在磁共振设备中控制磁共振测量过程的方法和装置的制作方法

专利名称：在磁共振设备中控制磁共振测量过程的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于控制在检查台连续移动的情况下进行的MR测量的过程的方 法和装置。在此特别地利用“单次激发(single shot)”序列采集MR信号。
背景技术：
利用连续通过传感器设备移动的检查台的MR测量用于，在检查台移动的或检查 台的移动路径的方向(FOVz)上扩展视野(“Field ofView”(F0V))，并且同时将测量范围限 制在磁共振设备内部。与连续移动检查台竞争的技术是在检查台静止的情况下在多个位置 拍摄扩展的视野。在此，在采集了一个位置上的所有数据之后将患者与检查台一起移动到 下一位置并且在移动期间中断测量。在Peter B0mert和Bernd Aldefeld的“Principles of Whole-Body Continuously-Moving-Table MRIJournal of Magnetic Resonance Imaging 28 1-12(2008)中详细介绍了利用检查台连续移动的公知技术。利用检查台连续移动的最重要的技术可以划分为利用垂直于图像平面的检查台 移动的二维轴向MR测量以及其中读出方向平行于检查台移动的方向取向的三维技术。在 此，本发明特别涉及利用垂直于图像平面的检查台移动的二维轴向MR测量。用于利用垂直于图像平面的检查台移动的二维轴向MR测量的方法的最佳执行取 决于对于该MR测量所采用的序列类型。在此，区别所谓的“单次激发”序列和所谓的“多次 激发(multi shot)”序列。在此，“单次激发”序列既包括这样的序列在该序列的情况下在唯一的高频激励 脉冲之后读出一幅图像或一层的所有k空间行(例如“平面回波成像”(EPI)序列或“半 傅里叶单次激发快速回波”(HASTE)序列)，也包括具有短的重复时间的序列，在这些序列 的情况下每层接通多个激励脉冲并且在开始下一层的数据采集之前(例如TrueFisp或 rurboFLASH)，完整地采集一层的数据。属于“多次激发”序列的有具有较长的重复时间的序列，在该序列中每层接通多个 激励脉冲并且在重复间隔期间激励并读出不同的层。本发明特别地涉及“单次激发”序列。在采用“单次激发”序列的条件下在测量期间检查台连续移动的最简单的技术在 于，在患者或检查对象以恒定的速度通过磁共振设备被移动期间连续地采集在磁共振设备 的中心中的数据。如果在此每个层产生多个高频脉冲，则在该MR测量的最佳的执行中，将 激励或反转的位置这样与检查台速度匹配，使得(在假定刚性的检查对象的条件下)由高 频脉冲分别射中检查对象中的同一层。该所谓的单层技术(Einschict-Technik)具有如下 优点在磁共振设备的中心中最少失真地采集待检查的体积片段内部的所有层。在采用快速序列技术的情况下，在该序列中每层的采集时间相对于在检查对象内 生理运动的典型的时间尺度来说是短的，该生理运动在一层的采集期间几乎被“冻结”，就 像在患者卧榻静止的情况下的MR测量中那样。在该技术中患者卧榻的最大速度Vmax通过以下等式(1)来确定_1] ν腿=盖(1)在此TA是每层的采集时间，并且d是在检查台移动方向上两个相邻的层的激励轮 廓(Anregungsprofile)的中心线之间的距离。通过在两个测量之间对于暂停时间TP中断数据采集，还可以实现比Vmax更慢的检 查台速度。然后，通过采集时间TA和暂停时间TP的和来定义在相继的层的采集之间的重 复时间，其中可以通过以下等式(2)来计算采用的检查台速度ν V = ~-( 2 )
TA+ TP在临床的成像中典型的层距离d位于4和8mm之间。在对于本发明来说是重要 的“单次激发”序列的情况下，可以以小于Is的每层的采集时间实现通常要求的层中的 ("inplane")分辨率。由此在Is的重复时间的情况下可以利用所谓的单层技术来实现在 4和8mm/秒的检查台速度。这样的检查台速度对于许多应用来说都是足够的。然而在这样 的检查台速度的情况下会发生在空间上相邻的层之间的不期望的相互影响，这些层是在前 面介绍的技术中在时间上相继被采集的。在以下介绍对于不期望的相互影响的最重要的原 因 串扰(“cross-talk，，)每个选择性的高频脉冲由于其有限的持续时间而具有非完美的激励轮廓。由此， 每个高频脉冲在技术上不可避免地还影响位于由高频脉冲待激励的层外部的区域。该效应 在直接相邻的层之间最强地出现。如果在通过高频脉冲对于相邻层干扰的磁化恢复到其平 衡状态之前(这近似于在该层的组织的Tl时间的四至五倍后的情况)，采集一层的数据，则 由此信号强度(并且由此信噪比)下降，并且图像的对比度改变。眷准备脉冲有时在一层的第一激励脉冲之前产生选择性的准备脉冲。在此是高频脉冲，其 通常将层反转或饱和并且用于，或者抑制图像中不期望的组织种类(例如脂肪、血液、 CSF ( "Cerebrospinal Fluid”(脑脊液)))，或者加强图像中在不同的组织分量之间的对 比度。在此通常将准备脉冲选择得比层厚宽，以便或者在准备的可接受的持续时间的情况 下并且在患者的可接受的SAR负担(“Specific Absorption Rate，特异性吸收率”，简称 SAR)的情况下实现待测量的层的均勻反转或饱和，或者在液体(例如血液或CSF)的情况下 用于，使得在准备和激励之间的时间中从相邻层刚流入该层中的液体量也反转或饱和。在 采用这样的准备脉冲的情况下由此在空间上相邻的层的采集之间足够长的等待时间是极 其重要的，因为在磁化通过准备脉冲衰减之前准备脉冲的采用对于相邻层可以完全抑制或 者甚至颠倒不期望的效果。 呼吸的考虑即使每层的采集时间相对于人呼吸的典型时间尺度来说是短的，也会发生如下情 况通过MR测量检查的器官或体积片段由于呼吸而相对检查台移动方向运动。在这种情况 下可能的是，在该组织中由于前面的测量而干扰的磁化恢复到其平衡状态之前，采集组织 的数据，这会导致极大的信号损失。前面描述的缺陷性的相互影响可以在单层技术中通过足够长的重复时间避免。然 而，由此也减小了检查台速度(参见等式(2))，这不利地导致总测时间的延长。总测量时间TT。tal可以从在检查台移动的方向上(FOVz)检查区的范围根据检查台速度ν利用以下等式 (3)来计算。 总测量时间又直接与借助磁共振设备的检查的成本相关，由此重复时间的延长通 常不是可接受的解决方案。

发明内容
因此，本发明要解决的技术问题是，提供一种MR测量，其中与现有技术相比在相 同的检查台速度的情况下至少减小上面描述的相互影响。按照本发明通过一种用于在磁共振设备中控制MR测量的过程的方法、一种用于 磁共振设备的用于控制MR测量的过程的装置、一种磁共振设备、一种计算机程序产品或一 种电子可读数据载体，来解决上述技术问题。在本发明的范围内，提供了一种在磁共振设备中用于控制MR测量的过程的方法。 在此，采集检查对象的(特别是患者的)预定的体积片段或检查区域的MR信号。在MR测 量中在检查台连续移动的情况下，激励并测量预定的体积片段的多个层。在此，重复地在c 个不同的测量位置Pi先后测量在磁共振设备的有效体积中的层的每一个。在此重复意味 着，重复地在这些测量位置上分别测量这些层的每一个。换言之，在每个测量位置上先后测 量多个层中的不同层。在此，每个测量位置在MR设备的坐标系中在平行于检查台移动方向 的轴上给出一个位置，在该位置上测量一层。在一个重复期间的顺序(按照该顺序为了激 励或采集相应的层的数据使用不同的测量位置Pi)在此特别地仅相应于测量位置的号，也 就是说，在测量位置P1上进行第一测量(或激励)，在测量位置P2上进行第二测量(或激 励)，等等。在位置P。上的测量(或激励)之后在位置P1上进行下一个测量(或激励)。 顺序仅跟随测量位置的号，在此意味着，没有例外(唯一的限制是，在测量位置Pe之后跟随 测量位置P1)。从在磁共振设备的有效体积中最大程度上任意地确定的第一测量位置P1出 发通过以下等式(4)来确定不同的测量位置Pi 在此，d是一层的激励轮廓的中心线和与之相邻的层的激励轮廓的中心线之间的 层距离。c是大于1的自然数，其等于在有效体积中测量位置Pi的数量。TB是从一个测量 位置上的激励或测量的开始直到在位于该测量位置的下一个的测量位置上的激励或测量 的开始所流逝的时间段。也就是说，在TB Φ TR的情况下仅在最后的测量位置Pc上的激励 或测量的开始和在第一测量位置P1上的跟随其后的测量或激励的开始之间流逝一个大于 TB的时间段。在选择测量位置P1时必须考虑，所有的测量位置Pi设置在磁共振设备的特 定的体积内部，在该特定的体积中磁场具有特定的均勻性并且梯度场具有特定的线性。TR是通过层距离d和检查台速度确定的时间段。当然还可以确定时间段TR和层 距离d并且根据这两个参数确定检查台速度。在此，TA ^ TB ^ TR，其中，TA是每层的采集 时间。如果在一个重复期间这些层被激励的顺序相应于检查台移动的方向，则符号“ 士 ”
