CN107533121A

CN107533121A - 具有对主磁场中的不均匀性的降低的敏感度的磁共振指纹

Info

Publication number: CN107533121A
Application number: CN201680021852.6A
Authority: CN
Inventors: T·尼尔森; P·博尔纳特; K·内尔克; T·E·阿姆托尔; M·I·多内瓦
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 2015-04-14
Filing date: 2016-04-13
Publication date: 2018-01-02
Also published as: EP3283897A1; JP2018516622A; US20180106876A1; JP6339299B1; WO2016166119A1

Abstract

本发明提供一种磁共振系统(100)，包括：磁体(104)，其用于生成所述测量区内的主磁场；以及磁场梯度系统(110、112)，其用于通过将电流供应到针对至少一个方向中的每个方向的磁梯度线圈(112)的集合来生成所述测量区内的所述至少一个方向上的梯度磁场。指令使处理器(130)控制所述磁共振系统，其中，对所述机器可执行指令的运行使所述处理器通过利用脉冲序列命令控制所述磁共振系统来采集(200)磁共振数据。所述脉冲序列命令(140)使磁共振系统根据磁共振指纹技术来采集所述磁共振数据。所述脉冲序列命令指定脉冲序列重复(502、504)的串(500)，每个脉冲序列重复具有固定重复时间(302)。每个脉冲序列重复包括从射频脉冲的分布选择的射频脉冲(310)或者在距所述脉冲序列重复的开始的固定延迟(316)处发生的采样事件(404)。所述脉冲序列命令通过控制针对梯度线圈的集合的所供应的电流来指定所述至少一个方向上的梯度(308)磁场的应用。对于磁梯度线圈的集合中的每个线圈，供应的电流的积分对于每个固定重复时间是恒定的。指令还使所述处理器通过将所述磁共振数据与磁共振指纹词典(144)进行比较来计算(202)预定物质的集合中的每种预定物质的丰度。

Description

具有对主磁场中的不均匀性的降低的敏感度的磁共振指纹

技术领域

本发明涉及磁共振成像，尤其是用于执行磁共振指纹(magnetic resonancefingerprinting)的技术。

背景技术

磁共振(MR)指纹是一种新技术，其中，应用在时间上分布的多个RF脉冲，使得它们使来自不同材料或组织的信号对测量的MR信号具有独特的贡献。将来自一组物质或固定数量的物质的预先计算的信号贡献的限制的词典与测量的MR信号进行比较，并且可以确定在单个体素内的组分。例如，如果已知体素仅包含水、脂肪和肌肉组织，则仅需考虑来自这三种材料的贡献，并且仅需要几个RF脉冲来准确地确定体素的组分。如果使用具有较高分辨率的较大的词典，则MR指纹能够被用于同时且定量地确定体素的不同组织参数(诸如，T1、T2…)。

Ma等人的期刊文章“Magnetic Resonance Fingerprinting,”(Nature，第495卷、第187至193页，doi:10.1038/nature11971)中介绍了磁共振指纹技术。美国专利申请US2013/0271132 A1和US 2013/0265047 A1中也描述了磁性指纹技术。

会议论文Jiang等人“MR Fingerprinting Using Spiral QUEST”(Proc.Intl.Soc.Mag.Reson.Med.21(2013),p.0019)公开了通过使用快速回波分裂成像技术(QUEST)作为针对MRF序列的建立块的磁共振指纹(MRF)。

发明内容

本发明在独立权利要求中提供了一种磁共振成像系统、一种计算机程序产品和一种方法。在从属权利要求中给出了实施例。

Ma等人的自然文章介绍了磁共振指纹的基本想法和被用于描述该技术的术语，例如词典，其在本文中被称为“预先计算的磁共振指纹词典”、“磁共振指纹词典”和“词典”。

如本领域技术人员将认识到的，本发明的各个方面可实现为装置、方法或计算机程序产品。相应地，本发明的各个方面可以采取完全硬件实施例、完全软件实施例(包括固件、常驻软件、微代码等)或组合软件和硬件方面的实施例的形式，这些方面在本文中全部可以统称为“电路”、“模块”或“系统”。此外，本发明的各个方面可以采取实现在一个或多个计算机可读介质中的计算机程序产品的形式，所述一个或多个计算机可读介质具有实现在其上的计算机可执行代码。

可以利用一个或多个计算机可读介质的任何组合。所述计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。用在本文中的“计算机可读存储介质”涵盖可以存储指令的任何有形存储介质，所述指令能够由计算设备的处理器运行。可以将所述计算机可读存储介质称为计算机可读非瞬态存储介质。也可以将所述计算机可读存储介质称为有形计算机可读介质。在一些实施例中，计算机可读存储介质还可以能够存储能够由所述计算设备的处理器访问的数据。计算机可读存储介质的范例包括，但不限于：软盘、磁性硬盘驱动器、固态硬盘、闪速存储器、USB拇指驱动器、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、光盘、磁光盘以及处理器的寄存器文件。光盘的范例包括压缩光盘(CD)和数字多用光盘(DVD)，例如CD-ROM、CD-RW、CD-R、DVD-ROM、DVD-RW或DVD-R盘。术语计算机可读存储介质还指代能够由所述计算机设备经由网络或通信链路访问的各种类型的记录介质。例如，可以通过调制解调器、通过因特网或通过局域网络来检索数据。实现在计算机可读介质上的计算机可执行代码可以使用任何适当的介质来传输，包括但不限于无线、有线、光缆、RF等，或上述各项的任何合适的组合。

计算机可读信号介质可以包括具有实现在其中的例如在基带内或者作为载波的部分的计算机可执行代码的传播的数据信号。这样的传播信号可以采取多种形式中的任一种，包括，但不限于，电磁的、光学的、或者它们的任何合适的组合。计算机可读信号介质可以是这样的任何计算机可读介质：其不是计算机可读存储介质并且能够传递、传播或传输程序用于由指令运行系统、装置或设备使用或者与其结合使用。

“计算机存储器”或“存储器”是计算机可读存储介质的范例。计算机存储器是处理器能直接访问的任何存储器。“计算机存储设备”或“存储设备”是计算机可读存储介质的另一范例。计算机存储设备是任何非易失性计算机可读存储介质。在一些实施例中，计算机存储设备也可以是计算机存储器，或反之亦然。

本文中所使用的的“处理器”涵盖能够运行程序或机器可执行指令或计算机可执行代码的电子部件。对包括“处理器”的计算设备的参考应当被解读为可能地包含超过一个处理器或处理核心。所述处理器例如可以是多核处理器。处理器还可以是指单个计算机系统之内或者被分布在多个计算机系统之中的处理器的集合。术语计算设备也应该被解释为可能指的是计算设备的集合或网络，每个计算设备包括一个或多个处理器。所述计算机可执行代码可以由多个处理器运行，所述处理器可以处在相同的计算设备内或者甚至可以跨多个计算设备分布。

计算机可执行代码可以包括令处理器执行本发明的方面的机器可执行指令或程序。用于执行针对本发明的各个方面的操作的计算机可执行代码可以以一种或多种编程语言的任何组合来书写，所述编程语言包括诸如Java、Smalltalk、C++等的面向对象的编程语言以及诸如“C”编程语言或类似编程语言的常规过程编程语言，并且被编译为机器可执行指令。在一些实例中，所述计算机可执行代码可以采取高级语言的形式或者以预编译形式并且结合生成运行中的所述机器可执行指令的解释器来使用。

