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用于生成磁共振圖像的方法和設(shè)備與流程

文檔序號(hào):11407617閱讀:453來源:國知局
用于生成磁共振圖像的方法和設(shè)備與流程
本發(fā)明涉及一種用于生成檢查對(duì)象的感興趣體積中的磁共振(MR)圖像的方法,和一種用于生成檢查對(duì)象的第一激勵(lì)體積的MR圖像的方法,以及一種用于實(shí)施這些方法的MR系統(tǒng)。

背景技術(shù):
優(yōu)化圖像質(zhì)量是在例如磁共振(MR)系統(tǒng)的斷層成像模態(tài)的發(fā)展中的核心題目之一。在典型的檢查流程中,首先采集縱覽圖(已知為定位圖或簡稱“定位器”),然后在該縱覽圖中計(jì)劃用于生成如下MR圖像的實(shí)際診斷措施,醫(yī)生希望通過這些MR圖像來解答期望的醫(yī)學(xué)問題。除了選擇諸如序列類型或序列參數(shù)(例如回波時(shí)間TE、重復(fù)時(shí)間TR)的對(duì)比參數(shù)之外,在此規(guī)定采集體積的延伸、衰減和位置,這意味著規(guī)定其中激勵(lì)磁化并且然后示出在MR圖像中的激勵(lì)體積。例如,第一激勵(lì)體積可以在二維成像的情況下包括多個(gè)層,或者在三維成像中可以具有塊的形式。其中激勵(lì)核自旋的磁化的附加激勵(lì)體積(下面也稱作活性體積)例如在規(guī)定局部飽和區(qū)域時(shí)可以引起對(duì)所不希望的圖像區(qū)域的抑制。例如如果預(yù)計(jì)運(yùn)動(dòng)、流動(dòng)或脈動(dòng),則該抑制是所希望的。附加激勵(lì)體積是局部或全局的準(zhǔn)備體積,例如是在整個(gè)檢查體積中的壓脂信號(hào),或者是局部標(biāo)記體積,例如標(biāo)記進(jìn)入的血液以無造影劑地確定流動(dòng)或灌注。采集體積、即第一激勵(lì)體積通常包括比實(shí)際感興趣體積顯著更大的區(qū)域。感興趣體積是評(píng)估醫(yī)生希望從其中獲得信息以澄清醫(yī)學(xué)問題的體積。例如,感興趣體積可以包括潛在病理。第一激勵(lì)體積比感興趣體積大的原因首先(尤其)在于在解剖結(jié)構(gòu)中迅速定位的可能性是期望的,并且第二在于應(yīng)該避免混迭偽像。然而,這樣大的采集體積會(huì)伴隨有在感興趣區(qū)域中降低的圖像質(zhì)量。優(yōu)化對(duì)所有技術(shù)采集模塊的控制以自動(dòng)承受對(duì)于感興趣體積的折衷地采集第一激勵(lì)體積。前述計(jì)劃方法的另一附加缺點(diǎn)是對(duì)于計(jì)劃單個(gè)激勵(lì)體積的長時(shí)間消耗。將采集體積限制到感興趣體積原則上是可能的,例如經(jīng)由該體積的選擇性空間激勵(lì)來實(shí)現(xiàn)。然而,在此失去在解剖結(jié)構(gòu)中快速定位的可能性。此外,這樣的選擇性激勵(lì)通常關(guān)聯(lián)有附加缺點(diǎn),例如,長回波時(shí)間和長采集時(shí)間關(guān)聯(lián)于此。感興趣體積典型地由用戶手動(dòng)建立。除了第一激勵(lì)體積之外,在此由用戶通過圖形用戶界面在縱覽圖中在姿態(tài)、取向和位置方面規(guī)定可能的附加激勵(lì)體積的采集體積。然而,為此需要有經(jīng)驗(yàn)的用戶;單個(gè)體積的放置難以重復(fù)并且在時(shí)間方面是高成本的。此外,從DE102009020661A1中已知單個(gè)激勵(lì)體積(那里稱作工作體積)的自動(dòng)建立。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是可重復(fù)地改進(jìn)感興趣體積的圖像質(zhì)量,其中(尤其)應(yīng)降低用于計(jì)劃測(cè)量的時(shí)間成本。根據(jù)本發(fā)明的第一方面,提供了一種用于產(chǎn)生包括檢查對(duì)象的感興趣體積的MR圖像的方法,其中應(yīng)該通過待創(chuàng)建的MR圖像來在感興趣體積中解答醫(yī)學(xué)問題。檢查對(duì)象具有其中經(jīng)由至少一個(gè)MR脈沖激勵(lì)磁化的附加激勵(lì)體積,用于實(shí)現(xiàn)感興趣體積中的期望磁化。附加激勵(lì)體積至少部分地與感興趣體積不同。在方法的一個(gè)步驟中,分析檢查對(duì)象的至少一個(gè)采集的MR縱覽圖,以自動(dòng)確定包括在檢查對(duì)象中的至少一個(gè)解剖結(jié)構(gòu)的姿態(tài)。