具有可變的對比度的動態(tài)成像的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于計算進(jìn)行周期性運動的檢查對象的MR圖像的方法和為此的MR設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]在拍攝運動的器官的MR圖像時必須考慮器官(例如心臟)的固有運動和可能地整個器官的由于環(huán)境的運動而引起的運動。這種情況是在心臟或肝臟在呼吸時的運動的情況，其中這兩種運動被認(rèn)為是重復(fù)的和大約周期性的運動。對于運動對象的成像的第一種可能性是所謂的單次激發(fā)技術(shù)，其中原始數(shù)據(jù)空間完全在入射HF脈沖之后被讀出并且其中數(shù)據(jù)的拍攝足夠快以凍結(jié)運動。另一種可能性是分割的拍攝技術(shù)，其中對于一幅圖像的數(shù)據(jù)拍攝被劃分到多個運動周期并且MR數(shù)據(jù)僅在相似的運動階段中被拍攝。在心臟成像中必須考慮呼吸和心臟運動。通過呼吸的運動可以通過屏氣技術(shù)來最小化或通過導(dǎo)航器門控(Navigator-Gating)來凍結(jié)。第一種可能性限制了測量持續(xù)時間，而第二種可能性限制了效率并提高了復(fù)雜度。
[0003]數(shù)據(jù)拍攝的一種可能性是對于測量心肌運動的所謂CINE數(shù)據(jù)拍攝，其中對于每個心臟周期拍攝多個MR圖像，其中需要在心肌和血液之間的好的恒定對比度。這意味著使用具有好的T2/T1對比度的序列。圖像拍攝的另一種可能性是靜態(tài)組織表征，其中通過對于每個心臟搏動測量一幅圖像確定組織特征。
[0004]在準(zhǔn)備模塊，諸如飽和脈沖或反轉(zhuǎn)脈沖或T2準(zhǔn)備之后，跟隨可選的等待時間和隨后的圖像拍攝。通過準(zhǔn)備模塊，產(chǎn)生為了表征而所需的對比度。
[0005]此外公知使用造影劑，其中可以使用或不使用造影劑來進(jìn)行組織表征。特別地，臨床上有意義的是，在造影劑給予之前或之后的Tl對比度。對心臟的重要的組織表征是通過所謂的延遲增強(qiáng)的疤痕顯示，其中在給予造影劑之后5至10分鐘這樣拍攝Tl加權(quán)的圖像，使得健康的心肌不再發(fā)出信號，然而疤痕提供亮的信號。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]現(xiàn)在值得期望的是，獲得拍攝技術(shù)，其中可以按照所需的對比度來組合運動的器官的運動顯示和組織表征。
[0007]該技術(shù)問題通過本發(fā)明的方法解決。其他實施方式在從屬權(quán)利要求中描述。
[0008]按照本發(fā)明的第一方面，提供一種用于計算進(jìn)行周期性運動的檢查對象的MR圖像的方法，其中在周期性運動的至少兩個周期上檢測用于拍攝檢查對象的MR圖像MR信號并且其中在所述至少兩個周期中的每個周期中拍攝多個MR圖像。在此檢查對象的影響MR圖像的磁化經(jīng)過所述至少兩個周期向平衡狀態(tài)靠近，其中在所述至少兩個周期的第二周期中磁化比在所述至少兩個周期的第一周期中更接近平衡狀態(tài)。此外在使用來自于第二周期的多個MR圖像的條件下對于檢查對象的周期性運動的不同運動階段這樣確定運動信息，使得對于不同的運動階段的每個階段確定檢查對象的運動信息。然后，對于周期性運動的不同運動階段在使用在第二周期中確定的運動信息的條件下進(jìn)行在第一周期的MR圖像中檢查對象的運動校正并且具體來說是這樣進(jìn)行，使得對于第一周期的不同MR圖像，對于周期性運動的不同的運動階段計算運動校正的MR圖像。
[0009]通過使用在其中磁化接近平衡狀態(tài)的第二周期中的MR圖像，可以可靠確定運動信息，因為在第二周期的MR圖像的該系列中的對比度改變現(xiàn)在是小的。由此可以可靠地利用在第二周期中的MR圖像計算例如可以是形變信息的運動信息。該運動信息然后被傳輸?shù)皆诘谝恢芷谥械腗R圖像，在該第一周期中磁化比較偏離平衡狀態(tài)。這意味著，在第一周期中的各個MR圖像在對比度方面更強(qiáng)地不同。因為現(xiàn)在借助運動信息，對于周期性運動的不同運動階段，計算運動校正的MR圖像，所以獲得對于周期運動的不同運動階段和對于不同的對比度的MR圖像。此外，不再需要在圖像拍攝之前定義，周期性運動的哪個對比度或哪個階段是感興趣的，因為該選擇可以在MR圖像拍攝之后回顧性地確定，因為對于不同的對比度計算了 MR圖像序列。
[0010]來自于第二周期的運動信息的使用在此不限于唯一的之前的第一周期。來自于第二周期的運動信息也可以應(yīng)用于來自多個位于該第二周期之前的周期的MR圖像。換言之，第二周期的運動信息可以應(yīng)用于至少一個在時間上位于之前的周期的MR圖像。此外可以考慮不完整的周期，即不必使用一個周期的所有MR圖像。此外周期的起始點或在周期內(nèi)部的起始點對于運動確定可以自由選擇。
