CN110412493A - 记录磁共振数据组的方法、数据载体以及磁共振设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种记录磁共振数据组的方法、数据载体以及磁共振设备。在利用多个线圈(6，7，8，9)记录磁共振数据组的方法中，磁共振数据组的测量信号(16，35，36，43)包含来自至少两个层(40，41)的测量信号(16，35，36，43)，其中，分段记录测量信号(16，35，36，43)，其特征在于，以第一采样密度(Δky1)记录k空间的第一区域(34)中的测量信号(16，35，36，43)，并且以第二采样密度(Δky2)记录k空间的第二区域(37)中的测量信号。本发明还涉及一种计算机程序产品。本发明还涉及一种数据载体。本发明还涉及一种可执行上述方法的磁共振设备。

Description

记录磁共振数据组的方法、数据载体以及磁共振设备
技术领域
本发明涉及一种利用多个线圈记录磁共振数据组的方法，其中，磁共振数据组的测量信号包含来自至少两个层的测量信号，其中，以分段的方式记录测量信号。
背景技术
在磁共振断层成像中，使用高频脉冲，以产生磁共振信号作为测量信号。在频谱法(Spektroskopie)中，通常读出FID，并且在成像中读出回波信号。
在此，对所谓的k空间进行采样。根据采样(Abtastung)的类型，可以将其称为笛卡尔采样、径向采样或者螺旋采样。下面，不失普遍性地描述笛卡尔采样。在笛卡尔采样中，记录在图像空间中沿着读取方向GR延伸的k空间行。该方向在k空间中用kx表示。
测量序列具有三个阶段：激励阶段、演进阶段和检测阶段。
在激励阶段中可以存在准备模块，以便以期望的方式对磁化进行加权。在检测阶段中读出一个或多个k空间行。
如果在检测阶段中读出单个k空间行，则这对应于例如在自旋回波、梯度回波或者FLASH形式的更快的版本中使用的常见的记录策略。
如果在部分实验(Teilexperiment)中记录多于一个的k空间行，但是不记录所有k空间行，则将其称为分段测量。这可以进行，因为物理或者医学原因仅允许记录一部分测量数据。物理原因是短的T2或者T2*。与此对应，可以设计快速自旋回波(Fast Spin Echo，缩写为FSE)或者EPI(Echo Planar Imaging(回波平面成像)的缩写)，作为具有多个k空间区段的测量序列。
医学原因例如是心脏脉搏太短，即测量时间受心跳限制。
如果可以一次记录所需的所有k空间行，则也将其称为单拍序列。这在弛豫时间足够长的情况下利用EPI和FSE同样是可能的。
在此，要记录的测量数据的量由所谓的奈奎斯特定理给出：
Δk<2π/L
在此，Δk是k空间中的信号的间距，并且L是对象在要显示的维度中的范围(Ausdehnung)。
为了实现测量持续时间的缩短，最初开发了具有缩短的测量时间的测量序列，例如FLASH、FSE或者TrueFISP。这些测量序列在测量数据记录中继续满足奈奎斯特定理。
为了实现进一步的加速，需要消除奈奎斯特定理的限制。这是可能的，因为奈奎斯特定理仅以要采样的信号的频带限制为前提。但是完全不需要或者使用其它基本知识。
在并行成像中，仅记录为了满足奈奎斯特定理而要记录的k空间数据的一部分，但是为此使用多个线圈。也就是说，对k空间进行欠采样。这导致混叠(Einfaltung)，也称为混叠伪影。
为了避免混叠，在重建中使用专门的重建方法。SENSE方法在图像空间中将测量数据展开。与此相对，通过所谓的GRAPPA方法，借助校准数据来重建缺少的k空间行。校准数据是根据奈奎斯特定理的完整的测量数据组。校准数据可以包括k空间的一部分或者整个k空间。
用于多个层中的并行成像的采样方案的进一步发展是所谓的CAIPIRINHA(Controlled Aliasing In Parallel Imaging Results IN Higher Acceleration(更高加速度的并行成像结果中的受控的混叠)的缩写)。在此，针对性地修正混叠伪影，以改善图像重建。
在首次公开的MS-CAIPRINHA(Breuer F.A.,Blaimer M.,Heidemann R.M.,MüllerM.F.,Griswold M.A.和Jakob P.M.:Controlled Aliasing In Parallel ImagingResults IN Higher Acceleration for Multi-Slice Imaging,Magn.Res.Med.53:684-691)中，通过利用交替的双频带脉冲激励两个层，在两个层中实现修正。
