CN105266810B - 磁共振断层成像设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于借助电磁脉冲序列(103)产生磁场中的检查对象(101)的断层成像数据的磁共振断层成像设备(100),具有用于存储参考检查对象(101)的参考断层成像数据的存储器(105);用于借助脉冲序列(103)产生参考检查对象(101)的断层成像数据的测量装置(107);和用于通过调整脉冲序列(103)的物理参数减小在断层成像数据和参考断层成像数据之间的偏差的调整装置(109)。

Description

磁共振断层成像设备
技术领域
本发明涉及一种用于借助脉冲序列产生磁场中的检查对象的断层成像数据的磁共振断层成像设备和一种用于设置磁共振断层成像设备的方法。
背景技术
为了规划和参数化磁共振检查(MR检查),在目前的磁共振断层成像设备中存在大量设置参数(每测量过程大约700个相关的参数),其对激励特性和磁共振测量的最终结果产生影响。
在软件版本更换、系统更换或系统变化的情况下几乎不可能确定,磁共振断层成像设备的新的设置是否反映了磁共振断层成像设备的前面的激励特性。因此在磁共振断层成像设备的这种技术变化之后试图这样设置新的设置参数,使得其再次与原始的设置参数一致。
新的设置参数的一致性意味着,其不互相排斥或影响。但是该过程会导致与系统变化之前完全不同的物理激励特性和不同的测量结果。在重新设置的情况下的基本原理是,这样选择物理输入参数(诸如激励或磁场)的影响,使得产生的图像与检查相应并且能够进行医学诊断。
序列开发者,也称为参数化者(Parametrisierer),因此对于磁共振断层成像设备的硬件或软件的每个变化手动地检查激励特性和测量结果,例如通过受试者测量。这一点实现如下目的,即,手动地再次这样更新并且改变此前自动调整的、一致的设置参数,使得激励特性和测量结果相应于在系统变化之前的激励特性和测量结果。
该方法是麻烦的并且容易出现错误,因为参数化者必须具有关于设置参数的精确概况,以便能够评估自动执行的变化并且估计,自动设置的设置参数对激励特性和测量结果产生了哪些影响。
发明内容
本发明要解决的技术问题是,提供一种磁共振断层成像设备和一种用于设置磁共振断层成像设备的方法,通过该方法在磁共振断层成像设备的技术变化之后能够更快速且更简单地进行参数的设置。
上述技术问题通过具有根据本发明的特征的技术方案来解决。本发明的优选实施方式是附图、说明书和从属权利要求的内容。
按照本发明的第一方面,上述技术问题通过用于借助脉冲序列产生磁场中的检查对象的断层成像数据的磁共振断层成像设备来解决,所述设备具有用于存储参考检查对象的参考断层成像数据的存储器;用于借助脉冲序列产生参考检查对象的断层成像数据的测量装置;和用于通过调整(Anpassen)脉冲序列的物理参数减小在断层成像数据和参考断层成像数据之间的偏差的调整装置(Anpassungseinrichtung)。由此实现如下技术优点,即,在技术变化之后实现磁共振断层成像设备的快速且简单的再次启动。一直调整并且改变脉冲序列,直至获得的参考检查对象的断层成像数据相应于预先存储的参考检查对象的参考断层成像数据。
在磁共振断层成像设备的优选的实施方式中,参考断层成像数据和断层成像数据是位置频率空间的元素。由此例如实现如下技术优点,即,可以弃用傅里叶变换并且可以以较小的计算开销进行调整。
在磁共振断层成像设备的另一种优选的实施方式中,参考断层成像数据和断层成像数据是位置空间的元素。由此例如实现如下技术优点,即,实现位置空间中的良好一致,也就是在系统变化之前和之后的断层成像图像中的良好一致。
在磁共振断层成像设备的另一种优选的实施方式中,物理参数是在脉冲序列的两个脉冲之间的脉冲间隔。由此例如实现如下技术优点,即,可以通过简单实现的措施调整断层成像数据。
