利用前瞻性移动修正执行磁共振检查的方法和磁共振设备的制造方法
【专利说明】利用前瞻性移动修正执行磁共振检查的方法和磁共振设备
【背景技术】
[0001] 在磁共振检查中记录磁共振信号或测量信号，以便从中产生光谱或图像。在拍摄 图像时，可以按行形式或点形式来记录k空间，从该k空间中计算图像。
[0002] 虽然迄今在一些序列中并在最佳框架条件下可以记录所谓的4D数据组，在此是 连续重复记录的3D数据组，但是这是费时的，因此具有可接受的时间分辨率的4D数据组提 出了特别的挑战。然而，在此获得的图像仅显示解剖结构。
[0003] 相反，用于功能MRI(funktionelle MRI)的磁共振检查又或者Tl图固有地需要至 少几分钟，因为Tl弛豫曲线的扫描即使以最有效的方法也不能更快地执行。
[0004] 在此，存在检查对象在该时间段中移动或可能移动的问题。这些移动在重建的图 像中导致移动伪影。
[0005] 为了避免移动伪影，已知多种方法。
[0006] 首先，已知门控方法（Gating-Verfahren)。在该方法中，当检查对象移出参考位置 时，中断磁共振检查。只要再次占据参考位置，则继续磁共振检查。这在例如呼吸和心跳的 周期性移动的情况下易于实现，并且可以按EKG触发方式运行。但是，这些方法不能用于平 移，也称为"整体运动（bulk motion)"，因为在平移的情况下可能不再能到达参考位置。此 外，利用该方法不能保持图像获取的时间重复率恒定。
[0007] 此外，已知回溯性地、即在拍摄之后修正磁共振信号。在该类方法中可以有多种变 化。
[0008] 首先，可以在患者处固定地附设标记，并且记录其移动。另外，可以记录所谓的 导航回波。这类对所记录的测量信号的后期修正例如从公开文件US 4, 937, 526或US 5, 539, 312 中已知。
[0009] 另外，可以前瞻性地修正测量信号。在此，在检查期间连续监控检查对象是否移 动，以便例如通过匹配梯度设置，将随后的数据记录与移动匹配。这具有能够在记录后 直接继续处理测量信号的优点。一种前瞻性的移动修正从Tisdall等的MPRAGE Using EPI Navigators for Prospective Motion Correction, Proc. Inti. Soc. Magn. Reson. Med.，17, p. 4656, 2009 中已知。
[0010] 在前瞻性移动修正中，需要快速处理导航信号。因此，相比弹性配准优选刚性配 准。
[0011] 在此，存在特别是在头部检查中出现错误配准的问题。这作为尽管进行移动修正 而仍存在的移动伪影而变得明显。
【发明内容】
[0012] 因此，本发明要解决的技术问题是，提供一种较不易出错的利用前瞻性移动修正 执行磁共振检查的方法。
[0013] 被视为本发明核心的是，从中获取导航信号的体积和从中记录测量信号的检查体 积是不同的。事实表明，在检查体积中的非刚性移动可能严重干扰利用刚性配准的移动修 正，因此不能最佳地执行移动修正。相应地，与至今始终使用的将检查体积也用作导航体 积、也就是用作从中获取导航信号的体积的方法不同。这既适用于2D和3D图像数据，也适 用于光谱。即使谈到对层的记录，在此在本申请中其也涉及体积。
[0014] 在此，原则上包括每个偏差，可以在读取方向和/或相位方向和/或切片方向上进 行长度的改变。替代地或附加地，导航体积也可以相对于检查体积偏移或旋转。
[0015] 优选可以使用比检查体积小的导航体积。如所描述的，应当在配准时避免干扰影 响。因此，在配准时排除特别有问题的图像区域是有意义的。于是，应当选择比检查体积小 的导航体积。
