校正失真的方法、磁共振設(shè)備、程序產(chǎn)品以及數(shù)據(jù)載體技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種用于校正在測量數(shù)據(jù)的激勵中的可能的空間偏移的方法。在此，拍攝至少兩個測量數(shù)據(jù)組，其中在接通相對于在拍攝第一測量數(shù)據(jù)組時接通的梯度的附加梯度的條件下拍攝第二或必要時每個其它測量數(shù)據(jù)組。首先，由沒有附加梯度地拍攝的第一測量數(shù)據(jù)組和具有附加梯度地拍攝的至少一個其它測量數(shù)據(jù)組確定對于測量數(shù)據(jù)組的各個對應(yīng)測量點(diǎn)的各相位差。從所確定的相位差中確定沒有附加梯度地拍攝的第一測量數(shù)據(jù)組的測量點(diǎn)的空間偏移。相應(yīng)于確定的空間偏移將開頭測量的測量點(diǎn)的幅度值分配到其正確的空間位置，由此產(chǎn)生校正的圖像數(shù)據(jù)組。此外，本發(fā)明專利技術(shù)還要求保護(hù)一種磁共振設(shè)備、一種計算機(jī)程序產(chǎn)品以及一種電子可讀的數(shù)據(jù)載體。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種校正由于基本磁場的不均勻性的失真的方法、一種磁共振設(shè)備、一種計算機(jī)程序產(chǎn)品以及一種電子可讀的數(shù)據(jù)載體。
技術(shù)介紹
磁共振技術(shù)(對于磁共振下面簡稱為MR)是能夠用來產(chǎn)生檢查對象內(nèi)部的圖像的公知技術(shù)。簡單地說，為此在磁共振設(shè)備中將檢查對象定位在具有O. 2特斯拉至7特斯拉甚至更高場強(qiáng)的比較強(qiáng)的靜態(tài)的均勻的基本磁場(也稱為Btl場)中，從而其核自旋沿著基本磁場取向。為了觸發(fā)核自旋共振將高頻激勵脈沖(RF脈沖)入射到檢查對象中，測量所觸發(fā)的核自旋共振作為所謂的k空間數(shù)據(jù)并且在其基礎(chǔ)上重建MR圖像或者確定頻譜學(xué)數(shù)據(jù)。為了對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行位置編碼，將快速切換的磁梯度場與基本磁場疊加。將所記錄的測量數(shù)據(jù)數(shù)字化并且作為復(fù)數(shù)的數(shù)值存入k空間矩陣。從該填充有值的k空間矩陣中例如可以借助多維傅里葉變換來重建相關(guān)聯(lián)的MR圖像。沒有困難地以良好的質(zhì)量在受干擾對象影響的區(qū)域中借助磁共振技術(shù)測量測量對象(該測量對象包含影響磁場的干擾對象，例如患者中的金屬植入物)是不可能的，因為干擾對象局部地失真基本磁場。在受干擾對象影響的區(qū)域中基本磁場的由此伴隨的不均勻性既影響核自旋的激勵也影響測量信號(核自旋共振)的采集。然而，因為通常使用金屬植入物(例如螺絲)來固定和/或?qū)R骨折或脊椎骨，甚至用來代替關(guān)節(jié)(例如髖關(guān)節(jié))，盡管如此仍然期望測量具有這種植入物的患者，以便例如檢查植入物自身的變化或者其結(jié)果(植入物的配合，可能的并發(fā)癥如發(fā)炎)。因為其它的成像方法(例如X射線成像方法)同樣受植入物干擾，并且附加地具有比MR成像更差的軟組織分辨率，所以這種MR成像的測量起重要作用。圖1示意性示出了干擾能夠怎樣影響核自旋的激勵。示出了檢查對象的剖面，其被劃分為七個平行物理層PU p2、p3、p4、p5、p6和p7。然而例如在常規(guī)激勵物理層p4時在磁場受干擾影響的條件下實際上激勵陰影標(biāo)出的失真的層p4*。由此，實際上從多個不同物理層激勵自旋。在此拍攝的信號由此同樣不是來自于層P4，而是來自于p4*以及由此來自于不同的物理層。在由拍攝的信號計算圖像數(shù)據(jù)中在不注意的情況下這一點(diǎn)會導(dǎo)致誤差，特另lJ是失真。已經(jīng)建議不同的方法來至少部分地解決該問題。例如在美國專利申請文件US7，535，227B1中描述了一種方法，在該方法中首先在MR拍攝中定位干擾對象并且借助單獨(dú)的校正方法來校正該干擾對象附近的其中磁場被干擾的區(qū)域。在該單獨(dú)的校正方法中基于關(guān)于干擾體(Storkorper )結(jié)構(gòu)的信息借助模型對由于干擾體引起的干擾建模。然后在考慮該模型化干擾的情況下校正干擾對象附近的區(qū)域。另一種方法例如是由Butts和Pisani在“Reductionof Blurring in View AngleTilting MRI with Multiple VAT Readouts”，Proc.1ntl. Soc. Mag. Reson. Med. 11，S. 99(2004)中描述的、在此已經(jīng)改進(jìn)了的所謂的“視角傾斜(View Angle Tilting”(VAT)方法。