专利名称：磁共振成像中校正失真的方法以及相应构成的磁共振设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于磁共振成像的方法，如在用于检查患者的医疗技术中所使用的方法。本发明尤其是涉及用于校正相位编码方向上的失真或变形的方法，这些失真或变形可能在使用回波平面的所谓EPI序列以及其它2D或3D成像序列的情况下出现并且可能影响图像质量。本发明同样涉及ー种相应构成的磁共振设备。
背景技术：
用于磁共振成像的磁共振断层造影设备(MRT)基于核自旋共振的物理原理。在磁共振断层造影设备中将例如患者的检查对象置于恒定的强磁场中。由此该对象中的原子的 核自旋具有一定方向，而此前该核自旋是无规则地取向的。高频波可以将这些定向的核自旋激励为在磁共振断层造影设备中产生实际测量信号的进动运动。该测量信号可以用合适的接收线圈接收。通过采用可以通过梯度线圈产生的非均匀磁场，可以在所有三个空间方向上对所述检查对象进行空间编码。在用于产生磁共振图像(MR图像)的可能方法中，首先选择性地例如在z方向上激励层。对该层中的位置信息的编码通过借助两个正交梯度场的组合的相位和频率编码来进行，所述正交梯度场在Z方向上被激励的层的所述示例中通过在X方向和I方向上的梯度线圈产生。成像序列针对相位编码梯度的不同值重复，其中核共振信号在毎次序列遍历时多次检测读取梯度的存在性。通过这种方式获得在所谓的原始数据空间或k空间中的数字矩阵。从该数字矩阵中可以通过傅立叶变换重建被激励的层的磁共振图像。另ー种用于产生磁共振图像的方法是所谓的回波平面成像(“EchoplanarImaging “，EPI)。其中使用多个经过相位编码的回波来填充原始数据矩阵。在单个(选择性的)高频激励之后，以读取梯度产生一系列回波，这些回波通过对相位编码梯度进行合适的调制而在原始数据空间中被分配给在被激励的层中的不同行。图I示例性示出回波平面脉冲序列。在一次激励脉冲以及一次重聚焦脉冲之后，通过读取方向上正弦振荡的频率编码梯度Gk以及相位编码产生多个梯度回波。相位编码在该图中经过相位编码梯度Gp的小的梯度脉冲(所谓的尖峰信号(Blips))在振荡的频率编码梯度Gk的过零点区域中进行，并且通过这种方式导致原始数据空间的蜿蜒形的分布，如图2所示。EPI替换地还可以实现为具有例如矩形的读取梯度Gk走向的笛卡尔EPI或实现为非笛卡尔EPI，例如螺旋EPI或径向MRI。EPI序列对每个2D层的MR图像获取来说具有典型30_50ms的极短的测量时间。由此EPI序列特别适合于功能成像以及适合于灌注和扩散测量，因为例如通过呼吸或血液或流体的脉动式运动产生的运动伪影可以被剧烈減少。在这些快速成像方法中的问题是其针对Btl场失真或感应磁化率的高灵敏度，因为每次激励的读取时间与其它仅检测原始数据空间中的一部分或一行的方法相比明显更长。由现有技术已知以下方法，通过这些方法从两个相邻的但在相位编码方向上移动了的k空间轨迹中可以推导出关于磁场的非均匀性的信息。从所述信息中又可以确定所谓的场图(Field Map)或所谓的位移图(Displacement Map)。场图显示磁场失真或磁场位移，而位移图包含磁共振图像的由于所述磁场位移或磁场非均匀性而在相位编码方向上失真或移动的图像点的原始位置(或与原始位置的偏移)。这种用于产生位移图的方法是所谓的 PLACE 方法(Phase Labeling for Additional Coordinate Encoding,附加坐标编码的相位标记)。该 PLACE 方法在 Qing-San Xiang 和 Frank Q. Ye 的标题为 “Correction forGeometric Distortion and N/2Ghosting in EPI by Phase Labeling for Additiona丄Coordinate Encoding (PLACE)，，，Magnetic Resonance in Medicine 57:731-741 (2007)中详细描述，并且因此在下面仅借助图3和图4简要概括。在PLACE方法中用笛卡尔扫描先后进行两次回波平面成像。图3所示的第一次扫描按照通常的方式执行，其方法是k空间轨迹蜿蜒形地行迸。在相位编码方向上的行的数量在图3中出于清楚的原因仅有9个并且在真实的回波平面成像中明显更高，例如是32-256。此后执行第二次回波平面成像，其沿着在相位编码方向上例如移动了一行或多行的k空间轨迹对k空间进行扫描。图4示出这种移动了两行的k空间轨迹，如通过双箭头41所示。