此外,感興趣體積和附加激勵(lì)體積以至少一個(gè)解剖結(jié)構(gòu)的姿態(tài)來自動(dòng)確定。隨后,在下一步驟中,在感興趣體積中采集MR圖像,其中激勵(lì)在自動(dòng)確定的附加激勵(lì)體積中進(jìn)行。激勵(lì)體積中磁化的激勵(lì)典型地在時(shí)間上在感興趣體積中磁化的激勵(lì)之前進(jìn)行,用于通過激勵(lì)附加激勵(lì)體積來得到在對(duì)感興趣體積中的多個(gè)信號(hào)進(jìn)行采集時(shí)的期望效果;然而,其也可以同時(shí)或之后進(jìn)行。感興趣體積可以自動(dòng)地或通過用戶手動(dòng)地確定。因此,本發(fā)明使得能夠根據(jù)自動(dòng)檢測(cè)的解剖結(jié)構(gòu)的姿態(tài)來自動(dòng)適配附加激勵(lì)體積(并且可能自動(dòng)適配感興趣體積)。特別地,附加激勵(lì)體積的姿態(tài)可以經(jīng)由自動(dòng)確定不必在待創(chuàng)建的MR圖像中被描繪的附加激勵(lì)體積來重復(fù)。例如激勵(lì)體積可以包括局部飽和體積以抑制所不希望的圖像區(qū)域的信號(hào)。此外,激勵(lì)體積可以是準(zhǔn)備體積,例如用于流動(dòng)到感興趣體積中的血液的準(zhǔn)備。在生成描繪感興趣體積的MR圖像時(shí),可以生成比感興趣體積大并且包括感興趣體積的第一激勵(lì)體積的MR圖像。對(duì)于具有發(fā)射RF脈沖以產(chǎn)生磁化的部件的RF發(fā)射模塊可能的是,針對(duì)感興趣體積進(jìn)行優(yōu)化。除了發(fā)射模塊之外,也可以針對(duì)感興趣體積并且不針對(duì)第一激勵(lì)體積來優(yōu)化接收模塊。此外,可以針對(duì)感興趣體積并且不針對(duì)較大的第一激勵(lì)體積來優(yōu)化通過使用極化場(chǎng)B0在檢查對(duì)象中生成磁化的磁場(chǎng)均勻度。在這些之前提及的方面中,將MR系統(tǒng)的發(fā)射和接收系統(tǒng)適配于感興趣體積(其小于在圖像中所示的第一激勵(lì)體積)。通過將單個(gè)MR部件匹配于較小的感興趣體積,并且不匹配于(表示整個(gè)圖像的)第一激勵(lì)體積,可以改進(jìn)在感興趣體積中的圖像質(zhì)量;例如,可以改進(jìn)對(duì)比度,因?yàn)橹恍栎^少地考慮如下體積部分:雖然這些體積部分包括在MR圖像中,但并不包括在醫(yī)生希望具有盡可能好圖像質(zhì)量以澄清醫(yī)學(xué)問題的感興趣體積中。附加激勵(lì)體積中的磁化可以被激勵(lì)為使得在采集感興趣體積的MR圖像時(shí)優(yōu)化來自附加激勵(lì)體積的磁化對(duì)感興趣體積的影響。例如,這可以意味著將來自附加激勵(lì)體積的磁化的影響最小化,例如以使所不希望的信號(hào)分量飽和;或者,可以期望的是將附加激勵(lì)體積中的磁化激勵(lì)為使得流入感興趣體積的磁化與在感興趣體積中占優(yōu)勢(shì)的靜磁化不同。例如,這在血管造影測(cè)量或用于確定流速的測(cè)量的情況下會(huì)是有利的。本發(fā)明類似地涉及一種生成感興趣體積中的MR圖像的磁共振系統(tǒng),其根據(jù)上面所述的方法來操作。本發(fā)明還涉及一種用于生成檢查對(duì)象的第一激勵(lì)體積的MR圖像的方法,其中第一激勵(lì)體積具有感興趣體積,并且感興趣體積是第一激勵(lì)體積的部分體積并且因此小于第一激勵(lì)體積。根據(jù)方法的第一步驟,分析所采集的檢查對(duì)象的至少一個(gè)MR縱覽圖,用于確定包括在檢查對(duì)象中的至少一個(gè)解剖結(jié)構(gòu)的姿態(tài)。此外,通過該至少一個(gè)解剖結(jié)構(gòu)的姿態(tài)來自動(dòng)確定第一激勵(lì)體積和感興趣體積。在下一步驟中,特別對(duì)于感興趣體積并且不對(duì)于第一激勵(lì)體積來對(duì)如下信號(hào)采集進(jìn)行自動(dòng)優(yōu)化,該信號(hào)采集用于創(chuàng)建描繪第一激勵(lì)體積的MR圖像。在通過所檢測(cè)的解剖結(jié)構(gòu)和對(duì)于感興趣體積對(duì)MR信號(hào)采集的優(yōu)化來自動(dòng)檢測(cè)第一激勵(lì)體積和感興趣體積的情況下,一方面實(shí)現(xiàn)可復(fù)制的體積,并且另一方面可以增進(jìn)感興趣體積中的圖像質(zhì)量(和因此顯著性)。