利用前瞻性移動(dòng)修正執(zhí)行磁共振檢查的方法和磁共振設(shè)備的制造方法
【專利說(shuō)明】利用前瞻性移動(dòng)修正執(zhí)行磁共振檢查的方法和磁共振設(shè)備
【背景技術(shù)】
[0001] 在磁共振檢查中記錄磁共振信號(hào)或測(cè)量信號(hào)，以便從中產(chǎn)生光譜或圖像。在拍攝 圖像時(shí)，可以按行形式或點(diǎn)形式來(lái)記錄k空間，從該k空間中計(jì)算圖像。
[0002] 雖然迄今在一些序列中并在最佳框架條件下可以記錄所謂的4D數(shù)據(jù)組，在此是 連續(xù)重復(fù)記錄的3D數(shù)據(jù)組，但是這是費(fèi)時(shí)的，因此具有可接受的時(shí)間分辨率的4D數(shù)據(jù)組提 出了特別的挑戰(zhàn)。然而，在此獲得的圖像僅顯示解剖結(jié)構(gòu)。
[0003] 相反，用于功能MRI(funktionelle MRI)的磁共振檢查又或者Tl圖固有地需要至 少幾分鐘，因?yàn)門l弛豫曲線的掃描即使以最有效的方法也不能更快地執(zhí)行。
[0004] 在此，存在檢查對(duì)象在該時(shí)間段中移動(dòng)或可能移動(dòng)的問(wèn)題。這些移動(dòng)在重建的圖 像中導(dǎo)致移動(dòng)偽影。
[0005] 為了避免移動(dòng)偽影，已知多種方法。
[0006] 首先，已知門控方法（Gating-Verfahren)。在該方法中，當(dāng)檢查對(duì)象移出參考位置 時(shí)，中斷磁共振檢查。只要再次占據(jù)參考位置，則繼續(xù)磁共振檢查。這在例如呼吸和心跳的 周期性移動(dòng)的情況下易于實(shí)現(xiàn)，并且可以按EKG觸發(fā)方式運(yùn)行。但是，這些方法不能用于平 移，也稱為"整體運(yùn)動(dòng)（bulk motion)"，因?yàn)樵谄揭频那闆r下可能不再能到達(dá)參考位置。此 外，利用該方法不能保持圖像獲取的時(shí)間重復(fù)率恒定。
[0007] 此外，已知回溯性地、即在拍攝之后修正磁共振信號(hào)。在該類方法中可以有多種變 化。
[0008] 首先，可以在患者處固定地附設(shè)標(biāo)記，并且記錄其移動(dòng)。另外，可以記錄所謂的 導(dǎo)航回波。這類對(duì)所記錄的測(cè)量信號(hào)的后期修正例如從公開(kāi)文件US 4, 937, 526或US 5, 539, 312 中已知。
[0009] 另外，可以前瞻性地修正測(cè)量信號(hào)。在此，在檢查期間連續(xù)監(jiān)控檢查對(duì)象是否移 動(dòng)，以便例如通過(guò)匹配梯度設(shè)置，將隨后的數(shù)據(jù)記錄與移動(dòng)匹配。這具有能夠在記錄后 直接繼續(xù)處理測(cè)量信號(hào)的優(yōu)點(diǎn)。一種前瞻性的移動(dòng)修正從Tisdall等的MPRAGE Using EPI Navigators for Prospective Motion Correction, Proc. Inti. Soc. Magn. Reson. Med.，17, p. 4656, 2009 中已知。
[0010] 在前瞻性移動(dòng)修正中，需要快速處理導(dǎo)航信號(hào)。因此，相比彈性配準(zhǔn)優(yōu)選剛性配 準(zhǔn)。
[0011] 在此，存在特別是在頭部檢查中出現(xiàn)錯(cuò)誤配準(zhǔn)的問(wèn)題。這作為盡管進(jìn)行移動(dòng)修正 而仍存在的移動(dòng)偽影而變得明顯。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 因此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種較不易出錯(cuò)的利用前瞻性移動(dòng)修正 執(zhí)行磁共振檢查的方法。
