磁共振指纹方法与流程

文档序号:28625581发布日期:2022-01-22 15:31阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种用于借助于磁共振指纹(mrf)技术来确定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,所述方法包括如下步骤:-加载数量为n的比较信号变化曲线(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,其中所述比较信号变化曲线(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),并且其中所述记录参数包括:信号测量的数量,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(例如所述rf脉冲的翻转角),以及重复时间,所述重复时间说明彼此跟随的信号测量的激励之间的相应的时间间隔,-借助于mrf记录方法来检测所述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)能够与所加载的比较信号变化曲线进行比较,-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),-基于所确定的n个最相似的比较信号变化曲线(d)来确定所述待确定的参数的值(p),其中n是预设的自然数,-存储和/或输出所述待确定的参数的为相应的像点确定的值(p)。2.根据权利要求1所述的方法,其中利用模拟记录参数来检测所述像点-时间系列,所述模拟记录参数在求取所述比较信号变化曲线(d)时使用。3.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其中在求取所述比较信号变化曲线(d)时使用的所述记录参数包括回波时间,在激励之后等待所述回波时间直至记录信号。4.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其中所述待确定的参数中的至少一个待确定的参数的与所加载的比较信号变化曲线(d)相关联的值处于总值域中,并且根据在所述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。5.根据权利要求4所述的方法,其中为所加载的比较信号变化曲线选择的值包括大于和/或小于所述推测的物质的值的值。6.根据权利要求4或5中任一项所述的方法,其中所述总值域划分成至少两个值域部段,并且在所述值域部段中的至少两个值域部段中存在不同的分辨率的值。7.根据权利要求6所述的方法,其中所述值至少在所述总值域的一个值域部段中线性地存在,即在两个所选择的值之间具有恒定的步长。8.根据权利要求7所述的方法,其中在具有较小值的值域部段中存在的步长小于在具有较大值的值域部段中的步长。9.根据权利要求4至6中任一项所述的方法,
其中至少在所述总值域的一个值域部段中根据对数分辨率来选择所述值。10.根据权利要求4至9中任一项所述的方法,其中在所述总值域的对于待检查的问题特别重要的值域部段中选择的值的分辨率高于在所述总值域的其他值域部段中选择的值的分辨率。11.根据权利要求4至10中任一项所述的方法,其中将所述总值域的具有大于阈值的分辨率的至少一个值域部段保持得尽可能小。12.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其中在加载所述比较信号变化曲线时,能够从一组至少两个不同的比较信号变化曲线集中进行选择。13.根据权利要求12所述的方法,其中所述不同的比较信号变化曲线集的不同之处在于一组值中的至少一个值,所述一组值包括:每个比较信号变化曲线的信号测量的数量,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。14.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其中为所有测量信号预设固定的回波时间作为记录参数。15.根据权利要求14所述的方法,其中将所述回波时间选择得尽可能小。16.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其中在检测像点-时间系列之前自动地遵循等待时间,在所述等待时间中,所述检查对象中的自旋能够弛豫。17.根据权利要求16所述的方法,其中所述等待时间足够长,以便使所述自旋以足够的程度弛豫。18.根据权利要求16或17中任一项所述的方法,其中根据在所述检查对象中存在的所述自旋的弛豫特性来选择所述等待时间。19.根据权利要求16至18中任一项所述的方法,其中将所述等待时间选择得尽可能短。20.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其中在激励自旋以记录用于创建所述像点-时间系列的测量数据之前,切换抵消梯度,所述抵消梯度抵消所述检查对象中的所述自旋的可能存在的磁化。21.根据权利要求20所述的方法,其中在记录用于创建所创建的像点-时间序列的测量数据之后,切换抵消梯度。22.根据权利要求20或21中任一项所述的方法,其中在借助于至少一个rf激励脉冲激励所述自旋以记录用于创建所述像点-时间系列的测量数据期间,切换切片选择梯度,以在所述检查对象中选择待激励的切片,并且在相同的梯度方向上切换所述抵消梯度和所述切片选择梯度。23.根据权利要求22所述的方法,其中所述切片选择梯度和所述抵消梯度切换成,使得所述切片选择梯度和所述抵消梯
