磁共振指纹方法与流程

1.本发明涉及一种用于改进地确定检查对象的局部参数值的磁共振指纹方法。


背景技术：

2.磁共振技术(下文中缩写mr代表磁共振)是公知的技术，借助所述技术，可以产生检查对象的内部的图像。简而言之，为此，检查对象在磁共振设施中定位在场强为0.2特斯拉至7特斯拉和更大的相对强的静态的、均匀的基本磁场、也称为b0场中，使得所述检查对象的核自旋沿着基本磁场定向。为了触发核自旋共振，将射频激励脉冲(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空间数据并且基于所述k空间数据来重建mr图像或求取光谱学数据。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交叠，所述磁梯度场规定在k空间中沿其读出测量数据的轨迹。所记下的测量数据被数字化并且作为复数值存储在k空间矩阵中。从用值占据的k空间矩阵中，例如可以借助于多维傅里叶变换重建所属的mr图像。待入射的rf脉冲、待切换的梯度和读出过程的为此使用的以特定方式和方法排列的顺序称为序列。例如在三个可能的梯度方向上切换的(具有不等于零的幅值的)梯度场简称为“梯度”，所述梯度场尤其用于位置编码或信号操作。
3.不同的序列类型是已知的，所述序列类型对描述在所检查的检查对象中包含的物质的参数(例如纵向的纵向弛豫t1、横向弛豫t2和质子密度)具有不同的敏感度。从以特定序列类型记录的测量数据中重建的mr图像对应于所使用的序列类型的灵敏度示出检查对象的加权的成像。
4.借助于磁共振设施的磁共振成像可以用于，确定处于检查对象中的物质的存在和/或分布。在此，所述物质例如可以是检查对象的可能的病理组织、造影剂、标记物质或代谢产物。
5.在此，能够以多种方式从所记录的测量数据中获得关于存在的物质的信息。例如，相对简单的信息源是从测量数据中重建的图像数据。然而，也存在更复杂的方法，所述方法例如从根据逐渐测量的测量数据集中重建的图像数据的像点-时间系列中求取关于所检查的检查对象的信息。
6.借助于定量mr成像技术，可以确定所测量的对象的绝对特性，例如人的组织特定的t1和t2弛豫。与此相反，在临床常规中通常使用的传统的序列仅产生不同组织类型的相对信号强度(所谓的权重)，使得诊断解释很大程度上经受放射科医生的主观评估。因此，定量技术提供客观可比性的明显优点，但是由于长的测量时间，目前很少在常规中使用。
7.较新的定量测量方法、如磁共振指纹方法(mrf方法)可以将所提及的长的测量时间的缺点减少至可接受的程度。在mrf方法中，以不同的记录参数在时间上依次地记录测量数据。从时间上依次记录的测量数据中重建一系列图像数据。一系列图像数据的像点中的各一个像点的信号变化曲线被认为是像点-时间系列。在此，可以对于图像数据中的所有像点或至少对于感兴趣的像点检查信号变化曲线。像点-时间系列的这种信号变化曲线在此通常被称为检查对象的在相应的像点中示出的位置的“指纹”(英文“fingerprint”)。可以
使用这种信号变化曲线，以便确定检查对象的在测量期间在通过像点示出的位置中存在的参数。
8.为此，所述信号变化曲线借助于模式识别方法(“pattern recognition”)与对于特定物质表征性的信号变化曲线的先前求取的数据库的信号变化曲线(所谓的“字典”)进行比较。因此，可以在所成像的检查对象中求取在从测量数据中重建的图像数据中表示的物质或组织特定的参数的空间分布(如例如横向弛豫t2、有效横向弛豫t2*或纵向弛豫t1；所谓的t2、t2*和t1地图)。在此，在这种字典中包含的信号变化曲线可以是所测量的信号变化曲线，所述信号变化曲线的参数值是已知的，或者所述信号变化曲线可以通过模拟来创建。
9.因此，所述方法的原理是，将在检查对象处测量的信号变化曲线与多个预先已知的信号变化曲线进行比较。在此可以为字典求取用于由t1和t2弛豫时间以及其他参数构成的不同的组合的信号变化曲线。提及用于每个待确定的参数的字典的各一个“维度”，在所述维度中包括相应的参数的不同的参数值，以便提供不同的比较值。然后尤其确定图像中的像点(像素/体素)的参数值、例如t1和t2时间，其方式为，将所测量的信号变化曲线与模拟的信号变化曲线中的所有信号变化曲线或一部分信号变化曲线进行比较。所述过程被称为“匹配”。字典中的与所测量的信号变化曲线最相似的信号变化曲线在已知的mrf方法中决定相应的像点的参数的值、例如弛豫参数t1和t2。参数值的这种确定结合mrf技术也被称为重建或重建过程。
10.对于mrf方法，基本上可以使用结合用于k空间采样的任何方法(例如笛卡尔、螺旋形、径向)的每个回波技术(尤其自旋回波(se)技术和梯度回波(gre)技术)。
11.例如在ma等人的文章“magnetic resonance fingerprinting”，nature,495：第187-192页(2013)中描述了在所使用的字典中考虑组织特定的参数t1和t2并且在所测量的像点-时间系列中确定的mrf方法。在那里结合螺旋形的k空间采样使用基于truefisp(“true fast imaging with steady-state free precession，具有稳态自由进动的真正快速成像”)的序列。
12.在jiang等人的文章“mr fingerprinting using fast imaging with steady state precession(fisp)with spiral readout”，magnetic resonance in medicine 74：第1621-1631页，2015中描述了另一mrf实现方案。在那里结合螺旋采样使用fisp序列(“fast imaging with steady state precession，具有稳态进动的快速成像”)：在用于有针对性地干扰自旋的平衡状态的绝热的180
°
rf反转脉冲之后，施加具有伪随机翻转角的一系列rf激励脉冲，并且以各个螺旋形的k空间轨迹读出分别在rf激励脉冲中的一个rf激励脉冲之后产生的每个回波。使用n个rf激励脉冲，所述rf激励脉冲同样产生多个回波。从每个回波的沿着相应的k空间轨迹记录的测量数据中重建单个图像。从n个单个图像中对每个像点提取信号变化曲线，将所述信号变化曲线与模拟的变化曲线进行比较。在此，n个rf激励脉冲的两个连续的rf激励脉冲之间的时间间隔tr同样可以改变、例如伪随机改变。
13.其他mrf方法例如在cauley s等人的文章“fast group matching for mr fingerprinting reconstruction”，magnetic resonance in medicine74:523-528(2015)和cline c等人的文章“air-mrf:accelerated iterative reconstruction for magnetic resonance fingerprinting”，magnetic resonance imaging 41:29-40,2017中描述，其附
加地借助于迭代执行的信号比较来确定参数值。


技术实现要素：

14.本发明所基于的目的在于，改进已知的mrf方法。
15.所述目的通过根据权利要求1的用于借助于磁共振指纹(mrf)技术确定检查对象的像点中的参数值的方法、根据权利要求117的磁共振设施、根据权利要求118的计算机程序以及根据权利要求119的电子可读的数据载体来实现。
16.根据本发明的用于借助于磁共振指纹(mrf)技术确定mr设施中的检查对象的检查体积的像点中的参数值(p)的方法包括如下步骤：
[0017]-加载数量n个比较信号变化曲线(d)，所述比较信号变化曲线分别与待确定的参数的所预设的值相关联，其中比较信号变化曲线(d)是利用预先确定的记录参数求取的比较信号变化曲线(d)，并且其中记录参数包括：
[0018]
信号测量sm的数量，
[0019]
记录参数，所述记录参数表征待应用于相应的信号测量的rf脉冲，以及
[0020]
重复时间，所述重复时间说明彼此跟随的信号测量sm的激励之间的相应的时间间隔，
[0021]-借助于mrf记录方法检测检查对象的至少一个像点-时间系列(bzs)，使得所检测的像点-时间系列(bzs)可以与所加载的比较信号变化曲线比较，
[0022]-将所检测的像点-时间系列(bzs)的相应的信号变化曲线的至少一个部段与所加载的比较信号变化曲线(d)的对应的部段进行信号比较，以用于求取所检测的像点-时间系列(bzs)与相应的比较信号变化曲线(d)的相似性值(v)，
[0023]-基于所确定的n个最相似的比较信号变化曲线(d)来确定待确定的参数的值(p)，其中n是所预设的自然数，
[0024]-存储和/或输出待确定的参数的为相应的像点确定的值(p)。
[0025]
根据本发明的方法允许借助于所执行的信号比较，以比尝试经由将测量数据拟合到信号模型上来确定参数值的方法明显更短的时间确定在检查对象中存在的参数的值。
[0026]
根据本发明的磁共振设施包括磁体单元、梯度单元、射频单元和构成用于执行根据本发明的方法的具有参数值确定单元的控制装置。
[0027]
当在控制装置上运行根据本发明的计算机程序时，所述计算机程序在控制装置上实施根据本发明的方法。
[0028]
在此，计算机程序也能够以计算机程序产品的形式存在，所述计算机程序产品可以直接加载到控制装置的存储器中，所述计算机程序产品具有程序代码机构，以便当在计算机系统的计算单元中运行计算机程序产品时，执行根据本发明的方法。
[0029]
根据本发明的电子可读的数据载体包括存储在其上的电子可读的控制信息，所述控制信息包括至少一个根据本发明的计算机程序并且设计成，使得当在磁共振设施的控制装置中使用数据载体时，所述控制信息执行根据本发明的方法。
[0030]
参考所述方法说明的优点和实施方案类似地也适用于磁共振设施、计算机程序和电子可读的数据载体。
附图说明
[0031]
本发明的其他优点和细节从在下文中描述的实施例中以及根据附图得出。所列举的示例并非是对本发明的限制。附图示出：
[0032]
图1示出根据本发明的方法的示意性的流程图，
[0033]
图2示出重复时间tr作为记录参数的示例性的变化曲线，所述重复时间待应用于求取彼此跟随的(可能模拟的)信号测量中的比较信号变化曲线，
[0034]
图3示出翻转角作为记录参数的示例性的变化曲线，所述翻转角待应用于求取彼此跟随的(可能模拟的)信号测量中的比较信号变化曲线，
[0035]
图4示出翻转角作为记录参数的另一示例性的变化曲线，所述翻转角待应用于求取彼此跟随的(可能模拟的)信号测量中的比较信号变化曲线，
[0036]
图5示出翻转角作为记录参数的另一示例性的变化曲线，所述翻转角待应用于求取彼此跟随的(可能模拟的)信号测量中的比较信号变化曲线，
[0037]
图6示出示意性示出的示例性的脉冲序列图表的局部，所述脉冲序列图表可以用于在检测像点-时间系列的范围内记录测量数据，
[0038]
图7示出根据本发明的磁共振设施的示意图。
具体实施方式
[0039]
图1是根据本发明的mrf方法的示意性的流程图。
[0040]
对于mrf方法，预先确定记录参数(块101)，所述记录参数与待确定的参数一起表征信号变化曲线。
