CN108627785A - 借助磁共振装置产生最大强度投影 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及借助磁共振装置(10)来产生检查对象(13)的体积片段的最大强度投影。在此，利用磁共振装置(10)采集体积片段的多个层(1)的MR数据，并且从所采集的MR数据对于每个层(1)重建MR图像，以产生每个层(1)的最大强度投影。各个层(1)的最大强度投影显示在显示器(18)上。在此，具有至少15mm的厚度的层(1)具有不同的层方向(7)，以显示来自不同方向的最大强度投影。

Description

借助磁共振装置产生最大强度投影
技术领域
本发明涉及一种用于借助磁共振装置产生最大强度投影的方法和磁共振装置。
背景技术
磁共振胆胰管成像(MRCP)是一种用于借助磁共振成像来显示(充满液体的)肝胆系统(胆管系统和胰腺的主要输出管)的非介入方法。为此，根据现有技术以极长的回波时间进行高分辨率的T2加权的三维记录，其中，为了诊断从不同视角(所谓的径向视角)完成最大强度投影。
由于在屏息状态(Breath Hold)下无法采集大量的数据，根据现有技术必须在更长的时间段内(比屏息状态更长)采集数据，从而患者必须多次屏住呼吸。由于呼吸之间的移动或者由于呼吸行为的改变，在不同屏息状态下所采集的MR数据并不总是在相同的位置被采集。由此经常产生不一致的MR数据，这在重建期间导致所谓的重影和/或模糊的MR图像。在最坏的情况下，根据现有技术产生的MR图像可以被归为诊断不可用，这造成需要6到10分钟的时长来重新采集数据或者甚至需要重新约见患者的后果。由此产生的额外成本相应地是高的。
发明内容
因此本发明要解决的技术问题是，产生最大强度投影，其中至少不会以现有技术已知的频率出现上面概述的问题。
根据本发明，该技术问题通过根据本发明的用于产生最大强度投影的方法；通过根据本发明的磁共振装置；通过根据本发明的计算机程序产品；以及通过根据本发明的电子可读数据载体来解决。本发明的有利的和优选的实施方式由本发明限定。
在本发明的范围内提供了一种用于借助磁共振装置产生检查对象的体积片段的最大强度投影的方法。在此，根据本发明的方法包括以下步骤：
·利用磁共振装置采集体积片段的多个厚层的MR数据。在此，分别具有至少15mm，最大20mm的层厚度的不同的厚层具有不同的层方向。
·根据在前面的步骤中采集的MR数据对于每个厚层重建MR图像。这样重建的MR图像分别形成各个厚层的最大强度投影。换言之，分别重建的MR图像显示各个厚层的最大强度投影。
·在磁共振装置的显示器上显示各个厚层的最大强度投影。在该步骤中，操作人员(例如，主治医生)特别是可以在显示器上显示先前产生的最大强度投影中的一个。在此，操作人员可以变换到之前产生的最大强度投影中的另一个并将其显示在显示器上，以便从另外的视线方向观察待检查的体积片段。此外，可以在显示器上同时显示多个先前产生的最大强度投影。
代替根据现有技术已知的三维数据采集，进行二维的厚层记录。根据各自的厚层记录，实现了整个层厚度投影到平面上，这由此相应于最大强度投影。
因为与现有技术的三维数据采集相比，对于该厚层中的一个采集MR数据明显更快，所以可以没问题地、有利地在屏息状态下记录厚层的MR数据。但是，MR数据也可以在自由呼吸的条件下触发地被采集。
虽然一如既往地，可以在不同位置上采集不同厚层的MR数据，因为例如在两次屏息状态之间已经出现了移动。然而，因为根据本发明，一次屏息状态的MR数据被重建为一个MR图像，另一次屏息状态的MR数据被重建为另一个MR图像，两次屏息状态之间的移动的影响比根据现有技术的三维数据采集要小。换言之，两次屏息状态之间的移动根据本发明有利地仅导致两个重建的MR图像之间的移动，而在现有技术中，移动会对重建的三维MR成像产生负面影响。
依据从中能够采集MR数据的厚层的数量，数据采集可以仅在一次屏息状态(大约25s)中进行。
从中分别产生最大强度投影的体积片段特别是包括至少部分的检查对象的肝胆系统，从而根据本发明的方法可以应用于MR胆胰管成像。
根据本发明的优选实施方式，以大于400ms(通常不超过800ms)的回波时间采集MR数据。
通过使用极长的回波时间，有利地确保了仅一种液体提供信号。
为了采集MR数据，可以使用常规的涡流自旋回波序列或者HASTE(“Half fourierAcquisition Single shot Turbo spin Echo”，半傅里叶采集单发涡轮自旋回波)序列。
此外，在MR数据采集时可以应用T2准备。
在自旋回波序列的情况下，为了T2准备，在采集到回波信号之后入射180°重聚焦脉冲，在其后在随后的回波信号的重聚焦点上跟随90°脉冲。HF脉冲的这种组合使横向磁化倾斜回纵向方向。因为由此给纵向磁化一个冲击，该纵向磁化在下一个激励脉冲入射的时间点达到更高的值。由此得到更大的横向磁化，这然后有利地允许更短的重复时间(TR“Time to Repetition”)、由此允许更快的采集数据。
根据本发明的另外的优选实施方式，对于其采集MR数据的厚层具有共同的旋转轴。该旋转轴中心地处于每个厚层中，因此垂直于每个层的层方向。在此，旋转轴特别是具有到与层向量垂直的、各个厚层的上表面和下表面的相同的距离，以及具有到与旋转轴不相交的各个厚层的两侧表面的相同的距离。
该实施方式允许进行检查的医生在一定程度上围绕旋转轴转动各个待显示的最大强度投影，以便由此分别从另外的视线方向观察待检查的体积片段。
在此，各个厚层的规划的位置可以与体积片段中的检查对象的解剖结构的概览图像一起显示。根据厚层的数量和规划的位置，检查医生可以重新确定厚层的数量和厚层的各个规划的位置。在此，可以仅改变厚层的位置，但数量保持不变。还可以去除(规划的)厚层，由此相应地减少数量，或者添加其它厚层作为包括其位置的(规划的)厚层。借助具有待采集的厚层的规划的位置的各个显示的概览图像，根据本发明采集待采集的厚层的数量和待采集的厚层的各个规划的位置。相应于之前采集的厚层的数量和规划的位置，进行采集MR数据、重建各个MR图像和显示每个层的最大强度投影的步骤。
通过待采集的厚层的位置与体积片段中的检查对象的解剖结构的概览图像一起被显示，可以非常准确地向医生传递，利用各个厚层采集体积片段的哪个区域。
在此，厚层作为重叠的矩形可以与厚层的共同的旋转轴一起被显示。对于这种变形，操作人员在一定程度上在旋转轴的方向上看到厚层。
通过围绕旋转轴旋转，每个所示的厚层可以转换到任意其它厚层。这适用于具有旋转轴的每个实施方式。
然而根据另一种变形也可以，厚层中的仅一个厚层以矩形的形式与圆圈和旋转轴一起显示。在圆圈上可以在此至少为各个当前未示出的厚层设置标记，主治医生可以从该标记中导出各个未示出的厚层的位置。圆圈的中心点在此相应于旋转轴，从而旋转轴垂直于圆圈平面。
在这两种变形中，旋转轴可以中心地处于视野(FOV)中。但是，旋转轴也可以与视野的中心错开地布置。根据本发明，用户也可以在两种显示变形之间切换。
在最后描述的变形中，根据本发明还可以采集关于标记中的一个的动作(例如选择各个标记)。然后根据该动作可以替代正在显示的厚层，将相应于标记的厚层与概览图、圆圈、旋转轴和标记一起显示。
由此，通过主治医生可以通过动作来显示任意或特定的规划的厚层，他可以有利地检查任意或特定的规划的厚层的位置。
根据上面描述的实施方式，操作人员对于根据本发明应该采集哪些厚层获得非常好的概览。只要规划的厚层具有相同的旋转轴或者通过围绕圆圈的旋转而转到一起，操作人员就具有改变规划的厚层的数量和/或规划的厚层的位置的可能性。
在本发明的范围中还提供一种磁共振装置，其设计用于产生检查对象的体积片段的最大强度投影。磁共振装置包括HF控制单元、梯度控制单元和图像序列控制器，其设计用于采集多个厚层的MR数据。此外，磁共振装置的计算单元设计用于从所采集的MR数据来重建MR图像，从而根据这些MR图像对于每个厚层产生最大强度投影。最后，磁共振装置的显示单元被设计用于显示最大强度投影。在此，厚层具有不同的层方向，从而针对不同视线方向产生最大强度投影。
在此，根据本发明的磁共振装置的优点基本上相应于根据本发明的方法的优点，这些优点在前面已经进行了详细的解释，所以在此不再重复。
此外，本发明描述一种可加载到磁共振装置的可编程控制器或计算单元的存储器中的计算机程序产品，特别是计算机程序或软件。当计算机程序产品在磁共振装置的控制器或控制装置中运行时，通过该计算机程序产品可以执行根据本发明的方法的所有或不同的之前描述的实施方式。在此，计算机程序产品可能需要程序装置，例如，程序库和辅助功能，以实现方法的相应的实施方式。换言之，在针对计算机产品的发明中，特别是应该保护计算机程序或软件，利用其可以实施根据本发明的方法的上述实施方式中的一个或者其实施该实施方式。在此，软件可以是还须编译(翻译)并连接的或者仅须解释的源代码(例如C++)，或者可以是用于执行仅还能够加载到相应的计算单元或控制装置中的可执行的软件代码。
最后，本发明公开了一种电子可读数据载体，例如DVD、磁带、硬盘或者USB棒，在其上存储电子可读控制信息，特别是软件(参见上文)。当从数据载体中读取这些控制信息(软件)并存储到磁共振装置的控制装置或计算单元中时，可以执行上面描述的方法的所有根据本发明的实施方式。
除了与通常的三维数据采集相比更快的数据记录之外，本发明还具有以下优点：所产生的MR图像以及由此产生的最大强度投影具有较少的、由于数据采集期间的移动而产生的伪影。因此，根据本发明产生更稳定的MR图像并且因此产生允许更好的诊断的最大强度投影。
附图说明
下面参考附图通过根据本发明的优选实施方式对本发明进行详细描述。
图1示意性地示出了用以根据本发明产生检查对象的体积片段的最大强度投影的磁共振装置，
图2示出了根据本发明，规划的厚层作为矩形与关于检查对象的解剖结构的共同的旋转轴一起显示，
图3示出了根据本发明，规划的厚层作为矩形与关于检查对象的解剖结构的规划的另外的矩形的标记一起显示，
图4示出了根据本发明的用于产生最大强度投影的方法的流程图。
具体实施方式
参考图1解释了磁共振装置，如下面所解释的，利用磁共振装置可以采集检查对象13的MR数据。磁共振装置10具有用于产生极化场B0的磁体11，其中，被安置在卧榻12上的受检者13进入磁体11，以便在那里从受检者13记录位置编码的磁共振信号。为了清楚起见，并未示出用于信号记录的线圈，例如全身线圈或局部线圈。本发明可以应用于所谓的并行成像，其中，利用多个局部线圈(局部线圈的线圈阵列)同时记录MR信号。通过入射高频脉冲和接通磁场梯度，由极化场B0产生的磁化可以从平衡位置偏转并局部编码，并且由接收线圈来检测所得到的磁化。如何以不同的组合和顺序通过入射HF脉冲和通过接通磁场梯度来产生MR图像，对于本领域技术人员基本上是已知的，在这里将不做更详细的解释。
磁共振装置10还具有控制单元20，其可以用于控制磁共振装置10。控制器20具有用于控制和接通必要的磁场梯度的梯度控制单元15。HF控制单元14设置用于控制和产生用于偏转磁化的HF脉冲。图像序列控制器16控制磁场梯度和HF脉冲的顺序，并且因此间接控制梯度控制单元15和HF控制单元14。操作人员可以通过输入单元17控制磁共振装置并且可以输入信息，并且在显示单元18上可以显示MR图像、最大强度投影和其它对于控制所需的信息。具有至少一个处理单元(未显示)的计算单元19设置用于控制控制单元20中的不同的单元。此外设置存储单元21，在其中例如可以存储程序模块或程序，当程序由计算单元19或其处理器单元执行时，其可以控制磁共振装置的进程。如下面所要解释的，计算单元19被构建为，根据本发明用于从所采集的MR数据中计算MR图像并且由此计算最大强度投影。
图2示出了根据本发明，规划的厚层1与关于概览图像4中的检查对象的解剖结构3的共同的旋转轴2一起显示。可以看出，每个厚层1通过围绕旋转轴2的相应的转动可以被转换到任意其它所示的厚层1。由于厚层1仅关于其转动角度彼此不同，所以所有规划的厚层1具有不同的层方向7。
根据在图2中示出的概览图像4，为用户(例如操作磁共振装置的医生)给出了根据本发明产生最大强度投影的概况。
类似于根据本发明的概览图像4可以从图3中获得。在图3中所示的实施方式中仅示出了关于检查对象的解剖结构3的规划的厚层1。附加地，对于每个另外的规划的厚层1，在圆圈6上示出标记5。圆圈6的中点在此相应于规划的层1的共同的旋转轴2。借助标记5、5'特别地表征圆圈6上的点，在该点处投影到圆平面上、垂直于层方向7和旋转轴2走向的各个厚层1的中心轴与圆圈6相交。
例如，通过点击相应的标记5可以代替在图3中所示的厚层1，显示对应于所点击的标记5的、以矩形的形式的厚层1。图3中所示的根据本发明的概览图像4还向用户提供了良好的概览，从这些厚层1分别产生最大强度投影。通过在圆圈上移动标记5可以改变各个最大强度投影的投影角度。此外，通过删除和/或添加标记5'、5可以调整规划的厚层1的数量，以及由此间接地将数据采集的持续时间调整到各自的期望。
图4示出了根据本发明的实施方式的流程图。
在步骤S1中产生检查对象13的肝胆系统的概览图像，以便在步骤S2中一起显示规划的厚层1的位置与概览图像4。如果在步骤3中不应改变规划的厚层1的数量和/或位置，则该方法跳转到步骤5。相反，如果在步骤S3中的查询给出，应当改变规划的厚层1的数量和/或位置，则在步骤S4中采集规划的厚层1的数量和/或位置的改变并且跳转回步骤S2。
在步骤S5中采集规划的厚层的MR数据，并且在步骤S6中根据所采集的MR数据重建由用户选择的厚层1的MR图像，并且由此产生并显示所选择的厚层1的最大强度投影。如果步骤S7中的查询给出，还应显示其它最大强度投影，则该方法跳转回步骤S6。