所述计算机可执行代码可以作为独立软件包全部地在所述用户的计算机上、部分地在用户的计算机上、部分地在用户的计算机上并且部分地在远程计算机上、或者全部地在远程计算机或服务器上运行。在后者情形下，所述远程计算机可以通过任何类型的网络(包括局域网(LAN)或广域网(WAN))连接到用户的计算机，或者可以对外部计算机做出连接(例如，使用因特网服务提供商通过因特网)。

本发明的各个方面参考根据本发明的实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图图示和/或框图被描述。将理解，流程图、图示和/或框图的每个框或框的部分能够在适用时通过计算机可执行代码的形式的计算机程序指令来实施。还应理解,当没有相互排除时,不同流程图、图示和/或框图中的框的组合可以被组合。这些计算机程序指令可以被提供到通用计算机、专用计算机的处理器或者其他可编程数据处理装置以生产机器，使得经由计算机的处理器或其他可编程数据处理装置运行的指令创建用于实施流程图和/或框图的一个或多个框中指定的功能/动作的模块。

这些计算机程序指令还可以被存储在计算机可读介质中，其能够引导计算机、其他可编程数据处理装置或其他设备以特定的方式工作，使得被存储在所述计算机可读介质中的所述指令产生包括实施在流程图和/或框图的一个或多个框中所指定的功能/动作的指令的制品。

所述计算机程序指令还可以被加载到计算机、其他可编程数据处理装置或其他设备上以令一系列操作步骤在计算机、其他可编程装置或其他设备上执行以产生计算机实施的过程，使得在计算机或其他可编程装置上运行的指令提供用于实施在流程图和/或框图的一个或多个框中所指定的功能/动作的过程。

如在本文中所使用的“用户接口”是允许用户或操作者与计算机或计算机系统进行交互的接口。“用户接口”也可以指"人接口设备"。用户接口可向操作者提供信息或数据，和/或从操作者接收信息或数据。用户接口可以使来自操作者的输入能够被计算机接收，并且可以将输出从计算机提供给用户。换言之，用户接口可以允许操作者控制或操纵计算机，并且所述接口可以允许计算机指示操作者的控制或操纵的效果。数据或信息在显示器或图形用户接口上的显示是向操作者提供信息的范例。通过键盘、鼠标、跟踪球、触摸板、指点杆、图形输入板、操纵杆、游戏板、网络摄像头、头盔、踏板、有线手套、遥控器以及加速度计接收数据都是实现从操作者接收信息或数据的用户接口部件的范例。

如在本文中所使用的“硬件接口”涵盖使得计算机系统的处理器能够与外部计算设备和/或装置进行交互或者对其进行控制的接口。硬件接口可以允许处理器将控制信号或指令发送给外部计算设备和/或装置。硬件接口也可以使得处理器能够与外部计算设备和/或装置交换数据。硬件接口的范例包括，但不限于：通用串行总线、IEEE 1394端口、并行端口、IEEE 1284端口、串行端口、RS-232端口、IEEE-488端口、蓝牙连接、无线局域网连接、TCP/IP连接、以太网连接、控制电压接口、MIDI接口、模拟输入接口和数字输入接口。

本文使用的“显示器”或“显示设备”涵盖适于显示图像或数据的输出设备或用户接口。显示器可以输出视觉、音频和触觉数据。显示器的范例包括但不限于：计算机监测器、电视屏幕、触摸屏、触觉电子显示器、盲文屏幕、

阴极射线管(CRT)、存储管、双稳态显示器、电子纸、向量显示器、平板显示器、真空荧光显示器(VF)、发光二极管(LED)显示器、电致发光显示器(ELD)、等离子显示面板(PDP)、液晶显示器(LCD)、有机发光二极管显示器(OLED)、投影仪和头戴式显示器。

磁共振(MR)数据在本文中被定义为在磁共振成像扫描期间使用磁共振装置的天线对由原子自旋发射的射频信号的所记录的测量结果。磁共振数据是医学图像数据的范例。磁共振成像(MRI)图像在本文中被定义为包含在磁共振成像数据内的解剖数据的经重建的二维或三维可视化。该可视化可以使用计算机来执行。

在一个方面中，本发明提供用于从测量区内的对象采集磁共振数据的磁共振系统。在不同的范例中，所述磁共振系统可以采取不同的形式。例如，在一个情况下，所述磁共振系统可以是NMR光谱仪。在另一情况下，所述磁共振系统可以是磁共振成像系统。在其中所述磁共振系统是NMR光谱仪的情况下，所述对象例如可以是被放置在所述测量区内的某种类型的容器内的化学对象。所述磁共振系统包括用于生成所述测量区内的主磁场的磁体。

所述磁共振系统还包括用于通过将电流供应到针对所述至少一个方向中的每个的磁梯度线圈的集合在至少一个方向上生成所述测量区域内的梯度磁场的磁场梯度系统。亦即，存在针对生成梯度磁场的所述方向中的每个的磁梯度线圈的集合。在磁共振成像系统中，通常存在磁梯度线圈的三个正交集合。在NMR光谱仪的情况下，可以存在磁梯度线圈的一个、两个或三个集合。

所述磁共振系统还包括用于存储机器可执行指令的存储器。所述存储器还存储脉冲序列命令。所述脉冲序列命令令所述磁共振系统根据磁共振指纹技术采集所述磁共振数据。所述脉冲序列命令指定脉冲序列重复的串。还可以解释脉冲序列命令指定要由所述磁共振成像系统执行的脉冲序列重复的序列或串。每个脉冲序列重复具有固定重复时间。亦即，脉冲重复中的每个具有相同持续时间。每个脉冲序列重复包括在距所述脉冲序列重复的开始的固定延迟处发生的射频脉冲或者采样事件。在每个脉冲序列重复内，要么射频脉冲要么采样事件发生但非两者。

在许多情况下，固定延迟将等于脉冲序列重复的所述持续时间，并且RF脉冲或采样事件将在所述脉冲序列重复的结束处发生。然而，存在人们可以测量何时特定脉冲序列重复开始或结束的不同的方式。因此，固定延迟是表达解释脉冲序列重复何时启动或开始的这些不同的方式的模块。射频脉冲或采样事件发生，使得其每次同时在所述脉冲序列重复内。从射频脉冲的分布选择所述射频脉冲。射频脉冲的分布使得磁自旋旋转到翻转角的分布。所述脉冲序列命令通过控制针对梯度线圈的集合的供应的电流来指定所述至少一个方向上的梯度磁场的应用。所述脉冲序列重复还可以具有预定的(选择的)基本时间单位，其可以任意地包括RF激发脉冲或信号读出。所述基本时间单位是最小时间单位，其中，如RF激发和信号读出(采集)的事件发生。连续的基本时间单位可以包括不同的事件的基本时间单位并且基本时间单位的演替可以或可以不具有自我重复单位(其将定义序列的重复时间)。然而，可以存在具有不同的事件的基本时间单位的(伪随机)非重复演替。

