本發(fā)明涉及一種用于設(shè)置mri序列的方法和一種磁共振設(shè)備以及一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其被設(shè)計(jì)用于執(zhí)行用于設(shè)置mri序列的方法。

背景技術(shù)：

為了用磁共振設(shè)備對(duì)檢查對(duì)象執(zhí)行磁共振斷層成像(英文，magneticresonanceimaging，mri)，借助于射頻天線單元產(chǎn)生射頻激勵(lì)脈沖，借助于該射頻天線單元，使核自旋脫離其平衡狀態(tài)。隨后，產(chǎn)生可測(cè)量的磁共振信號(hào)，其由射頻天線單元讀出。為了給該磁共振信號(hào)賦予位置信息，借助于梯度線圈單元產(chǎn)生磁場(chǎng)梯度。通過(guò)序列確定磁共振信號(hào)的激勵(lì)和讀出的時(shí)間流程以及磁場(chǎng)梯度的產(chǎn)生。

根據(jù)要追求的檢查目的，可以應(yīng)用不同的序列類(lèi)型，例如梯度回波序列和/或自旋回波序列。序列通常包括多個(gè)重復(fù)，通過(guò)該重復(fù)可以獲取測(cè)量區(qū)域的不同區(qū)域，其通常也被稱(chēng)為k區(qū)域和/或空間頻率區(qū)域。通常借助于諸如重復(fù)時(shí)間(tr)、回波時(shí)間(te)、翻轉(zhuǎn)角、讀出帶寬等參數(shù)來(lái)描述序列。借助于用戶(hù)接口，操作者可以習(xí)慣地對(duì)于該參數(shù)輸入?yún)?shù)值。

通過(guò)這些參數(shù)之間的不同的依賴(lài)關(guān)系和/或相互作用，其除了別的之外取決于所選擇的序列類(lèi)型和磁共振設(shè)備的實(shí)施，參數(shù)值的可用區(qū)域彼此相互影響，使得僅某些參數(shù)群是可能的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是，方便地允許操作者能夠?qū)崿F(xiàn)用于設(shè)置序列的最大可能數(shù)量的參數(shù)群。

因此，根據(jù)本發(fā)明的用于設(shè)置磁共振斷層成像序列的方法包括以下步驟：由限制提供單元提供至少一個(gè)限制。序列的多個(gè)參數(shù)由參數(shù)提供單元提供，其中默認(rèn)參數(shù)值被分配給多個(gè)參數(shù)中的至少一個(gè)，理想地分配給每個(gè)參數(shù)。通過(guò)選擇單元選擇多個(gè)參數(shù)中的一個(gè)。仿真單元基于默認(rèn)參數(shù)值中的至少一個(gè)確定至少一個(gè)序列模式?；谥辽僖粋€(gè)序列模式并且基于至少一個(gè)限制，分析單元確定所選擇的參數(shù)的允許的參數(shù)值范圍。在允許的參數(shù)值范圍內(nèi)，借助于確定單元確定新的參數(shù)值。

因?yàn)榉抡鎲卧?或分析單元優(yōu)選地是盡可能獨(dú)立于序列工作的單元，所以與適于特定序列的方法相比，根據(jù)本發(fā)明的方法易于應(yīng)用于任何序列。

該方法當(dāng)然可以執(zhí)行多次，以便例如確定多個(gè)新的參數(shù)值，特別是不同的參數(shù)。因此，可以迭代地調(diào)整和/或優(yōu)化序列。

允許的參數(shù)值范圍尤其可以是連續(xù)的或中斷的，即包括多個(gè)不連續(xù)的間隔。新參數(shù)值在允許的參數(shù)值范圍內(nèi)的確定可以自動(dòng)地和/或由操作者進(jìn)行。在由操作者執(zhí)行確定的情況下，理想地，操作者可以方便地為所選擇的參數(shù)設(shè)置可能的參數(shù)值。為此，優(yōu)選地利用輸出單元(例如，監(jiān)視器)向操作者顯示允許的參數(shù)值范圍。該顯示特別地可以是彩色的和/或圖形編碼的，以使得操作者更容易確定新的參數(shù)值。有利地，可以由磁共振設(shè)備基于新的參數(shù)值采集測(cè)量數(shù)據(jù)。

限制可以理解為其滿足對(duì)于操作有利的條件，特別是必要的和/或不可缺少的條件。至少一個(gè)限制可以包括至少一個(gè)設(shè)備限制和/或至少一個(gè)應(yīng)用限制。

設(shè)備限制可以特別地理解為由要執(zhí)行磁共振斷層成像的磁共振設(shè)備的實(shí)施產(chǎn)生的限制?？梢杂纱殴舱裨O(shè)備的梯度線圈單元產(chǎn)生的最大梯度振幅和/或最大梯度上升速率(英文，slewrate，轉(zhuǎn)換速率)是示例性的。梯度上升速率通?？衫斫鉃樘荻日穹臅r(shí)間導(dǎo)數(shù)的絕對(duì)值，即首先應(yīng)理解為梯度振幅的與符號(hào)無(wú)關(guān)的變化率。

應(yīng)用限制特別可以理解為由于序列的執(zhí)行而由磁共振設(shè)備和/或檢查對(duì)象，特別是人或動(dòng)物患者的影響引起的限制。因此，例如可能的是，過(guò)高的梯度幅度的應(yīng)用可能導(dǎo)致磁共振設(shè)備或磁共振設(shè)備的一部分的過(guò)度加熱。除了技術(shù)限制，還可能有生理限制。例如，磁共振設(shè)備的不正確的運(yùn)行可能導(dǎo)致對(duì)患者的周?chē)窠?jīng)的過(guò)度刺激。

至少一個(gè)限制可以包括至少一個(gè)，優(yōu)選地可調(diào)節(jié)的安全緩沖器。例如，仍然僅僅可能的物理和/或生理極限值不被提供為限制，而是與最大可能極限值保守地不同的值被提供為限制。以這種方式，可以提高磁共振設(shè)備的運(yùn)行安全性。

至少一個(gè)限制可以存儲(chǔ)在由限制提供單元訪問(wèn)的數(shù)據(jù)庫(kù)中。有利地，限制提供單元將至少一個(gè)限制發(fā)送到分析單元。

有利地，多個(gè)參數(shù)適合于描述和/或確定序列。示例性的參數(shù)是重復(fù)時(shí)間(tr)和/或回波時(shí)間(te)和/或翻轉(zhuǎn)角和/或讀出帶寬和/或?qū)尤∠蚝?或視野(fov)。

多個(gè)參數(shù)和/或分配給參數(shù)的默認(rèn)參數(shù)值可以存儲(chǔ)在由參數(shù)提供單元訪問(wèn)的數(shù)據(jù)庫(kù)中。有利地，參數(shù)提供單元將多個(gè)參數(shù)和/或參數(shù)值發(fā)送到輸出單元，以便至少部分地將這些和/或從其導(dǎo)出的參數(shù)和/或參數(shù)值顯示給操作者。

選擇可以由操作者和/或自動(dòng)執(zhí)行。在操作者執(zhí)行選擇的情況下選擇單元有利地包括輸入單元，該輸入單元例如具有監(jiān)視器。操作者例如通過(guò)選擇監(jiān)視器上分配給期望參數(shù)的輸入字段來(lái)執(zhí)行選擇。該輸入字段可以例如已經(jīng)具有可以隨后例如通過(guò)手動(dòng)輸入新的參數(shù)值來(lái)改變的默認(rèn)參數(shù)值。特別地，自動(dòng)選擇可以被構(gòu)造為，使得例如關(guān)于持續(xù)時(shí)間優(yōu)化序列，而不需要操作者手動(dòng)干預(yù)。

序列模式通常描述序列事件的時(shí)間流程，例如激勵(lì)脈沖和/或梯度脈沖和/或讀出過(guò)程。至少一個(gè)序列模式的確定可以理解為序列的時(shí)間展開(kāi)。至少一個(gè)序列模式的確定特別地基于未被分配給所選擇的參數(shù)的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)值來(lái)進(jìn)行。

序列模式的確定可以包括對(duì)值表的計(jì)算，其中值表包括第一列和第二列，其中第一列包括至少一個(gè)時(shí)間值，第二列包括分配給至少一個(gè)時(shí)間值的至少一個(gè)歷史值。在此，時(shí)間值通常對(duì)應(yīng)于序列模式的時(shí)間點(diǎn)，使得值表的行數(shù)由序列模式的時(shí)間點(diǎn)的數(shù)量產(chǎn)生。歷史值通常取決于至少一個(gè)參數(shù)值。

可能的歷史值例如可以是應(yīng)當(dāng)應(yīng)用于梯度線圈單元的物理梯度軸的梯度幅度，即物理梯度軸。包括梯度幅度的序列模式優(yōu)選地考慮校正梯度和/或補(bǔ)償梯度，特別是渦流補(bǔ)償梯度，使得序列模式描繪梯度線圈單元的實(shí)際實(shí)現(xiàn)。因此，根據(jù)該方面，方法可能比以抽象形式的任何考慮更精確地工作。

