與生理周期協(xié)調(diào)的磁共振成像的制作方法
【專利摘要】為了執(zhí)行磁共振（MR）斷層造影，作為時(shí)間的函數(shù)采集檢查對(duì)象（4）的生理參數(shù)（31），以便識(shí)別在時(shí)間上重復(fù)的生理周期。對(duì)于第一區(qū)域（21）采集第一MR數(shù)據(jù)（51），其中第一區(qū)域（21）的所有點(diǎn)布置在MR設(shè)備（2）的視場（20）的規(guī)定的區(qū)域中。所述第一MR數(shù)據(jù)（51）的采集（41）選擇性地在與生理周期同步并且通過等待間隔（40）相互隔開的第一時(shí)間間隔中進(jìn)行。對(duì)于與第一區(qū)域（21）不同的第二區(qū)域（22）采集（42）第二MR數(shù)據(jù)（52）。所述第二MR數(shù)據(jù)（52）的采集（42）在第一時(shí)間間隔之間的等待間隔（40）中進(jìn)行。
【專利說明】與生理周期協(xié)調(diào)的磁共振成像
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于磁共振(MR)斷層造影的方法、一種MR設(shè)備和一種MR-PET混合系統(tǒng)。本發(fā)明特別地涉及這樣的方法和設(shè)備，其中與生理周期、例如與心臟或呼吸周期協(xié)調(diào)地進(jìn)行MR數(shù)據(jù)采集。
【背景技術(shù)】
[0002]MR斷層造影在醫(yī)學(xué)成像中被廣泛采用。公知不同的拍攝技術(shù)，其中通過接通梯度場、入射激勵(lì)脈沖和采集產(chǎn)生的磁化獲得關(guān)于檢查對(duì)象的信息。這樣的拍攝技術(shù)的例子是自旋回波或梯度回波技術(shù)。
[0003]在檢查對(duì)象的部分的運(yùn)動(dòng)的情況下所產(chǎn)生的圖像可能具有運(yùn)動(dòng)偽影。所述運(yùn)動(dòng)偽影至少部分地可能通過檢查對(duì)象的生理周期引起。例如在胸廓區(qū)域中通常的呼吸運(yùn)動(dòng)或心肌的運(yùn)動(dòng)可能降低圖像質(zhì)量，從而使得可靠的診斷變得困難。
[0004]為了提高圖像質(zhì)量，使用所謂的EKG觸發(fā)、呼吸門控或其組合。使用這些技術(shù)以便這樣執(zhí)行數(shù)據(jù)采集，使得在數(shù)據(jù)采集期間運(yùn)動(dòng)是小的。為此可以采集心臟周期或呼吸周期。MR數(shù)據(jù)采集可以與生理周期同步。為此可以產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào)，使得測量總是在相同的生理階段開始和結(jié)束。特別地可以在靜止階段進(jìn)行MR數(shù)據(jù)采集，在該靜止階段中檢查對(duì)象的器官或其它待成像的部分運(yùn)動(dòng)少。在門控情況下，在特定的時(shí)間窗期間接通采集，例如當(dāng)運(yùn)動(dòng)非常少時(shí)，并且然后又?jǐn)嚅_。EKG觸發(fā)例如主要應(yīng)用于心臟成像，而呼吸觸發(fā)或呼吸門控也應(yīng)用于胸廓或腹部成像，以便降低運(yùn)動(dòng)偽影。
[0005]門控技術(shù)和觸發(fā)技術(shù)也應(yīng)用于正電子發(fā)射斷層造影(PET)，特別是當(dāng)采用正電子發(fā)射斷層造影來對(duì)運(yùn)動(dòng)的器官中的腫瘤成像時(shí)。在組合的MR-PET混合成像中對(duì)于PET圖像的可靠的衰減校正值得期望的是，對(duì)于衰減校正使用的MR數(shù)據(jù)采集也與生理周期協(xié)調(diào)地進(jìn)行。
`[0006]在使用觸發(fā)或門控方法的常規(guī)的MR方法中的一個(gè)缺陷是，檢查時(shí)間的僅一部分被用于實(shí)際的測量。
[0007]為了緩解該缺陷，可以采用允許快速的數(shù)據(jù)采集和很好利用通過生理周期規(guī)定的時(shí)間窗的MR拍攝技術(shù)。但是，在該時(shí)間窗外部不進(jìn)行MR數(shù)據(jù)采集，因?yàn)樵谠撾A段期間存在的運(yùn)動(dòng)會(huì)強(qiáng)烈影響圖像質(zhì)量。替換地或附加地，可以使用呼吸停止技術(shù)，以便在數(shù)據(jù)采集期間凍結(jié)運(yùn)動(dòng)。在長的測量情況下或?qū)τ谠谄翚馇闆r下有問題的患者，呼吸停止技術(shù)遇到局限。
[0008]在DE102010044520A1中描述了也可以對(duì)MR設(shè)備的視野邊緣處的位于規(guī)定體積外部的區(qū)域成像的用于MR成像的技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，提供用于MR成像的改進(jìn)的方法和裝置，其中與生理周期協(xié)調(diào)地采集MR數(shù)據(jù)。本發(fā)明特別地要解決的技術(shù)問題是，提供這樣的方法和裝置，其中盡可能好地利用可供使用的測量時(shí)間。
[0010]提供了具有在獨(dú)立權(quán)利要求中給出的特征的方法和裝置。從屬權(quán)利要求定義了實(shí)施方式。
[0011]按照本發(fā)明的實(shí)施方式，對(duì)于運(yùn)動(dòng)少的身體區(qū)域上的MR數(shù)據(jù)采集使用在取決于生理周期確定的通常的時(shí)間窗外部的等待時(shí)間。在實(shí)施方式中，實(shí)現(xiàn)在可以是門控時(shí)間窗的第一時(shí)間間隔內(nèi)部對(duì)運(yùn)動(dòng)多的區(qū)域的第一 MR數(shù)據(jù)采集以及在門控時(shí)間窗之間的等待間隔中進(jìn)行的對(duì)運(yùn)動(dòng)少的區(qū)域的第二 MR數(shù)據(jù)采集的組合或交錯(cuò)。
[0012]按照一個(gè)方面，提供了一種用于磁共振(MR)斷層造影的方法。作為時(shí)間的函數(shù)采集檢查對(duì)象的生理參數(shù)，以便識(shí)別時(shí)間上重復(fù)的生理周期。對(duì)于第一區(qū)域采集第一 MR數(shù)據(jù)，其中第一區(qū)域的所有點(diǎn)布置在MR設(shè)備的視場的規(guī)定的區(qū)域中，特別是在基本場的對(duì)稱中心的規(guī)定的周圍中。第一 MR數(shù)據(jù)的采集選擇性地在與生理周期同步并且通過等待間隔相互隔開的第一時(shí)間間隔中進(jìn)行。對(duì)于與第一區(qū)域不同的第二區(qū)域采集第二 MR數(shù)據(jù)。第二 MR數(shù)據(jù)的采集在第一時(shí)間間隔之間的等待間隔中進(jìn)行。 [0013]在該方法中使用不同的時(shí)間段，以便對(duì)檢查對(duì)象的不同區(qū)域成像?？梢圆贾迷贛R設(shè)備的規(guī)定區(qū)域中的第一區(qū)域在與生理周期協(xié)調(diào)地確定的第一時(shí)間窗中被采集。利用在第一時(shí)間窗之間的等待間隔來獲取第二區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)。在此可以是對(duì)于檢查對(duì)象的、其位置不隨或僅微弱地隨生理周期改變的部分的拍攝。通過在等待間隔期間第二數(shù)據(jù)的拍攝更好利用可供使用的測量時(shí)間。
[0014]應(yīng)當(dāng)對(duì)其采集第二 MR數(shù)據(jù)的第二區(qū)域可以與第一區(qū)域鄰接。第二區(qū)域可以圍繞第一區(qū)域，例如按照環(huán)的方式。第二區(qū)域和第二區(qū)域也可以重疊。
[0015]對(duì)于其可以在第一時(shí)間間隔中采集第一 MR數(shù)據(jù)的、視場的規(guī)定區(qū)域，可以是視場的如下區(qū)域，在該區(qū)域中基本場的非均勻性小于規(guī)定的閾值。這樣的區(qū)域通常稱為MR設(shè)備的規(guī)定體積。第二區(qū)域可以部分或完全位于該規(guī)定體積外部。
[0016]可以這樣來調(diào)整在檢查對(duì)象和MR設(shè)備之間的相對(duì)位置，即，檢查對(duì)象的隨生理周期運(yùn)動(dòng)的部分布置在第一區(qū)域中。由此可以確保運(yùn)動(dòng)偽影保持小。對(duì)于與生理周期協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)的部分的MR數(shù)據(jù)采集在第一時(shí)間間隔中進(jìn)行，在所述第一時(shí)間間隔中運(yùn)動(dòng)小，也就是在周期的靜止階段中。
