DE102006042998B4

DE102006042998B4 - Messsequenz für die dreidimensionale MR-Bildgebung sowie MR-Gerät

Info

Publication number: DE102006042998B4
Application number: DE102006042998A
Authority: DE
Inventors: Thorsten Dr. Feiweier
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens Healthcare GmbH
Priority date: 2006-09-13
Filing date: 2006-09-13
Publication date: 2008-07-03
Anticipated expiration: 2026-09-14
Also published as: CN101144853B; US20080061779A1; US7728588B2; JP5361160B2; DE102006042998A1; CN101144853A; JP2008068089A

Abstract

Verfahren zur Aufzeichnung von Messdaten mit einer Messsequenz für die dreidimensionale Magnet-Resonanz-Bildgebung, bei der eine Aufzeichnung von Messdaten durch eine Abtastung einer Vielzahl von k-Raum-Zeilen (103) in einem dreidimensionalen k-Raum erfolgt,
und die Vielzahl der k-Raum-Zeilen (103) auf mehrere Teilaufzeichnungen (A, B, C, D, E) aufgeteilt ist, sodass bei jeder Teilaufzeichnung (A, B, C, D, E) eine Abtastung zugeordneter k-Raum-Zeilen (103) stattfindet,
wobei die k-Raum-Zeilen den Teilaufzeichnungen (A, B, C, D, E) derart zugeordnet sind, dass die Zuordnung folgender Zuordnungsvorschrift entspricht:
– Bewertung jeder k-Raum-Zeile (103) mit einem Abstandsmaß, das den Abstand (107) der jeweiligen k-Raum-Zeile zu einem k-Raum-Zentrum (105) charakterisiert,
– Anordnung der abzutastenden k-Raum-Zeilen (103) in einer auf- oder absteigenden Reihenfolge in Abhängigkeit vom Abstandsmaß,
– Gruppierung der in der Reihenfolge angeordneten k-Raum-Zeilen (103) in mehrere Gruppen, wobei jeweils mehrere aufeinanderfolgende k-Raum-Zeilen (103) zu einer Gruppe zusammengefasst werden, und
– Zuordnung der...

Description

Die Erfindung betrifft eine Messsequenz für die dreidimensionale Magnet-Resonanz-Bildgebung, wie sie insbesondere zur Anfertigung von möglichst bewegungsartefaktfreien Magnet-Resonanz-Bildern eingesetzt wird, sowie ein Magnet-Resonanz-Gerät hierzu.
Die Magnet-Resonanz-Technik (im Folgenden steht die Abkürzung MR für Magnet-Resonanz) ist eine bekannte Technik, mit der Bilder vom Inneren eines Untersuchungsobjektes erzeugt werden können. Hierzu wird das Untersuchungsobjekt in einem MR-Gerät in einem vergleichsweise starken statischen, homogenen Grundmagnetfeld (Feldstärken von 0,2 Tesla bis 7 Tesla und mehr) positioniert, so dass sich dessen Kernspins entlang des Grundmagnetfeldes orientieren. Zum Auslösen von Kernspinresonanzen werden hochfrequente Anregungspulse in das Untersuchungsobjekt eingestrahlt, die ausgelösten Kernspinresonanzen gemessen und auf deren Basis MR-Bilder rekonstruiert. Zur Ortskodierung der Messdaten werden dem Grundmagnetfeld schnell geschaltete magnetische Gradientenfelder überlagert. Die aufgezeichneten Messdaten werden digitalisiert und als komplexe Zahlenwerte in einer k-Raum-Matrix abgelegt. Aus der mit Werten belegten k-Raum-Matrix ist mittels einer mehrdimensionalen Fourier-Transformation ein zugehöriges MR-Bild rekonstruierbar.
Die MR-Bildgebung ist aufgrund ihrer vergleichsweise langen Messzeit bewegungssensitiv, d. h., dass während der Aufzeichnung der Messdaten eine Bewegung des Untersuchungsobjektes zu teils erheblichen Einschränkungen in der Bildqualität führen kann.
Es existieren daher verschiedene Verfahren und/oder Messsequenzen, deren Ziel es ist, eine Reduktion der Sensitivität auf Bewegungen des Untersuchungsobjektes zu erreichen, sodass eine verbesserte Rekonstruktion der Bilddaten ermöglicht wird.
Vergleichsweise aufwendige Verfahren verwenden externe Marker und Aufbauten, mit denen eine Bewegung mit optischen Mitteln dreidimensional im Raum erfasst und berücksichtigt werden kann. Derartige Verfahren erfordern allerdings zusätzliche Hardware, verursachen dadurch einen hohen Kostenaufwand und sind wegen der benötigten Markierungen an einem Patienten mit Komforteinbußen verbunden, sodass derartige Verfahren üblicherweise nur begrenzt eingesetzt werden.
Darüber hinaus existieren Verfahren, bei denen ein spezielles Design der Messsequenz die Bewegungsdetektion ermöglicht. Beispielsweise kann durch ein spezielles Design der Messsequenz eine Überabtastung eines zentralen Bereiches des k-Raumes erfolgen und die hierdurch gewonnene Information zur verbesserten Bildrekonstruktion und zur Reduktion von Bewegungsartefakten eingesetzt werden.
Bei der Aufzeichnung der Messdaten in der so genannten PROPELLER-Technik (auch unter der Bezeichnung BLADE-Technik bekannt) wird beispielsweise eine k-Raum-Matrix segmentiert abgetastet, wobei die einzelnen k-Raum-Segmente zueinander rotiert sind, sodass ein zentraler k-Raum-Bereich mit jedem k-Raum-Segment abgetastet wird. Die Überabtastung des zentralen k-Raum-Bereiches ermöglicht es, eine zwischen der Abtastung der einzelnen k-Raum-Segmente aufgetretene Bewegung zu detektieren und bei der Bildrekonstruktion zu berücksichtigen. Andere Verfahren verwenden beispielsweise spiralartige oder radialartige k-Raum-Trajektorien oder eine Mittelung von mehrfach redundant aufgezeichneten Messdaten.
Nachteilig bei diesen Verfahren wirkt sich der zur Überabtastung notwendige Mehrbedarf an Messzeit aus. Darüber hinaus kommen bei nicht-kartesischen Abtastschemata potentielle Artefakte hinzu, die von einer nicht optimalen Umrechnung der aufgezeichneten Messdaten auf ein kartesisches Gitter (engl: „Regridding") stammen.
Die hier vorgestellten Verfahren sind üblicherweise auf das spezielle Design der verwendeten Messsequenz zugeschnitten und erlauben daher nur eine Abwandlung der Messsequenz innerhalb von engen Grenzen, ohne die Durchführbarkeit des jeweiligen Verfahrens in Frage zu stellen. Insbesondere sind viele der Verfahren nicht ohne weiteres auf kartesische Abtastschemata übertragbar.
Eine andere vielfach eingesetzte Methode zur Erkennung und/oder zur Korrektur von während der Aufzeichnung der Messdaten aufgetretenen Bewegungen ist die Verwendung von sogenannten Navigator-Signalen, auch Navigator-Echos genannt.
Bei dieser Art von Aufzeichnung werden neben den eigentlichen Messdaten, mit denen eine dem anzufertigenden Bild entsprechende k-Raum-Matrix belegt wird, zusätzliche Daten – sogenannte Navigator-Signale – mit aufgezeichnet. Diese Navigator-Signale erlauben es, eine während der Aufzeichnung der Messdaten aufgetretene Bewegung des Untersuchungsobjektes zu detektieren und dies gegebenenfalls bei der Rekonstruktion des oder der MR-Bilder zu berücksichtigen, sodass Bewegungsartefakte vermindert auftreten.
Üblicherweise wird hierbei durch das Navigator-Signal ein kleiner Bereich der k-Raum-Matrix – beispielsweise eine k-Raum-Zeile oder ein kleiner zentraler Ausschnitt der k-Raum-Matrix – abgetastet. Durch einen Vergleich der durch das Navigator-Signal abgetasteten k-Raum-Werte hinsichtlich ihrer Amplitude und Phasenlage kann eine zwischen der Abtastung zweier Navigator-Signale eventuell aufgetretene Bewegung detektiert und/oder bei der Bildrekonstruktion berücksichtigt werden. Es sind dabei unterschiedliche Arten von Navigator-Signalen bekannt. Lediglich beispielhaft seien Kleeblattförmige, orbitale oder sphärische Navigatorsignale genannt.
Bei der Aufzeichnung derartiger Navigator-Signale erhöhen sich die Messdauer einer Messsequenz und die nachfolgende Bildrekonstruktion je nach Komplexität des Navigator-Signals mitunter erheblich.
Die US 5,561,370 offenbart ein Verfahren zur Magnet-Resonanz-Daten-Akquisition gemäß einer GRASE ("gradient and spinecho") Sequenz. Trajektorien im k-Raum sind derart angeordnet, dass unterschiedliche Koordinaten im k-Raum eine monotone Relation zu Parametern haben, die mit physikalischen Effekten verknüpft sind, wie beispielsweise Magnetfeldinhomogenitäten, Bewegung und T2*-Effekte.
Es besteht daher die Notwendigkeit, Messsequenzen weiterzuentwickeln, die eine Verbesserung der Bildqualität bei einer eventuellen Bewegung eines Untersuchungsobjektes erlauben.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Aufzeichnung von Messdaten mit einer Messsequenz anzugeben, mit der trotz einer eventuellen Bewegung eines Untersuchungsobjektes eine gute Bildqualität erreicht wird bei gleichzeitig geringer Messzeit und vielseitiger Verwendbarkeit. Weiterhin ist es die Aufgabe der Erfindung, ein Magnet-Resonanz-Gerät, mit dem eine derartige Messsequenz ausgeführt werden kann.
Die Aufgabe der Erfindung wird demnach durch ein Verfahren nach Anspruch 1 und durch ein Magnet-Resonanz-Gerät nach Anspruch 14 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung finden sich in den Merkmalen der Unteransprüche.
Bei der erfindungsgemäßen Verfahren für die dreidimensionale Magnet-Resonanz-Bildgebung erfolgt eine Aufzeichnung von Messdaten durch eine Abtastung einer Vielzahl von k-Raum-Zeilen in einem k-Raum, wobei die Vielzahl der k-Raum-Zeilen auf Teilaufzeichnungen aufgeteilt ist, sodass bei jeder Teilaufzeichnung eine Abtastung zugeordneter k-Raum-Zeilen stattfindet, und wobei die k-Raum-Zeilen den Teilaufzeichnungen derart zugeordnet sind, dass die Zuordnung folgender Zuordnungsvorschrift entspricht:

– Bewertung jeder k-Raum-Zeile mit einem Abstandsmaß, das den Abstand der jeweiligen k-Raum-Zeile zu einem k-Raum-Zentrum charakterisiert, – Anordnung der abzutastenden k-Raum-Zeilen in einer auf- oder absteigender Reihenfolge in Abhängigkeit des Abstandsmaßes,
– Gruppierung der in der Reihenfolge angeordneten k-Raum-Zeilen in mehrere Gruppen, wobei jeweils mehrere aufeinander folgende k-Raum-Zeilen zu einer Gruppe zusammengefasst werden, und
– Zuordnung der k-Raum-Zeilen zu den Teilaufzeichnungen, indem bei jeder Gruppe die zu dieser Gruppe zusammengefassten k-Raum-Zeilen auf verschiedene Teilaufzeichnungen aufgeteilt werden.

Der Aufteilung der k-Raum-Zeilen bei der erfindungsgemäßen Messsequenz liegt also das Prinzip zu Grunde, dass die k-Raum-Zeilen so auf die einzelnen Teilaufzeichnungen verteilt werden, dass bei jeder Teilaufzeichnung sowohl zentrumsnahe als auch zentrumsferne k-Raum-Zeilen abgetastet werden. Dies wird dadurch erreicht, dass k-Raum-Zeilen mit in etwa vergleichbarem Abstand zum k-Raum-Zentrum – also jeweils in der Reihenfolge aufeinander folgende k-Raum-Zeilen – zu mehreren Gruppen zusammengefasst werden und daraufhin die k-Raum-Zeilen jeder Gruppe auf verschiedene Teilaufzeichnungen aufgeteilt werden. Hierdurch erfolgt eine Aufteilung von k-Raum-Zeilen mit vergleichbarem Abstand zum k-Raum-Zentrum auf verschiedene Teilaufzeichnungen.
Die Teilaufzeichnungen selbst werden bei der Messsequenz sukzessive aufgezeichnet. Dadurch wird die Abtastung der zum k-Raum-Zentrum nahen und fernen k-Raum-Zeilen also weitgehend gleichmäßig über die Messzeit verteilt.
Im Vergleich zu Abtastschemata, bei denen der k-Raum durch die Teilaufzeichnungen in zusammenhängende Segmente eingeteilt wird, die dann durch die Teilaufzeichnungen sukzessive abgetastet werden, ergibt sich eine Reihe von Vorteilen. Bei derartigen Abtastschemata erfolgt meist eine separate Betrachtung der Phasenkodierrichtungen und hierauf aufbauend eine Segmentierung des k-Raumes. Die Segmente des k-Raumes sind meist zusammenhängend und weisen deutlich unterschiedliche Abstände zum k-Raum-Zentrum auf. Wenn zwischen zwei Teilaufzeichnungen eine Bewegung des Untersuchungsobjektes, z. B. eines Patienten, auftritt, widerspiegelt sich die Bewegung segmentweise im k-Raum in den aufgezeichneten k-Raum-Daten. Ein hieraus rekonstruiertes Bild weist üblicherweise sichtbare Artefakte, beispielsweise Geisterbild-Verschiebungen, auf. Derartige Artefakte treten insbesondere dann stark und deutlich sichtbar auf, wenn die Bewegung während der Abtastung eines dem k-Raum-Zentrum nahe liegenden Segmentes stattfindet.
Im Gegensatz dazu findet die Aufteilung der k-Raum-Zeilen bei der erfindungsgemäßen Messsequenz anhand einer Bewertung der Lage der k-Raum-Zeile im k-Raum statt. Diese Bewertung wird durch ein Abstandsmaß vorgenommen, in das die die Lage der k-Raum-Zeile im dreidimensionalen k-Raum kennzeichnenden Phasenkodierrichtungen gemeinsam einfließen. Durch die Zuordnungsvorschrift werden die k-Raum-Zeilen bei einer Teilaufzeichnung gleichmäßig über den k-Raum bezüglich des Abstandes zum Zentrum des k-Raumes verteilt. Somit werden bei jeder Teilaufzeichnung bezüglich des Abstandes im k-Raum vergleichbare k-Raum-Zeilen abgetastet. Wenn nun eine kurzzeitige Bewegung des Untersuchungsobjektes zwischen den Teilaufzeichnungen auftritt, sind die bewegungsbedingt veränderten k-Raum-Daten bezüglich des Abstandes zum k-Raum-Zentrum weitgehend gleichmäßig über den k-Raum verteilt. Da durch die Bewegung des Untersuchungsobjektes üblicherweise nur ein Teil der Teilaufzeichnungen artefaktbehaftet sind, werden im k-Raum-Zentrum weiterhin ein Großteil der aufgezeichneten k-Raum-Zeilen ohne Bewegung des Untersuchungsobjektes abgetastet, was bei der Bildrekonstruktion zu einer vorteilhaften Ausmittelung der Artefakte führt. Das rekonstruierte Bild weist deutlich geringere Artefakte auf.
Die Zuordnungsvorschrift, nach der die abzutastenden k-Raum-Zeilen auf Teilaufzeichnungen aufgeteilt werden, kann bei vielen verschiedenartigen Messsequenzen, die zur dreidimensionalen MR-Bildgebung eingesetzt werden, Verwendung finden, insbesondere auch bei Messsequenzen, bei denen die k-Raum-Zeilen durch mindestens zwei Phasenkodierrichtungen charakte risiert werden können. Diese Messsequenzen umfassen beispielsweise dreidimensionale Turbo-Spin-Echo-Sequenzen, dreidimensionale Turbo-Gradienten-Echo-Sequenzen, dreidimensionale Gradienten-Echo-Sequenzen, dreidimensionale Steady-State-Sequenzen wie z. B. dreidimensionale TrueFISP-Sequenzen (engl. für: „True Fast Imaging with Steady-State Precession"). Wie später noch ausführlicher beschrieben kann sich eine Aufteilung der Messsequenz in Teilsequenzen aus dem speziellen Design der Messsequenz selbst ergeben oder aber auch willkürlich vorgegeben werden. Die Zuordnungsvorschrift der erfindungsgemäßen Messsequenzen kann auch auf Bildgebungsverfahren mit drei Phasenkodierrichtungen übertragen werden, wie sie beispielsweise bei CSI-Verfahren (engl: „Chemical shift imaging") bei der Magnet-Resonanz-Spektroskopie Verwendung finden.
Auch das Abstandsmaß, mit dem der Abstand zu einem k-Raum-Zentrum bestimmt wird, kann auf vielfältige Weise bestimmt werden. Ein einfach zu ermittelndes Abstandsmaß ist beispielsweise die euklidische Abstandsnorm einer k-Raum-Zeile zu dem k-Raum-Zentrum, beispielsweise einem vordefinierten zentralen Punkt im k-Raum. Auch Abwandlungen der euklidischen Abstandsnorm, beispielsweise durch Skalierungen des k-Raumes bzw. der k-Raum-Koordinatenachsen basierend auf der Größe des abzutastenden k-Raumes, oder andere Abstandsnormen können als Abstandsmaß verwendet werden, wenn dies vorteilhaft erscheint.
Nach Bewertung der k-Raum-Zeilen mit einem Abstandsmaß erfolgt eine Anordnung der abzutastenden k-Raum-Zeilen in einer Reihenfolge unter Berücksichtigung des Abstandsmaßes, also eine Anordnung der abzutastenden k-Raum-Zeilen in auf- oder absteigender Reihenfolge in Abhängigkeit des Abstandsmaßes. Eine Zuordnung der k-Raum-Zeilen zu den einzelnen Teilaufzeichnungen derart, dass eine möglichst gleichmäßige Verteilung der k-Raum-Zeilen bezüglich ihres Abstandsmaßes auf die Teilaufzeichnungen erfolgt, ist nun durch die Zuordnungsvorschrift auf einfache Weise möglich.
Bevorzugterweise werden bei der Gruppierung der in der Reihenfolge angeordneten k-Raum-Zeilen jeweils S aufeinander folgende k-Raum-Zeilen zu einer Gruppe zusammengefasst, wobei S die Anzahl der Teilaufzeichnungen angibt, und bei der Zuordnung der k-Raum-Zeilen auf die S Teilaufzeichnungen bei jeder Gruppe die S aufeinander folgenden k-Raum-Zeilen auf die S Teilaufzeichnungen aufgeteilt.
Hierdurch lässt sich eine besonders gleichmäßige Verteilung der k-Raum-Zeilen auf die einzelnen Teilaufzeichnungen erreichen, da so den Teilaufzeichnungen im Wesentlichen eine gleiche Anzahl von k-Raum-Zeilen zugeordnet wird.
Mit Vorteil sind die k-Raum-Zeilen überschneidungsfrei im k-Raum angeordnet. Vorteilhafterweise sind die k-Raum-Zeilen parallel zu einer Ausleserichtung angeordnet. In einer vorteilhaften Ausgestaltung liegen die k-Raum-Zeilen auf einem dreidimensionalen kartesischen Gitter.
Durch die Zuordnungsvorschrift ist auch bei einer kartesischen Anordnung der k-Raum-Zeilen im k-Raum eine einfache Aufteilung der k-Raum-Zeilen möglich, sodass eine möglichst gleichmäßige Verteilung der k-Raum-Zeilen bezüglich ihres Abstandsmaßes auf die Teilaufzeichnungen erreicht wird. Weiterhin ist bei derartigen Anordnungen, insbesondere bei einer Anordnung der k-Raum-Zeilen auf einem dreidimensionalen kartesischen Gitter, eine besonders einfache Rekonstruktion eines Bildes ohne zusätzliche Interpolationsartefakte aus den aufgezeichneten Messdaten möglich.
Bevorzugterweise erfolgt die Anordnung der abzutastenden k-Raum-Zeilen in der Reihenfolge aufsteigend in Abhängigkeit des Abstandsmaßes.
Mit Vorteil wird die Anordnung der abzutastenden k-Raum-Zeilen in der Reihenfolge zusätzlich unter Berücksichtigung einer azimutalen Lage der k-Raum-Zeilen im k-Raum modifi ziert. Auf diese Weise kann die Aufteilung der k-Raum-Zeilen auf die einzelnen Teilaufzeichnungen zusätzlich beeinflusst werden, dahingehend, dass nun auch eine gewünschte azimutale Verteilung der k-Raum-Zeilen bei den einzelnen Teilaufzeichnungen erreicht wird. Die Ermittelung der azimutalen Lage der k-Raum-Zeilen im k-Raum kann auf verschiedene Weisen erfolgen. Bei einer Charakterisierung der Lage einer k-Raum-Zeile durch Angabe zweier Koordinaten einer Phasenkodierebene kann die azimutale Lage beispielsweise durch Angabe der dem Koordinatenpaar zugeordneten Winkelkoordinate des entsprechenden Polarkoordinatenpaares ermittelt werden. Eine entsprechende Verallgemeinerung auf dreidimensionale Kugelkoordinaten ist in analoger Weise möglich.
Vorteilhafterweise wird innerhalb jeder Teilaufzeichnung eine Abtastreihenfolge der zugeordneten k-Raum-Zeilen unter Berücksichtigung der Abstandsmaße der zugeordneten k-Raum-Zeilen bestimmt. Hiermit wird die Abtastung der k-Raum-Zeilen innerhalb einer Teilaufzeichnung gesteuert.
Mit Vorteil wird dabei innerhalb jeder Teilaufzeichnung die Abtastreihenfolge der zugeordneten k-Raum-Zeilen auf einen während der Abtastung der zugeordneten k-Raum-Zeilen variierenden Bildkontrast abgestimmt, derart, dass die Abtastung zentraler k-Raum-Zeilen zu einem Zeitpunkt des stärksten Bildkontrastes erfolgt. Auf diese Weise erhöht sich die Qualität der aus den Messdaten rekonstruierten Bilder.