度交叠。24.根据权利要求22或23中任一项所述的方法,其中抵消梯度至切片选择梯度的幅值的变化曲线尽可能不具有跳跃。25.根据权利要求22至24中任一项所述的方法,其中抵消梯度的下降(斜降)所占用的(下降)时间设计成,使得所述(下降)时间等于所属的切片选择梯度的上升所占用的(上升)时间。26.根据权利要求20至25中任一项所述的方法,其中所述抵消梯度所占用的时间是尽可能小的。27.根据权利要求20至26中任一项所述的方法,其中抵消梯度至其随后的切片选择梯度的过渡部设计得尽可能平缓。28.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其中在读出用于创建所述像点-时间系列的信号期间,在至少一个读出梯度方向上切换读出梯度,所述读出梯度用于对所读出的信号进行位置编码。29.根据权利要求28所述的方法,其中在所述信号的读出结束之后,在所述至少一个读出梯度方向上切换补偿梯度,所述补偿梯度将所述读出梯度的零阶矩引导至为零的值。30.根据权利要求29所述的方法,其中直接紧接读出过程之后切换所述补偿梯度。31.根据权利要求29或30中任一项所述的方法,其中补偿梯度紧接于之前的读出梯度之后,使得所述补偿梯度的开始幅值等于所述读出梯度的在读出过程结束时存在的幅值的结束幅值。32.根据权利要求30或31中任一项所述的方法,其中将读出梯度与随后的补偿梯度之间的过渡部设计得尽可能平缓。33.根据权利要求29至32中任一项所述的方法,其中所述补偿梯度的开始幅值不等于零。34.根据权利要求29至33中任一项所述的方法,其中所述补偿梯度切换成,使得所述补偿梯度的持续时间尽可能小。35.根据权利要求29至34中任一项所述的方法,其中所述补偿梯度切换成,使得所述梯度系统通过所述补偿梯度引起的负载尽可能小。36.根据权利要求29至35中任一项所述的方法,其中在至少两个读出梯度方向上切换所述读出梯度,并且所述补偿梯度在所述读出梯度方向中的一个读出梯度方向上的变化曲线根据所述补偿梯度在另一读出梯度方向上的变化曲线来设计。37.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其中优化用于检测所述像点-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。38.根据权利要求38所述的方法,其中所述顺序规定成,使得在从在检测所述像点-时间系列的范围内记录的测量数据
中重建的图像数据中包含的伪影对所述参数值的确定的结果尽可能不具有影响。39.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其中利用固定数量的不同的读出轨迹来检测所述像点-时间系列。40.根据权利要求37至39中任一项所述的方法,其中在彼此跟随的信号测量中的不同的读出轨迹不以能够被称为例如关于旋转角或位移相继的序列应用。41.根据权利要求37至40中任一项所述的方法,其中不同的读出轨迹能够以相继的顺序设置,从所述顺序开始通过逐步应用以所预设的(不等于一的)步长确定待应用于彼此跟随的信号测量的顺序。42.根据权利要求37至41中任一项所述的方法,其中利用48个螺旋形的“双密度”读出轨迹来检测所述像点-时间系列,所述读出轨迹通过分别以7.5
°
的逐渐旋转彼此不同,并且在彼此跟随的信号测量中,所使用的螺旋形的读出轨迹分别以82.5
°
旋转。43.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其中利用螺旋形的读出轨迹来检测所述像点-时间系列。44.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其中将固定数量的不同的读出轨迹用于在检测所述像点-时间系列的范围内的信号测量。45.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其中应用用于修正延迟的延迟修正,所述延迟修正对所使用的读出轨迹进行修正。46.根据权利要求45所述的方法,其中为对于所述读出轨迹待切换的梯度分别求取和存储延迟修正项。47.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其中应用用于修正失真的失真修正,所述失真修正对所使用的读出轨迹进行修正。48.根据权利要求45所述的方法,其中为对于所述读出轨迹待切换的梯度分别求取和存储失真修正项。49.根据权利要求45至48中任一项所述的方法,其中为求取所述修正确定归因于不均匀性的相位和归因于麦克斯韦场的相位。50.根据权利要求45至49中任一项所述的方法,其中为求取所述修正彼此分开地确定各向异性修正项和涡流修正项。51.根据权利要求45至50中任一项所述的方法,其中在k中计算修正项。52.根据权利要求45至51中任一项所述的方法,其中为所述读出轨迹和所属的所述读出梯度以及可能所属的所述rf激励脉冲计算和存储修正项。53.根据权利要求37至52中任一项所述的方法,其中所使用的读出轨迹能够处于k空间中的任意平面中。54.根据权利要求37至53中任一项所述的方法,其中所述mrf方法的用户预设如下读出参数中的至少一个读出参数:视场,从所述视场
