CN101082659A - 用接收器线圈阵列改进灵敏编码磁共振成像的方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种采用两维或三维接收器线圈阵列改进灵敏编码的磁共振成像的方法以及实施该方法的核自旋断层造影设备，该方法具有以下步骤：通过测量k空间中数目为N的基本部分轨迹τ_n对k空间进行两维或三维欠扫描，这些基本部分轨迹在总体上构成源点的几何设置；分别从所测量的源点的至少一部分中确定出数目为M的不同的运算符

，其中，每个运算符表示一个代数变换，通过该代数变换由若干被测量的源点以与这些被测量源点之中的一个的距离

综合出未测量的目标点；在被测量的源点的至少一个子集上采用运算符

来至少部分地完善磁共振数据组；基于所测量的源点以及综合出的数据点在位置空间中再现出最大程度没有伪影的图像。

Description

用接收器线圈阵列改进灵敏编码磁共振成像的方法和设备

技术领域

本发明一般地涉及核自旋断层造影(同义词：磁共振断层造影，MRT)，如其在医学中用于对患者进行检查那样。在此本发明尤其涉及一种方法和一种核自旋断层造影装置，用于在采用接收器线圈阵列的情况下、采用“部分平行采集(PPA)”，改进两维或三维灵敏编码的磁共振成像，以最大程度地完全应用欠扫描磁共振数据组。

背景技术

MRT基于核自旋共振的物理现象，并作为成像方法成功地应用于医学和生物物理学已超过20年的历史。在该MRT检查方法中，对对象施加强恒定磁场。由此使对象内原子的原本无规则取向的核自旋定向。现在高频场可以将该“定向的”核自旋激励成特定的振荡。该振荡在MRT中产生可借助适当的接收线圈接收的实际测量信号。在此通过采用由梯度线圈产生的不均匀磁场，可以在所有3个空间方向上对测量对象进行空间编码。该方法允许自由选择待成像的立体，以获取人体在所有方向上的截面图像。MRT作为医疗诊断中的断面成像方法，其突出之处首先在于它是一种通过多方面的对比能力而进行的“非侵入式”检查方法。由于其出色的对软组织的显示特性，使得MRT方法成为远远超过计算机X射线断层造影法(CT)的方法。如今，MRT基于使用自旋回波序列和梯度回波序列，其在数量级为分钟的测量时间内可获得优异的图像质量。

随着MRT设备部件在技术上的不断发展，以及引入更快的成像序列，使得MRT在越来越多的医学领域中得到应用。用于支持最少侵入手术的实时成像、神经学中的功能成像、以及在心脏病学中的灌注测量(Perfussionmessung)仅是其中很少的几个例子。尽管MRT设备在结构上取得了技术进步，但对于MRT设备在医学诊断中的许多应用来说，MRT图像的拍摄时间仍是限制因素。就拍摄时间来说，MRT设备性能的进一步提高从技术层面(可实现性)以及从出于对患者的保护的原因(刺激以及组织加热)都受到限制。因此近年来人们做出很多努力以通过新的措施来降低图像测量时间。

一种缩短采集时间的措施是减少测量步骤的数量。为了从这样的数据组中获得完整的图像，必须利用适当的算法从中再现出缺失的数据，或者必须对来自减少的数据的欠缺图像进行校正。

在MRT中数据的拍摄是在所谓的k空间(同义词：位置频率空间)中进行的。所谓图像空间中的MRT图像借助于付立叶变换与k空间中的MRT数据相关联。在k空间上展开的对对象的位置编码可以不同的方式进行。

最常用的是笛卡尔式的，即直线、平行行的扫描，或投影式的，即通过k空间中心的线性延伸的扫描。但同样还可以进行任意的三维扫描，其中，沿其进行扫描的轨迹可以是任意形状的(例如，螺旋形、阶段性线性的、螺旋桨形的，等等)，并且不必与k空间中心相切。在此编码一般借助在所有3个空间方向上的梯度进行。在此，在笛卡尔扫描中，人们区分层选择(确定对象中的拍摄层，例如Z轴)、频率编码(确定该层中的方向，例如x轴)和相位编码(确定该层中的第二维，例如y轴)。