由此加入的梯度区域经由检查对象在物理上产生相対的相位斜坡，并且将在每个图像点的相位编码方向上的未变形的原始坐标直 接编码为两个失真的复数图像之间的相位差，这两个复数图像从根据图3的第一次成像和根据图4的第二次成像获得。然后使用该相位信息来将失真的信号映射到其原始位置上。换句话说，从两个预干预的EPI图像的偏移的k空间轨迹的相位信息中确定相位编码方向上的图像点失真(图像点变形或图像点位移)。由此可以确定可应用于所采集的图像的位移图。通常在功能化EPI测量中对每个体积获取200-300个图像(典型的是每体积20_40个层)。DE102008007048B4涉及ー种用于在EPI測量中进行动态失真校正的方法，其中按照交替的或其它周期性方式在相位信息、相位编码方向或在回波时间方面区分直接连续的图像获取，并且基于该区分从直接连续的图像获取对中分别计算场图和/或位移图，利用该场图和/或位移图对失真的结果图像进行校正。根据ー种实施方式，从直接连续的图像获取对中借助上面描述的PLACE方法确定相应的场图或位移图。如上面描述的，在PLACE方法中使用的两个EPI測量通过以下方式区分，即按照两个在相位编码方向上移动的轨迹扫描k空间，并且因此不能应用于例如由Gary H. Glover和 Christine S. Law 在“Spiral-In/Out BOLD fMRI for Increased SNR and ReducedSusceptibility Artefacts”,Magnetic Resonance in Medicine, 46:515-522 (2001)已知的非笛卡尔扫描(例如螺旋形或径向扫描)。此外，在PLACE方法中在不同的回波时间的情况下采集两个EPI测量的k空间中的对应行。由此产生不同的振幅以及由此产生不同的绝对值图像。因此绝对值图像不能直接相互比较。
发明内容
因此本发明的任务是改善在磁共振成像时、尤其是在螺旋或径向扫描时的失真校正。该任务根据本发明通过ー种用于在螺旋磁共振成像中进行失真校正的方法，ー种用于在径向磁共振成像中进行失真校正的方法，一种用于在回波平面成像中进行失真校正的方法，一种用于在回波平面成像中进行失真校正的方法，ー种磁共振设备，一种计算机程序产品以及ー种可电子读取的数据载体来解决。根据本发明提供一种用于在螺旋磁共振成像中进行失真校正的方法。在螺旋磁共振成像中，为了采集磁共振数据组(MR数据组)在单个高频激励之后借助对至少两个空间方向上的至少两个读取梯度的调制来螺旋形地扫描原始数据空间，即所谓的k空间。螺旋磁共振成像例如可以包括螺旋回波平面成像，在所述螺旋回波平面成像中螺旋形地扫描具有在两个空间方向上(例如X和Y方向)的两个读取梯度的原始数据空间。在所述单个高频激励时例如可以激励原始数据空间中的层，使得借助X和Y读取梯度螺旋形地扫描在原始数据空间中的平面。此外，螺旋磁共振成像可以包括3D成像，在所述3D成像中借助对在3个空间方向上的3个读取梯度的调制来螺旋形扫描原始数据空间。在该方法中，通过以下方式在原始数据空间中采集第一 MR数据组，即从原始数据空间的第一个点开始沿着螺旋形轨迹来扫描原始数据空间。依据该第一 MR数据组确定第一复数磁共振图像(MR图像)。第ー复数MR图像包括第一 MR图像的图像点的相位信息。该第一复数MR图像还可以包括第
一 MR图像的图像点的振幅信息。根据该方法在原始数据空间中采集第二 MR数据组。为此从原始数据空间的第二个点开始沿着螺旋形轨迹扫描原始数据空间。第二个点不同于第一个点，即在采集第二 MR图像数据组时从不同于在采集第一 MR数据组时的起始点开始扫描螺旋形轨迹。依据第二 MR数据组确定第二复数MR图像。第二复数MR图像包括第二 MR图像的图像点的第二相位信息。第二 MR图像还可以另外包括第二 MR图像的图像点的振幅信息。依据第一和第二相位信息确定第一或第二 MR图像的图像点的几何失真。由此利用上面描述的方法可以确定两个复数磁共振图像，它们的相位信息象在上面描述的PLACE方法中那样可以用于从中确定几何失真并且相应地对MR图像进行校正。例如，基于PLACE方法可以确定场图和/或位移图，利用场图和/或位移图可以对第一或第二MR图像的图像点的布置进行校正。根据不同的应用可以用预定的半径来开始所述螺旋形轨迹，该半径沿着轨迹减小或沿着轨迹増大。换句话说，螺旋形轨迹可以从外向内或从内向外行迸。根据本发明，还提供一种用于在径向磁共振成像中进行失真校正的方法。在径向磁共振成像中，为了采集磁共振数据组在单个高频激励之后借助对两个空间方向(例如X和Y方向)上的两个读取梯度的调制或者借助对三个空间方向(X、Y、Z方向)上的三个读取梯度的调制来基本上径向地扫描原始数据空间。