專利名稱：用于處理復數(shù)圖像數(shù)據(jù)的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于在磁共振(MR)數(shù)據(jù)采集中處理檢查對象的復數(shù)圖像數(shù)據(jù)的一種方法和一種裝置。本發(fā)明特別涉及用于處理圖像數(shù)據(jù)的這樣的方法和裝置，其中MR設(shè)備具有多個用于數(shù)據(jù)采集的拍攝單元、例如通過多個拍攝線圈或線圈陣列的多個片段，其中，利用每個拍攝單元分別在多個回波時間采集復數(shù)圖像數(shù)據(jù)。
背景技術(shù)：
MR成像目前具有廣泛的應用，因為其可以拍攝二維或三維圖像數(shù)據(jù)，所述圖像數(shù)據(jù)可以以高的分辨率反映檢查對象內(nèi)部的結(jié)構(gòu)。在MR成像中，檢查對象中的氫核的核自旋 在主磁場(Btl)中被對齊并且然后通過入射HF(高頻)脈沖被激勵。激勵的磁化作為時間的函數(shù)被檢測，其中通過不同的公知方法實現(xiàn)位置編碼。信號的拍攝在此通常利用正交探測(Quadraturdetektion)來進行,從而信號的相位以及振幅都被探測。在位置頻率空間(k空間)中探測的信號可以相應地作為復數(shù)來表示并且借助傅里葉變換變換到圖像空間，在該圖像空間現(xiàn)在可以位置分辨地確定相位和振幅。在多種成像方法中僅使用復數(shù)圖像數(shù)據(jù)的振幅來建立強度圖。在此棄用相位信息。相位值可以提供有價值的信息，所述信息例如可以在確定脂肪組織或水分量時被使用。一些成像方法使用相位信息。對于這樣的方法的例子包括相位對比度成像和質(zhì)子共振頻率(PRF)偏移測溫法(Proton Resonance Frequency Shift Thermometry)。在 PRF 位移測溫法中探測在拍攝的相位圖像中的通過質(zhì)子共振頻率的溫度依賴關(guān)系引起的相位偏移。除了具有信息內(nèi)容的相位偏移，如質(zhì)子自旋共振頻率的取決于溫度的相位偏移，還存在會導致不期望的相位偏移并且會導致偽影的效應。這樣的不期望的相位偏移的原因例如可以是基本場BO的由設(shè)備引起的不均勻性、在檢查對象內(nèi)部或附近的物體和材料的敏感性、入射的HF脈沖的相位偏移和拍攝序列的時間順序上的錯誤。這樣的相位偏移使得難以將在不同的回波時間情況下拍攝的圖像數(shù)據(jù)互相比較和/或組合。而且在不同的接收通道中會出現(xiàn)不同的相位偏移，所述相位偏移使得難以將與不同的回波時間和不同的拍攝線圈對應的圖像數(shù)據(jù)組合。描述了用于組合利用多個拍攝單元采集的復數(shù)圖像數(shù)據(jù)的不同方案。例如參考US6483308B1和參考US7227359B1。在這些方案中對于每個拍攝線圈將利用該拍攝線圈在不同的回波時間情況下采集的圖像數(shù)據(jù)進行組合。然后在第二步驟中將對于不同的拍攝線圈獲得的組合的圖像進行結(jié)合。US7227359B2為此公開了一種基于在圖像數(shù)據(jù)中的相位梯度的方法。然而這樣的方案容易在結(jié)果的圖像中出現(xiàn)偽影，例如奇點，這使得連貫分析困難。對于MR成像方法使用相位信息的其他例子是所謂的Dixon方法。在所述方法中在不同的回波時間情況下采集檢查對象的圖像數(shù)據(jù)。在此，通常這樣選擇脈沖序列，使得不同的自旋種類的自旋在該回波時間情況下是平行或反平行的，以實現(xiàn)計算的處理。然而，該要求會導致對HF系統(tǒng)及其控制提出高要求。MR數(shù)據(jù)采集還可以要求不期望的長的持續(xù)時間，以采集具有在不同的自旋種類之間的預先給出的相位關(guān)系的回波信號。MR數(shù)據(jù)采集的長的持續(xù)時間又提聞運動偽影的危險。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，提供一種用于處理復數(shù)圖像數(shù)據(jù)的方法和裝置，其降低前面提到的缺陷中的一些。特別地要實現(xiàn)基于對具有多個自旋種類的檢查對象利用不同的拍攝線圈拍攝的多個圖像數(shù)據(jù)，簡單確定至少一個MR參數(shù)，例如BO不均勻性。按照一個方面，提供一種用于處理檢查對象的復數(shù)圖像數(shù)據(jù)的方法。復數(shù)圖像數(shù)據(jù)在此理解為其圖像點分別還包含相位信息的圖像數(shù)據(jù)。檢查對象具有至少一個第一自旋種類和與之不同的第二自旋種類。