专利名称：建立和实施磁共振设备的测量序列的方法以及磁共振设备的制作方法
技术领域：
本发明一般地涉及磁共振成像的领域，如磁共振成像在用于检查患者 的医疗中等的应用一样。本发明尤其涉及测量序列的规划和执行，在这些 测量序列中尽可能最佳地利用在磁共振设备中采用的硬件。此外，本发明 还涉及可以用来执行这种方法的 一种磁共振设备以及一种计算机程序。
背景技术：
也包括磁共振断层造影(MRT)的磁共振成像(MR成像)是以核自 旋共振的物理现象为基础的。在这些检查方法中，为待检查的对象施加一 个恒定的强磁场。由此，将对象中此前无规则取向的原子的核自旋对准。 此时高频磁场(HF磁场)或者HF脉冲可以将"排列好的"核自旋激励为 特定的共振。该核自旋共振产生借助于适当的接收线圈接收的实际的测量 信号。在此，通过使用由梯度线圏产生的非均匀磁场(也被称为梯度场)， 可以将测量信号相对于每个空间方向在空间上进行编码，这被一般地称为 "位置编码"。
在MR成像中数据的记录在所谓的k空间(同义词频率空间)中进 行。借助于傅立叶变换将在所谓图像空间中的MR图像与在k空间中的MR 数据相关联。借助于在所有三个空间方向上的梯度实现张成k空间的对象 位置编码。在此，区分出层选择(确定在对象中的拍摄层，经常为z轴)、 频率编码(确定在该层中的方向，经常为x轴)以及相位编码(确定在该 层内的第二维度，经常为y轴)。也就是说，首先例如在z方向上选择性地 激励一个层。在该层中对位置信息的编码是通过在记录核自旋共振之前和 期间来自与该层垂直的梯度场的在时间上定义的照射实现的，在本例中即 是通过由梯度线圈在x和y方向上所产生的梯度场实现的。对位置信息的 编码也被称为相位和频率编码。
在此，为在待测量的图像体积中激励核自旋、为了产生信号以及为了 进行位置编码，将HF脉冲和梯度场的时间顺序的整体称为测量序列。在此，
除了别的之外，测量序列确定了用来扫描k空间的空间和时间特性，并且 由此确定了所记录的图像的空间特性(例如，所显示区域的范围和图像的 分辨率)以及用来在图像中显示不同的组织类型的对比度。
迄今为止常见的是，测量序列完全由序列编排者(Sequenzprogram-mierer)规定，从而仅仅还允许使用者在有限的范围内改变特定的少数可变 的用户参数。这种策略是合适的，因为由于硬件造成的限制并不是每个可 想到的测量序列都可以在磁共振设备上实现。对于序列编排者这点本身意 味着，他必须确切地了解磁共振设备的硬件特性并且必须将这些硬件特性 在对测量序列和可变的用户参数进行的编程中加以考虑，以便最终提供一 种可以实施的测量序列。这点使得序列编程以及测量序列向不同系统的移 植花费高。
此外，可能因此经常不为使用者提供可变的用户参数的全部可能的改 变范围，因为这些用户参数本身经常按照复杂的方式相互地依赖以及依赖 于所采用的硬件。为了例如也可以选择所有可能的参数空间，必须考虑到 用户参数的复杂的依赖关系，因此经常更筒单的是，从头限制参数空间。 例如，重复时间和层厚度按照针对硬件的方式相互依赖。两者均是经常要 在测量序列中由用户设置的用户参数。为了在选择用户参数时最一般地考 虑该依赖性，需要巨大的开销并且依赖于作为基础的硬件。
尽管在取决于硬件的限制和可以设置的用户参数之间的这种经常复杂 的关联，在由使用者专门选择了用户参数之后多数情况下在测量序列的具
体实现中还存在着自由度；这意味着，序列编排者按照由使用者预先给定 的用户参数以及专门的硬件限制的缺省值也还可以按照不同的方式实现该 测量序列，其中，这些不同的方式基本上带来相同的图像结果。不过，该 自由度还一般地针对其它参数有所区别，这些参数例如是测量的总持续时 间、磁共振设备的单个部件(如梯度线圈)的负载。这种自由度构成了对 于序列编排者的复杂因素，因为序列编排者最终在实现中必须做出专门的 选择，但是该选择由于用户参数的复杂关联多数情况下不是最佳的选择。
迄今为止，存在一些可以用来至少改善部分测量序列的方法。不过， 在描述这种方法之前，首先描述一些这些方法所基于的概念。
近来被证明是具有优势的是，将用于磁共振成像的测量序列作为分别 属于不同类型的时间片段的系列进行观察。在此，第一时间片段类型是发
送类型，其特征在于，在这种类型的时间片段中(多数情况下在施加梯度 场的条件下)入射一个HF激励脉冲。在此，第二类型是接收类型，其特征 在于，在这种类型的时间片段期间接收对所激励的核自旋的测量信号。第
三时间片段类型是扭曲类型(Warptyp),其中，在这种类型的时间片段中不 出现发送或接收活动，不过其中梯度场受到照射，以便进行对核自旋的相 位编码或者〗吏得核自旋带上专门的流动编码(Flusskodierung )或者扩散 (Diffiisionskodierung )编码。将测量序列作为不同类型的时间片段的系列 进行观察被证明是合适的，因为每个类型具有为优化策略开发的专门的特 性。
例如，在US 5512825中描述了一种方法，利用其可以使得在MR脉冲 序列中的延迟时间最小。那里所描述的延迟时间对应于上面描述的扭曲类 型的时间片段，该时间片段在发送和接收类型的时间片段之间发送。
反之，DE 10214736A1描述了一种方法，利用其可以在给定的边界条 件下计算在k矩阵内部的扫描路径，其中，确定这样的梯度电流变化，即 其在采用模拟-数字变换器的条件下施加到对应的梯度线圈上时带来沿着此 前计算的扫描路径的扫描。在计算该扫描路径时可以考虑的边界条件例如 是在k空间矩阵的任意旋转中梯度放大器的最大容许负荷、在待检查对 象中待扫描的k空间矩阵的空间位置、在待扫描的k空间矩阵中测量点的 布置、扫描的序列类型、k空间矩阵的每个测量点的进入和离开速度、要在 其中对k空间矩阵的测量点进行扫描的顺序、对待检查对象的神经刺激的 避免、扫描时间的最小化、在扫描期间转换速率(Slewrate)的最小化。
US 6636038 Bl描述了 一种用于控制用于核自旋断层造影设备的脉冲 序列的方法，其中，在脉冲序列的运行时间计算用于梯度场、HF脉冲和扫 描脉冲的控制数据组。在此，将脉冲序列视为上面提到的时间片段的系列。 此外，在该专利说明书中的梯形的移相梯度脉冲列的一个特殊形式中，引 入了为梯度线圈确定梯度电流变换的优化的梯形，从而按照改善的方式利 用了梯度线圈系统。
利用这里所介绍的方法可以这样支持序列编排者，使得自动优化测量 序列的某些部分，而序列编排者不必显式地给出这些部分。不过，即使在 采用了这种支持之后，还存在还必须手动地确定测量序列的其余部分的问 题。这些在实施测量序列之前必须由序列编排者进行的确定，经常构成了