Durch die Berücksichtigung der azimutalen Lage der k-Raum-Zeilen und durch die Berücksichtigung einer gewünschten Anordnungsreihenfolge der k-Raum-Zeilen innerhalb einer Teilaufzeichnung ist es möglich, zusätzlich zur weitgehend gleichmäßigen Verteilung der k-Raum-Zeilen auf die Teilaufzeichnungen verschiedene Abtastmuster und Verteilungen der einer Teilaufzeichnung zugeordneten k-Raum-Zeilen im k-Raum zu realisieren.
Bevorzugterweise erfolgt die Abtastung der k-Raum-Zeilen anhand von Spin-Echos und/oder Gradienten-Echos. Mit Vorteil wird zur Abtastung der k-Raum-Zeilen eine Multi-Echo-Technik verwendet, bei der nach einem Anregungspuls mehrere Echos folgen, mit denen mehrere k-Raum-Zeilen abgetastet werden. Auf diese Weise ergibt sich eine natürliche Aufteilung der Messsequenz in Teilaufzeichnungen, wobei eine Teilaufzeichnung die jeweils nach einem Anregungspuls aufgezeichneten Echos umfasst.
In einer vorteilhaften Ausführungsform erfolgt vor jeder Teilaufzeichnung jeweils eine Kontrastpräparation. Auf diese Weise erhöht sich die Beeinflussbarkeit des aufzuzeichnenden Kontrastes durch die Messsequenz.
Das erfindungsgemäße Magnet-Resonanz-Gerät umfasst eine Pulssequenz-Steuerungseinheit und ist zur Aufzeichnung von Messdaten mit einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13 ausgebildet.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sowie vorteilhafte Ausgestaltungen gemäß den Merkmalen der abhängigen Ansprüche werden nun in der folgenden Zeichnung näher erläutert, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein. Es zeigen:
1 einen schematischen Aufbau eines MR-Gerätes nach dem Stand der Technik,
2 eine Darstellung einer Zuordnungsvorschrift, nach der die k-Raum-Zeilen den Teilaufzeichnungen zugeordnet sind,
3 eine Darstellung eines Verfahrens, bei dem die Zuordnung von k-Raum-Zeilen zu Teilaufzeichnungen näher ausgeführt ist,
4 eine Darstellung eines Verfahrens, bei dem die Zuordnung von k-Raum-Zeilen zu Teilaufzeichnungen unter Be rücksichtigung einer gewünschten Abtastreihenfolge innerhalb der Teilaufzeichnungen erfolgt,
5 eine Darstellung eines Verfahrens, bei dem die in einer Reihenfolge angeordneten k-Raum-Zeilen unter Berücksichtigung der azimutalen Lage der k-Raum-Zeilen umgeordnet werden,
6 und 7 jeweils eine k-Raum-Matrix mit Abtastschemata, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt sind,
8 eine Bewertung der k-Raum-Zeilen einer k-Raum-Matrix bezüglich ihres Abstandes zum k-Raum-Zentrum,
9 bis 12 jeweils eine k-Raum-Matrix mit Abtastschemata, wie sie durch Verfahren gemäß 3 bis 5 erzeugt werden, und
13 bis 15 drei Kontrastverteilungen im k-Raum, die sich aus verschiedenen Abtastschemata ergeben.
1 zeigt schematisch den Aufbau eines Magnet-Resonanz-Gerätes 1. Die Komponenten des Magnet-Resonanz-Gerätes 1, mit denen die eigentliche Messung durchgeführt wird, befinden sich in einer hochfrequenztechnisch abgeschirmten Messkabine 3. Um einen Körper mittels Magnet-Resonanz-Bildgebung zu untersuchen, werden verschiedene, in ihrer zeitlichen und räumlichen Charakteristik genauestens aufeinander abgestimmte Magnetfelder auf den Körper eingestrahlt.
Ein starker Magnet, üblicherweise ein Kryomagnet 5 mit einer tunnelförmigen Öffnung, erzeugt ein statisches starkes Hauptmagnetfeld 7, das üblicherweise 0,2 Tesla bis 7 Tesla und mehr beträgt, und das innerhalb eines Messvolumens weitgehend homogen ist. Ein zu untersuchender Körper – hier nicht darge stellt – wird auf einer Patientenliege 9 gelagert und in dem Hauptmagnetfeld 7, genauer im Messvolumen, positioniert.
Die Anregung der Kernspins des Körpers erfolgt über magnetische Hochfrequenz-Anregungspulse, die über eine hier als Körperspule 13 dargestellte Hochfrequenzantenne eingestrahlt werden. Die Hochfrequenz-Anregungspulse werden von einer Pulserzeugungseinheit 15 erzeugt, die von einer Pulssequenz-Steuerungseinheit 17 gesteuert wird. Nach einer Verstärkung durch einen Hochfrequenzverstärker 19 werden sie zur Hochfrequenzantenne geleitet. Das hier gezeigte Hochfrequenzsystem ist lediglich schematisch angedeutet. Üblicherweise werden mehr als eine Pulserzeugungseinheit 15, mehr als ein Hochfrequenzverstärker 19 und mehrere Hochfrequenzantennen in einem Magnet-Resonanz-Gerät 1 eingesetzt.
Weiterhin verfügt das Magnet-Resonanz-Gerät 1 über Gradientenspulen 21, mit denen bei einer Messung Gradientenfelder zur selektiven Schicht- bzw. Volumenanregung und zur Ortskodierung des Messsignals eingestrahlt werden. Die Gradientenspulen 21 werden von einer Gradientenspulen-Steuerungseinheit 23 gesteuert, die ebenso wie die Pulserzeugungseinheit 15 mit der Pulssequenz-Steuerungseinheit 17 in Verbindung steht.
Die von den angeregten Kernspins ausgesendeten Signale werden von der Körperspule 13 und/oder von Lokalspulen 25 empfangen, durch zugeordnete Hochfrequenzvorverstärker 27 verstärkt und von einer Empfangseinheit 29 weiterverarbeitet und digitalisiert. Die Empfangsspulen können dabei auch mehrere Spulenelemente umfassen, mit denen Kernresonanzsignale zugleich aufgezeichnet werden.
Bei einer Spule, die sowohl im Sende- als auch im Empfangsmodus betrieben werden kann, wie z. B. die Körperspule 13, wird die korrekte Signalweiterleitung durch eine vorgeschaltete Sende-Empfangs-Weiche 39 geregelt.
Eine Bildverarbeitungseinheit 31 erzeugt aus den Messdaten ein Bild, das über eine Bedienkonsole 33 einem Anwender dargestellt oder in einer Speichereinheit 35 gespeichert wird. Eine zentrale Rechnereinheit 37 steuert die einzelnen Anlagekomponenten. Das Magnet-Resonanz-Gerät 1 ist dabei zur Aufzeichnung von Messdaten mit einer erfindungsgemäßen Messsequenz ausgebildet.
Bei einer erfindungsgemäßen Messsequenz erfolgt eine Aufzeichnung von Messdaten durch eine Abtastung einer Vielzahl von k-Raum-Zeilen in einem k-Raum, wobei die Vielzahl der k-Raum-Zeilen auf mehrere Teilaufzeichnungen aufgeteilt ist, sodass bei jeder Teilaufzeichnung eine Abtastung zugeordneter k-Raum-Zeilen stattfindet. Die Aufteilung der k-Raum-Zeilen entspricht dabei einer speziellen Zuordnungsvorschrift, die nun anhand von 2 näher erläutert wird.
In einem ersten Schritt 51 erfolgt die Bestimmung der abzutastenden k-Raum-Zeilen. Die abzutastenden k-Raum-Zeilen können auf vielfältige Weise ermittelt und den Bedürfnissen der k-Raum-Abtastung und der Messsequenz angepasst werden. Ohne Beschränkung werden nachfolgend einige Arten angegeben, wie diese Bestimmung erfolgen kann.
Der abzutastende k-Raum und damit auch die abzutastenden k-Raum-Zeilen sind dem darzustellenden Bildausschnitt (engl: „Field-of-View") und der räumliche Auflösung – also die Ausdehnung einzelner Voxel – angepasst. Beispielsweise entsprechen der Ausdehnung X des Bildausschnittes und der Auflösung x des Bildausschnittes entlang einer Raumdimension sowohl dem abzutastenden k-Raum-Bereich K als auch der benötigten Dichte der Abtastung k entlang der entsprechenden Dimension: k = X/2π, K = 2π/x. Dies gilt für jede Raumdimension, insbesondere für jede phasenkodierte Raumdimension. Die Ausdehnung des abzutastenden k-Raum-Bereichs und die Abtastdichte können sich von Raumrichtung zu Raumrichtung unterscheiden, beispielsweise bei Definition eines rechteckigen Bildausschnittes oder bei einer anisotropen räumlichen Auflösung.
Bei einer einfachen kartesischer Abtastungsart werden alle auf einem Gitter liegenden k-Raum-Zeilen abgetastet. Hiervon ausgehend kann die Abtastungsart variiert werden. Beispielsweise ist es möglich, nicht jede dieser Zeilen abzutasten. Eine derartige Unterabtastung ermöglicht eine schnellere Aufzeichnung, führt aber auch zu Bildartefakten, die aber mit speziellen Verfahren zumindest teilweise behoben werden können. Eine Überabtastung von zusätzlichen, auf Zwischengitterplätzen gelegenen k-Raum-Zeilen erlaubt eine Verbesserung des Signal-Rausch-Verhältnisses. Die abzutastenden k-Raum-Zeilen müssen nicht zwangsläufig auf einem kartesischen Gitter angeordnet werden und können hiervon teilweise oder gänzlich abweichen.
Weiterhin ist es möglich, einige oder alle k-Raum-Zeilen mehrfach abzutasten und diese mehrfache Abtastung beispielsweise für eine Signalmittelung zur Erhöhung des Signal-Rausch-Verhältnisses zu verwenden.
Des Weiteren kann die Menge der abzutastenden k-Raum-Koordinaten eingeschränkt werden, sodass eine oder mehrere k-Raum-Dimensionen nur zum Teil abgetastet werden, und/oder Teil-Fourier-Techniken (engl: „Partial Fourier") zur Rekonstruktion angewendet werden. Dies ist beispielsweise möglich, sofern nur Magnitudenbilder generiert werden sollen. Aufgrund der Symmetrie der k-Raum-Daten ist die für das Magnitudenbild benötigte Information bereits in jeder Hälfte (pro Raumdimension) im k-Raum enthalten.
Außerdem kann die Menge der abzutastenden k-Raum-Koordinaten durch Verwendung elliptischer k-Raum-Abtastung verringert werden. Dabei werden die Ecken des k-Raums von der Abtastung ausgenommen, da die dort enthaltene Information nicht oder nur unwesentlich zum Bildinhalt beiträgt. Bei zwei Phasenkodierrichtungen können z. B. bis zu vier Ecken von der Abtastung ausgenommen werden, bei drei Phasenkodierrichtungen bis zu acht Ecken.
Des Weiteren müssen beim Einsatz von parallelen Bildgebungstechniken (beispielsweise der so genannten GRAPPA-Technik, GRAPPA für „GeneRalized Autocalibrating Partially Parallel Acquisition") nicht sämtliche k-Raum-Zeilen abgetastet werden.
In einem zweiten Schritt 53 wird jede der k-Raum-Zeilen jeweils mit einem Abstandsmaß bewertet. Das Abstandsmaß gibt dabei an, wie weit eine k-Raum-Zeile von dem Zentrum des k-Raumes entfernt ist. Das Zentrum des k-Raumes kann beispielsweise der Punkt im k-Raum mit k-Raum-Koordinatenwerten Null sein oder eine zentrale k-Raum-Zeile, beispielsweise diejenige k-Raum-Zeile, deren Phasenkodierungen jeweils den Wert Null haben.
