CN108363027B - 采集心脏的诊断测量数据和检查心脏的方法及磁共振设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于采集检查对象的心脏的测量诊断测量数据的方法。在此，磁共振设备根据MR控制序列控制，其中‑MR控制序列具有带有至少60°的翻转角的用于激励核自旋的HF脉冲，‑诊断测量数据的采集在与心脏无关的坐标系内进行，和‑由磁共振设备产生的主磁场小于1.0特斯拉。

Description

采集心脏的诊断测量数据和检查心脏的方法及磁共振设备
技术领域
本发明涉及借助磁共振设备用于采集心脏诊断测量数据的方法、医疗成像设备、计算机程序产品以及电子可读取数据载体，并且涉及心脏检查的方法。
背景技术
在也称为磁共振断层成像系统的磁共振设备中，通常借助于主磁体使得例如患者、健康的被测试者、动物或假体的检查对象的待检查的身体暴露于相对高的主磁场，例如1.0或1.5或3特斯拉。此外，借助于梯度线圈单元形成梯度电路。通过高频天线单元然后借助合适的天线装置发出高频脉冲(HF脉冲)，例如激励脉冲，这导致通过该HF脉冲谐振地激励的一定的原子的核自旋以限定的翻转角倾斜。在核自旋弛豫时，发出HF信号，即所谓的磁共振信号(MR信号)，所述磁共振信号通过合适的高频天线接收且被再处理。根据如此采集的原始数据最后可以重建期望的图像数据。
发明内容
磁共振成像可以特别有利地用于采集检查对象的心脏的诊断测量数据。因此，本发明要解决的技术问题是，给出借助磁共振设备的用于采集心脏的诊断测量数据的特别简单的方法。此外，还给出进行心脏检查的特别简单的方法，所述方法产生带有特别好的临床对比度的心脏的图像数据。所述技术问题通过按照本发明的方法解决。有利的构造在本发明中被描述。
根据本发明的借助根据MR控制序列被控制的磁共振设备用于采集检查对象的心脏的诊断测量数据的方法规定，
-MR控制序列具有带有至少60°的翻转角的用于激励核自旋的HF脉冲，
-诊断测量数据的采集在与心脏无关的坐标系中进行，和
-由磁共振设备产生的主磁场小于1.0特斯拉。
通常主磁场在磁共振设备的患者接收区域内是恒定的，优选地是均匀的。特别地，在检查区域内主磁场的高均匀性对于成像是必需的和/或有利的。检查区域是在成像范围内待显示的部分体积或待成像的检查对象的区域。由磁共振设备产生的主磁场小于1.0特斯拉。由磁共振设备产生的主磁场优选地小于0.8特斯拉，特别是优选地小于0.6特斯拉。如此构造的磁共振设备是特别低成本的，且其制造简单。特别地，在此类低主磁场的情况下，主磁场的均匀性，特别是在检查区域内的主磁场的均匀性，和/或在患者接收区域的对称中心内带有至少35cm的空间延伸的区域内的主磁场的均匀性，可以特别好地和/或低成本地实现。
MR控制序列构建为将检查对象内的核自旋调制，使得核自旋产生MR信号，所述MR信号被接收。为此，MR控制序列包括一系列HF脉冲，特别是激励脉冲和再聚焦脉冲，以及合适地与之协调地发出的梯度脉冲。梯度脉冲产生动态的磁场梯度，所述磁场梯度用于位置编码。与之时间上匹配地必须设置读取窗，所述读取窗预先给定了在其内记录感应的信号的时段。在此，对于成像具有决定性的特别是序列内的时序，即以何种时间间隔相继出现何种序列。
感应的信号即MR信号的记录在此可称为诊断测量数据的采集。诊断测量数据的采集也可包括所记录的诊断测量数据的存储和/或诊断测量数据到图像数据的重建的准备。诊断测量数据通常是原始数据，从而为了图像显示而对诊断测量数据的再处理，特别是重建是必须的。
诊断测量数据的采集通常在检查区域内进行，其中检查区域包括检查对象的心脏。检查区域通常是方形的。检查区域的位置和/或方位在此选择为使得检查区域包括检查对象的心脏。在诊断测量数据的记录之后和/或在诊断测量数据的采集之后，所述诊断测量数据通常被重建为图像数据，所述图像数据至少部分地可视化了检查区域。检查区域通常由确定了检查区域的位置和方位的坐标系张开。与心脏无关的坐标系通常具有如下特征，即坐标系的方位与检查对象的心脏的位置和/或方位无关。特别地，与心脏无关的坐标系具有如下特征，即坐标系的方位与检查对象无关。因此，为确定检查区域，特别是为确定张开检查区域的坐标系，优选地，关于检查对象的心脏的位置仅需要了解，检查区域包括检查对象的心脏。与心脏无关的坐标系可仅通过磁共振设备预先给定。因此，与心脏无关的坐标系例如可以对应于磁共振设备的主轴或仅通过平移移动到所述主轴。磁共振设备的主轴通常通过圆柱形患者接收区域的纵轴、与所述纵轴垂直正交的轴线和与所述纵轴水平正交的轴线定义。必要时，对于与心脏无关的坐标系可以考虑心脏的位置。
HF脉冲通常具有如下特征，即所述HF脉冲以核自旋的拉莫尔频率谐振地入射到检查对象的检查区域上。取决于HF脉冲的幅值和/或HF脉冲的持续时间，核自旋以定义的翻转角倾斜。核自旋通过所施加的主磁场对齐，使得核自旋平均地平行于主磁场的磁场线走向。此状态通常称为核自旋的静止状态和/或静止位置。用作激励脉冲的HF脉冲具有如下特征，即所述激励脉冲将核自旋从其静止位置倾斜定义的翻转角，也就是核自旋相对于主磁场的磁场线倾斜。优选地，描述激励之后核自旋的位置的平均向量与主磁场的磁场线之间的角度称为翻转角。用作再聚焦脉冲的HF脉冲通常具有如下特征，即所述再聚焦脉冲垂直于主磁场的磁场线作用并且将先前被激励的核自旋调制。用于激励核自旋的HF脉冲具有至少60°的翻转角，优选地具有至少90°的翻转角，特别优选地具有至少120°的翻转角。通常，在主磁场的强度更低时，用于激励核自旋的HF脉冲的翻转角可更高，使得例如在0.6特斯拉的主磁场中，三维MR控制序列可具有带有140°的翻转角的用于激励核自旋的HF脉冲。特别地，在二维MR控制序列的情况中，用于激励核自旋的HF脉冲可具有150°至180°之间的翻转角。