[0017]第二 MR數(shù)據(jù)可以對(duì)檢查對(duì)象的運(yùn)動(dòng)少的部分成像。第二 MR數(shù)據(jù)可以對(duì)檢查對(duì)象的如下部分成像，所述部分的運(yùn)動(dòng)幅度在生理周期期間小于閾值。第二MR數(shù)據(jù)可以特別地對(duì)檢查對(duì)象的手臂成像。手臂的位置和輪廓例如對(duì)于衰減校正的基于MR的確定來說是有意義的。檢查對(duì)象的運(yùn)動(dòng)少的部分可以定位在MR設(shè)備的視場邊緣。檢查對(duì)象的運(yùn)動(dòng)少的部分可以至少部分地定位在規(guī)定體積外部。
[0018]第二 MR數(shù)據(jù)的采集可以包括用于減小失真的措施。為此，可以根據(jù)在應(yīng)當(dāng)進(jìn)行失真降低的數(shù)據(jù)采集的特定位置處MR設(shè)備的基本場的非均勻性和梯度場的非線性來調(diào)整至少一個(gè)梯度場的梯度強(qiáng)度。
[0019]該方法可以利用MR-正電子發(fā)射斷層造影(PET)混合系統(tǒng)來執(zhí)行。對(duì)于PET圖像的衰減圖可以基于第一 MR數(shù)據(jù)和第二 MR數(shù)據(jù)來確定。衰減圖可以用于PET數(shù)據(jù)的衰減校正。衰減圖可以用于產(chǎn)生衰減校正了的PET圖像。
[0020]衰減圖的確定可以包含，對(duì)于布置在第一區(qū)域中的多個(gè)體素，分別基于第一 MR數(shù)據(jù)確定對(duì)于在PET中所采集的光子的吸收參數(shù)。對(duì)于布置在第二區(qū)域中的多個(gè)體素，可以分別基于第二 MR數(shù)據(jù)確定對(duì)于在PET中所采集的光子的吸收參數(shù)。
[0021]第一 MR數(shù)據(jù)的采集可以利用第一 MR拍攝技術(shù)進(jìn)行。特別地可以通過如下得到考慮，即，對(duì)于在第一區(qū)域中的MR數(shù)據(jù)采集應(yīng)當(dāng)使用快速的第一拍攝技術(shù)，而對(duì)于在第二區(qū)域中的MR數(shù)據(jù)采集可以使用第二拍攝技術(shù)，該第二拍攝技術(shù)允許校正在第二區(qū)域中的基本場的非均勻性和/或梯度場的非線性。在該情況中第二 MR拍攝技術(shù)與第一 MR拍攝技術(shù)不同。 [0022]第二 MR拍攝技術(shù)可以是允許補(bǔ)償去相位效應(yīng)的MR拍攝技術(shù)。特別地，第二 MR拍攝技術(shù)可以是自旋回波拍攝技術(shù)。由此通過在MR設(shè)備的視場的邊緣處基本場的非均勻性引起的去相位效應(yīng)可以得到補(bǔ)償。
[0023]第一 MR拍攝技術(shù)可以包括梯度回波序列的產(chǎn)生。第二 MR拍攝技術(shù)可以包括自旋回波序列的產(chǎn)生。第一拍攝技術(shù)可以是非層選擇性的。第二拍攝接收可以是層選擇性的。通過這樣的構(gòu)造，對(duì)于檢查對(duì)象的隨生理周期運(yùn)動(dòng)的部分的快速數(shù)據(jù)采集可以與在視場的邊緣區(qū)域中定位的運(yùn)動(dòng)少的部分的數(shù)據(jù)采集組合。
[0024]如果第一和第二拍攝技術(shù)不同，則可以在時(shí)間上與生理周期協(xié)調(diào)地產(chǎn)生過渡序列，以便為利用第一 MR拍攝技術(shù)的數(shù)據(jù)采集準(zhǔn)備檢查對(duì)象。第二 MR數(shù)據(jù)的采集可以尚在等待間隔結(jié)束之前就被中斷，以便執(zhí)行過渡序列。引入過渡序列的時(shí)刻可以取決于生理周期來確定。分別中斷在等待間隔期間的第二 MR數(shù)據(jù)的采集的時(shí)刻可以取決于生理周期的持續(xù)時(shí)間和取決于為了對(duì)于第一拍攝技術(shù)而準(zhǔn)備磁化所需的持續(xù)時(shí)間來自動(dòng)地確定。
[0025]第一拍攝技術(shù)可以基于在橫向磁化的均衡狀態(tài)中的快速梯度回波序列(例如“Steady State Free Precession,穩(wěn)態(tài)自由進(jìn)動(dòng)梯度回波”、SSFP序列)。為了準(zhǔn)備磁化，可以產(chǎn)生高頻脈沖的序列，所述序列例如導(dǎo)致，在角度+ α /2和-α /2之間的磁化矢量圍繞ζ軸振蕩。為了盡可能快速地準(zhǔn)備磁化，例如可以產(chǎn)生如下的高頻脈沖的序列，其中首先入射+ Ct /2的翻轉(zhuǎn)角作為第一脈沖然后交替地入射對(duì)于翻轉(zhuǎn)角-Ct和+ Ct的高頻脈沖。在第一高頻脈沖(+α /2)和接下來的具有翻轉(zhuǎn)角- α的高頻脈沖之間的時(shí)間間隔可以是在分別相繼的用于以翻轉(zhuǎn)角土α翻轉(zhuǎn)的高頻脈沖之間的時(shí)間間隔的一半大。
[0026]檢查對(duì)象的第二區(qū)域(對(duì)于所述第二區(qū)域在等待間隔期間拍攝MR數(shù)據(jù))可以布置在MR設(shè)備的視場的邊緣處。第二區(qū)域可以至少部分地位于規(guī)定體積外部，從而在那里基本場的非均勻性和梯度場的非線性可以大于閾值。
[0027]第二 MR數(shù)據(jù)可以分別在包含在等待間隔中的第二時(shí)間間隔中被采集。第二時(shí)間間隔的持續(xù)時(shí)間可以取決于生理周期的持續(xù)時(shí)間來選擇。由此第二時(shí)間間隔的持續(xù)時(shí)間可以被調(diào)諧到在其中可以采集第一數(shù)據(jù)的第一時(shí)間間隔，并且如果需要，可以被調(diào)諧到過渡序列的持續(xù)時(shí)間。
[0028]生理周期可以是心臟周期或呼吸周期。
[0029]按照另一方面，提供了一種MR設(shè)備。MR設(shè)備包括用于產(chǎn)生Btl場、即基本場的裝置。MR設(shè)備包括用于采集MR數(shù)據(jù)的拍攝裝置和用于控制MR設(shè)備的控制裝置。控制裝置具有用于接收取決于檢查對(duì)象的生理參數(shù)的信號(hào)的接口?？刂蒲b置被構(gòu)造為用于根據(jù)由接口接收的信號(hào)識(shí)別在時(shí)間上重復(fù)的生理周期?？刂蒲b置被構(gòu)造為用于控制拍攝裝置用來采集對(duì)于第一區(qū)域的第一 MR數(shù)據(jù)，其中第一區(qū)域的所有點(diǎn)布置在MR設(shè)備的視場的規(guī)定區(qū)域中，特別是基本場的對(duì)稱中心的規(guī)定周圍中?？刂蒲b置構(gòu)造為用于這樣控制拍攝裝置，使得第一 MR數(shù)據(jù)的采集選擇性地在與生理周期同步并且通過等待間隔互相隔開的第一時(shí)間間隔中進(jìn)行?？刂蒲b置構(gòu)造為用于這樣控制拍攝裝置用來采集對(duì)于與第一區(qū)域鄰接的第二區(qū)域的第二 MR數(shù)據(jù)，使得第二 MR數(shù)據(jù)的采集在第一時(shí)間間隔之間的等待間隔中進(jìn)行。
[0030]按照實(shí)施方式的MR設(shè)備的構(gòu)造和由此實(shí)現(xiàn)的作用相應(yīng)于方法的構(gòu)造。在此，MR設(shè)備的控制裝置自動(dòng)地導(dǎo)致MR設(shè)備的相應(yīng)控制，以便促使方法步驟的自動(dòng)執(zhí)行。
[0031]MR設(shè)備可以構(gòu)造為用于執(zhí)行按照一個(gè)方面或?qū)嵤├姆椒ā?br> [0032]按照另一方面，提供了一種MR-PET混合系統(tǒng)。MR-PET混合系統(tǒng)包括按照一個(gè)方面或?qū)嵤├腗R設(shè)備。MR-PET混合系統(tǒng)包括正電子發(fā)射斷層造影儀，其具有用于采集PET數(shù)據(jù)的探測器。正電子發(fā)射斷層造影儀包括與MR設(shè)備耦接并且構(gòu)造為用于根據(jù)利用MR設(shè)備采集的第一 MR數(shù)據(jù)和第二 MR數(shù)據(jù)確定對(duì)于PET數(shù)據(jù)的衰減圖的處理裝置。