[0041]
借助于mr技术记录的信号与在测量信号时使用的记录参数、例如在测量时使用的例如可以经由其翻转角表征的rf脉冲相关，并且与在测量时使用的重复时间tr、即尤其在彼此跟随的信号测量sm中在检查对象中的自旋的两个激励之间所使用的时间间隔相关。对借助于mr技术记录的信号具有影响的另一记录参数例如是回波时间te，所述回波时间说明在所使用的rf激励脉冲与因此产生的信号的随后的记录之间使用的时间间隔。在此，回波时间te可以说明在通过rf激励脉冲开始激励与开始随后的记录之间的时间段，或者尤其在回波队列的情况下，例如也说明激励和在所采样的k空间中中央的回波信号的随后记录的时间间隔。相应的相关性例如从布洛赫方程中已知。
[0042]
在此处提出的mrf方法中，记录参数可以预先确定成，使得对于在mrf测量中应阐明的所提出的问题，存在比较信号变化曲线的信号变化曲线与在检查对象中期望的且待确定的参数的尽可能最佳的相关性，其中同时可以力求方法的尽可能短的总测量时间。作为用于这种优化的可能的标准，尤其考虑涉及所获得的信号变化曲线对在检查对象中期望的参数的敏感度的标准，使得可以实现信号变化曲线至少对待确定的参数的至少足够的敏感度，例如具有尽可能短的信号变化曲线。
[0043]
对于计划整个系列的信号测量sm的mrf方法，另一可能的记录参数是比较信号变化曲线的通过为待观察的信号变化曲线设置的信号测量的数量规定的长度。
[0044]
此外，规定(块103')待确定的参数和对于每个待确定的参数规定期望的参数值，应对于所述参数值求取比较信号变化曲线。
[0045]
基于预先确定的记录参数和待确定的参数以及其分别所属的参数值，求取(块
103)比较信号变化曲线d和/或d'。在选择预先确定的记录参数和/或待确定的参数和/或其所属的参数值时，已经可以执行所述选择的(各一个)优化，例如也借助于神经网络或者也基于启发式记录，所述优化例如考虑待使用的磁共振设施、待检查的检查对象和/或待检查的问题，并且将对于mrf测量所需的测量时间总体上保持得尽可能短，并且在此遵循对特定参数值的性能所预设的最低要求。
[0046]
当所求取的比较信号变化曲线d和/或d'被求取一次时，所述比较信号变化曲线例如可以存储在存储单元中。可以加载所存储的比较信号变化曲线d和/或d'以用于进一步使用(块105)。
[0047]
求取比较信号变化曲线d从而确定已经提及的字典是mrf技术中的重要的方面，所述方面使所述mrf技术与其他定量mr方法区分开。如已经提及的，字典通常通过如下方式创建：例如通过模拟、尤其基于布洛赫方程预先计算不同的可能的比较信号变化曲线。与此相反，在用于借助于mr测量来确定参数值的其他定量方法中，所测量的信号通常拟合到模型上。应形成mrf字典的比较信号变化曲线d的模拟仅必须执行一次，并且不像在其他定量方法中那样在每次测量中执行重新拟合。由此，在mrf方法中可以将比在其他定量mr方法中明显更复杂的信号模型用于模拟比较信号变化曲线d，并且重建时间仍然保持得小。
[0048]
然而，随着比较信号变化曲线的模拟的复杂性增加(例如关于所涉及的参数的数量和/或关于参数的可能的值的分辨率)，对于模拟字典所需的时间增加。类似内容适用于重建，因为用于匹配、即为确定所寻找的参数值待执行的信号比较的时间耗费同样随着在字典中包含的比较信号变化曲线的数量而增加。
[0049]
基于相同的记录参数求取的所有比较信号变化曲线d或d'与各一个共同的字典相关联。如已经详述的，通过记录参数“信号测量sm的数量”，为比较信号变化曲线规定比较信号变化曲线的“长度”。字典的比较信号变化曲线的不同之处在于待确定的参数的与其相关联的值，其中待确定的参数中的每个待确定的参数的各一个所期望的值的恰好一个组合与比较信号变化曲线相关联，所述待确定的参数(除了所提及的记录参数之外)在例如通过插入到布洛赫方程中求取比较信号变化曲线时作为基础。
[0050]
字典的大小、即由共同的字典包括的比较信号变化曲线的数量与所期望的待确定的参数和为所述参数中的每个参数分别设置的应对于其求取比较信号变化曲线的值的数量强烈相关。
[0051]
在此，在简单的情况下，可以通过将待确定的参数的每个设置的值与所有其他待确定的参数的每个设置的值组合来预设字典的大小。例如，如果对于每个待确定的参数可能的值彼此间的每个可能的组合应包含在字典中，则应包含待确定的参数pa的na值和待确定的参数pb的nb值以及待确定的参数pc的nc值的字典将达到n＝na*nb*nc的大小。因此可看出，字典的大小随着不同的待确定的参数的数量快速增加。但是，例如通过基于物理地或基于启发式经验地排除待确定的参数的特定的参数值组合，可以实现减小字典的大小，而不降低利用所述字典确定的参数值的质量。
[0052]
对于这种排除，可以设立排除规则，根据所述排除规则来评估参数值组合，使得对于满足排除规则的参数值组合，不求取比较信号变化曲线。例如，在包括弛豫时间t1和t2作为待确定的参数的字典中，如果应检查如下物质：对于所述物质，所属的t2值始终小于所属的t1值，则可以排除t1和t2的所期望的值的如下组合：对于所述组合，t2的所期望的值大于
t1的所期望的值，如例如在人体组织中就是这种情况。
[0053]
因此，例如包括用于作为待确定的参数的参数a、b和c的比较信号变化曲线的字典的大小可以将na*nb*nc的大小——其中na等于用于a的所期望的值的数量，nb等于用于b的所期望的值的数量，以及nc等于用于c的所期望的值的数量——例如减小至((na*nb)-n
x
)*nc，其中n
x
等于参数a和b的满足所设立的排除规则的所排除的值对的数量。
[0054]
因此，例如包括用于作为待确定的参数的参数t1、t2和rf传输场b1(为此稍后更多介绍)的比较信号变化曲线的字典的大小可以将n＝n
t1
*n
t2
*n
b1
的大小——其中n
t1
等于用于t1的所期望的值的数量，n
t2
等于用于t2的所期望的值的数量，以及n
b1
等于用于b1的所期望的值的数量——减小至n＝((n
t1
*n
t2
)-n
x
)*n
b1
，其中n
x
等于t1和t2的所排除的值对的数量，对于所述值对，所期望的t2值大于所期望的t1值。
[0055]
但是，为了减小字典的大小，也可以除外一定组合，尤其例如当在物理上或从关于检查对象已知的条件中来看是有意义的时。为此，可以首先求取，例如是否可以排除在给定的检查对象中的待确定的参数的特定组合。这尤其可以对于组织特定的待确定的参数进行，例如也基于从文献中已知的对于相应的组织存在的参数值和/或不同的待确定的参数的参数值的组合。
[0056]
应对其求取比较信号变化曲线的待确定的参数中的至少一个待确定的参数的值处于所述待确定的参数的总值域内，即存在用于待确定的参数的最小参数值和最大参数值，所述最小参数值和所述最大参数值对参数的总值域限界。尤其可以根据在检查对象中推测的物质的相应的待确定的参数的值来选择总值域。以所述方式可以避免，在求取比较信号变化曲线时考虑例如对于给定的问题不必要的、多余的参数值，这会不必要地增大字典。因此，应对用于待确定的参数的哪些值求取比较信号变化曲线可以与待借助字典检查的检查对象和应借助于mrf方法答复的所基于的问题相关。
[0057]
例如，对于大脑的mrf检查，可以求取用于各一个字典的比较信号变化曲线的待确定的参数的值，使得待确定的参数、尤其t1和t2包括对于大脑常用的参数值。
[0058]
但是，可能有意义的是，选择待确定的参数的为求取比较信号变化曲线所选择的值，使得所述值包括大于和/或小于在检查对象中推测的物质的值的值。以所述方式，总值域扩展成，使得也还可以求取与已知标准值的偏差。总值域的这种扩展在什么程度上是有意义的与(医学)问题相关，并且必须与字典的伴随于此的增大进行权衡。
[0059]
为待确定的参数选择的总值域可以划分成至少两个值域部段，所述值域部段包括不同的分辨率的值。例如可以在值域部段中的至少两个值域部段中分别选择所选择的值的不同的分辨率，使得在至少两个值域部段中的一个值域部段中以比在至少两个值域部段中的另一值域部段中更高的分辨率来选择值。例如可以通过在值域部段中的相邻值之间的步长来预设为值域部段选择的分辨率。以所述方式，可以在一个值域部段中选择比在至少一个另外的值域部段中更小的步长(更大的分辨率)。
[0060]
为了确保尽可能精确地确定待确定的参数，可以在总值域的对于待检查的问题特别重要的值域部段中将所选择的值的分辨率选择得比在总值域的其他值域部段中更高。
[0061]
为了将计算时间、存储器要求和在其中借助于比较信号变化曲线与所检测的像点-时间系列的信号变化曲线的信号比较来确定待确定的参数的重建时间保持在界限中，可以总体上限界字典的分辨率(即待确定的参数的相应的总值域和分别为待确定的参数选
择的值的间隔)。另一方面，对其求取比较信号变化曲线的待确定的参数的值的这种限界和伴随于此的量化在确定待确定的参数的值的结果中明显可见，并且在某些情况下(根据应用范围)示出限制因素。因此，应在一方面待确定的参数的特定值的所期望的分辨率从而精度(更确切地说表示所使用的字典的增大)与另一方面计算耗费和重建速度之间小心地进行权衡。
[0062]
为了使比较信号变化曲线的重建时间、存储器需求和计算时间保持得小，可以将为其选择超过所预设的分辨率阈值的分辨率的值域部段限制到值域部段的尽可能小的期间上，以便将所选择的值的数量通过限界值域部段再次引导到所预设的界限中。换言之：总值域的具有大于阈值的分辨率的至少一个值域部段例如可以通过限制值域部段的跨度保持得尽可能小。
[0063]
在用于检查大脑的mrf方法的示例性的实施例中，可以如下选择例如用于作为待确定的参数的参数t1、t2和b1的值：对于待确定的参数t1，可以将应对其求取比较信号变化曲线的值选择为，使得为10ms至4500ms的总值域求取比较信号变化曲线，其中可以在10ms至90ms的值域部段中选择10ms的步长，在100ms至1000ms的值域部段中选择20ms的步长，在1040ms至2000ms的值域部段中选择40ms的步长，在2050ms至3000ms的值域部段中选择100ms的步长，并且在3100ms至4500ms的值域部段中选择100ms的步长。因此获得用于参数t1的数量n
t1
＝105的不同的所期望的值。
[0064]
对于待确定的参数t2，例如可以将值选择成，使得为2ms至3000ms的总值域求取比较信号变化曲线，其中可以在2ms至98ms的值域部段中选择2ms的步长，在100ms至150ms的值域部段中选择5ms的步长，在160ms至300ms的值域部段中选择10ms的步长，在350ms至800ms的值域部段中选择50ms的步长，在900ms至1600ms的值域部段中选择100ms的步长，并且在1800ms至3000ms的值域部段中选择200ms的步长。因此获得用于参数t2的数量n
t2
＝100的不同的所期望的值。
[0065]
例如，利用仅应为t1的值和t2的值的如下参数值组合求取比较信号变化曲线的排除规则：对于所述参数值组合，t2的值小于t1的值，则t1值和t2值的在排除后允许的组合的数量可以从105*100＝10500减少至8537。
[0066]
