专利名称：相位图像数据组中背景相位的确定方法
技术领域：
本发明涉及一种用于确定在相位图像数据组的相位值中的背景相位的方法以及 一种用于确定背景相位的装置。
背景技术：
描述与Btl场方向垂直的磁化位置的磁共振信号的相位信息，在磁共振断层造影 (MRT)中可以在多方面被使用。例如，在MR信号中包含的相位信息可以被用于脂肪和水组 织的分离、用于流量测量、在磁化系数加权的MRT中和用于温度确定。在一种作为温热疗法 公知的方法中，有针对地升高肿瘤细胞中的温度，以便杀死肿瘤细胞或者使得其对于伴随 的治疗措施更敏感。在此，例如可以通过聚焦的超声波或借助激光进行组织加热。为了不 至于通过升高的温度而损坏健康的组织，需要对加热的组织进行温度监视。除了利用在加 热的组织中放置的温度探针的介入式温度测量，还可以使用一些MR参数，诸如化学位移、 Tl弛豫时间或扩散常数用于非介入的温度测量。在基于化学位移的温度关系的温度监视中，在一个图像点的改变的相位中探测通 过温度改变而改变的共振频率。在基于化学位移的温度成像中，仅显示温度改变，例如通过 将不同的温度下记录的两个相位图像数据组相减。在此，在已知的初始温度下记录的相位 图像数据组被用作参考数据组，从该参考数据组中减去随后的相位图像数据组。该利用参 考数据组工作的方法的缺点是，在这两个数据组的记录之间检查对象的运动或其它外部干 扰会导致相位改变，该相位改变被错误地解释为温度改变。此外，在时间上Btl场常数和勻 场线圈中的电流漂移也起作用，因为其也会导致探测的信号中的相位改变，其同样被错误 地识别为温度改变。除了利用参考图像数据组的这些方法之外，还有所谓的无参考的方法， 在这些方法中仅从测量的相位值中推导出温度。这些方法的缺陷是，必须提供关于如下的 信息由MR系统引起的背景相位空间上在图像上如何改变。因为在图像点中的相位不仅受 到在该图像点中的磁化的频率、而且还受到系统分量的影响，例如HF接收器或解调器。US 7，505，805描述了一种在使用无参考的方案的条件下利用相位图像进行温度 确定的方法。Rieke 等人在 Magn Reson Med 2004 June ；51 (6)，P. 1223-31 中描述了一种方法， 在该方法中，使用ROI (感兴趣区域)的较外部的边沿的相位信息，以便将背景相位值插值 到加热的区域中。在此使用了低阶的多项式。然而，对于这样的多项式的使用没有物理的 或数学的基础。对于小的范围和对于背景相位(即，系统引起的相位信息)在该图像上仅 缓慢地改变的情况，该方法的精确性是足够的。然而，在磁化系数改变的区域，产生背景相 位的快速空间改变。多项式的确定同样是计算开销大的并且会导致在计算中的问题。Rieke 等人在Medical Imaging, IEEE Transaction on Volume 26,6th Edition, June 2007, Pages 813-821中描述了特定的MR脉冲序列的使用，利用该MR脉冲序列，脂肪 和水的独立成像是可能的，其中，脂肪信号是不取决于温度的并且由此可以使用背景相位 的提取。然而，为此需要其中有足够的脂肪的特殊的解剖结构。此外，脂肪信号的谱线在不同位置是不同的，这在不同的共振频率上导致不同的相位值，由此在借助脂肪信号分量对 背景相位的确定中会出现问题。
发明内容
由此，本发明要解决的技术问题是，提供一种方法，利用该方法可以在不使用参考 数据组的情况下以简单方式确定MR图像数据组的相位值中的背景相位。按照本发明的第一方面，提供一种确定对于相位图像数据组的背景相位的方法， 其中，在相位图像数据组的子区域中确定背景相位。在按照本发明的方法的第一步骤中，记 录检查对象的相位图像数据组。在第二步骤中，围绕子区域在相位图像数据组中确定一个 至少近似闭合的平面轮廓，其中，平面轮廓具有宽度为至少一个图像点的轮廓面积。此外， 通过基于假定背景相位的空间上的曲线相应于调和的或准调和的函数的方法来确定子区 域中的相位值(即，子区域中的背景相位)，其中，根据平面轮廓中的相位值确定子区域中 的图像点的相位值。在一种实施方式中通过对子区域中的图像点和平面轮廓中的图像点迭 代地应用滤波核(Filterkernel)，确定相位值。在此，通过应用滤波核和使用来自平面轮廓 的相位值，确定子区域中的图像点的相位值，以便确定背景相位。通过使用滤波核，在平面 轮廓中具有的相位值可以扩展到轮廓内的子区域上，其中，如以下详细解释的那样，滤波核 的应用可以基于数学的和物理的思路。优选地，将平面轮廓置于检查对象的一个区域中，在该区域中，在相位图像数据组 中显示的组织具有基本上均勻的磁化系数。这意味着，当假定，磁化函数采取调和的函数 (这意味着，它是两次单调可微的并且对该函数应用拉普拉斯算子得到零)，在本发明中描 述的方法提供良好的结果。当已知轮廓上的值时，利用滤波核可以解决Dirichlet问题， 即，对轮廓内的值的确定。滤波核优选是一个3X3滤波核，其在其矩阵元素中在对角线上分别具有零并且 在其余的矩阵元素中具有值1/4。由此滤波核F如下
权利要求
