CN103529415A - 用于确定失真降低的磁共振数据的方法和磁共振设备 - Google Patents
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Abstract
不同的实施方式涉及一种用于确定在磁共振设备的子区域中的失真降低的磁共振数据的方法,所述子区域沿着磁共振设备的径向方向(B)位于磁共振设备的视场的边缘处。该方法包括沿着磁共振设备的轴向方向(A)在第一和第二位置(11,12)处定位检查对象,以及在该第一位置(11)处采集在子区域中的第一磁共振数据(71)和在所述第二位置(12)处采集在同一个子区域中的第二磁共振数据(72)。该方法还包括基于所述第一和第二磁共振数据(71,72)确定失真降低的磁共振数据。
Description
技术领域
本发明的不同实施形式涉及一种用于在MR设备的子区域中对于检查对象的至少一层确定失真降低的磁共振(MR)数据的方法。特别地,不同的实施方式涉及如下技术,在所述技术中对于位于MR设备的视场边缘处的子区域确定失真降低的MR数据。
背景技术
磁共振(MR)设备中的可测量体积由于物理的和技术的条件,例如有限的基本磁场均匀性和/或梯度场非线性,而在所有三个空间方向上受到限制。由此,拍摄体积,即所谓的视场或视野(FoV),被限制到如下体积,在该体积中,上面提到的物理条件位于预先给出的容差范围内并且由此可以对检查对象进行没有明显的局部失真的、忠实于原始的成像。换言之,典型地在MR设备的视场中基本磁场的非均匀性和空间编码的梯度场的非线性位于容差范围内,其中容差范围是关于MR数据的小的或对于应用来说是不重要的失真而确定的。
几何地考虑,该视场特别地在径向方向上,即,在垂直于MR设备的隧道或管的纵轴(轴向方向)的横向平面中(例如在x和y方向上),明显小于通过磁共振设备的隧道开口限定的体积。在通常的磁共振设备中隧道的直径例如为60或70cm,而其中上面提到的物理条件位于容差范围内的、通常使用的视场的直径,近似地可以为50或60cm。
采集的MR数据由此可以取决于空间位置而具有失真。失真说明了在MR数据中一个图像点的位置和该图像点在检查对象中的实际位置之间的偏移。换言之,失真描述了根据MR数据产生的MR图像的空间位置不忠实程度。
然而许多应用需要高的空间位置忠实程度,即,在视场的外部和邻接视场处也空间位置精确的成像:示例是对于正电子发射断层成像(PET)的人为衰减校正的确定、MR引导的介入或如下应用,在所述应用中将空间位置精确的成像方法、诸如计算机断层成像(CT)或PET,与MR方法组合。
如下限制,即,特别地在MR设备的隧道的边缘区域中可能具有测量对象的相对强的失真,在纯MRT成像中通常通过如下来避免,即,检查对象的相应的受试区域不是布置在隧道的边缘处,而是布置在失真少的区域中,例如尽可能靠近隧道的中心,即磁共振设备的所谓的等中心(Isozentrum)。然而在通常的MR设备和特别是混合设备、诸如由MR设备和正电子发射断层成像设备组成的混合系统,即所谓的MR-PET混合系统中,值得努力的是,对在MR设备的管的边缘处的子区域中的结构也尽可能空间位置精确地进行确定。在MR-PET混合系统中例如人为衰减校正是关键的。人为衰减校正对于在正电子和电子相互作用之后发出的PET光子通过吸收的组织到达检测器的路径上的强度衰减进行确定并且对接收的信号校正该衰减。对此采集MR数据,所述MR数据在通过正电子发射断层成像设备发出的高能光子的方向上对检查对象的整个解剖结构进行成像。这意味着,检查对象的解剖结构即使在混合系统的隧道的边缘处的子区域中也被尽可能精确地采集。位于该子区域中的结构对于待检查的患者来说例如主要是手臂。
在现有技术中公知不同的校正算法,用来校正特别是在视场外部,即,在其中磁场非均匀性和梯度场的非线性位于规定内的体积的外部的失真。这样可以确定失真降低的MR数据。例如在S.Langlois等人的“MRI Geometric Distortion:a simple approach to correcting the effects of non-linear gradient fields”(J.Magn.Reson.Imaging1999,9(6),821-31)和S.J.Doran等人的“A complete distortioncorrection for MR images:I.Gradient warp correction”(Phys.Med.Biol.2005,50(7),1343-61)中提出了一种梯度失真校正(Gradientenverzeichniskorrektur)。