拍攝包含金屬對(duì)象的目標(biāo)區(qū)域的磁共振數(shù)據(jù)的方法和裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種利用磁共振裝置(9)來拍攝包含金屬對(duì)象(2)的目標(biāo)區(qū)域(1)的磁共振數(shù)據(jù)的方法，其中使用包含至少一個(gè)要通過高頻線圈裝置(3′)發(fā)射的高頻激勵(lì)的磁共振序列，其中使用包含多個(gè)能夠以不同的振幅和/或相位獨(dú)立控制的線圈元件的高頻線圈裝置(3′)，其中，為了至少部分地降低通過高頻激勵(lì)在金屬對(duì)象(2)中產(chǎn)生的偽影，相對(duì)于在目標(biāo)區(qū)域(1)中的高頻場(chǎng)的均勻的圓極化選擇描述高頻場(chǎng)的極化的線圈元件的振幅和/或相位。
【專利說明】拍攝包含金屬對(duì)象的目標(biāo)區(qū)域的磁共振數(shù)據(jù)的方法和裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種利用磁共振裝置來拍攝包含金屬對(duì)象的目標(biāo)區(qū)域的磁共振數(shù)據(jù) 的方法，其中使用包含至少一個(gè)要通過高頻線圈裝置發(fā)射的高頻激勵(lì)的磁共振序列。此外， 本發(fā)明涉及一種磁共振裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 按照現(xiàn)有技術(shù)已經(jīng)很大程度地公知了磁共振成像。在此使用高頻激勵(lì)，以便在基 本磁場(chǎng)（B0場(chǎng)）中偏轉(zhuǎn)自旋，從而能夠測(cè)量由此產(chǎn)生的信號(hào)。高頻激勵(lì)的高頻場(chǎng)在此大多 稱為B1場(chǎng)。
[0003] 然而當(dāng)存在金屬對(duì)象，例如患者中的金屬植入物時(shí)在磁共振檢查中會(huì)出現(xiàn)問題。 盡管有相關(guān)聯(lián)的并發(fā)癥，具有金屬植入物的患者的檢查已經(jīng)變?yōu)橹匾膽?yīng)用。特別地，具有 整形外科植入物（例如螺旋接合、固定物、人造關(guān)節(jié)等）的患者的數(shù)量的增加導(dǎo)致應(yīng)當(dāng)降低 由于金屬造成的極大的圖像干擾的新技術(shù)的發(fā)展，因?yàn)榇殴舱癯上竦母叩能浗M織對(duì)比度優(yōu) 于另外的檢查方法。在此要考慮的是，另外的成像方式，例如計(jì)算機(jī)斷層造影，也示出了強(qiáng) 烈的金屬偽影。
[0004] 磁共振成像尤其適用于手術(shù)后的并發(fā)病，因?yàn)榭梢悦黠@更好地診斷感染、排斥反 應(yīng)和/或骨折。
[0005] 在磁共振成像中在目標(biāo)區(qū)域中存在金屬對(duì)象的情況下主要由于靜止的基本磁場(chǎng) (B0場(chǎng)）的失真而引起圖像偽影，該失真又歸因于身體組織與金屬的磁化率的大的區(qū)別。另 外的基本上公知的效果是動(dòng)態(tài)磁場(chǎng)（所謂的成像梯度）的干擾，例如通過渦流，以及如最近 確認(rèn)的高頻場(chǎng)的干擾，例如通過在金屬對(duì)象中和在周圍的組織中感應(yīng)出的高頻電流。
[0006] 目的為降低或校正由于金屬對(duì)象引起的偽影，特別是圖像失真和對(duì)比度變化 的已知方式迄今為止主要對(duì)于靠近金屬對(duì)象的靜止B0場(chǎng)的強(qiáng)烈干擾實(shí)施。為此例如 公知的是，采用具有高的帶寬的快速自旋回波序列（TSE序列）作為磁共振序列。另外 的方案以所謂的"視角傾斜（view angle tilting) "技術(shù)（在讀取梯度方向上的失真校 正）工作。此外，公知在層選擇梯度方向上的失真校正，這在關(guān)鍵字SEMAC/MAVRIC的 條件下公知，為此也參見 B.A. Hargreaves et al.的論文"Metal-Induced Artifacts in MRI"，AJR:197, 2011，S. 547 - 555。
[0007] 雖然在現(xiàn)有技術(shù)中公知關(guān)于另外的提到的機(jī)制的效果，也就是梯度和高頻感應(yīng)出 的渦流的效果以及高頻遮蔽效果，但是所建議的解決方案對(duì)于臨床應(yīng)用很少適用。與此 相關(guān)地參見 C. R. Camacho et al.的論文"Nonsusceptibility Artifacts Due to Metallic Objects in MR Imaging"，JMRI:5, 1995, S. 75 - 88。為了解決該問題已經(jīng)建議，多次以不同 的發(fā)射電壓（Transmitterspannung)重復(fù)測(cè)量。但是這會(huì)導(dǎo)致測(cè)量時(shí)間的對(duì)于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域不 可容忍的延長。替換地建議，使用絕熱的脈沖，但其需要高的脈沖長度和振幅并且因此僅能 極其有限的采用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 因此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，提供一種用于降低由于高頻激勵(lì)與金屬對(duì)象 相互作用引起的偽影的改善的方法。
