对第一和第二层中自旋系统重聚相位的方法和磁共振设备

摘要

本发明描述了一种用于对第一层（51）中的第一自旋系统和第二层（52）的第二自旋系统重聚相位的方法，包括以下步骤：应用第一高频脉冲来偏转第一层的自旋系统；应用第二高频脉冲来偏转第二层的自旋系统，其中，第二高频脉冲的开始相对于第一高频脉冲的开始在时间上偏移第一差时间段（55），该差时间段比第一高频脉冲的持续时间短；进行重聚相位校正步骤（61）以将校正相位至少施加到两个自旋系统之一；进行探测步骤以在信号探测时间段（63）中分别探测第一和第二自旋系统的磁化的第一和第二信号，其中，这样构造所述重聚相位校正步骤，使得第一和第二相干曲线（53，54）被重聚相位，从而在信号探测时间段（63）中同时进行第一和第二信号的探测。

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于在建立磁共振（MR）图像时对具有第一相干曲线的第 一层中的第一自旋系统和具有第二相干曲线的第二层中的第二自旋系统重聚相 位的方法和一种磁共振设备。特别地，本发明涉及按照层复用测量序列对自旋 系统的重聚相位。

背景技术

磁共振断层造影是一种在诸多医学领域中为了检查和诊断而采用的成像方 法。核自旋共振的物理效用形成了基本原理。在此为了拍摄MR信号，在检查区 域中产生静态基本磁场，检查对象中的原子的核自旋或磁矩在所述基本磁场上 对齐。通过入射高频脉冲可以将核自旋从对齐的位置，即，静止位置，或其他 状态偏转或激励。返回到静止位置的弛豫可以产生衰变信号，该衰变信号可以 借助一个或多个接收线圈被感应地探测。

一层的自旋系统的相位演变通过相干曲线来描述。如果一个特定的层的自 旋系统的自旋都具有相同的相位，则这通过相干曲线的消失的去相位来描述。 可以探测到信号，因为在不同相位的不同自旋的信号之间不呈现破坏性干涉。

通过在入射高频脉冲时施加层选择梯度，仅激励受检对象的层中的满足由 于局部磁场强度引起的共振条件的核自旋。可以通过在读出期间施加至少一个 相位编码梯度以及频率编码梯度来进行另一个位置编码。由此可以获得受检人 员的多个层的MR照片。借助合适的显示方法可以提供受检人员的确定的区域的 三维图像用于诊断。

在临床中致力于越来越快的MR照片，特别是MR三维照片。与此相关地可 以优化用于产生MR照片的MR测量序列。为此特别地提供用来同时拍摄多个层 的图像的MR测量序列，即，所谓的层复用测量序列。一般地，层复用测量序列 的特征在于，至少在测量的部分期间同时对于成像过程有针对地使用至少两个 层的磁化的横向分量。与之相反，在已建立的多层成像中交替地，即，互相完 全独立地并且以相应更长的测量时间拍摄至少两个层的信号（所谓的“交织的” 测量序列）。

不同的层复用测量序列是公知的。例如在同时激励磁化和/或同时探测MR 信号的情况下通过相位编码（所谓的“Hadamard”编码，为此参见S.P.Souza et al. in J.Comput.Assist Tomogr.12(1988)1026）或频率编码（所谓的“宽带数据拍 摄”，为此参见E.L.Wu et al.in Proc.Intl.Soc.Mag.Reson.Med.17(2009)2678)） 来进行不同层的寻址。

此外存在为了区分不同的层而使用多个高频线圈的测量序列。在已知不同 高频线圈的空间接收特征的条件下可以借助合适的计算运算来分离同时拍摄的 数据。这样的方法以名称GRAPPA、SMASH、SENSE公知。

在同时应用多个高频线圈来偏转磁化的情况下，即，借助高频线圈同时作 用于不同层的磁化，虽然缩短了用于执行测量序列所需的时间，但是同时提高 了高频电磁交变场的所需峰值功率。这提高了受检人员中的特殊吸收率（SAR） 并且一般是不期望的。关于这点，US5,422,572公开了一种并行MR成像的方法， 在该方法中基本上同时地、但是互相在时间上稍微偏移地应用不同的层选择的 高频（HF）脉冲。由此既可以减少测量时间也可以降低所需的HF峰值功率。

但是在此要注意的是，HF脉冲的时间上的偏移导致磁化（相干曲线）的时 间演变中的差别。为了确保同时的数据拍摄，必须将不同层的自旋系统的相干 曲线在数据拍摄的时刻重聚相位。

相应地，期望在同时拍摄多个层的MR数据时将相应的自旋系统的相干曲线 在数据拍摄的时刻重聚相位。

发明内容

由此本发明要解决的技术问题是，提供一种用于对自旋系统的相干曲线重 聚相位的改进的MR层复用测量序列。

按照本发明的一个方面，提供一种用于在利用层复用建立MR图像时对具有 第一相干曲线的第一层中的第一自旋系统和具有第二相干曲线的第二层的第二 自旋系统重聚相位的方法。该方法包括以下步骤：应用第一高频脉冲来偏转第 一层的自旋系统，应用第二高频脉冲来偏转第二层的自旋系统。在此，第二高 频脉冲的开始相对于第一高频脉冲的开始在时间上偏移第一差时间段，该差时 间段比第一高频脉冲的持续时间短。

此外进行重聚相位校正步骤以将校正相位至少施加到两个自旋系统之一。 此外进行探测步骤以在信号探测时间段中分别探测第一和第二自旋系统的磁化 的第一和第二信号。特别地，这样构造重聚相位校正步骤，使得第一和第二相 干曲线被重聚相位，从而在信号探测时间段中同时进行第一和第二信号的探测。

磁化的偏转在此意味着将磁化从静止位置偏转或将磁化从动态状态偏转。 例如，借助高频激励脉冲可以将磁化从静止位置偏转。但是例如借助高频重聚 焦脉冲也可以将磁化从例如动态去相位的状态偏转并且引起重聚相位。