在该方法中，通过以下方式在原始数据空间中采集第一 MR数据组，即从原始数据空间的第一个点开始沿着穿过原始数据空间的中心的轨迹来扫描原始数据空间，并且总共采集多个以不同角度穿过原始数据空间的中心的轨迹。此外所述多个轨迹还可以包括基本上穿过原始数据空间的中心延伸的轨迹，例如在径向磁共振成像中。依据该第一MR数据组确定第一复数磁共振图像，所述第一复数MR图像包括第一 MR图像的图像点的第一相位信息。在原始数据空间中采集第二 MR数据组，其方法是从原始数据空间的第二个点开始沿着相同的轨迹扫描原始数据空间。但是第二个点、即第二 MR数据组的起点不同于第一个点。依据第二 MR数据组确定第二复数MR图像，该第ニ复数MR图像包括第二 MR图像的图像点的第二相位信息。从第一和第二相位信息中确定第一或第二 MR图像的图像点的几何失真。该几何失真例如可以包括基于PLACE方法来确定场图或位移图。
由此可以类似于笛卡尔回波平面成像以及非笛卡尔回波平面成像(例如螺旋回波平面成像或径向MR成像)确定图像点的几何失真并对其进行校正。根据ー种实施方式，以可变的速度沿着轨迹来扫描原始数据空间。此外能以可变的密度沿着轨迹扫描原始数据空间。由此对原始数据空间的扫描可以与所产生的磁共振图像的要求匹配，这些要求例如是分辨率或对比度，或者与期望的采集速度匹配。根据本发明，提供另ー种用于在磁共振成像的范围中的回波平面成像中进行失真校正的方法。在回波平面成像中，为了采集MR数据组在单个高频激励之后借助对读取梯度和相位编码梯度的调制来扫描原始数据空间。在该方法中，根据回波平面成像在原始数据空间中采集第一 MR数据组，其中从原始数据空间的第一个点开始沿着预定轨迹来扫描原始数据空间。该轨迹例如可以是笛卡尔的或如在上面描述的本发明方法中那样是非笛卡尔的。依据该第一 MR数据组确定第一复数MR图像。第一复数MR图像包括第一 MR图像的图像点的相位信息。此外在原始数据空间中采集第二 MR数据组，其方法是从原始数据空间的第二个点开始沿着所述预定轨迹扫描原始数据空间。第二个点不同于第一个点，即第一个点和第二个点虽然位于相同的轨迹上，但是在不同的地点。此外在所述单个高频激励之后 采集第二 MR数据组时延迟对读取梯度和相位编码梯度的调制的开始，使得在关于高频激励来说与采集第一 MR数据组时轨迹的点相同的时刻扫描在采集第二 MR数据组时轨迹的相应点。换句话说根据回波平面成像采集第二 MR数据组。按顺序沿着预定轨迹扫描和采集原始数据空间的MR数据值。第一MR数据组的采集例如从原始数据空间的第一个点开始。第二 MR数据组的采集相反则从相同轨迹上的第二个点开始，但是该第二个点在采集第一MR数据组时稍后一也就是在采集第一个点之后一才被采集。第一个点和第二个点之间的距离例如可以是多个扫描点，或者在笛卡尔EPI的情况下，第一个点和第二个点之间的距离可以包括笛卡尔扫描的一行或多行。用于采集第一 MR数据组的回波平面成像具有单个高频激励，而用于采集第二 MR数据组的回波平面成像同样具有单个高频激励。用于采集第二MR数据组的原始数据空间的扫描在时间上关于高频激励被这样设置，即预定轨迹的在两个回波平面成像中被扫描的点关于各自的高频激励在相同的时刻被扫描。这可以通过以下方式实现，即在采集第二 MR数据组时相应地在开始调制读取梯度和相位编码梯度之间增加相应的延迟时间。依据第一 MR数据组确定第一复数磁共振图像，所述第一复数MR图像包括第一 MR图像的图像点的第一相位信息。依据第二 MR数据组确定第二复数MR图像，该第二复数MR图像包括第二 MR图像的图像点的第二相位信息。依据第一和第二相位信息确定第一和/或第二 MR图像的图像点的几何失真。该几何失真例如可以基于PLACE方法以场图或位移图的形式确定。通过在第二回波平面成像的高频激励与第二 MR数据组的采集之间插入延迟，在采集第一 MR数据组和在采集第二 MR数据组时在相同的回波时刻采集轨迹的对应点。由此在第一复数MR图像中以及在第二复数MR图像中的对应图像点的绝对值可相互比较，从而在对MR图像进行分析时可以将这些绝对值有意义地相关。在根据本发明的另ー种方法中，提供在磁共振回波平面成像中进行失真校正。在该方法中，用单个高频激励来激励检查对象以用于采集至少ー个第一 MR数据组以及第ニMR数据组。换句话说，例如仅将ー个高频激励用于层选择并且接着如下所述采集第一和第ニ MR数据组。尤其是在采集第一 MR数据组与采集第二 MR数据组之间不执行其他高频激励。通过以下方式在原始数据空间中采集第一MR数据组，即借助对读取梯度和相位编码梯度的调制从原始数据空间的第一个点开始沿着预定轨迹扫描原始数据空间。