DE102007023846A1 - Verfahren zum Erzeugen eines anatomischen Bildes eines Untersuchungsgebiets mit einem Magnet-Resonanz-Gerät sowie Computerprogramm und Magnet-Resonanz-Gerät zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Verfahren zum Erzeugen eines anatomischen Bildes eines Untersuchungsgebiets mit einem Magnet-Resonanz-Gerät sowie Computerprogramm und Magnet-Resonanz-Gerät zur Durchführung des Verfahrens Download PDF

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Abstract

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden mindestens ein Bilddatensatz des Untersuchungsgebietes und eine Parameter-Wertekarte geladen. Der mindestens eine geladene Bilddatensatz sowie die geladene Parameter-Wertekarte werden zu einem anatomischen Bild verarbeitet, wobei das Verarbeiten ein Gewichten von Elementen des mindestens einen Bilddatensatzes mit einem Gewichtungsfaktor umfasst und wobei der Gewichtungsfaktor von einem, dem jeweiligen Element des Bilddatensatzes entsprechenden Parameter-Wert der Parameter-Wertekarte abhängt. Das erzeugte gewichtete anatomische Bild wird angezeigt und/oder gespeichert.
Weiterhin werden ein Computerprogramm sowie ein Magnet-Resonanz-Gerät zur Durchführung des Verfahrens beansprucht.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzeugen eines anatomischen Bildes eines Untersuchungsgebiets mit einem Magnet-Resonanz-Gerät.
  • Die Erfindung betrifft ebenfalls ein Computerprogramm und ein Magnet-Resonanz-Gerät zur Durchführung des Verfahrens.
  • 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. Vereinfacht ausgedrückt wird hierzu 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, dabei ermöglicht die MR-Bildgebung Bildkontraste, die aus der Kombination mehrerer Parameter resultieren. Wichtige MR-Parameter sind z. B. die Dichte der angeregten Kernspins, vor allem Wasserstoffprotonen, die Relaxationszeiten für Magnetisierungen (T1, T2, T2*) der untersuchten Gewebe, der Magnetisierungstransfer und diverse weitere Kontrastmechanismen.
  • 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.
  • Je nach Art der Untersuchung und des Untersuchungsobjekts wird eine Aufnahmesequenz gewählt, die jene MR-Parameter darstellt, die einen vorteilhaften Bildkontrast für die Untersuchung erzeugen. Für bestimmte Untersuchungen erleichtern Wertekarten, in denen die Verteilung nur eines einzelnen MR-Parameters aufgeführt ist, die Diagnose.
  • Beispielsweise in der funktionellen Bildgebung von Knorpelgewebe werden seit einiger Zeit Wertekarten der Relaxationszeiten T2 und T2* genutzt, um den Verlauf einer Therapie oder einer Krankheit, wie z. B. Osteoarthritis, zu überwachen. Dazu werden zur Erzeugung von T2*-Karten bzw. T2-Karten z. B. Multiecho-Gradientenecho-Sequenzen bzw. Multiecho-Spinecho-Sequenzen verwendet, wobei die gemessenen Daten der jeweiligen Multiecho-Sequenzen an die jeweiligen Relaxationsgleichungen angefittet werden, um eine Wertekarte des entsprechenden Relaxationsparameters zu erhalten.
  • Ein derartiges Vorgehen beschreiben Cynthia F. Maier et al. in „T2 Quantitation of Articular Cartilage at 1.5 T", Journal of Magnetic Resonance Imaging 17: 358–364 (2003) anhand einer T2-Wertekarte in Verbindung mit Untersuchungen von Kniescheiben.
  • Weitere Anwendungsgebiete derartiger Parameter-Wertekarten zur Unterstützung einer Diagnose sind beispielsweise das Gebiet der Leberuntersuchungen, insbesondere zur Untersuchung und Überwachung einer Eisenaufnahme der Leber (Hemachromatosis), oder Untersuchungen der Nervenbündel an einer Wirbelsäule.