针对磁梯度线圈的集合中的每个线圈，所供应的电流的积分对于每个固定重复时间是恒定的。所述射频脉冲是从射频脉冲的分布选择的，使得可以使用磁共振指纹技术测试所述对象的各种性质。所述磁共振系统包括用于控制所述磁共振系统的处理器。处理器在本文中被用于涵盖一个或多个处理器以及控制器。所述机器可执行指令的运行使所述处理器通过利用所述脉冲序列命令控制所述磁共振系统来采集所述磁共振数据。

所述机器可执行指令的运行还使所述处理器通过将所述磁共振数据与磁共振指纹词典进行比较来计算预定物质的集合中的每种预定物质的丰度。所述磁共振指纹词典包含响应于针对预定物质的集合的脉冲序列命令的运行而计算的磁共振信号的列表。通常当磁共振指纹技术被执行用于定义所有采样事件何时发生和所有所述射频脉冲何时发生的特定脉冲序列。还定义从射频脉冲的分布选择的射频脉冲的序列。非常典型地，所述磁共振指纹词典被裁剪为使用的特定脉冲序列命令。通过将磁共振数据与磁共振指纹词典进行比较，然后可以例如推断所述预定物质在由所述磁共振系统所测量的各种体素或体积内的数量。

所述方法可以具有以下优点：所述磁共振指纹技术较不易受所述测量区内的所述B0或主磁场中的不均匀性影响。使用的特定脉冲序列使用所述重复时间的组合，并且针对梯度供应的电流的积分的规格得到降低测量结果对B0不均匀性的依赖的方法。这可以具有尤其是针对磁共振成像的益处。这还可以通过添加一个或多个梯度线圈对于核磁共振仪器或NMR光谱仪是有益的。NMR光谱仪的梯度线圈将不被用于空间编码但是将相反地被用于降低所述主磁场中的B0不均匀性的效应。

磁共振指纹词典包含响应于针对预定物质的集合的述脉冲序列命令的运行而计算的磁共振信号的列表。

当运行所述脉冲序列命令时，逐个地运行所述脉冲序列重复。这导致针对所述采样时间期间的每个脉冲序列重复采集数据。所述磁共振指纹词典包含针对特定物质的预期的磁共振信号。所测量的信号是来自包含在体素中的不同物质的磁共振信号的线性组合。取决于体素尺寸，在体素中可以存在一种或多种物质。在磁共振指纹技术中，考虑不同的物质的可能组成。将物质中的每个的可能指纹与实际的测量物质进行比较，并且所述物质的组成可以使用所述磁共振指纹词典解析。

通常，当计算磁共振指纹词典时，需要考虑所述磁场中的不均匀性。如果体素尺寸与空间场变化相比较是小的，则包括针对大量的不同的磁场的计算的信号响应的词典可以提供足够好的匹配。更大的体素尺寸可以导致指纹对于预定物质的集合中的每种物质基本上是模糊的。上文所提到的脉冲序列命令的所述使用可以降低B0不均匀性对磁共振指纹技术的影响。

在另一实施例中，射频脉冲或所述采样事件居中于所述固定延迟的时间处。亦即，射频脉冲的中心或采样事件的采集时间的中点具有固定延迟的所述时间处的其位置。

还应当指出，所供应的电流对于磁梯度线圈的集合中的每一个的每个固定重复时间恒定的积分等效于这样的设置：特定方向上的梯度磁场强度的所述积分对于每个脉冲重复时间是恒定的。这是因为梯度线圈电流和磁场强度是成比例的。时间段内的恒定积分供应电流因此等效于在特定方向上或该相同时间段内的特定线圈的磁场强度的积分。

例如，其中所述脉冲序列命令通过控制对梯度线圈的集合的供应的电流指定在至少一个方向上的梯度磁场的应用并且其中针对磁梯度线圈的所述集合中的每个线圈供应的所述电流的所述积分对于每个固定重复时间为恒定的文本可以由其中所述脉冲序列命令通过控制对梯度线圈的集合的所供应的电流来指定在所述至少一个方向上的梯度磁场的应用使得在所述至少一个方向中的每个上所述梯度磁场强度在时间上的积分对于每个固定重复时间或对于每个基本时间单位为恒定的文本替换。

所述脉冲序列命令可以包含在变化的重复时间、变化的翻转角和变化的测量时间每脉冲重复执行所述磁共振数据的测量的指令。这可以提供提供好的采样的脉冲时间的有用分布并且允许将所述不同的分量与所磁共振指纹词典进行匹配。更详细地，磁共振指纹技术包括记录所述磁共振信号的时间信号演变。由包括具有一个或若干可变元素的RF脉冲和梯度脉冲的采集序列生成磁共振信号。这些(一个或多个)可变元素在所述采集序列的时间中的前进上变化。将所记录的信号演变与使用所述相同采集序列的信号的模拟演变进行比较。模拟可以基于所述Bloch方程完成。可以基于词典方法完成所测量的信号演变与所述模拟参考的比较。MR指纹技术对组织和材料参数的变化敏感。对MR指纹技术的洞察在于，对于不同的材料或组织，存在表示所述材料或组织的唯一信号演变。由于采集参数(诸如翻转角、RF相位、重复时间和伪随机方式的k空间采样图案)的变化，磁指纹技术具有临时和部分不相干性。与信号水平在某个有限时间量之后到达稳定状态水平的常规磁共振成像方法相比较，磁指纹允许沿着更长的信号演变对更多信息点进行采样。

RF脉冲(翻转角)、重复时间等的序列可以是随机或伪随机的。在RF脉冲的伪随机序列中或在从可能RF脉冲的分布选择的RF脉冲中，可以选择RF脉冲的序列，使得其最大化其编码能力以实现针对不同的物质的潜在MR响应之间的最高分集。主要点在于，脉冲序列包括重复时间和翻转角的范围而不是单个值。这可以以以下方式选择：所得的磁共振信号对于不同的组织和类似指纹是不同的。

所述k空间采样可以变化。例如，一个维度上的一致的k空间采样、一个维度上的非一致k空间采样和一个维度上的随机k空间采样。在使用一维切片选择(诸如在没有x和y梯度的情况下，z切片选择和采样(即，在一次一个完全z切片))时，人们可以说仅k空间中的单个点(原点)被采样。再次在没有x和y梯度的情况下，人们可以不将z梯度用于切片选择而是用于对z方向上的k空间进行采样。在这种情况下，k空间将是一维的，并且可以使用k空间中的点的一致或非一致分布执行采样。

在另一实施例中，所述脉冲序列包括脉冲重复的串。脉冲重复的述串中的每个脉冲重复可以具有伪随机分布、来自持续时间的分布的预先选择的持续时间或伪随机持续时间。预先选择的持续时间可以选自分布，使得得到的RF脉冲的串表现为随机或伪随机的，但是可以被选择以还优化其他性质。例如，如上文已经提到的，可以选择RF脉冲，使得其最大化序列的编码能力以实现针对所述不同的物质的潜在的MR响应之间的最高分集。更特别地，脉冲序列可以具有基本时间单位与RF激发或信号读出的随机交替。具有RF激发的随机数量的基本时间单位可以与具有信号读出的随机数量的基本时间单位交替。在另一实施例中，磁共振系统是磁共振成像系统。测量区是成像区。梯度系统被配置用于在三个正交方向上生成所述梯度磁场。在这种情况下，使用磁梯度线圈的三个集合。磁场梯度系统被配置用于额外地生成测量区内的相位编码梯度磁场以在采样事件期间在三个方向上空间地编码所述磁共振数据。空间编码将磁共振数据划分为离散的体素。