在此，減小了在層中(“in-plane，面內(nèi)”)由于金屬對象引起的失真，方法是在采集數(shù)據(jù)期間接通在層選擇方向上的梯度。Wenmiao et al 在“SEMAC:Slice Encoding for Metal Arifact Correction inMRI”，Magnetic Resonance in Medicine 62，66-76 頁(2009)，以及在美國專利申請 US2010/0033179A1中描述了一種方法，其通過每個激勵的層的穩(wěn)健的層選擇編碼關(guān)于金屬感應(yīng)的不均勻性校正由于金屬的干擾對象引起的偽影。為此，通過在每個待激勵的層的層方向上的附加的相位編碼擴(kuò)展了 VAT方法，以便能夠分辨每層由于干擾而失真的激勵特性。由此，不僅(如在VAT中僅實現(xiàn)的那樣)減小了“in-plane，面內(nèi)”失真，而且減小了在層之間(“through-plane，貫穿面”)的失真，因為可以將拍攝的信號通過傅里葉變換沿著層選擇方向由此與其實際的物理層相關(guān)聯(lián)。然而，在此由于為分辨每層各自激勵特性而每層大量附加的相位編碼步驟極大地提高了總測量時間。如果例如在層方向上實施16個附加的相位編碼，則總測量時間提高了 16倍。圖2示出了對于該方法的序列圖。其大部分相應(yīng)于常規(guī)的基于自旋回波的序列圖·(例如自旋回波(SE)序列或快速自旋回波(TSE)序列)，其中入射高頻激勵脈沖RFl并且同時接通層選擇梯度SI。然后，必要時在同時接通另一個層選擇梯度S2的條件下跟隨高頻重聚焦脈沖RF2，由此產(chǎn)生回波信號，該回波信號在利用“AC”標(biāo)記的時間段中借助至少一個高頻接收天線來記錄。為了完整的位置編碼，在拍攝時間AC期間接通讀出方向上的梯度R并且在拍攝時間AC開始之前已經(jīng)接通相位編碼方向上的梯度Ph。該圖在層方向“Gs”、讀出方向”和相位編碼方向“GWi”上以不同編碼梯度反復(fù)重復(fù)，直到已經(jīng)完整采樣所期望的檢查體積。如圖2在相位編碼梯度Ph處表示的那樣，為此在固定的層編碼梯度和讀出編碼梯度的情況下接通多個不同的相位編碼梯度。為了抑制不期望的信號還可以接通所謂的擾相梯度Sp。在SEMAC技術(shù)中附加地還在高頻重聚焦脈沖RF2之后以及拍攝時間AC之前在每個固定的層編碼梯度和讀出編碼梯度的情況下接通在層方向上的多個不同的相位編碼梯度S-SEMAC，并且在拍攝時間AC期間接通在層方向方向上的梯度S-VAT，如其已經(jīng)在VAT技術(shù)中所要求的那樣。如已經(jīng)提到的那樣，由此提高了該序列圖重復(fù)的次數(shù)，并且由此在層方向上的X個不同的相位編碼梯度S-SEMAC的情況下總測量時間提高了 X倍。通常使用在層方向上的16個不同的相位編碼梯度S-SEMAC，由此測量時間m提高了 16倍。Koch et al.在“A Multispectral Three-Dimensional Acquisition Techniquefor Imaging Near Metal Implants”，MRM, 61, 2009, 381-390 頁中描述了用于減小磁化率偽影的另一種方法，MAVRIC (Multiple-Acquisitions with Variable ResonanceImage Combination,利用可變共振圖像組合的多重采集)，其中根據(jù)利用具有變化的頻率偏移的空間非選擇性的激勵脈沖的多次拍攝建立多個三維快速自旋回波MR圖像(fast-Spin-Echo-MR-Bilder)，并且結(jié)合為組合的MR圖像。通過劃分為離散的頻率片段的寬頻率范圍的拍攝及其彼此獨(dú)立的拍攝實現(xiàn)了特別大的頻譜范圍的覆蓋，其中同時最小化空間編碼中的非共振效應(yīng)(off-Resonanz-Effekte)。在“Z-SelectiveMult1-Spectral 3D Imaging:A MAVRIC-SEMAC Hybrid ^, MagnReson Med. 201IJan;65(I):71-82.1maging near metal with a MAVRIC-SEMAC hybrid.中Koch et al.描述了一種上面提到的SEMAC方法和MAVRIC方法的混合方法，其中將利本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種用于校正在借助磁共振所確定的圖像數(shù)據(jù)中由于基本磁場的不均勻性的失真的方法，包括如下步驟：?