[发明专利]用于确定失真校正数据的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于确定对用磁共振系统采集的磁共振图像进行失真校正的失真校正数据的方法以及一种实施这样的失真校正的方法。此外本发明还涉及一种用于确定失真校正数据的装置和一种具有这样的装置的磁共振系统。

背景技术

磁共振断层造影仪、也称为核自旋断层造影仪，是目前广泛使用的用于获得活体检查对象身体内部图像的技术。为了用该方法获得图像，首先必须将患者或者受检者的身体或者待检查的身体部位置于尽可能均匀的静态基本磁场中，该基本磁场由磁共振系统的基本磁铁产生。在拍摄磁共振图像时快速接通的用于位置编码的梯度场叠加在该基本磁场上，该梯度磁场由所谓的梯度线圈产生。此外用高频天线将定义的场强的高频脉冲入射到检查对象中。借助该高频脉冲激励检查对象中原子的核自旋，使其以所谓的“激励翻转角”从其平行于基本磁场的平衡位置偏转。然后核自旋围绕基本磁场的方向进动。由此产生的磁共振信号由高频接收天线接收。最后基于接收的磁共振信号建立检查对象的磁共振图像。在此，磁共振图像中的每个图像点对应于一个小的身体体积，即，一个所谓的“体素”，并且图像点的每个亮度值或者强度值与从该体素接收的磁共振信号的信号振幅相关联。

不利的是，磁场-梯度线圈的成像特征仅仅在基本磁场磁铁的同心附近近似为线性的和单一的。该体积被称作相关的梯度线圈的“线性体积”。但是在许多情况下成像体积大于物理可实现的梯度线圈的线性体积。由此在线性体积外的非理想磁场导致在成像体积中的成像错误(通常称为“失真”)，这例如在自旋密度图像的几何失真中可以察觉。由此产生对于这些应用的限制，在这些应用中仅允许在忠实成像中的微小偏差，例如在头部区域中的立体定向(Stereotaxie)应用中。这些失真在综合对检查对象的相邻区域成像的多幅图像时也是有问题的。例如在完整的脊柱检查中通常不可能利用一次测量再现整个脊柱的完整图像，而是逐段地拍摄脊柱的图像，然后再将这些图像综合起来以产生整体图像。这样，图像边缘上的失真会使得组合图像变得困难。

原则上可以利用事后的失真校正来最小化失真。在此例如使用在图像层面中进行去畸的梯度变化。除此之外还可以进行三维失真校正，在该失真校正中附加地校正垂直于图像层面的图像误差。对于二维和三维校正方法来说梯度线圈的三轴的磁场的球函数频谱都是它们的基础。为此考虑半径为R的无源球体，在其中红色B消失。为此可以通过按照具有系数a(l，m)，A(l，m)和B(l，m)的直到第N阶的正交球函数Y_lm展开场，来如下描述在球内位置r＝r(r，θ，Φ)处的磁场B：

具有轴向场分量

                                   。(1)

在此从所谓的相关的勒让德多项式P_lm按照下式来计算球函数Y_lm：