对于待确定的参数b1，例如可以将值选择成，使得为与对应于值100％的期望值的偏差因数的60％至140％的总值域求取比较信号变化曲线，其中以一个百分点的步长选择偏差因数，使得总体上对应于偏差因数60％；61％；62％；...；138％；139％；140％的n
b1
＝81的不同的所期望的b1值用于求取比较信号变化曲线。
[0067]
以所述方式，总值域有意义地覆盖用于在待检查的大脑中预期的物质和组织的待确定的参数t1和t2的可能的值，并且在不同的值域中分别选择分辨率，与在已知的方法中相比，所述不同的值域也可以更精确地分离大脑的组织中的弛豫时间t1和t2的小的差异。此外，长的弛豫时间、如例如在脑液中出现的长的弛豫时间也可以通过增大的总值域来覆盖，从而同样可以以高的精度确定。
[0068]
尤其对于作为待确定的参数的弛豫时间，可以在具有较小值的值域部段中比在具有较大值的值域部段中更小地选择待选择的值的步长。以所述方式，用于较小的弛豫时间的所选择的值的分辨率大于用于较大的弛豫时间的所选择的值的分辨率，由此可以考虑弛豫时间的指数变化曲线。
[0069]
如果至少在总值域的值域部段中以值域部段中的两个相邻选择的值之间的恒定步长选择应对其求取比较信号变化曲线的值，则待确定的参数的值在值域部段中线性改变，即以两个所选择的值之间的恒定的步长。这尤其在借助于对于每个像点无关的比较来(非迭代地)重建待确定的参数的值的情况下是有利的，因为步长从而对其为字典求取比较信号变化曲线的待确定的参数的值的分辨率仅在借助于信号比较找出的最相似的比较信号变化曲线的范围并且仅对于相应的像点是重要的。
[0070]
也可行的是，根据对数分辨率至少在总值域的值域中选择待确定的参数的应为其求取比较信号变化曲线的值。
[0071]
在局部线性的字典中，相对分辨率在值域部段之内和之间剧烈波动。相反，在对数网格上离散化的字典产生恒定的相对分辨率。因此，对数选择的分辨率具有如下优点：在所要求的最小分辨率的情况下，比线性分辨率是更存储器有效的。这尤其在迭代执行比较以确定待确定的参数的值的情况下是有利的，其中对于不同的像点待确定的值经由成本函数耦合。在所述情况下，通过相邻像点的所确定的参数值的结果的所述耦合，步长从而待确定的参数的对其为字典求取比较信号变化曲线的值的分辨率在所有观察的像点的所有借助于信号比较确定的最相似的比较信号变化曲线的范围是重要的。因此，结合这种迭代执行的比较，使用的字典应以高的分辨率描绘待确定的参数的在检查对象中存在的所有值，尤其存在的所有弛豫时间，即必须以高的分辨率选择待确定的参数的为求取比较信号变化曲线选择的值。否则可能发生，所确定的最相似的比较信号变化曲线的保留的差异(所谓的“残数”)通过可能的值的因此缺少的离散化支配从而歪曲所使用的成本函数的接近所寻找的最佳值的值。
[0072]
在哪个值域部段中选择哪个分辨率又可以与待确定的参数的所期望的分辨率相关地选择。例如，在根据作为基础的问题更精确地确定待确定的参数的也更小的差异是关键的值域部段中的分辨率可以选择得比在其中粗略地确定待确定的参数已经足够的值域部段中更小。因此，在对于所期望的应用特别感兴趣的区域中可以选择提高待确定的参数的所选择的值的分辨率。
[0073]
如已经提及的，可以关于特定问题，例如待检查的检查对象，例如患者的特定器官，如所述患者的大脑、所述患者的心脏、前列腺等，或者也关于特定诊断问题，如例如肿瘤学或血管造影问题选择规定字典的记录参数，使得对于相应的问题，尤其在求取字典和/或检测所属的像点-时间系列时，将耗费保持得尽可能小，和/或使借助于字典和所属的像点-时间系列确定的参数值尽可能有说服力。
[0074]
因此可设想，在加载比较信号变化曲线时，可以从一组至少两个不同的集的比较信号变化曲线d和d'中进行选择。借此，尤其可以为不同的问题或者也可以为用户的特定偏好设置不同的字典，可以从所述不同的字典中选择具有由所述字典包括的比较信号变化曲线的所期望的字典，应借助所述比较信号变化曲线来执行mrf测量，并且可以对所述比较信号变化曲线来检测合适的像点-时间系列。
[0075]
在此，不同的比较信号变化曲线集、例如不同的字典的不同之处在于一组值中的至少一个值，所述一组值包括每比较信号变化曲线的信号测量sm的数量、在彼此跟随的测量中用于创建像点-时间系列的翻转角的变化曲线、在彼此跟随的测量中用于创建像点-时间系列的重复时间的变化曲线、在彼此跟随的测量中用于创建像点-时间系列的回波时间
的变化曲线以及对至少一个待确定的参数的敏感度。换言之，不同的比较信号变化曲线集的不同之处在于其所基于的记录参数中的至少一个记录参数。
[0076]
例如，可以为mrf方法的用户以如下方式和方法提供具有不同特性的不同的字典的选择：即使得用户可以选择具有所属的比较信号变化曲线的尽可能好地适合于所述用户的计划的字典。也可设想，用户仅给出其所期望的问题或其他要求(例如还有最大的总测量时间)，并且根据所述输入，必要时在考虑所使用的磁共振设施的可能的硬件规定的情况下，自动地、例如利用也例如基于机器学习的算法从多个现有字典中选择与查询最佳匹配的字典，然后可以借助所述字典执行mrf方法。
[0077]
图2示例性地示出重复时间tr作为记录参数关于用于彼此跟随的信号测量sm的时间t的分布和变化曲线，所述重复时间待应用于可能借助于模拟执行的对比较信号变化曲线的确定(并且在检测相关联的像点-时间系列时)。分别应用的重复时间tr对从利用重复时间记录的测量数据中重建的mr图像的对比度具有影响。因此，通过改变，可以在比较信号变化曲线中穿越不同的对比度。所使用的重复时间tr在最小重复时间tr
min
与最大重复时间tr
max
之间改变。因为重复时间tr也对测量的持续时间具有影响，所以为了节省时间有意义的可以是，选择尽可能短的重复时间tr，但是所述重复时间仍然应具有足够的变化，以便使基于其求取的比较信号变化曲线在时间、即信号测量sm的进程中尽可能不相干地波动。
[0078]
图3和图4示例性地示出翻转角作为记录参数的分布的示例，所述翻转角在彼此跟随的信号测量sm中待应用于可能借助于模拟执行的对比较信号变化曲线的确定(并且在检测相关联的像点-时间系列时)。如普遍已知的，翻转角对于每个测量说明，处于检查对象中的自旋应通过rf脉冲以什么角度翻转。换言之，图3和图4分别示出待应用于在数量ns的彼此跟随的信号测量sm中的mrf测量的范围内激励检查对象中的自旋的翻转角的示例性的变化曲线从而翻转角在mrf测量的变化进程中关于时间t的变化曲线。由mrf测量包括的各个信号测量sm的数量ns例如大于五百、尤其大于一千、例如如在图3的示例中为1500。但是，所述mrf测量也可以包括数千个信号测量sm、例如如在图4的示例中的3000个或更多。在此，由mrf测量包括的信号测量sm的增加的数量ns同样可以增加mrf测量的总持续时间，因此数量ns不应选择得过大。另一方面，如已经提及的，单个信号测量sm的较大数量ns从而通过所述信号测量产生的信号变化曲线的较大的长度提高mrf测量的鲁棒性。尤其应期望，在mrf测量的单个信号测量sm的较小数量的情况下出现较高的噪声，这尤其可能对具有快速的衰变特性的待确定的参数的结果、如例如短的弛豫时间、如t2具有负面影响。因此，例如已经观察到，具有不那么长的信号变化曲线、即较少数量的单个信号测量sm的mrf方法尤其对于待确定的参数t2引起相对于具有较长的信号变化曲线的mrf方法更差的结果。
[0079]
在图3和图4中所示出的示例性的变化曲线中待应用的翻转角可以分别仅是包括其他信号测量sm的mrf测量的局部。然而也可设想，基于在图3或图4中所示出的翻转角分布执行mrf测量，其中如在ma等人的已经提及的文章中已经描述的，必要时可以入射反转脉冲作为第一rf脉冲，其后必要时首先跟随几个、例如两个至五个具有相同大小的翻转角的rf脉冲(未示出)。
[0080]
在图3和图4中所示出的翻转角处于最小翻转角α
min
例如0
°
、即不引起自旋的偏转的最小翻转角与例如在50
°
与90
°
之间、优选地在60
°
与80
°
之间的最大翻转角α
max
之间。最大翻转角α
max
尤其可以为74
°
。最大翻转角α
max
选择得越大，就可以借助基于翻转角变化曲线产
生的信号变化曲线更好地分辨较短的弛豫时间、如例如t2。
[0081]
如在图3和图4中可看出，所示出的待依次应用的翻转角在多个彼此跟随的丘陵状曲线中伸展，所述曲线将翻转角变化曲线划分成激励段。例如，这种丘陵状曲线可以具有(仅正的)正弦状的变化曲线。在图3中，激励段中的一个激励段示例性地明确地绘制为激励段as。激励段分别对应于待依次应用的翻转角的持续时间，对于所述翻转角适用的是，翻转角α≠0，即在示图中各一个丘陵状曲线。
[0082]
在此，整个翻转角变化曲线的至少两个单个的丘陵状曲线可以以下值中的至少一个值：丘陵状曲线的高度，即丘陵状曲线的说明激励段中的相应的最大翻转角的顶点和/或丘陵状曲线的例如平均斜率。在此可以预设，所有激励段具有相同的持续时间从而预设相同数量的激励。
[0083]
在图3中所示出的翻转角变化曲线中，所示出的激励段中的最大翻转角平均高于在图4中所示出的翻转角变化曲线中的最大翻转角。以所述方式，尽管与图4中所示相比在图3中的更少数量ns的信号测量sm，但是也实现作为待确定的参数的短的弛豫时间、例如t2的类似好的分辨率。激励段的高于在图4的较长的翻转角变化曲线中选择的平均最大翻转角至少部分地补偿翻转角变化曲线的缩短。因此，可以基于如图3所示出的翻转角变化曲线来执行mrf方法，使得通过用于信号变化曲线的少量的信号测量sm可以在短时间内执行(与图4的包括两倍多的信号测量sm的翻转角变化曲线相比一半的测量时间)，但是在此，同时通过在激励段中选择最大翻转角，这不带来所确定的参数值的质量的损失或仅带来小的损失。
[0084]
在图5中示出翻转角作为记录参数的分布中的局部的另一示例，以便根据所述示例来描述一些可能的细节，所述翻转角在连续信号测量sm待应用于可能借助于模拟执行的对比较信号变化曲线的确定(并且在检测相关联的像点-时间系列时)。
[0085]
在图5中所示出的曲线也为待应用于相应的信号测量sm的rf脉冲预设在求取比较信号变化曲线时应用的记录参数翻转角，其中比较信号变化曲线的至少一个信号测量为作为记录参数的翻转角预设值零。例如在所示出的弛豫段rs中就是这种情况，其中在比较信号变化曲线的一系列至少两个彼此跟随的信号测量中为记录参数翻转角预设值零(α＝0)。因此，在所示出的示例中，在两个彼此跟随的记录段as之间插入弛豫段rs，在所述弛豫段中不发生自旋的激励(因为在那里α＝0＝α
min
)。因此，这允许自旋在这种弛豫段中弛豫。
[0086]
比较信号变化曲线可以设计成，使得设有弛豫阶段，在所述弛豫阶段中，检查对象中的自旋的磁化、尤其自旋的纵向磁化可以弛豫。为此，尤其在用于比较信号变化曲线的信号测量的弛豫阶段期间为作为记录参数的翻转角预设值零。
[0087]
这种弛豫阶段例如可以通过在图jdw3中所示出的弛豫段来实现。
[0088]
对将翻转角预设成零值的翻转角附加地或替选地，弛豫阶段可以设有破坏梯度的切换，所述破坏梯度破坏在检查对象中存在的自旋的磁化、尤其自旋的纵向磁化。尤其可以在切片方向上切换这种破坏梯度。通过使用这种破坏梯度，可以缩短弛豫阶段的持续时间，因为自旋的磁化通过所述破坏梯度被主动破坏并且不会如例如通过舍弃激励(即翻转角等于零)那样以纯自然的方式衰减。