这样的优点是，按照MR层复用可以同时读出不同层的信号。文献中公知的 层复用测量序列可以被直接应用。特别是这一点具有如下优点：通过部分地在 时间上重叠第一和第二高频脉冲，测量持续时间缩短和HF脉冲振幅（和由此受 检人员的高频负担）降低。

第一高频脉冲和第二高频脉冲至少部分地在时间上重叠。由此另一个优点 在于，在应用第一和第二高频脉冲期间可以不中断地产生用于层选择的磁场梯 度。如开头所述，磁场梯度可以用于与HF脉冲一起产生自旋系统的偏转的位置 编码。典型地在应用HF脉冲期间接通磁场梯度，从而对于HF脉冲的激励频率的 共振条件仅对于沿着磁场梯度的确定的位置满足。按照本发明磁场梯度不必在 两个HF脉冲之间接通或断开。特别是相对于已建立的多层成像方法，通过对于 多个层的偏转仅一次应用磁场梯度，由于电磁交变场的负担下降。

可以对多于两个层的成像执行按照本发明的MR测量序列。所介绍的特征可 以同样适用于对三个或多个层的成像。

可以按照以下标准的至少一个确定第一差时间段：MR成像的持续时间、高 频脉冲的振幅、信号强度。如果第一差时间段选择得更长，即，第一和第二高 频脉冲的时间上的重叠下降，则MR成像的持续时间增加。同时，为了实现磁化 的同样偏转，高频脉冲的所需振幅下降。典型地，探测的信号的信号强度可以 与磁化的偏转幅值相关，即，在高频脉冲的振幅相同并且第一差时间段提高（MR 成像的持续时间更长）的情况下获得更高的信号强度。在确定第一差时间段时 这些标准之一可以是决定性的。

例如存在具有在少于10毫秒的范围中的持续时间的MR测量序列。在此HF 脉冲持续几个毫秒。通过合适地确定第一差时间段可以实现HF脉冲的部分并行 化。由此可以明显地，即，以几个百分点缩短测量持续时间。相应配置的MR设 备的运行是特别经济的。

此外，可以根据以下标准中的至少一个计算校正相位：第一差时间段、第 一相干曲线、第二相干曲线。校正相位按照本发明导致，在信号探测时间段中 可以同时读出第一和第二信号。因此必须正确地确定校正相位。

在校正相位的确定中可以涉及的参数特别是第一差时间段。第一差时间段 选择得越长，则第一或第二相干曲线可以越不相同。这一点可以导致更大的所 需校正相位。同时在直接已知第一或第二相干曲线的情况下可以校正校正相位。 在此补充说明，校正相位特别地还可以如下面解释地不取决于第一差时间段。

特别地具有优势的是，HF脉冲具有振幅的如下时间曲线，其相对于各自的 HF脉冲的最大振幅的时刻是不对称的。

在部分地在时间上重叠例如激励脉冲或重聚焦脉冲的情况下，不对称的振 幅曲线可以导致，与对称的HF激励脉冲相比，在时间上相同分离的情况下，所 需的HF峰值功率可以被进一步降低。在任何情况下，不对称的振幅曲线保证， 所属的自旋系统的相干曲线的时间演变的偏移被最小化并且由此校正相位可以 被确定为更小。

重聚相位校正步骤可以进一步构造第一或第二HF脉冲，使得在应用高频脉 冲期间通过振幅调制施加校正相位的至少一部分。在文献中例如公知这样的方 法（S.Pickup和M.Popescu in Magnetic Resonance in Medicine 38(1997) 137-145），该方法允许，通过HF激励脉冲或重聚焦脉冲来确定通过脉冲施加到 磁化的相位的依赖性（相干曲线）。通过由振幅调制特别构造HF脉冲可以在应用 HF脉冲之后就已经实现重聚相位的相干曲线。

此外重聚相位校正步骤可以包含校正磁场梯度的应用。通过校正磁场梯度 的接通可以导致引入校正相位或校正相位的一部分到相干曲线中。特别地例如 可以根据校正磁场梯度关于HF脉冲的时间布置来产生不同层中的不同校正相 位。这一点在更下面详细地解释。

还可以的是，校正磁场梯度具有非线性位置依赖性。典型地，这样构造磁 场梯度，使得其具有线性的位置依赖性，即，磁场梯度强度与位置的依赖性至 少近似通过线性函数来描述。

但是还可以产生磁场梯度的非线性的，例如平方的位置依赖性。沿着通过 改变的校正磁场梯度定义的层选择方向，可以这样在每个激励的层中对不同的 相干曲线重聚相位。非线性位置依赖性例如可以通过附加的可接通的场线圈或 具有非线性场曲线的多个场线圈来实现。

通过非线性磁场梯度施加的校正相位独立于各自的层沿着磁场梯度的非线 性的方向的位置。例如可以使用通过平方函数来描述的磁场梯度。在此特别可 以通过合适的确定线性和平方分量来实现，使得在相关的层的附近可以以很好 近似通过线性函数来描述磁场梯度的曲线。这一点确保了相干曲线在整个层厚 度上的容易控制的时间演变。有效作用的磁场梯度或有效施加的校正相位然后 是特定于层的。以这种方式可以对两个或多个层的相干曲线同时重聚相位。

例如第一高频脉冲可以是用于产生第一层中的自旋回波的第一重聚焦脉冲 并且第二高频脉冲是用于产生第二层中的自旋回波的第二重聚焦脉冲。重聚焦 脉冲典型地在MR成像中被采用，用于在自旋系统的去相位之后产生自旋系统的 重聚相位。具有优势的是，重聚焦脉冲按照本发明具有部分在时间上的重叠。

此外按照本发明的方法可以包括以下步骤：通过第一激励脉冲从静止位置 激励第一自旋系统，通过第二激励脉冲从静止位置激励第二自旋系统，其中第 二激励脉冲的开始相对于第一激励脉冲的开始偏移了第二差时间段。

具有优势的是，第二差时间段比第一激励脉冲的持续时间短。激励脉冲可 以部分地在时间上重叠。部分地在时间上重叠一方面降低MR成像所需的时间并 且另一方面如已经解释地降低激励脉冲所需的HF峰值功率。

