用于运行磁共振系统的方法和控制装置制造方法及图纸

用于运行磁共振断层造影系统的方法和控制装置。首先借助空间上选择性的HF层激励脉冲的序列以第一时间间隔激励检查对象中的多个层。执行准备模块，其包括至少一个HF重聚焦脉冲并且构造为对于每个层分别形成一个回波信号。然后按照与最后的由准备模块形成的回波信号的第二时间间隔发送第二HF重聚焦脉冲，其构造为，对于每个层分别形成另一个回波信号并且两个先后跟随的回波信号的时间间隔等于第一时间间隔。然后分别以在各个前面的HF重聚焦脉冲之后的第三时间间隔发送至少另一个HF重聚焦脉冲，用于对每个HF重聚焦脉冲分别产生多个时间上分离的回波信号，其中这样选择第三时间间隔，使得每个HF重聚焦脉冲的回波信号的数量是激励的层的数量的两倍。

【技术实现步骤摘要】
用于运行磁共振系统的方法和控制装置
本专利技术涉及一种用于运行磁共振断层造影系统(MR系统)以便产生检查对象的磁共振图像数据的方法，其中在序列模块内部借助空间上选择性的HF层激励脉冲的序列的各一个HF层激励脉冲激励检查对象中的多个层并且然后发送多个HF重聚焦脉冲，以便分别对于每个HF重聚焦脉冲产生多个时间上分离的回波信号。此外，本专利技术涉及一种用于产生检查对象的磁共振图像数据的方法，其中利用在使用这样的方法的条件下借助磁共振断层造影系统采集的原始数据。此外，本专利技术涉及一种用于执行这样的方法的、对于磁共振断层造影系统的脉冲序列和控制装置以及一种具有这样的控制装置的磁共振断层造影系统。
技术介绍
在磁共振系统中通常待检查的身体借助基本场磁体系统被置于例如1.5特斯拉、3特斯拉或7特斯拉的相对高的基本磁场中。在施加基本磁场之后检查对象中的核以非零的核磁偶极矩(通常也称为自旋)沿着场对齐。自旋系统的该集体的行为利用宏观的“磁化”来描述。宏观的磁化是在对象中的特定位置处所有宏观的磁矩的矢量和。可以借助梯度系统在基本场上叠加磁场梯度，通过该磁场梯度可以修改在场梯度方向上的磁共振频率(拉莫尔频率)等。通过高频发送系统然后借助合适的天线装置发送高频激励信号(HF脉冲)，这应当导致，特定的、通过该高频场共振地(即在各自的位置处呈现的拉莫尔频率下)激励的核以定义的翻转角相对于基本磁场的磁力线翻转。如果这样的HF脉冲作用于已经被激励的自旋，则它们可以翻转到另一个角度位置或者甚至翻转回到与基本磁场平行的起始状态。在激励的核自旋弛豫时共振地发射高频信号，即所谓的磁共振信号，所述信号借助合适的接收天线来接收并且然后被进一步处理。以下使用所谓的k空间标记法。k空间是空间位置频率的对于图像空间的傅里叶倒易空间(英语：“Fourierconjugate”)。在测量期间沿着通过接通梯度脉冲而定义的“梯度轨迹”(也称为“k空间轨迹”)在时间上渡越k空间，例如一层的k空间，并且在此作为复数信号采集离散的k空间点。此外必须在时间上合适地协调地发送HF脉冲。在足够密集扫描的情况下从这些这样采集的“原始数据”中可以例如借助二维傅里叶变换重建所期望的图像数据。如果测量的k空间点不位于笛卡尔格栅的角点上，则在傅里叶变换之前的其他方法步骤是有利的，例如由测量的数据插值格栅点。通常为了控制磁共振断层造影系统在测量时使用确定的预先给出的脉冲序列。脉冲序列理解为定义的HF脉冲以及在不同的方向上的梯度脉冲和读出窗的顺序。读出窗在此理解为时间间隔，在该时间间隔期间接收天线切换为接收并且接收和处理磁共振信号。借助所谓的测量协议将该序列对于所期望的检查，例如计算的图像的特定对比度，事先参数化。测量协议也可以包含用于测量的其他控制数据。在此有大量磁共振序列技术，按照它们可以构建脉冲序列。通过诸如“快速自旋回波”序列(TSE)或者说“FastSpinecho”(FSE)或“平面回波成像”(EPI)的快速序列技术，以及所谓的并行采集技术到临床例程中的集成，已经可以部分地极大降低每个测量协议的测量时间。TSE序列使用HF激励脉冲，后面跟随RF重聚焦脉冲的序列。在每个重聚焦脉冲后形成的自旋回波通常被个别地相位编码，从而可以对每个激励采集多个k空间行并且相对于经典的自旋回波序列降低采集时间。在此，TSE技术或者说FSE技术由于其例如会因为系统的不足之处、组织的磁化率变化、金属植入物等而出现的非共振(即与拉莫尔频率的偏差)的相对不敏感性而特别是对于T2对比度在临床诊断中特别重要。对于该序列的特殊变化使用缩略语，诸如“RapidAcquisitionwithRelaxationEnhancement”(RARE),“Half-FourierAcquiredSingle-shotTurboSpinEcho”(HASTE)以及后面解释的“PeriodicallyRotatedOverlappingParallelLineswithEnhancedReconstruction”(PROPELLER)-技术。