通過對(duì)于感興趣體積而不是對(duì)于在MR圖像中示出的較大的第一激勵(lì)體積來進(jìn)行優(yōu)化(例如對(duì)信號(hào)發(fā)射鏈和接收鏈進(jìn)行優(yōu)化),總體上改進(jìn)圖像質(zhì)量,因?yàn)闊o需再對(duì)感興趣體積之外的區(qū)域做出折衷,雖然這些區(qū)域包括在MR圖像中,卻可以接受從診斷角度來看次最優(yōu)的對(duì)比度。除了對(duì)于感興趣體積優(yōu)化RF發(fā)射模塊和RF接收模塊以及改進(jìn)極化場(chǎng)B0的磁場(chǎng)均勻度之外,例如也可以針對(duì)感興趣體積優(yōu)化磁場(chǎng)梯度。例如,也可以對(duì)于感興趣體積優(yōu)化對(duì)于伴隨的麥克斯韋場(chǎng)的線性部分的補(bǔ)償。例如,可以考慮尤其在感興趣體積中(不在整個(gè)激勵(lì)體積中)通過切換相應(yīng)的補(bǔ)償磁場(chǎng)梯度來降低線性部分的影響。以相同方式,可以通過切換在發(fā)射和接收模塊中相應(yīng)的補(bǔ)償頻率偏置來降低恒定部分。這種優(yōu)化所基于的物理原理例如由C.Meier、M.Zwanger、T.Feiweier和D.Porter在發(fā)表于MagneticResonanceinMedicine,2008,卷60,第128-134頁的“Concomitantfieldtermsforasymmetricgradientcoils:consequencesfordiffusion,flowandecho-planarimaging”中描述。此外,可能的是第一激勵(lì)體積具有劃分為多個(gè)部分體積的感興趣體積。例如,在MR乳房圖中,MR系統(tǒng)可以對(duì)于左乳房和右乳房的姿態(tài)被優(yōu)化,其中,特別針對(duì)兩個(gè)部分體積而不是在整個(gè)示出區(qū)域(其可能包括整個(gè)胸腔)中進(jìn)行優(yōu)化。本發(fā)明還包括如上所述來操作的、用于生成第一激勵(lì)體積的MR圖像的磁共振系統(tǒng)。附圖說明圖1示意性示出了根據(jù)本發(fā)明的MR系統(tǒng)。圖2示出了具有感興趣體積和附加激勵(lì)體積的MR圖像,其中兩個(gè)體積被自動(dòng)確定。圖3示出了具有第一激勵(lì)體積和包含在其中的感興趣體積的MR圖像,其中對(duì)于感興趣體積進(jìn)行MR系統(tǒng)的優(yōu)化。圖4是具有自動(dòng)確定感興趣體積和附加激勵(lì)體積的步驟的流程圖。圖5是具有對(duì)于所示體積的部分區(qū)域?qū)Σ杉M(jìn)行優(yōu)化的步驟的流程圖。具體實(shí)施方式在圖1中示出了MR系統(tǒng),借助該系統(tǒng)改進(jìn)感興趣體積的圖像質(zhì)量,并且借助該系統(tǒng)可以通過解剖結(jié)構(gòu)來自動(dòng)確定感興趣體積和附加激勵(lì)體積。MR系統(tǒng)具有用于生成極化場(chǎng)B0的磁體10。設(shè)置在床12上的待檢查人員11被驅(qū)動(dòng)到磁體中,其中在待檢查人員11的身體中生成核自旋的所引起的磁化,所述磁化沿著B0場(chǎng)的方向來指向。MR系統(tǒng)具有用于生成磁場(chǎng)梯度的梯度線圈(未示出);至少一個(gè)RF發(fā)射線圈;和至少一個(gè)采集線圈,借助該采集線圈來檢測(cè)通過切換RF脈沖和梯度脈沖所感應(yīng)的MR信號(hào)。這些發(fā)射和接收單元類似地出于清楚性原因而未示出。如何能夠借助與磁場(chǎng)梯度結(jié)合的RF脈沖序列來生成MR圖像對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言已知并且在此不需詳細(xì)解釋。MR系統(tǒng)還具有圖像序列控制器13,借助該圖像序列控制器,根據(jù)所選擇的圖像序列來建立RF脈沖和梯度的定時(shí)和配置。RF脈沖本身的生成經(jīng)由RF控制器14進(jìn)行;梯度場(chǎng)的生成和切換經(jīng)由梯度控制器15進(jìn)行。如上面提及的,圖像序列控制器負(fù)責(zé)各個(gè)部件的時(shí)間序列并且因此控制RF控制器14和梯度控制器15。如對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)...
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