但是还可以的是，第二差时间段比第一激励脉冲的持续时间长。按照本发 明然后可以，在第一和第二激励脉冲之间有针对地作用于第一层的磁化。在紧 接在第一激励脉冲之后并且在第二激励脉冲之前的时刻，第二层的磁化还没有 从静止位置偏转。然后接通的磁场梯度仅对第一层的已经激励的自旋发挥作用。 同时可以确保，由于在信号探测时间段中同时探测第一和第二信号，可以应用 层复用测量序列。相对于用于对多个层成像的常规的顺序方法，总是还存在测 量持续时间的明显的时间降低。

特别地按照本发明可以在第一和第二激励脉冲之间执行第一校正磁场梯 度，并且或者在第二激励脉冲和重聚焦脉冲之间或者在重聚焦脉冲之后并在探 测之前执行第二校正磁场梯度。如果第一和第二激励脉冲在时间上完全分开， 即，第二差时间段比第一激励脉冲的持续时间长，则在第一和第二激励脉冲之 间接通校正磁场梯度并且如上所述仅对第一层的第一自旋系统发挥其作用。此 外在第一和第二激励脉冲之后但是在重聚焦脉冲之前进行另一个校正磁场梯 度。这样的校正磁场梯度既对第一也对第二自旋系统发挥其作用。但是例如也 可以在重聚焦脉冲之后但是还在用于探测信号的探测步骤之前执行另一个校正 磁场梯度。这一点可以产生在引入校正相位时的高度灵活性，因为特别是可以 在第一层上通过第一校正磁场梯度引入一个校正相位，其与在第二自旋系统上 引入的相位不同。

特别具有优势的是，第二差时间段是第一差时间段的双倍长。如果在第二 激励脉冲的和第一激励脉冲的分别的时间中心之间的时间段是在第二重聚焦脉 冲的和第一重聚焦脉冲的时间中心之间的时间段的双倍长，则导致，自旋回波 时间（即，在激励和信号探测之间的时间段）对于第一和第二层虽然不同长， 但是自旋回波成像同时并且在信号探测时间段期间同时满足。通过应用用于产 生自旋回波的重聚焦脉冲和同时满足第一和第二层的自旋回波条件，相应地可 以在所述实施方式中产生磁化信号，该磁化信号也是自旋回波类型的。除了第 一和第二层的相干曲线的重聚相位的条件之外，在信号探测时间段中还满足自 旋回波条件。这一点优选地可以产生特别高的信号。

如上所述，但是还可以将第二差时间段选择得这样短，即，比第一激励脉 冲的持续时间短，使得第一和第二激励脉冲至少部分重叠。这一点导致缩短的 测量时间。

此外本发明还可以包括以下步骤：

应用第一扩散重聚焦脉冲以反转第一自旋系统的去相位、应用第二扩散重 聚焦脉冲以反转第二自旋系统的去相位，其中第二扩散重聚焦脉冲的开始相对 于第一扩散重聚焦脉冲的开始在时间上偏移第三差时间段。用于MR成像的测量 序列为了显示粒子的扩散特性典型地在使用另一个重聚焦脉冲（扩散重聚焦脉 冲）的条件下进行。按照本发明第一和第二相干曲线的重聚相位还可以按照用 于MR扩散成像的测量序列按照层复用进行。这样做的优点是，用于扩散成像所 需的本来就更长的时间可以被缩短。

在此具有优势的是，第三差时间段和第一差时间段在数值上是相同长的。 如果涉及重聚焦脉冲的第一差时间段和涉及扩散重聚焦脉冲的第二差时间段在 数值上是相同长的，即，时间偏移是相同的，则可以简化计算重聚相位校正步 骤，即，可以简单计算所需的校正相位。

在此，以对于第一和第二重聚焦脉冲的第一差时间段的时间偏移的方向与 以第一和第二扩散重聚焦脉冲的第三差时间段的时间偏移的方向相同。然后例 如可以的是，重聚相位校正步骤不取决于第一或第三差时间段。这一点可以是 具有优势的，因为这样可以实现固有鲁棒的方法和校正相位的简单计算。

但是按照本发明还可以，以对于第一和第二重聚焦脉冲的第一差时间段的 时间偏移的方向与以第一和第二扩散重聚焦脉冲的第三差时间段的时间偏移的 方向相反。

此外，第一高频脉冲可以是用于从静止位置激励第一自旋系统的第一激励 脉冲，并且第二高频脉冲可以是用于从静止位置激励第二自旋系统的第二激励 脉冲。高频激励脉冲的至少在时间上的分开按照本发明的一个方面具有以下优 点，即，层复用测量序列的测量持续时间被缩短并且同时减小了激励脉冲的所 需高频峰值功率。

通过应用高频脉冲，自旋系统的相干曲线被去相位。该去相位必须在回波 的拍摄之前通过合适地接通磁场梯度来重聚相位。在第一差时间段导致高频激 励脉冲的部分地在时间上分开的情况下，对每个层施加不同的线性相位曲线或 不同的相干曲线。这一点之所以发生，是因为通过不同层的激励的部分地在时 间上的偏移，磁场梯度对于不同的层不同长的起作用。

然后特别难以实现，利用唯一的空间上线性的磁场梯度对相干曲线重聚相 位或对两个相干曲线的去相位同时重聚相位。相反，对重聚焦的高频激励脉冲 的使用允许同时的重聚相位：第一和第二激励脉冲可以固有地施加校正相位。

还可以的是，重聚相位校正步骤构造第一或第二高频脉冲，使得校正相位 在应用激励脉冲期间被施加。

重聚相位校正步骤也可以如上所述包含校正磁场梯度的应用。例如可以将 具有预定的校正相位的振幅调制的高频脉冲与校正磁场梯度组合地使用。这一 点实现了在引入校正相位情况下的高度灵活性并且特别可以补偿在施加高频相 位的高频脉冲的构造中的技术限制。

