專利名稱：用于優(yōu)化成像參數(shù)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于確定成像參數(shù)以借助圖像拍攝裝置拍攝檢查對象的圖像的方法。本發(fā)明尤其是、但不只是在計劃檢查時用在磁共振設(shè)備中，在磁共振設(shè)備中必須為了拍攝各MR圖像而設(shè)置成像參數(shù)。

背景技術(shù)：
隨著MR成像方法復(fù)雜性的增大，對于操作人員來說要用成像序列產(chǎn)生其中所設(shè)置的成像參數(shù)提供期望的對比度和需要的圖像質(zhì)量的記錄更加困難且更花費時間。例如，三維拍攝方法的變形借助梯度回波技術(shù)，如Turbo-Flash成像(MPRAGE-磁化準(zhǔn)備的快速采集的梯度回波)。該成像參數(shù)的設(shè)置尤其是在這種成像序列中采用最佳的中心k域掃描方法、可變掃描角和/或不同的準(zhǔn)備脈沖時特別困難。在此在成像參數(shù)變化時(例如激勵掃描角改變1°)所測得的MR圖像的質(zhì)量就有可能無法在臨床上使用。
記錄開發(fā)，即適用于特定成像序列的成像參數(shù)的確定主要借助嘗試策略來進行，其中基于現(xiàn)有的提供平均圖像質(zhì)量的記錄，迭代地通過測量測量模型或任意樣本來優(yōu)化成像參數(shù)。該過程非常耗時，成本也相當(dāng)高，尤其是在考慮具有很長拍攝時間的成像序列時。對兒科成像領(lǐng)域尤其如此，因為在該領(lǐng)域中對MR重要的組織參數(shù)明顯與成人的不同，也就是說必須確定專用的成像參數(shù)，另一方面當(dāng)然在兒科學(xué)中樣本測量只能非常受限地進行。


發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是要能夠以簡單而快速的方式來優(yōu)化成像參數(shù)。
按照本發(fā)明的第一方面，提供了一種用于確定成像參數(shù)以拍攝檢查對象的磁共振圖像的方法，其中在第一步驟中確定起始成像參數(shù)，通常由操作人員來確定。接著借助該起始成像參數(shù)計算至少在應(yīng)當(dāng)被拍攝MR圖像的檢查對象的一部分中出現(xiàn)的組織類型的信號強度。最后可以借助所計算的信號強度匹配用于拍攝磁共振圖像的成像參數(shù)。從計算的信號強度中可以計算出期待的對比度和期待的圖像質(zhì)量，而不必進行測量。計算所需要的時間通常在幾秒或更少的范圍內(nèi)。不再需要執(zhí)行可能持續(xù)幾分鐘的測量來獲得關(guān)于利用所設(shè)置的起始成像參數(shù)測得的MR圖像看起來是如何的概況。本發(fā)明不限于在MR圖像中的應(yīng)用。理論上她還可以在任何其它圖像拍攝技術(shù)的拍攝中使用，如在計算機斷層造影中。但在借助磁核共振成像時，很難通過大量的可調(diào)參數(shù)來選擇正確的成像參數(shù)，從而MR圖像是本發(fā)明的優(yōu)選應(yīng)用例子。
按照本發(fā)明的實施方式，基于所計算的信號強度產(chǎn)生模擬圖像，該模擬圖像顯示應(yīng)被拍攝磁共振圖像的檢查對象的至少一部分。但是要記住，產(chǎn)生顯示給用戶的模擬圖像不是必需的。成像參數(shù)的優(yōu)化或匹配還可以單獨地基于可從所計算的信號強度中計算出的數(shù)值來進行。
但如果要計算出模擬圖像，在另一個實施方式中還可以在選擇具有預(yù)定成像參數(shù)的測量記錄時自動針對選擇的成像參數(shù)計算和顯示模擬圖像。由此操作人員獲得關(guān)于所選擇的成像參數(shù)的第一印象。此外還可以對每個顯示的圖像拍攝記錄都向操作人員顯示模擬圖像，由此操作人員又獲得關(guān)于不同測量記錄的更好的概貌。