中进行读出;所读出的数据的分辨率;以及所述读出轨迹所处的平面,尤其也针对螺旋形的读出轨迹。55.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其中在求取所述比较信号变化曲线时应用的记录参数预设用于待应用于相应的信号测量的rf脉冲的翻转角,其中所述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所述翻转角预设值零。56.根据权利要求55所述的方法,其中对于所述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,为所述记录参数预设值为零的翻转角。57.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其中在所述信号比较中,为所述信号比较区分所检测的像点-时间系列的如下至少一个信号值:所述至少一个信号值与所加载的比较信号变化曲线的具有带有值零的翻转角作为相关联的记录参数的信号测量相对应。58.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其中在所述信号比较中,为所述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。59.根据权利要求57或58中任一项所述的方法,其中在带有相关联的零值的翻转角的一系列的彼此跟随的信号测量开始之后的对应于预设的数量的信号测量的衰变时间之后才区分信号值。60.根据权利要求57至59中任一项所述的方法,其中通过将信号值置于值零来区分所述信号值。61.根据权利要求57至60中任一项所述的方法,其中通过不对于信号值执行信号比较来区分所述信号值。62.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其中在检测像点-时间系列时,在检测所述像点-时间系列的范围内记录所检测的像点-时间系列的如下至少一个信号值:所述至少一个信号值与所加载的比较信号变化曲线的具有带有值零的翻转角作为相关联的记录参数的信号测量相对应。63.根据权利要求62所述的方法,其中不切换与不记录的信号值相关联的读出梯度。64.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其中比较信号变化曲线设有弛豫阶段,在所述弛豫阶段中,所述检查对象中的自旋的磁化、尤其所述自旋的纵向磁化能够弛豫。65.根据权利要求64所述的方法,其中在用于信号测量的弛豫阶段期间,为作为记录参数的所述翻转角预设值零。66.根据权利要求64或65中任一项的方法,其中弛豫阶段预设破坏梯度的切换,所述破坏梯度破坏在所述检查对象中存在的所述自旋的磁化、尤其所述自旋的纵向磁化。67.根据上述权利要求中任一项所述的方法,
其中所检测的像点-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的对应的部段的所执行的信号比较包括待比较的信号变化曲线的奇异值分解。68.根据权利要求67所述的方法,其中基于在所述奇异值分解的范围内求取的奇异值来求取相似性值。69.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其中所检测的像点-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的对应的部段的所执行的信号比较包括待比较的信号变化曲线的主成分分析。70.根据权利要求69所述的方法,其中基于在所述主成分分析的范围内求取的主成分来求取相似性值。71.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其中在信号比较时仅比较待比较的信号变化曲线的信号的实值分量。72.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其中所述像点-时间系列的检测进行成,使得所述像点-时间系列中的像点的相应的信号的相位分别是已知的。73.根据权利要求72所述的方法,其中在信号比较时考虑已知的相位。74.