样的带宽的RF脉冲的示例包括啁啾脉冲、绝热半通脉冲和复合强脉冲。如果场是非均匀的，那么增加脉冲的带宽意味着RF脉冲可以影响更多样本。存在很多方式来将RF脉冲的带宽增加到超过其长度和带宽之间的傅里叶关系的限制。两种值得注意的方式是复合脉冲和绝热脉冲。

复合脉冲是按一顺序附加到彼此的常规RF脉冲，其中在附加的脉冲之间常常有相移。通过以这种方式组合RF脉冲，可以补偿它们的不完整性。这样做也使复合脉冲的带宽大于用于产生它的脉冲的带宽。这使得复合脉冲用于非均匀磁场中是理想的。

通过与常规RF脉冲相比不同的手段，绝热脉冲对磁化进行激励、反相或重新聚焦。绝热脉冲逐渐地改变有效场，在场改变时将磁化与场一起拖动，而不是突然地改变磁化所经历的有效的磁场。通过改变RF脉冲的频率来改变有效场。这些脉冲的时长范围能够从100微秒至20毫秒。磁化将倾向于与有效场的方向对准，直到RF脉冲与磁化共振，其中绝热条件将被违犯，允许绝热激励。在绝热反相的情况下，磁化将总是在有效场的方向之后。除了别的优点之外，这还允许RF脉冲具有与常规RF脉冲相比宽得多的带宽。人们能够在石油测井中实施绝热脉冲以激励宽带宽，这是因为石油测井能够出现在非均匀场中。人们也能够在成像中实施绝热脉冲，通常补偿RF场不完整性，而且也补偿永久磁场梯度。

补偿永久梯度的绝热脉冲的一种使用示例是交叉项空间时间的编码(xSPEN)的多扫描扩展、使用被称为啁啾脉冲的绝热脉冲的类型的脉冲序列。啁啾脉冲是其中不同的波长或色彩没有均匀地分布在脉冲的时间包络上的一个脉冲。因此，该脉冲在不同的时间影响空间的不同的部分，产生沿着采集在不同的点重新聚焦的信号。利用啁啾脉冲的这些特性能够允许使用永久梯度和脉冲梯度对空间信息进行编码。

对于用于对非均匀场进行成像的多切片激励方法，如果RF脉冲的带宽不能被增加或不应当被增加(例如，经由宽频带脉冲)，则存在用于从整个成像体积收集信息的方法。有关的方式是当用户想要测量空间的不同的部分时将RF线圈的谐振频率调谐至不同的频率。这允许人们即使在RF脉冲的带宽比整个视场的频率范围窄时也对整个成像视场进行采样。作为多切片激励方法的结果，人们能够通过沿着一个轴激励多个切片并且然后沿着其他两个轴进行相位编码来对3D体积进行成像，由于通常由这样的多切片激励方法产生的存在于磁场中的强梯度，对于沿着两个轴进行相位编码，这是必需的。通过当没有采集信号时沿着两个正交轴施加磁场梯度，来进行沿着两个轴的相位编码。通过在该相位编码步骤期间排列梯度强度或时长，可以沿着两个附加的维度对图像进行编码，而在信号采集步骤期间第三轴被编码。此技术的问题是必须一次一个地测量每个切片并且每个切片的薄度导致切片选择轴的忽视，因此导致3D体素到2D平面上的投射，其中2D平面的轴被相位编码。因此，不得不对两个轴进行相位编码同时还逐个地收集每个切片使图像采集的速率严重减慢。

根据各个实施例，在本文描述的技术涉及以与当前现有技术相比更快的图像采集速率、使用多切片激励方法在非均匀场中收集NMR频谱和MR图像。因此，申请人已经认识到，对于努力避免利用脉冲梯度对必要的空间信息进行编码的扫描仪类型，通过啁啾脉冲来实施宽带宽脉冲(例如，绝热脉冲)缺乏解决方案。申请人已经进一步认识到，对于在与当前现有技术相比引起更快速率的图像采集的扫描仪中实施多切片激励方法缺乏解决方案。

如果能够使单面MRI中的永久梯度是线性的或至少双射的(例如，在数据集之间一一对应)，那么来自该梯度的信息能够用于对空间信息进行编码。为了使用永久梯度作为编码梯度，必须在由该梯度产生的场中采集自旋回波。然后可以使用该自旋回波的时域数据的傅里叶变换或非线性重构，以沿着永久场的梯度的方向生成对象或病人的1维分布图。为了使其有用，该梯度内的磁化的重要部分必须对于RF脉冲是可接入的。

根据各个实施例，提供扫描仪，该扫描仪具有永久梯度，具体地使用布置在图案中的小磁性元件优化，以产生足够弱的梯度从而允许高达大约200kHz的宽RF带宽激励、但是足够强以用于在永磁体方向上进行空间编码。扫描仪也能够具有RF线圈，该RF线圈具有多个支腿来增加总体场强，该总体场强允许利用绝热脉冲的大范围带宽的强且均匀的激励。这允许普罗马克索(Promaxo)使用唯一的MRI脉冲序列用于3D编码。

根据在本文的各个实施例所使用的脉冲序列的基础是永久的切片选择梯度也用作读出梯度。换句话说，关于切片轴的信息没有被投射到2D平面上。特别是对于主要使用永久梯度的扫描仪，这是有利的，这是因为脉冲读出梯度将很可能使图像失真。为了良好的图像逼真度，必须对除切片选择轴之外的轴进行相位编码。

根据在本文的各个实施例，存在实施脉冲序列的很多方式。这些包括经由诸如像啁啾脉冲的绝热脉冲的宽带宽脉冲的使用以用于激励和重新聚焦。啁啾脉冲例如能够被用于提高带宽。通过例如使用啁啾脉冲，宽带宽能够被激励，并且该带宽内的频率能够包含沿着一个轴的空间信息。

图8是根据各个实施例的、利用啁啾脉冲和永久切片选择梯度的系统的示意脉冲序列图800。如图8中所图示的，根据各个实施例，提供一种用于使用宽频带脉冲(例如，啁啾脉冲)的方式，用于使用单面MRI收集磁共振图像或频谱。例如，如果诸如非均匀磁场等的永久磁性梯度场沿着在z方向上的轴，则能够在x和y轴中使用两阶段编码810和820，如在脉冲图800中所示的。在图8中图示出的示例中，能够使用单回波。另外，脉冲图800包括两个啁啾脉冲830和840，该两个啁啾脉冲830和840能够被使用和校准，使得在采集850期间，所有磁化同时(例如在精确的时间段)重新聚焦。因此，根据各个实施例，如果两个脉冲都具有相同的或基本上相似的带宽，则如脉冲图800中所图示的，第二脉冲840能够是第一脉冲830的长度的一半。

这些脉冲的带宽的范围可以从1kHz至10kHz、10kHz至40kHz、40kHz至100kHz、100kHz至400kHz，和400kHz至1MHz，或者其带宽的任何范围的带宽。受啁啾脉冲影响的磁化能够例如是沿着两个正交轴或仅仅沿着用于2D图像的一个轴的相位编码。在各个实施例中，同时对整个成像体积进行编码。在各个实施例中，一次一个地对成像体积的多个部分进行编码。沿着用于读出的z以及用于相位编码的x和y，对这产生的信号进行编码。这样做允许人们更快速地对整个体积进行成像。能够利用后处理增加体积的切片厚度以提高信噪比。

因此，考虑到以上情况，申请人已经发现在不需要脉冲梯度的情况下、利用更快的图像采集速率、在特定MRI扫描仪(例如，单面MRI)中与多切片激励方法组合地、使用特定宽带脉冲(例如，啁啾脉冲)、在非均匀场中收集NMR频谱和MR图像的方式。该方法允许与利用多切片采集才成为可能的其他方法相比更加快速地对整个体积进行成像。此外，通过使用切片选择梯度作为读出，没有丢失沿着z轴的信息。考虑根据各个实施例公开的技术，公开的实施方法在组合两种方法时克服现存的挑战。例如，克服的挑战中的一些可以包括以下困难：实施用于成像的啁啾脉冲同时补偿它们的异常行为、设计可用于成像的永久场、交织由啁啾脉冲激励的数据切片以用于高效信号平均、和/或当直接测量第三维度时高效地将3维数据降阶为一系列2维切片。

通过计算对正常视场进行成像需要多少切片，能够最佳地评价加速。例如，根据各个实施例，在本文讨论的扫描仪中的视场(在本文也被称为感兴趣区域)是4至12英寸直径球体。示例扫描仪能够产生具有范围从0.5至5mm的厚度的常规切片选择脉冲，这意味着，例如，将选择大致34个切片来覆盖整个视场。相同的扫描仪也能够产生激励具有1英寸厚度的切片的啁啾脉冲，意味着仅仅需要四个切片来覆盖整体视场，只要切片方向也被处置为读出即可。在主要由于扫描仪的硬件引起的对加速的可能的限制的情况下，这将会是大致8.5的加速。利用等于视场的带宽的宽带宽接收和发射线圈，可以利用一个切片来选择整个成像体积。

图9图示出根据各个实施例的示例脉冲序列。如图9中所图示出的，是由系统计算机生成的并且向软件设计无线电装置(SDR)发送的数字波形的一些示例。在顶部通道中示出的信号序列910是射频发射(RFTx)通道，其具有发送给RF系统的发射系统(TX)段的所有波形。在该示例中，RFTx通道中的所有脉冲是具有相同的带宽、但是不同的时长的啁啾脉冲。根据各个实施例，生成的脉冲不在该迭代中与载波混合，意味着它们的中心频率是0Hz。根据各个实施例，一旦被生成，脉冲就在SDR中与载波混合，将它们的中心频率改变为满足系统的拉莫尔(Larmor)频率所需要的频率。

如图9中所图示出的，信号序列920是射频接收(RFRx)通道。与RFTx通道不同，该通道不被转换为模拟信号。而是，当SDR要对其从RF系统的接收系统(RX)部接收的模拟信号进行数字化时，该通道是用于SDR的一系列指令。根据各个实施例，SDR总是从RX部接收某信号，但是仅仅当RFRx通道被设置为1时所收集的信号与成像有关。