10相当于“ + ”。相反，如果在一个重复期间这些层被激励的顺序与检查台移动方向相反，则符 号“士”相当于“_”。通过按照本发明确定测量位置，在检查对象中两个在时间上相继测量的层之间的 距离在激励顺序沿着检查台移动的情况下为(c-1)个层距离d，并且在激励顺序与检查台 移动相反时为(c+1)个层距离d，如后面还要详细解释的。因为在两个时间上相继测量的层 之间的距离至少与双倍层距离一样大的情况下，前面描述的相互影响通常可以被忽略，所 以在直接相继激励的层之间的该相互影响通过按照本发明的方法在合适选择c时(在激励 顺序沿着检查台移动的情况下c > 2或在激励顺序与检查台移动相反时c > 1)有利地几 乎可以完全被消除。按照本发明，特别地在预定的测量位置上重复地采集层的数据，直到在预定的体 积片段中的所有的层都被测量，其中在测量位置Pc上的测量之后进行位置P1上的在时间上 的下一个测量，使得这些层在时间上相继地在测量位置Pi、P2、... Pc^P^P^... PpP1等等上 被测量。在此，在第一(第二、...或倒数第二个)测量位置上的测量的开始和在第二(第 三、...或最后一个)测量位置上的测量的开始之间分别流逝时间段TB。在特定测量位置 Pi上的测量的开始和同一个测量位置Pi上的下一个测量的开始之间的时间间隔可以通过 C X TR来计算。在此，可以通过以下等式(5)来确定检查台速度V。当然通过该等式(5)还可以根 据层距离d和检查台速度V，在假定选择检查台速度ν为这样小或选择层间隔d为这样大， 使得确定的TR不低于每层的采集时间TA或TB的条件下，来确定时间段TR。ν = —( 5 )
TR此外，具有优势的是，将测量位置对称地设置在磁共振设备的有效体积的中心附 近。在此，测量位置的对称设置特别地被理解为，测量位置与在有效体积的中心中垂直于检 查台移动方向的轴镜像对称地设置。在本发明的范围中，还提供了另一种用于控制在磁共振设备中的MR测量的过程 的方法。在此，拍摄检查对象的预定体积片段的MR信号或MR数据，其中在MR测量期间利 用检查台连续移动激励或激励和测量(即采集)预定的体积片段的多个层。在此，在磁共 振设备的有效体积中重复地在(c+e)个不同的测量位置Pi上相继地激励或激励和测量该 多个层。换言之，在不同的测量位置Pi上或者仅激励或者(激励和)测量一层。在不同的 测量位置Pi上进行激励或测量的顺序在此特别地仅相应于测量位置的号，即在测量位置P1 上进行第一激励或测量，在测量位置P2上进行第二激励或测量等等。在此在测量位置P。+e 之后分别跟随测量位置Pi。在此，从在有效体积中最大程度任意确定的第一测量位置P1出 发通过以下等式(6)来确定测量位置Pi 在此，d相应于层距离并且TB相应于从一个测量位置上的激励的开始到该测量位 置的下一个测量位置上的激励的开始流逝的时间段。c是大于1的自然数并且e是不大于 c的自然数。(原则上还可以选择e = 0，如下面还要详细解释的)。时间段TR可以通过层 距离d、检查台速度V、参数c和参数e来计算。当然还可以确定时间段TR和层距离d并且根据这两个参数和参数c和e来确定检查台速度。在此，必须满足TA < TB < TR，其中TA 是每层的采集时间。在相应选择参数c和e的情况下在按照本发明的该方法中还可以，几乎完全避免 在直接相继激励的层之间的前面描述的不期望的相互影响。与按照本发明的没有预饱和工 作的第一方法不同，还可以进一步减少在直接相邻的层之间的相互影响，特别是当检查区 域包含具有非常长的Tl时间的组织分量时。比较等式(4)和(6)可以看出，等式(6)在选择参数e = 0时等于等式(4)。换言 之，先描述的本发明方法是该另一个本发明方法在e = 0情况下的实施方式。如以下还要详细解释的，与先描述的本发明不同，该另一个本发明方法具有层的 图像的隐含的Tl滤波，其在显式预饱和之后经历较小的波动。在此，隐含的Tl滤波被理解 为属于一层的图像的滤波，该滤波是由于在该层的下一个的相邻层的激励而被引起的并且 根据组织分量的Tl时间抑制在图像中示出的组织分量。如果在本发明的范围内提到层的 滤波，则理解为该层的图像的相应滤波(例如Tl滤波)。在该另一个本发明方法中，在激励顺序沿着检查台移动的情况下可以抑制在测量 位置Pp P2直到Pe上的数据的采集，或者在激励顺序与检查台移动相反的情况下可以抑制 在测量位置P。+1、P。+2直到P。+e上的数据的采集。以类似的方式在该另一个本发明方法中，在激励顺序沿着检查台移动的情况下可 以舍弃在测量位置PpP2直到Pe上采集的数据或者在激励顺序与检查台移动相反的情况下 可以舍弃在测量位置P。+1、P。+2直到P。+e上采集的数据。在此舍弃数据理解为这些数据对成 像不作贡献。在此，相应于对e的选择读取给出的顺序PpP2直到P6或P。+1、P。+2直到Ρ。+ε。对于 e = 1该顺序例如退化为P1以及Pc+1。通过在给出的测量位置上或者不采集数据或者舍弃已经采集的数据，仅激励或预 饱和在给出的测量位置上的层，由此也进行相邻层的(隐含的)预饱和。该预饱和的目的 是隐含激励在(c+1+e)个TR间隔之后被测量的相应的相邻层，由此检查区域的不同层的图 像的、已经描述的隐含的Tl滤波，比无显式的预饱和的、先描述的本发明方法具有更小的 波动。在该另一个本发明方法中，可以通过以下等式(7)来确定检查台速度V。当然，通 过该等式(7)还可以根据层厚d、检查台速度ν和参数c和e来确定时间段TR。 通过将e置为e = c_l，可以在该另一个本发明方法中在隐含Tl滤波的情况下通 过显式的预饱和来完全消除该波动。此外，在该另一个本发明方法中，只要选择c等于e，则可以将对于所有层的生理 TR时间设置为相同的值，这同样在以下还要详细描述。此外，参数e = 1的选择是本发明的一种优选的实施方式，因为通过该选择，就能 够强烈降低隐含Tl滤波的波动并且与e > 1和相同的卧榻速度V的实施方式相比，患者承 受更小的SAR负担。在该另一个本发明方法的一种优选实施方式中，特别是当激励顺序选择为在检查台移动的方向上时，在有效体积的中心附近对称地设置测量位置P㈣、Pe+2直到Pe+。。相反， 当激励顺序与检查台移动方向相反时，具有优势的是，将测量位置Pi、p2、... Pc对称地设置 在有效体积的中心附近。以下描述的本发明实施方式涉及如下的实施方式，其既是先描述的本发明方法 (没有显式的预饱和)的实施方式，也是该另一个本发明方法(具有显式的预饱和)的实施 方式。在本发明的优选实施方式中，将激励顺序选择为在检查台移动的方向上。与在相 反方向的激励顺序不同，在检查台移动的方向上的激励顺序具有如下优点在一层的激励 的开始和紧邻的层的激励的开始之间的时间间隔更长，由此在其它方面相同的参数c、TR 的情况下层的图像的隐含Tl滤波具有小的规模(Ausmaii)。在特定的本发明实施方式中，将时间段TB选择得等于重复时间TR。在另一种本发 明实施方式中也可以将时间段TB选择得等于采集时间TA。按照本发明，为了采集(多个层的集合中的)特定的层可以入射多个空间上选择 性的RF脉冲，其中在采集的持续时间期间这样跟踪该RF脉冲，使得RF脉冲分别射中检查 对象内的相同位置。特别地将参数c设置为值3或值4。在本发明优选实施方式中MR测量基于· "Half-Fourier Single-Shot Turbo Spin-Echo，半傅里叶单次激发快速自旋 回波”序列(HASTE，Siemens)、或“Single-Shot Fast Spin-Echo，单次激发快速自旋回波” 序列(SSFSE，GE Healtcare)、或“Single-Shot Turbo Spin-Echo，单次激发快速自旋回波” 序列(SSTSE，philips)· “平面回波成像”序列，或· "True Fast Imaging with Steady State Precession，云力