  • Bekannterweise können T2*- bzw. T2-Wertekarten auch ohne Multiecho-Sequenzen erzeugt werden, wenn mehrere Einzelmessungen eines Untersuchungsgebiets der Reihe nach mit gleicher Wie derholungszeit aber verschiedenen Echozeiten durchgeführt werden. Ebenfalls bekannt ist die Erzeugung von T1-Wertekarten z. B. aus einer Reihe von Messungen (mindestens zwei) mit unterschiedlichen Wiederholungszeiten TR, aber gleicher Echozeit. Weitere Messsequenzen, die für eine Erzeugung von MR-Parameter-Wertekarten, auch zu anderen MR-Parametern, verwendet werden sind bekannt.
  • Um den Nutzen dieser Parameter-Wertekarten zu erhöhen und insbesondere eine genaue Lokalisation der in der Parameter-Wertekarte dargestellten Gegebenheiten zu ermöglichen, sollten die Parameter-Wertekarten jedoch mit einem korrespondierenden anatomischen Bild assoziiert werden. Diese Vorgehensweise erfordert allerdings ein hohes Maß an Qualifikation und Schulung, da die Parameter-Wertekarten manuell einem zugehörigen anatomischen Bild eingepasst werden müssen.
  • Außerdem können bestimmte Bildinformationen des anatomischen Bildes die gewünschte Information über z. B. das Knorpelgewebe in dem vereinten Bild stören. Beispielsweise Knochengewebe, das für die Kontrolle von Knorpelgewebe nicht von Bedeutung ist, möglicherweise aber ähnliche Kontraste aufweist, kann optisch ablenken.
  • Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung die Erzeugung eines Bildes zu ermöglichen, in dem sowohl die Anatomie als auch die Verteilung relevanter MR-Parameter zu erkennen sind.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zum Erzeugen eines anatomischen Bildes eines Untersuchungsgebiets mit einem Magnet-Resonanz-Gerät gemäß Anspruch 1 gelöst.
  • Dabei werden mindestens ein Bilddatensatz des Untersuchungsgebietes und eine Parameter-Wertekarte geladen. Der mindestens eine geladene Bilddatensatz sowie die geladene Parameter-Wertekarte werden zu einem anatomischen Bild verarbeitet, wobei das Verarbeiten ein Gewichten von Elementen des mindes tens einen Bilddatensatzes mit einem Gewichtungsfaktor umfasst, und wobei der Gewichtungsfaktor von einem, dem jeweiligen Element des Bilddatensatzes entsprechenden Parameter-Wert der Parameter-Wertekarte abhängt. Das erzeugte gewichtete anatomische Bild wird angezeigt und/oder gespeichert.
  • Dies ermöglicht auf einfache Weise eine schnelle und effektive Visualisierung von Schwankungen eines MR-Parameters in der Anatomie des Untersuchungsgebiets.
  • Vorteilhaft wurde der mindestens eine geladene Bilddatensatz für die Erstellung der Parameter-Wertekarte verwendet. Somit ist auf einfache Weise sichergestellt, dass Bilddatensatz und Wertekarte exakt dasselbe Untersuchungsgebiet abbilden.
  • In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wurde die Parameter-Wertekarte aus mindestens zwei Bilddatensätzen des Untersuchungsgebiets erstellt, wobei für eine Erstellung jedes einzelnen Bilddatensatzes lediglich Echosignale einer bestimmten Echozeit von Messdaten des Untersuchungsgebiets verwendet wurden, und wobei sich die Echozeiten der Echosignale für verschiedene Bilddatensätze unterscheiden. Die Verwendung mehrerer Bilddatensätze bei der Erstellung der Parameter-Wertekarte erlaubt auch bei der Verarbeitung zu einem anatomischen Bild die Verwendung mehrerer (mindestens zweier) Bilddatensätze, was Vorteile durch eine mögliche Mittelung bietet.
  • In einer weiteren Ausführungsform umfasst das Untersuchungsgebiet Knorpel. Parameter-Wertekarten sind gerade für eine Diagnose von Knorpelgewebe besonders geeignet.
