CN101080196A - 确定磁性粒子空间分布的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种确定检查区中磁性粒子空间分布的方法，其中产生具有较低磁场强度的第一子区和较高磁场强度的第二子区的磁场。改变两个子区的位置，从而引起检查区中粒子磁化强度的改变。获取基于检查区中磁化强度的测量值。参考响应函数可以通过至少一个大范围磁性样本分布来确定，利用该函数可以根据磁性粒子的空间分布在数学上确定测量值。最后，利用参考响应函数从测量值对磁性粒子空间分布进行重构。

Description

确定磁性粒子空间分布的方法

技术领域

本发明涉及一种在检查区中确定磁性粒子空间分布的方法。本发明也涉及一种用于实施根据本发明的该方法的设备以及控制根据本发明的该设备的计算机程序。

背景技术

在首段中指定的方法可从DE 101 51 778获知。在所述方法中，首先以这样一种方式产生磁场：在检查区中产生较低磁场强度的第一子区和较高磁场强度的第二子区，即，第一子区中的磁场强度低于第二子区中的磁场强度。接着，在检查区中子区空间的位置发生改变，因而使得检查区中粒子磁化强度发生局部变化。获取的信号取决于检查区中的磁化强度，其受子区空间位置改变的影响，从这些信号中可获得关于检查区中磁性粒子空间分布的信息，以使得产生关于检查区的图像。在DE101 51 778中，提出了通过用基于磁性粒子磁化特性的磁化函数对测得的信号进行后卷积操作来重构检查区图像。

已知方法的缺点在于，重构产生的检查区图像质量通常对于诸如医疗应用中的诊断，显得不够好。

发明内容

因此本发明的目标在于，列出在首段中简要提到的一种改进产生的图像质量的方法。

通过确定检查区中磁性粒子空间分布的方法来实现本目标，所述方法具有以下步骤：

a)通过以下步骤产生测量值

在空间中产生具有磁场强度图形的第一磁场，使得在检查区中产生较低磁场强度的第一子区和较高磁场强度的第二子区，

改变检查区中子区的空间位置，从而引起粒子磁化强度的局部改变，

获取基于检查区中磁化强度的测量值，其受两个子区位置变化的影响，

b)提供一参考响应函数，利用该函数可以根据磁性粒子的空间分布在数学上确定测量值，参考响应函数可以通过至少一个大范围(extensive)磁性样本分布来确定。

c)利用提供的参考响应函数从测量值对检查区中的磁性粒子空间分布进行重构。

对比于上述现有技术，根据本发明提供了参考响应函数，利用该函数，可以根据磁性粒子的空间分布在数学上确定测量值。这种响应函数通常指的是测量系统响应函数，并在步骤a)模拟测量值的产生，即，对在检查区中磁性粒子的空间分布应用该响应函数，给出了模拟测量值。以下将特别结合等式(1)详述该参考响应函数。

在确定参考响应函数中，使用大范围磁性样本。在本发明的语境中，术语“大范围”指的是磁性样本的大小。当磁性样本大于在术语上被称为δ样本的样本时，其是大范围的。δ样本是被限制于尽可能小的空间区域中的磁性粒子的数量，但是尽管如此，其仍然足够大，如果第一和第二子区的空间位置存在变化，其使得它们的将要获取的足够大的测量值能够与噪音值相区分，因而可适于重构的目的，该噪音值是根据本发明的方法所经受的噪音值。而且，该δ样本的直径优选足够的小，其直径小于分辨率，其可在重构的图像中通过测量过程进行预设，所述分辨率等于检查区中两个磁性粒子的最小距离，在该距离下两个粒子在重构的图像中仍然可以被单独显示。该大范围磁性样本的直径例如至少是0.5mm。

相比于δ样本的使用，根据本发明，利用大范围磁性样本确定参考响应函数导致了在第一和第二子区位置中的改变，引起在磁化强度中的更大变化，因此，如以下详细说明的，确定了更高质量的参考响应函数。如果这种更高质量的参考响应函数用于重构检查区图像，则相对于在第二段中说明的方法，提高了重构图像的质量。

如以下详细说明的，步骤a)中的测量值的产生可被看成利用参考响应函数对检查区中磁性粒子空间分布的卷积。因而，高质量的参考响应函数可以以权利要求2中的方式产生，如果磁性粒子的已知样本分布位于检查区中的不同点，如果对于检查区中的样本分布的每个位置产生样本测量值，以及如果借助于该样本测量值通过从样本分布对参考响应函数进行去卷积可确定参考响应函数。

权利要求3描述了对参考响应函数进行去卷积的方法，其只需要少量的计算。

在权利要求4中，当大范围样本分布位于检查区并执行步骤a)时，将包括傅立叶变换的变换(即，所述变换包括在多个其他物之间进行傅立叶变换)施加于样本的测量值，即，施加于获得的测量值而且该样本测量值以这样一种方式变换使得被变换样本测量值的数量小于非变换样本测量值的数量。这是有用的，例如，如果在某一时频，被傅立叶变换的样本测量值很大，以使得可从噪音中区分出来，即，从实施本发明的方法的该测量系统所遭受的噪音中区分出来，而在其他时频它们足够小以致不能从测量系统的噪音中被区分出来。在这种情况下，可以将时间傅立叶变换的样本测量值足够小以致不能从测量系统噪音中区分出来的时频范围置于在时间傅立叶变换的样本测量值足够大以致其可从测量系统噪音中区分出的时频之间。同样，例如，由于测量系统的过滤特性，样本测量值可能只具有给定的时频带，其意味着在傅立叶变换之后，所有位于该时频带以外的时间傅立叶变换的样本测量值都足够小，以至于不能从测量系统的噪音中被区分开。根据本发明，足够小以至于它们不能从测量系统的噪音中被区分出来的时间傅立叶变换样本测量值将在随后的步骤中被忽略。因此在一个实施例中，在权利要求4中要求的变换包括样本测量值的时间傅立叶变换以及随后忽略其足够小以至于从测量系统的噪音中难以区分出来的样本傅立叶变换。样本测量值数量中的这种减少使得在参考响应函数去卷积时减少计算工作。

在权利要求5中，使用具有不同空频的多个空间大范围样本分布来确定参考响应函数，该样本分布是这样一种形式，使得对于在一个或多个预设的空频范围内的每个空频产生大于根据本发明的方法以及根据实施本发明方法的设备产生的噪音值的样本测量值。如果使用以权利要求5的方式确定的参考响应函数来在步骤c)中重构磁性粒子空间分布，则重构的检查区图像质量将被进一步提高。

在权利要求6和7中，除样本测量值外，通过使三角函数与样本测量值相匹配来确定匹配值。为了对参考响应函数去卷积，接下来可以仅使用一个匹配值，也可以使用样本测量值和匹配值二者。匹配值的使用进一步提高了参考响应函数的质量，因而提高了在最后重构的磁性粒子空间分布的质量。

