用于記錄磁共振數(shù)據(jù)組的方法和磁共振裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種利用磁共振裝置記錄對(duì)象的目標(biāo)區(qū)域的磁共振數(shù)據(jù)組的方法，其 中在目標(biāo)區(qū)域中存在至少一個(gè)干擾對(duì)象，特別是金屬對(duì)象和/或空氣夾雜，其具有相對(duì)于 其余目標(biāo)區(qū)域的、影響基礎(chǔ)磁場(chǎng)均勻性的磁化率差別。此外，本發(fā)明設(shè)及一種磁共振裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 磁共振成像在現(xiàn)有技術(shù)中廣為人知，特別是經(jīng)常應(yīng)用于臨床診斷。在此，使用磁共 振裝置的在成像區(qū)域盡可能均勻的基礎(chǔ)場(chǎng)炬0場(chǎng)），W對(duì)齊自旋。通過(guò)高頻激勵(lì)炬1場(chǎng)）激 勵(lì)自旋，并且測(cè)量激勵(lì)的衰減作為磁共振信號(hào)。為了獲得空間分辨，通常使用由梯度線圈裝 置產(chǎn)生的梯度場(chǎng)，例如在進(jìn)行高頻激勵(lì)時(shí)的層選擇梯度、相位編碼梯度和讀取梯度。為了獲 得盡可能高質(zhì)量的成像，需要B0場(chǎng)具有均勻性W及梯度場(chǎng)具有線性。
[0003] 在此的問(wèn)題是在待拍攝的目標(biāo)區(qū)域中的磁化率跳躍，其可能出現(xiàn)在對(duì)象在目標(biāo)區(qū) 域的邊界處，例如在諸如植入物、假肢、牙齒填充物等情況下的空氣夾雜處和/或金屬周 圍。磁化率跳躍干擾基礎(chǔ)場(chǎng)的均勻性，該又會(huì)導(dǎo)致在磁共振圖像中的偽影，該偽影分別取決 于所使用的磁共振序列通過(guò)信號(hào)損失和/或磁共振圖像中的失真形式而明顯。
[0004] 為了降低在磁共振數(shù)據(jù)組中的該種偽影，已經(jīng)建議了特別是有關(guān)基于快速自旋回 波（TS巧的磁共振序列的方法。例如有稱(chēng)為WARP或SEMAT的方法。另一種可能利于在干擾 對(duì)象（特別是金屬對(duì)象）周?chē)上竦姆椒ㄊ鞘褂脝吸c(diǎn)成像方法（SPI)，例如RASP或SPRITE 磁共振序列。因?yàn)樵撔┐殴舱裥蛄性谙嗤瑫r(shí)間讀取每個(gè)k空間點(diǎn)，所W由于磁化率跳躍產(chǎn) 生的失相在每個(gè)點(diǎn)都相同，從而在圖像中不會(huì)出現(xiàn)失真。
[0005] 至今仍未知一種基于梯度回波（Gradient-Recalled-Echo,GRE)的磁共振序列的 可用解決方案，基于梯度回波的磁共振序列相比基于TSE的磁共振序列能夠?qū)崿F(xiàn)更短的回 波時(shí)間和重復(fù)時(shí)間。GRE序列特別是由于高的T2*衰減和由此導(dǎo)致的信號(hào)損失被視為不適 合用于在對(duì)象、特別是金屬對(duì)象周?chē)上瘛?br>[0006] 在Jan-HenrySeppenwoolde等的文章"PassiveTrackingExploitingLocal SignalConservation:TheWhiteMarkerPhenomenon"，MagneticResonancein Medicine50:784-790(2003)中，為在血管內(nèi)介入期間被動(dòng)跟蹤順磁標(biāo)記建議了一種新穎 的道路。其中的思路是，在小的順磁標(biāo)記周?chē)ㄟ^(guò)針對(duì)性地使諧振的未受干擾的自旋失相 并同時(shí)使磁性上受干擾的自旋重聚相能夠?qū)崿F(xiàn)正對(duì)比度。W該種方式應(yīng)該可W更易于定位 順磁標(biāo)記。但對(duì)于通常的臨床成像，S巧penwoolde方法不具有優(yōu)點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 因此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是，給出一種特別是在GRE序列中降低或阻止由 于在干擾對(duì)象邊界處的磁化率差別而引起的失相導(dǎo)致的信號(hào)損失的可能性。