  • Eine vorteilhafte Ausführungsform sieht weiterhin vor, dass der Parameter eine Zeitkonstante der transversalen magnetischen Relaxation (T2) oder eine Zeitkonstante des wahren Zerfalls der transversalen Magnetisierung (T2*) oder eine Zeitkonstante der longitudinalen magnetischen Relaxation (T1) ist. Für die Zeitkonstanten der Magnet-Resonanz-Technik las sen sich besonders einfach Wertekarten erstellen. Gleichzeitig ist der diagnostische Nutzen sehr hoch.
  • Weiterhin wird die Aufgabe durch ein Computerprogramm gemäß Anspruch 14 sowie ein Magnet-Resonanz-Gerät gemäß Anspruch 15 gelöst.
  • Weitere Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen. Die aufgeführten Beispiele stellen keine Beschränkung der Erfindung dar. Es zeigen:
  • 1 einen schematischen Aufbau eines Magnet-Resonanz-Geräts,
  • 2 ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zum Erzeugen eines anatomischen Bildes eines Untersuchungsgebiets mit einem Magnet-Resonanz-Gerät,
  • 3 ein Beispiel einer für das erfindungsgemäße Verfahren geeigneten Messsequenz.
  • 1 zeigt schematisch den Aufbau eines Magnet-Resonanz-Gerätes 1 mit seinen wesentlichen Komponenten. 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 in einer hochfrequenztechnisch abgeschirmten Messkabine 3 angeordneter 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. Ein zu untersuchender Körper oder ein Körperteil – hier nicht dargestellt – wird auf einer Patien tenliege 9 gelagert und im homogenen Bereich des Hauptmagnetfeldes 7 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 magnetische Gradientenfelder zur selektiven Schichtanregung 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.
  • 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 Recheneinheit 37 steuert die einzelnen Anlagekomponenten beispielsweise während der Aufnahme der Messdaten. Dabei ist die Recheneinheit 37 insbesondere so ausgebildet, dass das erfindungsgemäße Verfahren mit der Recheneinheit 37 zusammen mit der von der Recheneinheit 37 gesteuerten Pulssequenz-Sequenzsteuerungseinheit 17 und der Bildverarbeitungseinheit 31 durchgeführt werden kann. Dazu ist beispielsweise ein erfindungsgemäßes Computerprogramm ausführbar auf der Recheneinheit 37 und gegebenenfalls auch auf der Bildverarbeitungseinheit 31 installiert.
  • Die Recheneinheit 37 kann auch aus mehreren Teileinheiten bestehen, von denen mindestens eine auch unabhängig von einem Magnet-Resonanz-Gerät 1 betrieben werden kann.
  • 2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zum Erzeugen eines anatomischen Bildes eines Untersuchungsgebiets mit einem Magnet-Resonanz-Gerät.
  • Dabei werden in einem ersten Schritt 10 Messdaten mindestens einer Messsequenz, mit der der gewünschte MR-Parameter darstellbar ist, aufgezeichnet. Eine Reihe geeigneter Sequenzen sind oben Rechts in 2 aufgeführt, z. B. (Multiecho)-Gradientenecho-Sequenzen für den Parameter T2* oder (Multiecho)-Spinecho-Sequenzen für den Parameter T2. Die Multiecho-Sequenzen erzeugen mindestens zwei Echosignale zu Echozeiten TEi (i ∊ N) nach einem Anregungspuls. Dabei gilt: TEi ≠ TEj wenn i ≠ j (j ∊ N). Die aufgezeichneten Messdaten jedes Echosignals werden in bekannter Weise digitalisiert und als komplexe Zahlenwerte in einer k-Raum-Matrix abgelegt, wobei für jede Echozeit TEi eine eigene k-Raum-Matrix existiert.
  • In einem weiteren Schritt 12 wird aus mindestens einer der mit Werten belegten k-Raum-Matrizen mittels bekannter Transformationstechniken ein Bilddatensatz Ii(x, y) erstellt. Hierbei ist Ii(x, y) die Intensität in dem Bildelement mit den Koordinaten (x, y) des zu der Echozeit TEi gehörigen Bilddatensatzes.