[0089]
这种弛豫阶段通过其对检查对象中的自旋的磁化、尤其纵向磁化的影响改进比较信号变化曲线与弛豫时间、尤其t1的相关性，从而可以通过信号比较来改进确定、尤其t1值
的确定的结果的质量。
[0090]
在激励段as内，虽然在彼此跟随的信号测量中待应用的翻转角(α》0)基本上可以自由改变，然而由于在彼此跟随的信号测量中应用的翻转角中的过大的跳跃会引起所产生的回波信号的不期望的振荡。因此，尽可能平缓地改变用于彼此跟随的信号测量的翻转角是有利的，由此例如产生所示出的丘陵状曲线，所述丘陵状曲线使翻转角相对慢地增加直至最大值，并且然后也再次减小，而没有大的跳跃。
[0091]
为了将激励段的持续时间设计得尽可能短，可以与所述平缓变化的规则偏离，如在图5的示例中在所示出的激励段的开始和结束处所示。在那里，待使用的翻转角首先以较大的跳跃提升至相应的激励段的开始值αs、α
s'
，并且在相应的激励段结束时从结束值αe、α
e'
再次跳回至最小值α
min
。由此采用其他方式缓慢升高或降低翻转角所需的时间。此外，对于非常小的翻转角，在通过激励产生的信号中应期望的信噪比(snr，英文“signal-to-noise ratio”)相当小，使得在激励段开始时略微增加的翻转角确保更好的snr从而更好的信号。例如，从α
min
至αs或α
s'
或从αe或α
e'
返回至α
min
的这种跳跃在数值上可以选择为小于5
°
。
[0092]
为了避免提及的振荡效应，在彼此跟随的信号测量中待应用的翻转角中的这种跳跃之后才可以执行少量的、例如两个至五个信号测量的测量数据的实际记录，或者可以在随后的信号比较中不考虑在这种跳跃之后的所提及的少量的信号测量。
[0093]
如已经提及的，对于求取比较信号变化曲线可预设的另一可能的记录参数是回波时间te，所述回波时间说明在所使用的rf激励脉冲与因此产生的信号，尤其在回波队列的情况下，例如在所采样的k空间中中央的回波信号的随后的记录之间的时间间隔。
[0094]
例如，在ma等人的已经提及的文章中，通过改变在彼此跟随的信号测量sm中待使用的重复时间tr和所产生的具有重复时间tr的回波信号的记录的始终居中选择的定位，也改变在此定义为信号记录的激励与开始记录回波信号之间的时间段的回波时间te。
[0095]
然而与此相反，也可以为所有信号测量sm预设固定的回波时间作为记录参数，使得在mrf方法的所有信号测量sm之内在先前激励信号测量之后的同一时刻记录信号。以所述方式，可以使t2*衰减对所记录的信号的影响最小化。在恒定选择的记录参数回波时间te的情况下，自旋的t2*衰减主要作用为整个信号变化曲线的缩放。在改变的te的情况下，t2*衰减会根据相关联的回波时间te在信号测量时刻更强地或更弱地作用，并且不仅缩放信号变化曲线，而且因此改变变化曲线本身。这可以通过选择恒定的回波时间te来避免。
[0096]
在此，可以有利地将回波时间选择得尽可能小。因此，在用于开始重复时间tr区间的所属的激励之后的最早可能的时刻在固定的时间开始在mrf方法的每个信号测量之内的信号的记录。
[0097]
通过将回波时间te选择得尽可能短，提高在所记录的信号中的t2对比度。在此，尤其通过用于记录的脉冲序列的记录序列特定的限制和/或通过所使用的磁共振设施的硬件、尤其梯度系统的限制对回波时间te向下限界。
[0098]
对于mrf方法，检测检查对象的至少一个像点-时间系列bzs(块109)，使得所检测的像点-时间系列bzs可以与所求取的和可加载的比较信号变化曲线d或d'进行比较。
[0099]
比较信号变化曲线和所检测的像点-时间系列的像点的信号变化曲线的可比性越好，如下条件就越相似：在所述条件下求取或检测一方的比较信号变化曲线的信号变化曲线以及另一方的像点-时间系列的信号变化曲线。为此，可以利用模拟的记录参数来记录像
点-时间系列，尤其在记录参数的模拟的时间顺序和模拟的记录参数值中，基于其来求取比较信号变化曲线d或d'。例如在借助于模拟求取的比较信号变化曲线时所基于的记录参数与在检测像点-时间系列时实际应用的用于待比较的信号变化曲线部段的记录参数越好地相关或甚至一致，一方面比较信号变化曲线以及另一方面像点-时间系列的待比较的信号变化曲线(的部段)就可以越好地比较。因此，在检测像点-时间系列时尽可能控制应用于执行mrf方法的磁共振设施，使得在检测像点-时间系列时实际应用的记录参数尽可能好地与用于求取所加载的比较信号变化曲线的记录参数一致。
[0100]
可以优化待检测的所期望的像点-时间系列的检测(块107)，其中作为所述优化的目的，例如可以在所使用的磁共振设施的尽可能小的测量时间和尽可能小的负载的情况下例如力求为了检测像点-时间系列而记录的测量数据的高的质量。
[0101]
这种优化例如可以包括修正所应用的翻转角。为此，在更下文中参照测量特定的参数的地图的使用进一步讨论。
[0102]
在优化像点-时间系列的检测的范围内，例如也可以在检测像点-时间系列之前已经例如自动地规定待遵循的等待时间，在所述等待时间中，检查对象中的自旋可以弛豫。在所述等待时间中，优选地不施加影响检查对象的待借助mrf方法检查的检查体积、例如切片的rf脉冲，并且也尽可能不切换作用到检查对象上的梯度场。
[0103]
在此，尤其可以将等待时间选择得足够长，以便使检查对象中的所涉及的自旋以足够的程度弛豫。在此，主要的弛豫可以已经被视为自旋的充分的弛豫，其中例如可以将所期望的弛豫的程度作为基础，例如至少70％、优选地至少90％的弛豫程度。
[0104]
在此，可以根据在检查对象中存在的自旋的弛豫特性来选择等待时间。根据弛豫特性例如可以计算，必须在什么时刻达到什么弛豫程度。
[0105]
为了不使测量时间不必要地延长，可以将等待时间选择得尽可能短。例如可以规定不允许超过的最大等待时间。
[0106]
例如，对于大脑的mrf检查，(最大)等待时间可以规定为六秒。在六秒后，组织或物质中的具有短的弛豫时间的自旋已经弛豫，并且具有较长的弛豫时间的自旋、如例如脑液中的自旋也在很大程度上弛豫，使得在所述等待时间后，总体上发生自旋的主要弛豫。
[0107]
通过这种强制遵循所预设的等待时间，即使在不同的mrf测量的情况下也实现待确定的参数的确定的结果的高的鲁棒性。
[0108]
在此也可设想，首先检查，在开始检测像点-时间系列之前究竟是否发生检查对象中的自旋的激励或对于涉及像点-时间系列的待开始的检测的检查体积重要的激励，并且然后仅当检查确定所提及的情况中的一种情况时或当所提及的情况中的一种情况的发生被评估为预期时，才强制等待时间。换言之，这种等待时间仅可以在如下情况下设置：在所述情况下，例如通过之前的mr测量或也可以引起所期望的检查体积中的自旋的激励的在相邻的检查体积中的mr测量，已经确定或至少预期设置用于像点-时间系列的待开始的检测的检查体积中的自旋的磁化。以所述方式，仅当等待时间被认为有必要时，即当检查对象中的自旋的之前的激励可能引起像点-时间系列的有意的检测的干扰时，才强制等待时间。
[0109]
可以在块107中执行的优化的另一可能性是，在激励自旋以记录测量数据以创建像点-时间系列之前，切换抵消梯度gn，所述抵消梯度尽可能抵消检查对象中的自旋的可能存在的磁化。
[0110]
这种抵消梯度gn尤其可以在已经完成测量数据的记录以创建所创建的像点-时间系列之后切换，以便抵消通过所述记录引起的剩余的磁化。尽管在此提及的抵消梯度具有与在更上文中已经提及的破坏梯度类似的作用，即强制性减小检查对象中的自旋的磁化，但是在此使用不同的名称，以便避免在弛豫阶段中设置的破坏梯度与在此提及的直接在检测像点-时间系列时用于记录测量数据的两个彼此跟随的信号测量之间的破坏梯度混淆，以及避免借此可能仍非常不同的一方面对破坏梯度以及另一方面对抵消梯度的要求。
[0111]
图6示出示意性示出的示例性的脉冲序列图表的局部，所述脉冲序列图表可以用于在检测像点-时间序列的范围内记录测量数据。在此，在最上行列出待入射的rf激励脉冲rf-a
n-1
、rf-an。在所示出的局部中示出两个rf激励脉冲rf-a
n-1
和rf-an。所示出的rf激励脉冲rf-a
n-1
和rf-an的相对小的幅值应表明，借助rf激励脉冲rf-a
n-1
和rf-an实现的所属的翻转角同样小。
[0112]
在第二行中绘制在切片方向上待切换的梯度gz，其中在所示出的rf激励脉冲rf-a
n-1
与rf-an之间以及在最下行adc中说明的读出块之后绘制抵消梯度gn，所述读出块说明通过rf激励脉冲rf-a
n-1
激励的测量数据的记录的持续时间。
[0113]
对于检查对象的逐层检查，可以在借助于至少一个rf激励脉冲rf-a
n-1
、rf-an激励自旋以记录测量数据以创建像点-时间系列期间，分别切换切片选择梯度gs，以选择检查对象中的待激励的切片，所述切片选择梯度至少对于所属的同时入射的rf激励脉冲rf-a
n-1
、rf-an的持续时间具有平台、即不变的幅值。在此，所切换的抵消梯度gn和所切换的切片选择梯度gs尤其在相同的梯度方向上切换。
[0114]
在rf激励脉冲rf-an期间切换的切片选择梯度gs和在时间上在所述切片选择梯度之前切换的抵消梯度gn可以优选地切换成，使得所述切片选择梯度和所述抵消梯度过渡到彼此中并且在此尤其交叠。在图6中，抵消梯度gn和随后的切片选择梯度gs的过渡区域ug通过点状绘制的椭圆来标记。
[0115]
通过抵消梯度gn与随后的切片选择梯度gs的交叠，可以减少两个梯度一起占用的持续时间。这可以用于减少整个mrf测量的测量时间。对于其中必须执行多个信号测量的mrf方法，对于抵消梯度gn和随后的切片选择梯度gs共同所需的持续时间的这种减少对整个mrf测量的测量时间具有特别有利的效果，因为所述效果可以在每个信号测量中使用。在此，抵消梯度gn所占用的时间也可以选择得尽可能小。
[0116]
抵消梯度gn至随后的切片选择梯度gs的幅值的变化曲线也可以设计成，使得所述变化曲线、尤其在过渡区域ug中尽可能不具有跳跃或至少仅具有可忽略的小的跳跃。因此，可以将从抵消梯度gn至其随后的切片选择梯度gs的过渡部设计得尽可能平缓。以所述方式，可以避免通过所切换的梯度引起的涡流作用，并且也可以避免通过所切换的梯度引起的噪声发展。
[0117]
抵消梯度gn也可以具有平台。在此，抵消梯度gn至随后的切片选择梯度gs的两个平台之间的过渡部可以设计得尽可能平缓。
[0118]
在此，抵消梯度gn与随后的切片选择梯度gs之间的过渡区域ug、尤其两个梯度gn和gs的相应的平台之间的过渡部可以设计成，使得抵消梯度gn的下降(斜降)、尤其从其平台开始的下降所占用的(下降)时间等于所属的随后的切片选择梯度gs从抵消梯度gn的结束点开始尤其至切片选择梯度gs的平台的上升所占用的(上升)时间。
[0119]
可以在块107中执行的优化的另一可能性是，优化为了记录测量数据在检测像点-时间系列的范围内待切换的读出梯度。根据沿着哪个读出轨迹来记录测量数据，读出梯度具有不同的形状。在记录测量数据期间，即在读出信号期间，在至少一个读出梯度方向上切换读出梯度以创建像点-时间系列，并且所述读出梯度用于对所读出的信号进行位置编码，并且规定如下读出轨迹：在k空间中沿着所述读出轨迹对测量数据进行采样。
