专利名称：用于产生图像数据组的方法
技术领域：
本发明涉及两种用于借助磁共振设备产生图像数据组的方法。此外本发明还涉及两种相应构成的磁共振设备和一种相应的计算机程序产品和电子可读的数据载体。
背景技术：
在“Magnetic Resonance Imaging Physical Principles and Sequence Design"(磁共振成像的物理原理和序列设计)中描述了 MR成像的物理原理，即奈奎斯特理论及其它。DE4423806C1描述了通过单测量的序列进行的MR图像获取。US2007/0080685A1公开了用超短的回波时间工作的MR成像技术和系统。通过利用非常短的回波时间(< 500μ s)来获取MR数据，在磁共振断层造影学中提供了新的应用领域。由此可以显示借助常规的序列如(T)SE序列("(Turbo)Spin Echo”， 快速自旋回波)或者GRE序列(“Gradient Echo”，梯度回波)无法显示的物质或组织，因为它们的T2时间明显短于回波时间以及由此来自这些物质或组织的相应信号在拍摄时刻就已经衰减了。利用位于相应的衰减时间的范围内的回波时间，例如可以在MR图像中显示骨骼、牙齿或冰，虽然这些对象的T2时间位于30-80 μ s的范围内。根据现有技术已经公知能够实现非常短的回波时间的序列。除了径向的UTE序列 ("Ultrashort Echo Time”，超短回波时间)之外还存在通过获取自由感应衰减(FID(Free Induction Decay))来按照点的方式扫描K域的方案。这样的方法也称为单点成像，因为对每次高频激励基本上只获取K域中的一个原始数据点。这样的用于单点成像的方法的示例是RASP方法(“Rapid Signal Point(RASP) Imaging”，0. Heid, Μ. Deimling, SMR，3rd Annual Meeting，684 页，1995)。根据该 RASP 方法，在高频激励之后到“回波时间” TE的一个固定时刻读取K域中的这样的原始数据点，即该原始数据点的梯度相位已被编码。借助磁共振设备针对每个原始数据点或测量点改变这些梯度，并由此逐点扫描K域，如在图Ia和图Ib中示出的。
发明内容
本发明要解决的技术问题是利用磁共振设备产生图像数据组，其中回波时间相对于现有技术被进一步缩短。根据本发明，上述技术问题通过用于产生图像数据组的方法，通过用于产生图像数据组的磁共振设备，通过一种计算机程序产品，或者通过一种可电子读取的数据载体解决。在本发明的范围内，提供一种用于借助磁共振设备产生图像数据组的方法，该方法包括以下步骤 在每个空间方向上接通两个或三个相位编码梯度以用于对相位编码。在此当例如K域的例如借助高频激励脉冲选择的断层被读取时接通两个相位编码梯度。当所有三个相位方向都要被相位编码时采用三个相位编码梯度。空间方向应当理解为通常以x、y和ζ 方向来称呼的三个空间方向。 入射高频激励脉冲。 在入射了该高频激励脉冲之后的特定的时间间隔读取K域中的一般仅一个原始数据点。在此该特定的时间间隔形成对于所述两个或三个相位编码梯度所确定的两个或三个时间间隔的最大值。用于各自的相位编码梯度的各自的时间间隔在此依据各自的相位编码梯度的分辨率和强度被确定为，使得恰好遵守奈奎斯特理论。本发明的决定性优点在于，每个原始数据点都以针对该原始数据点单独确定的最小回波时间被获取。通过不是如在现有技术中常见的那样以恒定的回波时间工作，可以在 MR图像中显示出目前还不能显示的物质。此外用于获取MR图像的时间也相对于现有技术被有利地缩短了。在本发明的范围内，还提供了另一种用于借助磁共振设备产生图像数据组的方法，该方法包括以下步骤 沿着三个空间方向接通三个相位编码梯度； 入射高频激励脉冲； 在K域中读取位于直线轮辐或直线上的多个原始数据点，该直线轮辐或直线穿过该K域的中心延伸。