特别地，该重聚相位校正步骤可以包含具有非线性位置依赖性的校正磁场 梯度。如上所述，通过非线性位置依赖性特别可以实现，在不同层中在相同时 刻施加不同的相位曲线，由此可以对相干曲线重聚相位。

按照本发明的另一个方面，提供一种用于在利用层复用建立MR图像时对具 有第一相干曲线的第一层中的第一自旋系统和具有第二相干曲线的第二层的第 二自旋系统重聚相位的磁共振设备。磁共振设备包括高频发生器，其构造为执 行以下步骤：应用第一高频脉冲来偏转第一层的自旋系统，应用第二高频脉冲 来偏转第二层的自旋系统，其中第二高频脉冲的开始相对于第一高频脉冲的开 始在时间上偏移第一差时间段，该差时间段比第一高频脉冲的持续时间短。此 外，按照本发明的该方面的磁共振设备包括脉冲序列控制器，其构造为执行以 下步骤：进行第一重聚相位校正步骤以将校正相位至少施加到两个自旋系统之 一。此外，磁共振设备包括计算机单元，其构造为执行以下步骤：执行探测步 骤以便在信号探测时间段中探测分别第一和第二自旋系统的磁化的第一和第二 信号。在此，这样构造重聚相位校正步骤，使得第一和第二相干曲线被重聚相 位，从而第一和第二信号的探测在信号探测时间段中同时进行。

这样配置的磁共振设备产生如下效果，该效果相应于结合方法在前面描述 的效果。

附图说明

本发明的上述特征、特点和优点以及如何实现这些特征、特点和优点的方 式结合以下对实施例的描述变得清楚和更易理解，结合附图来进一步解释所述 实施例。其中，

图1示出了按照本发明的磁共振设备的示意图，

图2示出了部分地重叠的高频脉冲的示意图和在使用非线性磁场梯度的条 件下相干曲线的重聚相位，

图3示出了具有固有地预定的相位曲线的部分重叠的高频脉冲的示意图，

图4示出了在部分地在时间上分开重聚焦脉冲的情况下用于对第一和第二 相干曲线重聚相位的本发明的实施方式的示意图，

图5示出了在部分地在时间上分开重聚焦和扩散重聚焦脉冲的情况下对第 一和第二相干曲线重聚相位的本发明的实施方式的示意图，

图6示出了在部分地在时间上分开重聚焦和扩散重聚焦脉冲的情况下对第 一和第二相干曲线重聚相位的本发明的实施方式的示意图，

图7示出了在部分地在时间上分开重聚焦脉冲的情况下本发明的实施方式 的示意图，其中第一差时间段是第二差时间段的一半长，

图8示出了本发明的实施方式的示意性流程图，

图9示出了本发明的另一个实施方式的示意性流程图，

图10示出了本发明的另一个实施方式的示意性流程图，

图11示出了按照本发明的方法的实施方式。

具体实施方式

图1示意性示出了磁共振设备30，其配置为拍摄磁共振（MR）数据。MR 设备可以包括多个高频线圈15a,15b。但是MR设备30也可以仅包括一个高频 线圈。MR设备30还具有磁体10，该磁体适合于产生基本磁场。检查对象（在 本例中是受检人员）11可以借助卧榻13被推入磁体10中。为了从布置在受检 人员11内部的第一层51和第二层52产生MR图像数据，MR设备30还包括 梯度系统14，其配置为在受检人员11的范围中提供磁场梯度。磁场梯度可以通 过自旋系统的共振条件引起高频脉冲的效率的位置编码。通过磁体10产生的基 本磁场将第一层51和第二层52中的自旋系统极化。在其静止位置，自旋沿着 基本磁场的方向指向。通过高频线圈15a和15b可以产生高频脉冲，所述高频 脉冲将磁化从其静止位置在基本磁场中偏转。为了借助高频线圈应用高频脉冲 15a,15b设置高频发生器20。此外可以借助计算机单元22探测感应地在高频线 圈15a,15b中引起电压的磁化信号。设置梯度单元23，以控制梯度系统14来应 用磁场梯度。脉冲序列控制器21控制通过高频发生器20产生的高频脉冲的和 通过梯度单元23控制的磁场梯度的时间流程。操作单元12与控制元件相连， 并且允许用户进行对磁共振设备30的控制。特别地，计算机单元22可以这样 控制高频线圈15a,15b，使得拍摄足够的MR数据，以便借助合适的算法产生完 整的数据组。专业人员公知并行成像的方法，诸如SMASH,GRAPPA或SENSE。 此外梯度单元23这样控制梯度系统14，使得产生非线性磁场梯度。

高频发生器20还这样构造通过高频线圈15a,15b应用的高频脉冲，使得其 除了空间的振幅依赖性之外还定义空间的相位特性曲线。这例如可以借助HF 脉冲的合适的振幅或相位调制来实现。此外高频发生器20还可以这样配置借助 高频线圈15a,15b应用的高频脉冲，使得其具有振幅的如下时间曲线，该时间 曲线相对于各自的激励脉冲的最大振幅的时刻是不对称的。

MR设备的一般工作方式是专业人员公知的，从而无需详细描述一般组件。

图2示例性示出了按照本发明的方法的实施方式。在此分别对位于受检人 员11的空间范围中的第一层51和第二层52，应用高频脉冲，例如激励脉冲70, 71或重聚焦脉冲72,73。将第一高频脉冲70,72特定地，即，层选择性地应用 于第一层51。将第二高频脉冲71,73层选择性地应用于第二层52。在此利用虚 线显示第二高频脉冲71,73。图2中作为水平轴示出了时间曲线。示意性根据振 幅按照Sinc脉冲包络地示出高频脉冲70,71,72,73。专业人员公知，sinc振幅 调制的激励脉冲产生特别有利的空间激励曲线。

第一高频脉冲70,72的时间曲线的特征在于起始点81a和结束点81c。在时 刻81f达到振幅的最大值。相应地，第二高频脉冲71,73的时间曲线通过起始点 81b和结束点81d来表示。在时刻81g达到振幅的最大值。如从图2可以得出的， 在时刻81a（第一高频脉冲70,72的开始）和时刻81d（第二高频脉冲71,73的 结束）之间磁场梯度80a不中断地作用。第二高频脉冲71,73的开始的时刻81b 相对于第一高频脉冲70,72的开始的时刻81a在时间上延迟。这相应于第一差 时间段55（在时刻81a和时刻81b之间的时间段）。