最简单的采集方法的方案是投影再现，其中，不是采用连续上升并由此以笛卡尔格式逐行扫描的梯度，而是采用绕试样旋转的梯度。由此在每个测量步骤中得到来自穿过整个试样的特定方向的投影，并由此得到对于k空间中投影再现的典型数据组，如在图4中通过投影(A)、(B)、(D)和(E)举例示出的。相应于全部点的所拍摄的k空间中的数据被称为投影数据组。

在一般的三维采集方法中，适当的梯度电路可以对沿不同轨迹的扫描起作用，如所述的那样，轨迹的走向不必与k空间中心相切，也不必平行地或以任何其它方式进行几何校正。

与笛卡尔式扫描相反，频域的放射(或者也称螺旋)扫描尤其是在对如跳动的心脏这样的运动对象成像时，由于图像再现时的图像运动伪影而使得在整个图像场上模糊并由此而不醒目。在频域的笛卡尔扫描中，在再现的图像中大多出现干扰的幻像，它们表现为在相位编码方向上周期性重复的图像结构。但频域的非笛卡尔的放射的、螺旋形的或任何其它两维或三维扫描的缺点是对于标称相同的位置分辨率来说相对于笛卡尔扫描而言需要较长的测量时间。在笛卡尔扫描中，相位编码步骤的数量N_y决定测量时间，而在例如放射扫描中，角步骤的数量 N_φ确定测量时间(在3D扫描中由附加的角步骤N_来确定)。在相同的位置分辨率下 $N_{\mathrm{\φ}}=\frac{\mathrm{\π}}{2}{N}_y.$

被称为所谓的“部分平行采集(Partially Parallel Acquisition)”、以下称为PPA的大多数用于缩短图像测量时间的PPA方法在笛卡尔扫描下是基于减少耗时的相位编码步骤的数量N_y，以及采用多个信号接收线圈。将该原理应用于利用放射(2D或3D)扫描的数据采集方法是通过减少耗时的角步骤的数量N_(或N_θ以及必要时N_Θ)来实现的。

PPA成像的前提在于，k空间数据不是由单个线圈采集的，而是由例如以两维(接收)线圈阵列形式线性、环形或矩阵形地或以三维立方体形、椭圆形或球形的形式围绕对象设置的组件线圈采集的。线圈阵列中每个空间上独立的组件都根据其几何形状而提供一定的空间信息，利用这些信息、通过组合同时采集的线圈数据可以实现完整的位置编码。这意味着在放射k空间扫描中由所拍摄的一个k空间投影可以确定k空间中多个“遗漏或放过的”投影。

因此，PPA方法采用线圈排列的组件中所包含的空间信息，以(通过梯度)替代缺失的位置编码。由此，图像测量时间对应于缩减的数据组的部分测量的数目与完全数据组的部分测量的数目之比得以缩短。在典型的PPA采集中，与常规采集相比只采集子数据组的一部分(1/2，1/3，1/4等)。然后对数据进行特殊的代数再现，以计算地再现缺失的数据，并由此在一部分时间中获得完整的观察区(FOV)图像。FOV通过k空间中测量值的平均距离来确定。

GRAPPA类型的PPA方法从所测量的源点中产生未知的目标点，其中，这些点的相对几何设置是固定的。通过平行移动该作为基础的几何设置来再现缺失的多个数据点(傅立叶移位定理)。特别是可以将在k空间中一个单独的测量值在特定的空间方向上移动一个特定的段(例如移动

，其中(n+1)相当于加速系数)。校准(找到对于代数再现必要的系数)通常基于附加的校准测量实现，在这些测量中包含多个源点和目标点的相同几何设置。对此借助图2以简单的三维笛卡尔PPA成像测量为例描述如下：