此外以下方式在原始数据空间中采集第二 MR数据组，即从原始数据空间的第二个点开始沿着所述预定轨迹扫描原始数据空间。第二个点不同于第一个点。依据该第一MR数据组确定第一复数MR图像，所述第一复数MR图像包括第一 MR图像的图像点的第一相位信息。依据第二 MR数据组确定第二复数MR图像，该第二复数MR图像包括第二 MR图像的图像点的第二相位信息。依据第一和第二相位信息确定第一或第二 MR图像的图像点的几何变形，例如基于PLACE方法以场图或位移图的形式。由此借助多回波序列在ー个MR激励内采集第一 MR数据组和第ニ MR数据组，而不是使用在PLACE方法中使用的具有两个不同的MR激励的两个单回波序列。由此可以按照若干毫秒的间隔(例如50至IOOms的间隔)采集第一 MR数据组和第二MR数据组，从而在第一和第二 ME数据组之间只出现很小的、基于检查对象的运动或者时间上的BO场变化的差异，由此可以借助相位信息可靠地校正失真。根据ー种实施方式，上面描述的利用单个高频激励用于第一 MR数据组和第二 MR数据组的回波平面成像可以包括多自旋回波序列，在该多自旋回波序列中在采集第一 MR 数据组之前应用第一高频重聚焦脉冲，并且在采集第一 MR数据组与采集第二 MR数据组之间应用第二高频重聚焦脉冲。第一重聚焦脉冲还可以包括磁性准备，例如扩散加权梯度的设置。扩散加权梯度可以在任意方向上设置，例如在读取方向上或者在相位编码方向上。用于采集第一和第二 MR数据组的所述单个激励特别是在用于扩散准备的时间主要影响采集序列的持续时间的情况下是有利的。通过由此缩短的回波平面成像，可以使用在T2弛豫时间内被多次重聚焦的回波。为了进一歩加快回波平面成像方法，该方法可以与用于并行成像(Parallel Acquisition Technique PAT 或 Parallel Imaging PI)或者具有减小的视场的所谓“缩放回波平面成像”或者具有分段的读取或相位方向的分段的回波平面成像的方法相组合。虽然分开描述了上述用于失真校正的方法，上述方法及其实施方式仍然可以任意地相互组合。根据本发明还提供ー种磁共振设备，其包括基本场磁铁、梯度场系统、高频天线以及控制装置。该控制装置控制梯度场系统以及高频天线。此外，控制装置接收由高频天线记录的測量信号，并且对该测量信号进行分析以产生磁共振图像。此外，所述控制装置被构成为用于执行上述方法的ー个或多个。例如所述控制装置被构成为，根据螺旋磁共振成像在原始数据空间中采集MR数据组。在螺旋磁共振成像中，为了采集MR数据组而在单个高频激励之后螺旋形地扫描原始数据空间，其方法是对读取梯度进行调制。从原始数据空间的第一个点开始沿着螺旋形轨迹扫描原始数据空间。此外，控制装置被构成为，依据第一MR数据组确定第一复数MR图像。第一复数MR图像包括第一复数MR图像的图像点的第一相位信息。此外该控制装置构成为，根据螺旋回波平面成像在原始数据空间中采集第二 MR数据组。在此，从原始数据空间的第二个点开始沿着螺旋形轨迹扫描原始数据空间。第二个点不同于第一个点。第二个点例如可以是在螺旋形轨迹上的在采集第一 MR数据组时在时间上在扫描第一个点之后被扫描的点。控制装置依据第二 MR数据组确定第二复数MR图像，该第二复数MR图像包括第二 MR图像的图像点的第二相位信息。此外，控制装置依据第一和第二相位信息确定第一或第二 MR图像的图像点的几何失真。该几何失真例如可以基于PLACE方法按照场图或位移图的形式来确定。由于磁共振设备可以被构成为执行上述方法的ー个或多个，因此该磁共振设备也包括上述优点。此外本发明提供一种计算机程序产品，尤其是可以加载到磁共振设备的可编程控制装置的存储器中的计算机程序或软件。该控制装置可以例如包括微处理器或计算机。利用该计算机程序产品，当该计算机程序产品在控制装置中运行时可以实施本发明方法的所有或不同的上述实施方式。在此该计算机程序产品可能需要程序装置，例如库或辅助函数， 以实现所述方法的相应实施方式。换句话说，利用针对计算机程序产品的权利要求尤其是保护ー种计算机程序或软件，利用其可以实施本发明方法的上述实施方式之一或该计算机程序或软件实施所述实施方式。在此，该软件可以是还需要编译或者翻译和连接或者只需要被解释的源代码，例如C++，或者是可执行的软件代码，其为了执行只需要加载到相应的处理单元中。最后，本发明提供一种可电子读取的数据载体，例如CD、DVD、磁带或USB棒，在该数据载体上存储如上所述的可电子读取的控制信息，尤其是软件。如果该控制消息或软件从数据载体中被读取并且存储在处理单元中，则可以执行所述方法的根据本发明的所有实施方式。