进一步在图9中图示出的，下部两个通道中示出的信号序列930和940是梯度通道。根据各个实施例，这些信号序列930和940对应于在被梯度放大器放大之后向梯度线圈发送的波形。根据各个实施例，梯度负责对所收集的信号中的空间信息进行编码。

图10图示出根据各个实施例的、用于在磁共振成像系统1000中成像的病人的示例位置。如在图10中所图示出的，接收(Rx)线圈1070能够位于病人1100上。根据各个实施例，接收线圈1070能够是单回路线圈配置、8字形线圈配置或蝶式线圈配置之一。如在图10中所图示出的，接收线圈1070是放置在病人1100的解剖学部位上的3回路线圈。根据各个实施例，能够将由接收线圈1070采集的信号发送给RF系统的RX部。

根据各个实施例，用于执行啁啾MRI扫描的方法包括下面的步骤。在第一步骤中，将病人定位为使得他们身体的有关部分被置于视场中。然后，将接收线圈或线圈阵列放置在病人身上。身体的不同的部分能够要求不同的接收线圈阵列。根据各个实施例，这些阵列的设计不同。根据各个实施例，某些设计使所有的线圈具有相同的调谐，该相同的调谐随调谐框而改变。根据各个实施例，其它设计具有其中每个线圈具有单独的静态调谐的线圈的阵列。不管设计怎么样，放置接收线圈，使得它们的空间灵敏度与它们敏感的频率重叠。一旦将病人和接收线圈定位，就采集信号来确认它们的布置。通过从SDR向RF系统的TX部发出两个脉冲来采集信号。这两个脉冲都是被设计为在病人中感生信号的啁啾脉冲，该信号将由位于他们身体上的接收线圈拾取。然后从接收线圈向RF系统的RX部发送这些信号。如果检测到信号，则扫描继续到其下一个步骤。在下一个阶段中，获取病人的图像以确认它们已经被放置在正确的位置。为了收集图像，向病人施加啁啾脉冲的序列。通过RF系统的TX部来发出这些脉冲。在这些啁啾脉冲的施加之间，通过RF系统的RX部，从接收线圈采集信号。而且，向系统发送梯度脉冲以将空间信息编码为信号。一旦确认病人的位置，就获取完整图像。以类似于用于确认病人的位置的图像的方式来收集完整图像。仅有的差别是完整图像将是更高分辨率，并且因此将采用更长时间来采集。

根据各个实施例，提供了一种磁共振成像系统。根据各个实施例，系统包括射频接收系统，该射频接收系统包括被配置为放置为靠近目标主体的射频接收线圈。根据各个实施例，接收系统被配置为输送目标主体的信号，用于形成目标主体的磁共振图像，其中，信号包括至少两个啁啾脉冲。根据各个实施例，系统包括外壳，其中，外壳包括用于提供非均匀永久梯度场的永磁体。根据各个实施例，成像系统被配置为沿着非均匀永久梯度场施加多切片激励，射频发射系统被配置为输送啁啾脉冲的序列，并且单面梯度线圈组被配置为输送与非均匀永久梯度场正交的多个梯度脉冲。

根据各个实施例，系统另外包括电源，其中，电源被配置为使电流流过射频发射系统和单面梯度线圈组中的至少一个，以在感兴趣区域中生成电磁场，其中，感兴趣区域包围目标主体。根据各个实施例，感兴趣区域具有4至12英寸的直径。

根据各个实施例，成像系统被配置为施加多切片激励，施加多切片激励包括沿着非均匀永久梯度场的轴激励多个切片，其中，多个切片中的每一个具有类似于啁啾脉冲的宽带宽的带宽。根据各个实施例，啁啾脉冲包括相同的带宽和不同时长。根据各个实施例，啁啾脉冲具有范围从1kHz至10kHz、10kHz至40kHz、40kHz至100kHz、100kHz至400kHz、400kHz至1MHz或者其带宽的任何范围的带宽。

根据各个实施例，啁啾脉冲被配置为沿着非均匀永久梯度场的轴产生1维信号。根据各个实施例，1维信号是第一1维信号，梯度脉冲被配置为产生彼此正交的并且与非均匀永久梯度场的轴正交的第二1维信号和第三1维信号。

根据各个实施例，梯度脉冲被配置用于将空间信息编码为信号。根据各个实施例，非均匀永久梯度场和啁啾脉冲的组合被配置用于在非均匀永久梯度和频率编码梯度中进行切片选择。根据各个实施例，目标主体是身体的解剖学部位。

根据各个实施例，接收线圈包括接收线圈的阵列，并且接收线圈的阵列中的每一个被配置为用于身体的特定解剖学部位。根据各个实施例，啁啾脉冲在目标主体中感生信号，并且接收线圈被配置为接收信号。根据各个实施例，将至少两个啁啾脉冲中的每一个分割为90度异相的两个分量。根据各个实施例，发射系统进一步包括两个单独的端口，该两个单独的端口被配置为生成至少两个啁啾脉冲。

根据各个实施例，磁共振成像系统另外包括信号调节框和控制系统，其中，信号调节框被配置为利用消隐信号将控制系统开启和关闭。根据各个实施例，磁共振成像系统另外包括射频放大器，当利用消隐信号开启和关闭控制系统时，对放大器进行启用和禁用。

根据各个实施例，射频发射系统包括非平面的并且被定位为部分地围绕感兴趣区域的发射线圈。

根据各个实施例，磁共振成像系统另外包括调谐框，其中，调谐框被配置为改变发射线圈的频率响应。

根据各个实施例，梯度线圈组是非平面的并且被定位为部分地围绕感兴趣区域，并且其中，梯度线圈组被配置为将磁场梯度投射到感兴趣区域。

根据各个实施例，接收线圈是柔性线圈，该柔性线圈被配置为附于用于在感兴趣区域内成像的病人的解剖学部位。

根据各个实施例，接收线圈呈现单回路线圈配置、8字形线圈配置或者蝶式线圈配置之一，其中，接收线圈小于感兴趣区域。根据各个实施例，发射线圈和梯度线圈组是关于感兴趣区域同心的。

图11是根据各个实施例的示例磁共振成像系统1100的示意图示。系统1100包括成像系统1110、电源1180，以及控制系统1190。如图11中所示，成像系统1110包括外壳1120和射频接收系统1170。如图11中所示，外壳1120包括永磁体1130、射频发射系统1140、梯度线圈组1150，以及可选电磁体1160。根据各个实施例，系统1100能够包括各种电子组件，例如但不限于变容管、PIN二极管、电容器或者开关(包括微电子机械系统(MEMS)开关)、固态继电器或者机械继电器。根据各个实施例，能够利用射频发射系统1140来配置以上列出的各种电子组件。

根据各个实施例，如参考图11所描述所示出和描述的示例系统1100类似于，或包括如参考图1所描述所示出和描述的示例系统100的类似的组件，所以将不会更加详尽地描述每一个组件，除非被特别指出。例如，根据各个实施例，射频发射系统1140能够包括能够与射频发射线圈140相同或基本上相同的射频发射线圈。类似地，根据各个实施例，射频接收系统1170能够包括能够与射频接收线圈170相同或基本上相同的射频接收线圈。

应当理解的是，在本文对副标题的任何使用是用于组织目的，并且不应当被理解为限制那些副标题特征对在本文的各个实施例的应用。在本文描述的每一个特征可适用于并且可用于在本文讨论的所有各个实施例中，以及不管在本文描述的特定示例实施例如何，都能够以任何预期组合来使用在本文描述的所有特征。应当进一步注意到，主要为信息目的而使用特定特征的示例性描述，并且特定特征的示例性描述不以任何方式限制具体描述的特征的设计、子特征，以及功能。

图12是根据各个实施例的示例磁共振成像系统1200的示意图示。如图12中所示，成像系统1200包括成像系统1210和控制系统1290。成像系统1210包括射频发射系统(RF-TX)1240、射频接收系统(RF-RX)1270、调谐框1212，以及信号调节框1214。控制系统1290包括软件设计无线电装置(SDR)1292和控制和接口系统1294。根据各个实施例，系统1200的各个组件中的每一个通信地耦合到系统1200的其他组件。

根据各个实施例，图12中示出的各个箭头图示出系统1200中的各个组件的互连和其工作流程。例如，工作流程能够开始于存在于控制和接口系统1294内的计算机。示例工作流程包括数字波形的计算，该数字波形是需要的并且以它们需要被应用的特定次序被计算。然后，将数字波形发送给SDR 1292，该SDR 1292生成向射频发射系统1240发送的模拟波形，该射频发射系统1240包括射频放大器和发射线圈。这放大由SDR 1292产生的波形并且将其向外发送到目标主体(例如身体、病人或模体)中。利用信号调节框1214和调谐框1212来调节该系统的属性，该信号调节框1214利用消隐信号来开启和关闭成像系统1210，该调谐框1212调节系统的频率响应。根据各个实施例，调谐框1212是成像系统1210中的可选组件。

在接收到波形时，射频发射系统1240引起目标主体中的自旋以生成由射频接收系统1270检测的信号。也利用消隐和调谐信号来激活和操纵该射频接收系统1270。如同发射系统1240，接收系统1270不一定要求调谐信号。一旦被激活并且在接收信号之后，接收系统1270向成像系统1210发送信号，在成像系统1210中将信号数字化。

如图12中所示，信号调节框被配置为将发送给系统1200的各个组件的控制信号设置为那些组件将接受的值。根据各个实施例，为了激活RF放大器，其需要高于SDR 1292能够产生的高电压信号。在这样的实例中，SDR 1292能够被配置为向信号调节框1214发送信号，该信号调节框1214然后将信号放大到RF放大器将辨识的水平。

应当理解的是，在本文对副标题的任何使用是用于组织目的，并且不应当被理解为限制那些副标题特征对在本文的各个实施例的应用。在本文描述的每一个特征可适用于并且可用于在本文讨论的所有各个实施例中，以及不管在本文描述的特定示例实施例如何，都能够以任何预期组合来使用在本文描述的所有特征。应当进一步注意到，主要为信息目的而使用特定特征的示例性描述，并且特定特征的示例性描述不以任何方式限制具体描述的特征的设计、子特征，以及功能。