进一步的发展是所谓的blipped CAIPIRINHA(Setsompop K.,Gagoski B.A.,Polimeni J.R.,Witzel T.,Van Wedeen J.和Wald L.L.:Blipped-Controlled Aliasingin Parallel Imaging(blipped-CAIPI)for simultaneous multi-slice EPI withreduced g-factor penalty,Magn.Res.Med.67:1210-1224)，其中，在读出测量信号期间或者之前，借助梯度尖峰信号(Gradientenblip)，以振荡的方式切换层梯度。
在这种类型的采样中也需要校准数据，用于进行分析。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题是，给出一种记录磁共振数据组的方法，其中，利用blipped CAIPIRINHA方法对k空间进行采样，并且更有效地设计测量数据记录。
上述技术问题通过开头提到的类型的记录磁共振数据组的方法来解决，其中，以第一采样密度在k空间的第一区域中记录测量信号，并且以第二采样密度在k空间的第二区域中记录测量信号。
在此，被视为是本发明的核心的是，设计分段测量序列，使得记录比创建图像数据组所需的数据更多的数据，因此省去附加测量、即校准测量。
分段记录也可以称为具有多个区段或者具有多个部分实验的记录。在此，区段表示有利地设计为回波串(Echozug)的部分记录。区段在k空间中的布置可以包括连续的区域。替换地，例如在十区段(zehnsegmentige)记录中，第一区段可以包括以位置一开始的所有第十个k空间位置，第二区段可以包括以位置二开始的所有第十个k空间位置，等等。这可以称为移位采样(versetze Abtastung)。
作为采样密度的度量，可以使用Δk，即k空间中的信号的间距。
在记录回波信号时，采样密度可以在ky和kz方向上变化，在记录FID时，采样密度附加地可以在kx方向上变化。
在此，以相同的采样密度采样的连续的k空间点被视为k空间的区域。在此，必须进行至少一次采样密度的改变，但是原则上可以更多。
理论上的区域数量受要记录的k空间信号的数量和分段限制。利用CAIPIRINHAblipping的同时多层(SMS)记录可以视为3D记录，如Setsompop等人的文中中所描述的。kz方向上的改变借助梯度尖峰信号、即层选择方向上的梯度来完成。在此，不需要在每一个后续的测量信号中改变kz，但是每个区段必须存在至少一次改变。改变的次数越多，则SNR越好。kx方向上的k空间信号的间距有利地总是相同。在ky方向上，采样密度取决于加速因子和视场(field of view，FOV)。在kz方向上，采样密度取决于SMS因子和FOV偏移因子。SMS因子是同时激励的层的数量。FOV偏移因子表示同时激励的层相对于彼此的移位，更确切地说正规化到FOV。如所描述的，通过尖峰信号梯度(Blipgradienten)来实现改变。
与此相对，在本发明中设置为，在ky和/或kz方向上改变采样密度。
可以有利地在ky方向上改变采样密度。这通过相应地设置相位编码梯度来进行。
替换地或者附加地，可以在kz方向上改变采样密度。在blipped CAIPIRINHA方法中，在z方向上施加尖峰信号梯度，以便在kz方向上在k空间行之间进行改变。但是也可以通过附加地切换或者省略尖峰信号梯度，以与ky方向上的相位编码梯度组合的方式设置z方向上的采样密度。
替换地或者附加地，可以在kx方向上改变采样密度。在记录FID时得到这种可能性。
利用多个线圈来记录磁共振数据组。换言之，使用并行成像或者并行记录。为了从磁共振数据组重建图像数据组，优选使用GRAPPA方法。因此，通过重建k空间中缺少的数据来避免混叠。
磁共振数据组也可以称为原始数据组。其可以通过多个重建步骤、例如傅里叶变换或者已经提到的GRAPPA方法转换为图像数据组，以避免混叠。
优选可以以第三或者第一采样密度记录第三区域中的测量信号。如所描述的，原则上可以存在更大数量的具有相同的采样密度的区域。然而，优选存在奇数个区域。优选可以存在至少三个、特别是正好三个区域。
