专利名称：对患者进行磁共振检查的方法
技术领域：
本发明涉及一种利用带有可平移诊疗床的成像医用磁共振设备对患者进行磁共振检查的方法，其中患者身上待检查的检查区域大于磁共振设备的拍摄区域。
背景技术：
磁共振断层造影和磁共振摄谱技术的目的在于，利用越来越短且越来越强的基本场磁来对其范围内的患者进行检查。出现的问题是，由于基本场磁变短而造成的拍摄区域变得越小，所要检查的躯体范围就变得越大，如果可能，会是整个患者躯体或分开的几个区域。从干预性提问和有关增大患者舒适度方面考虑比较有利的该具有较短磁铁的磁共振设备(MR-设备)，对于利用这种磁共振设备来进行检查的过程又提出了新的要求。通过借助于可平移的诊疗床使患者能够移动地进出于拍摄区域的方法，就能解决无法利用局部照相来拍摄检查区域的这一难题。所述平移可以逐步地或是连续地进行，其中在前一种情况时可以使用传统的非移动对象的局部拍摄技术。
WO02/082996A1中公开了一种使用连续移动的诊疗床来获得较大拍摄区域的数据的方法。其中所获得的是该拍摄区域的无缝图像。
在“Helical MRContinuously Moving Table Axial Imaging With RadicalAcquisitions”，A.Shankaranarayanan等，Magnetic Resonance in Medicine，501053至1060，2003中公开了一种连续移动诊疗床时的成像技术。
传统的磁共振技术研究的是在基本场磁的ISO-中心内，即在基本磁场的最均匀范围内对各个躯体部位进行局部检查。如果测量不同的躯体部位，则要借助于诊疗床来平移患者或是将其换位。在每次平移或换位之后，就会在定位器测量范围内新得到多个取决于位置的参数，从而从中推导出一份测量规程。因此不可能得到针对整个患者区域的测量计划。如果要测量不同的区域，则由于上述每次都要进行新的定位器测量过程，患者在磁共振设备中的停留时间就要延长。
为进行磁共振检查，除了基本的设备调节参数外，还需要越来越多地进行校准测量。这就能实现对可用于图像亮度平衡、并行成像或线圈位置确定的线圈灵敏度性质进行测定。此外，还能确定基本磁场、高频磁场和/或梯度磁场的分布情况用以修正诸如梯度回波图像。
在“Helical MRContinuously Moving Table Axial Imaging With RadialAcquisitions”中，所谓利用连续移动的诊疗床的磁共振测量过程，指的是通过对诊疗床的不同位置的定位器测量过程可以得到更精确的技术测量参数，从而改善成像质量。为此，其中推荐在一个先行的测量过程中记录并存储下针对不同躯体部位的填隙片值、MR激励的中心频率、接收和传送强度。然后，如有必要可以内插并调整这些离散值，同时使不同的躯体部位穿过拍摄区域。
DE10150138A1中公开了一种在保持SAR极限值的条件下确定测量值的方法，其中使诊疗床和因此而设置的视场相对于发送天线移动。从所属的预测量过程中，通过模式识别计算出患者的位置并将其用于计算SAR值。该方法的缺点在于，所获得的值只对特定的诊疗床位置有效。但该值在诊疗床移动较小时就已经显著变化了。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于提供一种用于磁共振检查的方法，该方法能够解决在检查那些例如由于大于所用磁共振设备的拍摄区域而无法利用局部测量进行检查的检查区域时出现的问题。该方法特别是能缩短所需的测量时间并提高图像质量。