图13是根据各个实施例的示例磁共振成像系统1300的示意图示。如图13中所示，成像系统1300包括成像系统1310和控制系统1390。成像系统1310包括射频发射系统1340、调谐框1312和信号调节框1314。控制系统1390包括SDR 1392以及控制和接口系统1394。如图13中所示，射频发射系统1340包括射频功率放大器1342、射频组合器1344、变换器(诸如平衡不平衡变换器)1346和射频发射线圈1348。根据各个实施例，系统1300的各个组件中的每一个通信地耦合到系统1300的其他组件。

根据各个实施例，图13中示出的各个箭头图示出系统1300中的各个组件的互连和其工作流程。例如，工作流程能够开始于存在于控制和接口系统1394内的计算机。示例工作流程包括何时在SDR 1392中生成模拟波形并且将其发送给射频功率放大器1342。根据各个实施例，生成的波形能够是啁啾波形。也向放大器1342发送控制信号，以仅仅在SDR 1392发出传输(发射)脉冲时开启和启用放大器1342。根据各个实施例，该波形被放大并且发送给射频组合器1344，该射频组合器1344将波分割为90度异相的两个波。根据各个实施例，不将波分割为90度异相的两个波，而是相反地能够将其直接发送到发射线圈1348的单个端口。将这些波发送到发射线圈1348的两个端口，该发射线圈1348然后产生RF脉冲，该RF脉冲生成由诸如接收系统1170或1270等接收系统检测的信号。根据各个实施例，经由变换器1346向发射线圈1348发送波。根据各个实施例，通过调谐框1312和信号调节框1314来控制系统，该调谐框1312改变发射线圈1348的频率响应，该信号调节框1314启用和禁用放大器1342。根据各个实施例，在成像中成像系统1310中，调谐框1312和变换器或平衡不平衡变换器1346是可选组件。

应当理解的是，在本文对副标题的任何使用是用于组织目的，并且不应当被理解为限制那些副标题特征对在本文的各个实施例的应用。在本文描述的每一个特征可适用于并且可用于在本文讨论的所有各个实施例中，以及不管在本文描述的特定示例实施例如何，都能够以任何预期组合来使用在本文描述的所有特征。应当进一步注意到，主要为信息目的而使用特定特征的示例性描述，并且特定特征的示例性描述不以任何方式限制具体描述的特征的设计、子特征，以及功能。

图14是根据各个实施例的示例成像系统1400的示意图示。如在图14中示出，成像系统1400包括成像系统1410和控制系统1490。控制系统1490包括控制和接口系统1494。成像系统1410包括射频接收系统1470和调谐框1412。如在图14中示出的，射频接收系统1470包括射频接收线圈1472、第一级前置放大器1474、变换器(诸如平衡不平衡变换器)1476和第二级前置放大器1478。根据各个实施例，系统1400的各个组件中的每一个通信地耦合到系统1400的其他组件。

根据各个实施例，图14中示出的各个箭头图示出系统1400中的各个组件的互连和其工作流程。例如，工作流程能够开始于存在于控制和接口系统1494内的计算机。示例工作流程包括何时在接收系统1470检测到由目标主体生成的射频信号。这些信号是由诸如发射系统1140、1240或者1340之类的发射系统感生的。根据各个实施例，调谐框1412被配置为设置接收线圈1472敏感的频率。在接收线圈1472被调谐到的频率在接收线圈1472检测或接收到信号时，将它们的信号发送到第一级前置放大器1474，该第一级前置放大器1474对所接收的信号进行放大。根据各个实施例，通过经由第一级前置放大器1474进行的放大，系统1400变得较不易受噪声的影响。然后通过变换器1476发送放大的信号并且将其发送到在第二级前置放大器1478的另一个放大级，以进一步提高信号对噪声的抗性。从第二级，向控制和接口系统1494发送现在完全放大的信号，在控制和接口系统1494对该信号进行数字化和处理。线圈的量可以根据应用而变化。

应当理解的是，在本文对副标题的任何使用是用于组织目的，并且不应当被理解为限制那些副标题特征对在本文的各个实施例的应用。在本文描述的每一个特征可适用于并且可用于在本文讨论的所有各个实施例中，以及不管在本文描述的特定示例实施例如何，都能够以任何预期组合来使用在本文描述的所有特征。应当进一步注意到，主要为信息目的而使用特定特征的示例性描述，并且特定特征的示例性描述不以任何方式限制具体描述的特征的设计、子特征，以及功能。

工作流程实施例

根据各个实施例，在本文公开了各种系统，以及组成所公开的磁共振成像系统的各种系统组件和实施例的特征的各种组合。

图15是根据各个实施例的、用于执行磁共振成像的方法S100的流程图。该方法S100包括在步骤S110提供磁共振成像系统。系统包括：包括射频接收线圈的射频接收系统以及外壳，其中，外壳包括用于提供非均匀永久梯度场的永磁体、射频发射系统以及单面梯度线圈组。

如图15中所示，该方法S100包括：在步骤S120，将接收线圈放置为靠近目标主体。该方法S100包括：在步骤S130，经由发射系统来施加啁啾脉冲的序列。

如图15中所示，该方法S100包括：在步骤S140，沿着非均匀永久梯度场施加多切片激励。该方法S100包括：在步骤S150，经由与非均匀永久梯度场正交的梯度线圈组施加多个梯度脉冲。

如图15中所示，该方法S100包括：在步骤S160，经由接收系统来采集目标主体的信号，其中，信号包括至少两个啁啾脉冲。该方法S100包括：在步骤S170，形成目标主体的磁共振图像。

根据各个实施例，对啁啾脉冲、多切片激励以及梯度脉冲的施加进行定时，使得在接收系统采集信号时，每次磁化都重新聚焦。根据各个实施例，系统另外包括电源，其中，电源被配置为使电流流过射频发射线圈和单面梯度线圈组中的至少一个，以在感兴趣区域中生成电磁场，其中，感兴趣区域包围目标主体。根据各个实施例，感兴趣区域具有4至12英寸的直径。

根据各个实施例，多切片激励包括沿着非均匀永久梯度场的轴激励多个切片，其中，多个切片中的每一个具有类似于啁啾脉冲的宽带宽的带宽。根据各个实施例，啁啾脉冲包括相同的带宽和不同时长。根据各个实施例，啁啾脉冲具有范围从1kHz至10kHz、10kHz至40kHz、40kHz至100kHz、100kHz至400kHz、400kHz至1MHz或者其带宽的任何范围的带宽。

根据各个实施例，啁啾脉冲被配置为沿着非均匀永久梯度场的轴产生1维信号。根据各个实施例，所述1维信号是第一1维信号，梯度脉冲被配置为产生彼此正交的并且与非均匀永久梯度场的轴正交的第二1维信号和第三1维信号。

根据各个实施例，梯度脉冲被配置用于将空间信息编码为信号。根据各个实施例，非均匀永久梯度场和啁啾脉冲的组合被配置用于在非均匀永久梯度和频率编码梯度中进行切片选择。

根据各个实施例，目标主体是身体的解剖学部位。根据各个实施例，接收线圈包括接收线圈的阵列，并且接收线圈的阵列中的每一个被配置用于身体的特定解剖学部位。

根据各个实施例，啁啾脉冲在目标主体中感生信号，并且信号被接收线圈接收。根据各个实施例，将至少两个啁啾脉冲中的每一个分割为90度异相的两个分量。根据各个实施例，将至少两个啁啾脉冲中的每一个分割为两个分量，该两个分量被发送到发射系统的两个单独的端口。

根据各个实施例，磁共振成像系统进一步包括信号调节框和控制系统，其中，信号调节框被配置为利用消隐信号将控制系统开启和关闭。根据各个实施例，利用消隐信号来开启和关闭系统分别启用和禁用射频放大器。

根据各个实施例，射频发射系统包括非平面的并且被定位为部分围绕感兴趣区域的发射线圈。根据各个实施例，磁共振成像系统进一步包括调谐框，其中，调谐框被配置为改变发射线圈的频率响应。

根据各个实施例，梯度线圈组是非平面的并且被定位为部分围绕感兴趣区域，并且其中，梯度线圈组被配置为将磁场梯度投射到感兴趣区域。根据各个实施例，接收线圈是柔性线圈，该柔性线圈被配置为附于病人的解剖学部位，用于在感兴趣区域内成像。根据各个实施例，接收线圈呈现单回路线圈配置、8字形线圈配置或者蝶式线圈配置之一，其中，接收线圈小于感兴趣区域。

根据各个实施例，发射线圈和梯度线圈组是关于感兴趣区域同心的。

图16是根据各个实施例的、用于执行磁共振成像的方法S200的流程图。该方法S200包括在步骤S210提供成像系统。该系统包括射频接收线圈和用于提供永久梯度场的永磁体。

如图16中所示，该方法S200包括：在步骤S220，将接收线圈放置为靠近目标主体。该方法S200包括：在步骤S230，施加具有宽带宽的啁啾脉冲的序列。

如图16中所示，该方法S200包括：在步骤S240，沿着永久梯度场施加多切片激励，其中，多切片激励包括沿着永久梯度场的轴激励多个切片，其中，多个切片中的每一个具有类似于啁啾脉冲的宽带宽的带宽。

如图16中所示，该方法S200包括：在步骤S250，沿着与永久梯度场的轴垂直的两个正交方向施加相位编码场。该方法S200包括：在步骤S260，采集目标主体的磁共振图像。

根据各个实施例，对啁啾脉冲、多切片激励以及梯度脉冲的施加进行定时，使得在采集信号时，每次磁化重新聚焦。根据各个实施例，每次磁化都聚焦在感兴趣区域中，其中，感兴趣区域包围目标主体。根据各个实施例，感兴趣区域具有4至12英寸的直径。

根据各个实施例，啁啾脉冲包括相同的带宽和不同时长。根据各个实施例，啁啾脉冲具有范围从1kHz至10kHz、10kHz至40kHz、40kHz至100kHz、100kHz至400kHz、400kHz至1MHz或者其带宽的任何范围的带宽。