优选可以关于ky方向相对于k空间的中心以轴对称的方式布置区域。对称布置意味着，以第一采样密度记录例如前十个和后十个k空间行，并且以第二采样密度记录它们之间的k空间行。不考虑在此在kz方向上进行的改变。
优选可以关于kz方向相对于k空间的中心以对称的方式布置区域。
有利地，第二区域可以包括k空间的中心。特别是第二区域可以包括ky方向和/或kz方向上的k空间的中心。
下面，在对采样的描述中，除非另外明确指出，否则是描述ky方向上的过程。在kz方向上，通常进行kz值的改变，并且在kx方向上对回波信号进行采样。
可以在分段测量中利用不同的策略对k空间进行采样。可以从k空间的边缘开始，从k空间的中心开始，或者从第一或者通常最后的区段或者回波串的k空间采样结束的第二区段或者回波串开始。因此，由此确定不正好在k空间的中心进行采样密度的改变。
优选第二采样密度可以比第一采样密度高。通过较高的采样密度，可以在一个或多个区段或者回波串中在该区域中实现完整的采样。在此，完整又与奈奎斯特定理有关。特别是第二采样密度可以是第一和/或第三采样密度的两倍或者四倍。
有利地，在每个区段中，可以在第一区域的测量信号之前和/或在第三区域的测量信号之前记录第二区域的测量信号或者附加测量信号。在测量开始时，信号最高，由此校准信号具有最大的SNR。
替换地，在每个区段中，可以在第一区域的测量信号之后并且在第三区域的测量信号之前记录第二区域的测量信号。然后，将第二区域中的附加测量信号插入两者之间。
另外替换地，在每个区段中，可以在第一区域的测量信号之后并且在第三区域的测量信号之后记录第二区域的测量信号或者附加测量信号。由此，实际测量保持不变，并且测量结束时的剩余信号仍用于校准的目的。
有利地，可以在遍历至少两个区段之后，第二区域的测量信号产生一组完整的校准数据。然后，为至少每两个区段提供校准数据。这特别是在移动的检查区域中是有利的。
有利地，作为测量序列，可以使用快速自旋回波(FSE)。在此，通过回波串自动形成分段。替换地，作为测量序列，可以使用EPI。另外替换地，作为测量序列，可以使用FLASH。另外替换地，作为测量序列，可以使用TrueFISP。
优选测量信号可以被构造为回波信号。换言之，使用成像序列，或者在读出测量信号期间施加读取梯度。
优选可以最迟在遍历所有区段之后，对第二区域中的k空间进行完整的采样。如所描述的，目的是将第二区域中的k空间行用于校准。然后，在使得能够进行校准的意义上完整地记录第二区域中的k空间行。
有利地，可以至少两次完整地对第二区域中的k空间进行采样。此外，可以在每个第二(每隔一个)区段的测量之后完整地对第二区域中的k空间进行采样。特别是可以在每个区段的测量之后对第二区域中的k空间进行采样。在第二区域中对k空间的完整采样越频繁地进行，则可以在移动中越好地进行校准。如果在测量两个区段之后对第二区域进行完整的采样，则不会停止记录第二区域中的k空间行。
在激励阶段期间，可以使用准备模块。激励阶段以最后一个用于激励的HF脉冲结束。在自旋回波中，激励阶段仅由90°脉冲构成，在FLASH中由HF脉冲构成。
优选激励阶段包括施加激励脉冲，特别是施加单个激励脉冲。其可以激励2D层或者多个层。
激励脉冲可以有利地被设计为多频带脉冲，特别是双频带脉冲。然后，激励脉冲可以同时激励两个或者多个层。优选可以在施加激励脉冲期间同时施加层选择梯度。这可以与脉冲形状无关地进行。
激励脉冲优选是相位调制的。
同时获取的层有利地是平行的，即，这些层不交叉。
在演进阶段，例如可以找到至少一个层重聚相梯度和/或至少一个相位编码梯度和/或至少一个读取散相梯度和/或至少一个重聚焦脉冲等。
在检测阶段，在成像序列中通常施加至少一个读取梯度，此外，获取窗口是打开的。
在一个序列中，激励阶段之后也可以是多个演进和检测阶段，例如在FSE中是这种情况。否则，重复这些阶段，直到记录了所有的测量信号为止。
因为本发明可以在不同的测量序列中使用，因此进行以下定义：
如常见的，将准确地确定并且表征测量序列的流程的一系列HF脉冲、梯度场、等待时间和获取窗口称为测量序列。测量序列的示例是已经提到的FLASH、自旋回波(Spinecho)、梯度回波(Gradientenecho)、FSE、EPI、TrueFisp等。由此确定的这些图像数据组可以通过准备模块进行加权。
