求取用于待借助于磁共振设施记录的测试测量的测试位置的制作方法

simultaneous multislice echo planar imaging with reduced g-factor penalty”，magnetic resonance in medicine 67,2012,第1210
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1224页中所描述，其中在最后提及的标题中提及的g因数(“g-factor”，“几何因数”的简称)是用于所使用的不同的接收线圈的可分离性的量度。
6.作为进一步减小所述g因数的方法，对于caipirinha方法还已知的是，改变在k空间中的读出轨迹，从而改变采集模式，使得沿着波形或螺旋形伸展的读出轨迹检测测量数据。这例如在us8981776b2中，在bilgic等人的文章“wave-caipi for highly accelerated 3d imaging”，magnetic resonance in medicine 73:2152
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2162(2015)中所描述，或对于二维(2d)成像在chen等人的“self-calibrating wave-encoded variable-density single-shot fast spin echo imaging”，j.magn.reson.imaging 2018,47:954
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966中所描述，或也对于spinecho(se，自旋回波)方法在gagoski等人的“rare/turbo spin echo imaging with simultaneous multislice wave-caipi”，magn.reson.med.73:929
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938(2015)中所描述。
7.简言之，对于这种波技术(wave-techniken)，在读出过程期间同时借助在读出方向上的梯度获得在垂直于读出方向的方向上的至少一个正弦形调制的梯度。以所述方式获得的波形的或螺旋形的k空间轨迹将如通过用于缩短测量时间的对k空间的欠采样出现的伪影、例如混叠伪影(aliasing-artefakte)分布到至少两个空间方向上，或对于螺旋形的k空间轨迹分布到所有空间方向上，从而可以实现，也可以在多个(全部三个)空间方向上使用所使用的rf线圈的灵敏度数据，这引起g因数的所提及的降低。因此，借助波技术，在所获得的图像数据的质量相对于具有更小的加速度的“非波ppa技术”保持不变的情况下，可以应用例如更高的加速度、即更强的欠采样。
8.调制的也称为波梯度的梯度对在空间点wave(x,y,z)处的磁化m的作用可以描述为与描述欠采样模式的混叠伪影的传播的所谓的“点扩散函数(point-spread-funktion)”psf相乘：
9.wave(x,y,z)＝f-1x
psf(k
x
,y,z)f
x
m(x,y,z)，
10.其中f
x
代表傅里叶变换，并且f-1x
代表傅里叶逆变换，并且psf(k
x
,y,z)代表在混合的k
x-y-z空间中示出的用于波梯度的psf。psf描述调制的梯度对在k
x
方向上的成像相位的作用，并且可以分离成分别与y和z相关的项。因此，如在已经提及的bilgic等人的文章中，混叠伪影可以借助于sense重建通过“反混叠(unaliasing)”来消除。这例如在polak等人的文章“highly-accelerated volumetric brain examination using optimized wave-caipi encoding”，j.magn.reason.imaging 2019,50:961-974中更精确地描述。
11.在理想情况下，正弦或余弦调制的梯度的psf同样是正弦的或余弦的。因此，通过这种psf的傅里叶变换获得的调制传递函数mtf应具有仅一个频率分量。实际上，真实的psf的通过mtf描述的谱通常通过在读出过程期间使用的梯度的缺陷扩宽，所述缺陷例如可能通过在所切换的梯度中的涡流和延迟等引起。因此，图像数据的使用理想的psf的重建引起重建图像数据中的模糊(英文：“blurring”)。