[000引為解決該技術(shù)問(wèn)題，在開(kāi)頭提到類(lèi)型的方法中，根據(jù)本發(fā)明建議，除了在沒(méi)有附加 失相的情況下記錄的目標(biāo)區(qū)域的第一原始數(shù)據(jù)組之外，記錄目標(biāo)區(qū)域的至少一個(gè)另外的原 始數(shù)據(jù)組，其對(duì)應(yīng)于在目標(biāo)區(qū)域中的自旋的原始數(shù)據(jù)組特定的附加失相，其中為該磁共振 數(shù)據(jù)組的每個(gè)圖像點(diǎn)選擇在位置空間中所有原始數(shù)據(jù)組的對(duì)應(yīng)的圖像點(diǎn)的原始數(shù)據(jù)的絕 對(duì)值最大值作為磁共振數(shù)據(jù)。
[0009] 在此，當(dāng)然優(yōu)選確定更多的另外的原始數(shù)據(jù)組，W便能夠盡可能更大程度地獲知 可能的失相。因此，本發(fā)明設(shè)及一種方法，利用該方法實(shí)現(xiàn)在特定頻率范圍、特別是通過(guò)高 頻激勵(lì)產(chǎn)生的頻率范圍中所有自旋的重聚相，并由此能夠降低或完全避免信號(hào)損失。因此， 該類(lèi)方法也可W稱(chēng)為"重聚相MRI"。建議記錄至少一個(gè)另外的原始數(shù)據(jù)組，其在至少一個(gè) 方向（優(yōu)選讀取梯度的方向）上除了常規(guī)原始數(shù)據(jù)組、即第一數(shù)據(jù)組之外具有不等于零的 失相。也就是存在至少兩個(gè)、優(yōu)選多于兩個(gè)原始數(shù)據(jù)組，其能夠被重建并在圖像空間中按像 素被比較，W便為從原始數(shù)據(jù)組中融合的、最終得到的磁共振數(shù)據(jù)組選擇具有更高絕對(duì)值 的原始數(shù)據(jù)。W該種方式，可W在所述另外的原始數(shù)據(jù)組中補(bǔ)償磁性干擾的梯度場(chǎng)、也就是 干擾場(chǎng)引起的失相，并且由此很大程度上避免偽影。
[0010] 換言之，也就是除了常規(guī)的磁共振圖像、即第一原始數(shù)據(jù)組之外，還在至少一個(gè)空 間方向上、優(yōu)選讀取方向上W附加失相記錄或確定另外的圖像、即另外的原始數(shù)據(jù)組。在每 個(gè)另外的原始數(shù)據(jù)組中，根據(jù)該附加失相補(bǔ)償由磁化率差別產(chǎn)生的、至少一部分自旋的不 希望的失相；因此重聚相。也就是，在第一原始數(shù)據(jù)組中該些自旋由于干擾場(chǎng)失相而僅提供 減弱的信號(hào)或不提供信號(hào)，而在至少一個(gè)另外的原始數(shù)據(jù)組中不該樣。
[0011] 在重建至少兩個(gè)原始數(shù)據(jù)組之后，將其在圖像空間中按圖像點(diǎn)方式比較。在未受 干擾區(qū)域中，也就是在干擾場(chǎng)影響之外，第一原始數(shù)據(jù)組提供最高的原始數(shù)據(jù)，因?yàn)槲词芨?擾的自旋在所有另外的原始數(shù)據(jù)組中由于附加失相而失相。根據(jù)干擾場(chǎng)的強(qiáng)度，當(dāng)另外的 原始數(shù)據(jù)組的失相最佳抵消了由于干擾場(chǎng)引起的失相時(shí)，在干擾場(chǎng)區(qū)域中的圖像點(diǎn)顯示最 高的信號(hào)。在按圖像點(diǎn)比較中，因此對(duì)于其它融合的圖像、即磁共振數(shù)據(jù)組，按圖像點(diǎn)方式 總是選擇具有最高絕對(duì)信號(hào)（原始數(shù)據(jù)）的失相級(jí)別，因?yàn)橛谑且灿凶畲髷?shù)量的自旋同相 (重聚相）。在融合的磁共振數(shù)據(jù)組中，因此現(xiàn)在干擾附近的圖像區(qū)域也提供信號(hào)，該些區(qū) 域在第一原始數(shù)據(jù)組中是暗的。最佳地，W該種方式產(chǎn)生磁共振原始數(shù)據(jù)組，其不具有或者 具有至少明顯減少的由失相導(dǎo)致的信號(hào)損失。