图2的下部示出了与第一层51的第一自旋系统的相位相关的第一相干曲线 53和与第二层52的第二自旋系统的相位相关的第二相干曲线54。在此第二相 干曲线54利用虚线表示。如从图2可以得出的，在时间段81f-81d期间引起第 一自旋系统的去相位（线性相位特性曲线）上升。

特别是在第二高频脉冲71,73是激励脉冲71时，即，脉冲引起磁化从通过 基本磁场定义的静止位置偏转时，得出，在时刻81g之前磁场梯度80a对第二 相干曲线54没有影响。这一点之所以是这样，因为在时刻81g之前在第二层52 中的磁化保持在其静止位置，并且磁场梯度80a对第二相干曲线54不发挥作用。 但是还可以的是，高频线圈71,73是重聚焦脉冲。则图2相应地在时间段81a-81b 中也具有第二相干曲线的改变。

按照图2，第二相干曲线54的采用的去相位相对于第一相干曲线53的采 用的去相位移动了第一差时间段55（在81a和81b之间或在81f和81g之间的 时间段）这一点导致，在时刻81d，即，在磁场梯度80a的应用结束之后，第一 和第二相干曲线53、54具有去相位的不同程度。图形地，这一点通过如下来表 示，即，相干曲线53、54在时刻81d不是全等的。

去相位的这样的不同程度一般总是在通常的高频脉冲，即，sinc振幅调制 的HF脉冲部分地在时间上重叠时才出现。但是如后面，例如参考图11描述的， 还可以的是，HF脉冲不是sinc振幅调制的。例如，HF脉冲可以具有非对称的 时间曲线。

现在本发明要解决的技术问题是，通过施加校正相位来产生第一和第二相 干曲线的重聚相位。按照在图2中示出的实施方式，这可以通过应用非线性磁 场梯度80b来进行：该磁场梯度沿着选择方向具有磁场梯度强度的空间曲线， 该空间曲线是非线性的。例如该非线性曲线可以通过平方函数来描述。这导致， 磁场梯度将不同的校正相位引入到不同的层上。这在图2中示意性示出。通过 在时间段81d-81a期间引入不同的校正相位，在时刻81e引起第一和第二相干曲 线53、54的重聚相位。因为在时刻81e第一和第二相干曲线53、54二者具有 消失的去相位，所以可以进行按照常规方法的其他MR测量序列。

图3示意性示出了本发明的另一个实施方式。相应于图2，第一HF脉冲 70,72作用于第一层51的自旋系统并且第二高频脉冲71,73作用于第二层52 的自旋系统。第二HF脉冲71,73在图3中利用虚线表示。第一HF脉冲70,72 期间在时刻81a和81c之间的时间段中起作用，而第二HF脉冲71,73在时刻 81b和81d之间的时间段中起作用。由此在第二HF脉冲71,73的开始的时刻81b 相对于第一HF脉冲70,72的开始的时刻81a移动了第一差时间段。第一差时间 段通过时刻81a和81b来定义。在时间段81a和81d之间磁场梯度80a不中断地 作用。磁场梯度80a分别关于第一层51和第二层52引起自旋系统的激励的位 置编码。

与图2中不同，在目前讨论的情况中，这样构造HF脉冲70-73，使得在应 用HF脉冲期间施加特定的相位曲线。这一点从图3可以看出，因为，与图2 不同，去相位的速率作为时间的函数对于第一相干曲线53与第二相干曲线54 的去相位的速率是不同的。通过合适选择HF脉冲70-73，可以这样调节相干曲 线53、54的去相位是速率，使得在第二HF脉冲的结束之后，即，在时刻81d， 在断开了层选择梯度80a之后，相干曲线53、54具有相同的去相位。这一点通 过合适构造HF脉冲有针对地引入校正相位是可能的。通过激励的HF脉冲的合 适的振幅和相位调制可以实现，相应激励的层的相干曲线在应用HF脉冲期间具 有如下去相位速率，该去相位速率适合于补偿通过有限的差时间段引起的第一 和第二相干曲线的偏移。

特别要指出，这样的HF脉冲可以具有不是sinc振幅调制的振幅调制。因 此在图3中示出的sinc类的振幅调制被理解为纯示例性的。振幅调制的其他复 杂形式是可能的或必要的。振幅调制的非对称时间曲线是可能的并且后面参考 图11描述。

图4示出用于分别对第一和第二层51、52的第一和第二自旋系统的第一和 第二相干曲线53、54重聚相位的本发明的方法的另一个实施方式。在此，第一 层51的自旋系统通过第一激励脉冲70进行。第一自旋系统的激励在通过时刻 81a和81b限定的时间段中进行。第二层52的自旋系统的激励通过高频脉冲， 即，激励脉冲71进行。在通过时刻81c和81d限定的时间段期间应用该第二激 励脉冲71。在第一激励脉冲70和第二激励脉冲71期间分别是磁场梯度80a和 80c起作用。激励步骤60包括HF脉冲70、71和相应的磁场梯度80a、80c。

第一激励脉冲70和第二激励脉冲71也不重叠。通过在时刻81a和81c之 间的时间差定义的第二差时间段56大于第一激励脉冲70的持续时间(持续时间 81a-81b)。特别地在示出的测量序列中存在如下可能性：在两个激励脉冲70、 71之间接通磁场梯度80b。

在第二激励脉冲71之后接通另一个梯度场80d。然后在另一个梯度场80e 期间既应用作用于第一层51的重聚焦脉冲72，也应用作用于第二层52的重聚 焦脉冲73。重聚焦脉冲引起第一和第二层51、52的相干曲线53、54的重聚焦。 示意性地，这可以通过反转通过确定的梯度场80引入到相干曲线53、54的相 位的符号来表示。对于重聚焦脉冲对相干曲线的作用的该示意性表示在图4-6 中使用。

