数(因此被称为“扩展的系统函数”)，然后所述扩展的系统函数用于根据所述较大体积中的所述检测信号来重建期望的图像(即，用于重建所述视场中所述磁性颗粒的空间分布)。
[0030]为了将经移位的系统函数组合(连结)，一般可用若干选项。一个选项是创建包括所有移动样式的大系统函数。然后重建提供完整的图像。然而，所述扩展的系统函数可能变得非常大。另一选项是(典型地根据一个利萨如期(Lissajous per1d))重建小的子体积，所述小的子体积稍后被组合成完整的图像。对于交叠区可以应用加权，所述加权朝向各自的数据集的边缘降低。
[0031]根据所述第二方面，存储所述装置的多个静态系统函数和/或扩展的系统函数，所述多个静态系统函数和/或所述扩展的系统函数是在没有磁聚焦场时(为了获得针对所述视场的不同位置的静态系统函数)或在已经施加了不同的磁聚焦场时(为了获得扩展的系统功能)而已经提前获得的。在对检测信号的真实数据采集期间或之后，根据多个存储的静态系统函数和/或扩展的系统函数来选择或构建最可能与在对所述检测信号的所述采集期间实际施加的所述磁聚焦场相对应的静态系统函数和/或扩展的系统函数。换言之，在一个实施例中，选择在已经施加了磁聚焦场时已经生成的所存储的扩展的系统函数，所述所存储的扩展的系统函数尽可能与在采集检测信号期间实际施加的所述磁聚焦场相对应。在另一实施例中，根据所存储的静态系统函数和/或所述扩展的系统函数中的一个或多个来构建扩展的系统函数。
[0032]在根据所述第一方面的所述装置的优选实施例中，所述存储元件被配置为存储所述静态系统函数的频域表示，并且所述处理元件被配置为将所述静态系统函数的所述频域表示转换成在使所述静态系统函数的所述时域表示进行移位之前的时域表示，以生成扩展的系统函数并将所述扩展的系统函数转换成用于重建所述磁性颗粒的所述空间分布的频域表示。因此，以时域来执行对所述静态系统函数的所述空间移位，而优选地以频域来存储所述系统函数，并且还以频域将所述系统函数用于重建图像。
[0033]以时域来测量数据，并且一般也可以以时域来存储所述数据，但以频域来存储数据对于背景校正和数据处理而言是更为有利的(例如，在滤波的情况下)。另外，能够从处理中丢弃不必要的频率分量并且不需要将其存储。
[0034]优选地，根据所述第一方面的所述装置还包括用于测量所述磁聚焦场的测量单元，其中，所述处理元件被配置为使用测得的磁聚焦场来使所述静态系统函数的所述时域表示以与由测得的磁聚焦场引起的所述视场的位置的变化成比例的方式进行移位。尽管所述装置大体知晓施加了哪个磁聚焦场并且因此知晓所述视场如何移位，但测量所述磁聚焦场并使用来自该测量结果的信息来使所述静态系统函数在空间上进行移位可以进一步增加所述移位、所获得的扩展的系统函数、以及因此经重建的图像的准确度。所述测量单元优选地包括霍尔传感器或能够测量磁场的任何其他传感器。通过该测量可以测量动态涡流影响，然后能够对所述动态涡流影响进行补偿。
[0035]在根据所述第一方面的所述装置的另一优选实施例中，所述处理元件被配置为通过在所述磁聚焦场的运动方向上进行填补(pad)来生成所述扩展的系统函数，其中，(通过使所述静态系统函数进行移位而获得的较大体积的)经填补的体素被填充为零或被填充有邻近体素的值的外插值，其中，外插的流程也能够依赖于仿真数据。
[0036]在根据所述第二方面的所述装置的优选实施例中，扩展的系统函数是通过使在没有磁聚焦场的情况下获得的所述装置的静态系统函数的时域表示以与由所述磁聚焦场的施加引起的所述视场的位置的变化成比例的方式进行移位来生成的。
[0037]优选地，根据所述第二方面的所述装置还包括用于测量所述磁聚焦场的测量单元，其中，所述处理元件被配置为使用测得的磁聚焦场以根据所存储的多个静态系统函数和/或扩展的系统函数来选择或构建扩展的系统函数。如以上针对根据所述第一方面的所述装置所解释的，这可以增加准确度。所述测量单元也优选地包括霍尔传感器或能够测量磁场的任何其他传感器。
[0038]在根据所述第二方面的所述装置的另一优选实施例中，所述存储元件被配置为存储多个扩展的系统函数，所述多个扩展的系统函数是针对所述第一子区带的不同移动速度、所述第一子区带的不同移动方向和/或所述第一子区带沿着其移动的不同迹线已经获得的。因此，存储各个扩展的系统函数的目录，这允许通过使用所述磁聚焦场来选择或构建与所述视场的实际移位尽可能地适配的扩展的系统函数，引起经重建图像的准确度的增加。
[0039]通过对所述静态系统函数的时域表示进行移位而得到补偿的、由所述磁聚焦场的施加引起的所述视场的位置的变化优选地包括以下中的一个或多个:线性移位运动、加速运动、减速运动以及曲线运动。因此，一般地，可以根据本发明对所有不同种类的由所述磁聚焦场引起的所述视场的运动进行补偿。
[0040]根据实施例，所述处理元件被配置为对经重建迹线的起点和/或终点进行移位，其中，能够重建不同的时间移位，并且所述处理元件被配置为将经移位的扩展的系统函数进行连结。以这种方式，能够提高重建的质量，并且这还能够实现重建较大的体积。