根据各个实施例，啁啾脉冲被配置为沿着永久梯度场的轴产生1维信号。根据各个实施例，所述1维信号是第一1维信号，梯度脉冲被配置为产生彼此正交的并且与永久梯度场的轴正交的第二1维信号和第三1维信号。

根据各个实施例，梯度脉冲被配置为用于将空间信息编码为信号。根据各个实施例，永久梯度场和啁啾脉冲的组合被配置用于在永久梯度和频率编码梯度中进行切片选择。

根据各个实施例，目标主体是身体的解剖学部位。

根据各个实施例，接收线圈包括接收线圈的阵列，并且接收线圈的阵列中的每一个被配置为用于身体的特定解剖学部位。根据各个实施例，啁啾脉冲在目标主体中感生信号，并且信号被接收线圈接收。

根据各个实施例，磁共振成像系统进一步包括信号调节框和控制系统，其中，信号调节框被配置为利用消隐信号将控制系统开启和关闭。根据各个实施例，利用消隐信号来开启和关闭系统分别启用和禁用射频放大器。

根据各个实施例，成像系统另外包括调谐框和射频发射线圈，其中，调谐框被配置为改变发射线圈的频率响应。根据各个实施例，发射线圈是非平面的并且被定位为部分围绕感兴趣区域。

根据各个实施例，成像系统进一步包括单面梯度线圈组，其中，梯度线圈组是非平面的并且被定位为部分围绕感兴趣区域，并且其中，梯度线圈组被配置为将磁场梯度投射到感兴趣区域。

根据各个实施例，接收线圈是柔性线圈，该柔性线圈被配置为附于病人的解剖学部位，用于在感兴趣区域内成像。根据各个实施例，接收线圈呈现单回路线圈配置、8字形线圈配置或者蝶式线圈配置之一，其中，接收线圈小于感兴趣区域。

图17是根据各个实施例的、用于执行磁共振成像的方法S300的流程图。该方法S300包括在步骤S310提供永久梯度磁场。

如图17中所示，该方法S300包括：在步骤S320，将接收线圈放置为靠近目标主体。该方法S300包括：在步骤S330，施加具有宽带宽的啁啾脉冲的序列。该方法S300包括：在步骤S340，选择具有相同的宽带宽的切片选择梯度。

如图17中所示，该方法S300包括：在步骤S350，沿着永久梯度场的轴施加多切片激励技术。该方法S300包括：在步骤S360，施加与永久梯度磁场正交的多个梯度脉冲。该方法S300包括：在步骤S370，通过接收线圈采集目标主体的信号。该方法S300包括：在步骤S380，形成目标主体的磁共振图像。

根据各个实施例，对啁啾脉冲、多切片激励技术以及梯度脉冲的施加进行定时，使得在采集信号时，每次磁化都重新聚焦。根据各个实施例，每次磁化都聚焦在感兴趣区域中，其中，感兴趣区域包围目标主体。根据各个实施例，感兴趣区域具有4至12英寸的直径。

根据各个实施例，啁啾脉冲包括相同的带宽和不同时长。根据各个实施例，啁啾脉冲具有范围从1kHz至10kHz、10kHz至40kHz、40kHz至100kHz、100kHz至400kHz、400kHz至1MHz或者其带宽的任何范围的带宽。

根据各个实施例，啁啾脉冲被配置为沿着永久梯度场的轴产生1维信号。根据各个实施例，所述1维信号是第一1维信号，梯度脉冲被配置为产生彼此正交的并且与永久梯度场的轴正交的第二1维信号和第三1维信号。

根据各个实施例，梯度脉冲被配置用于将空间信息编码为信号。根据各个实施例，永久梯度场和啁啾脉冲的组合被配置用于在永久梯度和频率编码梯度中进行切片选择。

根据各个实施例，目标主体是身体的解剖学部位。

根据各个实施例，接收线圈包括接收线圈的阵列，并且接收线圈的阵列中的每一个被配置为用于身体的特定解剖学部位。根据各个实施例，啁啾脉冲在目标主体中感生信号，并且信号被接收线圈接收。

根据各个实施例，磁共振成像系统进一步包括信号调节框和控制系统，其中，信号调节框被配置为利用消隐信号将控制系统开启和关闭。根据各个实施例，利用消隐信号来开启和关闭系统分别启用和禁用射频放大器。

根据各个实施例，成像系统进一步包括调谐框和射频发射线圈，其中，调谐框被配置为改变发射线圈的频率响应。根据各个实施例，发射线圈是非平面的并且被定位为部分围绕感兴趣区域。

根据各个实施例，成像系统进一步包括单面梯度线圈组，其中，梯度线圈组是非平面的并且被定位为部分围绕感兴趣区域，并且其中，梯度线圈组被配置为将磁场梯度投射到感兴趣区域。

根据各个实施例，接收线圈是柔性线圈，该柔性线圈被配置为附于病人的解剖学部位，用于在感兴趣区域内成像。根据各个实施例，接收线圈呈现单回路线圈配置、8字形线圈配置或者蝶式线圈配置之一，其中，接收线圈小于感兴趣区域。

计算机实施的系统

图18是根据各个实施例的、图示出计算机系统1800的框图。根据各个实施例，能够经由计算机软件或硬件来实施用于执行磁共振成像的方法S100、S200以及S300。根据各个实施例，诸如控制系统1190、1290、1390和1490等的控制系统，或者诸如系统1294、1394和1494等的控制和接口系统能够经由网络连接，被通信连接到计算机系统1800，该网络连接可能“硬布线”物理网络连接(例如，因特网、LAN、WAN、VPN，等等)或无线网络连接(例如，Wi-Fi、WLAN，等等)。在各个实施例中，计算机系统1800能够是工作站、大型计算机、分布式计算节点(“云计算”的一部分或分布式网络系统)、个人计算机、移动设备，等等。

根据各个实施例，计算机系统1800能够包括总线1802或用于传送信息的其他通信机制，和与用于处理信息的总线1802耦合的处理器1804。在各个实施例中，计算机系统1800也能够包括存储器，存储器可以是随机存取存储器(RAM)1806或其他动态存储设备，耦合到总线1802用于确定将被处理器1804执行的指令。在要被处理器1804执行的指令的执行期间，存储器还能够被用于存储临时变量或其他中间信息。在各个实施例中，计算机系统1800能够另外包括只读存储器(ROM)1808或其他静态存储设备，它们耦合到总线1802用于存储静态信息和用于处理器1804的指令。能够提供诸如磁盘或光盘等的存储设备1810，存储设备1810耦合到总线1802用于存储信息和指令。

在各个实施例中，计算机系统1800能够经由总线1802耦合到诸如阴极射线管(CRT)或液晶显示器(LCD)等的显示器1812，用于向计算机用户显示信息。包括字母数字键和其他键的输入设备1814能够被耦合到总线1802，用于向处理器1804传送信息和命令选择。另一种类型的用户输入设备是光标控制1816，诸如鼠标、跟踪球或光标方向键，用于向处理器1804传送方向信息和命令选择并且用于在显示器1812上控制光标移动。该输入设备1814典型地具有两个轴(第一轴(即，x)和第二轴(即，y))中的两个自由度，其允许设备指定平面中的位置。然而，应当理解，在本文还预期允许3维(x、y和z)光标移动的输入设备1814。

按照当前教导的某些实施方式，能够由计算机系统1800响应于处理器1804执行存储器1806中所包含的一个或多个指令的一个或多个序列一个或多个序列来提供结果。能够将这样的指令从诸如存储设备1810等的另一个计算机可读介质或计算机可读存储介质读取到存储器1806中。存储器1806中所包含的指令的序列的执行能够使处理器1804执行在本文描述的处理。替换地，能够代替软件指令或与软件指令组合地使用硬联线电路，以实施当前教导。因此，当前教导的实施方式不局限于硬件电路和软件的任何特定组合。

如在本文所使用的术语“计算机可读介质”(例如，数据存储器、数据存贮器，等等)或“计算机可读存储介质”指的是参与向处理器1804提供指令以用于执行的任何介质。这样的介质可以采取许多形式，包括但不限于非易失性介质、易失性介质和传输介质。非易失性介质的示例能够包括但不限于光学固态磁盘，诸如存储设备1810。易失性介质的示例能够包括但不限于诸如存储器1806等等的动态存储器。传输介质的示例能够包括但不限于同轴电缆、铜线和光学纤维，包括导线(该导线包括总线1802)。

计算机可读介质的常用形式例如包括软盘、软磁盘、硬盘、磁带、或者任何其他的磁性介质、CD-ROM、任何其他的光学介质、穿孔卡片、纸带、任何其他的具有洞的图案的物理介质、RAM、PROM、EPROM、闪存EEPROM、任何其他的存储器芯片或墨盒，或计算机能够从其进行读取的任何其他的有形介质。

除计算机可读介质之外，能够将指令或数据作为通信装置或系统中所包括的传输介质上的信号来提供，以向计算机系统1800的处理器1804提供一个或多个指令的序列以用于执行。例如，通信装置可以包括具有指示指令和数据的信号的收发信机。指令和数据被配置为使一个或多个处理器实施在本文的公开中概述的功能。数据通信传输连接的代表性示例能够包括但不限于电话调制解调器连接、广域网(WAN)、局域网(LAN)、红外数据连接、NFC连接，等等。

应当理解，能够使用计算机系统1800将在本文描述的方法、流程图、图和所附公开实施为独立的设备或实施在诸如云计算网络等等的共享计算机处理资源的分布式网络上。

根据应用，可以通过各种手段来实施在本文描述的方法。例如，可以在硬件、固件、软件或其任何组合中实施这些方法。对于硬件实施，可以在一个或多个专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑设备(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、被设计为执行在本文描述的功能的其他电子单元或其组合内实施处理单元。

在各个实施例中，当前教导的方法可以被实施为固件和/或以诸如C、C++、Python等等的常规程序设计语言编写的软件程序和应用。如果被实施为固件和/或软件，在本文描述的实施例能够被实施在非暂时性计算机可读介质上，在该非暂时性计算机可读介质中存储有程序以用于使计算机执行如上所述的方法。应当理解的是，能够在诸如计算机系统1800等等的计算机系统上提供在本文描述的各个引擎，凭此处理器1804将执行由这些引擎提供的分析和确定、并遵从由存储器组件1806/1808/1810和经由输入设备1814提供的用户输入中的任何一个或者其组合所提供的指令。