此外在S.A.Reinsberg等人的“A complete distortion correction for MR images:II.Rectification of static-field inhomogeneities by similarity-based profile mapping”(Phys.Med.Biol,2005,50(11),2651-61)中提出了一种基本磁场的校正。但是所提出的方法的结果特别地对于在边缘区域中的失真校正来说是相对复杂的方案。事后的校正例如会是不可能的或者仅仅是有限可能的。如果例如基本磁场的非均匀性如此强,从而在借助梯度场的空间编码期间不能保证明确的频率对应,所以仅仅有限可能的是,在测量之后校正从中产生的错误。
发明内容
由此本发明要解决的技术问题是,提供一种用于确定失真降低的MR数据的方法,该方法在确定的高精度的同时允许简单执行。
按照一个方面,本发明涉及一种用于在MR设备的子区域中对于检查对象的至少一个层确定失真降低的MR数据的方法。子区域沿着MR设备的径向方向位于MR设备的视场的边缘处。该方法包括,沿着MR设备的轴向方向在第一位置处定位检查对象和在该第一位置处对于至少一层采集在子区域中的第一MR数据。该方法还包括沿着MR设备的轴向方向在第二位置处定位检查对象,其中第二位置与第一位置不同。该方法还包括在第二位置处对于至少一层采集在同一个子区域中的第二MR数据和基于第一和第二MR数据对于至少一层确定失真降低的MR数据。
换言之,子区域可以具有沿着轴向方向,即,沿着MR设备的管的一定伸展,并且例如邻接于视场延伸或以更大的径向距离围绕该视场。例如视场可以基本上球形地或椭圆形地围绕MR设备的等中心布置。子区域可以是在MR设备的管内部的边缘区域。子区域例如可以具有比对于无失真的MR数据确定的阈值大的基本磁场的非均匀性和/或梯度场的非线性。
换言之,第一和第二MR数据可以冗余地对于检查对象的同一个区域,即,至少一层成像。由此通过冗余地采集在MR数据中包含的该至少一层的信息,可以基于该信息获得来进行失真降低的MR数据的确定。失真降低在此例如可以与第一和/或第二MR数据不同地仅意味着失真降低的,即,从MR数据中获得的MR图像中所成像对象的空间位置不忠实程度较小。MR设备的视场可以表示在其中MR数据的该失真无需其他步骤就很小的那个区域。
例如在第一和第二位置之间可以沿着轴向方向进行卧榻移动和由此实现检查对象的位移。于是在MR设备内部的采集第一MR数据或第二MR数据的地点在第一和第二位置中是不同的。
例如可能的是,基本磁场的非均匀性和/或空间编码的梯度场的非线性具有在MR设备的子区域内部的空间位置相关性:基本磁场的非均匀性和/或空间编码的梯度场的非线性特别地在第一和第二位置处在采集MR数据的相应地点可以具有不同的值。通过检查对象的重新定位以分别采集第一和第二MR数据可以实现的是:基本磁场的非均匀性和梯度场的非线性对第一和第二MR数据的失真特性的影响分别是不同的并且有利地互相抵消或破坏地叠加(例如拉伸和压缩,在相反的方向上旋转等)。由此可以基于从由第一和第二MR数据构成的该信息获得中确定失真降低的MR数据。第一和第二MR数据在此可以利用通常的或任意的MR测量序列来采集。
由此,在第一位置和第二位置中,MR设备内部分别采集至少一层的第一和第二MR数据的各个地点上的基本磁场的非均匀性的符号是不同的;替换地或附加地,在第一位置和第二位置中,MR设备内部分别采集至少一层的第一和第二MR数据的各个地点上的梯度场的非线性的符号是不同的。
换言之,基本磁场的非均匀性分别对于第一和第二MR数据具有不同的并且有利地是相反的相位。也可以的是,梯度场的非线性分别对于第一和第二MR数据具有不同的并且有利地是相反的相位。例如可以的是,基本磁场的具有不同的符号的非均匀性(即,基本磁场的局部提高或减小)对MR数据的失真特性刚好具有不同的和相反的影响。纯例证性地,局部磁场的具有正号(任意选择的)的非均匀性的局部提高可以导致在采集的MR数据中成像的检查对象的压缩形式的失真,而具有负号的基本磁场的局部非均匀性可以导致在采集的MR数据中成像的检查对象的拉伸或拉扯形式的失真。压缩和拉伸可以是互补的失真。该示例是纯例证性的并且其他的关联性也是可能的。通过组合第一和第二MR数据可以这样确定失真降低的MR数据。