[0013] 被視為本發(fā)明核心的是，從中獲取導(dǎo)航信號(hào)的體積和從中記錄測(cè)量信號(hào)的檢查體 積是不同的。事實(shí)表明，在檢查體積中的非剛性移動(dòng)可能嚴(yán)重干擾利用剛性配準(zhǔn)的移動(dòng)修 正，因此不能最佳地執(zhí)行移動(dòng)修正。相應(yīng)地，與至今始終使用的將檢查體積也用作導(dǎo)航體 積、也就是用作從中獲取導(dǎo)航信號(hào)的體積的方法不同。這既適用于2D和3D圖像數(shù)據(jù)，也適 用于光譜。即使談到對(duì)層的記錄，在此在本申請(qǐng)中其也涉及體積。
[0014] 在此，原則上包括每個(gè)偏差，可以在讀取方向和/或相位方向和/或切片方向上進(jìn) 行長(zhǎng)度的改變。替代地或附加地，導(dǎo)航體積也可以相對(duì)于檢查體積偏移或旋轉(zhuǎn)。
[0015] 優(yōu)選可以使用比檢查體積小的導(dǎo)航體積。如所描述的，應(yīng)當(dāng)在配準(zhǔn)時(shí)避免干擾影 響。因此，在配準(zhǔn)時(shí)排除特別有問(wèn)題的圖像區(qū)域是有意義的。于是，應(yīng)當(dāng)選擇比檢查體積小 的導(dǎo)航體積。
[0016] 特別有利的是，可以使用檢查體積的部分體積作為導(dǎo)航體積。原則上，當(dāng)檢查體積 與導(dǎo)航體積互相剛性地連接時(shí)，也可以為記錄導(dǎo)航信號(hào)使用檢查體積之外的區(qū)域。然而，因 為根據(jù)所選擇的分辨率，即使在幾 μ m范圍內(nèi)的偏差也可能會(huì)有問(wèn)題，所以用于避免這類 誤差源的導(dǎo)航體積是檢查體積的部分體積。這不要求檢查體積的軸線與導(dǎo)航體積的軸線平 行對(duì)齊。這僅是一種可能的構(gòu)造。
[0017] 特別優(yōu)選根據(jù)檢查對(duì)象的部分區(qū)域確定導(dǎo)航體積的對(duì)齊。在檢查體積與整個(gè)檢查 對(duì)象對(duì)齊時(shí)，導(dǎo)航體積的對(duì)齊依據(jù)檢查對(duì)象的部分區(qū)域進(jìn)行。在此，檢查對(duì)象是患者的部分 或者在記錄數(shù)據(jù)時(shí)被采集的其它受檢體。也就是位于檢查體積內(nèi)的部分。
[0018] 優(yōu)選地，在檢查頭部時(shí)，可以將下頌之上、特別是鼻子之上的體積用作導(dǎo)航體積。 在此，在下頌之上的體積或?qū)Ш襟w積優(yōu)選是檢查體積的部分體積。被用作導(dǎo)航體積的體積 在此特別包括頭蓋骨（ HimschSdd)。優(yōu)選將導(dǎo)航體積限制在頭蓋骨，并且不包括面骨 (GesiehteseMdel) 〇
[0019] 優(yōu)選可以將檢查區(qū)域的基本剛性的一部分用作導(dǎo)航體積。也就是說(shuō)，檢查區(qū)域的 該部分的移動(dòng)在整個(gè)區(qū)域中整體地進(jìn)行。由此在剛性配準(zhǔn)中使錯(cuò)誤最小化。
[0020] 優(yōu)選可以將基于標(biāo)記的移動(dòng)信息用于移動(dòng)修正?？梢允褂盟幸阎獦?biāo)記作為標(biāo) 記，特別是基于激光的標(biāo)記。該標(biāo)記被固定在檢查對(duì)象之外。由該標(biāo)記連續(xù)采集位置。這 例如通過(guò)光學(xué)測(cè)量設(shè)備進(jìn)行。優(yōu)選僅在從基于標(biāo)記的移動(dòng)信息中確定的移動(dòng)超過(guò)預(yù)定閾值 時(shí)，才考慮該基于標(biāo)記的移動(dòng)信息。在此，基于標(biāo)記的移動(dòng)信息應(yīng)當(dāng)補(bǔ)充基于導(dǎo)航的移動(dòng)信 息，使得利用其采集到是像素或體素的寬度的幾倍的移動(dòng)。