[0009] 為了解決上述技術(shù)問題，在開頭提到的類型的方法中按照本發(fā)明，使用包含多個(gè) 能夠以不同的振幅和/或相位獨(dú)立控制的線圈元件的高頻線圈裝置，其中為了至少部分地 降低通過高頻激勵(lì)在金屬對(duì)象中產(chǎn)生的偽影相對(duì)于在目標(biāo)區(qū)域中的高頻場(chǎng)的均勻的圓極 化選擇描述高頻場(chǎng)的極化的線圈元件的振幅和/或相位。
[0010] 如所述的，作為本發(fā)明的基礎(chǔ)的問題是，通過金屬對(duì)象感應(yīng)出高頻電流，該高頻電 流與外部的發(fā)送高頻場(chǎng)疊加，從而局部形成有效的總高頻場(chǎng)。根據(jù)局部感應(yīng)出的高頻場(chǎng)相 對(duì)于從外部作用的高頻場(chǎng)的振幅、相位和空間取向可以由此在圖像中導(dǎo)致對(duì)比度變化和 遮蔽直至導(dǎo)致信號(hào)消除。本發(fā)明的出發(fā)點(diǎn)是如下認(rèn)識(shí)，即，局部地在金屬對(duì)象（例如植入 物）中或周圍的組織中感應(yīng)出的電流取決于外部高頻場(chǎng)的參數(shù)，例如其極化。在實(shí)驗(yàn)中規(guī) 定，通過外部高頻場(chǎng)的變化，特別是針對(duì)極化，能夠避免或至少減弱提到的圖像偽影。用 于改變高頻場(chǎng)的可能性通過使用高頻線圈裝置給出，該高頻線圈裝置具有可獨(dú)立地通過 多個(gè)信道控制的線圈元件。這樣的高頻線圈裝置也被稱為多信道發(fā)送系統(tǒng)（"parallel transmif'-Systeme)。因此存在多個(gè)發(fā)送信道，可以將高頻信號(hào)以不同的振幅和相關(guān)的相 位施加到這些發(fā)送信道。
[0011] 通?，F(xiàn)在在此使用圓極化的發(fā)送高頻場(chǎng)，但也可以以另外的振幅和相關(guān)的相位對(duì) 于不同的線圈元件實(shí)現(xiàn)期望的成像結(jié)果。這意味著，給出用于振幅和相關(guān)的相位的變化區(qū) 域，在該變化區(qū)域中無需對(duì)成像結(jié)果的顯著限制就能降低偽影。在本發(fā)明的范圍內(nèi)使用該 變化區(qū)域，從而可以找到如下的振幅和相關(guān)的相位，其降低偽影的出現(xiàn)或者甚至得到優(yōu)化 過程的結(jié)果。
[0012] 也就是，隨著更多的線圈元件這樣改變?cè)诖殴舱裱b置處的外部發(fā)送高頻場(chǎng)，使得 抑制在具有金屬對(duì)象的目標(biāo)區(qū)域中，特別是在具有金屬植入物的患者處的圖像偽影。常規(guī) 地，該高頻場(chǎng)是圓極化的，這意味著，使用具有相同的振幅和相關(guān)的90°的相位的交叉的發(fā) 送信道，從而實(shí)現(xiàn)盡可能均勻的高頻激勵(lì)的目的?，F(xiàn)在與該高頻場(chǎng)的均勻的圓極化偏離，以 便降低金屬偽影，從而得出更好的診斷圖像質(zhì)量，特別地是植入物患者處，因?yàn)槔缈梢员?免在植入物附近的信號(hào)遮蔽。
[0013] 在雙信道系統(tǒng)中，即在具有兩個(gè)可獨(dú)立控制的線圈元件的高頻線圈裝置中，例如 可以從圓極化轉(zhuǎn)為橢圓極化。具有多于兩個(gè)發(fā)送信道的系統(tǒng)也允許實(shí)現(xiàn)局部可變的極化。 在模體處和在生物體內(nèi)的實(shí)驗(yàn)已經(jīng)示出了，通過描述的方法可以極大地降低在植入物或通 常金屬對(duì)象的附近的金屬偽影。
[0014] 在此要指出的是，合適的是，同時(shí)地連同金屬對(duì)象一起考慮通過另外的效果觸發(fā) 的偽影。由此例如可以設(shè)置，磁共振序列是快速回波序列，因?yàn)橛纱四軌蚝艽蟪绦蛏媳苊庠?于B0場(chǎng)的失真的偽影。
[0015] 為了確定適用于降低由于高頻激勵(lì)引起的金屬偽影的振幅和/或相位，可以考慮 不同的措施。由此可以設(shè)置，通過計(jì)算和/或依據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)和/或在優(yōu)化過程的范圍內(nèi)確 定振幅和/或相位。特別合適地可以組合所有這些方案，當(dāng)（如以下詳細(xì)解釋的）在用于 其結(jié)果能夠通過測(cè)量來改良的優(yōu)化過程的模型中可以使用計(jì)算，特別是仿真時(shí)。
[0016] 具體地例如可以設(shè)置，利用磁共振裝置為另外的金屬對(duì)象拍攝定標(biāo)數(shù)據(jù) (Kalibrationsdaten)并且在確定振幅和/或相位時(shí)進(jìn)行考慮，該另外的金屬對(duì)象按照至 少一個(gè)描述該金屬對(duì)象的金屬對(duì)象參數(shù)與在目標(biāo)區(qū)域中的金屬對(duì)象一致。也就是可以考 慮，在預(yù)先實(shí)驗(yàn)中確定合適的參數(shù)，也就是振幅和/或相關(guān)的相位，從而例如可以為作為金 屬對(duì)象的不同的植入物類型確定參數(shù)，然后又將其用于相應(yīng)的植入物類型。也可能的是，對(duì) 于不同的對(duì)象參數(shù)執(zhí)行測(cè)量，如果由此合適的振幅和相位是公知的，當(dāng)在拍攝磁共振數(shù)據(jù) 的情況下應(yīng)當(dāng)使用相同參數(shù)的金屬對(duì)象時(shí)，則可以再次引入該測(cè)量。在此要指出的是，也可 以在考慮另外的參數(shù)的條件下拍攝定標(biāo)數(shù)據(jù)，例如對(duì)于不同的身體區(qū)域，也就是描述了身 體區(qū)域的不同的參數(shù)等。