主磁场常常还被称为所述B0磁场。脉冲序列命令还包括控制用于在所述磁共振数据的采集期间执行所述磁共振数据的空间编码的磁场梯度系统的指令。所述空间编码将所述磁共振数据划分为离散的体素。该实施例可以是有益的，因为其可以提供用于更迅速地确定对象的空间结果组成的模块。

在另一实施例中，脉冲序列命令指定所述相位编码梯度关于每个采样事件完全平衡。相位编码梯度完全平衡的陈述等效于说所述总梯度面积是0。通过总梯度面积，这可以被解释为例如供应到特定梯度线圈的电流。由于总梯度面积是0，因而这不影响所供应的电流的积分对于个体重复的每个固定重复时间或基本时间单位是常量。

在另一实施例中，所述脉冲序列被布置为扰相梯度回波，任选地伪T1-扰相序列。扰相梯度回波MRF序列具有定义的重复间相位累积。所有横向磁化在每个重复内被扰相，使得仅沿着相干路径建立的信号，即，FID、模拟回波和共轭模拟回波，被采样。伪T1扰相MRF序列具有不同和有限数量的贡献相干。这添加到对主磁场不均匀性敏感的采样信号，使得MRF编码空间被降低，因为MRF库条目不必被列出为取决于主场变化。

此外，当梯度扰相时所形成的本发明的MRF序列、任选的伪T1扰相脉冲序列采用翻转角和序列重复时间的变化。净梯度面积(时间积分)被设置与序列重复项成比例。移相在连续的移相状态之间发生，即，在连续的重复(的集合)之间存在足够的移相。序列重复时间可以被选择为个体重复的(基本)固定重复时间或基本时间单位的整数。没有RF激发和信号采样的伪重复可以被插入以使所述序列重复时间进一步变化。本发明的这些方面涉及

-允许Bloch模拟的显著的简单化的“伪T1-”扰相序列的使用(人们可以假定以非常限定的方式贡献于所检测的所述MRF信号的仅不同的和有限数量的相干)。

-通过降低必要的MRF编码空间使所述MRF采集更高效(没有偏共振需要被编码)，结果独立于偏共振。

-以允许使用RF脉冲的相位使用允许高效的MRF采样和可靠的信号匹配的专用“RF扰相”方案变为额外的编码元件。

在另一实施例中，空间编码是一维的。离散体素是离散切片的集合。所述方法还包括以下步骤：将所述磁共振数据划分为切片的集合。通过将针对切片的集合中的每个的磁共振数据与磁共振指纹词典进行比较来在切片的集合中的每个内计算预定物质的集合中的每种物质的丰度。

在另一实施例中，通过控制所述磁场梯度系统在所述脉冲序列的运行期间在预定方向上产生恒定磁场梯度来执行所述空间编码。

在另一实施例中，通过控制所述磁场梯度系统至少部分地在所述采样事件期间产生一维读出梯度来执行所述空间编码。

在另一实施例中，所述空间编码是三维的。通过控制所述磁场梯度系统至少部分地在所述采样事件期间产生三维读出梯度来执行所述空间编码。

在另一实施例中，所述空间编码被执行为非笛卡尔空间编码。通过控制所述磁场梯度系统在以非笛卡尔顺序采样k空间的采样事件期间产生读出梯度来执行所述空间编码。

在另一实施例中，通过比较所述离散体素中的每个离散体素的磁共振数据与磁共振指纹词典来执行所述离散体素中的每个离散体素内的预定组织类型中的每个类型的丰度的计算，其通过首先将磁共振数据的每个磁共振信号表达为来自预定物质的集合中的每种物质的信号的线性组合来执行。并且第二经由通过使用最小化技术解线性组合确定预定物质的集合中的每种物质的丰度。

在另一实施例中，所述磁共振系统是核磁共振光谱仪。这还被称为NMR光谱仪。

在另一实施例中，对所述机器可执行指令的运行还使所述处理器计算所述磁共振指纹词典。可以通过用于对所述NMR信号建模的任何数量的各种技术执行磁共振指纹词典的实际计算。例如，其可以通过将使用所谓的Bloch方程所计算的大量的单自旋加起来进行建模。通过根据针对物质参数的特定集合的体素和由所述脉冲序列命令指定的所述特定MR序列计算预期的NMR信号来创建所述词典。

在另一实施例中，通过使用扩展相位图公式化将所述预定物质中的每个建模来计算所述磁共振指纹词典。例如在Weigel,M.(2015),Extended phase graphs:Dephasing,RFpulses,and echoes-pure and simple.J.Magn.Reson.Imaging,41:266–295.doi:10.1002/jmri.24619中描述并且还在Scheffler,K.(1999),A pictorial description ofsteady-states in rapid magnetic resonance imaging.Concepts Magn.Reson.,11:291–304.doi:10.1002/(SICI)1099-0534(1999)11:5<291::AID-CMR2>3.0.CO；2-J中描述了所述扩展的相位图公式化。

在另一实施例中，所述脉冲序列命令指定固定延迟处的k空间中心的读出。

在另一实施例中，对指令的运行还使所述处理器重复对至少一个校准体模的磁共振数据的测量。所述至少一个校准体模包括预定物质的集合中的至少一种物质的已知体积。

当与沿着一个维度测量所述磁共振数据的系统一起使用时，所述校准体模中的每个可以具有校准轴。在这种情况下，当所述校准轴与所述预定方向对齐时，所述至少一个校准体模包括预定物质的集合中的至少一种物质的已知体积。在其他情况下，例如当所述校准体模被使用在其中进行三维或二维成像的系统中时，所述预定物质可以利用所述校准体模内的已知浓度一致地分布。

在另一方面中，本发明提供包含用于由处理器运行的机器可执行指令的计算机程序产品，所述处理器控制用于从测量区内的对象采集磁共振数据的磁共振系统。所述磁共振系统包括用于生成所述测量区内的主磁场的磁体。所述磁共振系统还包括磁场梯度系统，以用于通过将电流供应到至少一个方向中的每个方向的磁性梯度线圈的集合生成所述测量区域内的至少一个方向上的梯度磁场。对所述机器可执行指令的运行使所述处理器通过利用所述脉冲序列命令控制所述磁共振系统来采集所述磁共振数据。

所述脉冲序列命令使所述磁共振系统根据磁共振指纹技术采集所述磁共振数据。所述脉冲序列命令指定脉冲序列重复的串。每个脉冲序列重复具有固定重复时间。每个脉冲序列重复包括在距所述脉冲序列重复的开始的固定延迟处发生的射频脉冲或者采样事件。射频脉冲是从射频脉冲的分布选择的。射频脉冲的分布使磁自旋旋转到翻转角的分布。脉冲序列命令通过控制对梯度线圈的集合的所供应的电流指定所述至少一个方向上的梯度磁场的应用。针对磁梯度线圈的集合中的每个线圈，所供应的电流的积分对于每个固定重复时间是恒定的。

