号采集的实际时刻之间的不同时间区间，根据本发明采集MR信号。所述MR信号可以例如被生成为自旋回波或梯度回波，其中，根据本发明针对不同的回波时间值来采集所述MR信号。所述不同的回波时间值在这种情况中跨越所述MR信号数据的时间维度。谱信息是通过本发明的所述方法提供的，所述谱信息能够被归于空间坐标。所述谱信息能够用于提供不同类型的图像对比度。所述谱信息还能够用于例如将源于脂肪质子的MR信号与源于水质子的MR信号分离。以这种方式能够实现有效的水/脂分离。
[0014]与常规采样相反，根据本发明的不规则k空间采样使MR图像重建更为困难。就其本身而言，该复杂性是缺点。然而，必须考虑到对k空间的规则亚采样将在所重建的MR图像之内的几个离散位置处引起亚采样伪影。与此相反，利用根据本发明的不规则k空间采样，不完美的MR图像重建将导致类似的(或者更为明显的)伪影，但是这些伪影在所重建的MR图像中将是“杂乱的”。换言之，不规则的k空间采样导致不相干的混叠伪影。根据本发明能够利用的是，与通过对k空间的规则采样获得的相干伪影相比，这样的不相干伪影能够更加容易地得到抑制。术语“混叠伪影”在该背景中指的是源自对k空间的亚采样(与关于研究中的患者的身体部分的大小由奈奎斯特准则所要求的密度相比)的全部伪影。根据本发明，这些不相干伪影通过利用MR图像数据在变换域中的稀疏度，例如借助于本身已知的压缩感知技术而得以去除。在变换域(图像数据在其中是稀疏的)中，例如通过使用非线性滤波操作将伪影与有用信息分离。
[0015]到变换域(MR图像数据在其中是稀疏的)中的变换可以被称作“稀疏化”变换。根据本发明的优选实施例，MR图像数据在频率维度中的该稀疏化变换的属性不同于在空间维度中的属性。这能够基于以下原则:MR图像数据的边缘(即，邻近图像特征之间的边界)被认为在空间维度中应是稀疏的，而MR图像数据自身被认为在频率维度中是稀疏的。在频率维度中，针对每个空间位置，MR图像数据被预计为仅针对频率值的非常有限的集合为非零。在其中MR图像数据被预计为非零的频率位置通常是空间坐标中的连续函数，除了偶尔的突然改变之外。这样的改变有可能与预定义的值相一致，例如，3.4ppm (即，脂肪质子与水质子之间的频率差)。此外，这些改变有可能与空间维度中的边缘相一致。其他准则也是可想象的。
[0016]针对在k空间维度和(回波)时间维度两者中的MR信号采集的不规则采样模式的优点是无须确切地控制切换的磁场梯度的特别短的扫描时间，同时当然针对每个MR信号样本必须知晓精确的k空间坐标和时间值以便使得能够重建。
[0017]在本发明的一个实施例中，k空间采样方案被选择为使得其包括连续随机k空间轨迹。例如有可能在MR信号采集期间随机或伪随机地变化磁场梯度。k空间坐标值以及时间值在采集流程期间被归于每个MR信号样本以便使得能够重建。对于本发明的该实施例，针对所使用的MR装置的梯度系统的技术要求低。不要求特别快的梯度切换。由梯度切换引起的噪声水平能够被很好地保持在针对被检查患者的容许限度之内。
[0018]本发明的方法优选地与非笛卡尔采样方案进行组合。可以应用螺旋扫描。径向k空间采样也是可能的变型。
[0019]尽管根据本发明k空间扫描模式是不规则的，但是应当确立在对k空间的扫描的密度上的某种程度的控制以及对k空间采样的计时方案，以便最优地适应本发明的重建问题。结果是，在对重建问题的适应方面有利的是，选择k空间采样模式，使得其包括连续k空间轨迹，所述连续k空间轨迹重新访问k空间区域以用于采集MR信号数据。重新访问意味着MR信号是在不同的(回波)时间值处从k空间的相同区域采集的。通过重新访问k空间区域，确保由k空间维度和(回波)时间维度跨越的空间关于MR图像重建得到适当地覆盖。换言之，不规则(随机)k空间采样方案可以有利地根据本发明以受约束的空间-时间采样密度得到应用。
[0020]在本发明的一个实施例中，目的可以是在k空间中的被扫描区域上几乎均匀的密度。在另一实施例中，k空间采样模式可以是优选的，在所述k空间采样模式中，相比较外围区域，以更高的密度对k空间的中心区域进行采样。
[0021]本发明的方法可以例如有利地与在文章“Fast Three-Dimens1nal k-SpaceTrajectory Design Using Missile Guidance Ideas”(Magnetic Resonance in Medicine，卷52，第329-336页，2004年)中公开的k空间采样组合。可以使用这样的轨迹的集合，每条这样的轨迹均从k空间中心在不同方向上出发。以这种方式，k空间的每个区域被每条轨迹访问一次，针对条轨迹具有不同的回波时间。
[0022]在k空间中向外前进并且然后再次向内前进的螺旋轨迹或螺旋状轨迹也可以用于根据本发明的k空间采样。可以使k空间中的每个螺旋的延伸随机到某个程度，使得k空间的外部部分比内部部分更不频繁地得到访问。优选地，k空间采样的轨迹不是确切的螺旋，而是具有随机扰动的螺旋。可以定义采样密度约束，所述采样密度约束确定了作为距k空间中心的距离和时间的函数而要被采样的k空间位置的平均数目。
[0023]在另外的变型中，根据本发明可以应用径向型轨迹，其中，k空间轨迹在k空间中向外前进，然后返回到中心，并且然后继续到另一角度。能够优选地使后续的径向轨迹之间的角度等于黄金角度，或者可以以其他方式将后续的径向轨迹之间的角度选择为将每个新轨迹引导到未被先前轨迹访问或仅被先前轨迹稀疏访问的方向上。在三维采集中，每个新径向轨迹的方向可以由能够根据二维黄金分割选择的两个角度来确定，所述二维黄金分割类似于在“Temporal Stability of Adaptive 3D Radial MRI Using Multidimens1nalGolden Means”(Magnetic Resonance in Medicine，卷 61，第 354-363 页，2009 年)中描述的方法。此外，“轨迹长度”(即，在轨迹返回到k空间中心之前由从k空间中心前进到外围的轨迹所覆盖的距离)可以从径向轨迹到径向轨迹随机变化。
[0024]根据本发明的优选实施例，MR信号数据是借助于经由具有不同空间灵敏度曲线的两个或更多个RF接收天线来平行成像而被采集的。平行成像能够用于进一步加速采集流程。MR图像数据的重建可以涉及MR信号数据到规则k空间的重新网格化，例如，通过应用卷积操作，其中，卷积核被适当选择。该途径的基本思想是应用从不规则k空间位置到规则网格的直接卷积。能够基于(预采集的)空间灵敏度曲线针对每个k空间位置来优化卷积核。可以通过利用k空间的密集扫描区(类似于已知的GRAPPA重建方案)获得核。卷积操作执行从N个RF天线数据集(N是用于MR信号采集的RF接收天线的数目)的集合到一个单个重新网格化的k空间数据集的变换。作为下一步骤，重新网格化的MR信号数据能够被傅立叶变换，并且可以应用非线性降噪滤波(例如，在Guido Gerig等人的“NonlinearAnisot