  • In einem weiteren Schritt 14 wird aus den aufgezeichneten Messdaten eine ortsaufgelösten Parameter-Wertekarte, beispielsweise eine Werte-Karte der Relaxationskonstante T2(x, y) der transversalen Magnetisierung oder der Zeitkonstante des freien Induktionsabfalls T2*(x, y) oder eine Wertekarte eines weiteren MR-Parameters, erstellt. Dies geschieht z. B. durch anfitten der Messdaten der verschiedenen Echosignale an entsprechende Relaxationsgleichungen.
  • Der mindestens eine Bilddatensatz Ii(x, y) und die erstellte Parameter-Wertekarte werden in den Schritte 16a und 16b geladen. Wie bereits ausgeführt, gibt es auch andere Möglichkeiten, um zu dem mindestens einen Bilddatensatz und der Parameter-Wertekarte für das erfindungsgemäße Verfahren zu gelangen. Die Schritte 10 bis 14 geben lediglich ein Beispiel.
  • In einem Verarbeitungsschritt 18 wird der mindestens eine Bilddatensatz Ii(x, y) zu einem relaxationsgewichteten anatomischen Bild verarbeitet. Dazu wird der mindestens eine Bilddatensatz Ii(x, y) abhängig von dem zugehörigen Relaxationsparameterwert, z. B. T2(x, y), und dem zugehörigen charakteristischen Zeitwert Ti, z. B. der Echozeit TEi, gewichtet.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform werden der mindestens eine geladene Bilddatensatz und die geladene Parameter-Wertekarte gemäß der folgenden Formel verarbeitet:
    Figure 00080001
  • Dabei ist I(x, y) der Intensitätswert des relaxationsgewichteten anatomischen Bildes an der Koordinate (x, y), N ist die Anzahl der verschiedenen, zur Verarbeitung verwendeten Bilddatensätze, Ii(x, y) ist der Intensitätswert des i-ten Bilddatensatzes an der Koordinate (x, y), Ti ist der für den Bilddatensatz Ii(x, y) charakteristische Zeitwert, z. B. die Echozeit TEi (wenn Trel T2 oder T2* ist) oder die Wiederholungszeit TR (wenn Trel T1 ist). Trel(x, y) ist der Parameterwert an der Koordinate (x, y). Trel steht hier also für T1, T2 oder T2*. Es versteht sich, das N nicht größer sein kann als die maximale Zahl der Echosignale nach einem Anregungspuls.
  • Der mindestens eine geladene Bilddatensatz Ii(x, y) wird also elementweise, d. h. für jede mögliche Kombination von x mit y, mit einem Gewichtungsfaktor, der exponentiell mit dem Verhältnis von jeweiliger Echozeit TEi des Bilddatensatzes Ii(x, y) zu jeweiligem Parameter-Wert Trel(x, y) sinkt, multipliziert. Wurde mehr als ein Bilddatensatz Ii(x, y) geladen, werden gleiche Elemente der verschiedenen Bilddatensätze Ii(x, y) nach der Multiplikation mit dem Gewichtungsfaktor zunächst quadriert, dann aufaddiert und dann die Quadratwurzel gezogen. Das Ergebnis wird durch die Zahl der geladenen Bilddatensätze N geteilt.
  • Gegebenenfalls wird nur ein Teil der Elemente des mindestens einen Bilddatensatzes gewichtet. Beispielsweise nur die Elemente mit den Koordinaten (x, y) mit x ∊ [xmin; xmax] und y ∊ [ymin; ymax], wo eine Unterstützung einer Diagnose gewünscht wird.
  • In einfacheren Ausführungsformen des Verfahrens kann auf die Quadrierung der gewichteten Intensitätswerte der Bilddatensätze und das anschließende Ziehen der Quadratwurzel und/oder auf die Division durch die Anzahl N der verschiedenen, zur Verarbeitung verwendeten Bilddatensätze verzichtet werden. Diese Vorgehensweise führt auch zu einem akzeptablen Ergebnis, ist aber mathematisch nicht ganz korrekt. Außerdem kann die mit obiger, mathematisch korrekter Formel erzielte Mittelung einen positiven Einfluss auf das Endergebnis haben.