[0021] 特別有利的是，可以借助剛性配準(zhǔn)來(lái)確定移動(dòng)信息。特別是可以利用互相關(guān)分析 來(lái)確定移動(dòng)信息。在此，計(jì)算多個(gè)互相關(guān)系數(shù)，并且具有最高數(shù)值的互相關(guān)系數(shù)給出在參考 數(shù)據(jù)與從當(dāng)前導(dǎo)航回波中獲得的數(shù)據(jù)之間最一致的位置。
[0022] 優(yōu)選可以使用導(dǎo)航回波作為導(dǎo)航信號(hào)。
[0023] 優(yōu)選可以將在時(shí)間點(diǎn)tl記錄的導(dǎo)航信號(hào)在稍后的時(shí)間點(diǎn)t2用作導(dǎo)航參考信號(hào)。 也就是，分別使用最后測(cè)量的導(dǎo)航信號(hào)作為導(dǎo)航參考信號(hào)。也就是導(dǎo)航參考信號(hào)不斷地改 變。替代地，也可以設(shè)置為，在每?jī)蓚€(gè)、三個(gè)、四個(gè)等測(cè)量信號(hào)記錄時(shí)，改變導(dǎo)航參考信號(hào)。由 此防止導(dǎo)航信號(hào)和導(dǎo)航參考信號(hào)總是進(jìn)一步分散。在此，應(yīng)當(dāng)被用作導(dǎo)航參考信號(hào)的導(dǎo)航 信號(hào)在記錄參數(shù)改變時(shí)與改變后的參數(shù)匹配，如同在回溯性移動(dòng)修正中進(jìn)行的那樣。
[0024] 當(dāng)然，導(dǎo)航信號(hào)在互相關(guān)分析之前可以經(jīng)歷后處理步驟，例如基線修正、零填充和 /或傅立葉變換。
[0025] 優(yōu)選可以分別將3D圖像數(shù)據(jù)組作為導(dǎo)航信號(hào)和導(dǎo)航參考信號(hào)用于確定移動(dòng)信 息。利用3D體積的覆蓋，可以采集每個(gè)移動(dòng)。由此可以覆蓋6個(gè)移動(dòng)自由度，即，3個(gè)平移 自由度和3個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。
[0026] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題也利用磁共振設(shè)備來(lái)解決。該磁共振設(shè)備包括至少一個(gè) 高頻線圈以及控制裝置。該磁共振設(shè)備的特征在于，控制裝置被構(gòu)造用于執(zhí)行所描述的方 法。
[0027] 優(yōu)選將高頻線圈構(gòu)造為表面線圈、鳥(niǎo)籠線圈或線圈陣列。
[0028] 在此，所述方法可以在控制裝置中作為軟件或者還作為（固定接線的）硬件來(lái)實(shí) 現(xiàn)。
[0029] 根據(jù)本發(fā)明的方法的其它優(yōu)選構(gòu)造對(duì)應(yīng)于根據(jù)本發(fā)明的磁共振設(shè)備的相應(yīng)構(gòu)造。 為避免沒(méi)必要的重復(fù)，因此請(qǐng)參考相應(yīng)的方法特征和其優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0030] 從以下對(duì)本發(fā)明優(yōu)選構(gòu)造的描述中得到本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)、特征和特點(diǎn)。其中：
[0031] 圖1示出了磁共振設(shè)備，
[0032] 圖2示出了流程圖，以及
[0033] 圖3示出了檢查區(qū)域。
【具體實(shí)施方式】
[0034] 圖1不出了具有至少一個(gè)尚頻線圈2的磁共振設(shè)備1。尚頻線圈2是接收線圈，并 且專門匹配于檢查區(qū)域。為測(cè)量頭部，其是所謂的