上面定性地关于符号讨论了在第一或第二位置处MR设备内部采集第一和第二MR数据的各个地点上的基本磁场的非均匀性和梯度场的非线性的关联性。然而也可以的是,在不同的实施方式中在第一和第二位置处的相应地点上基本磁场的非均匀性和梯度场的非线性具有确定的定量的关系。这样的实施方式将在下面描述。
在不同的实施方式中,在第一位置和第二位置中,MR设备内部分别采集至少一层的第一和第二MR数据的各个地点上的基本磁场的非均匀性的绝对值在容差范围内可以是相同的。在第一位置和第二位置中,MR设备内部分别采集至少一层的第一和第二MR数据的各个地点上的梯度场的非线性的绝对值在容差范围内也可以是相同的。
如果例如梯度场的非线性和基本磁场的非均匀性在分别采集第一和第二MR数据的各个地点上基本上相同(即,在容差范围内相同),则失真特性也可以基本上强度相同地具有相反的关联,即,例如分别压缩和拉伸一个相当的绝对值或在相反的方向上以相当的角度旋转等。容差范围例如可以根据非均匀性和非线性对失真特性的已知影响来确定。
该方法还可以包括提供数据,所述数据将在子区域内基本磁场的非均匀性和/或梯度场的非线性描述为沿着轴向方向的位置的函数。该方法还可以包括根据所提供的数据确定第一位置和第二位置。
例如可以的是,在校准测量中确定或测量并且然后存储数据。然后可以,在定位检查对象的范围内提供预先存储的数据。然而也可以的是,在按照本发明的方法的范围内执行数据测量本身。通过提供数据可以这样执行定位,使得可以以高的精度或以特别降低的失真来确定失真降低的MR数据。
在一种替换的简单实施方式中,也可以固定地预先给出第一和第二位置(例如在MR设备特定的一次性校准中)。然后不必要提供非均匀性和/或非线性的数据。
在不同的实施方式中第一MR数据的失真特性可以基本上与第二MR数据的失真特性抵消。
例如,第一和第二位置可以根据描述非均匀性和/或非线性的数据,相应于该标准来确定。例如可以基于描述基本磁场的非均匀性和梯度场的非线性的数据来确定失真特性。失真特性例如可以通过空间位置变换来描述,该空间位置变换描述在由MR数据获得的MR图像中图像点的错误成像。第一和第二位置然后可以这样来确定,即,这些空间位置变换刚好抵消(互反)。
在不同的实施方式中在第一位置和第二位置处可以利用不同的空间编码的梯度场分别对于多个层来采集第一和第二MR数据。
例如在第一和第二位置可以利用不同的层选择梯度场分别对于多个层来采集第一和第二MR数据。这样可以对于多个层采集第一和第二MR数据,而仅需两次定位(或者至少与层的数量相比较小数量的定位步骤)。这例如特别地适用于如下情况:基本磁场的非均匀性和/或梯度场的非线性的相关性特别地与在第一和第二位置之间的相对距离有关;但是同时可能地仅存在与在MR设备内部的第一和第二位置的绝对位置的较小关联性。也就是可以的是,以在MR设备中的相应地点之间基本上相同的相对距离分别对于多个层在第一和第二位置中来采集第一和第二MR数据。
与此相关地特别地可以的是,按照本发明的方法还包括如下地确定多个层:分别对于这多个层的每个层基于提供的数据与基本磁场的非均匀性和/或梯度场的非线性的容差范围的比较来确定。
换言之,例如可以的是,例如关于上面描述的在基本磁场的非均匀性和/或梯度场的非线性的符号和绝对值方面的相对关联性,确定如下的层,对于所述层,在第一和第二位置上采集第一和第二MR数据能够实现确定失真降低的MR数据。也就是例如当对于确定的层来说,基本磁场的非均匀性和/或梯度场的非线性不再取不同的值时,则不可能或仅有限可能确定失真降低的MR数据。在这种情况下优选的是,这样进行检查对象的重新定位(例如定位到第三位置等),使得对于多个层的每个在满足该边界条件的情况下可以采集第一和第二MR数据。然后可以在确定的位置处采集各个层。同样的适用于基本磁场的非均匀性和/或梯度场的非线性的绝对值。
在不同的实施方式中可以借助连续的卧榻推移(英语:continuous tablemovement)进行检查对象的定位和对于至少一层进行第一和第二MR数据的采集。这样例如可以对于每一层在MR设备内部相同的或基本上相同的地点采集第一和第二数据。这适用于定位与第一和第二MR数据的采集互相一致的情况。
