DE102007036564A1 - Verfahren zur Optimierung von Bildgebungsparametern - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Bestimmung von Bildgebungsparametern für die Aufnahme eines Magnetresonanzbildes von einem Untersuchungsobjekt, mit den folgenden Schritten: - Festlegen von Anfangsbildgebungsparametern, - Berechnen von Signalintensitäten für Gewebetypen, die zumindest in einem Teil des Untersuchungsobjektes vorkommen, auf Grundlage der Anfangsbildgebungsparameter, und - Anpassen der Bildgebungsparameter für die Aufnahme des Magnetresonanzbildes unter Berücksichtigung des zumindest einen Simulationsbildes.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung von Bildgebungsparametern für die Aufnahme eines Bildes von einem Untersuchungsobjekt mit Hilfe einer Bildaufnahmevorrichtung. Die Erfindung kann insbesondere, jedoch nicht ausschließlich bei der Planung von Untersuchungen in einer Magnetresonanzanlage verwendet werden, bei der Bildgebungsparameter für die Aufnahme der einzelnen MR-Bilder eingestellt werden müssen.
  • Mit zunehmender Komplexität der MR-Bildgebungsverfahren wird es für die Bedienperson immer schwieriger und zeitaufwendiger, Protokolle mit Bildgebungssequenzen zu erstellen, bei denen die eingestellten Bildgebungsparameter den gewünschten Kontrast und die benötigte Bildqualität liefern. Beispielhaft genannt seien Varianten eines dreidimensionalen Aufnahmeverfahrens mit Hilfe der Gradientenechotechnik, wie beispielsweise Turbo-Flash-Bildgebung (MPRAGE – magnetization prepared rapidly acquired gradient echoes). Die Einstellung der Bildgebungsparameter ist insbesondere schwierig, wenn bei derartigen Bildgebungssequenzen optimierte zentrische k-Raum-Abtastverfahren, variable Kippwinkel und/oder verschiedene Präparationspulse verwendet werden. Dabei kann es auftreten, dass bei Änderung eines Bildgebungsparameters wie beispielsweise die Änderung eines Anregungskippwinkels um 1° die Bildqualität des gemessenen MR-Bildes klinisch unbrauchbar wird.
  • Die Protokollentwicklung, d. h. das Ermitteln von geeigneten Bildgebungsparametern für bestimmte Bildgebungssequenzen erfolgt im Wesentlichen mit Hilfe einer Versuchsstrategie, bei der ausgehend von einem vorhandenen Protokoll, das eine durchschnittliche Bildqualität liefert, die Bildgebungsparameter iterativ durch Messungen an Messphantomen oder an freiwilligen Probanden optimiert werden. Dieser Prozess ist sehr zeit- und kostenaufwendig, insbesondere bei Berücksichtigung von Bildgebungssequenzen mit sehr langen Aufnahmezeiten. Insbesondere gilt das für den Bereich der pädiatrischen Bildgebung, da dort die MR-relevanten Gewebeparameter sich deutlich von denen Erwachsener unterscheiden, also dedizierte Bildgebungsparameter ermittelt werden müssen, andererseits aber naturgemäß in der Pädiatrie Probandenmessungen nur sehr eingeschränkt stattfinden können.
  • Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Bildgebungsparameter auf einfache und schnelle Weise optimieren zu können.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. In den abhängigen Ansprüchen sind jeweils bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben.
  • Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Bestimmung von Bildgebungsparametern für die Aufnahme eines Magnetresonanzbildes von einem Untersuchungsobjekt bereitgestellt, wobei in einem ersten Schritt Anfangsbildgebungsparameter, üblicherweise von der Bedienperson, festgelegt werden. Mit Hilfe dieser Anfangsbildgebungsparameter werden anschließend Signalintensitäten für Gewebetypen berechnet, die zumindest in einem Teil des Untersuchungsobjektes, von dem das MR-Bild aufgenommen werden soll, vorkommen. Mit Hilfe dieser berechneten Signalintensitäten können schließlich die Bildgebungsparameter für die Aufnahme des Magnetresonanzbildes angepasst werden. Aus den berechneten Signalintensitäten kann der zu erwartende Kontrast und die zu erwartende Bildqualität berechnet werden, ohne dass eine Messung stattfindet. Der Zeitaufwand für die Berechnung liegt üblicherweise im Bereich von wenigen Sekunden oder weniger. Es ist nicht mehr notwendig, die eventuell mehrere Minuten dauernde Messung durchzuführen um einen Überblick darüber zu bekommen, wie mit den eingestellten Anfangsbildgebungsparametern ein gemessenes MR-Bild aussehen würde. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Anwendung bei MR-Bildern begrenzt. Theoretisch ist sie auch bei der Aufnahme jeder ande ren Bildaufnahmetechnik, wie zum Beispiel in der Computertomographie anwendbar. Bei der Bilderzeugung mittels magnetischer Kernresonanz kann jedoch durch die Vielzahl der einstellbaren Parameter die Wahl der richtigen Bildgebungsparameter schwierig sein, so dass MR-Bilder ein bevorzugtes Anwendungsbeispiel der Erfindung darstellen.
  • Gemäß einer Ausführungsform wird auf Grundlage der berechneten Signalintensitäten ein Simulationsbild erstellt, das zumindest einen Teil des Untersuchungsobjekts darstellt von dem das Magnetresonanzbild aufgenommen werden soll. Es ist jedoch festzuhalten, dass die Generierung eines Simulationsbildes, das dem Benutzer angezeigt wird, nicht zwingend notwendig ist. Die Optimierung bzw. Anpassung der Bildgebungsparameter kann auch allein auf der Basis von Zahlenwerten erfolgen, die aus den berechneten Signalintensitäten berechnet werden können.
  • Wenn ein Simulationsbild jedoch berechnet wird, ist es in einer anderen Ausführungsform auch möglich, bei Auswahl eines Messprotokolls mit vorbestimmten Bildgebungsparametern automatisch für die gewählten Bildgebungsparameter ein Simulationsbild zu berechnen und anzuzeigen. Damit bekommt die Bedienperson einen ersten Eindruck über die gewählten Bildgebungsparameter. Weiterhin ist es auch möglich, dass der Bedienperson zu jedem angezeigten Bildaufnahmeprotokoll ein Simulationsbild angezeigt wird, wodurch die Bedienperson wiederum einen besseren Überblick über die verschiedenen Messprotokolle bekommt.