测量序列的灵活性和对测量序列针对硬件的优化之间的不是最佳的折衷。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题是，提供一种方法，利用其可以自动 建立并且实施更多部分的测量序列，同时良好地利用磁共振设备的硬件并 仅由序列编排者对测量序列部分做极少的规定。此外，本发明要解决的技 术问题还是，提供一种磁共振设备以及计算机程序，利用其可以自动建立 并且实施更多部分的与磁共振设备相匹配的测量序列，同时良好地利用磁 共振设备的硬件并仅由序列编排者对测量序列部分做极少的规定。
据此，本发明在一种用于建立可以在磁共振设备的硬件上实施的测量 序列的方法中实现，其中，所述测量序列被作为时间片段的系列建立，其 中，将每个时间片段分配给时间片段类型、即发送类型、接收类型或扭曲 类型之一，并且其中，可以根据这些时间片段的时间片段类型以及根据描 述这些时间片段的参数确定在一个时间片段内对磁共振设备的硬件的控制
信号，该方法包括下列步骤
-根据序列类型以及k空间扫描类型将所述测量序列分成时间片段， 其中，将每个时间片段分配给时间片段类型、即发送类型、扭曲类型或接 收类型之一，
-将变量分配给每个时间片段，其中，在每个时间片段中为每个描述 该时间片段的参数分配一个变量，
-确定用来限定变量的值域和/或将变量相互关联的边界条件，
-确定变量的求解值，利用这些求解值在考虑边界条件的条件下优化 了测量序列的规定的目标参数
-通过将所述求解值分配给所述时间片段的对应的参数，得到可以在 硬件上实施的测量序列。
也就是说，通过按照本发明的方法将建立测量序列的问题表达为数学 优化问题。该优化问题的基础是将该测量序列首先分成时间片段的系列的 概念。在此，根据几个很少的参数来描述每个这些时间片段，这些参数此 时作为变量引入到该优化问题中。
表征测量序列的条件以及通过硬件规定的限制，通过被表达为1i界条 件而引入到该优化问题内，利用这些边界条件限定变量的值域和/或将这些
变量相互关联。如果随后求解了该数学的优化问题，则自动地满足了在一 个测量序列期间必须满足的(并且在常规的方法中迄今必须由序列编排者 单独考虑的)边界条件。
在此，该方法基于这样的概念在一个时间片段期间对磁共振设备的 硬件的控制信号不必完全由序列编排者给出，而是可以根据描述该时间片 段的参数自动地确定。只有由此才可以在描述该时间片段的参数上建立并 且借助该参数表达一 个数学的优化问题。
在找出对于变量的求解值之后，即在确定了描述该时间片段的参数的 具体值之后，可以得到可实施的测量序列，其中逐步地处理单个的时间片 段。这意味着，根据此时确定的该时间片段的参数来确定在该时间片段内 对磁共振设备的硬件的控制信号。
因此，通过按照本发明的方法总体上优化了测量序列。代替用仅能针 对特定的目标值来优化部分测量序列的常规方法，通过将整个测量序列作 为整体进行优化的按照本发明的方法，才可以自动地考虑在测量序列内部 单个时间片段相互的复杂依赖关系。
按照常规的方法不能一般性地考虑这类依赖关系，即使将不同的优化 方法平行地应用于优化测量序列的单个部分，也是不能的，因为这些优化 方法被相互独立地执行并且不能考虑本身分别被分开优化的不同部分的依 赖关系。由此，提供了作为整体针对不同的可预定的特性被优化的、完全 新型的测量序列。
在一种优选的实施方式中，在确定求解值时，额外地确定时间片段的 不同顺序之一，在该顺序下在考虑边界条件的条件下优化了测量序列的规 定的目标参数。也就是说，在此确定了时间片段的这样的排列，在该排列 下在考虑边界条件的条件下优化了测量序列的规定的目标参数。在方法的 该实施方式可以再次更好地优化测量序列的目标参数，因为此时时间片段 的顺序被是被硬性地规定，而是被一同引入到优化问题中并且被优化。
在该方法的另一种优选的扩展中，如果在确定变量的求解值时不能找 出求解值，则改变至少一部分边界条件。在此，在考虑改变后的边界条件 的条件下进行对变量的求解值的确定。也就是说，在方法的该实施变形中， 此时也考虑了出现下列的情况对测量序列提出的要求(例如使用者希望 特定的测量参数)不能在MR设备的硬件上实现。在这种情况下，边界条
件导致这样限定变量的值域，使得不能找出对于该优化问题的变量的求解 值。在这种情况下可以使得使用者注意到所出现的问题。然后可以通过改 变(例如放松)至少一部分边界条件并且利用改变后的边界条件重新执行 该方法，来应对该问题。
优选地，描述时间片段之一的参数至少包括
-该时间片段的持续时间，
-该时间片段的梯度时间积分，以及
-该时间片段的开始和结束时的梯度幅度的起始值和结束值。 已经表明，可以利用这些相对很少的参数来描述时间片段。 优选地，对变量的求解值的确定如下地实现 画作为变量的函数给出目标参数，
-在通过变量张成并且通过边界条件限定的多维空间中，确定目标函 数取极值的点，并且
-变量的求解值对应于该点的坐标。
在此，可以将所述边界条件作为变量的等式和/或不等式给出。优选地， 将所述等式和/或不等式线性化。通过对等式和/或不等式的线性化可以特别 简单地实现该数学优化问题。
在一种优选的实施方式中，在这种情况下为了确定所述在多维空间中 的点采用单纯形优化方法(Simplex-Optimierungsverfahren)。该优化方法特 别适合于在计算机单元上的简单而迅速的实现。
优选地，所述边界条件包括通过其采集针对测量序列的请求的第一部 分边界条件。在这种情况下，可以通过该第一部分边界条件保证针对测量 序列的时间条件。属于这些针对测量序列的时间条件例如有重复时间、 回波时间、自旋-回波时间条件、自旋-回波梯度再定相(Gradientenr印hasier) 条件或类似的条件。
优选地，所述边界条件包括通过其采集待扫描的k空间区域的空间特 性的第二部分边界条件。属于这些空间特性的例如有待扫描的K空间矩 阵的大小和分辨率以及与此相关的待显示的图像区域的大小和分辨率以及 待显示的图像区域的位置和取向。
有利的是，所述边界条件包括通过其采集由磁共振设备的硬件规定的 限制的第三部分边界条件。属于其的例如有通过梯度线圈规定的痕制、
最大梯度场幅度和/或梯度场幅度的最大改变率。按照这种方式，可以符合 由磁共振设备的硬件或者由测量序列规定的不同条件。此外，同样可以考 虑由硬件规定的限制，方法是将其作为边界条件表达到变量中。例如，梯 度放大器的限制(在此例如短时间的最大电流、最大持续电流、描述可以 施加特定的梯度幅度多长时间的时间定律、输出电压)、梯度线圈的限制(在
