具有可变的对比度的动态成像的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于计算进行周期性运动的检查对象的MR图像的方法和为此的MR设备。
【背景技术】
[0002]在拍摄运动的器官的MR图像时必须考虑器官(例如心脏)的固有运动和可能地整个器官的由于环境的运动而引起的运动。这种情况是在心脏或肝脏在呼吸时的运动的情况，其中这两种运动被认为是重复的和大约周期性的运动。对于运动对象的成像的第一种可能性是所谓的单次激发技术，其中原始数据空间完全在入射HF脉冲之后被读出并且其中数据的拍摄足够快以冻结运动。另一种可能性是分割的拍摄技术，其中对于一幅图像的数据拍摄被划分到多个运动周期并且MR数据仅在相似的运动阶段中被拍摄。在心脏成像中必须考虑呼吸和心脏运动。通过呼吸的运动可以通过屏气技术来最小化或通过导航器门控(Navigator-Gating)来冻结。第一种可能性限制了测量持续时间，而第二种可能性限制了效率并提高了复杂度。
[0003]数据拍摄的一种可能性是对于测量心肌运动的所谓CINE数据拍摄，其中对于每个心脏周期拍摄多个MR图像，其中需要在心肌和血液之间的好的恒定对比度。这意味着使用具有好的T2/T1对比度的序列。图像拍摄的另一种可能性是静态组织表征，其中通过对于每个心脏搏动测量一幅图像确定组织特征。
[0004]在准备模块，诸如饱和脉冲或反转脉冲或T2准备之后，跟随可选的等待时间和随后的图像拍摄。通过准备模块，产生为了表征而所需的对比度。
[0005]此外公知使用造影剂，其中可以使用或不使用造影剂来进行组织表征。特别地，临床上有意义的是，在造影剂给予之前或之后的Tl对比度。对心脏的重要的组织表征是通过所谓的延迟增强的疤痕显示，其中在给予造影剂之后5至10分钟这样拍摄Tl加权的图像，使得健康的心肌不再发出信号，然而疤痕提供亮的信号。
【发明内容】
[0006]现在值得期望的是，获得拍摄技术，其中可以按照所需的对比度来组合运动的器官的运动显示和组织表征。
[0007]该技术问题通过本发明的方法解决。其他实施方式在从属权利要求中描述。
[0008]按照本发明的第一方面，提供一种用于计算进行周期性运动的检查对象的MR图像的方法，其中在周期性运动的至少两个周期上检测用于拍摄检查对象的MR图像MR信号并且其中在所述至少两个周期中的每个周期中拍摄多个MR图像。在此检查对象的影响MR图像的磁化经过所述至少两个周期向平衡状态靠近，其中在所述至少两个周期的第二周期中磁化比在所述至少两个周期的第一周期中更接近平衡状态。此外在使用来自于第二周期的多个MR图像的条件下对于检查对象的周期性运动的不同运动阶段这样确定运动信息，使得对于不同的运动阶段的每个阶段确定检查对象的运动信息。然后，对于周期性运动的不同运动阶段在使用在第二周期中确定的运动信息的条件下进行在第一周期的MR图像中检查对象的运动校正并且具体来说是这样进行，使得对于第一周期的不同MR图像，对于周期性运动的不同的运动阶段计算运动校正的MR图像。
[0009]通过使用在其中磁化接近平衡状态的第二周期中的MR图像，可以可靠确定运动信息，因为在第二周期的MR图像的该系列中的对比度改变现在是小的。由此可以可靠地利用在第二周期中的MR图像计算例如可以是形变信息的运动信息。该运动信息然后被传输到在第一周期中的MR图像，在该第一周期中磁化比较偏离平衡状态。这意味着，在第一周期中的各个MR图像在对比度方面更强地不同。因为现在借助运动信息，对于周期性运动的不同运动阶段，计算运动校正的MR图像，所以获得对于周期运动的不同运动阶段和对于不同的对比度的MR图像。此外，不再需要在图像拍摄之前定义，周期性运动的哪个对比度或哪个阶段是感兴趣的，因为该选择可以在MR图像拍摄之后回顾性地确定，因为对于不同的对比度计算了 MR图像序列。
[0010]来自于第二周期的运动信息的使用在此不限于唯一的之前的第一周期。来自于第二周期的运动信息也可以应用于来自多个位于该第二周期之前的周期的MR图像。换言之，第二周期的运动信息可以应用于至少一个在时间上位于之前的周期的MR图像。此外可以考虑不完整的周期，即不必使用一个周期的所有MR图像。此外周期的起始点或在周期内部的起始点对于运动确定可以自由选择。
