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用于操控磁共振成像系统的方法和设备技术方案

技术编号:41916981 阅读:12 留言:0更新日期:2024-07-05 14:18
描述一种用于操控磁共振成像系统以产生检查对象的磁共振图像数据的方法,其中在加速回波平面成像的范围内通过欠扫描检测k空间数据。所述方法包括多次重复,所述重复包括:用于记录k空间数据的第一扫描模式,以进行奈奎斯特重影校正或用于产生磁场图;用于加速回波平面记录随后的第二扫描模式;和用于这两种记录的共同的激励模式。多次重复的真子集的第一扫描模式如下修改:基于通过修改的第一扫描模式检测的k空间数据实现对由于欠扫描而缺少的k空间数据的补充和/或对在图像空间中由于欠扫描出现的伪影的校正。也描述一种用于磁共振成像系统的控制装置。此外,描述一种磁共振成像系统。

【技术实现步骤摘要】

与特定术语的语法词性无关,具有男性、女性或其他性别身份的人都包括在内。本专利技术涉及一种用于操控磁共振成像系统以产生检查对象的磁共振图像数据的方法,其中在加速回波平面成像期间通过根据脉冲序列模式的欠扫描检测k空间数据。本专利技术还涉及一种用于磁共振成像系统的控制装置。此外,本专利技术涉及一种磁共振成像系统。


技术介绍

1、基于磁共振测量、尤其核自旋的方法的成像系统,即所谓的磁共振断层扫描,已经通过广泛应用成功建立并得到验证。在这种类型的图像获得中,用于待进行检查的磁偶极子的初始定向和均匀化的静态基本磁场b0通常与快速切换的磁场(所谓的梯度场)叠加,以进行成像信号的空间分辨。为了确定要成像的检查对象的材料特性,在磁化偏转离开初始定向之后求取移相或弛豫时间,使得能够识别不同的材料典型的弛豫机制或弛豫时间。偏转通常通过多个射频脉冲(缩写hf代表射频)(也称为激励脉冲)进行,并且空间分辨在此基于借助于梯度场在所谓的测量序列或操控序列中对偏转的磁化的进行的时间确定的操纵,所述测量序列或操控序列确定射频脉冲的准确的时间顺序、梯度场(通过发出梯度脉冲的切换序列)的改变以及测量值的检测。

2、通常,借助于中间步骤在测量到的磁化(根据其能够推导出所提到的材料特性)和在检查对象所设置的位置空间中的测量到的磁化的位置坐标之间进行关联。在该中间步骤中,检测到的磁共振原始数据(也称作为k空间数据)设置在所谓的“k空间”中的读取点处,其中k空间的坐标作为梯度场的函数来编码。在检查对象的特定位置处的磁化的量值(尤其在横向于前述的基本磁场的平面中的横向磁化的量值)能够根据读取点的数据借助于傅里叶变换求取,所述傅里叶变换根据与特定的频率(位置频率)或相位相关联的信号强度(磁化的量值)计算在位置空间中的信号的信号强度。

3、磁共振断层扫描是成像方法的相对缓慢的工作形式,因为数据沿着傅里叶空间或k空间中的行按顺序地记录,并且对于经激励的自旋的自旋弛豫而言不能少于一定的时间。与在三维中进行记录相比,在二维的层中记录图像的方法明显更不易出错,因为编码步骤的数量比在三维方法中少。因此,在许多应用中使用具有二维层的堆栈的图像体积而不使用唯一的三维记录。然而,由于自旋的长的驰豫时间,图像记录时间是非常长的,这例如对于要检查的患者意味着舒适度减少。在记录期间患者也不能短时间离开磁共振断层扫描装置或仅改变其位置也不行,因为这会由于位置改变而破坏图像记录过程,并且整个过程必须从头开始。因此,一个重要的目标在于,加速二维层堆栈的记录。

