DE102005053269B3 - Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung eines diffusionsgewichteten Bildes - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung eines diffusionsgewichteten Bildes Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung eines diffusionsgewichteten Bildes eines Untersuchungsobjekts in einer Magnetresonanzanlage, das die folgenden Schritte aufweist: Aufnehmen eines diffusionsgewichteten Datensatzes, wobei bei dem diffusionsgewichteten Datensatz zusätzliche magnetische Diffusionsgradienten (15-18) geschaltet werden, Berechnen eines diffusionsgewichteten Bildes des Untersuchungsobjekts mit Hilfe des diffusionsgewichteten Datensatzes, Schalten von weiteren Dephasierungsgradienten (35-38), um Artefakte aufgrund von zusätzlichen Signalechos in dem diffusionsgewichteten Bild zu verringern, dadurch gekennzeichnet, dass die Lage, Amplitude und/oder die Polarität der Dephasierungsgradienten (35-38) in Abhängigkeit von den Diffusionsgradienten gewählt werden.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung eines diffusionsgewichteten Bildes eines Untersuchungsobjekts in einer Magnetresonanzanlage und eine Magnetresonanzanlage hierfür. Die Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren, bei dem die diffusionsgewichteten Bilder mit Hilfe einer Doppel-Spin-Echobildgebungssequenz aufgenommen werden.
  • In der Magnetresonanztomographie haben sich Bildgebungsverfahren etabliert, mit denen die Diffusion der Wassermoleküle im menschlichen Körper sichtbar gemacht werden kann. Insbesondere bei der Beurteilung pathophysiologischer Vorgänge, beispielsweise im menschlichen Gehirn, liefert die Magnetresonanztomographie mit Hilfe der Diffusionsbildgebung wertvolle Erkenntnisse. Insbesondere ist es möglich, Schlaganfallareale im Hirn zu lokalisieren.
  • Die Diffusion entsteht durch die thermische Translationsbewegung von Molekülen. Dabei handelt es sich um einen Zufallsprozess, der auch als Brownsche Molekularbewegung bezeichnet wird. Die zurückgelegten Distanzen der diffundierenden Moleküle, auf denen die diffusionsgewichtete Magnetresonanztomographie beruht, sind sehr gering. Für die diffusionsgewichtete Bildgebung werden starke Magnetfeldgradienten, so genannte Diffusionsgradienten, verwendet, die bei der Bildgebungssequenz zusätzlich zu den Gradientenfeldern verwendet werden, die zur Ortskodierung notwendig sind. Bei der Diffusionsbildgebung nutzt man den physikalischen Effekt, dass bei einer Diffusionsbewegung der Moleküle unter dem Einfluss von Magnetfeldgradienten das Magnetresonanzsignal abnimmt. Die Phase des Magnetresonanzsignals ändert sich proportional zum angelegten Magnetfeldgradienten. Schaltet man nun einen bipolaren Diffusionsmagnetfeldgradienten, so hebt sich die Phasenentwicklung aufgrund des bipolaren Gradienten für ruhende Spins auf, bei durch Diffusion bewegten Spins erfährt der sich be wegende Spin ein anderes Magnetfeld. Im Falle eines bipolaren Diffusionsgradienten sind bei diffundierenden Spins die Signale am Ende der beiden Diffusionsgradienten nicht mehr phasenkohärent wie bei ruhenden Spins, sondern verteilt. Dies bedeutet eine Signalabnahme. Nimmt man nun einen nicht diffusionsgewichteten Datensatz und einen diffusionsgewichteten Datensatz auf, bei dem zusätzlich Diffusionsgradienten geschaltet werden, so lässt sich über die Differenz der beiden Datensätze eine Aussage über die Diffusion erreichen.
  • Die Diffusion ist üblicherweise eine tensorielle Größe, die von der Raumrichtung abhängt. Dieser Diffusionstensor ist ein symmetrischer Tensor mit sechs Koeffizienten. Zur Bestimmung des Diffusionstensors werden nicht-diffusionsgewichtete Datensätze und zumindest sechs, beispielsweise 20–60 diffusionsgewichtete Datensätze aufgenommen, um den Diffusionstensor zu berechnen.