[0033]由此可以特別地在MR-PET混合系統(tǒng)中采用按照實(shí)施例的技術(shù)，在所述技術(shù)中在等待間隔中進(jìn)行對(duì)于檢查對(duì)象的運(yùn)動(dòng)少的部分的MR數(shù)據(jù)采集，在該等待間隔中例如心臟或呼吸周期導(dǎo)致檢查對(duì)象的另外的部分中的運(yùn)動(dòng)偽影。對(duì)于這樣的系統(tǒng)值得期望的是，也能夠考慮通過手臂的輪廓和橫截面引起的、采集的PET信號(hào)的衰減。按照實(shí)施例的技術(shù)允許，利用第二 MR數(shù)據(jù)在等待間隔中進(jìn)行對(duì)于手臂的成像。這些數(shù)據(jù)然后可以與第一 MR數(shù)據(jù)組合，例如用于計(jì)算檢查對(duì)象的衰減圖。
[0034]本發(fā)明的實(shí)施例不限于在MR-PET混合系統(tǒng)中的應(yīng)用，而是可以一般地在用于MR成像的方法和設(shè)備中被采用，其中通過如下降低運(yùn)動(dòng)偽影，即，檢查對(duì)象的運(yùn)動(dòng)部分的MR數(shù)據(jù)采集與生理周期同 步地進(jìn)行。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0035]上面描述的本發(fā)明的特性、特征和優(yōu)點(diǎn)以及實(shí)現(xiàn)這些優(yōu)點(diǎn)的方式結(jié)合對(duì)關(guān)于附圖詳細(xì)解釋的實(shí)施例的以下描述將變得清楚和容易理解。附圖中，
[0036]圖1示出了按照一個(gè)實(shí)施例的MR-PET混合系統(tǒng)。
[0037]圖2示出了圖1的系統(tǒng)的MR設(shè)備的視場的不同區(qū)域。
[0038]圖3示出了在按照一個(gè)實(shí)施例的方法和裝置中的MR數(shù)據(jù)采集。
[0039]圖4示出了檢查對(duì)象的不同部分的MR數(shù)據(jù)，對(duì)于所述部分利用按照實(shí)施例的方法和裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。
[0040]圖5示出了在按照一個(gè)實(shí)施例的方法和裝置中的MR數(shù)據(jù)采集。
[0041 ] 圖6是按照一個(gè)實(shí)施例的方法的流程圖。
[0042]圖7是按照另一個(gè)實(shí)施例的方法的流程圖。
[0043]圖8示出了利用按照實(shí)施例的方法和裝置獲得的MR圖像。
[0044]圖9示出了利用通常的方法獲得的MR圖像。
[0045]圖10示出了從第一和第二 MR數(shù)據(jù)產(chǎn)生衰減圖。
[0046]圖11和圖12示出了在按照實(shí)施例的方法和裝置中獲得的圖像數(shù)據(jù)。
[0047]圖13示出了對(duì)于在拍攝技術(shù)之間的過渡在方法和裝置中為了準(zhǔn)備磁化可以采用的高頻脈沖的序列。
[0048]附圖中相同或相應(yīng)的附圖標(biāo)記表示相同或相應(yīng)的元件、裝置或方法步驟?！揪唧w實(shí)施方式】
[0049]實(shí)施例的特征可以互相組合，只要在以下描述中沒有明確排除這一點(diǎn)。雖然一些實(shí)施例在特定的應(yīng)用的上下文中、例如在MR-PET混合系統(tǒng)的上下文中被描述，但是實(shí)施例不限于這樣的應(yīng)用。
[0050]圖1示出了 MR-PET混合系統(tǒng)I的示意圖。MR-PET混合系統(tǒng)I包括:MR設(shè)備，其具有斷層造影儀2，用于檢查對(duì)象4、例如患者4的檢查臺(tái)3，所述患者位于檢查臺(tái)3上可以被移動(dòng)通過斷層造影儀2的開口 5 ;控制裝置6 ;分析裝置7和驅(qū)動(dòng)單元8?？刂蒲b置6和分析裝置7可以包括一個(gè)或多個(gè)處理器?？刂蒲b置6和分析裝置7可以構(gòu)造為計(jì)算機(jī)?？刂蒲b置6控制斷層造影儀2并從斷層造影儀2接收例如利用MR拍攝線圈12拍攝的信號(hào)。
[0051]可以設(shè)置PET探測器13，用于采集PET數(shù)據(jù)。PET數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)采集和PET數(shù)據(jù)的分析可以同樣通過控制裝置6和分析裝置7進(jìn)行。替換地，可以為PET數(shù)據(jù)的采集和處理設(shè)置單獨(dú)的控制器和/或單獨(dú)的分析計(jì)算機(jī)。在這種情況下用于PET數(shù)據(jù)的采集的控制器與對(duì)于MR數(shù)據(jù)采集的控制裝置6協(xié)調(diào)地工作，以便取決于檢查對(duì)象的生理周期既采集MR數(shù)據(jù)也采集PET數(shù)據(jù)。
[0052]為了產(chǎn)生基本磁場Btl,斷層造影儀2具有(僅示意性示出的)基本場磁體14。斷層造影儀2具有用于產(chǎn)生梯度場的梯度場系統(tǒng)。斷層造影儀2具有一個(gè)或多個(gè)用于產(chǎn)生高頻信號(hào)的高頻天線。驅(qū)動(dòng)單元8可以由控制裝置6自動(dòng)地控制，用于將檢查臺(tái)3沿著方向Z與檢查對(duì)象4 一起移動(dòng)通過斷層造影儀的開口 5?？刂蒲b置6和分析裝置7例如可以是具有顯示器、鍵盤和數(shù)據(jù)載體的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，在所述數(shù)據(jù)載體上存儲(chǔ)了電子可讀的控制信息，所述控制信息構(gòu)造為，在分析裝置7和控制裝置6中使用數(shù)據(jù)載體時(shí)允許執(zhí)行以下詳細(xì)描述的方法。
[0053]MR-PET混合系統(tǒng)I構(gòu)造為，與檢查對(duì)象4的生理周期協(xié)調(diào)地執(zhí)行MR數(shù)據(jù)采集。生理周期例如可以是心臟周期或呼吸周期。為了與生理周期協(xié)調(diào)地執(zhí)行MR數(shù)據(jù)采集，MR-PET混合系統(tǒng)I可以包括用于監(jiān)視檢查對(duì)象4的`生理參數(shù)的裝置。該裝置可以采集EKG信號(hào)和/或檢查對(duì)象的呼吸和/或其它生理參數(shù)。該裝置可以包括用于采集生理參數(shù)的傳感器11。該裝置可以包括分析由傳感器11所采集的生理信號(hào)的分析設(shè)備10。例如，分析設(shè)備10可以分析作為時(shí)間的函數(shù)被監(jiān)視的生理參數(shù)并且據(jù)此產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào)或門控信號(hào)?？刂蒲b置6可以包括用于從分析設(shè)備10接收信號(hào)的相應(yīng)接口 9。在另外的構(gòu)造中分析設(shè)備10的功能可以集成在控制裝置6中，從而控制裝置6在接口 6處可以直接從傳感器11接收信號(hào)。
[0054]在運(yùn)行中控制裝置6根據(jù)在接口 9處接收的信號(hào)來控制斷層造影儀2?？刂蒲b置6這樣控制斷層造影儀2，使得對(duì)于第一空間區(qū)域取決于生理周期并且在時(shí)間上與生理周期協(xié)調(diào)地進(jìn)行第一 MR數(shù)據(jù)的采集。第一 MR數(shù)據(jù)的該采集可以是觸發(fā)的或門控的數(shù)據(jù)采集。對(duì)于其以該方式采集第一 MR數(shù)據(jù)的第一區(qū)域在此這樣坐落，使得檢查對(duì)象的明顯隨生理周期改變的部分利用第一 MR數(shù)據(jù)來成像。該觸發(fā)的或門控的數(shù)據(jù)采集可以對(duì)通過檢查對(duì)象4的橫截面的大部分成像并且以下也被稱為“主要MR數(shù)據(jù)采集”。為了保持運(yùn)動(dòng)偽影小，控制裝置6這樣控制斷層造影儀2，使得第一 MR數(shù)據(jù)的采集與生理周期同步。即，第一MR數(shù)據(jù)的采集分別按照與生理周期的規(guī)定的時(shí)間關(guān)系進(jìn)行。第一 MR數(shù)據(jù)的采集在多個(gè)第一時(shí)間間隔中進(jìn)行，所述第一時(shí)間間隔例如可以是門控時(shí)間窗或是通過觸發(fā)信號(hào)定義的時(shí)間間隔。第一時(shí)間間隔分別通過等待間隔互相隔開。第一時(shí)間間隔可以這樣來選擇，使得其與生理周期的靜止階段相應(yīng)，在所述靜止階段中檢查對(duì)象的成像部分處于相對(duì)靜止。