此例如最大电流、最大电压、其电感和欧姆电阻、其灵^:度、其温度电阻 和温度时间常数、由于机械共振位置而可能在梯度电流中待避免的频率成 分包括带宽)、高频发射器的限制(在此例如峰值功率和平均功率、占空系 数、最大脉沖持续时间、反射接收转换时间)或者高频接收器的限制(在 此例如最大扫描速率、可能扫描速率的步长、最大数据率、其接通和断开 时间)。
通过边界条件釆集的限制越多，则在由序列编排者对测量序列的设计 中必须明确地考虑的限制就越少。
优选地，通过边界条件限定至少一个变量的至少一个值域。此外，也 可以通过边界条件将分别分配给时间片段之一的变量相互关联。具有优势 的是，通过边界条件将分配给不同时间片段的变量也相互关联。
优选地，通过该方法被优化的目标参数是测量序列的在时间上的量。 例如，测量序列的总测量持续时间是一个通过该方法被优化(即，在该情 况下被最小化)的典型的量。
现在，参考附图根据实施例对本发明的其它优点、特征和特性作进 一步的说明，不过本发明并不局限于此。附图中 图l表示磁共振设备的示意性结构， 图2示意性地表示带有待扫描的图像区域的待检查的患者， 图3示意性地表示属于待扫描的图像区域的k空间矩阵， 图4示意性地表示自旋-回波序列的变化，
度电流变化，
图6表示在一个可以用来同时实现零阶力矩和一阶力矩的扭曲类型的 时间片段内的梯度电流变化，
图7示意性地表示单个方法步骤的概略图，以及
图8表示在不同的边界条件上的示意性的概略图。
具体实施例方式
图1示意性地示出了磁共振设备1的结构，包括其基本的部件。为了 借助于磁共振成像检查身体，将不同的按照其时间和空间特性最精确地依 次调谐的磁场入射到身体中。
一个被设置在高频技术屏蔽的测量室3内的强磁铁、通常是带有隧道 形式开口的低温磁铁5，产生静止的强主磁场7,其通常为0.2特斯拉至3 特斯拉和更高。待检查妁身体或者身体部分(在此未示出)被支承在患者 卧榻9上并且被定位在主磁场7的均匀的区域内。
对身体的核自旋的激励通过经由一个在此作为身体线圈13示出的高频 天线入射的磁高频激励脉冲实现。该高频激励脉冲由脉冲产生单元15产生， 该脉冲产生单元由脉冲序列控制单元17控制。在通过高频放大器19的放 大之后，高频激励脉沖被引导至高频天线。在此所示出的高频天线系统仅 仅是示意性表示的。通常，在磁共振设备1中采用多于一个的脉冲产生单 元15、多于一个的高频放大器19和多个高频天线。
此外，磁共振设备1具有梯度线圈21,利用这些梯度线圈在测量中入 射用于选择性层激励和用于对测量信号进行位置编码的梯度磁场。梯度线 圈21由梯度线圈控制单元23控制，后者同样如脉冲产生单元15—样与脉 冲序列控制单元17连接。
从所激励的核自旋发出的信号，由身体线圈13和/或局部线圈25接收， 由所分配的高频前置放大器27放大，并且由接收单元29进一步处理和数 字化。
在既可以运行在发送模式又可以运行在接收模式的线圈、例如身体线 圈13中，通过预接的发送-接收开关39调控正确的信号传递。
图像处理单元31从测量数据中产生图像，该图像通过操作面板33被 显示给使用者或者被存储在存储器单元35中。中央计算机单元37控制单 个的设备部件。在此，这样构造计算机单元37，使得可以利用其实施按照 本发明的方法。 ，
在根据图7中示意的图示描述和解释实际的按照本发明的方法之前，
首先根据图2至图6解释几个作为按照本发明的方法的基础并且用来理解
该方法的4既念。
图2中描绘了待检查的患者41。标出了应该从中完成患者的一幅图像 的图像区域43(英语为"field of view,视野"，FOV )。在这里示出的情况 下，该图像区域43是一个通过患者41的二维倾斜截面。在层方向S上被 选择出的层，在读出方向R上被分成N列，而在与此垂直的方向、即所谓 的相位编码方向P上通过相位编码被分成M行，它们确定图像区域43的图 像点的数目。层方向S、读出方向R和相位编码方向P组成了一个逻辑坐 标系。
与图像区域43对应的是一个所谓的k空间矩阵45,其在图3中被示出 并且通过傅立叶变换与图像区域43关联，以及其在读出方向和在相位编码 方向上的坐标轴因此被标记为kR和kp。所记录的测量数据分别被分配给该 k空间矩阵45的一个坐标点47,并且可以据此(必要时在进一步的处理步 骤之后)被傅立叶变换，以便得到所希望的图像。尽管在图2和图3中分 别示出了以笛卡儿坐标系为基础的二维图像区域43以及二维k空间矩阵 45,本发明并不局限于图像区域以及k空间矩阵的该特殊的实施方式。
为了沿着k空间矩阵45记录测量数据，梯度场必须对应于图像区域43 的取向地接通。因为由逻辑坐标x、 y、 z规定的图^象区域43的取向通常不 对应于"物理"坐标x、 y、 z(即，通过梯度线圈规定的坐标)的取向，因 此在接通梯度场时通常在逻辑的和物理的坐标之间进行一个变换，以便可 以借助于梯度线圈21实现用来对k空间矩阵45进行扫描的梯度场。
在此，可以利用不同的方法进行该变换。 一种相对简单并且对于序列 编排者可以理解的方法是，按照逻辑坐标规定梯度场并且据此通过坐标变 换变换到物理坐标中，其前提是，梯度场的梯度幅度和梯度场改变速率(英 语为"slewrate")的针对硬件的边界没有被预定值以及被该变换超出。
不过，在这个相对简单的概念上已经显示出了常规方法的问题。序列 编排者在逻辑坐标中设计梯度场时已经必须考虑到物理梯度线圈21的边 界。不过， 一般只有在序列编排者从起初就将逻辑梯度场的幅度限制在可 自由旋转性的预定值以下，其才可以由于多重可能的层取向造成的复杂性 而实现这点。按照这种方式在少数情况下进行对梯度线圈21的最佳利用。 这仅仅在以对梯度场的变换为例描述的问题中出现，只要序列编排者在设
列的限制。
对于梯度场的变换US 5512825公开了一种方法，其中，如本文开始部 分所描述的那样，进行坐标的变换，使得序列的其中不出现发送或接收活 动的部分的持续时间被优化。如后面将描述的那样，也可以在按照本发明 的方法中考虑一种从逻辑坐标向物理坐标的自动变换，其中可以优化不同 的、预定的目标参数。
图4示出了一个脉沖序列的图形，下面根据其解释该方法。在单个的 行中示出了入射的RF脉冲(RF表示"radio frequency,射频")，接收的信 号，以及在层方向S、读出方向R和相位编码方向P才妻入的梯度场Gs、 GR 和GP。在此示出的脉冲序列对应于自旋-回波序列。