如从图4中可以获悉的，第一和第二相干曲线53、54在时刻81i，即在重 聚焦脉冲的结束之后或直接在信号探测时间段63之前重聚相位并且特别具有消 失的去相位。以下详细解释这一点。

相位M_a–M_e的改变分别与磁场梯度80a-80e相关。因此M_a例如表示相干 曲线的在应用磁场梯度80a期间构造的去相位。另外表达的话，通过M_a–M_e表示的度量不是相位而是梯度矩，即，梯度振幅的时间积分。利用这样的梯度 矩然后讨论在确定的体积内部，例如在一层内部的信号的去相位。对于第一层 必须成立M_a/2–M_b+M_c–M_d–M_x=0。在此M_x是在通过时刻81h和81i定义 的时间段中通过磁场梯度80e对第一层所施加的相位。因为该时间段位于应用 第一重聚焦脉冲72之后，所以尽管正的磁场梯度80e，如上所述，相位具有负 的符号。所有相位的和必须等于0这一条件与在时刻81i第一相干曲线53的消 失的去相位含义相同并且是MR信号的探测的前提条件。

相应地对于第二层必须成立：M_c/2-M_d+M_x=0。M_x关于第二相干曲线 54具有正的符号，因为在通过时刻81f和81g定义的时间段中磁场梯度80e在 应用重聚焦脉冲73之前作用于第二层52的磁化。

从保证第一和第二相干曲线53、54的重聚相位在时刻81i具有消失的去相 位的这些条件中，分别可以导出对于校正相位M_b和M_d（和由此对于磁场梯度 80b和80d）的条件：这些条件为M_b=M_a-2M_x和M_d=M_c/2+Mx，只要示 例性地假定M_a=M_c。因为M_x与第一差时间段直接成比例（其中第一差时间段 通过由时刻81f和81g限定的时间段给出），所以在预定的差时间段的情况下导 出对于选择磁场梯度80b和80d的条件。磁场梯度80b和80d因此与用于施加 与磁场梯度80b和80d成比例的校正相位的重聚相位校正步骤61相关联。通过 磁场梯度80b和80d施加的校正相位既可以通过磁场梯度80b和80d的持续时 间也可以通过其强度来定义。

相应地在图4的下部图形地示出，第一和第二相干曲线53、54随时间的走 向如何。在此第二相干曲线54虚线表示。通过磁场梯度80e在应用重聚焦脉冲 72之后作用于第一层或在应用第二重聚焦脉冲73之前作用于第二层，与之相关 的相位改变确保不同的符号。这一点图形地通过如下来示出，即，第二相干曲 线54在通过时刻81f和81g定义的时间段中经历正的改变，而第一相干曲线53 在通过时刻81h和81i定义的时间段中经历负的改变。符号上的该区别使得必要 的是，在该讨论的实施方式中与磁场梯度80b和80d相关的重聚相位校正步骤 期间，相应的校正相位施加到相干曲线53、54。

因为在探测步骤62中在通过时刻81k和81l限定的信号探测时间段63期 间，可以从第一和第二层51、52同时拍摄第一和第二信号76、77，所以可以应 用按照层复用测量序列的MR成像的方法。

在图5中示出了本发明的另一个实施方式。特别地，示出了MR测量序列， 在该测量序列情况下第一对重聚焦脉冲72、73和第二对扩散重聚焦脉冲74、75 允许按照扩散方法的MR成像。来自于第一层51的第一信号76的探测和来自 于第二层52的第二信号77的探测在通过时刻81n和81o限定的信号探测时间 段63期间在探测步骤62中同时进行。相应地，可以如已经解释的那样应用层 复用测量序列。按照目前讨论的实施方式，第一和第二重聚焦脉冲72、73以及 第一和第二扩散重聚焦脉冲74、75互相在时间上偏移。在此第二重聚焦脉冲73 相对于第一重聚焦脉冲72在时间上延迟第一差时间段55。第一差时间段55通 过时刻81f和81g限定。第二扩散重聚焦脉冲75也相对于第一扩散重聚焦脉冲 74在时间上偏移。扩散重聚焦脉冲以第三差时间段57的时间偏移在与重聚焦脉 冲的偏移相同的时间方向上进行。第三差时间段57通过由时刻81j和81k限定 的持续时间定义。相应于本发明，这样确定校正磁场梯度80b和80d，使得在 时刻81m，即，在在扩散重聚焦脉冲74、75期间被应用的磁场梯度80f结束之 后，第一层51的第一相干曲线53和第二层52的相干曲线54重聚相位并且特 别是具有消失的去相位。为了在信号探测时间段63期间测量第一和第二层51、 52的信号76、77，消失的去相位是前提条件。

以下详细解释，必须如何确定校正磁场梯度80b和80d，从而满足刚才提 到的条件。如已经参考图4讨论的，磁场梯度80a–80f与相位M_a–M_f相关联。 如已经参考图4解释的，相位M_a–M_f是通过磁场梯度的作用引入的自旋系统的 去相位。对于第一层51必须成立，所有施加的相位之和在时刻81m等于0，即， M_a/2–M_b+M_c–M_d–M_x+M_x=0。相应地必须确保，对于第二层52所有通过 磁场梯度80c-80f施加的相位之和也等于0。特别地必须成立：M_c/2–M_d+M_x– M_x=0。在此示例性假定，在差时间段55和57中进行的去相位相同。

如前面示出的，从对于在时刻81m对于第一和第二层51、52消失的去相 位的条件中可以看出，通过第一和第三差时间段引起的相位偏移通过求和而取 消并且由此对于在时刻81m的消失的去相位的标准不是决定性的。换言之，如 果重聚焦脉冲以及扩散重聚焦脉冲以相同的时间段55、57并且在相同的时间方 向是偏移，则第一和第二相关曲线53、54的在此期间的去相位自动地在扩散重 聚焦脉冲的结束之后的时刻被补偿。借助重聚相位校正步骤特别地发挥影响是 不必要的或者说校正相位可以等于零。特别地，校正相位不取决于第一差时间 段55。对于时间段55和57选择地不相同的情况，可以通过合适地选择校正相 位80b和80d总是实现两个层的信号的完整的重聚相位。

