磁共振测量层的定位方法技术

本发明专利技术公开了一种用于定位一磁共振测量层的方法，该方法允许借助一修正畸变的磁共振图图解确定所述待测量层。为此，有待测量的层的坐标同样进行畸变修正。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于定位一磁共振测量层的方法。
技术介绍
在医学的磁共振检查时，往往首先借助一张总的宏观照片决定患者的那个部位应当成像。在此例如由使用者借助一磁共振解地确定随后的磁共振测量的区域。基于所述磁共振仪基本磁场和梯度场的不均匀性，往往导致该磁共振图发生畸变。这种畸变表现为图像失真，它们导致难以为下一步的磁共振测量图解地定位。因磁场的不均匀性所引起的畸变可以通过采用恰当的修正方法予以减少或消除。然而，后续的磁共振测量层的定位却不可能基于按此方式修正畸变后的图像进行。借助该修正畸变的图像所设定的层由于磁场的不均匀性通常与实际测量的层有偏差，因此在这种情况下可能并没有测量所期望的层。在某些情况下这还可能意味着对患者存在一定危险，例如在活组织检查时。若活组织检查针借助磁共振图定位，会导致取出错误的组织试样或导致患者受伤。由于此原因，迄今放弃采用已进行畸变修正的磁共振图用于层定位，而是借助未经修正的图像来进行定位。
技术实现思路
因此，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种方法，它能避免出现上面讨论的疑难问题。上述技术问题通过一种在一磁共振仪内定位一磁共振测量层的方法来解决，该磁共振仪有一个不均匀的基本磁场和/或一个非线性的梯度场，该方法包括下列方法步骤-借助一修正畸变后的磁共振图确定所述磁共振测量层的位置，以及-修正所产生的所述磁共振测量层的一测量位置，以补偿该测量位置与所确定的位置的偏差。按照本专利技术的上述方法，首先借助一修正畸变后的磁共振图确定要测量的层的位置。它例如可以是一张总的宏观照片。然后，对由所述确定得出的测量位置进行修正，以补偿与所确定的位置的偏差。由此保证实际测量层与期望的一致。其结果是不仅排除了在检查过程中直接危及患者，而且还避免由于借助有缺陷的磁共振测量可能误诊断所带来的危险。按照本专利技术方法的一特别有利的扩展设计，在进行修正时尤其要考虑到所述磁共振仪基本磁场的不均匀性。更加优选的是，在进行所述修正时考虑到所述磁共振仪梯度场的非线性。按照本专利技术的方法，可确定一个与磁共振图正交的层的位置。按照本专利技术方法的一有利设计，按公式Δx＝ΔB/G确定对于所确定的位置的一坐标XF的修正量以补偿偏差，其中，ΔB表示所述基本磁场的不均匀度和/或所述梯度场与一额定梯度G间的偏差，以及按公式XM＝XF+Δx计算出所述测量位置XM。在此，为了确定ΔB优选采用相关的勒让德多项式级数展开。附图说明下面借助附图所示实施例对本专利技术的方法的其他优点和扩展设计予以详细说明。附图中图1表示理想和实际的梯度变化过程的频率-位置图；以及图2示意表示患者的一人体结构；以及图3至6表示就图2所示人体结构所测量的磁共振图。具体实施例方式在磁共振检查时，通过一个与基本磁场叠加的梯度场频率编码地对不同的测量位置响应。由此在测量时记录的磁共振信号可以通过其频率被赋予一个由梯度变化曲线确定的位置。所述频率在理想的情况下借助一条线性的梯度变化曲线随位置线性地改变。然而由于基本磁场和梯度场的不均匀性，频率与位置之间的关系通常不是线性的。由此造成的偏差导致在测量图像内发生畸变，这是因为没有适用的修正方法而从一种线性的梯度变化过程出发，并因此使所测得的磁共振信号被赋予错误的位置值。在了解到实际的梯度变化曲线与理想梯度变化曲线的偏差后，就可以修正此类畸变。以下说明的定位方法在一个已知的诊断用的磁共振仪上实施，其中与理想梯度变化曲线的偏差是已知的。按图1中的实际梯度变化曲线2表示了位置x1基于不均匀性对应于频率f1。如果在显示图像时不考虑因磁场引起的畸变，则在采用理想梯度变化曲线4的情况下与该频率f1对应的位置是x0。通过对畸变进行修正对此予以考虑并赋予正确的位置x1。