根据各个实施例，提供了一种非暂时性计算机可读介质，其中存储有程序用于使计算机执行用于执行磁共振成像的方法。根据各个实施例，该方法包括提供磁共振成像系统。根据各个实施例，该系统包括：包括射频接收线圈的射频接收系统，以及外壳。根据各个实施例，外壳包括：用于提供非均匀永久梯度场的永磁体、射频发射系统以及单面梯度线圈组。根据各个实施例，该方法另外包括：将接收线圈放置为靠近目标主体；经由发射系统来施加啁啾脉冲的序列；沿着非均匀永久梯度场施加多切片激励；经由与非均匀永久梯度场正交的梯度线圈组来施加多个梯度脉冲；经由接收系统来采集目标主体的信号，其中，信号包括至少两个啁啾脉冲；以及形成目标主体的磁共振图像。

根据各个实施例，对啁啾脉冲、多切片激励以及梯度脉冲的施加进行定时，使得在接收系统采集信号时，每次磁化都重新聚焦。根据各个实施例，系统另外包括电源，其中，电源被配置为使电流流过射频发射系统和单面梯度线圈组中的至少一个，以在感兴趣区域中生成电磁场，其中，感兴趣区域包围目标主体。根据各个实施例，感兴趣区域具有4至12英寸的直径。

根据各个实施例，多切片激励包括沿着非均匀永久梯度场的轴激励多个切片，其中，多个切片中的每一个具有类似于啁啾脉冲的宽带宽的带宽。根据各个实施例，啁啾脉冲包括相同的带宽和不同时长。根据各个实施例，啁啾脉冲具有范围从1kHz至10kHz、10kHz至40kHz、40kHz至100kHz、100kHz至400kHz、400kHz至1MHz或者其带宽的任何范围的带宽。

根据各个实施例，啁啾脉冲被配置为沿着非均匀永久梯度场的轴产生1维信号。根据各个实施例，所述1维信号是第一1维信号，梯度脉冲被配置为产生彼此正交的并且与非均匀永久梯度场的轴正交的第二1维信号和第三1维信号。

根据各个实施例，梯度脉冲被配置用于将空间信息编码为信号。根据各个实施例，非均匀永久梯度场和啁啾脉冲的组合被配置为用于在非均匀永久梯度和频率编码梯度中进行切片选择。根据各个实施例，目标主体是身体的解剖学部位。

根据各个实施例，接收线圈包括接收线圈的阵列，并且接收线圈的阵列中的每一个被配置为用于身体的特定解剖学部位。根据各个实施例，啁啾脉冲在目标主体中感生信号，并且信号被接收线圈接收。根据各个实施例，将至少两个啁啾脉冲中的每一个分割为90度异相的两个分量。根据各个实施例，将至少两个啁啾脉冲中的每一个分割为两个分量，该两个分量被发送到发射系统的两个单独的端口。

根据各个实施例，磁共振成像系统另外包括信号调节框和控制系统，其中，信号调节框被配置为利用消隐信号将控制系统开启和关闭。根据各个实施例，利用消隐信号来开启和关闭控制系统分别启用和禁用射频放大器。

根据各个实施例，射频发射系统包括非平面的并且被定位为部分围绕感兴趣区域的发射线圈。根据各个实施例，磁共振成像系统另外包括调谐框，其中，调谐框被配置为改变发射线圈的频率响应。根据各个实施例，梯度线圈组是非平面的并且被定位为部分围绕感兴趣区域，并且其中，梯度线圈组被配置为将磁场梯度投射到感兴趣区域。

根据各个实施例，接收线圈是柔性线圈，该柔性线圈被配置为附于病人的解剖学部位，用于在感兴趣区域内成像。根据各个实施例，接收线圈呈现单回路线圈配置、8字形线圈配置或者蝶式线圈配置之一，其中，接收线圈小于感兴趣区域。根据各个实施例，发射线圈和梯度线圈组是关于感兴趣区域同心的。

根据各个实施例，提供了一种非暂时性计算机可读介质，其中存储有程序用于使计算机执行用于执行磁共振成像的方法。根据各个实施例，方法包括提供成像系统，该成像系统包括射频接收线圈以及用于提供永久梯度场的永磁体。根据各个实施例，该方法另外包括：将接收线圈放置为靠近目标主体；施加具有宽带宽的啁啾脉冲的序列；沿着永久梯度场施加多切片激励，其中，多切片激励包括沿着永久梯度场的轴激励多个切片，其中，多个切片中的每一个具有类似于啁啾脉冲的宽带宽的带宽；沿着垂直于永久梯度场的轴的两个正交方向来施加相位编码场；以及采集目标主体的磁共振图像。

根据各个实施例，对啁啾脉冲、多切片激励以及梯度脉冲的施加进行定时，使得在采集信号时，每次磁化都重新聚焦。根据各个实施例，每次磁化聚焦在感兴趣区域中，其中，感兴趣区域包围目标主体。根据各个实施例，感兴趣区域具有4至12英寸的直径。

根据各个实施例，啁啾脉冲包括相同的带宽和不同时长。根据各个实施例，啁啾脉冲具有范围从1kHz至10kHz、10kHz至40kHz、40kHz至100kHz、100kHz至400kHz、400kHz至1MHz或者其带宽的任何范围的带宽。

根据各个实施例，啁啾脉冲被配置为沿着永久梯度场的轴产生1维信号。根据各个实施例，该方法另外包括经由与非均匀永久梯度场正交的梯度线圈组来施加多个梯度脉冲，其中，所述1维信号是第一1维信号，梯度脉冲被配置为产生彼此正交的并且与永久梯度场的轴正交的第二1维信号和第三1维信号。

根据各个实施例，该方法另外包括：经由与非均匀永久梯度场正交的梯度线圈组施加多个梯度脉冲，其中，梯度脉冲被配置为用于将空间信息编码为信号。根据各个实施例，永久梯度场和啁啾脉冲的组合被配置为用于在永久梯度和频率编码梯度中进行切片选择。根据各个实施例，目标主体是身体的解剖学部位。

根据各个实施例，接收线圈包括接收线圈的阵列，并且接收线圈的阵列中的每一个被配置为用于身体的特定解剖学部位。根据各个实施例，啁啾脉冲在目标主体中感生信号，并且信号被接收线圈接收。

根据各个实施例，磁共振成像系统另外包括信号调节框和控制系统，其中，信号调节框被配置为利用消隐信号将控制系统开启和关闭。根据各个实施例，利用消隐信号来开启和关闭系统分别启用和禁用射频放大器。

根据各个实施例，成像系统另外包括调谐框和射频发射线圈，其中，调谐框被配置为改变发射线圈的频率响应。根据各个实施例，发射线圈是非平面的并且被定位为部分围绕感兴趣区域。

根据各个实施例，成像系统另外包括单面梯度线圈组，其中，梯度线圈组是非平面的并且被定位为部分围绕感兴趣区域，并且其中，梯度线圈组被配置为将磁场梯度投射到感兴趣区域。

根据各个实施例，接收线圈是柔性线圈，该柔性线圈被配置为附于病人的解剖学部位，用于在感兴趣区域内成像。根据各个实施例，接收线圈呈现单回路线圈配置、8字形线圈配置或者蝶式线圈配置之一，其中，接收线圈小于感兴趣区域。

根据各个实施例，提供了一种非暂时性计算机可读介质，其中存储有程序用于使计算机执行用于执行磁共振成像的方法。根据各个实施例，该方法包括：提供永久梯度磁场；将接收线圈放置为靠近目标主体；施加具有宽带宽的啁啾脉冲的序列；选择具有相同的宽带宽的切片选择梯度；沿着永久梯度磁场的轴施加多切片激励技术；施加与永久梯度磁场正交的多个梯度脉冲；经由接收线圈来采集目标主体的信号；以及形成目标主体的磁共振图像。

根据各个实施例，对啁啾脉冲、多切片激励技术以及梯度脉冲的施加进行定时，使得在采集信号时，每次磁化都重新聚焦。根据各个实施例，每次磁化都聚焦在感兴趣区域中，其中，感兴趣区域包围目标主体。根据各个实施例，感兴趣区域具有4至12英寸的直径。

根据各个实施例，啁啾脉冲包括相同的带宽和不同时长。根据各个实施例，啁啾脉冲具有范围从1kHz至10kHz、10kHz至40kHz、40kHz至100kHz、100kHz至400kHz、400kHz至1MHz或者其带宽的任何范围的带宽。

根据各个实施例，啁啾脉冲被配置为沿着永久梯度场的轴产生1维信号。根据各个实施例，所述1维信号是第一1维信号，梯度脉冲被配置为产生彼此正交的并且与永久梯度场的轴正交的第二1维信号和第三1维信号。

根据各个实施例，梯度脉冲被配置为用于将空间信息编码为信号。根据各个实施例，永久梯度场和啁啾脉冲的组合被配置为用于在永久梯度和频率编码梯度中进行切片选择。根据各个实施例，目标主体是身体的解剖学部位。

根据各个实施例，接收线圈包括接收线圈的阵列，并且接收线圈的阵列中的每一个被配置为用于身体的特定解剖学部位。根据各个实施例，啁啾脉冲在目标主体中感生信号，并且信号被接收线圈接收。

根据各个实施例，磁共振成像系统另外包括信号调节框和控制系统，其中，信号调节框被配置为利用消隐信号将控制系统开启和关闭。根据各个实施例，利用消隐信号来开启和关闭系统分别启用和禁用射频放大器。

根据各个实施例，成像系统另外包括调谐框和射频发射线圈，其中，调谐框被配置为改变发射线圈的频率响应。根据各个实施例，发射线圈是非平面的并且被定位为部分围绕感兴趣区域。

根据各个实施例，成像系统另外包括单面梯度线圈组，其中，梯度线圈组是非平面的并且被定位为部分围绕感兴趣区域，并且其中，梯度线圈组被配置为将磁场梯度投射到感兴趣区域。

