CN104068859B - 用于确定多个磁共振图像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用于分别对于不同的回波时刻确定多个磁共振图像的技术。按区段地以至少两个矩形的k空间区段（200‑1‑200‑6）扫描k空间（210），其中，按行地分别以彼此平行定向的k空间行（220）来扫描这两个k空间区段。矩形的k空间区段的短侧平行于k空间行（220）地定向。对于每个k空间行（220）分别根据入射的高频脉冲采集第一和第二梯度回波。

Description

用于确定多个磁共振图像的方法和磁共振设备
技术领域
不同的实施方式涉及一种用于确定检查对象的多个磁共振图像的方法和磁共振设备。尤其，不同的实施方式涉及这样的技术，这些技术允许借助多回波磁共振测量序列对于分别不同的回波时刻以提高的分辨率确定多个磁共振图像。
背景技术
已知多回波磁共振（MR）测量序列，其中以不同的回波时间从受检者的不同的解剖层分别采集多个MR图像。由于不同的回波时间，这多个MR图像典型地具有不同的对比度。具有对比度不同的MR图像可以应用在所谓的化学位移技术中，其中进行不同的自旋种类的分离。
多回波MR测量序列通常执行为使得在完全确定和明确限定的回波时间获得MR图像。回波时间的具体选择例如可以取决于MR图像的所希望的应用。典型应用的一个示例是脂肪-水分离。典型地，所力求的回波时间取决于主磁场的强度（场强相关的）；并且更确切而言，第一MR图像的回波时间（TE1）以及在相继采集的MR图像的回波时间之间的间隔（ΔTE）与MR设备的主磁场的强度成反比地下降。典型的主磁场强度例如是1.5特斯拉或3特斯拉或5特斯拉或7特斯拉。
已知不同类型的多回波MR测量序列。在一个常规的多回波MR测量序列中，在不同的回波时刻采集所有所采集的MR回波，这些回波时刻分别作为在用于激励横向磁化的自身的高频（HF）脉冲（HF激励脉冲）之后的时段。换言之，分别在HF激励脉冲之后的独立的重复间隔（TR间隔）中采集n个MR回波。因此，这种技术对于本领域技术人员还已知为n个TR n个回波方法。n个TR n个回波技术例如结合梯度回波的采集而已知。MR图像在读取方向（频率编码方向）上的分辨率典型地通过傅里叶像素大小Δx来确定。该傅里叶像素大小是视野（英语为“field of view”）在读取方向上除以读取点Nx的数量而得到的大小。视野表示检查检查对象的通过MR图像成像的区域。傅里叶像素大小Δx越小，则分辨率越高。傅里叶像素大小与读取梯度的0阶矩成反比：
Δx=2π/(γM0x)
在此，γ是旋磁比（英语为“Gyromagnetic ratio”）。对于水质子，旋磁比为γ/(2π)=42.576MHz/T。读取梯度的0阶矩是读取梯度的幅值在读取时间中的时间积分，通常也称作读取梯度的“面积”。如果读取梯度在整个读取时间中恒定，则0阶矩M0x是读取梯度的幅值与读取时间的乘积。
在梯度回波成像中，通常在激励和读取梯度之间在读取方向上接通预散相梯度脉冲（Vorphasier-Gradientenpuls），其0阶矩在绝对值上等于读取梯度的在读取梯度的开始与回波时刻之间的距。预散相梯度脉冲的方向典型地与读取梯度的方向相反，从而在回波时刻的总矩正好消失。回波时间通常是在激励脉冲的中心与回波时刻之间的时间。例如，回波时间也可以是在自旋回波与回波时刻之间的时间。
梯度脉冲的最大幅值和最短上升时间典型地会在技术上和/或生理上受限制，由此通常在基于梯度回波的n个TR n个回波技术中的最大分辨率通过所需的最短梯度回波时间TE1而受限制，然而并不附加地通过相继的梯度回波的最短时间差ΔTE而受限制。然而，用于执行多回波MR测量序列所需的总持续时间（测量持续时间）比较长。此外，这种技术通常延长在采集不同的梯度回波之间的时间间隔。这尤其在为了避免呼吸伪影而受检者屏住呼吸时执行的测量中会引起负面效果。此外，主磁场的时间相关的漂移（例如由于在测量期间的生理过程或发热）会引起在具有不同的回波时刻的各个MR图像之间的附加的相位差。MR图像随后的评估由此仅能受限地是可能的并且可能的量化分析受累于较大的误差。
已知与上面描述的基于n个TR n个回波的测量序列不同的多回波MR测量序列。例如还已知这样的多回波MR测量序列，其在单个HF激励脉冲之后分别在不同的回波时刻采集多个MR回波。由于预先给定的不同的回波时刻，在这种多回波MR测量序列中，典型地最大可实现的空间分辨率通过第一回波时间TE1和附加地通过在相继的回波之间的时间差ΔTE而受限制。尤其注意到的是，对于采集回波可用的时段也可以通过如下受限，即，在时段ΔTE之后已经应该形成和采集下一回波。
MR设备的梯度场的最大梯度强度和/或最大上升时间和下降时间通常在技术上和/或生理上受限制。例如，通常对于采集梯度回波需要的是，首先接通预散相梯度脉冲并且接下来在读取梯度回波期间接通读取梯度场。因为为此可用的时段典型地通过预定的不同的回波时刻受限，所以通常读取梯度的最大0阶矩M0x和由此可实现的空间分辨率相应地受限。跟随一个HF脉冲采集多个MR回波对于本领域技术人员还已知为每个TR n个回波技术。
从上面可以看出的是，一方面，使用每个TR n个回波技术的多回波MR测量序列能够实现减小的测量持续时间和较小的运动敏感性，然而具有MR图像的比较强地受限的空间分辨率。还可以看出的是，另一方面，根据n个TR n个回波技术的多回波MR测量序列能够实现MR图像的高空间分辨率，然而需要较长的测量持续时间并且是运动敏感的。因此，典型地需要在优化参量：一方面是空间分辨率和另一方面是测量持续时间之间做权衡。
为了解决该问题，已知将每个TR n个回波技术与n个TR n个回波技术结合的混合技术。为此参见例如H.Yu等所著的“A Multi-echo Acquisition Method with ReducedEcho Spacing for Robust IDEAL Water-Fat Decomposition at3T“inProc.Intl.Soc.Mag.Reson.Med.15(2007)3353。在那里，在总共两个相继的TR间隔中分别采集所需的六个回波中的三个。可实现的空间分辨率然后仅还通过每个TR n个回波技术的加倍的回波间隔而受限。然而测量持续时间与n个TR n个回波技术相比近似加倍，并且运动敏感性上升。
发明内容
因此，需要改进的多回波MR测量序列。尤其，需要这样的技术，其提供所获得的MR图像的较高的空间分辨率。附加地需要比较运动不敏感的技术。
根据一个方面，本发明涉及一种用于借助多回波MR测量序列分别对于不同的回波时间以提高的分辨率确定检查对象的多个MR图像的方法。多回波MR测量序列按区段地以至少两个k空间区段扫描k空间。按行地沿着k空间行扫描该至少两个k空间区段。多回波MR测量序列对于每个k空间行在第一回波时刻形成第一梯度回波并且在稍后的第二回波时刻形成第二梯度回波。该方法对于每个k空间行包括：入射用于操纵横向磁化的高频脉冲和应用用于对当前的k空间行相位编码的相位编码梯度场；并且在应用第一读取梯度场期间对于当前的k空间行读取通过入射的高频脉冲操纵的横向磁化的第一梯度回波，其中，第一梯度回波是在围绕第一回波时刻的时间间隔中被读取的；并且，在应用第二读取梯度场期间读取第二梯度回波，其中，第二梯度回波是在围绕第二回波时刻的时间间隔中被读取的。至少两个k空间区段是矩形的。该至少两个k空间区段的长侧沿着各自的k空间区段的通过相位编码梯度场限定的方向定向。该至少两个k空间区段的短侧沿着各自的k空间区段的通过读取梯度场限定的方向定向。
横向磁化垂直于纵向磁化。纵向磁化典型地沿着相应的MR设备的主磁场定向。
按行扫描可以借助分别彼此平行地定向的k空间行进行。该至少两个k空间区段的长侧可以垂直于k空间行定向，并且该至少两个k空间区段的短侧可以沿着k空间行定向。
具有例如分别平行定向的k空间行的K空间区段的按行扫描通常也称作k空间区段的笛卡尔扫描或者称作以笛卡尔k空间轨迹扫描k空间。