  • Wenn das berechnete Simulationsbild der Bedienperson angezeigt wird, kann diese quasi online die Bildgebungsparameter optimieren und in weiteren Schritten derart abändern, dass insgesamt ein zufrieden stellender Bildkontrast mit zufriedenstellendem Signal-zu-Rausch-Verhältnis erreicht wird. Alternativ zur Berechnung und Anzeige eines Simulationsbildes ist es auch möglich, lediglich wichtige Bildparameter wie Kontrast, Schärfe und Signal-zu-Rauschen zu bestimmen und anzuzeigen.
  • Vorzugsweise werden für die Berechnung des Simulationsbildes die Gewebeanteile von einer Körperregion im Untersuchungsobjekt bestimmt, die für die Berechnung des Simulationsbildes berücksichtigt werden sollen. Weiterhin sollte die Körperregion zumindest teilweise in dem Bereich des Untersuchungsobjekts liegen, von dem das Magnetresonanzbild erzeugt werden soll. Dies bedeutet, dass die zu untersuchende Körperregion schematisch mit den Anteilen der verschiedenen Gewebe bekannt sein sollte. Weiterhin vorzugsweise werden die MR-Parameter wie T1-Relaxationszeit, T2-Relaxationszeit und Protonendichte für die für die Berechnung berücksichtigten Gewebearten bestimmt. Beispielsweise können aus der Literatur bekannte Daten oder einmalig vermessene und gespeicherte Werte verwendet werden. Beispielsweise kann zur Bestimmung der Gewebeanteile, die für die Berechnung berücksichtigt werden sollen, ein Schemabild verwendet werden, das beispielsweise ein segmentiertes Magnetresonanzbild ist. Durch Segmentieren von MR-Bildern ist es bekannterweise möglich, verschiedene Gewebearten voneinander zu trennen. Hierdurch kann der Anteil eines Gewebes bzw. die Anteile aller Gewebe am Gesamtsignal bestimmt werden. Alternativ können schematische Bilder beispielsweise aus Anatomie-Atlanten verwendet werden, die eine Unterscheidung der zu berücksichtigenden Gewebetypen erlauben und in geeigneter Form digital zur Verfügung stehen.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird die Signalintensität für jede zu berücksichtigende Gewebeart im k-Raum bestimmt. Diese Signalintensität kann in einer Ausführungsform auf Grundlage der Bloch-Gleichungen berechnet werden. Die berechnete Signalintensität stellt, wie weiter unten noch erklärt wird, eine Wichtung für jeden k-Raum-Punkt und für jeden Gewebeanteil dar. Hier ist eine explizite Lösung der Bloch-Gleichungen unter Berücksichtigung der zeitlichen Abfolge der Anregung und Refokussierungspulse möglich. Weiterhin ist auch eine nur näherungsweise Lösung der Blochglei chungen oder eine Abschätzung der Signalevolution denkbar. Da die Signalaufnahme im k-Raum bzw. Fourier-Raum erfolgt, stellt der berechnete Intensitätswert den berechneten Signalwert im k-Raum dar. Weiterhin können nun die Anteile jedes berücksichtigten Gewebeanteils im k-Raum bestimmt werden, wobei das Simulationsbild bestimmt wird, indem für zumindest einen k-Raum-Wert für jede berücksichtigte Gewebeart die Signalintensität der Gewebeart und der Anteil des Gewebes bestimmt wird. Ist der Mengenanteil jedes Gewebes mit der zugehörigen Signalintensität für alle berücksichtigten Gewebearten bekannt, so kann daraus beispielsweise das Simulationsbild berechnet werden.
  • Wie oben erwähnt können die zu berücksichtigenden Gewebeanteile mit Hilfe eines Schemabildes berechnet werden, das die zu untersuchende Körperregion bzw. die zu untersuchende Bildebene schematisch wiedergibt. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist es möglich, für jeden zu berücksichtigenden Gewebeanteil aus dem Schemabild ein Gewebeanteilbild zu erzeugen. Das bedeutet, es wird aus dem segmentierten Magnetresonanzbild ein Teilbild für jeden Gewebetyp, d. h. ein Gewebeanteilbild erzeugt. Alternativ hierzu ist es auch möglich, dass für jeden Gewebeanteil schon derartige Gewebeanteilbilder vorhanden sind anstelle des Schemabildes mit den unterschiedlichen Geweben. Nach der Berechnung der einzelnen Gewebeanteilbilder können diese in einem weiteren Schritt normiert werden. In einem Bildpunkt können verschiedene Gewebeanteile vorhanden sein. Als Beispiel sei die graue und weiße Gehirnsubstanz genannt. Durch die Normierung der einzelnen Gewebeanteilbilder wird sichergestellt, dass sich die Anteile der einzelnen Gewebeanteilbilder insgesamt zu 100% summieren. Alternativ hierzu ist auch die Normierung auf die Protonendichte möglich, so dass beispielsweise Partialvolumeneffekte (d. h. endlich große Bildpunkte enthalten mehr als einen Gewebetyp oder anteilig Luft) berücksichtigt werden können.
  • In einem weiteren Schritt kann dann die Auflösung der einzelnen Gewebeanteilbilder derart angepasst werden, dass sie der Auflösung des MR-Bildes entspricht, das später von dem Untersuchungsobjekt aufgenommen werden soll. Die Gewebeanteilbilder können dann in den k-Raum Fourier-transformiert werden, wodurch festgelegt werden kann, welcher Gewebeanteil in jedem k-Raum-Punkt wie viele Anteile am Gesamtsignal hat. Die einzelnen k-Raum-Datensätze der Gewebeanteilbilder stellen eine Abbildung der einzelnen Gewebetypen in der Mess-Domäne dar. Diese werden gewichtet mit den oben erwähnten Signalintensitäten. Mithilfe der berechneten bzw. simulierten Signalintensität kann dann für jede Gewebeart im k-Raum eine gewebeabhängige Signalintensität erzeugt werden durch Multiplikation der Signalintensität für jedes Gewebe mit dem Fourier-transfomierten Gewebeanteilbild. Durch Addition der gewebeabhängigen Signalintensitäten kann das Simulationsbild berechnet werden, indem eine Fourier-Rücktransformation in den Bildraum erfolgt.
  • Zur Minimierung des Rechenaufwandes kann das Simulationsbild für eine Schnittebene erzeugt werden, oder es können nur wenige repräsentative Simulationsbilder für die verschiedenen Schichten berechnet werden. Weiterhin ist es möglich, für die drei orthogonalen Schnittbilder wie transversal, sagittal und koronar jeweils ein Simulationsbild zu berechnen.