在权利要求6中，形成数据表，每个数据表只包含一个时频的时间傅立叶变换的样本测量值，并且给定数据表中的数据取决于当特定样本测量值产生时样本分布位于检查区中的点。已经发现，具有较高时频的傅立叶变换样本测量值的数据表，相比于具有较低时频的傅立叶样本测量值的数据表，具有更高的空频。因此，在权利要求8的实施例中，如果用于确定具有较高时频的时间傅立叶变换样本测量值的数据表的匹配值的是三角函数，该三角函数相比于用于确定具有较低时频的时间傅立叶变换样本测量值的数据表的匹配值的三角函数，具有更高的空频，那么在参考响应函数的质量上有进一步的提高，并因此在步骤c)中重构的磁性粒子的空间分布质量上有进一步的提高。

在权利要求9中，产生样本测量值后，确定中间测量值，该中间测量值相应于可能已经测量的样本测量值，如果在正在产生样本测量值时，样本分布已经位于检查区中那些点中间的点上，那些点是在样本测量值产生期间样本分布实际位于的点。那么，用于对参考响应函数进行去卷积的是样本测量值和中间值二者，因此可进一步提高参考响应函数的质量和在步骤c)中重构的磁性粒子空间分布的质量。

在权利要求10中，提供一种变换函数，当被应用于在样本分布位于检查区中的点时被测得的样本测量值的时候，如果样本分布已经位于检查区中的某一其他点时，该变换函数给出相应于可能已被测量的样本测量值的变换值。例如，可以利用测量设备的已知的对称性的优势提供变换函数。例如，以这种方式可以知到当样本分布位于检查区中的一个区域中时测量的样本测量值等于当样本分布位于检查区中的另一个区域时的测量的样本测量值。接着，例如由于另外的变换值通过变换函数确定，则需要更少的样本测量值用于对参考响应函数去卷积。因而，以这种方式缩短了测量时间。或者，当样本测量值的数量保持相同，变换值可用作去卷积的附加，其增加了信躁比，其进而提高参考响应函数的质量以及在步骤c)中重构的检查区中的磁性粒子的分布质量。

将δ样本用作样本分布可能有这样的缺点：由于少量的磁性粒子，获得的测量值可具有低信躁比。但是，δ样本会有这样的优点：由于在空频域δ样本的空间傅立叶变换是常量，所以在步骤c)中重构的磁性粒子的空间分布的空间傅立叶变换对于不同的空频具有同样好的质量。因此，如权利要求11所要求的，首先确定在检查区的不同点处，随时间变化的第一磁场和第二磁场的磁场强度有多高，该磁场被用于改变两个子区(301，302)的空间位置。这些磁场强度相应于将作用在位于相关点上的δ样本的磁场强度。然后大范围样本分布可位于检查区中任何期望的点，并且为每个被确定的不同磁场强度确定样本测量值。由于作用于大范围样本分布的磁场强度与作用于位于检查区中不同点的δ样本的磁场强度相同，所以在步骤c)的重构中使用利用这些样本测量值进行去卷积的参考响应函数，将导致在不同空频点检查区重构图像的空间傅立叶变换被重构具有同等的高质量，因此可进一步提高在步骤c)中重构的磁性粒子空间分布质量。

权利要求12和13描述了用于实现根据本发明的方法的多个设备。权利要求14定义了用于控制如权利要求12所要求的设备的计算机程序。权利要求15定义了用于控制如在权利要求13中所要求的设备的计算机程序。权利要求16定义了为根据本发明确定磁性粒子空间分布的方法确定参考响应函数的方法。

参考下述实施例，本发明的这些和其他方面将会变得明显，而且将得到阐明。

附图说明

附图中：

图1是用于实现根据本发明方法的根据本发明的设备的示意性表示。

图2示出了出现在检查区磁性粒子之一。

图3示出了图1的设备中随着时间变化保持恒定的第一磁场的磁力线图形。

图4是图1设备的电路方框图。

图5是根据本发明的方法的流程图。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的设备9的实施例。位于病人显示台2上的是一个对象，其在本发明中是病人1。位于病人1中，例如在肠胃道中，以及在设备9的检查区中的是以液态或颗粒状用于病人的磁性粒子。如下所述，检查区的大小特别取决于所用的磁场和磁性粒子。

图2示出了一个磁性粒子。它包括例如玻璃的球形衬底100，其覆盖有软磁层101，该层例如5mm厚，并且例如由铁镍合金组成(例如镍铁导磁合金)。例如该层覆盖以保护粒子防酸的覆盖层102。使这样的粒子饱和磁化所需的磁场强度取决于该粒子的直径。对于10μm的直径，为此目的需1mT的磁场，然而对于100μm的直径，全部所需为100μT。如果所选的覆盖具有比镍铁导磁合金更低的饱和磁化强度，那么当然饱和所需的磁场进一步降低。

简化起见，本发明的上下文中列举的磁场强度以特斯拉给出。这不完全正确，由于特斯拉是磁通量密度单位。为得到在给定情形下的磁场强度，给定值也必须除以磁场常量μ₀。

本发明并不限于已述的磁性粒子。此外，根据本发明的方法可以用具有非线性磁化特性的任何磁性粒子来实现，即，对其来说，作为作用于粒子上的磁场强度的函数的磁性粒子磁化曲线是非线性的。

可以使用由铁磁的或亚铁磁的材料构成的所谓的单畴粒子。这些粒子的尺寸在纳米的范围内，它们太小因而在它们中不能形成磁畴，即，韦斯畴。它们以适当的胶体分散被注入至病人的血液中。在磁共振场(MR场)中，这种类型的分散要作为造影剂而被注入。用于该磁场的磁性粒子的大小为5到10nm。但是，这对于根据本发明的方法不是最优尺寸，因为饱和所要求的磁场强度随着粒子直径的三次方降低。因而，磁性粒子应当尽可能的大，但是不能大到可形成磁畴。根据磁性材料，单畴磁性粒子的最优尺寸为20到800nm之间。用于单畴粒子的合适材料例如是磁铁(Fe₃O₄)。例如这些粒子可被吸入用于肺部检查。

在本发明的上下文中，术语“磁性粒子”也包括可磁化的粒子。

在病人的上方和下方，安装有第一对线圈3a，3b(第一磁性装置)，其包括被共轴设置于病人1上方和下方的具有相同结构的两个线圈3a，3b，具有相同大小但是不同循环方向的电流流过其中，产生随着时间变化保持恒定的第一磁场。

在图3中，用磁力线300表示第一磁场。它的梯度在线圈的公共轴8的方向上几乎保持不变，并且在该线圈轴的某一点达到零值。从没有磁场的该点开始，磁场强度在空间中所有方向上，随着距离的增加而增加。在第一子区301中，其在图3中以虚线示出并位于磁场为零的点周围，第一磁场的强度很低，因而位于其中的粒子磁化不饱和。另一方面，在第二子区302中，其位于第一子区301的外部，磁性粒子磁化饱和。

在图3中示出的样本分布81，以及用于在检查区中对样本分布81进行定位的定位装置83，只用于确定参考响应函数，因而它们未置于检查区中，同时用于确定磁性粒子在检查区中的分布的测量值正被获取，磁性粒子位于例如病人的胃肠道中。下面将详细说明通过样本分布81和定位装置83确定参考响应函数。