在此在入射了高频激励脉冲之后的相应时间间隔读取每个原始数据点。该时间间隔在此被确定为以下三个时间间隔的最大值，即这些时间间隔分别针对相应原始数据点的三个为相应原始数据点的位置编码所确定的相位编码梯度而计算出的。各自的相位编码梯度的时间间隔在此依据各自的相位编码梯度的分辨率和强度而被确定为，使得恰好遵守奈奎斯特理论。换句话说当各自的原始数据点早于为该原始数据点特定的时间间隔而被读取时，就违反了奈奎斯特理论。在本发明的该另一种方法中也存在以下决定性优点每个原始数据点都在为该原始数据点特定的回波时间被读取，而该回波时间是通过奈奎斯特理论定义的。由于如以下还要详细展示的那样时间间隔-在该时间间隔后将读取相应的原始数据点-一般取决于该原始数据点的三个相位编码梯度的强度，因此在径向读取方法中可以有利地仅用一个高频激励脉冲就获取多个位于穿过K域中心延伸的轮辐上的原始点，因为为这些各自的原始数据点要遵守的时间间隔或回波时间依据相应的原始数据点与中心之间的距离而不同。为了满足奈奎斯特理论，必须满足以下等式(1)
权利要求
1.一种用于借助磁共振设备( 产生图像数据组的方法，其中该方法包括以下步骤在每个空间方向上接通至少两个相位编码梯度((ix，Gy, Gz)，入射高频激励脉冲(16)，以及在入射了该高频激励脉冲(16)之后的预定的时间间隔读取在属于所述图像数据组的 K域数据组中的基本上仅一个原始数据点，其中该预定的时间间隔是来自用于至少两个相位编码梯度((^x，Gy，Gz)中每一个相位编码梯度的最小时间间隔的集合的最大值，其中至少两个相位编码梯度((^x，Gy，Gz)中的各自的相位编码梯度的最小时间间隔被依据该各自的相位编码梯度((^x，Gy，Gz)的强度确定为，使得奈奎斯特理论被遵守，其中一直重复执行所述至少两个相位编码梯度((;x，Gy, Gz)的接通和高频激励脉冲 (16)的入射以及接着对基本上仅一个原始数据点的读取，直到获取了整个K域数据组为止，其中通过以下等式确定针对各自的空间方向的最小时间间隔TCmimi
2.一种用于借助磁共振设备( 产生图像数据组的方法，其中该方法包括以下步骤在每个空间方向上接通三个相位编码梯度((ix，Gy, Gz)，入射高频激励脉冲(16)，以及读取在属于所述图像数据组的K域数据中的多个原始数据点，其中该多个原始数据点被沿着穿过K域的中心延伸的直线轮辐获取，其中在入射了高频激励脉冲(16)之后的各自时间间隔读取每个原始数据点，其中该各自时间间隔是来自针对各自的原始数据点的三个相位编码梯度((^x，Gy，Gz)中每一个相位编码梯度的最小时间间隔的集合的最大值，其中三个相位编码梯度((^x，Gy，Gz)中各自的相位编码梯度的最小时间间隔被依据该各自的相位编码梯度的强度确定为，使得奈奎斯特理论被遵守，其中一直重复执行所述三个相位编码梯度((;x，Gy, Gz)的接通和高频激励脉冲(16)的入射以及接着对原始数据点的读取，直到获取了整个K域数据组为止，其中通过以下等式确定针对各自空间方向的最小时间间隔TCmimi
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在与i相应的空间方向上的最大强度 Gmax, 1等于磁共振设备(5)的最大可能强度。
4.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，为了读取原始数据点之一，将所述相位编码梯度((^x，Gy，Gz)之一设置为相位编码梯度的最大可能强度Gmaxiitj
5.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，通过以下等式确定每个相位编码梯度Gi(Gx，;Gy ;GZ)的强度