[0016] 特别有利的是，可以使用检查体积的部分体积作为导航体积。原则上，当检查体积 与导航体积互相刚性地连接时，也可以为记录导航信号使用检查体积之外的区域。然而，因 为根据所选择的分辨率，即使在几 μ m范围内的偏差也可能会有问题，所以用于避免这类 误差源的导航体积是检查体积的部分体积。这不要求检查体积的轴线与导航体积的轴线平 行对齐。这仅是一种可能的构造。
[0017] 特别优选根据检查对象的部分区域确定导航体积的对齐。在检查体积与整个检查 对象对齐时，导航体积的对齐依据检查对象的部分区域进行。在此，检查对象是患者的部分 或者在记录数据时被采集的其它受检体。也就是位于检查体积内的部分。
[0018] 优选地，在检查头部时，可以将下颂之上、特别是鼻子之上的体积用作导航体积。 在此，在下颂之上的体积或导航体积优选是检查体积的部分体积。被用作导航体积的体积 在此特别包括头盖骨（ HimschSdd)。优选将导航体积限制在头盖骨，并且不包括面骨 (GesiehteseMdel) 〇
[0019] 优选可以将检查区域的基本刚性的一部分用作导航体积。也就是说，检查区域的 该部分的移动在整个区域中整体地进行。由此在刚性配准中使错误最小化。
[0020] 优选可以将基于标记的移动信息用于移动修正。可以使用所有已知标记作为标 记，特别是基于激光的标记。该标记被固定在检查对象之外。由该标记连续采集位置。这 例如通过光学测量设备进行。优选仅在从基于标记的移动信息中确定的移动超过预定阈值 时，才考虑该基于标记的移动信息。在此，基于标记的移动信息应当补充基于导航的移动信 息，使得利用其采集到是像素或体素的宽度的几倍的移动。
[0021] 特别有利的是，可以借助刚性配准来确定移动信息。特别是可以利用互相关分析 来确定移动信息。在此，计算多个互相关系数，并且具有最高数值的互相关系数给出在参考 数据与从当前导航回波中获得的数据之间最一致的位置。
[0022] 优选可以使用导航回波作为导航信号。
[0023] 优选可以将在时间点tl记录的导航信号在稍后的时间点t2用作导航参考信号。 也就是，分别使用最后测量的导航信号作为导航参考信号。也就是导航参考信号不断地改 变。替代地，也可以设置为，在每两个、三个、四个等测量信号记录时，改变导航参考信号。由 此防止导航信号和导航参考信号总是进一步分散。在此，应当被用作导航参考信号的导航 信号在记录参数改变时与改变后的参数匹配，如同在回溯性移动修正中进行的那样。
[0024] 当然，导航信号在互相关分析之前可以经历后处理步骤，例如基线修正、零填充和 /或傅立叶变换。
[0025] 优选可以分别将3D图像数据组作为导航信号和导航参考信号用于确定移动信 息。利用3D体积的覆盖，可以采集每个移动。由此可以覆盖6个移动自由度，即，3个平移 自由度和3个转动自由度。
[0026] 本发明要解决的技术问题也利用磁共振设备来解决。该磁共振设备包括至少一个 高频线圈以及控制装置。该磁共振设备的特征在于，控制装置被构造用于执行所描述的方 法。
[0027] 优选将高频线圈构造为表面线圈、鸟笼线圈或线圈阵列。
[0028] 在此，所述方法可以在控制装置中作为软件或者还作为（固定接线的）硬件来实 现。
[0029] 根据本发明的方法的其它优选构造对应于根据本发明的磁共振设备的相应构造。 为避免没必要的重复，因此请参考相应的方法特征和其优点。
【附图说明】
[0030] 从以下对本发明优选构造的描述中得到本发明的其它优点、特征和特点。其中：
[0031] 图1示出了磁共振设备，
[0032] 图2示出了流程图，以及
[0033] 图3示出了检查区域。
【具体实施方式】
[0034] 图1不出了具有至少一个尚频线圈2的磁共振设备1。尚频线圈2是接收线圈，并 且专门匹配于检查区域。为测量头部，其是所谓的