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其中所述像点-时间系列的检测进行成,使得所述像点-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所述像点-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。75.根据权利要求74所述的方法,其中在信号比较时考虑已知的相位差。76.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其中所述像点-时间系列的检测进行成,使得所述像点-时间系列中的像点的相应的信号的相位分别是恒定的。77.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其中利用用于避免实值信号分量中的振荡的技术来检测所述像点-时间系列。78.根据权利要求77所述的方法,其中作为用于避免振荡的技术,避免特定的翻转角变化。79.根据权利要求78所述的方法,其中应避免的翻转角变化能够是所述翻转角在彼此跟随的测量中以预设的角度和/或翻转角变化速度的变化。80.根据权利要求79所述的方法,其中根据在检测所述像点-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。81.根据权利要求79或80中任一项所述的方法,其中所述翻转角越小,则用于适用的所述翻转角变化速度的所述限制就越小,所述翻
转校应在所述限制的情况下以翻转角变化速度改变。82.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其中所执行的信号比较包括读出技术,所述读出技术相对于所加载的比较信号变化曲线的总数减少应以对应的部段与所检测的像点-时间系列的相应的信号变化曲线的至少一个部段相比较的比较信号变化曲线的数量。83.根据权利要求82所述的方法,其中所述读出技术是“快速组匹配”技术。84.根据权利要求82或83所述的方法,其中将所述比较信号变化曲线划分成具有相似特性的组,并且首先执行所检测的像点-时间系列(bzs)的信号变化曲线与每组的各一个代表的信号比较。85.根据权利要求84所述的方法,其中在所检测的像点-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,则为其他信号比较丢弃所述组的所有比较信号变化曲线。86.根据权利要求85所述的方法,其中所述相似性阈值是相对的或绝对的相似性阈值。87.根据权利要求84至86中任一项所述的方法,其中将所述比较信号变化曲线划分成组,使得一组中的所述比较信号变化曲线与在与另一组相关联的比较信号变化曲线的情况下相比相互间具有较高的相关值和/或相关性值。88.根据权利要求84至87中任一项所述的方法,其中一组的代表描绘所述组的比较信号变化曲线的平均信号变化曲线。89.根据权利要求84至88中任一项所述的方法,其中比较信号变化曲线仅与恰好一个组相关联。90.根据权利要求84至89中任一项所述的方法,其中所述组的数量明显小于不同的所加载的比较信号变化曲线的数量。91.根据权利要求84至90中任一项所述的方法,其中所述组的数量以因数小于不同的所加载的比较信号变化曲线的数量,并且所述因数处于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。92.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其中在所检测的像点-时间系列(bzs,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,d)的对应的部段的信号比较的范围内确定相似性值(v)包括待比较的信号变化曲线的标积形成。93.根据权利要求92所述的方法,其中在所述标积形成的范围内求取的标积用作为相似性值。94.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其中在求取所述比较信号变化曲线时,考虑测量特定的参数作为待确定的参数。95.根据权利要求94所述的方法,
其中在求取所述比较信号变化曲线(d)时,考虑描述所述mr设施的rf传输场(b1;b1*;b1')的参数作为测量测定的待确定的参数。96.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其中在所述信号比较之前加载测量特定的参数的地图。97.根据权利要求96所述的方法,其中加载所述检查体积的b1地图。98.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其中对于待检查的检查体积测量和存储在求取所述比较信号变化曲线时考虑的测量特定的参数的地图。99.根据权利要求96至98中任一项所述的方法,其中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。100.根据权利要求96至99中任一项所述的方法,其中考虑所加载的地图,其方式为:基于所述地图来限制在所述信号比较时使用的比较信号变化曲线。101.根据权利要求98所述的方法,其中测量一次所述地图(必要时在所述检查对象在所述mr设施中的每个位置测量一次所述地图)。102.根据权利要求98或101所述的方法,其中所述检查对象的测量特定的参数的地图的记录由用户手动安排。103.根据权利要求98或101或102中任一项所述的方法,其中所述测量特定的参数的地图的记录的至少一个记录参数匹配于对于所述检查对象待执行的测量。104.根据权利要求103所述的方法,其中所述地图的记录的至少一个所匹配的记录参数是包括分辨率和测量时间的组中的至少一个记录参数。105.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其中对于所述检查对象的在用于检测像点-时间系列的mrf方法的范围内待测量的位置执行检查,所述检查确定:在所述待测量的位置处是否对于所述检查对象存在所述测量特定的参数的有效地图,并且示出所述检查的结果。106.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其中对于所述检查对象的在用于检测像点-时间系列的mrf方法的范围内待测量的位置执行检查,所述检查确定:在所述待测量的位置处是否对于所述检查对象存在所述测量特定的参数的有效地图,并且在缺少所述测量特定的参数的有效地图的情况下,至少对于所述检查对象的所涉及的位置自动执行所述测量特定的参数的地图的创建。107.根据权利要求96至106中任一项所述的方法,其中所述测量特定的参数的地图具有比如下像点更小的分辨率,对于所述像点检测所述像点-时间系列。108.根据权利要求96至107中任一项所述的方法,
其中基于所述测量特定的参数的所加载的地图将所述测量特定的参数的与如下像点相关联的值内插,对于所述像点检测所述像点-时间系列。109.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其中基于从所述检查体积的mr测量中创建的图像数据来确定测量特定的参数的地图。110.根据权利要求94至109中任一项所述的方法,其中所述测量特定的参数是描述所使用的所述磁共振设施的rf传输场的参数。111.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其中确定用于像点的所述待确定的参数的值(p)包括阈值检查。112.根据权利要求111所述的方法,其中对于如下像点确定无效值作为所述待确定的参数的值(p),对于所述像点,所求取的n个最佳相似性值的至少一个相似性值低于所预设的阈值。113.根据权利要求112所述的方法,其中所述无效值是值零。114.根据权利要求112或113中任一项所述的方法,其中所述阈值以可调用的方式存储在配置文件中。115.根据权利要求112至114中任一项所述的方法,其中用于不同的应用的阈值能够不同。116.根据权利要求112至115中任一项所述的方法,其中能够(由用户)调整所述阈值。117.一种磁共振设施(1),所述磁共振设施包括磁体单元(3)、梯度单元(5)、射频单元(7)和控制装置(9),所述控制装置具有射频发送/接收控制装置(7')并且具有参数值确定单元(15),其中所述控制装置(9)构成用于在所述磁共振设施(1)上执行根据权利要求1至116中任一项所述的方法。118.一种计算机程序,所述计算机程序能够直接加载到磁共振设施(1)的控制装置(9)的存储器中,所述计算机程序具有程序机构,以便当在所述磁共振设施(1)的控制装置(9)中运行所述程序时,执行根据权利要求1至116中任一项所述的方法的步骤。119.一种电子可读的数据载体,所述电子可读的数据载体具有在其上存储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根据权利要求118所述的计算机程序并且设计成,使得当在磁共振设施(1)的控制装置(9)中使用所述数据载体时,所述电子可读的控制信息执行根据权利要求1至116中任一项所述的方法。

技术总结
本发明涉及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。实施方式例如涉及:指纹字典中的具有不同分辨率的值域;切换补偿梯度,以便将读出梯度的零阶矩引导至零的值;为在记录磁共振指纹数据时使用的读出轨迹求取修正项;在激励自旋以记录磁共振指纹数据之前切换梯度,用于抵消检查对象中的自旋的磁化;在记录磁共振指纹数据期间使用带有零值的翻转角;信号比较,其中仅比较待比较的信号变化曲线的信号的实值分量;在求取比较信号变化曲线时考虑B1数据;在数据重建时使用阈值;在数据重建时使用快速组匹配方法;或者在记录磁共振指纹数据时优化读出轨迹的序列。共振指纹数据时优化读出轨迹的序列。共振指纹数据时优化读出轨迹的序列。


技术研发人员:斯特凡
受保护的技术使用者:西门子医疗有限公司
技术研发日:2020.05.06
技术公布日:2022/1/21
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