图2的上半部分示出与图像平面正交的笛卡尔PPA扫描，该图像平面具有例如水平3D编码以及例如垂直相位编码。每个圆圈符号化地表示与图像平面正交的一个测量行，其中只有在相位编码方向上的每个第三行(请不要与测量行相混淆!)实际地被测量。所测量的测量行以填充的圆圈的形式来表示，而未测量(放过或遗漏)的行以未填充的圆圈的形式来表示。在相位编码方向上每两个放过的行使得测量的加速系数n＝3。但未被测量的行可以基于一个或多个测量的行被代数地再现。在此的前提是在计划的测量场的至少一个子区域内的校准测量，在该子区域内没有被放过的行(见图2下半部分)。基于这样的校准测量可以找到将所谓的源行(右斜影)映射到所谓的目标行(左斜影)上的代数成像规则。映射的类型、即将哪些源行映射到哪些目标行上，根据所期望的PPA缩减的实际成像测量(图2上半部)来决定。在当前的情况下，是从四个相邻的被测量的相位编码行中引入四个源行用于再现第二和第三被测量的相位编码行之间的目标行(水平阴影)。为说明起见，将参与再现的k空间区域通过标以边框以方块的形式示出。其中，右斜影的源行构成“支持行”，可以通过将它们线性组合来再现水平阴影的未测量的目标行。源行数目和目标行数目之间的比值越大，再现的结果就越准确。

综上所述，方块定义了特定的成像规则，以相应于PPA成像计算地再现未完全扫描的k空间区域的未测量的k空间行。以下在不限制一般性的情况下将这样的方块称为“PPA核”或“GRAPPA核”。

在图2中，方块或PPA核对称地并在垂直方向上延伸10个测量行。该方块或PPA核包含来自于每个不同的相邻被测量的k空间行的四个源行，在此，成像规则仅导致位于两个中间被测量行之间的测量行的再现。因此，通过平行移动按照图2的方块可以仅完善三个中间的未测量的两行b、c、d。对于行a和e的完善图2中的PPA核不适用，因为其不能移出所示的k空间测量区域。为完善未测量的边缘区域a和e的更简单的可能的PPA核例如可能是一个四行的方块，在其上端和下端分别有一个源行。但这样的方块对于再现准确性表现出局限性，因为只有两个源行用于再现两个测量行。

现有PPA方法的缺点在于，校准测量需要明显的额外测量开销，尤其是对于非笛卡尔k空间轨迹来说。

同样具有缺点的是，不能或仅能在非常有限的条件下将目前的成像或再现规则(目前的PPA核的几何)从笛卡尔扫描轨迹应用到或变换到非笛卡尔扫描轨迹。

发明内容

因此本发明要解决的技术问题在于，提供一种可以放弃为准确采集线圈灵敏度而采取的附加校准测量的方法，以缩短平行采集方法的总时间，尤其是在非笛卡尔k空间扫描中的总时间。在此，将对轨迹的选择与对PPA源点和目标点的选择以及对PPA源行和目标行的选择相结合，以达到尽可能有效的自校准。

因此按照本发明的采用两维或三维接收器线圈阵列改进灵敏编码的磁共振成像的方法具有以下步骤：

步骤1：通过测量k空间中数目为N的基本部分轨迹τ_n对k空间进行两维或三维欠扫描，这些基本部分轨迹在总体上构成源点的几何设置；

步骤2：分别从所测量的源点的至少一部分中确定出数目为M的不同的运算符

其中，每个运算符表示一个代数变换，通过该代数变换由若干被测量的源点以与这些被测量源点之中的一个的距离

综合出未测量的目标点；

步骤3：在被测量的源点的至少一个子集上采用运算符

来至少部分地完善磁共振数据组；

步骤4：基于所测量的源点以及综合出的数据点在位置空间中再现出最大程度没有伪影的图像。

优选但不是必须地，按照本发明在不借助通过校准测量获得的接收线圈阵列的灵敏度信息的情况下确定所述运算符。

在此本发明的目的在于使k空间中的基本部分轨迹τ_n至少是逐段直线地延伸的，但在此既不表示笛卡尔扫描，也不表示辐射扫描，或者基本部分轨迹τ_n还可以分别完全直线地延伸，但不通过k空间的中心。