在磁共振断层成像设备的另一种优选的实施方式中,物理参数是脉冲序列的脉冲的脉冲频率。由此例如实现如下技术优点,即,可以影响检查对象的激励特性。
在磁共振断层成像设备的另一种优选的实施方式中,物理参数是脉冲序列的脉冲的功率。由此例如同样实现如下技术优点,即,可以影响激励特性。
在磁共振断层成像设备的另一种优选的实施方式中,物理参数是磁场的梯度。由此例如实现如下技术优点,即,可以优化选择性。
在磁共振断层成像设备的另一种优选的实施方式中,物理参数是脉冲序列的读取方法。由此例如实现如下技术优点,即,可以优化读取特性。
在磁共振断层成像设备的另一种优选的实施方式中,构造调整装置,其基于对比值或颜色值确定在断层成像数据和参考断层成像数据之间的偏差。由此例如实现如下技术优点,即,获得对于在断层成像数据和参考断层成像数据之间的偏差的精确度量。
在磁共振断层成像设备的另一种优选的实施方式中,磁共振断层成像设备包括用于存储如下的值的数据库,该值说明了断层成像数据的取决于物理参数的变化的变化。由此例如实现如下技术优点,即,可以通过较小数量的迭代以更短的时间进行调整。
按照本发明的第二方面,上述技术问题通过用于设置磁共振断层成像设备的方法来解决,具有以下步骤:存储参考检查对象的参考断层成像数据;借助脉冲序列产生参考检查对象的断层成像数据;和通过调整脉冲序列的物理参数减小在断层成像数据和参考断层成像数据之间的偏差。由此实现了与通过按照第一方面的磁共振断层成像设备实现的相同的技术优点。
在方法的优选的实施方式中,方法包括基于对比值或颜色值确定在断层成像数据和参考断层成像数据之间的偏差的步骤。由此例如同样实现如下技术优点,即,获得对于在断层成像数据和参考断层成像数据之间的偏差的精确度量。
在方法的另一种优选的实施方式中,方法包括基于位置空间中的图像分析来确定在断层成像数据和参考断层成像数据之间的偏差的步骤。由此例如实现如下技术优点,即,使在系统变化之前和之后的参考检查对象的断层成像图像相比较。
在方法的另一种优选的实施方式中,执行基于如下值减小偏差的步骤,该值说明了断层成像数据的取决于物理参数的变化的变化。由此例如同样实现如下技术优点,即,获得对于在断层成像数据和参考断层成像数据之间的偏差的精确度量。
在方法的另一种优选的实施方式中,一直重复借助脉冲序列产生参考检查对象的断层成像数据的步骤和通过调整脉冲序列的物理参数减小偏差的步骤,直至在断层成像数据和参考断层成像数据之间的偏差达到局部或全局的最小值。由此例如实现如下技术优点,即,获得良好的调整结果。
附图说明
在附图中示出本发明的实施例并且下面对其进行详细描述。
附图中:
图1示出了磁共振断层成像设备的示意性视图;和
图2示出了方法的框图。
具体实施方式
图1示出了磁共振断层成像设备100的示意性视图。磁共振断层成像设备100包括磁体111、在其磁场中布置检查对象101。对于磁共振断层成像设备100的测量方法使用脉冲序列103,其用于激励检查对象101。
脉冲序列103是高频脉冲113与特定频率和强度的磁梯度场的组合,其在每秒以预先给定的顺序多次地接通和断开。脉冲序列103通过物理激励方法和读取方法来定义。序列特性可以通过物理特征变量来描述,其可以明确识别脉冲序列103并且可以与另外的脉冲序列103区分。每个脉冲序列103可以通过物理参数来影响,该物理参数对激励、读取和图像最终结果产生影响。一般地,对于磁共振断层成像设备100公知大量不同的脉冲序列103,例如GRASS(Gradient Refocused Acquisition in the Steady State,稳态梯度重聚焦采集)、FISP(Fast Imaging with Steady state Precession,稳态进动快速成像)或SE自旋回波。