如果所計算的模擬圖像顯示給操作人員，該操作人員可以近乎在線地優(yōu)化成像參數(shù)并在隨后的步驟中更改，使得總的來說達到令人滿意的圖像對比度和令人滿意的信噪比。計算和顯示模擬圖像的替換方式是，可以僅確定和顯示重要的圖像參數(shù)如對比度、清晰度和信噪比。
優(yōu)選的，為了計算模擬圖像確定檢查對象內(nèi)身體區(qū)域的組織成分，這些組織成分應(yīng)當(dāng)在計算模擬圖像時考慮到。此外，該身體區(qū)域應(yīng)至少部分地位于檢查對象的應(yīng)當(dāng)產(chǎn)生磁共振圖像的區(qū)域內(nèi)。這意味著對于待檢查的身體區(qū)域應(yīng)能圖解地知道不同組織的成分。此外優(yōu)選的，為計算所要考慮的組織類型確定MR參數(shù)如T1馳豫時間、T2馳豫時間和質(zhì)子密度。例如可以使用文獻中公開的數(shù)據(jù)或者曾經(jīng)測得和存儲的值。例如，為了確定在計算時應(yīng)考慮的組織成分，可以使用示意圖像，其例如是經(jīng)過分割的磁共振圖像。通過分割MR圖像，可以公知的方式將不同的組織類型彼此分開。由此可以確定一種組織或所有組織在總信號中的分量。替換的，還可以使用解剖學(xué)圖集中的示意圖像，這些圖像使得可以區(qū)分要考慮的組織類型并以適當(dāng)?shù)男问綌?shù)字地提供。
根據(jù)本發(fā)明的實施方式，確定每個待考慮的組織類型在k域中的信號強度。該信號強度在實施例中可以基于Bloch方程來計算。所計算的信號強度如下面還要解釋的那樣，表示每個k域點和每個組織成分的權(quán)重。在此可以在考慮激勵的時間序列和再聚焦脈沖的情況下清楚地求解Bloch方程。此外，還可以考慮Bloch方程的近似解或?qū)π盘栄葑兊墓烙?。由于信號記錄在k域或傅立葉空間中進行，因此所計算的強度值是計算出的k域中的信號值。此外，可以確定每個要考慮的組織成分在k域中的分量，其中通過對每個要考慮的組織類型的至少一個k域值確定該組織類型的信號強度和該組織的分量來確定模擬圖像。如果具有所屬信號強度的每個組織的成分對于所有要考慮的組織類型來說都是已知的，則可以從中例如計算出模擬圖像。
如上所述，可以借助示意圖像計算要考慮的組織成分，該示意圖像圖解地再現(xiàn)待檢查的身體區(qū)域或待檢查的圖像平面。按照本發(fā)明的實施方式，可以從該示意圖像中為每個要考慮的組織成分產(chǎn)生組織成分圖像。這意味著，從經(jīng)過分割的磁共振圖像可以產(chǎn)生每種組織類型的分圖像、即組織成分圖像。替換的，還可以針對每種組織成分已經(jīng)存在這種組織成分圖像，而不是具有不同組織的示意圖像。在計算出各組織成分圖像之后，可以在另一步驟中對其進行標(biāo)準(zhǔn)化。在一個圖像點中可以存在不同的組織成分。作為例子有腦灰質(zhì)和腦白質(zhì)。通過對各組織成分圖像標(biāo)準(zhǔn)化，保證了各組織成分圖像的分量加起來總共是100％。替換的，還可以標(biāo)準(zhǔn)化為質(zhì)子密度，從而例如可以考慮部分立體效應(yīng)(即有限大的圖像點包含多于一個組織類型或按比例的空氣)。
在另一步驟中，可以匹配各組織成分圖像的分辨率，使其等于稍后要拍攝的檢查對象的MR圖像的分辨率。然后可以將組織成分圖像傅立葉變換到k域，由此可以確定在每個k域點中的哪種組織成分在總信號中占有多少分量。組織成分圖像的各k域數(shù)據(jù)組是各個組織類型在測量域中的映射。用上述信號強度對這些數(shù)據(jù)組進行加權(quán)。然后借助所計算的或模擬的信號強度，通過將每種組織的信號強度乘以經(jīng)過傅立葉變換的組織成分圖像，為k域中的每種組織類型產(chǎn)生取決于組織的信號強度。通過將這些取決于組織的信號強度相加，可以計算出模擬圖像，其中，進行向圖像空間的傅立葉反變換。
