专利名称：校正失真的方法、磁共振设备、程序产品以及数据载体的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种校正由于基本磁场的不均匀性的失真的方法、一种磁共振设备、一种计算机程序产品以及一种电子可读的数据载体。
背景技术：
磁共振技术(对于磁共振下面简称为MR)是能够用来产生检查对象内部的图像的公知技术。简单地说，为此在磁共振设备中将检查对象定位在具有O. 2特斯拉至7特斯拉甚至更高场强的比较强的静态的均匀的基本磁场(也称为Btl场)中，从而其核自旋沿着基本磁场取向。为了触发核自旋共振将高频激励脉冲(RF脉冲)入射到检查对象中，测量所触发的核自旋共振作为所谓的k空间数据并且在其基础上重建MR图像或者确定频谱学数据。为了对测量数据进行位置编码，将快速切换的磁梯度场与基本磁场叠加。将所记录的测量数据数字化并且作为复数的数值存入k空间矩阵。从该填充有值的k空间矩阵中例如可以借助多维傅里叶变换来重建相关联的MR图像。没有困难地以良好的质量在受干扰对象影响的区域中借助磁共振技术测量测量对象(该测量对象包含影响磁场的干扰对象，例如患者中的金属植入物)是不可能的，因为干扰对象局部地失真基本磁场。在受干扰对象影响的区域中基本磁场的由此伴随的不均匀性既影响核自旋的激励也影响测量信号(核自旋共振)的采集。然而，因为通常使用金属植入物(例如螺丝)来固定和/或对齐骨折或脊椎骨，甚至用来代替关节(例如髋关节)，尽管如此仍然期望测量具有这种植入物的患者，以便例如检查植入物自身的变化或者其结果(植入物的配合，可能的并发症如发炎)。因为其它的成像方法(例如X射线成像方法)同样受植入物干扰，并且附加地具有比MR成像更差的软组织分辨率，所以这种MR成像的测量起重要作用。图1示意性示出了干扰能够怎样影响核自旋的激励。示出了检查对象的剖面，其被划分为七个平行物理层PU p2、p3、p4、p5、p6和p7。然而例如在常规激励物理层p4时在磁场受干扰影响的条件下实际上激励阴影标出的失真的层p4*。由此，实际上从多个不同物理层激励自旋。在此拍摄的信号由此同样不是来自于层P4，而是来自于p4*以及由此来自于不同的物理层。在由拍摄的信号计算图像数据中在不注意的情况下这一点会导致误差，特另lJ是失真。已经建议不同的方法来至少部分地解决该问题。例如在美国专利申请文件US7，535，227B1中描述了一种方法，在该方法中首先在MR拍摄中定位干扰对象并且借助单独的校正方法来校正该干扰对象附近的其中磁场被干扰的区域。在该单独的校正方法中基于关于干扰体(Storkorper )结构的信息借助模型对由于干扰体引起的干扰建模。然后在考虑该模型化干扰的情况下校正干扰对象附近的区域。另一种方法例如是由Butts和Pisani在“Reductionof Blurring in View AngleTilting MRI with Multiple VAT Readouts”，Proc.1ntl. Soc. Mag. Reson. Med. 11，S. 99(2004)中描述的、在此已经改进了的所谓的“视角倾斜(View Angle Tilting”(VAT)方法。在此，减小了在层中(“in-plane，面内”)由于金属对象引起的失真，方法是在采集数据期间接通在层选择方向上的梯度。Wenmiao et al 在“SEMAC:Slice Encoding for Metal Arifact Correction inMRI”，Magnetic Resonance in Medicine 62，66-76 页(2009)，以及在美国专利申请 US2010/0033179A1中描述了一种方法，其通过每个激励的层的稳健的层选择编码关于金属感应的不均匀性校正由于金属的干扰对象引起的伪影。为此，通过在每个待激励的层的层方向上的附加的相位编码扩展了 VAT方法，以便能够分辨每层由于干扰而失真的激励特性。