对所述指令的运行还使所述处理器通过将所述磁共振数据与磁共振指纹词典进行比较来计算预定物质的集合中的每种预定物质的丰度。磁共振指纹词典包含计算的磁共振信号的列表，并且响应于针对预定物质的集合的脉冲序列命令的运行。

在另一方面中，本发明提供操作磁共振系统从测量区内的对象采集磁共振数据的方法。所述磁共振系统包括用于生成所述测量区内的主磁场的磁体。所述磁共振系统还包括磁场梯度系统，以用于通过将电流供应到针对至少一个方向中的每个方向的磁梯度线圈的集合生成所述测量区域内的至少一个方向上的梯度磁场。所述方法包括以下步骤：通过利用脉冲序列命令控制所述磁共振系统来采集所述磁共振数据。

所述脉冲序列命令使所述磁共振系统根据磁共振指纹技术采集所述磁共振数据。所述脉冲序列命令指定脉冲序列重复的串。每个脉冲序列重复具有固定重复时间。每个脉冲序列重复包括在距所述脉冲序列重复的开始的固定延迟处发生的射频脉冲或者采样事件。射频脉冲是从射频脉冲的分布选择的。射频脉冲的分布使磁自旋旋转到翻转角的分布。脉冲序列命令通过控制对梯度线圈的集合的所供应的电流来指定所述至少一个方向上的梯度磁场的应用。针对磁梯度线圈的集合，所供应的电流的积分对于每个固定重复时间是恒定的。

所述方法还包括通过将所述磁共振数据与磁共振指纹词典进行比较来计算预定物质的所述集合中的每个预定物质的丰度。所述磁共振指纹词典包含响应于针对预定物质的集合的脉冲序列命令的运行而计算的磁共振信号的列表。

应理解，可以组合本发明的前述实施例中的一个或多个，只要组合的实施例不是互相排斥的。

附图说明

在下文中，将仅通过范例并且参考附图描述本发明的优选实施例，在附图中：

图1图示了磁共振成像系统的范例；

图2图示了操作图1的磁共振成像系统的方法；

图3图示了脉冲序列的部分；

图4图示了脉冲序列的另外的部分；

图5图示了脉冲序列重复的串；

图6示出了图5中所示的脉冲序列的相位图；

图7示出了诸如图5和图6中所图示的脉冲序列的备选表示；并且

图8和图9示出了磁共振指纹词典的范例。

附图标记列表

100 磁共振系统

104 磁体

106 磁体的膛

108 测量区或成像区

110 磁场梯度线圈

112 磁场梯度线圈电源

114 射频线圈

116 收发器

118 对象

120 对象支撑体

122 致动器

124 预定方向

125 切片

126 计算机系统

128 硬件接口

130 处理器

132 用户接口

134 计算机存储设备

136 计算机存储器

140 脉冲序列命令

142 磁共振数据

144 磁共振指纹词典

146 磁共振图像

150 控制模块

152 磁共振指纹词典生成模块

154 图像重建模块

200 通过利用脉冲序列命令控制磁共振系统来采集磁共振数据

202 通过将磁共振数据与磁共振指纹词典进行比较来计算预定物质的集合中的每种预定物质的丰度

300 脉冲序列的部分

302 固定重复时间

304 读出

306 相位编码

308 切片选择

310 RF脉冲

312 读出梯度

314 切片选择梯度

314’ 切片选择梯度

316 固定延迟

316’ 固定延迟

400 脉冲序列的部分

402 相位编码梯度

404 采样事件

500 脉冲序列重复的串

502 具有RF脉冲的脉冲序列重复

504 具有采样事件的脉冲序列重复

600 状态的组合

700 所选择的翻转角的分布

702 等待直到下一RF脉冲的步的数量

704 脉冲序列重复的数量

706 选定的翻转角

708 单元块的数量

800 磁共振指纹词典

802 第一条目

804 第二条目

具体实施方式

类似编号的元件在这些附图中是等价元件或执行相同功能。如果功能是等价的，则将没有必要在后面的附图中讨论先前已经讨论过的元件。

图1示出了具有磁体104的磁共振成像系统100的范例。磁体104是具有通过其的膛106的超导圆柱型磁体104。不同类型的磁体的使用也是可能的，例如，使用分裂式圆柱磁体和所谓的开放式磁体两者也是可能的。分裂式圆柱磁体类似于标准的圆柱磁体，除了低温恒温器已经分裂成两部分，以允许接近所述磁体的等平面，这样的磁体可以例如与带电粒子束治疗相结合地使用。开放磁体具有两个磁体部分，一个在另一个上方，之间具有足够大的空间以接收对象：两部分区的布置类似于亥姆霍兹线圈的布置。开放式磁体是受欢迎的，因为对象受较少的限制。在圆柱磁体的低温恒温器内部有超导线圈的集合。在圆柱形磁体104的膛106内，存在磁场足够强且足够均匀以执行磁共振成像的成像区108。

磁体的膛106内还有磁场梯度线圈110的集合，其用于采集磁共振数据，以在磁体104的成像区108内对磁自旋进行空间编码。磁场梯度线圈110连接到磁场梯度线圈电源112。磁场梯度线圈110旨在为代表性的。通常，磁场梯度线圈110包含用于在三个正交空间方向上空间地编码的三个离散的线圈的集合。磁场梯度电源将电流供应到所述磁场梯度线圈。供应到磁场梯度线圈110的电流根据时间来控制并且可以是斜变的或脉冲的。

与成像区108相邻的是射频线圈114，所述射频线圈用于操纵成像区108内的磁自旋的取向，并且用于接收来自也在成像区108内的自旋的无线电发射。射频天线可以包含多个线圈元件。射频天线也可称为通道或天线。射频线圈114连接到射频收发器116。射频线圈114和射频收发器116可以由独立的发送线圈和接收线圈以及独立的发射器和接收器替代。应理解，射频线圈114和射频收发器116是代表性的。射频线圈114旨在还表示专用的发送天线和专用的接收天线。同样，收发器116也可以表示单独的发射器和接收器。射频线圈114也可以具有多个接收/发射元件，且射频收发器116可以具有多个接收/发送通道。

对象支撑体120附接到能够移动对象支撑体和对象118通过成像区108的任选致动器122。以这种方式，对象118的较大部分或整个对象118可以被成像。收发器116、磁场梯度线圈电源112和致动器122全部被看作连接到计算机系统126的硬件接口128。计算机存储设备134被示为包含用于执行磁共振指纹技术的脉冲序列命令140。

脉冲序列命令使得磁共振系统根据磁共振指纹技术采集磁共振数据。脉冲序列命令指定脉冲序列重复的串。每个脉冲序列重复具有固定重复时间。每个脉冲序列重复包括在距脉冲序列重复的开始的固定延迟处发生的射频脉冲或者采样事件，其中，射频脉冲选自射频脉冲的分布。射频脉冲的分布使得磁自旋旋转到翻转角的分布。脉冲序列命令通过控制对梯度线圈的集合的供应的电流指定至少一个方向上的梯度磁场的应用。对于磁梯度线圈的集合中的每个，所供应的电流的积分对于每个固定重复时间是恒定的。