根据各个实施例，接收线圈是柔性线圈，该柔性线圈被配置为附于病人的解剖学部位，用于在感兴趣区域内成像。根据各个实施例，接收线圈呈现单回路线圈配置、8字形线圈配置或者蝶式线圈配置之一，其中，接收线圈小于感兴趣区域。

实施例的逐一叙述

实施例1。一种用于执行磁共振成像的方法，包括提供磁共振成像系统，该磁共振成像系统包括：包括射频接收线圈的射频接收系统，和外壳，其中，外壳包括用于提供非均匀永久梯度场的永磁体、射频发射系统，以及单面梯度线圈组。该方法进一步包括：将接收线圈放置为靠近目标主体；经由发射系统来施加啁啾脉冲的序列；沿着非均匀永久梯度场施加多切片激励；经由与非均匀永久梯度场正交的梯度线圈组来施加多个梯度脉冲；经由接收系统来采集目标主体的信号，其中，信号包括至少两个啁啾脉冲；以及形成目标主体的磁共振图像。

实施例2。根据实施例1的方法，其中，对啁啾脉冲、多切片激励以及梯度脉冲的施加进行定时，使得在接收系统采集信号时，每次磁化都重新聚焦。

实施例3。根据任何在前实施例的方法，进一步包括电源，其中，电源被配置为使电流流过射频发射系统和单面梯度线圈组中的至少一个，以在感兴趣区域中生成电磁场，其中，感兴趣区域包围目标主体。

实施例4。根据实施例3的方法，其中，感兴趣区域具有4至12英寸的直径。

实施例5。根据任何在前实施例的方法，其中，多切片激励包括沿着非均匀永久梯度场的轴激励多个切片，其中，多个切片中的每一个具有类似于啁啾脉冲的宽带宽的带宽。

实施例6。根据任何在前实施例的方法，其中，啁啾脉冲包括相同的带宽和不同的时长。

实施例7。根据任何在前实施例的方法，其中，啁啾脉冲具有范围从1kHz至10kHz、10kHz至40kHz、40kHz至100kHz、100kHz至400kHz、400kHz至1MHz或者其带宽的任何范围的带宽。

实施例8。根据任何在前实施例的方法，其中，啁啾脉冲被配置为沿着非均匀永久梯度场的轴产生1维信号。

实施例9。根据实施例8的方法，其中，所述1维信号是第一1维信号，梯度脉冲被配置为产生彼此正交的并且与所述非均匀永久梯度场的轴正交的第二1维信号和第三1维信号。

实施例10。根据任何在前实施例的方法，其中，梯度脉冲被配置为用于将空间信息编码为信号。

实施例11。根据任何在前实施例的方法，其中，非均匀永久梯度场和啁啾脉冲的组合被配置为用于在非均匀永久梯度和频率编码梯度中进行切片选择。

实施例12。根据任何在前实施例的方法，其中，目标主体是身体的解剖学部位。

实施例13。根据任何在前实施例的方法，其中，接收线圈包括接收线圈的阵列，并且接收线圈的阵列中的每一个接收线圈被配置为用于身体的特定解剖学部位。

实施例14。根据任何在前实施例的方法，其中，啁啾脉冲在目标主体中感生信号，并且所述信号被接收线圈接收。

实施例15。根据任何在前实施例的方法，其中，将至少两个啁啾脉冲中的每一个分割为90度异相的两个分量。

实施例16。根据任何在前实施例的方法，其中，将至少两个啁啾脉冲中的每一个分割为两个分量，该两个分量被发送到发射系统的两个单独的端口。

实施例17。根据任何在前实施例的方法，其中，磁共振成像系统进一步包括信号调节框和控制系统，其中，信号调节框被配置为利用消隐信号将控制系统开启和关闭。

实施例18。根据实施例17的方法，其中，利用消隐信号来开启和关闭控制系统分别启用和禁用射频放大器。

实施例19。根据实施例3的方法，其中，射频发射系统包括非平面的并且被定位为部分围绕感兴趣区域的发射线圈。

实施例20。根据实施例19的方法，磁共振成像系统进一步包括调谐框，其中，调谐框被配置为改变发射线圈的频率响应。

实施例21。根据实施例3的方法，其中，梯度线圈组是非平面的并且被定位为部分围绕感兴趣区域，并且其中，梯度线圈组被配置为将磁场梯度投射到感兴趣区域。

实施例22。根据实施例3的方法，其中，接收线圈是柔性线圈，该柔性线圈被配置为附于病人的解剖学部位，用于在感兴趣区域内成像。

实施例23。根据实施例3的方法，其中，接收线圈呈现单回路线圈配置、8字形线圈配置或者蝶式线圈配置之一，其中，接收线圈小于感兴趣区域。

实施例24。根据实施例19的方法，其中，发射线圈和梯度线圈组是关于感兴趣区域同心的。

实施例25。一种用于执行磁共振成像的方法，包括提供成像系统，该成像系统包括：射频接收线圈以及用于提供永久梯度场的永磁体。该方法进一步包括：将接收线圈放置为靠近目标主体；施加具有宽带宽的啁啾脉冲的序列；沿着永久梯度场施加多切片激励，其中，多切片激励包括沿着永久梯度场的轴激励多个切片，其中，多个切片中的每一个具有类似于啁啾脉冲的宽带宽的带宽；沿着垂直于永久梯度场的轴的两个正交方向来施加相位编码场；以及采集目标主体的磁共振图像。

实施例26。根据实施例25的方法，其中，对啁啾脉冲、多切片激励以及梯度脉冲的施加进行定时，使得在采集信号时，每次磁化都重新聚焦。

实施例27。根据实施例26的方法，其中每次磁化都聚焦在感兴趣区域中，其中，感兴趣区域包围目标主体。

实施例28。根据实施例27的方法，其中，感兴趣区域具有4至12英寸的直径。

实施例29。根据实施例25至28中的任何一项的方法，其中，啁啾脉冲包括相同的带宽和不同时长。

实施例30。根据实施例29的方法，其中，啁啾脉冲具有范围从1kHz至10kHz、10kHz至40kHz、40kHz至100kHz、100kHz至400kHz、400kHz至1MHz或者其带宽的任何范围的带宽。

实施例31。根据实施例25至30中的任何一项的方法，其中，啁啾脉冲被配置为沿着永久梯度场的轴产生1维信号。

实施例32。根据实施例31的方法，进一步包括经由与非均匀永久梯度场正交的梯度线圈组施加多个梯度脉冲，其中，所述1维信号是第一1维信号，梯度脉冲被配置为产生彼此正交的并且与永久梯度场的轴正交的第二1维信号和第三1维信号。

实施例33。根据实施例25至32中的任何一项的方法，进一步包括经由与非均匀永久梯度场正交的梯度线圈组施加多个梯度脉冲，其中，梯度脉冲被配置用于将空间信息编码为信号。

实施例34。根据实施例25至33中的任何一项的方法，其中，永久梯度场和啁啾脉冲的组合被配置为用于在永久梯度和频率编码梯度中进行切片选择。

实施例35。根据实施例25至34中的任何一项的方法，其中，目标主体是身体的解剖学部位。

实施例36。根据实施例25至35中的任何一项的方法，其中，接收线圈包括接收线圈的阵列，并且接收线圈的阵列中的每一个接收线圈被配置为用于身体的特定解剖学部位。

实施例37。根据实施例25至36中的任何一项的方法，其中，啁啾脉冲在目标主体中感生信号，并且信号被接收线圈接收。

实施例38。根据实施例25至37中的任何一项的方法，其中，磁共振成像系统进一步包括信号调节框和控制系统，其中，信号调节框被配置为利用消隐信号将控制系统开启和关闭。

实施例39。根据实施例38的方法，其中，利用消隐信号来开启和关闭系统分别启用和禁用射频放大器。

实施例40。根据实施例27的方法，成像系统进一步包括调谐框和射频发射线圈，其中，调谐框被配置为改变发射线圈的频率响应。

实施例41。根据实施例40的方法，其中，发射线圈是非平面的并且被定位为部分地围绕感兴趣区域。

实施例42。根据实施例27的方法，其中，成像系统进一步包括单面梯度线圈组，其中，梯度线圈组是非平面的并且被定位为部分围绕感兴趣区域，并且其中，梯度线圈组被配置为将磁场梯度投射到感兴趣区域。

实施例43。根据实施例27的方法，其中，接收线圈是柔性线圈，该柔性线圈被配置为附于病人的解剖学部位，用于在感兴趣区域内成像。

实施例44。根据实施例27的方法，其中，接收线圈呈现单回路线圈配置、8字形线圈配置或者蝶式线圈配置之一，其中，接收线圈小于感兴趣区域。

实施例45。一种用于执行磁共振成像的方法包括：提供永久梯度磁场；将接收线圈放置为靠近目标主体；施加具有宽带宽的啁啾脉冲的序列；选择具有相同的宽带宽的切片选择梯度；沿着永久梯度磁场的轴施加多切片激励技术；施加与永久梯度磁场正交的多个梯度脉冲；经由接收线圈来采集目标主体的信号；以及形成目标主体的磁共振图像。

实施例46。根据实施例45的方法，其中，对啁啾脉冲、多切片激励技术以及梯度脉冲的施加进行定时，使得在采集信号时，每次磁化都重新聚焦。

实施例47。根据实施例46的方法，其中每次磁化都聚焦在感兴趣区域中，其中，感兴趣区域包围目标主体。

实施例48。根据实施例47的方法，其中，感兴趣区域具有4至12英寸的直径。

实施例49。根据实施例45至48中的任何一项的方法，其中，啁啾脉冲包括相同的带宽和不同时长。

实施例50。根据实施例49的方法，其中，啁啾脉冲具有范围从1kHz至10kHz、10kHz至40kHz、40kHz至100kHz、100kHz至400kHz、400kHz至1MHz或者其带宽的任何范围的带宽。

实施例51。根据实施例45至50中的任何一项的方法，其中，啁啾脉冲被配置为沿着永久梯度场的轴产生1维信号。

实施例52。根据实施例51所述的方法，其中，所述1维信号是第一1维信号，所述梯度脉冲被配置为产生彼此正交的并且与所述永久梯度场的轴正交的第二1维信号和第三1维信号。

