專利名稱：校正失真的方法、磁共振設備、程序產品以及數(shù)據(jù)載體的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種校正由于基本磁場的不均勻性的失真的方法、一種磁共振設備、一種計算機程序產品以及一種電子可讀的數(shù)據(jù)載體。
背景技術：
磁共振技術(對于磁共振下面簡稱為MR)是能夠用來產生檢查對象內部的圖像的公知技術。簡單地說，為此在磁共振設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的比較強的靜態(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)并且在其基礎上重建MR圖像或者確定頻譜學數(shù)據(jù)。為了對測量數(shù)據(jù)進行位置編碼，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聯(lián)的MR圖像。沒有困難地以良好的質量在受干擾對象影響的區(qū)域中借助磁共振技術測量測量對象(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/或對齊骨折或脊椎骨，甚至用來代替關節(jié)(例如髖關節(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會導致誤差，特另lJ是失真。已經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。在該單獨的校正方法中基于關于干擾體(Storkorper )結構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、在此已經改進了的所謂的“視角傾斜(View Angle Tilting”(VAT)方法。在此，減小了在層中(“in-plane，面內”)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)健的層選擇編碼關于金屬感應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”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，由此產生回波信號，該回波信號在利用“AC”標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重復，直到已經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，如其已經在VAT技術中所要求的那樣。如已經提到的那樣，由此提高了該序列圖重復的次數(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(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，其中將利用不同的、離散的、疊加的頻率片段進行其單獨拍攝的MAVRIC方法附加了在激勵時以及在拍攝數(shù)據(jù)時在SEMAC中要應用的層編碼梯度。由此得到一種方法，其如MAVRIC那樣使用離散激勵的頻譜疊加來計算單位響應，并且在此如SEMAC那樣是空間選擇性的。然而，迄今為止已知的方法或者以受到限制的形式或者要求其在臨床工作中不能接受的這種長的測量時間來解決磁場失真的干擾對象的問題。基本磁場的均勻性也可以由其它原因干擾或影響。通常基本磁場的均勻區(qū)域是空間上有限的。但是期望能夠盡管在基本磁場的不再均勻的邊緣區(qū)域但也可以執(zhí)行測量，因為例如不能在磁共振設備中另外地布置檢查對象。因此進一步需要用于在基本磁場干擾或缺少均勻性的情況下進行MR成像的方法。

發(fā)明內容