  • Das im Verarbeitungsschritt 18 erzeugte gewichtete anatomische Bild wird in einem Schritt 20 angezeigt und/oder gespeichert.
  • 3 zeigt ein Beispiel einer für das erfindungsgemäße Verfahren geeigneten Messsequenz, am Beispiel einer Doppelecho-Spinecho-Sequenz.
  • Ein Anregungspuls 22, z. B. ein 90°-Puls, regt die Spins im Untersuchungsgebiet an. Nach der Hälfte einer Echozeit TE1 wird ein weiterer Puls 24, ein sogenannter Rephasierungs- oder 180°-Puls 24, eingestrahlt. Dieser Puls 24 sorgt dafür, dass zu der Zeit TE1 ein erstes Echosignal 30 erzeugt wird. Nach einer Warte-Zeit Tw nach dem ersten Echosignal 30 wird ein zweiter 180°-Puls 26 eingestrahlt, der ein zweites Echosignal 32 nach einer Echozeit TE2 = TE1 + 2·Tw erzeugt.
  • Zur Ortskodierung der Magnetresonanzsignale werden in den drei unabhängigen Raumrichtungen pulsförmig magnetische Gradientenfelder erzeugt.
  • Bei der Einstrahlung jedes Pulses 22, 24, 26 wird jeweils ein gleicher Schichtselektionsgradient GS zur Selektion jeweils einer gleichen Schicht in dem Untersuchungsobjekt eingestrahlt. Zwischen Schichtselektion und Echosignal werden Phasenkodiergradienten GP eingestrahlt. Während des Auslesens der Echosignale 30 und 32 wird jeweils ein gleicher Frequenzkodiergradient GF eingestrahlt.
  • Die maximale Amplitude jedes Signals fällt in diesem Fall exponentiell mit dem Verhältnis der Zeit zur Zeitkonstante T2 ab. Somit kann man beispielsweise aus zwei Bilddatensätzen, die auf die beschriebene Weise zu den Echozeiten TE1 und TE2 erhalten wurden eine T2-Wertekarte berechnen.
  • Die in 3 dargstellte Spinecho-Pulssequenz wird mit verschiedenen Phasenkodiergradienten GP (angedeutet durch die waagrechten Linien in den Pulsen des Phasenkodiergradienten GP) wiederholt, bis die k-Raum-Matrix mit genügend Werten zur Bildrekonstruktion gelegt ist.
  • Für die Berechnung einer T2*-Wertekarte sind z. B. Multiecho-Gradientenecho-Sequenzen wie etwa FLASH geeignet.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • - Cynthia F. Maier et al. in „T2 Quantitation of Articular Cartilage at 1.5 T", Journal of Magnetic Resonance Imaging 17: 358–364 (2003) [0008]

Claims (15)

  1. Verfahren zum Erzeugen eines anatomischen Bildes eines Untersuchungsgebiets mit einem Magnet-Resonanz-Gerät, umfassend folgende Schritte: – Laden mindestens eines Bilddatensatzes des Untersuchungsgebiets, – Laden einer Parameter-Wertekarte desselben Untersuchungsgebiets, – Verarbeiten des mindestens einen geladenen Bilddatensatzes und der Parameter-Wertekarte zu einem anatomischen Bild, wobei das Verarbeiten ein Gewichten von Elementen des mindestens einen Bilddatensatzes mit einem Gewichtungsfaktor umfasst, wobei der Gewichtungsfaktor von einem, dem jeweiligen Element des Bilddatensatzes entsprechenden Parameter-Wert der Parameter-Wertekarte abhängt, – Anzeigen und/oder Speichern des erzeugten gewichteten anatomischen Bildes.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der mindestens eine Bilddatensatz des Untersuchungsgebiets für eine Erstellung der Parameter-Wertekarte verwendet wird.