梯度線圈單元通常包括三個(gè)物理梯度軸，其可以被稱(chēng)為x、y和z軸。在具有圓柱形患者容納區(qū)域的磁共振設(shè)備的情況下，z軸通常對(duì)應(yīng)于患者容納區(qū)域的圓柱體軸線。與z軸成直角的垂直軸通常被定義為y軸，并且與y軸和z軸成直角的水平軸被定義為x軸。

通常只有有限的梯度幅度，即最大梯度幅度，可以應(yīng)用于三個(gè)物理梯度軸中的每一個(gè)，其通?？梢砸杂邢薜奶荻壬仙俾?即，最大梯度上升速率)改變。

邏輯梯度軸可以與物理梯度軸區(qū)分開(kāi)。邏輯梯度軸通常包括層選擇梯度軸、相位編碼梯度軸和頻率編碼梯度軸，其通常形成三維直角坐標(biāo)系。邏輯梯度軸與物理梯度軸的相對(duì)位置通常確定測(cè)量區(qū)域的取向，特別是待測(cè)量的層的取向。

通常平行于層選擇梯度軸地應(yīng)用層選擇梯度。借助于層選擇梯度脈沖(通常也簡(jiǎn)稱(chēng)為層選擇梯度)，可以在期望的層中有針對(duì)性地激勵(lì)原子核。此外，通常平行于相位編碼梯度軸地施加相位編碼梯度脈沖(通常也縮寫(xiě)為相位編碼梯度)，并且與頻率編碼梯度軸平行地施加頻率編碼梯度脈沖(通常也縮寫(xiě)為頻率編碼梯度)。相位編碼梯度和頻率編碼梯度通常使得能夠?qū)λ?lì)的層中的磁共振信號(hào)進(jìn)行位置編碼。頻率編碼梯度也可以稱(chēng)為讀出梯度，因?yàn)樗ǔＴ诖殴舱裥盘?hào)的讀出期間同時(shí)施加。

根據(jù)測(cè)量區(qū)域和/或測(cè)量層的取向和/或傾斜，邏輯梯度軸還通常偏離物理梯度軸，使得取決于測(cè)量區(qū)域和/或測(cè)量層的取向和/或傾斜，邏輯梯度軸的梯度脈沖分布到物理梯度軸上。

優(yōu)選地，至少一個(gè)序列模式包括多個(gè)時(shí)間點(diǎn)。為了確定所選擇的參數(shù)的特定參數(shù)值是否是允許的，也就是，是否在允許的參數(shù)值范圍內(nèi)，優(yōu)選地關(guān)于至少一個(gè)限制來(lái)檢查每個(gè)時(shí)間點(diǎn)。另一方面，通常足以找到僅一個(gè)時(shí)間點(diǎn)，在該時(shí)間點(diǎn)不滿足至少一個(gè)限制，以便確定序列模式的參數(shù)值是不允許的，從而可以中斷序列模式的檢查。

關(guān)于所示的示例，相應(yīng)地針對(duì)每個(gè)時(shí)間值確定值表，該參數(shù)值是可能的，而與該時(shí)間值相關(guān)的梯度幅度沒(méi)有超過(guò)最大梯度幅度。類(lèi)似地，也可以檢查梯度上升速率。

為了確定所選擇的參數(shù)的允許的參數(shù)值范圍，優(yōu)選地為所選擇的參數(shù)的參數(shù)值確定不同的測(cè)試參數(shù)值，即所選擇的參數(shù)的參數(shù)值可以改變。對(duì)于每個(gè)測(cè)試參數(shù)值，優(yōu)選地確定至少一個(gè)序列模式，其由分析單元關(guān)于至少一個(gè)限制來(lái)檢查。通過(guò)改變一個(gè)參數(shù)值，特別是所選擇的參數(shù)的參數(shù)值，可以確定不同的測(cè)試序列模式。例如，為第一參數(shù)值確定第一測(cè)試序列模式，為第二參數(shù)值確定第二測(cè)試序列模式等。

在至少一個(gè)限制包括多個(gè)，即多于一個(gè)限制的范圍內(nèi)，建議以規(guī)定的順序檢查多個(gè)限制。例如，最大梯度振幅可以作為第一限制、最大梯度上升速率作為第二限制、最大刺激作為第三限制和最大溫度增加作為第四限制被檢查。特別地，一旦不滿足限制就可以中斷檢查。通過(guò)給多個(gè)限制分配優(yōu)先級(jí)，可以有效地確定允許的參數(shù)值范圍。

一個(gè)實(shí)施例規(guī)定，至少一個(gè)序列模式描述序列的部分片段。因此，可以想到的是，至少一個(gè)序列模式不一定針對(duì)完整序列而是僅針對(duì)序列的特定部分生成。有利地，該部分片段代表整個(gè)序列，使得從該部分片段的檢查中，可以例如通過(guò)外推法對(duì)整個(gè)序列推斷出所選擇的參數(shù)的允許的參數(shù)值范圍。

優(yōu)選地，序列模式描述了序列的通過(guò)其編碼外部k空間點(diǎn)的部分片段。優(yōu)選地，這樣的外部k空間點(diǎn)相對(duì)于整個(gè)k空間距離k空間的中心至少70％，優(yōu)選地至少80％，特別優(yōu)選地至少90％。

一個(gè)實(shí)施例規(guī)定，允許的參數(shù)值范圍借助于完整搜索和/或二進(jìn)制搜索，特別是間隔嵌套來(lái)確定。

優(yōu)選地，對(duì)于完整搜索和/或二進(jìn)制搜索，待檢查的參數(shù)值范圍被離散化，即其劃分為有限數(shù)量的可能參數(shù)值。優(yōu)選地，這種劃分以恒定的增量進(jìn)行，即每個(gè)可能的參數(shù)值與最接近的可能的參數(shù)值具有相等的距離。然而，也可以想到距離變化。

完整搜索首先適合于非凸參數(shù)范圍，即存在于非凸參數(shù)區(qū)域的有效最小值和有效最大值之間的無(wú)效值。有效值在此應(yīng)當(dāng)被理解為通過(guò)其應(yīng)用滿足至少一個(gè)條件的參數(shù)值。相應(yīng)地，無(wú)效值在此應(yīng)當(dāng)理解為不是這種情況的參數(shù)值。這例如涉及描述了邏輯梯度軸與物理梯度軸的相對(duì)位置的旋轉(zhuǎn)角度。

優(yōu)選地，在完整搜索中依次地對(duì)于不同的(例如相繼的)參數(shù)值分別確定序列模式，并檢查各個(gè)參數(shù)值是否是允許的。在完整搜索中在使用n個(gè)可能的參數(shù)值的情況下，通常所有n個(gè)參數(shù)值都必須作為測(cè)試參數(shù)值被檢查。

二進(jìn)制搜索有效地逐步限制允許的參數(shù)值范圍。

在二進(jìn)制搜索中通常存在第一開(kāi)始參數(shù)值和第二開(kāi)始參數(shù)值。優(yōu)選地，當(dāng)使用第一開(kāi)始參數(shù)值時(shí)，滿足至少一個(gè)限制。在二進(jìn)制搜索的第一步驟中，作為第一測(cè)試參數(shù)值，關(guān)于位于第一和第二開(kāi)始參數(shù)值之間的中心的至少一個(gè)限制來(lái)檢查參數(shù)值，即，檢查在使用該測(cè)試參數(shù)值時(shí)是否滿足一個(gè)或多個(gè)限制。中心參數(shù)值有利地將待檢查的測(cè)試參數(shù)值的數(shù)量分成兩個(gè)子集，其測(cè)試參數(shù)值的數(shù)量至多相差一個(gè)。

如果第一測(cè)試參數(shù)值的檢查得出滿足至少一個(gè)限制，則在第二步驟中檢查位于第二開(kāi)始參數(shù)值和第一測(cè)試參數(shù)之間的中心參數(shù)值作為第二測(cè)試參數(shù)值。否則，將位于第一開(kāi)始參數(shù)值和第一測(cè)試參數(shù)值之間的中心的參數(shù)值作為第二測(cè)試參數(shù)值進(jìn)行檢查。根據(jù)該原理，允許的參數(shù)范圍被更嚴(yán)格地限制，直到找到在其應(yīng)用期間恰好還滿足至少一個(gè)條件的外部參數(shù)值，即，違反至少一個(gè)限制的參數(shù)值鄰近外部參數(shù)值。該方法特別有效，因?yàn)樗阉鲄^(qū)域的長(zhǎng)度從一個(gè)步驟到一個(gè)步驟減半，使得通常在n個(gè)可能的參數(shù)值的情況下僅需要檢查log2(n+1)個(gè)測(cè)試參數(shù)值。

如果二進(jìn)制搜索得出在應(yīng)用第二開(kāi)始參數(shù)值的情況下滿足至少一個(gè)限制，則有利地進(jìn)行新的二進(jìn)制搜索，其中所檢查的參數(shù)值范圍超出第二開(kāi)始參數(shù)值，即，第二開(kāi)始參數(shù)值在進(jìn)一步的二進(jìn)制搜索中用作新的第一開(kāi)始參數(shù)值，并且選擇新的第二開(kāi)始參數(shù)值，該新的第二開(kāi)始參數(shù)值與原始二進(jìn)制搜索的第二開(kāi)始參數(shù)值相比具有與第一開(kāi)始參數(shù)值的更大的差。