  • Weiterhin kann es sehr aufwendig sein, bei der Berechnung der Signalintensität die gesamte Bildgebungssequenz zu berücksichtigen, d. h. den gesamten Ablauf der Gradienten- und Hochfrequenzpulse zu berücksichtigen. Es ist auch möglich, die Simulation auf einen zeitlichen Teilbereich der Bildgebungssequenz zu beschränken, wobei dieser Teilbereich beispielsweise die kleinste sich wiederholende Einheit in der Bildgebungssequenz sein kann. Aufgrund der Periodizität des Messablaufs mit der Wiederholung von Anregungspulsen und Gradientenschaltungen kann es genügen, die kleinste sich wiederholende Einheit aus der Bildgebungssequenz zu simulieren. Zusammen mit dem von der Messsequenz vorgegebenen und somit bekannten k-Raum-Abtastschema lässt sich aus der Simulation dieses Teilbereichs die Signalintensität für den gesamten k-Raum ermitteln.
  • Gemäß einer Ausführungsform werden die Anfangsbildgebungsparameter durch den Benutzer eingegeben, wobei die Bildgebungsparameter vom Benutzer nach Ansicht des Simulationsbildes abgeändert und optimiert werden können. Ebenso gut ist es jedoch möglich, dass der Benutzer Rahmenbedingungen für einzelne Bildgebungsparameter, sowie beispielsweise ein Kontrastverhalten vorgibt, wobei die Bildgebungsparameter iterativ anhand vorbestimmter Kriterien berechnet werden. Beispielhafte Kriterien hierfür sind das Signal-zu-Rausch-Verhältnis, das Kontrastverhalten und die so genannte Punktbildfunktion oder Point-Spread-Function (PSF). Beispielhaft kann im iterativen Verfahren mit einer Zielfunktion gearbeitet werden die optimiert werden soll. Bei derartigen Optimierungsverfahren ist es beispielsweise möglich, die Zielfunktion zu minimieren.
  • Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zur Optimierung der Bildgebungsparameter mit einer Einheit zum Festlegen der Anfangsbildgebungsparameter und einer Recheneinheit zur Berechnung der Signalintensitäten. Vorzugsweise arbeitet die Vorrichtung wie oben beschrieben. Die Erfindung betrifft ebenso ein Computerprogrammprodukt mit einem Computerprogramm welches bei der Ausführung in einem Rechnersystem das Verfahren, das oben beschrieben wurde, ausführt. Die Erfindung betrifft ebenso einen elektrisch lesbaren Datenträger mit einem derartigen Computerprogramm.
  • Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Hierbei zeigt
  • 1 schematisch eine MR-Anlage mit einer Vorrichtung zur Simulierung eines MR-Bildes, und
  • 2 ein Flussdiagramm, das schematisch den Ablauf zur Optimierung der Bildgebungsparameter zeigt, und
  • 3 beispielhaft ein Schemabild, ein Simulationsbild sowie das effektiv aufgenommene MR-Bild.
  • 1 zeigt schematisch eine Magnetresonanzanlage mit der die Bildgebungsparameter auf effektive Weise optimiert werden können. Eine derartige Magnetresonanzanlage weist ein Hauptmagnetfeld 10 zur Erzeugung eines Polarisationsfeldes B0 auf. Eine Untersuchungsperson 11 wird zur Untersuchung einer Körperregion 12 auf einer Liege 13 in die MR-Anlage gefahren. Zur Erzeugung von MR-Bildern weist die Anlage ein Hochfrequenzspulensystem 14 auf zur Einstrahlung von HF-Pulsen zur Anregung der sich im Polarisationsfeld ergebenden Magnetisierung. Zur Ortsauflösung des MR-Signals sind Gradientenspulen 15 vorgesehen. Zur Steuerung der Einstrahlung der HF-Pulse ist eine HF-Einheit 16 vorgesehen, zur Schaltung der Gradientenfelder einer Gradienteneinheit 17. Weiterhin ist eine zentrale Steuereinheit 18 zur Steuerung der Messung und des Messablaufs vorgesehen, die eine nicht gezeigte Bedienperson über eine Eingabeeinheit 19 bedienen kann. Das MR-Bild wird auf einer Anzeigeeinheit 20 angezeigt. Die allgemeine Funktionsweise einer MR-Anlage ist dem Fachmann hinlänglich bekannt, so dass Einzelheiten zur Erzeugung des MR-Bildes in der vorliegenden Anmeldung nicht näher beschrieben werden. Zur Erstellung eines MR-Bildes kann nun die Bedienperson die Bildgebungsparameter über die Eingabeeinheit eingeben. Derartige Bildgebungsparameter sind beispielsweise Repetitionszeit, Echozeit, Gesichtsfeld (Field of View), Anregungskippwinkel etc. Um nun sicherzustellen, dass bei Änderung eines Bildgebungsparameters das gemessene MR-Bild eine zufriedenstellende Bildqualität hat, ist eine Simulationseinheit 21 vorgesehen, die ein Bild mit dem zu erwartenden Kontrast und der zu erwartenden Bildqualität berechnet, das dann auf der Anzeigeeinheit 20 angezeigt werden kann.
  • Die genaue Funktionsweise, wie in der Simulationseinheit 21 mit Hilfe der eingestellten Bildgebungsparameter ein MR-Bild simuliert wird, wird in Zusammenhang mit 2 und 3 näher beschrieben.