下面參照附图借助优选实施方式阐述本发明。图I示出根据现有技术的回波平面成像序列的序列图。图2示意性示出在回波平面成像序列中对原始数据空间的真实的蜿蜒形扫描。图3和图4针对PLACE方法示出两个连续的回波平面成像测量的原始数据空间中的轨迹，其中在相位编码方向上具有一行的相位位移。图5和图6示出根据本发明的一种实施方式的磁共振成像测量的螺旋形原始数据空间扫描。图7示出用于根据图5或图6的原始数据空间扫描的磁共振成像序列的序列图。图8示出根据本发明的一种实施方式的磁共振成像测量的径向原始数据空间扫描。图9和图10示出根据图8的径向原始数据空间扫描的细节。图11和图13示出根据本发明的实施方式的回波平面成像的序列图。图12和图14示出根据图11和13的回波平面成像測量中的原始数据空间扫描。图15示意性示出在根据现有技术的PLACE方法的情况下的回波平面成像序列。图16示意性示出用于根据本发明的一种实施方式的PLAC方法的回波平面成像序列。图17示出图16的回波平面成像序列的细节。图18示意性示出根据本发明的实施方式的磁共振设备。
具体实施方式
图5示出在原始数据空间(所谓的k空间)的X/Y平面中的轨迹51。轨迹51螺旋形地从外向内分布并且在原始数据空间的中点结束。沿着轨迹51采集点52-57处的数据以用于填充原始数据空间。在轨迹51上存在其它扫描点，但是它们为清楚起见没有用附图标记表示。此外沿着轨迹51存在其它扫描点，但是它们同样为清楚起见而未在图5中示出。其它扫描点沿着轨迹51 —直分布到螺旋形轨迹51的中点。图7示出梯度Gx和Gy的序列图，以如图5所示螺旋形扫描原始数据空间。为此首先选择原始数据空间的单个层并且用高频脉冲激励该层。该激励在图7中并未详细示出，而是通过方框61概略性示出。通过施加梯度62和63设置轨迹51的起点(Pre-Phaser，前期)，例如图5中的点52。通过施加合适的X和Y读取梯度64，65读取其它点52-57以及沿着轨迹51的其它点。图7所示的梯度64和65仅示意性示出。螺旋回波平面成像的细节在 Gary H. Glover 和 Christine S. Law 的“Spiral In/Out BOLD fMRI for Increased SNRand reduced Susceptibility Artefacts” 公开文本中描述。为了校正由于每次激励的长读取时间而通过BO场变化或者感应磁导率引起的失 真，执行两次螺旋回波平面測量。在第一次測量中，如图5所示，扫描从点52开始，然后是点53、点54、点55、点56、点57等等。基于该EPI測量填充k空间并且借助傅里叶变换产生第一复数MR图像。第一 MR图像对每个图像点都包含绝对值信息和相位信息。紧接着执行第二次EPI測量，其中在原始数据空间中的扫描例如从点55开始，如图6所示。接着扫描沿着轨迹51的点56、57等等。利用扫描值填充k空间并且借助傅里叶变换产生第二复数磁共振图像。在第二复数磁共振图像中同样向每个图像点分配相位信息和绝对值信息。根据PLACE方法，现在从第一和第二复数磁共振图像的图像点的相位差中确定每个图像点的失真，并由此可以矫正所述图像点的位置。物理背景是，通过两次EPI测量的起点52(图5)和55 (图6)之间的位移58产生对象上的相对相位斜坡(Phasenrampe),并且直接将姆个图像点的未失真的原始坐标编码为两个失真的复数图像之间的相位差。图8示出用于在径向MR成像中扫描原始数据空间的轨迹。该轨迹包括直线71-76，这些直线穿过原始数据空间的中心延伸并且按顺序沿着各自的直线被扫描。扫描点示例性地在图8的直线72上示出。图9详细示出直线72。对直线72的扫描例如可以从点81开始，接着是点82、点83等等。用于在径向方向上扫描k空间的相应序列图在现有技术中称为径向 MRI (例如 I. P. Arlart 等人的“Magnetic Resonance Angiographie ”，ISBN3-540-43975-7 ;或 Martin Uecker 等人的“Real-time MRI at a resolution of 20ms，，，NMR in Biomedicine Volume 23，Issue8, 986-994 页，October 2010”)并且因此在此不再详细讲述。为了校正EPI測量中由于每次激励的长读取时间而通过BO场变化或磁导率变化而出现的失真，又执行两次具有不同起点的EPI測量。在图9所示的第一次EPI測量中，如上所述从例如点81开始扫描和填充原始数据空间。在图10所示的第二次EPI測量中，该扫描例如从点84开始并且例如用该点填充原始数据空间，也就是与第一次EPI測量之间错开了位移87。