校正图像伪影的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于在用脉冲序列运行的磁共振系统中校正图像伪影的方法。其中，确定在激励时刻和测量时刻之间的时间间隔内在测量位置上产生的线性位置相关且空间恒定的干扰场的至少一部分；从该线性位置相关且空间恒定的干扰场的时间变化中确定出在该时间间隔内由该干扰场产生的第一和第二相位误差；对每个梯度线圈最多确定一个唯一的产生恰好相应于第一相位误差的负值的相位校正的校正场脉冲；确定用于对第二相位误差进行相位校正的恒定相移和／或频移；在该时间间隔内的特定时刻由梯度线圈产生该校正场脉冲；在激励阶段和测量阶段都将该相移和／或频移施加到该高频发送器上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于在用脉冲序列运行的磁共振系统中避免图像伪影的方法，该磁共振系统包括用于产生场梯度的梯度线圈和用于产生激励信号的高频发送器，所述伪影由横向于梯度场地取向且伴随该梯度场产生的干扰场形成。
技术介绍
麦克斯韦方程确定，在产生梯度场时可以强制性地直接从这些麦克斯韦方程中导出横向于该梯度场出现的干扰场，该干扰场通常也称为麦克斯韦项。因此在产生成像x梯度时，在磁场的x分量中总是还出现横向的z梯度。这些干扰场常常会产生图像畸变和图像伪影。为了抑制麦克斯韦项的影响已提出了很多方法。例如应在图像中数学地消除通过干扰场额外产生的相位。但当自旋相位(Spinphase)本身为重要的测量值时，尤其是在k空间轨道的干扰下，该方法无法应用。相敏序列的例子是快速自旋回波(TSE)序列和EPI(回波平面成像)序列。在DE 19931210 A1中公开了另一种方法。其中提出借助激励频率的频移和/或在相应梯度线圈上的梯度偏移来补偿由横向磁干扰场引起的相位误差。其中提出进行连续校正以使相位误差保持为零。但在此要从一个特定的固定测量位置出发，从而使该方法不适用于多层测量，因为最后须用适当的中值对各偏移量进行计算，而这使得不可能有最佳校正。此外通过持续存在的梯度偏移会产生高电流消耗并使梯度线圈的最大效率降低。
技术实现思路
因此本专利技术要解决的技术问题在于，给出一种方法，使得可以对各层进行单独的校正，并且可以有效地利用梯度线圈。本专利技术的技术问题通过一种本文开始所述类型的方法解决，其具有以下方法步骤 -确定在激励时刻和测量时刻之间的时间间隔内在测量位置上产生的线性位置相关且空间恒定的干扰场的至少一部分；-从该线性位置相关且空间恒定的干扰场的时间变化中确定出在该时间间隔内由该干扰场产生的第一和第二相位误差；-对每个梯度线圈确定一个唯一的产生基本上相应于第一相位误差的负值的相位校正的校正场脉冲；-确定用于对第二相位误差相位校正的恒定相移和/或频移；-在该时间间隔内的特定时刻由梯度线圈产生该校正场脉冲；-在激励阶段和测量阶段都将该相移和/或频移施加到该高频发送器上。本专利技术的方法基于这样的认知，即干扰场在坐标系原点附近最小并且在坐标系原点完全消失。可以数学地通过坐标变换将待测量层中的一点，例如层的中点变换成坐标系的原点。但由于该点一般与梯度场基于其产生的磁共振系统的坐标系原点相对应(同心)，通过磁场向新的坐标原点的变换会产生可从麦克斯韦方程导出的干扰场项。为了防止出现伪影，必须对该干扰场项进行补偿，其中，由就位置相关性来说为常数或线性位置相关的项、即与基本磁场和梯度场处于同一阶的项提供了干扰场绝对值的主要部分。包括对高频发送器和梯度线圈的控制的脉冲序列严格地按照流程图运行。通过该流程图可以了解在测量周期运行期间出现的场效应，从而可以容易地确定在测量位置的干扰场，对于多层测量还可以与该时间段时间相关地为多个位置确定。干扰场还使被激励的自旋的相位发生偏移，出现相位误差。该相位误差由在测量时刻之前的整个时间段上的对干扰场绝对值的时间积分来确定，并由两个绝对值，即第一和第二相位误差组成。为了校正该两个由空间恒定的干扰场造成的相位误差，仅需匹配高频发送器在重要活动(发送、接收)期间使用的序列和相位。但由于梯度线圈可以产生线性位置相关场，因此只能通过这些线性位置相关场来补偿由线性位置相关的干扰场项造成的第一相位误差。在此本专利技术采取了与现有技术中不同的路线，其中补偿逐点地进行，即连续进行。在本专利技术的方法中，实际上是对出现的相位误差“记流水账”，从而可以在测量阶段前的一个任意时刻通过一个或多个校正场脉冲一次性地对这些相位误差进行补偿。