12.因此，与在读出过程期间使用的梯度的缺陷相比，波技术被证明为是特别敏感的，使得在读出时间段期间在测量期间实际产生的梯度与相应的为所述读出时间段规划的理想的梯度的偏差引起最终获得的图像数据中的伪影。
13.然而，在读出时间段期间在测量期间实际产生的梯度与相应的为所述读出时间段规划的梯度的这种偏差有规律地出现，例如由于在相应的梯度线圈中的高电流和由此引起的影响，如涡流、更高阶的场等。
14.已经尝试，在重建时通过注意相应的梯度线圈的已知的、静态的、恒定的时间延迟来回顾性地减轻上文中提及的偏差的负面影响。然而，所述方法忽略了在所切换的梯度中的延迟的频率相关的分量和由此引起的偏差以及所切换的梯度与所规划的梯度的所实现的量级的任何偏差，由此通过所述不灵活的方案仅可以实现伪影的可能不充分的消除。
15.此外，例如在cauley等人的文章“autocalibrated wave-caipi reconstruction；joint optimization of k-space trajectory and parallel imaging reconstruction”，magnetic resonance in medicine 78,2017,第1093-1099页中描述迭代方法，所述迭代方法改变所谓的“点扩散函数(point-spread-funktion)”psf的频率参数并且所述迭代方法将借助不同的频率参数在所选择的测试位置处获得的重建结果经由其均方根误差(rmse，英文：“root-mean-square-error”)进行比较，所述点扩散函数描述欠采样模式的混叠伪影的传播。如果rmes接近局部最小值，则频率参数的所属的值采纳为所寻找的psf的值。基于所找出的psf来描述用于波k空间轨迹的梯度的偏差的修正。然而，所述方法的缺点是需要用于找出所寻找的psf的可能长的时间。


技术实现要素：

16.本发明所基于的目的在于，改进在检查对象的测试位置处使用测试测量的方法。
17.所述目的通过根据本发明的用于求取用于待借助于磁共振设施记录的测试测量的至少一个测试位置的方法、根据本发明的磁共振设施、根据本发明的计算机程序以及根据本发明的电子可读的数据载体来实现。
18.根据本发明的用于求取用于待借助于磁共振设施记录的测试测量的至少一个测试位置的方法包括如下步骤：
[0019]-记录测试图像；
[0020]-基于测试图像选择至少一个测试位置。
[0021]
本发明所基于的认知在于，在需要磁共振设施的测试测量的数据的应用中，可实现的结果与在测量的目标体积中为测试测量选择的测试位置的质量相关。
[0022]
尤其对于用于补偿在读出时间段期间实际产生的梯度与为所述读出时间段规划的梯度的偏差的影响的方法，例如恰好对于如在cauley等人的上文中提及的文章中描述的psf确定，可以借助根据本发明基于测试图像选择测试位置确保，测试位置在测试图像中处于对于测试测量有利的记录区域中，例如也处于待检查的检查对象内。借此，可以在利用在根据本发明定位的测试位置处进行的测试测量产生的mr图像中实现更高的图像质量。
[0023]
根据本发明的磁共振设施包括磁体单元、梯度单元、射频单元和构成用于执行根据本发明的方法的控制装置，所述控制装置具有测试位置确定单元。
[0024]
当在控制装置上运行根据本发明的计算机程序时，所述计算机程序在控制装置上实现根据本发明的方法。
[0025]
计算机程序在此也能够以计算机程序产品的形式存在，所述计算机程序产品可以直接加载到控制装置的存储器中，所述计算机程序产品具有程序代码机构，以便当在计算
系统的计算单元中运行计算机程序产品时，执行根据本发明的方法。
[0026]
根据本发明的电子可读的数据载体包括存储在其上的电子可读的控制信息，所述电子可读的控制信息包括至少一个根据本发明的计算机程序并且设计成，使得当在磁共振设施的控制装置中使用数据载体时，所述电子可读的控制信息执行根据本发明的方法。
[0027]
参考所述方法说明的优点和实施方案类似地也适用于磁共振设施、计算机程序产品和电子可读的数据载体。
附图说明
[0028]
本发明的其他优点和细节从在下文中描述的实施例中以及根据附图得出。所列举的示例并非是对本发明的限制。附图示出：
[0029]
图1示出根据本发明的方法的示意性流程图，
[0030]
图2至图5示出测试位置的示例性分布，
[0031]
图6示出示意性示出的根据本发明的磁共振设施。
具体实施方式
[0032]
图1是根据本发明的用于求取用于待借助于磁共振设施记录的测试测量的至少一个测试位置的方法的示意性流程图。
[0033]