可以将这类脉冲序列分成不同的时间片段类型。发送类型ST的时间片 段的特征在于RF脉冲的入射，其中，通常同时入射一个定义好的恒定的梯 度，该梯度多数情况下用于选择层S。接收类型ET的时间片段的特征在于 借助于模拟-数字转换器对对应的信号进行检测，其中，通常同样入射一个 恒定的定义好的梯度，多数情况下用于沿着读出方向kR的一个k空间行对 测量信号进行检测。所谓扭曲类型WT的时间片段， 一方面允许相邻的时 间片段之间的连续性和一致性，另一方面允许实现其它的条件。例如，可 以通过实现定义好的梯度时间积分(即，零阶的力矩MJ在k空间中经过 特定的距离并且由此使得可以例如进行相位编码。例如，第一阶力矩的实 现被应用在速度敏感的测量中。
将脉冲序列分成所描述的时间片段由于如下的原因而是有意义的按 照这种方式，不必完整地给出在时间片段之一期间的梯度电流的变化，而 是对于每个时间片段仅仅几个很少的参数就足以从中确定在该时间片段期
间对硬件的控制(特别是梯度电流的变化)。在此，这些参数反映了在一个 时间片段期间必须被满足的条件。对梯度电流的变化的确定本身要与磁共 振设备1的硬件相适应并且取决于各自的时间片段类型。
该概念具有这样的优点序列编排者不必再明显地关心对硬件的控制， 因为确定在一个时间片段内的控制信号(特别是确定梯度电流的变化)的 步骤可以在根据描述该时间片段的参数一次性地在硬件上实现，使得该步 骤在下面可以自动地执行。如后面要描述的那样，按照本发明的方法基于
该概念。
不过，首先说明在时间片段由很少的参数描述的情况下如何在一个时 间片段期间自动地确定梯度电流。因为该转换是依赖于硬件进行的，下面
示例性地假设在其上进行转换的硬件拥有一个梯度线圈系统，利用其可
以施加在固定的最大幅度之内的时间上恒定的梯度场，并且可以按照在固
定的最大改变速率(英语为"slewrate")之内的、依赖于幅度和时间的改 变速率进行幅度的改变。
在此，通常用于描述一个时间片段的参数有该时间片段的持续时间T， 该时间片段的开始和结束时的梯度幅度Goj和G2J，其中下标j表示物理的 梯度线圈21 (je{x,y,z})，以及必要时还有在该时间片段中实现的k阶的
力矩(梯度-时间积分)M"-]V4G/r)&。多数情况下，在此仅仅零阶力矩
M0有意义， 一阶力矩Mi必须在速度敏感的测量中特别加以考虑。
下面，在说明中为了清楚起见省略表示单个梯度轴的下标j。此外，不 失一般性地在下面列出的公式和关系中假设，梯度幅度、改变速率、时间 和所出现的力矩被规格化为无量纲的参数。在此，该规格化这样地进行 将最大幅度以及最大的改变速率同样规划化为1,从而得出-l^Gc^ 1, -K G2S1, -IS(JSI。对于一个时间片段的持续时间T成立T上O。
在时间片段中待实现的力矩Mk是如下的力矩矢量的固定线性组合，这
些力矩矢量由使用者规定的在相位编码方向以及读出方向上的"自然"像
素大小Sp、 SR以及在层方向上的层厚度Ss形成。在此，单位力矩Mo-l编
码了一个(必要时各向异性的、特定于轴的)位置分辨率^-4^， 6是梯度
线圈的最大幅度，利用其可以对位置空间(图像空间)的所有度量进行规 范化。
1.在一个扭曲类型的时间片段内的梯度电流
在 一 个扭曲类型的时间片段中，可以在该时间片段的开始和结束时的 规定梯度幅度G()和G2以及规定的持续时间T以及规定的零阶力矩MG的条 件下，计算出一种梯形的梯度电流变化，例如在图5中示出的那样。i该计 算例如根据在US 6636038的实施例中描述的方法进行。在图5中示出的梯
度电流变换分别实现了一种不同的零阶力矩Mo。在此，虛线示出的梯度电
流变化U+和U.表示在其中可以实现最大以及最小的零阶力矩Mo的梯度电 流变化。同样一同示出了通过硬件规定的最大梯度幅度GMAX以及-Gmax。
不过，并不是对参数G。、 G2、 M。和T的任意选择都会带来一种可以按 照在US 6636038中描述的方法实现的梯度电流变化。为了也可以转换到一 种可在硬件上实现的梯度电流变化，必须满足下列的不等式边界条件 Tmin(G。，G2，Mo),现在更精确地对其进行解释。
在M。》1- G°2 ^ 的情况下,通过下式限制时间
<formula>formula see original document page 15</formula>第 一 时间条件在第二条件的有效范围中总是比后者更苛刻，从而可以 将其仅仅应用在两个条件的共同的有效范围中，不过是在损失可实现的参 数空间的条件下。
此外，存在另外两个时间条件，它们通过Mo、 Go和G2的同时的符号 交换根据上面的不等式给出。即，对于M。 s G。2 + ( 22 "对时间的条件为
<formula>formula see original document page 15</formula>由此，对于给定的Mo仅仅给出不等式的如下可能的组合(1 )和(4), (2)和(3)或者(2)和(4)。
为了简化不等式合适地引入下列函数 x+l V x21
/<formula>formula see original document page 15</formula>利用该函数通过下列两个不等式完全描述了上面的不等式边界条件 "/(^l^ + M。)-G。-C 2以及 (6)
<formula>formula see original document page 16</formula> (7)
如果在 一 个扭曲类型的时间片段中，除了该时间片段的开始和结束时 的规定的梯度幅度Go和g2、规定的持续时间T和规定的零阶力矩M。之夕卜， 还满足一阶力矩Mp则可以按照在US 6636038中描述的方法确定梯度电 流变化，其中，该梯度电流变化此时(如在图6中示出的以及在US 6636038 中描述的那样)呈双梯形，由此既可以实现规定的力矩Mo、又可以实现规 定的力矩M，。在此，M,按照定义与时间片段开始有关。在此，也不能通过 这样一种梯度电流变化来转换对参数Go、 G2、 MQ、 1V^和T的每种任意的 选择，如下面将说明的那样。
如果满足了上面的不等式边界条件(6)和(7),则在给定的Go、 G2、 Mo和T下经常可以通过带有双梯形的梯度特性满足多个不同的梯度电流特 性。这样，在图6中示出的梯度特性全部具有这样的共同点五个参数中 的四个、即Go、 G2、 Mo和T是相同的；仅仅梯度特性的一阶力矩M有所 区别。此外，为了简单起见下面假设所有不同的梯度电流特性处于由梯度 线圈21规定的最大幅度之内，如在图6中示出的那样。该假设是合理的， 因为在图6中示出的例子上仅仅要解释作为基础的概念。
在图6示出的梯度特性中，两个梯度特性(即，没有平台阶段V +和 V.的梯度特性)具有这样的特殊性通过它们可以实现最大的正的一阶力矩 m卩和最大的负的一阶力矩m「。所有其它梯度特性的一阶力矩M！(例如梯 度特性Ve和Vo)处于这两个极端值之间。因此，可以合适地将使得参数 GQ、 G2、 MQ、 Mi和T相互关联的不等式边界条件表达为按照M!的不等式
