磁共振设备内检查对象的部分区域的成像方法技术

本发明专利技术涉及一种用于在磁共振设备（5）内通过多层测量将检查对象（U）的包括至少两个测量层的部分区域（51）成像的方法。部分区域（51）至少部分地布置在磁共振设备的视野的边缘上。在方法中，对于待测量的部分区域（51）的每个测量层的每一个布置在视野边缘上的待优化的体素施加梯度场，且为采集磁共振数据将所述梯度场在多层测量中使用，所述梯度场确定为使得在视野边缘上的部分区域（51）的每个所述的待优化的体素上梯度场非线性和B0场不均匀性抵消。由磁共振数据确定检查对象（U）的部分区域（51）的图像。

【技术实现步骤摘要】
磁共振设备内检查对象的部分区域的成像方法
本专利技术涉及磁共振设备内检查对象的部分区域的成像方法和为此使用的磁共振设备。
技术介绍
在磁共振设备中，磁共振断层图像拍摄的可测量体积由于例如有限的磁场均匀性和梯度场的非线性的物理和技术条件而在所有三个空间方向上受到限制。因此，在体积上限制了拍摄体积，即所谓的视野或“FieldofView”（FoV），其中以上所述的物理特征处于预先给定的公差范围内，且因此可以对被检查对象以通常的测量次序进行保真成像。因此界定的视野或“FieldofView”特别地处在x方向和y方向上，即在垂直于磁共振设备的隧道的纵向轴线的方向上，但明显低于通过磁共振设备的环形通道所界定的体积。在通常的磁共振设备内，环形通道的直径例如为大约60cm，而通常使用的视野的直径近似地为50cm，在所述视野中上述物理特征处于公差范围内。在磁共振设备的许多应用中，此缺陷-即在磁共振设备的通道的边缘区域内不能对测量对象保真成像-虽然不成为大问题，因为在纯磁共振拍摄中通常可将待检查的对象的区域在磁共振设备内布置为使得此区域不位于隧道的边缘上，而是尽可能处于隧道的中心内在所谓的磁共振设备的共同中心处。但特别地在混合系统中，例如在包括磁共振断层成像设备和正电子发射断层成像设备的混合系统即所谓的MR-PET混合系统中，经常很重要的是也在边缘区域内尽可能准确地确定检查对象的结构。在MR-PET混合系统中，例如人体衰减校正（humaneSchwaechungskorrektur）具有重要意义。通过人体衰减校正，确定了在正电子和电子相互作用之后发出的质子在其到达检测器的路径上通过吸收性组织导致的强度衰减，且将接收的PET信号精确地校正此衰减。为此采集磁共振照片，所述磁共振拍摄将被检查对象在通过正电子发射断层成像所发出的高能光子的方向上的完整的解剖结构进行成像。以此，即使在混合系统的隧道的边缘区域内也精确地采集被检查对象的解剖结构。处于此区域内的结构对于被检查的患者而言例如主要是可能布置在混合系统的隧道内壁附近的边缘区域内的手臂。在磁共振设备的另外的使用中，例如简单地检查特别大的例如肥胖的患者的情况中或在立体定向的、通过图像监测执行的活组织检查或另外的介入的情况中，也可能希望的是可将视野扩展到磁共振设备的通道的边缘区域上。在同一专利技术人的申请序号为DE102010006431.9的专利申请中提供了用于确定磁共振设备内的检查对象的部分区域的位置的方法。检查对象的部分区域布置在磁共振设备的视野的边缘上。在此方法中，自动确定用于磁共振图像的至少一个层位置，在该层位置中在磁共振设备的边缘上B0场满足预先确定的均匀性标准。此外，在包含了视野边缘上的部分区域的确定的层位置中拍摄磁共振图像。检查对象的部分区域的位置通过在所拍摄的磁共振图像内的部分区域的位置自动地确定。此外，在现有技术中由Delso等人建议了一种方法，以通过使用未校正的PET数据对身体轮廓进行分段来补偿在磁共振图像中由于视野限制而缺失的信息（G.Delsoetal,ImpactoflimitedMRfield-of-viewinsimultaneousPET/MRacquisition,J.Nucl.Med.MeetingAbstracts,2008;49,162P）。