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自动区分硅为主、水为主和脂肪为主的组织的方法和装置

摘要

本发明涉及一种用于自动把借助MR装置在第一和第二MR图像中采集的各像素区分为属于以硅为主的组织或属于以脂肪为主的组织或属于以水为主的组织的方法,包括:在含水组织的MR信号的相位与含脂肪组织的MR信号的相位相反的时刻采集每个像素的第一MR信号,并在含水组织的MR信号的相位与含脂肪组织的MR信号的相位相同,而含硅组织的MR信号的相位与含水或含脂肪组织的MR信号的相位相反的时刻采集每个像素的第二MR信号;作为第一中间结果根据第一MR信号确定该像素是属于以水为主的组织还是属于以脂肪为主的组织;作为第二中间结果根据第二MR信号确定该像素是否属于以硅为主的组织;根据第一和第二中间结果把像素对应于以水为主的组织或以脂肪为主的组织或以硅为主的组织。

著录项

  • 公开/公告号CN101869480A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2010-10-27

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 西门子公司;

    申请/专利号CN201010209819.0

  • 申请日2010-03-26

  • 分类号A61B5/055;

  • 代理机构北京市柳沈律师事务所;

  • 代理人谢强

  • 地址 德国慕尼黑

  • 入库时间 2023-12-18 01:05:14

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2022-01-28

    专利权的转移 IPC(主分类):A61B 5/055 专利号:ZL2010102098190 登记生效日:20220114 变更事项:专利权人 变更前权利人:西门子公司 变更后权利人:西门子医疗有限公司 变更事项:地址 变更前权利人:德国慕尼黑 变更后权利人:德国埃朗根

    专利申请权、专利权的转移

  • 2014-03-12

    授权

    授权

  • 2012-03-21

    实质审查的生效 IPC(主分类):A61B5/055 申请日:20100326

    实质审查的生效

  • 2010-10-27

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明涉及一种自动区分以硅为主、以水为主和以脂肪为主的组织的方法和装置。

背景技术

在医疗诊断中借助于核磁共振成像,即,磁共振体层造影或简称MR-断层造影得到日益广阔的应用领域。下文中缩写MR代表磁共振。在磁共振图像中对于每个像素都存在磁共振信号的量值和相位,即,与信号对应的磁化矢量的方向。

磁共振体层造影的许多应用希望能够区分组织类型。

在带有不同的化学偏移的组织类型中在核上形成不同的磁场,这导致不同的共振频率。在信号记录时这导致两个组分的不同相角。在磁共振信号中两种不同组织类型的突出代表是脂肪和水,然而其中还有其他应用的可能。脂肪和水的共振频率相差约3.3ppm(百万分之一)。分离两种不同组织类型例如,脂肪和水的信号的方法是利用所采集的磁共振信号的相位信息。

在此,传统的区分以水为主和以脂肪为主的组织的方法,一般是对每个像素采集两个(或更多)磁共振信号。在这种类型的方法中,例如,已知作为所谓两点Dixon技术等,每个像素采集一个磁共振信号,其中含水组织的磁共振信号的相位,与含脂肪组织的磁共振信号的相位相同;和一个磁共振信号,其中含水组织的磁共振信号的相位与含脂肪组织的磁共振信号的相位相反。借助于每个像素的这两个磁共振信号便可能区分以水为主的组织和以脂肪为主的组织。

用来区分脂肪分量和水分量的两点Dixon技术被用于诸如腹部和乳房磁共振成像等许多诊断课题。

另外,可能还希望能够区分三种类型的组织,例如,以硅为主的组织、以水为主的组织和以脂肪为主的组织。在此,更理想的是能够量化不同的组织类型。

例如,当磁共振成像除了应用于临床和肿瘤学课题以外,还应用于植入物的常规评估时,例如,美学植入物完好性检查或者重构塑性外科手术的进展控制,由于硅植入物的进一步推广,可以有针对地描述各个组分,即,水、脂肪、硅的快速高分辨率成像技术是值得拥有的。

发明内容

本发明要解决的技术问题是,提供一种允许简单地自动区分以硅为主、以水为主和以脂肪为主的组织的方法、磁共振装置、计算机程序产品和电子可读的数据载体。

借助于磁共振装置自动把在第一和第二磁共振图像中采集的像素区分为属于以硅为主的组织,或属于以脂肪为主的组织,或属于以水为主的组织的本发明方法,包括下列步骤:

●每个像素采集第一和第二磁共振信号,

其中每个像素在如下的时刻采集第一磁共振信号,在该时刻含水组织的磁共振信号的相位与含脂肪组织的磁共振信号的相位相反;

并且每个像素在如下的时刻采集第二磁共振信号,在该时刻含水组织的磁共振信号的相位与含脂肪组织的磁共振信号的相位相同,而含硅组织的磁共振信号的相位与含水或含脂肪组织的磁共振信号的相位相反;

●作为第一中间结果,根据第一磁共振信号确定该像素是属于以水为主的组织,还是属于以脂肪为主的组织;

●作为第二中间结果,根据第二磁共振信号确定该像素是否属于以硅为主的组织;

●根据第一和第二中间结果把该像素对应于以水为主的组织,或以脂肪为主的组织,或以硅为主的组织。

因此,在每个像素只须采集两个磁共振信号之后,用该方法即可以把每个像素对应于在所成像的检查体积中出现的三种不同的组织类型之一。

因此,具体地说,所述方法允许从借助于磁共振装置采集的两个磁共振图像(在这些MR图像中采集了以水为主、以脂肪为主或以硅为主的三种不同的类型的组织),建立直至三个不同磁共振图像,它们各自单独显示一种组织类型。

在此,为了建立硅图像,优选可以对所采集的每个像素确定第二中间结果,并建立硅图像,方法是

当按照第二中间结果该像素属于以硅为主的组织时,给硅图像的每个像素分别赋予该像素的第二磁共振信号的值,或

当按照第二中间结果该像素不属于以硅为主的组织时,给硅图像的每个像素分别赋予零值。

为了建立水的中间图像可以类似地为所采集的每个像素确定第一中间结果,并建立水的中间图像,方法是

当按照第一中间结果该像素属于以水为主的组织时,给水中间图像的每个像素分别赋予该像素的第一磁共振信号的值,或

当按照第一中间结果该像素不属于以水为主的组织时,给水中间图像的每个像素分别赋予零值。

类似地,为了建立脂肪中间图像可以为所采集的每个像素确定第一中间结果,并建立脂肪中间图像,方法是

当按照第一中间结果该像素属于以脂肪为主的组织时,给脂肪中间图像的每个像素分别赋予该像素的第一磁共振信号的值,或

当按照第一中间结果该像素不属于以脂肪为主的组织时,给脂肪中间图像的每个像素分别赋予零值。

用这样的方法,从每个像素仅一个磁共振信号,便可以分别建立描述所出现的三种组织类型之一占优势的组织的磁共振图像。在硅图像的情况下在此甚至获得“纯”硅图像,即,其只显示含硅的区域。这是由于如下事实,即在病人的检查区域内只有人为植入的组织,例如,在植入物中,具体地说,在胸部植入物中才含有硅。在水的中间图像和脂肪中间图像的情况下,虽然只显示以水为主或者可能以硅为主的组织或以脂肪为主或者可能以硅为主的组织,但是所包含的磁共振信号还可能是三种不同的组织类型磁共振信号的叠加。

在另一个实施例中,水的中间图像和/或脂肪中间图像还可以利用第一和第二磁共振信号建立。在此,针对所采集的每个像素再次确定第一中间结果,并建立水的中间图像,方法是

当按照第一中间结果该像素属于以水为主的组织时,给水的中间图像的每个像素分别赋予第一和第二磁共振信号的值的和,或者

当按照第一中间结果该像素属于以脂肪为主的组织时,给水的中间图像的每个像素分别赋予第二磁共振信号减去第一磁共振信号的绝对值的差值,

或者建立脂肪中间图像,方法是

当按照第一中间结果该像素属于以脂肪为主的组织时,给脂肪中间图像的每个像素分别赋予第一和第二磁共振信号的绝对值的和,或者

当按照第一中间结果该像素属于以水为主的组织时,给脂肪中间图像的每个像素分别赋予第二磁共振信号减去第一磁共振信号的绝对值的差值。

用这样的方法,获得水中间图像或脂肪中间图像,分别只含有水和可能的硅或脂肪和可能的硅的磁共振信号。

此外,在另一个实施例中,可以根据所描述的硅图像和水的中间图像,或者根据所描述的硅图像和脂肪中间图像,建立水图像或脂肪图像。

在此,对于每个像素确定第一和第二中间结果,并由此建立硅图像和水的中间图像和/或脂肪中间图像。通过连同硅图像一起处理水的中间图像便可以建立水图像。通过连同硅图像一起处理脂肪中间图像便可以建立脂肪图像。