实施例53。根据实施例45至52中的任何一项的方法，其中，梯度脉冲被配置为用于将空间信息编码为信号。

实施例54。根据实施例45至53中的任何一项的方法，其中，永久梯度场和啁啾脉冲的组合被配置为用于在永久梯度和频率编码梯度中进行切片选择。

实施例55。根据实施例45至54中的任何一项的方法，其中，目标主体是身体的解剖学部位。

实施例56。根据实施例45至55中的任何一项的方法，其中，接收线圈包括接收线圈的阵列，并且接收线圈的阵列中的每一个接收线圈被配置为用于身体的特定解剖学部位。

实施例57。根据实施例45至56中的任何一项的方法，其中，啁啾脉冲在目标主体中感生信号，并且信号被接收线圈接收。

实施例58。根据实施例45至57中的任何一项的方法，其中，磁共振成像系统进一步包括信号调节框和控制系统，其中，信号调节框被配置为利用消隐信号将控制系统开启和关闭。

实施例59。根据实施例58的方法，其中，利用消隐信号来开启和关闭系统分别启用和禁用射频放大器。

实施例60。根据实施例47的方法，成像系统进一步包括调谐框和射频发射线圈，其中，调谐框被配置为改变发射线圈的频率响应。

实施例61。根据实施例60的方法，其中，发射线圈是非平面的并且被定位为部分围绕感兴趣区域。

实施例62。根据实施例47的方法，其中，成像系统进一步包括单面梯度线圈组，其中，梯度线圈组是非平面的并且被定位为部分围绕感兴趣区域，并且其中，梯度线圈组被配置为将磁场梯度投射到感兴趣区域。

实施例63。根据实施例47的方法，其中，接收线圈是柔性线圈，该柔性线圈被配置为附于病人的解剖学部位，用于在感兴趣区域内成像。

实施例64。根据实施例47的方法，其中，接收线圈呈现单回路线圈配置、8字形线圈配置或者蝶式线圈配置之一，其中，接收线圈小于感兴趣区域。

实施例65。一种磁共振成像系统包括射频接收系统，该射频接收系统包括：被配置为放置为靠近目标主体的射频接收线圈，其中，接收系统被配置为输送目标主体的信号，用于形成目标主体的磁共振图像，其中，所述信号包括至少两个啁啾脉冲，以及外壳，其中，外壳包括用于提供非均匀永久梯度场的永磁体，其中，成像系统被配置为沿着非均匀永久梯度场施加多切片激励，射频发射系统被配置为输送啁啾脉冲的序列，并且单面梯度线圈组被配置为输送与非均匀永久梯度场正交的多个梯度脉冲。

实施例66。根据实施例65的系统，进一步包括电源，其中，电源被配置为使电流流过射频发射系统和单面梯度线圈组中的至少一个，以在感兴趣区域中生成电磁场，其中，感兴趣区域包围目标主体。

实施例67。根据实施例66的系统，其中，感兴趣区域具有4至12英寸的直径。

实施例68。根据实施例65至67中的任何一项的方法，其中，成像系统被配置为施加多切片激励，包括沿着非均匀永久梯度场的轴激励多个切片，其中，多个切片中的每一个具有类似于啁啾脉冲的宽带宽的带宽。

实施例69。根据实施例65至68中的任何一项的系统，其中，啁啾脉冲包括相同的带宽和不同时长。

实施例70。根据实施例65至69中的任何一项的系统，其中，所述啁啾脉冲具有范围从1kHz至10kHz、10kHz至40kHz、40kHz至100kHz、100kHz至400kHz、400kHz至1MHz或者其带宽的任何范围的带宽。

实施例71。根据实施例65至70中的任何一项的系统，其中，啁啾脉冲被配置为沿着非均匀永久梯度场的轴产生1维信号。

实施例72。根据实施例71的系统，其中，所述1维信号是第一1维信号，并且梯度脉冲被配置为产生彼此正交的并且与非均匀永久梯度场的轴正交的第二1维信号和第三1维信号。

实施例73。根据实施例65至72中的任何一项的系统，其中，梯度脉冲被配置为用于将空间信息编码为信号。

实施例74。根据实施例65至73中的任何一项的系统，其中，非均匀永久梯度场和啁啾脉冲的组合被配置为用于在非均匀永久梯度和频率编码梯度中进行切片选择。

实施例75。根据实施例65至74中的任何一项的系统，其中，目标主体是身体的解剖学部位。

实施例76。根据实施例65至75中的任何一项的系统，其中，接收线圈包括接收线圈的阵列，并且接收线圈的阵列中的每一个接收线圈被配置为用于身体的特定解剖学部位。

实施例77。根据实施例65至76中的任何一项的系统，其中，啁啾脉冲在目标主体中感生信号，并且接收线圈被配置为接收信号。

实施例78。根据实施例65至77中的任何一项的系统，其中，将至少两个啁啾脉冲中的每一个分割为90度异相的两个分量。

实施例79。根据实施例65至78中的任何一项的系统，其中，发射系统进一步包括两个单独的端口，该两个单独的端口被配置为生成至少两个啁啾脉冲。

实施例80。根据实施例65至79中的任何一项的系统，其中，磁共振成像系统进一步包括信号调节框和控制系统，其中，信号调节框被配置为利用消隐信号将控制系统开启和关闭。

实施例81。根据实施例80的系统，进一步包括射频放大器，当利用消隐信号开启和关闭控制系统时，对放大器进行启用和禁用。

实施例82。根据实施例66的系统，其中，射频发射系统包括非平面的并且被定位为部分围绕感兴趣区域的发射线圈。

实施例83。根据实施例82的系统，其中，磁共振成像系统进一步包括调谐框，其中，调谐框被配置为改变发射线圈的频率响应。

实施例84。根据实施例66的系统，其中，梯度线圈组是非平面的并且被定位为部分围绕感兴趣区域，并且其中，梯度线圈组被配置为将磁场梯度投射到感兴趣区域。

实施例85。根据实施例66的系统，其中，接收线圈是柔性线圈，柔性线圈被配置为附于病人的解剖学部位，用于在感兴趣区域内成像。

实施例86。根据实施例66所述的系统，其中，接收线圈呈现单回路线圈配置、8字形线圈配置或者蝶式线圈配置之一，其中，接收线圈小于感兴趣区域。

实施例87。根据实施例82的系统，其中，发射线圈和梯度线圈组是关于感兴趣区域同心的。

实施例88。一种非暂时性计算机可读介质，其中存储有用于使计算机执行用于执行磁共振成像的方法，该方法包括提供磁共振成像系统，该磁共振成像系统包括：包括射频接收线圈的射频接收系统，以及外壳，其中，外壳包括用于提供非均匀永久梯度场的永磁体、射频发射系统以及单面梯度线圈组。该方法进一步包括：将接收线圈放置为靠近目标主体；经由发射系统来施加啁啾脉冲的序列；沿着非均匀永久梯度场施加多切片激励；经由与非均匀永久梯度场正交的梯度线圈组来施加多个梯度脉冲；经由接收系统来采集目标主体的信号，其中，信号包括至少两个啁啾脉冲；以及形成目标主体的磁共振图像。

实施例89。根据实施例88的方法，其中，对啁啾脉冲、多切片激励以及梯度脉冲的施加进行定时，使得在接收系统采集信号时，每次磁化都重新聚焦。

实施例90。根据实施例88和89中的任何一项的方法，进一步包括电源，其中，电源被配置为使电流流过射频发射系统和单面梯度线圈组中的至少一个，以在感兴趣区域中生成电磁场，其中，感兴趣区域包围目标主体。

实施例91。根据实施例90的方法，其中，感兴趣区域具有4至12英寸的直径。

实施例92。根据实施例88至91中的任何一项的方法，其中，多切片激励包括沿着非均匀永久梯度场的轴激励多个切片，其中，多个切片中的每一个具有类似于啁啾脉冲的宽带宽的带宽。

实施例93。根据实施例88至92中的任何一项的方法，其中，啁啾脉冲包括相同的带宽和不同时长。

实施例94。根据实施例88至93中的任何一项的方法，其中，所述啁啾脉冲具有范围从1kHz至10kHz、10kHz至40kHz、40kHz至100kHz、100kHz至400kHz、400kHz至1MHz或者其带宽的任何范围的带宽。

实施例95。根据实施例88至94中的任何一项的方法，其中，啁啾脉冲被配置为沿着非均匀永久梯度场的轴产生1维信号。

实施例96。根据实施例95的方法，其中，所述1维信号是第一1维信号，梯度脉冲被配置为产生彼此正交的并且与所述非均匀永久梯度场的轴正交的第二1维信号和第三1维信号。

实施例97。根据实施例88至96中的任何一项的方法，其中，梯度脉冲被配置为用于将空间信息编码为信号。

实施例98。根据实施例88至97中的任何一项的方法，其中，非均匀永久梯度场和啁啾脉冲的组合被配置为用于在非均匀永久梯度和频率编码梯度中进行切片选择。

实施例99。根据实施例88至98中的任何一项的方法，其中，目标主体是身体的解剖学部位。

实施例100。根据实施例88至98中的任何一项的方法，其中，接收线圈包括接收线圈的阵列，并且接收线圈的阵列中的每一个接收线圈被配置为用于身体的特定解剖学部位。

实施例101。根据实施例88至100中的任何一项的方法，其中，啁啾脉冲在目标主体中感生信号，并且信号被接收线圈接收。

实施例102。根据实施例88至101中的任何一项的方法，其中，将至少两个啁啾脉冲中的每一个分割为90度异相的两个分量。

实施例103。根据实施例88至102中的任何一项的方法，其中，将至少两个啁啾脉冲中的每一个分割为两个分量，该两个分量被发送到发射系统的两个单独的端口。

实施例104。根据实施例88至103中的任何一项的方法，其中，磁共振成像系统进一步包括信号调节框和控制系统，其中，信号调节框被配置为利用消隐信号将控制系统开启和关闭。