像”序歹丨J (trueFISP, Siemens)或 FIESTA (GH-Healthcare)或 bFFE (philips)，或“Balanced steady-state free precession，平衡的稳态自由进动，，序列。此外，还可以抑制对于位于预定的体积片段外部(即不属于多个层)的层的MR测 量，或者在对于该层的MR测量的情况下舍弃采集的MR信号。正是在预定的体积片段的MR测量的过程的开始和结束出现如下情况在特定的 按照本发明的预先给出的测量位置上不出现预定的体积片段的层。这样的层的MR测量的 抑制优选地减轻了待检查的患者的辐射负担。在本发明的范围内，还提供了一种用于磁共振设备的用于控制MR测量的过程的 装置。在此，该装置包括用于控制磁共振设备的控制单元、用于接收由磁共振设备拍摄的MR 数据的接收部件、和用于分析MR数据的分析部件。该装置通过控制部件这样控制磁共振设 备，使得磁共振设备采集检查对象(特别是患者)的预定的体积片段的多个层的MR信号或 MR数据。在检查台连续移动的情况下，该装置重复地在不同的测量位置Pi上相继地分别测 量在磁共振设备的有效体积中的该多个层的每一个。在此，该装置根据在有效体积中最大 程度上任意的第一测量位置P1通过等式(4)确定这些测量位置。在此测量位置的顺序相 应于上面对于按照本发明的第一方法描述的顺序。此外，在本发明的范围内还提供了另一种用于磁共振设备的用于控制MR测量的过程的装置。该另一个装置也包括用于控制磁共振设备的控制单元、用于接收由磁共振设 备拍摄的MR数据的接收部件、和用于分析MR数据的分析部件。该装置通过控制部件这样控 制磁共振设备，使得借助磁共振设备采集检查对象的预定的体积片段的多个层的MR信号。 在检查台连续移动的情况下，该装置重复地在不同的测量位置Pi上相继地分别测量在磁共 振设备的有效体积中的该多个层的每一个。在此，该装置根据在有效体积中最大程度上任 意的第一测量位置P1通过等式(6)确定这些测量位置P”在此测量位置的顺序相应于上 面对于另一个本发明方法描述的顺序。先描述的装置同样是另一个本发明装置在e = 0的情况下的特殊实施方式(参见 等式(6))。这两个按照本发明的装置的优点基本上相应于前面描述的按照本发明的方法的 优点，因此在此不再重复。此外，本发明还公开了一种磁共振设备，其包括前面描述的按照本发明的装置。此外，本发明还描述了一种计算机程序产品，特别是软件，其可以被加载到磁共振 设备的可编程控制器或计算单元的存储器中。当计算机程序产品在控制器中运行时，利用 该计算机程序产品可以执行本发明的方法的前面描述的所有或各种实施方式。在此，计算 机程序产品可能需要程序装置，例如程序库和辅助函数，用于实现本方法的相应实施方式。 换言之，针对计算机程序产品的权利要求特别地要求保护一种可用来实施按照本发明的方 法的上面描述的实施方式的软件。在此，软件可以是尚需编译和连接或仅需翻译的源代码 (例如以C++)、或者是为了执行尚需加载到相应的计算单元中的可执行的软件代码。最后，本发明还公开了一种电子可读的数据载体，例如DVD、磁带或USB棒，在其上 存储了电子可读的控制信息，特别是软件(参见上面)。当这些控制信息(软件)由数据载 体读取并且在磁共振设备的控制器或计算单元中存储时，可以执行前面描述的方法的所有 实施方式。本发明特别地适合于二维轴向MR测量，其中多个层分别利用一个“单次激发”序 列来测量。当然本发明不限于这些优选的应用范围，而是例如还可以应用于具有沿着检查 台延迟(Tischverzug)的读出方向的三维MR测量。


以下借助附图详细解释本发明。图1示意性示出了具有按照本发明的控制装置的本发明的MR设备，图2在时间上示出了没有显式的预饱和的MR测量的按照本发明的实施方式的执 行，图3在时间上示出了具有显式的预饱和的MR测量的按照本发明的另一个实施方 式的执行，图4在时间上示出了与按照现有技术的MR测量的执行的比较，图5示出了与按照现有技术的对于具有不同Tl时间的液体的MR图像的比较，图6至8分别示出了在图5中也使用的液体的MR图像，其中各个MR图像是借助 按照本发明的方法建立的。
具体实施例方式图1示意性示出了按照本发明的磁共振设备5。磁共振设备5主要包括用于产生 在测量空间4中对于MR检查所必须的磁场的断层造影仪3、检查台2、用于控制断层造影仪 3并且采集断层造影仪3的MR数据的控制部件6、和连接在控制部件6上的终端7。控制部件6本身包括控制单元11、接收部件12和分析部件13。在MR检查期间由 接收部件12借助于断层造影仪3采集MR数据，其中，由控制单元11这样控制断层造影仪 3和检查台2，使得在位于在检查台2上躺着的患者0的身体内部的测量空间15中的MR数 据被采集。然后，分析部件13这样提供MR数据，使得MR数据可以在终端7的显示屏8上被 图形地显示并且使得按照本发明建立的图像被显示。除了图形地显示MR数据，利用除了显 示屏8之外还包括键盘9和鼠标10的终端7，还可以由用户例如预先给定待测量的体积片 段并且确定用于执行按照本发明的方法的其它参数。通过终端7还可以将用于控制部件6 的软件加载到控制部件6中、特别是加载到分析部件13中。在此，控制部件6的该软件还 可以包括按照本发明的方法。在此，按照本发明的方法还可以包含于在终端7中运行的软 件中。不管按照本发明的方法包含在哪个软件中，软件可以存储在DVD 14中，从而该软件 可以由终端7从DVD 14读取并且或者可以拷贝到控制部件6中或者可以拷贝到终端7本 身的计算单元中。以下讨论按照本发明没有显式的预饱和(或者说e = 0)地工作的方法。为此参 考图2，该图2示出了没有显式的预饱和的方法的实施方式。以下描述的关系和等式一般地 不仅对于在图2中示出的实施方式成立，而且一般地对于没有显式的预饱和的本发明方法 也成立，除非给出相应的限制或前提条件。图2在时间上示出了没有显式的预饱和的本发明方法的实施方式的执行。在此水 平的ζ轴表示检查台移动的方向。示出的ζ轴的零点25位于断层造影仪3的同心中。在 垂直的轴上示出了时间。检查对象0的检查区域或预定的体积片段23被划分为具有等距 的层距离d的26个层22。这些层22按照一个顺序编号(具有层号)，按照该顺序这些层 22在检查台移动的方向上(在该实施方式中等于通过ζ轴给出的方向)被移动到断层造影 仪3的中心中的有效体积24中。在该实施方式中测量位置P1至P3通过前面描述的等式(4)来确定，其中c = 3并 且TB = TR。由此在另一个前提条件下激励顺序相应于检查台移动的方向(ζ轴的方向)， 得到以下的等式(8)Pi = Ρη+(1Χ3，i = 2,3(8)通过等式⑶可以在确定P1之后确定在图2中示出的测量位置P2和P3(c = 3)。 在两个相邻的测量位置之间的距离为三(c = 3)个层距离d。在该实施方式中在有效体积 中24的中心25附近对称地设置测量位置P1至P3。这意味着，与垂直于ζ轴通过零点25延 伸的轴镜像对称地设置测量位置P1至P3。沿着时间轴分别按照时间上的间隔TB = TR在磁共振设备的坐标系中示出检查 区域。这样选择卧榻的开始位置，使得在MR测量的开始检查区域或体积片段23的第一层 22(具有层号1)位于测量位置P1。在一个时间间隔TA(采集时间)期间测量该层。在此， 时刻、例如位于该时间间隔TA的中心。
在此，层22的MR测量包括在相应的测量位置(在这种情况下是测量位置Pl)上 的一个序列模块的完成或执行。在此一个序列模块表示一个用于一个层22的完整采集的 MR序列。该序列模块例如包括被入射到检查对象0中的高频脉冲的序列，和与基本磁场叠 加的快速接通的磁场梯度。此外，序列模块还包括对由检查对象0发射的信号的接收。序 列模块通常还包括至少一个空间上选择性的高频脉冲，其也被称为激励脉冲。空间上选择 性的激励、重聚焦、饱和或反转通常通过如下来实现在合适的高频脉冲期间这样接通梯度 场，使得在检查对象中仅在一个子体积中触发核自旋共振，其中，子体积在梯度场的方向上 受限制。该子体积被称为层22。如果序列模块除了包括激励脉冲之外还包括其它选择性的激励脉冲，例如在 HASTE序列情况下的重聚焦脉冲或用于抑制特定组织类型(例如用于抑制脂肪)的饱和/ 反转脉冲，则在一种最佳的实施中，这样调整如下位置在该位置上相应的高频脉冲在检查 对象中起作用，使得一个序列模块的所有的高频脉冲分别在检查对象0内部的同一层中起 作用。在其中完成或进行一个序列模块的时间段被称为采集时间TA。时刻、至t29例如分 别位于相应的时间间隔TA的中心中，从而时刻、位于如下的时间间隔TA的中心中在该 时间间隔TA期间第一层(层号1)被测量。由于有限的层厚d并且由于有限的采集时间TA的持续时间，层22的MR测量在磁 共振设备5内部的有限区域上延伸。该区域在ζ轴方向上的延伸(Ausdehrumg)Az在此可 以通过以下等式(9)来近似地给出。Az = TR+TAXv(9)在此，TH等于序列模块的最宽的高频脉冲的标称层厚。例如，可以这样选择在MR测量的开始时检查台2的开始时刻，使得第一层(层号 1)在时刻、位于测量位置Pl。例如也可以这样来定义时刻、，使得其相应于第一序列模 块的执行的开始，也就是与第一层的采集时间TA的开始一致。在此重要的是，相应于时刻 to的定义来定义其它时刻、至t29，换言之，即视时刻、是如何定义的而定，任意的时刻ti 仍与相应的时间间隔TA的中心或开始一致。相应的思路也适合于测量时刻P1至P3。按照图2示出的实施方式的采集方案在时刻、U1 = t0+TB = t0+TR)测量那些在 时刻、位于有效体积24中的测量位置P2上的层。然而，该层位于由应用者规定的预定的 体积片段23的外部，从而该层的MR测量被抑制，或者该层被激励但是由该MR层发射的信 号不被采集，或者对于该层采集的数据被舍弃。在此，MR测量的抑制具有如下优点减小了 患者0的SAR负担。当紧邻的层位于检查区域中时，没有数据采集的激励或数据的舍弃可 以是具有优势的。这对于t2至t5也相应成立，其中预定的体积片段23外部的一层分别位 于测量位置P3上。从时刻、开始，预定的体积片段23内部的所有的层位于各个测量位置P1至&上， 直到预定的体积片段23中的最后的层(具有层号26)进入有效体积24中。在预定的体积片段23中，对于空间距离Δ Zs检查对象中在ζ轴方向上在时间上 相继测量的层之间的从等式(4)出发成立以下关系(10)