水图像或脂肪图像的建立可以简单地完成,方法是,当根据该第二中间结果该像素属于以硅为主的组织时,给水的中间图像或脂肪中间图像的每个像素赋予零值,或者当根据第二中间结果该像素不属于以硅为主的组织时,为该像素保留水的中间图像或脂肪中间图像的值。用这样的方法,消除在水中间图像或脂肪中间图像中遗留的硅成分。

用于将借助磁共振装置在第一和第二磁共振图像所采集的各个像素,自动地或者对应于以硅为主的组织,或者对应于脂肪为主的组织,或者对应于以水为主的组织的按照本发明的磁共振装置,包括控制单元,用来控制断层扫描仪;接收装置,用来接收由断层扫描仪采集的信号;和分析装置,用来分析信号并建立磁共振图像。进一步这样配置该磁共振装置,

●它为每个像素采集第一和第二磁共振信号;

其中在如下的时刻采集每个像素的第一磁共振信号,在该时刻含水组织的磁共振信号的相位与含脂肪组织的磁共振信号的相位相反,

并且在如下的时刻采集每个像素的第二磁共振信号,在该时刻含水组织的磁共振信号的相位与含脂肪的组织的磁共振信号相位相同,而含硅组织的磁共振信号的相位与含水组织或含脂肪组织的磁共振信号的相位相反,

●它作为第一中间结果根据第一磁共振信号确定该像素是属于以水为主的组织还是属于以脂肪为主的组织;

●它作为第二中间结果根据第二磁共振信号确定该像素是否属于以硅为主的组织;

●它根据第一和第二中间结果把该像素对应于以水为主的组织或者以脂肪为主的组织或者以硅为主的组织。

该磁共振装置特别地被构造为执行上述方法。

按照本发明的计算机程序产品可以直接加载到磁共振装置的可编程处理单元的存储器,并包括程序资源(Programmittel),以便当该程序在磁共振装置的处理单元中执行时,执行上述方法的所有步骤。

按照本发明的电子数据载体,包括贮存于数据载体上的电子可读的控制信息,后者这样配置,使得它们在磁共振装置的处理单元中应用该数据载体时,执行上面描述的方法。

在方法方面所描述的优点和配置,对于磁共振装置和计算机程序产品类似地有效。

附图说明

参照附图从下面描述的实施例中可以看出本发明的其他优点和细节。所提及的示例并不限制本发明。附图中,

图1示意地表示按照本发明一个实施例的磁共振装置;

图2示意地表示按照本发明一个实施例用于采集第一和第二磁共振信号的自旋回波脉冲系列;

图3是按照本发明一个实施例建立水图像、脂肪图像和硅图像的方法的示意流程图;

图4是如在本发明一个实施例中可以应用的用来区分主要是第一类型的组织的像素和主要是第二类型的组织的像素的方法的示意流程图;

图5是如在本发明一个实施例中可以应用的用来区分主要是第一类型的组织的像素和主要是第二类型的组织的像素的另一种方法的示意流程图。

具体实施方式

图1表示磁共振装置1,包括断层扫描仪本身2、处于断层扫描仪2的开孔5中的承载病人4的装置3、控制单元6和处理单元7。控制单元6包括控制断层扫描仪2的控制单元8、用于接收由断层扫描仪2接收的信号的接收装置9和分析装置10,用来对断层扫描仪2所记录的信号进行分析并建立磁共振图像(MR-Bild)。处理单元7,例如,是计算机系统,带有显示器11、键盘12、诸如鼠标13的相量输入装置,和其上存储了电子可读控制信息的数据载体14,它这样配置,使得它在处理单元7中使用数据载体14时执行下面描述的方法。

在断层扫描仪2中多个(未示出的)线圈产生时间上恒定的磁场,用来极化待检查的病人4中的原子核。这个线圈包围一个圆柱形空腔5,其中待检查的病人被移动到其中进行磁共振测量。另一个(未示出的)梯度线圈装入该空腔内并且例如具有三个部分绕组,它们产生与各自流过的电流成正比的在空间上各自彼此垂直的梯度场。该梯度线圈的部分绕组由控制单元8控制。在梯度线圈内部有(未示出的)高频线圈,其任务是,把由控制单元8的功率发送器发送的HF脉冲转换为交变磁场,以激励原子核,并接着,把被激励的(praezidierenden)核矩(Kernmoment)发出的交变场转换为电压,该电压用接收装置9和分析装置10进一步处理以产生图像信息。