在另一方面，与EPI技术相比TSE序列技术是相对慢的序列技术并且由于大量重聚焦脉冲而具有患者中高的高频入射的特征。比吸收率(SAR,英语：“SpecificAbsorptionRate”)，即在特定的时间间隔内每公斤体重吸收的高频能量被调整。这一点的作用是，TSE序列的采集时间，特别是在3特斯拉起的场强情况下，通常不是通过MR设备的(例如梯度系统的)性能而是通过SAR限制。在具有7T及以上场强的所谓超高场系统情况下，利用TSE序列、具有对于覆盖待检查的解剖结构来说足够的层数和在临床上可接受的测量时间的检查由于SAR负担而迄今为止是不可能的。加速这样的序列的唯一途径是降低为了采集特定的数据包而必须入射的高频能量。通过降低SAR由此可以减少检查持续时间并且由此同时也降低MR检查的成本。为了实现进一步加速，由此在相对新的、在临床实践中还没有建立的、加速技术(SMA–“SimultaneousMulti-SliceAcquisition”)的组中试图，将层堆的多个层或者同时(借助所谓的“宽带MRI”)、或者在短的时间序列中来激励(这被称为“SimultaneousEchoRefocusing，同时的回波重聚焦”)，并且然后将由于该激励而由不同的层发射的信号要么在时间上(密集地)先后跟随的读出窗中分离、要么同时接收并且然后通过合适的后处理方法(postprocessing)来分离。原则上期望，在TSE序列技术的范围内也在一个序列模块中将一个层堆的多个层同时地或者说在短的时间序列中来激励并且同时多次地重聚焦。但是由于提到的SAR问题，同时采集多个层的这样的新的TSE序列技术仅当单位时间的高频入射至少不增加时才能缩短实际的检查持续时间。该事实使得对于TSE序列的一系列新的SMA技术本身在实用上无关。在设计这种新的TSE序列时的另一个困难是如下事实：重聚焦脉冲通常不是完美的180°脉冲。原因一方面可以是，为了限制SAR而有意地降低了翻转角。另一方面对此的一个固有的不可避免的原因是，由于HF脉冲的有限的持续时间而使得层曲线不是精确的矩形并且由此至少在层边缘上与理想的180°有偏差。由此“重聚焦脉冲”仅部分地将存在的横向磁化重聚焦，剩下的没有重聚焦的磁化的一部分翻转回到纵向的轴并且不影响其余部分。相应地，在“重聚焦脉冲”之前存在的纵向(即在基本磁场的方向上延伸的)磁化通过“重聚焦脉冲”而部分地被“激励”到横向平面、部分地反转并且部分地不受影响。在“重聚焦脉冲”之后存在的横向磁化(即，当前被激励的自旋)然后由于接通的梯度场和/或由于不期望存在的非共振而累积一个相位分量，而纵向磁化不受接通的梯度场影响并且仅进行相对慢的T1衰减，直到其通过后面的“重聚焦脉冲”之一翻转回到横向平面。也就是，每个“重聚焦脉冲”仅对于自旋的一部分作为重聚焦脉冲起作用，而对于另一部分作为激励脉冲、对于再一部分作为“恢复脉冲”(之前激励的自旋翻转回到纵向方向，其中保持自旋的当前相位)起作用并且对于其余部分是透明的。每个“重聚焦脉冲”同样地作用于其的自旋遵循所谓的相干回波路径。不同的相干回波路径的数量随着“重聚焦脉冲”的数量指本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于运行磁共振断层造影系统（1）以便产生检查对象（O）的磁共振图像数据的方法，具有以下在一个序列模块的范围内执行的方法步骤：‑借助空间上选择性的HF层激励脉冲（α1,α2）的序列的分别一个HF层激励脉冲（α1,α2）以第一时间间隔（Tα）激励检查对象（O）中的多个层，‑在最后的激励脉冲（α2）之后执行准备模块（Π），该准备模块（Π）包括至少一个HF重聚焦脉冲（β）并且构造为，对于每个层分别形成一个回波信号（E1a,E2a），其中两个先后跟随的回波信号（E1a,E2a）的时间间隔等于第一时间间隔（Tα），‑按照与最后的由准备模块（Π）形成的回波信号（E1a）的第二时间间隔（Tγ）发送第二HF重聚焦脉冲（γ），其中，所述第二HF重聚焦脉冲（γ）构造为，对于每个层分别形成另一个回波信号（E1b,E2b）并且在此两个先后跟随的回波信号（E1b,E2b）的时间间隔等于所述第一时间间隔（Tα），‑分别以在各个前面的HF重聚焦脉冲（γ,δ,ε）之后的第三时间间隔（Tδ）发送至少另一个HF重聚焦脉冲（δ,ε,ζ），用于对每个HF重聚焦脉冲（δ,ε,ζ）分别产生多个时间上分离的回波信号（E1a,E1b,E2a,E2b），其中，这样选择第三时间间隔（Tδ），使得每个HF重聚焦脉冲（δ,ε,ζ）的回波信号（E1a,E1b,E2a,E2b）的数量是激励的层的数量的两倍。...