在不同的实施方式中可以的是,失真降低的MR数据的确定包括第一和第二MR数据的加权求平均值。例如加权求平均值的权重可以考虑梯度场的非线性和/或基本磁场的非均匀性的已知强度。例如可以的是,加权求平均值的权重系数基于提供的描述基本磁场的非均匀性和梯度场的非线性的数据来确定。权重系数例如可以考虑第一和第二MR数据的失真特性。
按照另一方面,本发明涉及一种具有拍摄控制装置的磁共振设备,其构造为,用于在MR设备的子区域中对于检查对象的至少一层确定失真降低的MR数据,其中子区域沿着MR设备的径向方向位于MR设备的视场的边缘。拍摄控制装置构造为,用于执行以下步骤:沿着MR设备的轴向方向在第一位置处定位检查对象;在该第一位置处对于至少一层采集在子区域中的第一MR数据;沿着MR设备的轴向方向在第二位置处定位检查对象,其中第二位置与第一位置不同;在第二位置处对于至少一层采集在同一个子区域中的第二MR数据;基于第一和第二MR数据对于至少一层确定失真降低的MR数据。
利用这样的MR设备可以实现如下效果,该效果与对于按照本发明的另一方面用于确定失真降低的MR数据的方法所能够实现的效果相当。本发明的上面描述的和以下的特征和实施方式可以互相组合;特别地没有明确提到的组合也是可以的。
附图说明
上面描述的本发明的特性、特征和优点以及如何实现其的方式,结合以下在附图中详细解释的实施例的描述变得更清楚和更明显。其中,
图1示意性示出了按照本发明的MR设备;
图2在与MR设备的轴向方向垂直的截面图中示出了MR设备的视场和子区域;
图3示出了MR数据中的失真与视场内部和外部沿着MR设备的径向方向的位置的关联性;
图4示出了检查对象;
图5对于沿着MR设备的轴向方向的第一和第二位置,示出了梯度场的非线性的和基本磁场的非均匀性的空间关联性,以及多个层的采集第一和第二MR数据的地点;
图6在沿着MR设备的轴向和径向方向的二维示图中示出了基本磁场的非均匀性;
图7在沿着MR设备的轴向和径向方向的二维示图中示出了梯度场的非线性;
图8在沿着MR设备的轴向和径向方向的二维示图中示出了其他梯度场的非线性;
图9示意性示出了根据第一和第二MR数据确定失真降低的MR数据;
图10示出了测量的第一和第二MR数据,其在第一和第二位置被采集;
图11示出了用于确定失真降低的MR数据的按照本发明的方法的流程图;
以下参考附图根据优选实施方式详细解释本发明。在附图中相同的附图标记表示相同的或类似的元件。
具体实施方式
图1示意性示出按照本发明的一个实施方式的磁共振(MR)设备230。MR设备230具有用于产生基本磁场的磁体210。例如磁体210可以是管磁体并且基本磁场平行于管209的纵轴(轴向方向A)。基本磁场用于对齐检查对象211中的核自旋。理想地使用恒定的基本磁场。然而也可能的是,由于磁体210的技术上的局限性和/或磁敏感伪影,基本磁场具有空间上的非均匀性。基本磁场的均匀性在MR设备230的视场52内可以位于对于测量来说是合适的范围内,即,在特定的规定内等于额定值。视场包含MR设备230的等中心50,该等中心例如可以与管209的几何中心重合或接近。
检查对象,在此是被检查的人211,可以在卧榻213上被推入磁体210中。卧榻213可以被定位(所谓的卧榻推移),特别地沿着轴向方向A并且必要时也在几何限制内沿着与之垂直的方向(径向方向B)定位。示出了检查对象211的一层62。在卧榻推移的情况下,层62的位置在管209内部在轴向方向A上移动。例如可以以连续的速度沿着轴向方向A进行卧榻213的定位,所谓的连续卧榻推移。于是可以在不中断定位的情况下采集MR数据。
MR设备230还具有用于产生磁场梯度的梯度系统214,所述磁场梯度用于成像和用于对采集的MR数据进行空间编码。典型地,梯度系统214包括至少三个可分开控制的线圈或线圈组,其使得可以沿着确定的空间方向(梯度轴)应用和切换梯度场。相应的线圈称为梯度系统214的通道(层选择、相位选择、频率选择)。相应的技术对于专业人员来说是公知的。名义上,梯度场应当具有线性的空间位置关联性;但是这例如可能由于技术上的不精确性或由于固有的物理规律而仅有限地适用。由此会出现梯度场的非线性。在视场52内部,梯度场的非线性可以位于对于测量来说是合适的范围,也就是例如满足MR设备230的额定规定。