因此，本發(fā)明要解決的技術問題是，提供一種方法、一種磁共振設備、一種計算機程序產品以及一種電子可讀的數(shù)據(jù)載體，其在借助磁共振所確定的圖像數(shù)據(jù)中可靠地校正由于基本磁場的不均勻性的失真并且允許臨床可接受的時間開銷。上述技術問題通過用于在借助磁共振所確定的圖像數(shù)據(jù)中校正由于基本磁場的不均勻性的失真的方法、磁共振設備、計算機程序產品以及電子可讀的數(shù)據(jù)載體來解決。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按照本發(fā)明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所接通的梯度與在第一測量數(shù)據(jù)組中對于每個相應的測量點所接通的梯度相比分別具有附加梯度；-由第一測量數(shù)據(jù)組對于每個測量點重建第一組各幅度(Magnitude)和相位并且由至少一個其它測量數(shù)據(jù)組對于每個測量點重建至少一個其它組各幅度和相位；-基于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)組的各個相應的測量點之間的各相位差；-基于各個確定的相位差確定至少第一測量的測量數(shù)據(jù)組的每個測量點的空間偏移；-在考慮確定的空間偏移的條件下將第一測量數(shù)據(jù)組的每個測量點的重建的幅度分配到校正的圖像數(shù)據(jù)組的圖像點；-存儲和/或顯示校正的圖像數(shù)據(jù)組。通過按照本發(fā)明的方法可以校正在測量數(shù)據(jù)的激勵中的空間偏移。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)組的各個對應測量點的各相位差。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)組的測量點的空間偏移。相應于確定的空間偏移將開頭測量的測量點的幅度值分配到其正確的空間位置，由此產生校正的圖像數(shù)據(jù)組。由此本發(fā)明允許相對低開銷并快速地(因為每個測量點(體素)兩次測量已經足夠)拍攝無失真的圖像數(shù)據(jù)，其在使磁場失真的干擾體影響的區(qū)域中也提供高品質的結果。由此尤其可以在具有金屬干擾體的檢查對象中，例如具有金屬植入物的患者中成像的情況下成功地使用本方法，以便獲得高質量的本身足夠用于診斷目的的圖像數(shù)據(jù)。可以通過傅里葉變換的位移定理來確定每個測量點的空間偏移。傅里葉變換的位移定理表明在k空間中的信號S (k)乘以在相應位置方向(在這里例如是層方向z)上的偏移中的線性相位提升(并且反之亦然)產生FT-1 [G (k) e-2 π ika] =g (z_a)相應地，在激勵并拍攝的測量信號與相關的參考測量信號之間的相位差與在相應的測量點(體素)的z方向上的偏移成比例。與其它方法(SEMAC)相比，該新方法明顯更快速。代替在SEMAC中典型地16次測量，在新方法中兩次測量就已足夠得到類似的圖像質量。這對于臨床應用通常是非常關鍵的。按照本發(fā)明的磁共振設備包括基本場磁鐵、梯度場系統(tǒng)、至少一個高頻天線和控制裝置，用于控制梯度場系統(tǒng)和至少一個高頻天線、用于接收由至少一個高頻天線拍攝的測量數(shù)據(jù)、用于分析測量數(shù)據(jù)以及用于建立圖像數(shù)據(jù)組，并且構造用于-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)組的測量數(shù)據(jù)，其中，這樣激勵并拍攝第一測量數(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所接通的梯度與在第一測量數(shù)據(jù)組中對于每個相應的測量點所接通的梯度相比分別具有附加梯度；-由第一測量數(shù)據(jù)組對于每個測量點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)組對于每個測量點重建至少一個其它組各幅度和相位；-基于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)組的各個相應的測量點之間的各相位差；-基于各個確定的相位差確定第一測量的測量數(shù)據(jù)組的每個測量點的空間偏移；-在考慮確定的空間偏移的條件下將至少第一測量數(shù)據(jù)組的每個測量點的重建的幅度分配到校正的圖像數(shù)據(jù)組的圖像點；-顯示和/或存儲校正的圖像數(shù)據(jù)組。