按照本发明，通过利用伪逆

求解由

和C组成的方程组来确定所述运算符 其中，

分别表示所测量的目标数据的向量，

分别表示所测量的原数据的向量以及

表示相对于

的变频向量。

具有优点的是，通过基于所确定的运算符

以及所测量的基本部分轨迹τ_n计算在不同方向上移动了

的其它综合出的部分轨迹τ_n，m来得到k空间中尽可能完整的原始数据组，其中，在本发明的第一实施方式中，将计算出的全部部分轨迹τ_n、τ_n，m用于再现图像，或者，在第二实施方式中，仅将计算出的综合出的部分轨迹τ_n，m的一部分用于再现图像。

此外本发明还涉及一种核自旋断层造影设备，其用于实施上述本发明的方法。

本发明还涉及一种计算机软件产品，当其在与上述核自旋断层造影设备连接的计算装置中运行时实现上述本发明的方法。

附图说明

以下将借助实施例结合附图对本发明的其它优点、特征以及特性进行详细描述。附图中，

图1示出根据本发明的核自旋断层造影设备；

图2图解地示出根据现有技术利用所需的校准测量的笛卡尔PPA成像测量；

图3示出具有两个源行的非对称PPA核以及具有一个支持点的PPA核形式的运算符；

图4示出通过沿一个投影进行校准来确定运算符以及该运算符在与该校准投影正交的投影上以及在任意投影上的应用；

图5示出运算符在由逐段线性的螺旋臂组成的k空间轨迹上的应用；

图6示出由2D移动了的放射线组成的k空间轨迹；

图7示出没有平行性的由2D移动了的放射线组成的k空间轨迹；

图8示出基于简单的两元素运算符(PPA核)的轨迹综合的不同可能性；

图9示意性示出在三维k空间中的轨迹综合。

具体实施方式

图1示意性示出按照本发明的、用于产生对象的核自旋图像的磁共振成像设备或核自旋断层造影设备。在此，该核自旋断层造影设备的结构相应于常规断层造影设备的结构。基本磁场磁铁1产生在时间上恒定的强磁场，用于极化或校准对象检查区域内的核自旋，该对象例如是人体的待检查部分。在球形的测量空间MV中定义了核自旋共振测量所需的基本磁场的高度均匀性，人体的待检查部分被送入该测量空间中。为了满足均匀性要求，以及特别是为了消除不随时间变化的影响，在合适的位置安装了用铁磁材料制成的所谓填隙片。随时间变化的影响则通过由补偿供电装置15控制的补偿线圈2来消除。

在基本磁场磁铁1中，设置了由三个分绕组构成的圆柱形梯度线圈系统3。每个分绕组由放大器供电，以在笛卡尔坐标系的各方向上产生线性梯度场。在此，梯度场系统3的第一分绕组产生x方向上的梯度G_X，第二分绕组产生y方向上的梯度G_Y，第三分绕组产生z方向上的梯度G_Z。每个放大器都包括一个数字模拟转换器，其由序列控制装置18来控制以便及时产生梯度脉冲。

为了利用MRT设备在得到改善的信噪比(SNR)的情况下实施PPA测量，当前标准的做法是，(在PPA编码方向上、尤其是在相位编码方向上，通常为y方向)不是仅采用一个单独的线圈，而是采用多个线圈的排列。这些所谓的组件线圈连接成线圈阵列，由此，可以拍摄叠加的线圈图像。如果不允许延长采集时间，则线圈阵列中的线圈必须同时进行接收。因此，每个线圈需要其自身的、如上所述的由放大器、混合器和模拟数字转换器构成的接收器。目前，阵列中通常最多有32个独立线圈。

在梯度场系统3内有一高频天线4，该天线将由高频功率放大器提供的高频脉冲转换为交变磁场，用于激励原子核，并校准待检查对象或对象的待检查区域中的核自旋。高频天线4由一个或多个高频发射线圈以及多个环形优选为线性或矩阵形排列的组件线圈形式的高频接收线圈组成。高频天线4的高频接收线圈还将由占主导地位(przedierend)的核自旋发出的交变场，也就是一般由一个或多个高频脉冲以及一个或多个梯度脉冲组成的脉冲序列所引起的核自旋回波信号，转换为电压，并通过放大器7传送到高频系统22的高频接收信道8。高频系统22还包括发射信道9，其中，产生用于激励磁核共振的高频脉冲。在此，基于由设备计算机20预先给定的脉冲序列，将各高频脉冲在序列控制装置18中数字化地表示为复数序列。将这些数字序列作为实部和虚部分别通过输入端12传送到高频系统22中的数字模拟转换器，并由该转换器传送到发射信道9。在发射信道9中，将该脉冲序列调制为高频载波信号，该高频载波信号的基频与测量空间中核自旋的共振频率一致。