[0055]控制裝置6還這樣控制斷層造影儀2，使得在所述靜止階段之間的等待間隔中采集對(duì)于第二空間區(qū)域的第二 MR數(shù)據(jù)。第二區(qū)域在此與第一區(qū)域相鄰并且可以特別地包含檢查對(duì)象4的那些在生理周期期間不動(dòng)或僅微弱運(yùn)動(dòng)的部分。對(duì)于檢查對(duì)象4的這樣的部分的例子是檢查對(duì)象的手臂19。第二 MR數(shù)據(jù)的采集在此也被稱為“次要數(shù)據(jù)采集”。
[0056]控制裝置6由此這樣控制斷層造影儀2，使得第一 MR數(shù)據(jù)的采集(利用所述第一MR數(shù)據(jù)對(duì)檢查對(duì)象4的運(yùn)動(dòng)多的部分成像并且所述第一 MR數(shù)據(jù)選擇性地僅在規(guī)定的、取決于生理周期的第一時(shí)間間隔中進(jìn)行)與第二 MR數(shù)據(jù)的采集組合。后者對(duì)檢查對(duì)象4的運(yùn)動(dòng)少的部分成像并且在生理周期的靜止階段之間的(即在第一時(shí)間間隔之間的)等待間隔期間被采集。兩個(gè)數(shù)據(jù)采集在此在時(shí)間上交錯(cuò)。第二 MR數(shù)據(jù)的采集分別在兩個(gè)第一時(shí)間間隔之間進(jìn)行，在所述第一時(shí)間間隔中采集第一 MR數(shù)據(jù)。
[0057]手臂19的或檢查對(duì)象4的其它通常不具有運(yùn)動(dòng)的部分的次要MR數(shù)據(jù)采集在運(yùn)動(dòng)多的呼吸或心臟階段期間進(jìn)行，所述次要MR數(shù)據(jù)采集迄今為止保持未被使用。由此可以減少整個(gè)所需的總測量持續(xù)時(shí)間和/或更好利用可用的測量持續(xù)時(shí)間。
[0058]對(duì)于第一區(qū)域中的運(yùn)動(dòng)多的部分的主要MR數(shù)據(jù)采集和對(duì)于第二區(qū)域中的運(yùn)動(dòng)少的部分的次要MR數(shù)據(jù)采集的這樣的交錯(cuò)可以這樣來進(jìn)行，使得運(yùn)動(dòng)少的部分定位在MR設(shè)備的規(guī)定體積外部。在這種情況中在第二 MR數(shù)據(jù)的采集中可以采用失真校正的方法，以便也能夠在視場的邊緣區(qū)域中和規(guī)定體積外部產(chǎn)生具有降低的失真的MR圖像數(shù)據(jù)。在MR-PET混合系統(tǒng)I中MR設(shè)備的視場例如可以包括規(guī)定體積21，其中基本場的非均勻性小于預(yù)先定義的閾值。由此可以保證，對(duì)于在規(guī)定體積21中的數(shù)據(jù)采集來說失真是小的。規(guī)定體積典型地包含基本場的對(duì)稱中心并且延伸到與該對(duì)稱中心的預(yù)定距離。規(guī)定體積部分地也可以稱為“規(guī)定的視場”或“規(guī)定的FoV”。視場的邊緣區(qū)域22與規(guī)定體積21鄰接并且可以包圍該規(guī)定體積?？刂蒲b置6可以這樣控制斷層造影儀2，使得檢查對(duì)象的運(yùn)動(dòng)多的部分定位在規(guī)定體積21中并且在邊緣區(qū)域22中僅定位檢查對(duì)象的運(yùn)動(dòng)少的部分，其位置在生理周期期間不變或僅微弱改變。
[0059]典型地可以簡單地實(shí)現(xiàn)在檢查對(duì)象4和斷層造影儀2之間的相應(yīng)的這樣的相對(duì)位置，使得在視場的邊緣區(qū)域22中僅布置運(yùn)動(dòng)少的部分。特別地規(guī)定體積21典型地具有約50cm的直徑，從而相對(duì)運(yùn)動(dòng)多的部分可以定位在規(guī)定體積21的內(nèi)部。
[0060]應(yīng)當(dāng)注意，在第一時(shí)間間隔期間，即，在主要數(shù)據(jù)采集時(shí)，也可以對(duì)于視場的邊緣區(qū)域22采集MR數(shù)據(jù)。然而，這些在主要數(shù)據(jù)采集時(shí)所采集的對(duì)于邊緣區(qū)域22的MR數(shù)據(jù)可能在進(jìn)一步處理時(shí)被丟棄，以保持失真校正少。替換地，可以從第二 MR數(shù)據(jù)中和在主要數(shù)據(jù)采集中對(duì)于邊緣區(qū)域22采集的MR數(shù)據(jù)中形成加權(quán)的疊加。類似地可以在等待間隔期間，即，在次要數(shù)據(jù)采集時(shí)，也對(duì)于視場的規(guī)定體積21采集MR數(shù)據(jù)。然而，這些在次要數(shù)據(jù)采集時(shí)所采集的對(duì)于規(guī)定體積21的MR數(shù)據(jù)在進(jìn)一步處理中可能被丟棄，以保持運(yùn)動(dòng)偽影低。替換地，可以從第一 MR數(shù)據(jù)中和在次要數(shù)據(jù)采集中對(duì)于規(guī)定體積21所采集的MR數(shù)據(jù)中形成加權(quán)的疊加。
[0061]第一 MR數(shù)據(jù)和第二 MR數(shù)據(jù)可以由分析裝置7進(jìn)一步處理。例如第一 MR數(shù)據(jù)和第二 MR數(shù)據(jù)可以被組合為一幅MR圖像。在此，相應(yīng)的圖像點(diǎn)可以對(duì)于檢查對(duì)象的運(yùn)動(dòng)多的部分從第一 MR數(shù)據(jù)中獲得，并且對(duì)于檢查對(duì)象的運(yùn)動(dòng)少的部分從第二 MR數(shù)據(jù)中獲得。
[0062]可以處理第一 MR數(shù)據(jù)和第二 MR數(shù)據(jù)，以便產(chǎn)生對(duì)于PET拍攝的衰減圖。衰減圖可以包括關(guān)于對(duì)于在PET中通過湮滅產(chǎn)生的光子的吸收系數(shù)的位置分辨的信息。從第一MR數(shù)據(jù)和第二 MR數(shù)據(jù)中可以例如通過分割確定關(guān)于不同的組織類型的位置和大小的信息。從這些信息中可以例如在使用前面計(jì)算的關(guān)于取決于組織類型的吸收系數(shù)的信息的條件下由分析裝置7自動(dòng)計(jì)算衰減圖。該衰減圖可以用于PET數(shù)據(jù)的衰減校正。
[0063]雖然參考圖1描述了 MR-PET混合系統(tǒng)1，在本發(fā)明的其它實(shí)施例中下面詳細(xì)描述的方法也可以利用不是作為MR-PET混合系統(tǒng)構(gòu)造的MR設(shè)備來執(zhí)行。這樣的MR設(shè)備的構(gòu)造與在圖1中示意性示出的構(gòu)造相應(yīng)，其中但是不必設(shè)置PET探測器13。
[0064]圖2示出了按照實(shí)施例的MR設(shè)備的視場20的不同區(qū)域。在規(guī)定體積21中基本場的非均勻性小并且失真小。在與規(guī)定體積鄰接的邊緣區(qū)域22中不保證，基本場的非均勻性和梯度場的非線性小于規(guī)定的閾值。規(guī)定體積21包含基本場的對(duì)稱中心23。對(duì)于檢查對(duì)象的隨生理周期運(yùn)動(dòng)的部分的成像，將該部分定位在規(guī)定體積21中并且通過主要數(shù)據(jù)采集拍攝，所述主要數(shù)據(jù)采集可以是觸發(fā)的或門控的。檢查對(duì)象的運(yùn)動(dòng)少的部分可以定位在邊緣區(qū)域22中并且在主要數(shù)據(jù)采集之間的等待間隔中利用次要數(shù)據(jù)采集成像。
[0065]圖3示出了按照實(shí)施例的方法和MR設(shè)備的工作方式。
[0066]生理參數(shù)31作為時(shí)間的函數(shù)被采集。舉例示出了 EKG信號(hào)31。在生理參數(shù)的取決于時(shí)間的進(jìn)程中的特定的特征、例如EKG信號(hào)31的R峰32，可以引起一個(gè)觸發(fā)信號(hào)。在觸發(fā)事件之后的觸發(fā)延遲38之后進(jìn)行主要數(shù)據(jù)采集41。在此，對(duì)檢查對(duì)象的取決于生理參數(shù)運(yùn)動(dòng)的部分成像。其中進(jìn)行主要數(shù)據(jù)采集41的第一時(shí)間間隔可以是門控時(shí)間窗。其中進(jìn)行主要數(shù)據(jù)采集41的第一時(shí)間間隔通過等待間隔40互相隔開。