[0011]对于计算，可以的是，在第二周期中对于检查对象的不同运动阶段的每个运动阶段，确定相对于第二周期中的每个其他运动阶段的运动变化。然后可以在第一周期的MR图像中这样进行运动校正，使得对于周期性运动的每个运动阶段在第一周期中确定运动校正的MR图像，并且具体来说对于第一周期的每个MR图像。通过从每个运动阶段到所有其他运动阶段的该运动信息，然后可以根据运动信息和在第一周期中拍摄的MR图像，对于在第一周期中的不同运动阶段计算MR图像，其于是也具有不同的对比度。
[0012]在此优选地每个MR图像对应于一个对比度值，以所述对比度值在所属的MR图像中显示检查对象。在此在第一周期的在时间上相邻的MR图像之间的对比度变化大于在第二周期的在时间上相邻的MR图像的情况。因为在拍摄在第二周期中的MR图像时的磁化比在第一周期中更接近平衡状态，所以在第一周期中的各个MR图像之间的对比度区别大于在第二周期中。现在如果假定，在第一周期中拍摄的每个MR图像具有不同的对比度值并且第一周期的每个拍摄的MR图像可以对应于一个运动阶段，则对于第一周期的不同对比度值分别得到至少一个MR输出图像，其是在所属的对比度值的情况下作为MR图像被拍摄的。对于第一周期的不同对比度值，现在在使用在所属的对比度值下拍摄的、在运动阶段之一中拍摄的MR图像的条件下，并且在使用对于不同的运动阶段的运动信息的条件下，对于其他缺少的运动阶段计算运动校正的MR图像。其于是具有与所属的输出图像相同的对比度值。
[0013]在第一周期中拍摄的MR图像分别具有一个不同的对比度值。对于形成的对比度值然后借助在第二周期中获得的运动信息和在第一周期中拍摄的MR图像，即输出图像，对于各自的其他运动阶段计算运动校正的MR图像。由此对于一个对比度值呈现一系列MR图像，其在相同的对比度情况下显示检查对象的运动。当这一点对于第一周期的图像的其他对比度值重复时，获得对于不同对比度值的图像序列，从而任意地对于来自于图像序列的不同的对比度值，可以建立所谓的运动的或CINE拍摄。
[0014]在计算运动校正的MR图像之后对于第一周期的所有对比度值和对于周期性运动的所有运动阶段呈现被拍摄或者被计算的MR图像。由此在拍摄之后可以对于任意的对比度值，考察周期性运动的MR图像。
[0015]在一种实施方式中，检查对象的磁化在检测MR信号之前通过入射准备脉冲被准备，其中，磁化然后经过至少两个周期向平衡状态靠近。在通过接通梯度和HF脉冲实际成像开始之前可以例如通过反转脉冲进行准备，方式是，将磁化以180°反转。如果然后利用快速梯度回波序列例如bSSFP序列(balanced steady-state free precess1n，平衡稳态自由进动)进行图像拍摄，则在各个MR图像中的对比度在开始、直接在入射之后的第一周期强烈不同，而在第二周期中仅还微小地从MR图像到MR图像改变。
[0016]替代利用反转脉冲的准备，也可以入射饱和脉冲，方式是，将磁化在拍摄MR信号之前饱和并且最后进入平衡状态。然而不需要入射反转或饱和脉冲。在另一种实施方式中，当例如反复地以小于Tl时间的重复时间TR使用梯度回波序列时，可以实现磁化的这样的演变。在此磁化在一会儿之后也进入平衡状态。
[0017]优选地，第一周期是周期性运动中在时间上的第一周期，其中拍摄检查对象的MR信号，而第二周期优选地是最后的周期，其中拍摄检查对象的MR信号。在最后的周期中磁化非常接近平衡状态，而磁化在时间上的第一周期中最强烈改变。
[0018]当检查对象例如是心脏，可以在多个心脏周期上，例如在3和6之间的数，优选4或5个心脏周期，拍摄MR信号。因为一个心脏周期大约持续一秒，所以在3秒至大约6秒之内可以拍摄MR图像。而不健康的检查对象也可以屏气该时间段。根据应用区域的不同，也可以使用多于6个周期。需要的是仅周期数彡2。
[0019]对于在一个心脏周期内部拍摄多个MR图像，可以借助加速方法，例如压缩感知技术(Compressed-Sensing-Technologie)，拍摄MR图像。该技术通过利用拍摄的MR数