  • Für das Optimierungsverfahren ist es erforderlich, auf Grundlage eines Messprotokolls ein Bild zu berechnen, das in Kontrast- und Bildqualität einer tatsächlichen Messung entspricht. Hierzu ist ein so genanntes Schemabild 30 notwendig, das ein segmentiertes Bild darstellt, das die zu untersuchende Körperregion schematisch wiedergibt und in dem jedem zu betrachtenden Gewebetyp ein individueller Wert, beispielsweise Grauwert, zugeordnet wird. Anstelle des Schemabildes 30 können auch mehrere Teilbilder verwendet werden, von denen jedes genau einen Gewebetyp darstellt. Im Pixelwert jedes Teilbildes kann beispielsweise der Anteil des zugeordneten Gewebetyps kodiert sein. Bei dreidimensionalen Aufnahmen vom Kopf mit schnellen Gradientenechosequenzen, so genannten MPRAGE-Bildgebungsverfahren können sehr viele Bildgebungsparameter modifiziert werden wie beispielsweise die Art der Präparierung der Magnetisierung (Inversion Recovery, Double-Inversion Recovery, T2-Präparierung, Saturation Recovery), Präparationsparameter wie Inversions- und Sättigungszeiten, Turbofaktor, Flipwinkelparameter für die Berechnung der variablen Flipwinkel, Pixelbandbreite usw. Um diese dreidimensionalen Bilder mit optimalem Signalverhalten aufzunehmen, kann nun das Signalverhalten simuliert werden, wobei auf Grundlage des Schemabildes 30 die Gewebeanteile berechnet werden. In 3 ist in Bild 41 beispielsweise ein derartiges Schemabild dargestellt, das ein segmentiertes MR-Bild des Gehirns ist. Anhand des Schemabildes können nun für jeden im Bild vorkommenden Gewebetyp bzw. für jeden Gewebetyp der bei der Berechnung berücksichtigt werden soll, ein Gewebeanteilbild 31 erzeugt werden. Bei einer Anwendung im Kopf kann es beispielsweise ausreichen, drei verschiedene Gewebetypen zu berücksichtigen, um die wichtigsten klinischen Kontraste berechnen zu können, nämlich die graue und die weiße Hirnmasse sowie Flüssigkeit. In diesem Anwendungsfall würde dies bedeuten, dass drei Gewebeanteilbilder 31 erzeugt werden, wobei jedes Gewebeanteilbild nur die Teilbereiche eines Gewebes be rücksichtigt sind. In einem Schritt 32 erfolgt die Normierung der einzelnen Teilbilder. Da in einem Bildpunkt unterschiedliche Gewebe vorhanden sein können, müssen die einzelnen Teilbilder derart normiert werden, dass die Gesamtintensität gleich 100% ergibt. Bei Übergängen zwischen Gewebe und Luft oder bei Schwankungen der lokalen Gewebedichte können einzelne Bildpunkte auch Gesamtintensitäten kleiner 100% aufweisen. In einem Schritt 33 werden dann die Teilbilder auf die im Messprotokoll eingestellte Auflösung interpoliert. Im dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt die Interpolation an der angegebenen Stelle. Es ist jedoch auch möglich, die Interpolation nach der später beschriebenen Transformation in den k-Raum oder vor Generierung der Teilbilder durchzuführen. In einem Schritt 34 wird jedes Teilbild in den k-Raum transformiert durch eine Fourier-Transformation. Dies führt zu k-Raum-Daten 35 eines jeden Gewebeanteilbildes. Diese Daten 35 geben an, welcher Gewebetyp in welcher k-Raum-Koordinate einen Signalanteil hat. In einem nächsten Schritt 36 muss nun bestimmt werden, welche Signalintensität das Signal jedes Gewebetyps in jeder k-Raum-Koordinate hat, d. h. es erfolgt die Wichtung der k-Raum-Daten mit der Signalintensität. Dies erfolgt durch Multiplizieren jeder k-Raum-Koordinate jedes transformierten Teilbildes mit dem zugehörigen Signalintensitätswert. Der berechnete Signalintensitätswert sollte dem MR-Messsignal bei Aufnahme eines MR-Bildes mit den eingestellten Bildgebungsparametern möglichst gut entsprechen. Dieser Intensitätswert kann beispielsweise mit Hilfe einer Bloch-Simulation berechnet werden. Hierzu wird im Prinzip der Messablauf aus Anregungs- und Refokussierungspulsen, Magnetisierungspräparationen und Gradientenschaltungen numerisch simuliert und zwar unter Verwendung der für jeden einzelnen Gewebetyp bekannten MR-Parameter. Dies kann beispielsweise ein Simulationslauf für jedes Gewebe bedeuten. Zum Zeitpunkt jeder Datenaufnahme erhält man aus dieser Simulation die benötigte Signalintensität. Damit ist auch die zugeordnete k-Raum-Koordinate aus dem Ablauf der Messsequenz bekannt, da sich diese aus der Gradientenschaltung ergibt. Um den Rechenaufwand gering zu halten, kann es notwendig sein, nicht den kompletten Ablauf einer Messsequenz in einer Bloch-Simulation zu erfassen. Aufgrund der Periodizität ist dies aber auch nicht notwendig, da es genügt, einen repräsentativen Teil der Bildgebungssequenz zu simulieren. Greift man auf die oben erwähnte MPRAGE-Sequenz zurück, so besteht der Messablauf hierbei aus einer Präparationsphase mit anschließendem Auslesezug. Dieses Paar mit einer Dauer von typischerweise 1–10 Sekunden wird über einige Minuten ständig wiederholt. In der Wiederholung werden nacheinander unterschiedliche Zeilen des k-Raums gefüllt, auf die Bloch-Simulation hat die Auswahl der k-Raum-Zeilen jedoch keinen Einfluss. Aus diesem Grund ist es ausreichend, die Bloch-Simulation für eine Wiederholung durchzuführen und die Zuordnung der so ermittelten Signalintensitäten auf die in anderen (nicht simulierten) Wiederholungen über das von der Bildgebungssequenz vorgegebene Zuordnungsschema vorzunehmen. Will man Gleichgewichtszustände einbeziehen, kann man die Simulation auch über ein paar Wiederholungen berechnen lassen, beispielsweise fünf. Auch ist es möglich, die Zahl der simulierten Wiederholungen N automatisch festlegen zu lassen. Vergleicht man die Magnetisierung des Startwertes bei Wiederholung N mit der Wiederholung N-1, so kann aus der Abweichung auf die Zahl der benötigten Wiederholungen geschlossen werden. Ist die Abweichung beispielsweise kleiner als ein vorbestimmter Prozentsatz, können die Wiederholungen gestoppt werden. In ähnlicher Weise können für andere Sequenztypen die Signalintensitäten berechnet werden. Beispielsweise stellt sich die Berechnung für eine schnelle Spinechobildgebung (TSE, Turbo Spin-Echo) ähnlich dar wie für die MPRAGE-Sequenz, der repräsentative Teil der Sequenz besteht ebenfalls aus einer Präparation und dem Auslesezug. Für eine Gradientenechosequenz besteht der repräsentative Teil aus einer einzigen Anregung und der folgenden Detektion. In diesem Beispiel ist es jedoch notwendig, Gleichgewichtszustände zu berücksichtigen und einige Wiederholungen zu simulieren (beispielsweise zwischen 20 und 30). Wird die Gradientenechosequenz von zusätzlichen, den Kontrast beeinflussenden Sequenzteilen unterbrochen, wie beispielsweise Fettunterdrückung, regionale Sättigung etc., stellt der kleinste sich wiederholende Sequenzblock den repräsentativen zu simulierenden Teil dar.
