提供了一种磁共振成像方法，其中根据来自各自的信号通道中的磁共振信号重建磁共振图像。更具体地说，单独的信号通道与用作磁共振信号的接收器天线的各自的表面线圈相关。使用ｋ－空间的子采样采集磁共振信号。在规则的正方形网格上执行再采样，由此在磁共振图像的重建的过程中能够实现快速傅立叶变换。此外，以接收器天线、即表面线圈的空间灵敏度分布为基础实施重建，由此将在子采样的磁共振信号中的不同的空间位置的贡献分开。优选地是，在ｋ－空间中采用螺旋状采集轨迹。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
技术介绍
本专利技术涉及一种形成磁共振图像的磁共振成像方法，其中借助接收天线通过多个信号通道采集磁共振信号，其单独的接收天线具有各自的灵敏度分布。本专利技术还涉及一种磁共振系统。文章“Coil Sensitivity Encoding for Fast MRI”(K.P.Prussmann等人的，在Proceedings ISMRM(1998)579上发表的)公开了一种磁共振成像方法和实施这种磁共振成像方法的磁共振系统。公知的磁共振成像方法有缩写为SENSE的方法。这种公知的磁共振成像方法使用接收线圈的形式的接收天线。这种磁共振成像方法使用所采集的磁共振信号的子采样以降低对用于所需的视场的k-空间中和在k-空间中对于磁共振图像的所需的空间分辨率足够大的区域上以一采样密度扫描k-空间所需的时间，值得注意的是，在k-空间中沿着它执行扫描的相应的线在k-空间中设置得比所需空间分辨率需要的设置更远。换句话说，在k-空间中“线被跳过”。由于这种“在k-空间中线的跳过”，因此采集磁共振信号需要较少的时间。根据来自单独的接收线圈的子采样的磁共振信号重建接收线圈图像。由于这种子采样，减小了实际的视场，因此在这种接收线圈图像中产生了反向叠加和混叠伪影。根据灵敏度分布从接收线圈图像中得出磁共振图像，由此基本或者甚至完全消除了在该磁共振图像中的混叠伪影。这种无混叠操作将磁共振图像扩大到所需的视场。在放射学实践中已经发现采集磁共振信号所需的时间需要相当大地进一步减少。已经发现，特别是对于对快速运动的组织部位，例如紧张患者的跳动的心脏，进行高空间分辨率成像的磁共振成像方法以及对于MR血管造影方法来说，需要实质性地减少磁共振成像的采集时间，本专利技术的一个目的是提供一种磁共振成像方法，其中磁共振信号的采集时间比在使用公知的SENSE技术时所需的采集时间短得多。通过根据本专利技术的磁共振成像方法实现本目的，其中通过噪声相关矩阵表示在单独的信号通道之间的噪声相关性，这里，使用子采样采集磁共振信号，在规则的采样网格上从所采集的磁共振信号中再采样出规则再采样的磁共振信号，通过块对角矩阵或带对角矩阵对该噪声相关矩阵进行近似，位于近似的噪声相关矩阵的主对角线周围的预定带之外的矩阵元素的值为零，以及在灵敏度分布和近似噪声相关矩阵的基础上根据已经从所采集的磁共振信号中进行了再采样的规则再采样的磁共振信号重建磁共振图像。在利用灵敏度分布的同时从在k-空间中子采样的磁共振信号中得出磁共振图像。子采样意味着在k-空间中采样是较粗糙的，即在k-空间中具有的分辨率比用于磁共振图像视场所足够的分辨率要粗糙。在一种磁共振成像方法中，磁共振图像的亮度变化的最小波长与视场相关。最小波长尤其与视场的大小成比例并与在k-空间中的采样密度成比例。在子采样的情况下，采样比足够用于磁共振图像的视场的尺寸所需的采样要粗糙。信号值根据它们在k-空间中的波矢量和根据灵敏度分布被进行编码。各自的接收天线的磁共振信号对应于各自的信号通道。贡献于每个信号通道中的信号的噪声是来自相关的信号通道和(原则上)所有的其它信号通道的噪声的贡献的线性组合。接收天线是例如对磁共振信号敏感的接收线圈。优选地是，使用表面线圈作为接收天线。将这种表面线圈设置在要检查的患者的身体上，这种表面线圈显著地拾取在要检查的患者的身体内产生的在表面线圈附近位置的磁共振信号。信号通道之间的噪声相关用噪声相关矩阵表示。对用于诊断质量的磁共振图像的实际共振信号的数目，如果没有采取措施，在k-空间并以灵敏度分布为基础将磁共振信号解码成用于图像矩阵中的单独的像素位置的像素值造成了要求较高的计算容量和较长的计算时间的矩阵求逆问题。噪声相关问题可以由单位矩阵、块对角矩阵或两对角矩阵近似，所有这些矩阵都是块对角矩阵或带对角矩阵的特定的实例。根据SENSE算法从子采样磁共振信号中重建磁共振图像包括使在磁共振图像中的噪声特性最佳化。