该技术问题的解决途径在于一种利用一种带有可平移诊疗床的医学成像磁共振设备来对患者进行磁共振检查的方法，其中患者的待检查区域大于磁共振设备的拍摄区域，并且首先将待检查的患者定位于诊疗床上，接着进行粗略分辨的校准测量，该校准测量中借助诊疗床的连续平移来推动检查区域经过拍摄区域，其中根据诊疗床的位置从所接收的磁共振信号中一方面得到解剖学上的患者信息另一方面得到用于调整磁共振设备的技术信息，然后再从患者信息中得到第一组测量规程参数并从技术信息中得到第二组测量规程参数，这些参数又可用于产生最后对检查区域进行高分辨磁共振检查的测量规程。
本发明的优点在于，能够以较为简单的方式连续地在检查区域上得到所需的信息。为了利用DE10150138A1中所公开的方法来实现这一点，就必须例如在超过2米的全身扫描时以约10秒的持续时间内测量诸如3cm的间距进行。借助于诊疗床连续平移时的测量，就能在0.5至2分钟的时间内进行上述测量。在获得时间的同时，也获得了沿诊疗床移动方向上的更高分辨率，因为原则上可以对每个诊疗床位置进行计算。由此就避免了轴向测量区域的拼接，并也消除了由此带来的错误。另外还有一个优点是，不同的部分信息的位置分辨率可随个体进行匹配。于是就能时常地如填隙片参数一样，使发射器的参考振幅翻倍。
另一项优点在于，从一次测量过程的M个连续测得的数据中可以确定出N＞M个参数(与静态测量不同，静态测量中只能测量当前感兴趣的参数)。此外还可以将不同位置(也就是说不同远近驶入的诊疗床的位置)上的测量组合起来，以便例如平滑(平均)z-方向(即诊疗床的移动方向)上的测量值的曲线，均衡各个测量过程的测量精确度，或者从已知值中预测新的测量值范围。
本发明的一项优点在于，在粗分辨的校准测量过程中计算得到的信息，可用于使那些至今还是人工进行的步骤自动化，例如患者记录、测量准备和/或测量本身。由此就能总体缩短测量时间并提高图像质量。因此，就会节省下在校准测量过程中所投入的时间，并有效地进行磁共振检查。
在一优选实施方式中，从患者信息和技术信息中计算得到第三组测量规程参数。这能够在产生测量规程时使用根据位置作出的与患者相关的SAR-预测，并在后续的测量中施行SAR-控制(SAR特殊吸收率)。精确依据位置来确定的SAR能够使高频磁场以最佳方式射入。如果是将患者的不同区域平移穿过拍摄区域，则为了不必使磁场保守地射入而必须得到这些精确地在躯体上测得的SAR，由此就可能消退信号并因此降低对比度。
本发明的方法所涉及的是一种所谓的非局部患者检查，其中待检查的检查区域要大于由具有最高磁铁均匀度(同心)的区域所限定的拍摄区域。所谓“大于”也可理解为下述状况，即在该状况时检查区域具有若干子区域，且它们不必非得相互连接起来，并且它们中的一个或多个区域本身看起来就要小于拍摄区域，但是叉无法用局部测量将它们一起拍摄下来。因为磁共振设备的技术参数和测量规程所需的患者信息，会根据诊疗床和患者相对于拍摄区域的位置而改变，所以仅仅是关于拍摄区域的测量规程不足以对更大的待检查区域调整出最佳的成像效果。所谓磁共振设备的技术参数应理解为，例如，基本磁场均匀度、可能有的填隙片参数、高频磁场的中心频率、高频磁场的发送和接收功率。所谓患者信息则应理解为是患者的有关数值，如体长和体重，以及感兴趣的器官和躯体部位相对于诊疗床或拍摄区域的位置情况。
本发明中推荐，在实际上有着高分辨率的磁共振检查之前，以粗略分辨率一次性进行一个尽可能快的校准测量过程，其中在继续所谓的预扫描测量时，另外得到一些只是由于患者的平移而可获得的患者信息。在结束了患者定位之后进行所述的校准测量过程，该过程包括，诸如放置患者和必要时连接高频线圈、PMU-单元和/或放置可能的造影剂注射针头。