[0120]
在此，在读出梯度方向上切换的梯度设计成，使得所述梯度的零阶矩(nulltes moment)在重复时间tr内消失(即在每个重复时间tr内在每个读出梯度方向上切换的梯度的积分必须为零)，以便尽可能不具有对在接下来的重复时间tr中的磁化的影响。为此，在读出梯度方向上切换的梯度通常至少两部分地构造，并且由如下构成：第一部分，在记录测量数据期间控制已经提及的位置编码的读出梯度；以及至少一个第二部分，确保将零阶梯度矩在所参与的读出梯度方向上返回至零的值的至少一个补偿梯度。为此，可以尤其在信号的读出结束之后、即在沿至少一个读出梯度方向的读出梯度之后切换这种补偿梯度。因此，通过在读出梯度之后切换补偿梯度，可以将回波时间te保持得短，因为在重复时间tr内的梯度的时间进程中，在经过回波时间之后，才需要用于补偿梯度的时间“空间”。尤其地，补偿梯度可以直接在读出梯度之后切换，即直接在读出过程之后切换。
[0121]
在此，补偿梯度可以设计成连接于分别直接在前面的读出梯度，使得补偿梯度的开始幅值等于在前面的读出梯度的在读出过程结束时存在的结束幅值，尤其使得读出梯度至补偿梯度的过渡部尽可能平缓地设计。在此明智的是，将补偿梯度设计成，使得所述补偿梯度的开始幅值不等于零。
[0122]
补偿梯度尤其切换成，使得所述补偿梯度与在前面的读出梯度形成单元。补偿梯度的这种设计避免读出梯度否则通常一般下降至值零，以便随后使补偿梯度再次从值零开始上升从而节省测量时间。
[0123]
在此，补偿梯度可以切换成，使得补偿梯度的持续时间和/或所使用的磁共振设施的梯度系统通过补偿梯度引起的负载尽可能小。
[0124]
如果所使用的读出梯度在至少两个读出梯度方向上切换，则补偿梯度在读出梯度方向中的一个读出梯度方向上的变化曲线可以根据补偿梯度在另一读出梯度方向上的变化曲线来设计。在此，可以为补偿梯度在一个读出梯度方向上的设计例如在如下情况下获得更大的自由度，即当补偿梯度在另一读出梯度方向上、尤其关于对于补偿梯度所需的持续时间占主导时，因为随后，通过在一个读出梯度方向上的占主导的补偿梯度预设的持续时间也可以用于待在另一读出梯度方向上切换的补偿梯度，由此例如可以使梯度上升率和/或梯度下降率(英文“slew rates”)减慢，由此又减轻所使用的梯度系统的负载，因为可以避免不必要的梯度斜坡(slew rate，转换速率)，并且替代于此可以使用不那么陡峭的梯度斜坡。由此也减少通过待切换的梯度引起的噪声形成(噪音)和作为检查对象的患者的pns刺激(肌肉抽搐)的风险。
[0125]
在mrf方法中的特点是，测量数据不一定根据奈奎斯特(nyquist)完整地采样待读出的k空间，而是通常以强烈欠采样的方式记录，由此可以节省测量时间。对于传统的非定量mr测量通过欠采样引起的、在从欠采样的测量数据中重建的图像数据中的不可接受的损失(尤其伪影)，在mrf方法的范围内通过多个信号测量而失去权重，使得尽管在像点-时间系列的各一个信号测量的各个图像数据中包含有伪影，但是可行的是，确定用于像点的参
数值。为此，以及对于对此待进一步观察的条件，在更下文中结合特别适用于快速地以欠采样的方式记录测量数据的螺旋形的读出轨迹进一步讨论。
[0126]
在图6中，在第四行中示出待在x方向上切换的梯度gx，并且在第五行中示出待在y方向上切换的梯度gy。在图6中示例性地示出在读出过程adc期间切换的典型的读出梯度ga，所述读出梯度确保沿着处于x-y平面中的各另一螺旋形的读出轨迹记录测量数据。因此，读出梯度ga在此在两个读出梯度方向上切换、即在x方向和y方向上切换。
[0127]
为了更容易的可识别性，读出梯度ga和补偿梯度gk通过点状绘制的小格子围绕。
[0128]
如在图6中可看出，补偿梯度gk与在其之前的读出梯度ga形成单元，其方式为：补偿梯度gk直接并且立即紧接在其之前的读出梯度ga结束的地方。
[0129]
尤其对于用于针对每个重复时间tr改变的(螺旋形的)读出轨迹的读出梯度ga，如此设计的补偿梯度的计算比从零开始的补偿梯度的计算更复杂。恰好当使用在信号测量的进程中旋转的螺旋形的读出轨迹时，对于每个重复时间，读出梯度的时刻和(结束)幅值随着不同旋转的读出轨迹改变。
[0130]
从在图6中可看出，补偿梯度gk根据不同的rf激励脉冲rf-a
n-1
和rf-an不同地设计。在优化补偿梯度gk时，一起考虑读出梯度方向(梯度轴线x和y)，使得例如在rf激励脉冲rf-a
n-1
之后的补偿梯度gk在x方向上(在gx轴线上)能够以减慢的方式(更平坦地伸展)设计，因为在rf激励脉冲rf-a
n-1
之后，在y方向上(在gy轴线上)的补偿梯度gk预设补偿的最小持续时间。相反地，在rf激励脉冲rf-an之后，在x方向上的补偿梯度gk占主导，使得其预设补偿的最小持续时间，并且在此在y方向上的补偿梯度gk可以充分利用所述持续时间，从而可以以减慢的方式设计。
[0131]
可以在块107中执行的优化的另一可能性是，优化待用于记录测量数据的读出轨迹。
[0132]
在jiang等人的已经提及的文章中使用螺旋形的读出轨迹，以便记录测量数据以检测像点-时间系列。更准确地说，使用分别以360
°
/48＝7.5
°
逐步旋转的48个螺旋形的读出轨迹，所述读出轨迹具有如下特性：所述读出轨迹的一半、即24个读出轨迹、尤其每第二个读出轨迹已经足以，根据奈奎斯特借助所述读出轨迹完整地采样k空间中央，并且利用所提及的48个读出轨迹中的各一个读出轨迹的所有48次重复足以，总共实现256*256的分辨率，其中也根据奈奎斯特完整地采样外围k空间区域。因此，对重复的测量数据集进行48倍的欠采样，从所述测量数据集中重建图像数据。因此，重建的图像数据具有强烈的欠采样伪影，从所述重建的图像数据中创建待与数据库比较的像点-时间系列。虽然jiang等人在文章中得出如下结论：所述欠采样伪影应总体上取平均值从而不应对作为与数据库进行信号比较的结果而获得的参数地图产生影响，但是可能在参数地图中出现也被称为阴影伪影的空间上有错误的偏差/移动(“空间偏差(英文：spatial bias)”)。
[0133]
与传统的重建方法相反，借助于mrf方法确定的参数值不直接基于所记录的测量数据，而是基于例如包括模式识别的与比较信号变化曲线的信号比较。因此预期，如果有的话，参数值的确定的如此获得的结果不那么容易受到在所测量的数据中包含的伪影的影响。将用于求取比较信号变化曲线以及用于检测像点-时间系列的记录参数和为检测像点-时间系列而选择的读出轨迹选择得越不相干，在所记录的单个图像从而在所检测的像点-时间系列中包含的伪影对与比较信号变化曲线的信号比较的结果的影响就越不那么强烈。
借助为所使用的记录参数和/或所使用的读出轨迹实现的不相干性，一方面不同的组织/物质的信号变化曲线的可区分性增加，但是另一方面在所检测的像点-时间系列的信号变化曲线之间的可区分性也增加。
[0134]
实际上，发明人已经认识到，在分别根据奈奎斯特在多个重复中沿着改变的k空间轨迹以欠采样的方式记录测量数据时，k空间轨迹的顺序对在测量数据中包含的伪影、尤其所包含的欠采样伪影和折叠伪影具有影响，在彼此跟随的重复中沿着所述k空间轨迹记录测量数据。
[0135]
所述伪影并非仅通过欠采样的程度来确定，而是例如也与所使用的磁共振设施的硬件部件相关，如例如梯度功率。这尤其通过一定的设备特定的不均匀性和期望偏差、即与期望值的偏差引起。通过这种不均匀性和期望偏差可行的是，实际上不精确地遵循力求的所规划的k空间轨迹。由此可以保留切换的梯度的残余力矩，所述残余力矩会影响随后的测量。所述残余力矩根据例如为读出测量数据切换哪些梯度而不同。因此，对于不同的k空间轨迹，可以分别保留不同的残余力矩，这引起(其他)伪影。
[0136]
实际测量的k空间轨迹可能与所规划的k空间轨迹偏离从而可能出现伪影的其他原因例如是通过所切换的梯度出现的未补偿的、留下的涡流和相互作用/干扰(“串扰项(英文：cross term)”)、b1场中的不均匀性，或者也是序列的时间划分中的错误。
[0137]
为了避免这种伪影，可以优化用于检测像点-时间系列的读出轨迹的顺序，所述顺序规定沿着哪个读出轨迹在彼此跟随的测量中为像点-时间系列记录测量数据。
[0138]
在此，优化的目的是，将在其中在检测像点-时间系列期间在彼此跟随的测量中使用读出轨迹的顺序规定成，使得在从所记录的测量数据中重建的图像数据中包含的伪影对参数值的确定的结果实际上尽可能不具有影响。
[0139]
为此，例如可以使用使伪影的影响的出现最小化的迭代优化。然而也可设想，将先前产生的不同的顺序进行比较，以便确定通过伪影对参数值的确定的结果带来最小影响的顺序。
[0140]
在通过比较的这种优化中，可以尤其有利的是，从一开始排除如下顺序：在所述顺序中，在彼此跟随的测量中待应用的不同的读出轨迹以可以被称为从最小值上升至最大值或从最大值下降至最小值(例如关于旋转角度或位移)的相继的序列出现，因为所述顺序已知是易受影响的。
[0141]
可设想，用于通过比较进行优化的这种不同的顺序通过“跳跃式”改变开始读出轨迹(例如移位或旋转)，以便产生大于最小可能的步长的步长。
[0142]
尤其在螺旋形的读出轨迹的情况中有利的是，使用固定数量n
tr
的读出轨迹变化。例如，在这种固定数量n
tr
的不同的读出轨迹中，对于不同的读出轨迹分别待切换的读出梯度也同样限制于刚才所预设的数量n
tr
。借此限制用于计算和存储所需要的读出梯度的变化曲线的耗费。因此，例如对于不同的读出梯度分别待确定的补偿梯度(参见上文)以及必要时对于不同的读出梯度分别待确定的修正项(例如，对于涡流补偿)也限制于所述数量n
tr
的不同的补偿梯度和/或修正项，由此一方面限制用于计算所述不同的补偿梯度和/或修正项的计算能力，并且另一方面限制用于所述不同的补偿梯度和/或修正项的可调用的存储的存储需求。因此，数量n
tr
的待使用的不同的读出轨迹的这种限制也简化对于mrf测量所需的数据的处理。
[0143]
例如，在通过分别以所谓的“黄金角度”(～137.5
°
)旋转产生在彼此跟随的信号测量中待应用的读出轨迹时，总体上产生的读出轨迹的数量将变得大得多，这引起在计算和处理分别所属的补偿梯度时以及在计算和处理修正项、尤其用于修正涡流效应的修正项时的困难。
[0144]
可以通过预设开始轨迹和选择所期望的数量n
tr
的不同的读出轨迹来获得在不同的重复时间中待应用的不同的读出轨迹、例如用于螺旋形的读出轨迹的读出轨迹，其方式为，开始轨迹以360
°
/n
tr
的步长旋转，以便获得总体上n
tr
个读出轨迹。
[0145]
数量n
tr
尤其可以选择成，使得可以借助n
tr
个读出轨迹按照所期望的采样标准、例如在所采样的k空间的至少一个所期望的区域中满足奈奎斯特标准来充分地对所采样的k空间进行采样。
[0146]
例如，在jiang等人的已经提及的文章中描述的也在周围一起完整地采样k空间的48个(双密度)螺旋形的、通过以360
°
/48＝7.5
°
的角度逐渐旋转而彼此不同的读出轨迹可以在彼此跟随的信号测量中以如下顺序设置，即使得在彼此跟随的信号测量中使用的读出轨迹分别以82.5
°
(＝11*7.5
°