  • Diffusionsgewichtete Bildgebungstechniken sind sehr empfindlich gegenüber gradienteninduzierten Wirbelstromeffekten. Zur Vermeidung von Wirbelstromeffekten wurde beispielsweise in dem Konferenzband der Society of Magnetic Resonance in Medicine, Seite 799 im Jahre 2000 vorgeschlagen, eine Doppel-Spin-Echo-Sequenz mit vier Diffusionsgradienten, d.h. zwei Diffusionsgradientenpaare, zu verwenden.
  • Weiterhin werden bei derartigen Doppel-Spin-Echo-Sequenzen so genannte Spoiler oder Dephasierungsgradientenfelder angelegt, um unerwünschte Nebenechos zu vermeiden. Trotzdem traten bei derartigen diffusionsgewichteten Bildgebungssequenzen unter bestimmten Umständen Streifenartefakte im Magnetresonanzbild auf.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, diffusionsgewichtete Magnetresonanzbilder zu erzeugen, bei denen derartige Streifenartefakte zuverlässig unterdrückt werden können.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren und eine Magnetresonanzanlage gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst. In den abhängigen Ansprüchen sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zur Ermittlung eines diffusionsgewichteten Bildes weist die folgenden Schritte auf: Es wird ein diffusionsgewichteter Datensatz aufgenommen, wobei bei dem diffusionsgewichteten Datensatz magnetische Diffusionsgradienten geschaltet werden. Auf der Grundlage des diffusionsgewichteten Datensatzes können dann diffusionsgewichtete Bilder des Untersuchungsobjekts berechnet werden. Zusätzlich werden Dephasierungs- oder Spoilergradienten geschaltet, um Artefakte aufgrund von zusätzlichen Signalechos in dem diffusionsgewichteten Bild zu verringern. Gemäß einem weiteren Schritt der vorliegenden Erfindung wird die Lage, Amplitude und/oder Polarität der Dephasierungsgradienten in Abhängigkeit von den Diffusionsgradienten gewählt. Im Stand der Technik wurden konstante und symmetrische Dephasierungsgradienten in der Bildgebungssequenz verwendet, um Artefakte im Bild zu verringern. Diese konstanten vorprogrammierten Dephasierungs- bzw. Spoilergradienten konnten jedoch die Entstehung von Artefakten im Bild nicht zuverlässig verhindern. Die Erfindung beruht nun auf der Erkenntnis, dass, wenn die Amplitude und die Polarität der Dephasierungsgradienten an die aktuellen Diffusionsgradienten angepasst werden, die Artefakte auf zuverlässige Weise verhindert werden können. Das diffusionsgewichtete Bild kann auch die Darstellung des Diffusionstensors beinhalten.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Amplitude, Lage und/oder Polarität der Dephasierungsgradienten für jede Bildgebungssequenz bei Ablauf der Bildgebungssequenz in Abhängigkeit von dem aktuellen Bildgebungssequenzablauf und/oder der Richtung der angelegten Diffusionsgradienten gewählt. Bisher wurden die Dephasierungsgradienten fest in den Sequenzablauf einprogrammiert. Gemäß der Erfindung werden nun bei der Planung des Sequenzablaufs, wenn die ser feststeht, oder aber auch zur Laufzeit, in Abhängigkeit von der Richtung der angelegten Diffusionsgradienten die Dephasierungsgradienten berechnet und in den Sequenzablauf eingefügt.
  • Weiterhin kann ein diffusionsgewichteter und ein nicht diffusionsgewichteter Datensatz aufgenommen werden, bzw. es können Datensätze mit unterschiedlicher Diffusionswichtung aufgenommen werden, wobei diffusionsgewichtete Bilder auf der Grundlage der unterschiedlichen Diffusionswichtungen der aufgenommenen Datensätze erzeugt werden können.
  • Zur Aufnahme des diffusionsgewichteten und des nicht diffusionsgewichteten Datensatzes kann beispielsweise eine Bildgebungssequenz mit doppeltem Spin-Echo verwendet werden, wobei diese Bildgebungssequenz einen 90°-Hochfrequenzpuls und zwei 180°-Hochfrequenzpulse aufweist. Diese als Doppel-Spin-Echo-Sequenzen bekannten Bildgebungssequenzen können zur Diffusionswichtung verwendet werden. Bei diesen doppelten Spin-Echo-Sequenzen mit zwei 180°-Hochfrequenzpulsen können gemäß der Erfindung jeweils ein Dephasierungsgradient kurz vor und ein Dephasierungsgradient kurz nach jedem 180°-Pulse geschaltet werden, wobei die Amplitude und die Polarität dieser Dephasierungsgradienten von der Wahl und den Parametern der Diffusionsgradienten abhängt.