这个最佳化涉及噪声相关矩阵，该噪声相关矩阵包含在所采样的磁共振信号中的对角元素噪声和通过不同的接收器天线所采集的相应的采样的磁共振信号之间的非对角元素噪声相关中。可以看出作为近似可以用单位矩阵替代噪声相关矩阵。作为一种替换，更巧妙的近似基于这样的认识噪声相关基本随时间恒定。因此，表现出可以通过具有稀疏结构，即近似(块)对角线的矩阵充分地描述噪声相关。这种稀疏结构允许对来自各自的接收器线圈的子采样的磁共振信号进行实际的再采样或再装入到实际通道中作为来自单独的接收器线圈的子采样的磁共振信号的线性组合。对噪声相关矩阵进行使其成为可逆的左三角矩阵和它的厄密共轭的矩阵的乘积的所谓的Cholesky分解，由此获得这种线性组合中的权重。那么，连系实际通道的有效噪声相关矩阵是单位矩阵。根据本专利技术已经发现，在实际中在来自单独的接收天线的磁共振信号中的噪声贡献之间的相关可用具有仅来自主对角线附近的元素的贡献的较简单的矩阵进行适当地近似。甚至已经发现，这种噪声相关可以用单位矩阵替换。已经发现，这种简化极大地减轻了矩阵求逆问题，因此仅要求相对较短的计算时间和有限的计算容量。因此在较短的时间周期内可以从磁共振信号中重建磁共振图像。还发现，在实际中在一分钟内可以从子采样磁共振信号中重建128x128图像矩阵(因此N＝128)。还已经发现，根据灵敏度分布在磁共振图像的重建中的噪声相关矩阵的近似对磁共振图像的诊断质量没有明显不利的影响。这意味着磁共振图像具有合适的对比分辨率，因此在磁共振图像中合适地可视地再现了低对比度细节。通过将公知的快速傅立叶变换应用到规则再采样磁共振信号中显著地进一步降低了磁共振图像的重建时间。规则(再)采样意味着在规则的正方形网格上对在k-空间中的磁共振信号进行采样。已经发现，对于NxN图像矩阵，这种简化使矩阵求逆问题从N4的数量级降低到了N2或N2logN的数量级。本专利技术提供来了选择用于磁共振信号的采集的、循着k-空间的轨迹的高度自由。根据本专利技术这种采集轨迹造成了k-空间的非规则采样。尤其是在磁共振信号的采集的过程中不需要在k-空间中对规则的正方形网格进行采样。因此，例如，可以以不同的速度穿过k-空间的相应的部分。本专利技术尤其是提供了选择穿过k-空间的基本螺旋状轨迹的可能性。然后首先从k-空间的中心部分中采集磁共振信号，对此利用相对小的大小的波形矢量，其后在波形矢量的大小连续快速地增加的同时采集磁共振信号。沿着k-空间中螺旋状的轨迹或包括一个或多个螺旋状步长的轨迹的这种采集特别适合于在MR血管造影方法中使用。在这种方法里，在给患者施加了对比剂、例如通过静脉内注射对比剂之后立即形成要检查的患者的磁共振图像。来自k-空间的中心的磁共振信号主要涉及在磁共振图像中相当粗糙的结构，包括要检查的患者的脉管系统的动脉部分。脉管系统的静脉部分主要包括更细微得多的结构。在跟随了螺旋状轨迹之时，在对比剂达到静脉之前从动脉部分采集磁共振信号。此外，因为使用了子采样，因此磁共振信号的采集并不要求较长的时间。磁共振信号的子采样的采集和沿着螺旋状轨迹的扫描的组合使得能够以较高的空间分辨率快速地采集脉管系统的动脉部分的磁共振图像。根据在从属权利要求中所限定的下文的实施例详细地描述本专利技术的这些方面和其它的方面。优选地是，从来自单独的信号通道因而来本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种形成磁共振图像的磁共振成像方法，其中 借助接收天线通过多个信号通道采集磁共振信号， 该单独的接收天线都具有各自的灵敏度分布，以及 用噪声相关矩阵表示在单独的信号通道之间的噪声相关，其中 利用子采样采集磁共振信号， 在规则的采样网格上从所采集的磁共振信号中再采样出规则再采样的磁共振信号， 以块对角矩阵或带对角矩阵对噪声相关矩阵进行近似，位于所近似的噪声相关矩阵的主对角线周围的预定带之外的矩阵元素的值为零，以及 在灵敏度分布和近似噪声相关矩阵的基础上根据已经从所采集的磁共振信号中进行了再采样的规则再采样的磁共振信号重建磁共振图像。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：KP普吕斯曼，M韦格，P贝尔纳特，
申请(专利权)人：皇家菲利浦电子有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]
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