通过发射-接收转接器6将发射操作转换为接收操作。高频天线4的高频发射线圈将用于激励核自旋的高频脉冲发射到测量空间MV中，并通过高频接收线圈扫描所产生的回波信号。在高频系统22的接收信道8中对相应获得的核共振信号进行相敏解调，并分别通过各模拟数字转换器转换为测量信号的实部和虚部。通过图像计算机17，由这样获得的测量数据再现出图像。通过设备计算机20管理测量数据、图像数据和控制程序。序列控制装置18基于由控制程序的预先给定来控制各期望的脉冲序列的产生并对k空间进行相应的扫描。在此，序列控制装置18特别控制梯度的及时通断、具有特定相位和振幅的高频脉冲的发送以及对核共振信号的接收。高频系统22和序列控制装置18的时间基准由合成器19提供。对相应的用于产生核自旋图像的控制程序的选择，以及对所产生的核自旋图像的显示通过包括键盘和一个或多个显示屏的终端21进行。

本发明在于利用非笛卡尔扫描的PPA方法，其中可以实现无伪影的图像再现而无需对线圈特征的显式测量并且无需采集附加的校准信息，由此大大缩短了测量时间。该方法主要在于将采集的k空间几何和PPA再现核的k空间几何相调谐。对PPA再现核将根据其代数变换函数在本申请的后续部分中按照本发明称为运算符(Operator)。由此，通过避免附加的用于确定线圈敏感性的参考测量加速了图像采集。该技术如其在按照图1所示的磁共振设备中实现的那样，大致基于以下主要借助图4示意性示出的过程：

在步骤1中首先通过测量缩减的数据组对k空间进行欠扫描。在图4的情况下该缩减的数据组由若干基本部分轨迹(A)、(B)、(D)和(E)组成。测量优选地通过使第一基本部分轨迹(A)分别在恒定仰角Ψ下在方位角方向上以步进角Δφ以及在仰角方向上以步进角ΔΨ累进旋转来进行。图4中Δφ例如为45°(图4中未示出在仰角方向以步进角ΔΨ的旋转)。在此借助组件线圈来采集测量数据，这些组件线圈围绕对象在k空间的所有应用方向上线性地或环形地或矩阵形地设置。步进角Δφ、ΔΨ的大小通常设计为使得可以进行k空间的欠扫描。如上所述，当Δφ＝45°以及ΔΨ＝0时，得出如图4举例所示的k空间数据的图像。数据组的欠扫描意味着一方面利用一个单独接收信道(或一个单独的组件线圈)采集了太少的数据，以从中再现出位置空间中的无伪影图像，另一方面欠扫描提供根据放过的k空间数据的数量而明显减少了测量时间。

在本发明方法的另一步骤中，基于所测量的欠扫描的数据组借助在M个接收信道(组件线圈)中获得的信息，纯计算地找出其它子数据组，这些子数据组形成k空间中所测量的基本部分轨迹之间的移动了的部分轨迹，并对欠扫描的数据组进行完善，使得可以在位置空间中进行无伪影的图像再现。在此例如可以使用最简单的可想到的PPA核几何：一个单独的源点以及根据所期望的加速系数的一个或多个目标点。PPA核的更复杂的几何与此相似，但在选择适当的k空间轨迹时会导致局限。

根据图4，首先在不限制一般性的情况下考查所测量的基本部分轨迹(A)。在步骤2从在步骤1中测量出的基本部分轨迹(A)的值G₀(q₀，q₀′，…)中计算出代数运算符(系数矩阵C_m(nΔk)形式的PPA核)，然后在步骤3中分别将它们应用到基本部分轨迹(B)的各个对应点q₀，q₀′，…上，从而产生一个构成相对于(B)又移动了nΔk的部分轨迹的点集合。图4中示出了Δφ＝90°和n＝1的特殊情况，其中运算符C_m(nΔk)仅从部分轨迹(A)的测量值中计算出，在此该计算也被解释为校准，但不需要额外的测量时间。