为了激励在基本磁场中产生的偏振或对齐磁化,设置高频(HF)线圈装置215,其可以将幅度调制的HF激励脉冲入射到被检查的人211中,以便将磁化从(典型地平行于基本磁场的)静止位置偏转,即,产生横向磁化。为了产生这样的HF激励脉冲而使用高频产生器220和幅度调制单元224。为了控制梯度系统214设置梯度单元223。单元220、223和224特别地可以在时间上同步地作为用于有针对地激励横向磁化的发送系统226运行。接收系统225的计算单元222接收弛豫的横向磁化的信号(例如自旋回波和梯度回波)。为此计算单元222与HF接收线圈耦合。在一种特别简单的实施方式中HF线圈215既用于发送也用于接收。然而可以使用分开的HF发送线圈和HF接收线圈。
操作单元212允许由MR设备230的用户输入或向其输出。操作单元212例如可以包括屏幕、键盘、鼠标、存储介质、数据线等。
此外设置拍摄控制装置227,其使得可以有针对地执行用于采集MR数据的MR测量序列,以及卧榻213的定位,例如通过控制部件225、226来执行。这样可以采集MR数据。拍摄控制装置227可以包括计算单元,其使得可以处理采集的MR数据,例如以便借助按照本发明的技术确定失真降低的MR数据。
MR设备230的单元在图1中分开地示出和讨论。然而确定的单元可以组合和/或在功能上集成,例如作为硬件和/或软件。这例如可以特别地涉及拍摄控制装置227,其例如可以是MR设备230的中央计算机的部分。典型地,梯度场的非线性和/或基本磁场的非均匀性对于从采集的MR数据中产生重要的MR图像的可能性来说是限制性的。典型地,这些值在视场52内部,参见图2,会位于可接受的容差范围内。特别地,视场52可以小于MR设备230的磁体210的管209的直径。在图2中示出了垂直于管209的轴向方向的截面。图2的截面图包含了等中心50并且是沿着图1中的线II-II取得的。
MR设备230的视场52根据结构和类型而可以具有不同的几何特征。由此图1和图2中的图示也不是限制性的。在视场52外部朝着较大的径向距离存在子区域51,其与视场52邻接并且围绕该视场。在通常的MR设备230中,在子区域51中采集的MR数据就已经具有明显的空间位置上的失真。这在图3中示出。在图3中失真V沿着径向方向B画出(实线)。如从图3可以看出的,空间位置的失真V对于位于视场52外部而位于子区域51内部的点明显增大。失真V的强度例如可以通过对成像的空间位置忠实程度进行量化的图像空间变换的绝对值来给出。例如从具有明显失真V的MR数据中获得的MR图像由于失真、平移和旋转而对于特定的应用来说会是不可使用的或者是仅有限可用的。
借助按照本发明的技术可以降低在子区域51中的失真V(虚线)。由此,也可以采集被检查的人211的布置在被检查的人211的边缘处的(参见图4)受试区域53的MR数据。受试区域53例如可以包含被检查的人211的手臂。在图3中仅在子区域51的一侧上(图3中左侧)示出了失真V的降低,而按照本发明也可以提供在左侧和右侧邻接视场52处的失真降低的MR数据。基于这些MR数据例如可以在精度提高的PET成像中进行人为衰减校正(特别是与其中没有受试区域53的MR数据可用的情况相比)。后面解释用于确定在子区域51中的失真降低的MR数据(例如参见图3中的虚线)的按照本发明的技术。
参考图5,按照本发明分别对于例如检查对象211的层62在第一和第二位置11、12处采集第一MR数据71和第二MR数据72(在图5中上面示意性示出)。在第一和第二位置11、12之间沿着MR设备230的轴向方向A通过推移卧榻213进行检查对象211的定位(在图5中下面示意性示出)。由此在第一位置11的情况下层62位于MR设备230内部的如下地点,在该地点,基本磁场的非均匀性20和/或梯度场的非线性21例如具有正号(任意限定的)和/或确定的数值。通过检查对象211在第二位置12处的定位可以实现,层62这样定位,使得梯度场的非线性21和/或基本磁场的非均匀性20在MR设备230的相应的地点具有负号(与上面相同地限定)和/或同一个确定的数值。这从图5中可以看出,因为在第一或第二位置11、12中在层62的该地点,实线具有不同的符号和大约相同的数值(绝对值)。