[0041]根据另一实施例，所述处理元件被配置为确定由所述第一子区带覆盖的所述迹线的路径(即，FFP)之间的最大间隙的大小和位置。这可能在因所述聚焦场引起的所述FFP的额外移位过快的情况下出现，使得能够向用户发出警告以减小所述移位的速度，从而避免重建的质量的退化。
[0042]在又一实施例中，所述处理元件被配置为对所述磁性颗粒的经重建的空间分布应用失真校正。以这种方式，能够进一步增加经重建图像的质量。
[0043]所述处理元件优选地被配置为基于在施加所述磁聚焦场期间所述第一子区带的所述移动的速度来应用对所述扩展的系统函数的幅度的幅度校正。当与在没有聚焦场的情况下采集到的系统函数比较时，这对空间信号响应样式的幅度的微小修改进行补偿，所述微小修改是由将所述磁聚焦场添加到所述磁驱动场而引起的，并且因此这进一步提高了经重建图像的质量。一般地，并不是对完整的扩展的系统函数进行幅度校正，而是单独对每个时间步骤进行幅度校正。
[0044]在一个实施例中，所述聚焦场单元和所述选择元件是通过单独的元件(S卩，单独的线圈和/或单独的发生器单元)来实施的。在另一实施例中，MPI装置采用组合的选择和聚焦场线圈(以及优选的组合的发生器单元)，这是基于这样的想法:即，将在已知的MPI装置中一般被提供为单独的线圈的聚焦场线圈与选择场线圈组合成组合的选择和聚焦场线圈组。因此，对所述线圈中的每个提供单一的电流，而不是如常规地对每个聚焦场线圈和每个选择场线圈提供单独的电流。因此所述单一的电流能够被认为是用于聚焦场生成和选择场生成的两个叠加的电流。能够通过控制到各个线圈的电流来容易地改变所述视场在所述检查区内的期望的位置和移动。然而，并不是所有的选择和聚焦场线圈总是必须被提供具有控制电流，而是只需要针对所述视场的特定移动而为某些线圈提供电流。
[0045]使用组合的选择和聚焦场线圈的所提出的实施例还提供了关于如何以及在哪里将所述线圈相对于放置对象的检查区进行布置的更多的自由度。尤其能够利用该布置来建立患者和医生或医学人员(例如，介入期间的外科医生)都能容易访问的开放式扫描器。
[0046]所述驱动场线圈优选地被布置在两组选择和聚焦场线圈中的第一内部选择和聚焦场线圈之间的区中。所述驱动场线圈可以被设计为使得它们被(固定地或可移动地)布置在两组选择和聚焦场线圈之间。在另外的实施例中，所述驱动场线圈在某种程度上是柔性的，并且能够在将患者放置在所述检查区的里面之前被布置在患者的身体的期望部分上。
[0047]在这样的实施例的情况下，利用磁场强度的空间分布来生成磁梯度场(S卩，磁选择场)，使得所述视场包括具有较低磁场强度(即，所述FFP)的第一子区和具有较高磁场强度的第二子区，调整所述较低磁场强度使得被定位在所述第一子区中的磁性颗粒的磁化不饱和，调整所述较高磁场强度使得被定位在所述第二子区中的所述磁性颗粒的磁化饱和。归因于所述磁性颗粒的磁化特性曲线的非线性，所述磁化以及由此的由所述磁性颗粒生成的磁场示出较高次谐波，例如能够由检测线圈检测到所述较高次谐波。经评估的信号(信号的较高次谐波)包含关于所述磁性颗粒的所述空间分布的信息，所述信息又能够用于对所述磁性颗粒的所述空间分布的可视化(例如，用于医学成像)和/或用于其他应用。
[0048]根据本发明的MPI装置基于新的物理原理(S卩，被称为MPI的原理)，所述新的物理原理不同于其他已知的常规医学成像技术，例如，核磁共振(NMR)。具体地，与NMR相对比，这种新的MPI原理不利用材料对质子的磁共振特性的影响，而是通过利用磁化特性曲线的非线性来直接检测磁性材料的磁化。具体地，所述MPI技术利用所生成的磁信号的较高次谐波，所述较高次谐波是由在磁化从非饱状态变为饱和状态的区中的磁化特性曲线的非线性造成的。
【附图说明】
[0049]参考下文描述的(一个或多个)实施例，本发明的这些方面和其他方面将是明显的并且得到阐明。在以下附图中:
[0050]图1示出了MPI装置的第一实施例，
[0051]图2示出了由如图1所示的装置产生的选择场样式的范例，
[0052]图3示出了MPI装置的第二实施例，
[0053]图4示出了MPI装置的第三实施例和第四实施例，
[0054]图5示出了根据本发明的MPI装置的方框图，
[0055]图6示出了图示在不应用线性对角线移位的情况下以及在应用了线性对角线移位之后的利萨如迹线的两个视图的示意图，
[0056]图7示出了在不具有以及具有用于获得扩展的系统函数的内插/填补的情况下静态系统函数的若干时域表示的示意图，并且
[0057]图8示出了来自在慢聚焦场运动的情况下以及在快聚焦场运动的情况下(使用以及不使用本发明)获得的体模的3D体积的正交切片。
【具体实施方式】
[0058]在解释本发明的细节之前，将参考图1至图4详细解释磁性颗粒成像的基础。具体地，将描述用于医学诊断的MPI扫描器的四个实施例。还将给出对数据采集的非正式描述。将指出不同实施例之间的相似点和差异。总体上，本发明能够被使用在MPI装置的所有这些不同的实施例中。
[0059]图1中示出的MPI扫描器的第一实施例10具有三对同轴平行圆形线圈12、14、16，这些线圈对被布置为如图1中所图示的。这些线圈对12、14、16用于生成选择场以及驱动场和聚焦场。三个线圈对12、14、16的轴18、20、22相互正交，并且相交在单个点中，所述单个点指代MPI扫描器10的等中心24。另外