在MR數(shù)據(jù)采集中利用多個拍攝單元中的每一個在多個回波時間的情況下分別這樣采集復數(shù)圖像數(shù)據(jù)，使得在第一自旋種類和第二自旋種類之間的相位差在至少兩個回波時間情況下是不同的。對于多個圖像點這樣確定至少一個MR參數(shù)的值，使得函數(shù)滿足極值條件。函數(shù)取決于至少一個MR參數(shù)和在利用多個拍攝單元在至 少兩個回波時間采集的復數(shù)圖像數(shù)據(jù)中的相應的圖像點。在該方法中基于函數(shù)確定至少一個MR參數(shù)，該函數(shù)取決于在多組復數(shù)圖像數(shù)據(jù)中的相應的圖像點，所述圖像數(shù)據(jù)與不同的拍攝單元和不同的回波時間對應。以這種方式進行與不同的回波時間和不同的拍攝單元對應的復數(shù)圖像數(shù)據(jù)的同時組合，而無需事先組合在不同的回波時間利用一個拍攝單元采集的圖像數(shù)據(jù)。由此可以使得多個圖像數(shù)據(jù)的連貫組合容易。極值條件可以是這樣的，S卩，確定至少一個MR參數(shù)的值，對于該值，函數(shù)具有至少一個取決于MR參數(shù)的局部極值。利用回波時間的給出的選擇，對具有多個自旋種類的檢查對象成像的應用，可以確定參數(shù)，如基本場的局部不均勻性或局部的水或脂肪分量。此外，不是一定需要這樣控制數(shù)據(jù)采集，使得在回波時間情況下不同的自旋種類的進動的自旋總是必須為平行的或反平行的。以這種方式提高了在數(shù)據(jù)采集時的靈活性?？梢詼p少為了數(shù)據(jù)采集總共所需的時間。第一自旋種類可以相應于水中的氫核自旋，并且第二自旋種類可以相應于在脂肪組織中的氫核自旋?？梢园凑誅ixon方法組合不同的復數(shù)圖像數(shù)據(jù)。被確定的至少一個MR參數(shù)可以包括磁場不均勻性。關(guān)于該參數(shù)的位置分辨的知識例如可以在相位校正中被采用。附加地或替換地，至少一個MR參數(shù)還可以包括將第一和/或第二自旋種類的分量位置分辨地量化的度量。根據(jù)該參數(shù)可以區(qū)分脂肪組織與水。該信息例如允許識別圖像區(qū)域，在該圖像區(qū)域中只能以小的可靠性進行測溫法。至少一個MR參數(shù)還可以包括第一自旋種類的T/時間，即[T2UP /或第二自旋種類的T/時間，即[T2*] 2。為了確定至少一個MR參數(shù)可以利用電子計算裝置求解方程組。該方程組可以代表概率分布的極值條件、特別是最大值條件。概率分布可以取決于至少一個MR參數(shù)。方程組的方程或多個方程可以是根據(jù)采集的復數(shù)圖像數(shù)據(jù)(所述復數(shù)圖像數(shù)據(jù)在最大似然性理論的意義上被認為是最可能的測量值)來確定概率分布所取決于的MR參數(shù)。包括了多個方程的方程組可以代表對于在MR數(shù)據(jù)采集中在多個回波時間的情況下和利用多個拍攝單元采集的圖像點的高斯概率分布的最大值條件。最大值條件可以獨立于拍攝單元的敏感性。在使用貝葉斯統(tǒng)計學的條件下可以確定有效的概率分布，其中將拍攝單元的未知的敏感性邊緣化(marginalisiert)或排除(ausintegriert),使得其不再出現(xiàn)在極值條件中。類似地可以將其他不依賴于回波時間的度量，例如放大系數(shù)，從概率分布中消除。方程組可以代表條件
權(quán)利要求
1.一種用于處理檢查對象(11)的復數(shù)圖像數(shù)據(jù)(61-63,71-73)的方法，以便位置分辨地確定至少一個MR參數(shù)，所述MR參數(shù)影響在MR數(shù)據(jù)采集中所采集的信號，其中所述檢查對象(11)具有至少一個第一自旋種類和與之不同的第二自旋種類，其中在MR數(shù)據(jù)采集中利用多個拍攝單元(22，23，24，25)的每一個在多個回波時間分別這樣采集復數(shù)圖像數(shù)據(jù)(61-63,71-73)，使得在第一自旋種類和第二自旋種類的進動的自旋之間的相位差在至少兩個回波時間是不同的， 其特征在于， 對于多個圖像點￠4-66,74-76 ;67，68，77，78)這樣確定所述至少一個MR參數(shù)的值，使得取決于該至少一個MR參數(shù)和在利用多個拍攝單元(22，23，24，25)在至少兩個回波時間采集的復數(shù)圖像數(shù)據(jù)(61-63,71-73)中的相應圖像點(64-66,74-76 ;67，68，77，78)的函數(shù)滿足極值條件。