二進(jìn)制搜索在凸參數(shù)范圍內(nèi)是特別有利的。凸參數(shù)范圍通常具有在其之間所有值都有效的最小值和最大值。通常，該假設(shè)對(duì)于許多參數(shù)是有效的，例如回波時(shí)間，重復(fù)時(shí)間和/或視野。

優(yōu)選地，從至少一個(gè)限制推導(dǎo)出用于二進(jìn)制搜索的第一開(kāi)始參數(shù)值和第二開(kāi)始參數(shù)值。因此可以想到，可以借助簡(jiǎn)單評(píng)估方法基于至少一個(gè)限制來(lái)確定合理的開(kāi)始參數(shù)值。

一個(gè)實(shí)施例提供，至少一個(gè)限制包括至少一個(gè)絕對(duì)限制，特別是至少一個(gè)絕對(duì)最大梯度振幅和/或梯度上升速率，以及至少一個(gè)限制，特別是至少一個(gè)保守最大梯度振幅和/梯度上升速率。優(yōu)選地，至少一個(gè)絕對(duì)限制確定絕對(duì)的參數(shù)值范圍，并且至少一個(gè)保守限制確定保守的參數(shù)值范圍。在絕對(duì)的參數(shù)值范圍和保守的參數(shù)值范圍的至少一個(gè)差區(qū)域中，可以確定允許的部分參數(shù)值范圍。因此，允許的參數(shù)值范圍包括保守的參數(shù)值范圍和至少一個(gè)允許的部分參數(shù)值范圍。

特別地，絕對(duì)限制可以理解為在任何情況下必須總是遵守和/或不超過(guò)的限制。例如，磁共振設(shè)備的梯度線圈由于其電子和機(jī)械實(shí)施而僅能產(chǎn)生一定的絕對(duì)最大梯度幅度和/或梯度上升速率。絕對(duì)限制通常獨(dú)立于可能的其他限制。

保守的限制有利地排除參數(shù)群，由此可能超過(guò)一個(gè)或多個(gè)絕對(duì)限制，其中參數(shù)群可以被理解為一組參數(shù)值。

如上所述，在這些參數(shù)之間可以存在最最不同的依賴(lài)關(guān)系和/或相互作用，使得例如第一參數(shù)p1的第一參數(shù)值pw1被表示為第二參數(shù)p2的第二參數(shù)值pw2的函數(shù)f，以及如果適用可以表示其他參數(shù)值：pw1＝f(pw2,…).保守限制優(yōu)選地是這樣的限制，其對(duì)于第二參數(shù)p2限制第二參數(shù)值范圍r2，使得對(duì)于第二參數(shù)p2可以從參數(shù)值范圍r2中選擇任意的參數(shù)值pw2，使得由此對(duì)于第一參數(shù)pw1總是產(chǎn)生滿足至少一個(gè)限制的參數(shù)值pw1。

這優(yōu)選地適用于可能的另外的參數(shù)值pw3。特別地，保守限制優(yōu)選地是這樣的限制，其對(duì)于第二參數(shù)p2限制第二參數(shù)值范圍r2，使得對(duì)于第三參數(shù)p3可以從參數(shù)值范圍r3中選擇任意的參數(shù)值pw3，使得由此對(duì)于第一參數(shù)pw1總是產(chǎn)生滿足至少一個(gè)限制的參數(shù)值pw1。

因此，至少一個(gè)保守限制僅允許參數(shù)群pw2，pw3，...，其中第一參數(shù)p1采用在允許的參數(shù)范圍內(nèi)并且特別是在保守的參數(shù)值范圍r1,con內(nèi)的參數(shù)值pw1，也就是，保守的參數(shù)值范圍r1,con包括從至少一個(gè)保守限制中得出的參數(shù)值pw1。

例如，通過(guò)保守的梯度限制，例如，對(duì)邏輯梯度軸上的梯度幅度和/或梯度上升速率的限制，特別是對(duì)物理梯度軸的最大梯度振幅和/或梯度上升速率的的限制，可以實(shí)現(xiàn)在邏輯梯度軸相對(duì)于物理梯度軸的每個(gè)相對(duì)位置中滿足絕對(duì)梯度限制，例如物理梯度軸上的最大梯度振幅和/或梯度上升速率。

外推到更抽象的符號(hào)，例如物理梯度軸上的梯度振幅可以被視為第一參數(shù)值pw1，其最多可以假設(shè)一個(gè)最大梯度振幅gmax,phys，即pw1∈[0；gmax,phys]。通過(guò)將邏輯梯度軸的梯度振幅gmax,log限制為即pw2∈[0；gmax,log]，描述邏輯梯度軸相對(duì)于物理梯度軸的相對(duì)位置的旋轉(zhuǎn)角度p3可以取任意的旋轉(zhuǎn)值pw3，即pw3∈[0；360°[。

特別地，在滿足至少一個(gè)保守限制(例如保守的梯度限制)時(shí)，可以自由地確定多個(gè)參數(shù)的至少一個(gè)參數(shù)值，特別是確定測(cè)量范圍的取向的參數(shù)，例如旋轉(zhuǎn)參數(shù)。

有利地，從一個(gè)或多個(gè)保守限制導(dǎo)出的保守的參數(shù)值范圍不必使用例如二進(jìn)制搜索來(lái)檢查，從而能夠加速該方法。因此，優(yōu)選地，僅檢查超過(guò)保守的參數(shù)值范圍的絕對(duì)參數(shù)范圍，而不是整個(gè)絕對(duì)參數(shù)范圍。

優(yōu)選地，限制保守參數(shù)范圍的參數(shù)值可以用作二進(jìn)制搜索的第一開(kāi)始參數(shù)值。此外優(yōu)選地，限制絕對(duì)參數(shù)范圍的參數(shù)值可以用作二進(jìn)制搜索的第二開(kāi)始參數(shù)值。

可以想到用于確定允許的參數(shù)值范圍的其它變型，其中可以完全或部分地棄用完整搜索和/或二進(jìn)制搜索。另一實(shí)施方式因此提供，至少一個(gè)限制包括用于至少一個(gè)物理梯度軸的至少一個(gè)最大梯度特性，其中，基于至少一個(gè)最大梯度特性和至少一個(gè)序列模式對(duì)于至少一個(gè)物理梯度軸中的每一個(gè)確定梯度優(yōu)化值，其中，基于至少一個(gè)梯度優(yōu)化值確定允許的參數(shù)值范圍。

特別地，可以設(shè)想，確定邏輯梯度軸的至少一個(gè)最大梯度特性，基于該邏輯梯度軸確定允許的參數(shù)值范圍。這發(fā)生在例如不同的序列段的最小持續(xù)時(shí)間被相加時(shí)。如上所述，二進(jìn)制搜索在此有利地是不必要的。

為了對(duì)于序列模式的每個(gè)時(shí)間點(diǎn)確定至少一個(gè)梯度優(yōu)化值，最大梯度特性(例如最大梯度振幅和/或最大梯度上升速率)與由序列模式預(yù)定的梯度特性(例如梯度幅度和/或梯度上升速率)的比率是優(yōu)選的。此外，梯度特性也可以理解為取決于梯度幅度和/或梯度上升速率的特性，例如刺激。相應(yīng)地，梯度變化也可以理解為刺激變化。

至少一個(gè)序列模式通常由至少一個(gè)默認(rèn)參數(shù)值得出。優(yōu)選地，可以基于最大梯度特性與至少一個(gè)序列模式的最大值的比率的最小值來(lái)確定梯度優(yōu)化值的上述比率的最小值，即梯度優(yōu)化值。

可以基于該最小值來(lái)調(diào)節(jié)預(yù)定的梯度特性，特別是通過(guò)梯度優(yōu)化值乘以預(yù)定的梯度特性得出新的梯度特性。這使得可以將梯度特性帶到最優(yōu)化的，特別是最大的水平，而不會(huì)侵害可能的梯度限制。

梯度優(yōu)化值可以大于1，即，預(yù)定的梯度特性增加。然而，它也可以小于1，即它減小。如果給出值1作為梯度優(yōu)化值，則通過(guò)梯度特性保持不變。

通常，由改變的梯度特性得出改變的允許的參數(shù)值范圍。因此，例如由于梯度幅度的增加，對(duì)于回波時(shí)間可以實(shí)現(xiàn)允許的參數(shù)值范圍的擴(kuò)展，因?yàn)榭梢栽诓桓淖兲荻让}沖的轉(zhuǎn)矩的情況下減小梯度脈沖，從而還可以減小回波時(shí)間。因此，例如可以減少對(duì)于檢查所需的時(shí)間。

在該方法的有利的實(shí)施中，在確定允許的參數(shù)值范圍時(shí)，執(zhí)行序列的優(yōu)化分析，特別是序列的流程?？梢越柚谥辽僖粋€(gè)梯度優(yōu)化值執(zhí)行優(yōu)化分析。