由此，不仅(如在VAT中仅实现的那样)减小了“in-plane，面内”失真，而且减小了在层之间(“through-plane，贯穿面”)的失真，因为可以将拍摄的信号通过傅里叶变换沿着层选择方向由此与其实际的物理层相关联。然而，在此由于为分辨每层各自激励特性而每层大量附加的相位编码步骤极大地提高了总测量时间。如果例如在层方向上实施16个附加的相位编码，则总测量时间提高了 16倍。图2示出了对于该方法的序列图。其大部分相应于常规的基于自旋回波的序列图·(例如自旋回波(SE)序列或快速自旋回波(TSE)序列)，其中入射高频激励脉冲RFl并且同时接通层选择梯度SI。然后，必要时在同时接通另一个层选择梯度S2的条件下跟随高频重聚焦脉冲RF2，由此产生回波信号，该回波信号在利用“AC”标记的时间段中借助至少一个高频接收天线来记录。为了完整的位置编码，在拍摄时间AC期间接通读出方向上的梯度R并且在拍摄时间AC开始之前已经接通相位编码方向上的梯度Ph。该图在层方向“Gs”、读出方向”和相位编码方向“GWi”上以不同编码梯度反复重复，直到已经完整采样所期望的检查体积。如图2在相位编码梯度Ph处表示的那样，为此在固定的层编码梯度和读出编码梯度的情况下接通多个不同的相位编码梯度。为了抑制不期望的信号还可以接通所谓的扰相梯度Sp。在SEMAC技术中附加地还在高频重聚焦脉冲RF2之后以及拍摄时间AC之前在每个固定的层编码梯度和读出编码梯度的情况下接通在层方向上的多个不同的相位编码梯度S-SEMAC，并且在拍摄时间AC期间接通在层方向方向上的梯度S-VAT，如其已经在VAT技术中所要求的那样。如已经提到的那样，由此提高了该序列图重复的次数，并且由此在层方向上的X个不同的相位编码梯度S-SEMAC的情况下总测量时间提高了 X倍。通常使用在层方向上的16个不同的相位编码梯度S-SEMAC，由此测量时间m提高了 16倍。Koch et al.在“A Multispectral Three-Dimensional Acquisition Techniquefor Imaging Near Metal Implants”，MRM, 61, 2009, 381-390 页中描述了用于减小磁化率伪影的另一种方法，MAVRIC (Multiple-Acquisitions with Variable ResonanceImage Combination,利用可变共振图像组合的多重采集)，其中根据利用具有变化的频率偏移的空间非选择性的激励脉冲的多次拍摄建立多个三维快速自旋回波MR图像(fast-Spin-Echo-MR-Bilder)，并且结合为组合的MR图像。通过划分为离散的频率片段的宽频率范围的拍摄及其彼此独立的拍摄实现了特别大的频谱范围的覆盖，其中同时最小化空间编码中的非共振效应(off-Resonanz-Effekte)。在“Z-SelectiveMult1-Spectral 3D Imaging:A MAVRIC-SEMAC Hybrid ^, MagnReson Med. 201IJan;65(I):71-82.1maging near metal with a MAVRIC-SEMAC hybrid.中Koch et al.描述了一种上面提到的SEMAC方法和MAVRIC方法的混合方法，其中将利用不同的、离散的、叠加的频率片段进行其单独拍摄的MAVRIC方法附加了在激励时以及在拍摄数据时在SEMAC中要应用的层编码梯度。由此得到一种方法，其如MAVRIC那样使用离散激励的频谱叠加来计算单位响应，并且在此如SEMAC那样是空间选择性的。然而，迄今为止已知的方法或者以受到限制的形式或者要求其在临床工作中不能接受的这种长的测量时间来解决磁场失真的干扰对象的问题。基本磁场的均匀性也可以由其它原因干扰或影响。通常基本磁场的均匀区域是空间上有限的。但是期望能够尽管在基本磁场的不再均匀的边缘区域但也可以执行测量，因为例如不能在磁共振设备中另外地布置检查对象。因此进一步需要用于在基本磁场干扰或缺少均匀性的情况下进行MR成像的方法。