[0017] 此外附加地或替換地還可以的是，為了計(jì)算振幅和相位而執(zhí)行對(duì)磁共振數(shù)據(jù)的拍 攝的仿真。仿真技術(shù)在磁共振領(lǐng)域內(nèi)已經(jīng)廣泛公知并能夠計(jì)算場(chǎng)分布，特別是高頻場(chǎng)的B1 場(chǎng)分布。在此可以使用目標(biāo)區(qū)域的模型，以便執(zhí)行關(guān)于產(chǎn)生偽影的過程的計(jì)算。
[0018] -般地在本發(fā)明的范圍內(nèi)合適的是，執(zhí)行優(yōu)化過程。由此可以設(shè)置，在優(yōu)化過 程的范圍內(nèi)從特別是描述了高頻場(chǎng)的均勻圓極化的基本配置出發(fā)，定義了用于振幅和/ 或相位的允許的變化區(qū)域，該變化區(qū)域尤其通過磁共振數(shù)據(jù)的最小期望的圖像質(zhì)量來確 定。因此預(yù)先給定不允許振幅和相位脫離的區(qū)域（變化區(qū)域）。優(yōu)化過程的成本函數(shù) (Kostenfunktion)在此可以被設(shè)計(jì)到盡可能最大程度地降低偽影。例如通過優(yōu)化來預(yù)先給 定用于仿真的新的參數(shù)和/或確定用于另外的測(cè)量的新的參數(shù)，可以結(jié)合計(jì)算以及結(jié)合測(cè) 量來應(yīng)用該方法。通過這種方式可以盡可能低開銷地為磁共振數(shù)據(jù)的特殊拍攝過程確定優(yōu) 化的振幅和/或相位。
[0019] 如已經(jīng)提到的，在仿真計(jì)算的范圍內(nèi)特別合適的是使用模型。在這樣的模型中可 以計(jì)算如下結(jié)果，其可被用于優(yōu)化過程的步驟，從而總體來說可以設(shè)置，在磁共振裝置中在 使用具有金屬對(duì)象的目標(biāo)區(qū)域的模型的條件下進(jìn)行優(yōu)化過程。因此設(shè)置模型式的描述，其 尤其可以描述在金屬對(duì)象和環(huán)境（例如組織）之間的磁化率區(qū)別，其中磁共振裝置特別是 高頻激勵(lì)的作用應(yīng)當(dāng)同樣是模型的部分，從而模型參數(shù)可以是在磁共振裝置內(nèi)或具體地在 均勻性體積內(nèi)的金屬對(duì)象的位置。
[0020] 一種具體的優(yōu)選的擴(kuò)展在于，在模型中將金屬對(duì)象假定為具有幾何形狀的，（特別 是作為圓形或多邊形的棒和/或球和/或橢球構(gòu)造的）在以液體（特別是水）填充的、無限 長的圓柱體或橢球內(nèi)的均勻的模型對(duì)象。模型的可考慮的具體的實(shí)現(xiàn)在于，假定無限長的、 以液體（優(yōu)選水）填充的圓柱體，其中替換地也可以應(yīng)用橢球。圓柱體或橢球最終是待檢 查的患者的模型映射。在該圓柱體或橢球中現(xiàn)在存在描述金屬對(duì)象并且被假定為均勻的模 型對(duì)象。模型對(duì)象例如可以描述具有定義的長度和定義的直徑的金屬棒；替換地也可以作 為球或橢球描述。在此為了簡化模型可以設(shè)置，假定在模型對(duì)象和液體之間沒有相互作用， 這意味著，在模型假設(shè)的范圍內(nèi)忽略并且不進(jìn)一步考察模型對(duì)象與其周圍的液體的相應(yīng)的 相互作用。
[0021] 對(duì)于這樣的以模型對(duì)象和圍繞的患者的簡單的幾何形狀工作的模型，甚至部分地 公知了用于計(jì)算場(chǎng)的分析解決方案，其可以在用于不同的極化的優(yōu)化過程的范圍內(nèi)使用。 但當(dāng)然也可以按照幾何形狀詳細(xì)或甚至精確地映射模型對(duì)象，其中對(duì)于這種情況可以采用 數(shù)值的仿真技術(shù)，以便實(shí)施在模型中的計(jì)算。因此可以設(shè)置，使用金屬對(duì)象的幾何形狀作為 模型對(duì)象的幾何形狀，并且以數(shù)值的仿真的形式進(jìn)行在模型中的計(jì)算。
[0022] 在任何情況下模型都包含與磁共振裝置的耦合本身，從而在模型中可以通過在優(yōu) 化過程的范圍內(nèi)變化的極化描述的高頻激勵(lì)考慮該耦合。由此可以對(duì)于通過振幅和/或相 位描述的不同的極化獲得描述了產(chǎn)生的場(chǎng)的結(jié)果，其又可以被輸入優(yōu)化過程的目標(biāo)函數(shù)。