由于在脉冲序列范围内产生的相位误差总是正的，这基本上意味着，在该特定时刻的相位要通过校正场脉冲向回退一个值，即减小一个值，该值与在该时间间隔内出现的第一相位误差的总的绝对值相对应。换言之，就是在该时间间隔内的某一时刻对该相位进行过补偿，使得对于其后将要出现的第一相位误差最终根据总的第一相位误差对相位的偏移进行补偿。第二相位误差则通过在激励阶段和测量阶段将相移和/或频移施加到高频发送器上来校正。由此一方面不再需要恒定的梯度偏移，另一方面该校正方法的优点在于更加准确，因为在相应测量位置以及相应测量时刻上的补偿是相协调一致的。尤其具有优点的是，可以使校正场脉冲与梯度线圈的脉冲序列相叠加，这意味着仅需匹配梯度线圈的脉冲序列。这例如可以通过降低或升高脉冲序列的梯度脉冲的振幅来实现。在一种特别优选的实施方式中，用于自动修改脉冲序列、包括相移或频移在内的方法根据操作人员对脉冲序列的编程实现。一旦由此为磁共振系统提供了关于测量的所有数据，则不需操作人员的其它操作来确定高频发送器上的移动以及梯度线圈上的校正场脉冲，并相应地修改脉冲序列。然后将利用修改的脉冲序列来控制磁共振系统，从而防止由于干扰场而产生的伪影。尤其优选的是在多层测量中使用该方法。在此可以在多层测量中对每一层执行该方法的方法步骤。这意味着对每一层都要确定测量的位置和时刻，并且对每一层计算在测量时刻的相位误差。在此要注意的是，还应考虑补偿措施对其它层的影响。因此例如存在这样的脉冲序列，其中首先激励第一层，然后激励第二层，测量第一层，然后测量第二层。在这种情况下，校正场脉冲和相移或频移还对第二层产生影响，从而在第二层产生进一步的相位误差。对于该相位误差也可以确定它的两个分量，并且为确定关于第二层的、在第二时刻的校正脉冲和相移或频移而加以考虑。因此优选直至测量时刻对每层确定其它在瞬时图像拍摄周期内产生的磁场、尤其是通过校正脉冲和相移或频移关于其它层所产生的磁场，并从中确定出恒定的相移或频移以及校正场脉冲。在此按照各层的测量时刻的顺序来对各个层进行处理，从而可以在后续的测量中对先前的校正场一同加以关注。因此，通过本专利技术的“相位误差登记”不必再采用中值来对相位误差进行补偿，而是可以具有优点地对每层就其相位来说单独进行校正。在本专利技术范围内甚至还可以考虑一同关注先前的测量周期在各层上的效应。可以数学地通过将坐标系的原点移动到层的中心位置来确定干扰场。为了确定重要的项，即空间恒定的干扰场和在空间上线性相关的干扰场，可以采用直至一定的阶的泰勒展开。所述特定的时刻例如可以是紧接在测量阶段开始之前的时刻。附图说明通过下面借助附图对本专利技术实施例的描述将进一步给出本专利技术的其它优点和细节。其中具体示出图1示出了可应用本专利技术方法的磁共振系统；图2举例示出在本专利技术的方法中测量序列的运行。具体实施例方式为了对本专利技术有更详细的理解，首先应对有助于理解本专利技术方法的物理背景进行简述。本专利技术的方法的目的在于避免由于横向于梯度场地取向且伴随着该梯度场产生的干扰场而出现的图像伪影。伴随着在一个方向上产生梯度场还会在垂直于该方向的方向上产生梯度场的效应是用于磁场的麦克斯韦方程的直接结果。因此在没有运动负载的情况下下式成立rotB→=0⇒∂Bz∂x-∂Bx∂z=0---(1)]]>其中Bx为磁共振设备中磁场的x分量、Bz为磁场的z分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在用脉冲序列运行的磁共振系统中校正图像伪影的方法，该系统包括用于产生场梯度的梯度线圈和用于产生激励信号的高频发送器，所述伪影由横向于梯度场地取向且伴随该梯度场产生的干扰场形成，　　　　其特征在于，　　　　－确定在激励时刻和测量时刻之间的时间间隔内在测量位置上产生的线性位置相关且空间恒定的干扰场的至少一部分；　　　　－从该线性位置相关且空间恒定的干扰场的时间变化中确定出在该时间间隔内通过该干扰场产生的第一和第二相位误差；　　　　－对每个梯度脉冲确定一个唯一的、产生基本上相应于第一相位误差的负值的相位校正的校正场脉冲；　　　　－确定用于对第二相位误差进行相位校正的恒定相移和／或频移；　　　　－在该时间间隔内的特定时刻由梯度线圈产生该校正场脉冲；　　　　－在激励阶段和测量阶段将该相移和／或频移施加到该高频发送器上。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：奥利弗海德，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]