特别地,基本磁场的非均匀性20和/或梯度场的非线性21的值或符号可以对于MR数据71、72的空间位置上的失真特性V的强度和种类来决定性地确定。纯例证性和示例性地,例如在第一位置11处采集的第一MR数据的基本磁场的非均匀性20的正值可以导致压缩,而在第二位置12处的第二MR数据72的相反符号导致拉伸。但是一般地,变换特性是复杂的并且例如可以呈现不同的变换(拉伸和压缩、旋转、缩放、平移等)的重叠。因此一般来说值得努力的是,这样确定第一和第二位置11、12,使得第一MR数据71和第二MR数据72的失真特性V基本上抵消。于是例如可以通过对第一和第二MR数据71、72求平均值来获得失真降低的MR数据。这样的基本上抵消的失真特性V例如可以在非均匀性20和/非线性21对于第一和第二MR数据71、72具有基本上相同的绝对值和不同的符号时给出。换言之,在MR设备230内部的分别采集至少一层62的第一和第二MR数据71、72的各个地点,基本磁场的非均匀性20的符号在第一位置11和第二位置12中可以是不同的。同样的适用于梯度场的非线性21的符号。然而在第一和第二位置11、12中MR设备230内部分别采集至少一层62的第一和第二MR数据71、72的各个地点,基本磁场的非均匀性20和/或梯度场的非线性21的值在容差范围15内可以是相同的。容差范围15既可以对于沿着轴向方向A的位置,也可以对于非均匀性/非线性20、21确定。
在许多MR测量序列中值得努力的是,不仅对于一层62,而且对于多个层60-64采集失真降低的MR数据。在简单的实施方式中可以通过多次定位卧榻213来保证这。于是可以将每个层60-64定位在MR设备230内部相应的和例如相同的地点,从而满足上面参考图5讨论的对于梯度场的非线性21以及基本磁场的非均匀性20的条件。然而这样的技术是相对费时的。
因此在不同的实施方式中也可以分别对于多个层60-64在第一位置11和第二位置12处采集第一和第二MR数据71、72(在图5中仅示出层60-64)。这可以通过使用相应的空间编码的梯度场,例如层选择梯度场,在不重新定位卧榻213的情况下实现。对于层60-64采集第一和第二MR数据71、72的地点是不同的,但是例如对于所有的层60-64在相应地点之间的相对距离可以是相同的。
例如可以对于如下的层60-64采集第一和第二MR数据71、72,在所述层中,在第一和第二位置11、12中MR设备230内采集第一和第二MR数据70、71的相应地点上的基本磁场非均匀性20和/或梯度场非线性21,位于容差范围15内。这在图5中通过垂直的或水平的标记来表示。于是从图5中可以看出,对于层61-63,基本磁场的非均匀性20和/或梯度场的非线性21的值在容差范围15内仅微小改变。但是在层60、64的地点,基本磁场的非均匀性20和/或梯度场的非线性21的值明显有偏差并且位于容差范围15外部。这样于是可以选择性地对于这些层61-63在卧榻213的第一和第二位置11、12处采集第一和第二MR数据71、72。从这些第一和第二MR数据71、72中于是可以确定失真降低的MR数据。对于层60、64,基本磁场的非均匀性和/或梯度场的非线性21的值在第一和第二位置71、72之间明显彼此偏差。在这种情况下对于这些层60、64,在第一和第二MR数据11、12之间失真特性V明显不同或没有特别的关系,从而不能,或者只是有限地能够从第一和第二MR数据11、12中确定失真降低的MR数据。
关于这些技术特别地可以提供描述基本磁场的非均匀性20和/或梯度场的非线性21的数据,例如作为沿着轴向方向A的函数。换言之,数据可以描述图5的实线曲线。在这样的情况下可以根据这些数据来确定第一和第二位置11、12。该确定例如可以这样进行,即,基本磁场的非均匀性20和/或梯度场的非线性21的值在层60-64的各个地点刚好相同,而符号互相不同;换言之,可以这样确定第一和第二位置11、12,使得实现可以与在图5中示出的和上面描述的情形相当的情形。
例如可以,事先测量这些数据或者在校准例程的范围内在实际采集第一和第二MR数据71、72之前确定这些数据。例如可以借助磁场探针量化基本磁场的非均匀性20和/或梯度场的非线性21。根据情况不同,也可以固定设置第一和第二位置11、12;然后可以无需提供数据。
在图6中这样确定的基本磁场的非均匀性20的数据在沿着轴向方向A和径向方向B的二维图示中作为等轮廓图示出(实线:相同的正值;虚线:相同的负值)。在图7和8中示出了梯度场的非线性21的相应数据;特别地,图7示出非线性沿着x方向(径向方向B)的分量,而图8示出了非线性沿着z方向(轴向方向A)的分量。如从图6-8可以看出的,基本磁场的非均匀性20和/或梯度场的非线性21随着与等中心50距离增大而增加。例如在此基础上可以确定子区域51以及MR设备230的视场52。此外基本磁场的非均匀性20或梯度场的非线性21的符号具有作为沿着轴向方向A的位置的函数的振荡特性。该振荡特性与参考图5在前面讨论的特性相应。