在此，一个测量序列由定义或者可定义的部分实验、区段构成。在快速自旋回波中，在激励脉冲之后使用多个重聚焦脉冲，因此将其称为回波串。
这些描述特别是旨在说明本领域技术人员的现有惯例。
因为在数据记录中使用多个线圈，因此每个线圈仅记录一组完整的k空间数据的一部分。缺少的数据可以利用上面描述的GRAPPA方法来计算。
优选演进阶段可以具有至少一个、特别是正好一个重聚焦脉冲。通过多次进行演进和检测阶段，产生FSE。
为了入射激励脉冲和/或重聚焦脉冲，可以使用身体线圈或者线圈阵列。回波信号的读出借助线圈阵列进行。
优选可以相应地与激励脉冲和/或一个或多个重聚焦脉冲同时施加层选择梯度。其使得能够进行层选择激励。
优选可以在检测阶段读出回波信号之后施加相位倒回梯度。其又使磁化回到k空间的中心。
此外，开头提到的技术问题的解决方案还通过计算机程序产品或者计算机程序来实现，计算机程序产品或者计算机程序可以用于对控制设备进行控制，控制设备控制磁共振设备的图像产生单元执行上述根据本发明的方法。
此外，本发明还涉及一种用于控制设备的数据载体，控制设备用于控制磁共振设备的数据产生单元，数据载体具有用于执行所描述的方法的数据。有利地，数据产生单元可以是图像产生单元。
此外，本发明还涉及一种具有控制设备的磁共振设备。磁共振设备的特征在于，控制设备被构造为用于执行所描述的方法。
在此，上述方法在控制设备中的实现可以作为软件或者也可以作为(固定接线的)硬件来进行。
根据本发明的磁共振设备的其它有利的设计方案对应于根据本发明的方法的相应的设计方案。因此，为了避免不必要的重复，参考相应的方法特征和其优点。
附图说明
从下面对本发明的有利的设计方案的描述中得到本发明的其它优点、特征和特点。
在此，
图1示出了磁共振设备，
图2示出了分段的测量序列，
图3示出了第一k空间采样方案，
图4示出了第二k空间采样方案，
图5示出了第三k空间采样方案，以及
图6示出了记录磁共振数据组的流程图。
具体实施方式
图1示出了磁共振设备1。磁共振设备1主要包括磁共振装置2和控制设备3。
在磁共振装置2中布置有发射线圈装置4。发射线圈装置4可以构造为所谓的身体线圈。替换地，发射线圈装置可以构造为线圈阵列。
作为接收线圈装置5，存在具有线圈6、7、8和9的线圈阵列。线圈阵列当然也可以具有其它数量的线圈。利用线圈阵列5，可以借助并行成像来记录测量信号。
在另一个可能的设计方案中，发射线圈装置4和接收线圈装置5可以由相同的线圈形成。
然而，在所示出的设计方案中，线圈阵列5仅用于读出测量信号。
控制设备3包括处理器10、数据载体11和存储在其上的至少一个计算机程序产品12。测量序列可以构造为计算机程序产品12。
为了清楚起见，未示出磁共振设备1的其它部件，例如梯度线圈或者患者床。
图2示出了用于记录磁共振数据组的FSE测量序列的序列图13。利用FSE测量序列同时测量两个层，在对k空间进行采样时使用blipped CAIPIRINHA方法。
沿着轴ACQ绘制了高频脉冲和获取窗口。
激励脉冲14被设计为双频带脉冲。其具有90°的翻转角。与此相对，重聚焦脉冲15具有180°的翻转角。激励脉冲14和重聚焦脉冲15产生回波信号16。
通过NE次(NE-fache)施加重聚焦脉冲15，产生由NE个回波信号16构成的回波串。
在读取方向GR上，施加读取散相梯度17和读取梯度18。
在相位方向GP上，施加相位编码梯度19和相位倒回梯度20。相位倒回梯度20补偿相位编码梯度19的梯度矩，使得两个重聚焦脉冲15之间的相位方向上的总相位等于零。
因为每个回波串记录NE个回波信号，因此仅遍历Npe/NE个部分实验或者区段或者回波串。在此，Npe是相位编码步骤的数量。
在层方向GS上，与激励脉冲14同时施加层选择梯度21。在层选择梯度21之后是层重聚相梯度22。
与重聚焦脉冲15并行地施加层选择梯度23。层选择梯度23被破碎机梯度(Crushergradienten)24包围。破碎机梯度24避免检测到来自重聚焦脉冲15的不希望的回波信号。
在每隔一个重聚焦脉冲之后施加梯度尖峰信号25和26，梯度尖峰信号25和26在k空间中在kz方向上移动读出位置。也就是说，梯度尖峰信号25使得能够在k空间中改变到kz方向上，而梯度尖峰信号26负责返回到原始的k空间位置。在层多于两个的情况下，从梯度距方面来看要相应地调整梯度尖峰信号25和26。