m「(g0，g2,m0，:t) S Mi s a^+(Go,G2,Mo，:t) ( 8 )
其中，将Mr(Go,g2,Mo,r)和M,+ (Go，C 2，MQ,r)表达为按照参数Go、 G2、 Mo和 T的函数。如果总是满足该条件，则可以实现按照图6中示出形式的梯度特 性，从而在时间间隔T和规定的起始和结束梯度Go、 g2的内部满足规定的 力矩Mo和Mh
在许多情况下，不需要给出完全的三维矢量化-(m^m^，mj，而是值 域给出按照5.& = &MU + M^ + azMlz = 1形式的 一个或两个线性组合，其中， 矢量3例如给出对于速度敏感的测量重要的方向。特别是在速度敏感的测量 中经常甚至只需要不是给出绝对矢量化，而是仅仅给出两个绝对矢量的矢
量差A^。所有这些情况允许非正式地作为线性的等式边界条件或者不等式 边界条件来表达，然后作为参数包含砵矢量的分量。
2.在一个发送或接收类型的时间片段内的梯度电流
也可以与扭曲类型的时间片段一样利用同样的参数来描述发送或接收
类型的时间片段，即，通过参数Go、 G2、 Mo和T。因为在一个时间片段期 间梯度电流变化通常是恒定的，这导致相对简单的等式GQ = G2 = G和Mo =GT，它们表征了发送或接收类型的时间片段。
如果在一个发送或接收类型的时间片段期间入射不是恒定的梯度，而 是例如采用按照DE 10214736A1的方法，以便例如计算在一个接收类型的 时间片段内的k空间扫描路径，则给出使得发送或接收类型的时间片段的 参数相互关联的等式或不等式边界条件。
在刚刚做的解释中已经说明了 当由 一个时间片段已知了时间片段的 类型以及描述的参数时，可以怎样在该时间片段期间为磁共振设备的硬件 产生控制信号、特别是梯度电流变化，其中，只有这些描述的参数满足特 定的边界条件才可以变换出该控制信号。
现在根据图7描述基于该概念的单个方法步骤。在此，首先仅仅短暂 地解释这些单个方法步骤。对这些单个方法步骤的更精确的解释随后进行。
在第一方法步骤51中，将测量序列分成一列时间片段，其中，该划分 取决于序列类型以及k空间的扫描类型。在此，每个时间片段被分配给时 间片段类型、即发送类型、扭曲类型或接收类型之一。
例如，如果按照本发明的方法要建立一种特别简单的序列类型、如在 图4中勾画的自旋-回波序列，在该序列类型中要扫描一个256行的k空间 矩阵45,这意味着，必须处理256次由发送类型、扭曲类型、发送类型、 扭曲类型、接收类型和扭曲类型的时间片段的定义的顺序，以便对应于自 旋-回波序列的序列类型和k空间扫描类型。也就是说，通过所希望的序列 类型以及所希望的k空间扫描类型确定不同时间片段的数量和顺序。
在第二方法步骤53中，将变量分配给每个时间片段，其中，在每个时 间片段中为每个描述该时间片段的参数分配一个变量。
在第三方法步骤55中，确定用来限制变量的值域和/或将变量相互关联 的边界条件。在此，这些边界条件一方面考虑到由硬件规定的限制，不过 也考虑到表征测量序列的条件。借助于该第三方法步骤55可以保证，如果
在下面的方法步骤中找出对于变量的求解值，则这些求解值也会带来一个 可以在该硬件上实施的并且满足所希望的特征的测量序列。
在第四方法步骤57中，此时在考虑边界条件的条件下对一个规定的目
标参数进行优化来确定对于变量的求解值。例如，可以作为按照这些变量 的函数给出该目标参数。作为优化方法可以采用不同的优化算法。下面进 一步地描述一种优选的优化方法。
在第五方法步骤59中，通过将求解值分配给时间片段的对应参数而得 到可实施的测量序列。如何可以从中建立测量序列，已经在上面对于时间 片段的例子中特别对于梯度电流变化说明。最后，在第六方法步骤61中， 通过连续地处理单个对间片段来实施测量序列。
现在在下面解释可以用来额外地改善按照本发明的方法的优选的方法 步骤。
在第三方法步骤(或者甚至在第四方法步骤)之后，可以在第七方法 步骤63中检验，在考虑如在第三方法步骤55中所确定的边界条件的情况 下，到底是否可以找出利用其优化测量列的规定目标参数的变量的一种 值的分布。如果由使用者所希望的和输入的测量序列参数的组不能在硬件 上实施，则出现这种情况。在这种情况下，通过硬件规定的边界条件结合 考虑所希望的测量序列参数的边界条件导致，不能找出对于变量的求解值 的分布。在这种情况下，可以例如中断该方法并且将这一点显示给使用者。
作为替换，在这种情况下可以在第八方法步骤65中放松原始的边界条 件，从而利用改变后的边界条件重新执行该方法，直到找到一种随后导致 可以实施的测量序列的变量分布。
任选地，在可以在其中确定变量的求解值的第四方法步骤57中，也确 定允许时间片段的最可能优化的测量序列的顺序。随后也更详细地解释该 按照本发明的方法的实施变形。
在第三方法步骤55之后执行的、可选择的第九方法步骤67中，必要 时可以线性化边界条件，因为如下面要扫描的那样这点带来了数学优化问
题的更简单的可求解性。
根据图8再次更精确地表示确定边界条件的第三方法步骤55。在确定
制71。另一方面也可以考虑针对测量序列的要求73、在此特别是针对测量
序列的时间条件75,方法是同样将它们表达为边界条件。待扫描的k空间 区域的空间特性77也被表达为边界条件。因为由硬件决定的限制71通常 不变，通常可以将所属的边界条件一次性地存储在用来实施该方法的计算 机单元的存储器中。而针对测量序列的要求73以及待扫描的k空间区域的 空间特性77,通常在使用者规定了所希望的用户参数之后才可以被正确地 确定。只有这时才按照其正确的形式建立所属的边界条件并且输入到优化 方法中。在此，序列编排者的任务是将输入的用户参数变换成具体的边界 条件。
下面，更精确和详细地解释和表示所述方法步骤的单个特征。 3.边界条件
在将变量分配给描述时间片段的参数之后，按照有意义的方式限制变 量的值域。
在此，边界条件一方面反映了单个变量的自然的或者通过硬件规定的 边界。
于是，将分配给有关时间片段的持续时间T的变量的值域这样限制， 使得仅仅允许正的值。而将分配给时间片段的梯度幅度的起始值和结束值 的变量按照其值域这样限制，使得这些值位于可以由梯度线圈21实现的最 大幅度之内。
如上面说明的那样，特定时间片段的参数必须满足特定的条件，因此 在时间片段期间的测量序列、特别是梯度电流变化可以在硬件上实施。对 参数的这些边界条件按照类似的方式也适用于分配给参数的变量。按照这 种方式保证了，如果对于变量找到了求解值，则也可以从中变换出在磁共 振设备的硬件上的梯度电流变化，以及也可以实施该测量序列。