在不同的实施方式中，回波时刻是形成梯度回波的时刻。回波时间例如限定为在HF脉冲（精确而言是HF脉冲的所谓的等延迟时刻）与回波时刻之间的时间间隔。例如，HF脉冲可以是HF激励脉冲。在此，HF激励脉冲的等延迟时刻典型地是HF激励脉冲的入射时间内这样的时刻，从该时刻起，被HF激励脉冲激励的自旋可以看做位于横向平面中，即垂直于纵向磁化。在HF激励脉冲的等延迟时刻与HF激励脉冲的结束之间的时间例如用于计算选层重聚焦梯度的矩。该选层重聚焦梯度例如具有与选层梯度相反的符号。其在HF激励脉冲的结束之后的不同情景中接通，并且可以补偿由于层激励梯度而引起的沿着层的散相。通常，等延迟时刻与HF激励脉冲的最大值一致，在对称的所谓SINC脉冲中即以良好近似与HF脉冲的中点一致。
横向磁化的操纵例如可以意味着：通过HF激励脉冲激励横向磁化或者通过重聚焦脉冲重聚焦横向磁化。横向磁化的激励例如可以借助所谓的α脉冲进行，其仅部分地偏转纵向磁化，即以角度α<90°。
例如，第二梯度回波的读取可以涉及通过所入射的HF脉冲操纵的横向磁化，即跟随同一HF脉冲，该HF脉冲也操纵了在第一梯度脉冲范围中被读取的横向磁化。换言之，可以在HF脉冲之后扫描k空间行。在不同的实施方式中也可能的是，在不同的HF脉冲之后读取确定的k空间行的数据，即关于通过至少两个HF脉冲操纵的横向磁化来读取确定的k空间行的数据。
至少两个k空间区段可以部分地重叠或者可以是不相连的，即没有共同的k空间点。可能的是，至少一个k空间区段包含其中成立k=0的k空间中心。
上面主要讨论了与两个梯度回波有关的技术。然而还可能的是对于各个k空间行跟随所入射的HF脉冲地采集更大数目的梯度回波。
换言之，在所讨论的多回波MR测量序列中可以跟随相关的HF脉冲和相位编码地对于每个k空间行形成至少两个梯度脉冲的串。
不必要直接跟随单个HF脉冲填充每个k空间区段的所有或多个k空间行，而是根据如今讨论的方面，在例如通过重新入射HF脉冲和必要时重新相位编码来前进至下一k空间行之前，首先对于每个k空间行采集第一和第二梯度回波。k空间区段的k空间行可以跟随单个HF脉冲地于是分别被多次遍历，用于在不同的回波时刻读取梯度回波，或者用于以不同的回波时间采集MR数据。
所接通的梯度回波的梯度场引起横向磁化的相位响应的散相和相位重聚。典型地，梯度脉冲可以是梯形的，其具有：引向中心的边沿，在所述边沿期间梯度场的幅值线性上升；其中梯度场具有恒定幅值的极值（平顶）；以及引离中心的边沿，在所述边沿期间梯度场的幅值又线性下降。梯度场可以具有正或负的幅值。第一和第二梯度回波分别的采集可以例如在围绕形成的梯度回波的确定的时间间隔（读取时间）期间进行。通常，扫描仅在读取梯度的平顶期间进行。也可能的是，附加地也在读取梯度的边沿期间采集第一和/或第二梯度回波（斜坡扫描（Rampenabtastung））。
梯度回波的读取包括解调所接收的数据和数字化。这样采集的MR数据于是在k空间中作为复数的数据存在并且因此也称作原始数据。原始数据可以在其它处理步骤之后通过傅里叶变换变换到图像空间中，以便获得MR图像。
典型地，可以将读取点数字化为使得其具有与相邻读取点的明确限定的时间间隔。如果梯度回波仅在读取梯度的平顶期间被采集，并且以恒定的停留时间（停留时间在此指在相继的读取点之间的时间）来数字化，则存在在kx坐标（在读取梯度场方向上的k空间坐标）与读取点相对于回波时刻的读取时间之间的线性关联。在这种情况下，可以在没有其它插值或再格栅化（英语为Regridding）的情况下，以快速傅里叶变换（英语为FastFourier Transformation,FFT）将所采集的MR数据从k空间变换到图像空间中。通过使用斜坡扫描可以将可实现的最大空间分辨率与没有空间扫描的情况相比提高。然而，同时对于再处理所采集的MR数据所需的计算时间开销会提高。斜坡扫描技术对于本领域技术人员而言基本已知，例如从K-P.Hwang等所著的“Ramp sampling strategies for highresolution single-pass Dixon imaging at3T“in Proc.Int.Soc.Reson.Med.15(2010)1044中已知。因此在此无需阐述其它细节。
通常，在第一读取梯度之前接通在读取方向上的所谓的读取预散相梯度（Auslese-Vorphasiergradienten）。读取预散相梯度的矩选择为使得其在第一梯度回波的所希望的回波时刻尽可能精确地补偿从第一读取梯度获取的矩。
第一和第二读取梯度场可以具有相同的符号，从而第一所采集的梯度回波和第二所采集的梯度回波形成单极性的梯度回波对。在该情况下会需要在读取方向上的另一梯度脉冲，其在两个读取梯度之间接通并且具有如下任务，即，尽可能精确地补偿自旋在第一梯度回波之后并且在第二梯度回波之前由于两个读取梯度而获得的相位。该梯度于是具有与读取预散相梯度相同的符号以及与两个读取梯度相反的符号。替选地可能的是，借助双极性读取梯度来采集第一和第二梯度回波。
在读取点的k空间坐标与在读取点的采集时间与激励之间所有在读取方向上接通的梯度的所累积的0阶矩之间存在线性关联kx=γ/(2π)M0x。尤其在回波时刻该矩为0，并且由此关于回波时刻对称地被采集的读取点的k空间坐标为也0。
因此，于是k空间行的长度和由此各自的k空间区段的宽度通过读取梯度的0阶矩确定。读取梯度的最大幅值典型地由系统决定地受限。读取间隔的持续时间通常通过预先给定的回波时间以及梯度脉冲的生理上和又是构造决定地限制的上升时间而受限。由此，在这种情景中于是k空间区段的最大/最小kx坐标或边长尤其通过在不同的回波时刻之间的时间间隔ΔTE或者在不同回波时间之间的差而受限。在第一和第二回波时刻之间的持续时间ΔTE于是典型地限制读取时间，并且由此由于受限的最大梯度幅值而限制k空间行在读取方向上的长度。这又限制MR图像的分辨率。
不同的实施方式基于如下思想：分别沿着该k空间区段的一侧比沿着该k空间区段的另一侧分辨率低的多个k空间区段可以组合成k空间中的总MR数据集合，从其中可以计算各项同性地高分辨率的MR图像。通过k空间的按区段扫描于是在不同的实施方式中实现：可实现的最大空间分辨率并不通过不同的k空间区段的各个k空间行的受限的长度而被限制。通过对于多个k空间区段采集MR数据，可以在与其中并不对于多个k空间区段进行扫描的常规情况相比情况下在更大范围中扫描k空间。
因此，可以在不同的回波时间实现MR图像的较高空间分辨率的效果。同时可以具有高的运动不敏感性，因为在一个HF激励脉冲之后形成对于采集不同对比度所需的所有回波。
该方法还可以包括从在相同回波时间采集的至少两个k空间区段的梯度回波中分别确定MR图像。MR图像的分别确定可以借助从如下组中选出的技术进行：在k空间中的重新格栅化；在k空间中的密度压缩；在k空间中连续的剪裁操作；平行成像的技术，尤其是全局自动校准部分并行采集（GRAPPA）和敏感性编码（SENSE）；对于每个回波时间：将分别对于每个所扫描的k空间区段获得的多个MR图像组合，用于确定MR图像；对于每个回波时间：将分别对于每个所扫描的k空间区段所采集的多个MR图像组合成组合的MR数据，从其中确定MR图像。
在相同的回波时间可以意味着：分别关于不同的HF脉冲的相应的回波时刻。
该方法根据当前所讨论的方面可以例如包括在应用至少一个第三读取梯度场期间读取至少一个第三梯度回波，其中，该至少一个第三梯度回波是分别在围绕第三回波时刻的时间间隔中被读取的，其中，该至少一个第三回波时刻跟随第一回波时刻并且跟随第二回波时刻。
于是可能的是，跟随HF脉冲地对于每个k空间行采集相应更大数目的梯度回波。换言之：一个k空间行可以跟随HF脉冲地被相应更频繁地扫描，然后前进至下一k空间行。由此可以分别在不同的回波时间或者以不同的对比度获得相应更大数目的MR图像。这对于不同的应用者可以是值得力求的；例如，可以提高在确定的MR参数的量化确定中的精确度，例如用于分离不同的自旋类型、如水和脂肪。可以考虑不同的参数，例如脂肪的多峰特性。还可能的是，将更大数目的自旋种类分离。
前面主要关于一个k空间行讨论了多回波MR测量序列的特性。下面主要讨论与分别包含多个k空间行的k空间区段有关的特性。
在多个情景中，至少两个k空间区段是矩形的。在这种实施方式中，该至少两个k空间区段的长侧垂直于k空间行，并且沿着各自的k空间区段的通过相位编码梯度场所限定的方向定向。