6.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，当入射高频激励脉冲(16)时，相位编码梯度((ix，Gy，Gz)已被接通。
7.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，针对K域数据组中的每个原始数据点根据常用的方法分别确定针对每个空间方向的梯度矩(S9-S11)，为了获取每个原始数据点，基于为各自的原始数据点事先确定的梯度矩为每个空间方向分别确定最小回波时间(S2)，从为每个空间方向确定的最小回波时间中确定最大回波时间(S3)，以及依据各自的空间方向的梯度矩和依据该最大回波时间来确定每个相位编码梯度((}x， Gy, Gz) (S5)。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，当最大回波时间小于磁共振设备(5)的最小可能的回波时间时，将最大回波时间设置为磁共振设备(5)的最小可能的回波时间。
9.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，从高频激励脉冲的入射一直到任意原始数据点的读取所流逝的时间间隔不小于由磁共振设备预定的极值。
10.一种用于产生图像数据组的磁共振设备，其中该磁共振设备(5)包括用于控制断层造影设备03)的控制单元(11)，用于接收由该断层造影设备记录的信号的接收装置(12)，以及用于分析该信号和产生图像数据组的分析装置(13)，其中该磁共振设备( 被构造为，使得该磁共振设备在每个空间方向上接通至少两个相位编码梯度(Gx，Gy, Gz)，入射高频激励脉冲，以及在该入射之后的预定的时间间隔记录在属于所述图像数据组的K域数据组中的基本上仅一个原始数据点，其中所述磁共振设备将该预定的时间间隔确定为来自用于至少两个相位编码梯度( ，Gy, Gz)中每一个相位编码梯度的最小时间间隔的集合的最大值，以及所述磁共振设备( 将至少两个相位编码梯度 (Gx, Gy, Gz)中的各自的相位编码梯度的最小时间间隔依据该各自的相位编码梯度(Gx，Gy, Gz)的强度确定为，使得奈奎斯特理论被遵守，其中所述磁共振设备( 被构造为，使得所述磁共振设备( 一直重复执行所述至少两个相位编码梯度((^x，Gy，Gz)的接通和高频激励脉冲(16)的入射以及接着对基本上仅一个原始数据点的读取，直到获取了整个K域数据组为止，其中所述磁共振设备( 被构造为，使得所述磁共振设备( 通过以下等式确定针对各自的空间方向的最小时间间隔TEmimi TE . ■= K',ι" mm,ζ “^max,/其中i表示各自的相位编码梯度(Gx，;Gy ;GZ)的空间方向，Ki表示各自的空间方向的梯度矩，以及Gmaxa是在与i相应的空间方向上的相位编码梯度的最大强度。
11.一种用于产生图像数据组的磁共振设备，其中该磁共振设备(5)包括用于控制断层造影设备03)的控制单元(11)，用于接收由该断层造影设备记录的信号的接收装置(12)，以及用于分析该信号和产生图像数据组的分析装置(13)，其中所述磁共振设备( 被构造为，使得所述磁共振设备( 接通三个相位编码梯度 (Gx, Gy, Gz)，入射高频激励脉冲(16)，以及读取在属于所述图像数据组的K域数据中的多个原始数据点，其中所述磁共振设备(5)沿着穿过K域的中心延伸的直线轮辐读取该多个原始数据点，其中所述磁共振设备( 在入射了高频激励脉冲(16)之后的各自的时间间隔读取每个原始数据点，其中所述磁共振设备( 