此外，磁共振設備還被構造為用于執(zhí)行按照本發(fā)明的方法的至少一個其它在此提到的實施方式。按照本發(fā)明的計算機程序產品可以直接被加載到磁共振設備的可編程控制裝置的存儲器中，并且包括程序裝置，用來在執(zhí)行磁共振設備的控制裝置中的程序時執(zhí)行在此描述的方法的所有步驟。按照本發(fā)明的電子可讀的數(shù)據(jù)載體包括在其中存儲的電子可讀的控制信息，其被構造為其在使用磁共振設備的控制裝置中的數(shù)據(jù)載體時執(zhí)行在此描述的方法。關于該方法所描述的優(yōu)點和實施方式類似地適用于磁共振設備、計算機程序產品以及電子可讀的數(shù)據(jù)載體。


本發(fā)明的其它優(yōu)點和細節(jié)由下面描述的實施例以及借助于附圖給出。 本發(fā)明不限于舉出的示例。附圖中圖1示出了由于磁共振設備的磁場中的不均勻性而失真的示意圖，圖2示出了根據(jù)現(xiàn)有技術的SEMAC序列的示意序列圖，圖3示出了根據(jù)本發(fā)明用于激勵并拍攝第一測量數(shù)據(jù)組的示意序列圖，圖4示出了根據(jù)本發(fā)明用于激勵并拍攝其它測量數(shù)據(jù)組的示意序列圖，圖5示出了根據(jù)本發(fā)明將幅度值分配到其校正的空間位置的示意說明，圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的方法的示意流程圖，圖7示意性示出了根據(jù)本發(fā)明的實施方式的磁共振設備。
具體實施例方式圖7示出了(磁共振成像或核自旋斷層造影設備的)磁共振設備5的示意圖。在此，基本場磁鐵I產生時間恒定的強烈磁場，用于在位于患者臥榻23上并且移動到磁共振設備5中的檢查對象U的檢查區(qū)域、例如人體的待檢查部分中極化或對齊核自旋。在典型球形的測量體積M中定義為核自旋共振測量所需的基本磁場的高的均勻性，將人體的待檢查部分引入到該測量體積。為了滿足均勻性要求并且特別是為了消除時間不變的影響，在合適的位置安裝由鐵磁材料組成的所謂的勻場片(Shim-Bleche)。時間不變的影響通過勻場片2和用于勻場片2的合適的控制裝置27來消除。在基本場磁鐵I中采用圓柱形的梯度線圈系統(tǒng)3，其由三個子線圈組成。每個子線圈由相應的放大器24-26施加電流以用于在笛卡爾坐標系的各個方向上產生線性梯度場。梯度場系統(tǒng)3的第一子線圈在此產生X方向上的梯度Gx，第二子線圈產生y方向上的梯度Gy并且第三子線圈產生z方向上的梯度Gz。放大器24-26分別包括數(shù)字-模擬轉換器(DAC)，后者由序列控制器18來控制以用于時間正確地產生梯度脈沖。在梯度場系統(tǒng)3中存在高頻天線4，其將由高頻功率放大器給出的高頻脈沖轉換為磁交變場，用于激勵核并且對齊待檢查對象或對象的待檢查區(qū)域的核自旋。高頻天線4以例如環(huán)形、線形或矩陣形的線圈布置形式由一個或多個HF發(fā)送線圈以及多個HF接收線圈組成。由高頻天線4的HF接收線圈將由進動的核自旋發(fā)出的交變場，即通常從由一個或多個高頻脈沖以及一個或多個梯度脈沖組成的脈沖序列引起的核自旋回波信號，也轉換為電壓(測量信號)，其經由放大器7向高頻系統(tǒng)22的高頻接收信道8、8'傳輸。高頻系統(tǒng)22還包括發(fā)送信道9，在該發(fā)送信道中產生用于激勵核磁共振的高頻脈沖。在此，基于由設備計算機20預先給定的脈沖序列在序列控制裝置18中將各個高頻脈沖數(shù)字地表示為復數(shù)序列。該數(shù)字序列作為實部和作為虛部分別經由輸入端12向高頻系統(tǒng)22中的數(shù)字-模擬轉換器(DAC)傳輸并且從該數(shù)字-模擬轉換器向發(fā)送信道9傳輸。在發(fā)送信道9中將脈沖序列加調制為高頻載波信號，其基本頻率相應于測量體積中的核自旋的共振頻率。將調制的脈沖序列經由放大器28向高頻天線4的HF發(fā)送線圈傳輸。通過發(fā)送-接收轉換器6實現(xiàn)從發(fā)送運行切換到接收運行。