不同的实施方式基于如下认识，即，k空间区段在相位编码方向上的边长典型地通过第一或者说最短的回波时间TE1而受限。在相关应用中，该限制通常小于在读取方向上的边长的限制。这意味着：k空间区段在相位编码方向上的边长的最大长度大于k空间区段在读取方向上的边长的最大长度。如果将这种矩形k空间区段的MR数据变换到图像空间中，则获得在相位编码方向上比在读取方向上分辨率更高的MR图像。
通过对于多个k空间行采集第一和第二梯度回波可以沿着通过相位编码梯度场限定的方向ky实现固有地高的分辨率。在本发明的一个实施方式中，通过在沿着由读取梯度场限定的方向kx彼此错移的多个k空间区段中按区段地扫描k空间，还实现沿着方向kx的较高分辨率。
在将k空间区段的分别与相同回波时间对应的MR数据叠加并且转换到图像空间中之后，在所提及的实施方式中由此获得MR图像，其在读取方向上的分辨率并不通过在不同的回波时间之间的时间间隔ΔTE而受限。
在本发明的一个实施方式中，该至少两个k空间区段全都包含k空间中心并且k空间区段位于通过选层梯度场限定的平面中例如围绕k空间中心相对于彼此旋转。
例如可能的是，至少两个k空间区段围绕k空间中心或者围绕接近k空间中心的k空间点旋转。这种技术例如已知为所谓的PROPELLER（螺旋桨）测量序列。与其中k空间区段的长侧平行于通过读取梯度场限定的方向kx定向的常规PROPELLER技术相反，可以将本发明的当前方面的确定特征对应到来自US7535222的所谓的短轴线PROPELLER技术（英语为short axis propeller）的类别中。
通过不同的k空间区段例如围绕kx-ky平面中的k空间中心相对于彼此旋转可以实现的是，如上面描述那样在不同的k空间方向上显示不同的k空间区段的空间上高分辨率的相位编码梯度场方向ky。例如可能的是，在对于所有k空间区段采集MR数据之后，对于每个k空间区段，分别对于采集梯度回波的不同回波时刻确定一定数目的MR图像。这些MR图像可以相对于彼此旋转，因为其所基于的k空间区段相对于彼此旋转。不同的MR图像分别沿着通过各个相位编码梯度场限定的方向ky而在空间上是高分辨率的，该方向ky对于不同的k空间区段变化。不同的MR图像同时沿着通过各个读取梯度场限定的方向kx是低分辨率的，该方向kx也相应地对于不同的k空间区段变化。
已知这样的技术，其允许将对于相对于彼此旋转的k空间区段在确定的回波时间采集的MR数据或MR图像叠加成唯一的、高分辨率的MR图像。为此例如参见专利文献DE102005046732B4。从上面的阐述中可见，最终的MR图像的可实现的最大空间分辨率并不通过每个k空间区段的每个k空间行的有限长度而受限，而是可以通过将所采集的不同k空间区段的MR数据组合而实现提高的空间分辨率，尤其与其中并不对于不同的k空间区段采集MR数据的情况相比。
可以扫描不同数目的k空间区段。通常，较大数目（较小数目的）所扫描的k空间区段可以实现各自的确定的MR图像的较高（较低）的空间分辨率；同时测量持续时间会较长（较短）。
例如可以扫描两个k空间区段，其围绕在通过选层梯度场限定的平面中的k空间中心旋转并且以大约90°的角相对于彼此旋转。
换言之，两个k空间区段的相应侧可以彼此垂直。大约90°可以意味着，例如技术上决定的较小的误差角造成相对于精确90°的偏差。大约90°可以换言之意味着：90°±10°或者优选90°±5°或者特别优选90°±1°。
如果仅扫描两个k空间区段，则例如尤其在外围的k空间区域中的扫描点的密度可以低于根据耐奎斯特定理必需的扫描密度。然而相应的MR图像的质量损失会较小地出现并且对于下面的应用是可容忍的。因此，仅扫描两个k空间区段可以实现特别短的测量持续时间，其中，同时可以保证确定的MR图像的较高的图像质量。
前面主要描述了其中进行不同的k空间区段围绕确定的点、例如k空间中心旋转的技术。对于上面描述的旋转替选或附加地还可以进行不同的、所扫描的k空间区段相对于彼此的推移。
例如可能的是，该至少两个k空间区段基本上平行于该至少两个k空间区段的短侧地在通过选层梯度场限定的平面中相对于彼此推移。
基本上平行于短侧地推移可以意味着：推移的平行于短侧的分量占优势。
例如可能是，仅发生至少两个k空间区段相对于彼此的推移，并且同时不发生或仅发生至少两个k空间区段相对于彼此的小的旋转。在此特别值得希望的会是，至少两个k空间区段的推移基本上平行于k空间区段的短侧地执行，因为这样可以较强地提高MR图像的分辨率。推移例如可以沿着通过读取梯度场限定的方向kx来进行。
上面主要描述了其中至少两个k空间区段的旋转和/或推移在通过选层梯度场限定的平面中发生的技术。换言之，这种技术涉及层特定地或二维地（2D）扫描k空间。然而也可能的是，执行k空间的三维（3D）扫描，例如通过至少两个k空间区段围绕和沿着垂直于分别通过该至少两个k空间区段所张的平面的方向旋转和/或推移和/或倾斜。
例如，至少两个k空间区段可以全都包含k空间中心，其中，该至少两个k空间区段围绕k空间中心相对于彼此旋转为使得扫描在k空间中的球。
例如可以通过各个k空间区段相对于彼此的同时旋转和倾斜来进行在k空间中的三维球的扫描。该球的半径例如可以通过每个k空间区段的长侧限定，其可以平行于通过各自的相位编码梯度场限定的方向ky。
这种三维变型方案的效率可以由于过扫描、即所采集的MR数据的较高密度而在k空间的中央区域中受限制。尽管如此，相应的技术会是值得追求的，尤其是当用于采集每个k空间区段的梯度回波的持续时间应是短的时。这可以是如下情况，即，当例如由于呼吸等而存在受检者的运动时。
上面主要描述了其中k空间区段沿着通过选层梯度场限定的方向kz的分辨率可以通过所激励的层的宽度确定的技术。换言之描述了其中以所谓的二维序列技术采集各个k空间区段的技术。替选地或附加地可能的是，k空间区段本身具有三维伸展。
根据本发明的第一个三维（3D）变型方案包含接通沿着选层方向的第二相位编码表。每个k空间区段于是可以是k空间中的直角平行六面体。每个这种直角平行六面体在不同的实施方式中在三维格栅中被扫描。
至少两个k空间区段于是在不同的实施方式中是直角平行六面体式的，其中，该至少两个k空间区段中的每个都由多个矩形的子区段构成，其通过沿着通过选层梯度场限定的方向应用其它相位编码梯度场而相对于彼此推移。多个子区段的长侧可以沿着通过该相位编码梯度场或者通过其它相位编码梯度场限定的方向来定向。多个子区段的短侧可以沿着各子的k空间区段的通过读取梯度场限定的方向来定向。
换言之：子区段可以仅具有二维尺寸；通过对于每个k空间区段使用多个子区段可以实现k空间区段的三维尺寸。子区段可以具有如上面关于k空间区段描述的特性。
换言之可能的是，沿着通过选层梯度场限定的方向kz接通第二相位编码表。每个k空间区段由此可以是k空间区段中的三维直角平行六面体。该直角平行六面体的k空间区段可以在三维格栅中被扫描。
对应于上面关于二维k空间区段讨论过的技术而可能的是，将k空间中不同的三维k空间区段相对于彼此旋转和/或推移和/或倾斜。
例如可能的是，至少两个k空间区段全都包含k空间中心，其中，这些k空间区段在通过各自的读取梯度场和通过相位编码梯度场或其它相位编码梯度场限定的平面中相对于彼此旋转。
还可能的是，至少两个k空间区段全都包含k空间中心并且围绕该k空间中心相对于彼此旋转为使得扫描k空间中的圆柱体或球。于是换言之可以进行围绕多个旋转轴线和/或旋转中心的旋转。
上面主要描述了这样的技术，其涉及至少两个k空间区段相对于彼此的相对布置和/或定向，不仅在二维还在三维中。下面描述这样的技术，其涉及对于至少两个k空间区段中的每个采集梯度回波或采集MR数据。
可能的是，梯度回波的采集在自旋回波-梯度回波-混合序列的范围中进行。例如可以借助自旋回波序列来重聚焦自旋回波，并且在该自旋回波的环境中采集第一和第二梯度回波。
自旋回波-梯度回波-混合序列对于本领域技术人员例如关于所谓的梯度和自旋回波（GRASE）MR测量序列或快速梯度自旋回波（TGSE）MR测量序列而已知。
例如可能的是，HF脉冲是用于产生横向磁化的自旋回波的重聚脉冲，其中，第一回波时刻和第二回波时刻位于自旋回波的时间范围中。在这种情况下典型地将回波时间给定为在自旋回波与回波时刻之间的时间。
在一个实施方式中，借助自旋回波（SE）序列来重聚焦自旋回波和在该自旋回波的附近形成梯度回波的串。
