专利名称：用于处理复数图像数据的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于在磁共振(MR)数据采集中处理检查对象的复数图像数据的一种方法和一种装置。本发明特别涉及用于处理图像数据的这样的方法和装置，其中MR设备具有多个用于数据采集的拍摄单元、例如通过多个拍摄线圈或线圈阵列的多个片段，其中，利用每个拍摄单元分别在多个回波时间采集复数图像数据。
背景技术：
MR成像目前具有广泛的应用，因为其可以拍摄二维或三维图像数据，所述图像数据可以以高的分辨率反映检查对象内部的结构。在MR成像中，检查对象中的氢核的核自旋 在主磁场(Btl)中被对齐并且然后通过入射HF(高频)脉冲被激励。激励的磁化作为时间的函数被检测，其中通过不同的公知方法实现位置编码。信号的拍摄在此通常利用正交探测(Quadraturdetektion)来进行,从而信号的相位以及振幅都被探测。在位置频率空间(k空间)中探测的信号可以相应地作为复数来表示并且借助傅里叶变换变换到图像空间，在该图像空间现在可以位置分辨地确定相位和振幅。在多种成像方法中仅使用复数图像数据的振幅来建立强度图。在此弃用相位信息。相位值可以提供有价值的信息，所述信息例如可以在确定脂肪组织或水分量时被使用。一些成像方法使用相位信息。对于这样的方法的例子包括相位对比度成像和质子共振频率(PRF)偏移测温法(Proton Resonance Frequency Shift Thermometry)。在 PRF 位移测温法中探测在拍摄的相位图像中的通过质子共振频率的温度依赖关系引起的相位偏移。除了具有信息内容的相位偏移，如质子自旋共振频率的取决于温度的相位偏移，还存在会导致不期望的相位偏移并且会导致伪影的效应。这样的不期望的相位偏移的原因例如可以是基本场BO的由设备引起的不均匀性、在检查对象内部或附近的物体和材料的敏感性、入射的HF脉冲的相位偏移和拍摄序列的时间顺序上的错误。这样的相位偏移使得难以将在不同的回波时间情况下拍摄的图像数据互相比较和/或组合。而且在不同的接收通道中会出现不同的相位偏移，所述相位偏移使得难以将与不同的回波时间和不同的拍摄线圈对应的图像数据组合。描述了用于组合利用多个拍摄单元采集的复数图像数据的不同方案。例如参考US6483308B1和参考US7227359B1。在这些方案中对于每个拍摄线圈将利用该拍摄线圈在不同的回波时间情况下采集的图像数据进行组合。然后在第二步骤中将对于不同的拍摄线圈获得的组合的图像进行结合。US7227359B2为此公开了一种基于在图像数据中的相位梯度的方法。然而这样的方案容易在结果的图像中出现伪影，例如奇点，这使得连贯分析困难。对于MR成像方法使用相位信息的其他例子是所谓的Dixon方法。在所述方法中在不同的回波时间情况下采集检查对象的图像数据。在此，通常这样选择脉冲序列，使得不同的自旋种类的自旋在该回波时间情况下是平行或反平行的，以实现计算的处理。然而，该要求会导致对HF系统及其控制提出高要求。MR数据采集还可以要求不期望的长的持续时间，以采集具有在不同的自旋种类之间的预先给出的相位关系的回波信号。MR数据采集的长的持续时间又提闻运动伪影的危险。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种用于处理复数图像数据的方法和装置，其降低前面提到的缺陷中的一些。特别地要实现基于对具有多个自旋种类的检查对象利用不同的拍摄线圈拍摄的多个图像数据，简单确定至少一个MR参数，例如BO不均匀性。按照一个方面，提供一种用于处理检查对象的复数图像数据的方法。复数图像数据在此理解为其图像点分别还包含相位信息的图像数据。检查对象具有至少一个第一自旋种类和与之不同的第二自旋种类。在MR数据采集中利用多个拍摄单元中的每一个在多个回波时间的情况下分别这样采集复数图像数据，使得在第一自旋种类和第二自旋种类之间的相位差在至少两个回波时间情况下是不同的。对于多个图像点这样确定至少一个MR参数的值，使得函数满足极值条件。函数取决于至少一个MR参数和在利用多个拍摄单元在至 少两个回波时间采集的复数图像数据中的相应的图像点。在该方法中基于函数确定至少一个MR参数，该函数取决于在多组复数图像数据中的相应的图像点，所述图像数据与不同的拍摄单元和不同的回波时间对应。以这种方式进行与不同的回波时间和不同的拍摄单元对应的复数图像数据的同时组合，而无需事先组合在不同的回波时间利用一个拍摄单元采集的图像数据。由此可以使得多个图像数据的连贯组合容易。极值条件可以是这样的，S卩，确定至少一个MR参数的值，对于该值，函数具有至少一个取决于MR参数的局部极值。利用回波时间的给出的选择，对具有多个自旋种类的检查对象成像的应用，可以确定参数，如基本场的局部不均匀性或局部的水或脂肪分量。此外，不是一定需要这样控制数据采集，使得在回波时间情况下不同的自旋种类的进动的自旋总是必须为平行的或反平行的。以这种方式提高了在数据采集时的灵活性。可以减少为了数据采集总共所需的时间。第一自旋种类可以相应于水中的氢核自旋，并且第二自旋种类可以相应于在脂肪组织中的氢核自旋。