在此记录测试图像b(方框101)。测试图像b例如可以涉及从在预扫描(英文“pre-scan”)的范围内记录的数据、尤其校准数据中重建的测试图像b。校准数据通常结合mr测量来记录，例如以便校准测量参数和/或确定线圈灵敏度数据，并且通常具有比对于诊断的mr图像记录的测量数据更低的分辨率。因此，所述校准数据可以快速地计算并且需要更少的存储空间。然而也可行的是，测试图像b是从对于检查对象的期望的检查记录的测量数据中重建的mr图像。
[0034]
基于测试图像b选择至少一个测试位置p(方框103)。
[0035]
在此可设想不同的方法途径。对此的示例根据图2至图5来描述。
[0036]
选择至少一个测试位置可以基于预设的第一测试栅格来进行，所述第一测试栅格在测试图像b的所示出的目标区域中规定测试位置的数量及其分布图案。测试栅格例如可以是笛卡尔测试栅格或六边形测试栅格。测试栅格可以固定地预设。也可行的是，借助于用户输入e来规定测试栅格。
[0037]
基于测试图像b，可以求取关联函数m，所述关联函数m将测试位置与允许的测试位置(例如在测试图像的有利的区域a2中)或禁止的测试位置(例如在测试图像b的不利的区域中)相关联(方框101')。关联函数m可以基于测试图像b的强度值，并且例如可以考虑最小强度值。测试图像b的达到最小强度值的区域可以表征为对于测试位置的定位有利的，并且测试图像b的未达到最小强度值的区域可以表征为对于测试位置的定位不利的。最小强度值可以固定地预设或通过用户输入e来规定。
[0038]
例如，能够以二进制掩码的形式求取关联函数m，所述二进制掩码禁止处于测试图像b的其中未达到最小要求的强度值的区域a1中的测试位置，并且允许处于测试图像b的其中达到最小要求的强度值的区域a2中的测试位置。
[0039]
以所述方式，可以避免处于测试图像的不利的、尤其低强度的从而附带噪声的区
域中的测试位置的不利影响，因为这种测试位置被禁止。例如，在确定在用于改进地重建借助于波技术记录的测量数据的测试位置处的psf时，如其例如在cauley等人的已经提及的文章中所描述，以所述方式同时减少所需的计算时间，因为允许更少的测试位置。
[0040]
选择测试位置也可以包括根据与在相应的、尤其允许的测试位置处的测试图像的强度值相关的加权因数对测试位置进行加权。在此，测试位置的加权因数可以与在测试图像中的测试位置处存在的强度值直接成比例地相关。然而，也可设想交叉地选择加权因数。例如对于在测试图像中具有大于或等于测试图像b的所确定的所要求的强度值、例如根据作为平均强度值的平均值或还有中值确定的所要求的强度值的强度值的所有测试位置，加权因数可以置于值一。对于在测试图像中具有小于或等于测试图像b的所确定的最小强度值、例如测试图像b的平均强度值的至多5％的强度值的强度值的所有测试位置，加权因数可以置于值零。对于在测试图像b中具有在所要求的强度值与最小强度值之间的强度值的测试位置，加权因数例如可以线性地或三次幂地或根据(平方)根函数以从值一走向值零的方式设置。具有加权因数零的加权在此对应于测试位置的禁止。
[0041]
这种加权例如可以在关联函数m、尤其呈加权掩码的形式的关联函数m中简单地实现。
[0042]
通过这种加权可以实现，禁止更少的测试位置，其中尽管如此，定位在测试图像b的比较不利的区域中的测试位置的影响仍降低。使用更多的测试位置可以具有稳定作用(例如经由平均效应)。
[0043]
图2示出测试图像b中的测试位置的第一示例性分布。在此，第一测试位置p1根据第一测试栅格在测试图像b的两个方向(在此：x方向和y方向)上定位在预设的坐标处。
[0044]
在此，预设的第一测试栅格可以均匀地覆盖测试图像b的目标体积，但是至少覆盖测试图像b的中央区域和/或其中推测待检查的检查对象的区域。
[0045]
示例性示出的15个第一测试位置p1中的7个第一测试位置p1处于例如通过关联函数评估为不利的区域a1中。在评估为不利的区域a1中的所述测试位置被禁止。
[0046]
然而，禁止的测试位置、例如在图2中处于区域a1中的第一测试位置p1也可以移动到第二测试位置p2上。这种第二测试位置p2又根据关联函数与允许的(例如处于区域a2中的)或禁止的(处于区域a1中的)测试位置相关联。
[0047]
对于第一测试栅格的行或列，第一测试位置p1可以逐行地或逐列地移动到第二测试位置p2上。这种移动可以容易地计算。在此，移动可以根据二进制搜索的方式进行，以便仍然实现尽可能均匀的分布。
[0048]