对所有欠扫描投影数据组的被测量的基本部分轨迹实施该过程(步骤1-3的实施)，由此形成不再需要显式测量的k空间的值集合，并由此在在位置空间中再现的图像的相同图像质量下减少了测量时间。在最后的步骤4中，基于根据步骤1至3纯计算完善的k空间在位置空间中再现图像。

理论上可以将每个基本部分轨迹的运算符应用到任意其它基本部分轨迹上，只要数据点的几何设置与PPA核的几何设置相适应，这例如在一个单独的源点的情况下总是如此。但如从图4中不难看出的那样，这或多或少会带来可观察到的效率损失。例如，将部分轨迹(A)的运算符C_m应用到部分轨迹(D)上而产生与(D)重叠的另一部分轨迹。因此，按照本发明的方法，在完善k空间意义下的最大可能的效率是当将线性部分段的运算符应用到其它与这些线性部分段成90°角的线性部分段上时(见部分轨迹(E)的运算符C′在部分轨迹(D)上的应用)。该描述尤其还适用于三维的情况。

这尤其可以借助图5说明，其中观察由逐段线性螺旋臂组成的k空间轨迹。在此不难看出，对于特定螺旋臂的每个部分段都存在一个与其成90°旋转的、同一个螺旋臂的但也可以是另一个螺旋臂的线性部分段。也就是说，在每个线性部分段中都可以产生运算符C，将其应用到相应的旋转了90°的线性部分段上时，综合出一条新的与该成90°旋转的线性部分段平行的部分段。

在图4和5中分别仅示出了两个元素的运算符，其仅从一个支持点(源点)产生一个单独的相邻的目标点。两元素运算符示出可能的PPA核的最小单位。下一个较大的单位可以是由两个相邻的源行产生一个目标行的运算符或由一个源行产生两个目标行的运算符。该最后提到的运算符在图3的右半部分示出(运算符C)。

图3的左半部分示出较复杂的四元素运算符C″，其非对称地由两个非相邻的源行产生(综合)两个位于该源行之外的相邻的目标行。这样的运算符具有更高的再现精确性，因为有更多(即两个)的源行作为再现的基础。但这样的运算符C″的应用要求k空间轨迹地形结构一方面在相应的线性部分段中具有与运算符几何相应相同的区域，在该区域中通过校准产生运算符；另一方面具有其它可在其上应用该运算符的部分段。此外k空间轨迹地形结构还应使运算符C″的应用可以综合出其它尽可能有效覆盖未测量的k空间区域并对原始欠扫描进行补偿的轨迹。

这样的k空间轨迹地形结构例如在图6和7中示出。图6示出由对称地绕k空间中心移动的投影或放射线组成的k空间轨迹(部分轨迹)，并就此而言被表示为“退化的螺旋桨轨迹”。总体来说，k空间区域被评价为欠扫描的。两个平行部分轨迹之间的距离大约为两个测量行，因而可以将非对称运算符C″(图3)应用于这样的平行对，以综合出两个其它的外部平行轨迹(其它部分轨迹)。优选事先在对应的(旋转90°的)轨迹对的纵方向上产生运算符C″(校准)。在每个平行对上产生和应用两个反平行的运算符C″使得可以在相互旋转角度Δφ的平行对之间完善欠扫描的k空间。为了完善两个平行部分轨迹之间的k空间(如果这无论如何是需要的并且不应满足尼奎斯特准则)，优选可以通过对称运算符实现，对称运算符的源行具有轨迹间距，并且这些源行产生位于这些源行之间的k空间行。

图3中C″运算符的另一种应用可能性在图7中极大简化的k空间欠扫描中给出。k空间轨迹是2D移动的非平行放射线，它们不通过k空间的中心。在此运算符C″的应用也使得可以综合两个直接相邻的部分轨迹，但却有限地由于平行部分轨迹的重叠(由于缺失的90°几何)而损失了效率。