第一磁场的第一子区301可通过可随时间变化的第二磁场，在检查区中移动。

第一子区301的移动和尺寸，以及磁性粒子的磁性特征和分布，确定了检查区的大小。将要被检查对象，即例如病人1的每个区域被包含于检查区中，该每个区域具有其磁化强度由于第一子区301位置的变化而改变的磁性粒子。

为产生随时间变化的第二磁场，还提供了三对线圈(第二磁场装置)。线圈对4a，4b产生了第二磁场的分量，其在第一对线圈3a，3b的轴8方向上延伸。为此，线圈4a，4b具有在相同的循环方向上流过它们的相同大小的电流。原理上，利用线圈对4a，4b可实现的效果可以通过在第一对线圈3a，3b中相反方向的相等电流上叠加相同方向的电流来实现，结果，电流将在一对线圈中下降而在另一对线圈中增加。

为了在与线圈对3a，3b的轴垂直的方向上产生第二磁场的分量，还使用两个线圈对5a，5b和6a，6b。正如线圈对3a，3b和4a，4b，这些线圈对5a，5b和6a，6b可以是Helmholtz类型，尽管如果它们是在空间中所有三个方向上被线圈对包围的检查区，这会使得更难以对检查区进行访问。因此，线圈5a，6a被安排在病人1上方，线圈5b，6b在病人1的下方。线圈5a，5b在与线圈轴8垂直的方向上产生磁场分量。同样，线圈6a，6b产生方向与线圈轴8的方向垂直以及与5a，6b产生的磁场分量的方向垂直的磁场分量。线圈5a，5b和6a，6b因此产生与它们的轴垂直的磁场分量。这种类型线圈不是Helmholtz类型，并可从具有开放磁体的磁共振单元(“开放MRI”)中获知，其中能够产生随时间变化的水平磁场的一对高频线圈被安置于病人的上方和下方。这些已知线圈5a，5b，6a，6b的结构在此不再详述。

线圈对4a，4b...6a，6b因而产生可随时间变化的第二磁场，并且利用所述第二磁场可在检查区中移动第一磁场的第一子区301，后者在当前的情况下是三维，可替换地，也可以是一维或二维。第一子区301在检查区中的移动导致磁性粒子102磁化强度的改变，通过这种方法，可在适当的接收线圈中产生感应信号。第一子区的移动和磁性粒子磁化强度的改变之间的相互关系以及因此而产生的感应信号在DE101 51778中有详细描述，该描述被引入作为参考。

图1中以示意的形式示出了接收线圈7(获取装置)，其适于由于在检查区中改变磁化强度，在所述的接收线圈中产生感应信号(测量值)。理论上，每对磁场生成线圈3a，3b...6a，6b也可用于该目的。但是，一个，或甚至一个以上分离的接收线圈7具有能够独立于磁场生成线圈3a，3b...6a，6b而被安装和切换的优势，并能改进信噪比。由于磁性粒子102磁化强度变化而引起的接收线圈中的信号感应在DE 101 51778中有详细说明，在此处该文献的说明被引入作为参考。

如果将要在空间中的所有三个方向上获取磁化强度的变化，那么对于空间中的每个方向上都要求至少一个接收线圈，该线圈能够接收磁化强度变化的相应方向上的分量。

图4是图1中示出的设备9的电路方框图。线圈对3a，3b在图4中示意性的示出，清楚起见，其用附图标记3表示。同样的方式用于表示线圈对4a，4b...6a，6b。

线圈对(第一磁性装置)3由在控制单元10的控制下的可控电流源31提供直流电流。控制单元10连接至计算机12，该计算机具有显示器13以显示检查区中磁性粒子分布和诸如键盘14的输入单元14。控制单元10也被连接至定位装置83，因而可以通过定位装置83使控制单元10能够在检查区不同点上设置样本分布81。定位装置83例如可以是由控制单元10控制的机械手，其在检查区内可以根据需要进行移动。

线圈对(第二磁性装置)4，5，6连接至它们从其接收电流的电流放大器41，51，61。电流放大器41，51，61依次连接至各个交流电源42，52，62，该交流电源预设要被放大的电流I_x，I_y，I_z随时间变化的波形。该交流电源42，52，62由控制单元10控制。

图4也示意性地示出了接收线圈(获取装置)7。接收线圈7中的感应信号被馈送至对信号进行滤波的滤波单元71。滤波的目的在于将由受两个子区(301，302)的位置变化影响的检查区中磁化强度导致的测量值从其他干扰信号分离出来。为此目的，滤波单元71可以例如是这样一种形式，以便具有低于线圈对4，5，6工作的时频，或低于该时频两倍的时频的信号不能通过滤波单元71。信号通过放大器单元72被发送到模数转换器(ADC)73。由模数转换器73产生的数字化信号被馈送到图像处理单元(重构装置)74，这从这些信号和该时刻第一磁场的第一子区301在接收相关信号期间被假定处于检查区中的位置来重构磁性粒子的空间分布，图像处理单元74从控制单元10接收该位置。最后，重构的磁性粒子的空间分布通过控制单元10被发送至计算机12，计算机将其显示于监视器13。

如下所述，为了确定参考响应函数，控制单元10将点

发送到图像处理单元74，大范围样本分布83通过定位装置81被安排到该点。

同样，如下所述，测量样本测量值，这些也通过控制单元10被发送至图像处理单元74。然后，图像处理单元74从样本测量值和存储于图像处理单元74中的已知样本分布计算参考响应函数。

图5是能够用图1和图4所示的设备实现的根据本发明的方法的流程图。

在初始化步骤101之后，线圈3a，3b产生具有两个子区301和302的第一磁场。

在步骤102中，通过时变的第二磁场，可以改变检查区中的两个子区301和302的位置。在这种情况下，第二磁场是这样一种形式，以使得第一子区以第一子区301覆盖整个检查区的方式沿着一条路径在检查区内移动。由于两个子区301和302在检查区中的移动，检查区中磁性粒子的磁化强度发生变化。在该方法执行前，例如通过已经以进餐的形式咽下磁性粒子的病人将这些磁性粒子引入到检查区中，使得胃肠道可被检查。检查区中磁性粒子磁化强度的变化在接收线圈7中产生感应信号，即，通过上述设备9随时间变化连续测量测量值。

或者，不用第二磁场，通过移动检查区也可以产生检查区中两个子区301和302空间位置变化，这可以通过移动例如上面躺有病人的病人显示台来实现。另外，由于第二磁场，检查区和两个子区301和302也同样可以同时移动。重要的是两个子区301和302相对于检查区的位置变化。

在步骤103中，以变换测量值的数量小于样本的非变换测量值的数量的方式，利用时间傅立叶变换对测量值进行变换。为此目的，对该测量值进行时间上的第一傅立叶变换。接下来，在后续的步骤中，忽略不能从测量系统噪音中区分出来的时间傅立叶变换测量值，从而减少了后续步骤中的计算工作和存储要求。