根据FOV偏移和R因子以及k空间遍历的轨迹，不一定必须在每个第二高频脉冲处是这种情况。也就是说，也可以在每隔两个或者每隔三个或者每隔四个......重聚焦脉冲之后施加梯度尖峰信号。
也可以更早地施加梯度尖峰信号25，并且例如与破碎机梯度24中的一个合并。
图3示出了分段测量序列的采样方案。在此，轴27示出了kx方向，轴28示出了ky方向，轴29示出了kz方向。k空间行处于kx方向上，因此被映射为点。示出了获取的k空间行用黑色填充，而省略的k空间行用白色填充。
纯示例性地示出了区段30、31、32和33。然而，利用FSE测量序列当然可以获取任意数量的区段。
在第一区域34中，获取的测量信号35的采样密度Δky1明显低于第二区域37中的获取的测量信号36的采样密度Δky2。第二区域37与第三区域38邻接。
在第一区域34中和第二区域37中仅示例性地示出了特别是说明采样密度的测量信号。特别是“跳过的”k空间行39的数量以及获取的测量信号35和36的数量不应当视为是绝对的。
然而，在两个测量信号35和/或36的记录之间在行40和41之间在k空间中到kz方向上的改变是重要的。这种改变通过梯度尖峰信号25和26来实现。与此相对，ky方向上的进展是由相位编码梯度19引起的。
如果遍历所有区段30至33以及必要时后续的区段，则在位于k空间的边缘处并且在k空间中心的方向上延伸的第一区域34中，整体上以采样的方式得到Z字形图案。这意味着，在行40和41中的每一个中，对每隔一个ky空间行进行采样。测量信号35的形式的采样的k空间行相对于彼此移位Δky。因此，在第一区域中获得blipped CAIPIRINHA采样。
与此相对，在第二区域中，在四个区段30、31、32和33之后获得完全采样的第二区域37。其可以在GRAPPA重建中用于进行校准。
第二区域37对称地、更确切地说轴对称地在ky方向上围绕k空间的中心42。在kz方向上不存在轴对称性。如果以较高的采样密度Δky2至少对相邻的k空间行进行采样，则视为中心42被第二区域37包围。
在第三区域38中，使用与在第一区域34中相同的采样密度Δky1。然而，出于空间原因，仅暗示了第三区域38。
在图3中示出的采样中，在相应的区段的测量中间获取在第二区域37中记录的测量信号36。也就是说，首先记录第一区域34中的外部k空间行，然后继续到k空间的中心42，在那里获取第二区域37中的k空间行36，然后再次向外移动，以记录第三区域37的k空间行。
然而，也可以将第二区域37中的采样密度Δky2选择为比所示出的更高或者更低。可以选择采样密度Δky2，使得分别在两个区段30和31或者32和33之后，就已经存在完整采样的第二区域37。替换地，可以选择采样密度Δky2，使得在记录所有区段30至33之后，实现第二区域37的完整采样。
总之，应当再次指出，在遍历所有区段30、31、32和33之后，对第一区域34和第三区域38进行欠采样，但是不对第二区域37进行欠采样。
仅仅为了完整起见描述如下：首先记录第一区段30的所有测量信号35和36，然后记录第二区段31的所有测量信号35和36，随后记录第三区段32的所有测量信号35和36，等等，直到最后一个区段，在此是区段33。
图4示出了用于记录用于校准的测量信号43的替换处理方法。在此，以第一采样密度Δky1对第一区域34的测量信号35、第二区域37的测量信号36和第三区域38的测量信号进行采样。也就是说，首先，像在已知的blipped CAIPIRINHA采样中一样对第一区段30进行采样。随后，在第二区域37中还记录一个或多个附加测量信号43用于校准目的。记录多少个附加测量信号43一方面取决于考虑到T2衰减测量信号还具有多少SNR。另一方面，当然要考虑校准数据在记录一个或者两个区段之后已经是完整的，还是在记录所有区段之后才是完整的。
在另一个替换处理方法中，也可以在区段的测量开始时记录附加测量信号43。
为了说明采样密度Δky2的变化，图5示出了如下过程，其中，在测量两个区段30和31或者32和33之后已经存在完整的校准数据。在此，采样密度是图3中的两倍大，除此之外附图一致。
总之，也就是说，从blipped CAIPIRINHA采样出发，在分段测量中可以如下进行，以便在记录具有两个或者更多个层的图像数据组期间同时获得校准数据，如图6所示：