  • In Schritt 36 wird nun für jeden Gewebeanteil berechnet, mit welcher Stärke dieser Gewebeanteil am Gesamtsignal teilhat. Diese Information ist in dem Signalintensitätswert beinhaltet, wobei in Schritt 36 jede k-Raum-Koordinate jedes Fourier-transformierten Gewebeanteilbildes mit dem zugehörigen Signalintensitätswert multipliziert wird. In einem Schritt 37 werden die transformierten Signalanteilbilder dann addiert um in Schritt 38 nach einer Fourier-Rücktransformation in einem Bildraum das Simulationsbild zu erhalten. Aufgrund der Linearität der Fourier-Transformation ist es auch möglich, die Addition der k-Raum-Daten nach Schritt 36 nach der Rücktransformation in den Bildraum vor Schritt 39 vorzunehmen. Das nach Schritt 38 berechnete Simulationsbild kann dann für die Bedienperson dargestellt werden. Ein Beispiel eines derartigen Simulationsbildes ist in Bild 42 von 3 zu erkennen. Aus Demonstrationszwecken ist in Bild 43 ein MR-Bild dargestellt, das mit den Bildgebungsparametern gemessen wurde, die den Bildgebungsparametern des Simulationsbildes entsprechen. Wie durch den Vergleich der Bilder 42 und 43 zu erkennen ist, kann das Kontrastverhalten relativ gut simuliert werden. In einem Schritt 39 kann dann anhand des berechneten Bildes eine Optimierung der Bildgebungsparameter erfolgen. Entweder bedeutet dies, dass die Bedienperson die Bildgebungsparameter selbst ändert und eine neue Simulation startet oder bei zufriedenstellendem Kontrast die Bildgebungsparameter für die Messsequenz übernimmt. In einem anderen Ausführungsbeispiel ist es jedoch auch möglich, dass die Bedienperson nur Rahmenbedingungen für die Bildgebungsparameter vorgibt sowie den gewünschten Kontrast definiert, d. h. T1-Wichtung, T2-Wichtung oder Protonendichte-Wichtung. Mit dem oben beschriebenen Berechnungsverfahren werden nun Iterativ-Bilder errechnet und hinsichtlich Kontrast- und Bildqualität automatisch bewertet. In Abhängigkeit von dem Resultat der Bewertung können dann die Bildgebungsparameter automatisch modifiziert werden und die nächste Iteration kann durchgeführt werden. Die automati sche Bewertung kann auch bereits auf Basis der ermittelten Intensitäts-/Wichtungsdaten und ohne Kenntnis der räumlichen Verteilung der Gewebearten (d. h. ohne Schemabild) erfolgen – eine iterative Bestimmung optimaler Parameter kann darum auch ohne explizite Berechnung von Iterativbildern erfolgen, was eine signifikante Reduktion des Rechenaufwandes und somit eine Beschleunigung der einzelnen Iterationsschritte bedeutet.
  • Aus der Blochsimulation resultiert individuell für jeden Gewebetyp die Signalintensität für jedes Ausleseintervall. Werden von der Simulation beispielsweise die I Echos eines Echozuges einer MPRAGE-Sequenz erfasst, erhält man die Signalintensitäten des Echos Nummer i und Gewebetyp Gj:
    I(Gj, i)
  • Das bekannte Zuordnungsschema Z der Sequenz ordnet jeder k-Raum-Koordinate (kx, ky) eine Echonummer i zu: Z(kx, ky) = i. Mit diesen Informationen lässt sich jeder k-Raum-Koordinate für jeden Gewebetyp die Signalintensität I(Gj, kx, ky) zuordnen:
    I(Gj, kx, ky) = I(Gj, Z(kx, ky))
  • Diese Information genügt bereits zur Bestimmung wesentlicher Bildqualitätsparameter wie Signal, Kontrast oder Punktbildfunktion (s. u.) – Informationen über die räumliche Verteilung der Gewebetypen (Schemabild, Gewebeanteilbilder) sind hier noch nicht notwendig:
    Signal: S(Gj) = I(Gj, kx = 0, ky = 0)
    Kontrast: K(G1, G2) = S(G1)/S(G2)
    PSF: PSF(Gj) = Summe_{kx}
    ((I(Gj, kx, ky = Ky/2) – S(Gj))/S(Gj))^2
  • (Ky gibt dabei die Zahl der ky-Koordinaten an, d. h. die Summe erfolge über die zentrale k-Raum-Spalte. Alternativ kann die Summe auch über die zentrale k-Raum-Zeile laufen. Kombinierte Summen sowie verwandte Bewertungen der PSF sind vorstellbar)
  • Zur Berechnung simulierter Bilder geht man folgendermaßen vor. Ausgehend von den ggf. normierten Gewebeanteilbildern B(Gj, x, y) berechnet man die k-Raum-Daten B(Gj, kx, ky) = FT(B(Gj, x, y)). FT bezeichnet dabei die Fourier- Transformation. Die k-Raum-Daten werden mit den zuvor ermittelten Signalintensitäten gewichtet:
    W(Gj, kx, ky) = B(Gj, kx, ky)·I(Gj, kx, ky)
  • Durch Summation und Rücktransformation erhält man das Simulationsbild SB:
    SB(x, y) = FT^{–1}(Summe_j W(Gj, kx, ky))
  • Für eine automatische Optimierung ist es notwendig, eine zu optimierende Zielfunktion anzugeben und ein Verfahren zu verwenden, das die Optimierungsparameter derart iterativ modifiziert, dass die Zielfunktion beispielsweise maximiert oder minimiert wird. In einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt eine Minimierung der Zielfunktion, wobei im Prinzip jedes bekannte Minimierungsverfahren verwendet werden kann. Als besonders geeignet hat sich jedoch das Simplex-Minimierungsverfahren herausgestellt, da es keine Informationen über die mathematischen Ableitungen der Zielfunktion nach den Optimierungsparametern benötigt und das Verfahren sich auch in einem Multiparameterraum auch aus lokalen Minima herausarbeiten kann, um das absolute Minimum zu finden. Beispielsweise können die folgenden Optimierungsparameter verwendet werden: die Punktbildfunktion oder Point-Spread-Function der einzelnen Gewebearten, das Signal-zu-Rausch-Verhältnis sowie der Kontrast, d. h. das Verhältnis der Signalamplituden der einzelnen Gewebearten. In der Zielfunktion gilt es, die Bewertungsparameter Punktbildfunktion (PSF), Signal-zu-Rausch-Verhältnis (SNR) und Kontrast (K) zu erfassen, wobei bei den ersten beiden die Abhängigkeit vom Gewebetyp (G) hinzukommt. Beispielsweise können die einzelnen Beiträge multiplikativ beitragen oder in einer gewichteten Summe.