為了將計算花費降至最低，產(chǎn)生截面的模擬圖像，或者可以只對不同的斷層計算少量代表性的模擬圖像。此外，還可以為三個正交的截面圖像如橫向、徑向和冠狀截面圖像分別計算一個模擬圖像。
此外，在計算信號強度時考慮全部成像序列、也就是考慮梯度脈沖和高頻脈沖的全部流程是很費事的。還可以將模擬限制在成像序列的時間上的子區(qū)域內(nèi)，其中該子區(qū)域例如是該成像序列中最小重復(fù)的單元。由于激勵脈沖和梯度通斷的重復(fù)而導(dǎo)致的測量流程的周期性，模擬成像序列中最小重復(fù)的單元就足以。與由測量序列預(yù)先給定并由此已知的k域掃描模式(Abtastschema)一起可以從對該子區(qū)域的模擬中確定整個k域的信號強度。
按照本發(fā)明的實施方式，起始成像參數(shù)由用戶輸入，在此成像參數(shù)可以由用戶在查看了模擬圖像之后進行修改和優(yōu)化。同樣很好的還有，用戶可以為各個成像參數(shù)以及例如對比度特性預(yù)先給定邊界條件，在此，迭代地借助預(yù)定的標(biāo)準(zhǔn)計算成像參數(shù)。對此示例性的標(biāo)準(zhǔn)是信噪比、對比度特性和所謂的點圖像函數(shù)或點擴散函數(shù)(PSF)。例如，在迭代方法中用應(yīng)當(dāng)優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù)來進行處理。在這樣的優(yōu)化方法中例如可以將目標(biāo)函數(shù)最小化。
本發(fā)明還涉及用于優(yōu)化成像參數(shù)的裝置，具有用于確定起始成像參數(shù)的單元，和用于計算信號強度的計算單元。該裝置優(yōu)選如上所述地工作。本發(fā)明還涉及一種計算機程序產(chǎn)品，其具有在計算機系統(tǒng)中執(zhí)行時實施上述方法的計算機程序。本發(fā)明同樣涉及具有這種計算機程序的電可讀數(shù)據(jù)載體。



下面參照附圖詳細(xì)解釋本發(fā)明。在此示出， 圖1示意性示出MR設(shè)備，其具有用于模擬MR圖像的裝置， 圖2示意性示出用于優(yōu)化成像參數(shù)的流程的流程圖，以及 圖3示例性示出示意圖像、模擬圖像和有效拍攝的MR圖像。

具體實施例方式 圖1示意性示出磁共振設(shè)備，利用該磁共振設(shè)備可以有效的方式優(yōu)化成像參數(shù)。這種磁共振設(shè)備具有用于產(chǎn)生極化場B0的主磁場10。為了檢查身體區(qū)域12將檢查人員11置于臥榻13上移入MR設(shè)備中。為了產(chǎn)生MR圖像，該設(shè)備具有高頻線圈系統(tǒng)14，用于射入高頻脈沖以激勵在極化場中給出的磁化。為了對MR信號進行位置分辨設(shè)置了梯度線圈15。為了控制高頻脈沖的入射設(shè)置了高頻單元16，為了接通梯度場設(shè)置了梯度單元17。此外還設(shè)置了中央控制單元18，用于控制測量和測量流程，未示出的操作人員可以通過輸入單元19操作該控制單元18。MR圖像顯示在顯示單元20上。MR設(shè)備的一般工作方式對專業(yè)人員是公知的，從而在本申請中沒有詳細(xì)描述用于產(chǎn)生MR圖像的細(xì)節(jié)。為了產(chǎn)生MR圖像，操作人員可以通過輸入單元輸入成像參數(shù)。這樣的成像參數(shù)例如是重復(fù)時間、回波時間、視場、激勵掃描角等。為了保證在成像參數(shù)變化時測得的MR圖像具有令人滿意的圖像質(zhì)量，設(shè)置了模擬單元21，其計算具有期待對比度和期待圖像質(zhì)量的圖像，然后可以將該圖像顯示在顯示單元20上。
如何在模擬單元21中借助設(shè)置的成像參數(shù)模擬出MR圖像的精確工作方式，將參照圖2和圖3詳細(xì)描述。