首先，在步骤S1中，确定第二区域37，要对第二区域37进行完整采样，即不进行欠采样。k空间行的方向和数量属于此。在图3至5中是ky方向上的六个k空间行，更确切的说是中间的k空间行。优选至少16个k空间行，特别是在ky方向上。
由此自动得到，像在blipped CAIPIRINHA中所设置的，以欠采样的方式记录第一区域34中的外部14个k空间行和第三区域38中的外部14个k空间行。第一区域34和第三区域38中的k空间行的数量由k空间行的总数和第二区域37中的k空间行的数量自动得到。
在第二步骤S2中，选择采样密度Δky2。选择采样密度Δky2，使得在x个区段之后实现对第二区域的完整采样，其中，x是1(包括1)与区段的数量之间的自然数。因此，可以每个区段，总是在两个区段之后，总是在四个区段之后，......，或者在测量所有区段之后，获得完整采样的第二区域37。
在第三步骤S3中，定义何时记录第二区域37的测量信号36和43。这里，存在五种可能性。或者在区段30、31、32、33的常见的测量流程的过程中记录第二区域37的一部分测量信号36，并且在另一时间点记录附加的测量信号43。该时间点可以在测量区段的测量信号35和36之前或者之后。由此得到两种可能性。
或者作为第三种可能性，在测量第二区域37期间插入附加的测量信号43。然后，可以在测量第一区域34和第三区域38之前或者之后或者之间获取第二区域37。
在两种情况下，第二区域37中的测量信号36和43的记录因此中断，在三种情况下，直接相继地记录其。
在此，总是在区段30、31、32或者33中描述该过程。区段30、31、32或者33的记录依次进行。
在步骤S4中，记录磁共振数据组，其中，如所确定的对k空间或者测量信号35、36和43进行采样。

Claims (15)

1.一种利用多个线圈(6，7，8，9)记录磁共振数据组的方法，其中，磁共振数据组的测量信号(16，35，36，43)包含来自至少两个层(40，41)的测量信号(16，35，36，43)，其中，以分段的方式记录测量信号(16，35，36，43)，其特征在于，在k空间的第一区域(34)中以第一采样密度(Δky1)记录测量信号(16，35，36，43)，并且在k空间的第二区域(37)中以第二采样密度(Δky2)记录测量信号。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在第三区域(38)中以第一采样密度(Δky1)记录测量信号。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，第二区域(37)包括k空间的中心(42)。
4.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，第二采样密度(Δky2)比第一采样密度(Δky1)高。
5.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在每个区段(30，31，32，33)中，在第一区域(34)的测量信号(35)之前和/或在第三区域(38)的测量信号之前，记录第二区域(37)的测量信号(36)。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，在每个区段(30，31，32，33)中，在第一区域(34)的测量信号(35)之后并且在第三区域(38)的测量信号之前，记录第二区域(37)的测量信号(36，43)。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，在每个区段(30，31，32，33)中，在第一区域(34)的测量信号(35)之后并且在第三区域(38)的测量信号之后，记录第二区域(37)的测量信号(36，43)。
8.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在每个区段(30，31，32，33)中，在第一区域(34)的测量信号(35)和第三区域(38)的测量信号之间记录第二区域(37)的测量信号(36)的一部分，并且在第一区域(34)的测量信号(35)之前和/或在第三区域(38)的测量信号之后记录第二区域(37)的测量信号(43)的一部分。