例如可以通过如下方式实现这种二进制搜索，首先以在待移动的测试位置的栅格点与最近的栅格点之间的一半距离朝向第一测试栅格的图像中心的方向移动，在那里借助于关联函数重新执行移动的测试位置的检查。当待移动的测试位置p1中的所有或大部分测试位置在那里处于有利的区域a2中时，现在例如可以重新以在待移动的测试位置的栅格点与最近的栅格点之间的一半距离的四分之一现在沿相反的方向移动，在那里借助于关联函数又重新执行移动的测试位置的检查。当待移动的测试位置p1中的更多测试位置在那里处于有利的区域a2中时，现在例如可以重新以在待移动的测试位置的栅格点与最近的栅格点之间的一半距离的八分之一再次沿相反的方向移动。当少于在最后检查待移动的测试位置p1时的测试位置在那里处于有利的区域a2中时，现在例如可以重新以在待移动的测试位置
scattering)”方法找出分布平衡，其中这些测试位置p1'各分配了一个相同类型的电荷并且根据电排斥来模拟在所许可的区域a2中的最优分布。在此，所许可的区域a2'的边缘例如也可以分配有电荷或使用合适的边界条件，以便防止测试位置p1'仅沿着所许可的区域a2'的边缘设置。例如将如下周期性的或环形的边界条件考虑作为这种边界条件：所述边界条件将所许可的区域a2'的相对置的边缘连接为近似彼此并排的，从而分辨边缘。
[0060]
在根据本发明选择的所求取的测试位置处，可以执行提供测试结果k的测试测量(方框105)。
[0061]
可以为用于补偿在读出时间段期间实际产生的梯度与为所述读出时间段规划的梯度的偏差的影响的方法来求取测试位置。例如可以测量psf值作为测试结果k。
[0062]
在处理借助于磁共振设施、尤其利用波技术记录的其他测量数据md和/或图像数据bd时，可以使用测试结果，由此，经处理的、尤其经修正的测量数据md*或图像数据bd*获得高的图像质量(方框107)。
[0063]
图6示意性地示出根据本发明的磁共振设施1。所述磁共振设施1包括用于产生基本磁场的磁体单元3、用于产生梯度场的梯度单元5、用于入射和用于接收射频信号的射频单元7以及构成用于执行根据本发明的方法的控制装置9。
[0064]
在图6中仅粗略地示意性示出磁共振设施1的所述子单元。尤其地，射频单元7可以由多个子单元、例如多个线圈、如示意性示出的线圈7.1和7.2或更多的线圈构成，所述多个子单元要么可以仅设计用于发送射频信号或仅设计用于接收所触发的射频信号，要么可以针对这两者设计。
[0065]
为了对检查对象u、例如患者或还有体模进行检查，可以将所述检查对象u在检查床l上在磁共振设施1的测量体积中引入到所述磁共振设施1中。层或层面(slab)si为检查对象的示例性的目标体积，应从所述目标体积中记录回波信号并且应将其作为测量数据检测。
[0066]
控制装置9用于控制磁共振设施1并且尤其可以借助于梯度控制装置5'控制梯度单元5并且借助于射频发送/接收控制装置7'控制射频单元7。射频单元7在此可以包括多个信道，在所述多个信道上可以发送或接收信号。
[0067]
射频单元7与其射频发送/接收控制装置7'一起负责产生和入射(发送)射频交变场，所述射频交变场用于操纵在检查对象u的待操纵的区域中(例如在待测量的层s中)的自旋。在此，也称为b1场的射频交变场的中间频率通常尽可能设定成，使得所述中间频率靠近待操纵的自旋的共振频率。中间频率与共振频率的偏差称为偏共振(off-resonanz)。为了产生b1场，在射频单元7中将借助于射频发送/接收控制装置7'控制的电流施加到hf线圈上。
[0068]
此外，控制装置9包括测试位置确定单元15，借助所述测试位置确定单元15可以确定根据本发明的测试位置。控制装置9总体上构成用于执行根据本发明的方法。
[0069]
由控制装置9包括的计算单元13构成用于执行对于必要的测量和确定所需的所有计算运算。为此所需的或在此求取的中间结果和结果可以存储在控制装置9的存储单元s中。在此，所示出的单元不一定理解为物理上分开的单元，而是仅仅为划分成含义单元，但是其例如也可以在更少的或者也在仅一个唯一的物理单元中实现。
[0070]
经由磁共振设施1的输入/输出装置e/a，例如可以通过用户将控制指令传导给磁
共振设施和/或可以显示控制装置9的结果、例如图像数据。
[0071]
在本文中描述的方法也能够以计算机程序产品的形式存在，所述计算机程序产品包括程序，并且当在控制装置9上运行所述程序时，在控制装置9上实现所描述的方法。同样可以存在电子可读的数据载体26，所述电子可读的数据载体26具有存储在其上的电子可读的控制信息，所述电子可读的控制信息包括至少一个这种上述计算机程序产品并且设计成，使得在磁共振设施1的控制装置9中使用数据载体26时，所述电子可读的控制信息执行所描述的方法。