根据本发明的方法的优点在于，借助磁共振装置的心脏的诊断测量数据的采集可特别简单地实施。
如果主磁场具有最大1.0特斯拉的强度，则可使用具有至少带有60°翻转角的用于激励的HF脉冲的MR控制序列。对检查过程中向检查对象的功率输出进行量化的比吸收率(SAR)与主磁场的强度的平方成正比。如果用具有1.0特斯拉的强度的主磁场的磁共振设备进行检查，则该HF脉冲的SAR值仅为在3.0特斯拉强度的主磁场的情况下HF脉冲的SAR值的九分之一。最大允许SAR被限制到2W/kg，由此单位时间的HF脉冲的数量和/或由HF脉冲产生的翻转角被限制。由HF脉冲产生的翻转角越大，则由HF脉冲产生的SAR越高。
如果磁共振检查借助具有小于1.0特斯拉强度的主磁场的磁共振设备实施，则与HF脉冲相关的SAR值小于具有超过1.0特斯拉的强度的主磁场的磁共振设备的情况。由此形成的SAR值的差值可以例如用于HF脉冲的更高的时间密度和/或用于产生更大的翻转角的HF脉冲。
特别地，在心脏检查时为了可靠的临床诊断要求心肌与血液之间的强的对比度和/或强的对比噪声比。心肌和血液之间的对比度可以取决于所使用的MR控制序列通过由用于激励的HF脉冲所产生的翻转角的放大而被放大。特别地，在至少60°的翻转角的情况下，可省去用于提高心肌和血液之间的对比度的其他措施。因此，诊断测量数据的采集可与血液的流动方向和/或流动速度无关地进行。这实现了在与心脏无关的坐标系内的诊断测量数据的采集。特别地，检查区域也可以自由选择和/或在不考虑走向心脏的血管的情况下来选择。例如，检查区域可以选择为使得走向心脏的血管从检查区域被排除，并且可以以更高的分辨率和/或更高的时间效率采集心脏的诊断测量数据。这特别地是可能的，因为可以与血液的流动方向和/或流动速度无关地在血液和心肌之间生成高的对比度。替代地，检查区域也可包括走向心脏的血管。
最大为1.0特斯拉的主磁场的低场强减小了关于SAR的对于HF脉冲的限制，使得对于HF脉冲的至少60°的更大的翻转角可以协同地使用该减小。如果为激励使用具有如此的大翻转角的HF脉冲，则由此可产生心肌和血液之间的高的对比度，使得可省去另外的对比度提高的效果，例如血液流动，且可在与心脏无关的坐标系内进行诊断测量数据的采集。然后，可以基于诊断测量数据确定与心脏相关的坐标系。
诊断测量数据的采集不要求复杂的准备且可直观地实施。诊断测量数据的采集可以与血液流动的方向无关地并且因此与心脏的轴线无关地进行。因此，可以省去详细显示了检查对象的心脏的详细的概览测量数据的采集。这减少了检查持续时间。此外，心脏的诊断测量数据的采集可以由对于心脏的结构不具有详细了解的人员来指导和/或控制。因此，此类检查也可由资历浅的人员实施。
通常，在采集诊断测量数据前采集概览测量数据并且优选地将其重建为概览图像数据。基于概览测量数据和/或概览图像数据，通常在使用者交互时准备诊断测量数据的采集。在使用者交互时，特别地通过合适的输入单元进行使用者的指令的输入。在使用者交互中，在此可输入用于诊断测量数据记录的采集参数。使用者交互还可以包括对自动确定的采集参数的验证，所述验证特别地包括检查。在使用者交互中，当然也可改变采集参数。
在概览测量数据的采集和诊断测量数据的记录之间优选地仅要求一次使用者交互，其中考虑到概览测量数据，特别是考虑到概览测量数据内的心脏来确定检查区域的位置和/或空间延伸以用于采集诊断测量数据。在此，不考虑心脏的定位和/或心脏的解剖轴线。特别地，通常不进行检查区域的方位相对于心脏的改变和/或匹配。张开检查区域的坐标系的方位通常对应于磁共振设备的主轴线的方位。在使用者交互中，优选地仅保证检查区域包括心脏。
作为补充和/或备选，提高了检查对象的舒适性，因为根据本发明的方法诊断测量数据可以特别轻地并且以对于检查对象的特别低的SAR负荷采集，即以特别低的发热采集。此外，在较低场强的情况下，主磁场通常具有更高的均匀性，因此可以省去特定于检查对象的主磁场的匀场，以此可以缩短检查的持续时间。同样地，在检查区域内由HF脉冲产生的HF场通常在主磁场的强度较低时是更均匀的，使得待重建的图像数据具有更均匀的对比度和/或更高的质量。
根据本发明的用于采集诊断测量数据的方法可通过另外的方法步骤扩展为用于采集和评估诊断测量数据的方法，其中，提供另外的方法步骤使得诊断测量数据被再处理以用于评估。在另外的方法步骤中，例如可以重建图像数据并且可以基于图像数据通过阈值分析识别解剖结构。此类再处理优选地通过算法实施。如果图像数据由于更低的主磁场的强度而具有特别均匀的对比度和/或特别高的质量，则有特别大量的不同的算法以用于再处理。例如，也可利用图像处理的一般算法以定位和/或划分解剖结构、分类病症和/或定量化体积。此类图像处理的一般算法通常基于如下假定，即相同的组织在图像数据中产生相同的信号强度，这由于主磁场的更低的强度和形成的均匀的对比度和/或图像数据的高质量优选地得以满足。根据本发明的方法因此可以应用特别简单且稳定的算法以用于再处理，以此再处理可特别稳定地被实施。