    • i) Z = PSF(G1)·PSF(G2)·...·PSF(Gn)·SNR(G1)·...·SNR(Gn)·K
    • ii) Z = a1·PSF(G1) + ... + an·PSF(Gn) + b1·SNR(G1) + ...·bn·SNR(Gn) + c·K
  • Die Bewertung des Kontrastes kann beispielsweise erfolgen durch die Amplitudenverhältnisse der zentralen k-Raum-Daten der einzelnen Gewebetypen, d. h. ein Verhältnis der berechneten Signalintensitäten (s. oben). Wird beispielsweise ein guter Kontrast zwischen grauer und weißer Gehirnsubstanz (GM bzw. WM) gefordert, kann die Kontrastfunktion K = I(GM, kx = 0, ky = 0)/I(WM, kx = 0, ky = 0) minimiert werden. Die Lösung I(GM, kx = 0, ky = 0) = 0 wird dabei ggf. durch die Bewertung des SNR ausgeschlossen – die Bewertung des SNR kann ebenfalls über die Amplituden der zentralen k-Raum-Daten erfolgen. Die Forderung nach hohem SNR von GM und WM verlangt beispielsweise die Minimierung von SNR(GM) = 1/S(GM) und von SNR(WM) = 1/S(WM). Die Abhängigkeit des SNR von der Pixelbandbreite kann beispielsweise durch die Multiplikation mit der Wurzel der Bandbreite berücksichtigt werden.
  • Die Bewertung der Punktbildfunktion ist etwas komplexer: der Idealfall (Delta-Peak im Bildraum) wird durch eine konstante Amplitude der Signalintensität im k-Raum wiedergespiegelt. Abweichungen von dieser konstanten Funktion äußern sich im Bildraum in einer Verbreiterung der Punktbildfunktion (die Bilder werden unscharf). Damit lässt sich die Bewertung der Punktbildfunktion beispielsweise als Summe der Abstandsquadrate der tatsächlichen k-Raum-Amplitude von einer Konstanten erfassen: PSF(GM) = Summe_{kx}((I(GM, kx, ky = Ky/2) – S(GM))/A(GM))^2, A(GM) = 1/N Summe_{kx}(I(GM, kx, ky = Ky/2)) oder A(GM) = S(GM). Die zur Berechnung von PSF benötigten Signalintensitäten I liegen mit den Resultaten der Bloch-Simulationen bereits vor.
  • Abschließend sei bemerkt, dass die beschriebenen Verfahren nicht auf spezielle Messsequenzen beschränkt sind, sondern unter den genannten Randbedingungen prinzipiell auf alle Bildgebungsverfahren anwendbar sind.
  • Wie es die in 3 gezeigten Bilder erkennen lassen, zeigen das Schemabild, das Simulationsbild und die eigentliche Messung eine große Übereinstimmung von simulierten und gemes senen Daten. Eine Parameter-Optimierung ist daher möglich ohne langwierige Probandenmessungen durchzuführen, die bei dem in 3 gezeigten Beispiel über 30 Minuten gedauert hätte.
  • Zusammenfassend ermöglicht die Erfindung eine zeitsparende und einfache Bildgebungsparameteroptimierung.

Claims (30)

  1. Verfahren zur Bestimmung von Bildgebungsparametern für die Aufnahme eines Magnetresonanzbildes von einem Untersuchungsobjekt, mit den folgenden Schritten: – Festlegen von Anfangsbildgebungsparametern, – Berechnen von Signalintensitäten für Gewebetypen, die zumindest in einem Teil des Untersuchungsobjektes vorkommen, auf Grundlage der Anfangsbildgebungsparameter, und – Anpassen der Bildgebungsparameter für die Aufnahme des Magnetresonanzbildes unter Berücksichtigung der berechneten Signalintensitäten.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass aus den berechneten Signalintensitäten ein Simulationsbild erstellt wird, das zumindest einen Teil des Untersuchungsobjekts darstellt.
  3. Verfahren nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die für die Berechnung der Signalintensitäten zu berücksichtigenden Gewebeanteile von einer Körperregion im Untersuchungsobjekt bestimmt werden, die zumindest teilweise in dem Bereich des Untersuchungsobjekts liegt, von der das Magnetresonanzbild erzeugt werden soll.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die MR Parameter der berücksichtigten Gewebeanteile bestimmt werden.
  5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalintensitäten für jede zu berücksichtigende Gewebeart im K Raum bestimmt wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Anteile jedes zu berücksichtigenden Gewebeanteils im k-Raum bestimmt werden, wobei die Signalintensitäten bestimmt werden, indem für zumindest einen k-Raum Punkt für jede be rücksichtigte Gewebeart die Signalintensität der Gewebeart und der Anteil jedes berücksichtigten Gewebes bestimmt wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1–6, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalintensität im K Raum auf der Grundlage der Blochgleichungen berechnet wird.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zu berücksichtigenden Gewebeanteile auf der Grundlage eines Schemabildes bestimmt werden, das die zu untersuchende Körperregion schematisch wiedergibt.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Schemabild ein segmentiertes Magnetresonanzbild ist.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass für jeden zu berücksichtigenden Gewebeanteil aus dem Schemabild ein Gewebeanteilbild erzeugt wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewebeanteilbilder normiert werden.
  12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflösung der einzelnen Gewebeanteilbilder derart angepasst wird, dass sie der Auflösung des aufzunehmenden MR Bildes entspricht.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass Gewebeanteilbilder in den K- Raum Fourier-transformiert werden.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalintensität für jede Gewebeart im K Raum mit dem Fourier-transformierten Gewebeanteilbild multipliziert wird zur Erzeugung eines gewebeabhängigen Intensitätswertes.
  15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die gewebeabhängigen Signalintensitäten addiert werden und das Simulationsbild auf Grundlage der gewebeabhängigen Signalintensitäten erzeugt wird.
  16. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für drei orthogonale Schnittebenen im Untersuchungsobjekt Simulationsbilder berechnet werden.
  17. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalintensitäten berechnet werden, indem nur ein zeitlicher Teilbereich der Bildgebungssequenz berücksichtigt wird, mit der das MR Bild aufgenommen werden soll.
  18. Verfahren nach Anspruch 17, dass der Teilbereich die kleinste sich wiederholende Einheit in der Bildgebungssequenz ist, welche zur Berechnung des Simulationsbildes verwendet wird.
  19. Verfahren nach einem der Ansprüche 2–18, dadurch gekennzeichnet, dass die Anfangsbildgebungsparameter durch den Benutzer eingegeben werden, wobei die Bildgebungsparameter vom Benutzer nach Studium des Simulationsbildes geändert werden.