图2示了用来采集第一和第二磁共振信号的自旋回波脉冲系列的一部分,所述第一和第二磁共振信号用于自动区分借助于磁共振装置1所采集的磁共振图像的像素是属于以脂肪为主的组织,还是属于以水为主的组织,还是属于以硅为主的组织的方法。

HF脉冲15被发出之后,在预先确定的第一回波时间TE1之后采集回波信号16.1。这样选择该第一回波时间TE1,使得借助于回波信号16.1为每个磁共振图像像素采集一个,例如,基于自旋回波的磁共振信号,其中含水组织的磁共振信号的相位与含脂肪组织的磁共振信号相位相反,而含硅组织的磁共振信号具有任意相位ψ。含硅组织的磁共振信号的相位ψ之所以是任意的,因为它在下面描述的方法中不起作用。

同样在HF脉冲15被发出之后,经过预先确定的第二回波时间TE2之后采集回波信号16.2。在此,该第二回波时间TE2这样选择,使得借助于回波信号16.2,为磁共振图像的每个像素采集一个,例如,基于自旋回波的磁共振信号,其中含水组织的磁共振信号的相位与含脂肪组织的磁共振信号的相位相同,而含硅组织的磁共振信号具有与含脂肪或含水组织的磁共振信号的相位相反的相位。因为硅相对于水的化学偏移,约为1.7ppm(百万分之一),大致是脂肪相对于水的化学偏移量约3.3ppm的一半,因而这是可能的。因此,对于上述回波信号16.1,16.2.的准备,足以区分不同组织类型的化学偏移。

在此,回波信号16.1和16.2在时间上的采集顺序并非只限于图2所示的在采集回波信号16.1之后采集回波信号16.2的情况,因为已知也可以在所示回波时间TE1的自然倍数之后采集回波信号16.1。也可以将回波信号16.1和16.2的采集顺序反过来。

在图3至5所示的流程图中,以方框显示过程,例如,采集过程或者计算过程,并以平行四边形的框显示在一个过程中确定的数据,或由用于确定的过程使用的数据。

图3表示按照本发明一个实施例建立水图像、脂肪图像和硅图像的方法的示意流程图。

在第一步骤101,如上所述,为每个像素采集第一和一个第二磁共振信号。步骤101的采集或测量根据是进行二维(2D)还是三维(3D)测量而产生所谓k空间中的第一和第二复数2D信号或3D信号,从中借助于图1的分析装置10与第一磁共振信号相应地建立第一磁共振图像,并与该第二磁共振信号相应地建立第二磁共振图像。在方框102显示这样建立的复数第二磁共振图像(“W+F-S)”,而方框105显示这样建立的复数第一磁共振图像(“W-F+S*exp(jψ)”)。

在步骤103对该第二磁共振图像102进行信号分离为具有相反相位、这里是“W+F”和“S”的信号。就是说,对于第二磁共振图像102的每个像素,作为第二中间结果确定该像素是属于以硅为主的组织,还是属于以水为主和/或以脂肪为主的组织。使用这种信息,该第二磁共振图像被分解为硅图像104和水/脂肪图像(未示出)。水/脂肪图像对于进一步的处理没有意义,因此,弃之不用。接着,将就图4描述适用于步骤103的方法。

特别地,在根据该第二中间结果建立硅图像104时,当该像素属于以硅为主的组织时,给硅图像104的每个像素分别赋予该像素的第二磁共振信号的值,或者当该像素不属于以硅为主的组织时,赋予零值。

在步骤106中同样对第一磁共振图像105进行信号分离为具有相反相位、这里是“W”和“F”的信号。亦即,对于第一磁共振图像105的每个像素,作为第一中间结果确定该像素是属于以水为主的组织,还是属于以脂肪为主的组织。利用这种信息,第一磁共振图像被分解为水的中间图像107和脂肪中间图像108。对于步骤106,例如,同样适用在以后将就图4描述的方法。然而,在步骤106中优选使用,例如,正如下面将参照图5阐述的“两点Dixon”技术,或其他已知的分解技术,它也用于第二磁共振图像102的分解(虚线箭头),并这样根据第一和第二磁共振信号确定每个像素的第一中间结果。用这样的方法,可在既含水又含脂肪的组织中量化水的成分和脂肪的成分。