在类似于GRASE/TGSE的混合序列中，分别在多个以重聚焦脉冲的串产生的自旋回波的环境中重复形成梯度回波的串。优选地，在此改变在各个自旋回波之间的相位编码梯度，从而在回波串中扫描区段的不同k空间行。
在不同的实施方式中，重聚焦脉冲可以是多个重聚焦脉冲的序列的部分，其跟随用于激励横向磁化的HF激励脉冲。在该多个重聚脉冲的序列中的一个重聚脉冲之后，可以分别扫描至少两个k空间区段中的每个的至少一个k空间行。
换言之可能的是，改变在通过重聚焦脉冲产生的各个自旋回波之间的相位编码梯度场，从而在单个HF激励脉冲之后在自旋回波串的范围中扫描k空间区段的不同的k空间行。对于每个自旋回波可以采集多个梯度回波。例如可能的是，在单个HF激励脉冲之后、即在单个自旋回波串内，采集k空间区段的所有k空间行。
通过使用这种应用自旋回波-梯度回波-混合序列的技术，可以减小从患者运动中形成的问题。自旋回波串的持续时间通常短至使得在对于一个k空间区段采集MR数据期间出现的运动可以被“冻结”。在不同的k空间区段的MR数据的采集之间出现的受检者的其余运动可以如从常规的PROPELLER-MR成像中已知那样被校正或减小。这例如可以通过相应地加权所采集的不同的k空间区段的MR数据来进行。这样可以减少由于受检者运动而引起的所不希望的图像伪影。
在不同的实施方式中，在应用符号不同的读取梯度场期间读取相继的梯度回波。
可选地，还可以以双极性的梯度方案来形成第一所采集的梯度回波和第二所采集的梯度回波，即，在采集相继的回波期间接通的读取梯度场具有相反的符号。
也可能的是，应用单极性的读取方案。在这种单极性的读取方案中，相继的读取梯度具有相同的符号。在这种读取方案中通常需要的是，在读取间隔之间在读取方向上接通具有不同的符号的另外的梯度，其补偿相位，该相位是自旋由于在第一梯度回波之后的第一读取梯度和由于在第二梯度回波之前的第二读取梯度所获取的。该附加的梯度的持续时间在给定的回波时间差ΔTE情况下缩短对于读取回波可用的时间并且由此缩短单个区段在读取方向上的最大边长。于是双极性方案典型地更有效。单极性方案具有其它优点。例如，在相继的对比度中将具有不同谐振频率的自旋种类沿相同方向推移。而在双极性读取方案中，推移方向是相反的，这会引起在后处理方法、如Dixon中的困难。
根据另一方面，本发明涉及MR设备，其构建为借助多回波MR测量序列对于各个不同的回波时刻确定检查对象的多个MR图像。多回波MR测量序列按区段地以至少两个k空间区段扫描k空间。该至少两个k空间区段被按行地沿着k空间行扫描。多回波MR测量序列对于每个k空间行在第一回波时刻形成第一梯度回波，并且在第二回波时刻形成第二梯度回波。MR设备包括HF发送单元，其构建为入射用于操纵横向磁化的HF脉冲。此外，MR设备包括梯度系统，其构建为，将相位编码梯度场用于相位编码当前的k空间行。MR设备还包括HF接收系统，其构建为执行如下步骤：在应用第一读取梯度场期间，对于当前的k空间行读取通过所入射的HF脉冲操纵的横向磁化的第一梯度回波，其中，第一梯度回波是在围绕第一回波时刻的时间间隔中采集的；并且，在应用第二读取梯度场期间读取第二梯度回波，其中，第二梯度回波是在围绕第二回波时刻的时间间隔中采集的。
该至少两个k空间区段是矩形的，其中，该至少两个k空间区段的长侧沿着各自的k空间区段的通过相位编码梯度场限定的方向来定向。该至少两个k空间区段的短侧沿着各自的k空间区段的通过读取梯度场限定的方向来定向。
对于这种MR设备可以实现这样的效果，其相当于对于用于根据本发明的另一方面确定MR图像的方法可以实现的效果。
可能的是，将根据当前所讨论的方面的MR设备构建为，执行根据本发明的另一方面的用于确定MR图像的方法。
上面描述的特征和下面描述的特征可以不进在相应明确示出的组合中使用，而且还可以按其它组合或者独立地使用，而不偏离本发明的保护范围。
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和方法将接合下面对于实施例的描述而可以更为清楚及明确地理解，这些实施例结合附图来详细阐述，其中，
图1示出了MR设备的示意图；
图2示出了k空间区段；
图3示出了根据不同实施方式的、用于图2的k空间行的序列图；
图4示出了根据不同实施方式的、具有单极性读取梯度的序列图；
图5示出了根据不同实施方式的、具有三个双极性读取梯度的序列图；
图6示出了根据不同实施方式的、多个k空间区段的短轴线-PROPELLER状旋转；
图7示出了根据不同实施方式的、两个k空间区段的短轴线-PROPELLER状旋转；
图8示出了根据不同实施方式的、三个k空间区段沿着其短侧的推移；
图9示出了根据不同实施方式的三维k空间区段，其由两个平行的二维子区段构成；
图10示出了对于三维k空间区段用于采集梯度回波的序列图；
图11示出了k空间中的球，其通过三维k空间区段的旋转和/或倾斜被扫描；
图12示出了根据不同实施方式的自旋回波-梯度回波-混合序列；
图13示出了被按行被欠扫描的k空间区段；
图14示出了根据不同实施方式的、用于确定MR图像的方法的流程图。
下面在参考附图的情况下借助优选实施方式详细阐述本发明。在附图中，相同的附图标记用于标记相同或相似的元件。
具体实施方式
在附图中阐述涉及多回波MR测量序列的技术，其中，分别对于不同的回波时刻形成梯度回波，并且基于所读取的梯度回波确定MR图像。例如，借助这种MR图像可能的是，执行所谓的化学位移成像，即例如借助具有对于不同的回波时刻或回波时间的对比度的MR图像来分离不同的自旋种类。
尤其，下面描述的技术的特征在于，在短时间间隔中采集不同对比度的相应k空间行，这能够实现比较高的运动不敏感型。与从现有技术中已知每个TR（重复时间）n个回波的技术相反，其能够同时实现确定的MR图像的较大的各项同性分辨率。这通过借助多个k空间区段扫描k空间来进行，这些k空间区段的短侧分别沿着k空间行或者通过各自的读取梯度场限定的方向kx来定向。通过对于每个k空间区段扫描大量平行的k空间行，可以在通过各自的相位编码梯度场限定的方向ky中固有地实现高分辨率。通过将相对于彼此推移和/或旋转的多个k空间区段的MR数据组合而实现的是，从被叠加的数据集合中计算出的MR图像是各项同性地高分辨率的。
在图1中示出了MR设备100，其构建用于执行根据本发明的技术、方法和步骤。MR设备100具有磁体110，其限定了管111。磁体110可以产生平行于其纵轴线的主磁场。检查对象、在此为受检者101可以在卧榻102上被推移到磁体110中。MR设备100还具有用于产生梯度场的梯度系统140，这些梯度场被用于MR成像和用于对所采集的原始数据进行空间编码。典型地，梯度系统140包括至少三个可独立激励和相对于彼此明确限定地定位的梯度线圈141。梯度线圈141使得可以沿着确定的空间方向（梯度轴线）应用和接通梯度场。相应的梯度线圈141也称作梯度系统140的通道。通过梯度线圈141的绕组可以限定MR设备100的机器坐标系。梯度场例如可以用于选层、频率编码（在读取方向上）和相位编码。由此，可以实现原始数据的空间编码。分别平行于选层梯度场、相位编码梯度场和读取梯度场的空间方向不必与机器坐标系重合，而是可以例如关于k空间轨迹来限定，该k空间轨迹又是可以基于各个MR测量序列的确定的要求来规定的，和/或是可以根据受检者101的解剖特性来规定的。
为了激励在主磁场中形成的偏振或对齐在纵向上的磁化而设有HF线圈装置121，其可以将幅值调制的HF激励脉冲入射到受检者101中。由此可以产生横向磁化。为了产生这种HF激励脉冲，HF发送单元131通过HF开关130与HF线圈装置121连接。HF发送单元131可以包括HF发生器和HF幅值调制单元。HF激励脉冲可以使横向磁化1d按选层方式或二维/三维空间选择地或全局地从静止位置中倾斜。
此外，HF接收单元132通过HF开关130与HF线圈装置121耦合。通过HF接收单元132，弛豫的横向磁化的MR信号可以例如通过电感性地耦合到HF线圈装置121中而被作为原始数据采集。