)的角度相对于彼此旋转。所述顺序对应于11的步长，即从48个读出轨迹的相继设置中，在彼此跟随的信号测量中始终使用第下11个读出轨迹。对于所述顺序，确定在像点-时间系列的图像数据中包含的伪影对所确定的参数值的特别小的影响。
[0147]
可以在块107中执行的优化的另一可能性是，修正待用于记录测量数据的梯度和/或rf激励脉冲。
[0148]
如果应沿着螺旋形的读出轨迹记录测量数据以检测像点-时间系列，则可以由用户预设读出轨迹的读出参数，如例如读出轨迹所处于的平面，通过读出轨迹覆盖的视场(fov，英文“field of view”)，应以其记录测量数据的分辨率，和/或k空间中的覆盖的密度。
[0149]
通过可以自由选择读出参数，也可以例如检查在检查对象中的“倾斜的”(不精确地处于三个梯度平面的一个梯度平面中的)切片。根据所检查的解剖学结构，这通常是有帮助的，例如以便总体上必须记录更少的切片，以便可以完全覆盖检查对象的感兴趣的区域。
[0150]
meyer等人的文章“dual-density and parallel spiral asl for motion artifact reduction”proc.intl.soc.mag.reson.med.19,第3986页(2011)中描述如何可以基于这种读出参数来确定产生对应的读出轨迹的读出梯度的示例。
[0151]
也可以为通过用户以所述方式很大程度上自由地规定的读出轨迹分别确定修正项，可以在需要时使用所述修正项。
[0152]
作为修正方法、尤其关于待切换的梯度的修正方法，例如可以考虑用于修正延迟的延迟修正和/或用于修正(涡流引起的)失真的失真修正，这修正借助所切换的读出梯度实际上实现的读出轨迹，使得实际读出轨迹对应于所期望/所规划的读出轨迹。
[0153]
在此，尤其可以为对于待使用的读出轨迹待切换的每个读出梯度分别求取和存储延迟修正和/或失真修正。借此可以补偿所使用的磁共振设施的缺陷。
[0154]
求取延迟修正和/或失真修正可以包括划分成一方面的归因于所应用的场(例如b1和b0)的不均匀性的因数和另一方面的归因于麦克斯韦场(英文“concomitant field term”)的因数。为此，尤其可以加载b1地图并且用于修正(参见更下文)。
[0155]
求取待用于延迟修正和/或失真修正的修正项尤其可以包括确定一方面的归因于所应用的场(例如b1和b0)的不均匀性的相位以及另一方面的归因于麦克斯韦场(英文“concomitant field term”)的相位。例如，在tan等人的文章“estimation of k-space trajectories in spiral mr”，mrm 61:第1396
–
1404页(2009)中描述用于螺旋形的读出轨迹的这种方法途径。
[0156]
在求取修正项时，可以彼此分开地确定各向异性的修正项和涡流修正项。
[0157]
以所述方式，可以在k空间中计算修正项，使得实际上可以实现对于检测像点-时间系列所期望的读出轨迹。为读出轨迹和所属的读出梯度以及可能所属的rf激励脉冲求取的修正项例如可以存储在存储单元中，并且在需要时可以在检测像点-时间系列期间调用和应用。
[0158]
因此以所述方式，一方面，经由可选择的读出参数，切片的自由旋转是可行的，并且可以由用户根据意愿设定fov和分辨率，另一方面，还可以经由修正项来修正磁共振设施特定的干扰源(延迟、涡流)。
[0159]
原则上，除了所检查的检查对象的组织特定的参数外，借助于mrf方法也可以求取测量特定的参数，所述测量特定的参数例如描述所施加的磁场、尤其基本磁场b0的场强度的局部分布，或者也描述也称为rf传输场的入射的射频场b1的强度的局部分布(以及由其推导出的变量，如例如b1场的局部变化或b1场的例如分别与期望值的也称为b1+或b1*的相对局部变化或绝对b1值)，因为借助于mr技术记录的信号可能与在所检查的对象中存在的组织特定的参数以及与不描述所检查的组织而是描述在测量期间存在的测量条件的测量特定的参数相关。
[0160]
为此，可以再次将所使用的记录参数选择成，使得所记录的测量数据示出与所期望的待确定的参数的相关性。例如，序列类型可以用于对所期望的待确定的参数敏感的mrf方法。通过记录参数的相关性和变化及在比较信号变化曲线中对其的考虑，可以从如此记录的像点-时间系列中确定所期望的参数。
[0161]
如果在求取比较信号变化曲线时考虑这种测量特定的参数，则例如通过在求取比较信号变化曲线时作为待确定的参数被考虑的测量特定的参数的不均匀性、即局部变化或者也在时间上的变化可能在信号变化曲线中出现的效果可以与所述所考虑的参数相关联，从而使待确定的其他参数的确定与所述效果无关，从而使所述确定更精确。如果在求取比较信号变化曲线时不考虑测量特定的参数，但是所述参数对在检测像点-时间系列的范围内检测的信号的信号变化曲线具有影响，则这会引起所执行的信号比较的结果的歪曲。
[0162]
然而，如所提及的，因为待求取的比较信号变化曲线的数量随着所考虑的待确定的参数的数量增加，所以有利的是，仅考虑可预期地对所检测的像点-时间系列具有上文中所提及的效果的测量特定的参数。
[0163]
例如，在求取比较信号变化曲线时，如果由mrf方法包括的信号测量sm对rf传输场的变化是敏感的，则考虑描述mr设施的rf传输场的参数(b1；b1*；b1')作为待确定的测量特定的参数。
[0164]
对于借助传统的mr方法也已经可以定量确定的测量特定的参数，如例如用于基本磁场b0和入射的射频场b1的局部值，例如可以使用测量特定的参数的以这种传统的方式创建的地图，以便减少考虑测量特定的参数的比较信号变化曲线与所检测的像点-时间系列
的信号比较的耗费。
[0165]
为此，在信号比较之前，可以加载检查对象的待检查的检查体积的在求取比较信号变化曲线时考虑的测量特定的参数的地图k，例如b1地图(块113)。因此，测量特定的参数可以是描述所使用的磁共振设施的rf传输场的参数，并且可以加载b1地图。
[0166]
为此，在mrf测量之前，例如在所谓的预先扫描的范围内已经可以为待检查的检查体积测量在求取比较信号变化曲线时考虑的测量特定的参数的这种地图k，并且例如存储在单独的文件中。测量特定的参数的地图k例如可以基于从检查体积的mr测量中创建的图像数据来确定，所述图像数据例如在预先扫描的范围内也可以实现检查对象在磁共振设施中的定位。因为测量特定的参数的地图也在传统的(尤其也非定量的)mr测量中例如用于不同的修正，所以已经常见的是，在所谓的预先扫描的范围内，也创建b0地图和/或b1地图(所谓的“场地图，filed mapping”)。可以为在本文中描述的方法加载这种地图k。
[0167]
在执行至少两个不同的所检测的像点-时间系列的信号比较时考虑测量特定的参数的所存储的地图k。即只要通过测量特定的参数描述的测量条件不改变，则测量特定的参数的创建一次的地图k就可以重复用于多个mrf测量，例如具有不同的所加载的比较信号变化曲线的多个mrf测量，或者也可以仅用于一个mrf测量的重复，并且不必重新创建。因此，地图k测量一次就足够，例如必要时在检查对象的所期望的不同位置的情况下，对磁共振设施中的检查对象的每个所期望的位置测量一次。
[0168]
可以通过测量特定的参数的这种加载的地图k来减少在信号比较时待做出的耗费，其方式例如为，基于地图k限制在信号比较中使用的比较信号变化曲线d。为此，例如可以基于为地图k中的像点求取的测量特定的参数的值，将用于所述像点的信号比较限制于与最高以所预设的阈值与地图k的所提及的值偏离的测量特定的参数的值相关联的比较信号变化曲线。尤其可以对像点仅与同地图k的(可能内插至精确的像点的)值偏离最小的比较信号变化曲线d执行信号比较。由此可以明显减少待比较的比较信号变化曲线d的数量。尤其地，如果在信号比较中使用的比较信号变化曲线d通过使用地图k限制于仅与通过所加载的地图k确定的测量特定的参数的值相关联的比较信号变化曲线，则信号比较可以以整个维度d(通过测量特定的参数展开的维度)减少。
[0169]
检查对象的测量特定的参数的地图k的创建也可以由用户手动安排，尤其在在预扫描中尚未提出这种地图k的创建的情况下。
[0170]
在测量数据时使用的至少一个记录参数可以匹配于待对检查对象执行的测量，可以基于所述数据来创建测量特定的参数的地图k。尤其可以调整以其测量用于地图k的数据的分辨率和/或应以其测量用于地图的数据的测量时间，以便例如确保用于(随后)待执行的mrf测量的测量特定的参数的地图k的足够高的分辨率，和/或以便使用于可以基于其创建测量特定的参数的地图的数据的测量时间保持得尽可能短，以便不损害mrf测量的效率及用户和待检查的患者对所述mrf测量的可接受度。用于测量数据以创建b1地图的测量时间例如可以为20秒。
[0171]
尤其对于检查对象的不同的(借助于所期望的mrf测量)待测量的位置，可以执行检查115，所述检查确定，在所期望的待测量的位置处是否对于检查对象存在测量特定的参数的有效地图k。如果已经存在有效地图k(查询115，y)，则可以加载所述有效地图(块113)。如果尚未存在有效地图k(查询115，n)，则可以创建这种地图k(块113')。可以显示检查的结
果，借此，用户可以安排创建不存在的地图k。然而也可设想，在缺少用于所期望的位置的测量特定的参数的有效地图k时，至少对于检查对象的所涉及的位置自动执行测量特定的参数的地图k的创建。
[0172]
可行的是，测量特定的参数的所加载的地图k具有比对其检测像点-时间系列的像点更低的分辨率。可以在短时间内对于整个所期望的视场(fov，英文“field of view”)执行这种地图。为此，例如可以将测量基于其创建地图k的数据的切片厚度选择得比在用于检测像点-时间系列的mrf测量中使用的切片厚度更大。这种以较小的分辨率检测参数地图的示例在chung等人的文章“rapid b1+mapping using a preconditioning rf pulse with turboflash readout”，mrm 64:第439-446页(2010)中以b1(+)地图为例描述。例如，在chen等人的文章“mr fingerprinting for rapid quantitative abdominal imaging”，radiology；vol.279(2016)中描述将预先扫描用于创建b1地图。
[0173]
基于测量特定的参数的所加载的地图k，也可以内插测量特定的参数的待与对其检测像点-时间系列的像点相关联的值。例如，在在检测像点-时间系列时使用的切片位置与在测量基于其创建测量特定的参数的所加载的地图k的数据时的切片位置不精确一致的情况下，可以加载测量特定的参数的至少一个另外的地图(未示出)，所述至少一个另外的地图具有与所加载的第一地图k的切片位置不同的另外的所属的切片位置。然后，从测量特定的参数的在所提及的至少两个地图中对于对应的像点存在的值中，例如可以根据相应的切片位置在假设参数值在位置的变化曲线中的在最简单的情况下线性的变化曲线的情况下，对像点-时间系列的对应的像点内插测量特定的参数的值。
[0174]
此外可以使用这种地图k、尤其b1地图，以便执行至少一个记录参数的修正，尤其在检测像点-时间系列时使用的翻转角的修正。在检查对象中实际实现的翻转角与实际(局部)rf传输场相关，但是，通过介电效应，所述rf传输长可能经受大的局部波动。