[0011]對于計算，可以的是，在第二周期中對于檢查對象的不同運動階段的每個運動階段，確定相對于第二周期中的每個其他運動階段的運動變化。然后可以在第一周期的MR圖像中這樣進(jìn)行運動校正，使得對于周期性運動的每個運動階段在第一周期中確定運動校正的MR圖像，并且具體來說對于第一周期的每個MR圖像。通過從每個運動階段到所有其他運動階段的該運動信息，然后可以根據(jù)運動信息和在第一周期中拍攝的MR圖像，對于在第一周期中的不同運動階段計算MR圖像，其于是也具有不同的對比度。
[0012]在此優(yōu)選地每個MR圖像對應(yīng)于一個對比度值，以所述對比度值在所屬的MR圖像中顯示檢查對象。在此在第一周期的在時間上相鄰的MR圖像之間的對比度變化大于在第二周期的在時間上相鄰的MR圖像的情況。因為在拍攝在第二周期中的MR圖像時的磁化比在第一周期中更接近平衡狀態(tài)，所以在第一周期中的各個MR圖像之間的對比度區(qū)別大于在第二周期中?，F(xiàn)在如果假定，在第一周期中拍攝的每個MR圖像具有不同的對比度值并且第一周期的每個拍攝的MR圖像可以對應(yīng)于一個運動階段，則對于第一周期的不同對比度值分別得到至少一個MR輸出圖像，其是在所屬的對比度值的情況下作為MR圖像被拍攝的。對于第一周期的不同對比度值，現(xiàn)在在使用在所屬的對比度值下拍攝的、在運動階段之一中拍攝的MR圖像的條件下，并且在使用對于不同的運動階段的運動信息的條件下，對于其他缺少的運動階段計算運動校正的MR圖像。其于是具有與所屬的輸出圖像相同的對比度值。
[0013]在第一周期中拍攝的MR圖像分別具有一個不同的對比度值。對于形成的對比度值然后借助在第二周期中獲得的運動信息和在第一周期中拍攝的MR圖像，即輸出圖像，對于各自的其他運動階段計算運動校正的MR圖像。由此對于一個對比度值呈現(xiàn)一系列MR圖像，其在相同的對比度情況下顯示檢查對象的運動。當(dāng)這一點對于第一周期的圖像的其他對比度值重復(fù)時，獲得對于不同對比度值的圖像序列，從而任意地對于來自于圖像序列的不同的對比度值，可以建立所謂的運動的或CINE拍攝。
[0014]在計算運動校正的MR圖像之后對于第一周期的所有對比度值和對于周期性運動的所有運動階段呈現(xiàn)被拍攝或者被計算的MR圖像。由此在拍攝之后可以對于任意的對比度值，考察周期性運動的MR圖像。
[0015]在一種實施方式中，檢查對象的磁化在檢測MR信號之前通過入射準(zhǔn)備脈沖被準(zhǔn)備，其中，磁化然后經(jīng)過至少兩個周期向平衡狀態(tài)靠近。在通過接通梯度和HF脈沖實際成像開始之前可以例如通過反轉(zhuǎn)脈沖進(jìn)行準(zhǔn)備，方式是，將磁化以180°反轉(zhuǎn)。如果然后利用快速梯度回波序列例如bSSFP序列(balanced steady-state free precess1n，平衡穩(wěn)態(tài)自由進(jìn)動)進(jìn)行圖像拍攝，則在各個MR圖像中的對比度在開始、直接在入射之后的第一周期強(qiáng)烈不同，而在第二周期中僅還微小地從MR圖像到MR圖像改變。
[0016]替代利用反轉(zhuǎn)脈沖的準(zhǔn)備，也可以入射飽和脈沖，方式是，將磁化在拍攝MR信號之前飽和并且最后進(jìn)入平衡狀態(tài)。然而不需要入射反轉(zhuǎn)或飽和脈沖。在另一種實施方式中，當(dāng)例如反復(fù)地以小于Tl時間的重復(fù)時間TR使用梯度回波序列時，可以實現(xiàn)磁化的這樣的演變。在此磁化在一會兒之后也進(jìn)入平衡狀態(tài)。
[0017]優(yōu)選地，第一周期是周期性運動中在時間上的第一周期，其中拍攝檢查對象的MR信號，而第二周期優(yōu)選地是最后的周期，其中拍攝檢查對象的MR信號。在最后的周期中磁化非常接近平衡狀態(tài)，而磁化在時間上的第一周期中最強(qiáng)烈改變。
[0018]當(dāng)檢查對象例如是心臟，可以在多個心臟周期上，例如在3和6之間的數(shù)，優(yōu)選4或5個心臟周期，拍攝MR信號。因為一個心臟周期大約持續(xù)一秒，所以在3秒至大約6秒之內(nèi)可以拍攝MR圖像。而不健康的檢查對象也可以屏氣該時間段。根據(jù)應(yīng)用區(qū)域的不同，也可以使用多于6個周期。需要的是僅周期數(shù)彡2。
[0019]對于在一個心臟周期內(nèi)部拍攝多個MR圖像，可以借助加速方法，例如壓縮感知技術(shù)(Compressed-Sensing-Technologie)，拍攝MR圖像。該技術(shù)通過利用拍攝的MR數(shù)