  3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die Parameter-Wertekarte aus mindesten zwei Bilddatensätzen des Untersuchungsgebiets erstellt wird, wobei für eine Erstellung jedes einzelnen Bilddatensatzes lediglich Echosignale einer bestimmten Echozeit von Messdaten des Untersuchungsgebiets verwendet werden, und wobei sich die Echozeiten der Echosignale für verschiedene Bilddatensätze unterscheiden.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei die mindestens zwei Bilddatensätze aus Messdaten einer Messsequenz mit mindestens zwei Echosignalen nach einem Anregungspuls erstellt werden.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Gewichtungsfaktor das Verhältnis von jeweiliger Echozeit des Bilddatensatzes oder einem anderen, für diesen Bilddaten satz charakteristischen, Zeitwert zu jeweiligem Parameter-Wert umfasst.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Gewichtungsfaktor exponentiell mit dem Verhältnis von jeweiliger Echozeit des Bilddatensatzes oder einem anderen, für diesen Bilddatensatz charakteristischen, Zeitwert zu jeweiligem Parameter-Wert sinkt.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei bei dem Verarbeiten des mindestens einen Bilddatensatzes mindestens eine Addition und/oder Multiplikation verwendet wird.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mindestens zwei erstellte Bilddatensätze geladen und zu dem gewichteten anatomischen Bild verarbeitet werden.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Verarbeiten gewichteter Bilddatensätze eine Mittelung umfasst.
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Untersuchungsgebiet Knorpel umfasst.
  11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Parameter eine Zeitkonstante der transversalen magnetischen Relaxation (T2) oder eine Zeitkonstante des wahren Zerfalls der transversalen Magnetisierung (T2*) ist.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 5 bis 10, wobei der Parameter eine Zeitkonstante der longitudinalen magnetischen Relaxation (T1) ist.
  13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei geladene Bilddatensätze elementweise mit einem Gewichtungsfaktor, der exponentiell mit dem Verhältnis von jeweiliger Echozeit des Bilddatensatzes oder einem anderen, für diesen Bilddatensatz charakteristischen, Zeitwert zu jeweiligem Parameter-Wert sinkt, multipliziert werden, und, falls mehr als ein Bilddatensatz geladen wurden, gleiche Elemente der verschiedenen Bilddatensätze nach der Multiplikation mit dem Gewichtungsfaktor zunächst quadriert und dann aufaddiert werden woraufhin die Quadratwurzel gezogen wird, und das Ergebnis durch die Zahl der geladenen Bilddatensätze geteilt wird.
  14. Computerprogramm, das ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13 auf einer Recheneinheit implementiert, wenn es auf der Recheneinheit ausgeführt wird.
  15. Magnet-Resonanz-Gerät mit einer Recheneinheit, wobei die Recheneinheit zur Durchführung eines Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13 ausgebildet ist.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014210778A1 (de) * 2014-06-05 2015-12-17 Siemens Aktiengesellschaft Erzeugung einer Parameterkarte in der Magnetresonanztechnik
CN112805580A (zh) * 2018-10-25 2021-05-14 拜耳公司 用于用对比剂记录的磁共振指纹提取方法

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007023846A1 (de) * 2007-05-23 2008-12-11 Siemens Ag Verfahren zum Erzeugen eines anatomischen Bildes eines Untersuchungsgebiets mit einem Magnet-Resonanz-Gerät sowie Computerprogramm und Magnet-Resonanz-Gerät zur Durchführung des Verfahrens
EP2375969B8 (de) * 2008-11-14 2019-10-16 Apollo Medical Imaging Technology Pty Ltd Verfahren und system zur kartierung des gewebezustands bei akutem schlaganfall
ITGE20110024A1 (it) * 2011-03-03 2012-09-04 Ct Naz Delle Ricerche Metodo per la generazione di mappe dei tempi di rilassamento t1 e t2 in mri
US9213076B2 (en) * 2012-02-27 2015-12-15 Medimagemetric LLC System, process and computer-accessible medium for providing quantitative susceptibility mapping
GB2505226A (en) 2012-08-23 2014-02-26 Melexis Technologies Nv Arrangement, method and sensor for measuring an absolute angular position using a multi-pole magnet
US9989609B2 (en) * 2014-04-03 2018-06-05 Industry-Academic Foundation, Yonsei University Method and apparatus for adjusting the parameters of a magnetic resonance image
GB2574232B (en) * 2018-05-31 2020-10-21 Siemens Healthcare Ltd A method of processing MR images to estimate a longitudinal relaxation time constant.