  20. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Festlegen der Anfangsbildgebungsparameter der Benutzer einen Bereich für die Bildgebungsparameter und Bildqualitätsparameter wie Kontrastverhalten, Bildschärfe und Signal-zu-Rausch-Verhältnis vorgibt, wobei die Bildgebungsparameter für die Aufnahme des MR Bildes mit einem iterativen Verfahren anhand vorbestimmter Kriterien berechnet werden.
  21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildgebungsparameter in dem iterativen Verfahren mit einem Minimierungsverfahren bestimmt werden, bei dem eine Zielfunktion minimiert wird.
  22. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass aus den berechneten Signalintensitäten Bildqualitätsparameter berechnet werden, auf Grundlage derer die Bildgebungsparameter angepasst werden.
  23. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Auswahl eines Messprotokolls mit vorbestimmten Bildgebungsparametern automatisch für diese Bildgebungsparameter ein Simulationsbild berechnet und angezeigt wird.
  24. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zu jedem angezeigten Messprotokoll ein Simulationsbild berechnet und angezeigt wird.
  25. Vorrichtung zur Optimierung von Bildgebungsparameter für die Aufnahme eines Magnetresonanzbildes von einem Untersuchungsobjekt, welche aufweist: – eine Eingabeeinheit zum Festlegen von Anfangsbildgebungsparametern, – eine Recheneinheit zur Berechnung von Signalintensitäten für Gewebetypen, welche zumindest teilweise aus dem Körperbereich stammen, der in dem Magnetresonanzbild dargestellt werden soll, wobei die Signalintensitäten ohne gemessene MR Signale berechnet werden.
  26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit aus den Signalintensitäten ein Simulationsbild berechnet.
  27. Vorrichtung nach Anspruch 25 oder 26, weiterhin gekennzeichnet durch eine Anzeigeinheit zum Anzeigen des Simulationsbildes.
  28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 25 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass sie zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 22 ausgestaltet ist.
  29. Computerprogrammprodukt mit einem Computerprogramm, welches bei Ausführung in einem Rechnersystem das Verfahren nach einem der Ansprüche 1–24 ausführt.
  30. Elektronisch lesbarer Datenträger mit darauf gespeicherten elektronisch lesbaren Steuerinformationen, welche derart ausgestaltet sind, dass sie bei Verwendung des Datenträgers in einem Rechnersystem das Verfahren nach einem der Ansprüche 1–24 durchführen.
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JP2008198295A JP5420206B2 (ja) 2007-08-03 2008-07-31 撮像パラメータの決定方法、撮像パラメータの調整装置、コンピュータ読取可能な媒体および電子的に読取可能なデータ媒体
US12/184,399 US7821266B2 (en) 2007-08-03 2008-08-01 Method and device for optimization of imaging parameters
CN200810144393.8A CN101359040B (zh) 2007-08-03 2008-08-04 用于优化成像参数的方法

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012220449A1 (de) * 2012-11-09 2014-05-15 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und Magnetresonanzgerät zur automatisierten Klassifizierung einer Bildeigenschaft eines Magnetresonanzbildes
DE102014211586B3 (de) * 2014-06-17 2015-10-22 Siemens Aktiengesellschaft Verwendung von Abhängigkeitsdatensätzen bei der Bereitstellung und/oder Überprüfung von MR-Messsequenzen

Families Citing this family (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006120583A2 (en) * 2005-02-11 2006-11-16 Koninklijke Philips Electronics N.V. Magnetic resonance imaging with adjustment for magnetic resonance decay
US8442353B2 (en) * 2006-08-03 2013-05-14 The Regents Of The University Of California Incorporation of mathematical constraints in methods for dose reduction and image enhancement in tomography
US8228060B2 (en) * 2007-06-25 2012-07-24 General Electric Company Method and apparatus for generating a flip angle schedule for a spin echo train pulse sequence
US20090143666A1 (en) * 2007-11-29 2009-06-04 Edelman Robert R System And Method For Non-Contrast Agent MR Angiography
DE102008048304B4 (de) * 2008-09-22 2010-10-07 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zum automatischen Unterscheiden von wasserdominiertem und fettdominiertem Gewebe
DE102008050030B4 (de) * 2008-10-01 2010-11-25 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen eines Inversionszeitwerts von Gewebe mittels Magnetresonanztechnik
JP5449903B2 (ja) * 2009-07-29 2014-03-19 株式会社日立メディコ 磁気共鳴イメージング装置
CN102540116A (zh) * 2011-12-08 2012-07-04 中国科学院深圳先进技术研究院 磁共振成像方法和系统
CN102540115A (zh) * 2011-12-12 2012-07-04 中国科学院深圳先进技术研究院 磁共振成像方法及系统
US20150016701A1 (en) * 2013-07-12 2015-01-15 The Johns Hopkins University Pulse sequence-based intensity normalization and contrast synthesis for magnetic resonance imaging
US9339239B2 (en) 2013-09-10 2016-05-17 Ohio State Innovation Foundation Methods and devices for optimization of magnetic resonance imaging protocols
JP5684888B2 (ja) * 2013-12-24 2015-03-18 株式会社日立メディコ 磁気共鳴イメージング装置
CN104749540B (zh) * 2013-12-31 2017-11-17 西门子(深圳)磁共振有限公司 一种指示组织间区分度的方法与装置
DE102014219782A1 (de) 2014-09-30 2016-03-31 Siemens Aktiengesellschaft Betrieb eines bildgebenden medizinischen Untersuchungsgeräts mit einer Mehrzahl an Teilsystemen
DE102014219785A1 (de) * 2014-09-30 2016-03-31 Siemens Aktiengesellschaft Betrieb eines bildgebenden medizinischen Untersuchungsgeräts mit einer Mehrzahl an Teilsystemen
DE102014219778B4 (de) 2014-09-30 2016-09-01 Siemens Healthcare Gmbh Betrieb eines bildgebenden medizinischen Untersuchungsgeräts mit einer Mehrzahl an Teilsystemen
DE102014219784B4 (de) 2014-09-30 2016-06-02 Siemens Aktiengesellschaft Betrieb eines bildgebenden medizinischen Untersuchungsgeräts mit einer Mehrzahl an Teilsystemen
JP5881869B2 (ja) * 2015-01-15 2016-03-09 株式会社日立メディコ 磁気共鳴イメージング装置