在此存在一个与常规方法的决定性的区别，在常规方法中，通常由硬 件规定的限制必须专门地由序列编排者加以考虑，该序列编排者这样编排 序列，使得所设计的测量序列也对应于这些限制。不过，因为序列编排者 多数情况下利用这种启发式的策略仅仅相对粗略地并且因此不能优化地考 虑硬件限制，所以所设计的测量序列不能最佳地利用硬件。
其它的表征一个测量序列的条件也可以被表达为变量中的边界条件， 从而在实施了按照本发明的方法之后在所得到的测量序列中对它们加以考 虑。
在此也存在一种与对测量序列的编排的常规方法的区别，在常规方法 中，表征测量序列的条件必须明显地由序列编排者在设计测量序列中加以
考虑。在按照本发明的方法中如下地考虑这些条件将这些条件表达为边
界条件并且这样引入到优化问题中。
例如，这些条件之一是图像对比度。在此，有必要按照相对于激励脉
冲的定义好的时间距离进行测量信号的记录。对于描述时间片段的参数或
变量这点意味着，时间片段的子集的持续时间的加权和遵循了特定的值。 例如，可以将特别遵循的回波时间TE表达为边界条件r￡ = 2>,7;，其中aj
是加权系数，而集合I包括时间片段的其持续时间对于图像对比度关键的子 集的下标。类似地适用于其它的时间规定、如重复时间IV和读出时间TADC。
对于表征测量序列的条件的另 一个例子，是在待检查对象中的待扫描 的k空间矩阵45的空间位置。这通过将描述时间片段的参数从逻辑坐标系 (P， R， S)旋转到梯度线圈21的物理坐标系(x, y, z)来实现。该倾斜 同样作为边界条件在变量中表达。例如，为了能够在一个接收或发送类型 的时间片段内实现待扫描的k空间矩阵的特定位置，在这些时间片段内在x 、 y和z方向上的梯度幅度Gj (je{x,y,z})的比值对应于在层方向和读出方向 上k空间矩阵的方向角余弦。按照这种方式，对于实施测量序列重要的参 数在物理坐标系中保持为描述k空间矩阵的量的线性组合。
对于其它表征测量序列并且可以毫无问题地被表达为变量中的边界条 件的条件，例如有k空间矩阵的大小、三维像素大小或者待扫描的图像区 域(FOV)。
其它可选的条件同样可以被表达为变量中的边界条件。在此，例如提 及单个实验的顺序，如在采用多层技术(也被称为"多切片技术")的条件 下单个层的叠垒。
通过将表征测量序列的条件表达为变量中的边界条件，可以将表征测 量序列的条件嵌入到优化问题中。在找出求解值时由此自动地保证了也遵 循了这些条件。
另一组条件可以被包含在积分的条件的名下，其特征在于，其涉及到 在多个时间片段上合计的单个时间片段的分析量，例如总的入射HF能量剂 量。优选地为这些分析量引入反映了在各自时间片段末尾上的有关状态的 状态变量。这些状态变量也可以被表达为分配给描述时间片段的参数的变
量的函数。积分的条件可以按照这样的方式被表达为变量中的边界条件并
且被进一 步减小为分别两个局部边界条件类型 一 方面从时间片段的开始
至结束的过渡边界条件包括了时间片段本身的影响，另一方面状态边界条
件位于时间片段的末尾上。下面，进一步地描述几个这些积分的条件 出于患者安全的原因，HF功率剂量是有限的。对应的边界条件是
Ts为总测量时间。加权Ai对于发送类型的时间片段总是正的，而对于扭曲 和接收类型的时间片段等于零，即，该求和仅仅在发送类型的时间片段的 集合上有效。此外，该加权与幅度平方积分成正比。如果引入给出相对于 翻转角相同的矩形HF脉冲的SAR(专门吸收率)多负载的、无量纲的常数 k:
<formula>formula see original document page 21</formula>
则可以将翻转角
的平方视为参考量，并且对于脉冲i成立4 ~
对于k典型的值是对于矩形脉冲k=1，而对于根据不同选择性的层选择 HF脉冲Kd...8。
例如，对于矩形脉冲在典型的1.5特斯拉系统上对于100 kg重的患者 极限功率为400 W,也就是说，如果每隔100 ms发送一个带有oc-360。翻转 角的分别lms长的HF脉冲，则刚刚达到4W/kg的剂量。从中得出(未规 范化的)A=10-4s2。 90。脉冲具有例如A-6.7x1(TV并且由此可以16倍更频 繁地、即每隔6.7ms被发送。
另一个这类积分的条件是由于硬件限制而有限的、入射的HF发送能 量。HF发送器具有相对很小的最大脉冲-停顿比值。 一种考虑到该事实的模 型的出发点是，每个HF脉冲从能量户头Ei中取得一个份额(Abbuchung)， 其中，0SE^1，而下标i给出了在第i个时间片段之后的Ei的值。能量户 头具有一个直至最大值1的恒定的恢复速率R,从而成立E^E"+RTi。 在发送时放电Si与HF脉冲幅度的积分、即第i个时间片段的翻转角a成正 比，从而成立E^Ew + RTi-S"对于目前所采用的发送器一同^现两个带
有不同的充电和放电速率的两个这类户头。
另一个积分的条件涉及梯度系统和其工作周期(梯度占空周期)。梯度 系统仅仅对于有限的时间可以输出高的幅度。在此，负载的度量是积分
Z) = Jg(,)Vl该积分的条件应该保证，从测量的开始直到随后完成的总负载
0
保持在特定的边界之内。在此也提供了根据一个利用户头工作的模型来描
述该问题。通过户头Fj来描述梯度系统在第i个时间片段之后的状态，其中
有0 S 1 。值Fi根据下列关系在一个时间片段内部改变Fw+KTj -LDj，
其中，K表示恢复或冷却速率，L表示放电或加载速率，而Di表示梯度幅
度的负载。在此，隐含地假设了在时间片段内部负载的足够均匀地分布。
一个典型的梯度系统共要求至少四个户头，以便对每个单个轴的负载以及
轴的和(即，总冷却功率)进行建模。带有恒定的梯度幅度G的发送或接
收类型的时间片段的轴的负载由D=G2T=M0G给出。在扭曲类型的时间片段
内的负载与所描述的参数的依赖关系D(Go,G2,M(),T)是更复杂的。在此，保
守的近似也是足够的。不过，M。2/7^Z)《r和D^G。l3+lG2f)/3总是成立。
对于梯度系统模型化的一种较为简单的方式，不是通过该速率，而是
通过釆用最大幅度(在此规范化到1)、最大幅度的最大保持时间t以及最
长持续的可能的相对幅度ri。这意味着，在T = t之内的最大幅度(D=T) 抽空了一个整个的户头0=1+Kt_Lt。另一方面在幅度n、即D，^的条件下
充电和放电速率恰好上升到0=K-Lr(2。从中得到《=^^和^=^^。
对于具有r^0.67和t=0.01秒的典型的梯度系统给出未规范化的速率K = 80s、L = 180s"。
4.边界条件的线性化