可以按照Dixon方法组合不同的复数图像数据。被确定的至少一个MR参数可以包括磁场不均匀性。关于该参数的位置分辨的知识例如可以在相位校正中被采用。附加地或替换地，至少一个MR参数还可以包括将第一和/或第二自旋种类的分量位置分辨地量化的度量。根据该参数可以区分脂肪组织与水。该信息例如允许识别图像区域，在该图像区域中只能以小的可靠性进行测温法。至少一个MR参数还可以包括第一自旋种类的T/时间，即[T2UP /或第二自旋种类的T/时间，即[T2*] 2。为了确定至少一个MR参数可以利用电子计算装置求解方程组。该方程组可以代表概率分布的极值条件、特别是最大值条件。概率分布可以取决于至少一个MR参数。方程组的方程或多个方程可以是根据采集的复数图像数据(所述复数图像数据在最大似然性理论的意义上被认为是最可能的测量值)来确定概率分布所取决于的MR参数。包括了多个方程的方程组可以代表对于在MR数据采集中在多个回波时间的情况下和利用多个拍摄单元采集的图像点的高斯概率分布的最大值条件。最大值条件可以独立于拍摄单元的敏感性。在使用贝叶斯统计学的条件下可以确定有效的概率分布，其中将拍摄单元的未知的敏感性边缘化(marginalisiert)或排除(ausintegriert),使得其不再出现在极值条件中。类似地可以将其他不依赖于回波时间的度量，例如放大系数，从概率分布中消除。方程组可以代表条件
权利要求
1.一种用于处理检查对象(11)的复数图像数据(61-63,71-73)的方法，以便位置分辨地确定至少一个MR参数，所述MR参数影响在MR数据采集中所采集的信号，其中所述检查对象(11)具有至少一个第一自旋种类和与之不同的第二自旋种类，其中在MR数据采集中利用多个拍摄单元(22，23，24，25)的每一个在多个回波时间分别这样采集复数图像数据(61-63,71-73)，使得在第一自旋种类和第二自旋种类的进动的自旋之间的相位差在至少两个回波时间是不同的， 其特征在于， 对于多个图像点￠4-66,74-76 ;67，68，77，78)这样确定所述至少一个MR参数的值，使得取决于该至少一个MR参数和在利用多个拍摄单元(22，23，24，25)在至少两个回波时间采集的复数图像数据(61-63,71-73)中的相应图像点(64-66,74-76 ;67，68，77，78)的函数满足极值条件。
2.根据权利要求I所述的方法，其中，对于所述多个图像点(64-66，74-76;67，68，77，78)，利用电子计算装置(19)来求解代表了取决于所述至少一个MR参数的概率分布的一个极值条件或多个极值条件的方程组，以便确定所述至少一个MR参数。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述方程组代表了对于在MR数据采集中所采集的复数图像数据￠1-63,71-73)的概率分布的一个极值条件或多个极值条件，其中，所述极值条件或所述多个极值条件独立于拍摄单元(22，23，24，25)的敏感性。
4.根据权利要求2或3的方法，其中，所述方程组代表了条件
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述方程组还代表对于从!^[T2I1JT2UP 2中选择的至少一个度量X1的条件
6.根据权利要求2-5中任一项所述的方法,其中，取决于概率分布(80),评价对于所述至少一个MR参数的所确定的值。
7.根据权利要求2-6中任一项所述的方法，其中，根据概率分布确定所述至少一个MR参数的方差，和/或多个MR参数的协方差。
8.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，为了确定所述至少一个MR参数，利用电子计算装置(19)对于多个图像点(64-66,74-76 ;67，68，77，78)分别求解独立于拍摄单元(22，23，24，25)的敏感性的包括了多个方程的方程组。
9.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，为了确定所述至少一个MR参数，确定在利用拍摄单元(22，23，24，25)中的一个在一个回波时间采集的图像数据(61-63)中的图像点(64-66 ;67，68)的和利用相同的拍摄单元(22，23，24，25)在另一个回波时间所采集的其他图像数据(71-73)中的图像点(74-76 ;77，78)的复数共轭的积。
10.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述多个复数图像数据出1-63，71-73)包括 -利用第一拍摄单元(22，24)在第一回波时间所采集的第一复数图像数据(61)， -利用第一拍摄单元(22，24)在第二回波时间所采集的第二复数图像数据(71)， -利用第二拍摄单元(23，25)在第一回波时间所采集的第三复数图像数据(62)，和 -利用第二拍摄单元(23，25)在第二回波时间所采集的第四复数图像数据(72)， 其中，为了确定所述至少一个MR参数，将在第一复数图像数据(61)、第二复数图像数据(71)、第三复数图像数据(62)和第四复数图像数据(72)中的图像点的值同时组合。