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题是，提供一种方法、一种磁共振设备、一种计算机程序产品以及一种电子可读的数据载体，其在借助磁共振所确定的图像数据中可靠地校正由于基本磁场的不均匀性的失真并且允许临床可接受的时间开销。上述技术问题通过用于在借助磁共振所确定的图像数据中校正由于基本磁场的不均匀性的失真的方法、磁共振设备、计算机程序产品以及电子可读的数据载体来解决。用于校正在借助磁共振所确定的图像数据中由于基本磁场的不均匀性的失真的按照本发明的方法包括如下步骤-激励并拍摄检查对象的第一测量数据组和至少一个其它测量数据组，其中，这样激励并拍摄第一测量数据组和第二测量数据组，使得在其它测量数据组中对于每个测量点所接通的梯度与在第一测量数据组中对于每个相应的测量点所接通的梯度相比分别具有附加梯度；-由第一测量数据组对于每个测量点重建第一组各幅度(Magnitude)和相位并且由至少一个其它测量数据组对于每个测量点重建至少一个其它组各幅度和相位；-基于重建的相位确定在第一测量数据组与至少一个其它测量数据组的各个相应的测量点之间的各相位差；-基于各个确定的相位差确定至少第一测量的测量数据组的每个测量点的空间偏移；-在考虑确定的空间偏移的条件下将第一测量数据组的每个测量点的重建的幅度分配到校正的图像数据组的图像点；-存储和/或显示校正的图像数据组。通过按照本发明的方法可以校正在测量数据的激励中的空间偏移。在此，拍摄至少两个测量数据组，其中在接通相对于在拍摄第一测量数据组时接通的梯度的附加梯度的条件下拍摄第二或必要时每个其它测量数据组。首先，由没有附加梯度地拍摄的第一测量数据组和具有附加梯度地拍摄的至少一个其它测量数据组确定对于测量数据组的各个对应测量点的各相位差。从所确定的相位差中确定没有附加梯度地拍摄的第一测量数据组的测量点的空间偏移。相应于确定的空间偏移将开头测量的测量点的幅度值分配到其正确的空间位置，由此产生校正的图像数据组。由此本发明允许相对低开销并快速地(因为每个测量点(体素)两次测量已经足够)拍摄无失真的图像数据，其在使磁场失真的干扰体影响的区域中也提供高品质的结果。由此尤其可以在具有金属干扰体的检查对象中，例如具有金属植入物的患者中成像的情况下成功地使用本方法，以便获得高质量的本身足够用于诊断目的的图像数据。可以通过傅里叶变换的位移定理来确定每个测量点的空间偏移。傅里叶变换的位移定理表明在k空间中的信号S (k)乘以在相应位置方向(在这里例如是层方向z)上的偏移中的线性相位提升(并且反之亦然)产生FT-1 [G (k) e-2 π ika] =g (z_a)相应地，在激励并拍摄的测量信号与相关的参考测量信号之间的相位差与在相应的测量点(体素)的z方向上的偏移成比例。与其它方法(SEMAC)相比，该新方法明显更快速。代替在SEMAC中典型地16次测量，在新方法中两次测量就已足够得到类似的图像质量。这对于临床应用通常是非常关键的。按照本发明的磁共振设备包括基本场磁铁、梯度场系统、至少一个高频天线和控制装置，用于控制梯度场系统和至少一个高频天线、用于接收由至少一个高频天线拍摄的测量数据、用于分析测量数据以及用于建立图像数据组，并且构造用于-激励并拍摄检查对象的第一测量数据组和至少一个其它测量数据组的测量数据，其中，这样激励并拍摄第一测量数据组和第二测量数据组，使得在其它测量数据组中对于每个测量点所接通的梯度与在第一测量数据组中对于每个相应的测量点所接通的梯度相比分别具有附加梯度；-由第一测量数据组对于每个测量点重建第一组各幅度和相位并且由至少一个其它测量数据组对于每个测量点重建至少一个其它组各幅度和相位；-基于重建的相位确定在第一测量数据组与至少一个其它测量数据组的各个相应的测量点之间的各相位差；-基于各个确定的相位差确定第一测量的测量数据组的每个测量点的空间偏移；-在考虑确定的空间偏移的条件下将至少第一测量数据组的每个测量点的重建的幅度分配到校正的图像数据组的图像点；-显示和/或存储校正的图像数据组。此外，磁共振设备还被构造为用于执行按照本发明的方法的至少一个其它在此提到的实施方式。按照本发明的计算机程序产品可以直接被加载到磁共振设备的可编程控制装置的存储器中，并且包括程序装置，用来在执行磁共振设备的控制装置中的程序时执行在此描述的方法的所有步骤。按照本发明的电子可读的数据载体包括在其中存储的电子可读的控制信息，其被构造为其在使用磁共振设备的控制装置中的数据载体时执行在此描述的方法。关于该方法所描述的优点和实施方式类似地适用于磁共振设备、计算机程序产品以及电子可读的数据载体。