通常可能的是，将分离的HF线圈装置121用于借助HF发送单元131入射HF激励脉冲并且用于借助HF接收单元132采集原始数据。例如，其可以将体积线圈121用于入射HF脉冲并且将由HF线圈的阵列构成的表面线圈（未示出）用于采集原始数据。例如，用于采集原始数据的表面线圈可以由32个单个的HF线圈构成并且由此对于部分平行的成像（ppa成像，英语为partial parallel acquisition）是特别合适的。相应的技术对于本领域技术人员而言已知，从而再次无需阐述其他细节。
MR设备100还具有操作单元150，其例如可以包括屏幕、键盘、鼠标等。借助操作单元150可以采集用户输入和实现至用户的输出。例如可以借助操作单元150通过用户和/或自动地和/或远程控制地调节MR设备的各个运行模式或运行参数。
此外，MR设备100具有计算单元160。计算单元160可以构建为用于在多回波MR测量序列的范围中控制MR数据的采集。计算单元还可以构建为用于执行MR数据从k空间到图像空间的变形，用于确定MR图像。计算单元还可以构建为用于将对于多个k空间区段为确定MR图像而采集的MR数据叠加。
多回波MR测量序列表明，对于相同的k空间点或k空间范围，在不同的回波时刻，例如相对于操纵横向磁化的HF脉冲采集MR数据。这样的情景在图2中示出。
在图2中以多个k空间行220对k空间210的单个k空间区段200-1进行扫描。方向kx（图2中的水平轴线）平行于k空间区段200-1的读取梯度场的方向。与其垂直的有方向ky，其平行于k空间区段200-1的相位编码梯度场的方向定向。k空间中心211位于kx和ky坐标的原点。在k空间中心211情况下成立：kx=0和ky=0。
相邻的k空间行220的间隔为Δkpe。k空间行220的长度为NaΔka，其中，Na是读取点的数目，而Δka是相邻读取点之间的间隔Δka，其在图2的示例中是恒定的。如从图2中可见那样，k空间行220的长度确定k空间区段200-1的宽度200a。如下面示出那样，k空间行220的长度通过对于不同的并且预定的回波时间或回波时刻采集梯度回波的必要性而受限。k空间区段在相位编码方向上的伸展NPE*ΔkPE（其中NPE是相位编码步骤的数目）受到其它限制。对于在此相关的应用，这些限制通常更小。即，在相位编码方向上的伸展可以选择为大于在读取方向上的伸展。因此，k空间区段200-1是矩形的，其中，k空间区段200-1的长侧200b垂直于k空间行220并且沿着相位编码方向ky定向。k空间区段200-1的短侧200a沿着k空间行220并且沿着读取方向kx定向。
因此，沿着ky可以通过扫描相应大量的k空间行220提供固有地为高的分辨率。通过k空间区段200-1的限制的宽度200a，在kx方向上的分辨率首先是受限制的；然而该在kx方向上受限制的分辨率可以根据本发明通过对于多个k空间区段（在图2中未示出）采集MR数据得到提高。
在图3中示出了用于单个k空间行220的简化的序列图。高频300在图3中在上方示出。首先进行HF脉冲401-1的入射。出于纵览性原因，在图2中未示出对于选层梯度场的应用。HF脉冲401-1激励横向磁化（HF激励脉冲），即将纵向磁化至少部分地从静止位置中偏转。
接下来，应用沿着相位编码方向302的相位编码梯度场402。在图3中，两次扫描（双回波梯度回波序列）k空间行220。为此，沿着读取方向303首先接通第一读取预散相梯度403-1。读取预散相梯度403-1（英语为“readout prephasing gradient”）的任务是，在第一梯度回波的所希望的第一回波时刻501（对应于持续时间TE1）尽可能精确地补偿自旋由于读取梯度403-2而获得的相位。接下来，为了频率编码横向磁化而接通第一读取梯度403-2。读取梯度404-2在第二回波时刻502（对应于持续时间TE2）形成第二梯度回波。因为在所示实施例中两个读取梯度403-2、404-2具有相同的符号（单极性读取方案），所以在读取梯度403-2、404-2之间接通另一梯度404-1，其矩选择为使得其补偿这样的相位，该相位是自旋由于第一读取梯度403-2在第一回波时间TE1之后并且由于第二读取梯度404-2在第二回波时间TE2之前所获得的。
在图3中下方通过箭头示出了在所选的时间间隔期间的k空间轨迹230。如从图3中可见那样，在读取梯度403-2和404-2期间从左向右地扫描k空间行220。
对于读取梯度403-2，在图3中还示出了上升沿403-2a和下降沿403-2c以及平顶403-2b的时间范围。如果在整个持续时间403-2b中读取数据，则k空间行220的长度与读取梯度403-2在时间间隔403-2b中的矩关联。该矩越大，则通过对于该k空间行220采集的MR数据可实现的空间分辨率就越大。借助确定的技术而可能的是，也对于边沿403-2a、403-2c采集MR数据。由此可以附加地提高空间分辨率。
在图4中更详细地对于多个k空间行220示出了图3的序列图。尤其在图4中示出了其中形成第一梯度回波的第一回波时刻501和其中形成第二梯度回波的第二回波时刻502。还示出了其中读取梯度回波的时间间隔901、902。梯度回波总是在这样的时间t形成，在这些时间，对于整个所累积的阶零的梯度矩成立：
m i ( t ) = &Integral; t 0 t G i ( t ~ ) d t ~ = 0 ; i = R , S - - - ( 1 )
其中，R、S分别表示读取方向303和选层方向301。积分开始t0是HF脉冲401-1的所谓的等延迟时刻（Isodelayzeitpunkt），其在对称的、正弦形HF脉冲情况下以良好近似与HF脉冲401-1的时间中点一致。
在图4中在选层方向301上接通三个梯度407a、407b和407c。407a是选层梯度，其在HF入射期间被接通。梯度407b的任务是，补偿自旋由于选层梯度而累积的相位。参考等式1：通过选层梯度场407b（英语为slice refocusing gradient（层重聚焦梯度））补偿选层方向上的、在HF脉冲的等延迟时间与选层梯度场407a（英语为slice selection gradient（选层梯度））的结束之间累积的矩，从而对于在选层梯度场407b的结束与扰相选层梯度场407c（英语为slice spoiling gradient（层扰相梯度））的开始之间的所有时间t都有mS(t)=0。
在读取梯度场方向kx上，将读取预散相梯度403-1（英语为readout prephasinggradient）选择为使得其在所希望的第一回波时刻501补偿由读取梯度场403-2获得的矩。
在图4的示例中，读取梯度403-2、404-2具有相同的符号和相同的幅值。该选择并不是强制性的，然而可以在稍后MR图像的重建中具有有利效果，因为例如在分别对于第一回波时刻501和第二回波时刻502获得的脂肪MR图像与水MR图像之间的位移在读取方向是相同的。
还可能的是，读取梯度回波403-2、404-2的平顶持续时间是等长的。对于读取通道304，分别示出了时间间隔901、902，对于其，梯度回波被采集和模数转换，以便获得所采集的MR数据的扫描时刻。
第一回波时刻501是关于等延迟时刻t0所限定的（在图4中记做回波时间TE1）。相应地，第二回波时刻502是关于等延迟时刻t0所限定的（在图4中记做回波时间TE2）。在第一和第二回波时刻501、502之间的时间差称作ΔTE。该时段还对应于在回波时间TE1、TE2之间的差。
在图5中示出了多回波MR测量序列的一个替选实施方式的序列图。在图5的序列图中，对于k空间行220，跟随HF脉冲401-1地，通过应用双极性读取梯度场403-2,404-2,405-2采集三个梯度回波（在图5中通过星形示出梯度回波）。这三个梯度回波分别是在回波时刻501,502,503形成的。
虽然在图5中梯度回波串由三个梯度回波构成，但在不同实施方式中可能的是，例如采集仅两个梯度回波或者多于三个梯度回波。
在图5的实施方式中，还在读取梯度场403-1,404-1,405-1的边沿期间在读取通道304上采集MR数据（斜坡扫描）。由此可以实现较高的空间分辨率。
在图6中示出了六个k空间区段200-1,200-2,200-3,200-4,200-5,200-6。关于前面的附图讨论过的k空间区段200-1在图6中通过虚线边框来突出。在图6中，k空间的方向kx与所突出的k空间区段的读取方向重合。对于k空间的方向ky和所标出的k空间区段的相位编码方向相应地成立。不同的k空间区段200-1,200-2,200-3,200-4,200-5,200-6分别相对于其邻居旋转30°，并且围绕包含k空间中心211的旋转轴线旋转，该旋转轴线与选层梯度场方向kz平行。
k空间210的这种分割还在开头提及的、来自US7535222的短轴线-PROPELLER技术中使用。与US7535222相反，在此k空间区段（螺旋桨叶）的行220并不在激励脉冲之后以EPI轨迹来填充。在此，用于采集k空间行220的k空间轨迹230分别在k空间中心211开始并且并不连续地遍历这些k空间行（参见图3对比US753522中的图1b）。此外，在此每个k空间行220例如直接相继地被多次遍历，用于采集不同的对比度。在该实施例中存在的目的也与US753522的目的不同；那里的教导用于减小由于提高用以在相位编码方向上遍历k空间的速度而导致的回波平面（EPI）序列的扭曲。本发明的不同实施方式的效果是，在预先给定的回波时间情况下提高多对比度序列的分辨率。
在图7中示出了这样的情景，在该情景中，通过两个k空间区段200-1,200-2来扫描k空间210，其中两个k空间区段200-1,200-2围绕k空间中心211在通过选层梯度场限定的平面（例如，这些平面可以具有平行于kz定向的法线向量）相对于彼此旋转90°。在这样的情景中，可以特别快速地扫描k空间210。此外，在图7中示出了扫描点235，其是通过将所采集的梯度回波数字化为所采集的MR数据而获得的。
借助仅两个k空间区段200-1,200-2进行的k空间210的扫描能够实现不同的效果。在区段200-1,200-2之一的相位编码梯度场方向ky上成立：
ΔkPE=1/FoVPE=1/(NPEΔpPE)或者NPEΔkPE=1/ΔpPE （2）
其中，ΔpPE是在相位编码梯度场方向ky上相邻行之间的间隔，NPE是相位编码步骤的数目，而FoVPE是在用于MR图像1000（在图7中示出为插图）的图像空间270中的相位编码方向上的视野（英语为Field of View,FOV）的尺寸。
沿着相位编码梯度场方向ky将FoV选择得越小，则对于实现MR图像1000的所希望的分辨率必要的相位编码步骤的数目NPE越小。
因此，在笛卡尔成像中常常在参考实现中将相位编码梯度场方向ky沿着受检者101的身体短侧的轴线定向，并且在相位编码梯度场方向ky上的包含相位过扫描的实际视野小于在读取方向kx上的视野。此外，在笛卡尔成像的参考实现中通常将在相位编码梯度场方向ky上的分辨率选择得小于在读取方向kx上。
然而在使用开头提及的PROPELLER技术的MR成像中，非方形的视野以常规技术难得多地实现，并且效率收益典型地会更小。为此例如参考P.E.Larson和D.G.Nishimura所著的“AnisotropicField-of views for PROPELLER MRI“in Proc.Intl.Soc.Mag.Reson.Med.15(2007)1726。在具有两个k空间区段200-1、200-2的实施方式中，如其在图7中示出那样，矩形的视野却可以较简单地实现并且意味着高的效率收益。
从两个待由应用者预先给定的正交方向x和y、一个通过FoVx沿着x方向的伸展和FoVy沿着y方向的伸展规定的通常不是方形的视野，以及所希望的在x方向上的像素大小Δx或在y方向上的像素大小Δy和所希望的回波时间差ΔTE出发，k空间区段200-1的读取梯度场方向kx沿着x方向定向并且k空间区段200-1的相位编码梯度场方向沿着y方向定向。成立的是：
FoVPE,1=FoVy,ΔpPE,1=Δy,FoVRO,1=κ1FoVx,ΔpRO,1=Δx
在此，分别对于第一k空间区段200-1，FoVPE,1表示在相位编码方向上的视野，并且FoVRO,1表示在读取方向上的视野。
区段200-2的读取梯度场方向kx沿着y方向，并且第二区段的相位编码梯度场方向沿着x方向设置，从而成立：
FoVPE,2=FoVx,ΔpPE,2=Δx,FoVRO,2=κ2FoVy,ΔpRO,2=Δy
在此，分别对于第二k空间区段200-2，FoVPE,2表示在相位编码方向上的视野，并且FoVRO,2表示在读取方向上的视野。
κ1和κ2是可选的附加的读取过扫描系数，其值可以设为大于或等于1。由此，借助等式2可以分别规定两个k空间区段200-1、200-2的相位编码方向上的k空间行距ΔkPE,1,ΔkPE,2。此外，规定相位编码步骤或k空间行220的数目NPE,1,NPE,2。
对于两个k空间区段200-1、200-2将读取方向kx上两个扫描点的k空间距离分别限定为ΔkRO,1,ΔkRO,2并且通过如下给出：
ΔkRO,i=1/FoVRO,i,i=1,2. （3）
在读取方向上的扫描点235的数目NRO,1,NRO,在根据本发明的实施方式中，与之前已知的解决方案不同地，可以自由选择并且确实小于由下面的用于笛卡尔（或径向）成像的等式中计算出的值：
NRO,cartΔkRO,i=1/ΔpRO,i,i=1,2. （4）
对于在读取方向kx上的扫描点的数目于是有：
NRO,i<NRO,cart=1/(ΔkRO,iΔpRO,i)=FoVRO,i/ΔpRO,i,i=1,2 （5）
优选地，在此可以将NRO,1选择得尽可能大，由此恰好还可以实现在彼此相继的回波时刻之间所希望的回波时间差ΔTE。这样可以将未被扫描的外围k空间角保持为尽可能小。
接下来，可以规定在x方向上的k空间格栅间隔Δkx以及在y方向上的k空间格栅间隔Δky，并且将带有在x方向上的格栅间隔ΔkRO,1和在y方向上的ΔkPE,1的第一区段的(ΔkRO,1,ΔkPE,1)数据矩阵以及带有在x方向上的格栅间隔ΔkPE,2和在y方向上的ΔkRO,2的第二区段的(ΔkPE,2,ΔkRO,2)数据矩阵插入到(Δkx,Δky)格栅上。在合适地选择格栅间隔的情况下，该插值可以以特别精确和特别有效的sinc插值来进行。K空间区段的MR数据被复数地相加。MR图像的确定可以通过(Δkx,Δky)数据矩阵的二维FFT来进行。由于傅里叶变换的线性而可以在傅里叶变换之前或之后进行MR数据的叠加。在插值之前或之后，在k空间210中执行密度压缩，其补偿在两个区段的重叠区域中较密的数据扫描。也可以在叠加之前执行两个区段的相位校正和运动补偿。
在图7中示出了以两个k空间区段200-1、200-2和非方形的视野来覆盖k空间210。在该示例中，FoVx=2FoVy，κ1=1并且κ2=2。
在图8中示出了本发明的另一实施例，其中借助三个k空间区段200-1,200-2,200-3来扫描k空间210。k空间区段200-1,200-2,200-3分别是矩形的。每个k空间区段200-1,200-2,200-3都是由各自的k空间区段200-1,200-2,200-3的沿着相位编码梯度场方向ky的长侧和沿着读取梯度场方向kx的短侧构成的。每个k空间区段200-1,200-2,200-3的k空间行220被多次遍历以借助上面描述的多回波MR测量序列分别在不同的回波时刻采集多个梯度回波。而每个k空间区段200-1,200-2,200-3的不同的k空间行220在使用梯度或自旋回波序列情况下在不同的激励脉冲401-1之后采集。在使用TGSE混合序列的情况下在不同自旋回波的环境中采集区段的不同行。
与上面例如参考图6和7讨论过的PROPELLER类型的技术不同，不同的k空间区段200-1,200-2,200-3并不相对于彼此围绕k空间中心211转动，而是三个k空间区段200-1,200-2,200-3基本上平行于短侧、即平行于读取梯度场方向kx地相对于彼此推移。k空间区段200-1,200-2,200-3沿着读取梯度场方向kx的推移设计为使得所有k空间区段200-1,200-2,200-3共同地以对于实现所希望的分辨率必须的范围来覆盖k空间210。
在图8的示例中，不同的k空间区段200-1,200-2,200-3部分重叠。然而k空间区段200-1,200-2,200-3部分重叠并不是必要的。较大的（较小的）重叠程度可以减小（扩大）多回波MR测量序列的效率。这成立，因为，在不同的k空间区段200-1,200-2,200-3中的重叠区域中的MR数据被多次采集。多次采集的MR数据可以被考虑用于校正或减轻MR图像的伪影，其否则例如由于受检者在对于不同的k空间区段200-1,200-2,200-3采集梯度回波之间的运动而会出现。