CN118301257B (zh) * 2024-06-05 2024-08-06 北京化工大学 一种磁共振数据采集与存储装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050256393A1 (en) * 2002-04-08 2005-11-17 Sean Casey Louis Deoni System and method for generating t1 and t2 maps

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4585992A (en) * 1984-02-03 1986-04-29 Philips Medical Systems, Inc. NMR imaging methods
US5204627A (en) * 1991-03-14 1993-04-20 Wisconsin Alumni Research Foundation Adaptive NMR angiographic reprojection method
DE69325508T2 (de) * 1992-03-09 2000-01-27 St. Georg's Hospital Medical School, London Neurographische abbildungsverfahren und diffusions-anistropie
US6477398B1 (en) * 1997-11-13 2002-11-05 Randell L. Mills Resonant magnetic susceptibility imaging (ReMSI)
US7069068B1 (en) * 1999-03-26 2006-06-27 Oestergaard Leif Method for determining haemodynamic indices by use of tomographic data
US6751495B2 (en) * 2000-03-31 2004-06-15 Brigham & Womens' Hospital Method of fast and reliable tissue differentiation using diffusion-weighted magnetic resonance imaging
US7642775B2 (en) * 2004-08-25 2010-01-05 Koninklijke Philips Electronics N.V. MR method of determining local relaxation time values using calibrated phantom
US8219176B2 (en) * 2007-03-08 2012-07-10 Allegheny-Singer Research Institute Single coil parallel imaging
US7907760B2 (en) * 2007-03-08 2011-03-15 Allegheny-Singer Research Institute Single coil parallel imaging
DE102007023846A1 (de) * 2007-05-23 2008-12-11 Siemens Ag Verfahren zum Erzeugen eines anatomischen Bildes eines Untersuchungsgebiets mit einem Magnet-Resonanz-Gerät sowie Computerprogramm und Magnet-Resonanz-Gerät zur Durchführung des Verfahrens
WO2009134820A2 (en) * 2008-04-28 2009-11-05 Cornell University Tool for accurate quantification in molecular mri
US8513945B2 (en) * 2009-04-03 2013-08-20 New York University System, method and computer-accessible medium for providing breath-hold multi-echo fast spin-echo pulse sequence for accurate R2 measurement
US8274283B2 (en) * 2009-04-27 2012-09-25 Siemens Aktiengesellschaft Method and apparatus for diffusion tensor magnetic resonance imaging
US8742754B2 (en) * 2010-02-16 2014-06-03 Board Of Regents Of The University Of Texas System Method and system for diffusion tensor imaging
US8314618B2 (en) * 2010-03-26 2012-11-20 University Hospital Of Basel Magnetic resonance method for quantification of transverse relaxation times

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050256393A1 (en) * 2002-04-08 2005-11-17 Sean Casey Louis Deoni System and method for generating t1 and t2 maps

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Cynthia F. Maier et al. in "T2 Quantitation of Articular Cartilage at 1.5 T", Journal of Magnetic Resonance Imaging 17: 358-364 (2003)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014210778A1 (de) * 2014-06-05 2015-12-17 Siemens Aktiengesellschaft Erzeugung einer Parameterkarte in der Magnetresonanztechnik
DE102014210778B4 (de) * 2014-06-05 2016-01-14 Siemens Aktiengesellschaft Erzeugung einer Parameterkarte in der Magnetresonanztechnik
CN112805580A (zh) * 2018-10-25 2021-05-14 拜耳公司 用于用对比剂记录的磁共振指纹提取方法

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US8115482B2 (en) 2012-02-14
US20090015257A1 (en) 2009-01-15

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