本发明的其它优点和细节由下面描述的实施例以及借助于附图给出。 本发明不限于举出的示例。附图中图1示出了由于磁共振设备的磁场中的不均匀性而失真的示意图，图2示出了根据现有技术的SEMAC序列的示意序列图，图3示出了根据本发明用于激励并拍摄第一测量数据组的示意序列图，图4示出了根据本发明用于激励并拍摄其它测量数据组的示意序列图，图5示出了根据本发明将幅度值分配到其校正的空间位置的示意说明，图6示出了根据本发明的方法的示意流程图，图7示意性示出了根据本发明的实施方式的磁共振设备。
具体实施例方式图7示出了(磁共振成像或核自旋断层造影设备的)磁共振设备5的示意图。在此，基本场磁铁I产生时间恒定的强烈磁场，用于在位于患者卧榻23上并且移动到磁共振设备5中的检查对象U的检查区域、例如人体的待检查部分中极化或对齐核自旋。在典型球形的测量体积M中定义为核自旋共振测量所需的基本磁场的高的均匀性，将人体的待检查部分引入到该测量体积。为了满足均匀性要求并且特别是为了消除时间不变的影响，在合适的位置安装由铁磁材料组成的所谓的匀场片(Shim-Bleche)。时间不变的影响通过匀场片2和用于匀场片2的合适的控制装置27来消除。在基本场磁铁I中采用圆柱形的梯度线圈系统3，其由三个子线圈组成。每个子线圈由相应的放大器24-26施加电流以用于在笛卡尔坐标系的各个方向上产生线性梯度场。梯度场系统3的第一子线圈在此产生X方向上的梯度Gx，第二子线圈产生y方向上的梯度Gy并且第三子线圈产生z方向上的梯度Gz。放大器24-26分别包括数字-模拟转换器(DAC)，后者由序列控制器18来控制以用于时间正确地产生梯度脉冲。在梯度场系统3中存在高频天线4，其将由高频功率放大器给出的高频脉冲转换为磁交变场，用于激励核并且对齐待检查对象或对象的待检查区域的核自旋。高频天线4以例如环形、线形或矩阵形的线圈布置形式由一个或多个HF发送线圈以及多个HF接收线圈组成。由高频天线4的HF接收线圈将由进动的核自旋发出的交变场，即通常从由一个或多个高频脉冲以及一个或多个梯度脉冲组成的脉冲序列引起的核自旋回波信号，也转换为电压(测量信号)，其经由放大器7向高频系统22的高频接收信道8、8'传输。高频系统22还包括发送信道9，在该发送信道中产生用于激励核磁共振的高频脉冲。在此，基于由设备计算机20预先给定的脉冲序列在序列控制装置18中将各个高频脉冲数字地表示为复数序列。该数字序列作为实部和作为虚部分别经由输入端12向高频系统22中的数字-模拟转换器(DAC)传输并且从该数字-模拟转换器向发送信道9传输。在发送信道9中将脉冲序列加调制为高频载波信号，其基本频率相应于测量体积中的核自旋的共振频率。将调制的脉冲序列经由放大器28向高频天线4的HF发送线圈传输。通过发送-接收转换器6实现从发送运行切换到接收运行。高频天线4的HF发送线圈入射高频脉冲以用于激励测量体积M中的核自旋并且通过HF接收线圈采样产生的回波信号。相应获得的核共振信号在高频系统22的接收信道的第一解调器8,中被相位敏感地解调到中间频率并且在模拟-数字转换器(DAC)中数字化。该信号还被解调到频率零。到频率零的解调以及实部与虚部的分离在数字域中数字化之后在第二解调器8中进行，将该解调的数据经由输出端11输出到图像计算机17。通过图像计算机17从这样获得的测量数据中重建MR图像。通过设备计算机20实现对测量数据、图像数据和控制程序的管理，在该设备计算机20上能够存储测量数据和已经处理的数据以用于进一步处理。根据控制程序的规定，序列控制装置18控制分别产生期望的脉冲序列并且相应地采样k空间。