DE3917309A1 - Verfahren und einrichtung zum reduzieren von durch verstuemmelung verursachten artefakten - Google Patents
Verfahren und einrichtung zum reduzieren von durch verstuemmelung verursachten artefaktenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf die Magnetresonanzabbildung
(MRI), und insbes. auf ein Verfahren und eine Einrichtung zum
Minimieren von Gibbs-Artefakten in Bilddarstellungen, die
unter Verwendung von MRI-Systemen erhalten werden.
Das Abtasten bzw. Sampeln (sampling) ist zeitbegrenzt. Die
endliche Abtast-Zeitdauer führt zu Artefakten, die durch das
"Gibbs-Phänomen" verursacht werden. Die Darstellung in der
Bilddomäne z.B. in der Nähe einer Diskontinuität weist ein
oszillatorisches Überschwingen (overshoot) auf, das angenä
hert 9% der Größe des Signales an der Diskontinuität beträgt.
Ein durch das Gibbs-Phänomen verursachter Artefakt tritt als
Ringbildung bzw. Bildverwerfung (ringing) in der Bilddarstel
lung auf. Die Ringbildung wird häufig als "Gibbs-Artefakt"
bezeichnet. Hierzu wird auf das Buch "The Fourier Transform
and its Applications" von R. Bracewell, erschienen im Verlag
McGraw-Hill Book Co. (1965), Seiten 209 ff hingewiesen.
Wenn mehr Abtastpunkte (sampling points) genommen werden,
bleibt die Amplitude 9%, das Überschwingen wird jedoch gegen
den Rand der Diskontinuität komprimiert, wodurch der Artefakt
reduziert und entsprechend die räumliche Auflösung verbessert
wird. Wenn mehr Abtastpunkte genommen werden, wird die
räumliche Auflösung verbessert; dies erfordert jedoch Zeit,
wodurch der Durchsatz verringert wird. Wie bekannt, ist das
Signal-Geräusch-Verhältnis (SNR) proportional der inversen
Quadratwurzel von N, wenn N die Anzahl der Abtastpunkte ist.
Um ausreichend viele Abtastpunkte zu erhalten, damit effektiv
der Gibbs-Artefakt verringert werden kann, wird nicht nur der
Durchsatz verringert, sondern auch das SNR der Bilddarstel
lung bis zu dem Punkt, bei dem die verbesserte Auflösung
durch Geräusch verwischt wird.
Ein multiplikatives Filter in der Zeitdomäne kann effektiv
das Überschwingen und die Vergrößerung des SNR verringern.
Ein solches Filter verringert jedoch die Auflösung der
Bilddarstellung. Die Verringerung der Auflösung tritt auf,
weil ein Zeitdomänenfilter, das das Überschwingen verringert,
auch die Übergangsbreite der Funktion vergrößert. Die
räumliche Auflösung, d.h. die kleinste anzeigbare Größe, ist
proportional der Übergangsbreite, so daß eine vergrößerte
Übergangsbreite bedeutet, daß die kleinste anzeigbare Größe
vergrößert wird.
Bei der Magnetresonanzabbildung gibt es viele Fälle, z.B. für
thorakale Bilddarstellungen, bei denen ein Bild von 256×256
nicht erforderlich ist. Tatsächlich würde in vielen Fällen
eine Bilddarstellung, die eine geringere Auflösung, jedoch
ein verbessertes SNR und Erfassungsdauer hat, bevorzugt.
Bisher sind jedoch die Bilddarstellungen mit geringerer
Auflösung wegen der Gibbs-Artefakte nicht verwendet worden,
die die Bilddarstellung und insbes. eine Bilddarstellung mit
geringer Auflösung verwischen. Es ist deshalb eine Verringer
ung der Gibbs-Artefakte ohne nachteilige Beeinflussung der
Auflösung, des SNR oder der Abtastdauer erwünscht.