综上所述以及基于图3至7，本发明的思想在于将可能的运算符几何与可能的轨迹几何在PPA-k空间欠扫描(在自校准的基础上)的意义下最有效地相结合。效率应该是：在再现的k空间区域的尽可能好的质量下以尽可能少的运算符实现尽可能多的轨迹综合。

在此要确定以下这些：欠扫描的几何(k空间部分轨迹的对称损失)越复杂，所选择的运算符几何就应该越简单，在此，利用最简单的运算符几何(一个源行与一个相邻的目标行)给出尽可能大的综合结构空间。

这将借助图8再次描述：对于k空间行的垂直或水平综合基于最小运算符单位，即两元素PPA核C或C′。

为了在纵方向上一元素地综合直线1)，需要该线上的至少三个测量点：两个用于产生C的实际测量的点/测量的行，以及一个用于综合的作为源点/源行的测量点/测量行。

为了一元素地综合相邻的平行性2)，垂直校准产生用于在纵方向上一元素地综合的运算符C，以及水平校准产生用于在水平方向一元素地综合的运算符C′。

在例如垂直方向3)上一元素地综合任意(双)螺旋要求所测量的轨迹具有一定的最小宽度(至少两个垂直测量的点/行)，以便能够利用一个运算符C既进行校准也进行综合。

最后来考查按照本发明的对三维欠扫描k空间的综合。

图9用于说明在三维(3D)情况下对于要扩展的基本部分轨迹的放射线段τ₁的简单情况k空间几何和方向的应用。τ₁的空间方向通过方位角φ和仰角ψ给出，并且采用向量表达

(τ₁为向量)来表示。基于

对测量数据进行综合的有效的可能性是通过代数运算符c_n(具有一个单独源点的PPA核)实现的，赋予该代数运算符C_n一个垂直于

的移动向量或综合向量

该两个向量的正交性

可用下式数学地描述：

在相应的效率损失下可以达到与该直角的小到中等的偏差。

具有与

相同空间方向的部分轨迹的所有其它段都可以作为对于具有方向

的运算符的校准数据，因此在图9中例如示出对于

在 时下式成立：

对于在此示出特殊情况的具有一个单独的源点的运算符C_n的系数的稳定计算，需要部分轨迹

逐段的直线性或者具有相同空间方向的其它部分轨迹。

Claims (10)

1.一种采用两维或三维接收器线圈阵列改进灵敏编码的磁共振成像的方法，具有以下步骤：

步骤1：通过测量k空间中数目为N的基本部分轨迹τ_n对k空间进行两维或三维欠扫描，这些基本部分轨迹在总体上构成源点的几何设置；

步骤2：分别从所测量的源点的至少一部分中确定出数目为M的不同的运算符

其中，每个运算符表示一个代数变换，通过该代数变换由若干被测量的源点以与这些被测量源点之中的一个的距离 综合出未测量的目标点；

步骤3：在被测量的源点的至少一个子集上采用所述运算符

来至少部分地完善磁共振数据组；

步骤4：基于所测量的源点以及综合出的数据点在位置空间中再现出最大程度没有伪影的图像。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在不借助通过校准测量获得的接收线圈阵列的灵敏度信息的情况下确定所述运算符。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述k空间中的基本部分轨迹τ_n至少是逐段直线地延伸的，但既不表示笛卡尔扫描，也不表示辐射扫描。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述基本部分轨迹τ_n分别完全直线地延伸，但不通过k空间的中心。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，通过利用伪逆

求解由

和C组成的方程组来确定所述运算符

其中，

分别表示所测量的目标数据的向量，

分别表示所测量的原数据的向量。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，通过基于所确定的运算符

以及所测量的基本部分轨迹τ_n计算在不同方向上移动了

的其它综合出的部分轨迹τ_n，m来得到k空间中尽可能完整的原始数据组。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，将全部计算出的部分轨迹τ_n、τ_n，m用于再现图像。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，仅将计算出的综合出的部分轨迹τ_n，m的一部分用于再现图像。

9.一种核自旋断层造影设备，其用于实施根据权利要求1至8中任一项所述的方法。

10.一种计算机软件产品，其特征在于，当其在与根据权利要求9所述的核自旋断层造影设备连接的计算装置中运行时实现根据权利要求1至8中任一项所述的方法。

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