本方法的一种实施形式规定，MR控制序列是三维MR控制序列。MR控制序列通常区分为二维和三维MR控制序列。二维MR控制序列的特征在于检查区域被划分为相互平行的测量层，其中测量层具有层厚度。两个相邻的测量层可具有距离。二维MR控制序列通常对于每个单独的测量层采集诊断测量数据，所述诊断测量数据可以被重建，使得单独的测量层可作为检查区域的截面图被显示。层厚度通常对应垂直于测量层的体素的延伸。
与此相对的，三维MR控制序列将检查区域作为体积进行记录。检查区域在此被划分为方形部分，即所谓的体素，所述体素通常具有相同的大小并且栅格形地排列。在重建此类所采集的三维诊断测量数据时产生描绘了检查区域的三维图像数据。基于三维图像数据可产生不同的截面图且显示所述截面图以用于查看。通常，此类截面图的位置和/或方位可自由选择。基于三维诊断测量数据可以产生具有不同方位的截面图。特别地，在与心脏相关的坐标系内可以利用心脏检查的重要的轴线，例如水平的和/或垂直的长轴和/或短轴用于产生截面图。此类截面图的计划和/或选择是特别简单且直观的，因为截面图的选择可以基于高分辨率和/或高质量的待重建为图像数据的诊断测量数据实现。
本发明的方法的此实施例的优点在于诊断测量数据的采集可特别好地在与心脏无关的坐标系中实现。一方面，血液和心肌之间的对比度也与血液流动无关地通过用于激励的HF脉冲的高翻转角来保证。检查区域的选择因此可以不考虑血液流动的方向和/或方位实现。另一方面，在采集三维诊断测量数据时可省去对于心脏轴线的考虑，因为对于诊断可以在任意位置和/或方位建立三维图像数据和截面图。诊断测量数据的采集可以与血液流动的方向无关地并且因此与心脏轴线无关地实现。
在此实施形式中，可省去事先对于诊断测量数据的采集的复杂的计划。也可以省去在诊断测量数据采集开始前对测量层和特别是测量层的取向的计划。这是特别有利的，因为此类计划的实施通常基于质量差的图像数据地进行和/或受到检查对象的呼吸和/或运动的影响地进行，并且因此可能出错。
与二维诊断测量数据相比，三维诊断测量数据通常具有改善的信噪比，并且相邻的测量层之间的距离可以特别有效地被避免。由此，也可产生心脏的投影。三维MR控制序列在采集诊断测量数据时通常具有更高的效率，使得可实现更大的检查区域的覆盖。检查区域可以特别地选择为使得检查区域除心脏外也包括走向心脏的血管。为此，检查区域通常是矢状的，其表现为沿着特别是患者的检查对象的头脚连接的频率编码的方向。由此，检查区域可特别快地被采集，因为沿着通常具有最大空间延伸的方向，通常使用最快的方法来采集诊断测量数据。
通常，借助具有大翻转角的HF脉冲的三维诊断测量数据的采集由于SAR被限制，因为三维采集通常与HF脉冲的高时间密度相关联。此限制在根据本发明的方法的此实施形式实施时特别地由于使用具有小于1.0特斯拉的主磁场的磁共振设备而有效地被消除。因此，心脏的三维诊断测量数据可例如在小于4分钟、优选地小于3分钟内采集。
本方法的一种实施形式规定，将MR控制序列构造为使得在采集的时刻被激励的核自旋处于稳态。
在借助HF脉冲抵抗核自旋的自然弛豫使得在时间平均上和/或空间平均上形成恒定的磁化时，所述核自旋具有稳态，即静态状态。磁化因此在稳态中处于振荡状态且具有周期的或恒定的响应。稳态的开始和/或稳态的类型在此通过HF脉冲的时间序列、HF脉冲的翻转角和核自旋的弛豫特性确定。
此实施形式的优点在于诊断测量数据的采集连续地且在相同的条件下进行。如此被记录的诊断测量数据是特别均匀的。此外，利用如此构造的MR控制序列可产生心肌和血液之间的特别好的对比度，使得可以特别可靠地进行基于此类诊断测量数据的临床诊断。
稳态的产生通常要求多个带有大于60°的翻转角的HF脉冲，使得具有小于1.0特斯拉的主磁场的此实施形式的组合实现了HF脉冲的高时间密度，而不超过2W/kg的SAR界限。如果诊断测量数据的采集静态地进行，即非时间分辨地进行，则诊断测量数据可根据此实施形式特别地以如此的高分辨率和/或质量采集，从而实现冠状动脉的诊断。因为在此情况下诊断测量数据通常取决于心脏搏动，所以采集优选地考虑心脏搏动进行，例如通过触发进行。例如，可以在小于10分钟、优选地小于8分钟的短时段内以特别高的质量和/或分辨率完全地采集三维诊断测量数据，该诊断测量数据也具有血液和心肌之间的良好的对比度。这特别可以通过所提到的特征的组合来实现。
在采集的时刻将被激励的核自旋置于稳态的MR控制序列也可以是时间分辨的。时间分辨的MR控制序列与静态的MR控制序列相比通常具有更低的空间分辨，因此其替代地用于判断冠状动脉，例如用于判断心脏功能，例如变形。诊断测量数据的此种采集通常可以在5分钟内进行。
本方法的一种实施形式规定，将MR控制序列构造为使得在采集时刻出现激励回波。在核自旋在HF脉冲时刻仍具有横向磁化，而且该磁化还没有完全驰豫时，通常由HF脉冲产生激励回波。激励回波提高了所采集的MR信号并且激励回波可以特别地用于强化例如血液和心肌之间的一定的对比度。在此，组织类型的特别长的弛豫时间例如可以用于产生激励回波。由此可改善对比度。