對于優(yōu)化方法，需要基于測量記錄計算出在對比度和圖像質(zhì)量方面相當(dāng)于真實測量的圖像。為此需要所謂的示意圖像30，其表示經(jīng)過分割的圖像，示意性地再現(xiàn)待檢查的身體區(qū)域，并且在該圖像中為每種要觀察的組織類型都分配獨特的值，例如灰度值。代替示意圖像30，還可以采用多個分圖像，其中每個分圖像恰好顯示一種組織類型。在每個分圖像的像素值中，例如可以對相應(yīng)組織類型的成分進行編碼。在利用快速梯度回波序列、即所謂的MPRAGE成像方法三維地拍攝頭部時，可以修改很多成像參數(shù)，如磁化準(zhǔn)備類型(反向恢復(fù)，雙反向恢復(fù)，T2準(zhǔn)備，飽和恢復(fù))、準(zhǔn)備參數(shù)如反向時間和飽和時間、Turbo因子、用于計算可變觸發(fā)角的觸發(fā)角參數(shù)、像素帶寬等。為了拍攝具有最佳信號特性的三維圖像，可以對信號特性進行模擬，其中，基于示意圖像30計算出組織成分。在圖3中，圖像41示例性示出這種示意圖像，這是經(jīng)過分割的大腦的MR圖像。借助該示意圖像可以為該圖像中出現(xiàn)的每個組織類型或應(yīng)當(dāng)在計算時考慮的每種組織類型產(chǎn)生組織成分圖像31。在對頭部的使用中，例如考慮3個不同的組織類型就足以計算出最重要的臨床對比度，即腦灰質(zhì)和腦白質(zhì)以及液體。在該應(yīng)用情況中，這意味著產(chǎn)生3個組織成分圖像31，其中對每個組織成分圖像僅考慮一種組織的子區(qū)域。在步驟32中對各個分圖像標(biāo)準(zhǔn)化。由于在一個圖像點中可以存在不同的組織，因此必須對各個分圖像標(biāo)準(zhǔn)化，使得總強度等于100％。在組織和空氣之間的過渡或在局部組織密度波動的地方，各個圖像點的總強度還可以小于100％。在步驟33中，將分圖像插值到測量記錄中設(shè)置的分辨率。在所示實施例中，該插值在給定位置上進行。但是還可以在稍后描述的到k域的變換之后或在產(chǎn)生分圖像之前進行插值。在步驟34中通過傅立葉變換將每個分圖像變換到k域。這產(chǎn)生每個組織成分圖像的k域數(shù)據(jù)35。這些數(shù)據(jù)35表明哪個組織類型在哪個k域坐標(biāo)具有信號分量。在下個步驟36中，必須確定每個組織類型的信號在每個k域坐標(biāo)具有什么樣的信號強度，也就是用信號強度對k域數(shù)據(jù)加權(quán)。這通過將每個經(jīng)過變換的分圖像的每個k域坐標(biāo)與所屬的信號強度值相乘來實現(xiàn)。所計算的信號強度值應(yīng)當(dāng)盡可能好地與用所設(shè)置的成像參數(shù)拍攝MR圖像時的MR測量信號一致。該強度值例如可以借助Bloch模擬來計算。為此在原理上由激勵和再聚焦脈沖、磁化準(zhǔn)備和梯度通斷來數(shù)值地模擬測量流程，而且是在使用對每種組織類型都已知的MR參數(shù)的情況下。這例如可以表示對每個組織的模擬流程。在每次數(shù)據(jù)拍攝的時刻，可以從該模擬中獲得所需要的信號強度。由此還從測量序列的流程中了解了對應(yīng)的k域坐標(biāo)，因為該坐標(biāo)由梯度通斷給出。為了將計算費用保持得很小，可能不需要在Bloch模擬中采集測量序列的完整流程。但由于周期性這也不是必要的，因為模擬成像序列的代表性部分就足夠了。如果回溯到上述MPRAGE序列，則測量流程在此由準(zhǔn)備階段和隨后的讀出過程組成。這一對具有典型地為1-10秒的持續(xù)時間，并在幾分鐘內(nèi)不斷重復(fù)。在重復(fù)過程中先后填充k域的不同行，但是k域行的選擇對Bloch模擬沒有影響。因此對一次重復(fù)的Bloch模擬就足以，并且通過由成像序列預(yù)先給定的分配規(guī)則將這樣確定的信號強度分配給在其它(未模擬的)重復(fù)。