本发明专利技术涉及一种用于减小和校正在建立置于患者卧榻上的检查对象的ＭＲ图像时出现的图像失真的方法，该患者卧榻在建立ＭＲ图像时连续移动地通过ＭＲ设备，在此失真的原因是在ＭＲ设备内的不同位置上拍摄图像的ＭＲ数据，具有以下步骤：利用ｋ空间的径向拍摄以多个片段拍摄ＭＲ原始数据；确定在ｋ空间中心的、在拍摄原始数据时由多个片段覆盖的非点状的交叉区域；以及根据至少两个不同片段的交叉区域计算所述失真。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于减小并校正在建立置于患者卧榻上的检查对象的MR图像时出现的图像失真的方法，患者卧榻在建立MR图像时连续移动地通过MR设备，在此失真的原因是在MR设备内的不同位置上拍摄图像的MR数据。本专利技术特别地(然而不仅仅)应用于校正在图像产生期间除主磁场B0之外附加地接通的梯度场的非线性性。在所描述的实施方式中，本专利技术被应用于随着患者卧榻平行于层法线的轴向多层测量。但是该方法不限于该应用。
技术介绍
在磁共振断层造影(MRT)中将理想的线性梯度场叠加到理想的均匀静态磁场，使得能够借助其进动频率的线性空间改变来检测质子的位置。在由拍摄的原始数据再现图像时，此时假定，由静态磁场和梯度场组成的整个场线性变化。与该线性变化的任何偏差都导致MR图像中质子的错误定位。在具有固定的患者卧榻位置的MRT拍摄中定位错误表现在失真伪影(“pixel shifts，像素位移”)和局部强度波动。静态场的非均匀性或者梯度场的非线性性的原因例如是系统精度、涡流、质子的局部屏蔽(所谓的化学位移伪影)或者在组织边界的磁化效应。整个磁场的线性性通常取决于MR设备内部的位置。在围绕磁体的所谓的同心球形或圆柱形区域内部，主磁场B0基本上是恒定的并且梯度场基本上是线性的。 用于覆盖较大的检查区域的公知方法是，将待拍摄MR图像的层划分为多组相邻的层，将上面有检查对象的患者卧榻这样逐步地移动通过MR设备，使得一组的中心分别到达磁体的同心并且在患者卧榻静止的情况下从该组拍摄MR原始数据。也就是以不同的患者卧榻位置来拍摄各个组。该方法的主要缺陷是，在同心的相对端拍摄对应于不同组的相邻的层。通过该不可避免的非均匀性和非线性性，在组合的图像中产生边缘的不连续，这使得诊断变得困难。 此外公知的是，在患者卧榻连续移动地通过MR设备时拍摄MR图像。当利用所谓的单次激励(Single-Shot)技术拍摄图像时，该技术提供良好的结果、即图像，在该单次激励技术中用唯一的磁化激励在非常短的时间内拍摄整个原始数据空间(k空间)。当结合其它成像序列使用连续的患者卧榻推移时，其中不是在唯一的激励之后读出k空间，如在快速自旋回波序列或者梯度回波序列的情况下那样，因此有必要在MR设备内的不同位置上拍摄数据，在这些不同的位置上具有不同的非均匀性和非线性性。这在图像中会导致伪影，例如鬼影或模糊，其中患者卧榻速度越大，伪影越大。 文献US 4591789描述了用于校正梯度线圈的非线性性的方法。文献US6967479将该方法推广到伴随患者卧榻连续移动的测量。两种方法的共同之处是，在测量之前必须已知校正系数(即在MR设备内的特定位置上与线性性的偏离)。此外在US4591789中仅对梯度线圈的特定结构进行校正系数的计算。US6967479的实施方式限于伴随患者卧榻连续移动的测量，在该测量中在图像获取时的频率编码在患者卧榻的运动方向上延伸。
技术实现思路
由此本专利技术要解决的技术问题是，在伴随患者卧榻的连续移动建立MR图像时降低由于在MR设备内的不同位置上拍摄MR数据带来的图像伪影，而无需预先知道以及受限于使用的硬件。 按照本专利技术的第一方面，本专利技术涉及一种用于校正在建立置于连续移动地通过MR设备的患者卧榻上的检查对象的MR图像时出现的失真的方法，失真的原因是在MR设备内的不同位置上拍摄图像的MR数据，其中，按照本专利技术方法的第一步骤，利用径向k空间轨迹以多个片段(Segment)拍摄MR原始数据。通过径向拍摄技术在k空间中心产生由多个片段覆盖的非点状的交叉区域，其中借助交叉区域或者借助在交叉区域中拍摄的原始数据从至少两个不同片段可以推断出一个片段相对于另一片段的失真。在沿着患者卧榻运动方向(z轴)的不同位置上拍摄交叉区域中的原始数据。通过比较交叉区域中的数据可以确定并且然后在图像再现中考虑失真，该失真的原因例如是梯度线圈的非线性性。 为此优选确定参考片段和一个其它片段，其中将至少一个其它片段的交叉区域和参考片段的交叉区域互相比较，用以从该比较中推断出该其它片段相对于参考片段的失真。 在此优选首先将至少一个其它片段与参考片段并行对齐，使得能够比较两个交叉区域，在此从该比较中可以计算出用来校正至少一个其它片段的校正度量(例如仿射(affines)的校正度量)。因为在以片段形式的径向拍摄技术中在不同角度拍摄不同片段，所以当事先取消该其它片段相对于参考片段围绕k空间中心的旋转时，可以特别简单地比较该其它片段和参考片段。 可以在k空间或者图像空间中进行参考片段的交叉区域和至少一个其它片段的交叉区域的比较。在本专利技术的一种实施方式中，在图像空间中进行该比较。为此首先将两个片段的原始数据乘以滤波函数。在此这样选择该滤波函数，使得在交叉区域外的数据点被乘以零。接着借助傅里叶变换将这两个片段的经滤波的数据转换到图像空间以建立经滤波的参考图像和至少一个经滤波的其它图像。以下将这样产生的图像称为“经滤波的图像”，因为其是基于在k空间中经低通滤波的原始数据建立的，使得能够提取k空间中的位于交叉区域中的数据范围。在短边长为L的矩形k空间片段的特殊情况下，由直径为L的、围绕k空间中心的圆包围该交叉区域。 