由于所使用的电气组件，根据本发明的设备9具有滤波特性。所获取的测量值的频带受限于磁性粒子的性质，例如它们的尺寸。因此，相对于非时间傅立叶变换的测量值，存在较少的时间傅立叶测量值，其足够大以致能与测量系统的噪音区分出来，这意味着使用时间傅立叶变换测量值的后续步骤中的计算工作量减少了。通过这种步骤，忽略了在重构中对于提高图像质量没有任何帮助的测量值。

如果从例如已经进行的测量中获知系统整体的滤波特性，即，根据本发明由设备9和磁性粒子特性确定的滤波特性，那么在其他实施例中，可以允许在没有执行时间傅立叶变换时，通过在后续步骤中忽略某些测量值而得到测量值时频的有限范围。如果测量的最高频率在某一采样率是可及时检测的(每单位时间的测量信号)，其只有在步骤102中的获取期间使用的采样率的一半，那么相邻的每对实际测量值可以及时地被它们的均值取代。或者，在这种情况下，有可能在后续步骤中仅在每秒观察到实际测量值。

同样，其中时间傅立叶变换样本测量值很小以至于不能从测量系统的噪音中被区分出来的时频范围，可位于其中时间傅立叶变换样本测量值很大以至于可从测量系统噪音中区分出来的时频之间。同样在这种情况下，在后续步骤中将被观察的时间傅立叶变换测量值，只是那些足够大以能从噪音中区分出来的测量值。

在步骤104中，确定参考响应函数。利用参考响应函数，可从磁性粒子的空间分布在数学上确定测量值。参考响应函数因而定义检查区中磁性粒子空间分布

和测量值之间的关系。在本实施例中，在步骤103中进行测量值的时间傅立叶变换。因而在当前情况下，根据如下等式，具有时频ω_n的时间傅立叶变换参考响应函数

定义了具有时频ω_n的时间傅立叶变换值V_n和磁性粒子空间分布

之间的关系：

$V_n=\∫G_n\left(\stackrel{\→}{x}\right)C\left(\stackrel{\→}{x}\right)d\stackrel{\→}{x}---\left(1\right)$

在这种情形下，在整个检查区上对变量

积分。该时频ω_n是那些时间傅立叶变换值足够大以致能从测量系统噪音中区分出来的时频。因而下标n指定仍然可在变换步骤103后被观察到的时间傅立叶变换测量值的那些时频的第n个(n^th)时频。

为能够确定参考响应函数，从检查区移去磁性粒子，即，通常病人被从检查区中移开，在检查区中不同的连续点

用定位装置83对大范围磁性样本分布进行定位。在本发明的上下文中，大范围的样本分布例如是非δ样本的紧密磁性样本，诸如圆柱形或球形。样本分布可具有以网格状图案安排的磁性粒子，以这种方式磁性粒子可在虚构网格的交叉点处或沿着网格线进行安排。

如果将样本分布安排在点

子区301和302以与他们在步骤102中完全相同的方式，通过本情形中的第二磁场，相对于检查区移动。如在步骤103，接收线圈中的感应信号被测量和时间傅立叶变换。这些测量信号指的是样本测量值。样本分布定位于检查区中的每个点 并对每个点 获取样本测量值。

样本测量值的定位点 优选位于在整个检查区均匀分布的Cartesian格的交叉点。例如相邻点

可位于另外点的1mm距离处。

具有可在样本分布安排于点

时获取的时频ω_n的时间傅立叶变换样本测量值 可由以下等式定义：

$W_n\left({\stackrel{\→}{y}}_i\right)={\∫G}_n(\stackrel{\→}{s}+{\stackrel{\→}{y}}_i)P\left(\stackrel{\→}{S}\right)d\stackrel{\→}{s}---\left(2\right)$

在等式中，位置矢量

指坐标系统，例如Cartesian坐标系统，其与样本分布

有固定联系。坐标系统的原点被安排在由

指定的检查区中的给定点。

在等式(2)中，时间傅立叶变换样本测量值

是使用样本分布的时间傅立叶变换参考响应函数的卷积。因此为了能够确定参考响应函数，时间傅立叶变换响应函数必须通过样本测量值从样本分布去卷积，在时间傅立叶后-变换之后获得参考响应函数。

由等式(2)空间傅立叶变换得到如下等式：

在这个等式中，

是样本测量值的具有时频ω_n的时间傅立叶变换的具有空频

的空间傅立叶变换。类似地，

是参考响应函数的具有时频ω_n的时间傅立叶变换的具有空频

的空间傅立叶变换。最后，

是样本分布的具有空频ω_n的复共轭的傅立叶变换。

利用样本测量值，通过对时间傅立叶变换样本测量值进行空间傅立

叶变换，以及利用样本分布，根据等式(3)，通过对空间傅立叶变换样本分布进行复共轭，并通过用给定傅立叶变换

除以对于每个空频 和每个时频ω_n的样本分布的给定复共轭空间傅立叶变换 来由此从样本分布对参考响应函数去卷积。最后，从该除法中得到值

是空间傅立叶后-变换，从而给出时间傅立叶变换参考响应函数

的商在本发明的上下文中指的是商函数。

在步骤105中，利用在步骤104中确定的参考响应函数，用在步骤102中获得并在步骤103中变换的测量值重构检查区图像，即，重构检查区中的磁性粒子分布，该分布例如出现在步骤102的测量期间病人的肠胃道中。

由于已知参考响应函数，可以以已知的不同的方式进行重构，通过考虑等式(1)，以及利用已知的时间傅立叶测量值Vn和已知的时间傅立叶变换参考响应函数 可以确定检查区域中磁性粒子的分布

在本实施例中，通过最小化如下表达式可确定磁性粒子的分布：

$\underset{n}{\mathrm{\Σ}}|V_n-\underset{j}{\mathrm{\Σ}}{G}_n\left({\stackrel{\→}{x}}_j\right)C\left({\stackrel{\→}{x}}_j\right)\mathrm{\Δ}\stackrel{\→}{x}|---\left(4\right)$

即，以表达式(4)为最小值，表达式|...|指定数量的方式，利用已知的调整算法对分布

进行调整。在这样的情形下，该外部和覆盖在步骤103后考虑的所有时频。此外，该内部和覆盖了检查区中的所有点

在步骤104中为其确定了参考响应函数的时间傅立叶变换。术语

是检查区中两个连续点

之间的距离。

如果表达式(4)是最小值，那么检查区中的磁性粒子分布

已经被重构，本发明的方法在步骤106中结束。

如果参考响应函数以及因此被时间傅立叶变换的参考响应函数，对于相对于检查区的第一子区301的给定移动即对于随时间变化的给定的第二磁场而确定，那么在步骤102中，通过利用了相对于检查区的第一子区301的相同移动的随后测量，检查区中的磁性粒子的分布在步骤103的转换后，在步骤105中被直接确定，在这种情况下可以使用预先确定的时间傅立叶转换参考响应函数。

因此，即使先前在步骤102中获取了测量值，仍然可以在步骤104中，对于第一子区301相对于检查区的不同移动，即对于不同的第二磁场，来确定参考响应函数，并可存储于图像处理单元74。如果检查区中磁性粒子的未知分布将要被重构，那么可以选择参考响应函数已经被确定的多个移动之一，利用步骤103中的移动和变换，那么可以在步骤101和102中获得测量值，利用已知的参考响应函数在步骤105中重构磁性粒子分布。