k空间区段200-1,200-2,200-3的沿着读取梯度场方向kx的推移可以特别简单地通过相应地选择读取预散相梯度403-1来实现。通过确定地规定读取预散相梯度403-1可以实现附加的读取预散相矩。如果图8的示例中的三个k空间区段200-1,200-2,200-3以来自图3的序列来采集，并且A是读取梯度在读取间隔上的积分，则通过负/正A的用于采集第一/第三k空间区段200-1,200-3的附加的读取预散相矩而获得在k空间中逆着/沿着读取方向的大小为k空间区段的边长的推移。该推移恰好对应于没有重叠的区段。对于重叠的区段，将附加的读取预散相梯度的绝对值选择为相应地较小。
在图9中示出了直角平行六面体式的k空间区段200。k空间区段200由沿着选层梯度场方向kz相对于彼此推移的两个矩形二维子区段200aa,200bb构成，即为三维的k空间区段200。在图9中还标出了两个子区段200aa,200bb的k空间行220。k空间行220又沿着矩形的子区段200aa,200bb的短侧或者说沿着读取梯度场方向kx定向。通常，上面参考二维的k空间区段描述的技术也可以应用于三维的k空间区段200的子区段200aa,200b。
在图10中示出了序列图，其能够实现对于如在图9中示出那样的读取点235采集MR数据。沿着选层方向301接通用于选择子区段200aa,200b之一的另一相位编码梯度场402a。根据该另一相位编码梯度场402a的选择可以实现较大或较小数目的子区段200aa,200b，并且可以明确限定地选择沿着选层梯度场方向kz在两个相邻的子区段200aa,200b之间的间隔。
可能的是，将如上面参考图9和10讨论过那样的三维k空间区段200通过在k空间210中翻转和/或旋转和/或推移而用于覆盖k空间210。例如，k空间区段200可以沿着对于读取梯度场方向kx，以及或者是第一相位编码方向ky或者是选层方向kz限定的平面而相对于彼此旋转。还可能的是，将如上面参考图9和10讨论过的三维k空间区段200围绕k空间中心211相对于彼此旋转为使得其扫描k空间210中的球240（参见图11）或者圆柱体。
在图12中以读取梯度403-2,404-1,405-1对于双极性梯度回波串在不同回波时刻501,502,503采集梯度回波。梯度回波的采集在自旋回波-梯度-混合序列的范围中进行。梯度回波（在图12中通过星形示出）分别跟随重聚焦脉冲401-2a,401-2b,401-2c地被采集。自旋回波-梯度回波-混合序列的通过点划线突出的部分对于不同的k空间行220重复。在重复中，于是还变化相位编码梯度402的矩。最后接通用于使剩下的横向磁化散相的扰相梯度（在图12中未示出）。
在此实现的是在一个回波串中采集k空间区段的所有相位编码行，于是减轻了由于患者运动造成的问题：一个回波串的持续时间通常短至使得在采集k空间区段期间出现的运动被“冻结”。在采集不同k空间区段之间出现的剩下的运动可以（如从常规的PROPELLER成像中已知那样）被校正或通过对各个k空间区段加权来减轻，或者相比于笛卡尔成像引起相对较轻的图像伪影。
例如可能的是，第二回波时刻502在时间上与通过各自的重聚焦脉冲401-2a,401-2b,401-2c形成的自旋回波重合。如果在此将在相继的梯度回波之间的回波间隔ΔTE选择为使得在脂肪与水之间的相位演变差为180o，则获得带有相移-180o、0、180o的三个对比度。相应的第二梯度回波502与自旋回波重合并且由此是同相，另两个501和501是反相。
在图12中可见，不同的重聚焦脉冲401-2a,401-2b,401-2c是跟随HF激励脉冲401-1的多个重聚焦脉冲的序列的部分。在HF激励脉冲401-1与第一重聚焦脉冲401-2a之间应用预散相读取梯度场403-1。替代双极性梯度回波403-2,404-1,405-1，相应的技术借助单极性读取梯度场也是可能的。
在图13中示出了对k空间区段200-1的欠扫描。点划线示出的k空间行220在数据扫描期间未被测量。在此，欠扫描意味着，所测量的扫描点235低于根据耐奎斯特定理所需的密度。为了取代未被测量的k空间行220，可以使用ppa成像技术，只要存在多个接收线圈和所谓的线圈校准数据。线圈校准数据通常是低分辨率的图像的、被充分扫描和以相同的接收线圈接收的数据。为了计算缺少的k空间行220，可以使用不同的ppa技术，例如在k空间中操作的技术如GRAPPA或者在图像空间中操作的技术如SENSE。在所谓自动校准技术中可以通过密集的扫描来（例如在k空间中心211附近）采集线圈校准数据（ACS数据）。这在图13中通过如下示出，即，在k空间中心211附近不存在缺少的k空间行220。
例如可能的是，仅对于一个k空间区段200-1采集ACS数据—并而且对于其它k空间区段从这些ACS数据中进行重建。对于这些其它k空间区段，ACS数据可以借助格栅操作或者借助在k空间210中的共享操作而通过旋转所采集的ACS数据来获得。替选地，可以为了获得ACS数据而对于多个或所有k空间区段密集地扫描在k空间中心211附近的区域。
在图14中示出了用于借助多回波MR测量序列确定MR图像的方法的流程图。
该方法在步骤S1中开始。首先，在步骤S2中确定当前的k空间区段。在步骤S3中然后入射HF脉冲，用于激励横向磁化。在步骤S4中选择当前的k空间区段的当前的k空间行，尤其通过应用相位编码梯度场。在步骤S5中在第一回波时刻采集第一梯度回波。接下来在步骤S6中在第二回波时刻采集第二梯度回波。可选地可以接下来采集其它梯度回波。
在步骤S7中检验，是否应对于当前的k空间区段扫描其它k空间行。如果这成立，则重新执行步骤S3-S7。否则，在步骤S8中检验，是否应扫描其它k空间区段。如果这成立，则重新执行步骤S2-S7。否则在步骤S9中分别对于第一和第二回波时刻确定两个MR图像。该方法在步骤S10中结束。
当然，可以将上面描述的本发明的实施方式和方面彼此组合。尤其可以将特征不仅按所描述的组合，而且按其它组合或就其本身而言来使用，而不偏离本发明的范围。

Claims (19)

1.一种借助多回波磁共振测量序列分别对于不同的回波时刻(501,502,503)以提高的分辨率确定检查对象(101)的多个磁共振图像(1000)的方法，
其中，所述多回波磁共振测量序列按区段地借助至少两个k空间区段(200,200-1-200-6)扫描k空间(210)，
其中，按行地沿着k空间行来扫描所述至少两个k空间区段(200,200-1-200-6)，
其中，所述多回波磁共振测量序列对于每个k空间行(220)在第一回波时刻(501)形成第一梯度回波，并且在稍后的第二回波时刻(502)形成第二梯度回波，
其中，所述方法对于每个k空间行(220)包括：
-入射高频脉冲(401-1,401-2a,401-2b,401-2c)，用于操纵横向磁化，
-应用相位编码梯度场(402,402a)，用于对当前的k空间行(220)进行相位编码，
-在应用第一读取梯度场(403-2)期间，对于该当前的k空间行(220)读取通过入射的高频脉冲(401-1,401-2a,401-2b,401-2c)操纵的横向磁化的第一梯度回波，
其中，所述第一梯度回波是在围绕所述第一回波时刻(501)的时间间隔(901)中被读取的，
-在应用第二读取梯度场(404-2)期间，读取所述第二梯度回波，
其中，所述第二梯度回波是在围绕所述第二回波时刻(502)的时间间隔(902)中被读取的，
其中，所述至少两个k空间区段(200,200-1-200-6)是矩形的，
其中，所述至少两个k空间区段(200,200-1-200-6)的长侧是沿着各自的k空间区段(200,200-1-200-6)的通过所述相位编码梯度场(402,402a)限定的方向(ky)定向的，
其中，所述至少两个k空间区段(200,200-1-200-6)的短侧是沿着各自的k空间区段(200,200-1-200-6)的通过所述读取梯度场(403-2,404-2)限定的方向(kx)定向的。
2.根据权利要求1所述的方法，