[0023] 為了獲得盡可能精確地映射了實(shí)際關(guān)系的模型，可以設(shè)置，從利用磁共振裝置的 準(zhǔn)備測(cè)量的數(shù)據(jù)中確定至少一個(gè)模型參數(shù)，特別是患者在磁共振裝置中的位置和/或金屬 對(duì)象在患者中的位置。在該構(gòu)成中因此患者單獨(dú)地執(zhí)行優(yōu)化，其中通過準(zhǔn)備測(cè)量確定重要 的模型參數(shù)，例如金屬對(duì)象（例如植入物）在患者中的空間位置以及患者在磁共振裝置中 的位置。要指出的是，替換地也可以考慮，對(duì)于臨床場(chǎng)景，例如"類型X左的人造髖關(guān)節(jié)"，一 次性地執(zhí)行優(yōu)化并且如已經(jīng)說明的那樣將參數(shù)例如以查詢表的形式存儲(chǔ)在磁共振裝置中， 從而不必進(jìn)行患者單獨(dú)的適配。通過這種方式必要時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)時(shí)間節(jié)省。
[0024] 對(duì)于在優(yōu)化過程中的具體的優(yōu)化存在不同的方案可能性。為此首先指出，電場(chǎng)基 本上與高頻場(chǎng)（B1場(chǎng)）相連。在金屬對(duì)象的區(qū)域中的電場(chǎng)的振幅越大，則在其中感應(yīng)出的 電流及因此由此感應(yīng)出的高頻干擾場(chǎng)也越大，該高頻干擾場(chǎng)與高頻激勵(lì)的外部高頻場(chǎng)疊加 并且導(dǎo)致在金屬對(duì)象的周圍的所描述的成像干擾。根據(jù)該觀察可以導(dǎo)出用于偽影降低的第 一優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)。
[0025] 因此本發(fā)明的優(yōu)選的構(gòu)造在于，作為優(yōu)化目標(biāo)，在由金屬對(duì)象占據(jù)的模型的區(qū)域 中的電場(chǎng)對(duì)于具有通過測(cè)試參數(shù)描述的極化的高頻激勵(lì)來說應(yīng)當(dāng)盡可能地小。要指出的 是，電場(chǎng)當(dāng)然也是高頻的；然而以下應(yīng)當(dāng)繼續(xù)將B1場(chǎng)稱為高頻場(chǎng)，如前面引入的那樣。因此 應(yīng)當(dāng)在這樣的優(yōu)化目標(biāo)的范圍內(nèi)（其如公知的那樣可以通過目標(biāo)函數(shù)來描述）確定高頻激 勵(lì)的極化，對(duì)于其在金屬對(duì)象處的電場(chǎng)是零，從而應(yīng)當(dāng)通過這種方式盡可能地避免來自于 電流的感應(yīng)和由此產(chǎn)生的干擾場(chǎng)。但替換地或附加地也可以至少在金屬對(duì)象的區(qū)域內(nèi)考慮 有效的（磁的B1)高頻場(chǎng)的均勻性，因此，應(yīng)當(dāng)在與金屬對(duì)象相鄰的區(qū)域中，特別是在目標(biāo) 區(qū)域中實(shí)現(xiàn)盡可能均勻的、具有通過測(cè)試參數(shù)描述的極化的高頻激勵(lì)的磁的總高頻場(chǎng)作為 優(yōu)化目標(biāo)。為了評(píng)估有效的總（B1)高頻場(chǎng)，其因此包含高頻激勵(lì)的份額本身和通過感應(yīng)生 成的干擾場(chǎng)，考慮至少一個(gè)與金屬對(duì)象（因此在金屬對(duì)象的模型中）相鄰的區(qū)域，該區(qū)域不 一定必須包含總的目標(biāo)區(qū)域。但合適地也可以是，在總的目標(biāo)區(qū)域中實(shí)現(xiàn)產(chǎn)生的磁的高頻 場(chǎng)的盡可能高的均勻性。
[0026] 在此要指出的是，在此不取決于在區(qū)域中，特別是在目標(biāo)區(qū)域中的高頻場(chǎng)的強(qiáng)度， 因?yàn)槠溥€可以通過高頻激勵(lì)的相應(yīng)的參數(shù)被后調(diào)整，特別是發(fā)射電壓（因此在產(chǎn)生高頻激 勵(lì)的情況下的參考電壓）。
[0027] 本發(fā)明的優(yōu)選的擴(kuò)展在于，在優(yōu)化過程中確定振幅和/或相位之后實(shí)施（B1)高頻 場(chǎng)圖的測(cè)試測(cè)量，并且依據(jù)該描述了磁高頻場(chǎng)的高頻場(chǎng)圖來適配振幅和/或相位。也就是 可以考慮，利用是優(yōu)化過程的結(jié)果的極化的高頻激勵(lì)來測(cè)量通常也稱為B1圖的高頻場(chǎng)圖， 以便確定模型計(jì)算與實(shí)際的偏差并且由此更精確地規(guī)定描述了極化的振幅和/或相位。在 此也可以考慮一種實(shí)施方式，其中采用用于改善模型的測(cè)量結(jié)果和/或在測(cè)試測(cè)量的范圍 內(nèi)實(shí)施另外的優(yōu)化過程，因此根據(jù)利用新的極化進(jìn)行極化適配來重新實(shí)施測(cè)試測(cè)量，直至 達(dá)到特定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
[0028] 如已經(jīng)說明的，極其合適的是，依據(jù)尤其最后通過高頻場(chǎng)圖測(cè)量的高頻場(chǎng)的強(qiáng)度 關(guān)于額定值進(jìn)行發(fā)射電壓的適配。因此優(yōu)選地基于高頻場(chǎng)圖（B1)圖可以進(jìn)行發(fā)射調(diào)整，從 而總計(jì)產(chǎn)生的高頻場(chǎng)對(duì)于拍攝磁共振數(shù)據(jù)來說不會(huì)過高或過低。這通常是在可以利用優(yōu)化 的振幅和/或相位，也就是優(yōu)化的極化進(jìn)行圖像拍攝之前的最后的方法步驟。