  • Gemäß der Erfindung wird die Amplitude, Polarität, Länge und/oder Lage der Diffusionsgradienten bestimmt. Aus den bestimmten Größen kann dann die Amplitude und die Polarität der Dephasierungsgradienten berechnet werden. Wie in der Beschreibungseinleitung erwähnt, ist die Diffusionskonstante ein Tensor mit Komponenten in den verschiedenen Raumrichtungen. Zur Berechnung des Tensors werden unterschiedlich diffusionsgewichtete Datensätze aufgenommen, wobei Diffusionsgradienten mit unterschiedlicher Intensität in den verschiedenen drei Raumrichtungen verwendet werden. Die Lage und das Vorhandensein der Diffusionsgradienten ist damit unterschiedlich für die verschiedenen Bildgebungssequenzen.
  • Bevorzugterweise werden die Gradientenmomente der Diffusionsgradienten bestimmt, d.h. das Produkt der Gradientenamplitude und der Einschaltzeit, genauer das Flächenintegral unter dem eingeschalteten Gradienten auf der Zeitachse.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform unterscheidet sich das Gradientenmoment der Dephasierungsgradienten, die vor und nach dem ersten 180°-Puls geschaltet werden, im Betrag von dem Gradientenmoment der Dephasierungsgradienten, die vor und nach dem zweiten 180°-Puls geschaltet werden. Dies hat folgende Ursache:
    Vorzugsweise werden bei der diffusionsgewichteten Doppel-Spin-Echo-Sequenz vier Diffusionsgradienten mit wechselnder Polarität, d.h. zwei bipolare Diffusionsgradientenpaare für eine Raumrichtung verwendet. Hierbei umschließt ein erstes Diffusionsgradientenpaar das zweite Diffusionsgradientenpaar. Dies bedeutet, dass das erste Diffusionsgradientenpaar der erste und der vierte Gradient ist, die das zweite Diffusionsgradientenpaar, den zweiten und den dritten Diffusionsgradienten in der zeitlichen Abfolge umschließen. Hierbei ist nun das Gesamt-Gradientenmoment des ersten Diffusionsgradientenpaars unterschiedlich. Dies bedeutet, dass die Fläche unter dem ersten Diffusionsgradienten sich von der Fläche unter dem vierten Diffusionsgradienten unterscheidet. Dieser Unterschied in den Gradientenmomenten entspricht einem Nettogradientenmoment, das wie ein zusätzlicher Dephasierungs- bzw. Spoilergradient wirkt. Die zwischen den beiden 180°-Pulsen gelegenen Dephasierungsgradienten müssen nun so gewählt werden, dass sich dieses Nettogradientenmoment verstärkt und nicht aufhebt.
  • Vorzugsweise bestimmt die Differenz der Gradientenmomente des ersten Diffusionsgradientenpaars die Polarität der Dephasierungsgradienten um die 180°-Pulse herum.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung werden die Dephasierungsgradienten mit dem größeren Gradientenmoment um den 180°-Puls geschaltet, der näher an dem Diffusionsgradienten des ersten Diffusionsgradientenpaars liegt, der ein größeren Gradientenmoment hat als der andere Diffusionsgradient des ersten Diffusionsgradientenpaars. Hierdurch wird sichergestellt, dass das oben erwähnte Nettomoment der Diffusionsgradienten verstärkt und nicht abgeschwächt wird. Diese Verstärkung ist notwendig, damit die im Bild auftretenden Artefakte vermieden werden können. Wie später in den Ausführungsbeispielen erklärt wird, kann damit die Bildung von zusätzlichen unerwünschten Echos effektiv verhindert werden, die zu unerwünschten Artefakten in den Bildern führen würden.