如果要引入平衡狀態(tài)，則也可以在若干次重復(fù)上、例如5次重復(fù)來計算模擬。也可以自動地確定所模擬的重復(fù)次數(shù)N。如果在第N次重復(fù)時將起始值的磁化與第N-1次的重復(fù)進行比較，則可以從差異中推導(dǎo)出所需要的重復(fù)次數(shù)。如果該差異例如小于預(yù)定的百分比，則可以停止重復(fù)。按照類似的方式可以為其它序列類型計算出信號強度。例如，對快速螺旋回波成像(TSE、Turbo螺旋回波)的計算類似于對MPRAGE序列的計算，后者的序列的代表性部分同樣由準(zhǔn)備和讀取過程組成。對于梯度回波序列，代表性部分由唯一的一次激勵和隨后的檢測組成。但在該示例中需要考慮平衡狀態(tài)并模擬若干次重復(fù)(例如20到30次)。如果梯度回波序列被附加的、影響對比度的序列部分中斷，如脂肪抑制、局部飽和等，則最小重復(fù)的序列塊是待模擬的代表性部分。
在步驟36中為每個組織成分計算該組織成分在總信號中具有多大的強度。該信息包含在信號強度值中，在步驟36中將每個經(jīng)過傅立葉變換的組織成分圖像的每個k域坐標(biāo)與對應(yīng)的信號強度值相乘。在步驟37中將經(jīng)過變換的信號成分圖像相加，從而在步驟38中在經(jīng)過傅立葉反變換之后獲得圖像空間中的模擬圖像。由于傅立葉變換的線性性，還可以將根據(jù)步驟36的k域數(shù)據(jù)的相加在反變換到圖像空間之后、在步驟39之前進行。根據(jù)步驟38計算的模擬圖像接著被顯示給操作人員。這種模擬圖像的例子可在圖3的圖像42中看到。出于說明的目的，在圖像43中示出MR圖像，其是用對應(yīng)于模擬圖像的成像參數(shù)的成像參數(shù)測得的。通過圖像42和43的比較可以看出，對比度特性可以得到比較好的模擬。然后在步驟39中，可以借助計算的圖像來優(yōu)化成像參數(shù)。這意味著操作人員親自修改成像參數(shù)并開始新的模擬，或者在對比度令人滿意時接受針對測量序列的成像參數(shù)。但在另一個實施例中，也可以由操作人員只預(yù)先給定成像參數(shù)的邊界條件以及定義期望的對比度，即T1權(quán)重、T2權(quán)重或者質(zhì)子密度權(quán)重。利用上述計算方法計算迭代圖像，并針對對比度和圖像質(zhì)量自動進行分析。然后可以依據(jù)分析結(jié)果，自動修改成像參數(shù)并在下次迭代中執(zhí)行。自動分析還可以就基于所獲得的強度/權(quán)重數(shù)據(jù)進行，不需要關(guān)于組織類型的空間分布的知識(即沒有示意圖像)，迭代地確定最佳參數(shù)也可以無需清楚地算出迭代圖像地進行，這大大降低了計算費用，因此加快了各個迭代步驟。
Bloch模擬為每種組織類型分別產(chǎn)生針對每個讀取間隔的信號強度。如果從模擬中例如獲得MPRAGE序列的一個回波過程的I個回波，則得到號碼為i的回波的信號強度和組織類型Gj I(Gj，i)。
該序列的已知的分配規(guī)則Z為每個k域坐標(biāo)(kx，ky)分配一個回波號碼iZ(kx，ky)＝i。利用該信息可以為每種組織類型的每個k域坐標(biāo)分配信號強度I(Gj，kx，ky) I(Gj，kx，ky)＝I(Gj，Z(kx，ky))。
該信息已經(jīng)足以用于確定主要的圖像質(zhì)量參數(shù)，如信號、對比度或點圖像函數(shù)(見下面)-關(guān)于組織類型的空間分布的信息(示意圖像、組織成分圖像)在此尚不需要 信號S(Gj)＝I(Gj，kx＝0，ky＝0) 對比度K(G1，G2)＝S(G1)/S(G2) PSFPSF(Gj)＝Summe_{kx}((I(Gj，kx，ky＝Ky/2)-S(Gj)/S(Gj))^2 (Ky在此表示ky坐標(biāo)的個數(shù)，即求和是在中心的k域列上進行的。替換的，求和還可以在中心的k域行上進行。組合的求和以及類似PSF的求值也可以考慮)。