计算机存储设备134还被示出为包含使用脉冲序列命令140采集以控制磁共振成像系统100的磁共振数据142。计算机存储设备134还被示出为包含磁共振指纹词典144。计算存储装置还被示出为包含使用磁共振数据142和磁共振指纹词典144重建的磁共振图像146。

计算机存储器136包含控制模块150，所述控制模块包含这样的代码，如使得处理器130能够控制磁共振成像系统100的操作和功能的操作系统或其他指令。

计算机存储器136还被示出为包含磁共振指纹词典生成模块152。指纹生成模块152可以使用针对每个体素的Bloch方程对一个或多个自旋建模以构建磁共振指纹词典144。计算机存储器136还被示出为包含图像重建模块，所述图像重建模块使用磁共振数据142和磁共振指纹词典144来重建磁共振图像146。例如，磁共振图像146可以是对象118的预定物质中的一个或多个的空间分布的绘制。

可以对图1的范例进行修改，使得磁共振成像系统或装置100等价于核磁共振(NMR)光谱仪。在没有梯度线圈110和梯度线圈电源112的情况下，装置100将执行成像区108中的0维测量。

图2示出了图示操作图1的磁共振成像系统100的方法的流程图。首先，在步骤200中，通过利用脉冲序列命令140控制磁共振成像系统采集磁共振数据142。接下来，在步骤202中，通过将磁共振数据142与磁共振指纹词典144进行比较来计算预定物质的集合中的每一个的丰度。丰度例如可以被绘制或显示在磁共振图像146中。

MR指纹是定量MRI的有前途的新方法。本发明公开描述了一类新颖的MR序列，其允许MR指纹的必要的灵活性但是导致独立于△B0效应(由于B0或主磁场的不均匀性的效应)的MR信号。这些序列可以避免如归因于体素内移相的信号损失的问题，或者必须在MR指纹词典的模拟中包括△B0作为不必要的额外维度。所描述的序列的大的优点在于，其不要求180度脉冲，从而避免SAR问题。预期的信号可以使用扩展的相位图(EPG)形式主义容易地模拟，其允许在合理的时间内计算大词典。

MR指纹(MRF)是定量MRI的新颖方法。MR成像的常规方法基于针对不同的相位编码步重复相同的基本序列建立块许多次以获得重建图像所必需的所有数据。相对而言，MR指纹使用包含许多可变元素(翻转角、TR...)的序列记录MR信号的时间演变。然后通过将所采集的信号与使用相同序列的模拟信号演变进行比较来获得被成像的物体的磁化性质(M0、T1、T2……)和影响信号演变的系统参数。通常，模拟在针对参数的大的集合的试验之前被执行并且然后被存储在词典中。当执行测量时，通过从最好地匹配所采集的数据的词典找到该信号演变获得物体的性质。

针对MR指纹的序列需要被选择，使得其对临床问题相关的那些组织/材料参数的改变敏感以便得到匹配过程中的这些变量的高准确度。另一方面，序列不应当对潜在地影响MR信号的所有其他因素敏感以避免将这些变量包括为词典中的额外的维度(导致匹配中的成指数地缓慢匹配/模拟和潜在二义性)。

通常不具有临床兴趣但是可以对MR信号具有不利的影响的一个参数是偏共振(ΔB0)。范例可以提供新种类的新MR序列，其允许MR指纹的必要的灵活性但是导致独立于ΔB0效应的MR信号。这些序列避免如归因于体素内移相的信号损失的问题，或者必须在MR指纹词典的模拟中包括ΔB0作为不必要的额外维度。

可以通过将某些限制强加在序列目标上可能地使MR指纹序列的范例对主磁场的变化更不敏感。然而，这些限制保留实现MR指纹所需要的变化的足够的灵活性：

令T为序列的所选择的基本时间单位的持续时间。序列可以具有以下特征中的一个或多个：

1.RF脉冲可以仅放置在T的整数倍的时间处。可以任意地选择RF脉冲的翻转角和相位。

2.相同总梯度必须独立地在所有三个主方向上在T的每个间隔期间累积。(该要求不应用于相位编码梯度，假定其在每个数据采集周围完全平衡)。

3.如果该时间处不存在RF脉冲，则数据采集时段可以被放置在T的整数倍周围。(k空间中心k＝0总是精确地在T的整数倍处通过)。

长度和梯度区要求确保由序列所生成的所有磁化状态可以由扩展的相位图形式体系中的相等间隔状态的单个集合建模，其确保磁化的高效重新聚焦。还确保归因于偏共振的额外相位在T的整数倍处(即，在每个读出的中心中)总是确切地为零。

由于在T的所有整数倍处形成回波，因而将数据采集时段放置在未由RF脉冲用于最大化关于物体所采集的信息的速率的T的所有整数倍处是有利的。即，人们可以通过激发(E)和采集(A)的序列来表征指纹序列。这两个字母的所有序列描述对偏共振不敏感的有效指纹序列(其中，在每个E内，存在选择翻转角和相位的额外自由度)。

在以下中，与使回波的形成可视化的对应的相位图一起示出可能序列的范例。下面所描述的两个附图图3和图4示出E分段(图3)和A分段(图4)的符号表示。

图3示出了脉冲序列300的部分。被标记302的条表示固定重复时间302。存在三条线，被编号304的第一线被用于指定读出梯度。被编号306的线指示用于指定相位编码梯度306的空间，并且被编号308的线示出用于指定切片选择梯度的地点以及RF脉冲310的位置。在图3中所示的范例中，脉冲序列300未示出相位编码。示出了单个读出梯度312。在范例中，在线308上存在在固定重复时间302的开始和结束两者处发生的切片选择梯度314和RF脉冲310。在该范例中，存在关于其切片选择梯度314和RF脉冲310居中的中心线316。RF脉冲310和切片选择梯度314被示出为通过固定重复时间302的开始和结束被划分为部分。然而，这是有点人工的，因为固定重复时间302的开始和结束可以偏移并且中心线316的位置可以被解释为距脉冲序列重复的开始的固定延迟。亦即，可以对图3进行重新布置，使得整个RF脉冲310和切片选择梯度314在单个固定重复时间302内。图3表示其中RF脉冲被应用在延迟316处的脉冲序列重复。

图4示出了脉冲序列400的一部分的另一范例。图4图示了其中采样事件404发生的脉冲序列重复。在固定重复时间302的开始中，存在RF脉冲310。在固定重复时间302的结束中，不存在RF脉冲。相反，存在关于固定延迟316’对称地应用的读出梯度312。还存在关于固定延迟316’也对称的相位编码梯度402。同样地，在固定延迟316’周围，切片选择梯度314’已经分裂为两个对称部分。与图4一样，可以调节固定重复时间302的确切位置，使得特定脉冲序列重复的所有分量在该固定重复时间302内。在所显示的固定重复时间302的开始和结束处示出了固定延迟316和316’两者。然而，例如，固定重复时间302的开始可以偏移到确切地在316与316’之间。在该情况下，梯度312、402和314’可以全部被包含在相同固定重复时间302内。