在本发明的范围内，步骤103是可省的。意思是对于测量值不必要进行时间傅立叶变换。如果省略步骤103，结果当然是在步骤104中样本测量值也不进行时间傅立叶变换，而且所说的关于测量值，样本测量值或参考响应函数的时间傅立叶变换的任何事都与测量值本身，样本测量值本身或参考响应函数本身相关。同样，在这种情况下，在参考响应函数去卷积之后，当然不进行任何时间傅立叶后-变换。

如果对于预设空频范围内的每个空频，用于确定参考响应函数的示比由根据本发明的设备和根据本发明的方法引起的噪音值更大的样本测量值，那么可在预设的空频范围内获得一个特别好的参考响应函数。

为了预设空频范围，步骤102中获得的测量值被进行空间傅立叶变换，确定在什么空频上空间傅立叶变换测量值不同于噪音值，即在什么空频上空间傅立叶变换测量值大于噪音值。空频范围以这样一种方式预设，即它们包含所有的或大多数以这种方法确定的空频。

如果即使在步骤102之前，已知在什么空频上空间傅立叶变换值从噪音值中可区分出来，那么可以以这样一种方式预设一个或更多的空频范围，它们包含所有或大部分这些空频。例如这些预知可以是以类似于磁性粒子分布的方式取得的先前测量的结果。例如如果检查不同的成年人的胃肠道，可以假定对于不同的成年人，可以从噪音中区分出来的空间傅立叶变换值位于相同范围的空频。此外，还可以根据数学上的考虑来确定空频的范围。例如如果在检查区中追踪导管的移动，该导管以直径为1mm的磁性粒子圆周分布进行指示，那么该分布将产生其空间傅立叶变换可从空频为0到2πmm^-1范围内的噪音中区分出来的测量值，这意味着这个空频范围将被预设。

对于在预设空频范围内的每个空频，为了产生大于由根据本发明的设备和根据本发明的方法产生的噪音值的空间傅立叶样本测量值，如下所述，最好使用多个样本分布。

首先确定噪音值。对一台测量设备确定噪音值对于本领域技术人员来说是公知的。例如通过执行在步骤104中描述的样本测量值的测量，可以确定噪音值，包括定位装置83的移动，而在检查区没有出现样本分布。那么获得的值不取决于检查区中受两个子区位置变换影响的磁化强度，子区而是取决于本发明的方法和设备的噪音。

对于相应于在步骤104中的样本分布位置的定位装置83的每个定位，通过形成对于预设时间周期的均值来确定噪音值，该均值通过对获得的值进行乘方，在预设时间内进行乘方值的积分，用得到的积分值除以预设期间，最后对所得商开平方根来实现。预设时间时间周期足够大，因此更长的时间周期不会引起噪音值的任何改变。以这种方法，为相应于步骤104检查区中样本分布位置的定位装置83的每个位置确定噪音值，该噪音值因而是基于位置的。该基于位置的噪音值被空间傅立叶变换，因而对于每个空频给出了用于与相同空频样本测量值相比较的噪音空间傅立叶变换值。如上所述，本领域技术人员公知的其他方法也可用于本发明的上下文中，以确定测量设备的噪音值。以这种方式，在确定噪音值时，可以考虑例如能谱。

确定噪音值之后，具有位于至少一个空频的预设范围内的空频的第一样本分布被安排于检查区内。例如如果已经预设了0到2πmm^-1的空频范围，那么首先使用的是具有2mm间隔的格线的网格形样本分布。然后样本测量值以步骤104所述的方式测量，在空间频率的预设范围内确定空间傅立叶变换样本测量值不能从噪音中被区分出来，即空间傅立叶变换的样本测量值不大于噪音相关值的那些空频。然后从检查区移去第一样本分布，将第二样本分布安排在其中，第二样本分布具有拥有格线之间间隔的网格形结构，其对应于通过第一样本分布确定的样本测量值不大于噪音值的空频。再次测量样本测量值，并确定在空频的预设范围内的哪个空频上，对于第一和第二样本分布的空间傅立叶样本分布测量值不大于噪音值。使用其他样本分布，其可能具有同样的网格类型分布，但是具有不同的格线间隔，能够对这些空频确定能从噪音值中区分出来的空间傅立叶变换样本测量值。因此，对于不同的样本分布测量样本测量值，直到对于所有位于空频范围内的空频，已经确定大于噪音值的空间傅立叶变换样本测量值。

对于这些样本分布中的每一个，初级参考响应函数或时间傅立叶变换初级参考响应函数在步骤104中被确定，在步骤105所有初级参考响应函数被结合到用于重构的参考响应函数。例如通过形成它们的算法均值，来将不同的初级参考响应函数进行合并。例如如果对于每个样本分布时间傅立叶变换参考响应函数

已经被确定，那么例如算法均值可以由对于不同的样本分布所确定的时间傅立叶变换初级参考响应函数形成，对于例如每个时频ω_n和在检查区中的每个点 作为结果的均值是对于相关的时频ω_n和相关点

确定的时间傅立叶变换参考响应函数的值。如果不对样本测量值进行时间傅立叶变换，那么取决于时间t的参考响应函数 可以通过形成一个均值以相应的方法来确定。

对于合并不同的样本分布的初级参考响应函数，当均值形成时，对不同的初级参考响应函数的值进行有差别地加权。如果对于一个空频，均值由初级参考响应函数的值，或时间傅立叶变换初级参考响应函数的值，或不同的样本分布形成，那么不同初级参考响应函数或时间傅立叶变换参考响应函数的值乘以一个加权因子，然后再加在一起。在这种情况下，一个空频的初级响应函数的或时间傅立叶变化参考响应函数的加权因子总是更大，大的是对于空频和那个样本分布的空间傅立叶样本测量值，对于该样本分布定特定初级参考响应函数已经确定。

为了提高参考响应函数 或时间傅立叶变换参考响应函数

的质量(如果

已经确定，那么

也是已知的，反之亦然，因为它们能够通过时间傅立叶变换而互相改变)，那么在根据本发明的其他实施例中，匹配值和/或中间值和/或变换值可以被确定，其可以单独或和样本测量值一起，用于从样本分布

对参考响应函数去卷积。

为了确定匹配值，如果这还没有对样本测量值进行时间傅立叶变换，则进行之。那么，三角函数的线性组合与相同时频的每个时间傅立叶变换样本测量值匹配，其取决于当测量给定样本测量值时样本分布所处的点。

通过在每种情况下相同时频的时间傅立叶变换样本测量值形成数据集的方式，优选通过首先重分选样本测量值来进行匹配。然后在每个数据集中，特定时间傅立叶变换样本测量值仅取决于检查区中样本分布的给定位置。在每个数据集中，三角函数的线性组合匹配于时间傅立叶变换样本测量值，三角函数的空频总是更高，更高的是在给定数据集中时间傅立叶变换的样本测量值的时频。用于在给定数据集中与时频ω_n的时间傅立叶变换样本测量值进行匹配的三角函数的线性组合