WO2016137972A1 (en) 2015-02-23 2016-09-01 Mayo Foundation For Medical Education And Research Methods for optimizing imaging technique parameters for photon-counting computed tomography
WO2016145355A1 (en) 2015-03-11 2016-09-15 Ohio State Innovation Foundation Methods and devices for optimizing magnetic resonance imaging protocols
EP3226761A4 (de) 2015-08-21 2018-08-08 Shenzhen United Imaging Healthcare Co., Ltd. System und verfahren zur pulswinkelbestimmung in der magnetresonanzbildgebung
US10145920B2 (en) 2016-01-26 2018-12-04 Duke University Magnetic resonance imaging (MRI) systems and methods for determining and adjusting inversion time (TI) using single-line acquisition and automatic compartment detection
JP6613161B2 (ja) * 2016-02-09 2019-11-27 株式会社エム・アール・テクノロジー Mriシミュレーションシステム
CN110140042B (zh) * 2016-05-31 2023-04-11 Q生物公司 张量场映射
US10074037B2 (en) 2016-06-03 2018-09-11 Siemens Healthcare Gmbh System and method for determining optimal operating parameters for medical imaging
JP6609226B2 (ja) * 2016-07-28 2019-11-20 株式会社日立製作所 磁気共鳴イメージング装置、及び、定量値算出プログラム
JP7199352B2 (ja) * 2016-11-28 2023-01-05 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ ダイナミック造影mriにおける画質管理
EP3420906A1 (de) 2017-06-29 2019-01-02 Koninklijke Philips N.V. Bildkontrasterhöhung eines röntgenbildes
US10713537B2 (en) 2017-07-01 2020-07-14 Algolux Inc. Method and apparatus for joint image processing and perception
DE102017213222A1 (de) * 2017-08-01 2019-02-07 Siemens Healthcare Gmbh Automatisches Erkennen und Einstellen von MR-Protokollen anhand von eingelesenen Bilddaten
CN109350100A (zh) * 2018-09-27 2019-02-19 上海联影医疗科技有限公司 医学成像方法、医学成像设备以及计算机可读存储介质
DE102019204151A1 (de) * 2019-03-26 2020-10-01 Siemens Healthcare Gmbh Automatisiert optimierte MR-Bildgebung mit ultrakurzen Echozeiten
CN111917971B (zh) * 2019-05-09 2021-10-29 联策科技股份有限公司 取像参数优化调整系统与方法
CN110123324B (zh) * 2019-05-28 2020-05-12 浙江大学 一种婴儿大脑t1加权磁共振成像优化方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0567794A2 (de) * 1992-03-31 1993-11-03 Kabushiki Kaisha Toshiba Bilderzeugung mittels magnetischer Kernresonanz mit schneller und interaktiver Kontrolle der Pulssequenze
US5551431A (en) * 1994-10-04 1996-09-03 The Brigham And Women's Hospital, Inc. Correction of magnetic resonance imager intensity inhomogeneities using tissue properties
US5583902A (en) * 1995-10-06 1996-12-10 Bhb General Partnership Method of and apparatus for predicting computed tomography contrast enhancement
DE19628650A1 (de) * 1995-08-16 1997-02-20 Gen Electric Zeitlinien-Abbildungs-Ebenen-Vorschrift für Magnetresonanz-Abbildung
US20070108976A1 (en) * 2003-10-31 2007-05-17 Koninkijke Hpilips Electronics Nv B1 field control in magnetic resonance imaging

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61202286A (ja) * 1985-03-06 1986-09-08 Yokogawa Electric Corp 核磁気共鳴画像装置
US5572125A (en) * 1991-03-25 1996-11-05 Dunkel; Reinhard Correction and automated analysis of spectral and imaging data
US5218299A (en) * 1991-03-25 1993-06-08 Reinhard Dunkel Method for correcting spectral and imaging data and for using such corrected data in magnet shimming
AU2003901659A0 (en) * 2003-04-09 2003-05-01 Inner Vision Biometrics Pty Ltd Method of estimating the spatial variation of magnetic resonance imaging radiofrequency (RF) signal intensities within an object from the measured intensities in a uniform spin density medium surrounding the object
CN100479748C (zh) * 2004-03-26 2009-04-22 株式会社东芝 核磁共振成像装置
CN1331439C (zh) * 2004-03-31 2007-08-15 西门子(中国)有限公司 一种核磁共振成像系统信号接收的方法及其装置
US7388973B2 (en) * 2004-06-01 2008-06-17 General Electric Company Systems and methods for segmenting an organ in a plurality of images
US7613496B2 (en) * 2005-09-22 2009-11-03 Kabushiki Kaisha Toshiba Magnetic resonance imaging apparatus and magnetic resonance imaging method

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0567794A2 (de) * 1992-03-31 1993-11-03 Kabushiki Kaisha Toshiba Bilderzeugung mittels magnetischer Kernresonanz mit schneller und interaktiver Kontrolle der Pulssequenze
US5551431A (en) * 1994-10-04 1996-09-03 The Brigham And Women's Hospital, Inc. Correction of magnetic resonance imager intensity inhomogeneities using tissue properties
DE19628650A1 (de) * 1995-08-16 1997-02-20 Gen Electric Zeitlinien-Abbildungs-Ebenen-Vorschrift für Magnetresonanz-Abbildung
US5583902A (en) * 1995-10-06 1996-12-10 Bhb General Partnership Method of and apparatus for predicting computed tomography contrast enhancement
US20070108976A1 (en) * 2003-10-31 2007-05-17 Koninkijke Hpilips Electronics Nv B1 field control in magnetic resonance imaging

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
C.N. de Graaf, C.J. Bakker: "Simulation procedure to determine nuclear magnetic resonance imaging pu lse sequence parameters for optimal tissue contras t". J. Nucl. Med. 27 (1986), S. 281-286
C.N. de Graaf, C.J. Bakker: "Simulation procedure to determine nuclear magnetic resonance imaging pulse sequence parameters for optimal tissue contrast". J. Nucl. Med. 27 (1986), S. 281-286; *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012220449A1 (de) * 2012-11-09 2014-05-15 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und Magnetresonanzgerät zur automatisierten Klassifizierung einer Bildeigenschaft eines Magnetresonanzbildes
US9465094B2 (en) 2012-11-09 2016-10-11 Siemens Aktiengesellschaft Method and magnetic resonance device for the automated classification of an image property of a magnetic resonance image
DE102014211586B3 (de) * 2014-06-17 2015-10-22 Siemens Aktiengesellschaft Verwendung von Abhängigkeitsdatensätzen bei der Bereitstellung und/oder Überprüfung von MR-Messsequenzen

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