在图9中示出了失真降低的MR数据73的确定。在图9上部示意性示出了基于在第一和第二位置11、12处采集的第一和第二MR数据71、72的MR图像。图9中的实际上的圆形的对象在第一MR数据71中看起来被拉伸,而其在第二MR数据72中看起来被压缩;也就是第一和第二MR数据71、72具有失真V。基于第一和第二MR数据71、72,例如通过对MR数据71、72求平均值,可以确定失真降低的MR数据73。例如在特别简单的实施方式中可以通过将第一和第二MR数据71、72相加来获得失真降低的MR数据73。
在图10中示出了相应的测量数据。上面示出了对于沿着轴向方向A的不同的位置检查对象211的俯视图。水平实线分别示出了第一和第二位置11、12。下面在左侧示出了第一MR数据71、即,在第一位置11处,而右侧示出了在第二位置72处的第二MR数据72。从图10可以看出,第一和第二MR数据的失真特性V以相反的关联性是不同的,因为第一MR数据71反映拉伸的检查对象211,而第二MR数据72反映压缩的检查对象211。
在图11中示出了用于确定失真降低的MR数据73的方法的流程图。该方法以步骤S1开始。
首先沿着轴向方向A在第一位置11处进行检查对象211的定位。这可以通过卧榻213的行驶来进行(步骤S2)。例如在步骤S2中的定位可以基于提供的数据进行,所述数据指示基本磁场的非均匀性20和/或梯度场的非线性21,其例如作为沿着轴向方向A的函数。卧榻213可以这样定位,使得这些值20、21在第一位置处等于预定的值。替换地,第一位置也可以预先设置。
在步骤S3中对于确定的层,例如图5的层62,采集来自于子区域51的第一MR数据71。MR数据的采集可以利用任意的MR测量序列进行,例如Dixon测量序列。
然后在步骤S4中检查,是否需要其他层的其他MR数据,和在相应的地点基本磁场的非均匀性20和/或梯度场的非线性21的值是否位于容差范围15内(参见图5)。必要时,如果需要其他的第一MR数据71就重新进行步骤S3,以及各个层在第一位置11中位于MR设备230内部的如下地点,在所述地点,基本磁场的非均匀性20和/或梯度场的非线性21的值位于容差范围15内。
然后在步骤S5中沿着轴向方向A将检查对象211定位到第二位置12。该定位又可以基于提供的数据进行,所述数据指示基本磁场的非均匀性20和/或梯度场的非线性21,例如指示为沿着轴向方向A的函数。可以这样定位卧榻213,使得这些值20、21在第二位置12处,特别是在至少一个确定的层的地点,等于另一个预定的值。该另一个预定的值例如可以在数值上等于来自于步骤S2的预定的值,然而具有相反的符号。也可以预先确定第二位置12。
然后在步骤S6中对于所有在步骤S3的迭代执行中采集第一MR数据71的层采集第二MR数据72。又可以使用任意的MR测量序列。有利地可以使用在步骤S3中用于采集第一MR数据的MR测量序列。
从采集的第一和第二MR数据71、72中可以在步骤S7中确定失真降低的MR数据73,例如从第一和第二MR数据71、72求平均值。这相应于失真校正,因为第一和第二MR数据71、72中的失真V可以分别刚好或基本上可以抵消。
该方法在步骤S8结束。
替换图11的实施方式,该定位也可以连续地例如以确定的速度进行。
当然前面描述的实施方式的特征和本发明的方面可以互相组合。特别地,这些特征不仅可以按照描述的组合,而且也可以按照另外的组合或者单独使用,而不脱离本发明的范围。
Claims (10)
1.一种用于在磁共振(MR)设备(230)的子区域(51)中对于检查对象(211)的至少一个层(60-64)确定失真降低的MR数据的方法,其中所述子区域(51)沿着所述MR设备(230)的径向方向(B)位于所述MR设备(230)的视场(52)的边缘处,该方法包括:
-沿着所述MR设备(230)的轴向方向(A)在第一位置(11)处定位所述检查对象(211),
-在所述第一位置(11)处对于所述至少一个层(60-64)采集在所述子区域(51)中的第一MR数据(71),