[0067]通過主要數(shù)據(jù)采集可以實(shí)現(xiàn)，檢查對(duì)象的運(yùn)動(dòng)多的部分分別在定義的運(yùn)動(dòng)階段中被采集。舉例示出了心臟的運(yùn)動(dòng)35，其包`括收縮期36和舒張期37。與生理周期同步進(jìn)行的主要數(shù)據(jù)采集可以這樣進(jìn)行，即，對(duì)檢查對(duì)象的運(yùn)動(dòng)多的部分分別在生理周期的相同階段中進(jìn)行主要數(shù)據(jù)采集。與生理周期同步進(jìn)行的主要數(shù)據(jù)采集可以這樣進(jìn)行，即，檢查對(duì)象的運(yùn)動(dòng)多的部分分別在其中運(yùn)動(dòng)速度小的靜止階段中被成像。
[0068]在主要數(shù)據(jù)采集之間的等待間隔40中進(jìn)行次要數(shù)據(jù)采集42。利用在等待間隔40中在次要數(shù)據(jù)采集42時(shí)所采集的第二 MR數(shù)據(jù)可以對(duì)檢查對(duì)象的運(yùn)動(dòng)少的部分成像，特別是檢查對(duì)象的手臂。次要數(shù)據(jù)采集42僅需在“其在等待間隔40中進(jìn)行”的范圍內(nèi)協(xié)調(diào)到生理參數(shù)31的時(shí)間走向上，并且如果需要的話允許執(zhí)行過渡序列以便在觸發(fā)延遲38結(jié)束之前引入主要數(shù)據(jù)采集41。然而，次要數(shù)據(jù)采集42也可以在檢查對(duì)象的在規(guī)定體積中定位的部分具有通過監(jiān)視的生理參數(shù)31反映的強(qiáng)運(yùn)動(dòng)時(shí)進(jìn)行。
[0069]圖4示出了檢查對(duì)象的MR圖像。第一 MR圖像51對(duì)檢查對(duì)象的第一區(qū)域成像。第一區(qū)域可以對(duì)于例如在門控窗或在通過觸發(fā)信號(hào)定義的窗中進(jìn)行的主要數(shù)據(jù)采集被定位在規(guī)定體積21中。檢查對(duì)象可以相對(duì)于MR設(shè)備被移動(dòng)，從而檢查對(duì)象的第一區(qū)域被移動(dòng)通過規(guī)定體積21并且在那里分別可以被成像。
[0070]第二 MR數(shù)據(jù)52對(duì)檢查對(duì)象的第二區(qū)域成像。檢查對(duì)象的第二區(qū)域可以對(duì)于在門控窗之間的等待間隔中或者在通過觸發(fā)信號(hào)定義的窗之間的等待間隔中進(jìn)行的次要數(shù)據(jù)采集而被定位在視場的邊緣區(qū)域22中。[0071]主要MR數(shù)據(jù)采集和次要MR數(shù)據(jù)采集可以基于不同的MR拍攝技術(shù)。例如第二 MR數(shù)據(jù)的采集42可以是基于自旋回波的。由此可以有效降低或消除在視場的規(guī)定體積外部的去相位效應(yīng)。第二 MR數(shù)據(jù)的采集可以是層選擇性的。第一 MR數(shù)據(jù)的觸發(fā)的或門控的采集41可以基于快速梯度回波序列。特別地可以使用在橫向磁化的均衡狀態(tài)中的快速梯度回波序列(例如SSFP序列)，以采集第一 MR數(shù)據(jù)。這允許對(duì)于檢查對(duì)象的運(yùn)動(dòng)多的部分的成像很好利用可用的靜止階段。第一 MR數(shù)據(jù)的采集41可以是非層選擇性的。
[0072]為了保證在不同的拍攝技術(shù)之間的過渡，可以設(shè)置過渡序列。其例如可以在主要數(shù)據(jù)采集41之前進(jìn)行。
[0073]圖5示出了在按照實(shí)施例的方法和MR設(shè)備中的MR數(shù)據(jù)采集。如在圖5中所示的數(shù)據(jù)采集可以在主要數(shù)據(jù)采集和次要數(shù)據(jù)采集基于不同的拍攝技術(shù)時(shí)被采用。
[0074]在此，在等待間隔40結(jié)束之前結(jié)束次要數(shù)據(jù)采集42。產(chǎn)生過渡序列43，例如通過合適地接通梯度場和/或產(chǎn)生高頻脈沖。這樣產(chǎn)生過渡序列43，使得其直到觸發(fā)延遲38過去時(shí)結(jié)束。可以使用過渡序列43，以便對(duì)于主要數(shù)據(jù)采集41準(zhǔn)備磁化，例如如果第一MR數(shù)據(jù)的采集41是基于橫向磁化的均衡狀態(tài)中的快速梯度回波序列的。作為過渡序列43，特別地可以使用其中磁化具有短的起振時(shí)間的脈沖序列。例如可以使用如參考圖13還要詳細(xì)描述的脈沖序列，或具有帶有增加的翻轉(zhuǎn)角的脈 沖的脈沖序列。
[0075]在其它實(shí)施例中，如果次要MR數(shù)據(jù)采集通過附加的相位編碼在層選擇方向上非選擇性地進(jìn)行，則可以棄用對(duì)于從非層選擇性的MR拍攝技術(shù)到層選擇性的MR拍攝技術(shù)的過渡的層激勵(lì)。
[0076]圖6不出了按照一個(gè)實(shí)施例的方法60的流程圖。方法60可以由MR設(shè)備按照一個(gè)實(shí)施例自動(dòng)執(zhí)行?？刂蒲b置6可以對(duì)MR設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的自動(dòng)控制。
[0077]在步驟61中識(shí)別檢查對(duì)象的生理周期。為此監(jiān)視生理參數(shù)，例如EKG信號(hào)或呼吸?？梢杂涗浐头治錾硇盘?hào)。替換地或附加地，可以使用脈沖技術(shù)，即所謂的導(dǎo)航器，其重復(fù)地在測量期間收集并分析關(guān)于生理階段的信息。
[0078]在步驟62中采集第一 MR數(shù)據(jù)。這樣進(jìn)行第一 MR數(shù)據(jù)的采集，使得檢查對(duì)象的具有隨生理參數(shù)較強(qiáng)運(yùn)動(dòng)的部分布置于其中的第一區(qū)域被成像。第一 MR數(shù)據(jù)可以與生理周期同步地這樣被采集，使得第一 MR數(shù)據(jù)的采集在靜止階段中進(jìn)行，在所述靜止階段中運(yùn)動(dòng)多的部分的運(yùn)動(dòng)速度小。第一 MR數(shù)據(jù)在可以通過門控或觸發(fā)技術(shù)確定的第一時(shí)間間隔中被米集。
[0079]在步驟63中在兩個(gè)直接相繼的第一時(shí)間間隔之間的等待間隔中采集第二 MR數(shù)據(jù)。在此，檢查對(duì)象的運(yùn)動(dòng)少的部分、例如手臂被成像。第二 MR數(shù)據(jù)的采集可以對(duì)于定位在MR設(shè)備的視場邊緣的運(yùn)動(dòng)少的部分進(jìn)行。第二 MR數(shù)據(jù)的采集可以獨(dú)立于生理周期是否恰好位于靜止階段中進(jìn)行。
[0080]在步驟64中檢查，是否應(yīng)當(dāng)進(jìn)行按照方法60的另一個(gè)數(shù)據(jù)采集。如果或者對(duì)于所有運(yùn)動(dòng)少的部分(例如手臂)或者對(duì)于所有運(yùn)動(dòng)多的部分(例如心臟和胸廓區(qū)域中的器官)采集了足夠的數(shù)據(jù)，則可以中斷其中順序地分別對(duì)于檢查對(duì)象的運(yùn)動(dòng)多的和運(yùn)動(dòng)少的部分采集MR數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)采集。如果對(duì)于所有運(yùn)動(dòng)少的部分(例如手臂)以及對(duì)于所有運(yùn)動(dòng)多的部分(例如心臟和胸廓區(qū)域中的器官)采集了足夠的數(shù)據(jù)，則可以中斷其中順序地分別對(duì)于檢查對(duì)象的運(yùn)動(dòng)多的和運(yùn)動(dòng)少的部分采集MR數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)采集。如果確定，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行按照方法60的另一個(gè)數(shù)據(jù)采集，則方法60返回到步驟62。在這以前可以在步驟65中產(chǎn)生過渡序列，例如以便對(duì)于第一 MR數(shù)據(jù)的采集準(zhǔn)備磁化。如果在步驟64中確定，不要進(jìn)行利用方法60的另外的數(shù)據(jù)采集，則方法在步驟66繼續(xù)。