图6也示出了本发明的实施方式，其中第一和第二重聚焦脉冲72、73以及 第一和第二扩散重聚焦脉冲74、75都应用于第一和第二自旋系统。但是与前面 讨论的图5不同，在图6中第一和第二重聚焦脉冲72、73的时间偏移的方向与 第一和第二扩散重聚焦脉冲74、75的时间偏移的方向相反。

特别地，第二重聚焦脉冲73的开始相对于第一重聚焦脉冲72的开始在时 间上延迟了第一差时间段。第一差时间段55在此通过时刻81f和81g来限定。 相反，第二扩散重聚焦脉冲75在第一扩散重聚焦脉冲74之前开始。第二扩散 重聚焦脉冲75的开始相对于第一扩散重聚焦脉冲74的开始提前了第三差时间 段57。第三差时间段通过时刻81j和81k来限制。特别地，在图6中示出的本 发明的实施方式中第一和第三差时间段在数值上是相同的，即，在时刻81f和 81g之间的间隔等于在时刻81j和81k之间的间隔。

如已经参考前面的图讨论的，按照本发明必要的是，信号76的探测和第二 信号77的探测在信号探测时间段63期间同时进行。信号探测时间段63通过时 刻81o和81p限制。为了确保在信号探测时间段63期间同时探测第一和第二 信号76、77，第一和第二相干曲线53、54必须在时刻81m重聚相位并且特别 地具有消失的去相位。如从图6可以看出的，这一点在合适选择以校正梯度80b 和80d形式的重聚相位校正步骤的情况下是可能的。

以下详细解释，必须如何进行校正梯度场80b和80d的确定，从而满足上 面提到的用于同时探测第一和第二信号76、77的标准。对于层1，相干曲线53、 54的相位改变M_a–M_f与梯度场80a–80f相关联。在时刻81m的消失的去相位 的条件于是对于第一层51的第一自旋系统为M_a/2–M_b+M_c–M_d–M_x－M_x= 0。在此特别指出，通过第一和第三差时间段55、57引起的相位改变M_x在上面 的等式中分别具有负的符号并且由此在起作用的相位改变的总和中没有消失。 对于第二层52也相应地成立：在此成立M_c/2–M_d+M_x+M_x=0。从对于第一 和第二层51、52的磁化的消失的去相位的这些条件中可以设置用于确定磁场梯 度80b和80d的条件。由磁场梯度80b和80d施加的相位M_b,M_d可以根据M_x来表达。在此成立M_b=M_a–4M_x和M_d=M_c/2+2M_x，只要示例性假定M_a=M_c。 这意味着，与重聚相位校正步骤相关的磁场梯度80b和80d及其施加的校正相 位直接取决于第一或第三差时间段55、57。

在前面的附图4-6中作为用于产生来自于第一和第二层的信号的条件分别 仅讨论了第一和第二相干曲线53、54的消失的去相位。这样的条件相应于梯度 类型的回波。这样的条件例如从梯度回波测量序列中公知。但是有利的是，除 了对于相干曲线53、54的消失的去相位的条件之外还满足自旋回波条件。作为 自旋回波条件，在应用重聚焦脉冲72、73的情况下理解为，在激励脉冲和重聚 焦脉冲之间，以及在重聚焦脉冲和信号探测之间的时间段是相同的。然后出现 自旋回波。

在图7中示出了按照本发明的一种实施方式，其中第二重聚焦脉冲73的开 始相对于第一重聚焦脉冲72的开始延迟了第一差时间段55。在此第一差时间段 55通过时刻81e和81f限定。此外从图7看出，第一和第二激励脉冲70、71 也偏移第二差时间段56。在此第二激励脉冲71相对于第一激励脉冲70延迟。 第二差时间段56通过时刻81a和81c限定。

第二差时间段56的持续时间在图7中是第一差时间段55的持续时间的双 倍长。这一点导致，对于第一和第二层51、52的磁化的自旋回波条件同时在时 刻81i满足。这一点是这样，因为通过时刻81j和81l限制的时间段与通过时刻 81l和81i限制的时间段相同。同时，通过时刻81k和81m限制的时间段与通 过时刻81m和81i限制的时间段相同。在此，时刻81j和81k也涉及第一和第 二激励脉冲70、71的振幅的最大值。同时，时刻81l和81m涉及重聚焦脉冲 72、73的最大振幅。如特别地从图7可以看出的，第一和第二重聚焦脉冲72、 73部分地在时间上重叠。按照本发明，这导致重聚焦脉冲72、73的所需最大振 幅降低并且同时导致最小化的测量持续时间，因为信号76、77然后可以在信号 探测时间段63中在时刻81i附近同时被探测。

图8以示意性流程图的形式示出了按照本发明的实施方式的方法。该方法 在步骤800开始。首先在步骤801将第一层的磁化通过应用第一激励脉冲从静 止位置偏转。从静止位置的偏转在此可以具有以下含义，即，磁化至少具有沿 着垂直于基本磁场的方向的分量。在激励之后，磁化的横向分量进动。

在步骤802中按照本实施方式进行重聚相位校正步骤。重聚相位校正步骤 例如可以按照校正磁场梯度的形式被应用。特别地通过在步骤802中应用校正 磁场梯度可以导致，通过校正磁场梯度施加的校正相位仅作用于第一层的自旋 系统。第二层的自旋系统在步骤802中还没有被激励并且在步骤803中才通过 第二激励脉冲从静止位置偏转。通过在步骤802中灵活地确定校正相位可以引 起第一和第二层的自旋系统的第一和第二相干曲线的后面的重聚相位。

在步骤804和805中将高频重聚焦脉冲分别应用于第一和第二层的自旋系 统。特别地，第一和第二重聚焦脉冲可以部分地在时间上重叠。按照本发明这 具有如下优点：通过部分地在时间上重叠，与完全在时间上重叠相比，可以实 现重聚焦脉冲的所需最大振幅的降低，同时可以缩短用于执行利用图8示出的 用于按照层复用的MR成像的方法的整个测量持续时间。