Δζν >{c + \)xd(10)也就是对于图2中示出的例子(C = 3 ；激励顺序在ζ轴方向上)，距离为至少两个层厚。通常这样构造为了激励或重聚焦而采用的、接通的空间选择性的RF脉冲的层轮廓 (Schichtprofil)，使得可以忽略在其距离至少等于层厚d的两倍的层之间的串扰。在该前 提条件下，在激励顺序沿着检查台移动的情况下对于具有c > 2的实施方式，或者在激励顺 序与检查台移动相反的情况下对于具有c > 1的实施方式，忽略在直接相继测量的层之间 的串扰。如果序列模块为了抑制液体组织包含较宽的空间选择性预饱和脉冲，或者如果为 了减小患者的SAR负担选择非常差的层轮廓，则为了避免在直接相继测量的层之间的串 扰，可能需要较大的c值。在一个层的激励的开始和紧邻的层的激励的开始之间的时间间隔Δ Tffl可以在假 定TB = TR的条件下从等式(4)出发通过以下关系(11)来描述 如前面已经描述的，在紧邻的层之间的串扰在Tl时间的四至五倍之后最大程度 地衰减。预定的体积片段23通常由多个分别具有相应的不同Tl时间的不同的组织分量组 成。如果已知预定的体积片段23中这些组织分量的最长的Tl时间，则可以通过关系(11) 这样选择TR和c，使得时间间隔Δ Tnn大于或长于最长的Tl时间的四至五倍。MR测量(或采集方案)的过程的另一个特征参数是有效体积24沿着检查台移动 或ζ轴的延伸Aza。tive。在此有效体积24表示断层造影仪3内部的一个被用于数据采集的 区域。从等式⑷出发，可以利用以下等式(12)来描述该延伸Azartire: 在图2示出的实施方式(c = 3，TB = TR)中，有效体积的延伸Δ Zaetive相应于层 距离d的七倍。有效体积的延伸Azartive越大，则通常、例如由于非理想线性的梯度场，在有 效体积24中在不同的测量位置Pi上被测量的层之间由拍摄所导致的失真也越强烈不同。在基于等式(4)的没有显式预饱和的按照本发明的方法中，随着参数c的值增加， 通常至少一些层22的失真大小也增加，而特别是在紧邻的层之间的串扰大小减小。相反， 按照现有技术的单层方法就拍摄引起的失真来说是最佳的，因为磁共振设备的同心中的所 有层都被测量。但是在现有技术的单层方法中(在预定的层距离和预定的层厚的情况下) 层之间的串扰只能通过延长重复时间TR并且由此只能通过减小检查台速度并由此只能通 过延长检查持续时间来减小。在按照本发明的方法中，仍然在预定的层距离和预定的层厚 的情况下，相反地通过相应选择参数c可以不取决于时间间隔TR并且由此不取决于检查台 速度和检查持续时间来降低串扰(“cross-talk”)，这可能会导致增加的由拍摄引起的失 真。但是该失真至少可以部分地、例如在梯度脉冲的特定结构的情况下借助Grad-Warp技 术来事后校正。在美国专利US 4591789中描述了该Grad-Warp技术。当然，不能任意提高参数C。一方面，有效体积24必须位于特定的体积内部，在该 体积中梯度场具有特定的线性并且BO场具有特定的均勻性。根据磁共振设备的结构不同， 在现代临床磁共振设备中，该特定的体积是球形或圆柱形并且具有大约45至50cm的直径 或圆柱轴。另一方面，在利用检查台连续移动的MR测量中，人们致力于将有效体积24沿着检查台移动的延伸保持为尽可能小，以便获得利用检查台连续移动的MR测量方法(与多站 测量比较)的优点，即同时拍摄所有的层22。因此，对于4至IOmm的典型的层距离，参数 c的有意义的值为c = 3或c = 4。例如对于具有HASTE序列的T2加权的成像，典型的TR 时间位于TR = IOOOms的范围。在激励顺序在检查台移动的方向上的情况下，从等式(11) 对于c = 3得到在一层的激励和下一个相邻层的激励之间的4000ms的时间间隔Δ Tffl并且 对于c = 4得到5000ms的时间间隔ΔΤΝΝ。Tl时间对于大多数组织类型明显短于1000ms。例如在BO场强为1. 5T的情况下 Tl时间对于脂肪大约为260ms，对于肝软组织(Leberparenchym)大约为490ms，而对于肺软 组织(Lungenparenchym)大约为830ms。由此，对于这些组织类型对于c = 4和对于c = 3 可以忽略一层的通过事先激励的下一个相邻层的隐含激励。然而，组织分量有时在预定的体积片段23中具有非常长的Tl时间，例如在BO场 为1. 5T的情况下具有大于4000ms的Tl时间的自由水，这特别是在特定的病变的情况下会 出现。在这种情况下，串扰作为所谓的Tl滤波起作用。这就是说，具有长的Tl时间的组织 分量的隐含激励还没有完全衰减，而具有明显更短的Tl时间的组织分量的隐含激励已经 最大程度地衰减。由此具有长的Tl时间的分量在由特定的层在一个MR测量中与其它相邻 层一起产生的MR图像中看起来比单独的拍摄的情况下更暗，在该单独的拍摄中同一个特 定的层被单独地(即，没有通过相邻层的激励的干扰地)拍摄。该隐含的Tl滤波本身并不是不利的，因为例如水通常在T2加权的成像中产生非 常亮的信号。然而当不同的层进行不同的或不同施加的Tl滤波时，该隐含的Tl滤波起负 面作用。例如如果医生在诊断时按照相应于解剖学的顺序浏览层堆(通过层堆的各个层的 MR图像)，其中例如Tl滤波对于每第η个层与其它层的Tl滤波不同，则在浏览时会不利地 注意到具有长的Tl时间的分量的“闪光(Flackern) ”，这分散了医生对实际上待识别的病 变组织改变的注意力。在下表1中对于图2示出的实施方式的第一层在第二和第三列中列出了自从左 边或右边的相邻层的激励开始以来所流逝的时间。可以看出，对于每第三层(层号1、4、 7、...)相应的层既在左边的也在右边的相邻层之前被激励，由此相应的层实际上不经历隐 含的Tl滤波。相反，其它层(层号2、3、5、6、8、...)的隐含Tl滤波由在四个TR时间之前 被激励的左边相邻层主导。对于参数选择c = 4得到一个相应的模式，其中每第四层不具 有通过其直接的相邻层的隐含Tl滤波，并且其它层经历具有五个TR时间的时间常数的隐 含Tl滤波。 表1对于图2的实施方式的特征参数由于直接相邻的层的激励产生的非恒定的隐含Tl滤波的该问题，通过按照本发 明的利用显式的预饱和工作(e>0)的方法至少可以缓解。如在对按照本发明的没有显式 的预饱和的方法的上述讨论中，以下描述的关系和等式也一般地成立，除非给出相应的限 制或前提条件。图3示出了具有显式的预饱和的本发明方法的实施方式，其中借助前面描述的等 式(6)确定测量位置Pl至P4。在图3示出的实施方式中激励顺序相应于检查台移动，并且 成立TB = TR，C = 3和e = L在以下仅描述在图3中示出的实施方式与图2中示出的实 施方式之间的区别，并且其它参考在图2中示出的实施方式的描述。具有预饱和的该方法的检查台速度ν相对于没有预饱和的方法慢(c+e)/c倍 (即，在图2和图3中示出的实施方式的比较中是4/3)，这意味着，只有在(c+e)(即4)个 TR时间间隔之后才经历cXd(即，3Xd)的路径。具有预饱和的方法相对于没有预饱和的 方法中检查台速度ν变慢的该倍数也可以从等式(5)和(7)的比较中导出。从等式(6)出发，通过以下等式(13)来确定在两个在时间上相继被测量的层之间 检查对象中的空间距离Azs: 按照图3中示出的、激励顺序在检查台移动方向上的实施方式，对于参数c = 3并 且e = 1，得到空间距离Azs = dX2，这与图2中示出的实施方式的相应的空间距离相比 没有改变。在图3示出的实施方式中这样选择检查台2的开始位置，使得在MR测量的开始具 有层号3的层位于有效体积24中的测量位置P1处。