[0081]在步驟66中，可以將在步驟62中所采集的第一 MR數(shù)據(jù)和在步驟63中所采集的第二 MR數(shù)據(jù)進(jìn)行融合。為此，例如可以將能夠?qū)z查對(duì)象的中央?yún)^(qū)域成像的第一 MR數(shù)據(jù)和能夠?qū)吘墔^(qū)域成像的第二 MR數(shù)據(jù)組合為一幅MR圖像。為此，可以從第一 MR數(shù)據(jù)中重建第一圖像并且從第二 MR數(shù)據(jù)中重建第二 MR圖像，其中這兩個(gè)重建的圖像被組合。在此，例如與運(yùn)動(dòng)多的組織相應(yīng)的像素或體素可以從由第一 MR速重建的圖像中獲得。例如與運(yùn)動(dòng)少的組織相應(yīng)的像素或體素可以從由第二 MR速重建的圖像中獲得。替換地或附加地，可以從第一 MR數(shù)據(jù)和第二 MR數(shù)據(jù)中計(jì)算對(duì)于PET的衰減圖。
[0082]如果利用在等待間隔中的第二 MR數(shù)據(jù)的采集對(duì)布置在規(guī)定體積外部的運(yùn)動(dòng)少的區(qū)域成像，則可以使用衰減校正。由此也可以提高在視場邊緣區(qū)域中的圖像質(zhì)量。失真校正可以包括對(duì)所采集的第二 MR數(shù)據(jù)或從中所重建的圖像的計(jì)算的校正。替換地或附加地，也可以使用失真校正，在所述失真校正中，有針對(duì)地這樣調(diào)整梯度強(qiáng)度，使得分別在視場邊緣處的特定位置上得到基本場的非均勻性和梯度場的非線性的破壞性的疊加，從而整個(gè)失真被減小或完全被消除。為此，特別地可以采用所有在DE102010044520A1中所描述的技術(shù)。
[0083]此外，為了在等待間隔中采集第二 MR數(shù)據(jù)可以這樣產(chǎn)生梯度場，使得在視場邊緣處的預(yù)定位置上至少部分地消除通過梯度場的非線性引起的失真和通過Btl場非均勻性引起的失真。可以借助這樣所產(chǎn)生的梯度場采集包含了視場邊緣處的預(yù)定位置的第二 MR數(shù)據(jù)，并且從第二 MR數(shù)據(jù)中確定在預(yù)定位置處檢查對(duì)象的部分區(qū)域的圖像。
[0084]梯度場的梯度G可以按照以下等式來確定:
[0085]G=- δ B0 (x, y, z)/c(x, y, ζ) (I)
[0086]其中，δ Btl是視場邊緣處具有坐標(biāo)(X，y, ζ)的預(yù)定位置上的Btl場非均勻性并且c是預(yù)定位置(x，y，z)處的相對(duì)梯度誤差。一旦曾經(jīng)測量了 MR設(shè)備，即，對(duì)于特定的位置或區(qū)域(例如預(yù)計(jì)患者的手臂位于其中的區(qū)域)確定了相對(duì)梯度誤差和場非均勻性，則由此可以簡單地確定并產(chǎn)生梯度場的梯度，以便能夠可靠地，即，沒有失真地或僅具有小的失真地確定在預(yù)定的位置處檢查對(duì)象的圖像。
[0087]替換地或附加地，為了產(chǎn)生梯度場可以確定在視場邊緣處預(yù)定位置上的Btl場非均勻性并且這樣構(gòu)造用于產(chǎn)生梯度場的梯度線圈，使得在預(yù)定位置處梯度場的非線性和Btl場非均勻性抵消。因?yàn)槔鐚?duì)于PET衰減校正通常僅需無失真地采集MR設(shè)備的視場邊緣處的幾個(gè)區(qū)域，例如檢查對(duì)象的手臂預(yù)計(jì)位于其中的區(qū)域，所以可以如下優(yōu)化梯度線圈，使得由梯度線圈產(chǎn)生的梯度場的非線性在預(yù)定的梯度場的情況下基本上抵消在這些區(qū)域中的Bci場非均勻性。
[0088]替換地或附加地，為了產(chǎn)生梯度場可以確定視場邊緣處的預(yù)定位置上的梯度場的非線性并且這樣改變Btl場，使得在預(yù)定的位置處梯度場的非線性和Btl場非均勻性抵消。Btl場的改變例如可以通過合適布置所謂的勻場片來調(diào)整。由此至少對(duì)于幾個(gè)預(yù)定的區(qū)域，例如檢查對(duì)象的手臂根據(jù)預(yù)計(jì)將位于其中的區(qū)域，可以實(shí)現(xiàn)小的失真或甚至沒有失真。
[0089]如果對(duì)于規(guī)定體積外部的第二 MR數(shù)據(jù)的采集進(jìn)行失真校正，則可以采用例如任何上面所描述的技術(shù)。在此，在兩個(gè)靜止階段之間的等待間隔期間進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集，以便無失真地或具有減小的失真地對(duì)檢查對(duì)象的例如手臂成像。該數(shù)據(jù)采集可以與對(duì)于規(guī)定體積的觸發(fā)的或門控的數(shù)據(jù)采集進(jìn)行組合。
[0090]圖7示出了可以利用MR-PET混合系統(tǒng)執(zhí)行的方法70的流程圖。方法70特別地可以由MR-PET混合系統(tǒng)I自動(dòng)執(zhí)行。利用相同的附圖標(biāo)記來表示可以如參考圖6解釋地那樣執(zhí)行的方法70的步驟。
[0091]在步驟71中確定基本場的非均勻性。非均勻性可以通過斷層造影儀2的測量來采集并且然后對(duì)于多個(gè)MR數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)在控制裝置6的存儲(chǔ)器中。確定梯度強(qiáng)度。這一點(diǎn)例如可以按照等式(I)進(jìn)行。在此可以確定梯度強(qiáng)度，對(duì)于所述梯度強(qiáng)度在視場的邊緣區(qū)域的、手臂定位于其中的部分中失真被減小或完全消除。
[0092]在步驟61中識(shí)別生理周期。
[0093]與在步驟62-65中MR數(shù)據(jù)的采集并行地，可以在步驟72中進(jìn)行PET數(shù)據(jù)的采集。PET數(shù)據(jù)同樣可以與生理周期協(xié)調(diào)地被采集。如果例如要采集對(duì)于器官中的腫瘤的PET數(shù)據(jù)時(shí)這一點(diǎn)特別成立。PET數(shù)據(jù)的采集可以在生理周期的靜止階段期間并且由此與在步驟62中第一 MR數(shù)據(jù)的采集平行地進(jìn)行。
[0094]在步驟73中，可以從第一 MR數(shù)據(jù)和第二 MR數(shù)據(jù)中確定對(duì)于PET的光子發(fā)射的衰減圖。為此，例如可以將第一 MR數(shù)據(jù)和第二 MR數(shù)據(jù)如參考圖6描述的那樣組合為一幅MR圖像。通過MR圖像的分割可以識(shí)別不同的組織類型。在使用對(duì)于不同的組織類型存儲(chǔ)了對(duì)于在PET中發(fā)射的光子的吸收系數(shù)的特性曲線族的情況下可以計(jì)算衰減圖。
[0095]在步驟74中，從在步驟73中所采集的PET數(shù)據(jù)和在步驟73中所確定的衰減圖中確定PET圖像。
[0096]雖然在方法70中 在采集對(duì)于MR-PET混合系統(tǒng)的第二 MR數(shù)據(jù)時(shí)使用了失真校正，但該方法相應(yīng)地也可以在不是構(gòu)造為用于執(zhí)行PET的MR設(shè)備中被采用。
[0097]圖8示出了在使用按照實(shí)施例的方法和MR設(shè)備的條件下的MR成像，其中將在使用失真校正的條件下對(duì)視場的邊緣區(qū)域中的第二 MR數(shù)據(jù)的采集與對(duì)于規(guī)定體積的門控的或觸發(fā)的MR數(shù)據(jù)采集進(jìn)行了組合。
[0098]圖8示出了利用按照實(shí)施例的這樣的方法所產(chǎn)生的MR圖像81。在此，使用按照等式(I)的失真校正。檢查對(duì)象的手臂在82中基本上無失真地被成像。
[0099]為了比較，圖9示出MR圖像83，其中手臂同樣布置在視場的邊緣區(qū)域中，但是棄用失真校正。檢查對(duì)象的手臂在84中被成像并且具有明顯的失真。
[0100]圖10示出了選擇性地僅在生理周期的靜止階段期間被采集并且對(duì)第一區(qū)域成像的第一 MR數(shù)據(jù)與對(duì)具有檢查對(duì)象的運(yùn)動(dòng)少的部分的第二區(qū)域成像并且在生理周期的靜止階段之間的等待間隔期間被采集的第二 MR數(shù)據(jù)的組合。
[0101]在數(shù)據(jù)采集時(shí)例如布置在MR設(shè)備的規(guī)定體積中的、組合的數(shù)據(jù)組90的體素或像素91，可以基于從第一 MR數(shù)據(jù)中所重建的圖像被填充。從在主要數(shù)據(jù)采集中采集的、對(duì)于在規(guī)定體積外部的邊緣區(qū)域的第一 MR數(shù)據(jù)中所重建的體素或像素可以被丟棄。
[0102]在數(shù)據(jù)采集時(shí)例如布置在規(guī)定體積外部的邊緣區(qū)域中的、組合的數(shù)據(jù)組90的體素或像素92，可以基于從第二 MR數(shù)據(jù)中所重建的圖像被填充。從在次要數(shù)據(jù)采集中采集的、對(duì)于規(guī)定體積的第二 MR數(shù)據(jù)中所重建的體素或像素可以被丟棄。