基于第二次EPI测量产生第二复数磁共振图像，并且可以基于来自第一和第二磁共振图像的相位信息确定失真并由此可以校正磁共振图像。图11至图14示出用于借助PLACE方法来进行失真校正的序列图和原始数据空间中的轨迹。出于清楚的原因，仅示出原始数据空间中的8行。在真实的EPI測量中，通常扫描原始数据空间中的明显更多数量的行，例如64至256行。图11示出用于第一次EPI測量的序列图。在激励90之后，借助读取梯度Gk 91和相位编码梯度Gp 92从行I的点101开始逐行地蜿蜒形地从下向上读取原始数据空间。在此，附图标记1-8表示图11的时间范围，其具有图12的对应行。在时间TEl之后穿过原始数据空间的中心，也就是第五行的中点。在执行了根据图11和图12的第一次EPI測量之后，执行根据图13和图14的第二次EPI测量。该过程基本上相同在激励110之后借助读取梯度Gk 111和相位编码梯度Gp 112在点121开始如图14所示扫描原始数据空间，但是在此图14的第一行相应于图12的第三行，图14的第二行相应于图12的第四行，图14的第三行相应于图12的五行，等等。由此用具有两行的位移120来扫描原始数据空间。由此无需其它措施就在时间TEl之后再次扫描第五行，但是该第五行相应于图12的第七行。这导致在原始数据空间中的对应点的扫描值由于该不同的扫描而具有不同的振幅，并由此在相应的磁共振图像中引起不同的绝对值。因此如图13所示，在激励110之后插入延迟113，使得激励110与第二次EPI测量的第三行之间的距离TE2恰好等于在激励90与第一次EPI测量时的第五行之间的时间TE1。由此由于对原始数据空间的错开的扫描，对于原始数据空间中的对应扫描点不会产生不同的振幅。因此这样确定的磁共振图像例如可以在功能性磁共振成像中使用，尤其是在体积图像的时间序列中使用，在所述体积图像中将绝对值的小的变化例如用于采集生理BLOD(Blood Oxygenation Level Dependent Contrast,血氧水平依赖对比度)变化。图15示意性示出在现有技术中如何借助回波平面成像和利用PLACE方法的失真校正来执行体积拍摄。对于待检查体积的数量N[的层，分别执行激励131以及随后的EPI測量132。EPI測量132例如在没有位移的情况下如图12所示执行，并且因此作为PLACE
(O)执行，也就是具有位移O。在采集完所有层Ni之后，重新按顺序扫描这些层凡…也就是在激励133之后用EPI測量134扫描每个层。EPI測量134例如如图14所示那样执行，也就是具有例如两行的位移，这在图15中通过附图标记PLACE (+2)示出。利用2Na。个EPI测量的数据可以确定Nac个第一磁共振图像以及Nac个第二磁共振图像，它们分别具有相应磁共振图像的图像点的相位信息，并且依据所述相位信息可以根据PLACE方法确定图像点的几何失真。在PLACE方法中被相关的相应图像之间的时间距离典型的是2至3秒。由于检查对象的运动，例如患者的呼吸或者心跳，失真校正可能受到影响。图16示出一种根据本发明优化的、用于借助回波平面成像采集检查体积的方法。对于待检查的N[个层，分别用高频激励141激励相应的层并且随后用两次EPI测量扫描相应的层，其中第二次測量相对于第一次測量例如错开两行地被扫描。因此，第一次EPI测量142例如如图12所示那样被扫描，而第二次EPI测量143如图14那样被扫描。现在，这两个扫描之间的时间距离仅还有若干毫秒，例如50ms，从而患者运动的概率非常小并且可以用PLACE方法可靠地执行失真校正。图17示出针对结合图16描述的方法的具体实施方式
。两个EPI测量142和143被作为多自旋回波序列来采集。在激励141之后应用第一重聚焦脉冲151并且执行原始数据空间的第一次扫描142。此后应用第二重聚焦脉冲152并且根据图14执行错开的扫描143。此外在第一重聚焦脉冲151期间，例如如图17所示在读取方向上或者在任意其它方向上应用扩散准备153。图17所示的序列尤其是在针对扩散准备的时间主要影响该序列长度(即TR)的情况下是有利的。图18示出磁共振设备161的示意图示。磁共振设备161包括实际的断层造影设备162、用于患者164的检查卧榻163、控制装置166、分析装置167和驱动单元168，所述患者位于断层造影设备162的开ロ 165中。控制装置166控制断层造影设备162并且从断层造影设备162接收由断层造影设备162记录的信号。为了产生基本磁场B0，断层造影设备162包括未示出的基本场磁鉄，并且为了产生梯度磁场，断层造影设备162包括未示出的梯度场系统。