本發(fā)明涉及磁共振成像領域。特別地,本發(fā)明涉及一種借助于mri設備形成身體的mri圖像的方法。
背景技術:
1、磁共振成像(mri)目前廣泛用于非侵入性地對身體(并且特別是人體)的內(nèi)部進行成像。特別地,磁共振成像使得探查形成身體的一部分的水分子的氫核成為可能,并且特別是其核自旋。
2、在這方面,mri裝置設置有磁體,該磁體旨在對身體施加靜磁場(稱為“主磁場”),在該靜磁場的作用下,與包含在形成該身體的一部分的水分子中的氫核相關聯(lián)的核自旋極化。
3、特別地,與這些自旋相關聯(lián)的磁矩優(yōu)選地沿由主磁場的取向確定的稱為z軸的軸線對準,以便形成身體的磁化。
4、mri裝置還包括梯度線圈,該梯度線圈被配置為當向其施加電流時產(chǎn)生小振幅并且在空間中變化的磁場。更特別地,梯度線圈被設計成產(chǎn)生平行于主磁場對準的磁場分量,并且該磁場分量在振幅上隨著沿軸x、y或z中的一者的位置而線性變化(其中軸x、y和z中的每對軸是垂直的)。
5、因此,由梯度線圈施加的磁場的組合效應使得對旨在被探查的身體的位置中的每個位置進行空間編碼成為可能。
6、mri裝置還包括旨在充當rf接收器發(fā)射器的至少一個射頻(rf)線圈。特別地,該至少一個射頻線圈被配置為發(fā)射頻率等于或接近氫核自旋的諧振頻率并且至少部分地被這些核吸收的rf能量脈沖。
7、一旦rf發(fā)射被中斷,核自旋弛豫以便返回到它們的初始能量狀態(tài),并且繼而發(fā)射能夠由至少一個rf線圈收集的rf信號。然后使用計算機和重組算法來處理該rf信號,以便獲得身體的圖像。
8、主磁場(通常包括在1.5特斯拉至3特斯拉之間)使得實現(xiàn)相對合理的信噪比成為可能,并且因此形成具有足夠質(zhì)量的并且在大約一分鐘或更長的持續(xù)時間上的人體圖像。
9、然而,存在不可能實現(xiàn)此類強度的主磁場的情況。便攜式mri裝置是其示例。后者通常包括具有有限容量的永磁體或電磁體,并且不能施加具有大于60mt或甚至大于200mt的強度的主磁場,而不會對所考慮的mri裝置的質(zhì)量或體積產(chǎn)生不利影響。
10、在主磁場強度方面的這種限制直接影響mri裝置的性能,并且所獲得的圖像被噪聲印記。該噪聲包括兩個分量,一個是相關的,另一個是不相關的。
11、在這方面,不相關分量表示基本上取決于mri設備所處的環(huán)境的噪聲??赏ㄟ^本領域技術人員已知的技術使該分量對mri圖像的貢獻最小化。
12、同時,相關分量具有可掩蓋由所討論的mri設備獲得的圖像中的某些細節(jié)的特征。專利us9797971b2涉及該方面,并且因此提出了一種被配置為消除相關分量的mri設備。特別地,在專利us9797971b2中提出的設備除了專用于mri測量的rf線圈之外,還包括用于評估可由mri設備發(fā)射并經(jīng)歷的相關噪聲的次級線圈。如在專利us9797971b2中描述的次級線圈是在關于rf線圈的定位方面折衷的主題。特別地,次級線圈被定位在距被測量的身體一定距離處,以便保持對由所述身體發(fā)射的信號不敏感,但是足夠靠近rf線圈以檢測那里具有相同性質(zhì)的噪聲。
13、然而,在專利us9797971b2中提出的mri設備并不令人滿意。
14、這是因為該設備不允許在不考慮近似的情況下減少相關噪聲,這繼而影響所獲得的圖像的質(zhì)量。實際上,本文檔提出忽略仍然由該次級線圈檢測到的不相關分量,以便建立rf線圈與該次級線圈之間的傳遞函數(shù)。
15、此外,在次級線圈被定位成檢測與rf線圈所經(jīng)受的噪聲具有相同性質(zhì)的噪聲的情況下,所述次級線圈同樣并且必然對由身體發(fā)射的信號敏感。在專利us9797971b2中沒有討論的最后一個方面可能是身體的mri圖像上的誤差源。
16、本發(fā)明的一個目的是提供一種使用磁共振成像設備形成身體的圖像的方法,該方法減少或甚至消除任何相關噪聲特征。
技術實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明涉及一種借助于mri設備對身體進行成像的方法,該方法實現(xiàn)重復時間tr的基本序列,該基本序列包括:
2、-通過使定位在該mri設備的檢查體積中的該身體經(jīng)受由rf線圈產(chǎn)生的rf脈沖的序列以及由梯度線圈產(chǎn)生的磁場梯度,在回波時間范圍pe內(nèi)生成至少一個回波信號;
3、-由該rf線圈執(zhí)行該至少一個回波信號的回波測量;
4、-由該rf線圈在被稱為背景范圍pf的時間范圍內(nèi)執(zhí)行背景測量,該背景范圍pf不同于回波范圍pe并且背景測量表示背景信號;
5、該方法包括以下步驟:
6、a)根據(jù)需要將該基本序列重復多次,以在傅立葉空間中根據(jù)該回波信號形成身體的傅立葉圖像并且根據(jù)該背景測量形成背景的傅立葉圖像;
7、b)用于處理該身體的傅立葉圖像和該背景的傅立葉圖像、或者該回波信號和該背景信號的步驟,以便獲得真實空間中的該身體的圖像,其中該背景信號的特征被減少或者甚至被消除。
8、因此,實現(xiàn)本發(fā)明使得獲得基本上沒有背景信號的特征的真實空間中的身體的圖像成為可能。
9、在一個實施方案中,步驟b)包括處理該身體的傅立葉圖像和該背景的傅立葉圖像,步驟b)在兩個子步驟b1)和b2)中執(zhí)行,
10、步驟b1)包括對該背景傅立葉圖像和該身體傅立葉圖像進行數(shù)學處理,以從該身體傅立葉圖像中減去該背景信號,從而在傅立葉空間中形成處理后的傅立葉圖像,
11、并且步驟b2)包括對該處理后的傅立葉圖像進行變換,以獲得真實空間中的身體的圖像。
12、根據(jù)一個實施方案,數(shù)學處理步驟b1)包括以下方法中的至少一種方法:譜減法、各向異性擴散濾波、非局部平均。
13、根據(jù)一個實施方案,步驟b)在兩個子步驟b3)和b4)中進行,
14、步驟b3)包括將該身體的傅立葉圖像和該背景的傅立葉圖像分別變換為真實空間中的中間身體的圖像和背景的圖像,
15、步驟b4)包括處理該中間身體圖像和該背景圖像,以便減去該中間身體圖像中該背景信號的貢獻,以便獲得真實空間中的身體的圖像。
16、根據(jù)一個實施方案,步驟b4)包括通過主分量分析進行處理。
17、根據(jù)一個實施方案,生成至少一個回波信號包括實現(xiàn)被稱為初始電磁脈沖的電磁脈沖,該電磁脈沖與在該基本序列的重復期間施加在位于該mri設備的檢查體積中的該身體上的永磁場b0正交。
18、根據(jù)一個實施方案,該初始電磁脈沖之后是至少一個電磁重新定相脈沖,并且伴隨著借助于被稱為切片平面選擇線圈的梯度線圈中的一個梯度線圈對切片的選擇,而該至少一個回波信號的測量通過分別被稱為相位梯度線圈和頻率梯度線圈的該梯度線圈中的兩個梯度線圈來實現(xiàn)相位和頻率編碼。
19、根據(jù)一個實施方案,該基本序列是包括回波信號的單次測量的自旋回波序列,其中在該回波信號的所述測量之后執(zhí)行該背景測量。
20、根據(jù)一個實施方案,利用與在該回波信號測量期間實現(xiàn)的該相位和頻率編碼相同的相位和頻率編碼來執(zhí)行該背景測量。
21、根據(jù)一個實施方案,該基本序列是快速自旋回波序列,該快速自旋回波序列包括在所述序列內(nèi)重復子序列,該子序列包括該電磁重新定相脈沖和回波信號的測量。
22、根據(jù)一個實施方案,該基本序列是3d快速自旋回波序列,該3d快速自旋回波序列包括在所述序列內(nèi)重復的n個基本子序列,每個基本子序列包括該電磁重新定相脈沖和回波信號的測量。
23、根據(jù)一個實施方案,該基本序列包括單次背景測量,該單次背景測量有利地在該基本子序列之后執(zhí)行。
24、根據(jù)一個實施方案,該基本序列包括n次背景測量,每次背景測量在其自己的基本子序列內(nèi)執(zhí)行。
25、一種計算機程序,該計算機程序包括指令,當該程序由計算機執(zhí)行時,該指令實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的方法的步驟。
26、一種mri設備,該mri設備設置有被配置為實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的計算機程序的單元,所述mri設備包括所述計算機程序。