  • Weiterhin wird das Gradientenmoment des Auslesegradienten bestimmt. Bei der Wahl der Dephasierungsgradienten, die um die 180°-Pulse geschaltet werden, ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung das Gradientenmoment dieser Dephasierungsgradienten mindestens so groß wie das Gradientenmoment des Signalauslesegradienten. Die Amplitude der Dephasierungsgradienten kann in Abhängigkeit von dem Gradientenmoment des Signalauslesegradienten gewählt werden. Vorzugsweise ist das Gradientenmoment der Dephasierungsgradienten zwischen 1,3–1,7 mal so groß wie das Gradientenmoment des Auslesegradienten. Weiterhin vorzugsweise ist das Gradientenmoment der Dephasierungsgradienten 1,5 mal so groß wie das Gradientenmoment des Signalauslesegradienten.
  • Zur Aufnahme der diffusionsgewichteten und nicht diffusionsgewichteten Datensätze kann beispielsweise die Echoplanartechnik verwendet werden, um die Aufnahmezeit der diffusionsgewichteten Bilder zu verringern. Selbstverständlich kann auch jede andere Bildgebungssequenz verwendet werden.
  • Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beiliegenden schematischen Zeichnungen näher erläutert. Hierbei zeigen:
  • 1 beispielhaft eine Pulsabfolge einer diffusionsgewichteten Doppel-Spin-Echo-Sequenz nach dem Stand der Technik,
  • 2 ein Schema der Hochfrequenzpulse und Gradientenschaltungen zur Erklärung der physikalischen Hintergründe der Erfindung,
  • 3 die Schaltung von 2 mit zusätzlichen Dephasierungsgradienten nach dem Stand der Technik,
  • 4 die Darstellung von 2 mit der erfindungsgemäßen Einfügung von Dephasierungsgradienten, und
  • 5 eine Sequenzabfolge mit der Schaltung der Dephasierungsgradienten gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • In 1 ist beispielhaft die Pulsabfolge einer Doppel-Spin-Echoplanarsequenz ohne Schaltung von Diffusionsgradienten nach dem Stand der Technik gezeigt. Bei dieser Doppel-Spin-Echobildgebungssequenz wird ein 90°-Hochfrequenzpuls 11 in das (nicht dargestellte) Untersuchungsobjekt eingestrahlt, gefolgt von zwei 180°-Pulsen 12 und 13. Zeitgleich zum 90°-Puls wird ein Magnetfeldgradient GS zur Schichtauswahl geschaltet (Gradient 14). Nach dem Schichtselektionsgradient in Schichtrichtung erfolgt in Schichtrichtung die Schaltung der zusätzlichen Diffusionsgradienten 1518.
  • Weiterhin wird ein Phasenkodiergradient GP in der Phasenkodierrichtung geschaltet. Dieser Gradient 19 entspricht dem Phasenkodiergradient einer Echoplanarbildgebungssequenz. Ebenso wird in Signalausleserichtung ein Auslesegradient GA geschaltet (Gradienten 20 und 21), wobei während der Schaltung des Gradienten 21 die Signalauslese erfolgt. Durch die Schaltung des 90°-Pulses und der beiden 180°-Pulse 12 und 13 erfolgt ein zentrales Spin-Echo 22, das während der Signalauslese bei Schaltung des Gradienten 21 ausgelesen wird. Bei der in 1 dargestellten Sequenzabfolge erfolgten noch keine zusätzliche Spoiler- bzw. Dephasierungsgradienten, um ungewünschte Echos zu vermeiden.
  • Im Zusammenhang mit 2 wird näher erklärt, wie es zu diesen unerwünschten Echos kommt, um zu erkennen, auf welcher Grundlage diese unerwünschten Echos vermieden werden können. Grundsätzlich sind drei verschiedene Arten von Echos zu unterscheiden; zuerst das bei der Schaltung von einem 90°- und 180°-Puls auftretende Spin-Echo, das von Hahn entdeckt wurde. Zusätzlich treten noch so genannte stimulierte und antistimulierte Echos auf. Die antistimulierten Echos wurden von Ordige im Konferenzband der Society of Magnetic Resonance, 1995 Seite 670 beschrieben. Zum Verständnis der stimulierten und antistimulierten Echos werden die 180°-Pulse 12 und 13 von 1 und 2 als 90°-Pulse 12' und 13' betrachtet. Dies beruht auf der Tatsache, dass kein Hochfrequenzpuls so ideal ist, dass nicht auch 90°-Signalanteile bei einem 180°-Puls auftreten. Weiterhin sind beispielhaft der erste Diffusionspuls 15 und der vierte Diffusionspuls 18 der diffusionsgewichteten Gradientenschaltung gezeigt. Nach dem ersten 90°-Puls 11 werden die Spins in die transversale Ebene gekippt und erfahren dort den Magnetfeldgradienten 15. Durch den zweiten 90°-Puls 12' werden sie in die Vertikalebene gekippt, so dass hier keine Transversalkomponente vorliegt. Aus diesem Grund können die beiden Gradientenschaltungen 16 und 17 vernachlässigt werden, bzw. müssen nicht berücksichtigt werden. Nach dem dritten 90°-Puls 13' werden die Spins wieder in die transversale Ebene gekippt, wo sie den Diffusionsgradienten 18 unterworfen sind. Die Diffusionsgradienten 15 und 18 bilden das erste bipolare Diffusionsgradientenpaar, die das zweite bipolare Diffusionsgradientenpaar 16 und 17 von 1 umschließen.