優(yōu)選地，通過(guò)優(yōu)化分析確定，是否超過(guò)和/或由此超過(guò)至少一個(gè)限制。優(yōu)選地，序列包括至少一個(gè)序列對(duì)象，例如至少一個(gè)梯度脈沖，其中通過(guò)優(yōu)化分析確定，哪個(gè)序列對(duì)象超過(guò)至少一個(gè)限制。利用此信息可以對(duì)序列進(jìn)行反饋。

可以基于優(yōu)化分析來(lái)分析至少一個(gè)梯度特性的可能的調(diào)整。例如，可以對(duì)序列測(cè)試梯度幅度和/或梯度上升速率的改變的影響，特別是增加和/或減小的影響。

優(yōu)選地，優(yōu)化分析基于優(yōu)化規(guī)則進(jìn)行。例如，通過(guò)優(yōu)化規(guī)則可以確定，必須借助于序列對(duì)優(yōu)化分析結(jié)果的可能反應(yīng)來(lái)保持磁共振信號(hào)的編碼，特別是梯度脈沖的轉(zhuǎn)矩保持恒定。優(yōu)化規(guī)則可以存儲(chǔ)在分析單元中。

此外可以想到的是，優(yōu)化分析僅提供某些梯度脈沖的改變，特別是那些限制待確定的參數(shù)值范圍的梯度脈沖。

另一實(shí)施方式提出，至少一個(gè)限制包括對(duì)于至少一個(gè)物理梯度軸的至少一個(gè)最大梯度特性，特別是最大梯度振幅和/或最大梯度上升時(shí)間。在此，所選擇的參數(shù)取決于旋轉(zhuǎn)角參數(shù)。特別地，所選擇的參數(shù)是旋轉(zhuǎn)角參數(shù)。此外，在確定至少一個(gè)序列模式的情況下，確定包括多個(gè)時(shí)間點(diǎn)的梯度特性的至少一個(gè)序列模式。在此，針對(duì)多個(gè)時(shí)間點(diǎn)中的每一個(gè)確定每個(gè)至少一個(gè)物理梯度軸上的梯度特性的歐幾里德總和，并與至少一個(gè)最大梯度特性進(jìn)行比較。

在此上下文中，旋轉(zhuǎn)角參數(shù)可以被理解為描述邏輯梯度軸到物理梯度軸的旋轉(zhuǎn)的角度。

矢量v＝(v1,v2,v3)的歐幾里德總和通常用(v1²+v2²+v2²)^0.5計(jì)算。在此，梯度特性可以理解為矢量，特別是具有g(shù)＝(gx,gy,gz)和/或梯度上升時(shí)間s＝(sx,sy,sz)的梯度振幅，其中g(shù)x和sx表示x軸上的梯度振幅和梯度上升時(shí)間，gy和sy表示y軸上的梯度振幅和梯度上升時(shí)間，gz和sz表示z軸上的梯度振幅和梯度上升時(shí)間。因此，可以通過(guò)(gx²+gy²+gz²)^0.5來(lái)計(jì)算梯度振幅的歐幾里德總和和/或通過(guò)(sx²+sy²+sz²)^0.5來(lái)計(jì)算梯度上升時(shí)間的歐幾里德總和。

由于旋轉(zhuǎn)角度的參數(shù)范圍通常是非凸的，所以如果不通過(guò)歐幾里德總和的檢查，則可能需要完整搜索，如上所述。由于待測(cè)試的旋轉(zhuǎn)角度數(shù)和由此得到的序列模式的數(shù)目通常大，完整搜索將是相對(duì)耗時(shí)的。通過(guò)確定歐幾里德總和，如果有必要基于僅一個(gè)序列模式，可以關(guān)于滿足最大梯度特性來(lái)檢查梯度特性，即不需要對(duì)于多個(gè)旋轉(zhuǎn)角參數(shù)值創(chuàng)建和檢查序列模式。

旋轉(zhuǎn)角度參數(shù)通常僅具有對(duì)序列定時(shí)的間接影響，即，序列內(nèi)的定時(shí)通常不由于改變旋轉(zhuǎn)角度參數(shù)值而改變。例如，在回波時(shí)間和/或重復(fù)時(shí)間和/或讀出帶寬改變的情況下時(shí)間間隔以及因此在各個(gè)事件(例如激勵(lì)或讀出過(guò)程)之間的梯度分布通常改變，在旋轉(zhuǎn)角參數(shù)值改變時(shí)其保持恒定。梯度變化可以理解為梯度幅度和/或梯度上升速率的變化。

優(yōu)選地，當(dāng)梯度特性的歐幾里德總和超過(guò)最大梯度特性時(shí)，借助于完整搜索來(lái)確定至少一個(gè)允許的旋轉(zhuǎn)角參數(shù)值。在此優(yōu)選地，關(guān)于至少一個(gè)限制檢查旋轉(zhuǎn)角參數(shù)。待測(cè)試的旋轉(zhuǎn)角參數(shù)值可以具有分辨率，例如，可以檢查具有0.01°的增量的從-180°到+180°的角度，這將意味著36000個(gè)值的數(shù)量。由于序列的參數(shù)通常是旋轉(zhuǎn)相關(guān)的，并且依賴(lài)關(guān)系通常是非線性的，因此有利地測(cè)試所有可能的值。

該方法的另一實(shí)施例提供，不同時(shí)間點(diǎn)地逐步對(duì)至少一個(gè)旋轉(zhuǎn)角度值中的一個(gè)執(zhí)行檢查，其中在分配給相應(yīng)時(shí)間點(diǎn)的梯度特性超過(guò)最大梯度特性，特別是最大梯度振幅和/或最大梯度上升速率時(shí)中斷檢查。

對(duì)于在一個(gè)時(shí)間點(diǎn)導(dǎo)致超過(guò)最大梯度特性的旋轉(zhuǎn)角度值，有利地不對(duì)其它時(shí)間點(diǎn)執(zhí)行進(jìn)一步的檢查。相反，這種旋轉(zhuǎn)角度值可以被存儲(chǔ)并且在檢查完成之后標(biāo)記為禁止。因此可以提高檢查的效率。

該方法的實(shí)施例提供，確定序列的至少一個(gè)獨(dú)立參數(shù)的至少一個(gè)獨(dú)立的參數(shù)值范圍?；谥辽僖粋€(gè)獨(dú)立的參數(shù)值范圍和至少一個(gè)限制來(lái)檢查序列的至少一個(gè)從屬參數(shù)的至少一個(gè)從屬參數(shù)值。

為了確定至少一個(gè)獨(dú)立參數(shù)的獨(dú)立的參數(shù)值范圍，例如可以由參數(shù)提供單元提供至少一個(gè)參數(shù)。至少一個(gè)參數(shù)可以由選擇單元從所提供的參數(shù)中選擇和確定為獨(dú)立參數(shù)。

至少一個(gè)獨(dú)立參數(shù)可以理解為可以在相關(guān)聯(lián)的獨(dú)立的參數(shù)值范圍內(nèi)自由選擇的參數(shù)。例如，至少一個(gè)獨(dú)立參數(shù)可以涉及前述旋轉(zhuǎn)角度?；谝呀?jīng)關(guān)于梯度特性的利用(例如最大梯度振幅和/或最大梯度上升速率)優(yōu)化的序列，可以通過(guò)方法的在此描述的實(shí)施方式實(shí)現(xiàn)同時(shí)的旋轉(zhuǎn)無(wú)關(guān)性，而在利用梯度特性時(shí)不產(chǎn)生顯著的涂層。

至少一個(gè)從屬參數(shù)可以被理解為取決于至少一個(gè)從屬參數(shù)的參數(shù)，即，至少一個(gè)獨(dú)立參數(shù)值的改變對(duì)至少一個(gè)從屬參數(shù)值具有影響。例如，物理梯度軸的梯度幅度可以取決于所選擇的旋轉(zhuǎn)角度值。

通過(guò)基于至少一個(gè)獨(dú)立的參數(shù)值范圍和至少一個(gè)限制來(lái)檢查序列的至少一個(gè)從屬參數(shù)的至少一個(gè)從屬參數(shù)值，可以確定在特別是任意地選擇在獨(dú)立的參數(shù)值范圍內(nèi)的值的情況下是否可能與至少一個(gè)限制和至少一個(gè)獨(dú)立參數(shù)值發(fā)生沖突，例如通過(guò)超過(guò)最大梯度振幅和/或最大梯度上升速率。

檢查可以例如借助于仿真單元來(lái)執(zhí)行。特別地，上述方法可以用于該目的。例如，可以測(cè)試所有可能的旋轉(zhuǎn)角度值。這可以特別地通過(guò)嘗試每個(gè)角度調(diào)整實(shí)現(xiàn)和/或通過(guò)對(duì)于序列的每個(gè)時(shí)間或部分計(jì)算最不利的角度。