该层在时刻、被预饱和，但是还没有 被测量(只有在时刻tn才进行具有层号3的层的测量)。在此(显式的)预饱和意味着， 序列模块的所有RF脉冲被入射到该层中并且通常还接通所有的梯度脉冲，但是不采集该层的数据或虽然采集该层的数据但是这些数据不被用于重建该层的解剖图像。该预饱和的 目的是隐含激励具有层号4的相邻层，该层在(c+1+e)个TR时间间隔之后(在时刻、)被 测量。在图2中示出的实施方式中具有层号4的层属于如下的层的集合这些层不利地不 进行通过其下一个的相邻层的Tl滤波，这是在图3中示出的实施方式中通过具有层号3的 层的预饱和被阻止的。在时刻tl具有层号1的层位于测量位置P2并且被测量。在接下来的两个TR时间 间隔在测量位置&和&测量如下的层然而这些层位于预定的体积片段23的外部，从而采 集被抑制或采集的数据被舍弃。然后，循环地以(c+e)个TR时间间隔的间隔来重复在测量 位置P1上的层的预饱和和在测量位置P2至P4上的层的MR测量的采集方案，直到预定的体 积片段23的所有层22都被测量了。因为从中重建解剖图像的数据在测量位置P2至P4 (而 不在测量位置P1上)上被采集，所以优选将测量位置P2至P4对称地设置在有效体积24的 中心25附近，以便最小化由拍摄引起的失真。表2对于图3中示出的实施方式的第一层在第二和第三列中给出了自从左边的下 一相邻层或右边的下一相邻层的激励以来所流逝的时间。在此，除第一层(层号1)之外， 隐含的Tl滤波又通过左边的下一相邻层处于主导地位，其是在(c+e+Ι)(即5个)TR时间
间隔之前被激励的。 表2对于图3的实施方式的特征参数通过第一层的例外可以如下相对简单地来避免这样选择检查台2的开始位置， 使得在MR测量的开始(在时刻O在第一层左边的层(其与预定的体积片段23紧邻，但 是不属于预定的体积片段23)位于测量位置Pp然而，由此整个测量时间不利地延长了四 个TR时间间隔。因为对于诊断来说通常对在预定的体积片段的最外缘的层(也就是具有 层号1的第一层)不如对位于预定的体积片段23更内部的层22更关心，并且静态的MRT 的一般医生也习惯了在边缘层的情况下的对比度波动，所以为有利于提高效率(缩短总测量时间)完全可以考虑第一层(具有层号1)的其它隐含Tl滤波。此外，在表2的第四列还示出了层22的生理的重复时间TRphys。生理的重复时间 TRphys被理解为在同一层的两个相继激励之间流逝的持续时间。在图3中示出的实施方式中 仅在具有层号3、6、9等等的、对其进行显式的预饱和的层中定义的生理的重复时间TRphys, 对于按照本发明的具有显示预饱和的方法在假定TB = TR的条件下可以通过以下等式(14) 来确定 对于不进行显式的预饱和的、也就是仅被激励一次的那些层22，不定义生理的重 复时间TRphys并且作为无穷大给出。通过显式的预饱和可以改变所采集的图像的对比度，只要层的激励通过预饱和在 图像数据的采集的时刻不是对于所有的组织分量都最大程度地衰减。也就是为了避免具有 显式的预饱和的层的图像的Tl滤波，生理的重复时间TRphys应该至少不短于具有在预定的 体积片段23中的最长的Tl时间的那些组织分量的Tl时间的四至五倍。因为生理的重复 时间TRphys取决于c的平方，如在所述等式(14)中可以看出的，但是通过下一个相邻层的激 励确定图像的隐含的Tl滤波的时间间隔ATffl与c是线性的关系(参见以下的等式15或 15a)，所以对于c的小的值就已经满足该要求。在以下等式(15或15a)中对于按照本发明的具有显示预饱和的方法给出在两个 相邻层22的激励之间的时间段Δ Tnn 假定TB = TR,则该表达式简化为 比较等式(11)(对于没有预饱和的方法)和等式(15a)(对于具有预饱和的方 法)，可以确定，两个相邻层22的激励之间的时间段△ ,在相同的c和相同的时间间隔TR 的情况下对于具有预饱和的方法大于没有预饱和的方法的情况，从而对于具有预饱和的方 法来说更容易满足两个相邻层22的激励之间的时间段△ Tnn至少不短于最长的Tl时间的 四至五倍这一要求。在比较等式(14)与等式(15a)时，对于具有预饱和的本发明方法可以确定的是， 当满足两个相邻层22的激励之间的时间段ATffl至少不短于最长的Tl时间的四至五倍这 一要求时，在任何情况下也满足生理的重复时间TRphys至少不短于最长的Tl时间的四至五 倍这一要求。为完整起见，在以下等式(16)中对于具有预饱和的本发明方法在假定TB = TR的 条件下并且激励顺序沿着检查台移动的方向的条件下给出在磁共振设备中两个相邻的测 量位置之间的距离IPi-Pi-J 按照图3中示出的实施方式，对于参数c = 3并且e = 1，对于两个相邻的测量位 置之间的距离得到IPi-PiJ =dXll/4，这与图2中示出的实施方式的相应距离相比表示 稍微缩短。
在最外部的测量位置Pe+1、P。+e(P2、P4)(在这些位置上采集图像数据)之间的距离 Δ Zartive可以通过以下等式(17)对于具有预饱和的按照本发明的方法来计算 在此要指出，在按照本发明的具有预饱和的实施方式的情况下，距离Δ Za。tire不是 指整个有效体积24的范围，因为在其上仅进行预饱和的测量位置不是设置在如下的范围 的内部由该范围利用等式(17)确定距离Aza。tire。在对表2的精确分析中可以确定，自从右边的下一个相邻层的激励以来的时间对 于每第三层与其它层相比是不同的。具有层号1、4、9等等的层在其右边的下一个相邻层之 前被激励，从而自从其右边的下一个相邻层的激励以来的时间作为无穷大给出。相反，其它 的层在其右边的下一个相邻层的激励的六个TR时间间隔之后被激励。由此在图3中示出 的实施方式中隐含的Tl滤波也不是对于所有的层22是相同的，当由拍摄引起的区别相对 于在图2中示出的实施方式明显降低时，如以下结合图5至图8还要详细解释的。关于隐 含的Tl滤波的该保留的区别可以在按照本发明的可以预饱和的方法中通过选择e = c-l 来避免。在该前提条件下在左边的下一个相邻层的激励和本身的激励之间的时间段以及自 从右边的下一个相邻层的激励和本身的激励以来的时间对于所有的层都是相同的。此外，在按照本发明的具有预饱和的方法中在假定c = e的条件下，生理的重复时 间TRphys还可以对于所有的层都是相同的。为了避免误解，要指出以下按照本发明的没有预饱和的方法(例如图2的实施方 式)相对于按照本发明的具有预饱和的方法(例如图3的实施方式)不是必然会具有缺点。 如果对于没有预饱和工作的本发明方法两个相邻层的激励的时间上的间隔按照等式(11) 至少为具有最长的Tl时间的那些组织分量的Tl时间的四倍，则没有预饱和的本发明方法 就效率和患者的SAR负担来说是最佳的。另一方面按照本发明的具有预饱和的方法使得可以视参数e的选择而定减小或 完全避免层22的不同的隐含的Tl滤波。即使两个相邻层的激励的时间间隔按照等式(15a) 比具有最长的Tl时间的组织分量的Tl时间的五倍(或者甚至四倍)短，也是这样。以下讨论按照本发明的方法与例如在检查台不动、或检查台移动(参见“2DAxial Moving Table Acquisitions with Dynamic Slice Adaption，，，U. Ludwig u. a., Magnetic Resonance in Medicine 55:423-430(2006))的 MR 断层造影的情况下的交错的 ("interleaved")激励方案相比的优点。在图4示出的利用检查台连续移动的MR测量中，将预定的体积片段23的层22划 分为层堆，从而将由24个层22组成的预定的体积片段23划分为三个层堆，每个层堆八个 层22。在此，具有层号1至8的层对应于第一层堆，具有层号9-16的层对应于第二层堆， 而具有层号17-24的层对应于第三层堆。相继地采集三个层堆的MR数据，S卩，只有当此前 完全采集了第一层堆的所有层22时，才采集第二层堆的层22，等等。为了采集一个层堆的 MR数据，选择如在常规MR断层造影中在静止的检查台的情况下为了减小串扰所采用的激 励顺序。在此在两个通过层堆的遍历中测量一个层堆的层。在第一遍历中例如采集具有奇 数的所有层，使得分别首先跳过刚测量的层的下一个相邻层。然后，在通过相应的层堆的第