[0029] 在此描述了具體的在臨床慣例中可采用的方法，通過該方法可以降低由高頻場(chǎng)干 擾引起的明顯的圖像偽影，如在特別是較大的金屬對(duì)象，例如如髖關(guān)節(jié)組的植入物的情況 下出現(xiàn)的圖像偽影。
[0030] 一種優(yōu)選的構(gòu)造在于，在拍攝磁共振數(shù)據(jù)之前依據(jù)至少一個(gè)描述金屬對(duì)象的對(duì)象 參數(shù)從查詢表中調(diào)用振幅和/或相位。例如所描述的計(jì)算的結(jié)果和/或定標(biāo)數(shù)據(jù)的測(cè)量可 以被存儲(chǔ)入這樣的查詢表中，其中在磁共振數(shù)據(jù)的每次拍攝中對(duì)于具有特定的金屬對(duì)象的 特定的目標(biāo)區(qū)域?qū)ふ遗c描述當(dāng)前拍攝意圖的對(duì)象參數(shù)一致的數(shù)據(jù)組并且使用相應(yīng)的振幅 和/或相位。當(dāng)然也可以附加地依據(jù)另外的參數(shù)確定查詢表，例如描述目標(biāo)區(qū)域的參數(shù)（例 如身體區(qū)域）、拍攝目標(biāo)（力求的診斷）、所使用的具體的磁共振序列等。通過這種方式存 在對(duì)于所有標(biāo)準(zhǔn)化的拍攝過程合適的相位和/或振幅。
[0031] 作為對(duì)于使用查詢表的替換，也可以考慮，在拍攝磁共振數(shù)據(jù)之前對(duì)于振幅和/ 或相位的至少兩個(gè)參數(shù)組實(shí)施調(diào)整測(cè)量并且依據(jù)調(diào)整測(cè)量的結(jié)果選擇振幅和/或相位。這 意味著，在實(shí)際的診斷測(cè)量之前，也就是拍攝磁共振數(shù)據(jù)之前可以實(shí)施附加的調(diào)整測(cè)量，其 自動(dòng)地確定了優(yōu)化的參數(shù)。在此優(yōu)選快速進(jìn)行的測(cè)量，從而調(diào)整測(cè)量尤其可以是投影測(cè)量， 其公知地可以極其快速地執(zhí)行。調(diào)整測(cè)量的評(píng)估例如可以通過評(píng)估圖像亮度等同樣時(shí)間上 極其快速地執(zhí)行。此外，在此也可以進(jìn)行優(yōu)化過程，其中因此隨后的調(diào)整測(cè)量的所使用的振 幅和相位可以取決于之前的調(diào)整測(cè)量的結(jié)果。
[0032] 在金屬對(duì)象的環(huán)境中的感應(yīng)出的高頻場(chǎng)可以是極其不均勻的，從而也可能的是， 通過修改的振幅和/或相位不能完全地避免偽影，但可以改變其強(qiáng)度和/或空間位置。在 這種情況下也完全可以在按照本發(fā)明的方法中更強(qiáng)烈地降低偽影，因?yàn)榭梢栽O(shè)置，至少在 兩個(gè)拍攝過程中分別拍攝磁共振數(shù)據(jù)的子數(shù)據(jù)組（Unterdatensatz)，這些子數(shù)據(jù)組在目標(biāo) 區(qū)域的不同的部分區(qū)域中是偽影降低的，其中在磁共振數(shù)據(jù)的進(jìn)一步處理時(shí)在考慮部分區(qū) 域的條件下進(jìn)行子數(shù)據(jù)組的組合。因此利用不同的發(fā)送參數(shù)重復(fù)測(cè)量，以便能夠總體上以 降低的偽影覆蓋圖像的更大的區(qū)域。具體地可以設(shè)置，通過單圖像的平方和相加進(jìn)行子數(shù) 據(jù)組的組合，但也可以考慮更復(fù)雜的、考慮具體情況的組合方法。由此可能的是，例如通過 偽影探測(cè)算法，在子數(shù)據(jù)組中探測(cè)剩余的偽影，由此例如可以確定在組合子數(shù)據(jù)組的情況 下考慮的加權(quán)因數(shù)。
[0033] 除了方法外，本發(fā)明還涉及一種磁共振裝置，具有被構(gòu)造為用于執(zhí)行按照本發(fā)明 的方法的控制裝置。用于按照本發(fā)明的方法的全部實(shí)施可以類似地轉(zhuǎn)用到按照本發(fā)明的磁 共振裝置，從而通過其也能獲得本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0034] 本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)和特征借助于附圖由下面描述的實(shí)施例給出。附圖中：
[0035] 圖1示出了按照現(xiàn)有技術(shù)拍攝具有金屬對(duì)象的目標(biāo)區(qū)域，
[0036] 圖2示出了在使用按照本發(fā)明的方法的情況下與圖1相應(yīng)的示意圖，和
[0037] 圖3示出了按照本發(fā)明的磁共振裝置。

【具體實(shí)施方式】