本方法的一种实施形式规定，MR控制序列基于SSFP MR控制序列。“steady statefree precession(SSFP)自由稳态进动”MR控制序列构造为使得在采集诊断测量数据的时刻被激励的核自旋具有稳态且出现激励回波。基于SSFP的MR控制序列，例如平衡SSFP(例如，Bieri et al.,，，Fundamentals of balanced steady state free precession MRI“,doi:10.1002/jmri.24163,JMRI)或“true fast imaging with steady-state freeprecession”(TRUFI)具有特别好的信噪比且产生特别强的T1/T2图像对比度，借此，该基于SSFP的MR控制序列特别好地适合采集心脏的诊断测量数据以区分心肌和血液。
本方法的一种实施形式规定，MR控制序列是三维CINE MR控制序列。CINE MR控制序列是具有附加的时间分辨的基于SSFP的三维MR控制序列。由使用CINE MR控制序列采集的诊断测量数据重建的图像数据相应地具有心肌和血液之间的良好的对比度，且可用于在检查区域内产生在任意位置和/或方位的截面图。附加的时间分辨实现了对检查对象的心脏的功能的特别精确的评估且因此实现了特别精确的诊断。
CINE MR控制序列要生成带有时间分辨的血液和心肌之间的良好的对比度通常要求多个具有大于60°的翻转角的HF脉冲，使得具有小于1.0特斯拉的主磁场的此实施形式的组合实现了HF脉冲的高时间密度，而不超过2W/kg的SAR界限。因此，可以在小于6分钟、优选地小于5分钟、特别优选地小于4分钟的短时段内完全地采集诊断测量数据，特别地也是时间分辨的诊断测量数据。基于此类诊断测量数据可优选地重建图像数据，所述图像数据显示了具有血液和心肌之间的良好的对比度的至少一个心脏循环，从而可视化特别是在心脏搏动期间心肌的变形。这特别可以通过所提到的特征的组合来实现。
本方法的一种实施形式规定，所采集的诊断测量数据是各向同性的。特别地，对于二维诊断测量数据，层厚度大于测量层内的体素的空间延伸。附加地，对于二维诊断测量数据会出现单独的测量层之间的距离。而如果所采集的诊断测量数据是各向同性的，则在相应的重建的图像数据中体素的空间延伸在三个相互正交的空间方向上大小相同。此类图像数据对于人眼特别地表现为均匀的。基于此类图像数据可在三个空间方向和/或空间方向的组合上产生近似相同质量的截面图。因此，可以省去心脏的MR信号的另外的采集，特别地可以省去在另外的空间方位上的检查对象的心脏的诊断测量数据的另外的采集。各向同性的诊断测量数据通常是三维的。
本方法的一种实施形式规定，诊断测量数据的采集以笛卡尔方式进行。在其中采集诊断测量数据的数据空间称为k空间和/或原始数据空间。k空间通过傅里叶变换进入到图像空间，在图像空间中可给出图像数据且也可进行检查区域的图像显示。在k空间内采集单独的点，这些点通常满足一定的标准并且通常描述了模式。在笛卡尔式采集的情况中，诊断测量数据在k空间的界定的区域内沿相互平行走向的直线被采集。
例如与径向采集的诊断测量数据相比，对于笛卡尔式的采集检查区域可以自由选择，使得可以省去立方体形的检查区域的选择。诊断测量数据的径向采集通常要求立方体形的检查区域。由此，检查区域可以更好地与心脏的形状和/或检查对象的心脏匹配。由此，通常可以选择更小的检查区域，对于更小的检查区域则要求更少的诊断测量数据，以此可缩短采集诊断测量数据所要求的时间。此外，因为特别地不要求重新网格化，从笛卡尔式采集的诊断测量数据到图像数据的重建可以特别简单地实施，即使笛卡尔式采集的诊断测量数据是欠采样时。图像数据的额外的加速可以通过仅沿着欠采样的空间方向进行迭代重建来实现，而完全采样的空间方向通过傅里叶变换来重建。由此，对于图像数据重建所需的时间可以减小且例如小于2分钟。由此例如可以还在将检查对象定位在磁共振设备内期间就为进行检查的医生显示图像数据。
本方法的一种实施形式规定，诊断测量数据的采集欠采样地进行。欠采样的诊断测量数据通常不满足奈奎斯特准则。尽管是欠采样，例如compressed sensing(压缩感知)的重建算法实现了基于欠采样的诊断测量数据的图像数据的重建。由于欠采样，与满足奈奎斯特准则的诊断测量数据的完全采集情况相比更少的诊断测量数据被采集。由于欠采样，诊断测量数据可特别快地被采集，使得由此可缩短进行MR控制序列所需的时间。这提高了检查对象的舒适性并且必要时至少部分地实现了在屏气时的诊断测量数据的采集。
本方法的一种实施形式规定，诊断测量数据的采集时间分辨地进行。时间分辨实现了检查对象的心脏的功能的特别精确的评估且因此实现了特别精确的诊断。
本方法的一种实施形式规定，诊断测量数据的采集在检查对象的自由呼吸期间进行。根据此实施形式，在采集诊断测量数据时可省去让检查对象屏气。MR控制序列优选地构造为使得可以补偿在检查区域内由于呼吸所产生的运动。以此提高了检查对象的舒适性。