4、例如,为了加速图像记录,应用并行的图像记录技术。在图像记录技术中一些中由于欠扫描可能出现伪影。这些伪影能够通过应用重建算法来消除。

5、为了加速记录磁共振原始数据,通常使用回波平面成像(缩写为epi或epi脉冲序列)。在此,通过来回切换频率梯度(也称作为读取梯度),每次重复检测多个回波(也称为回波串或回波列)。因此,能够借助少量激励或重复来记录图像。

6、回波平面成像序列通常以多层成像序列的形式应用,以便加速成像并且例如也实现对运动的对象的记录。尽管存在所描述的回波列,但回波平面成像序列通常包括大量重复。将重复理解为两个激励射频脉冲之间的脉冲序列部段。尤其在所谓的bold成像(bold=“血氧水平相关”,这种类型的成像图解说明红细胞中的氧含量,由此例如能够示出患者的脑活动)和扩展的扩散协议,如mddw(mddw=multi-directional diffusion weighting=在多个方向上的扩散加权的成像)中,具有至少60次重复的记录并不少见。

7、通常,在所谓的导航记录期间中直接在激励脉冲之后在各次重复时记录用于校正奈奎斯特重影和/或校正b0漂移的各三条线。以这种方式在提到的大数量的重复中对于校正所提到伪影得出非常高的时间分辨率。

8、如已经提到的那样,epi记录借助并行的成像技术,例如grappa(grappa=generalized autocalibrating partially parallel acquisitions=广义自动校准部分并行采集)或sms(sms=simultaneous multi-slice=同步多层成像)执行,以便同时地在图像方面检测多个层。

9、此外,存在扩展的校正方法,例如“dual polarity(双极性)”(参见hoge等人所著的“dual-polarity grappafor simultaneous reconstruction and ghost correctionof echo planar imaging data”,magnetic resonance in medicine 2016jul;76(1):32-44.doi:10.1002/mrm.25839.epub 2015jul 24)用于特别精确地校正重影伪影或空间分辨的涡流校正方法(参见chen等人所著的“single-shot and segmented epi ghostartifacts removal with two-dimensional phase correction”,proc.intl.soc.magn.reson.med.8(2000))。在这些所提到的具体方法中,需要用于所提到的校正方法的导航数据和附加地需要用于补充经欠扫描的k空间数据的参考数据。因此,提高了脉冲序列的所需的重复次数,从而也提高了测量时间或用于这种epi图像记录方法的时间。

10、在chi等人所著的“field-mapping-embedded epi for geometric distortioncorrection”,proc.intl.soc.mag.reson.med.30(2022)1099中描述了一种方法,其中修改用于检测奈奎斯特重影校正数据的导航记录的现有的三条线并且在整个记录的持续时间内继续进行,使得在每次重复中将另一个要记录的k空间部段编码。检测到的k空间部段组合成匹配的k空间并且能够在记录的持续时间内由此得到用于校正几何失真的b0场图。用于检测校正数据的读取梯度的极性沿kx方向(读取方向)反映,使得得到在三个单极k空间中的k空间数据,用于之后基于图像计算b0场图。为了产生b0场图,附加地需要参考扫描以应用并行成像方法。该方法在图1和图2中示出。

11、在us10 162 037 b2和us11 280 870 b2中描述以下方法,其中导航记录的三条线的记录模式被修改,使得获得用于sms成像的层特定的重影校正数据。


技术实现思路

1、因此,本专利技术的目的是,提出一种节省时间的加速回波平面成像法,其具有所谓的奈奎斯特效应的校正并且具有与常规方法相比减少的记录时间。

2、该目的通过根据本专利技术的用于操控磁共振成像系统以产生检查对象的磁共振图像数据的方法实现,其中在加速回波平面成像期间通过根据脉冲序列模式的欠扫描检测k空间数据,该目的通过根据本专利技术的用于磁共振成像系统的控制装置并且通本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于操控磁共振成像系统以产生检查对象(O)的磁共振图像数据(BD)的方法,其中在加速的回波平面成像(A-EPI)期间通过根据脉冲序列模式(PSS)的欠扫描来检测k空间数据(RD),所述脉冲序列模式具有多次重复,所述重复分别包括