In einem dritten Schritt 55 werden die k-Raum-Zeilen in einer Reihenfolge k_m, m = 1...N, angeordnet, wobei N die Anzahl der insgesamt abzutastenden k-Raum-Zeilen ist. Die Anordnung erfolgt unter Berücksichtigung des Abstandsmaßes derart, dass die k-Raum-Zeilen bezüglich ihres Abstandes zum k-Raum-Zentrum angeordnet werden, sodass sich in der Reihenfolge zentralere k-Raum-Zeilen vor periphereren k-Raum-Zeilen befinden.
Als Abstandsmaß können prinzipiell verschiedenartige Abstandsmaße eingesetzt werden. Ein einfaches Abstandsmaß ist beispielsweise die euklidische Abstandsnorm, mit der der Abstand einer k-Raum-Zeile zum Zentrum des k-Raumes bewertet wird. Diese Abstandsnorm kann weiterhin modifiziert werden, indem die Achsen des k-Raumes skaliert werden, beispielsweise um die Zuordnung der k-Raum-Zeilen der speziellen Form des abzutastenden k-Raumes – z. B. an einen quaderförmigen k-Raum – anzupassen.
Im Folgenden wird ein Beispiel angegeben, mit dem ein Abstandsmaß errechnet werden kann. Hierzu wird ohne Beschränkung der Allgemeinheit angenommen, dass die k-Raum-Zeilen im k-Raum parallel angeordnet sind, sodass ihre Lage im k-Raum durch die Angabe zweier Koordinaten k_x und k_y entlang zweier Phasenkodierrichtungen x und y charakterisiert werden kann. Ein Abstandsmaß d kann nun durch folgenden Zusammenhang bestimmt werden: d(kx, ky) = ((kx – k0 x)/Kx)2 + ((ky – k0 y)/Ky)2,wobei k⁰ _x und k⁰ _y die Koordinaten des k-Raum-Zentrums angeben und K_x und K_y die Größe der k-Raum-Matrix in x- bzw. y-Richtung.
Nach Anordnung der k-Raum-Zeilen in einer Reihenfolge bezüglich des Abstandsmaßes wird in einem vierten Schritt 57 eine Anzahl der Teilaufzeichnungen bestimmt, auf die die k-Raum-Zeilen aufgeteilt werden. Eine Teilaufzeichnung ist dadurch charakterisiert, dass bei der Teilaufzeichnung die der Teilaufzeichnung zugeordneten k-Raum-Zeilen abgetastet werden.
Je nach eingesetztem Sequenztyp kann sich eine Aufteilung der Messsequenz in Teilaufzeichnungen aus dem speziellen Messsequenz-Design ergeben.
Beispielsweise findet bei einer dreidimensionalen Turbo-Spin-Echo-Sequenz mehrfach eine Anregung der Kernspins mit nachfolgender Aufzeichnung einer Serie von Spin-Echos statt, die jeweils durch einen Refokussierungspuls erzeugt werden. Der Anregung der Kernspins können dabei ein oder mehrere Präparationspulse vorangehen, mit denen unterschiedliche gewünschte Gewebskontraste präpariert werden, die sich in den aufgezeichneten Messdaten widerspiegeln. Durch dieses Design der Messsequenz ist eine Aufteilung der Messsequenz in Teilaufzeichnungen vorteilhaft, bei der jede Teilaufzeichnung die Aufzeichnung der Serie von Spin-Echos umfasst, die jeweils auf einen Anregungspuls folgen. Jeder Teilaufzeichnung wird hierbei eine entsprechende Anzahl von k-Raum-Zeilen zugeordnet, die durch die Serie von Spin-Echos abgetastet werden.
Bei einer anderen Sequenz, einer dreidimensionalen Turbo-Gradienten-Echo-Sequenz, erfolgt die Abtastung einer k-Raum-Zeile mit Hilfe eines Gradienten-Echos, das jeweils auf einen Anregungspuls folgt. Eine natürliche Zusammenfassung einzelner Gradienten-Echos zu Teilaufzeichnungen kann sich durch eine Kontrastpräparation ergeben, die jeweils für eine vordefinierte Anzahl von nachfolgenden Gradienten-Echos durchgeführt wird. Doch selbst wenn keine Kontrastpräparation durchgeführt wird – wenn die Abtastung der k-Raum-Zeilen also einer gewöhnlichen dreidimensionalen Gradienten-Echo-Sequenz entspricht – kann eine willkürliche Aufteilung der Messsequenz in Teilsequenzen vorgenommen werden, indem beispielsweise eine vordefinierte Anzahl von aufeinander folgenden Gradienten-Echos zu einer Teilaufzeichnung zusammengefasst werden.
Diese Ausführungen können in analoger Weise auf andere Messsequenzen übertragen werden, beispielsweise auf dreidimensionale Steady-State-Sequenzen, dreidimensionalen EPI-Sequenzen (EPI für „Echo-Planar-Imaging") oder weitere.
Die Anzahl der k-Raum-Zeilen, die bei einer Teilaufzeichnung abgetastet wird, kann bei jeder Teilaufzeichnung unterschiedlich sein. Da die Gesamtheit der k-Raum-Zeilen durch die unterschiedlichen Teilaufzeichnungen abgetastet wird, gilt der Zusammenhang: ΣSi=1 Ei = N, wobei N die Anzahl der k-Raum-Zeilen angibt und E_i die Anzahl der k-Raum-Zeilen kennzeichnet, die während der i-ten Teilaufzeichnung abgetastet werden. S gibt dabei die Anzahl der Teilaufzeichnungen an.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Anzahl der k-Raum-Zeilen, die bei jeder Teilaufzeichnung abgetastet werden, im Wesentlichen gleich. Die Anzahl der Teilaufzeichnungen S und die Anzahl der abzutastenden k-Raum-Zeilen N hängen in diesem Fall mit der Anzahl der k-Raum-Zeilen E, die während einer Teilaufzeichnung abgetastet werden, zusammen: E = N/S,wobei der Quotient eventuell gerundet wird: E = Ceil(N/S);die Funktion Ceil rundet den Quotienten auf den nächstgrößeren ganzzahligen Wert.
Hierdurch kann es vorkommen, dass die verfügbare Gesamtzahl der durch die Teilaufzeichnungen abtastbaren k-Raum-Zeilen S·E geringfügig größer ist als die Anzahl der abzutastenden k-Raum-Zeilen N. Dies erlaubt gewisse Freiheiten: Mit den überschüssigen k-Raum-Zeilen können z. B. auch bereits aufgenommene k-Raum-Zeilen erneut abgetastet und das Signal-Rausch-Verhältnis geringfügig erhöht werden. Gegebenenfalls können zusätzliche k-Raum-Zeilen aufgenommen werden, beispielsweise in den Ecken, die bei einer elliptischen k-Raum-Abtastung sonst gänzlich ausgespart blieben. Es können aber auch insgesamt weniger k-Raum-Zeilen abgetastet werden als durch die Anzahl S·E möglich ist, sodass geringfügig kürzere Messzeiten erreicht werden. In diesem Fall können bei einem Teil der Teilaufzeichnungen die letzten abtastbaren k-Raum-Zeilen übersprungen werden. Vorteilhafterweise wird jedoch trotzdem bei jeder Teilaufzeichnung auch für die nicht abzutastenden k-Raum-Zeilen jeweils ein Signalecho erzeugt, dieses aber ignoriert. So bleibt der Steady-State der Magnetisierung erhalten und dennoch werden alle Echozüge in gleicher Weise verkürzt. Dies führt zu einer Optimierung der Punktbildfunktion (engl: „point spread function").
In einem fünften Schritt 59 werden die in einer Reihenfolge angeordneten k-Raum-Zeilen gruppiert, indem jeweils aufeinander folgende k-Raum-Zeilen zu einer Gruppe zusammengefasst werden. Die k-Raum-Zeilen werden in einem sechsten Schritt 61 auf die einzelnen Teilaufzeichnungen zugeordnet, indem bei jeder Gruppe die zu dieser Gruppe zusammengefassten k-Raum-Zeilen auf verschiedene Teilaufzeichnungen aufgeteilt werden.
Bei der bevorzugten Ausführungsform, bei der bei jeder Teilaufzeichnung eine im Wesentlichen gleiche Anzahl von k-Raum-Zeilen abgetastet wird, werden bei dem fünften Schritt 59 jeweils S aufeinander folgende k-Raum-Zeilen zu einer Gruppe zusammengefasst. Im sechsten Schritt 61 erfolgt die Aufteilung der k-Raum-Zeilen auf die einzelnen Teilaufzeichnungen, indem jeder Teilaufzeichnung jeweils eine k-Raum-Zeile aus jeder Gruppe zugeordnet wird. Ausführungsbeispiele, wie dies durch einen Algorithmus implementiert werden kann, werden in 3 bis 5 gezeigt.
Weitere Schritte können eine Verbesserung des Verfahrens bewirken. So kann beispielsweise nach Bestimmung der Reihenfolge der k-Raum-Zeile ein siebter Schritt 63 durchgeführt werden, bei dem die in einer Reihenfolge angeordneten k-Raum-Zeilen unter Berücksichtigung ihrer azimutalen Lage im k-Raum umgeordnet werden. Hierdurch ist es möglich, die ansonsten weitgehend zufällige Verteilung der k-Raum-Zeilen auf die einzelnen Teilaufzeichnungen bezüglich ihrer azimutalen Lage zu beeinflussen und nach gewünschten Vorgaben durchzuführen.
Durch die Berücksichtigung der azimutalen Lage der k-Raum-Zeilen können diese beispielsweise so angeordnet werden, dass die Phasenkodierungsgradienten, die zur Abtastung der k-Raum-Zeilen geschaltet werden, sich nur geringfügig von k-Raum-Zeile zu k-Raum-Zeile ändern, sodass Wirbelstromeffekte weniger stark auftreten, und so eine bessere Bildqualität erreicht wird. Nähere Erläuterungen zur Berücksichtigung der azimutalen Lage der k-Raum-Zeilen werden später anhand von 5 ausgeführt.
In einem achten Schritt 65 kann beispielsweise eine Anordnungsreihenfolge der einer Teilaufzeichnung zugeordneten k-Raum-Zeilen in Abhängigkeit ihres Abstandes zum k-Raum-Zentrum bestimmt werden, sodass auf diese Weise die Abtastung der k-Raum-Zeilen beispielsweise mit einem gewünschten Bildkontrast abgestimmt werden kann. Nähere Erläuterungen hierzu werden anhand von 4 ausgeführt.
Die Reihenfolge der in 2 gezeigten Schritte ist nur eine mögliche Reihenfolge, in der die Schritte angeordnet sind. Ein Algorithmus, der die in 2 gezeigten Schritte implementiert, kann z. B. ebenso eine andere Reihenfolge durchführen und auch so ausgebildet werden, dass mehrere Schritte gleichzeitig ausgeführt werden.
3 zeigt einen Algorithmus, mit dem die abzutastenden k-Raum-Zeilen gemäß dem Verfahren auf die einzelnen Teilaufzeichnungen verteilt werden können. In einem ersten Teil 71 des Algorithmus gemäß 3 erfolgt wie oben beschrieben die Vorgabe von N abzutastenden k-Raum-Zeilen, die Anordnung der N abzutastenden k-Raum-Zeilen gemäß ihrem Abstand zum k-Raum-Zentrum in einer Reihenfolge k_m, m = 1...N, und die Vorgabe der Anzahl S der Teilaufzeichnungen. In einem zweiten Teil 73 des Algorithmus gemäß 3 erfolgt die eigentliche Zuordnung der k-Raum-Zeilen zu den Teilaufzeichnungen. Hierbei werden folgende Schritte vorgenommen:

a) Entnehme der sortierten Reihenfolge von k-Raum-Zeilen k_m die k-Raum-Zeile mit der kürzesten Distanz zum k-Raum-Zentrum, also k₁.
b) Ordne diese k-Raum-Zeile k₁ der ersten Teilaufzeichnung zu.
c) Entnehme der sortierten Reihenfolge von k-Raum-Zeilen die nächste k-Raum-Zeile.
d) Ordne diese k-Raum-Zeile der nächsten Teilaufzeichnung zu.
e) Verfahre so weiter, bis allen Teilaufzeichnungen eine k-Raum-Zeile zugeordnet ist.
f) Entnehme der sortierten Reihenfolge von k-Raum-Zeilen das nächste Element.
g) Ordne diese k-Raum-Zeile der ersten Teilaufzeichnung zu.
h) Verfahre so weiter, bis alle k-Raum-Zeilen auf alle Teilaufzeichnungen verteilt sind.

Durch diesen Zuordnungsalgorithmus wird also die sortierte Reihenfolge von k-Raum-Zeilen zu Gruppen zusammengefasst, in denen jeweils S aufeinander folgende k-Raum-Zeilen gruppiert sind. Jeder Teilaufzeichnung wird darauf aus den Gruppen jeweils eine k-Raum-Zeile zugeordnet.
Für die nachfolgenden Erläuterungen anhand von 4 und 5 sei im Folgenden angenommen, dass die k-Raum-Abtastung der k-Raum-Zeilen mit einer dreidimensionalen Turbo-Spin- Echo-Sequenz vorgenommen wird, wobei bei einer Teilaufzeichnung die zugeordneten k-Raum-Zeilen durch die von Rephasierungspulsen hervorgerufenen Echos abgetastet werden. Dies dient jedoch lediglich zur Veranschaulichung der beschriebenen Ausführungen. Die Allgemeinheit der beschriebenen Algorithmen wird dadurch nicht beschränkt und kann auf andere Messsequenzarten, beispielsweise einer Turbo-Gradienten-Echo-Sequenz mit eventueller Kontrastpräparation, ohne weiteres adaptiert werden.
4 zeigt einen Algorithmus, mit dem bei der Zuordnung der k-Raum-Zeilen zu den Teilaufzeichnungen eine Anordnung der k-Raum-Zeilen innerhalb jeder Teilaufzeichnung in einer vorgegebenen Anordnungsreihenfolge bezüglich ihres Abstandes zum k-Raum-Zentrum realisiert wird.
Zur Verdeutlichung des zu Grunde liegenden Konzeptes sei im Folgenden angenommen, dass bei einer Teilaufzeichnung neun aufeinander folgende Spin-Echos aufgezeichnet werden. Durch eine vorgegebene Anordnungsreihenfolge wird festgelegt, welche der zugeordneten k-Raum-Zeilen durch das jeweilige Echo abgetastet wird. Die Anordnungsreihenfolge kann beispielsweise durch die Folge O_i, i = 1...9, der Zahlen eins bis neun angegeben werden. Die Zahlen geben jeweils an, an welcher Position eine k-Raum-Zeile in Abhängigkeit ihres Abstandes zum k-Raum-Zentrum innerhalb der Anordnungsreihenfolge abgetastet wird:
Eine Anordnungsreihenfolge O_i = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9} bedeutet beispielsweise, dass die sich zum Zentrum des k-Raumes am nächsten befindende k-Raum-Zeile durch das erste Echo abgetastet wird, die sich zum Zentrum des k-Raumes am zweitnächsten befindende k-Raum-Zeile als zweites Echo abgetastet wird, usw. Durch diese Anordnungsreihenfolge wird also eine linear aufsteigende Abtastung der k-Raum-Zeilen bezüglich ihres Abstandes zum k-Raum-Zentrum gewährleistet.
Eine Anordnungsreihenfolge O_i = {5, 4, 6, 3, 7, 2, 8, 1, 9} bedeutet beispielsweise, dass die sich zum Zentrum des k-Raumes am nächsten befindliche k-Raum-Zeile durch das fünfte Echo abgetastet wird, dass die sich zum Zentrum des k-Raumes am zweitnächsten befindliche k-Raum-Zeile durch das vierte Echo abgetastet wird, usw. Die Reihenfolge der Abtastung der k-Raum-Zeilen bezüglich ihres Abstandes zum k-Raum-Zentrum ist daher zentrisch, d. h. dass die zentralsten k-Raum-Zeilen in der Mitte einer Teilaufzeichnung abgetastet werden.
Die erstgenannte Anordnungsreihenfolge ist beispielsweise dann vorteilhaft, wenn der Kontrast zu Beginn der Aufzeichnung der Echos maximal ist und im Laufe der Aufzeichnung abnimmt. Ein derartiger Fall kann beispielsweise auftreten, wenn eine Aufzeichnung der Echos mit einem Turbo-Gradienten-Echo-Verfahren vorgenommen wird und wenn vor Aufzeichnung der Turbo-Gradienten-Echos bei jeder Teilaufzeichnung eine T2- gewichtete Kontrastpräparation vorgenommen wird, wie sie beispielsweise aus der Schrift Nezafat R et al: „B1-insensitive T2 preparation for improved coronary magnetic resonance angiography at 3 T.", Magn Reson Med. 2006 Apr, 55(4), 858–864, bekannt ist. Der hierdurch präparierte T2-Kontast ist unmittelbar nach der Präparation maximal und zerfällt im Laufe der Abtastung der Echos allmählich. Die Aufzeichnung der k-Raum-Zeilen in der linear aufsteigenden Reihenfolge entspricht daher dem zeitlichen Verlauf des Kontrastverhaltens. Die für die Bildrekonstruktion wichtigen zentralen k-Raum-Zeilen werden mit der erstgenannten Anordnungsreihenfolge mit einem besseren Kontrast abgetastet, während periphere k-Raum-Zeilen mit einem schlechteren Kontrast abgetastet werden.
Die zweitgenannte Anordnungsreihenfolge ist beispielsweise dann vorteilhaft, wenn sich der Kontrast während der Aufzeichnung der Echos allmählich aufbaut und später wieder abbaut. Dies kann beispielsweise auftreten, wenn vor der Aufzeichnung der Turbo-Gradienten-Echos bei einer Teilaufzeichnung die Kernspins mit einem Inversionspuls angeregt worden sind. Die Reihenfolge der k-Raum-Zeilen, bei der die zentra len k-Raum-Zeilen in der Mitte der Turbo-Gradienten-Echos aufgezeichnet werden und die peripheren k-Raum-Zeilen zu Beginn und zu Ende, entspricht daher dem zeitlichen Verlauf des Kontrastverhaltens, sodass zentrale k-Raum-Zeilen mit einem besseren Kontrast abgetastet werden.
Es ist auch möglich, andere Kontrastpräparationen vorzunehmen, wie beispielsweise einen Diffusionskontrast oder einen T1ρ-Kontrast und die Anordnungsreihenfolge der k-Raum-Zeilen innerhalb einer Teilaufzeichnung dem Verlauf des präparierten Kontrastes anzupassen.
Analog zu dem in 3 beschriebenen Ausführungsbeispiel erfolgt in einem ersten Teil 81 des Algorithmus gemäß 4 die Vorgabe von N abzutastenden k-Raum-Zeilen, die Anordnung der N abzutastenden k-Raum-Zeilen gemäß ihrem Abstand zum k-Raum-Zentrum in einer Reihenfolge k_m, m = 1...N, und die Vorgabe der Anzahl S der Teilaufzeichnungen. In einem zweiten Teil 83 des Algorithmus gemäß 4 erfolgt die Bestimmung der Anzahl E der Echos, die pro Teilaufzeichnung aufgezeichnet werden, beispielsweise nach den in der Beschreibung zu 2 beschriebenen Formeln. Weiterhin wird – basierend auf der Anzahl E der Echos – eine gewünschte Anordnungsreihenfolge O_i, i = 1...E vorgegeben. Innerhalb dieses Teiles kann eine Erweiterung 84 des Algorithmus eingeschoben werden, wie sie später anhand von 5 erläutert wird.
Ausgehend von diesen Vorgaben erfolgt in einem dritten Teil 85 des Algorithmus gemäß 4 die Zuordnung der k-Raum-Zeilen zu den Teilaufzeichnungen und zu der Position, mit der sie innerhalb der zugeordneten Teilaufzeichnung abgetastet wird, durch einen mit Schleifen realisierten Algorithmus. Hierbei werden folgende Schritte vorgenommen:

a) Entnehme der sortierten Reihenfolge von k-Raum-Zeilen die k-Raum-Zeile mit dem geringsten Abstand zum k-Raum-Zentrum.
b) Ordne diese k-Raum-Zeile der ersten Teilaufzeichnung zu und innerhalb der ersten Teilaufzeichnung demjenigen Echo, das in der Reihenfolge O_i an erster Stelle steht.
c) Entnehme der sortierten Reihenfolge von k-Raum-Zeilen das nächste Element.
d) Ordne diese k-Raum-Zeile der zweiten Teilaufzeichnung zu und innerhalb der zweiten Teilaufzeichnung demjenigen Echo, das in der Reihenfolge O_i an erster Stelle steht.
e) Verfahre so weiter, bis in allen Teilaufzeichnungen demjenigen Echo, das in der Reihenfolge O_i an erster Stelle steht, eine k-Raum-Zeile zugeordnet ist.
f) Entnehme der sortierten Reihenfolge von k-Raum-Zeilen das nächste Element.
g) Ordne diese k-Raum-Zeile der ersten Teilaufzeichnung zu und innerhalb der ersten Teilaufzeichnung demjenigen Echo, das in der Reihenfolge O_i an zweiter Stelle steht.
h) Verfahre so weiter, bis allen Echos in allen Teilaufzeichnungen eine k-Raum-Zeile zugeordnet ist.

Dabei ist zu beachten, dass ggf. nicht in jeder Teilaufzeichnung alle Echos mit einer k-Raum-Zeile belegt werden, da – wie oben beschrieben – die Gesamtzahl der durch die Teilaufzeichnungen abtastbaren k-Raum-Zeilen (S·E) größer sein kann als die Gesamtzahl der abzutastenden k-Raum-Zeilen (N). Somit können bei der Zuordnung die überschüssigen Echos ausgelassen werden. Das „Überspringen" einiger Echos bei der Zuordnung der k-Raum-Zeilen zu den Echos kann ohne weiteres in den Algorithmus implementiert werden. Ebenso kann eine redundante Zuordnung bestimmter k-Raum-Zeilen auf die überschüssigen Echos oder auch eine Zuordnung zusätzlicher k-Raum-Zeilen auf einfache Weise in den Algorithmus implementiert werden.
Insbesondere für den Fall, dass k-Raum-Zeilen mehrfach abgetastet werden sollen – und z. B. eine Mittelung zur Erhöhung des Signal-Rausch-Verhältnisses durchgeführt wird – kann anschließend eine zufällige Vertauschung der Reihenfolge der Teilaufzeichnungen erfolgen. Damit wird verhindert, dass das Messen der identischen k-Raum-Zeile in unmittelbar aufeinan der folgenden Segmenten erfolgt. Die Effizienz der Mittelung zur Verringerung von Bewegungsartefakten wird auf diese Weise erhöht.
Mit dem bisher in 4 beschriebenen Algorithmus wird eine Sortierung der einer Teilaufzeichnung zugeordneten k-Raum-Zeilen bezüglich ihres Abstandes zum k-Raum-Zentrum – also in radialer Richtung – erreicht. Die azimutale Anordnung der k-Raum-Zeilen im k-Raum wird dabei nicht berücksichtigt; die k-Raum-Zeilen sind diesbezüglich daher noch weitgehend unsortiert. Eine gewisse Regelmäßigkeit in der Verteilung ergibt sich zwar aus dem Zusammenhang zwischen dem Raster, in dem die k-Raum-Zeilen angeordnet sind und der radialen Sortierung; doch ist diese Sortierung oftmals unzureichend und entspricht im Allgemeinen nicht einer gewünschten Anordnung. Bei einer fehlenden azimutalen Sortierung können die Phasenkodierungsgradienten zweier aufeinander folgender Echos daher stark voneinander abweichen, was im Fall nicht-idealer Hardware z. B. aufgrund von Wirbelstromeffekten zu Bildartefakten oder zu einem erhöhten Lärmpegel bei der Abtastung der k-Raum-Matrix führen kann. Zur Vermeidung dieser Probleme kann der Algorithmus aus 4 um eine azimutale Sortierung erweitert werden. Diese azimutale Sortierung wird nun anhand von 5 beschrieben.
In einem ersten Teil 91 des Algorithmus gemäß 5 erfolgt eine Festlegung der Winkelverteilung W_i der k-Raum-Zeilen im k-Raum, die durch die Zuordnung der k-Raum-Zeilen berücksichtigt werden soll. Das hier zu Grunde liegende Konzept wird nun unter Bezugnahme auf das obige Beispiel, bei dem bei einer Teilaufzeichnung neun aufeinander folgende Echos aufgezeichnet werden, erläutert.
Eine Winkelreihenfolge W_i = {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0} beispielsweise bedeutet, dass innerhalb einer Teilaufzeichnung möglichst konstant ein Winkel der k-Raum-Zeilen verwendet werden soll. In Verbindung mit einer linear aufsteigenden Anordnungsreihenfolge O_i = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}, wie sie oben beschrieben ist, ergeben sich daraus in guter Näherung ein radiales Abtastschema und eine Segmentierung des K-Raumes in ungefähr radiale Segmente.
Eine Winkelreihenfolge W_i = {0, 0, 0, 0, 0, π, π, π, π} beispielsweise bedeutet, dass innerhalb einer Teilaufzeichnung die erste Hälfte der Echos mit k-Raum-Zeilen mit einem möglichst konstanten azimutalen Winkel und die zweite Hälfte der Echos wiederum mit einem um π (180°) versetzten azimutalen Winkel belegt werden sollen. In Verbindung mit einer zentrischen Anordnungsreihenfolge O_i = {5, 4, 6, 3, 7, 2, 8, 1, 9}, siehe oben, ergibt sich daraus in guter Näherung ein echt diametrales Abtastschema, sodass innerhalb einer Teilaufzeichnung in etwa gegenüberliegende k-Raum-Zeilen abgetastet werden.
Eine Winkelreihenfolge W_i = {0, π/8, π/4, 3π/8, π/2, 5π/8, 3π/4, 7π/8, π} beispielsweise bedeutet, dass der Winkel der einzelnen k-Raum-Zeilen inkrementell erhöht werden soll. In Verbindung mit einer linear aufsteigenden Anordnungsreihenfolge O_i = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9), ergibt sich ein Spiralarm pro π, wobei engere und weitere Spiralen auf analoge Weise erreicht werden können.
Mit dieser Vorgabe kann die Anpassung der in einer Reihenfolge angeordneten k-Raum-Zeilen an das gewünschte Winkelschema vorgenommen werden. Hierzu wird ein zweiter Teil 93 des Algorithmus gemäß 5 durchgeführt:

a) Betrachte alle Teilaufzeichnungen, in denen das erste Echo mit einer k-Raum-Zeile belegt wird. Die Zahl dieser Teilaufzeichnungen sei T₁. Im Allgemeinen werden das alle Teilaufzeichnungen S sein. Lediglich bei dem letzten Echo wird es vorkommen, dass die Zahl der Teilaufzeichnungen kleiner sein kann, bei denen das letzte Echo belegt wird, da nicht alle Echos der Teilaufzeichnungen aus oben erläuterten Gründen mit k-Raum-Zeilen belegt werden müssen.
b) Sortiere die ersten T₁ k-Raum-Zeilen aus der radial sortierten Reihenfolge von k-Raum-Zeilen k_i nach ihrem Winkel im k-Raum, und zwar beginnend mit dem ersten Winkel der Winkelreihenfolge W_i.
c) Betrachte alle Teilaufzeichnungen, in denen das zweite Echo mit einer k-Raum-Zeile belegt wird. Die Zahl dieser Segmente sei T₂.
d) Sortiere die nächsten T₂ Elemente der radial sortierten Reihenfolge von k-Raum-Zeilen k_i nach ihrem Winkel im k-Raum, beginnend mit dem zweiten Winkel der Winkelreihenfolge W_i.
e) Verfahre so weiter, bis alle Echos nach dem Winkel sortiert sind.

Der Winkel einer k-Raum-Zeile, der also die azimutale Lage der k-Raum-Zeile innerhalb des k-Raumes angibt, kann auf bekannte Weise errechnet werden. In Analogie zur Abstandsnorm kann bei der Berechung eines Winkels auch eine Skalierung des k-Raumes vorgenommen werden. Bei einem k-Raum mit einem kartesischen Abtastgitter, dessen k-Raum-Zeilen in zwei Phasenkodierrichtungen x und y angeordnet und durch die Koordinaten k_x und k_y charakterisiert sind, kann der Winkel der k-Raum-Zeile z. B. durch folgenden Zusammenhang bestimmt werden: a(kx, ky) = atan2((kx – k0 x)/Kx), ((ky – k0 y)/Ky)),wobei k⁰ _x und k⁰ _y die Koordinaten des k-Raum-Zentrums angeben und K_x und K_y, die Gitterpunkte des kartesischen Abtastgitters in x- bzw. y-Richtung. Die Funktion atan2(x, y) berechnet dabei den Arcustangens der beiden Argumente x und y. Dies entspricht weitgehend dem Arcustangens aus x/y, wobei das Vorzeichen beider Argumente ausgewertet und so der Quadrant des Ergebnisses bestimmt wird. Bei der Sortierung wird die Periodizität des Winkels beachtet, z. B. –a = 2π – a.
Anhand von 6 bis 12 wird nun eine Veranschaulichung der Aufteilung der k-Raum-Zeilen 103 auf mehrere Teilaufzeichnungen bei verschiedenen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Messsequenz sowie bei aus dem Stand der Technik bekannten Messsequenzen gezeigt. Die Veranschaulichung er folgt anhand einer kartesischen dreidimensionalen k-Raum-Matrix 101, die eine Größe von 5×5 hat. Dargestellt sind dabei die beiden Phasenkodierrichtungen – hier als x-Richtung und y-Richtung bezeichnet. Nicht dargestellt ist die Ausleserichtung der dreidimensionalen k-Raum-Matrix 101, die senkrecht zur Ebene der Phasenkodierrichtungen zeigt.
Die geringe Größe (5×5) der k-Raum-Matrix 101 dient hierbei lediglich zur Veranschaulichung und zur Erläuterung des Prinzips, nach dem eine Aufteilung und Zuordnung der k-Raum-Zeilen 103 zu Teilaufzeichnungen erfolgt. Zur MR-Bildgebung werden üblicherweise weitaus größere k-Raum-Matrizen eingesetzt. Bei den hier gezeigten Beispielen werden die 25 k-Raum-Zeilen 103 auf fünf Teilaufzeichnungen aufgeteilt. Die fünf Teilaufzeichnungen sind dabei durch verschiedene Buchstaben (A, B, C, D, E) bezeichnet. Die Ziffern vor den Buchstaben geben jeweils die Position der Abtastung der k-Raum-Zeile 103 innerhalb einer Teilaufzeichnung an.
6 und 7 zeigen eine Aufteilung der k-Raum-Zeilen 103 auf Teilaufzeichnungen, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt sind.
In 6 werden eine Gruppierung der 25 k-Raum-Zeilen 103 entsprechend ihrer Koordinate in y-Richtung und eine Zuordnung zu fünf Teilaufzeichnungen vorgenommen. Während einer Teilaufzeichnung erfolgt die Abtastung von fünf zugeordneten k-Raum-Zeilen 103 in x-Richtung; die Reihenfolge der Abtastung der k-Raum-Zeilen 103 innerhalb einer Teilaufzeichnung ist durch Ziffern (1, 2, 3, 4, 5) charakterisiert.
7 zeigt ebenfalls eine analoge Gruppierung der k-Raum-Zeilen 103 und Zuordnung zu einzelnen Teilaufzeichnungen. Im Gegensatz zu 6 erfolgt jedoch eine Abtastung der k-Raum-Zeilen 103 innerhalb einer Teilaufzeichnung ausgehend von der zentralen k-Raum-Zeile 103 nach beiden Richtungen hin mit zunehmend größer werdendem Abstand zum Zentrum.
8 zeigt eine Bewertung der k-Raum-Zeilen der 5×5 k-Raum-Matrix 101 mit einem Maß, das jeweils deren Abstand 107 zu einem k-Raum-Zentrum 105 bewertet. Mit dem hier gezeigten Abstandsmaß kann eine Klassifizierung der k-Raum-Zeilen 103 erfolgen, dahingehend, dass sich k-Raum-Zeilen 103 mit einem kleineren Maß näher am k-Raum-Zentrum 105 befinden als k-Raum-Zeilen 103 mit einem größeren Maß. Aufgrund dieser Bewertung erfolgt die Anordnung der k-Raum-Zeilen 103 in einer Reihenfolge, sodass hierauf basierend die Zuordnung der k-Raum-Zeilen 103 zu den einzelnen Teilaufzeichnungen erfolgt.
9 zeigt eine Aufteilung der 25 k-Raum-Zeilen 103 auf fünf Teilaufzeichnungen, wie sie durch einen Algorithmus gemäß 4 erzeugt werden kann. Jeder Teilaufzeichnung (A, B, C, D, E) sind sowohl zentrale als auch periphere k-Raum-Zeilen zugeordnet worden, und zwar derart, dass eine weitgehend gleichmäßige Zuordnung der in der zweidimensionalen Phasenkodierebene angeordneten k-Raum-Zeilen 103 auf die fünf Teilaufzeichnungen resultiert. Die Anordnungsreihenfolge O_i = {1, 2, 3, 4, 5} der k-Raum-Zeilen 103 innerhalb einer Teilaufzeichnung entspricht dabei einer radialen Abtastung ausgehend vom k-Raum-Zentrum 105. Dies bedeutet, dass die k-Raum-Zeilen 103 von innen heraus den einzelnen Teilaufzeichnungen zugeordnet worden sind, d. h., dass innerhalb einer Teilaufzeichnung weiter zentral gelegene k-Raum-Zeilen 103 vor weiter peripher gelegenen k-Raum-Zeilen 103 abgetastet werden. Bei der Zuordnung ist dabei die azimutale Lage der k-Raum-Zeilen 103 nicht berücksichtigt worden, sodass die azimutale Verteilung der k-Raum-Zeilen 103 auf die einzelnen Teilaufzeichnungen weitgehend zufällig ist.
In 10 hingegen ist die Zuordnung analog zu 9 erfolgt, jedoch wurde diesmal eine Winkelsortierung gemäß dem Schema W_i = {0, 0, 0, 0, 0} durch eine Erweiterung des Zuordnungsalgorithmus gemäß 5 berücksichtigt. Dies bedeutet, dass die k-Raum-Zeilen 103 zwar nach wie vor radial ausgehend vom Zentrum abgetastet werden, dass aber bei der Zuordnung ebenso die Winkelposition der k-Raum-Zeilen 103 berücksich tigt worden ist. Hieraus ergibt sich eine im Wesentlichen segmentartige Abtastung der k-Raum-Zeilen 103.
11 zeigt eine Aufteilung der k-Raum-Zeilen 103 auf die fünf Teilsegmente analog zu 9. Im Gegensatz zu 9 wurde bei der Zuordnung nun eine zentrische Anordnungsreihenfolge O_i = {5, 3, 1, 2, 4} berücksichtigt, sodass nun die zentralen k-Raum-Zeilen 103 in der Mitte einer Teilaufzeichnung (an dritter Stelle) abgetastet werden und die peripheren k-Raum-Zeilen 103 jeweils zu Beginn bzw. zu Ende der Teilaufzeichnung (an erster bzw. fünfter Stelle). In 11 ist keine Berücksichtigung der azimutalen Lage der k-Raum-Zeilen 103 bei der Zuordnung zu den einzelnen Teilaufzeichnungen erfolgt.
12 zeigt eine Aufteilung der k-Raum-Zeilen 103 gemäß 11, diesmal mit Berücksichtigung einer Winkelsortierung W_i = {0, 0, 0, π, π}. In Verbindung mit der zentrischen Anordnungsreihenfolge aus 11 ergibt sich dabei ein diametrales Abtastschema, sodass die bei einer Teilaufzeichnung abgetasteten k-Raum-Zeilen 103 im k-Raum in etwa diametral gegenüberliegen. Bei der hier gezeigten 5×5 k-Raum-Matrix 101 ist das diametrale Abtastschemata aufgrund der geringen Matrixgröße lediglich angedeutet zu erkennen.
Für den Spezialfall a priori segmentierter Verfahren, beispielsweise Turbo-Spin-Echo-Verfahren oder Turbo-Gradienten-Echo-Verfahren, ergibt sich oftmals als weiterer Vorteil durch die spezielle Anordnung der k-Raum-Zeilen gemäß den Zuordnungsvorschriften nach 3 bis 5 eine schärfere Punktbildfunktion. Bei den a priori segmentierten Verfahren findet während der Abtastung der k-Raum-Zeilen einer Teilaufzeichnung oftmals aufgrund von Relaxationseffekten eine kontinuierliche Änderung der in der Magnetisierung gespeicherten Kontrast- bzw. Helligkeitsinformation statt.
Tastet man beispielsweise – analog zu 6 – bei jeder Teilaufzeichnung eine komplette y-Zeile des k-Raums in x- Richtung ab, ändert sich während der Aufzeichnung der abzutastende Kontrast; diese Änderung kann mit einer Änderungsfunktion beschrieben werden. Wenn beispielsweise der Kontrast zu Beginn einer Teilaufzeichnung maximal ist und allmählich zerfällt, ergibt sich ein Abfall des Kontrastes in x-Richtung gemäß 13.
Die Fourier-Transformierte der Änderungsfunktion gibt die Punktbildfunktion (auch als Punktverwaschungsfunktion, Punktübertragungsfunktion oder engl: „point-spread-function") wieder: Je stärker die Relaxation bzw. die Änderung des Kontrastes ist, desto verschmierter erscheinen Bildkonturen. Da die Änderung des Kontrastes – bedingt durch das Abtastschema – vornehmlich in x-Richtung stattfindet, während der Kontrast in y-Richtung gleich bleibt, erzeugt dies auch eine asymmetrische Punktbildfunktion, die in x-Richtung verwaschen und in y-Richtung vergleichsweise scharf ist.
Bei zentrischen Abtastschemata – analog zu 7 – ist dieses Phänomen stark ausgeprägt: Ausgehend vom k-Raum-Zentrum tastet man entlang einer Phasenkodierrichtung den k-Raum zu beiden Seiten bis an die Grenzen ab. Wenn ein Kontrast im Laufe der Abtastung zerfällt, ergeben sich hieraus resultierende Änderungsfunktionen in x-Richtung, die in 14 dargestellt sind. Auch hier ist in y-Richtung die Änderungsfunktion konstant. Auch hieraus ergibt sich eine asymmetrische Punktbildfunktion, die in y-Richtung scharf und in x-Richtung unscharf ist.
Bei gleichem Kontrastabfall findet man hingegen mit einem Abtastschema bei einer erfindungsgemäßen Messsequenz – beispielsweise bei dem Abtastschema analog zu 9 – eine Änderungsfunktion, die im Zentrum des k-Raumes langsamer und am Rande hingegen schneller abfällt. Dieser Abfall tritt sowohl in x-Richtung – dargestellt in 15 – als auch in y-Richtung auf. Vergleicht man die resultierenden Punktbildfunktionen, findet man bei einer Messsequenz analog zu 9 eine symmetrischere Punktbildfunktion, die – verglichen mit der Punktbildfunktion bei herkömmlichen Abtastschemata – in Partitionsrichtung eine engere Verteilung aufweist und in Linienrichtung hingegen eine etwas breitere Verteilung. In Summe erhält man jedoch eine wünschenswerte symmetrische Punktbildfunktion in allen Phasenkodierrichtungen.