  • Wie in 2 zu erkennen ist, ist das Gradientenmoment, d.h. die Fläche unter dem eingeschalteten Gradienten für den Gradienten 15 größer als für den Gradienten 18. Dieses Nettogradientenmoment ist vorgesehen, um ungewünschte Echos zu vermeiden, und um Verzerrungen aufgrund von Wirbelströmen zu verhindern. Die Gradientenmomente der Gradienten 15 und 18 unterscheiden sich jedoch nicht unbedingt stark, so dass ein antistimuliertes Echo nicht zuverlässig vermieden wird. Wenn die beiden Momente betruglich identisch sind, d.h. sich in ihrer Summe aufheben, kommt es zu einem antistimulierten Echo in der k-Raum-Mitte. Wenn diese beiden Momente nicht identisch sind, sich jedoch nicht stark unterscheiden, wird dieses Echo der Signalaufnahme im k- bzw. Fourier-Raum aus der Mitte verschoben, was dann im Bild zu den unerwünschten Streifenartefakten führen kann.
  • In 3 ist gezeigt, wie bisher im Stand der Technik diese Echos vermieden wurden. Zusätzlich zu den Diffusionsgradienten 15 und 16 werden um die Pulse 12' und 13' zwei Dephasierungs- bzw. Spoilergradienten 23 und 24 geschaltet. Das Gradientenpaar 23 wird um den Puls 12' herum geschaltet, das Gradientenpaar 24 um den Hochfrequenzpuls 13'. Wie in 3 zu erkennen ist, wurden nach dem Stand der Techniksymmetrische Gradienten mit gleicher Amplitude verwendet. Diese symmetrischen Gradienten konnten jedoch das Auftreten des antistimulierten Echos und damit der Streifenartefakte im Bild nicht zuverlässig verhindern. Die Spoilergradienten 23 und 24 müssen um die 180°-Pulse herum geschaltet werden, um das Spin-Echo zu erhalten. Weiterhin müssen diese Dephasierungsgradienten so kurz wie möglich geschaltet werden, um die Echozeit minimieren zu können.
  • In 4 ist dargestellt, wie die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Dephasierungsgradienten erfolgen muss, um zuverlässig das Auftreten von Streifenartefakten im Bild zu verhindern. Wie im Zusammenhang mit 2 erklärt, ist das Gradientenmoment der Diffusionsgradienten 15 und 18 unterschiedlich, wobei im dargestellten Beispiel das Gradientenmoment des Gradienten 15 größer ist als das des Gradienten 18. Weiterhin sind in 4 die Spoilergradienten 25 und 26 dargestellt. Diese Spoilergradienten 25, 26 haben erfindungsgemäß ein unterschiedliches Gradientenmoment, was bei dem Gradientenmoment der Gradienten 23 und 24 nicht der Fall war.
  • Da die Schaltzeit für die Spoilergradienten 25, 26 möglichst kurz sein soll und damit gleich ist, ist die Amplitude der Spoilergradienten 25 und 26 unterschiedlich. Die Amplitude der Spoilergradienten 25 und 26 wird so gewählt, dass die Differenz der Gradientenmomente der Gradienten 25 und 26 zumindest so groß ist wie das Gradientenmoment des Auslesegradienten. Vorzugsweise ist die Differenz der Gradientenmomente der Gradienten 25 und 26 1,5 mal so groß wie das Gradientenmoment des Auslesegradienten.