因为磁共振设备的视野限制为这样的体积，在该体积内磁场非均匀性和梯度场非线性处于特定的范围，所以在现有技术中存在不同的校正算法以扩展视野。例如，在如下文献中建议了梯度失真校正（Gradientenverzeichniskorrektur）：LangloisS.etal.，MRIGeometricDistortion:asimpleapproachtocorrectingtheeffectsofnon-lineargradientfields,J.Magn.Reson.Imaging1999,9(6),821-31和DoranSJetal.,AcompletedistortioncorrectionforMRimages:I.Gradientwarpcorrection,Phys.Med.Biol.2005Apr7,50(7),1343-61。此外，在如下文献中建议了相应的B0场校正：ReinsbergSA,etal.,AcompletedistortioncorrectionforMRimages:II.Rectificationofstatic-fieldinhomogenitiesbysimilarity-basedprofilemapping,Phys.Med.Biol,2005Jun7,50(11),2651-61。
技术实现思路
但在现有技术中未已知例如对于在全身MR-PET中的使用特别有利的视野扩展。本专利技术的任务因此是在通常的视野外的多个测量层上的区域内即例如在磁共振设备的环形通道的边缘区域内提供对被检查对象的结构的合适地保真的成像。在其中具有B0场不均匀性和梯度场非线性的此边缘区域内的强失真的情况下，通常不可实现磁共振照片内的失真的事后补偿，因为失真的区域在磁共振照片中叠加。因此，本专利技术的任务另外是在采集磁共振数据的时刻就避免强的失真。根据本专利技术，提供了在磁共振设备内将检查对象的包括至少两个测量层的部分区域成像的方法。部分区域至少部分地布置在磁共振设备的视野的边缘上。在方法中首先由使用者选择待测量的部分区域。在此，可例如选择待测量的测量层的数量及其位置，以及在多层测量中待使用的体素大小（体素：给出测量的最小分辨的检查对象的体积，通常也称为像素、测量位置或测量点）。然后，对部件区域的每个测量层，分别施加对于部分区域的至少一个布置在视野边缘上的待优化的体素的梯度场的梯度，所述梯度确定为使得在视野的边缘上的所述待优化的体素的每个上由于梯度场的非线性所导致的失真以及由于B0场不均匀性所导致的失真抵消。通过对于每个测量层使用所施加的梯度，通过多层测量采集了部分区域的磁共振数据，且由磁共振数据确定了检查对象的部分区域的图像。在多层测量中利用了如下事实，即回波时间TE显著地短于确定了序列的重复时间TR的第一个被激励的层的恢复周期。因此，可在激励和由此被激励的自旋的恢复之间的时间间隔内激励和测量另外的测量层。因此，可在重复时间TR期间激励和测量多个测量层，这导致了并非不明显的时间节约。如此被测量的测量层相互嵌套。根据本专利技术，对于这些测量层的每个使用生成梯度场的梯度，所述梯度确定为使得在每个测量层内的各个待优化的体素上由于梯度场的非线性所导致的失真以及由于B0场不均匀性所导致的失真抵消。因此，也降低了在磁共振设备的视野的边缘区域内的失真。梯度场例如可以是读取梯度场或层选择梯度场。因为梯度场的非线性取决于梯度场强度而B0场不均匀性与梯度场强度无关，所以可以对于视野内的每个体素将梯度场调节且生成为使得此体素上的梯度场的非线性和B0场不均匀性抵消。以此，对于此体素可避免失真。在此方面，失真意味着检查对象的预先确定的位置(x,y,z)的信号值，例如在视野边缘上的预先确定的位置处的位置(x,y,z)的信号值在从所采集的磁共振数据确定的检查对象的图像中表现在另外的位置(x,y,z)上。