Claims

Verfahren zur Aufzeichnung von Messdaten mit einer Messsequenz für die dreidimensionale Magnet-Resonanz-Bildgebung, bei der eine Aufzeichnung von Messdaten durch eine Abtastung einer Vielzahl von k-Raum-Zeilen (103) in einem dreidimensionalen k-Raum erfolgt, und die Vielzahl der k-Raum-Zeilen (103) auf mehrere Teilaufzeichnungen (A, B, C, D, E) aufgeteilt ist, sodass bei jeder Teilaufzeichnung (A, B, C, D, E) eine Abtastung zugeordneter k-Raum-Zeilen (103) stattfindet, wobei die k-Raum-Zeilen den Teilaufzeichnungen (A, B, C, D, E) derart zugeordnet sind, dass die Zuordnung folgender Zuordnungsvorschrift entspricht: – Bewertung jeder k-Raum-Zeile (103) mit einem Abstandsmaß, das den Abstand (107) der jeweiligen k-Raum-Zeile zu einem k-Raum-Zentrum (105) charakterisiert, – Anordnung der abzutastenden k-Raum-Zeilen (103) in einer auf- oder absteigenden Reihenfolge in Abhängigkeit vom Abstandsmaß, – Gruppierung der in der Reihenfolge angeordneten k-Raum-Zeilen (103) in mehrere Gruppen, wobei jeweils mehrere aufeinanderfolgende k-Raum-Zeilen (103) zu einer Gruppe zusammengefasst werden, und – Zuordnung der k-Raum-Zeilen (103) zu den Teilaufzeichnungen (A, B, C, D, E), indem bei jeder Gruppe die zu dieser Gruppe zusammengefassten k-Raum-Zeilen auf verschiedene Teilaufzeichnungen aufgeteilt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, – dass bei der Gruppierung der in einer Reihenfolge angeordneten k-Raum-Zeilen (103) jeweils S aufeinanderfolgende k-Raum-Zeilen (103) zu einer Gruppe zusammengefasst werden, wobei S die Anzahl der Teilaufzeichnungen (A, B, C, D, E) angibt, und – dass bei der Zuordnung der k-Raum-Zeilen (103) auf die S Teilaufzeichnungen (A, B, C, D, E) bei jeder Gruppe die S aufeinanderfolgenden k-Raum-Zeilen (103) auf die S Teilaufzeichnungen (A, B, C, D, E) aufgeteilt werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die k-Raum-Zeilen (103) überschneidungsfrei im k-Raum angeordnet sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die k-Raum-Zeilen (103) parallel zu einer Ausleserichtung angeordnet sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die k-Raum-Zeilen (103) auf einem dreidimensionalen kartesischen Gitter liegen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung der abzutastenden k-Raum-Zeilen (103) in der Reihenfolge zusätzlich unter Berücksichtigung der azimutalen Lage der k-Raum-Zeilen (103) im k-Raum modifiziert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb jeder Teilaufzeichnung (A, B, C, D, E) eine Abtastreihenfolge der zugeordneten k-Raum-Zeilen (103) unter Berücksichtigung der Abstandsmaße der zugeordneten k-Raum-Zeilen (103) bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb jeder Teilaufzeichnung (A, B, C, D, E) die Abtastreihenfolge der zugeordneten k-Raum-Zeilen (103) auf einen während der Abtastung der zugeordneten k-Raum-Zeilen (103) variierenden Bildkontrast abgestimmt ist, derart, dass die Abtastung zentraler k-Raum-Zeilen (103) zu einem Zeitpunkt des stärksten Bildkontrastes erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtastung der k-Raum-Zeilen (103) anhand von Spin-Echos und/oder Gradienten-Echos erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zur Abtastung der k-Raum-Zeilen (103) eine Multi-Echo-Technik verwendet wird, bei der nach einem Anregungspuls mehrere Echos folgen, mit denen mehrere k-Raum-Zeilen (103) abgetastet werden.
Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass vor jeder Teilaufzeichnung jeweils eine Kontrastpräparation erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstandsmaß die euklidische Abstandsnorm der k-Raum-Zeile zu dem k-Raum-Zentrum ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Bewertung der k-Raum-Zeilen (103) mit dem Abstandsmaß eine Skalierung des k-Raumes basierend auf einer Größe des abzutastenden k-Raumes erfolgt.
Magnet-Resonanz-Gerät, umfassend eine Pulssequenz-Steuerungseinheit, das zur Aufzeichnung von Messdaten mit einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13 ausgebildet ist.