其中，借助分别彼此平行地定向的k空间行来进行按行扫描，
其中，所述至少两个k空间区段的长侧与所述k空间行(220)相垂直地定向，
其中，所述至少两个k空间区段(200,200-1-200-6)的短侧沿着所述k空间行(220)定向。
3.根据权利要求1或2所述的方法，
其中，所述至少两个k空间区段(200,200-1-200-6)全都包含k空间中心(211)，
其中，所述k空间区段(200,200-1-200-6)在通过选层梯度场(407a,407b)限定的平面中相对于彼此旋转。
4.根据权利要求3所述的方法，
其中，扫描两个k空间区段(200,200-1-200-6)，
其中，所述两个k空间区段(200,200-1-200-6)围绕所述k空间中心(211)在通过所述选层梯度场(407a,407b)限定的平面中相对于彼此旋转大约90°的角。
5.根据权利要求2所述的方法，
其中，所述至少两个k空间区段(200,200-1-200-6)基本上平行于所述至少两个k空间区段(200,200-1-200-6)的短侧地在通过选层梯度场(407a,407b)限定的平面中相对于彼此推移。
6.根据权利要求1或2所述的方法，
其中，所述至少两个k空间区段(200,200-1-200-6)全都包含k空间中心(211)，
其中，所述至少两个k空间区段(200,200-1-200-6)围绕所述k空间中心(211)相对于彼此旋转为使得扫描所述k空间(210)中的球(240)。
7.根据权利要求1所述的方法，
其中，所述至少两个k空间区段(200,200-1-200-6)是直角平行六面体式的，
其中，所述至少两个k空间区段(200,200-1-200-6)中的每个分别由多个矩形的子区段(200aa,200bb)构成，这些子区段通过其它相位编码梯度场的应用而沿着通过选层梯度场(407a,407b)限定的方向(kz)相对于彼此推移，
其中，所述多个子区段(200aa,200bb)的长侧沿着如下的方向(ky)定向：该方向通过所述相位编码梯度场或所述其它相位编码梯度场来限定，
其中，所述多个子区段(200aa,200bb)的短侧沿着各自的k空间区段(200,200-1-200-6)的通过所述读取梯度场(403-2,404-2)限定的方向(kx)来定向。
8.根据权利要求7所述的方法，
其中，所述至少两个k空间区段(200,200-1-200-6)全都包含k空间中心(211)，
其中，所述k空间区段(200,200-1-200-6)在通过各自的所述读取梯度场(403-2,404-2)和通过所述相位编码梯度场(402,402a)或者所述其它相位编码梯度场限定的平面中相对于彼此旋转。
9.根据权利要求7所述的方法，
其中，所述至少两个k空间区段(200,200-1-200-6)全都包含k空间中心(211)，
其中，所述k空间区段(200,200-1-200-6)围绕所述k空间中心(211)相对于彼此旋转为使得扫描所述k空间(210)中的球(240)或者圆柱体。
10.根据上述权利要求1或2所述的方法，
其中，所述梯度回波在自旋回波-梯度回波-混合序列的范围中形成。
11.根据权利要求10所述的方法，
其中，所述高频脉冲(401-1,401-2a,401-2b,401-2c)是用于产生横向磁化的自旋回波的重聚焦脉冲(401-2a,401-2b,401-2c)，
其中，所述第一回波时刻(501)和所述第二回波时刻(502)位于所述自旋回波的时间范围中。
12.根据权利要求11所述的方法，
其中，所述重聚焦脉冲(401-2a,401-2b,401-2c)是跟随在用于激励横向磁化的高频激励脉冲(401-1)之后的多个重聚焦脉冲(401-2a,401-2b,401-2c)的序列的部分，
其中，在多个重聚焦脉冲(401-2a,401-2b,401-2c)的序列中的一个重聚焦脉冲(401-2a,401-2b,401-2c)之后，分别扫描所述至少两个k空间区段(200,200-1-200-6)中的每个k空间区段的k空间行(220)中的至少一个k空间行。
13.根据上述权利要求1或2所述的方法，其中，在应用带有不同符号的读取梯度场(403-2,404-2)期间读取相继的梯度回波。
14.根据上述权利要求1或2所述的方法，
其中，所述方法还包括：
-基于在相同回波时间采集的至少两个k空间区段(200,200-1-200-6)的所读取的梯度回波，分别确定磁共振图像(1000)，
其中，该磁共振图像的确定借助选自以下组的技术来进行：
-在k空间(210)中的重新格栅化，
-在k空间(210)中的密度补偿，
-在k空间(210)中的连续剪裁操作，
-平行成像技术，
-对于每个回波时间：将分别对于每个所扫描的k空间区段所获得的多个中间磁共振图像组合，用于确定磁共振图像，
-对于每个回波时间：将分别对于每个所扫描的k空间区段所获得的多个磁共振数据组合成组合的磁共振数据，从该组合的磁共振数据中确定磁共振图像。
15.根据上述权利要求1或2所述的方法，
其中，所述多回波磁共振测量序列对于每个k空间行(220)在至少一个第三回波时刻(503)形成至少一个第三梯度回波，
其中，所述方法还包括：
-在应用至少一个第三读取梯度场(405-2)期间读取所述至少一个第三梯度回波，
其中，所述至少一个第三梯度回波是分别在围绕所述至少一个第三回波时刻(503)的时间间隔(903)中被读取的，
其中，所述至少一个第三回波时刻跟随所述第一回波时刻(501)和所述第二回波时刻(502)。
16.根据权利要求3所述的方法，其中，所述k空间区段(200,200-1-200-6)在通过选层梯度场(407a,407b)限定的平面中围绕所述k空间中心相对彼此旋转。
17.根据权利要求14所述的方法，其中，所述平行成像技术是全局自动校准部分并行采集。
18.一种磁共振设备(100)，其构建为，借助多回波磁共振测量序列分别对于不同的回波时刻(501,502,503)确定检查对象(101)的多个磁共振图像(1000)，
其中，所述多回波磁共振测量序列按区段地借助至少两个k空间区段(200,200-1-200-6)扫描k空间(210)，
其中，按行地沿着k空间行(220)来扫描所述至少两个k空间区段(200,200-1-200-6)，
其中，所述多回波磁共振测量序列对于每个k空间行(220)在第一回波时刻(501)形成第一梯度回波，并且在第二回波时刻(502)形成第二梯度回波，
其中，所述磁共振设备(100)包括：
-HF发送单元(130)，其构建为，入射用于操纵横向磁化的高频脉冲(401-1,401-2a,401-2b,401-2c)，
-梯度系统(141)，其构建为，将相位编码梯度场(402,402a)用于对当前的k空间行(220)进行相位编码，
-HF接收系统(132)，其构建为，执行如下步骤：
-在应用第一读取梯度场(403-2)期间，对于该当前的k空间行(220)读取通过所入射的高频脉冲(401-1,401-2a,401-2b,401-2c)操纵的横向磁化的第一梯度回波，
其中，所述第一梯度回波是在围绕所述第一回波时刻(501)的时间间隔(901)中被采集的，
-在应用第二读取梯度场(404-2)期间读取第二梯度回波，
其中，所述第二梯度回波是在围绕所述第二回波时刻(502)的时间间隔(902)中被采集的，
其中，所述至少两个k空间区段(200,200-1-200-6)是矩形的，
其中，所述至少两个k空间区段(200,200-1-200-6)的长侧沿着各自的k空间区段(200,200-1-200-6)的通过所述相位编码梯度场(402,402a)限定的方向(ky)来定向，
其中，所述至少两个k空间区段(200,200-1-200-6)的短侧沿着各自的k空间区段(200,200-1-200-6)的通过所述读取梯度场(403-1,403-2,403-3,404-1,404-2,404-3)限定的方向(kx)来定向。
19.根据权利要求18所述的磁共振设备(100)，
其中，所述磁共振设备(100)还构建为执行根据权利要求1至17中任一项所述的方法。
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