在校准测量的同时，借助于自动诊疗床移动连续且一次性地将患者平移穿过拍摄区域。此时进行磁共振检查，即激励出磁共振信号并接着接收该信号。在诊疗床平移的同时，从该过程接收到的磁共振信号中可以得到患者信息和技术信息，以便从这些信息中得到一系列的测量规程参数，并且这些参数在对患者后续进行的高分辨率磁共振检查过程中不会变化或者是其位置的依赖性已知，并因此可用于所有的后续测量过程。
以下用于获得患者信息和技术信息以及得到测量规程参数的方法都可以例如结合于校准测量过程中。
A)患者信息-一个自动全身定位器，其以多个截面形式或作为完整的3D数据组存在，并且能够对患者的大略组织/血管情况给出一个快速的印象。自动或人工图形显示的例如将这种按照再现的截面图像形式或作为MIP(最大强度投影)图像存在的定位器测量过程应用于具体的全身检查。
-由检查区域的数据组可以自动地确定患者轮廓，并由此将患者体长及其在MR设备中的取向(首先是头或脚)及其体重确定为测量规程参数。这些测量规程参数可自动地被接收到测量规程中并加快患者记录过程。除了节省时间外，还可以通过这种方式将重要的、例如有关于SAR的数据引入到测量规程的制订过程中来。
-借助于对躯体部位和人体器官的自动识别，可以对各个部分进行例如简化的有重点的检查，同时不必例如借助于观察孔重新将患者定位于拍摄区域中。
B)技术信息
-对基本磁场和/或高频磁场和/或梯度磁场的分布进行的自动拍摄一方面能够实现借助于测量规程中的填隙片参数来校正偏差，另一方面在事后校正图像材料的过程中例如通过在非笛卡儿测量时校正k-空间轨迹来校正偏差。
-在产生待检查的检查区域的精确荷载曲线时，要根据诊疗床的位置精确计算出患者的吸收率。由于比单个测量有着更高的分辨率，因此从中所得到的高频发送功率的平均值较少受到各测量点固有的、强烈的时间和空间上波动的影响。因此就可以更精确地确定发送功率并可以更好地顾及到SAR。在引入额外的患者信息，例如体长和体重的情况下，可以使用一种SAR计算模块，其能考虑患者的位置并因而总是适合于各个位于拍摄区域内的躯体部位。另外，这也就可以实现，根据更好的SAR预测可能性来优化检查的顺序。
-自动线圈识别，其可以识别出线圈相对于诊疗床和在运用了患者信息的条件下相对于患者躯体的位置情况，并因此可以例如产生和使用一个数据库，利用其能够可靠和自动地选择出线圈来用于带有可移动诊疗床的局部和非局部检查。
-可以例如在用于并行成像(PAT)的标准化算法中采用另外自动获取的线圈灵敏度曲线。其中，借助于磁共振测量可几乎同时地得到患者信息和技术信息。
在一个特别有益的实施方式中，当诊疗床连续移动时要进行一系列磁共振检查，它们各自激励出磁共振信号。在这种系列检查中，用于获得患者信息(19)的磁共振检查和用于获得技术信息(21)的磁共振检查相互套接。也就是说，在一组用于获得患者信息(19)的至少一次磁共振检查之后接着是一组用于获得技术信息(21)的至少一次磁共振检查，然后接着又是一组用于获得患者信息(19)的至少一次磁共振检查，如此类推。例如，在连续移动的过程中，每个成像测量和三个分别用于确定磁共振设备的共振频率、发送器参考振幅和反射特性的测量过程交替进行。除了直接确定的值外还要确定其它的SAR值和荷载曲线等。
以下将根据图1至3来阐述本发明的实施例。附图为图1为本方法的流程草图，图2为实施本方法的磁共振设备的草图，
图3为高频发送功率在空间或时间上的分布情况图。
具体实施例方式
图1中根据一幅流程图示例性地显示出了本发明方法的进行过程。为阐明该结构需要参考图2。借助于一个带有可移动诊疗床5的磁共振设备3对患者1进行“非局部”的检查。“非局部”在此是指，检查区域7大于磁共振设备3的拍摄区域9。为了拍摄下整个检查区域7，需要沿着z方向，即沿着轴向使诊疗床5上的患者穿过磁共振设备3上的拍摄区域9。