計算模擬圖像的過程如下。從必要時經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)化的組織成分圖像B(Gj，x，y)開始，計算k域數(shù)據(jù)B(Gj，kx，ky)＝FT(B(Gj，x，y))。FT在此表示傅立葉變換。對該k域數(shù)據(jù)用事先確定的信號強度加權(quán) W(Gj，kx，ky)＝B(Gj，kx，ky)*I(Gj，kx，ky) 通過求和和反變換獲得模擬圖像SB SB(x，y)＝FT^{-1}(和_j W(Gj，kx，ky))。
為了進行自動優(yōu)化，需要給定要優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù)，并采用迭代地修改優(yōu)化參數(shù)的方法，使得該目標(biāo)函數(shù)例如最大化或最小化。在一優(yōu)選實施方式中，將目標(biāo)函數(shù)最小化，在此原理上可以采用任何公知的最小化方法。但特別合適的是單形最小化方法，因為不需要關(guān)于根據(jù)優(yōu)化參數(shù)來數(shù)學(xué)推導(dǎo)目標(biāo)函數(shù)的信息，并且該方法還可以在多參數(shù)空間中由局部最小值來找到絕對最小值。例如可以采用以下優(yōu)化參數(shù)各個組織類型的點圖像函數(shù)或點擴散函數(shù)、信噪比以及對比度，即各個組織類型的信號幅度之比。在目標(biāo)函數(shù)中獲得求值參數(shù)點圖像函數(shù)(PSF)、信噪比(SNR)和對比度(K)，其中前面兩個取決于組織類型(G)。各個絕對值例如可以相乘或加權(quán)地求和。
i)Z＝PSF(G 1)*PSF(G2)*…*PSF(Gn)*SNR(G1)*…*SNR(Gn)*K ii)Z＝a1*PSF(G1)+…+an*PSF(Gn)+b1*SNR(G1)+…+bn*SNR(Gn)+c*K。
對比度的求值例如可以通過各個組織類型的中心k域數(shù)據(jù)的幅度比例、即所計算的信號強度的比例(見上面)來進行。如果例如要求腦灰質(zhì)和腦白質(zhì)(GM和WM)之間有良好的對比度，可以將對比度函數(shù)K＝I(GM，kx＝0，ky＝0)/I(WM，kx＝0，ky＝0)最小化。在此解I(GM，kx＝0，ky＝0)在必要時通過求出SNR來排除，SNR的求值同樣可以通過中心k域數(shù)據(jù)的幅度來進行。根據(jù)GM和WM的高SNR的要求，例如要求使SNR(GM)＝1/S(GM)和SNR(WM)＝1/S(WM)最小化。SNR對像素帶寬的依賴關(guān)系例如可以通過與帶寬的方根相乘來加以考慮。
點圖像函數(shù)的求值更為復(fù)雜理想情況(圖像空間中的Delta峰值)通過k域中信號強度的恒定幅度來反映。與該恒定函數(shù)的偏差在圖像空間中通過點圖像函數(shù)的擴展(圖像變得不清晰)表達出來。由此點圖像函數(shù)的求值例如可以作為實際k域幅度與常量之間的距離平方的和來獲得PSF(GM)＝Summe_{kx}((I(GM，kx，ky＝Ky/2)-S(GM)/A(GM)^2，A(GM)＝1/NSumme_{kx}(I(GM，kx，ky＝Ky/2))或者A(GM)＝S(GM)。計算PSF所需的信號強度I已經(jīng)由Bloch模擬的結(jié)果給出。
最后要注意，所描述的方法不限于特定的測量序列，而是在上述邊界條件下原則上可用于所有成像方法。
如圖3中的圖像可以看出，示意圖像、模擬圖像和實際的測量表現(xiàn)出模擬的數(shù)據(jù)和測得的數(shù)據(jù)之間具有很大的一致性。因此參數(shù)優(yōu)化可以在沒有費時的樣本測量的情況下進行，這種測量在圖3所示的例子中持續(xù)超過30分鐘。