2.根据权利要求1所述的方法,其中在修改所述第一扫描模式(AS1)时与所述修改相关的重复(REP1、REP2、REP3、REP4)的持续时间保持不变。

3.根据权利要求1或2所述的方法,其中将修改的第一扫描模式(AS1)和由所述真子集所包括的重复(REP1、REP2、REP3、REP4)的数量选择为,使得进行k空间子区域的完整扫描,所述k空间子区域至少对于缺少的k空间数据(RD)的完整补充是需要的。

4.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其中修改的第一扫描模式(AS1)包括通过不同的相位编码(ky)在读取方向(kx)上扫描k空间线。

5.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其中修改的第一扫描模式(AS1)包括通过至少部分地不同的层编码(kz)在读取方向(kx)上扫描k空间线。

6.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其中对于修改的第一扫描模式(AS1)和所述第二扫描模式(AS2)使用相同类型的扫描模式(AS)。

7.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其中在所述加速回波平面成像(A-EPI)的不同时间点进行通过修改的第一扫描模式(AS1)检测的k空间数据(RD)的更新。

8.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其中修改的第一扫描模式(AS1)包括:

9.根据权利要求8所述的方法,其中在时间上与第二至第四相位编码梯度(Gy)同步地接入层选择梯度(Gz)。

10.根据权利要求8或9所述的方法,其中与所述第二扫描模式(AS2)的欠扫描系数相关地选择修改的第一扫描模式(AS1)的相位编码梯度(Gy)的幅值。

11.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其中对于所述加速回波平面成像使用以下特定的成像技术中的一种:

12.一种用于磁共振成像系统(160)的控制装置(113),

13.一种磁共振成像系统(160),具有根据权利要求12所述的控制装置(113)。

14.一种具有计算机程序的计算机程序产品,所述计算机程序能够直接加载到磁共振成像系统(160)的控制装置(113)的存储器中的存储单元中,所述计算机程序具有程序编码段,以便当在所述控制装置(113)中执行所述程序时,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。

15.一种计算机可读的介质,在所述介质上存储由计算单元可执行的程序部段,以便当所述程序部段由所述计算单元执行时,执行根据权利要求1至11中任一项所述的方法的步骤。

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【技术特征摘要】

1.一种用于操控磁共振成像系统以产生检查对象(o)的磁共振图像数据(bd)的方法,其中在加速的回波平面成像(a-epi)期间通过根据脉冲序列模式(pss)的欠扫描来检测k空间数据(rd),所述脉冲序列模式具有多次重复,所述重复分别包括

2.根据权利要求1所述的方法,其中在修改所述第一扫描模式(as1)时与所述修改相关的重复(rep1、rep2、rep3、rep4)的持续时间保持不变。

3.根据权利要求1或2所述的方法,其中将修改的第一扫描模式(as1)和由所述真子集所包括的重复(rep1、rep2、rep3、rep4)的数量选择为,使得进行k空间子区域的完整扫描,所述k空间子区域至少对于缺少的k空间数据(rd)的完整补充是需要的。

4.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其中修改的第一扫描模式(as1)包括通过不同的相位编码(ky)在读取方向(kx)上扫描k空间线。

5.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其中修改的第一扫描模式(as1)包括通过至少部分地不同的层编码(kz)在读取方向(kx)上扫描k空间线。

6.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其中对于修改的第一扫描模式(as1)和所述第二扫描模式(as2)使用相同类型的扫描模式(as)。

7.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其中在所述加速回波平面成像(a-...

【专利技术属性】
技术研发人员:马里奥·策勒
申请(专利权)人:西门子医疗有限公司
类型:发明
国别省市:

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