1.一种用于确定对检查对象所记录的相位图像数据组的相位值中的背景相位的方法， 其中在相位图像数据组的子区域(34)中确定所述背景相位，包括以下步骤-记录该检查对象的相位图像数据组，-围绕所述子区域(34)在相位图像数据组中确定至少近似闭合的平面轮廓(31)，其 中，所述平面轮廓具有宽度为相位图像数据组的至少一个图像点的轮廓面积，-通过假定背景相位的空间上的曲线是调和的或准调和的函数来确定该子区域中的相 位值，其中，根据在所述平面轮廓(31)中的相位值来确定子区域中的图像点的相位值。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述平面轮廓(31)置于所述检查对象 的如下区域中在该区域中该检查对象的组织具有基本上均勻的磁化系数。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，通过对所述子区域中的相位值和所述 平面轮廓(31)中的相位值迭代地应用滤波核(F)，确定该子区域中的相位值。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述滤波核(F)是3X3滤波核。
5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，如下构造所述滤波核(F) '0 1/4 0 、F= 1/4 0 1/4 v 0 1/4 0 夕ο
6.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，通过在所述子区域中的和在 所述平面轮廓中的相位值与所述滤波核的卷积，确定所述子区域(34)中的相位值。
7.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在所述滤波核的每个迭代应 用中，将所述平面轮廓(31)中的相位值分别重置为通过记录所述检查对象的相位图像数 据组而得到的其最初的相位值。
8.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，作为二维的相位图像数据组 记录相位图像数据组，并且在假定背景相位在空间上的曲线是调和函数的条件下进行在所 述子区域中的相位值的迭代确定，其中，在该子区域中的相位值的迭代确定中还使用参数 ε，该参数表示空间的相位曲线的不调和的分量。
9.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，一直重复进行相位值的迭代 确定，直到在两个迭代步骤之间的在所述子区域(34)中的相位值的差小于特定的边界值。
10.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，使用具有脂肪抑制的二维梯 度回波序列记录所述相位图像数据组。
11.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述至少近似闭合的轮廓 (31)被构造为圆形并且包括至少一个半圆。
12.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，如果使用的轮廓不是完全闭 合的，则其可以通过轮廓延长被闭合为一个闭合的轮廓，其中，借助不完全闭合的轮廓的图 像点中的相位值，确定轮廓延长中的相位值，并且然后根据完全闭合的轮廓中的相位值，确 定所述子区域中的相位值。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，在假定如下的条件下确定轮廓延长中 的相位值空间上的相位曲线相应于作为傅里叶级数描述的调和函数，其中，在该傅里叶级 数中仅考虑预定数量的傅里叶系数。
14.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法被用于确定在加热 的组织中温度差，其中，将所述至少近似闭合的轮廓置于该组织的未加热的区域。
15.根据权利要求8-14中任一项所述的方法，其特征在于，所述参数ε是常数并且被 借助平面轮廓中的相位值确定。
16.根据权利要求8-14中任一项所述的方法，其特征在于，所述参数ε是所述子区域 中的线性函数。
17.一种用于确定对检查对象所记录的相位图像数据组的相位值中的背景相位的装 置，其中确定相位图像数据组的子区域中的背景相位，包括-存储单元，用于提供对该检查对象所记录的相位图像数据组，-输入单元，其使得能够在所述相位图像数据组中确定围绕所述子区域的至少近似闭 合的平面轮廓，其中所述平面轮廓具有宽度为相位图像数据组的至少一个图像点的轮廓面 积，和-计算单元，其在假定背景相位的空间上的曲线是调和的或准调和的函数的条件下计 算所述子区域中的相位值，其中，该计算单元借助所述平面轮廓的图像点中的相位值确定 子区域中的图像点的相位值。
18.一种计算机程序产品，其直接加载到磁共振设备的可编程的控制装置的存储器中， 具有程序装置，如果所述程序在磁共振设备的控制装置中被运行，用于执行权利要求1-16 中任一项所述方法的步骤。
19.一种电子可读的数据载体，具有其上存储的电子可读的控制信息，这样构造所述控 制信息，使得在磁共振设备的控制装置中使用所述数据载体时，其执行权利要求1-16中任 一项所述的方法。
全文摘要
本发明涉及一种用于确定对检查对象所记录的相位图像数据组的相位值中的背景相位的方法，其中，在相位图像数据组的子区域(34)中确定所述背景相位，包括以下步骤记录检查对象的相位图像数据组；围绕所述子区域(34)在相位图像数据组中确定至少近似闭合的平面轮廓(31)，其中，所述平面轮廓具有宽度为相位图像数据组的至少一个图像点的轮廓面积；通过假定背景相位的空间上的曲线是调和的或准调和的函数来确定子区域中的相位值，其中，根据在所述平面轮廓(31)中的相位值来确定子区域中的图像点的相位值。
文档编号G01R33/48GK102103197SQ20101059171
公开日2011年6月22日 申请日期2010年12月16日 优先权日2009年12月16日
发明者乔格·罗兰, 帕特里克·格罗斯, 拉里斯·萨洛米尔, 马加利·维亚隆 申请人:西门子公司