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中，對于所述多個圖像點(64-66，74-76;67，68，77，78)，利用電子計算裝置(19)來求解代表了取決于所述至少一個MR參數(shù)的概率分布的一個極值條件或多個極值條件的方程組，以便確定所述至少一個MR參數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述方程組代表了對于在MR數(shù)據(jù)采集中所采集的復數(shù)圖像數(shù)據(jù)￠1-63,71-73)的概率分布的一個極值條件或多個極值條件，其中，所述極值條件或所述多個極值條件獨立于拍攝單元(22，23，24，25)的敏感性。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3的方法，其中，所述方程組代表了條件
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述方程組還代表對于從!^[T2I1JT2UP 2中選擇的至少一個度量X1的條件
6.根據(jù)權(quán)利要求2-5中任一項所述的方法,其中，取決于概率分布(80),評價對于所述至少一個MR參數(shù)的所確定的值。
7.根據(jù)權(quán)利要求2-6中任一項所述的方法，其中，根據(jù)概率分布確定所述至少一個MR參數(shù)的方差，和/或多個MR參數(shù)的協(xié)方差。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中，為了確定所述至少一個MR參數(shù)，利用電子計算裝置(19)對于多個圖像點(64-66,74-76 ;67，68，77，78)分別求解獨立于拍攝單元(22，23，24，25)的敏感性的包括了多個方程的方程組。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中，為了確定所述至少一個MR參數(shù)，確定在利用拍攝單元(22，23，24，25)中的一個在一個回波時間采集的圖像數(shù)據(jù)(61-63)中的圖像點(64-66 ;67，68)的和利用相同的拍攝單元(22，23，24，25)在另一個回波時間所采集的其他圖像數(shù)據(jù)(71-73)中的圖像點(74-76 ;77，78)的復數(shù)共軛的積。
10.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中，所述多個復數(shù)圖像數(shù)據(jù)出1-63，71-73)包括 -利用第一拍攝單元(22，24)在第一回波時間所采集的第一復數(shù)圖像數(shù)據(jù)(61)， -利用第一拍攝單元(22，24)在第二回波時間所采集的第二復數(shù)圖像數(shù)據(jù)(71)， -利用第二拍攝單元(23，25)在第一回波時間所采集的第三復數(shù)圖像數(shù)據(jù)(62)，和 -利用第二拍攝單元(23，25)在第二回波時間所采集的第四復數(shù)圖像數(shù)據(jù)(72)， 其中，為了確定所述至少一個MR參數(shù)，將在第一復數(shù)圖像數(shù)據(jù)(61)、第二復數(shù)圖像數(shù)據(jù)(71)、第三復數(shù)圖像數(shù)據(jù)(62)和第四復數(shù)圖像數(shù)據(jù)(72)中的圖像點的值同時組合。
11.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中，逐圖像點地確定所述至少一個MR參數(shù)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，對于圖像點(64-66,74-76)所述至少一個MR參數(shù)的確定獨立于在復數(shù)圖像數(shù)據(jù)(61-63,71-73)中的其他圖像點(67，68，77，78)進行。
13.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中，對于至少一個回波時間，在第一自旋種類和第二自旋種類之間的相位差與k* 180°不同，其中k是整數(shù)或等于零。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，對于至少一個回波時間，在第一自旋種類和第二自旋種類之間的相位差為+90°或-90。。