本方法的一种实施形式规定，诊断测量数据的采集呼吸触发地进行。呼吸触发通常同步了带有检查对象的呼吸的诊断测量数据的采集。优选地，呼吸触发地采集在检查对象自由呼吸期间进行。呼吸触发实现了与检查对象的呼吸单独匹配的诊断测量数据的采集，使得例如在多个呼吸循环中的诊断测量数据的采集总在呼吸循环内的某个时刻进行。呼吸触发也可包括门控和/或构造为门控。门控意味着通常在检查对象自由呼吸时连续地采集测量数据，且将与采集时刻相关的测量数据的一部分选择为诊断测量数据。通过呼吸触发，即使在检查对象自由呼吸时，也可改善诊断测量数据的质量。由于呼吸导致的运动可以被控制，且也可补偿不规则的呼吸。
本方法的一种实施形式规定，呼吸触发自导航地进行。如果呼吸触发自导航地进行，则在时间分辨的测量时可以根据所采集的诊断测量数据确定采集诊断测量数据的呼吸循环内的时刻。该时刻的确定在此通常在诊断测量数据采集时基于在诊断测量数据采集时在早先时刻已采集的诊断测量数据来进行。构造为自导航的呼吸触发通常包括门控和/或构造为门控。根据本方法的此种实施形式，诊断测量数据的采集特别稳定地进行，和/或诊断测量数据的采集可以特别简单地自动化。由此，本方法的此种实施形式更不易出错并且可以以低成本实施。
本方法的一种实施形式规定，本方法无造影剂地进行。因为MR控制序列具有用于激励核自旋的具有至少60°的翻转角的HF脉冲，所以即使省去造影剂也可产生血液和心肌之间的特别好的对比度。因此根据本发明的方法，特别地在使用时间分辨的SSFP或CINE MR控制序列的情况下，不施用造影剂(所述造影剂通常将血液相对于环境亮化)也可显示血液在检查对象的心脏内的流动。如果可省去造影剂，则诊断测量数据的采集的风险较小并且因此推广到更大的患者群。此外，因为可省去造影剂给药的方法步骤，检查对象的检查时间被缩短。
此外，本发明涉及根据如下方法步骤的进行心脏检查的方法：
-实施概览采集，
-考虑到概览采集根据本发明的方法记录诊断测量数据，
-将诊断测量数据重建为图像数据，
-基于图像数据确定与心脏相关的坐标系，和
-在与心脏相关的坐标系内显示图像数据。
在概览采集时获取概览测量数据。概览测量数据在此主要地甚至唯一地被提供为用来确定用于随后的诊断测量数据采集的采集参数和/或检查区域。此外，从概览测量数据也可重建存储在数据库内的图像数据。但由概览测量数据重建的图像数据通常对于判断不具有核心意义。概览测量数据也可与图像数据一起存储。通常情况下，在诊断时向医生显示概览测量数据，仅向医生显示在哪些位置采集了实际的诊断图像数据。因此，在概览测量数据中例如可以表征位置或多个位置，所述位置或多个位置表征了身体内实际的诊断图像数据的位置。在许多情况中也可以设想，使得概览测量数据不存储在数据库内，并且在其用于确定采集参数后又将其丢弃。
从诊断测量数据中可以特别地生成诊断图像数据，其与概览测量数据相比可以在显示单元上向进行诊断的医生显示。诊断测量数据因此特别地显示了如下数据，即被重建为图像数据的数据，其在随后的诊断中向医生显示，以根据图像数据进行实际的诊断。从诊断测量数据中可替代地或补充地计算检查对象的心脏的生理学参数，该生理学参数可提供给进行诊断的医生。
根据本发明的心脏检查特别地提供了诊断测量数据，该诊断测量数据可以用作用于判断检查对象的心脏功能的基础。对于完全的心脏检查，通常要求心脏的多个视图。多个视图可以基于诊断测量数据的二维采集生成，该诊断测量数据根据视图分别单独采集。多个视图可以基于诊断测量数据的三维采集生成。
如果多个采集基于诊断测量数据的二维采集生成，则通常在采集每个视图的诊断测量数据前需要各个待采集的检查区域的正确的方位和/或测量层的定位。对于正确方位的确定，通常需要至少一个概览采集和至少一个使用者交互。优选地，对于多个视图的每个需要至少一个概览采集和至少一个使用者交互。
考虑到概览采集的诊断测量数据的采集特别地意味着，通过基于利用概览采集采集的概览测量数据的使用者交互确定至少一个采集参数，例如检查区域，该采集参数在利用用于采集诊断测量数据的MR控制序列时被考虑。
心脏检查优选地包括概览采集，基于该概览采集确定检查区域，在该检查区域内采集诊断测量数据。确定通常在使用者交互中进行，优选地在一个使用者交互中进行。这可以特别有利地与三维测量数据的采集结合。在此，基于通过概览采集采集的概览测量数据，特别地确定了检查区域的位置和/或检查区域的空间延展。在此，检查区域优选地选择为使得该检查区域包括心脏。心脏和/或检查区域的方位在此优选地不明确地确定和/或改变。
心脏的诊断测量数据的采集根据本发明通过磁共振设备进行，所述磁共振设备根据MR控制序列被控制，其中
-MR控制序列具有带有至少60°的翻转角的用于激励核自旋的HF脉冲，
-诊断测量数据的采集在与心脏无关的坐标系内进行，和
-由磁共振设备产生的主磁场小于1.0特斯拉。
如此采集的诊断测量数据被重建为图像数据，其中这通常通过算法在控制单元内实施。如果显示了图像数据，则图像数据可根据体素将检查区域可视化，所述体素通过MR控制序列的拍摄参数确定。图像数据可以以相互平行的测量层的形式覆盖检查区域和/或通过三维栅格覆盖检查区域。优选地，诊断测量数据和图像数据是三维的。图像数据优选地在显示单元上向进行判断的医生显示。进行判断的医生可考虑到图像数据例如通过输入单元选择希望的展示和/或希望的截面图，所述展示和/或所述截面图取决于检查对象的心脏的结构和/或方位。因此，进行判断的医生可例如根据截面图和/或展示的选择确定与心脏相关的坐标系。展示和/或截面图可在显示单元上在间接确定的与心脏相关的坐标系中向进行判断的医生可视化。