可以例如用下面等式进行定义：

$F_n\left(\stackrel{\→}{y}\right)=\underset{\stackrel{\→}{k}\∈\{{\stackrel{\→}{k}}_n,\mathrm{\Δ}{\stackrel{\→}{k}}_n\}}{\mathrm{\Σ}}a\left(\stackrel{\→}{k}\right)\sin (\stackrel{\→}{k}\·\stackrel{\→}{y})+b\left(\stackrel{\→}{k}\right)\cos (\stackrel{\→}{k}\·\stackrel{\→}{y})---\left(5\right)$

在该等式中，

是一组空频，其包含空频

和相对于

移动

和

的空频。

一种确定空频

的可能的方法是模拟样本测量值的产生。产生样本测量值的样本分布和物理过程是已知的，这意味着虚数样本测量值可以被计算，尽管它们不能考虑所有测量设备9的指定特性以及样本分布，尤其是后者的磁性特征，因而不适合于直接确定参考响应函数，尽管如此对于于确定空间—频率

还是足够好。对虚数样本测量值进行时间傅立叶变换，并且以这样一种方式进行重分选，即在每种情况下已经时间傅立叶变换的一个空频的虚数样本测量值形成一个数据集。然后每个数据集被空间傅立叶变换，并且确定数据集中的最大幅值的空间傅立叶变换数据，空间傅立叶变换数据处于最大值的空频是空频

另一种确定空频

的可能方法是对于已经测量的样本测量值的给定数据集进行空间傅立叶变换，并以已述的模拟数据集的方法确定空频

只要在给定数据集中空频

未取样，则该可能的方法将能成功。

预设矢量

在匹配中，

也考虑与空频

仅有轻微差别的空频。这意味着 的大小相比于空频

的大小优选为小。它甚至可以等于零。

可替代地，通过对于

使用在给定数据集中的给定空频

与给定数据集的空间傅立叶变换具有第二大的幅值的空频之间的距离矢量，能够从时间和空间傅立叶变换的虚数样本测量值或从已经测量的图像样本测量值来确定

幅值 和

是等式(5)中的匹配参数。

给定线性组合

与给定数据集中的时间傅立叶变换的样本测量值可以用公知的匹配算法进行匹配，例如通过查找最小平方差拟合。

矢量

和 被用作匹配中的附加匹配参数，而非被预设。

用于对参考响应函数去卷积的是例如仅从匹配中获得的匹配值

可替换地，也可能被使用的是匹配值和样本测量值。如果匹配值和样本测量值一起使用，那么给定匹配值 可单独用于在步骤104中样本分布未在该点定位的点

在步骤104中样本分布定位的点

最好均值可由匹配值

和相关联的样本测量值构成，该均值被用于对参考响应函数去卷积，因此用于去卷积的值的信躁比增加了。

作为替换或附加，在其他实施例中，中间值也用于对参考响应函数去卷积。为了确定中间值，对样本测量值不进行时间傅立叶变换。当样本分布在点 上定位时在时间t测量的未被时间傅立叶变换的样本测量值被指定为

如果在步骤102获得测量值以及样本测量值未进行时间傅立叶变换，那么等式(1)到(4)下标n应当用下标t替换。这些经过必要变更的等式和相关描述可用于在步骤102中未进行时间傅立叶变换的测量值以及步骤104中获得的样本测量值。

当样本测量值产生时，如果样本分布定位于在检查区中安排在点

之间的点

中间值是可能已经测量的样本测量值，对于点

样本分布在样本测量值产生期间实际地定位于该点。

为了确定这种中间点

的中间值，观察到的是当样本分布位于临近于中间点

的检查区中的点

时所测量的样本测量值。

如果，在样本测量值获取期间，第一子区301接近检查区中的一个区域，在该区域样本分布中的磁性粒子密度更高，则测量信号升高，即测量值以这种方式升高。如果第一子区301再次从该区移离，则信号再次下降。因此，当从样本分布中磁性粒子密度更高的区域穿过时，获得三角形的电涌，即测量值电涌。当然这个测量值电涌并非数学意义上的三角形，即无限薄和无限高，而是具有有限宽度和高度。例如如果样本分布包括可磁性化的球体，当第一子区301接近球体时，测量值升高，当第一子区301从该球体移离时，测量值再次下降。

一旦已经预设了中间点分布，通过例如将其降低，在每两个最相邻的点

之间总是有中间值

对于样本分布被试图定位的每个点 确定中间值。

为了对中间点

确定中间值电涌，考虑的是当样本分布被安排与特定中间点

相邻的点上时测量的测量值电涌。如果样本分布例如是球形分布，如果该样本分布被接连安排在相邻位置1和2上，以及如果对于中间值的确定样本分布意图被安排在位于位置1和位置2的中间位置3上，那么要考虑的样本测量值是那些当样本分布定位于位置1，同时子区301通过位置1时获取的值，以及当样本分布定位于位置2，同时第一子区302通过位置2时获取的值。

如上所述，为确定中间点

的中间值电涌，考虑的样本测量值是当样本分布被安排在位于与中间点相邻的检查区中的点时所获取的值。在当前的实施例中，要考虑的样本测量值是那些当样本分布位于离中间点最短距离的两个相邻点上时所测量的值。

首先确定时间上的点，在该点被确定的中间值电涌处于极值。为此目的，那些时间上的点在当样本分布位于第一相邻点时测量的样本测量值电涌处于极值的位置被确定。那么，那些时间上的点在当样本分布位于第二相邻点时所测量的样本测量值电涌处于极值的位置被确定。将被确定的中间值电涌处于它们的极值的各时间点，各自位于，尤其是居中地位于以下两时间点之间，一个时间点是当样本分布位于作为第一相邻点时所测量的样本测量值电涌处于极值时的时间点，另一时间点是当样本分布位于作为第二相邻点时所测量的样本测量值电涌处于极值时的时间点。

对于将被确定的中间值电涌处于极值的每个确定的时间点，通过尤其用算术方法形成，当样本分布位于第一相邻点时所测量的时间相邻样本测量值的高度和半值宽度的均值，以及当样本分布位于第二相邻点时所测量的时间相邻样本测量电涌的高度和半值宽度的均值，来确定相关中间值电涌的高度和半值宽度。可替代地，通过模拟在中间值电涌的高度和半值宽度之间发现比率。如果该比率是已知的，那么均值可以由特定时间相邻样本测量值电涌的那些区域构成，其通过每个样本的测量值电涌在低于自身时被切断，样本测量值电涌是这样一种形式，以便于其属于均值区域，并具有通过模拟被确定的其高度和半值宽度之间的比率。

为了模拟中间值电涌，样本分布试图在给定中间点定位，并且给定中间值电涌通过考虑现有的已知物理过程而被计算。尽管计算的中间值电涌不能考虑到设备9和样本分布的所有特性，以及尤其是样本分布的磁性特征，但是它们仍然足够精确以给出中间值电涌的高度和半值宽度之间有用的比率。必须考虑的物理过程在DE101 51 778有所说明。