總之，本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)省時間并能夠進行簡單的成像參數(shù)優(yōu)化。
權(quán)利要求
1.一種用于確定成像參數(shù)以拍攝檢查對象的磁共振圖像的方法，具有以下步驟
確定起始成像參數(shù)，
基于該起始成像參數(shù)計算至少在檢查對象的一部分中出現(xiàn)的組織類型的信號強度，
在考慮所計算的信號強度的條件下匹配用于拍攝磁共振圖像的成像參數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，由所計算的信號強度產(chǎn)生模擬圖像，該模擬圖像顯示檢查對象的至少一部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，確定檢查對象內(nèi)身體區(qū)域中為了計算信號強度而要考慮的組織成分，該身體區(qū)域至少部分地位于檢查對象的應(yīng)對其產(chǎn)生磁共振圖像的區(qū)域內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，確定要考慮的組織成分的MR參數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的方法，其特征在于，確定每個待考慮的組織類型在k域中的信號強度。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，確定每個待考慮的組織成分在k域中的分量，其中，通過對每個要考慮的組織類型的至少一個k域點確定該組織類型的信號強度和每種要考慮的組織的分量來確定信號強度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的方法，其特征在于，基于Bloch方程計算k域中的信號強度。
8.根據(jù)權(quán)利要求3至7中任一項所述的方法，其特征在于，基于示意圖像確定要考慮的組織成分，該示意圖像示意性地再現(xiàn)待檢查的身體區(qū)域。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述示意圖像是經(jīng)過分割的磁共振圖像。
10.根據(jù)權(quán)利要求3至9中任一項所述的方法，其特征在于，針對每種待考慮的組織成分從所述示意圖像中產(chǎn)生組織成分圖像。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，對所述組織成分圖像進行標(biāo)準(zhǔn)化。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的方法，其特征在于，對各組織成分圖像的分辨率進行匹配，使這些分辨率等于要拍攝的MR圖像的分辨率。
13.根據(jù)權(quán)利要求10至12中任一項所述的方法，其特征在于，將所述組織成分圖像傅立葉變換到k域。
14.根據(jù)權(quán)利要求5至13中任一項所述的方法，其特征在于，將每種組織在k域中的信號強度乘以經(jīng)過傅立葉變換的組織成分圖像，以產(chǎn)生取決于組織的信號強度。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，將所述取決于組織的信號強度進行相加，并基于這些取決于組織的信號強度產(chǎn)生模擬圖像。
16.根據(jù)權(quán)利要求1至15中任一項所述的方法，其特征在于，對檢查對象中的三個正交的截面計算模擬圖像。
17.根據(jù)權(quán)利要求1至16中任一項所述的方法，其特征在于，通過只考慮要用于拍攝MR圖像的成像序列的時間上的子區(qū)域來計算信號強度。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，所述子區(qū)域是用于計算模擬圖像的成像序列中的最小重復(fù)單元。