在步骤106,视相位ψ而定,将在第一磁共振图像105中包含的以硅为主的组织的磁共振信号(“S*exp(jψ)”)或者归入水的中间图像107,或者归入脂肪中间图像108。

因此,为了获得纯的水图像110和纯的脂肪图111,在步骤109.1和109.2,根据第一和第二中间结果把每个像素对应于以水为主的组织,或以脂肪为主的组织,或以硅为主的组织。

这点通过如下以简单的方式来完成,即,在步骤109.1排除水中间图像107中的硅成分,方法是,当根据第二中间结果该像素属于以硅为主的组织时,水图像110的每个像素被赋予零值,或者当根据第二中间结果该像素不属于以硅为主的组织时,为该像素保留水中间图像107的值,并在步骤109.2排除脂肪中间图像108中的硅成分,方法是,当根据第二中间结果该像素属于以硅为主的组织时,给脂肪图像111的每个像素分别赋予零值,或者当根据第二中间结果该像素不属于以硅为主的组织时,为该像素保留脂肪中间图像的值。

因此,当在步骤103确定了一个像素属于以硅为主的组织时,把该像素对应于以硅为主的组织,当在步骤103确定了像素不属于以硅为主的组织并且在步骤106确定了该像素属于以水为主的组织时,把该像素对应于以水为主的组织,并当在步骤103确定了一个像素不属于以硅为主的组织并在步骤106确定了该像素属于以脂肪为主的组织时,把该像素对应于以脂肪为主的组织。

因为确定为以硅为主的组织不含有水或者脂肪成分,因而这特别容易成为可能。

因此,所描述的方法允许从借助于磁共振装置记录的采集三种不同类型组织的两个磁共振图像102,105,建立三个单独描述每个组织类型的图像。

图4以方法的示意流程图的形式,表示如何从一个其中第一类型组织的磁共振信号的相位与第二类型组织的磁共振信号的相位相反的磁共振信号(例如,具有以含水组织作为第一类型组织和以含脂肪的组织作为第二类型组织的磁共振信号16.1,或者具有以含水和/或含脂肪的组织作为第一类型组织和以含硅组织作为第二类型组织的磁共振信号16.2)的采集,针对一个磁共振图像的每个像素,把磁共振图像分解为第一类型组织占优势的图像和第二类型组织占优势的图像,正如在例如,参照图3描述的方法中,在步骤103和/或106可以应用的那样。

在第一步骤17中,如上所述地每个像素借助于基于自旋回波的磁共振信号,采集一个磁共振图像。步骤17的采集或测量根据是进行2D测量还是3D测量,产生所谓k空间中的复数2D或者3D信号,正如在方框18所显示的。

借助于图1的分析装置10在步骤19建立一个磁共振图像。步骤19磁共振图像建立的结果是一个复数2D或者3D图像,正如在方框20所显示的。复数2D或者3D磁共振图像的每个像素B(x,y,z)包括实部和虚部。空间点x,y,z上的每个像素B(x,y,z)由该像素空间点上的第一类型组织的成分Ga(x,y,z)和第二类型组织的成分Gb(x,y,z)组成。因为磁共振图像的记录时刻是这样选择的,使得第一类型组织磁共振信号的相位与第二类型组织磁共振信号的相位相反,在理想的情况下,像素B等于从第一类型组织的含量减去第二类型组织含量的差值,亦即,B=(Ga-Gb)。在这个理想的情况下,根据B的符号可以判断,该像素含有第一类型组织的信号多于第二类型组织信号(第一类型组织占优势的组织),还是第二类型组织的信号多于第一类型组织的信号(第二类型组织占优势的组织)。由于静态相位的系统欠缺性例如,正如磁场不均匀性,基于接收装置12中的高频渗透或信号时间延迟,信号对于该像素发生ψ的相移。因此,对于像素B得到:

B=(Ga-Gb)e    (1)

为了排除这种欠缺性的影响,要计算像素B上的该基本相位ψ。

从像素B的复数值可以如下确定像素的相角

在此,B的绝对值对应于该像素中第一类型组织信号分量Ga和第二类型组织信号分量Gb的差的绝对值。然而在此,这个差的符号最初是未知的,亦即,它得到:

(Ga-Gb)=±|Ga-Gb|=|Ga-Gb|·ej0fu··rGa>Gb|Ga-Gb|·efu··rGa<Gb---(3)

因此,对于像素B得到:

从而最后对于像素B上的基本相位ψ得到:

(式中:mit:带有或不译,fur:对于)

在此在步骤21对于任意一个第一像素,任意地按照方程式(5)将该第一像素上的基本相位确定为或者是或者是对于该磁共振图像的所有其他像素,都从第一像素和该第一像素上的基本相位出发,计算其他像素上的基本相位。在此利用,相邻像素之间的基本相位只稍微改变。在此从第一像素和如下事实出发,即,相邻像素之间的基本相位只稍微改变,如下面描述地确定其他像素上的基本相位。

在要确定基本相位的像素X的周围,至少有一个已经确定了基本相位的像素Y。首先计算像素X的相角和像素Y的基本相位之间的相位差。当该相位差小于90°(或小于π/2)时,像素X的基本相位ψx最可能等于像素X的相角并将像素X的基本相位确定为反之,若相位差大于90°(或π/2),则像素X的基本相位ψx最可能与像素X的相角相反,并将像素X的基本相位确定为

若对于多个像素已经确定相应的基本相位,则在本方法的继续进展中可以确定像素X的基本相位,方法是,从待确定的像素X的相角和在待确定的像素X附近的已经确定了相应基本相位的多个像素Y的矢量和的相角之间的差值形成该相位差。例如,待确定的像素X附近的多个像素Y,可以是来自围绕待确定的像素X的5x5x5或者7x7x7个像素的立体环境中的多个像素。该矢量和的相角通过像素Y的矢量相加得到,其中作为该像素Y的相角,可分别使用前面针对各像素Y已经确定的基本相位。根据该相位差确定像素X的待确定的基本相位。当相位差小于90°时,像素X的基本相位ψx被赋予像素X的相角的值,并当相位差大于90°时,像素X上的基本相位ψx被赋予像素X的相角加180°的值。在如上所述地对于像素X确定了基本相位之后,可以使用该像素来计算其它像素的基本相位,例如作为相应矢量和的一部分。

用这样的方法可以借助于上述区域增长方法(Region-Growing-Verfahrens)从对于磁共振图像每个像素任意估计的基本相位值出发确定基本相位。这样确定的基本相位(方框22)与方框20的复数图像数据一起,在步骤23被用来建立相角经过修正的磁共振图像(方框24)。该方框24的磁共振图像的复数图像数据,对于每个像素都有不是0°就是180°(或π)的相位。根据这个相角,便可能将磁共振图像24区分为以第一类型组织为主的组织的图像26,和以第二类型组织为主的组织的图像27。然而,在这里尚不清楚,是否该相角为0°的像素属于以第一类型组织为主的组织,而相角为180°的像素属于以第二类型组织为主的组织,还是反过来。

因此,首先从原磁共振图像24建立第一磁共振图像,方法是,当在原磁共振图像中该像素的相角等于0°时,给第一磁共振图像的每个像素赋予原磁共振图像24的相应像素的数值,否则给第一磁共振图像的像素赋予数值0。同样地,从原磁共振图像24建立第二磁共振图像,方法是,当原磁共振图像的像素的相角为180°(或π)时,给第二磁共振图像的每个像素赋予原磁共振图像24的相应像素的数值,否则赋予数值0。

然后,求出第一磁共振图像所有非0像素的第一平均值,并求出第二磁共振图像所有非0像素的第二平均值。因为属于以第二类型组织为主的组织的像素的数值,一般大于属于以第一类型组织为主的组织的像素的数值,故可以通过这两个平均值的比较,确定两个磁共振图像中的哪一个表示带有以第二类型组织为主的组织的图像27和以第一类型组织为主的组织的图像26(方框26和27)。

作为替代方案,还可以通过例如使用解剖学的基本知识,以根据解剖学的基本知识确定一个或多个像素作为以第一或第二类型组织为主的组织的像素,来确定,两个磁共振图像中的哪一个表示以第二类型组织为主的组织的图像,和描述以第一类型组织为主的组织的图像。通过测试第一或第二磁共振图像中这样预先确定的像素是否为作为非0像素出现,便可以把第一和第二磁共振图像对应于以第一或者第二类型组织为主的组织。