通过将当样本分布位于第一相邻点时所获取的时间相邻样本测量值电涌，和当样本分布位于第二相邻点时所获取的时间相邻的样本测量值电涌，在彼此的顶部之上进行转移(shift)以使得样本测量值电涌处于其极值的时间点位于彼此的上方，来对于时间点确定中间值电涌。然后由在彼此顶部上移位的样本测量值电涌尤其算术地形成均值，那么得到的样本测量值电涌均值是一个确定的中间值电涌，并以这样的方法移位，即样本测量值电涌的极值位于中间值电涌将被确定的时间点。可替换地，两个以上的时间相邻样本测量值电涌可在彼此的顶部上被移位，并由它们形成均值。

除了用于样本测量值，确定的中间值还在步骤104中用于对参考响应函数去卷积，因此参考响应函数的质量和在步骤105中重构的检查区图像的质量得到提高。

可替换地或除了匹配值和/或中间值之外，在根据本发明的又一实施例中确定变换值。

通过提供的例如存储于图像处理单元74的变换函数来确定变换值。如果应用到当样本分布位于检查区中给定点时所测量的样本测量值，该变换函数给出如果样本分布已经位于检查区中的某一其它点时可能已经测量的虚数样本测量值。变换函数因而在检查区的不同点或区之间建立连接。

通过考虑第一和第二磁场，可以预设变换函数。如果第一和第二磁场已知在检查区的第一点和第二点，那么因为例如从DE101 51 778已知产生样本测量值的物理过程，则当样本分布已经位于第一点时所测量的样本测量值能从当样本分布位于第二点时所测量的样本测量值计算出。变换函数覆盖该计算，因此通过将变换函数应用于当样本分布位于第二点时所测量的样本测量值，能够确定当样本分布已经位于第一点时所测量的样本测量值。例如如果第一磁场在检查区中的不同点是一样的，由于设备9具有对称的特征，那么如果第一子区301以相同的方式移动通过两个点，对于在这些点产生的样本的测量值也是一样的，这意味着当这种情况下，在应用于在一个点测量的样本测量值时，对于其他点，变换函数将给出与该点样本测量值相等的变换值。

如果预设了在检查区中的多个点之间建立连接的变换函数，那么在步骤104中，样本分布将只定位于检查区中的点

并未通过变换函数建立与检查区中其他点的连接，这将适用于产生样本测量值的这些点。通过变换函数，在检查区的点之间建立连接，样本分布将只定位于一个这样的点，如果已经对该点测量样本测量值，通过变换函数对关联点确定变换值。那么，测量的样本测量值和变换值将可以用于在步骤104中对参考响应函数去卷积。通过这类处理减少了测量时间。

可替代地，样本分布位于检查区中的每个点

对每个这样的点以步骤104中描述的方式产生样本测量值。此外，通过变换函数产生变换值，样本测量值和变换值因而对于检查区中的每个点

或多个点

存在。如果对于检查区中样本分布所位于的点

以及如果考虑时间傅立叶变换值对于时间点t或时频ω_n，存在样本测量值以及一个或多个变换值，那么将由这些测量和变换值例如算术地形成均值以给出一个值，该值将用于对参考响应函数的去卷积，因此参考响应函数的质量以及在步骤105重构的磁性粒子的分布质量有进一步地提高。

变换函数也考虑了接收线圈7的灵敏度。如果样本分布首先位于检查区中的第一个点，然后位于所述区中的第二个点，一个理想的接收线圈在两种情况下将给出同样的样本测量值(当然除非讨论中的样本测量值在不同的时间获得，因为子区301在不同的时间移动通过样本分布)。然而在现实中，不是这样的情况。该接收线圈7在该意义上不是理想的。该接收线圈7的灵敏性特性指示了当样本分布位于检查区中的不同点时，那些测量的样本测量值如何的不同，以及如果已经使用了理想接收线圈时，可能是一样的。例如灵敏性特性可以包括灵敏度因子，其给出了样本测量值相差的比值，如果使用理想线圈，这可能是相同的。通过将用理想接收线圈获取的变换值乘以给定的灵敏度因子，变换函数使用这些灵敏度因子。

如下所述，将描述本发明的实施例，以允许在步骤104中确定参考响应函数，样本分布并不定位在检查区中的不同点。

在上述实施例中，第一磁场的第一磁场强度在样本分布

位于的那些点

上被首先确定。这些点上的磁场强度或者是已知的或者通过例如霍尔探头进行测量。

在步骤102中用于改变两个子区(301，302)的空间位置的且其强度可随时间变化的第二磁场的强度在点

被确定，第一磁场强度也在该点被确定。该磁场强度，包括其随时间的变化，是已知的或例如通过霍尔探头在所讨论的点进行测量。

然后大范围样本分布在检查区的任意期望点定位，优选在检查区的中心。

下一步，通过产生均匀的磁场，其强度对于第一磁场在讨论的点确定，对于每个点

产生样本测量值，其可通过在讨论的点产生确定的时变强度的随时间变化的磁场，以及用接收线圈获取样本测量值来完成。

在对于第一磁场给定的确定的磁场强度和对于第二磁场给定的确定的基于时间的磁场强度上所测量的样本测量值，被分配给点

在该点第一和第二磁场的特定强度被确定。这意味着被用作样本的测量值

是，当在步骤102的测量中出现在点

的磁场强度被产生时所测量的在时间t的测量值。如步骤104所描述地来执行从样本分布进行对参考响应函数的去卷积。如步骤104所述，也可以使用时间傅立叶变换样本测量值

在当前情形中确定的样本测量值

然后可以简单地被时间傅立叶变换。

以这种方式确定的参考响应函数具有优势，尤其是当使用大范围球形样本分布时，当参考响应函数去卷积时，样本分布可以当作数学δ函数进行查询。这意味着在等式(2)中，可以用δ函数取代样本分布

其意味着在给定情形下测量的样本测量值

或

分别等于参考响应函数的值

和

参考响应函数因而可以用特别少的计算工作量确定。另一个优势是以这种方式确定的参考响应函数的使用给出了检查区的重构图像，其中不同空频磁性粒子的重构分布的空间傅立叶变换被重构成相同的质量，因此在整体图像质量上有进一步地提高。

在最后提到的实施例中，在样本测量值中不得不考虑接收线圈7的灵敏度。如果样本分布已经确实被定位于点

由于接收线圈7的灵敏度特性，分配给点 的样本测量值与那些实际测量的值相比具有不同的值，因为样本分布位于不同的点，优选位于检查区的中心。例如通过将样本测量值乘以灵敏度因子进行考虑，灵敏度因子代表样本测量值之间的大小比率，如果用理想接收线圈进行了测量，那么样本测量值是相同的，如果样本分布已经位于点

和样本分布实际定位的点，样本测量值可能已经被测量。

Claims (16)