優(yōu)選地，如果不滿足對(duì)于至少一個(gè)獨(dú)立的參數(shù)值范圍的至少一個(gè)臨界值的至少一個(gè)限制，則調(diào)整序列的至少一個(gè)獨(dú)立參數(shù)的至少一個(gè)從屬參數(shù)值。

例如，如果在選擇至少一個(gè)獨(dú)立的參數(shù)值范圍的特定臨界值、例如特定旋轉(zhuǎn)角時(shí)，超過(guò)在物理梯度軸上的最大梯度振幅和/或最大梯度上升速率，則相應(yīng)地調(diào)整梯度脈沖。

在此，至少一個(gè)獨(dú)立的參數(shù)值范圍的至少一個(gè)臨界值可以包括至少一個(gè)獨(dú)立的參數(shù)值范圍的所有可能值，從而避免在任何情況下不遵守至少一個(gè)限制。

然而，也可以設(shè)想，至少一個(gè)獨(dú)立的參數(shù)值范圍的至少一個(gè)臨界值包括至少一個(gè)獨(dú)立的參數(shù)值范圍的所有可能值的選擇，使得不是實(shí)現(xiàn)完全獨(dú)立，例如旋轉(zhuǎn)角度和其他參數(shù)，而是可調(diào)區(qū)域基于經(jīng)驗(yàn)值和/或統(tǒng)計(jì)。例如，對(duì)于數(shù)據(jù)庫(kù)中的序列類(lèi)型可以存儲(chǔ)和分析為所執(zhí)行的測(cè)量實(shí)際選擇的旋轉(zhuǎn)角度等，以便從中推斷對(duì)于至少一個(gè)臨界值的所有可能值的選擇。例如，可以發(fā)現(xiàn)，對(duì)于頭部檢查的特定序列類(lèi)型，在超過(guò)95％的患者中發(fā)生±10°的限制角度范圍。因此，為絕大多數(shù)檢查提供了更高的系統(tǒng)管理。

如已經(jīng)描述的，至少一個(gè)獨(dú)立的參數(shù)值范圍可以包括至少一個(gè)旋轉(zhuǎn)角參數(shù)的至少一個(gè)旋轉(zhuǎn)角范圍。然而，也可以想到，至少一個(gè)獨(dú)立的參數(shù)值范圍包括視野(fov)和/或分辨率和/或帶寬的至少一個(gè)區(qū)域。除了旋轉(zhuǎn)角度的獨(dú)立性之外，附加地或替代地，因此可以考慮其他參數(shù)的更多獨(dú)立性，例如，fov，其通?？梢噪S患者而略微變化。

此外，提出了一種磁共振設(shè)備，其被設(shè)計(jì)為執(zhí)行用于設(shè)置磁共振斷層成像序列的方法。優(yōu)選地，磁共振設(shè)備包括被設(shè)計(jì)為提供至少一個(gè)限制的限制提供單元和被設(shè)計(jì)為提供序列的多個(gè)參數(shù)的序列參數(shù)提供單元。此外，磁共振設(shè)備優(yōu)選地包括選擇單元，特別是輸入單元，其被設(shè)計(jì)為能夠選擇多個(gè)參數(shù)中的一個(gè)；以及仿真單元，其被設(shè)計(jì)為基于至少一個(gè)所選擇的參數(shù)確定至少一個(gè)序列模式。此外，磁共振設(shè)備優(yōu)選地包括分析單元，該分析單元被設(shè)計(jì)為基于至少一個(gè)時(shí)間序列模式和至少一個(gè)限制來(lái)確定所選擇的參數(shù)的允許的參數(shù)值范圍，以及確定單元，特別是輸入單元，其被設(shè)計(jì)為使得能夠確定允許的參數(shù)值范圍內(nèi)的參數(shù)值。優(yōu)選地，磁共振設(shè)備被設(shè)計(jì)為基于所確定的參數(shù)值來(lái)執(zhí)行數(shù)據(jù)采集。

根據(jù)本發(fā)明的磁共振設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)基本上對(duì)應(yīng)于根據(jù)本發(fā)明的用于設(shè)置磁共振斷層成像序列的方法的優(yōu)點(diǎn)，這些優(yōu)點(diǎn)預(yù)先詳細(xì)地實(shí)施。同樣，這里提到的特征、優(yōu)點(diǎn)或替代實(shí)施方式也可以轉(zhuǎn)用到其他要求保護(hù)的對(duì)象，反之亦然。

換句話說(shuō)，目標(biāo)權(quán)利要求也可以形成結(jié)合方法描述或要求保護(hù)的特征。該方法的相應(yīng)功能特征由相應(yīng)的目標(biāo)模塊，特別是通過(guò)硬件模塊實(shí)現(xiàn)。

另外，提出了一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其包括程序并且可以直接加載到磁共振設(shè)備的可編程計(jì)算單元的存儲(chǔ)單元中，具有程序資源，以便當(dāng)程序在磁共振設(shè)備的計(jì)算單元中運(yùn)行時(shí)執(zhí)行用于設(shè)置磁共振斷層成像序列的方法。

計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品可以包括具有尚未被編譯和鏈接或僅需要被解釋的源代碼的軟件，或者為了執(zhí)行而僅僅被加載到磁共振設(shè)備的計(jì)算單元的存儲(chǔ)單元中的可執(zhí)行的軟件代碼。根據(jù)本發(fā)明的方法可以通過(guò)計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品快速、相同地重復(fù)和魯棒地執(zhí)行。計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品被配置為使得其可以通過(guò)計(jì)算單元執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法步驟。計(jì)算單元必須滿足相應(yīng)的要求，例如相應(yīng)的主存儲(chǔ)器、相應(yīng)的顯卡或相應(yīng)的邏輯單元，以使得能夠有效地執(zhí)行相應(yīng)的方法步驟。計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品例如存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上或存儲(chǔ)在網(wǎng)絡(luò)或服務(wù)器上，從該處可以將其加載到系統(tǒng)控制單元的處理器中。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的示例是dvd、磁帶或usb棒，其上存儲(chǔ)有電子可讀的控制信息，特別是軟件。因此，本發(fā)明也可以基于所述計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。

附圖說(shuō)明

本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)、特征和細(xì)節(jié)將從下面描述的實(shí)施例并參考附圖得出。在所有附圖中，彼此對(duì)應(yīng)的部件具有相同的附圖標(biāo)記。

附圖中：

圖1示出了磁共振設(shè)備的示圖，

圖2示出了用于設(shè)置序列的方法的示例性框圖，

圖3示出了具有外部區(qū)域的k空間，

圖4示出了三個(gè)示例性序列模式，

圖5示出了完整搜索的示意圖，

圖6示出了二進(jìn)制搜索的示意圖，

圖7示出了絕對(duì)的和保守的參數(shù)值范圍的示意圖，

圖8示出了進(jìn)一步的示例性序列模式，

圖9示出了另外的示例性序列模式，

圖10示出了用于設(shè)置序列的方法的擴(kuò)展的示例性框圖。

具體實(shí)施方式

圖1示出了磁共振設(shè)備10的示意圖。磁共振設(shè)備10包括磁體單元11，該磁體單元具有超導(dǎo)主磁體12，用于產(chǎn)生強(qiáng)的且特別是時(shí)間上恒定的主磁場(chǎng)13。此外，磁共振設(shè)備10包括用于容納患者15的患者容納區(qū)域14。在本實(shí)施例中，患者容納區(qū)域14是圓柱形的，并且在圓周方向上由磁體單元11圓柱形地圍繞。然而，原則上可以在任何時(shí)候考慮與此不同的患者容納區(qū)域14的實(shí)施?；颊?5可以借助于磁共振設(shè)備10的患者安置裝置16被推入患者容納區(qū)域14中。為此，患者安置裝置16具有在患者容納區(qū)域14內(nèi)部可移動(dòng)的患者臺(tái)17。

此外，磁體單元11包括用于產(chǎn)生磁場(chǎng)梯度的梯度線圈單元18，其在成像期間用于位置編碼并且通常具有三個(gè)物理梯度軸。梯度線圈單元18通過(guò)磁共振設(shè)備10的梯度控制單元19控制。此外，磁體單元11包括射頻天線單元20，其在本實(shí)施例中被實(shí)施為固定地集成到磁共振設(shè)備10中的身體線圈。射頻天線單元20被設(shè)計(jì)為用于激勵(lì)在由主磁體12產(chǎn)生的主磁場(chǎng)13中出現(xiàn)的原子核。射頻天線單元20由磁共振設(shè)備10的射頻天線控制單元21控制，并且將射頻磁共振序列發(fā)射到基本上由磁共振設(shè)備10的患者容納區(qū)域14形成的檢查區(qū)域中。此外，射頻天線單元20被設(shè)計(jì)為接收磁共振信號(hào)。

為了控制主磁體12、梯度控制單元19和為了控制射頻天線控制單元21，磁共振設(shè)備10具有系統(tǒng)控制單元22。系統(tǒng)控制單元22中央地控制磁共振設(shè)備10，例如，實(shí)施預(yù)定的成像序列，例如梯度回波序列和/或自旋回波序列。此外，系統(tǒng)控制單元22包括未詳細(xì)示出的用于重建在磁共振檢查期間采集的醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)的重建單元。此外，磁共振設(shè)備10包括連接到系統(tǒng)控制單元22的用戶(hù)接口23?？梢栽谟脩?hù)接口23的顯示單元24上，例如至少一個(gè)監(jiān)視器上向醫(yī)療操作人員顯示例如成像參數(shù)的控制信息和重建的磁共振圖像。此外，用戶(hù)接口23具有輸入單元25，通過(guò)該輸入單元可以在測(cè)量過(guò)程期間由醫(yī)療操作人員輸入信息和/或參數(shù)。

為了執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的用于設(shè)置磁共振斷層成像序列的方法，磁共振設(shè)備10(這里特別是系統(tǒng)控制單元22)包括限制提供單元26，其被設(shè)計(jì)為提供至少一個(gè)限制，以及序列參數(shù)提供單元27，其被設(shè)計(jì)為提供序列的多個(gè)參數(shù)。多個(gè)參數(shù)中的一個(gè)可以借助于輸入單元25來(lái)選擇，其在該實(shí)施例中包括這里未示出的選擇單元。然而，也可以想到自動(dòng)選擇。此外，磁共振設(shè)備10包括仿真單元28和分析單元29，該仿真單元被設(shè)計(jì)為基于至少一個(gè)所選擇的參數(shù)確定至少一個(gè)序列模式，該分析單元被設(shè)計(jì)為基于至少一個(gè)時(shí)間序列模式和至少一個(gè)限制來(lái)確定所選擇的參數(shù)的允許的參數(shù)值范圍。此外，輸入單元25被設(shè)計(jì)為使得能夠確定允許的參數(shù)值范圍內(nèi)的參數(shù)值。輸入單元包括在該實(shí)施例中此處未示出的確定單元。可以基于所確定的參數(shù)值用磁共振設(shè)備10執(zhí)行數(shù)據(jù)采集。

特別地，系統(tǒng)控制單元22包括可編程計(jì)算單元30，其具有未詳細(xì)示出的存儲(chǔ)單元，計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品可以被加載到該存儲(chǔ)單元中。計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括用于在磁共振設(shè)備10的計(jì)算單元30中運(yùn)行程序時(shí)執(zhí)行用于設(shè)置磁共振斷層成像序列的方法的程序資源。

在本實(shí)施例中示出的磁共振設(shè)備10當(dāng)然可以包括磁共振設(shè)備通常具有的附加部件。另外，磁共振設(shè)備10的一般功能對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員是已知的，從而不需要對(duì)一般部件的詳細(xì)描述。

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的方法的實(shí)施方式的框圖。在步驟110中，通過(guò)限制提供單元26提供限制l1，其中也可以想到附加限制l2、l3等。

在步驟120中，由參數(shù)提供單元27提供序列的多個(gè)，這里是兩個(gè)參數(shù)p1、p2，其中附加參數(shù)p3、p4等也是可以想到的。默認(rèn)參數(shù)值pw1分配給參數(shù)p1，默認(rèn)參數(shù)值pw2分配給參數(shù)p2。

在步驟130中，從多個(gè)參數(shù)p1和p2中選擇參數(shù)，例如p2。該選擇例如由使用輸入單元25的操作者進(jìn)行。為了選擇，可以例如通過(guò)借助于顯示單元24的顯示向用戶(hù)提供參數(shù)p1、p2的全部或一些。

基于默認(rèn)參數(shù)值pw1、pw2，在步驟140中，由仿真單元28確定至少一個(gè)信號(hào)變化。在該示例中，為測(cè)試參數(shù)值pwe,1確定信號(hào)變化se1。還可以確定用于附加測(cè)試參數(shù)值pwe,1，pwe,3的附加信號(hào)變化se2，se3等。測(cè)試參數(shù)值pwe,1、pwe,2、pwe,3優(yōu)選地是分配給所選擇的參數(shù)pe的值。

至少一個(gè)信號(hào)變化se1的確定可以理解為序列的至少一個(gè)部分片段的時(shí)間上的展開(kāi)。有利地，至少一個(gè)部分代表整個(gè)序列。在展開(kāi)期間，例如，將序列的至少一個(gè)部分片段劃分為多個(gè)時(shí)間點(diǎn)，對(duì)于每個(gè)時(shí)間點(diǎn)計(jì)算歷史值。

特別地，可以展開(kāi)梯度變化?？梢韵氲降氖?，梯度變化被示出為使得它們實(shí)際上通過(guò)磁共振設(shè)備的硬件最終例如通過(guò)考慮渦流補(bǔ)償?shù)葋?lái)執(zhí)行。

在步驟150中，分析單元29基于至少一個(gè)序列模式se1和至少一個(gè)限制l1來(lái)確定所選擇的參數(shù)pe的允許的參數(shù)值范圍re。

因此，允許的參數(shù)值范圍re的確定可以包括對(duì)至少一個(gè)序列模式se1的檢查。優(yōu)選地，為了確定允許的參數(shù)值，關(guān)于至少一個(gè)限制l1檢查序列模式的每個(gè)時(shí)間。在檢查中，例如可以評(píng)估在各個(gè)梯度軸上的梯度特性，例如梯度幅度和/或梯度上升速率，例如基于平均梯度幅度評(píng)估期望加熱，和/評(píng)估或所產(chǎn)生的刺激。

此外，可以想到的是，被檢查的信號(hào)變化有利地被劃分為各個(gè)子部分，這些子部分由仿真單元單獨(dú)考慮，從而對(duì)每個(gè)子部分執(zhí)行獨(dú)立分析。

有利地，在操作者參數(shù)化測(cè)量時(shí)執(zhí)行至少一個(gè)序列模式se1的展開(kāi)和檢查。在一個(gè)實(shí)施方式中，在用戶(hù)界面23中在參數(shù)選擇期間基于檢查的結(jié)果調(diào)整操作者可用的參數(shù)范圍re(其也可以稱(chēng)為參數(shù)空間)。

在步驟160中，操作者可以確定所選擇的參數(shù)pe的新的參數(shù)值pw'e。新的參數(shù)值pw'e有利地在允許的參數(shù)值范圍re內(nèi)。

作為實(shí)施例提及具有t1對(duì)比度的二維梯度回波序列。在主磁場(chǎng)13的強(qiáng)度為三特斯拉的情況下，例如需要2.3ms的回波時(shí)間，由此限制了可能的分辨率和/或帶寬。如果從一開(kāi)始例如在物理梯度軸上只允許實(shí)際可能的梯度振幅的50％，以便例如從一開(kāi)始就排除任何不利的參數(shù)群，使得該序列也能夠在測(cè)量層的不利的取向的情況下實(shí)施，會(huì)得出例如每像素380hz的帶寬。

例如，當(dāng)在磁共振信號(hào)的激勵(lì)和采集之間的邏輯梯度軸的所有梯度對(duì)象都入射到物理梯度軸上時(shí)，可能導(dǎo)致不利的取向。然而，通常情況并非如此，因?yàn)樵谠S多情況下，mri圖像的旋轉(zhuǎn)僅與物理梯度軸略微不同。因此，考慮單獨(dú)期望的旋轉(zhuǎn)，其在該示例中由在步驟120中提供的一個(gè)或多個(gè)現(xiàn)有默認(rèn)參數(shù)值表示。在步驟130中，選擇帶寬，在步驟140中確定序列模式，特別是至少一個(gè)代表性片段的梯度變化。代表性片段可以有利地包括外部k空間線，其在圖3中以示例性方式示出。記錄的k空間在相位編碼軸kp上由-kp,max和kp,max限制，并且在頻率編碼軸kf上由–kf,max和kf,max限制。外部k空間線位于記錄的k空間的外部區(qū)域300中，其中外部區(qū)域300在相位編碼軸kp上在k空間的中心c的方向上被–kp,i和kp,i限制，并且在頻率編碼軸kf上由–kf,i和kf,i限制。外部區(qū)域300優(yōu)選地與k空間的中心c間隔開(kāi)記錄的k空間的至少70％，即kp,i/kp,max≥70％，優(yōu)選地至少80％，即kp,i/kp,max≥80％，特別優(yōu)選至少90％，即kp,i/kp,max≥90％。有利地，在該外部區(qū)域中的k空間線使用最高的梯度振幅。在步驟140中的至少一個(gè)序列模式的確定例如可以在操作者點(diǎn)擊具有標(biāo)題“帶寬”的字段時(shí)開(kāi)始。

關(guān)于至少一個(gè)限制來(lái)檢查至少一個(gè)序列模式。檢查可以包括多個(gè)部分檢查，其中對(duì)于每個(gè)部分檢查，分別檢查至少一個(gè)限制中的一個(gè)。部分檢查可以以?xún)?yōu)先級(jí)從高到低的序列執(zhí)行，從而具有較低優(yōu)先級(jí)的部分檢查僅在具有較高優(yōu)先級(jí)的部分檢查為肯定時(shí)執(zhí)行?？赡艿膬?yōu)先級(jí)為：1.梯度幅度，2.梯度上升速率，3.刺激，4.加熱。

由檢查例如可以得出，對(duì)于帶寬在梯度線圈單元18充分利用的情況下可以得出每像素240hz的最小帶寬。然而，例如，這樣做會(huì)超過(guò)刺激極限，使得在步驟150中確定的允許的參數(shù)值范圍re受到例如265hz的最小帶寬的限制。在步驟160中，例如，可以將帶寬規(guī)定為265hz的最小帶寬。從原始每個(gè)像素380到265hz的減小將對(duì)應(yīng)于20％的磁共振信號(hào)的信噪比的增加。

圖4以示例性方式示出了三個(gè)確定的序列模式se1、se2、se3。在該示例中，序列模式是梯度振幅g隨時(shí)間t的變化。序列模式se1、se2、se3中的每一個(gè)基于所選擇的參數(shù)pe的其他測(cè)試參數(shù)值，例如旋轉(zhuǎn)角參數(shù)，即，基于第一測(cè)試參數(shù)值pwe,1,確定第一序列模式se1，基于第二測(cè)試參數(shù)值pwe,2確定第二序列模式se2，并且基于第三測(cè)試參數(shù)值pwe,3確定第三序列模式se3。

為了確定允許的參數(shù)值范圍，檢查各個(gè)序列模式se1、se2、se3是否滿足至少一個(gè)限制l1，其在該示例中通過(guò)遵守對(duì)最大梯度振幅gmax來(lái)給出，即梯度幅度的絕對(duì)值應(yīng)該小于或等于gmax。

序列模式具有多個(gè)時(shí)間點(diǎn)z1、z2、z3、z4等。優(yōu)選地針對(duì)這些多個(gè)時(shí)間點(diǎn)中的每一個(gè)檢查該限制l1。對(duì)于該示例給出，梯度變化se1在時(shí)間點(diǎn)z10、z11和z12中侵犯限制l1，即，梯度幅度的絕對(duì)值大于最大梯度幅度gmax。在此從中得出，將基于其展開(kāi)第一序列模式se1的測(cè)試參數(shù)值pwe,1不是所選擇的參數(shù)pe的允許的參數(shù)值。因此，在該示例中，允許的參數(shù)范圍re僅包含pwe,2和pwe,3。因此，在步驟160中，操作者可以例如從該參數(shù)范圍re中選擇參數(shù)pwe,2作為新的參數(shù)值pw'e。

允許的參數(shù)值范圍的確定可以例如借助于完整搜索和/或二進(jìn)制搜索來(lái)執(zhí)行。

在完整搜索中，通常在步驟140中為每個(gè)待檢查的測(cè)試參數(shù)值pwe,x,x＝1,…確定信號(hào)變化se1,x,x＝1,…，其中在步驟150中關(guān)于至少一個(gè)限制檢查每個(gè)確定的信號(hào)變化。在圖5中以示例性方式示出：這里應(yīng)當(dāng)檢查十個(gè)測(cè)試參數(shù)值pwe,1,…,pwe,10。在步驟140中，為這十個(gè)測(cè)試參數(shù)值中的每一個(gè)確定信號(hào)變化see,1,…,see,10。從步驟150中的檢查例如得出，信號(hào)變化see,1、see,4、see,5、see,9、see,10滿足至少一個(gè)限制，并且相應(yīng)地信號(hào)變化see,2、see,3、see,6、see,7、see,8不滿足。因此，允許的參數(shù)范圍re包括測(cè)試參數(shù)值pwe,1、pwe,4、pwe,5、pwe,9、pwe,10。這在圖5中借助于對(duì)號(hào)標(biāo)記示出，而不允許的參數(shù)值具有錯(cuò)號(hào)。

特別地，如果對(duì)測(cè)試參數(shù)值pwe,1,…,pwe,10進(jìn)行排序，也就是例如成立pwe,1,<pwe,2,pwe,2,<pwe,3,…,pwe,9<pwe,10，則允許的參數(shù)范圍pe包括非凸的量，因?yàn)楹线m的see,1、see,4、see,5、see,9、see,10具有間隙。對(duì)于可以產(chǎn)生非凸參數(shù)范圍pe的測(cè)試參數(shù)值，因此完整搜索是特別合適的，因?yàn)榭梢钥煽康卣业剿性试S的參數(shù)值。

相反，二進(jìn)制搜索特別適合于通常產(chǎn)生凸參數(shù)范圍pe的測(cè)試參數(shù)值。這應(yīng)該適用于圖6所示的示例，其中再次給出十個(gè)測(cè)試參數(shù)值pwe,1,…,pwe,10。測(cè)試參數(shù)值具有通常表示測(cè)試參數(shù)值的外部和/或極值的第一開(kāi)始參數(shù)值和第二開(kāi)始參數(shù)值。因此，例如，測(cè)試參數(shù)值pwe,1可以作為第一測(cè)試參數(shù)值觀察，并且測(cè)試參數(shù)值pwe,10作為第二開(kāi)始參數(shù)值觀察?？梢詮闹辽僖粋€(gè)限制中導(dǎo)出開(kāi)始參數(shù)值。

此外，這里有利地已知，對(duì)于第一開(kāi)始參數(shù)值滿足至少一個(gè)限制。因此，對(duì)于該開(kāi)始參數(shù)值，可以放棄信號(hào)變化的確定。

參考描述帶寬確定的上述示例，可以將每像素380hz的帶寬值用作第一開(kāi)始參數(shù)值。

利用二進(jìn)制搜索，有利地首先針對(duì)第一和第二開(kāi)始參數(shù)值之間的中心測(cè)試參數(shù)值執(zhí)行檢查。對(duì)于用于偶數(shù)個(gè)待檢查的測(cè)試參數(shù)值，通常不存在將測(cè)試參數(shù)值的量劃分為完全相同大小的兩個(gè)子集的測(cè)試參數(shù)值。因此，中心參數(shù)值還可以將待檢查的測(cè)試參數(shù)值的數(shù)量劃分為兩個(gè)子集，其中測(cè)試參數(shù)值的數(shù)量相差一。

在這種情況下，例如首先檢查測(cè)試參數(shù)值pwe,6，即確定在至少一個(gè)限制方面檢查的相應(yīng)的信號(hào)變化see,6。以示例性方式，應(yīng)當(dāng)假設(shè)從該檢查得出不滿足至少一個(gè)限制。然后，現(xiàn)在由pwe,1和pwe,6限制的、新的現(xiàn)在待檢查的量的測(cè)試參數(shù)值除以新的中心測(cè)試參數(shù)值pwe,3。根據(jù)該原理，在二進(jìn)制搜索中，待檢查的測(cè)試參數(shù)值的量被逐步減半，使得在該示例中僅需要確定三個(gè)信號(hào)變化see,3、see,4和see,6，以便確定允許的參數(shù)值范圍pe，其在此包括參數(shù)值pwe,1、pwe,2和pwe,3。因此，對(duì)于通常產(chǎn)生凸參數(shù)范圍pe的測(cè)試參數(shù)值，二進(jìn)制搜索是特別有效的替代方案。

在根據(jù)圖5的完整搜索中以及在根據(jù)圖6的二進(jìn)制搜索中可以想到，所有測(cè)試參數(shù)值pwe,1,…,pwe,10都適用。在這種情況下，可以擴(kuò)展待檢查的區(qū)域，即可以執(zhí)行包括例如大于pwe,10的測(cè)試參數(shù)值的進(jìn)一步搜索。

至少一個(gè)限制特別地可以包括至少一個(gè)絕對(duì)限制和至少一個(gè)保守限制。至少絕對(duì)限制可以確定絕對(duì)的參數(shù)值范圍re,abs，和至少一個(gè)保守限制確定保守的參數(shù)值范圍re,con，如圖7所示?？梢栽诮^對(duì)的參數(shù)值范圍re,abs和保守的參數(shù)值范圍re,con的至少一個(gè)差區(qū)域re,abs-re,con中確定至少一個(gè)允許的部分參數(shù)值范圍，其中允許的參數(shù)值范圍包括保守的參數(shù)值范圍和允許的部分參數(shù)值范圍。由此，所檢查的參數(shù)值范圍減小，從而使得該方法能夠被加速。

另一實(shí)施例在圖8中更詳細(xì)地示出。這里，至少一個(gè)限制包括對(duì)于物理梯度軸的最大梯度特性，這里例如為最大梯度振幅gmax。此外，三個(gè)梯度變化se1、se2和se3以示例性方式示出為序列模式，其中梯度變化分別對(duì)于物理梯度軸表示梯度幅度|g|的絕對(duì)值的時(shí)間變化，例如對(duì)于x軸的se1，對(duì)于y軸的se2和對(duì)于z軸的se3。每個(gè)梯度變化具有至少一個(gè)最大值gmax,1、gmax,2、gmax,3，其可以例如對(duì)于梯度變化se1以gmax,1＝max(se1)來(lái)描述。