如果在测量序列期间应该满足的条件被表达为变量中的边界条件，则 经常出现非线性的边界条件。例如，在"在一个扭曲类型的时间片段内的 梯度电流，，部分给出的、使得描述时间片段的参数相互关联的边界条件， 是非线性本性的，例如参见利用非线性函数f(x)( 5 )表达的关系(6 )和(7 )。
如果要将这类条件作为边界条件在优化方法中加以考虑的话，则非线 性的关系妨碍了特定的优化方法的应用，这些优化方法经常能更迅速和/或 更简单地实现。下面，根据边界条件(6)和(7)说明可以如衬应对该问 题。
这是通过由上面特殊排列的集合类型2 (S0S2)来对函数f(x) (5)的
近似来实现的。例如，函数7
<formula>formula see original document page 23</formula>
具有一个误差区间7-/e
。 对于变量
^平+ M。和^平-Mo
需要两个函数值。待表示的有效范围是x。 e[M。,M。+l]和x, e[-Mo, 1-M0]。 必要时所限制的值域带有与上面完全的函数表示相比巨大的筒化。如果M() 不是常数而是变量，则有意义的是采用其上限和下限。
在该通过_ 对函数/的第 一 线性化之后，还存在G。和G2的平方依赖关 系的问题。为此，适当地作为变量引入两个辅助量ho和h2,对于其应成立
/20^"^和/^》脊。由于函数/和7的单调性同样成立T^。+^ + M。)2/(;c。)和
逸和W 2^2
辅助量ho也可以又必要时由上面的抛物线S近似。作为SOS2例如可
以是
h。》0.75Go - 0.25 h。 2 0.25G0 h0 2 -0.25GQ h0》-0.75G0-0.25。
在例子中误差区间尽管粗略地离散但在整个值域[-1, +1]中仅仅为
。 实际上，Go的符号总是已知的，从而要么仅仅第一不等式、要么最后两个 不等式是真正需要的，并且也总是可以进一步限制幅度数量的值域。对于 h2和G2类似的考虑是成立的。
在结果中，由于在？、 ho和h2中保守的近似可以可靠地实纟见扭曲类型 的时间片段，即使如果要遵循两个不等式
7^M+^+M。)-G。-G2和
7^/(WM0) + G0 + G2 有可能不能完全短时间实现。因为Mo线性地进入到函数/或7的两个变量 x。和Xl中，不会带来将其在线性程序中或者作为常数或者作为变量一同实 施的困难。
由此，例如也可能分布待实现的Mo。例如，在一个自旋-回波序列中在 位于180°HF脉冲之前的扭曲类型的时间片段以及在跟随该脉冲的扭曲类型 的时间片段的条件下允许任意的Mo,只要它们的差对应于待实现的M0。
上面说明的发送或接收类型的时间片段的条件也是非线性的边界条
件，在该时间片段下入射恒定的梯度并且其通过MfGT表征。下面，描述
该边界条件线性化的可能性。
乘积GT可以通过等价变换 cr — (r+G)2-(r-G)2
一 4
来代替，其中，两条抛物线通过逐段线性的SOS2近似来近似。在此，近似 误差允许具有两个符号。
在恒定的Mo的条件下，双曲线依赖关系的SOS2表示
对于所允许的时间区间来说是更适合的在时间区间Te[To，T]内线性近似
具有最大的绝对误差 。—dA)2
在两个区间边缘上误差为最大负值，即，函数值为丄-e和丄-"而在
几何区间中心r = #其为最大正值^i
出于精度的原因，多数情况下要求将待表示的区间分成多个部分区间 这些区间或者支撑位置应该对于最大误差士S以T^o-Tmin开始递归地按照
W^7
分级，直到TV^In^。如果差值是零或者负的，那么最终为Tn-广OO。从中
保证了必要数目的子区间 ^T^ —A 。
待表示的时间区间下限始终受到力矩mq和发送器的峰值功率的限制，
而上限受到最大允许的发送持续时间|m。| = rmm srsr_《的限制。
5. 优化问题
优化问题在于，在对于测量序列如上面描述的那样设置了多个变量之 后，此时要对规定的目标参数进行优化，方法例如是将该目标参数表达 为变量中的函数，并且对于这些变量找出目标参数取得极限值的值。作为
优化目标可以优化多个目标参数。在此仅仅示例性提及的有总时间的最
小化、除了读出时间TADC之外所有时间的最小化、或者时间片段持续时间
的其它加权和。因此，这些时间上的量表征了测量序列的针对时间的量。 通过上面描述的并且举例示出的边界条件的线性化，可以将优化问题
构造为线性优化问题，对于该问题存在公知的有效的求解算法，例如单纯
开j算法(Simplex-Algorithmus )。
不过，有可能出现这样情况由使用者所要求的对测量序列的设置不
能被实现。在该方法中这点导致，不能为变量找出求解值的分布。
在这种情况下，可以例如这样改变该方法，使得有针对性地放松起到
阻碍作用的边界条件或者其一个子集，并且随后重新执行该优化方法。
6. 时间片^殳的自由联4矣
在该方法的一种优选的实施方式中，单个时间片段的硬性的顺序也被 取消，并且同样经历一种优化。在此，确定时间片段的使得预定目标参数 取得极限值的排列。作为确定时间片段的最佳排列的方法，例如可以采用 图论的方法，如下面解释的那样
与其中单个时间片段的联接未进行优化的现有测量序列相反，通常借
助于相互连接的循环确定单个时间片段的联接。这点在多个方面中导致非 最佳的测量序列。首先，按照这种方式仅仅可以实现原则上可能的安排可 能性的一部分，并且此外还对灵活性带来了限制。于是，两个相互连接的 循环的通路的数量是单个循环通路的乘积。由此，可能的通路舉量被强烈 地限制，并且例如不能是整洁的(prim)。此外，还出现这样的询题循环 体的末端既与循环体的开始连接、又与在紧接该循环之后实施的时间片段
连接，因为在该循环体的末端上控制流分支。在循环开始上出现等价的问 题。这点意味着，每个N重的下列循环具有(N-1)重通过的扭曲类型的时间 片段，即，连接循环末端与循环开始的时间片段，并且此外还有一个在循 环的输入和输出上的、扭曲类型的专门时间片段。由此，例如总运行时间 的提取不必要地变得困难。
取代测量序列的^5更性的循环写入方式，此时可以在按照本发明的方法 中引入有向图，该图定义了发送和接收类型的时间片段的顺序。在这种情 况下，该有向的图的边沿表示了扭曲类型的时间片段。然后，对于建立优
化问题所需要的信息例如可以借助于支撑树算法(Spannbaumalgorithmus ) 从该图中提取出。
在此，理解为在这种也允许单个时间片段的不同顺序的优化中，不 需要任意地进行对单个时间片段的安排。在优化中仅仅考虑有意义的联接， 例如可以通过对应地引入的边界条件来保证，这些边界条件除了别的之外 考虑了 k空间扫描类型并且因此定义了序列类型。