11.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，逐图像点地确定所述至少一个MR参数。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，对于图像点(64-66,74-76)所述至少一个MR参数的确定独立于在复数图像数据(61-63,71-73)中的其他图像点(67，68，77，78)进行。
13.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，对于至少一个回波时间，在第一自旋种类和第二自旋种类之间的相位差与k* 180°不同，其中k是整数或等于零。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，对于至少一个回波时间，在第一自旋种类和第二自旋种类之间的相位差为+90°或-90。。
15.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，从包括了磁场不均匀性和量化第一和/或第二自旋种类的分量的度量的组中选择位置分辨地所确定的至少一个MR参数。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述组还包括第一自旋种类的T/时间[T2I1和第二自旋种类的T/时间[T/]2。
17.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述第一自旋种类相应于水中的氢核自旋并且所述第二自旋种类相应于脂肪组织中的氢核自旋。
18.一种用于MR成像的方法，包括 实施回波序列，以便利用多个拍摄单元在多个回波时间采集多个复数图像数据，和 按照权利要求1-17中任一项所述的方法处理利用多个拍摄单元和在多个回波时间采集的复数图像数据。
19.一种用于处理具有第一自旋种类和与之不同的第二自旋种类的检查对象(11)的复数图像数据(61-63,71-73)的装置，其中，所述复数图像数据(61-63,71-73)是在MR数据采集中利用多个拍摄单元(22，23，24，25)在多个回波时间分别这样采集的，使得在第一自旋种类和第二自旋种类的进动的自旋之间的相位差在至少两个回波时间是不同的，其中，所述装置被构造为，用于位置分辨地确定至少一个MR参数，所述MR参数影响在MR数据采集中所采集的信号， 其中，所述装置包括 -接口(26)，用于接收复数图像数据(61-63，71-73)或MR原始数据，从所述MR原始数据中可以确定复数图像数据(61-63，71-73)，和 -电子计算装置(19)，其被构造为对于多个图像点(64-66,74-76 ;67，68，77，78)这样计算地确定所述至少一个MR参数，使得取决于所述至少一个MR参数和利用多个拍摄单元在至少两个回波时间采集的复数图像数据(61- 63,71-73)中的相应的图像点(64-66，74-76 ;67，68，77，78)的函数满足极值条件。
20.根据权利要求19所述的装置，其中该装置被构造为用于执行按照权利要求2-17中任一项所述的方法。
21.一种用于MR成像的磁共振设备，包括 -控制装置(18)，用于控制磁共振设备以实施回波成像序列， -多个拍摄单元(22，23，24，25)，特别是多个拍摄线圈或线圈阵列的片段，分别用于采集复数图像数据(61-63，71-73)，和 -与所述多个拍摄单元(22，23，24，25)耦合的按照权利要求19或20的用于处理利用多个拍摄单元在多个回波时间采集的复数图像数据(61-63,71-73)的装置(19，26)。
22.—种计算机程序，该计算机程序可以直接加载到磁共振设备(I)的可编程装置(19，26)的存储器中，其中，所述计算机程序包括一系列控制命令，其在通过所述装置(19，26)运行时使得该装置(19，26)实施按照权利要求1-18中任一项所述的方法。
全文摘要
在一种方法和装置中处理具有至少两种不同的自旋种类的检查对象的复数图像数据(61-63，71-73)。在此，位置分辨地确定影响在MR数据采集中采集的信号的至少一个MR参数。在MR数据采集中利用多个拍摄单元的每一个在多个回波时间分别这样采集复数图像数据(61-63，71-73)，使得在第一自旋种类和第二自旋种类之间的相位差在至少两个回波时间是不同的。对于多个图像点(64-66，74-76；67，68，77，78)这样确定至少一个MR参数的值，使得取决于至少一个MR参数和在复数图像数据(61-63，71-73)中的相应图像点(64-66，74-76；67，68，77，78)的函数满足极值条件。
文档编号G01R33/56GK102654569SQ20121004382
公开日2012年9月5日 申请日期2012年2月23日 优先权日2011年3月1日
发明者P.格罗斯 申请人:西门子公司