若现在在位置x1希望进行一次测量，如果不考虑磁场不均匀性时则会将频率f2赋予位置x1。在随后的测量中，按实际的梯度变化曲线2将响应在错误的位置x2。通过考虑不均匀性，使得在选择位置x1时计算出不考虑不均匀性时有频率f1的点x0。则在随后的测量时也响应有正确的位置x1。上述内容是针对例如x方向的梯度场来说明的，但也可以类似地变换到其他空间方向上。为更好地表示图3至6与图2的关系，将图3至6围绕图2布置。图2示意表示患者的一个实际的人体结构12。图3表示图2中的人体结构12未经畸变修正的磁共振图，它由于畸变所以成像为略向下错移。若借助此图像选出在位置z1的正交层14，则使用者得到图4中表示的在期望的位置z1处测量的测量结果。图5表示人体结构12的一个经畸变修正的磁共振图，图中正确地表示此人体结构12。若借助此修正畸变的图像定位所述正交层14，则使用者得到图6中表示的结果，然而该结果并不对应于在位置z1处期望的层14，因为在确定所述层14期望的坐标时没有考虑畸变。因此测量了在位置z0处错误的层16。但通过所述的方法却可以在图5中在修正畸变后的图像上定位，因为事后修正了所计划拍摄的层的相应坐标以及修正了畸变，亦即修正了错误的选层。这在图2中象征性地用箭头18表示。通过修正畸变18，使用者得到在图4中表示的磁共振图。为了补偿有待测量层的畸变需要修正其坐标(XM，YM，ZM)＝(xF，yF，zF)+(Δx，Δy，0)。其中用F作下标的坐标xF，yF和zF表示借助图像确定的坐标，以及用M作下标的坐标表示经修正的坐标，它们通过F系坐标和坐标差Δx及Δy相加得出。在这里所说明的例子中借助一个二维图像定位，因此z坐标未被修正。因此适用ZM＝ZF。下面col(列)＝(colx，coly，colz)和row(行)＝(rowx，rowy，rowz)表示沿二维磁共振图的列和行方向的单位矢量，借助此磁共振图确定有待测量的层的位置。作为下标，col或row表示各参量沿相应方向的分量。在图像平面内部的坐标差借助下列计算公式确定Δx＝ΔBrow/(Gdcol)Δy＝ΔBcol/(Gdrow)。dcol或drow说明磁共振图的列或行的象点之间的距离，它们典型地处于0.1至10mm的范围内。通过dcol和drow，使关于象点间距上的坐标差计算标准化。G表示调整后的场梯度，单位按T/m。梯度场的不均匀部分ΔBcol，row在球坐标(r，θ，)内借助一系列对应的勒让德多项式Pl，m级数展开，其中l，m是整数。因为磁共振图通常不与梯度轴正交，所以三个梯度Gx，Gy和Gz的不均匀度对于造成方向row和col的畸变均有份并必须在展开时加以考虑。这通过沿x，y和z方向梯度相应的展开系数Al，m≠0，Bl，m≠0或Al，m＝0在单位矢量row或col上的投影实现。借助所述描述与理想变化曲线的偏差的展开系数和所述相应的勒让德多项式，不均匀的场分量按下式得出 其中适用标准化系数Nl,m≠0=(-1)m(2l+1)·(l-m)!2(l+m)!]]>和Nl，m＝0＝1这些级数总是不包括项l＝m＝1，因为它说明理想梯度，而在这里重要的仅是与理想梯度的偏差。系数在一个基准半径r0上通过模拟或测量确定。典型地选择r0＝0.25m，由此，模拟可以与在一个相同尺寸的测量球上的测量对照。采用所说明的公式可以确定梯度场的不均匀度以及相应地修正要测量的层的位置。权利要求1.一种在一磁共振仪本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在一磁共振仪内定位一磁共振测量层的方法，该磁共振仪有一个不均匀的基本磁场和／或一个非线性的梯度场，该方法包括下列方法步骤：－借助一修正畸变后的磁共振图确定所述磁共振测量层的位置，以及－修正所产生的所述磁共振测量层的一测量 位置，以补偿该测量位置与所确定的位置的偏差。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：哈拉尔德沃思纳，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]