高頻天線4的HF發(fā)送線圈入射高頻脈沖以用于激勵測量體積M中的核自旋并且通過HF接收線圈采樣產生的回波信號。相應獲得的核共振信號在高頻系統(tǒng)22的接收信道的第一解調器8,中被相位敏感地解調到中間頻率并且在模擬-數(shù)字轉換器(DAC)中數(shù)字化。該信號還被解調到頻率零。到頻率零的解調以及實部與虛部的分離在數(shù)字域中數(shù)字化之后在第二解調器8中進行，將該解調的數(shù)據(jù)經由輸出端11輸出到圖像計算機17。通過圖像計算機17從這樣獲得的測量數(shù)據(jù)中重建MR圖像。通過設備計算機20實現(xiàn)對測量數(shù)據(jù)、圖像數(shù)據(jù)和控制程序的管理，在該設備計算機20上能夠存儲測量數(shù)據(jù)和已經處理的數(shù)據(jù)以用于進一步處理。根據(jù)控制程序的規(guī)定，序列控制裝置18控制分別產生期望的脈沖序列并且相應地采樣k空間。特別地，在此序列控制裝置18控制時間正確地接通梯度、發(fā)射具有定義的相位幅度的高頻脈沖以及接收核共振信號。用于高頻系統(tǒng)22和序列控制裝置18的時間基準由合成器19提供。通過終端13選擇例如在DVD21上存儲的相應的控制程序以用于產生MR圖像，并且顯示所產生的MR圖像，該終端13包括用于實現(xiàn)輸入的諸如鍵盤15和/或鼠標16的輸入裝置以及用于實現(xiàn)顯示的儲如顯示屏14的顯示裝置。圖3和圖4示出了用于激勵并拍攝第一和其它按照本發(fā)明的測量數(shù)據(jù)組的示意序列圖。在此，圖3示出了基本上常規(guī)的基于自旋回波的序列，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，由此產生回波信號，該回波信號在利用“AC”標記的時間段中借助至少一個高頻接收天線來拍攝。為了完整的位置編碼，在拍攝時間AC期間接通讀出方向R上的梯度并且在拍攝時間AC開始之前已經接通相位編碼方向上的梯度Ph。該圖在相位編碼方向“G 上和在讀出方向“Gsa”上以不同編碼梯度反復重復，直到完整采樣所期望的檢查體積。如圖3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。在本發(fā)明的一種實施方式中，還可以在拍攝時間AC期間接通在層選擇方向上的上面已經描述的梯度S-VAT，以便減少在拍攝時已經在層內的失真。為了抑制不期望的信號還可以接通所謂的擾相梯度Sp。圖4示出了序列圖，該序列圖恰好激勵相同的測量點并且如圖3的序列圖那樣拍攝，但對于每個測量點接通在層選擇方向上的另一個梯度S3。由此，一次帶有附加梯度S3按照圖4的序列圖，一次沒有附加梯度借助常規(guī)的基于自旋回波的序列按照圖3的序列圖，拍攝每個測量點。在測量時在層方向上的附加梯度S3實現(xiàn)了對于每個測量點由兩次測量確定在層方向上的相位差。如上面描述的那樣使用該相位差，從而借助傅里葉計算的位移定理來確定并校正在層方向上的測量點的偏移。在本發(fā)明的實施方式中，還可以對于每個測量點進行其它測量，其分別在接通另一個附加梯度S3的情況下拍攝，以便提高數(shù)據(jù)量并且由此可以進行例如取平均的統(tǒng)計學計算。在此，例如可以將對于不同附加梯度所確定的偏移取平均。此外還可以使用附加數(shù)據(jù)以用于改善信噪比(SNR ;英文“signal to noise ratio”)。通過這種方式還可以在校正的圖像數(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)。在此，例如可以這樣選擇附加梯度S3，使得在附加梯度方向上的估計的最小相位偏移為-η，并且在附加梯度的方向上的估計的最大相位偏移為+ η。通過這種方式避免了相位跳變。必要時在確定相位差的情況下也可以在對于每個測量點從各個測量值中提取相位之后采用對相對相位的空間積分(“相位展開(phase-unwrapping)”)。也可以這樣選擇附加梯度，使得通過附加梯度產生的估計的相位偏移相應于估計的空間偏移，其比預計的空間偏移更大。在此，獲得在每個測量點在確定的相位差中的改善的SNR。然而在此建議確定的相位差經受所謂的“相位展開”。圖5表示根據(jù)本發(fā)明將幅度值分配到其校正的空間位置。在此，在左列“A”中對于測量點的寬度示出了層位置z 0、1、2、…至9等，如其相應于校正的圖像數(shù)據(jù)組那樣。每個層位置z 0、1、2、…至9等在校正的圖像數(shù)據(jù)組中通過例如(x，y，z)的像素在相應的位置U，y)處以三維圖像組或類似地顯示。在右列“B”中對于測量點的寬度示出了對于測量的層O'、Γ、2'、…至9'等的層位置。如所見的那樣，所測量的層位置由于失真而不與等距離分配的沒有失真的層位置一致。對于每個層O'、1'、2，、…至9'所測量的幅度值由此必須被分配到校正的圖像數(shù)據(jù)組的層位置0、1、2、…至9等。通過由各測量點的確定的相位差確定的在層方向上的偏移已知的是，多遠以及在 哪個方向上移動單個的測量點并且增加或降低多少層厚。這一點例如從與相鄰的層O'、I'、2，、…至9'的比較中得出。由各自的相位差得到相應于所測量的層O'、1'、2，、…至9'(在層方向上)的中心的位置。由此例如可以在第一近似中接納兩個測量的層O'、I'、2'、…至9'之間的層邊緣作為相鄰層O'、1'、2'、…至9'的確定的中心的平均值(Durchschnitt)。同樣可以考慮復數(shù)方法用于確定層邊緣，即在兩個相鄰的測量的層O'、I1、2'、…至V之間的邊界。由此可以正確地分配測量點的幅度值。這一點例如對于測量點在所測量的層位置4'中示出。層位置4'的測量點的幅度值相應于所示的關系被分配到校正的層位置3和4。由層位置4'的位置和層厚確定與校正的層位置3和與校正的層位置4以及必要時其它合適的校正的層的重疊。相應地，將所測量的層位置4'的幅度值以相應于各自重疊的關系分配到校正的層位置3和4，如通過箭頭表示的那樣。對于其它測量的層位置類似地進行。由此可以得到校正的層位置。在示圖中假定矩形的層特性。但該方法也可以類似地轉移到其它層特性。在圖6中示出了按照本發(fā)明的方法的示意流程圖。在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中，在開始(“開始”)之后首先激勵并拍攝檢查對象的第一測量數(shù)據(jù)組101.1和至少一個其它的第二測量數(shù)據(jù)組101. 2。在此，借助例如根據(jù)圖3的序列這樣激勵并拍攝第一測量數(shù)據(jù)組101.1并且借助例如根據(jù)圖4的序列這樣激勵并拍攝第二測量數(shù)據(jù)組101. 2，使得在其它測量數(shù)據(jù)組中對于每個測量點所接通的梯度與在第一測量數(shù)據(jù)組中對于每個相應的測量點所接通的梯度相比分別具有附加梯度。所拍攝的測量數(shù)據(jù)首先是所謂的k空間數(shù)據(jù)(見上)并且必要時可以以合適的濾波器Fl.1或Fl. 2濾波，從而例如過濾出異常測值。然后對于第一和第二必要時濾波的測量數(shù)據(jù)組101.1和101. 2的每個測量點分別重建一組各幅度和相位(框102.1和102. 2)。這一點典型地通過k空間的復數(shù)傅里葉變換來實現(xiàn)。如果借助包括多個HF發(fā)送線圈和多個HF接收線圈的高頻天線來激勵并拍攝第一和第二測量數(shù)據(jù)組101.1和101. 2，則優(yōu)選地可以由在沒有附加梯度的情況下的第一測量數(shù)據(jù)組101.1或者由第二測量數(shù)據(jù)組101. 2獲得多個HF發(fā)送線圈和多個HF接收線圈的靈敏度特性(C)。但也可以以通常的其它方式來確定靈敏度特性。現(xiàn)在可以部分地綜合利用多個HF接收線圈拍攝的測量數(shù)據(jù)的各幅度和相位的確定的組(框103.1和103. 2)，以便獲得檢查對象的每個測量點的各完整的獨立于HF接收線圈的幅度和相位的組。該不同HF接收線圈的各幅度和相位的組的綜合例如可以根據(jù)Walsh et al.在“AdaptiveReconstruction of Phased Array MR Imagery，，，Magnetic Resonance in Medicine43:682 - 690(2000)中所描述的方法實現(xiàn)。然而還推薦，在由第一測量數(shù)據(jù)組對于每個測量點的各幅度和相位的取決于HF接收線圈的組中以及在由其它測量數(shù)據(jù)組對于每個測量點的各幅度和相位的取決于HF接收線圈的組中分別采用相同的靈敏度特性，以便防止在綜合不同HF接收線圈的幅度和相位的組的情況下在不同的計算中能夠產生的相位誤差。在另一個步驟104中基于根據(jù)步驟102.1和102. 2的各幅度和相位的組的重建的相位或者根據(jù)步驟103.1和103. 2在使用多個HF接收線圈的情況下確定在第一測量數(shù)據(jù)組和至少一個其它測量數(shù)據(jù)組的各個對應的測量點之間的各相位差。在步驟104中提取的相位值還可以經受所謂的“phase unwrapping,相位展開”。此外，可以利用一個(另一個)合適的波濾器F2將在步驟104中提取的并且必要時在步驟PW中處理的相位值濾波，以便提高SNR。可能的濾波器F2例如是所謂的邊緣保留濾波器(英文“edge preserving filter，，)。如果例如在逐層地激勵并拍攝測量數(shù)據(jù)的情況下對于相同的測量的層激勵并拍攝多個其它測量數(shù)據(jù)組101. 2，則可以對于所有或者僅對于部分該其它測量數(shù)據(jù)組執(zhí)行步驟102. 2或103. 2至104。如果通過這種方式由多個測量數(shù)據(jù)組101. 2確定多個相位差(步驟104)，則可以確定基于其它方法得到的優(yōu)化的例如平均的值。明顯地，也可以借助其它方法，例如線性回歸方法(英文“l(fā)inear fit”)或者其它的優(yōu)化方法根據(jù)多個確定的相位差來確定相位差的這種優(yōu)化的值。基于從第一測量數(shù)據(jù)組和至少一個測量數(shù)據(jù)組中對于對應的測量點的各個確定的相位差，在步驟105中分別確定第一所測量的測量數(shù)據(jù)組的每個測量點的空間偏移。這一點尤其可以快速并有效地，如上面描述的那樣，借助傅里葉變換的位移定理實現(xiàn)，該傅里葉變換將局部偏移與每個相位差對應。在步驟106中，將在步驟102.1中或在使用多個HF接收天線的情況下的步驟103.1中第一測量數(shù)據(jù)組對于每個測量點的幅度的重建的值，在考慮各自的測量點的確定的空間偏移的情況下分配到校正的圖像數(shù)據(jù)組的圖像點。在此，尤其可以如參見圖5所描述的那樣進行。為了提高SNR，在此(由步驟102. 2或103. 2的)至少一個其它測量數(shù)據(jù)組的其它幅度值也可以包含在校正的圖像數(shù)據(jù)組中(106上的虛線箭頭)。這一點例如可以借助平方和方法(英文“sum of squares”)，從而代替由101.1 (或103.1)得出的值分配由101.1 (或103.1)與至少一個其它測量數(shù)據(jù)組101. 2 (或103. 2)的值的組合。校正的圖像數(shù)據(jù)組在下一個步驟107中例如被存儲到磁共振設備的設備計算機上和/或例如在磁共振設備的顯示設備上顯示。如果已經拍攝了所有要拍攝的測量數(shù)據(jù)(查詢108)，則結果該方法(“結束”)。如果還要拍攝其它測量數(shù)據(jù)，則例如在逐層的激勵并拍攝測量數(shù)據(jù)的情況下以激勵并拍攝第一和至少一個其它測量數(shù)據(jù)組101.1和101. 2重新開始該方法。本方法在磁共振設備的測量體積中的具有不均勻的基本磁場的區(qū)域中也實現(xiàn)了低開銷并快速地建立校正的無失真的圖像數(shù)據(jù)組。由此本方法特別適用于在磁場失真的干擾體、例如金屬植入物的環(huán)境中借助MR技術來成像。但也可以在具有出于其它原因而不均勻的基本磁場的測量中使用。
權利要求
1.一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)組中對于每個相應的測量點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)組的各個相應的測量點之間的各相位差；-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)組的每個測量點的重建的幅度分配到校正的圖像數(shù)據(jù)組的圖像點；-存儲和/或顯示所述校正的圖像數(shù)據(jù)組。
2.根據(jù)權利要求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的空間偏移。
4.根據(jù)上述權利要求中任一項所述的方法，其中，在反轉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生的估計的相位偏移相應于估計的空間偏移，其比相應于預計的空間偏移的相位偏移更大。
9.根據(jù)上述權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)送線圈和多個 HF接收線圈的高頻天線來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。
11.根據(jù)權利要求10所述的方法，其中，在由第一測量數(shù)據(jù)組對于每個測量點綜合第一組各幅度和相位的情況下以及分別由多個HF接收線圈的其它測量數(shù)據(jù)組對于每個測量點關于每個所有其它組各幅度和相位，使用多個HF發(fā)送線圈的靈敏度特性，以便獲得檢查對象的每個測量點的綜合的獨立于HF接收線圈的各幅度和相位的組。
12.—種磁共振設備,其中,所述磁共振設備(5)包括基本場磁鐵(I )、梯度場系統(tǒng)(3)、 至少一個高頻天線(4)和控制裝置(10)，用于控制梯度場系統(tǒng)(3)和至少一個高頻天線 (4)、用于接收由至少一個高頻天線(4)拍攝的測量數(shù)據(jù)、用于分析測量數(shù)據(jù)以及用于建立圖像數(shù)據(jù)組，并且其中，所述磁共振設備(5)構造用于-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)組的測量數(shù)據(jù)， 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)組中對于每個相應的測量點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)組的各個相應的測量點之間的各相位差；-基于各個所確定的相位差確定第一測量的測量數(shù)據(jù)組的每個測量點的空間偏移；-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)組的每個測量點的重建的幅度分配到校正的圖像數(shù)據(jù)組的圖像點；-顯示和/或存儲所述校正的圖像數(shù)據(jù)組。
13.根據(jù)權利要求12所述的磁共振設備，其特征在于，所述磁共振設備(5)被構造用于執(zhí)行根據(jù)權利要求1至11中任一項所述的方法。
14.一種計算機程序產品，其可以直接被加載到磁共振設備(5)的可編程控制裝置 (10)的存儲器中，具有程序裝置，用來在執(zhí)行所述磁共振設備(5)的控制裝置(10)中的程序時執(zhí)行根據(jù)權利要求1至11中任一項所述的方法的所有步驟。
15.一種電子可讀的數(shù)據(jù)載體，具有在其中存儲的電子可讀的控制信息，其被構造為其在使用所述磁共振設備(5)的控制裝置(10)中的數(shù)據(jù)載體(21)時執(zhí)行根據(jù)權利要求1至 11中任一項所述的方法。
全文摘要
本發(fā)明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)組的各個對應測量點的各相位差。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)組的測量點的空間偏移。相應于確定的空間偏移將開頭測量的測量點的幅度值分配到其正確的空間位置，由此產生校正的圖像數(shù)據(jù)組。此外，本發(fā)明還要求保護一種磁共振設備、一種計算機程序產品以及一種電子可讀的數(shù)據(jù)載體。
文檔編號G01R33/565GK103018694SQ20121036128
公開日2013年4月3日 申請日期2012年9月25日 優(yōu)先權日2011年9月26日
發(fā)明者V.杰魯斯, L.勞爾, M.尼特卡 申請人:西門子公司