[0103]組合的數(shù)據(jù)組90例如可以是MR圖像或衰減圖。[0104]為了在按照實(shí)施例的方法和MR設(shè)備中在生理周期的(其中進(jìn)行主要MR數(shù)據(jù)采集的)靜止階段之間的等待間隔中實(shí)現(xiàn)快速的次要MR數(shù)據(jù)采集，可以將如例如參考等式(I)解釋的在第二 MR數(shù)據(jù)的采集中的失真校正與其它技術(shù)組合。[0105]例如，可以對(duì)于第二 MR數(shù)據(jù)的采集使用多層自旋回波序列。為此，可以將例如按照等式(I)、讀出梯度強(qiáng)度的取決于層位置的確定擴(kuò)展為梯度陣列。期望的層數(shù)和期望的層位置可以由用戶定義地來確定。自動(dòng)地產(chǎn)生陣列，該陣列包含對(duì)于每個(gè)層位置單獨(dú)確定的相應(yīng)的梯度強(qiáng)度。在此，梯度幅度或者說梯度強(qiáng)度例如可以分別按照等式(I)確定。多層自旋回波序列在使用所計(jì)算的梯度陣列的條件下導(dǎo)致失真降低的層的同時(shí)拍攝和由此導(dǎo)致測量時(shí)間的節(jié)省。在此，將用于對(duì)檢查對(duì)象的手臂成像的這樣的多層自旋回波序列與檢查對(duì)象的運(yùn)動(dòng)多的部分的門控或觸發(fā)的拍攝進(jìn)行交錯(cuò)。
[0106]也可以將例如參考等式(I)所描述的失真校正與所謂的“雙回波”自旋回波序列進(jìn)行組合。在此，可以對(duì)于兩個(gè)手臂的位置分別按照等式(I)計(jì)算梯度強(qiáng)度，其例如是第一讀出梯度和第二讀出梯度的強(qiáng)度。第一自旋回波可以在使用第一讀出梯度的條件下被采集并且第二自旋回波可以在使用第二讀出梯度的條件下被采集。從第一自旋回波中可以失真校正地重建第一手臂。從第二自旋回波中可以失真校正地重建第二手臂。在此，將用于對(duì)檢查對(duì)象的手臂成像的這樣的“雙回波”自旋回波序列與對(duì)檢查對(duì)象的運(yùn)動(dòng)多的部分的門控或觸發(fā)的拍攝進(jìn)行交錯(cuò)。
[0107]一般地，為了執(zhí)行“雙回波”自旋回波序列，可以這樣確定第一讀出梯度場，使得在MR設(shè)備的視場的預(yù)定的第一位置處，通過第一讀出梯度場的非線性引起的失真和通過B。場非均勻性引起的失真基本上抵消。第二讀出梯度場可以這樣來確定，使得在視場的預(yù)定的與第一位置不同的第二位置處，通過第二讀出梯度場的非線性引起的失真和通過Btl場非均勻性引起的失真基本上抵消?？梢詧?zhí)行多回波序列，其中在一個(gè)180°脈沖之后在使用第一讀出梯度場的條件下采集第一自旋回波的MR數(shù)據(jù)并且在另一個(gè)180°脈沖之后在使用第二讀出梯度場的條件下采集第二自旋回波的MR數(shù)據(jù)。
[0108]圖11和圖12示出了這樣的方法。斷層造影儀2具有例如600mm的內(nèi)直徑，而規(guī)定體積21更小并且例如可以具有500mm的直徑。圖解地布置了三個(gè)模體對(duì)象101、102、103的成像。模體對(duì)象102布置在磁共振設(shè)備I的對(duì)稱中心中。模體對(duì)象101在負(fù)的X方向上位于斷層造影儀2的內(nèi)邊緣。模體對(duì)象103在正的X方向上位于斷層造影儀2的內(nèi)邊緣。
[0109]圖11示出了基于利用第一回波和第一讀出梯度場所采集的MR數(shù)據(jù)的、三個(gè)模體對(duì)象101-103的MR圖像100。例如利用門控的或觸發(fā)的數(shù)據(jù)采集所采集的、視場中心中的模體對(duì)象102已經(jīng)無失真地被采集。因?yàn)榈谝蛔x出梯度場對(duì)于在負(fù)的X方向上的邊緣區(qū)域中的位置被優(yōu)化了，所以示出了具有相對(duì)小的失真的模體對(duì)象101。特別地，在規(guī)定體積21外部的利用箭頭表示的區(qū)域105中，模體對(duì)象101的結(jié)構(gòu)僅微小失真。相反，模體對(duì)象103則在規(guī)定體積21外部的區(qū)域22中強(qiáng)烈失真，如利用箭頭106所示的。
[0110]圖12示出了基于利用第二回波和第二讀出梯度場采集的MR數(shù)據(jù)被確定的MR圖像107。在該MR數(shù)據(jù)的采集中施加對(duì)于在正的X方向上的位置被優(yōu)化了的讀出梯度場。模體對(duì)象103現(xiàn)在特別地在通過箭頭表示的邊緣區(qū)域109中僅相對(duì)小地失真。模體對(duì)象101相反在通過箭頭表示的區(qū)域108中強(qiáng)烈失真。
[0111]通過MR圖像100、107與通過門控或觸發(fā)的數(shù)據(jù)采集所確定的對(duì)于規(guī)定體積的MR圖像的組合，可以總體上產(chǎn)生一幅高質(zhì)量的圖像。為此，視場的邊緣區(qū)域22中的像素或體素從MR圖像100、107的如下那些中獲得，其中在相應(yīng)的像素或體素上的讀出梯度場按照等式(I)來選擇并且導(dǎo)致小的失真。
[0112]也可以將如例如參考等式(I)描述過的失真校正與檢查對(duì)象3的連續(xù)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行組合。為此，可以在可自由選擇的層位置中計(jì)算并應(yīng)用讀出梯度場的梯度強(qiáng)度。該計(jì)算可以例如基于等式(I)進(jìn)行。通過所謂的“連續(xù)移動(dòng)臺(tái)”技術(shù)將測量對(duì)象連續(xù)移動(dòng)通過該優(yōu)化的層位置。
[0113]在本發(fā)明的實(shí)施例中，可以利用不同的MR拍攝技術(shù)來實(shí)現(xiàn)作為門控的或觸發(fā)的MR數(shù)據(jù)采集進(jìn)行的第一 MR數(shù)據(jù)的采集，以及能夠用來對(duì)檢查對(duì)象的運(yùn)動(dòng)少的部分成像的第二 MR數(shù)據(jù)的采集。例如，第一 MR數(shù)據(jù)的采集可以利用非層選擇性的梯度回波序列進(jìn)行。為了準(zhǔn)備層磁化，可以產(chǎn)生過渡序列，如已經(jīng)參考圖5和圖6解釋的那樣。
[0114]可以這樣來選擇過渡序列，使得實(shí)現(xiàn)磁化的短的起振時(shí)間。由此，其中可以分別進(jìn)行第二 MR數(shù)據(jù)的采集的持續(xù)時(shí)間被延長。在一種構(gòu)造中，使用用于準(zhǔn)備在均衡狀態(tài)中的磁化的脈沖序列，其加速起振過程。這樣的脈沖序列在圖13中示出。
[0115]圖13示出了如為了對(duì)于第一MR數(shù)據(jù)的采集準(zhǔn)備磁化而可以采用的高頻脈沖的序列110。在此，產(chǎn)生多個(gè)高頻脈沖，以便分別實(shí)現(xiàn)自旋的特定翻轉(zhuǎn)角。在此，接通(在圖13中沒有示出的)梯度場。與由用于過渡到橫向磁化的均衡狀態(tài)的通常的序列不同，所有的高頻脈沖不是在數(shù)值上相應(yīng)于相同的翻轉(zhuǎn)角。產(chǎn)生第一高頻脈沖111，其可以相應(yīng)于α/2的翻轉(zhuǎn)角。在第一持續(xù)時(shí)間121之后產(chǎn)生第二高頻脈沖112，其可以相應(yīng)于具有絕對(duì)值α的翻轉(zhuǎn)角，也就是在數(shù)值上與第一高頻脈沖111的翻轉(zhuǎn)角兩倍大的翻轉(zhuǎn)角。在另一個(gè)持續(xù)時(shí)間122之后分別產(chǎn)生另外的高頻脈沖113、114，其可以相應(yīng)于具有與第二高頻脈沖112—樣大的絕對(duì)值α的翻轉(zhuǎn)角。第一持續(xù)時(shí)間121可以是重復(fù)率TR的一半，在其之后從第二高頻脈沖112開始分別產(chǎn)生新的高頻脈沖。在此，可以這樣控制MR設(shè)備，使得翻轉(zhuǎn)角的符號(hào)交替改變。利用這樣的脈沖序列可以縮短起振過程。
[0116]可以使用其它的過渡序列。例如可以使用其中高頻脈沖相應(yīng)于線性增加的翻轉(zhuǎn)角的脈沖序列。
[0117]雖然參考附圖詳細(xì)描述了實(shí)施例，但是在其它實(shí)施例中可以實(shí)現(xiàn)改變。雖然例如描述了門控的或觸發(fā)的MR數(shù)據(jù)采集與對(duì)檢查對(duì)象的手臂成像的第二 MR數(shù)據(jù)采集的交錯(cuò)，但是該方法和裝置還可以用于在生理周期的靜止階段之間對(duì)檢查對(duì)象的其它運(yùn)動(dòng)少的部分成像。雖然描述了應(yīng)用按照實(shí)施例的方法和裝置用于確定對(duì)于PET的衰減圖，但是實(shí)施例不限于這樣的應(yīng)用。