-沿着所述MR设备(230)的轴向方向(A)在第二位置(12)处定位所述检查对象(211),其中所述第二位置(12)与所述第一位置(11)不同,
-在所述第二位置(12)处对于所述至少一个层(60-64)采集在相同的所述子区域(51)中的第二MR数据(72),
-基于所述第一MR数据和第二MR数据(71,72)对于所述至少一个层(60-64)确定失真降低的MR数据(73)。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,在所述第一位置(11)和所述第二位置(12)中,所述MR设备(230)内部分别采集所述至少一个层(60-64)的第一MR数据和第二MR数据(71,72)的各个地点上的基本磁场的非均匀性(20)的符号是不同的;和/或
其中,在所述第一位置(11)和所述第二位置(12)中,所述MR设备(230)内部分别采集所述至少一个层(60-64)的第一MR数据和第二MR数据(71,72)的各个地点上的梯度场的非线性(21)的符号是不同的。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其中,在所述第一位置(11)和所述第二位置(12)中,所述MR设备(230)内部分别采集所述至少一个层(60-64)的第一MR数据和第二MR数据(71,72)的各个地点上的基本磁场的非均匀性(20)的绝对值在容差范围(15)内是相同的,和/或
在所述第一位置(11)和所述第二位置(12)中,所述MR设备(230)内分别采集所述至少一个层(60-64)的第一MR数据和第二MR数据(71,72)的各个地点上的梯度场的非线性(21)的绝对值在容差范围(15)内是相同的。
4.根据上述权利要求中任一项所述的方法,还包括:
-提供数据,所述数据将在所述子区域(51)内的基本磁场的非均匀性(20)和/或梯度场的非线性(21)描述为沿着所述轴向方向(A)的位置的函数,
-根据所提供的数据确定所述第一位置(11)和所述第二位置(12)。
5.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述第一MR数据(71)的失真特性(V)基本上与所述第二MR数据的失真特性(V)抵消。
6.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其中,在所述第一位置(11)和所述第二位置(12)处利用不同的空间编码的梯度场分别对于多个层(60-64)采集所述第一MR数据和第二MR数据(71,72)。
7.根据权利要求4和6所述的方法,还包括:
-基于分别对于多个层(60-64)的每个层(60-64)将所提供的数据与基本磁场的非均匀性(20)和/或梯度场的非线性(21)的容差范围(15)相比较来确定多个层(60-64)。
8.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述失真降低的MR数据(73)的确定包括对所述第一MR数据和第二MR数据(71,72)加权求平均值。
9.一种具有拍摄控制装置(227)的磁共振设备,其构造为,用于在MR设备(230)的子区域(51)中对于检查对象(211)的至少一个层(60-64)确定失真降低的MR数据(73),其中,所述子区域(51)沿着所述MR设备(230)的径向方向(B)位于所述MR设备(230)的视场(52)的边缘,
其中,所述拍摄控制装置(227)构造为,用于执行以下步骤:
-沿着所述MR设备(230)的轴向方向(A)在第一位置(11)处定位所述检查对象(211),
-在所述第一位置(11)处对于所述至少一个层(60-64)采集在所述子区域(51)中的第一MR数据(71),
-沿着所述MR设备(230)的轴向方向(A)在第二位置(12)处定位所述检查对象(211),其中所述第二位置(12)与所述第一位置(11)不同,
-在所述第二位置(12)处对于所述至少一个层(60-64)采集在相同的所述子区域(51)中的第二MR数据(72),
-基于所述第一MR数据和第二MR数据(71,72)对于所述至少一个层(60-64)确定所述失真降低的MR数据(73)。
10.根据权利要求9所述的磁共振设备,其构造为,用于执行按照步骤1-8中任一项所述的方法。
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