通过在步骤802中合适选择重聚相位校正步骤确保在步骤806中在信号探 测时间段中可以同时探测属于第一和第二层的信号。可以在步骤806中应用用 于层复用成像的公知方法。该方法在步骤807中结束。

图9借助示意性流程图示出了本发明的另一个实施方式。该方法在步骤900 开始。在步骤901和步骤902中将第一和第二激励脉冲分别应用于第一和第二 层的自旋系统。特别地，这样应用第一和第二激励脉冲，使得它们部分地在时 间上重叠。这意味着，第二激励脉冲的开始相对于第一激励脉冲的开始偏移了 第一差时间段，其中该第一差时间段比第一激励脉冲的持续时间短。

在步骤901和步骤902中激励了第一和第二层的自旋系统之后，可以在步 骤903中应用重聚相位校正步骤。特别地，在本发明的实施方式中可以对于两 个层同时应用重聚相位校正步骤。例如，这可以在目前讨论的实施方式中通过 应用非线性梯度场来发生。非线性梯度场在层选择方向上具有如下振幅曲线， 该振幅曲线通过非线性函数，例如二阶多项式来描述。由此可以实现，通过非 线性梯度场施加的校正相位在第一和第二层中是不同的。

可以通过平方函数来描述非线性梯度场。在此特别可以通过合适地确定线 性和平方分量来实现，在相关的层的附近以良好近似通过线性函数来描述磁场 梯度的曲线。这意味着，梯度场的平方曲线局部地在第一层内部可以通过具有 第一斜率的线性梯度场并且局部地在第二层内部通过具有第二斜率的线性梯度 场来近似。这一点确保了在整个层厚度上相干曲线的容易控制的时间演变。有 效作用的磁场梯度或有效施加的校正相位然后是特定于层的。以这种方式可以 对两个或多个层的相干曲线同时重聚相位。

特别地，当第一和第二激励脉冲如目前讨论的那样部分地在时间上具有偏 移时，第一和第二层的相干曲线在应用校正步骤之前，即，在步骤903之前的 时刻具有不同的去相位。该去相位可以通过合适地选择重聚焦校正步骤来校正。 第一和第二相干曲线然后是重聚相位的。

特别地在重聚相位校正步骤903的范围内这样进行重聚相位，使得对于在 步骤904和905期间施加到第一和第二自旋系统的另外的不同相位已经作出了 规定。步骤904和905涉及作用于第一层的第一重聚焦脉冲和作用于第二层的 第二重聚焦脉冲。第一和第二重聚焦脉冲又这样在时间上相互偏移，使得其在 时间上部分地重叠。该偏移在本实施方式中通过第二差时间段来表示。特别地 在第一重聚焦脉冲和第二重聚焦脉冲之间的时间偏移的方向可以与在第一激励 脉冲和第二激励脉冲（步骤901和902）之间的时间偏移的方向相反。

通过在第一和第二重聚焦脉冲之间的部分地在时间上重叠，又将不同的相 位施加到在第一和第二层之间的第一和第二相干曲线。可以相应构造重聚相位 校正步骤903，使得在应用重聚焦脉冲之后，即在步骤904或905之后并且在探 测步骤906之间的时刻呈现第一和第二相干曲线的完整的去相位。

特别地按照本发明这样进行探测步骤906，使得分别来自于第一和第二层 的第一和第二信号同时在信号探测时间段中被探测。为此必要的是，第一和第 二相干曲线既重聚相位，又具有消失的去相位。在步骤907，按照图9的方法结 束。

在图10中示出了按照本发明的另一个实施方式。该方法在步骤1000开始。 在步骤1001和步骤1002中应用第一和第二激励脉冲。在此第一激励脉冲作用 于第一层并且第二激励脉冲作用于第二层。激励脉冲导致，磁化从其通过基本 磁场给出的静止位置被偏转。

同时，这样构造本发明的目前讨论的实施方式，使得第一激励脉冲的应用 与重聚相位校正步骤的应用相符。例如可以这样构造第一激励脉冲，使得通过 高频激励脉冲的合适的振幅或相位调制向第一相干曲线施加特殊的校正相位。 该校正相位可以适合于补偿通过第一和第二激励脉冲的部分在时间上的重叠导 致的在第一和第二相干曲线之间的相位差。第一和第二相干曲线的重聚相位在 应用第一和第二激励脉冲之后，即，在步骤1001或1002之后是可能的。

在步骤1003和1004中分别进行应用第一和第二重聚焦脉冲以及探测步骤。 这些步骤已经结合前面的附图详细讨论了。在步骤1005中该方法结束。

图11示例性示出了按照本发明的方法的一种实施方式。在此分别对位于受 检人员11的空间范围中的第一层51和第二层52应用高频脉冲，例如激励脉冲 70、71或重聚焦脉冲72、73。第一高频脉冲70、72被特定地、即，层选择性 地应用于第一层51。第二高频脉冲71、73层选择性地应用于第二层52。在此 利用虚线示出第二高频脉冲71、73。如已经参考例如图2，在图11中也作为水 平轴示出了时间曲线。与前面讨论的图不同，高频脉冲70,71,72,73没有以Sinc 脉冲形式的振幅调制。图11的高频脉冲具有非对称的振幅曲线作为时间的函数。 第一差时间段55在图2中作为在高频脉冲70,71,72,73的振幅的最大值之间的 间隔示出。振幅的最大值通过时刻81b和81c表示。特别地，在相同的第一差 时间段和磁化的相同的读出角度的情况下，可以将高频脉冲的所需的最大振幅 选择得较小。此外，激励第一51和第二52层的磁化的第一和第二高频脉冲的 时间间隔可以被最小化。这导致，相应的相干曲线具有最小化的偏差并且相干 曲线的所需的校正小。

尽管通过优选实施例详细示出并描述了本发明，但是本发明不受所公开的 例子的限制并且专业人员可以从中导出其他变体，而不脱离本发明的保护范围。