特别地，在此序列控制装置18控制时间正确地接通梯度、发射具有定义的相位幅度的高频脉冲以及接收核共振信号。用于高频系统22和序列控制装置18的时间基准由合成器19提供。通过终端13选择例如在DVD21上存储的相应的控制程序以用于产生MR图像，并且显示所产生的MR图像，该终端13包括用于实现输入的诸如键盘15和/或鼠标16的输入装置以及用于实现显示的储如显示屏14的显示装置。图3和图4示出了用于激励并拍摄第一和其它按照本发明的测量数据组的示意序列图。在此，图3示出了基本上常规的基于自旋回波的序列，其中入射高频激励脉冲RFl并且同时接通层选择梯度SI。然后，必要时在同时接通另一个层选择梯度S2的条件下跟随 高频重聚焦脉冲RF2，由此产生回波信号，该回波信号在利用“AC”标记的时间段中借助至少一个高频接收天线来拍摄。为了完整的位置编码，在拍摄时间AC期间接通读出方向R上的梯度并且在拍摄时间AC开始之前已经接通相位编码方向上的梯度Ph。该图在相位编码方向“G 上和在读出方向“Gsa”上以不同编码梯度反复重复，直到完整采样所期望的检查体积。如图3在相位编码梯度Ph处表示的那样，为此在固定的层编码梯度和读出编码梯度的情况下接通多个不同的相位编码梯度。在本发明的一种实施方式中，还可以在拍摄时间AC期间接通在层选择方向上的上面已经描述的梯度S-VAT，以便减少在拍摄时已经在层内的失真。为了抑制不期望的信号还可以接通所谓的扰相梯度Sp。图4示出了序列图，该序列图恰好激励相同的测量点并且如图3的序列图那样拍摄，但对于每个测量点接通在层选择方向上的另一个梯度S3。由此，一次带有附加梯度S3按照图4的序列图，一次没有附加梯度借助常规的基于自旋回波的序列按照图3的序列图，拍摄每个测量点。在测量时在层方向上的附加梯度S3实现了对于每个测量点由两次测量确定在层方向上的相位差。如上面描述的那样使用该相位差，从而借助傅里叶计算的位移定理来确定并校正在层方向上的测量点的偏移。在本发明的实施方式中，还可以对于每个测量点进行其它测量，其分别在接通另一个附加梯度S3的情况下拍摄，以便提高数据量并且由此可以进行例如取平均的统计学计算。在此，例如可以将对于不同附加梯度所确定的偏移取平均。此外还可以使用附加数据以用于改善信噪比(SNR ;英文“signal to noise ratio”)。通过这种方式还可以在校正的图像数据组中计入至少一个其它测量数据组的测量数据。在此，例如可以这样选择附加梯度S3，使得在附加梯度方向上的估计的最小相位偏移为-η，并且在附加梯度的方向上的估计的最大相位偏移为+ η。通过这种方式避免了相位跳变。必要时在确定相位差的情况下也可以在对于每个测量点从各个测量值中提取相位之后采用对相对相位的空间积分(“相位展开(phase-unwrapping)”)。也可以这样选择附加梯度，使得通过附加梯度产生的估计的相位偏移相应于估计的空间偏移，其比预计的空间偏移更大。在此，获得在每个测量点在确定的相位差中的改善的SNR。然而在此建议确定的相位差经受所谓的“相位展开”。图5表示根据本发明将幅度值分配到其校正的空间位置。在此，在左列“A”中对于测量点的宽度示出了层位置z 0、1、2、…至9等，如其相应于校正的图像数据组那样。每个层位置z 0、1、2、…至9等在校正的图像数据组中通过例如(x，y，z)的像素在相应的位置U，y)处以三维图像组或类似地显示。在右列“B”中对于测量点的宽度示出了对于测量的层O'、Γ、2'、…至9'等的层位置。如所见的那样，所测量的层位置由于失真而不与等距离分配的没有失真的层位置一致。对于每个层O'、1'、2，、…至9'所测量的幅度值由此必须被分配到校正的图像数据组的层位置0、1、2、…至9等。通过由各测量点的确定的相位差确定的在层方向上的偏移已知的是，多远以及在 哪个方向上移动单个的测量点并且增加或降低多少层厚。这一点例如从与相邻的层O'、I'、2，、…至9'的比较中得出。由各自的相位差得到相应于所测量的层O'、1'、2，、…至9'(在层方向上)的中心的位置。