如果在自旋-回波序列中取消例如单个时间片段的顺序并且进行一种 优化过程，则还必须保证保留"发送类型-扭曲类型-发送类型-扭曲类 型-接收类型-扭曲类型"类型的时间片段部分链。每个层的该链(其数 目也可以根据不同的层而改变)多数情况下必须按照一个确定时间时钟、 即重复时间IV进行。不过，这些时间片段部分链的顺序原则上不被进一步
从一个时间片段部分链至下一个时间片段部分链的过渡分别地通过适当的 扭曲类型的时间片段得到保证。
在另一个下面描述的例子中更明显地示出了该方法带来的优点，在该
在一个所谓的快速(Turbo )-自旋-回波序列中，在一个激励脉冲之后 入射多个180。再定相脉冲，并且在每个180。再定相脉冲之后记录测量信号。 如果例如在这样类型的时间片段部分链中记录了五次测量信号，则可以扫 描五个k空间行。对于256个所希望的k空间行至少需要个时间片段部 分链，以便可以测量260行。因此具有优势的是，可以建议不同长度的链 作为候选项。在一种其中时间片段的顺序是可变的并且其中找出时间片段 的最佳排列的方法中，例如可以找出不同长度的时间片段部分链。在所述
的例子中，最佳的快速-自旋-回波序列50中可以包括50个五重链和两个三 重链。
因为链持续时间多数情况下小于重复时间TR，可以在剩余的时间内插 入其它层的时间片段部分链。然后，利用该方法也可以找出单个层的时间 片段部分链的最佳联接。
权利要求
1.一种建立可以在磁共振设备(1)的硬件上实施的测量序列的方法，其中，所述测量序列被作为时间片段的系列建立，其中，将每个时间片段分配给时间片段类型、即发送类型(ST)、接收类型(ET)或扭曲类型(WT)之一，并且，可以根据一个时间片段的时间片段类型以及根据描述这些时间片段的参数确定在该时间片段内对磁共振设备(1)的硬件的控制信号，该方法包括下列步骤-根据序列类型以及k空间扫描类型将所述测量序列分成若干时间片段，其中，将每个时间片段分配给时间片段类型、即发送类型(ST)、扭曲类型(WT)或接收类型(ET)之一，-将变量分配给每个时间片段，其中，在每个时间片段中为每个描述该时间片段的参数分配一个变量，-确定用来限定变量的值域和/或将变量相互关联的边界条件，-确定变量的求解值，利用这些求解值在考虑边界条件的条件下优化了测量序列的规定的目标参数，以及-通过将所述求解值分配给时间片段的对应的参数，得到可以在硬件上实施的测量序列。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在确定求解值时，额外 地确定时间片段的不同顺序之一，在该顺序下在考虑边界条件的情况下优 化了测量序列的规定的目标参数。
3. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，如果在确定变量的 求解值时不能找出求解值，则改变至少一部分边界条件并且在考虑改变后 的边界条件的情况下进行对变量的求解值的确定。
4. 根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，描述时间 片段之一的参数至少包括-该时间片段的持续时间，-该时间片段的梯度时间积分，以及-该时间片段的开始和结束时的梯度幅度的起始值和结束值。
5. 根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，变量的求 解值的确定如下地实现-作为变量的函数给出目标参数，-在由变量张成并且通过边界条件限定的多维空间中，确定在其上目 标函数:取得;〖及值的点，并且-变量的求解值对应于该点的坐标。
6. 根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，将所述边 界条件作为变量的等式和/或不等式给出。
7. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于，将所述等式和/或不等式 线性化。
8. 根据权利要求7所述的方法，其特征在于，为了确定所述点采用单 纯形优化方法。
9. 根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，所述边界 条件包括通过其采集针对测量序列的请求(73)的第一部分边界条件。
10. 根据权利要求9所述的方法，其特征在于，通过所述第一部分边界 条件保证了针对测量序列的时间条件(75)。
11. 根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其特征在于，所述边 界条件包括通过其采集待扫描的k空间区域的空间特性(77)的第二部分 边界条件。
12. 根据权利要求1至11中任一项所述的方法，其特征在于，所述边 界条件包括通过其采集由磁共振设备的硬件规定的限制(71)的第三部分 边界条件。
13. 根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其特征在于，通过所 述边界条件的至少第 一部分将分别分配给时间片段之一的变量相互关联。
14. 根据权利要求1至13中任一项所述的方法，其特征在于，通过所 述边界条件的至少第二部分将分配给不同时间片段的变量相互关联。
15. 根据权利要求1至14中任一项所述的方法，其特征在于，所述目 标参数是测量序列的在时间上的量。
16. —种带有控制单元的磁共振设备，该控制单元被构造为用于实施根 据权利要求1至15中任一项所述的方法。
17. —种计算机程序，当在与磁共振设备(1 )连接的计算机单元(37 ) 上执行它时实现根据权利要求1至15中任一项所述的方法。
全文摘要
本发明涉及一种建立可以在磁共振设备的硬件上实施的测量序列的方法，以及用于实施该方法的一种磁共振设备和一种计算机程序。所述方法基于这样的概念所述测量序列被作为不同时间片段类型(ST，ET，WT)的时间片段的系列建立，其中可以根据描述这些时间片段的参数确定在每个时间片段期间对磁共振设备(1)的控制信号。在根据序列类型以及k空间扫描类型将所述测量序列分成多个时间片段之后，为描述时间片段的参数分配变量。根据边界条件限定变量的值域和/或将变量相互关联。确定变量的求解值，利用这些求解值在考虑边界条件的情况下优化了测量序列的规定的目标参数。通过将求解值分配给时间片段的对应的参数，得到可以在磁共振设备上实施的测量序列。
文档编号G01R33/54GK101114013SQ20071013739
公开日2008年1月30日 申请日期2007年7月25日 优先权日2006年7月25日
发明者奥利弗·海德 申请人:西门子公司