[0038] 圖1解釋了本發(fā)明從其出發(fā)的現(xiàn)有技術(shù)。應(yīng)當(dāng)利用其中在此僅示出了高頻發(fā)送 系統(tǒng)的部分的磁共振裝置拍攝目標(biāo)區(qū)域1，在該目標(biāo)區(qū)域中存在金屬對(duì)象2,例如金屬植入 物。為了拍攝磁共振數(shù)據(jù)現(xiàn)在公知的是，這樣控制高頻線圈裝置3,使得至少在目標(biāo)區(qū)域1 中調(diào)節(jié)所產(chǎn)生的、利用其應(yīng)當(dāng)進(jìn)行高頻激勵(lì)的高頻場(chǎng)的均勻圓極化，如通過符號(hào)4表示的 那樣。也就是，在目標(biāo)區(qū)域1中存在圓極化的B1場(chǎng)。這通過如下實(shí)現(xiàn)，S卩，由放大器裝置5 產(chǎn)生的高頻信號(hào)通過90°混合裝置6被劃分并且被傳輸?shù)礁哳l線圈裝置3。由于高頻場(chǎng)， 在金屬對(duì)象2內(nèi)部導(dǎo)致感應(yīng)出的高頻電流，該感應(yīng)出的高頻電流又引起在拍攝的磁共振數(shù) 據(jù)中導(dǎo)致偽影（例如信號(hào)遮蔽）的高頻場(chǎng)7。這樣的通過高頻場(chǎng)（B1場(chǎng)）產(chǎn)生的偽影應(yīng)當(dāng) 通過按照本發(fā)明的方法來降低。
[0039] 在此，在本發(fā)明的范圍內(nèi)已經(jīng)認(rèn)識(shí)到，可以這樣修改高頻場(chǎng)，特別是關(guān)于其極化， 使得盡管獲得了基本上相同的成像結(jié)果，但通過改變的高頻場(chǎng)至少減小了偽影。也就是，如 圖2所示，如果使用包括多個(gè)可獨(dú)立控制的線圈元件的高頻線圈裝置3'，其中因此能夠?yàn)?線圈元件獨(dú)立地選擇不同的振幅和相位，則存在對(duì)于振幅和相位的、按照本發(fā)明可以利用 的變化范圍，從而找到降低偽影的設(shè)置。
[0040] 這在圖2中對(duì)于具有兩個(gè)發(fā)送信道的高頻線圈裝置3'示例性示出，其中每個(gè)發(fā) 送信道通過相應(yīng)的放大器裝置5a、5b來控制。在此對(duì)于第一發(fā)送信道使用振幅Ai和相位 Pl，對(duì)于第二發(fā)送信道使用振幅A2和相位p2?，F(xiàn)在通過磁共振裝置的控制裝置對(duì)于特殊的 應(yīng)用情況這樣選擇相位和振幅，使得降低偽影。這通過頻率場(chǎng)的橢圓極化實(shí)現(xiàn)，如通過符號(hào) 8表示的那樣。通過這種方式降低了金屬對(duì)象2中的感應(yīng)出的高頻電流，從而也得到降低的 感應(yīng)場(chǎng)7'，并且總體上出現(xiàn)在磁共振數(shù)據(jù)中的偽影的降低。
[0041] 在此本發(fā)明當(dāng)然不限于兩個(gè)發(fā)送信道或兩個(gè)線圈元件，而是也可以在具有更大數(shù) 量的可獨(dú)立控制的發(fā)送信道的高頻線圈裝置3'中采用。
[0042] 因此在按照本發(fā)明的方法的第一實(shí)施例中，如果要拍攝在其中存在金屬對(duì)象2、 特別是植入物的目標(biāo)區(qū)域1，則首先組合描述了目標(biāo)區(qū)域1、特別是身體區(qū)域的參數(shù)和描述 金屬對(duì)象2的對(duì)象參數(shù)。使用快速自旋回波序列作為磁共振序列，從而盡可能避免由基本 場(chǎng)（B0場(chǎng)）的干擾引起的偽影，但是其中在該磁共振序列變化時(shí)也事先已知了描述該變化 的序列參數(shù)。現(xiàn)在能夠使用所有這些參數(shù)，從而對(duì)于當(dāng)前的磁共振數(shù)據(jù)拍攝調(diào)用在查詢表 (Look-Up-Tabelle)中合適的振幅和相位。然后使用相應(yīng)的相位和振幅來控制高頻線圈裝 置。
[0043] 可以以不同的方式確定包含對(duì)于不同的發(fā)送信道的相位和振幅的并且與對(duì)象參 數(shù)和/或目標(biāo)區(qū)域參數(shù)和/或序列參數(shù)和/或另外的輸入?yún)?shù)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)組，但是優(yōu)選地 在優(yōu)化過程的范圍內(nèi)確定。在此，既可以考慮用于拍攝定標(biāo)數(shù)據(jù)的測(cè)量，替換地或補(bǔ)充地也 可以進(jìn)行計(jì)算，特別是在使用仿真的條件下。通過對(duì)象參數(shù)和必要時(shí)另外的輸入?yún)?shù)（例 如在加上特定的植入物的條件下）的特定的值建立定義的條件并且對(duì)于信道對(duì)于振幅和 相位的不同的值拍攝定標(biāo)數(shù)據(jù)，可以進(jìn)行定標(biāo)數(shù)據(jù)的測(cè)量。在此合適的是，在此已經(jīng)基于一 種優(yōu)化過程，這意味著，在考慮前面拍攝的定標(biāo)數(shù)據(jù)的條件下確定下一次測(cè)量定標(biāo)數(shù)據(jù)要 使用的振幅和相位。同樣，也可以在仿真的情況下進(jìn)行。在這樣的優(yōu)化過程中和一般地在 執(zhí)行定標(biāo)測(cè)量和/或仿真的情況下要注意變化區(qū)域，由此保持獲得特定的圖像質(zhì)量。針對(duì) 偽影的存在評(píng)估仿真或定標(biāo)數(shù)據(jù)的結(jié)果，例如通過確定成本函數(shù)的值，從而對(duì)于振幅和相 關(guān)的相位能夠獲得最優(yōu)的或至少關(guān)于偽影改善的值。