Aufgabe der Erfindung ist es somit, die Ringbildungsartefakte
in der Bilddarstellung effektiv und wesentlich zu verringern,
während gleichzeitig eine gegebene Auflösung und das Signal-
Geräusch-Verhältnis der End-Bilddarstellung ohne Erhöhung der
Abtastdauer im wesentlichen aufrecht erhalten wird.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe mit einem Verfahren
zum Verringern von Ringbildungsartefakten, bei dem die
Abfragung ohne Erhöhung der Abfragdauer erfolgt, während die
Ringbildungsartefakte verringert und das Signal-Geräus
ch-Verhältnis sowie die Auflösung, die durch bisher verwende
te Abbildungsmethoden erhalten werden, beibehalten wird,
dadurch gelöst, daß
- a) freie Induktionsverzögerungssignale (FID) erfaßt werden,
- b) die erfaßten Signale zur Erzielung von Daten asymmetrisch abgetastet (sampling) werden,
- c) die erhaltenen Daten durch ein optimiertes Filter in der
Zeitdomäne zur Erzielung von in der Zeitdomäne gefilterten
Daten mulitpliziert werden, wodurch
- 1) das Überschwingen verringert wird,
- 2) die Auflösung herabgesetzt wird, und
- 3) das SNR vergrößert wird,
- d) symmetrische Daten durch komplexes Konjugieren der in der
Zeitdomäne gefilterten Daten gewonnen werden, wodurch
- 1) die Datenmenge erhöht und infolgedessen die Auflösung verbessert wird,
- 2) ein die Ringbildungsartefakte verursachendes Über schwingen komprimiert wird, und
- 3) das Signal-Geräusch-Verhältnis (SNR) verringert wird,
- e) die symmetrischen Daten zur Erzielung der Bilddaten durch Fourier-Transformation transformiert werden, und
- f) die Bilddaten verarbeitet werden, um eine Bilddarstellung weitgehend ohne Ringbildungsartefakte und mit einer Auflösung sowie einem Signal-Geräusch-Verhältnis, die vergleichbar mit Bilddarstellungen, welche unter Verwen dung von symmetrischen Abtastungen (sampling) erhalten werden, zu erzielen.
Die hier verwendeten FID-Signale können Echosignale enthal
ten. Die Filterung kann auch nach dem Schritt des komplexen
Konjugierens (der erfaßten Daten) erfolgen, oder der Fourier-
Transformierschritt kann vor dem Schritt des komplexen
Konjugierens vorgenommen werden. Während vorliegende Erfin
dung in der Phasencodier- oder in der Frequenzcodierrichtung
durchgeführt werden kann, ist es vom Standpunkt der Zeiter
sparnis aus zweckmäßig, die Phasencodierrichtung zu verwen
den.
Nachstehend wird die Erfindung in Verbindung mit der Zeich
nung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 ein Gibbs-Überschwingen (overshoot) in einem Fre
quenzsignal, das aus einem einer Fourier-Transfor
mation unterzogenen, abgeschnittenen Zeitsignal
erhalten wird,
Fig. 2 das Gibbs-Überschwingen in dem Frequenzsignal, das
aus der durch Fourier-Transformation behandelten,
abgeschnittenen Zeitsignal erhalten wird, wenn mehr
Abtastpunkte verwendet werden als dies in Fig. 1 der
Fall ist,
Fig. 3 das Gibbs-Überschwingen in einem Frequenzsignal, das
aus einem durch Fourier-Transformation behandelten
multiplikativ gefilterten Zeitsignal erhalten wird,
Fig. 4 eine bevorzugte Ausführungsform eines Filters zur
Verwendung bei dem erfindungsgemäßen System,
Fig. 5 ein MRI-System und Bestandteile zur Durchführung der
erfindungsgemäßen Gibbs-Artefaktreduzierung, und
Fig. 6a eine bekannte symmetrische Abtastung (symmetrical
sampling),
6b eine asymmetrische Abtastung (asymmetrical
sampling),
6c asymmetrisch abgetastete Daten nach einer komple
xen Konjugation.
Fig. 1 zeigt ein typisches FID-Signal 11, das in der Zeitdo
mäne erfaßt ist. Wie durch das stilisierte "F" dargestellt,
ist das Zeitdomänensignal, das bei einer bevorzugten Ausfüh
rungsform ein Echosignal ist, durch Fourier-Transformation in
das Frequenzdomänensignal 12 umgeformt. Das Zeitdomänensignal
geht dabei nicht von minus Unendlich nach plus Unendlich,
sondern ist stattdessen beschnitten, wie durch die Linien 13
und 14, die die Begrenzungen des Zeitdomänensignals 11
festlegen, angezeigt ist. Das Abschneiden des Zeitdomänensig
nales führt zu dem Gibbs-Effekt-Überschwingen 16, das in dem
Frequenzdomänensignal 12 erscheint. Dieses Überschwingen
bewirkt den Gibbs-Artefakt, d.h. einen verschwommenen oder
Ringbildungsartefakt, der in der Bilddarstellung erscheint.