22二遍历中测量在第一遍历中所跳过的层。在也在图4中示出的所述例子中，这些是具有偶 数层号的层。以下利用等式或关系(18)至(20)，对于按照现有技术的示例性MR测量(对于该 测量在图4中示出了一个示例性实施方式)，确定在两个紧接着相继激励的层22之间的距 离Δ Zs(关系(18))、在两个紧邻的层22的激励之间的时间间隔Δ T丽(关系(19))和有效 体积24的范围Azaetive(等式(20))。在此，对于检查台速度成立ν = d/TR，选择激励顺序 沿着检查台移动并且每个层堆的层数N是偶数，以便简单地成立以下关系和等式。 在下表3中对于图4示出的按照现有技术的激励方案示出了同样的特征参数，这 些特此参数是在表1中对于图2示出按照本发明的没有预饱和的实施方式和在表2中对于 图3示出的按照本发明的具有预饱和的实施方式中所列出的。 表3对于图4的按照现有技术的实施方式的特征参数为了保证合理的比较，在图4示出的按照现有技术的实施方式中选择每个层堆的 层数N为8，使得在两个紧邻的层22的激励之间的时间间隔ATffl等于按照图2示出的本 发明实施方式的时间间隔δτνν。在第一比较中，首先考察在一个层堆的内部的层22(即具有层号2-7、10_15和 18-23的层)。在第一遍历中被测量的内部的层(按照图4是具有奇数层号的那些层)分别 在其下一个相邻层之前被测量，而在第二遍历中被测量的内部的层(按照图4是具有偶数 层号的那些层)分别在其相邻的层之后被测量。由此，偶数的层进行强的隐含的Tl滤波，使得当两个紧接着相继激励的层之间的时间间隔比具有最长的Tl时间的组织分量的Tl时 间的四至五倍短时，在偶数和奇数层之间的由拍摄引起的对比度区别是可见的。相应地对 于在按照现有技术的MR测量的情况下的内部的层产生与按照本发明的没有预饱和的方法 的情况下类似的问题。如果考察具有层号8、9、16和17的层，其下一个相邻层分别对应于另一个层堆 (例如具有层号8的层对应于第一堆并且具有层号9的层对应于第二堆)，则按照本发明的 方法的优点是明显的。尽管具有层号9的层具有奇数的层号，却在其左边的下一个相邻层 (具有层号8)之后被采集。因此具有层号9的该层的隐含的Tl滤波与一个层堆内部的具 有偶数层号的其它层的隐含的Tl滤波不同，如也可以从表3中看出的。在假定具有最长的Tl时间的组织分量的Tl时间的四或五倍比两个相邻层22的 激励的时间间隔Δ Tnn更长的条件下，在浏览层22的MR图像时一方面发生在每第二个层之 间的对比度区别。此外，该第一周期性的对比度波动不利地与第二对比度波动重叠，其周期 通过每个层堆的层数N来确定。按照现有技术即使在本文开头提到的利用在各个测量之间检查台移动的多站测 量中也会产生在预定的体积片段23的相邻层22(其对应于不同的层堆)之间的对比度区 别。该对比度区别按照现有技术只能利用在检查台连续移动期间按照单层方法的MR测量 来防止，在该方法中在相继测量的层(在预定的层厚和预定的层距离的情况下)之间的串 扰又是只能通过延长重复时间TR，由此通过减小检查台速度并由此最终通过延长检查持续 时间来实现。按照本发明的方法优选地不将预定的体积片段的或检查区域的层组合为层堆，从 而不存在在堆边界上的边缘层。尽管如此，还是可以通过参数c独立于检查台速度来调整 串扰，使得与现有技术相比可以减少检查持续时间。本发明的优点还可以通过如以下描述的另一种考察方式来得到。按照本发明，将预定的体积片段23的层22划分为c个组。在此，第一组由具有层 号l、l+c、l+2Xc等等的层组成，第二组由具有层号2、2+c、2+2Xc等等的层组成，等等。在 此，对应于同一组的层22，一方面就其在磁共振设备内部的测量位置(即，就例如由于梯度 场的非线性导致的空间上的失真)来说、另一方面关于在其下一个相邻层的和其本身的测 量之间的时间间隔ATffl(S卩，采集的图像的隐含的Tl滤波)相同地被测量。对应于不同的 组的层22，关于在磁共振设备内部的测量位置并且至少在按照本发明的没有预饱和的方法 中还关于采集的图像的隐含的Tl滤波是不同的。不同的失真至少可以部分地，例如在梯度 线圈的特定结构的情况下利用GradWarp技术(参见美国专利文献US-4591789)来校正。对 应于不同的组的层22的不同的隐含的Tl滤波，可以利用按照本发明的具有预饱和的方法， 视参数e的选择而定，减小或甚至完全消除。在按照现有技术的交错的采集方案中，只有对应于不同的层堆的并且取在不同的 层堆中的相应测量位置的层，就其在磁共振设备内部的测量位置来说并且关于其相邻层的 测量和其本身的测量之间的时间间隔同地被测量。相应地将预定的体积片段23的 层23划分为N组。在此，在相应层的激励和相邻层的激励之间的相同的时间间隔ΔΤ·与 的情况下，数量N大约是参数c的两倍大，如比较等式(11)和(19)可以看出的，由此得到 在以下等式(21)中给出的在N和c之间的关系。 借助GradWarp技术至少部分校正由于梯度场的非线性导致的失真，按照现有技 术也是可以的。然而如果仍然是在相应的层的激励和相邻层的激励之间的相同的时间间隔 Δ Tffl的情况下有效体积24的范围对于按照现有技术的MR测量和对于按照本发明的MR测 量进行比较，则由等式(12)(其中TR = TB)和(20)对于c = 3和N = 8，得到对于本发明 具有范围为7Xd的有效体积24和按照现有技术不利地几乎双倍大的范围13Xd。因此，按 照现有技术预计在校正之前更强的失真。因此按照现有技术的校正更困难并且通常只能是 不完全的或者导致差的结果。按照现有技术完全没有公开，可以如何互相均衡对应于不同的组的层22的MR图 像的隐含的Tl滤波的、与按照本发明的方法相应的方法。按照本发明的具有预饱和的方法与按照本发明的没有预饱和的方法相比不是一 定会导致检查台速度ν的减小并由此导致检查持续时间的延长，尽管(c+e)项位于等式(7) 的分母。因为随着e增加，在不改变的重复时间TR的情况下在相应层的激励和相邻层的激 励之间的时间间隔ATffl也增加(参见等式(15a))，所以重复时间TR在按照本发明的具有 预饱和的方法中相对于按照本发明的没有预饱和的方法来说被缩短，只要每层的采集时间 TA足够短的话。如果例如在按照本发明的具有预饱和的方法中按照以下等式(22)来选择 重复时间TR'，则按照本发明的没有预饱和的方法的检查台速度等于按照本发明的具有预 饱和的方法的检查台速度TR'= TRx 丄(22)
c + e图5左边示出了具有用液体填充的小试管的模体的轴向原始图。在此，在不同的 小试管中的不同液体具有不同的Tl时间。图5给出的数字表示按照毫秒(ms)的Tl时间。 在上面的和在下面的小试管中的分别具有1100ms TR时间的模体液体其T2时间是不同的。 在图5的右边部分中在左边示出了检查区域的多平面重整(multiplanare Reformation, MPR)。利用具有检查台连续移动的单层HASTE序列来测量MR图像。在此使用测量参数TR =1000ms，层距离d = 5mm，检查台速度ν = 5mm/s。同时在磁共振设备的中心(有效体积 24)中测量所有的MR图像。由于在相邻层之间的串扰，信噪比非常差。在图6的左边示出了图5的模体的轴向原始图，其中在图6的右边形成检查区域 的所属的MPR。利用按照本发明的没有预饱和的方法的采集方案测量MR图像，其中测量参 数为TR = 1000ms，层距离d = 5mm，参数c = 3并且检查台速度ν = 5mm/s。相对于图5的 现有技术，串扰(“cross-talk”)被明显降低，从而信噪比也明显改善。在MPR中具有长 的Tl时间的小试管特别地示出由于每第三个MR图像的不同的隐含的Tl滤波由拍摄引起 的条形图案。图7又在左边示出了图5的模体的轴向原始图并且在右边示出了检查区域的对应 的MPR。利用按照本发明的具有预饱和的方法的采集方案来测量MR图像。作为测量参数 选择TR = 750ms，层距离d = 5mm，参数c = 3，参数e = 1并且检查台速度ν = 5mm/s。在 MPR中由于每第三图像的不同的隐含的Tl滤波，由拍摄引起的条形图案仅仅还对于具有最 长的Tl时间(3640ms)的小试管是可以感知的。信噪比与图6的信噪比相似。