[0044] 然而，作為使用查詢表的替換還可能的是，在拍攝磁共振數(shù)據(jù)之前首先對(duì)于至少 兩個(gè)振幅和/或相位的參數(shù)組執(zhí)行調(diào)整測(cè)量，其中在此針對(duì)偽影評(píng)估所測(cè)量的調(diào)整數(shù)據(jù)并 且依據(jù)調(diào)整測(cè)量的結(jié)果選擇振幅和/或相位，其中又可以存在優(yōu)化過程。調(diào)整測(cè)量由此優(yōu) 選是可快速實(shí)施的測(cè)量，例如投影測(cè)量。此外，在該投影測(cè)量中還明顯示出了遮蔽偽影。
[0045] 在本發(fā)明的另外的實(shí)施方式中也可以考慮，患者單獨(dú)地通過一系列優(yōu)化過程以在 模型中的計(jì)算和至少一個(gè)測(cè)試測(cè)量來確定最合適的極化，由此確定最優(yōu)的相位和/或振 幅。但是，在此，下面描述的過程當(dāng)然也適合，對(duì)于上面已經(jīng)提到的查詢表確定數(shù)據(jù)組。
[0046] 在該方案中使用描述了患者、金屬對(duì)象2和與磁共振裝置的相互作用的模型。在 此，當(dāng)為模型中代表金屬對(duì)象2的模型對(duì)象使用簡單的幾何形狀時(shí)可以考慮解析計(jì)算；如 果模型對(duì)象的形狀應(yīng)當(dāng)對(duì)應(yīng)于金屬對(duì)象2的實(shí)際幾何形狀，則可以在模型中為場(chǎng)計(jì)算采用 數(shù)值的仿真。
[0047] 作為用于解釋的具體的示例，在此將金屬棒考慮成在以水填充的、無限長的圓柱 體中的模型對(duì)象。也可以考慮將橢球用于患者的模型描述。對(duì)于與此相關(guān)的解析計(jì)算 的背景參見 John G. Sled 和 G. Bruce Pike 的文章 "Standing-Wave and RF Penetration Artifacts Caused by Elliptic Geometry:An Electrodynamic Analysis of MRI^ , IEEE Transactions on Medical Imagingl7(1998), S. 653-662,和 James Tropp 的文章 "Image brightening in samples of high dielectric constant"，Journal of Magnetic Resonancel67(2004), S. 12-24。
[0048] 首先為了使模型完整而進(jìn)行準(zhǔn)備測(cè)量，在該準(zhǔn)備測(cè)量中確定患者中的金屬對(duì)象2 的位置和磁共振裝置中的患者的位置。在現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)足夠公知相應(yīng)的測(cè)量方法，例如 拍攝定位信標(biāo)。
[0049] 下面又例如假定具有兩個(gè)線圈元件的高頻線圈裝置3'，也就是具有兩個(gè)發(fā)送信 道的高頻線圈裝置。在此沿著X和y軸產(chǎn)生一對(duì)線性極化的高頻場(chǎng)^ 51和B/。產(chǎn)生的向量 電勢(shì)A可以在圓柱體內(nèi)（參見上面提到的文章）解析地確定，并且取決于兩個(gè)場(chǎng)的極化，由 它們得到總極化。在此通過感應(yīng)出A x并且通過感應(yīng)出Ay。
[0050] A1 = real (A · eiwt)其中

【權(quán)利要求】
1. 一種利用磁共振裝置（9)來拍攝包含金屬對(duì)象（2)的目標(biāo)區(qū)域（1)的磁共振數(shù)據(jù)的 方法，其中使用包含至少一個(gè)要通過高頻線圈裝置（3')發(fā)射的高頻激勵(lì)的磁共振序列， 其特征在于，使用包含多個(gè)能夠以不同的振幅和/或相位獨(dú)立控制的線圈元件的高頻線圈 裝置（3')，其中，為了至少部分地降低通過高頻激勵(lì)在所述金屬對(duì)象（2)中產(chǎn)生的偽影， 相對(duì)于在所述目標(biāo)區(qū)域（1)中的高頻場(chǎng)的均勻的圓極化選擇描述高頻場(chǎng)的極化的線圈元 件的振幅和/或相位。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述磁共振序列是快速回波序列。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，通過計(jì)算和/或依據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)和/或 在優(yōu)化過程的范圍內(nèi)確定所述振幅和/或相位。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，利用磁共振裝置（9)為另外的金屬對(duì)象拍 攝定標(biāo)數(shù)據(jù)并且在確定所述振幅和/或相位時(shí)進(jìn)行考慮，所述另外的金屬對(duì)象按照至少一 個(gè)描述該金屬對(duì)象的對(duì)象參數(shù)與在所述目標(biāo)區(qū)域（1)中的所述金屬對(duì)象（2) -致。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的方法，其特征在于，為了所述計(jì)算，執(zhí)行對(duì)磁共振數(shù)據(jù)的 拍攝的仿真。