[發明專利]用于產生圖像數據的方法

有效

• 申請號: 201410128526.8
• 申請日: 2014-04-01
• 公開（公告）號: CN104095633A
• 公開（公告）日: 2014-10-15
• 發明（設計）人: C.福曼
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: A61B5/055
• 分類號: A61B5/055;G01R33/563;G01R33/567
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 謝強

技術領域

本發明涉及一種用于產生在身體內部運動的對象、例如器官、器官的部分或人或動物身體內部的任意目標結構的圖像數據，特別是磁共振圖像的方法。此外本發明還涉及一種用于產生在身體內部運動的對象的圖像數據的圖像數據產生裝置以及一種具有這樣的圖像數據產生裝置的磁共振設備。

背景技術

為了后面的診斷而產生人或動物身體內部的圖像數據在目前屬于許多醫學檢查的標準。為了產生圖像數據或為了采集所需的原始數據（從所述原始數據中可以重建圖像數據），目前存在許多方法，例如磁共振斷層成像或計算機斷層成像。

在計算機斷層成像情況下通常通過從不同的方向將X射線發送通過身體并且利用檢測裝置采集來產生投影原始數據。從投影原始數據中然后可以重建圖像數據。

為了在磁共振斷層成像中從檢查對象的身體內部的區域獲得圖像數據（磁共振圖像），首先必須將身體或待檢查的身體部位置于盡可能均勻的靜態基本磁場中（通常稱為B₀場）。由此身體中的核自旋平行于B₀場的方向（通常稱為z方向）被對齊。此外利用高頻天線將高頻脈沖入射到檢查對象中，其頻率處于當前磁場中的待激勵的核（通常是氫核）的共振頻率、即所謂的拉莫爾頻率的范圍中。由此在以下將這些高頻脈沖稱為磁共振高頻脈沖。這些高頻脈沖的磁通密度通常用B₁表示。借助這些高頻脈沖這樣激勵檢查對象中的原子的核自旋，使得其以所謂的“激勵翻轉角”（一般地也簡稱為“翻轉角”）從其與基本磁場B₀平行的均衡位置被偏轉。核自旋然后首先圍繞z方向進動并且逐漸又弛豫。微觀的自旋圍繞進動錐的同相運轉可以被看作是在（垂直于z方向的）x/y平面中的宏觀的核磁化。在核磁化的該弛豫中產生的磁共振信號作為所謂的原始數據借助高頻接收天線接收。最后基于采集的原始數據重建檢查對象的磁共振圖像，其中借助快速接通的梯度磁場進行位置編碼，所述梯度磁場在磁共振高頻脈沖的發送和/或原始數據的采集期間與基本磁場疊加。在此將原始數據在數據采集時首先與位置頻率空間，即所謂的k空間對應。然后借助原始數據從k空間到圖像數據空間（位置空間）的傅里葉變換進行圖像數據的重建。

特別地，當要產生完整的器官的圖像數據時，也就是要采集體積數據或者多個互相密集鄰接的截面圖像（所述截面圖像覆蓋了器官所位于其中的完整的區域）時，需要較長的測量時間。當涉及運動的器官、例如心臟時，這一點于是成為問題。心臟不僅由于心跳而執行本身的周期性運動，而且還經歷通過患者的呼吸引起的運動。如果簡單地在不同的運動周期期間采集原始數據并且然后從中重建圖像數據，則這一點將會導致明顯的運動偽影，例如圖像中的模糊，從而產生的圖像通常不能用于有意義的診斷。

一種避免這一點的可能性在于，僅在特定的運動階段采集原始數據，也就是例如以合適的方式觸發原始數據采集。例如關于心臟運動可以借助EKG根據特定的心臟階段進行觸發。在此優選采集在舒張階段中的數據，因為在該階段中相對長的時間內心臟運動是最小的。該舒張階段持續大約100ms。但是在許多拍攝方法中，特別是在采集完整的體積或多個密集布置的層（這些層覆蓋了心臟）的情況下，該100ms不足以采集所有的原始數據。特別是在采集磁共振原始數據的情況下是這樣。由此必須在多個心臟周期中分別在合適的心臟階段采集原始數據組或者說k空間的片段，以便利用所需的原始數據來填充k空間，然后按照上面描述的方式重建體積的或期望的層的圖像數據。然而在心臟的運動上附加地疊加的呼吸運動導致，心臟在身體中例如在相繼跟隨的心臟周期的舒張階段中分別位于不同的位置，視呼吸周期的當前運動階段而定。原理上當然可以利用相應的裝置監視呼吸周期并且附加地根據呼吸周期進行觸發。但是在該情況下僅當碰巧一起達到期望的心臟階段和期望的呼吸階段時才采集原始數據。這一點會導致太長的總測量持續時間，從而在實踐中這樣的測量方法是不可接受的。

由此目前采集所謂的特殊的導航器原始數據，然后從中產生導航器圖像。利用所述導航器圖像通常采集其中呼吸運動可以被特別好地識別的體積。例如在導航器拍攝中的心臟拍攝時觀察橫膈膜（胸膈），因為肝臟/肺部過渡是可非常簡單識別的，因為肝臟由于液體填充而在圖像中看起來相對亮而肺部由于空氣填充而相對暗。借助從導航器圖像中確定的當前的呼吸位置或呼吸階段，然后將分別直接在導航器原始數據的采集之后所采集的原始數據在重建中考慮或丟棄和重新采集。但是為了執行該方法，總是需要采集附加的導航器原始數據，而這要求附加的開銷和特別是附加的測量時間。