此外，断层造影设备162包括ー个或多个用于产生高频信号以及接收测量信号的高频天线，所述测量信号由控制装置166和分析装置167用于产生磁共振照片。此外，控制装置166控制驱动单元168，以便将检查卧榻163沿着方向Z与患者164 —起穿过断层造影设备162的开ロ 165地运动。控制装置166以及分析装置167例如可以是具有显示屏、键盘、指示输入设备(例如鼠标)和数据载体169的计算机系统，在该数据载体上 存储可电子读取的控制信息，所述控制信息被构成为使得其在读取装置167和控制装置166中使用数据载体169时可以执行上述方法。虽然通过优选实施方式详细图解和描述了本发明的细节，但是本发明不受所公开的示例的限制，并且其它变型可以由专业人员从中推导出，而不会脱离本发明的保护范围。
权利要求
1.一种用于在螺旋磁共振成像中进行失真校正的方法，其中在螺旋磁共振成像时为了采集MR数据组在单个高频激励(61)之后借助对至少两个空间方向上的至少两个读取梯度(64，65)的调制来螺旋形地扫描原始数据空间，其中该方法包括 -在原始数据空间中采集第一 MR数据组，其中从原始数据空间的第一个点(52)开始沿着螺旋形轨迹(51)来扫描原始数据空间， -依据该第一 MR数据组确定第一复数MR图像，其中第一复数MR图像包括第一 MR图像的图像点的第一相位信息， -在原始数据空间中采集第二MR数据组，其中从原始数据空间的第二个点(55)开始沿着所述螺旋形轨迹(51)扫描原始数据空间，其中第二个点(55)不同于第一个点(52)， -依据第二 MR数据组确定第二复数MR图像，其中所述第二复数MR图像包括第二 MR图像的图像点的第二相位信息，以及 -依据第一和第二相位信息确定第一或第二 MR图像的图像点的几何失真。
2.根据权利要求I的方法，其中用预定的半径来开始所述螺旋形轨迹(51)，该半径沿着轨迹减小。
3.根据权利要求I的方法，其中用预定的半径来开始所述螺旋形轨迹(51)，该半径沿着轨迹增大。
4.一种用于在径向磁共振成像中进行失真校正的方法，其中在径向磁共振成像中为了采集MR数据组在单个高频激励之后借助对至少两个空间方向上的至少两个读取梯度的调制来基本上径向地扫描原始数据空间，其中该方法包括 -在原始数据空间中采集第一MR数据组，其中从原始数据空间的第一个点(81)开始沿着穿过原始数据空间的中心的轨迹(71-76)来扫描原始数据空间，其中采集多个以不同角度穿过原始数据空间的中心的轨迹(71-76)， -依据该第一MR数据组确定第一复数磁共振图像，其中所述第一复数MR图像包括第一MR图像的图像点的第一相位信息， -在原始数据空间中采集第二MR数据组，其中从原始数据空间的第二个点(84)开始沿着所述轨迹(71-76)扫描原始数据空间，其中第二个点(84)不同于第一个点(81)， -依据第二 MR数据组确定第二复数MR图像，其中该第二复数MR图像包括第二 MR图像的图像点的第二相位信息，以及 -依据第一和第二相位信息确定第一或第二 MR图像的图像点的几何失真。
5.根据上述权利要求之一的方法，其中以可变的速度沿着轨迹(51;71-76)来扫描原始数据空间。
6.根据上述权利要求之一的方法，其中以可变的密度沿着轨迹(51;71-76)扫描原始数据空间。
7.一种用于在磁共振成像情况下的回波平面成像中进行失真校正的方法，其中在回波平面成像中为了采集MR数据组在单个高频激励(90，110)之后借助对读取梯度(91，111)和相位编码梯度(92，112)的调制来扫描原始数据空间，其中该方法包括 -在原始数据空间中采集第一 MR数据组，其中从原始数据空间的第一个点(101)开始沿着预定轨迹(1-8)来扫描原始数据空间， -依据该第一 MR数据组确定第一复数MR图像，其中第一复数MR图像包括第一 MR图像的图像点的第一相位信息， -在原始数据空间中采集第二 MR数据组，其中从原始数据空间的第二个点(121)开始沿着所述预定轨迹(1-8)扫描原始数据空间，其中第二个点(121)不同于第一个点(101)，其中在所述单个高频激励(90，110)之后延迟对读取梯度(91，111)和相位编码梯度(92，112)的调制的开始，使得在关于高频激励(90，110)来说与采集第一 MR数据组时轨迹(1-8)的点相同的时刻扫描在采集第二 MR数据组时轨迹(1-8)的相应点， -依据第二 MR数据组确定第二复数MR图像，其中该第二复数MR图像包括第二 MR图像的图像点的第二相位信息，以及 -依据第一和第二相位信息确定第一或第二 MR图像的图像点的几何失真。
8.根据权利要求7的方法，其中该方法还包括根据权利要求1-6之一的方法。