在图3和图4两者中，一个T期间的M 304、P 306和S 308中的总面积是：Am、0、As。读出梯度的总面积是2Am。

可以通过组合这些元素(还使用A、E片段)构建更长的序列：

图5示出了脉冲序列重复的串500。在这种情况下，时间线已经划分为相等持续时间的多个部分。这些对应于固定重复时间。固定重复时间被标记502或504。固定重复时间502对应于具有固定延迟316处的射频脉冲的脉冲序列重复。被标记504的脉冲序列重复对应于具有居中在固定延迟316处的采样事件404的脉冲序列重复。图5中的时间段与图3和图4不同地划分。可以看到，梯度312、402、314、314’全部用于被包含在相应的脉冲序列重复502或504内的特定脉冲序列重复。图5图示了脉冲序列重复502或504的基本建立块如何能够被用于串在一起以形成对于执行磁共振指纹有用的脉冲序列命令。

图6示出了图5中所示的脉冲序列500的相位图。标记RF脉冲310和采样事件404的位置。图5中所示的脉冲序列表示随机化序列。在每个时间单位或固定重复时间期间，相同梯度区被累积。RF脉冲具有任意翻转角和相位并且可以被放置在固定重复时间的整数倍处。在该范例中，其被放置在固定延迟316处。然后在固定重复时间的所有整数倍处生成回波。在固定延迟316处生成回波。如果没有RF脉冲存在于固定延迟316处，则可以读出回波。斜线600表示相位图基础中的自旋系统的状态。未示出所有状态并且在图像的上和下边界处截断一些状态的演变。线的斜率表示归因于非平衡梯度的相位的采集。

图7示出了诸如图5和图6中所图示的脉冲序列的备选表示。图7示出了两个绘图。上绘图700绘制选定的翻转角的分布。第二绘图或下绘图示出了等待直到应用下一射频脉冲的步702的数量。x轴704是脉冲序列重复704的数量。顶部绘图中的706和y轴示出选定的翻转角。下y轴708示出了单元块708的数量。单元块的数量对应于脉冲序列重复。

该序列包括50步(示出在x轴上)，其中，每个步包含时间T的整数个单元块(被示出在下图中)。在每个步的开始处，应用随机翻转角的RF脉冲(上图)。

具有长度n*T的步包括1RF脉冲和(n-1)测量结果。因此，得到的指纹信号的长度与序列步的数量不同。以下图形示出了根据针对不同的T1/T2组合的以上序列计算的两个不同的指纹信号的范例。计算信号的这样的集合可以被用作用于与测量结果比较的MRF词典。

图8示出了磁共振指纹词典800的范例。存在第一条目802和第二条目804。在该范例中，针对脉冲序列命令的特定集合计算词典800。每个条目802、804表示针对两个不同的材料所测量的预期的MR信号。材料802具有400ms的T1时间和100ms的T2时间。材料2 804具有1000ms的T1时间和500ms的T2时间。实际的所测量的MR信号可以与两个词典条目802、804进行比较，并且例如两个的线性组合可以被添加以近似所测量的MR信号。以这种方式，可以扣除特定体积内的第一材料802和第二材料804的相对比例。

本发明的其他方面使用包括梯度和任选的RF扰相的扰相梯度回波序列来执行MR指纹。扰相序列通过定义的TR间相位累积(通过偏共振和梯度切换)和任选地被用于实现T1加权的适当的RF信号扰相来表征。由于所有横向磁化在每个TR内被扰相，因而仅来自离散相干路径的信号(基本上FID、自旋回波和模拟回波)相干地叠加并且贡献于所测量的MR信号。具体地，偏共振效应被降低到特定于所选择的梯度回波时间的T2*常量。而且，词典的计算被大大简化，因为仅可数数量的相干必须被跟踪，而不是将来自众多磁矩的贡献加起来。

在MRF采集中，通常没有稳定状态将被建立，因为翻转角和序列的TR将通过根据所选择的词典的谨慎选择变化。尽管变化的翻转角α_k已经覆盖在配置理论的框架中，但是变化的TR不是直接地可能的。将简单的可变延迟添加到每个TR间隔的结束将导致来自开关梯度和静态梯度之间的非同步相位贡献(即，偏共振)，使得计算(Bloch模拟)非常困难。因此，作为第一要求，切换的梯度的净梯度区域必须被调节为与对应的TR成比例。第二要求起因于不同的移相状态不被允许混合的事实。换言之，在近邻移相状态之间必须总是存在足够的移相，这确保仅状态l＝0贡献于所测量的信号。否则，具有偏移的“回波顶部”的回波将交叠，从而引起严重的伪影，使MRF信号接收折中。这可以通过将变化的TR选择为原始序列的基础TR的整数倍实现。在实际的实施方式中，这两个要求可以通过引入其中RF激发和采集被关闭的“伪序列模块”来满足(参见图9)。

尽管已经在附图和前面的描述中详细说明和描述了本发明，但这样的说明和描述被认为是说明性或示范性的而非限制性的；本发明不限于公开的实施例。

本领域技术人员通过研究附图、说明书和权利要求书，在实践要求保护的本发明时能够理解和实现所公开实施例的其他变型。在权利要求书中，“包括”一词不排除其他元件或步骤，词语“一”或“一个”不排除多个。单个处理器或其他单元可以满足权利要求中记载的若干项目的功能。在互不相同的从属权利要求中记载特定元件并不指示不能有利地使用这些元件的组合。计算机程序可以存储和/或分布在适当的介质上，所述介质例如是与其他硬件一起供应或作为其他硬件一部分供应的光学存储介质或固态介质，但计算机程序也可以以其他形式分布，例如经由因特网或其他有线或无线的远程通信系统。权利要求书中的任何附图标记都不得被解释为对范围的限制。

Claims

1.一种用于采集来自测量区(108)内的对象(118)的磁共振数据(142)的磁共振系统(100)，其中，所述磁共振系统包括：

-磁体(104)，其用于生成所述测量区内的主磁场；

-磁场梯度系统(110、112)，其用于通过将电流供应到针对至少一个方向中的每个方向的磁梯度线圈(112)的集合来生成所述测量区内的所述至少一个方向上的梯度磁场；

-存储器(136)，其用于存储机器可执行指令(150、152、154)和脉冲序列命令(140)，其中，所述脉冲序列命令使所述磁共振系统根据磁共振指纹技术来采集所述磁共振数据，其中，所述脉冲序列命令指定脉冲序列重复(502、504)的串(500)，其中，每个脉冲序列重复具有固定重复时间(302)，其中，每个脉冲序列重复包括在距所述脉冲序列重复的开始的固定延迟(316)处发生的射频脉冲(310)或者采样事件(404)，其中，所述射频脉冲是从射频脉冲的分布选择的，其中，所述射频脉冲的分布使磁自旋旋转到翻转角的分布，其中，所述脉冲序列命令通过控制针对所述梯度线圈的集合的所供应的电流来指定所述至少一个方向上的梯度(308)磁场的应用，其中，针对所述磁梯度线圈的集合中的每个线圈，供应的电流的积分对于每个固定重复时间是恒定的，