  • Um das Nettogradientenmoment der beiden Diffusionsgradienten 15 und 18 zu verstärken, ist die Lage der beiden Spoilergradienten 25 mit der größeren Amplitude so gewählt, dass sie näher an dem Diffusionsgradienten liegen, der ein größeres Gradientenmoment hat. Damit kann der Nettounterschied im Gradientenmoment zwischen den Diffusionsgradienten 15 und 18 verstärkt werden.
  • Im Stand der Technik wurden die Spoilergradienten 23 und 24 von 3 konstant gehalten. Die Diffusionsgradienten unterscheiden sich jedoch in ihrer Amplitude und Polarität bei Erstellung der verschiedenen diffusionsgewichteten Datensätze, um den Diffusionstensor insgesamt berechnen zu können. Aus diesem Grund ist die in 3 dargestellte Schaltung nicht in der Lage, stimulierte bzw. antistimulierte Echos wirksam zu vermeiden. Erfindungsgemäß hängt nun die Polarität und die Amplitude der Spoilergradienten von den Diffusionsgradienten ab. Da die Diffusionsgradienten jedoch nicht für alle diffusionsgewichteten Datensätze gleich sind, muss die Polarität bei jeder Aufnahme eines Datensatzes bei Ablauf der Bildgebungssequenz berechnet werden. Bei Ablauf der Bildgebungssequenz muss das Nettogradientenmoment von dem ersten Diffusionsgradienten 15 und dem vierten Diffusionsgradienten 18 berechnet werden. In Abhängigkeit davon welches Moment größer ist, muss die Polarität der Spoilergradienten 25 und 26 gewählt werden. Die Amplitude der Spoilergradienten 25 und 26 hängt unter anderem von dem Gradientenmoment des Auslesegradienten ab.
  • In 5 ist eine erfindungsgemäße Bildgebungssequenz zur Erzeugung von diffusionsgewichteten Bildern dargestellt. Bei der dargestellten Ausführungsform sind Diffusionsgradienten in Phasenkodierrichtung und in Schichtselektionsrichtung geschaltet. Wie bei dem Ausführungsbeispiel von 1 handelt es sich um eine Doppel-Spin-Echo-Sequenz mit einem 90°-Puls 11 und zwei 180°-Pulsen 12 und 13. In Phasenkodierrichtung wird ein erstes Diffusionsgradientenpaar 31 und 32 geschaltet, das das zweite Diffusionsgradientenpaar mit den Gradienten 33 und 34 zeitlich umschließt. Zusätzlich sind um den ersten 180°-Puls 12 Dephasierungsgradienten 35 geschaltet, und um den zweiten 180°-Puls 13 Dephasierungsgradienten 36. Wie in 5 zu erkennen ist, unterscheiden sich die Amplituden dieser beiden Dephasierungsgradienten 35 und 36. Dies gilt ebenso für die beiden Dephasierungsgradienten 37 und 38, die in Ausleserichtung geschaltet werden. In Schichtselektionsrichtung wird während des 90°-Pulses 11 der Gradient 14 geschaltet, bevor der erste Gradient 39 des Diffusionsgradientenpaars bestehend aus den Gradienten 39 und 40, geschaltet wird. Zwischen den beiden 180°-Pulsen 12 und 13 werden in Schichtselektionsrichtung ebenso zwei weitere Diffusionsgradienten 41 und 42 geschaltet. Die Dephasierungsgradienten 43 und 44 in Schichtselektionsrichtung unterscheiden sich wiederum in ihrer Amplitude.
  • Wie in 5 zu erkennen ist, wurde in Phasenkodierrichtung das Gradientenmoment des Gradienten 32 größer gewählt als das Gradientenmoment des Gradienten 31, so dass das Gradientenmoment der Dephasierungsgradienten 36 größer gewählt wurde als das Gradientenmoment der Dephasierungsgradienten 35. Dies gilt ebenso für den Schichtselektionsgradienten, bei dem das Gradientenmoment des Gradienten 40 größer ist als das Gradientenmoment des Diffusionsgradienten 39. Gleichfalls wurde die Amplitude der Dephasierungsgradienten 43 und 44 entsprechend gewählt, um das Nettomoment zu verstärken.
  • Zusammenfassend ermöglicht die Anpassung der Amplitude und der Polarität der Dephasierungsgradienten an die aktuelle Bildgebungssequenz die Vermeidung von ungewünschten Artefakten in einem diffusionsgewichteten Bild.