19.根據(jù)權(quán)利要求2至18中任一項所述的方法，其特征在于，由用戶輸入起始成像參數(shù)，其中，由用戶在研究了模擬圖像之后來修改成像參數(shù)。
20.根據(jù)權(quán)利要求1至19中任一項所述的方法，其特征在于，在確定起始成像參數(shù)時由用戶預(yù)先給定成像參數(shù)以及圖像質(zhì)量參數(shù)的范圍，圖像質(zhì)量參數(shù)例如是對比度特性、圖像清晰度和信噪比，其中，借助預(yù)定的標(biāo)準(zhǔn)計算用于利用迭代方法拍攝MR圖像的成像參數(shù)。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，在所述迭代方法中用最小化方法來確定所述成像參數(shù)，在該最小化方法中將目標(biāo)函數(shù)最小化。
22.根據(jù)權(quán)利要求1至21中任一項所述的方法，其特征在于，由所計算的信號強度來計算圖像質(zhì)量參數(shù)，基于該圖像質(zhì)量參數(shù)來匹配成像參數(shù)。
23.根據(jù)權(quán)利要求1至22中任一項所述的方法，其特征在于，在選擇具有預(yù)定成像參數(shù)的測量記錄時自動對這些成像參數(shù)計算并顯示模擬圖像。
24.根據(jù)權(quán)利要求1至23中任一項所述的方法，其特征在于，對顯示的每個測量記錄都計算并顯示模擬圖像。
25.一種用于優(yōu)化成像參數(shù)以拍攝檢查對象的磁共振圖像的裝置，具有
用于確定起始成像參數(shù)的輸入單元，
用于計算組織類型的信號強度的計算單元，這些組織類型至少部分地來自應(yīng)當(dāng)在磁共振圖像中顯示的身體區(qū)域，其中在沒有測得的MR信號的條件下計算信號強度。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的裝置，其特征在于，所述計算單元根據(jù)信號強度來計算模擬圖像。
27.根據(jù)權(quán)利要求25或26所述的裝置，其特征在于，還具有用于顯示模擬圖像的顯示單元。
28.根據(jù)權(quán)利要求25至27中任一項所述的裝置，其特征在于，該裝置執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1至22中任一項所述的方法。
29.一種計算機程序產(chǎn)品，具有在計算機系統(tǒng)中執(zhí)行時實施根據(jù)權(quán)利要求1至24中任一項所述方法的計算機程序。
30.一種具有存儲的電子可讀取控制信息的電子可讀取數(shù)據(jù)載體，該數(shù)據(jù)載體實施為當(dāng)在計算機系統(tǒng)中使用該數(shù)據(jù)載體時執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1至24中任一項所述的方法。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于確定成像參數(shù)以拍攝檢查對象的磁共振圖像的方法，具有以下步驟確定起始成像參數(shù)，基于該起始成像參數(shù)計算至少在檢查對象的一部分中出現(xiàn)的組織類型的信號強度，在考慮至少一個模擬圖像的條件下對用于拍攝磁共振圖像的成像參數(shù)進行匹配。
文檔編號G01R33/483GK101359040SQ20081014439
公開日2009年2月4日 申請日期2008年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月3日
發(fā)明者索斯滕·費韋爾 申請人:西門子公司