1.一种确定检查区中磁性粒子(102)的空间分布的方法，具有以下步骤

a)通过下述步骤产生测量值

-在空间中产生具有磁场强度图形的第一磁场，以便在检查区中产生较低磁场强度的第一子区(301)和较高磁场强度的第二子区(302)，

-改变检查区中两个子区(301，302)的空间位置，因而引起粒子(102)磁化强度的局部变化，

-获取基于检查区磁化强度的测量值，其受两个子区(301，302)位置改变的影响，

b)提供参考响应函数，利用该函数可以根据磁性粒子的空间分布在数学上确定测量值，通过至少一个大范围磁性样本分布(81)来确定参考响应函数，

c)利用提供的参考响应函数，从测量值对检查区中磁性粒子的空间分布

进行重构。

2.根据权利要求1的方法，特征在于通过以下步骤在步骤b)中确定参考响应函数：

-在检查区中不同的点对样本分布进行定位，在步骤a)产生的样本测量值位于样本分布被定位的每个点上，

-通过利用样本测量值对样本分布去卷积，确定参考响应函数。

3.根据权利要求2的方法，特征在于通过对样本测量值和样本分布进行空间傅立叶变换来对参考响应函数去卷积，

对空间傅立叶变换的样本分布进行复共轭，

通过用空间傅立叶变换的样本测量值除以该复共轭的空间傅立叶变换的样本分布，来形成商函数，

对商函数进行空间傅立叶后—变换，空间傅立叶后—变换的商函数是参考响应函数。

4.根据权利要求2的方法，特征在于

α)在去卷积之前，变换施加于样本测量值，该变换包括傅立叶变换，其以这样的方式对样本测量值进行变换，即变换的样本测量值的数量小于未变换的样本测量值的数量，以及其中

β)  去卷积的参考响应函数是时间傅立叶后—变换的，或者在步骤c)中重构之前，施加于步骤α)中的样本测量值的变换被施加于步骤a)中产生的测量值。

5.根据权利要求1中的方法，特征在于多个样本分布被用于确定参考响应函数，使用具有不同空频的不同样本分布，对每个样本分布执行如下步骤：

在检查区中不同的点对给定样本分布进行定位，对样本分布被定位的每个点，在步骤a)中产生样本测量值，

通过利用样本测量值对给定样本分布去卷积，来确定初级参考响应函数，初级参考响应函数被结合为一个参考响应函数，并且样本分布是这样一种形式，以便于对于一个或多个预设的空频范围中的每个空频产生大于由权利要求1的方法引起的噪音值的样本测量值。

6.根据权利要求2的方法，特征在于在产生样本测量值以后，执行如下步骤：

-对样本测量值进行时间傅立叶变换，

-形成数据集，每个数据集只包括一个时频的时间傅立叶变换的样本测量值，并且给定数据集中的数据取决于在给定样本测量值产生期间样本分布在检查区中所定位的点，

-通过在每种情形下匹配三角函数的线性组合和在给定数据集中时间傅立叶变换的样本测量值，对每个数据集产生匹配值，该三角函数取决于在样本测量值产生期间样本分布在检查区中所定位的点，

其中被卷积的参考响应函数被时间傅立叶后—变换或者其中在步骤c)重构之前在步骤a)中产生的测量值被时间傅立叶变换。

7.根据权利要求6的方法，特征在于利用匹配值并利用时间傅立叶变换的样本测量值，从样本分布对参考响应函数进行卷积。

8.根据权利要求6的方法，特征在于用于对包含更高的时频的时间傅立叶变换样本测量值的数据集确定匹配值的三角函数比用于对包含更低的时频的时间傅立叶变换样本测量值的数据集确定匹配值的三角函数，具有更高的空频。

9.根据权利要求2的方法，特征在于，在样本测量值产生后，确定中间值，如果当样本测量值产生时，样本分布已经位于检查区中的在样本测量值产生期间样本分布被实际定位的那些点之间的点上，则中间值相应于可能已经测量的样本测量值，并且考虑当样本分布位于检查区中与中间值将被确定的点相临近的点时所测量的样本测量值，其中利用样本测量值和中间值，从样本分布对参考响应函数去卷积。

10.根据权利要求2的方法，特征在于提供一种变换函数，当施加于在样本分布位于检查区中的点时所测量的样本测量值时，给出相应于如果样本分布已经位于检查区中的某一其他点时可能已经测量的样本测量值的变换值，其中通过将变换函数应用于样本测量值来确定变换值，以及其中利用样本测量值和变换值，从样本分布对参考响应函数去卷积。

11.根据权利要求1的方法，特征在于，在步骤a)中，通过产生随时间变化的第二磁场来实现检查区中两个子区(301，302)空间位置的改变，其中执行以下步骤执行以确定步骤b)中的参考响应函数：

-在检查区的不同点处，确定第一磁场的强度，

-在第一磁场的强度被确定的那些点，确定随时间变化的第二磁场的强度，其用于改变两个子区(301，302)的空间位置，

-在检查区中，尤其是在检查区中心的任何期望点对大范围样本分布进行定位，

-通过以下步骤对于第一磁场和第二磁场的强度被确定的每个点，产生样本测量值：

i)产生对于给定点的第一磁场强度而确定的均匀磁场强度，

ii)产生随时间变化的第二磁场强度，其具有对于给定点随时间变化的磁场而确定的强度，

iii)获取取决于磁化强度的样本测量值，该磁化强度受两个子区(301，302)位置变化的影响，

-通过利用样本测量值从样本分布对参考响应函数去卷积，来确定参考响应函数。

12.用于执行权利要求1的方法的设备，其具有

-至少一个用于产生第一磁场的磁性装置(3a，3b)，该第一磁场不随时间变化，并且在空间中具有磁场的图形，以使得产生具有较低磁场强度的第一子区(301)和具有较高磁场强度的第二子区(302)，

-至少一个装置，尤其是至少一个第二磁性装置(4a，4b，5a，5b，6a，6b)，用于改变检查区中两个子区(301，302)的空间位置，因而引起粒子磁化强度的局部改变，

-至少一个获取装置(7)，用于获取取决于检查中磁化强度的测量值，该磁化强度受两个子区(301，302)位置变化的影响，

-至少一个大范围样本分布，

-至少一个重构装置(74)，用于利用大范围样本分布确定参考响应函数，以及用于从测量值重构检查区中磁性粒子的空间分布

-控制单元(10)，用于控制至少一个第一磁性装置(3a，3b)，至少一个改变两个子区空间位置的装置(4a，4b，5a，5b，6a，6b)，至少一个获取装置(7)和至少一个重构装置(74)以执行权利要求1的步骤。

13.权利要求12的设备，特征在于该设备具有用于将样本分布(81)定位在检查区中不同点的定位装置(83)，通过控制单元(10)，定位装置(83)是可控地以执行权利要求2的步骤。

14.一种计算机程序，用于控制单元(10)以控制至少一个第一磁性装置(3a，3b)，至少一个改变两个子区空间位置的装置(4a，4b，5a，5b，6a，6b)，至少一个获取装置(7)，和至少一个根据权利要求12的设备的重构装置(74)，以执行权利要求1的方法步骤。

15.一种计算机程序，用于控制单元(10)以控制至少一个第一磁性装置(3a，3b)，至少一个改变两个子区空间位置的装置(4a，4b，5a，5b，6a，6b)，至少一个获取装置(7)，定位装置(83)和至少一个根据权利要求13的设备的重构装置(74)，以执行权利要求2的方法步骤。

16.一种确定用于权利要求1所述方法的参考响应函数的方法，其中至少一个大范围样本分布用于确定参考响应函数。

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