[发明专利]校正失真的方法、磁共振设备、程序产品以及数据载体

说明书

技术领域

本发明涉及一种校正由于基本磁场的不均匀性的失真的方法、一种磁共振设备、一种计算机程序产品以及一种电子可读的数据载体。

背景技术

磁共振技术（对于磁共振下面简称为MR）是能够用来产生检查对象内部的图像的公知技术。简单地说，为此在磁共振设备中将检查对象定位在具有0.2特斯拉至7特斯拉甚至更高场强的比较强的静态的均匀的基本磁场（也称为B₀场）中，从而其核自旋沿着基本磁场取向。为了触发核自旋共振将高频激励脉冲（RF脉冲）入射到检查对象中，测量所触发的核自旋共振作为所谓的k空间数据并且在其基础上重建MR图像或者确定频谱学数据。为了对测量数据进行位置编码，将快速切换的磁梯度场与基本磁场叠加。将所记录的测量数据数字化并且作为复数的数值存入k空间矩阵。从该填充有值的k空间矩阵中例如可以借助多维傅里叶变换来重建相关联的MR图像。

没有困难地以良好的质量在受干扰对象影响的区域中借助磁共振技术测量测量对象（该测量对象包含影响磁场的干扰对象，例如患者中的金属植入物）是不可能的，因为干扰对象局部地失真基本磁场。在受干扰对象影响的区域中基本磁场的由此伴随的不均匀性既影响核自旋的激励也影响测量信号（核自旋共振）的采集。

然而，因为通常使用金属植入物（例如螺丝）来固定和/或对齐骨折或脊椎骨，甚至用来代替关节（例如髋关节），尽管如此仍然期望测量具有这种植入物的患者，以便例如检查植入物自身的变化或者其结果（植入物的配合，可能的并发症如发炎）。因为其它的成像方法（例如X射线成像方法）同样受植入物干扰，并且附加地具有比MR成像更差的软组织分辨率，所以这种MR成像的测量起重要作用。

图1示意性示出了干扰能够怎样影响核自旋的激励。示出了检查对象的剖面，其被划分为七个平行物理层p1、p2、p3、p4、p5、p6和p7。然而例如在常规激励物理层p4时在磁场受干扰影响的条件下实际上激励阴影标出的失真的层p4*。由此，实际上从多个不同物理层激励自旋。在此拍摄的信号由此同样不是来自于层p4，而是来自于p4*以及由此来自于不同的物理层。在由拍摄的信号计算图像数据中在不注意的情况下这一点会导致误差，特别是失真。

已经建议不同的方法来至少部分地解决该问题。例如在美国专利申请文件US 7,535,227B1中描述了一种方法，在该方法中首先在MR拍摄中定位干扰对象并且借助单独的校正方法来校正该干扰对象附近的其中磁场被干扰的区域。在该单独的校正方法中基于关于干扰体结构的信息借助模型对由于干扰体引起的干扰建模。然后在考虑该模型化干扰的情况下校正干扰对象附近的区域。

另一种方法例如是由Butts和Pisani在“Reduction of Blurring in View Angle Tilting MRI with Multiple VAT Readouts”，Proc.Intl.Soc.Mag.Reson.Med.11,S.99（2004）中描述的、在此已经改进了的所谓的“视角倾斜（View Angle Tilting”（VAT）方法。在此，减小了在层中（“in-plane，面内”）由于金属对象引起的失真，方法是在采集数据期间接通在层选择方向上的梯度。

Wenmiao et al在“SEMAC:Slice Encoding for Metal Arifact Correction in MRI”，Magnetic Resonance in Medicine 62，66-76页（2009），以及在美国专利申请US 2010/0033179A1中描述了一种方法，其通过每个激励的层的稳健的层选择编码关于金属感应的不均匀性校正由于金属的干扰对象引起的伪影。为此，通过在每个待激励的层的层方向上的附加的相位编码扩展了VAT方法，以便能够分辨每层由于干扰而失真的激励特性。由此，不仅（如在VAT中仅实现的那样）减小了“in-plane，面内”失真，而且减小了在层之间（“through-plane，贯穿面”）的失真，因为可以将拍摄的信号通过傅里叶变换沿着层选择方向由此与其实际的物理层相关联。然而，在此由于为分辨每层各自激励特性而每层大量附加的相位编码步骤极大地提高了总测量时间。如果例如在层方向上实施16个附加的相位编码，则总测量时间提高了16倍。