【技术特征摘要】
2013.01.31 DE 102013201616.61.一种用于运行磁共振断层造影系统(1)以便产生检查对象(O)的磁共振图像数据的方法，具有以下在一个序列模块的范围内执行的方法步骤：-借助空间上选择性的HF层激励脉冲(α1,α2)的序列的分别一个HF层激励脉冲(α1,α2)以第一时间间隔(Tα)激励检查对象(O)中的多个层，-在最后的激励脉冲(α2)之后执行准备模块(Π)，该准备模块(Π)包括至少一个HF重聚焦脉冲(β)并且构造为，对于每个层分别形成一个回波信号(E1a,E2a)，其中两个先后跟随的回波信号(E1a,E2a)的时间间隔等于第一时间间隔(Tα)，-按照与最后的由准备模块(Π)形成的回波信号(E1a)的第二时间间隔(Tγ)发送第二HF重聚焦脉冲(γ)，其中，所述第二HF重聚焦脉冲(γ)构造为，对于每个层分别形成另一个回波信号(E1b,E2b)并且在此两个先后跟随的回波信号(E1b,E2b)的时间间隔等于所述第一时间间隔(Tα)，-分别以在各个前面的HF重聚焦脉冲(γ,δ,ε)之后的第三时间间隔(Tδ)发送至少另一个HF重聚焦脉冲(δ,ε,ζ)，用于对每个HF重聚焦脉冲(δ,ε,ζ)分别产生多个时间上分离的回波信号(E1a,E1b,E2a,E2b)，其中，这样选择第三时间间隔(Tδ)，使得每个HF重聚焦脉冲(δ,ε,ζ)的回波信号(E1a,E1b,E2a,E2b)的数量是激励的层的数量的两倍。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在一个读出梯度下每个HF重聚焦脉冲(β,γ,δ,ε,ζ)的多个回波信号(E1a,E1b,E2a,E2b)在相应数量的读出窗(AQ)中被读出，其中，在两个先后跟随的HF层激励脉冲(α1,α2)之间分别接通在读出方向上的梯度脉冲序列(GRO0)，其第0阶矩按照数值来说等于在所属的层的两个先后跟随的回波信号(E2a,E1a,E1b,E2b)之间由于在该时间期间在读出方向上接通的梯度脉冲序列(GRO1,GRO2,GRO3)而累加的第0阶矩。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所有在两个先后跟随的HF层激励脉冲(α1,α2)的等延迟点之间在层选择方向上接通的梯度脉冲(GS1,1,GS2,1,GS1,2)的累加的第0阶矩等于零。4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，-在最后的激励脉冲(α2)和准备模块(Π)之间在读出方向上接通梯度脉冲序列(GRP)，其在读出方向上精确补偿最后激励的层的自旋在准备模块(Π)的开始和在准备模块(Π)之后该层的第一回波信号(E2a)之间所累加的第0阶矩，并且其中-在最后由准备模块形成的回波信号(E1a)和第二HF重聚焦脉冲(γ)之间在读出方向上接通梯度脉冲序列，其在读出方向上精确补偿第0阶矩，该第0阶矩是第一个激励的层的自旋在第二HF重聚焦脉冲(γ)的等延迟点和在第二HF重聚焦脉冲(γ)之后首先激励的层的第一回波信号(E1b)之间累加的。5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，HF层激励脉冲(α1,α2)的持续时间比HF重聚焦脉冲(β,γ,δ,ε,ζ)的持续时间短。6.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，这样构造所述准备模块(Π)，使得其在由所述准备模块(Π)采集的组织区域中将横向磁化取决于组织的扩散特性来衰减。7.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，利用序列模块的唯一一个回波串分别两次采集所述层的待扫描的k空间。8.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，借助具有多个序列模块的脉冲序列，采集所述层的分别待扫描的k空间，并且利用每个序列模块的回波串，基于所述回波信号，对于每层采集两个片段的原始数据。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，按照PROPELLER轨迹进行k空间的分割。10.一种用于产生检查对象的磁共振图像数据的方法，具有以下方法步骤：-提供在使用按照权利要求1至9中任一项所述的方法借助磁共振断层造影系统(1)在一个序列模块的范围内在不同的与HF重聚焦脉冲(β,γ,δ,ε,ζ)对应的读出窗(AQ)中获取的原...

【专利技术属性】
技术研发人员：A斯特默，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE