[發明專利]校正失真的方法、磁共振設備、程序產品以及數據載體

在審

• 申請號: 201210361282.9
• 申請日: 2012-09-25
• 公開（公告）號: CN103018694A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: V.杰魯斯;L.勞爾;M.尼特卡
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: G01R33/565
• 分類號: G01R33/565;A61B5/055
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 謝強

技術領域

本發明涉及一種校正由于基本磁場的不均勻性的失真的方法、一種磁共振設備、一種計算機程序產品以及一種電子可讀的數據載體。

背景技術

磁共振技術（對于磁共振下面簡稱為MR）是能夠用來產生檢查對象內部的圖像的公知技術。簡單地說，為此在磁共振設備中將檢查對象定位在具有0.2特斯拉至7特斯拉甚至更高場強的比較強的靜態的均勻的基本磁場（也稱為B₀場）中，從而其核自旋沿著基本磁場取向。為了觸發核自旋共振將高頻激勵脈沖（RF脈沖）入射到檢查對象中，測量所觸發的核自旋共振作為所謂的k空間數據并且在其基礎上重建MR圖像或者確定頻譜學數據。為了對測量數據進行位置編碼，將快速切換的磁梯度場與基本磁場疊加。將所記錄的測量數據數字化并且作為復數的數值存入k空間矩陣。從該填充有值的k空間矩陣中例如可以借助多維傅里葉變換來重建相關聯的MR圖像。

沒有困難地以良好的質量在受干擾對象影響的區域中借助磁共振技術測量測量對象（該測量對象包含影響磁場的干擾對象，例如患者中的金屬植入物）是不可能的，因為干擾對象局部地失真基本磁場。在受干擾對象影響的區域中基本磁場的由此伴隨的不均勻性既影響核自旋的激勵也影響測量信號（核自旋共振）的采集。

然而，因為通常使用金屬植入物（例如螺絲）來固定和/或對齊骨折或脊椎骨，甚至用來代替關節（例如髖關節），盡管如此仍然期望測量具有這種植入物的患者，以便例如檢查植入物自身的變化或者其結果（植入物的配合，可能的并發癥如發炎）。因為其它的成像方法（例如X射線成像方法）同樣受植入物干擾，并且附加地具有比MR成像更差的軟組織分辨率，所以這種MR成像的測量起重要作用。

圖1示意性示出了干擾能夠怎樣影響核自旋的激勵。示出了檢查對象的剖面，其被劃分為七個平行物理層p1、p2、p3、p4、p5、p6和p7。然而例如在常規激勵物理層p4時在磁場受干擾影響的條件下實際上激勵陰影標出的失真的層p4*。由此，實際上從多個不同物理層激勵自旋。在此拍攝的信號由此同樣不是來自于層p4，而是來自于p4*以及由此來自于不同的物理層。在由拍攝的信號計算圖像數據中在不注意的情況下這一點會導致誤差，特別是失真。

已經建議不同的方法來至少部分地解決該問題。例如在美國專利申請文件US?7,535,227B1中描述了一種方法，在該方法中首先在MR拍攝中定位干擾對象并且借助單獨的校正方法來校正該干擾對象附近的其中磁場被干擾的區域。在該單獨的校正方法中基于關于干擾體結構的信息借助模型對由于干擾體引起的干擾建模。然后在考慮該模型化干擾的情況下校正干擾對象附近的區域。

另一種方法例如是由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、在此已經改進了的所謂的“視角傾斜（View?Angle?Tilting”（VAT）方法。在此，減小了在層中（“in-plane，面內”）由于金屬對象引起的失真，方法是在采集數據期間接通在層選擇方向上的梯度。

Wenmiao?et?al在“SEMAC:Slice?Encoding?for?Metal?Arifact?Correction?in?MRI”，Magnetic?Resonance?in?Medicine?62，66-76頁（2009），以及在美國專利申請US?2010/0033179A1中描述了一種方法，其通過每個激勵的層的穩健的層選擇編碼關于金屬感應的不均勻性校正由于金屬的干擾對象引起的偽影。為此，通過在每個待激勵的層的層方向上的附加的相位編碼擴展了VAT方法，以便能夠分辨每層由于干擾而失真的激勵特性。由此，不僅（如在VAT中僅實現的那樣）減小了“in-plane，面內”失真，而且減小了在層之間（“through-plane，貫穿面”）的失真，因為可以將拍攝的信號通過傅里葉變換沿著層選擇方向由此與其實際的物理層相關聯。然而，在此由于為分辨每層各自激勵特性而每層大量附加的相位編碼步驟極大地提高了總測量時間。如果例如在層方向上實施16個附加的相位編碼，則總測量時間提高了16倍。