此类心脏检查的优点在于，根据带有小于1.0特斯拉的主磁场的磁共振设备可特别简单地实施完整的心脏检查，因为临床对比度根据带有至少60°的翻转角的用于激励核自旋的HF脉冲的选择可被改进。附加地，在诊断测量数据采集完成之后，可确定与心脏相关的坐标系，所述坐标系可简单地转换，因为诊断测量数据包括对于检查关键的测量数据，且诊断测量数据以高质量存在，使得可特别容易地确定与心脏相关的层方位。如果诊断测量数据是三维的，则相应的图像数据也可在多个相互移动的与心脏相关的坐标系中显示。由此，可产生单独地移动到检查对象的心脏上的一定的展示，而不要求诊断测量数据的另外的拍摄。这降低了心脏检查的持续时间。
根据本发明的方法因此实现了特别可靠且有效的心脏诊断。根据本发明的进行心脏检查的方法的另外的优点基本上对应于前文中已详述的根据本发明的用于采集心脏的诊断测量数据的方法的优点。在此所提及的特征、优点或替代实施形式也可转移到另外地要求的对象，且反之亦然。
此外，本发明涉及带有控制单元和采集单元的磁共振设备，所述磁共振设备形成为实施根据本发明的用于采集心脏的诊断测量数据的方法和/或根据本发明的进行心在检查的方法，其中由磁共振设备产生的主磁场小于1.0特斯拉。
采集单元通常具有输入部、处理器单元和输出部。通过输入部可为采集单元提供MR控制序列。此外，通过输入部可为采集单元提供方法中需要的例如用于图像数据的重建的函数、算法或参数。可通过输出部提供采集的诊断测量数据和/或重建的图像数据和/或根据本发明的方法的实施形式的另外的结果。采集单元可整合到磁共振设备内。采集单元也可与磁共振设备分开地安装。采集单元可与磁共振设备连接。
根据本发明的磁共振设备的实施形式类似于根据本发明的方法的实施形式而形成。磁共振设备可具有另外的控制部件，所述控制部件对于实施根据本发明的方法是必需的和/或是有利的。磁共振设备也可形成为发送控制信号和/或接收控制信号和/或处理控制信号，以实施根据本发明的方法。优选地，控制单元和/或采集单元是根据本发明的磁共振设备的部分。在采集单元的存储单元上可存储计算机程序和另外的软件，通过所述计算机程序和另外的软件，采集单元的处理器单元自动控制和/或实施根据本发明的方法的方法流程。
根据本发明的计算机程序产品直接可载入在计算机可编程的采集单元的存储单元内且具有程序装置，以在计算机程序产品在采集单元内实施时实施根据本发明的方法。由此，根据本发明的方法可快速地、相同地可重复地且稳定地实施。计算机程序产品构造为通过采集单元可实施根据本发明的方法步骤。采集单元在此必须分别具有如下前提条件，例如相应的工作存储器、相应的图形卡或相应的逻辑单元，使得各方法步骤可有效地实施。计算机程序产品例如存储在可电子读取的介质上或存储在网络或服务器上，从此处可将计算机程序产品载入到可与磁共振设备直接连接的或可形成为磁共振设备的部分的本地采集单元的处理器内。此外，计算机程序产品的控制信息可存储在电子可读取的数据载体上。电子可读取的数据载体的控制信息可构造为使其在所述数据载体使用在磁共振设备的采集单元内时执行根据本发明的方法。电子可读取的数据载体的示例是DVD、磁带或USB条，在其上存储了电子可读取的控制信息，特别是软件。在此控制信息(软件)被数据载体读取且存储到磁共振设备的采集单元内时，可执行前述方法的所有根据本发明的实施形式。
此外，本发明涉及电子可读取数据载体，在所述数据载体上存储了程序，所述程序提供为用于实施用于采集心脏的诊断测量数据的方法和/或实施进行心脏检查的方法。
根据本发明的磁共振设备的优点、根据本发明的计算机程序产品的优点和根据本发明的电子可读取数据载体的优点基本上对应于前文中已详述的根据本发明的用于实施用于采集心脏的诊断测量数据的方法和/或根据本发明的进行心脏检查的方法的优点。在此所提及的特征、优点或替代的实施形式也可转移到另外要求的对象且反之亦然。
附图说明
本发明的优点、特点和特征从如下描述的实施例以及根据附图得到。各图为：
图1在示意性图示中示出了根据本发明的磁共振设备，
图2示出了第一根据本发明的方法的实施形式的流程图，
图3示出了第二根据本发明的方法的实施形式的流程图，
图4示出了第一心脏的与心脏相关的和与心脏无关的坐标系，和
图5示出了第二心脏的与心脏相关的和与心脏无关的坐标系。
具体实施方式
图1在示意性图示中示出了用于执行根据本发明的方法的磁共振设备11。磁共振设备11包括由磁体单元13形成的检测器单元，所述检测器单元带有主磁体17以产生强的且特别地恒定的主磁场18。所产生的主磁场18在此小于1.0特斯拉。此外，磁共振设备11具有柱形患者接收区域14以用于接收患者15，其中患者接收区域14在周向方向上被主磁体13柱形地包围。患者15具有心脏41。患者15可通过磁共振设备11的患者支承设备16被推入到患者接收区域14内。患者支承设备16为此具有患者台，所述患者台可运动地布置在磁共振设备11内。