磁共振断层成像设备100的测量装置107用于借助脉冲序列103产生检查对象101的断层成像数据。为此目的,在激励检查对象101之后将由接收线圈接收的信号数字化。断层成像数据可以通过如下矩阵构成,其相应于位置空间中的检查对象101的可视的截面图像。断层成像数据也可以通过位置频率空间(K空间)中的矩阵构成。由位置频率空间构成的断层成像数据可以借助傅里叶变换转换为位置空间中的断层成像数据。
磁共振断层成像设备100包括数字存储器105,在其中存储了参考检查对象101的参考断层成像数据。例如通过在系统变化之前测量参考检查对象101获得参考断层成像数据。存储器105例如可以通过硬盘或存储器组件构成。参考检查对象101例如是患者或人造身体,其用于设置磁共振断层成像设备100。
在系统变化的情况下,例如硬件变化或软件更新,不是将大量输入参数带入一致的状态,而是这样调整脉冲序列103的物理参数,使得系统变化之前的参考检查对象101的参考断层成像数据相应于系统变化之后的参考检查对象101的断层成像数据(“物理脉冲序列适配”)。
为此目的,磁共振断层成像设备100包括调整装置109,其这样改变脉冲序列103物理参数,使得在断层成像数据和参考断层成像数据之间的偏差减小。在系统变化的情况下,构成调整装置109的软件试图主要不是将脉冲序列103的参数调节为使其再次一致,而是设置为脉冲序列103的新的参数在下一次获得前面的脉冲序列103的物理特性和效果。调整装置109可以在新的系统环境下确定用于脉冲序列103的新的参数组,其最好地反映了前面的脉冲序列103的物理效果。
通过调整装置109改变的参数例如可以是脉冲序列103的两个脉冲113之间的时间脉冲间隔、脉冲序列103的一个或多个脉冲113的脉冲频率、脉冲序列103的脉冲数量、脉冲序列103的一个或多个脉冲113的功率、磁场的梯度或脉冲序列103的读取方法。一般地也可以通过调整装置109改变脉冲序列103的任意另外的参数。调整装置109可以改变脉冲序列103的一个或多个参数,以便使断层成像数据与参考断层成像数据相适应。
例如可以基于对比值或颜色值确定在断层成像数据和参考断层成像数据之间的偏差的大小。此外可以基于在断层成像数据和参考断层成像数据之间的相关性值确定偏差。此外可以对通过断层成像数据产生的图像进行图像分析。一般地,在断层成像数据和参考断层成像数据之间的偏差可以通过对偏差进行量化的任意度量来说明。
为了易化通过调整装置109来调整,可以设置数据库,在其中存储这样的值,该值说明了依据物理参数的变化的、断层成像数据的变化。例如可以在数据库中存储这样的值,该值说明了在脉冲间隔变化的情况下对比值的变化。在数据库中可以存储关于对比度特性、脉冲、能量、脉冲序列或读取方式的另外的值。一般地,数据库可以包括对于脉冲序列与参数的任意组合的值。将脉冲序列的特性及其参数与其对物理特性的影响一起装入数据库中。
调整装置109访问数据库中的值并且由此计算脉冲序列103的物理参数的需要的调整。由此可以在少的迭代中达到断层成像数据与参考断层成像数据一致。在调整算法的情况下,该调整算法根据数据库可以这样调整参数,使得精确地模拟初始脉冲序列的物理特性,不需要通过参数化者(Parametrisierer)进行手动的受试者测量、试验或重调工作。
图2示出了用于设置磁共振断层成像设备100的方法的框图。在第一步骤S101中存储参考检查对象101的参考断层成像数据。在系统变化之后在步骤S102中借助脉冲序列103产生参考检查对象101的断层成像数据。然后在步骤S103中减小在断层成像数据和参考断层成像数据之间的偏差,方法是,调整脉冲序列103的至少一个物理参数。然后重复步骤S102,以便借助调整后的脉冲序列103获得参考检查对象101的新的断层成像数据。可以一直执行重复,直至在断层成像数据和参考断层成像数据之间的偏差达到局部或全局的最小值。