将该各自的时间间隔确定为来自针对各自的原始数据点的三个相位编码梯度( ，Gy, Gz)中每一个相位编码梯度的最小时间间隔的集合的最大值，以及其中所述磁共振设备(5)将三个相位编码梯度((ix，Gy，Gz)中的各自的相位编码梯度的最小时间间隔依据该各自的相位编码梯度的强度确定为，使得奈奎斯特理论被遵守，其中所述磁共振设备( 被构造为，使得所述磁共振设备( 一直重复执行所述三个相位编码梯度((^x，Gy，Gz)的接通和高频激励脉冲(16)的入射以及接着对原始数据点的读取，直到获取了整个K域数据组为止，其中所述磁共振设备( 被构造为，使得所述磁共振设备( 通过以下等式确定针对各自的空间方向的最小时间间隔TEmimi
12.根据权利要求10或11所述的磁共振设备，其特征在于，在与i相应的空间方向上的最大强度Gmaxa等于磁共振设备(5)的最大可能强度。
13.根据权利要求10-12之一所述的磁共振设备，其特征在于，所述磁共振设备(5)被构造为，使得所述磁共振设备(5)为了读取原始数据点之一分别将相位编码梯度(Gx，Gy, Gz)之一设置为相位编码梯度的最大可能强度Gmaxiit5
14.根据权利要求10-13之一所述的磁共振设备，其特征在于，所述磁共振设备(5)被构造为，使得所述磁共振设备( 通过以下等式确定每个相位编码梯度GiOix, ;Gy ;GZ)
15.根据权利要求10-14之一所述的磁共振设备，其特征在于，所述磁共振设备(5)被构造为，使得当所述磁共振设备( 入射高频激励脉冲(16)时，所述磁共振设备(5)已接通相位编码梯度(Gx，Gy, Gz)。
16.根据权利要求10-15之一所述的磁共振设备，其特征在于，所述磁共振设备(5)被构造为，使得所述磁共振设备( 针对K域数据组中的每个原始数据点根据常用的方法分别确定针对每个空间方向的梯度矩，所述磁共振设备(5)为了获取每个原始数据点，基于为各自的原始数据点事先确定的针对每个空间方向的梯度矩分别确定最小回波时间，所述磁共振设备( 从为每个空间方向确定的最小回波时间中确定最大回波时间，以及所述磁共振设备( 依据各自的空间方向的梯度矩和依据最大回波时间来为每个空间方向确定各自的相位编码梯度(Gx，Gy, Gz)。
17.根据权利要求10-16之一所述的磁共振设备，其特征在于，所述磁共振设备(5)被构造为，使得所述磁共振设备( 这样设置从高频激励脉冲的入射一直到任意原始数据点的读取所流逝的时间间隔，即该时间间隔不小于由磁共振设备预定的极值。
18.一种计算机程序产品，包括程序并且能够直接加载到磁共振设备(5)的可编程控制装置(6)的存储器中，具有程序装置，用于当该程序在磁共振设备( 的控制装置(6)中执行时执行根据权利要求1-8之一所述方法的所有步骤。
19.一种可电子读取的数据载体，在该数据载体上存储了可电子读取的控制信息，该控制信息构成为，当在磁共振设备(5)的控制装置(6)中使用数据载体(14)时该控制信息执行根据权利要求1-9之一所述的方法。
全文摘要
本发明涉及一种用于借助磁共振设备(5)产生图像数据组的方法。在此在每个空间方向上接通至少两个相位编码梯度(Gx，Gy，Gz)，入射高频激励脉冲(16)，以及在入射了该高频激励脉冲(16)之后的预定的时间间隔读取在属于所述图像数据组的K域数据组中的一个原始数据点。该预定的时间间隔在此相应于来自用于至少两个相位编码梯度中每一个相位编码梯度的最小时间间隔的集合的最大值。至少两个相位编码梯度中相应相位编码梯度的最小时间间隔被与该相位编码梯度的强度有关地确定，使得奈奎斯特理论被遵守。
文档编号G01R33/561GK102193077SQ20111004986
公开日2011年9月21日 申请日期2011年3月2日 优先权日2010年3月4日
发明者戴维·格罗兹基, 迈克尔·戴姆林 申请人:西门子公司