[0175]
通过这种修正可以实现，在检测像点-时间系列时，实际使用也在求取比较信号变化曲线时使用的所期望的翻转角，而不是(通过rf传输场中的波动)歪曲的翻转角。因此，如已经提及的，可以改进通过信号比较确定的参数值的质量，因为以所述方式，在求取比较信号变化曲线时使用的记录参数(尤其翻转角)与在检测像点-时间系列时使用的记录参数尽可能相似，由此可以特别好地比较所检测的像点-时间系列的和比较信号变化曲线的待比较的信号变化曲线。
[0176]
测量特定的参数的所存储和所加载的地图可以经受检查，所述检查识别可能有错误的像点。检查例如可以包括阈值测试，所述阈值测试将测量特定的参数的在地图中包含的值与参数阈值进行比较，并且将地图的具有小于参数阈值的值的像点识别为有错误。例如，被识别为有错误的像点可以由进一步使用排除。
[0177]
为了求取所检测的像点-时间系列bzs与所加载的相应的比较信号变化曲线d的相似性值v，将所检测的像点-时间系列bzs的相应的信号变化曲线的至少一个部段与所加载的比较信号变化曲线d的对应的部段执行至少一个信号比较(块111)。
[0178]
在根据本发明执行所检测的像点-时间系列的信号变化曲线与比较信号变化曲线的对应的信号变化曲线的信号比较时，首先可以减小在信号比较的范围内待比较的数据的规模(块111')，由此将所加载的比较信号变化曲线d减少至数据减少的比较信号变化曲线d，并且将所检测的像点-时间系列减少至数据减少的像点-时间系列bzs。
[0179]
为此，在根据本发明执行所检测的像点-时间系列的信号变化曲线与比较信号变化曲线的对应的信号变化曲线的信号比较时，可以区分所比较的信号变化曲线的如下信号值：其(所述信号值)对应于在求取相应的比较信号变化曲线时的信号测量，对其(所述信号测量)作为记录参数的翻转角预设值零。换言之，在求取比较信号变化曲线时，如果为比较信号变化曲线的至少一个信号测量关联等于零的翻转角作为记录参数，则可以在待执行的信号比较中区分对应于所检测的像点-时间系列的信号变化曲线中的比较信号变化曲线的所述信号测量的信号值。对于比较信号变化曲线，对于没有激励(翻转角等于零)的信号测量预期的是，所述信号测量不具有信号值，即具有等于零的信号值。然而，在检测像点-时间系列的范围内真正记录测量数据时，至少始终测量噪声信号，所述噪声信号在此应置于零，以便对应于比较信号变化曲线的相对应的信号值。借此，即使在小的snr的情况下，也可以提高借助于信号比较确定的参数值的稳定性。
[0180]
例如可以区分所检测的像点-时间序列的待比较的信号变化曲线的信号值，其方式为，将所检测的像点-时间系列的信号值从所测量的值置于值零。例如也可以区分所检测的像点-时间系列的待比较的信号变化曲线的信号值，其方式为，不对所述信号值执行信号比较。以所述方式，可以区分信号值，其方式为，从信号比较中排除所述信号值。这减少信号比较的耗费。
[0181]
在信号比较时，也可以为信号比较区分所检测的像点-时间系列的如下信号值：所述信号值与一系列彼此跟随的信号测量相对应，所述一系列的信号测量分别具有带有值零的翻转角作为相关联的记录参数。例如，可以区分所检测的像点-时间系列的如下信号值：所述信号值与如参照图5描述的弛豫段rs的信号测量的信号值相对应。
[0182]
也可行的是，在带有相关联的零值的翻转角的一系列彼此跟随的信号测量开始之后的对应于所预设的数量的信号测量的衰变时间之后才区分与带有翻转角为零的一系列彼此跟随的信号测量相对应的、即例如与弛豫段的信号测量相对应的信号值。以所述方式，可以在信号比较时仍还考虑自旋的衰变效应。
[0183]
对所检测的像点-时间系列的信号值的区分附加地或替选地，在检测像点-时间系列的范围内可以不测量所检测的像点-时间系列的与所加载的比较信号变化曲线的如下信号测量相对应的至少一个信号值：所述信号测量具有带有值零的翻转角作为相关联的记录参数，即在所述情况下可以省去记录用于所述信号测量的测量数据。由此，不存在用于像点-时间系列的检测的与所加载的比较信号变化曲线的带有等于零的翻转角的信号测量相对应的至少一个信号测量的可比较的信号值。以所述方式，一方面可以节省否则所述信号值所需要的存储需求(因此减小数据量)，另一方面甚至可以省去切换否则对于记录测量数据待切换的读出梯度。通过省去读出梯度的切换，保护所使用的磁共振设施的梯度系统，因为梯度系统因此受到较小的负载。尤其地，对于螺旋形的读出轨迹待切换的读出梯度可能对梯度系统带来高负载。也可设想，尽管省去记录测量数据，但是还应切换对于(未执行的)记录实际所需的读出梯度。尤其地，这可以用于不离开通过读出梯度的有规律的切换产生的稳态的涡流状态，由此可以减轻(因此保持不变的)涡流状态的补偿。
[0184]
附加地或替选地，可以在块111'中减小在信号比较的范围内待比较的数据的规模，其方式为，仅比较待比较的信号变化曲线的信号的实值分量，由此，将所加载的比较信号变化曲线d减小至数据减少的比较信号变化曲线d，并且将所检测的像点-时间系列减小
至数据减少的像点-时间系列bzs。
[0185]
为此，像点-时间系列bzs的检测可以进行成，使得像点-时间系列bzs中的像点的相应的信号的相位分别是已知的。
[0186]
也可行的是，像点-时间系列的检测进行成，使得在像点-时间系列中的像点的待比较的信号变化曲线的相应的信号的相位与像点-时间系列的像点的信号变化曲线的至少一个另外的信号的相位之间的相位差是已知的。
[0187]
还可设想，像点-时间系列的检测进行成，使得像点-时间系列中的像点的相应的信号的相位分别是恒定的。例如，对于缓慢改变的基于fisp的mrf方法，这是一种很好的近似情况。
[0188]
如果在信号比较中考虑已知的相位或相位差，或者如果相位是恒定的，则可以将信号比较减少至信号的实值分量而没有质量损失。在此，例如可以通过如下方式考虑相位或相位差：即基于已知的相位或相位差对所测量的信号执行相位修正，所述相位修正将所测量的信号的主要信息集中于可以借助单独的信道记录的实值分量。因此，在信号比较中可以以舒适的近似忽视虚值分量(信道)(“有损”低秩技术在沿着时间方向的mrf中的成功应用导致，沿着相位维度的这种“压缩”应是成功的)。
[0189]
可以利用用于避免在实值信号分量中的振荡的技术来检测像点-时间系列bzs。然而，这种振荡可能引起仅基于实值信号分量执行的信号比较的质量的损失。通过结合用于避免所述振荡的技术，可以再次降低所述风险。
[0190]
作为用于避免振荡的技术，尤其可以对待应用的记录参数设置特定条件。为了避免这种振荡，例如可以将在信号测量中待遵循的回波时间te恒定地设置，或者可以避免彼此跟随的信号测量中的翻转角的特定变化(翻转角变化)。在此，应避免的翻转角变化可以是绝对翻转角在彼此跟随的测量中以所预设的角度和/或翻转角变化速度的变化。例如，在彼此跟随的信号测量中可以避免超过阈值(例如以度为单位)的翻转角变化。
[0191]
在此，可以根据在检测像点-时间系列时在之前的信号测量中使用的翻转角来确定在之前的信号测量与随后的信号测量之间适用的应避免的翻转角变化速度。在此例如适用，在信号测量中应用的翻转角越小，预设在随后的信号测量中待应用的翻转角的翻转角变化速度就必须越小。
[0192]
因此，用于允许的翻转角变化速度的限制尤其可以越小，应以允许的翻转角变化速度改变的翻转角越小。这种限制可以设计成，使得所述限制仅允许“绝热的”翻转角变化速度。
[0193]
通过如此地局限于实值信号分量，可以获得两倍的存储效率和信号比较耗费。
[0194]
附加地或替选地，可以在块111'中减小在信号比较的范围内待比较的数据的规模，其方式为，进行数据的压缩，由此再次将所加载的比较信号变化曲线d减少至数据减少的比较信号变化曲线d，并且将所检测的像点-时间系列减少至数据减少的像点-时间系列bzs。
[0195]
为此，所检测的像点-时间系列bzs的相应的信号变化曲线的至少一个部段与所加载的比较信号变化曲线d的对应的部段的信号比较111可以包括待比较的信号变化曲线的奇异值分解。在此，可以基于在奇异值分解的范围内求取的奇异值来求取相似性值v。
[0196]
基于所执行的奇异值分解，还可以对待比较的信号变化曲线的数据执行主成分分
析。在此，可以基于在主成分分析的范围内求取的主成分来求取相似性值v。
[0197]
在信号比较的范围内待比较的信号变化曲线的数据可以大幅减少，其方式为，仅将相对于信号测量的数量(所述数量对应于每个待比较的信号变化曲线在时间维度上的数据点的数量)大程度减少的数量的在主成分分析的范围内求取的主成分彼此进行比较。例如，可以将包括3000个信号测量的信号变化曲线减少至200个、或者甚至减少至仅50个、或者甚至减少至还更少的主成分。
[0198]
以所述方式，可以明显降低存储器需求(因数4)。此外，可以基于减少的数据更快速地执行信号比较。
[0199]
也可设想的是，确定阈值，所述阈值限定：在压缩之后可以丢弃在主成分分析中确定的主成分中的多少主成分，或者换言之，信号比较可以减少至所确定的主成分中的多少主成分。在此，例如可以计算所确定的主成分的能量，并且可以将所确定的主成分的能量与第一主成分的能量进行比较。如果所测试的主成分的能量与第一主成分的能量的比值低于所预设的阈值，则可以丢弃从具有低于阈值的比值的所测试的所述主成分开始的所有主成分。借助这种阈值解决方案，在即使不同的mrf序列(或序列长度)的类似的编码能力的情况下，也可以使存储器需求进一步最小化。
[0200]
信号比较111还可以包括挑选比较信号变化曲线d或d(块111”)，由此减少待比较的比较信号变化曲线d或d的数量。在ma等人的已经提及的文章中，将字典的每个比较信号变化曲线与所检测的像点-时间系列进行比较(“穷举搜索(英文：exhaustive search)”)。所述方法是时间耗费的，并且可以利用由字典包括的比较信号变化曲线的已知的结构通过对应的挑选来加速。
[0201]
为了挑选，所执行的信号比较可以包括读出技术(英文“pruning technique”)，所述读出技术相对于所加载的比较信号变化曲线的总数量减少所检测的像点-时间系列的相应的信号变化曲线的至少一个部段与应比较的比较信号变化曲线的对应的部段进行比较的数量。挑选应减少剩余待比较的比较信号变化曲线的数量，而不会在此丢失实际上最相似的比较信号变化曲线。
[0202]
为此，可以将比较信号变化曲线划分成具有相似特性的组，并且首先可以执行与每个组的各一个代表的信号比较。实现所述内容的一个可能性是，提供所谓的“快速组匹配”方法(fgm)。通过与代表的信号比较可以确保，不丢弃具有与所检测的像点-时间系列的用于比较设立的信号变化曲线相似的比较信号变化曲线的组，而不必将所有比较信号变化曲线与待比较的信号变化曲线进行比较。因此，仅仍执行所检测的像点-时间系列的信号变化曲线与同如下组相关联的比较信号变化曲线的信号比较：所述组的代表已经达到所要求的最小相似性值。
[0203]
可以计算比较信号变化曲线彼此间的相关值和/或相关性值、尤其(线性)相关性(英文“(linear)dependence”)。
[0204]