9.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在遍历至少两个、特别是正好两个区段(30，31，32，33)之后，第二区域(37)的测量信号(36，42)得到一组完整的校准数据。
10.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，将测量数据记录细分为至少三个区段(30，31，32，33)。
11.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，最迟在遍历所有区段(30，31，32，33)之后，在第二区域(37)中对k空间进行完整的采样。
12.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在第二区域(37)中对k空间进行至少两次完整的采样。
13.一种用于控制设备(3)的计算机程序产品(5)，所述控制设备(3)用于控制磁共振设备(1)的数据产生单元、特别是图像产生单元，以执行根据上述权利要求中任一项所述的方法。
14.一种用于控制设备(3)的数据载体(4)，所述控制设备(3)用于控制磁共振设备(1)的数据产生单元、特别是图像产生单元，所述数据载体具有数据，用于执行根据上述权利要求中任一项所述的方法。
15.一种具有控制设备(3)的磁共振设备(1)，其特征在于，所述控制设备(3)被构造为用于执行根据权利要求1至12中任一项所述的方法。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3839548A1 (de) * 2019-12-19 2021-06-23 Siemens Healthcare GmbH Simultane mehrschichtmagnetresonanzbildgebung mit unregelmässiger und unvollständiger k-raum-abtastung

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103076582A (zh) * 2011-10-25 2013-05-01 西门子公司 采集三维体积片段中的磁共振数据的方法以及磁共振装置
CN103576114A (zh) * 2012-07-24 2014-02-12 西门子公司 获取磁共振数据的方法、磁共振设备、程序和数据载体
CN104181484A (zh) * 2013-05-23 2014-12-03 上海联影医疗科技有限公司 磁共振图像重建方法
US20150022207A1 (en) * 2013-07-16 2015-01-22 Siemens Aktiengesellschaft Method and magnetic resonance apparatus to acquire mr data and to reconstruct an mr image
CN104977553A (zh) * 2014-04-10 2015-10-14 西门子公司 用于记录磁共振数据组的方法和磁共振装置
CN105738846A (zh) * 2014-12-12 2016-07-06 西门子(深圳)磁共振有限公司 K空间数据采集方法及其磁共振成像方法
CN105980875A (zh) * 2013-10-08 2016-09-28 皇家飞利浦有限公司 经校正的多切片磁共振成像
CN106030329A (zh) * 2013-12-12 2016-10-12 皇家飞利浦有限公司 使用多回波分段k空间采集的MR成像
JP2017131664A (ja) * 2016-01-28 2017-08-03 東芝メディカルシステムズ株式会社 磁気共鳴イメージング装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5742163A (en) * 1996-04-26 1998-04-21 Picker International, Inc. Magnetic resonance scan calibration and reconstruction technique for multi-shot, multi-echo imaging