坐标(x本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在至少两个测量层（51.1、51.2）上将磁共振设备内的检查对象的部分区域成像的方法，其中部分区域（51）至少部分地布置在磁共振设备（5）的视野的边缘上，所述方法带有如下步骤：?选择待测量的部分区域（51），?对于每个部分区域（51）的测量层的每一个布置在视野边缘上的待优化的体素施加每一个梯度场的梯度（RO1.1、RO2.1、RO1.2、RO2.2、RO1.3、RO2.3、PE1、S1.1、S2.1、S1.2、S2.2、S1.3、S2.3），所述梯度确定为使得在视野的边缘上的所述待优化的体素的每个上由于梯度场的非线性所导致的失真以及由于B0场不均匀性所导致的失真抵消，?通过使用对于每个待优化的体素施加的梯度（RO1.1、RO2.1、RO1.2、RO2.2、RO1.3、RO2.3、PE1、S1.1、S2.1、S1.2、S2.2、S1.3、S2.3），通过多层测量采集部分区域（51）的磁共振数据，和?由磁共振数据确定检查对象（U）的部分区域（51）的图像。

【技术特征摘要】
2011.09.07 DE 102011082266.61.一种用于在至少两个测量层(51.1、51.2)上将磁共振设备内的检查对象的部分区域成像的方法，其中部分区域(51)至少部分地布置在磁共振设备(5)的视野的边缘上，所述方法带有如下步骤：-选择待测量的部分区域(51)，-对于每个部分区域(51)的测量层的每一个布置在视野边缘上的待优化的体素施加每一个梯度场的梯度(RO1.1、RO2.1、RO1.2、RO2.2、RO1.3、RO2.3、PE1、S1.1、S2.1、S1.2、S2.2、S1.3、S2.3)，所述梯度确定为使得在视野的边缘上的所述待优化的体素的每个上由于梯度场的非线性所导致的失真以及由于B0场不均匀性所导致的失真抵消，-通过使用对于每个待优化的体素施加的梯度(RO1.1、RO2.1、RO1.2、RO2.2、RO1.3、RO2.3、PE1、S1.1、S2.1、S1.2、S2.2、S1.3、S2.3)，通过多层测量采集部分区域(51)的磁共振数据，和-由磁共振数据确定检查对象(U)的部分区域(51)的图像。2.根据权利要求1所述的方法，其中通过所施加的梯度(RO1.1、RO2.1、RO1.2、RO2.2、RO1.3、RO2.3、PE1、S1.1、S2.1、S1.2、S2.2、S1.3、S2.3)产生的梯度场包括读取梯度场和/或层选择梯度场。3.根据权利要求1所述的方法，其中所施加的梯度(RO1.1、RO2.1、RO1.2、RO2.2、RO1.3、RO2.3、PE1、S1.1、S2.1、S1.2、S2.2、S1.3、S2.3)的确定包括：-确定在视野边缘上的各体素上的相对梯度误差，-确定在视野边缘上的各体素上的B0场不均匀性，和-根据相对梯度误差和B0场不均匀性确定所施加的梯度(RO1.1、RO2.1、RO1.2、RO2.2、RO1.3、RO2.3、PE1、S1.1、S2.1、S1.2、S2.2、S1.3、S2.3)。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，梯度场的梯度G根据下式确定：G＝-dB0(Δx,Δy,Δz)/c(Δx,Δy,Δz)(1)其中dB0是在视野边缘上的所选择的体素(Δx,Δy,Δz)上的B0场不均匀性，且c是在视野边缘上的所选择的体素(...

【专利技术属性】
技术研发人员：JO布鲁姆哈根，M芬彻尔，R拉德贝克，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：