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3至5中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在優(yōu)化過程的范圍內(nèi)，從特 別是描述高頻場(chǎng)的均勻圓極化的基本配置出發(fā)定義了所述振幅和/或相位的允許的變化 區(qū)域，該變化區(qū)域尤其通過磁共振數(shù)據(jù)的最小期望的圖像質(zhì)量來確定。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3至6中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在磁共振裝置中在使用具有 金屬對(duì)象的目標(biāo)區(qū)域的模型的條件下進(jìn)行優(yōu)化過程。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，在所述模型中將所述金屬對(duì)象假定為具 有幾何形狀的、特別是作為圓形或多邊形的棒和/或球和/或橢球構(gòu)造的、在以液體、特別 是水填充的無限長的圓柱體或橢球內(nèi)的均勻的模型對(duì)象。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的方法，其特征在于，從利用磁共振裝置的準(zhǔn)備測(cè)量的數(shù)據(jù) 中確定至少一個(gè)模型參數(shù)，特別是患者在磁共振裝置中的位置和/或金屬對(duì)象在患者中的 位置。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7至9中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，作為優(yōu)化目標(biāo)，在由模型對(duì) 象占據(jù)的模型的區(qū)域中的電場(chǎng)對(duì)于具有通過測(cè)試參數(shù)描述的極化的高頻激勵(lì)來說應(yīng)當(dāng)盡 可能地小，和/或在與模型對(duì)象相鄰的區(qū)域中，特別是在目標(biāo)區(qū)域中應(yīng)當(dāng)實(shí)現(xiàn)盡可能均勻 的、具有通過測(cè)試參數(shù)描述的極化的高頻激勵(lì)的磁的總高頻場(chǎng)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求7至10中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在優(yōu)化過程中確定振幅和 /或相位之后實(shí)施高頻場(chǎng)圖的測(cè)試測(cè)量，并且依據(jù)該高頻場(chǎng)圖來適配所述振幅和/或相位。
12. 根據(jù)權(quán)利要求7至11中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，依據(jù)尤其最后通過高頻場(chǎng) 圖所測(cè)量的高頻場(chǎng)的強(qiáng)度關(guān)于額定值進(jìn)行發(fā)射電壓的適配。
13. 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在拍攝磁共振數(shù)據(jù)之前依據(jù) 至少一個(gè)描述所述金屬對(duì)象（2)的對(duì)象參數(shù)從查詢表中調(diào)用振幅和/或相位。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在拍攝磁共振數(shù)據(jù)之前對(duì) 于振幅和/或相位的至少兩個(gè)參數(shù)組實(shí)施調(diào)整測(cè)量，并且依據(jù)所述調(diào)整測(cè)量的結(jié)果選擇振 幅和/或相位。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述調(diào)整測(cè)量是投影測(cè)量。
16. 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，至少在至少兩個(gè)拍攝過程中 分別拍攝磁共振數(shù)據(jù)的子數(shù)據(jù)組，所述子數(shù)據(jù)組在所述目標(biāo)區(qū)域（1)的不同的部分區(qū)域中 是偽影降低的，其中在磁共振數(shù)據(jù)的進(jìn)一步處理時(shí)在考慮部分區(qū)域的條件下進(jìn)行所述子數(shù) 據(jù)組的組合。
17. -種磁共振裝置（9)，具有包含多個(gè)能夠以不同的振幅和/或相位獨(dú)立控制的線圈 元件的高頻線圈裝置（3')和被構(gòu)造為用于執(zhí)行根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法 的控制裝置（13)。
【文檔編號(hào)】A61B5/06GK104280706SQ201410311910
【公開日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2014年7月2日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月2日
【發(fā)明者】M.尼特卡, T·巴克施米特 申請(qǐng)人:西門子公司