EP2656094A2 (en) * 2010-12-22 2013-10-30 Koninklijke Philips N.V. Rapid parallel reconstruction for arbitrary k-space trajectories
DE102011005046A1 (de) * 2011-03-03 2012-09-06 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Erzeugen eines MR-Bildes mit einem Trackinfaktor und entsprechende Magnetresonanzanlage
EP3413072A1 (de) 2017-06-06 2018-12-12 Siemens Healthcare GmbH Mrt-schicht-multiplexing-verfahren
EP3441781A1 (de) 2017-08-11 2019-02-13 Siemens Healthcare GmbH Beschleunigte magnetresonanz-messung

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103076582A (zh) * 2011-10-25 2013-05-01 西门子公司 采集三维体积片段中的磁共振数据的方法以及磁共振装置
CN103576114A (zh) * 2012-07-24 2014-02-12 西门子公司 获取磁共振数据的方法、磁共振设备、程序和数据载体
CN104181484A (zh) * 2013-05-23 2014-12-03 上海联影医疗科技有限公司 磁共振图像重建方法
US20150022207A1 (en) * 2013-07-16 2015-01-22 Siemens Aktiengesellschaft Method and magnetic resonance apparatus to acquire mr data and to reconstruct an mr image
CN105980875A (zh) * 2013-10-08 2016-09-28 皇家飞利浦有限公司 经校正的多切片磁共振成像
CN106030329A (zh) * 2013-12-12 2016-10-12 皇家飞利浦有限公司 使用多回波分段k空间采集的MR成像
CN104977553A (zh) * 2014-04-10 2015-10-14 西门子公司 用于记录磁共振数据组的方法和磁共振装置
CN105738846A (zh) * 2014-12-12 2016-07-06 西门子(深圳)磁共振有限公司 K空间数据采集方法及其磁共振成像方法
JP2017131664A (ja) * 2016-01-28 2017-08-03 東芝メディカルシステムズ株式会社 磁気共鳴イメージング装置

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
KANGRONG ZHU ET AL.: "Autocalibrating CAIPIRINHA: Reformulating CAIPIRINHA as a 3D Problem", 《PROCEEDINGS OF INTERNATIONAL SOCIETY FOR MAGNETIC RESONANCE IN MEDICINE》 *
STEPHEN R. YUTZY ET AL.: "Improvements in multislice parallel imaging using radical CAIPIRNHA", 《MAGNETIC RESONANCE IN MEDICINE》 *

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CN110412493B (zh) 2022-05-13
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EP3561535A1 (de) 2019-10-30

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