磁体单元13此外具有梯度线圈单元19，所述梯度线圈单元用于在成像期间的位置编码。梯度线圈单元19通过梯度控制单元28控制。此外，磁体单元13具有高频天线单元20，所述高频天线单元20在所示的情况中形成为固定地整合到磁共振设备11内的身体线圈，且磁体单元13具有高频天线控制单元29以用于激励极化，所述极化在由主磁体17产生的主磁场18中出现。高频天线单元20由高频天线控制单元29控制，且在基本上由患者接收区域14形成的检查空间中辐射出高频脉冲。
为控制主磁体17、梯度控制单元28和高频天线控制单元29，磁共振设备11具有控制单元24。控制单元24对于磁共振设备11进行中央控制，例如执行MR控制序列。此外，控制单元24包括未详细图示的重建单元以用于从在磁共振检查期间记录的诊断测量数据重建医疗图像数据。磁共振设备11具有显示单元25。例如控制参数的控制信息以及重建的图像数据可在显示单元25上例如在至少一个监视器上为使用者显示。此外，磁共振设备11具有输入单元26，通过所述输入单元26在测量过程期间可从使用者输入信息和/或控制参数。控制单元24可包括梯度控制单元28和/或高频天线控制单元29和/或显示单元25和/或输入单元26。
控制单元24此外包括采集单元33。采集单元33此外与磁共振设备11组合以实施用于采集心脏41的诊断测量数据的方法和/或实施进行心脏检查的方法。为此，采集单元33具有可直接载入到采集单元33的未详细图示的存储单元内的计算机程序和/或软件，其带有程序装置，以在计算机程序和/或软件在采集单元33内实施时实施用于采集心脏41的诊断测量数据的方法和/或实施进行心脏检查的方法。采集单元33为此具有未详细图示的处理器，所述处理器设置为实施计算机程序和/或软件。作为其替代，计算机程序和/或软件也可存储在与控制单元24和/或采集单元33分开地形成的电子可读取的数据载体21内，其中从采集单元33到电子可读取的数据载体21的访问可通过数据网络进行。
图示的磁共振设备11当然可包括磁共振设备11通常所具有的另外的部件。磁共振设备11的一般工作方式对于专业人员是已知的，因此省去对另外的部件的详细描述。磁共振设备11因此构造为与采集单元3协作以实施根据本发明的方法。
用于采集心脏41的诊断测量数据的方法和/或进行心脏检查的方法也可以以计算机程序产品的形式存在，所述计算机程序产品当在采集单元33上实施时将方法实行到采集单元33上。电子可读取的数据载体21也可以带有存储在其上的电子可读取的控制信息而存在，所述电子可读取的控制信息包括以上所述的至少一个此计算机程序产品且构造为当数据载体21在磁共振设备11的采集单元33内使用时执行所述方法。
图2示出了用于通过根据MR控制序列控制的磁共振设备11采集检查对象的心脏41的诊断测量数据的根据本发明的第一方法的实施形式的流程图。由磁共振设备11产生的主磁场18小于1.0特斯拉。在方法S开始时将通常为患者15的检查对象布置在定位在患者接收区域14内的患者支承设备16上，特别是布置在患者台上。患者支承设备16且特别是患者15在此优选地布置在患者接收区域14内，使得患者15的检查区域布置在患者接收区域14的等中心内。
在方法步骤110中，通过磁共振设备11进行检查对象的心脏41的诊断测量数据的采集。在此，磁共振设备11以MR控制序列控制，其中MR控制序列具有带有至少60°的翻转角的用于在检查区域内激励核自旋的HF脉冲。诊断测量数据的采集在此在与心脏无关的坐标系内进行。在与心脏无关的坐标系内的拍摄通常意味着检查对象的心脏41的方位和/或空间延展在采集诊断测量数据前即在方法步骤110前未知，和/或在获知心脏41的位置和/或方位时此获知对于在方法步骤110中的诊断测量数据的采集不被考虑。
在方法步骤110中使用的磁共振序列优选地是三维磁共振序列，和/或磁共振序列构造为使得在采集的时刻被激励的核自旋处于稳态，和/或在采集的时刻发生激励回波。此特征例如在磁共振序列基于SSFP磁共振序列和/或磁共振序列是三维CINE磁共振序列时得以满足。诊断测量数据的采集优选地时间分辨地进行和/或笛卡尔式地进行和/或欠采样地进行。所拍摄的诊断测量数据优选地是各项同性的，且可因此被重建为各项同性的三维图像数据。典型的各项同性的分辨例如通过带有1.9mm的边长的立方体形体素给定。在方法步骤110中诊断测量数据的采集优选地无造影剂地进行和/或在检查对象的自由呼吸期间进行和/或呼吸触发地进行。在此，呼吸触发也可自导航地进行。
在方法步骤110完成之后，方法E的此实施形式结束，其中所采集的诊断测量数据存在。诊断测量数据可例如存储在存储器单元内和/或重建为图像数据。
图3示出了以如在图2中所述的通过磁共振设备11的诊断测量数据的采集进行心脏检查的根据本发明的第二方法的实施形式的流程图，所述磁共振设备11产生小于1.0特斯拉的主磁场18且根据MR控制序列被控制。类似于在图2中所描述的实施形式，例如患者15的检查对象在方法S开始时布置在定位在患者接收区域14内的患者支承设备16上，特别地布置在患者台上。患者支承设备16且特别地患者15在此优选地布置在患者接收区域内，使得患者15的检查区域布置在患者接收区域14的等中心内。