最后在图8中又是在左边示出了图5的模体的轴向原始图并且在右边示出了检查 区域的对应的MPR。利用按照本发明的具有预饱和的方法的采集方案来测量图像，其中测量 参数为TR = 600ms,层距离d = 5mm,参数c = 3，参数e = 2并且检查台速度ν = 5mm/s。 在MPR中对于所有的小试管都不再能看出条形图案。仅仅在检查区域的边沿的一幅图像示 出另一个Tl对比度。在此不是按照本发明的方法的固有问题，而是在实现的实施方式中检 查台的开始位置的特定选择的结果，对此前面已经详细讨论过。信噪比又是与图6中示出 的实施方式类似的。以下再次综合本发明的优点本发明相对于具有检查台连续移动的单层技术的优点在本发明的范围内借助参数c(在按照本发明的没有预饱和的方法中)或者借助 参数TR、c和e (在按照本发明的具有预饱和的方法中)存在如下可能性可以独立于检查 台速度地减少在相邻层22之间的串扰。由此与现有技术相比，在相同的检查台速度的情况 下(这例如导致更高的信噪比)，极大减小了在层之间的串扰，或在与现有技术相比在紧邻 层的采集之间的相同的时间间隔的情况下(即，相同的信噪比)极大提高了检查台速度，并 由此极大缩短了检查持续时间。按照本发明的没有预饱和的方法相对于具有检查台连续移动的交错多层技术的 优点在假定在相应层的激励和相邻层的激励之间时间间隔相同以及检查台速度相同 (即N = 2X (c±l))的条件下，本发明与现有技术相比有以下优点 按照本发明将层22划分为c组而按照现有技术划分为N组，其中关于由梯度 系统的非线性引起的失真和关于由在紧邻的层之间的串扰引起的图像的隐含的Tl滤波来 说，相同地测量每组。在此c大约为N的一半大，这意味着，按照本发明优选地更均勻地测 量这些层。 在由在紧邻的层之间的串扰引起的图像的隐含的Tl滤波的情况下，与按照现 有技术在一方面偶数和奇数层并且另一方面对应于不同的层堆的层之间的重叠的变化相 比，在本发明中表明具有周期为c的简单的周期的对比度变化。换言之，与现有技术相比， 通过本发明得到在隐含的Tl滤波的情况下的MR图像的容易理解的对比度变化。 对于参数N和参数c的实际上重要的值(c < 4，N< 10)，与现有技术相比，对 于本发明优选得到有效体积24沿着检查台移动的更小的范围。由此，得到更少的由梯度系 统的非线性产生的失真或者说更容易/更完全被校正的失真。按照本发明的具有预饱和的方法相对于具有检查台连续移动的交错的多层技术 的优点在本发明的范围内，通过参数e可以部分地或完全地对于检查区域的所有的层相 同地形成通过在紧邻的层之间的串扰引起的MR图像的隐含的Tl滤波并且由此优选地极大 地或甚至几乎完全减少由拍摄引起的对比度区别。
权利要求
一种在磁共振设备中用于控制MR测量的过程的方法，其中，采集检查对象(O)的预定的体积片段(15)的MR信号，其中，在所述MR测量中激励并测量预定的体积片段(23)的多个层(22)，其中，在检查台连续移动的情况下激励并测量，其中，重复地在不同的测量位置Pi上按照与测量位置Pi的号相应的顺序分别先后测量在磁共振设备(5)的有效体积(24)中的多个层(22)的每一个，其中，从在磁共振设备(5)的有效体积(24)中任意地选择的第一测量位置P1出发，通过以下等式来确定所述测量位置Pi <mrow><msub> <mi>P</mi> <mi>i</mi></msub><mo>=</mo><msub> <mi>P</mi> <mrow><mi>i</mi><mo>-</mo><mn>1</mn> </mrow></msub><mo>+</mo><mi>d</mi><mo>&times;</mo><mrow> <mo>(</mo> <mo>&PlusMinus;</mo> <mi>c</mi> <mo>-</mo> <mfrac><mrow> <mi>TR</mi> <mo>-</mo> <mi>TB</mi></mrow><mi>TR</mi> </mfrac> <mo>)</mo></mrow><mo>,</mo><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>2</mn><mo>,</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>,</mo><mi>c</mi> </mrow>其中，d是层距离，其中，c是大于1的自然数，其等于在有效体积(24)中测量位置Pi的数量，其中，TB是从一个测量位置(P1；P2)上的激励的开始直到在位于该测量位置(P1；P2)的下一个的测量位置(P2；P3)上的时间上的下一个激励的开始的时间段，其中，TR是根据层距离d和检查台速度计算的时间段，并且，其中，如果所述层(22)被激励的激励顺序跟随检查台(2)移动路径的方向，则符号“±”被解释为“+”，否则，被解释为“-”。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述测量位置(P1-P3)上重复地测量，直到在预定的体积片段(23)中的所有的层 (22)都被测量，并且，在测量位置Pi上的测量的开始和同一个测量位置Pi上的紧跟该测量的下一个测量的 开始之间分别流逝时间段cXTR。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，根据检查台速度ν和层距离d通过以下等式来计算所述时间段
4.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，将所述测量位置(P1-P3)对称地设置在磁共振设备(5)的中心(25)附近。
5.一种在磁共振设备中用于控制MR测量的过程的方法， 其中，采集检查对象(0)的预定的体积片段(23)的MR信号，其中，在所述MR测量中激励并测量预定的体积片段(23)的多个层(22)， 其中，在检查台连续移动的情况下激励并测量，其中，重复地在不同的测量位置Pi上按照与测量位置Pi的号相应的顺序分别先后激励或激励并测量在磁共振设备(5)的有效体积(24)中的多个层(22)层的每一个，其中，从在磁共振设备(5)的有效体积(24)中任意地选择的第一测量位置P1出发通过以下等式来确定所述测量位置Pi 其中，d是层距离，其中，C是大于1的自然数， 其中，e是自然数，对于其成立1 < e < c， 其中，c和e的和等于有效体积(24)中的测量位置Pi的数量， 其中，TB是从一个测量位置(P1 ;P2)上的激励的开始直到在位于该测量位置(P1 ;P2)的 下一个的测量位置(P2 ；P3)上的时间上的下一个激励的开始的时间段， 其中，TR是根据层距离d、检查台速度、c和e计算的时间段，并且， 其中，如果所述层(22)被激励的激励顺序跟随检查台(2)移动路径的方向，则符号 “ 士，，被解释为“ + ”，否则，被解释为“-”。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述激励顺序沿着检查台(2)移动的情况下，抑制在测量位置Pi, i = 1，…，e上的 数据采集，或者在所述激励顺序与检查台移动相反的情况下，抑制在测量位置Pi, i = c+1,…，c+e上 的数据测量。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述激励顺序沿着检查台移动的情况下，舍弃在测量位置Pi, i = 1，…，e上采集的 数据，或者在所述激励顺序与检查台移动相反的情况下，舍弃在测量位置Pi, i = c+1,…，c+e上 采集的数据。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的方法，其特征在于，根据检查台速度ν、层距离d、参数c和参数e通过以下等式来确定所述时间段TR
9.根据权利要求5至8中任一项所述的方法，其特征在于， 选择e = C-I0
10.根据权利要求5至8中任一项所述的方法，其特征在于， 选择e = C0
11.根据权利要求5至8中任一项所述的方法，其特征在于， 选择e = 1。
12.根据权利要求5至11中任一项所述的方法，其特征在于，在磁共振设备(5)的中心(25)附近对称地设置测量位置Pi, i = 1，…，c，或者， 将测量位置Pi, i = c+1,…，c+e对称地设置在磁共振设备(5)的中心(25)附近。
13.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于， 所述激励顺序跟随在检查台(2)移动的方向。
14.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于， 所述时间段TB等于所述重复时间TR。
15.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于， 所述时间段TB等于所述采集时间TA。
16.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，将多个空间上选择性的RF脉冲入射到层(22)中，用于层(22)的MR测量，并且，在层(22)的MR测量期间如下跟踪该RF脉冲的位置使得分别采集层(22)内部的相 同位置。
17.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于， 所述MR测量基于眷“半傅里叶单次激发快速自旋回波”序列， “平面回波成像”序列，或 “真实稳态进动快速成像”序列。
18.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，抑制对于位于预定的体积片段(23)外部的层的MR测量，或者在对位于预定的体积片段(23)外部的层的MR测量的情况下，舍弃所采集的MR信号。