9.一种用于在磁共振成像情况下的回波平面成像中进行失真校正的方法，包括 -用单个高频激励(141)来激励检查对象以用于采集至少一个第一 MR数据组以及第二MR数据组， -在原始数据空间中采集第一 MR数据组(142)，其中借助对读取梯度(91，111)和相位编码梯度(92，112)的调制从原始数据空间的第一个点(101)开始沿着预定轨迹(1-8)扫描原始数据空间， -在原始数据空间中采集第二MR数据组(143)，其中从原始数据空间的第二个点(121)开始沿着所述预定轨迹(1-8)扫描原始数据空间，其中第二个点(121)不同于第一个点(101)， -依据该第一 MR数据组(142)确定第一复数MR图像，其中所述第一复数MR图像包括第一 MR图像的图像点的第一相位信息， -依据第二 MR数据组(143)确定第二复数MR图像，其中该第二复数MR图像包括第二MR图像的图像点的第二相位信息，以及 -依据第一和第二相位信息确定第一或第二 MR图像的图像点的几何失真。
10.根据权利要求9的方法，其中该方法还包括根据权利要求1-6之一的方法和/或根据权利要求7或8的方法。
11.根据权利要求9或10的方法，还包括 -在采集第一 MR数据组(142)之前应用第一高频重聚焦序列(151 )，并且 -在采集第一 MR数据组(142)与采集第二 MR数据组(143)之间应用第二高频重聚焦脉冲(152)。
12.根据权利要求11的方法，其中第一重聚焦脉冲(152)的应用还包括磁性准备(153)。
13.根据权利要求12的方法，其中所述磁性准备(153)包括扩散加权梯度的设置。
14.根据上述权利要求之一的方法，其中确定几何失真包括基于PLACE方法确定场图和/或位移图。
15.一种磁共振设备，其中该磁共振设备(161)包括基本场磁铁、梯度场系统、高频天线以及控制装置(166)，该控制装置用于控制梯度场系统以及高频天线，用于接收由高频天线记录的测量信号，用于对所述测量信号进行分析并且用于产生磁共振图像，以及 其中所述控制装置(166)被构成为-根据螺旋磁共振成像在原始数据空间中采集第一 MR数据组，其中在螺旋磁共振成像中为了采集MR数据组在单个高频激励(61)之后借助对至少两个空间方向上的至少两个读取梯度(64，65)的调制来螺旋形地扫描原始数据空间，其中从原始数据空间的第一个点(52)开始沿着螺旋形轨迹(51)来扫描原始数据空间， -依据该第一 MR数据组确定第一复数MR图像，其中第一复数MR图像包括第一 MR图像的图像点的第一相位信息， -根据螺旋磁共振成像在原始数据空间中采集第二 MR数据组，其中从原始数据空间的第二个点(55)开始沿着所述螺旋形轨迹(51)扫描原始数据空间，其中第二个点(55)不同于第一个点(52), -依据第二 MR数据组确定第二复数MR图像，其中所述第二复数MR图像包括第二 MR图像的图像点的第二相位信息，以及 -依据第一和第二相位信息确定第一或第二 MR图像的图像点的几何失真。
16.根据权利要求15的磁共振设备，其特征在于，该磁共振设备(161)被构成为执行根据权利要求2-14之一的方法。
17.一种计算机程序产品，其能直接加载到磁共振设备(161)的可编程控制装置(166)的存储器中，具有程序装置，用于在该程序在磁共振设备(161)的控制装置(166)中执行时执行根据权利要求1-14之一的方法的所有步骤。
18.—种可电子读取的数据载体，在该数据载体上存储可电子读取的控制信息，所述控制信息构成为，当该控制消息在磁共振设备(161)的控制装置(166)中使用时执行根据权利要求1-14之一的方法。
全文摘要
本发明涉及用于在螺旋磁共振成像中、径向磁共振成像中和回波平面成像中失真校正的方法。按照在螺旋磁共振成像中失真校正的方法，通过从原始数据空间的第一个点开始沿着螺旋形轨迹扫描原始数据空间，在原始数据空间中采集第一MR数据组。依据第一MR数据组确定第一复数MR图像。第一复数MR图像包括第一MR图像的图像点的第一相位信息。此外通过从原始数据空间的第二个点开始沿着所述螺旋形轨迹扫描原始数据空间，在原始数据空间中采集第二MR数据组。第二个点不同于第一个点。依据第二MR数据组确定第二复数MR图像，第二复数MR图像包括第二MR图像的图像点的第二相位信息。依据第一和第二相位信息例如借助PLACE方法确定第一或第二MR图像的图像点的几何失真。
文档编号G01R33/565GK102819002SQ20121018679
公开日2012年12月12日 申请日期2012年6月7日 优先权日2011年6月8日
发明者J.法尤弗 申请人:西门子公司