实施例105。根据实施例104的方法，其中，利用消隐信号来开启和关闭控制系统分别启用和禁用射频放大器。

实施例106。根据实施例90的方法，其中，射频发射系统包括非平面的并且被定位为部分围绕感兴趣区域的发射线圈。

实施例107。根据实施例106的方法，磁共振成像系统进一步包括调谐框，其中，调谐框被配置为改变发射线圈的频率响应。

实施例108。根据实施例90的方法，其中，梯度线圈组是非平面的并且被定位为部分围绕感兴趣区域，并且其中，梯度线圈组被配置为将磁场梯度投射到感兴趣区域。

实施例109。根据实施例90的方法，其中，接收线圈是柔性线圈，该柔性线圈被配置为附于病人的解剖学部位，用于在感兴趣区域内成像。

实施例110。根据实施例90的方法，其中，接收线圈呈现单回路线圈配置、8字形线圈配置或者蝶式线圈配置之一，其中，接收线圈小于感兴趣区域。

实施例111。根据实施例106的方法，其中，发射线圈和梯度线圈组是关于感兴趣区域同心的。

实施例112。一种非暂时性计算机可读介质，其中存储有用于使计算机执行用于执行磁共振成像的方法，该方法包括提供成像系统，该成像系统包括射频接收线圈，以及用于提供永久梯度场的永磁体。该方法进一步包括：将接收线圈放置为靠近目标主体；施加具有宽带宽的啁啾脉冲的序列；沿着永久梯度场施加多切片激励，其中，多切片激励包括沿着永久梯度场的轴激励多个切片，其中，多个切片中的每一个具有类似于啁啾脉冲的宽带宽的带宽；沿着垂直于永久梯度场的轴的两个正交方向来施加相位编码场；以及采集目标主体的磁共振图像。

实施例113。根据实施例112的方法，其中，对啁啾脉冲、多切片激励以及梯度脉冲的施加进行定时，使得在采集信号时，每次磁化都重新聚焦。

实施例114。根据实施例113的方法，其中每次磁化都聚焦在感兴趣区域中，其中，感兴趣区域包围目标主体。

实施例115。根据实施例114的方法，其中，感兴趣区域具有4至12英寸的直径。

实施例116。根据实施例112至115中的任何一项的方法，其中，啁啾脉冲包括相同的带宽和不同时长。

实施例117。根据实施例116的方法，其中，啁啾脉冲具有范围从1kHz至10kHz、10kHz至40kHz、40kHz至100kHz、100kHz至400kHz、400kHz至1MHz或者其带宽的任何范围的带宽。

实施例118。根据实施例112至117中的任何一项的方法，其中，啁啾脉冲被配置为沿着永久梯度场的轴产生1维信号。

实施例119。根据实施例118的方法，进一步包括经由与非均匀永久梯度场正交的梯度线圈组施加多个梯度脉冲，其中，所述1维信号是第一1维信号，梯度脉冲被配置为产生彼此正交的并且与永久梯度场的轴正交的第二1维信号和第三1维信号。

实施例120。根据实施例112至119中的任何一项的方法，进一步包括经由与非均匀永久梯度场正交的梯度线圈组施加多个梯度脉冲，其中，梯度脉冲被配置为用于将空间信息编码为信号。

实施例121。根据实施例112至120中的任何一项的方法，其中，永久梯度场和啁啾脉冲的组合被配置为用于在永久梯度和频率编码梯度中进行切片选择。

实施例122。根据实施例112至121中的任何一项的方法，其中，目标主体是身体的解剖学部位。

实施例123。根据实施例112至122中的任何一项的方法，其中，接收线圈包括接收线圈的阵列，并且接收线圈的阵列中的每一个接收线圈被配置为用于身体的特定解剖学部位。

实施例124。根据实施例112至123中的任何一项的方法，其中，啁啾脉冲在目标主体中感生信号，并且信号被接收线圈接收。

实施例125。根据实施例112至124中的任何一项的方法，其中，磁共振成像系统进一步包括信号调节框和控制系统，其中，信号调节框被配置为利用消隐信号将控制系统开启和关闭。

实施例126。根据实施例125的方法，其中，利用消隐信号来开启和关闭系统分别启用和禁用射频放大器。

实施例127。根据实施例114的方法，成像系统进一步包括调谐框和射频发射线圈，其中，调谐框被配置为改变发射线圈的频率响应。

实施例128。根据实施例127的方法，其中，发射线圈是非平面的并且被定位为部分围绕感兴趣区域。

实施例129。根据实施例114的方法，其中，成像系统进一步包括单面梯度线圈组，其中，梯度线圈组是非平面的并且被定位为部分围绕感兴趣区域，并且其中，梯度线圈组被配置为将磁场梯度投射到感兴趣区域。

实施例130。根据实施例114的方法，其中，接收线圈是柔性线圈，该柔性线圈被配置为附于用于在感兴趣区域内成像的病人的解剖学部位。

实施例131。根据实施例114的方法，其中，接收线圈呈现单回路线圈配置、8字形线圈配置或者蝶式线圈配置之一，其中，接收线圈小于感兴趣区域。

实施例132。一种非暂时性计算机可读介质，其中存储有用于使计算机执行用于执行磁共振成像的方法的程序，该方法包括：提供永久梯度磁场；将接收线圈放置为靠近目标主体；施加具有宽带宽的啁啾脉冲的序列；选择具有相同的宽带宽的切片选择梯度；沿着永久梯度磁场的轴施加多切片激励技术；施加与永久梯度磁场正交的多个梯度脉冲；经由接收线圈来采集目标主体的信号；以及形成目标主体的磁共振图像。

实施例133。根据实施例132的方法，其中，对啁啾脉冲、多切片激励技术以及梯度脉冲的施加进行定时，使得在采集信号时，每次磁化都重新聚焦。

实施例134。根据实施例133的方法，其中每次磁化聚焦在感兴趣区域中，其中，感兴趣区域包围目标主体。

实施例135。根据实施例134的方法，其中，感兴趣区域具有4至12英寸的直径。

实施例136。根据实施例132至135中的任何一项的方法，其中，啁啾脉冲包括相同的带宽和不同时长。

实施例137。根据实施例136的方法，其中，啁啾脉冲具有范围从1kHz至10kHz、10kHz至40kHz、40kHz至100kHz、100kHz至400kHz、400kHz至1MHz或者其带宽的任何范围的带宽。

实施例138。根据实施例132至137中的任何一项的方法，其中，啁啾脉冲被配置为沿着永久梯度场的轴产生1维信号。

实施例139。根据实施例138所述的方法，其中，所述1维信号是第一1维信号，所述梯度脉冲被配置为产生彼此正交的并且与所述永久梯度场的轴正交的第二1维信号和第三1维信号。

实施例140。根据实施例132至139中的任何一项的方法，其中，梯度脉冲被配置为用于将空间信息编码为信号。

实施例141。根据实施例132至140中的任何一项的方法，其中，永久梯度场和啁啾脉冲的组合被配置为用于在永久梯度和频率编码梯度中进行切片选择。

实施例142。根据实施例132至141中的任何一项的方法，其中，目标主体是身体的解剖学部位。

实施例143。根据实施例132至142中的任何一项的方法，其中，接收线圈包括接收线圈的阵列，并且接收线圈的阵列中的每一个接收线圈被配置为用于身体的特定解剖学部位。

实施例144。根据实施例132至143中的任何一项的方法，其中，啁啾脉冲在目标主体中感生信号，并且信号被接收线圈接收。

实施例145。根据实施例132至144中的任何一项的方法，其中，磁共振成像系统进一步包括信号调节框和控制系统，其中，信号调节框被配置为利用消隐信号将控制系统开启和关闭。

实施例146。根据实施例145的方法，其中，利用消隐信号来开启和关闭系统分别启用和禁用射频放大器。

实施例147。根据实施例134的方法，成像系统进一步包括调谐框和射频发射线圈，其中，调谐框被配置为改变发射线圈的频率响应。

实施例148。根据实施例147的方法，其中，发射线圈是非平面的并且被定位为部分围绕感兴趣区域。

实施例149。根据实施例134的方法，其中，成像系统进一步包括单面梯度线圈组，其中，梯度线圈组是非平面的并且被定位为部分围绕感兴趣区域，并且其中，梯度线圈组被配置为将磁场梯度投射到感兴趣区域。

实施例150。根据实施例134的方法，其中，接收线圈是柔性线圈，该柔性线圈被配置为附于病人的解剖学部位，用于在感兴趣区域内成像。

实施例151。根据实施例134的方法，其中，接收线圈呈现单回路线圈配置、8字形线圈配置或者蝶式线圈配置之一，其中，接收线圈小于感兴趣区域。

尽管本说明书包含许多特定实施方式详情，但这些不应当被理解为关于任何发明的范围或可以要求保护什么的限制，而是被理解为可以特定于特定发明的特定实施例的特征的描述。也能够在单个实施例中组合地实施在单独实施例的上下文中在本说明书中所描述的某些特征。相反地，也能够分开地或以任何适当的子组合来实施在单个实施方式的上下文中被描述的各种特征。而且，尽管特征可以在以上被描述为在某些组合中起作用并且甚至因此最初被要求保护，但来自所要求保护的组合的一个或多个特征能够在某些情况下从组合中被去除，并且所要求保护的组合可以涉及子组合或子组合的变体。

类似地，尽管以特定次序在附图中描绘了操作，但这不应当被理解如要求以示出的特定次序或以相继次序来执行此类操作，或为了实现理想的结果要执行所有所图示的操作。在某些情况下，多任务和并行处理可以是有利的。而且，在上面描述的实施例中的各种系统模块和组件的分开不应当被理解为在所有实施例中要求此类分开，并且应当理解，所描述的程序组件和系统能够通常在单个软件产品中被集成在一起或被封装到多个软件产品中。

对“或”的引用可以被解释为包含，使得使用“或”描述的任何术语可以指示描述的术语的单个、多于一个，以及所有中的任何。标号“第一”、“第二”、“第三”等等不一定意指排序，并且通常仅仅用于在相同的或相似的项或要素之间进行区分。

对在本公开中描述的实施方式的各种修改可以对那些本领域技术人员是显而易见的，并且在不背离本公开的精神或范围的情况下，在本文定义的通用原理可以被应用于其他实施方式。因而，权利要求并不意图受限于在本文示出的实施方式，而是与按照在本文公开的本公开、原理和新颖特征的最宽范围一致。