然后可以将比较信号变化曲线划分成组，使得一组中的比较信号变化曲线与同其他组相关联的比较信号变化曲线的情况相比相互间具有更高的相关值和/或相关性值。
[0205]
在划分成组时，可以如下进行：选择第一比较信号变化曲线，例如随机地选择第一比较信号变化曲线，并且确定所述第一比较信号变化曲线与所有其余的比较信号变化曲线的相关值和/或相似性值。与ng个最大计算的相关值和/或计算的相似性值相关联的ng个比
较信号变化曲线与第一比较信号变化曲线归为一组。现在可以借助其余的比较信号变化曲线重复所述过程，直至所有比较信号变化曲线与一个组相关联。在此，可以对应于所期望的组强度选择数量ng。例如，如果应将9000个比较信号变化曲线均匀地划分成450个组，则组强度为20。因此，在所述示例中，ng为19。
[0206]
不同的组的数量优选地明显小于不同的所加载的比较信号变化曲线的数量。
[0207]
在此，组的数量能够以因数小于不同的所加载的比较信号变化曲线的数量，其中所述因数处于在十六分之一与一百五十分之一之间、优选地三十分之一与一百分之一之间、特别优选地四十分之一与六十分之一之间的范围内。组的数量越小，总体上必须执行的信号比较就越少。但是应注意，随着组数量降低，无意地丢弃相似的比较信号变化曲线的概率增加。
[0208]
作为确定其组的参与者的第一比较信号变化曲线，如果存在对此所需的信息，也可以选择与如下参数值相关联的比较信号变化曲线：所述参数值对应于在检查对象中预期的组织中应预期的参数值。
[0209]
在这种划分成组的情况下，比较信号变化曲线仅与恰好一个组相关联。可设想也允许与多个组相关联的其他划分，然而这对于挑选比较信号变化曲线通常不是在相同的程度上有效的。
[0210]
在所检测的像点-时间系列bzs的待比较的信号变化曲线与一组的代表进行信号比较时，如果求取低于预先确定的相似性阈值的相似性值，则丢弃所述组的用于其他信号比较的所有比较信号变化曲线。在此，相似性阈值可以是相对的或绝对的相似性阈值。
[0211]
一组的代表可以是该组的比较信号变化曲线，但是也可行的是，从一组的参与者中、即与该组相关联的比较信号变化曲线中确定组的代表。由此可以实现，一组的代表至少在一定程度上代表与所述组相关联的所有比较信号变化曲线。尤其地，一组的代表可以描绘所述组的比较信号变化曲线的平均信号变化曲线。在此选择取平均值的哪种类型(算术平均值，中值，几何平均值，...)可以匹配于需要。
[0212]
将在重建时做出的耗费保持得小的另一可能性是使用“近似最近邻”搜索(ann；英文“approximate nearest neighbour”搜索)，其中将所测量的mrf信号变化曲线(即所检测的像点-时间系列的信号变化曲线)的时刻与在字典中包含的比较信号变化曲线的对应的时刻进行比较，并且根据所述信号比较的结果来决定，接下来应比较哪些时刻。这在例如通过减少至主成分压缩的维度中也是可行的。
[0213]
换言之，在ann方法的范围内，所考虑的信号变化曲线的每个时刻(在压缩的区域或时间区域中)被理解为自身的维度并且单独地测试。现在可以将在预先确定的时刻的值与预先确定的阈值进行比较，根据所述阈值比较的结果来选择信号变化曲线的另一时刻用于比较。因此，遍历决策树，所述决策树最终引起属于通过决策树的所述路径的比较信号变化曲线的组。因此，仅还应执行如此找出的组所属的比较信号变化曲线与所检测的像点-时间系列的信号变化曲线的信号比较。
[0214]
在cline等人的已经提及的文章中也描述ann方法的应用，然而结合迭代重建。
[0215]
因此，这种方案引起在比较信号变化曲线的时间维度(t)中的挑选。为此可以使用所谓的kd树(英文“kd-tree”)，所述kd树为最近邻搜索指定索引，所述索引通过递归产生超平面来划分所基于的矢量空间，使得所述超平面与矢量空间的在其处在搜索到的数据中存
在最大方差的坐标相交。
[0216]
所描述的划分成组、即在通过待确定的参数预设的维度(p)中挑选比较信号变化曲线也可以与ann方法结合。在此，例如可以在挑选后在维度p中其余留下的比较信号变化曲线中执行ann搜索，以减少在时间维度t中待比较的数据。
[0217]
例如可以经由开源库flann(fast library for ann，用于ann的快速库)访问ann方法。虽然flann库仅支持实值数据，并且不支持如在mr测量中产生的复值数据，但是这可以通过如下方式来补偿：可以将复数数据理解为两倍长的实值矢量(因为虚部分量被视为矢量的“另一”实值部分)。这种表面上实值矢量再次由flann库支持。
[0218]
也可以借助所述方法单独地(无组合地)实现待执行的信号比较的明显的减少。由此也明显减少对于信号比较所需的时间。
[0219]
在信号比较的范围内确定相似性值v(块111”')。在所检测的像点-时间系列bzs或bzs的相应的信号变化曲线的至少一个部段与可能挑选的所加载的比较信号变化曲线d或d的对应的部段的信号比较的范围内确定相似性值v可以包括待比较的信号变化曲线的标积形成，并且将在标积形成的范围内求取的标积确定为相似性值。
[0220]
此外，已经存在如下构思，所述构思尝试在信号比较的范围内将完全不同的相似性测量用于确定相似性值v，其中期望可以更快速地执行所述相似性测量。例如在hoppe e.等人的文章“deep learning for magnetic resonance fingerprinting:a new approach for predicting quantitative parameter values from time series”，studies in health technology and informatics 243:202-206,2017中描述这种方法。
[0221]
基于借助于所执行的信号比较求取的相似性值v求取具有最佳相似性值v的n个最相似的比较信号变化曲线。基于n个最相似的比较信号变化曲线来确定待确定的参数的值p(块117)。数字n在此是自然数，并且尤其可以是数字一，借此确定最相似的比较信号变化曲线(具有最佳相似性值v的比较信号变化曲线)，并且确定待确定的参数的与所述最相似的比较信号变化曲线相关联的值作为待确定的参数的参数值p。也可设想的是，确定多于一个最相似的比较信号变化曲线(n》1)。在所述情况下，可以从待确定的参数的与n个最相似的比较信号变化曲线相关联的n个参数值中例如通过内插来确定待确定的参数的参数值p。
[0222]
待确定的参数的参数值p的确定可以经受检查，其方式例如为：确定待确定的参数的值p包括阈值检查(查询119)。
[0223]
对于所述阈值检查119，为不同的应用和/或为不同的待确定的参数规定和可调用的不同的阈值s例如可以存储在配置文件中(块121)。例如如果预先设定的阈值s感觉为多度限制或过少选择，或者如果为特定应用尚未存储阈值s，则用于阈值检查119的阈值s例如可以由mrf方法的用户调整。
[0224]
如果用于像点的阈值检查119得出，用于像点的所求取的n个最佳相似性值中的至少一个相似性值低于所存储的阈值s(查询119，n)，则为待确定的参数确定无效值作为值p。也可以规定，所有所求取的最佳相似性值v、即尤其最佳的相似性值v必须低于阈值s，借此与无效值相关联。在此待用于n的借助于阈值检查应检查的最佳相似性值的数量可以与阈值s一起存储。
[0225]
无效值允许用户认识到，对于所述像点不能找出待确定的参数的匹配的参数值p。例如，对于一个像点确定的无效值可以确保所述像点在由为待确定的参数确定的参数值p
构造的参数地图中隐没。尤其可以将值零确定为无效值。通过这种阈值检查，由特定的参数值p为不同像点构造的参数地图中的如下值域可以隐没，对于所述值域，在所执行的信号比较中不能找出与字典的比较信号变化曲线的良好的一致性。如果最相似的相似性值仅证明与最相似的比较信号变化曲线的相似性较弱，则可以推测，与所述最相似的比较信号变化曲线相关联的参数值不表示用于确定待确定的参数的可靠结果。例如，这可能发生在检查对象的如下区域中：所述区域具有非常低的snr和/或在检测像点-时间系列的进程中由于检查对象的运动(例如也由于其内部的液体的流动)而无法保持不变地测量等。
[0226]
如果用于像点的阈值检查119得出，用于像点的所求取的n个最佳相似性值都不低于所存储的阈值s(查询119，y)，则如上文中所描述的基于n个最相似的比较信号变化曲线为像点确定所确定的参数的值p。
[0227]
可以存储和/或输出以所述方式为相应的像点确定的待确定的参数的值(p)，尤其以所提及的参数地图的形式。
[0228]
图7示意性地示出根据本发明的磁共振设施1。所述磁共振设施包括用于产生基本磁场的磁体单元3、用于产生梯度场的梯度单元5、用于入射和接收射频信号的射频单元7以及构成用于执行根据本发明的方法的控制装置9。
[0229]
在图7中仅粗略示意性地示出磁共振设施1的所述子单元。射频单元7尤其可以由多个子单元、例如由多个线圈、如示意性所示出的线圈7.1和7.2或更多线圈构成，所述多个子单元要么可以仅设计用于发送射频信号，要么可以仅设计用于接收所触发的射频信号或对于这两者设计。
[0230]
为了对检查对象u、例如患者或者体模进行检查，可以将所述检查对象在检查床l上在磁共振设施1的测量体积中引入到所述磁共振设施中。切片s示出检查对象的示例性的目标体积，应从所述目标体积中记录测量数据
[0231]
控制装置9用于控制磁共振设施并且尤其可以借助于梯度控制装置5'控制梯度单元5并且借助于射频发送/接收控制装置7'控制射频单元7。射频单元7在此可以包括多个信道，在所述多个信道上可以发送或接收信号。
[0232]
射频单元7与其射频发送/接收控制装置7'一起负责产生和入射(发送)射频交变场，用于操纵在检查对象u的待操纵的区域中(例如待测量的切片s中)的自旋。在此，通常尽可能将也称为b1场的射频交变场的中心频率设定为，使得所述中心频率靠近待操纵的自旋的共振频率。中心频率与共振频率的偏差被称为偏共振。为了产生b1场，在射频单元7中将借助于射频发送/接收控制装置7'控制的电流施加到hf线圈上。
[0233]
此外，控制装置9包括参数值确定单元15，借助所述参数值确定单元可以执行尤其根据本发明的信号比较以确定参数值。控制装置9总体上构成用于执行根据本发明的方法。
[0234]
由控制装置9包括的计算单元13构成用于执行对于必要的测量和确定所需要的所有计算运算。为此所需要的或在此所求取的中间结果和结果可以存储在控制装置9的存储单元s中。在此，所示出的单元不一定理解为物理上分开的单元，而是仅仅表示表意的划分，但这例如也可以在更少的或者也在仅一个唯一的物理单元中实现。
[0235]
经由磁共振设施1的输入/输出装置e/a可以例如通过用户将控制指令输送给磁共振设施和/或显示控制装置9的结果、例如图像数据。
[0236]
在本文中描述的方法也能够以计算机程序产品的形式存在，所述计算机程序产品
包括程序，并且当在控制装置9上运行所述程序时，在控制装置9上实施所描述的方法。同样可以存在电子可读的数据载体26，所述电子可读的数据载体具有存储在其上的电子可读的控制信息，所述电子可读的控制信息包括至少一个这种上述计算机程序产品并且设计为，使得在磁共振设施1的控制装置9中使用数据载体26时，所述电子可读的控制信息执行所描述的方法。