由此例如可以在第一近似中接纳两个测量的层O'、I'、2'、…至9'之间的层边缘作为相邻层O'、1'、2'、…至9'的确定的中心的平均值(Durchschnitt)。同样可以考虑复数方法用于确定层边缘，即在两个相邻的测量的层O'、I1、2'、…至V之间的边界。由此可以正确地分配测量点的幅度值。这一点例如对于测量点在所测量的层位置4'中示出。层位置4'的测量点的幅度值相应于所示的关系被分配到校正的层位置3和4。由层位置4'的位置和层厚确定与校正的层位置3和与校正的层位置4以及必要时其它合适的校正的层的重叠。相应地，将所测量的层位置4'的幅度值以相应于各自重叠的关系分配到校正的层位置3和4，如通过箭头表示的那样。对于其它测量的层位置类似地进行。由此可以得到校正的层位置。在示图中假定矩形的层特性。但该方法也可以类似地转移到其它层特性。在图6中示出了按照本发明的方法的示意流程图。在用于校正在借助磁共振所确定的图像数据中由于基本磁场的不均匀性的失真的方法中，在开始(“开始”)之后首先激励并拍摄检查对象的第一测量数据组101.1和至少一个其它的第二测量数据组101. 2。在此，借助例如根据图3的序列这样激励并拍摄第一测量数据组101.1并且借助例如根据图4的序列这样激励并拍摄第二测量数据组101. 2，使得在其它测量数据组中对于每个测量点所接通的梯度与在第一测量数据组中对于每个相应的测量点所接通的梯度相比分别具有附加梯度。所拍摄的测量数据首先是所谓的k空间数据(见上)并且必要时可以以合适的滤波器Fl.1或Fl. 2滤波，从而例如过滤出异常测值。然后对于第一和第二必要时滤波的测量数据组101.1和101. 2的每个测量点分别重建一组各幅度和相位(框102.1和102. 2)。这一点典型地通过k空间的复数傅里叶变换来实现。如果借助包括多个HF发送线圈和多个HF接收线圈的高频天线来激励并拍摄第一和第二测量数据组101.1和101. 2，则优选地可以由在没有附加梯度的情况下的第一测量数据组101.1或者由第二测量数据组101. 2获得多个HF发送线圈和多个HF接收线圈的灵敏度特性(C)。但也可以以通常的其它方式来确定灵敏度特性。现在可以部分地综合利用多个HF接收线圈拍摄的测量数据的各幅度和相位的确定的组(框103.1和103. 2)，以便获得检查对象的每个测量点的各完整的独立于HF接收线圈的幅度和相位的组。该不同HF接收线圈的各幅度和相位的组的综合例如可以根据Walsh et al.在“AdaptiveReconstruction of Phased Array MR Imagery，，，Magnetic Resonance in Medicine43:682 - 690(2000)中所描述的方法实现。然而还推荐，在由第一测量数据组对于每个测量点的各幅度和相位的取决于HF接收线圈的组中以及在由其它测量数据组对于每个测量点的各幅度和相位的取决于HF接收线圈的组中分别采用相同的灵敏度特性，以便防止在综合不同HF接收线圈的幅度和相位的组的情况下在不同的计算中能够产生的相位误差。在另一个步骤104中基于根据步骤102.1和102. 2的各幅度和相位的组的重建的相位或者根据步骤103.1和103. 2在使用多个HF接收线圈的情况下确定在第一测量数据组和至少一个其它测量数据组的各个对应的测量点之间的各相位差。在步骤104中提取的相位值还可以经受所谓的“phase unwrapping,相位展开”。此外，可以利用一个(另一个)合适的波滤器F2将在步骤104中提取的并且必要时在步骤PW中处理的相位值滤波，以便提高SNR。可能的滤波器F2例如是所谓的边缘保留滤波器(英文“edge preserving filter，，)。如果例如在逐层地激励并拍摄测量数据的情况下对于相同的测量的层激励并拍摄多个其它测量数据组101. 2，则可以对于所有或者仅对于部分该其它测量数据组执行步骤102. 2或103. 2至104。如果通过这种方式由多个测量数据组101. 2确定多个相位差(步骤104)，则可以确定基于其它方法得到的优化的例如平均的值。