通過(guò)對(duì)于每個(gè)信號(hào)變化se1、se2和se3確定由最大梯度振幅gmax與信號(hào)變化gmax,1、gmax,2、gmax,3的最大值得出的比率v，可以從該變化中確定梯度優(yōu)化值k，從而對(duì)于該示例給出v1＝gmax/gmax,1＝4/3,v2＝gmax/gmax,2＝2和v3＝gmax/gmax,3＝8/5。梯度優(yōu)化值k優(yōu)選地是所計(jì)算的比率中的最小值，即在這種情況下k＝min(v1；v2；v3)＝4/3。

因此，梯度變化可以增加因子k，而不超過(guò)最大梯度幅度。作為這種增加的結(jié)果，梯度脈沖通?？梢栽谕瑫r(shí)保持它們的梯度轉(zhuǎn)矩的條件下減小，從而由此得出磁共振斷層成像的加速。

可以借助于旋轉(zhuǎn)矩陣來(lái)描述通過(guò)物理和邏輯梯度軸的坐標(biāo)系的傾斜。例如，對(duì)于圍繞x軸旋轉(zhuǎn)角度θ，相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)矩陣為：

這同樣適用于y和z軸?；谶@樣的旋轉(zhuǎn)矩陣，其遵循矩陣方程gphys＝rglog，即哪個(gè)部分具有哪個(gè)物理梯度軸上的哪個(gè)邏輯梯度。例如，在x軸上在一個(gè)時(shí)間點(diǎn)所需的梯度幅度可以包括來(lái)自所有邏輯梯度軸的貢獻(xiàn)。

如果物理梯度軸和邏輯梯度軸的坐標(biāo)系相同，則也可以類(lèi)似地基于邏輯梯度軸的梯度變化執(zhí)行檢查。否則，可以基于上述旋轉(zhuǎn)矩陣的反轉(zhuǎn)矩陣來(lái)考慮物理梯度軸上的邏輯梯度軸的比例。例如，可以確定相位編碼梯度gp在x軸上可能比其允許值大2倍，在y軸上大1.5倍，在z上大3倍?？梢詫?duì)頻率編碼梯度gf和層選擇梯度gs進(jìn)行類(lèi)似的觀察。優(yōu)選地使用這些值中的最小值以便對(duì)于每個(gè)邏輯梯度軸實(shí)現(xiàn)最大梯度幅度。

也可以在其他梯度特性中進(jìn)行類(lèi)似方法，例如梯度上升速率和/或刺激，其中有利地，考慮梯度振幅的時(shí)間導(dǎo)數(shù)和/或在時(shí)間點(diǎn)zi的檢查的情況下也可以考慮先前的時(shí)間點(diǎn)zi-1和/或隨后的時(shí)間點(diǎn)zi+1。

可以以這種方式有效地確定取決于梯度特性的參數(shù)測(cè)量范圍，為此梯度特性的參數(shù)測(cè)量范圍本身可以當(dāng)然地屬于該參數(shù)測(cè)量范圍，因?yàn)閮H需要檢查幾個(gè)(如在該示例中為三個(gè))序列模式。

本發(fā)明的另一方面在圖9中示出，如果在步驟130中所選擇的參數(shù)pe取決于旋轉(zhuǎn)角參數(shù)pr，即pe(pr)，這是特別有利的。特別地，如果選擇旋轉(zhuǎn)角參數(shù)本身，即pe＝pr，則是這種情況，并且至少一個(gè)限制包括對(duì)于至少一個(gè)物理梯度軸的至少一個(gè)最大梯度特性。通常，磁共振設(shè)備10的梯度線圈單元18具有三個(gè)物理梯度軸，例如x軸、y軸和z軸，這對(duì)于該示例也應(yīng)當(dāng)假設(shè)。此外，這里假定所有三個(gè)物理梯度軸的最大梯度特性是相同的，例如相同大小的梯度振幅gmax＝gmax,x＝gmax,y＝gmax,z。在圖9中，對(duì)于梯度脈沖隨時(shí)間t以示例性方式示出在步驟140中確定的梯度變化。該梯度變化包括多個(gè)時(shí)間點(diǎn)z1,z2,….。有利地針對(duì)多個(gè)時(shí)間點(diǎn)z1,z2,….中的至少一個(gè)確定梯度特性的歐幾里德總和。該步驟應(yīng)當(dāng)以示例性方式對(duì)于時(shí)間點(diǎn)z10執(zhí)行。在該時(shí)間點(diǎn)，x軸上的梯度振幅gx具有值gx(z10)，y軸上的梯度振幅gy具有值gy(z10)，并且z軸上的梯度振幅gz具有值gz(z10)。在此，利用ges＝(gx(z10)²+gy(z10)²+gz(z10)²)^0.5確定在時(shí)間點(diǎn)z10的歐幾里德總和ges。ges然后有利地與至少一個(gè)最大梯度特性(這里是gmax)相比較。如果ges≤gmax適用于梯度變化的每個(gè)時(shí)間點(diǎn)，則可以隨意改變旋轉(zhuǎn)角度，而不會(huì)侵犯最大梯度特性gmax。

以這種方式，可以依次檢查梯度變化的時(shí)間點(diǎn)。一旦在一個(gè)時(shí)間點(diǎn)梯度特性的歐幾里德總和與至少一個(gè)最大梯度特性的比較得出至少一個(gè)最大梯度特性被違反，特別是被超過(guò)，則可以借助于完整搜索來(lái)確定至少一個(gè)允許的旋轉(zhuǎn)角度，如前所述。

利用所示的方法，特別是可以在充分利用梯度線圈的條件下完成序列。例如，當(dāng)調(diào)整序列時(shí)，假設(shè)采集的第一旋轉(zhuǎn)，例如，純粹地在矢向地。如果這個(gè)序列現(xiàn)在被存儲(chǔ)并且然后用于患者，則旋轉(zhuǎn)和因此序列必須至少稍微改變。這種旋轉(zhuǎn)依賴(lài)關(guān)系可能不是對(duì)于所有應(yīng)用都可接受的，因?yàn)椴荒鼙ＷC完全的再現(xiàn)性。

圖100示出了基于步驟100中的序列的優(yōu)化的方法的擴(kuò)展。其中包括的步驟110、120、130、140、150、160中的一些可能也可以被執(zhí)行若干次直到優(yōu)化完成。

這之后是磁共振斷層成像序列的進(jìn)一步調(diào)整。在步驟210中，確定序列的至少一個(gè)獨(dú)立參數(shù)pi的至少一個(gè)獨(dú)立的參數(shù)值范圍pwi?；谠诓襟E110中提供的至少一個(gè)限制l1,…,和至少一個(gè)獨(dú)立的參數(shù)值范圍，在步驟220中檢查至少一個(gè)從屬參數(shù)值pd。pd也可以是參數(shù)p1,p2,…之一。

如果步驟230中的比較得出，針對(duì)至少一個(gè)獨(dú)立的參數(shù)值范圍pwi的至少一個(gè)臨界值不滿足至少一個(gè)限制l1,…，則在步驟240中調(diào)整序列的至少一個(gè)獨(dú)立參數(shù)pd的至少一個(gè)從屬參數(shù)值pwd。否則，pwd不改變，這由步驟指示。其中至少一個(gè)獨(dú)立的參數(shù)值范圍的至少一個(gè)臨界值包括至少一個(gè)獨(dú)立的參數(shù)值范圍的所有可能值。

至少一個(gè)獨(dú)立的參數(shù)值范圍pwi的至少一個(gè)臨界值可以包括至少一個(gè)獨(dú)立的參數(shù)值范圍pwi的所有可能值的全部或選擇。至少一個(gè)獨(dú)立的參數(shù)值范圍pwi包括例如至少一個(gè)旋轉(zhuǎn)角參數(shù)的至少一個(gè)旋轉(zhuǎn)角度范圍和/或視野(fov)的至少一個(gè)區(qū)域和/或分辨率和/或帶寬。

特別地，利用步驟200，可以對(duì)梯度線圈單元18進(jìn)行單獨(dú)與序列匹配的最佳可能的使用，其中在定義的獨(dú)立的參數(shù)值范圍pwi中允許在不對(duì)序列進(jìn)行進(jìn)一步的改變的情況下測(cè)量。這使得操作者能夠在磁共振設(shè)備10的優(yōu)化使用的情況下獲得關(guān)于測(cè)量參數(shù)的可再現(xiàn)的測(cè)量。

優(yōu)選地，能夠確定參數(shù)無(wú)關(guān)序列的步驟200被應(yīng)用于在步驟100中優(yōu)化的序列。然而，還可以想到的是，步驟200應(yīng)用于任意序列，也就是，應(yīng)用于不使用步驟110、120、130、140、150和/或160的序列。

最后再次指出，所詳細(xì)描述的前述方法和所示的磁共振設(shè)備僅是實(shí)施例，其可由本領(lǐng)域技術(shù)人員以各種方式修改而不脫離本發(fā)明的范圍。此外，不定冠詞“一”或“一個(gè)”的使用不排除所涉及的特征也重復(fù)出現(xiàn)。同樣，術(shù)語(yǔ)“單元”和“模塊”不排除包括多個(gè)相互作用的部分部件的部件有可能也可能在空間上分散。