本发明专利技术涉及一种用于减少扩散成像中的失真的方法，具有以下步骤：对于多个空间上互相隔开的层分别执行至少一次具有第一扩散权重的第一测量(R1)；对于所述多个空间上互相隔开的层分别执行至少一次具有第二扩散权重的第二测量(R2)；根据所述测量(R1，R2)确定失真校正函数并确定校正参数，以便用于对扩散加权的磁共振图像进行失真校正，其中，将不同层的图像信息和/或校正参数互相关联；基于所述失真校正函数和校正参数进行对扩散加权的磁共振图像的失真校正。此外，本发明专利技术提出了一种可用于执行这样的方法的磁共振设备(1)。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于校正在拍摄扩散加权的磁共振图像(以下也称为“MR图像”) 中可能出现的图像失真的方法，以及一种可以用来执行这样的方法的磁共振设备(以下也称为“MR设备”)。
技术介绍
在扩散成像中通常拍摄并且相互组合多个具有不同扩散方向和扩散权重的图像。 扩散权重的大小大多通过所谓的“b值”来确定。由此，具有不同扩散方向和扩散权重的扩散图像或者由这些扩散图像组合的图像可以被用于诊断目的。从而可以通过对所拍摄的扩散加权的图像的适当组合来产生具有特别有诊断说服力的参数表，如反映“表观扩散系数 (ADC) ”或“部分各向异性值(FA)，，的表。但不利的是，通过扩散梯度可能导致涡流场，该涡流场又导致图像失真，图像失真的外观既取决于梯度的幅度，即扩散权重，又取决于梯度的方向。由此，如果所拍摄的单张图像被未经校正地相互组合以便例如产生所述参数表，则对每幅图像都不同的失真会导致像素信息的错误对应，并且由此导致错误或至少导致所计算的参数减小了精度。尤其是在借助平面回波技术(EPI)拍摄的扩散加权的图像中，由涡流导致的失真是一种特别大的挑战，因为一方面在EPI成像中典型地特别高的灵敏度(在相位编码方向上大约是每像素 IOHz)经受静态和动态的场干扰，另一方面恰好在此使用高的梯度幅度来调节扩散梯度。作为原因的动态干扰场的复杂空间几何形状(Geometrie)导致在多层拍摄中失真取决于每个单个层的位置和状态。在现有技术中，公知多种基于图像的方法来校正扩散成像中由涡流造成的失真。 例如，在Haselgrove等人的出版物(在MRM 36 =960-964,1996)中描述了一种方法，在该方法中首先拍摄未失真的MR参考图像，其中扩散加权b = 0，即不施加扩散梯度。此外，针对待校正的方向拍摄具有小扩散权重的第二校准测量。小的扩散权重在此例如意味着150s/ m2的b值。然后假定，可以如同具有缩放系数N、剪切系数S和位移或平移T的简单的仿射变换一样良好近似地描述图像中的失真。因此，借助两个校准测量，即参考图像的测量和具有小扩散加权的图像的测量，确定用于M、S和T的失真参数。这样确定的失真参数M、S和 T接着在使用外推关系式的情况下被用于校正实际的扩散加权的有用MR图像，其中的b值例如是lOOOs/m2。该方法对每个扩散方向都需要至少一次校准测量。此外，在Bodammer等人的出版物(在MRM 51 188-193，2004)中描述了一种方法， 其中，在校准测量的范围中拍摄两幅具有相同扩散方向和扩散权重、但相反极性的图像。在相反极性情况下的扩散对比度保持不变，而该相反对失真起的作用是倒置。这意味着，从延伸得出缩短，从正剪切得出负剪切，以及从正平移得出负平移。在该方法中，必须针对每个扩散方向和针对每个扩散权重分别拍摄两幅图像。对于这些方法来说常见的是，其分别在单个的层上起作用，S卩，对于每个层个别地进行失真的图像到参考图像的配准。在此，可以区分两类方法A)直接配准测量数据在此，在测量期间，通常在测量的开始对于每个层拍摄一个参考图像。然后，对在测量期间拍摄的所有失真的图像直接通过与相应的参考图像的配准进行失真校正。该工作方式的优点是，所述校正不取决于模型假设。然而处理时间相对长，即，用于失真校正的计算时间相对长。B)使用校准测量在此，在实际的测量之前例如通过应用具有特定的幅度的仅一个X、y或ζ扩散梯度有针对地拍摄参考图像和定义的失真的图像，并且对于后者计算失真校正参数。然后根据物理的模型假设，从这些值中计算对于有用测量的图像的合适的校正参数。通常在此假定，三个梯度轴的失真无干扰地重叠并且失真随梯度幅度线性地缩放。该方法的优点是，即使对于具有非常小的SNR(信噪比)的测量数据(例如在实际的有用测量期间的非常高的b 值的情况下)其也起作用，因为可以利用较小的b值进行校准测量。在该方法的合适的实施方式中，这点相对于运动影响具有鲁棒性。例如在DE2009003889中描述了一种这样的方法。然而，在该方法中由于附加的校准测量，测量时间相对长。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，提供一种用于降低扩散成像中的失真的改进的方法，利用该方法可以降低用于校正测量数据的处理时间和/或测量时间和/或改善校正的精度或鲁棒性。该技术问题是通过按照本专利技术的一种方法以及一种磁共振设备解决的。在按照本专利技术的方法的范围内，首先对于多个空间上互相隔开的层进行至少一个具有第一扩散权重的第一测量。在此，可以是在坐标系中、优选地在逻辑的图像坐标系中平行定位的层。逻辑的“成像坐标系”是具有在读出方向上的第一坐标轴(该坐标在以下被称为r坐标)的以及在相位编码方向上的第二坐标轴(该坐标在以下被称为ρ坐标)的坐标系。在该成像坐标系中通常拍摄所有的磁共振图像。然后，对于相同的层进行具有第二扩散权重的至少一个第二测量。根据对测量的具体的进一步使用如何，所述第一和第二测量可以是不同设计的测量。