磁共振断层成像设备100可以在系统变化之后快速再次运行,从而实现极大的时间节约。虽然如此,参数化者可以进行更少的重调工作。另一个优点是,另外的重调工作可以再次计入数据库中,以便持续地改善算法。数据库在软件更新的情况下同样可以导致质量上升,因为取消了手动的重调工作。数据库也可以在用户方面被使用,也就是在用户方面的软件也相应地调整其脉冲序列和参数。
所有结合本发明的各个实施方式解释和示出的特征可以以按照本发明的内容的不同组合设置,以便同时实现其优选的效果。
本发明的保护范围通过权利要求书给出并且不受在说明书中解释的或在附图中示出的特征的限制。

Claims (13)

1.一种用于借助脉冲序列(103)产生磁场中的参考检查对象(101)的断层成像数据的磁共振断层成像设备(100),具有
-存储器(105),用于存储参考检查对象(101)的参考断层成像数据;
-测量装置(107),用于借助脉冲序列(103)产生参考检查对象(101)的断层成像数据;和
-调整装置(109),用于通过调整脉冲序列(103)的物理参数减小在断层成像数据和参考断层成像数据之间的偏差,
其中,所述参考断层成像数据和所述断层成像数据是位置频率空间的元素。
2.根据权利要求1所述的磁共振断层成像设备(100),其中,所述物理参数是在脉冲序列(103)的两个脉冲(113)之间的脉冲间隔。
3.根据权利要求1或2所述的磁共振断层成像设备(100),其中,所述物理参数是脉冲序列(103)的脉冲(113)的脉冲频率。
4.根据权利要求1或2所述的磁共振断层成像设备(100),其中,所述物理参数是脉冲序列(103)的脉冲(113)的功率。
5.根据权利要求1或2所述的磁共振断层成像设备(100),其中,所述物理参数是磁场的梯度。
6.根据权利要求1或2所述的磁共振断层成像设备(100),其中,所述物理参数是脉冲序列(103)的读取方法。
7.根据权利要求1或2所述的磁共振断层成像设备(100),其中,所述调整装置(109)被构造为,基于对比值或颜色值确定在断层成像数据和参考断层成像数据之间的偏差。
8.根据权利要求1或2所述的磁共振断层成像设备(100),其中,所述磁共振断层成像设备(100)包括用于存储如下值的数据库:该值说明了断层成像数据的依据物理参数的变化的变化。
9.一种用于设置磁共振断层成像设备(100)的方法,具有以下步骤:
-存储(S101)参考检查对象(101)的参考断层成像数据;
-借助脉冲序列(103)产生(S102)参考检查对象(101)的断层成像数据;和
-通过调整脉冲序列(103)的物理参数减小(S103)在断层成像数据和参考断层成像数据之间的偏差,
其中,所述参考断层成像数据和所述断层成像数据是位置频率空间的元素。
10.根据权利要求9所述的方法,其中,所述方法包括基于对比值或颜色值确定在断层成像数据和参考断层成像数据之间的偏差的步骤。
11.根据权利要求9或10所述的方法,其中,所述方法包括基于位置空间中的图像分析确定在断层成像数据和参考断层成像数据之间的偏差的步骤。
12.根据权利要求9或10所述的方法,其中,执行基于如下值减小偏差的步骤,该值说明了断层成像数据的依据物理参数的变化的变化。
13.根据权利要求9或10所述的方法,其中,一直重复借助脉冲序列(103)产生(S102)参考检查对象(101)的断层成像数据的步骤和通过调整脉冲序列(103)的物理参数减小(S103)偏差的步骤(S103),直至在断层成像数据和参考断层成像数据之间的偏差达到局部或全局的最小值。
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