Claims (14)

  1. Verfahren zur Ermittlung eines diffusionsgewichteten Bildes eines Untersuchungsobjekts in einer Magnetresonanzanlage, das die folgenden Schritte aufweist: – Aufnehmen eines diffusionsgewichteten Datensatzes, bei dem magnetische Diffusionsgradienten (1518) geschaltet werden, – Berechnen eines diffusionsgewichteten Bildes des Untersuchungsobjekts mit Hilfe dieses diffusionsgewichteten Datensatzes, – Schalten von Dephasierungsgradienten (3538), um Artefakte aufgrund von zusätzlichen Signalechos in dem diffusionsgewichteten Bild zu verringern, dadurch gekennzeichnet, dass die Lage, Amplitude und/oder die Polarität der Dephasierungsgradienten (3538) in Abhängigkeit von der Amplitude, Polarität, Länge und/oder Lage der Diffusionsgradienten gewählt werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass weiterhin ein nicht diffusionsgewichteter Datensatz aufgenommen wird, und das diffusionsgewichtete Bild mit Hilfe des diffusionsgewichteten und des nicht-diffusionsgewichteten Datensatzes aufgenommen wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Aufnahme des diffusionsgewichteten und des nicht-diffusionsgewichteten Datensatzes eine Bildgebungssequenz mit doppeltem Spin-Echo verwendet wird, mit einem 90°-Hochfrequenzpuls (11) und zwei 180°-Hochfrequenzpulsen (12, 13).
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils zwei Dephasierungsgradienten einen 180°-Puls zeitlich einrahmen.
  5. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der nicht-diffusionsgewichtete und der diffusionsgewichtete Datensatz mit der Echoplanartechnik aufgenommen wird.
  6. Verfahren nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gradientenmoment, bestehend aus dem Produkt der Gradientenamplitude mit der Einschaltzeit des Gradienten, der Dephasierungsgradienten zumindest so groß ist wie das Gradientenmoment des Signalauslesegradienten.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Gradientenmoment der Dephasierungsgradienten in seinem Betrag mindestens 1,0 mal, aber vorzugsweise 1,5 mal so groß ist wie das Gradientenmoment des Signalauslesegradienten.
  8. Verfahren nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gradientenmoment des Signalauslesegradienten in seinem Betrag bestimmt wird, wobei die Amplituden der Dephasierungsgradienten in Abhängigkeit von diesem Gradientenmoment bestimmt werden.
  9. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Gradientenmoment der Dephasierungsgradienten (35, 37, 43), die vor und nach dem ersten 180°-Puls geschaltet werden, von dem Gradientenmoment der Dephasierungsgradienten (36, 38, 44) unterscheidet, die vor und nach dem zweiten 180°-Puls geschaltet werden.
  10. Verfahren nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass 2 bipolare Diffusionsgradientenpaare für eine Raumrichtung verwendet werden, wobei ein erstes Diffusionsgradientenpaar (15, 18) das zweite Dif fusionsgradientenpaar (16, 17) umschließt, wobei die Gradientenmomente der beiden Teilpulse des ersten Diffusionsgradientenpaars (15, 18) betragsmäßig unterschiedlich sind.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Differenz der Gradientenmomente des ersten Diffusionsgradientenpaars (15, 18) die Polarität der Dephasierungsgradienten um die 180°-Pulse herum bestimmt.
  12. Verfahren nach Anspruch 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Dephasierungsgradienten mit dem größeren Gradientenmoment um den 180°-Puls geschaltet werden, der näher an dem Diffusionsgradient des ersten Diffusiongradientenpaars liegt, der ein größeres Gradientenmoment hat als der andere Diffusionsgradient des ersten Diffusionsgradientenpaars.
  13. Verfahren nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Amplitude, Lage und/oder Polarität der Dephasierungsgradienten für jede Bildgebungssequenz bei Ablauf der Bildgebungssequenz in Abhängigkeit von dem aktuellen Bildgebungssequenzablauf und/oder von der Richtung des angelegten Diffusionsgradienten gewählt wird.
  14. Magnetresonanzanlage zur Erzeugung eines diffusionsgewichteten Bildes mithilfe der magnetischen Kernresonanz, bei der diffusionsgewichtete Bilder nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13 aufgenommen werden.
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