-处理器(130)，其用于控制所述磁共振系统，其中，对所述机器可执行指令的运行使所述处理器：

·通过利用脉冲序列命令控制所述磁共振系统来采集(200)所述磁共振数据；并且

·通过将所述磁共振数据与磁共振指纹词典(144)进行比较来计算(202)预定物质的集合中的每种预定物质的丰度，其中，所述磁共振指纹词典包含响应于针对预定物质的集合的所述脉冲序列命令的运行而计算的磁共振信号(802、804)的列表。

2.根据权利要求1所述的磁共振系统，其中，所述磁共振系统是磁共振成像系统(100)，其中，所述测量区是成像区，其中，所述梯度系统被配置用于在三个正交方向上生成所述梯度磁场，其中，所述磁场梯度系统被配置用于额外地生成所述测量区内的相位编码梯度(402)磁场，以在所述采样事件期间空间编码所述三个方向上的所述磁共振数据，其中，所述空间编码将所述磁共振数据分为离散体素。

3.根据权利要求2所述的磁共振系统，其中，所述脉冲序列命令指定所述相位编码梯度关于每个采样事件完全平衡。

4.根据权利要求2或3所述的磁共振系统，其中，所述空间编码是一维的，其中，所述离散体素是离散切片的集合，其中，所述方法还包括将所述磁共振数据划分成所述切片的集合的步骤，其中，通过将针对所述切片的集合中的每个切片的所述磁共振数据与所述磁共振指纹词典进行比较来在所述切片的集合中的每个切片内计算预定物质的集合中的每种预定物质的所述丰度。

5.根据权利要求2或3所述的磁共振系统，其中，通过控制所述磁场梯度系统在对所述脉冲序列的所述运行期间在预定方向上产生恒定的磁场梯度来执行所述空间编码。

6.根据权利要求2或3所述的磁共振系统，其中，通过控制所述磁场梯度系统至少部分地在所述采样事件期间产生一维读出梯度来执行所述空间编码。

7.根据权利要求2至8中的任一项所述的磁共振系统，其中，所述空间编码是三维的，其中，通过控制所述磁场梯度系统至少部分地在所述采样事件期间产生三维读出梯度来执行所述空间编码。

8.根据权利要求2至3所述的磁共振系统，其中，所述空间编码被执行为非笛卡尔空间编码，其中，通过控制所述磁场梯度系统在以非笛卡尔顺序对k空间进行采样的所述采样事件期间产生读出梯度来执行所述空间编码。

9.根据权利要求2至3所述的磁共振系统，其中，通过将针对离散体素中的每个离散体素的所述磁共振数据与所述磁共振指纹词典进行比较来计算所述离散体素中的每个离散体素内的预定组织类型中的每种预定组织类型的丰度是通过以下操作执行的：

-将所述磁共振数据的每个磁共振信号表达为来自所述预定物质的集合中的每种预定物质的信号的线性组合，并且

-通过使用最小化技术求解所述线性组合来确定所述预定物质的集合中的每种预定物质的所述丰度。

10.根据权利要求1所述的磁共振系统，其中，具有等于所述固定重复时间的持续时间的一个或若干伪序列模块被应用在所述脉冲重复的串中，每个伪序列没有RF激发和采样事件。

11.根据权利要求10所述的磁共振系统，其中，所述脉冲序列重复的串被布置为形成梯度扰相序列和任选地伪T1扰相序列。

12.根据前述权利要求中的任一项所述的磁共振系统，其中，对所述机器可执行指令的运行还使所述处理器计算所述磁共振指纹词典。

13.根据前述权利要求中的任一项所述的磁共振系统，其中，所述脉冲序列命令指定所述固定延迟处的k空间中心的读出。

14.一种包含用于由处理器(130)运行的机器可执行指令(150、152、154)的计算机程序产品，所述处理器控制用于采集来自测量区(108)内的对象(118)的磁共振数据(142)的磁共振系统(100)，其中，所述磁共振系统包括磁体(104)，所述磁体用于生成所述测量区内的主磁场；其中，所述磁共振系统还包括磁场梯度系统(110、112)，所述磁场梯度系统用于通过将电流供应到针对至少一个方向中的每个方向的磁梯度线圈(110)的集合来生成所述测量区内的所述至少一个方向上的梯度磁场，其中，对所述机器可执行指令的运行使所述处理器：

·通过利用脉冲序列命令(140)控制所述磁共振系统来采集(200)所述磁共振数据，其中，所述脉冲序列命令使所述磁共振系统根据磁共振指纹技术采集所述磁共振数据，其中，所述脉冲序列命令指定脉冲序列重复(502、504)的串(500)，其中，每个脉冲序列重复具有固定重复时间(302)，其中，每个脉冲序列重复包括在距所述脉冲序列重复的开始的固定延迟处发生的射频脉冲(310)或者采样事件(404)，其中，所述射频脉冲是从射频脉冲的分布选择的，其中，所述射频脉冲的分布使磁自旋旋转到翻转角的分布，其中，所述脉冲序列命令通过控制针对所述梯度线圈的集合的所供应的电流来指定所述至少一个方向上的梯度磁场的应用，其中，针对所述磁梯度线圈的集合中的每个线圈，供应的电流的积分对于每个固定重复时间是恒定的；并且

·通过将所述磁共振数据与磁共振指纹词典(144)进行比较来计算(202)预定物质的集合中的每种预定物质的丰度，其中，所述磁共振指纹词典(800)包含响应于针对预定物质的集合的所述脉冲序列命令的运行而计算的磁共振信号(802、804)的列表。

15.一种操作磁共振系统(100)采集来自测量区(108)内的对象(118)的磁共振数据(142)的方法，所述磁共振系统包括磁体(104)，所述磁体用于生成所述测量区内的主磁场，其中，所述磁共振系统还包括磁场梯度系统(110、112)，所述磁场梯度系统用于通过将电流供应到针对至少一个方向中的每个方向的磁梯度线圈(110)的集合来生成所述测量区内的所述至少一个方向上的梯度磁场，其中，所述方法包括以下步骤：

·通过利用脉冲序列命令(140)控制所述磁共振系统来采集(200)所述磁共振数据，其中，所述脉冲序列命令使所述磁共振系统根据磁共振指纹技术采集所述磁共振数据，其中，所述脉冲序列命令指定脉冲序列重复(502、504)的串(500)，其中，每个脉冲序列重复具有固定重复时间，其中，每个脉冲序列重复包括在距所述脉冲序列重复的开始的固定延迟(316)处发生的射频脉冲(310)或者采样事件(404)，其中，所述射频脉冲是从射频脉冲的分布选择的，其中，所述射频脉冲的分布使磁自旋旋转到翻转角的分布，其中，所述脉冲序列命令通过控制针对所述梯度线圈的集合的所供应的电流来指定所述至少一个方向上的梯度磁场的应用，其中，针对所述磁梯度线圈的集合中的每个线圈，供应的电流的积分对于每个固定重复时间是恒定的；并且

·通过将所述磁共振数据与磁共振指纹词典(800)进行比较来计算(202)预定物质的集合中的每种预定物质的丰度，其中，所述磁共振指纹词典包含响应于针对预定物质的集合的所述脉冲序列命令的运行而计算的磁共振信号(802、804)的列表。