15.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中，從包括了磁場不均勻性和量化第一和/或第二自旋種類的分量的度量的組中選擇位置分辨地所確定的至少一個MR參數(shù)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述組還包括第一自旋種類的T/時間[T2I1和第二自旋種類的T/時間[T/]2。
17.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中，所述第一自旋種類相應于水中的氫核自旋并且所述第二自旋種類相應于脂肪組織中的氫核自旋。
18.一種用于MR成像的方法，包括 實施回波序列，以便利用多個拍攝單元在多個回波時間采集多個復數(shù)圖像數(shù)據(jù)，和 按照權(quán)利要求1-17中任一項所述的方法處理利用多個拍攝單元和在多個回波時間采集的復數(shù)圖像數(shù)據(jù)。
19.一種用于處理具有第一自旋種類和與之不同的第二自旋種類的檢查對象(11)的復數(shù)圖像數(shù)據(jù)(61-63,71-73)的裝置，其中，所述復數(shù)圖像數(shù)據(jù)(61-63,71-73)是在MR數(shù)據(jù)采集中利用多個拍攝單元(22，23，24，25)在多個回波時間分別這樣采集的，使得在第一自旋種類和第二自旋種類的進動的自旋之間的相位差在至少兩個回波時間是不同的，其中，所述裝置被構(gòu)造為，用于位置分辨地確定至少一個MR參數(shù)，所述MR參數(shù)影響在MR數(shù)據(jù)采集中所采集的信號， 其中，所述裝置包括 -接口(26)，用于接收復數(shù)圖像數(shù)據(jù)(61-63，71-73)或MR原始數(shù)據(jù)，從所述MR原始數(shù)據(jù)中可以確定復數(shù)圖像數(shù)據(jù)(61-63，71-73)，和 -電子計算裝置(19)，其被構(gòu)造為對于多個圖像點(64-66,74-76 ;67，68，77，78)這樣計算地確定所述至少一個MR參數(shù)，使得取決于所述至少一個MR參數(shù)和利用多個拍攝單元在至少兩個回波時間采集的復數(shù)圖像數(shù)據(jù)(61- 63,71-73)中的相應的圖像點(64-66，74-76 ;67，68，77，78)的函數(shù)滿足極值條件。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的裝置，其中該裝置被構(gòu)造為用于執(zhí)行按照權(quán)利要求2-17中任一項所述的方法。
21.一種用于MR成像的磁共振設(shè)備，包括 -控制裝置(18)，用于控制磁共振設(shè)備以實施回波成像序列， -多個拍攝單元(22，23，24，25)，特別是多個拍攝線圈或線圈陣列的片段，分別用于采集復數(shù)圖像數(shù)據(jù)(61-63，71-73)，和 -與所述多個拍攝單元(22，23，24，25)耦合的按照權(quán)利要求19或20的用于處理利用多個拍攝單元在多個回波時間采集的復數(shù)圖像數(shù)據(jù)(61-63,71-73)的裝置(19，26)。
22.—種計算機程序，該計算機程序可以直接加載到磁共振設(shè)備(I)的可編程裝置(19，26)的存儲器中，其中，所述計算機程序包括一系列控制命令，其在通過所述裝置(19，26)運行時使得該裝置(19，26)實施按照權(quán)利要求1-18中任一項所述的方法。
全文摘要
在一種方法和裝置中處理具有至少兩種不同的自旋種類的檢查對象的復數(shù)圖像數(shù)據(jù)(61-63，71-73)。在此，位置分辨地確定影響在MR數(shù)據(jù)采集中采集的信號的至少一個MR參數(shù)。在MR數(shù)據(jù)采集中利用多個拍攝單元的每一個在多個回波時間分別這樣采集復數(shù)圖像數(shù)據(jù)(61-63，71-73)，使得在第一自旋種類和第二自旋種類之間的相位差在至少兩個回波時間是不同的。對于多個圖像點(64-66，74-76；67，68，77，78)這樣確定至少一個MR參數(shù)的值，使得取決于至少一個MR參數(shù)和在復數(shù)圖像數(shù)據(jù)(61-63，71-73)中的相應圖像點(64-66，74-76；67，68，77，78)的函數(shù)滿足極值條件。
文檔編號G01R33/56GK102654569SQ20121004382
公開日2012年9月5日 申請日期2012年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月1日
發(fā)明者P.格羅斯 申請人:西門子公司