[0012] 如已經(jīng)提到的，在此最適合的是，記錄更多另外的原始數(shù)據(jù)組，它們?nèi)烤哂刑囟?的附加失相，該失相例如可W逐步提高。例如也可W考慮確定兩個(gè)至十個(gè)附加的原始數(shù)據(jù) 組，失相步驟的數(shù)量越多，也就是另外的原始數(shù)據(jù)組的數(shù)量越多，則越可能的是所有受干擾 的自旋都在至少一個(gè)另外的原始數(shù)據(jù)組中重聚相。然而，與太大數(shù)量的另外的原始數(shù)據(jù)組 可能相關(guān)聯(lián)的是記錄時(shí)間和/或計(jì)算時(shí)間的增加。
[0013] 在此，在該里還要指出，重聚相梯度在現(xiàn)有技術(shù)中當(dāng)然基本上公知。例如，如果在 高頻激勵(lì)的時(shí)刻施加梯度，則已經(jīng)可W為未受干擾的自旋產(chǎn)生附加相位，該附加相位通過(guò) 重聚相梯度抵消，使得未受干擾的自旋在回波時(shí)間時(shí)再次同相。本發(fā)明設(shè)及通過(guò)干擾場(chǎng)產(chǎn) 生的附加相位，并且建議引入附加失相，該附加失相又抵消附加相位，使得在回波時(shí)間時(shí)， 在另外的原始數(shù)據(jù)組中相應(yīng)受干擾的自旋再次同相。該必然導(dǎo)致，在另外的原始數(shù)據(jù)組中， 所有未受干擾的自旋在應(yīng)用附加失相梯度的實(shí)現(xiàn)中在回波時(shí)刻失相。因此，在另外的原始 數(shù)據(jù)組中，受干擾場(chǎng)影響的自旋比未受干擾的提供更高的信號(hào)貢獻(xiàn)。
[0014] 如已經(jīng)提到的，根據(jù)本發(fā)明的方法主要被研發(fā)用于GRE序列中的應(yīng)用，從而優(yōu)選 使用GRE序列作為磁共振序列。然而，也可W使用其它的磁共振序列，例如TSE序列。此 夕F，在該里要指出的是，當(dāng)干擾場(chǎng)高于磁共振裝置的最大梯度強(qiáng)度時(shí)，利用GRE方法不再能 夠進(jìn)行重聚相。于是，可W通過(guò)高頻脈沖如從TSE序列已知那樣進(jìn)行自旋反轉(zhuǎn)，其中在實(shí)際 意義上不再存在GRE序列，而是SE序列。然而由于長(zhǎng)的測(cè)量時(shí)間，在實(shí)踐中預(yù)計(jì)很少應(yīng)用。
[0015] 存在確定另外的原始數(shù)據(jù)組的兩個(gè)基本變型方案。在第一個(gè)中，可能具有較少的 優(yōu)選實(shí)施方式，其在不同的記錄過(guò)程中，特別是分別在自身的高頻激勵(lì)之后記錄原始數(shù)據(jù) 組，其中為記錄另外的原始數(shù)據(jù)組分別在目標(biāo)區(qū)域的至少一個(gè)方向上、特別是在讀取方向 和/或?qū)舆x擇方向上接通不同的失相梯度。因此，本發(fā)明的該方案建議通過(guò)在至少一個(gè)方 向上（通常在讀取方向上）接通對(duì)應(yīng)附加失相的失相梯度來(lái)修改所使用的磁共振序列。然 而，于是需要為每個(gè)另外的原始數(shù)據(jù)組設(shè)置自身的記錄過(guò)程，該會(huì)延長(zhǎng)總記錄持續(xù)時(shí)間。
[0016] 因此，本發(fā)明建議一種有利的、優(yōu)選的變型方案，即至少部分地在唯一的記錄過(guò)程 中記錄原始數(shù)據(jù)組，其中對(duì)相比記錄唯一的原始數(shù)據(jù)組擴(kuò)大后的k空間進(jìn)行采樣，并且確 定來(lái)自具有在至少一個(gè)方向上（在該方向上擴(kuò)大k空間）偏移的k空間中屯、的k空間的分 別的不同區(qū)域的原始數(shù)據(jù)組。本發(fā)明的該方案所基于的認(rèn)識(shí)在于，為另外的原始數(shù)據(jù)組設(shè) 置的失相在k空間中對(duì)應(yīng)于k空間的偏移。該表示，在干擾的影響范圍中，附加的干擾相位 導(dǎo)致k空間中屯、的偏移。在此，從已知的用于（無(wú)干擾的）k空間的公式
[0017]
[001引中W干擾梯度場(chǎng)Gstsr得到<