按照以下所述流程进行患者1的检查。首先开始的是患者1在诊疗床5上的定位过程11。在某些情况下也可将局部高频线圈定位于患者的躯体上。接着制订出测量规程13，其中首先是要进行对检查区域7的确定15。例如，作为预调整过程可以将检查区域定为“全身”。在这种情况下，当要沿着z方向限定检查区域时，只需要由使用者输入一个数据。如果还另外有一些辅助机构，如观察孔或MR可视参考标记，则也可以在患者定位之前进行检查区域的确定15。
在经调整的检查区域7内，进行粗分辨的校准测量17。相应的，在至少一个磁共振测量过程中射入高频脉冲并读取磁共振信号，与此同时使诊疗床5上的患者1连续穿过拍摄区域9。从取决于诊疗床5的位置的磁共振信号中，可以得到解剖方面的患者信息19和技术信息21，其中还需要将技术信息用于调节磁共振设备3的技术参数。
从该信息中可导出测量规程参数25，并且该参数与诊疗床的位置无关，例如患者体长、体重，或是与诊疗床的Z-位置有关，例如待射入的高频场的中心频率。此外，还可通过将解剖信息21和患者信息19相结合23而计算得到第三组测量规程参数25，例如取决于Z的SAR计算值。
取决于位置的测量规程参数25可以离散的或是作为位置Z的函数存储在数据库中，从而可以在后面进行的磁共振检查27中提取出来。
借助于从粗分辨的校准测量17中所得到的MR图像，操作者还可以输入其它测量规程参数25。例如可以根据该MR图像来纠正检查区域7的边界X0，Y0，Z0或选择出重点检查区域。
接着，借助于测量规程13和该测量规程中部分自动、部分人工输入的测量规程参数25，对检查区域7进行高分辨的磁共振检查27。
图3示例性地表示了高频发送功率HF依据轴向坐标轴Z或时间T的分布情况。从中可以看到存在着巨大的波动，这种波动在对于若干点的偶然局部测量过程中会导致巨大的误差，例如在从中所计算出来的SAR值方面。借助于本发明的方法，可以根据位置、精细分辨地计算SAR值，并且例如通过平均值计算不将这种剧烈波动引入到SAR值中。由于有着许多数据点，该分布情况的平均或平滑就显得简单了。
为计算SAR且特别是为了监控所设定的极限值，很重要的一点便是要识别出诊疗床上头部的位置，因为头部的SAR值要低于全身的SAR值。因此，例如优选将患者在MR设备中的取向确定为解剖信息。因为SAR值基本上对应于所辐射入的功率与质量之比，所以在SAR计算中就要引入患者的总重量，该重量值同样可作为解剖学信息从MR信号中得到。也可以通过将长度和/或质量分布值作为解剖学信息，来有目的地为不同的躯体部位确定出所谓的局部SAR值。
权利要求
1.一种利用带有可平移诊疗床(5)的成像医学磁共振设备(3)对患者(1)进行磁共振检查(27)的方法，其中患者身上待检查的检查区域(7)大于磁共振设备(3)的拍摄区域(9)，所述方法具有以下方法特征-将待检查的患者(1)定位于诊疗床(5)上的定位过程(11)，-进行粗分辨的校准测量过程(17)，其中通过连续平移诊疗床(5)而将检查区域(7)推动着穿过拍摄区域(9)，其中根据诊疗床(5)的位置从该过程接收到的磁共振信号中一方面得到解剖学上的患者信息(19)另一方面得到技术信息(21)，以调节磁共振设备(3)，-从患者信息(19)中产生第一组测量规程参数，-从技术信息(21)中产生第二组测量规程参数(25)，-借助于测量规程参数(25)来制订测量规程(13)，-根据测量规程(13)来对检查区域(7)进行高分辨率的磁共振检查(27)。
2.如权利要求1所述的方法，其中，第三，通过将所述患者信息(19)和技术信息(21)相结合(23)而计算得到第三组测量规程参数(25)，特别是荷载曲线和/或SAR值曲线。
