[發(fā)明專利]用于迭代的MR重建方法的采樣模式

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210302743.5
• 申請日: 2012-08-23
• 公開（公告）號: CN102955142B
• 公開（公告）日: 2016-10-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: J.赫特;P.施米特
• 申請（專利權(quán)）人: 西門子公司
• 主分類號: A61B5/055
• 分類號: A61B5/055
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 謝強

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于建立檢查對象的MR圖像的方法以及一種為此的磁共振設(shè)備。

背景技術(shù)

在MR成像中并行成像方法和迭代的重建方法已經(jīng)發(fā)展為有價值并且有前景的方法。在此通常目標在于，由欠采樣的數(shù)據(jù)重建盡可能“良好的”MR圖像，即在不必完整采樣相關(guān)的原始數(shù)據(jù)空間的情況下盡可能地采集全部圖像信息。使用這一點來實現(xiàn)與完整采樣的原始數(shù)據(jù)空間相比縮短的測量時間，或者在預(yù)定的測量時間內(nèi)實現(xiàn)盡可能高的空間分辨率。在此選擇采樣模式，即怎樣以MR信號填充原始數(shù)據(jù)空間是重要的。

在由并行成像的方法中相干采樣模式是典型的，其中例如采集原始數(shù)據(jù)空間中的每個第N行，其中N>1。在此原始數(shù)據(jù)空間中的這種采樣模式被稱為相干的，該采樣模式由空間上重復(fù)數(shù)量的原始數(shù)據(jù)點組合而成或者由空間上重復(fù)的點的子模式或子集組合而成。同樣，公知一種名稱為CAIPIRINHA的方法，其中以相對彼此偏移的模式拍攝三維原始數(shù)據(jù)組，這些模式已經(jīng)證明一般關(guān)于重建或關(guān)于數(shù)據(jù)的展開是有利的。

在迭代的重建方法中通常使用具有可變密度的采樣模式并且尤其使用不相干的采樣模式。在該不相干的采樣模式中沒有找到由多于一個點組成的子集，從中可以通過旋轉(zhuǎn)或平移建立拍攝的總采樣模式。具有這種采樣模式的采樣一方面導(dǎo)致不相干的偽影，該偽影在迭代的重建方法中同樣可以借助合適的規(guī)則化來良好地抑制。但是在此通常以連續(xù)的不相干的模式或以完整采集的中央原始數(shù)據(jù)區(qū)來工作，這限制了欠采樣（Unterabtastung）的可能性。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，這樣采樣MR原始數(shù)據(jù)空間，使得能夠以盡可能短的拍攝時間段來拍攝具有期望的位置分辨率和良好的信噪比的MR圖像，其中應(yīng)當盡可能避免由于欠采樣出現(xiàn)的偽影。

上述技術(shù)問題通過獨立權(quán)利要求的特征來解決。在從屬權(quán)利要求中描述了優(yōu)選的實施方式。

按照本發(fā)明的第一方面，提供一種用于建立檢查對象的MR圖像的方法。按照該方法的步驟以多個線圈同時探測檢查對象的MR信號，其中每個線圈具有特有的線圈特性。在探測MR信號時不完整地以MR信號填充原始數(shù)據(jù)空間，其中原始數(shù)據(jù)空間具有帶有相干拍攝模式的中央原始數(shù)據(jù)區(qū)，其中以相干拍攝模式對該中央原始數(shù)據(jù)區(qū)進行欠采樣。如果拍攝模式由空間上重復(fù)數(shù)量的原始數(shù)據(jù)點組合而成，則在本發(fā)明的意義上拍攝模式是相干的。在該中央原始數(shù)據(jù)區(qū)之外以不相干的拍攝模式采樣原始數(shù)據(jù)空間，即以恰好不由空間上重復(fù)的原始數(shù)據(jù)點的子模式或子集組合而成的模式進行采樣。現(xiàn)在以不相干的拍攝模式采樣在中央原始數(shù)據(jù)區(qū)之外的原始數(shù)據(jù)空間的區(qū)域。在該方法的另一個步驟中借助探測的MR信號重建MR圖像，其中在使用重建矩陣A的情況下從初始估計出發(fā)以迭代的重建方法逐步地重建MR圖像。在此重建矩陣A包含關(guān)于線圈特性的信息、傅里葉系數(shù)以及用于所選擇的采樣的信息（例如投影矩陣），利用該線圈特性探測MR信號。由于在迭代的重建方法中包含線圈特性并且由于相干欠采樣的原始數(shù)據(jù)空間的中央?yún)^(qū)域以及中央原始數(shù)據(jù)空間之外的區(qū)域的不相干的采樣實現(xiàn)了如下優(yōu)點：并行成像和迭代的重建方法能夠特別好地組合。可以非常良好地呈現(xiàn)相干欠采樣的中間區(qū)域（該中間區(qū)域包含關(guān)于較大面積和結(jié)構(gòu)的信息），而在原始數(shù)據(jù)空間的外部區(qū)域中的不相干的采樣（該外部區(qū)域包含關(guān)于較小的結(jié)構(gòu)和邊緣的信息）對于抑制高頻的偽影分量證明是具有優(yōu)勢的。

優(yōu)選地，在中央原始數(shù)據(jù)區(qū)中的原始數(shù)據(jù)點的密度基本上是恒定的。在中央原始數(shù)據(jù)區(qū)之外的區(qū)域中的原始數(shù)據(jù)點的采樣密度可以是恒定的，但其在中央原始數(shù)據(jù)區(qū)之外的區(qū)域中也可以被選擇為不恒定的，例如在該外部原始數(shù)據(jù)區(qū)中采樣密度可以隨著與原始數(shù)據(jù)空間中心（即k空間中心）的距離的增大而減小。

所拍攝的原始數(shù)據(jù)空間可以是二維原始數(shù)據(jù)空間，或者三維原始數(shù)據(jù)空間。在這兩種情況下例如可以在中央原始數(shù)據(jù)區(qū)中采集原始數(shù)據(jù)空間的每個第N行，而在中央原始數(shù)據(jù)區(qū)之外的區(qū)域中相鄰行的距離隨著MR信號連續(xù)地增加。由此在中央原始數(shù)據(jù)區(qū)中實現(xiàn)相干的拍攝模式并且在外部k空間區(qū)域中實現(xiàn)不相干的模式。

在拍攝三維原始數(shù)據(jù)空間的情況下例如可以在中央原始數(shù)據(jù)區(qū)中拍攝平行的行，這些行位于笛卡爾格柵上，其中在一個空間方向上僅采集每個第N行。同樣在中央原始數(shù)據(jù)區(qū)中也可以在中央原始數(shù)據(jù)區(qū)的第二空間方向上采集每個第M行。在兩個方向上的欠采樣不必具有相同的因數(shù)，即M不一定相應(yīng)于N。