Fig. 2 zeigt den Einfluß auf das Gibbs-Überschwingen beim
Abtasten einer stark vergrößerten Anzahl von Punkten. Das
Abtasten der stark vergrößerten Anzahl von Punkten beschränkt
oder komprimiert die Frequenzverschiebung des Überschwingens.
Dies verringert den Ringbildungsartefakteffekt des Über
schwingens. Die Durchsatzzeit und das Signal-Geräusch-
Verhältnis werden jedoch aufgrund der erhöhten Anzahl von
Abtastpunkten ungünstiger, obgleich die Bildauflösung besser
wird. Beim Stande der Technik schloß der Gibbs-Effekt die
Erfassung von Bilddarstellungen mit weniger Abtastpunkten
wegen der sich ergebenden, schädlichen Ringbildungsartefakte,
die die Bilddarstellungen verwischten, aus.
Fig. 3 zeigt den Einfluß eines Zeitdomänen-Raumfilters auf
das durch Fourier-Transformation behandelte Signal. Das
Signal 17 hat dabei ein stark reduziertes Gibbs-Überschwingen
18. Die Linie 19 jedoch, die den Rand des Signales definiert,
ist nunmehr vorgespannt anstatt im wesentlichen senkrecht. In
der Praxis wird die Linie 19 von einer Übergangsbreite D
eines Bildelementes auf eine Übergangsbreite D′, die wesent
lich größer ist als ein Bildelement, transformiert. Bei einer
bevorzugten Ausführungsform kann sich die Übergangsbreite D
bis zum Dreifachen der ursprünglichen Breite von einem
Bildelement verändern. Aus Fig. 3 ergibt sich, daß, nachdem
die Übergangsbreite im Vergleich zur Übergangsbreite nach
Fig. 2 wesentlich vergrößert ist, die Größe des kleinsten
Details, das ausgemacht werden kann, d.h. die Auflösung (in
Bildelementen oder mm) sich Abhängigkeit von der Verwendung
des Filters vergrößert. Die Auflösung ist eine direkte
Funktion der Übergangsbreite.
Das Filter ist in Fig. 4 als Fenster 20 dargestellt. Während
in dieser Darstellung ein Kaiser-Fenster gezeigt ist, können
auch andere Funktionen verwendet werden. Eine wichtige
charakteristische Eigenschaft ist, daß im wesentlichen nur
die Mitte der erfaßten Daten das Fenster passiert und das
Überschwingen gedämpft wird.
Das Magnetresonanzabbildungssystem (MRI-System) 21 nach Fig.
5 ist so ausgelegt, daß es die Gibbs-Artefakte auf einem
Minimum hält oder wesentlich reduziert, ohne daß irgendwelche
entscheidenden nachteiligen Einflüsse auf das Signal-Ge
räusch-Verhältnis, die Auflösung oder die Abbildungsdauer
auftreten. Das MRI-System 21 weist den üblichen Magneten 22
auf, der verwendet wird, um das hohe statische Magnetfeld zu
erzeugen, das die "Spine" im Patienten innerhalb der Bohrung
des Magneten positioniert ausrichtet.
Der Magnet und das System werden von dem Steuerprozessor 23
gesteuert. Dieser Steuerprozessor ist nicht mit den Bestand
teilen des MRI-Systems 21 verbunden dargestellt, um zu viele
Linien in der Zeichnung zu vermeiden, die eher verwirrend als
erläuternd sein würden. Es ist bekannt, daß der Steuerprozes
sor 23 das Timing und die Steuersignale für das MRI-System 21
ergibt.
Dem großen statischen Magneten sind Gradientenfeld-Generato
ren zugeordnet, die zur Erzeugung von X-, Y- und Z- Gradien
tenfeldern dienen, welche zur Positionierung der Quellen der
empfangenen Signale verwendet werden. Im einzelnen ist der
X-Gradientenfeld-Generator Gx mit 24, der Y-Gradientenfeld-
Generator Gy mit 26 und der Z-Gradientenfeld-Generator Gz mit
27 dargestellt. Der Generator Ho für das hohe statische
Magnetfeld ist mit 28 bezeichnet.
Es sind Vorkehrungen getroffen, um die durch das hohe
statische Magnetfeld ausgerichteten Spine zu stören, d.h. zu
kippen. Insbesondere ist eine HF-Spule (nicht dargestellt)
innerhalb des großen Magneten 22 angeordnet. Im Sendebetrieb
gibt ein Sender 29 HF-Impulse über eine Duplexerschaltung 31
an die HF-Spule. Der Sender 29 nimmt die Impulse über einen
Modulator 32 auf. Der Modulator kann verwendet werden, um
eine Hochfrequenz aus einem HF-Generator 33 mit einem
Modulationssignal aus dem Modulationsgenerator 34 zu modulie
ren, um den HF-Impuls zu formen. Der HF-Impuls, der der
HF-Spule des Magnetsystems aufgegeben wird, kippt die Spine
beispielsweise zuerst um 90° und anschließend um 180° in
einer regulären Spin-Echo-Folge.
Während des Aufgebens der HF-Impulse wird ein Scheibenaus
wählgradientenimpuls Gz aufgegeben. Im Anschluß daran wird
ein Phasencodierimpuls Gy aufgegeben. Während des Empfangens
eines Signales wird ein Lese- oder Betrachtungsgradientenim
puls Gz zugeführt.
Im Empfängerzyklus wird das Echo aufgenommen, wie es durch
mit 36 in Fig. 6b bezeichnete Signale dargestellt ist. Das
Signal 36 ist ein asymmetrisch abgetastetes Signal. Der
Empfang des Signals erfolgt während des Aufgebens des
Lesegradientenimpulses 39.
Die Unterscheidung zwischen einem normalen und einem symme
trisch abgetasteten empfangenen Signal und einem asymmetrisch
abgetasteten Signal läßt sich am besten durch Vergleich der
Fig. 6a und 6b zeigen. Fig. 6a zeigt das Signal 36 normal
abgetastet. Dabei wird die gleiche Anzahl von Abtastungen
bzw. Proben (M/2) auf jeder Seite des Spitzenwertes des
empfangenen Signales genommen. Wenn somit M beispielsweise
den Wert 128 hat, werden 64 Proben auf jeder Seite der Mitte
der Signalspitze längs der Null-Koordinate genommen.
Fig. 6b zeigt ein Beispiel für eine asymmetrische Abtastung.
Hierbei ist dargestellt, daß (M/2) (1+R) Proben auf einer
Seite der Mitte des Signales genommen werden. Auf der anderen
Seite der Mitte des Signales werden (M/2) (1-R) Proben
genommen, wobei R <1 und positiv ist. Wenn somit beispiels
weise R=0,3 und M=128, ergibt eine Seite 64×1,3 oder 83
Proben und die andere Seite 64×0,7 oder 45 Proben. Wie in
Fig. 6c gezeigt, beträgt ferner nach der komplexen Konjuga
tion die Anzahl von Proben insgesamt 166, wodurch die
Auflösung erhöht und das Signal-Geräusch-Verhältnis verrin
gert wird, ohne daß die Abtastdauer beeinflußt wird.
Das empfangene Signal wird, wie sich aus Fig. 5 ergibt, im
Demodulator 42 demoduliert, der sowohl das empfangene Signal
als auch ein Signal aus dem Modulationsgenerator 34 aufnimmt.
Das Signal aus dem Demodulator wird durch einen Analog-Digi
tal-Wandler 43 in digitale Signale umgewandelt. Das asymmet
rische Abtasten wird in nur einer Richtung durchgeführt. Es
kann entweder in der Zeit- oder in der Phasencodierrichtung
vorgenommen werden. Mehr Zeit wird eingespart, wenn das
exzentrische Abtasten in der Phasencodierrichtung vorgenommen
wird.
Die vollständigen, erfaßten Daten weisen beispielsweise Daten
in einer 128×128 Matrix auf, die durch Erfassen und
Digitalisieren des Signales 36 erhalten werden. Eine komplexe
Konjugation wird verwendet, um Daten z.B. für eine 128×166
Matrix zu erzeugen. Der komplexe Konjugator ist als Einheit
44 dargestellt. Der Ausgang dieses komplexen Konjugators wird
durch ein multiplikatives Filter, z.B. ein Kaiser-Filter 46
geschickt, um das Entfernen der Gibbs-Artefakte zu unterstüt
zen. Der Ausgang des Kaiser-Filters wird durch einen Fourier-
Transformationsoperator 47 transformiert.
In der Praxis kann die Fourier-Transformation und/oder die
Filterung vor der komplexen Konjugation durchgeführt werden.
Ferner werden in der Praxis die Filterparameter ausgewählt,
um die Verringerung der Gibbs-Artefakte zu optimieren und im
wesentlichen die gleiche Auflösung, das gleiche Signal-Ge
räusch-Verhältnis (und die Abtastdauer) beizubehalten, indem
ferner die Verbesserung in bezug auf die Auflösung und die
nachteilige Beeinflussung des Signal-Geräusch-Verhältnisses,
das durch den komplexen Konjugationsschritt verursacht wird,
berücksichtigt werden.
Die Auflösung, die durch die erfindungsgemäße Bilddarstellung
erzielt wird, d.h. beispielsweise durch das asymmetrische
Abtasten, das multiplikative Filtern und das komplexe
Konjugieren im Vergleich zu der Auflösung bei symmetrischem
Abtasten, das unter Verwendung der gleichen Anzahl von
Prüfpunkten erhalten wird, ist gegeben durch
wobei
D=die Übergangsbreite (in Bildelementen oder mm) nach der
multiplikativen Filterung (vgl. Fig. 3) und
R=die Abtastasymmetrie (vgl. Fig. 6) ist.
R=die Abtastasymmetrie (vgl. Fig. 6) ist.
Vor dem Filtern beträgt die Übergangsbreite ein Bildelement.
Bei symmetrischem Abtasten ist im Gegensatz zum asymmetrischen
Abtasten R=0. In der Praxis beträgt die Anzahl von Abtast
punkten N ohne komplexe Konjugation. Nach der komplexen
Konjugation gibt es 2M Abtastpunkte, wobei 2M=N (1+R) und N
<2M. Das Filter verschlechtert die Auflösung, die komplexe
Konjugation verbessert jedoch die Auflösung. Infolgedessen
ändert sich während des Verarbeitungsvorganges, bei dem die
Gibbs-Artefakte verringert werden, die Auflösung nicht
wesentlich.
Das Signal-Geräusch-Verhältnis, das durch das vorbeschriebene
Abbildungsverfahren erhalten wird, ist im Vergleich zu dem
normalerweise erhaltenen Signal-Geräusch-Verhältnis gegeben
durch:
wobei
R=die ausgewählte Abtastasymmetrie, die gewählt wird, um
den besten Kompromiß zu erzielen, und
σ F die RMS-Geräusch-Verringerung aufgrund des multiplikati ven Filters.
σ F die RMS-Geräusch-Verringerung aufgrund des multiplikati ven Filters.
Bei symmetrischer Abtastung (Sampling) ist R=0 und SNR=1.
Deshalb verringert das asymmetrische Abtasten den Wert von
SNR. Das Filter verbessert andererseits das SNR. Infolgedes
sen ändert während des Verarbeitungsvorganges zur Verringer
ung der Gibbs-Artefakte das SNR sich nicht wesentlich.
Es sei angenommen, daß 2M Punkte nach der Konjugation
abgetastet werden. Das Filter multipliziert jeden Punkt mit
der Filterfunktion fk, wobei -M k M, und der Punkt fk=0
wird auf 1 normalisiert. Dann gilt:
Als Beispiel, bei dem das Kaiser-Filter eingesetzt wird (vgl.
das Buch "Digital Filters", 2. Ausgabe von R.W. Hamming,
erschienen in Prentice Hall Inc. 1983) ergibt sich:
wobei I₀ eine Funktion ist, die gegeben ist durch
wobei
a=ein freier Parameter des Filters - die anderen Paramter
können berechnet werden, sobald a gewählt ist; für ein
Kaiser-Filter gilt:
a=0,5842 (A-21) 0,4+0,07886 (A-21) für 20<A<50,
A=die Filterdämpfung des Gibbs-Überschwingens in Decibel.
a=0,5842 (A-21) 0,4+0,07886 (A-21) für 20<A<50,
A=die Filterdämpfung des Gibbs-Überschwingens in Decibel.
Durch Bestimmen von a, D, A, σ F aus dem ausgewählten Filter
kann folgende Tabelle erstellt werden:
Wenn beispielsweise das Überschwingen um 6 db gedämpft wird
(was bedeutet A=27 db), gilt a=1,669, σ F =0,850 und D=
1,327.
In vorliegendem Beispiel mit R=0,3 beträgt dann die
Auflösung 1,327/1,3 oder annähernd 1 und das vergleichbare
SNR beträgt dann
1/1,91/2 1/0,850 oder 0,8535.
Somit reduziert ein Kaiser-Filter das Überschwingen um die
Hälfte, während die Auflösung und das SNR im wesentlichen
beibehalten werden.
Die Dämpfung des Überschwingens um 10 db, was bedeutet, daß A=
31, a=2,256, G=0,788 und D=1,605 würde eine ver
gleichsweise Auflösung von 1,24 und ein vergleichsweises SNR
von 0,907 ergeben, eine geringfügig verringerte vergleichbare
Auflösung und ein besseres vergleichbares SNR. Zusätzlich
kann die Asymmetrie selektiv varriert werden, was zur
Steuerung der Auflösung und des SNR beiträgt. Die folgende
Tabelle zeigt Prüfänderungen in der vergleichsweisen Auflö
sung und dem SNR, die durch Auswahl von R mit 0,30, 0,33 oder
0,27 und der Dämpfung von 27 oder 31 db erzielbar ist.
Somit können die Parameter des Filters so gewählt werden, daß
sie einen Kompromiß zwischen der Auflösung, den Ringbildungs
artefakten und des SNR ergeben, ohne daß zusätzliche Abtast
dauer erforderlich ist. Im Idealfall werden die Parameter so
gewählt, daß die Verringerung weder der Auflösung noch des
SNR eine Rolle spielen, während die Gibbs-Artefakte entschei
dend verringert werden und die Abtastdauer die gleiche
bleibt.
Zum Stande der Technik ist zu bemerken, daß selbst dann, wenn
die Auflösung ein Maximum wird, die Gibbs-Artefakte somit
vorherrschen, die Artefakte häufig einwandfreie Diagnosen
durch die Verwendung der Bilddarstellung verhindern. Bei
spielsweise sind dann häufig Verletzungen zu stark "ver
schmiert", als daß sie auszumachen sind.
Es werden somit Verfahren und Einrichtungen vorgeschlagen, um
die Gibbs-Artefakte zu minimieren, ohne daß zusätzliche
Abtastzeit, schlechtere Auflösung oder niedrigerer SNR in
Kauf zu nehmen ist.
Claims (14)
1. Verfahren zum Reduzieren von Gibbs-Artefakten in Bilddar
stellungen, die unter Verwendung von Magnetresonanz-Ab
bildungssystemen (MRI-Systemen) erhalten werden, dadurch
gekennzeichnet, daß
- a) MRI-Signale erfaßt werden,
- b) die erfaßten Signale zur Erzielung von Daten abgetast et (sampling) werden,
- c) die Datenmenge vergrößert wird, um die Auflösung zu verbessern, damit ein die Gibbs-Artefakte verursachen des Überschwingen (overshoot) komprimiert wird, das Signal-Geräusch-Verhältnis (SNR) der nachfolgenden Bilddarstellung jedoch verringert wird,
- d) die vergrößerte Datenmenge beeinflußt wird, um ein Überschwingen zu verhindern,
- e) die vergrößerte Datenmenge mit verringertem Über schwingen verarbeitet wird, um die nachfolgenden Bilddarstellungen mit sehr geringen Gibbs-Artefakten sowie mit einer Auflösung und einem SNR zu erhalten, die vergleichbar sind mit Bilddarstellungen, welche bei normalem Betrieb erhalten werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Schritt des Abtastens (Sampling) der erfaßten Signale
zur Erzielung von Daten ein asymmetrisches Abtasten der
erfaßten Signale zur Erzielung von Daten umfaßt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
der Schritt des Vergrößerns der Datenmenge ein komplexes
Konjugieren der Daten einschließt, die durch asymmetri
sches Abtasten der erfaßten Signale erhalten werden.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
der Schritt des Beeinflussens der vergrößerten Datenmenge
zur Verringerung des Überschwingens ein Multiplizieren
der vergrößerten, unter Anwendung der komplexen Konjuga
tion erzielten Datenmenge durch ein optimiertes Filter
einschließt.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
der Schritt des Verarbeitens der vergrößerten Datenmenge
mit dem verringerten Überschwingen einschließt, daß die
aus dem Filter erzielten Daten einer Fourier-Transforma
tion zur Gewinnung von Bilddaten unterzogen werden.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Schritt des Vervielfachens der vergrößerten Daten
menge, die unter Verwendung der komplexen Konjugation
durch ein optimiertes Filter erhalten wird, die Verwen
dung eines Kaiser-Filters einschließt.
7. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die Daten, die durch den asymmetrischen Abtastschritt
durch ein optimiertes Filter zur Erzielung gefilterter
Daten erfaßt werden, multipliziert werden, daß die
gefilterten Daten komplex konjugiert werden, und daß die
komplex konjugierten gefilterten Daten einer Fourier-
Transformation unterzogen werden, um Bilddaten zu
erhalten.
8. Einrichtung zum Verringern von Gibbs-Artefakten in
Bilddarstellungen, die unter Verwendung von Magnetreso
nanz-Abbildungssystemen (MRI-Systemen) gewonnen werden,
gekennzeichnet durch
- a) eine Vorrichtung zum Erfassen von MRI-Signalen,
- b) eine Vorrichtung zum Abtasten (Sampling) der erfaßten Signale für die Erzielung von Daten,
- c) eine Vorrichtung zum Vergrößern der Datenmenge, um die Auflösung zu verbessern, ein die Gibbs-Artefakte verursachendes Überschwingen zu komprimieren, jedoch das Signal-Geräusch-Verhältnis (SNR) einer nachfolgen den Bilddarstellung zu verringern,
- d) eine Vorrichtung zum Beeinflussen der vergrößerten Datenmenge, um das Überschwingen zu verringern,
- e) eine Vorrichtung zum Verarbeiten der vergrößerten Datenmenge mit verringertem Überschwingen, um die nachfolgenden Bilddarstellungen mit sehr geringen Gibbs-Artefakten und mit einer Auflösung sowie einem Signal-Geräusch-Verhältnis (SNR) vergleichbar mit Bilddarstellungen, die durch normale Vorgänge erzielt werden, zu erhalten.
9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
die Vorrichtung zum Abtasten der erfaßten Signale für die
Erzielung von Daten eine Vorrichtung zum asymmetrischen
Abtasten der erfaßten Signalen zur Erzielung von Daten
aufweist.
10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
die Vorrichtung zum Erhöhen der Datenmenge eine Vorrich
tung zum komplexen Konjugieren der Daten aufweist, die
durch asymmetrisches Abtasten der erfaßten Signale
erhalten werden.
11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß
die Vorrichtung zum Beeinflussen der vergrößerten
Datenmenge zur Erzielung eines geringeren Überschwingens
eine Vorrichtung zum Multiplizieren der vergrößerten
Datenmenge aufweist, die unter Anwendung der komplexen
Konjugation durch ein optimiertes Filter erhalten werden.
12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß
die Vorrichtung zum Verarbeiten der vergrößerten Daten
menge mit verringertem Überschwingen eine Vorrichtung zur
Fourier-Transformation der aus dem Filter erhaltenen
Daten aufweist, um Bilddaten zu erzielen.
13. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß
die Vorrichtung zum Multiplizieren der vergrößerten
Datenmenge, die unter Anwendung der komplexen Konjugation
durch ein optimiertes Filter erhalten werden, ein
Kaiser-Filter aufweist.
14. Einrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch eine
Vorrichtung zum Multiplizieren der Daten, die durch die
Vorrichtung zum asymmetrischen Abtasten von Daten über
ein optimiertes Filter zur Erzielung von gefilterten
Daten erfaßt werden, eine Vorrichtung zum komplexen
Konjugieren der gefilterten Daten, sowie eine Vorrichtung
zum Fourier-Transformieren der komplexen, konjugierten,
gefilterten Daten zur Erzielung von Bilddaten.
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