明显地，也可以借助其它方法，例如线性回归方法(英文“linear fit”)或者其它的优化方法根据多个确定的相位差来确定相位差的这种优化的值。基于从第一测量数据组和至少一个测量数据组中对于对应的测量点的各个确定的相位差，在步骤105中分别确定第一所测量的测量数据组的每个测量点的空间偏移。这一点尤其可以快速并有效地，如上面描述的那样，借助傅里叶变换的位移定理实现，该傅里叶变换将局部偏移与每个相位差对应。在步骤106中，将在步骤102.1中或在使用多个HF接收天线的情况下的步骤103.1中第一测量数据组对于每个测量点的幅度的重建的值，在考虑各自的测量点的确定的空间偏移的情况下分配到校正的图像数据组的图像点。在此，尤其可以如参见图5所描述的那样进行。为了提高SNR，在此(由步骤102. 2或103. 2的)至少一个其它测量数据组的其它幅度值也可以包含在校正的图像数据组中(106上的虚线箭头)。这一点例如可以借助平方和方法(英文“sum of squares”)，从而代替由101.1 (或103.1)得出的值分配由101.1 (或103.1)与至少一个其它测量数据组101. 2 (或103. 2)的值的组合。校正的图像数据组在下一个步骤107中例如被存储到磁共振设备的设备计算机上和/或例如在磁共振设备的显示设备上显示。如果已经拍摄了所有要拍摄的测量数据(查询108)，则结果该方法(“结束”)。如果还要拍摄其它测量数据，则例如在逐层的激励并拍摄测量数据的情况下以激励并拍摄第一和至少一个其它测量数据组101.1和101. 2重新开始该方法。本方法在磁共振设备的测量体积中的具有不均匀的基本磁场的区域中也实现了低开销并快速地建立校正的无失真的图像数据组。由此本方法特别适用于在磁场失真的干扰体、例如金属植入物的环境中借助MR技术来成像。但也可以在具有出于其它原因而不均匀的基本磁场的测量中使用。
权利要求
1.一种用于校正在借助磁共振所确定的图像数据中由于基本磁场的不均匀性的失真的方法，包括如下步骤-激励并拍摄检查对象的第一测量数据组和至少一个其它测量数据组，其中，这样激励并拍摄所述第一测量数据组和第二测量数据组，使得在其它测量数据组中对于每个测量点所接通的梯度与在所述第一测量数据组中对于每个相应的测量点所接通的梯度相比分别具有附加梯度；-由所述第一测量数据组对于每个测量点重建第一组各幅度和相位，并且由至少一个其它测量数据组对于每个测量点重建至少一个其它组各幅度和相位；-基于所重建的相位确定在第一测量数据组与至少一个其它测量数据组的各个相应的测量点之间的各相位差；-基于各个所确定的相位差确定至少第一测量的测量数据组的每个测量点的空间偏移；-在考虑所确定的空间偏移的条件下将所述第一测量数据组的每个测量点的重建的幅度分配到校正的图像数据组的图像点；-存储和/或显示所述校正的图像数据组。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，借助基于自旋回波的序列激励并拍摄所述测量数据组。
3.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，借助傅里叶变换的位移定理从所确定的相位差中确定所述测量点的空间偏移。
4.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，在反转脉冲之后并且在拍摄测量数据之前接通所述附加梯度。
5.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，接通在层方向上的附加梯度并且校正在层方向上的偏移。
6.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，在校正的图像数据组中计入至少一个其它测量数据组的测量数据。