根据本发明，只要采集了各个厚层的MR数据，就可以立即开始重建MR图像。在这种变形中，步骤S6仅包括对应于所选择的厚层的MR图像的显示，该显示对应于所选择的厚层的最大强度投影。

Claims (13)

1.一种用于借助磁共振装置(10)产生检查对象(13)的体积片段的最大强度投影的方法，其中，所述方法包括以下步骤：
利用磁共振装置(10)采集体积片段的多个层(1)的MR数据，
根据所采集的MR数据对于每个层(1)重建MR图像，以产生每个层(1)的最大强度投影，
在显示器(18)上显示各个层(1)的最大强度投影，
其中，层(1)具有不同的层方向(7)，以显示来自不同方向的最大强度投影，以及
其中，层(1)具有至少15mm的厚度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述体积片段至少部分地包含检查对象(13)的肝胆系统，从而该方法应用于MR胆胰管成像。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，利用长于400ms的回波时间进行MR数据的采集。
4.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，MR数据采集包括T2准备。
5.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，对于其采集MR数据的层(1)具有共同的旋转轴(2)，该旋转轴中心地垂直于各个层(1)的层方向(7)地与每个层(1)相交。
6.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，每个层(1)的规划的位置与体积片段中的检查对象(13)的解剖结构(3)的概览图像(4)一起显示，
根据每个层(1)的规划的位置采集层(1)的数量和层(1)的新规划的位置，和
采集MR数据、重建MR图像和显示最大强度投影的步骤相应于层(1)的数量和新规划的位置进行。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，通过层(1)以重叠的矩形的形式与共同的旋转轴(2)一起显示，该旋转轴中心地垂直于各个层(1)的层方向(7)地与每个层(1)相交，每个层(1)的规划的位置与体积片段中的检查对象(13)的解剖结构(3)的概览图像(4)一起显示。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，通过层(1)中的仅一个层以矩形的形式与层(1)围绕其旋转的圆圈(6)以及对于所有层共同的旋转轴(2)一起显示，该旋转轴中心地垂直于各个层(1)的层方向(7)地与每个层(1)相交，每个层(1)的规划的位置与体积片段中的检查对象(13)的解剖结构(3)的概览图像(4)一起显示，
在圆圈(6)上针对未显示、但规划了的层(1)显示标记(5，5')。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，采集关于标记(5，5')的动作，
根据该动作，仅相应于标记(5，5')的层(1)与概览图(4)、圆圈(6)、旋转轴(2)和标记(5，5')一起显示。
10.一种磁共振装置(10)，其设计为，用于产生检查对象(13)的体积片段的最大强度投影，
其中，磁共振装置(10)包括：
HF控制单元(14)、梯度控制单元(15)、图像序列控制器(16)、其设计为，用于采集体积片段的多个层(1)的MR数据，
计算单元(19)，其设计为，用于根据所采集的MR数据重建MR图像，并且根据MR图像产生针对每个层(1)的最大强度投影，
显示单元(18)，其设计为，用于显示最大强度投影，
其中，层(1)具有不同的层方向(7)，从而产生来自不同视线方向的最大强度投影。
11.根据权利要求10所述的磁共振装置，其特征在于，所述磁共振装置(10)设计为用于执行根据权利要求1至9中任一项所述的方法。
12.一种计算机程序产品，其包括程序并且能够直接加载到磁共振装置(10)的可编程控制器(20)的存储器(21)中；具有程序装置，用于当在磁共振装置(10)的控制器(20)中执行程序时，执行根据权利要求1至9中任一项所述的方法的所有步骤。
13.一种具有在其上存储的电子可读控制信息的电子可读数据载体，该电子可读控制信息构造为，使得在磁共振装置(10)的控制器(20)中使用数据载体时，其执行根据权利要求1至9中任一项所述的方法。
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