19.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于， 将c设置为等于3或等于4。
20.一种在磁共振设备中用于控制MR测量的过程的装置，其中，所述装置(6)包括用于控制磁共振设备(5)的控制单元(11)，用于接收由磁共 振设备(5)拍摄的MR数据的接收部件(12)，以及用于分析所述MR数据的分析部件(13)， 这样构造所述装置(6)，使得所述装置(6)通过控制单元(11)如下控制所述磁共振设 备(5)磁共振设备(5)对于多层(22)采集检查对象(O)的预定的体积片段(15)的MR信 号，所述装置(6)在检查台连续移动的情况下重复地在不同的测量位置Pi上按照与测量位 置PiW号相应的顺序分别先后测量在磁共振设备(5)的有效体积(24)中的多个层(22)的 每一个，其中，所述装置(6)从在磁共振设备(5)的有效体积(24)中任意地选择的第一测量位 置？工出发通过以下等式来确定所述测量位置Pi / TR — TB、P, = Pi d χ ±c--, / = 2,...,c丨'“1TR J其中，d是层距离，其中，c是大于1的自然数，其等于在有效体积(24)中测量位置PiW数量， 其中，TB是从一个测量位置(P1 ;P2)上的激励的开始直到在位于该测量位置(P1 ;P2)的 下一个的测量位置(P2 ；P3)上的时间上的下一个激励的开始的时间段， 其中，TR是根据层距离d和检查台速度计算的时间段，并且，其中，如果所述装置(6)激励所述层(22)的激励顺序跟随检查台(2)移动路径的方 向，则将符号“ 士，，解释为“ + ”，否则，解释为“_”。
21.根据权利要求20所述的装置，其特征在于，如下构造所述装置(6)，使得所述装置(6)借助磁共振设备(5)在所述测量位置 (P1-P3)上重复地测量，直到在预定的体积片段(23)中的所有的层(22)都被测量，并且，在 测量位置Pi上的测量的开始和同一个测量位置Pi上的紧跟该测量的下一个测量的开始之 间分别流逝时间间隔cXTR。
22.根据权利要求20或21所述的装置，其特征在于，这样构造所述装置(6)，使得所述装置(6)根据检查台速度ν和层距离d通过以下等式 来计算所述时间段TR:
23.根据权利要求20至22中任一项所述的装置，其特征在于，这样构造所述装置(6)，使得所述装置(6)将所述测量位置(P1-P3)对称地设置在磁共 振设备(5)的中心(25)附近。
24.—种在磁共振设备中用于控制MR测量的过程的装置，其中，所述装置(6)包括用于控制磁共振设备(5)的控制单元(11)，用于接收由磁共振设备(5)拍摄的MR数据的接收部件(12)，以及用于分析所述MR数据的分析部件(13)，这样构造所述装置(6)，使得所述装置(6)通过控制单元(11)如下地控制所述磁共振设备(5)磁共振设备(5)对于多个层采集检查对象(O)的预定的体积片段(23)的MR信号，所述装置(6)在检查台连续移动的情况下重复地在不同的测量位置Pi上按照与测量位置PiW号相应的顺序分别先后激励或激励并测量在磁共振设备(5)的有效体积(24)中的多个层(22)层的每一个，其中，所述装置(6)从在磁共振设备(5)的有效体积(24)中任意地选择的第一测量位置？工出发通过以下等式来确定所述测量位置Pi 其中，d是层距离，其中，c是大于1的自然数，其中，e是自然数，对于其成立1 < e < c，其中，c和e的和等于有效体积(24)中的测量位置Pi的数量，其中，TB是从一个测量位置(P1 ;P2)上的激励的开始直到在位于该测量位置(P1 ;P2)的下一个的测量位置(P2 ；P3)上的时间上的下一个激励的开始的时间段，其中，TR是根据层距离d、检查台速度、c和e计算的时间段，并且，其中，如果所述装置(6)激励所述层(22)的激励顺序跟随检查台(2)移动路径的方向，符号“ 士，，被解释为“ + ”，否则，被解释为“-”。
25.根据权利要求24所述的装置，其特征在于，如下地构造所述装置(6)所述装置(6)在所述激励顺序沿着检查台(2)移动的情况 下，抑制在测量位置Pi, i = 1，…，e上的数据采集，或者在所述激励顺序与检查台移动相反的情况下，抑制在测量位置Pi, i = c+1,…，c+e上 的数据测量。
26.根据权利要求24所述的装置，其特征在于，如下地构造所述装置(6)所述装置(6)在所述激励顺序沿着检查台移动的情况下，舍 弃在测量位置Pi;i = 1，…，e上采集的数据，或者所述装置(6)在所述激励顺序与检查台移动相反的情况下，舍弃在测量位置Pi, i = c+1,…，c+e上采集的数据。
27.根据权利要求24至26中任一项所述的装置，其特征在于，如下地构造所述装置(6)所述装置(6)根据检查台速度V、层距离d、参数c和参数e 通过以下等式来确定所述时间段TR
28.根据权利要求24至27中任一项所述的装置，其特征在于， 如下地构造所述装置(6)所述装置(6)确定e = c-1。
29.根据权利要求24至27中任一项所述的装置，其特征在于， 如下地构造所述装置(6)所述装置(6)确定e = C。
30.根据权利要求24至27中任一项所述的装置，其特征在于， 如下地构造所述装置(6)所述装置(6)确定e = 1。
31.根据权利要求24至30中任一项所述的装置，其特征在于，如下地构造所述装置(6)所述装置(6)将测量位置Pi, i = 1，…，c，对称地设置在磁 共振设备(5)的中心(25)附近，或者，所述装置(6)将测量位置Pi, i = c+1,…，c+e对称地设置在磁共振设备(5)的中心 (25)附近。
32.根据权利要求20至31中任一项所述的装置，其特征在于，如下地构造所述装置(6)所述装置(6)选择所述激励顺序跟随在检查台(2)移动的 方向。
33.根据权利要求20至32中任一项所述的装置，其特征在于，如下地构造所述装置(6)所述装置(6)选择所述时间段TB等于所述重复时间TR。
34.根据权利要求20至33中任一项所述的装置，其特征在于，如下地构造所述装置(6)所述装置(6)选择所述时间段TB等于所述采集时间TA。
35.根据权利要求20至34中任一项所述的装置，其特征在于，如下地构造所述装置(6)所述装置(6)将多个空间上选择性的RF脉冲入射到层(22) 中，用于层(22)的MR测量，并且，在层(22)的MR测量期间如下地跟踪该RF脉冲的位置，使得分别采集层(22)内部的 相同位置。
36.根据权利要求20至35中任一项所述的装置，其特征在于， 如下地构造所述装置(6)所述装置(6)基于以下进行所述MR测量 眷“半傅里叶单次激发快速自旋回波”序列， “平面回波成像”序列，或 “真实稳态进动快速成像”序列。
37.根据权利要求20至36中任一项所述的装置，其特征在于，如下地构造所述装置(6)所述装置(6)抑制对于位于预定的体积片段(23)外部的层 的MR测量，或者所述装置(6)在对位于预定的体积片段(23)外部的层的MR测量的情况下，舍弃所采 集的MR信号。
38.根据权利要求20至37中任一项所述的装置，其特征在于， 如下地构造所述装置(6)所述装置(6)将c设置等于3或等于4。
39.一种具有按照权利要求20至38中任一项所述的装置(6)的磁共振设备。
40.一种计算机程序产品，其可以被加载到磁共振设备的可编程控制装置(6)中，具有程序装置，如果所述程序在磁共振设备(5)的控制装置(6)中被运行，则用于执行按照权利 要求1至19中任一项所述方法的所有步骤。
41. 一种电子可读的数据载体，在其上存储了电子可读的控制信息，如下地构造这些控 制信息如果在磁共振设备(5)的控制装置(6)使用所述数据载体，则这些控制信息可以执 行按照权利要求1至19中任一项所述的方法。
全文摘要
本发明涉及一种在磁共振设备中用于控制MR测量过程的方法和装置。在此采集检查对象(O)的预定的体积片段(15)的MR信号。在所述MR测量中激励和/或测量预定的体积片段(23)的多个层(22)，其中，在检查台连续移动的情况下工作。在所述MR测量中重复地在不同的测量位置Pi上按照与测量位置Pi的号相应的顺序分别先后测量在磁共振设备(5)的有效体积(24)中的多个层(22)的每一个。从在磁共振设备(5)的有效体积(24)中任意地选择的第一测量位置P1出发通过以下等式来确定所述测量位置Pi
文档编号G01R33/561GK101887109SQ20101018093
公开日2010年11月17日 申请日期2010年5月14日 优先权日2009年5月14日
发明者阿尔托·斯泰默 申请人:西门子公司