7.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，这样选择所述附加梯度，使得在附加梯度方向上的估计的最小相位偏移为，并且在附加梯度的方向上的估计的最大相位偏移为+ η。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，这样选择所述附加梯度，使得通过该附加梯度产生的估计的相位偏移相应于估计的空间偏移，其比相应于预计的空间偏移的相位偏移更大。
9.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，相位差的确定在对于每个测量点由各个测量值提取相位之后包括所谓的“相位展开”。
10.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，借助包括多个HF发送线圈和多个 HF接收线圈的高频天线来激励并拍摄所述第一测量数据组和第二测量数据组。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，在由第一测量数据组对于每个测量点综合第一组各幅度和相位的情况下以及分别由多个HF接收线圈的其它测量数据组对于每个测量点关于每个所有其它组各幅度和相位，使用多个HF发送线圈的灵敏度特性，以便获得检查对象的每个测量点的综合的独立于HF接收线圈的各幅度和相位的组。
12.—种磁共振设备,其中,所述磁共振设备(5)包括基本场磁铁(I )、梯度场系统(3)、 至少一个高频天线(4)和控制装置(10)，用于控制梯度场系统(3)和至少一个高频天线 (4)、用于接收由至少一个高频天线(4)拍摄的测量数据、用于分析测量数据以及用于建立图像数据组，并且其中，所述磁共振设备(5)构造用于-激励并拍摄检查对象的第一测量数据组和至少一个其它测量数据组的测量数据， 其中，这样激励并拍摄所述第一测量数据组和第二测量数据组，使得在其它测量数据组中对于每个测量点所接通的梯度与在所述第一测量数据组中对于每个相应的测量点所接通的梯度相比分别具有附加梯度；-由所述第一测量数据组对于每个测量点重建第一组各幅度和相位，并且由至少一个其它测量数据组对于每个测量点重建至少一个其它组各幅度和相位；-基于所重建的相位确定在第一测量数据组与至少一个其它测量数据组的各个相应的测量点之间的各相位差；-基于各个所确定的相位差确定第一测量的测量数据组的每个测量点的空间偏移；-在考虑所确定的空间偏移的条件下将所述第一测量数据组的每个测量点的重建的幅度分配到校正的图像数据组的图像点；-显示和/或存储所述校正的图像数据组。
13.根据权利要求12所述的磁共振设备，其特征在于，所述磁共振设备(5)被构造用于执行根据权利要求1至11中任一项所述的方法。
14.一种计算机程序产品，其可以直接被加载到磁共振设备(5)的可编程控制装置 (10)的存储器中，具有程序装置，用来在执行所述磁共振设备(5)的控制装置(10)中的程序时执行根据权利要求1至11中任一项所述的方法的所有步骤。
15.一种电子可读的数据载体，具有在其中存储的电子可读的控制信息，其被构造为其在使用所述磁共振设备(5)的控制装置(10)中的数据载体(21)时执行根据权利要求1至 11中任一项所述的方法。
全文摘要
本发明涉及一种用于校正在测量数据的激励中的可能的空间偏移的方法。在此，拍摄至少两个测量数据组，其中在接通相对于在拍摄第一测量数据组时接通的梯度的附加梯度的条件下拍摄第二或必要时每个其它测量数据组。首先，由没有附加梯度地拍摄的第一测量数据组和具有附加梯度地拍摄的至少一个其它测量数据组确定对于测量数据组的各个对应测量点的各相位差。从所确定的相位差中确定没有附加梯度地拍摄的第一测量数据组的测量点的空间偏移。相应于确定的空间偏移将开头测量的测量点的幅度值分配到其正确的空间位置，由此产生校正的图像数据组。此外，本发明还要求保护一种磁共振设备、一种计算机程序产品以及一种电子可读的数据载体。
文档编号G01R33/565GK103018694SQ20121036128
公开日2013年4月3日 申请日期2012年9月25日 优先权日2011年9月26日
发明者V.杰鲁斯, L.劳尔, M.尼特卡 申请人:西门子公司