在第一方法步骤100中进行检查对象的心脏41的概览采集，其中产生心脏41的概览测量数据。在随后的方法步骤110中，通常考虑到心脏41的概览测量数据根据在图2中所描述的方法步骤110的实施形式进行心脏41的诊断测量数据的采集。诊断测量数据在方法步骤120中优选地由控制单元24所包括的重建单元被重建为图像数据。诊断测量数据和图像数据通常存在于与心脏无关的坐标系内。基于图像数据在方法步骤130中确定与心脏相关的坐标系，在所述与心脏相关的坐标系中在方法步骤140中显示图像数据。与心脏相关的坐标系的确定可交互地通过磁共振设备11的使用者根据由磁共振设备包括的显示单元25和/或输入单元26进行。替代地，与心脏相关的坐标系的确定可全自动地和/或至少部分地自动地进行。在与心脏相关的坐标系中的图像数据的显示通常在显示单元25上进行。
图4示出了第一心脏41a的与心脏相关的坐标系43a和与心脏无关的坐标系42a。图5示出了第二心脏41b的与心脏相关的坐标系43b和与心脏无关的坐标系42b。在相同的检查对象的心脏41a、41b的相互不同的检查时，第一心脏41a和第二心脏41b在此通常与不同的检查对象相关，和/或与相同的检查对象相关。在每个检查时，诊断测量数据在与心脏无关的坐标系42内拍摄，所述与心脏无关的坐标系42与检查对象和/或第一心脏41a和/或第二心脏41b无关。在此，特别地也确定其内第一心脏41a和第二心脏41b的诊断测量数据在两个检查时重合的检查区域40。检查区域40在此通常与心脏无关。检查区域40可考虑到所拍摄的概览数据选择。检查区域40的选择在此通常考虑到心脏41a、41b的方位进行。优选地，在选择检查区域40时，考虑在至少一个方向上的心脏41a、41b的位置和/或空间延展。如需要在选择检查区域40时考虑心脏41a、41b的位置。基于图像数据重建的诊断测量数据可确定与心脏相关的坐标系43a、43b。与心脏相关的坐标系43a、43b在此通常考虑心脏41a、41b的位置和/或方位和/或空间延展，使得与心脏相关的坐标系单独地对于检查对象的心脏41a、41b在一个检查时适用。
虽然本发明在细节上通过优选的实施例详细图示和描述，但本发明不通过所公开的示例限制，且可由专业人员由此导出另外的变体，而不偏离本发明的保护范围。

Claims (16)

1.一种借助磁共振设备用于采集检查对象的心脏的诊断测量数据的方法，所述磁共振设备根据MR控制序列控制，所述方法包括以下步骤：
将检查对象布置在磁共振设备的患者支承设备上，
通过磁共振设备进行检查对象的心脏的诊断测量数据的采集，
其中
-MR控制序列具有带有至少60°的翻转角的用于激励核自旋的HF脉冲，
-诊断测量数据的采集在与心脏无关的坐标系内进行，和
-由磁共振设备产生的主磁场小于1.0特斯拉，
其中，所述方法在无造影剂的情况下进行。
2.根据权利要求1所述的方法，其中MR控制序列是三维MR控制序列。
3.根据权利要求1所述的方法，其中MR控制序列构造为使得在采集的时刻被激励的核自旋处于稳态。
4.根据权利要求1所述的方法，其中MR控制序列构造为使得在采集时刻出现激励回波。
5.根据权利要求1所述的方法，其中MR控制序列基于SSFP MR控制序列。
6.根据权利要求1所述的方法，其中MR控制序列是三维CINE MR控制序列。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所采集的诊断测量数据是各向同性的。
8.根据权利要求1所述的方法，其中诊断测量数据的采集以笛卡尔方式进行。
9.根据权利要求1所述的方法，其中诊断测量数据的采集欠采样地进行。
10.根据权利要求1所述的方法，其中诊断测量数据的采集时间分辨地进行。
11.根据权利要求1所述的方法，其中诊断测量数据的采集在检查对象的自由呼吸期间进行。
12.根据权利要求1所述的方法，其中诊断测量数据的采集呼吸触发地进行。
13.根据权利要求12所述的方法，其中呼吸触发自导航地进行。
14.一种根据如下步骤进行心脏检查的方法：
-实施概览采集，
-通过根据按照权利要求1至13中任一项所述的用于采集检查对象的心脏的诊断测量数据的方法考虑到概览采集采集诊断测量数据，
-将诊断测量数据重建为图像数据，
-基于图像数据确定与心脏相关的坐标系，
-在与心脏相关的坐标系内显示图像数据，其中，
-MR控制序列具有带有至少60°的翻转角的用于激励核自旋的HF脉冲，
-诊断测量数据的采集在与心脏无关的坐标系内进行，和
-由磁共振设备产生的主磁场小于1.0特斯拉。
15.一种带有控制单元和采集单元的磁共振设备，所述磁共振设备构造为实施根据权利要求1至13中任一项所述的采集检查对象的心脏的诊断测量数据的方法和/或按照权利要求14所述的进行心脏检查的方法，其中由磁共振设备产生的主磁场小于1.0特斯拉，其中，
-实施概览采集，
-通过根据权利要求1至13中任一项所述的采集检查对象的心脏的诊断测量数据的方法考虑到概览采集采集诊断测量数据，
-将诊断测量数据重建为图像数据，
-基于图像数据确定与心脏相关的坐标系，
-在与心脏相关的坐标系内显示图像数据。
16.一种电子可读取的介质，在所述介质上存储了程序，所述程序构造为，当在采集单元内使用所述介质时，所述程序执行根据权利要求1至13中任一项所述的用于采集检查对象的心脏的诊断测量数据的方法和/或根据权利要求14所述的进行心脏检查的方法，其中，所述方法在无造影剂的情况下进行。
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