在一种实施方式中假定，每个实际的MR设备的缺陷导致从片段的数据中计算出的图像放大或缩小。也就是假定，由一个片段的实际数据计算出的图像与由一个相应的利用具有均匀B0场和线性梯度系统的虚拟MR设备获取的片段的数据计算出的理想图像相差一个缩放系数。在这种情况下校正度量是缩放系数，在此假定，从具有下标j的片段的数据计算出的图像Ij(x，y)是利用虚拟的完美系统建立的理想图像Ij，理想(x，y)的缩放了的拷贝。 Ij，理想(x，y)＝Ij(ajx，ajy)，1≤j≤NB，(1) 其中NB是每幅图像的片段数。该事先未知的缩放系数aj取决于拍摄片段j的MR设备中的z位置，在此假定，在拍摄片段期间患者卧榻的移动路径小于在拍摄一幅图像的整个时间期间患者卧榻的移动路径。如果此时已知对于所有图像的缩放系数aj，也就是说，对于每个片段已知校正度量，则可以利用对于该片段计算出的校正度量来校正每个片段并且基于该校正的片段计算MR图像，在该MR图像中大大降低了由于在MR设备内不同位置上的拍摄而引起的失真。 利用每个片段、也就是Nb次采集片段的交叉区域中的数据。首先忽略在拍摄不同片段之间检查对象的运动或者生理过程，然后从每个片段的交叉区域的数据中计算出的图像的区别仅在于所提到的缩放(和已知的片段相互间的旋转)。因此从两个图像的比较中可以推断出相关片段的相对缩放。优选选择一个参考片段，用来成对地比较剩余的Nb-1个片段。优选选择在拍摄期间具有与MR设备的梯度系统的同心具有最小z距离的z位置的片段作为参考片段。期望该片段最接近于上面提到的理想(但是不可得)片段。因此可以将参考片段的缩放系数设为1。 优选利用搜索算法从大量缩放系数、所谓的搜索范围(英语search space)中确定片段的缩放系数。为此以逐步的方式或者迭代方法分别从搜索范围中选出一个缩放系数，并且用该缩放系数通过插值将片段的经滤波的图像进行缩放。接着例如计算在该用缩放系数缩放的图像和参考片段的经滤波的图像之间的相关度。将来自在搜索相关度时最大化的搜索范围中本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于校正在建立置于患者卧榻上的检查对象的磁共振图像时出现的图像失真的方法，该患者卧榻在建立磁共振图像时连续移动地通过磁共振设备，在此失真的原因是在磁共振设备内的不同位置上拍摄图像的磁共振数据，具有以下步骤： 利用ｋ空间的径向拍摄以多个 片段拍摄磁共振原始数据； 确定在ｋ空间中心的、在拍摄原始数据时由多个片段覆盖的非点状交叉区域；以及 根据至少两个不同片段的交叉区域计算失真。
【技术特征摘要】
DE 2008-9-8 102008046267.51.一种用于校正在建立置于患者卧榻上的检查对象的磁共振图像时出现的图像失真的方法，该患者卧榻在建立磁共振图像时连续移动地通过磁共振设备，在此失真的原因是在磁共振设备内的不同位置上拍摄图像的磁共振数据，具有以下步骤利用k空间的径向拍摄以多个片段拍摄磁共振原始数据；确定在k空间中心的、在拍摄原始数据时由多个片段覆盖的非点状交叉区域；以及根据至少两个不同片段的交叉区域计算失真。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定一个参考片段和至少一个其它片段，其中，将该至少一个其它片段的交叉区域和该参考片段的交叉区域互相比较，从该比较中推断出该其它片段相对于参考片段的失真。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，将所述至少一个其它片段与所述参考片段平行对齐，并比较所述参考片段的交叉区域和该对齐的至少一个其它片段的交叉区域，从该比较中计算出用来校正所述至少一个该片段的校正度量。4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，对所述参考片段的交叉区域和所述至少一个其它片段的交叉区域进行傅里叶变换，以产生经滤波的参考图像和至少一个经滤波的其它图像，其中，接着在图像区域中将该经滤波的参考图像和该至少一个经滤波的其它图像互相比较，以计算所述校正度量。5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，对于所述参考片段之外的每个片段计算一个校正度量，其中使用对每个片段计算出的校正度量来校正每个片段。6.根据权利要求3至5中任一项所述的方法，其特征在于，将分别利用至少一个单独的校正度量校正的其它片段综合为经校正的磁共振原始数据，在该磁共振原始数据中至少部分地校正了由于在磁共振设备内多个位置上采集数据而引起的失真，其中，从该经校正的磁共振原始数据计算出磁共振图像。7.根据权利要求3至6中任一项所述的方法，其特征在于，所述片段的校正度量是这样的缩放系数从片段的经校正的数据计算出的图像是从片段的未经校正的数据计算出的图像的放大或缩小的版本。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在确定所述缩放系数时借助插值来计算片段的图像的放大或缩小的版本。9.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，将利用至少一个校正度量校正的其它片段综合为...
【专利技术属性】
技术研发人员：阿尔托施泰默，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]
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