激勵并拍攝檢查對象的第一測量數(shù)據(jù)組和至少一個其它測量數(shù)據(jù)組，其中，這樣激勵并拍攝所述第一測量數(shù)據(jù)組和第二測量數(shù)據(jù)組，使得在其它測量數(shù)據(jù)組中對于每個測量點(diǎn)所接通的梯度與在所述第一測量數(shù)據(jù)組中對于每個相應(yīng)的測量點(diǎn)所接通的梯度相比分別具有附加梯度；?由所述第一測量數(shù)據(jù)組對于每個測量點(diǎn)重建第一組各幅度和相位，并且由至少一個其它測量數(shù)據(jù)組對于每個測量點(diǎn)重建至少一個其它組各幅度和相位；?基于所重建的相位確定在第一測量數(shù)據(jù)組與至少一個其它測量數(shù)據(jù)組的各個相應(yīng)的測量點(diǎn)之間的各相位差；?基于各個所確定的相位差確定至少第一測量的測量數(shù)據(jù)組的每個測量點(diǎn)的空間偏移；?在考慮所確定的空間偏移的條件下將所述第一測量數(shù)據(jù)組的每個測量點(diǎn)的重建的幅度分配到校正的圖像數(shù)據(jù)組的圖像點(diǎn)；?存儲和/或顯示所述校正的圖像數(shù)據(jù)組。

【技術(shù)特征摘要】
2011.09.26 DE 102011083395.11.一種用于校正在借助磁共振所確定的圖像數(shù)據(jù)中由于基本磁場的不均勻性的失真的方法，包括如下步驟-激勵并拍攝檢查對象的第一測量數(shù)據(jù)組和至少一個其它測量數(shù)據(jù)組，其中，這樣激勵并拍攝所述第一測量數(shù)據(jù)組和第二測量數(shù)據(jù)組，使得在其它測量數(shù)據(jù)組中對于每個測量點(diǎn)所接通的梯度與在所述第一測量數(shù)據(jù)組中對于每個相應(yīng)的測量點(diǎn)所接通的梯度相比分別具有附加梯度；-由所述第一測量數(shù)據(jù)組對于每個測量點(diǎn)重建第一組各幅度和相位，并且由至少一個其它測量數(shù)據(jù)組對于每個測量點(diǎn)重建至少一個其它組各幅度和相位；-基于所重建的相位確定在第一測量數(shù)據(jù)組與至少一個其它測量數(shù)據(jù)組的各個相應(yīng)的測量點(diǎn)之間的各相位差；-基于各個所確定的相位差確定至少第一測量的測量數(shù)據(jù)組的每個測量點(diǎn)的空間偏移；-在考慮所確定的空間偏移的條件下將所述第一測量數(shù)據(jù)組的每個測量點(diǎn)的重建的幅度分配到校正的圖像數(shù)據(jù)組的圖像點(diǎn)；-存儲和/或顯示所述校正的圖像數(shù)據(jù)組。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，借助基于自旋回波的序列激勵并拍攝所述測量數(shù)據(jù)組。3.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中，借助傅里葉變換的位移定理從所確定的相位差中確定所述測量點(diǎn)的空間偏移。4.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中，在反轉(zhuǎn)脈沖之后并且在拍攝測量數(shù)據(jù)之前接通所述附加梯度。5.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中，接通在層方向上的附加梯度并且校正在層方向上的偏移。6.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中，在校正的圖像數(shù)據(jù)組中計入至少一個其它測量數(shù)據(jù)組的測量數(shù)據(jù)。7.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中，這樣選擇所述附加梯度，使得在附加梯度方向上的估計的最小相位偏移為，并且在附加梯度的方向上的估計的最大相位偏移為+ η。8.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的方法，其中，這樣選擇所述附加梯度，使得通過該附加梯度產(chǎn)生的估計的相位偏移相應(yīng)于估計的空間偏移，其比相應(yīng)于預(yù)計的空間偏移的相位偏移更大。9.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中，相位差的確定在對于每個測量點(diǎn)由各個測量值提取相位之后包括所謂的“相位展開”。10.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中，借助包括多個HF發(fā)送線圈和...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：V杰魯斯，L勞爾，M尼特卡，
申請(專利權(quán))人：西門子公司，
類型：發(fā)明
國別省市：