3.如上述权利要求之一所述的方法，其中在所述连续平移时，在诊疗床(5)平移的同时借助于激励出磁共振信号的磁共振测量过程而连续地得到患者信息(19)和技术信息(21)。
4.如上述权利要求之一所述的方法，其中在所述连续平移时，进行一系列能够激励出磁共振信号的磁共振测量过程，并且在该一系列用于获得患者信息(19)的磁共振检查中，特别是成像的磁共振测量过程和用于获得技术信息(21)的磁共振检查、特别是用于确定磁共振设备的共振频率、发送器参考振幅和/或反射特性的磁共振测量过程相互套接。
5.如权利要求4所述的方法，其中，在用于获得患者信息(19)的M＞0次磁共振测量之后，接着进行用于获得技术信息(21)的N＞0次磁共振测量。
6.如上述权利要求之一所述的方法，其中产生检查区域(7)的粗分辨的磁共振图像作为所述患者信息(19)。
7.如上述权利要求之一所述的方法，其中，从所述粗分辨的磁共振图像中获得患者的躯体数据作为所述患者信息(19)，特别是患者(1)的体长(L)和/或体重(M)。
8.如上述权利要求之一所述的方法，其中识别出患者(1)在磁共振设备(3)中的取向作为所述患者信息(19)，特别是头部的位置。
9.如上述权利要求之一所述的方法，其中采集患者(1)的器官相对于诊疗床(5)的位置情况作为所述患者信息(19)。
10.如上述权利要求之一所述的方法，其中将所述患者信息(19)录入到所述测量规程(13)的患者记录过程中。
11.如上述权利要求之一所述的方法，其中根据所述诊疗床(5)的位置而确定高频发送功率值(HF)作为所述技术信息(21)。
12.如上述权利要求之一所述的方法，其中根据所述诊疗床(5)的位置而确定基本磁场分布、高频磁场分布和/或梯度磁场分布作为所述技术信息(21)。
13.如上述权利要求之一所述的方法，其中根据所述诊疗床(5)的位置而产生用于调整磁场填隙片的参数值作为所述测量规程参数(25)。
14.如上述权利要求之一所述的方法，其中根据所述诊疗床(5)的位置而产生用于处理图像的参数作为所述测量规程参数(25)。
15.如上述权利要求之一所述的方法，其中根据所述诊疗床(5)的位置而计算得到用于考虑特殊的患者吸收率(SAR)的参数作为其他测量规程参数(25)。
16.如上述权利要求之一所述的方法，其中根据所述诊疗床(5)的位置而计算得到线圈位置作为其他的测量规程参数(25)。
17.如上述权利要求之一所述的方法，其中根据所述诊疗床(5)的位置而离散地存储至少一个测量规程参数(25)。
18.如上述权利要求之一所述的方法，其中根据所述诊疗床(5)的位置而以函数形式存储至少一个测量规程参数(25)。
全文摘要
在利用一种带有可平移诊疗床(5)的医学成像磁共振设备(3)来对患者(1)进行磁共振检查(27)的方法中，为了检查患者的大于磁共振设备(3)拍摄区域(9)的检查区域(7)，在连续平移过程中根据诊疗床(5)的位置，从该过程中接收的磁共振信号中一方面得到解剖学上的患者信息(19)另一方面得到技术信息(21)，以调节磁共振设备(3)，并且从患者信息(19)中产生第一组测量规程参数，从技术信息(21)中产生第二组测量规程参数(25)，以得到适用于高分辨磁共振检查(27)的测量规程(13)。
文档编号G01R33/20GK1732848SQ200510098198
公开日2006年2月15日 申请日期2005年5月11日 优先权日2004年5月11日
发明者斯温·坎帕格纳, 马丁·哈德, 彼得·休比斯, 雷纳·凯姆, 斯蒂芬·坎南吉瑟, 伯索尔德·基弗, 塞西尔·莫尔, 卡特林·沃尔法思 申请人:西门子公司