[发明专利]用于产生图像数据的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于产生在身体内部运动的对象、例如器官、器官的部分或人或动物身体内部的任意目标结构的图像数据，特别是磁共振图像的方法。此外本发明还涉及一种用于产生在身体内部运动的对象的图像数据的图像数据产生装置以及一种具有这样的图像数据产生装置的磁共振设备。

背景技术

为了后面的诊断而产生人或动物身体内部的图像数据在目前属于许多医学检查的标准。为了产生图像数据或为了采集所需的原始数据（从所述原始数据中可以重建图像数据），目前存在许多方法，例如磁共振断层成像或计算机断层成像。

在计算机断层成像情况下通常通过从不同的方向将X射线发送通过身体并且利用检测装置采集来产生投影原始数据。从投影原始数据中然后可以重建图像数据。

为了在磁共振断层成像中从检查对象的身体内部的区域获得图像数据（磁共振图像），首先必须将身体或待检查的身体部位置于尽可能均匀的静态基本磁场中（通常称为B₀场）。由此身体中的核自旋平行于B₀场的方向（通常称为z方向）被对齐。此外利用高频天线将高频脉冲入射到检查对象中，其频率处于当前磁场中的待激励的核（通常是氢核）的共振频率、即所谓的拉莫尔频率的范围中。由此在以下将这些高频脉冲称为磁共振高频脉冲。这些高频脉冲的磁通密度通常用B₁表示。借助这些高频脉冲这样激励检查对象中的原子的核自旋，使得其以所谓的“激励翻转角”（一般地也简称为“翻转角”）从其与基本磁场B₀平行的均衡位置被偏转。核自旋然后首先围绕z方向进动并且逐渐又弛豫。微观的自旋围绕进动锥的同相运转可以被看作是在（垂直于z方向的）x/y平面中的宏观的核磁化。在核磁化的该弛豫中产生的磁共振信号作为所谓的原始数据借助高频接收天线接收。最后基于采集的原始数据重建检查对象的磁共振图像，其中借助快速接通的梯度磁场进行位置编码，所述梯度磁场在磁共振高频脉冲的发送和/或原始数据的采集期间与基本磁场叠加。在此将原始数据在数据采集时首先与位置频率空间，即所谓的k空间对应。然后借助原始数据从k空间到图像数据空间（位置空间）的傅里叶变换进行图像数据的重建。

特别地，当要产生完整的器官的图像数据时，也就是要采集体积数据或者多个互相密集邻接的截面图像（所述截面图像覆盖了器官所位于其中的完整的区域）时，需要较长的测量时间。当涉及运动的器官、例如心脏时，这一点于是成为问题。心脏不仅由于心跳而执行本身的周期性运动，而且还经历通过患者的呼吸引起的运动。如果简单地在不同的运动周期期间采集原始数据并且然后从中重建图像数据，则这一点将会导致明显的运动伪影，例如图像中的模糊，从而产生的图像通常不能用于有意义的诊断。

一种避免这一点的可能性在于，仅在特定的运动阶段采集原始数据，也就是例如以合适的方式触发原始数据采集。例如关于心脏运动可以借助EKG根据特定的心脏阶段进行触发。在此优选采集在舒张阶段中的数据，因为在该阶段中相对长的时间内心脏运动是最小的。该舒张阶段持续大约100ms。但是在许多拍摄方法中，特别是在采集完整的体积或多个密集布置的层（这些层覆盖了心脏）的情况下，该100ms不足以采集所有的原始数据。特别是在采集磁共振原始数据的情况下是这样。由此必须在多个心脏周期中分别在合适的心脏阶段采集原始数据组或者说k空间的片段，以便利用所需的原始数据来填充k空间，然后按照上面描述的方式重建体积的或期望的层的图像数据。然而在心脏的运动上附加地叠加的呼吸运动导致，心脏在身体中例如在相继跟随的心脏周期的舒张阶段中分别位于不同的位置，视呼吸周期的当前运动阶段而定。原理上当然可以利用相应的装置监视呼吸周期并且附加地根据呼吸周期进行触发。但是在该情况下仅当碰巧一起达到期望的心脏阶段和期望的呼吸阶段时才采集原始数据。这一点会导致太长的总测量持续时间，从而在实践中这样的测量方法是不可接受的。

由此目前采集所谓的特殊的导航器原始数据，然后从中产生导航器图像。利用所述导航器图像通常采集其中呼吸运动可以被特别好地识别的体积。例如在导航器拍摄中的心脏拍摄时观察横膈膜（胸膈），因为肝脏/肺部过渡是可非常简单识别的，因为肝脏由于液体填充而在图像中看起来相对亮而肺部由于空气填充而相对暗。借助从导航器图像中确定的当前的呼吸位置或呼吸阶段，然后将分别直接在导航器原始数据的采集之后所采集的原始数据在重建中考虑或丢弃和重新采集。但是为了执行该方法，总是需要采集附加的导航器原始数据，而这要求附加的开销和特别是附加的测量时间。