[0118]盡管詳細(xì)地通過優(yōu)選實(shí)施例示出并描述了本發(fā)明，但是本發(fā)明不受所公開的實(shí)施例限制，并且專業(yè)人員可以從中導(dǎo)出其它變形，而不脫離本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種用于磁共振(MR)斷層造影的方法: -作為時(shí)間的函數(shù)采集檢查對(duì)象(4)的生理參數(shù)(31)，以便識(shí)別在時(shí)間上重復(fù)的生理周期， -對(duì)于第一區(qū)域(21)采集第一 MR數(shù)據(jù)(51)，其中所述第一區(qū)域(21)的所有點(diǎn)布置在MR設(shè)備(2)的視場(20)的規(guī)定的區(qū)域中， 其中，所述第一 MR數(shù)據(jù)(51)的采集(41)選擇性地在與生理周期同步并且通過等待間隔(40)相互隔開的第一時(shí)間間隔中進(jìn)行，并且 -對(duì)于與第一區(qū)域(21)不同的第二區(qū)域(22)采集(42)第二 MR數(shù)據(jù)(52)， 其中，所述第二 MR數(shù)據(jù)(52 )的采集(42 )在所述第一時(shí)間間隔之間的等待間隔(40 )中進(jìn)行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，所述方法包括: -這樣調(diào)整在檢查對(duì)象(4)和MR設(shè)備之間的相對(duì)位置，使得所述檢查對(duì)象(4)的隨生理周期運(yùn)動(dòng)的部分布置在第一區(qū)域(21)中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法， 其中，所述第二 MR數(shù)據(jù)(52)對(duì)檢查對(duì)象(4)的運(yùn)動(dòng)少的部分(19)成像。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的方法， 其中，所述第二 MR數(shù)據(jù)的采集包括: -根據(jù)MR設(shè)備的Btl場的非均勻性和梯度場的非線性，調(diào)整至少一個(gè)梯度場的梯度強(qiáng)度以減小失真。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法， 其中，所述方法利用MR-PET混合系統(tǒng)執(zhí)行，并且 其中，該方法包括: -基于所述第一 MR數(shù)據(jù)(51)和第二 MR數(shù)據(jù)(52)確定對(duì)于PET圖像的衰減圖(90)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述衰減圖的確定包括: -基于所述第一 MR數(shù)據(jù)(51)確定對(duì)于布置在第一區(qū)域(21)中的多個(gè)體素(91)的吸收參數(shù)，和 -基于所述第二 MR數(shù)據(jù)(52)確定對(duì)于布置在第二區(qū)域(22)中的多個(gè)體素(92)的吸收參數(shù)。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法， 其中，利用第一 MR拍攝技術(shù)執(zhí)行所述第一 MR數(shù)據(jù)(51)的采集(41 )，并且其中，利用與所述第一 MR拍攝技術(shù)不同的第二 MR拍攝技術(shù)執(zhí)行所述第二 MR數(shù)據(jù)(52 )的采集(42)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法， 其中，所述第二 MR拍攝技術(shù)是允許補(bǔ)償去相位效應(yīng)的MR拍攝技術(shù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或權(quán)利要求8所述的方法， 其中，所述第一 MR拍攝技術(shù)包括: -產(chǎn)生梯度回波序列，并且 其中，所述第二 MR拍攝技術(shù)包括: -產(chǎn)生自旋回波序列。
10.根據(jù)上述權(quán)利要求7至9中任一項(xiàng)所述的方法，所述方法包括: -產(chǎn)生在時(shí)間上與生理周期協(xié)調(diào)的過渡序列(43; 110)，以便為利用第一MR拍攝技術(shù)采集(41)第一 MR數(shù)據(jù)(51)準(zhǔn)備所述檢查對(duì)象(4)。
11.根據(jù)上述權(quán)利要求7至10中任一項(xiàng)所述的方法， 其中，所述第一拍攝技術(shù)是非層選擇性的，并且 其中，所述第二拍攝技術(shù)是層選擇性的。
12.根據(jù)上述權(quán)利要求7至11中任一項(xiàng)所述的方法， 其中，所述第二區(qū)域布置在MR設(shè)備(2)的視場的邊緣(22)。
13.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法， 其中，所述第二 MR數(shù)據(jù)(52)分別在包含于等待間隔(40)中的第二時(shí)間間隔中被采集， 其中，根據(jù)生理周期的持續(xù)時(shí)間來選擇所述第二時(shí)間間隔的持續(xù)時(shí)間。
14.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法， 其中，所述生理周期是心臟周期或呼吸周期。
15.一種MR設(shè)備，包括: -用于產(chǎn)生基本場的裝置(14)， -用于采集MR數(shù)據(jù)的拍攝裝置(12)，和 -用于控制MR設(shè)備的控制裝置(6 )，其中所述控制裝置(6 )包括用于接收依賴于檢查對(duì)象(4)的生理參數(shù)的信號(hào)(31)的接口(9)， 其中，所述控制裝置(6 )被構(gòu)造為， -用于根據(jù)由在所述接口(9)處接收的信號(hào)(31)識(shí)別在時(shí)間上重復(fù)的生理周期， -用于控制所述拍攝裝置用來采集(41)對(duì)于第一區(qū)域(21)的第一 MR數(shù)據(jù)(51)， 其中第一區(qū)域(21)的所有點(diǎn)布置在MR設(shè)備的視場(20)的規(guī)定的區(qū)域中， 其中所述控制裝置(6)被構(gòu)造為用于這樣控制所述拍攝裝置(12)，使得第一 MR數(shù)據(jù)(51)的采集(41)選擇性地在與生理周期同步并且通過等待間隔(40)相互隔開的第一時(shí)間間隔中進(jìn)行，和 -用于這樣控制所述拍攝裝置(12)用來采集(42)對(duì)于與所述第一區(qū)域(21)不同的第二區(qū)域(22)的第二 MR數(shù)據(jù)(52)，使得所述第二 MR數(shù)據(jù)(52)的采集(42)在第一時(shí)間間隔之間的等待間隔(40)中進(jìn)行。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的MR設(shè)備， 其被構(gòu)造為用于執(zhí)行按照權(quán)利要求2至14中任一項(xiàng)所述的方法。
17.一種MR-PET混合系統(tǒng)，包括: 按照權(quán)利要求15或權(quán)利要求16所述的MR設(shè)備(2)，和 正電子發(fā)射斷層造影裝置，其具有: -用于采集PET數(shù)據(jù)的探測器(13 )和 -處理裝置(7)，其與所述MR設(shè)備(2)耦接并且被構(gòu)造為用于根據(jù)利用所述MR設(shè)備所采集的第一 MR數(shù)據(jù)(51)和第二 MR數(shù)據(jù)(52)確定對(duì)于PET數(shù)據(jù)的衰減圖(90)。
【文檔編號(hào)】G01R33/567GK103565436SQ201310323765
【公開日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2013年7月30日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月2日
【發(fā)明者】J.O.布盧姆哈根, M.芬切爾, R.拉德貝克 申請(qǐng)人:西門子公司