用参照图4描述的方法不可能对既有第一类型组织也有第二类型组织的组织中第一类型组织的成分和第二类型组织的成分进行定量。它只确定为主的组织。然而,这往往已经够了,特别是当第一和第二类型的组织不混合,例如,在检查病人的带有硅植入的检查对象、例如胸部时,其中在硅植入的组织中只会出现硅。在这样一个参照图4描述的方法中,每个像素只须采集一个磁共振信号,便足以能够分离两个不同的组织类型。

图5表示如在本发明一个实施例中在图3的步骤106中可以应用的另一种分离以两个不同类型为主的组织的像素的方法的示意流程图。所示流程图在这里表示“两点Dixon”技术的原理。这样一种方法的优点是,它还可以量化每个像素所分离的组织类型的成分。

在第一步骤37中,对于每个像素,例如如图2所描述的,采集一个第一和一个第二磁共振信号。步骤37的采集或测量根据进行的是二维(2D)还是三维(3D)测量,产生所谓k空间中第一和第二复数2D或者3D信号,正如其中方块38.1和38.2所显示的。在此,在第一复数2D或者3D信号38.1的磁共振信号中,含水组织磁共振信号的相位,与含脂肪的组织的相位相反,而含硅组织的磁共振信号的相位等于任意值ψ。反之,在第二复数2D或3D信号38.2的磁共振信号中,含水组织的磁共振信号的相位,与含脂肪的组织的相位同向,而含硅组织的磁共振信号的相位,与含脂肪或含水组织的磁共振信号的相位相反。

借助于图1的分析装置10,在步骤39.1和39.2中,由第一复数2D或3D信号38.1建立第一磁共振图像(“W-F+S*exp(jψ)”)40,并由第二复数2D或3D信号38.2建立第二磁共振图像(“W+F-S”)45。在此,该第一和第二磁共振图像分别是复数2D或3D图像39.1,39.2。

在此,在步骤41,对于第一磁共振图像40的任意一个第一像素,例如,按照参照图4所示的方程式(5),或者按照其他与具有相位修正的“两点Dixon”技术结合的已知方法,例如,按照Jingfei Ma:“Breath-Hold Water and Fat ImagingUsing a Dual-Echo Two-Point Dixon Technique With an Efficient and RobustPhase-Correction Algorithm”,Magnetic Resonance in Medicine 52:415-419(2004)一文,把这个第一象素上的基本相位任意地确定为非即对于第一磁共振图像40的所有其他像素,从第一像素和第一像素上的基本相位出发,例如,借助于“区域增长”法在“两点Dixon”技术的一般假定下,确定其他像素上的基本相位。

这样确定的基本相位(方框42)与第一磁共振图像40的复数图像数据一起,在步骤43中被用来建立相角经过修正的磁共振图像44。该磁共振图像44的复数图像数据,对于每个像素都有一个不是0°就是180°(或π)的相位。

在步骤43修正第一磁共振图像40的相角之后,便可以在步骤46把带有脂肪信号分量的像素从水信号分量的像素分开,其中硅的信号分量取决于第一磁共振图像40的相位ψ,按份额地包含在被分离的水信号部分或脂肪信号部分中。获得具有以水为主的组织和以硅为主的组织成分a的磁共振图像(“W+a*S”)47和具有以脂肪为主的组织和以硅为主的组织成分b的磁共振图像(“F+b*S”)48。

在这里可以通过如下简单地完成磁共振图像(“W+a*S”)47和磁共振图像(“F+b*S”)48的分离,即,当该对应于该确定的基本相位的像素属于以水为主的组织时,第一磁共振图像(“W+a*S”)47的每个像素被分别赋予来自第一和第二复数2D或3D信号38.1或38.2的第一和第二磁共振信号的值的和,而当对应于该确定的基本相位的像素属于以脂肪为主的组织时,被赋予从第二磁共振信号的绝对值减去第一磁共振信号的绝对值的差值。因此,该情况区分(Fallunterscheidung)考虑了第一和第二磁共振信号之间的相移。

相应地,当对应于该确定的基本相位的像素属于以脂肪为主的组织时,磁共振图像(“F+b*S”)48的每个像素被分别赋予来自第一和第二复数2D或3D信号38.1或者38.2的第一和第二磁共振信号的值的和,或者当对应于该确定的基本相位的像素属于以水为主的组织时,被赋予第二磁共振信号的绝对值减去第一磁共振信号的绝对值的差值。

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