通常，在一个测量中(作为参考测量)拍摄未失真的参考图像，即具有扩散权重b = 0， 如在Haselgrove等人的方法中那样。同样可能的是，也在参考测量中(即在两个测量中) 图像是失真的，如在Bodammer等人的方法中那样。原则上第一测量以及第二测量都可以被纯粹地用作为校准测量或参考测量，以便从中确定失真校正函数和校正参数。然而，在本专利技术的几个变形中将至少一个、必要时也可以是两个测量，即，第一测量以及第二测量，同时用作有用测量，并且在此产生的图像例如在校正之后直接被用于诊断。如果在使用所述方法的条件下将扩散加权的诊断图像与参考图像进行直接配准(上述A类测量)则就是这样。于是，不再一定需要附加的有用测量。因为第一和第二测量在按照本专利技术的方法中总是也作为用于确定失真校正函数的校准测量被使用，所以它们在以下不失一般性地被称为校准测量。然后，根据该校准测量进行失真校正函数和校正参数的确定，以便用于对扩散加权的磁共振图像进行失真校正。在此按照本专利技术、特别是为了确定校正参数，将不同层的图像信息和/或校正参数互相关联。在此，例如可以利用迭代的优化方法借助相似度函数的单形最大化 (Simplex-Maximierung)来确定校正参数的至少一部分。在此，基于相似度，特别优选地基于“归一化互信息(Normalized Mutual ^formation，NMI) ”来分析例如来自一个校准测量的校正图像与来自第二校准测量的相应图像的相似度。对“归一化互信息(匪I)”的解释存在于 Peter E. Latham 禾口 Yasser Roudi (2009), Scholarpedia, 4 (1) :1658 中。于是，在该迭代方法中，优化的校正参数被确定为失真校正函数的变量，尤其是系数。在本专利技术的意义上，对于一个图像的概念“校正参数”包括用来在此基础上对该所涉及的图像进行失真校正的所有参数。这一方面有先前已经提到的解析法描述的失真校正函数(例如多项式)的系数，其在以下也被称为“变换系数”。如果已知该系数，则也完全已知失真校正函数并且由此可以用于失真校正。但是，完整的“失真校正表”或“失真校正场” 的值同样也可以被称为校正参数。失真校正表或失真校正场被理解为对于每个像素在失真校正中确定的位移。在此，也本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种用于减少扩散成像中的失真的方法，这些失真在借助磁共振设备（１）拍摄检查对象（１２）的扩散加权的磁共振图像时出现，具有以下步骤，－对于多个空间上互相隔开的层分别执行至少一次具有第一扩散权重的第一测量（Ｒ１），－对于所述多个空间上互相隔开的层分别执行至少一次具有第二扩散权重的第二测量（Ｒ２），－根据所述测量（Ｒ１，Ｒ２）确定失真校正函数并确定校正参数，用于对扩散加权的磁共振图像进行失真校正，其中，将不同层的图像信息和／或校正参数互相关联，－基于所述失真校正函数和校正参数进行对所述扩散加权的磁共振图像的失真校正。
【技术特征摘要】
2010.03.31 DE 102010013605.01.一种用于减少扩散成像中的失真的方法，这些失真在借助磁共振设备(1)拍摄检查对象(1 的扩散加权的磁共振图像时出现，具有以下步骤，-对于多个空间上互相隔开的层分别执行至少一次具有第一扩散权重的第一测量 (R1),-对于所述多个空间上互相隔开的层分别执行至少一次具有第二扩散权重的第二测量 (R2)'-根据所述测量(R1A2)确定失真校正函数并确定校正参数，用于对扩散加权的磁共振图像进行失真校正，其中，将不同层的图像信息和/或校正参数互相关联，-基于所述失真校正函数和校正参数进行对所述扩散加权的磁共振图像的失真校正。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于对第一层所确定的第一校正参数确定优化方法中的起始值，以便用于对第二层确定第二校正参数。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，基于第一和第二测量(R1A2)分别对于第一层确定第一校正参数，第一和第二测量(R1, R2)对在该第一层进行，并且对于位于第一层之间的第二层借助第一校正参数确定插值的校正参数。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，仅对还将要根据对应的第一和第二测量 (R1, R2)来确定校正参数的层进行第一和第二测量(R1, R2)。5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，将所述插值的校正参数作为在用于确定位于第一层之间的第二层的第二校正参数的优化方法中的起始值来采用。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，将在第一和第二测量中在相邻层中获得的图像数据取平均，并且根据平均后的图像数据确定用于对扩散加权的磁共振图像进行失真校正的失真校正函数和/或校正参数。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，从根据平均后的图像数据确定的校正参数中借助位置换算函数对于不同层确定取决于层位置的校正参数。8.根据权利要求7...
【专利技术属性】
技术研发人员：索斯滕费韦尔，托尼H金，戴维A波特，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：DE
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。