DE102008044844B4 - Verfahren zur Ermittlung einer Schwächungskarte zur Verwendung in der Positronenemissionstomographie und von Homogenitätsinformationen des Magnetresonanzmagnetfeldes - Google Patents

Abstract

Verfahren zur Ermittlung einer Schwächungskarte zur Verwendung in der Positronenemissionstomographie und von Homogenitätsinformationen des Magnetresonanzmagnetfeldes, insbesondere zwecks einer Ermittlung von Shimeinstellungen, im Rahmen einer einzigen Magnetresonanz-Bildaufnahme, wobei- zunächst im Rahmen einer dreidimensionalen Gradientenechosequenz jeweils ein erster und ein zweiter Bilddatensatz bei einer ersten und einer zweiten Echozeit aufgenommen wird, wobei bei der ersten Echozeit die Phasendifferenz zwischen dem Wasser- und dem Fettsignal Null und bei der zweiten Echozeit 180 Grad beträgt,- die Schwächungskarte aus mittels einer Dixontechnik, insbesondere einer 2-Punkt-Dixon-Technik, aus den Bilddatensätzen gewonnenen Fett/Wasser-Verhältnissen ermittelt wird,- wenigstens für den zweiten Bilddatensatz durch Nutzen einer Maske alle Voxel mit einer unterhalb eines ersten Schwellwertes liegenden Signalintensität ausgeschlossen werden und- zur Ermittlung der Homogenitätsinformationen aus den Phasendifferenzen benachbarter Voxel lediglich die nicht ausgeschlossenen Voxel des ersten und des zweiten Bilddatensatzes berücksichtigt werden.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung einer Schwächungskarte zur Verwendung in der Positronenemissionstomographie und von Homogenitätsinformationen des Magnetresonanzmagnetfeldes, insbesondere zwecks einer Ermittlung von Shimeinstellungen.
• Kombinierte Magnetresonanz-Positronenemissionstomographiegeräte (MR-PET-Geräte), wie sie kürzlich vorgeschlagen wurden, erlauben eine Kombination zweier Bildgebungsverfahren, die besonders gut zusammenwirken. Im Rahmen kombinierter MR-PET-Untersuchungen sind jedoch meist einige Vorabmessungen von Magnetresonanzbildern notwendig.
• Zum einen ist zur Auswertung der Ergebnisse einer PET-Messung eine ortsaufgelöste Kenntnis der Schwächungswerte des Gewebes des aktuellen Patienten notwendig, die sogenannte Schwächungskarte. Mit Hilfe dieser Information werden bei der Auswertung die PET-Daten entsprechend korrigiert. Daher ist es bekannt, eine MR-Bildaufnahme anzufertigen, aus der unterschiedliche Gewebeklassen identifiziert werden können.
• Ein bekanntes Verfahren hierfür ist die sogenannte Dixon-Methode zur Trennung von Wasser und Fett. Dieses Verfahren beruht auf dem kleinen Unterschied in der Lamorfrequenz von in Fett und in Wasser gebundenen Protonen. Dieser Frequenzunterschied macht sich dahingehend bemerkbar, dass die Phasen von Protonen in Fett und in Wasser auseinanderlaufen. Man unterscheidet dabei besonders den Zustand, in dem die Fett- und die Wassermagnetisierung in Phase sind („in-phase-condition“) und den Zustand, in dem die Phasendifferenz exakt 180° beträgt („opposed- phase-condition“). Während sich im ersten Fall die Signale innerhalb eines Voxels gegenseitig verstärken, tritt im zweiten Fall eine Abschwächung auf. Bei der Dixon-Methode werden nun zwei Echos nach einer einzigen Anregung aufgenommen, nämlich ein Bild, bei dem die Phasendifferenz zwischen dem Wasser- und dem Fettsignal Null beträgt, und ein weiteres Bild, bei dem die Phasendifferenz zwischen dem Wasser- und dem Fettsignal 180° beträgt. Ein Bild entspricht also der Addition von Wasser- und Fettsignalen, das andere Bild einer Subtraktion von Wasser- und Fettsignalen. Daraus kann aber das Fett/Wasser-Verhältnis innerhalb eines Voxels ermittelt werden. Diese Information dient als Grundlage zur Berechnung der Schwächungskarte.
• Aus den Schriften (1) B. D. Coombs, J. Szumowski; and W. Coshow, „Two-point Dixon technique for waterfat signal decomposition with Bo inhomogeneity correction,“ Magn. Reson. Med. 1997, Vol. 38, S. 884 - 889, (2) US 6373249 B1 und (3) EP 1380257 A1 sind Methoden zur Trennung vom Wassersignal und Fettsignal mittels Dixon-Methoden bekannt.
• Eine zweite, im Hinblick auf die eigentliche MR-Untersuchung relevante Vorabmessung, die durchgeführt werden muss, ist eine Messung zur Bestimmung der Shimeinstellungen. Ein in das B0-Feld einer Magnetresonanzeinrichtung eingebrachter Körper stört die Homogenität dieses Feldes. Daher ist es nötig, Shim-Korrekturterme zu ermitteln, um die Homogenität wieder herzustellen. Dafür ist es bekannt, im Rahmen einer MR-Bildaufnahme zwei Datensätze aufzunehmen, bei denen Wasser und Fett in der gleichen Phase stehen. Die Differenz der Phasen benachbarter Voxel hängt unmittelbar mit den Feldunterschieden zusammen und kann dann zur Ermittlung der Abweichungen von der Homogenität dienen. Hieraus wiederum werden entsprechende Shimeinstellungen hergeleitet, beispielsweise Shimströme für Shimspulen.
• Das Durchführen dieser beiden Messungen ist zeitaufwändig und sorgt für eine weitere Belastung des Patienten, der sich während der Untersuchung ohnehin nicht bewegen darf. Zudem muss für jede Position des Patientenlagerungstisches eine erneute zweifache MR-Bildaufnahme erfolgen.
• Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem eine schnellere und einfachere Ermittlung der Schwächungskarte und der Shimeinstellungen möglich ist.
• Zur Lösung dieses Problems ist erfindungsgemäß ein Verfahren zur Ermittlung einer Schwächungskarte zur Verwendung in der Positronenemissionstomographie und von Homogenitätsinformationen des Magnetresonanzmagnetfeldes, insbesondere zwecks einer Ermittlung von Shimeinstellungen, im Rahmen einer einzigen Magnetresonanz-Bildaufnahme vorgesehen, wobei
• - zunächst im Rahmen einer dreidimensionalen Gradientenechosequenz jeweils ein erster und ein zweiter Bilddatensatz bei einer ersten und einer zweiten Echozeit aufgenommen wird, wobei bei der ersten Echozeit die Phasendifferenz zwischen dem Wasser- und dem Fettsignal Null und bei der zweiten Echozeit 180 Grad beträgt,
• - die Schwächungskarte aus mittels einer Dixontechnik, insbesondere einer 2-Punkt-Dixon-Technik, aus den Bilddatensätzen gewonnenen Fett/Wasser-Verhältnissen ermittelt wird,
• - wenigstens für den zweiten Bilddatensatz durch Nutzen einer Maske alle Voxel mit einer unterhalb eines ersten Schwellwertes liegenden Signalintensität ausgeschlossen werden, und
• - zur Ermittlung der Homogenitätsinformationen aus den Phasendifferenzen benachbarter Voxel lediglich die nicht ausgeschlossenen Voxel des ersten und des zweiten Bilddatensatzes berücksichtigt werden.
• Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es daher möglich, im Rahmen nur einer einzigen Magnetresonanz-Bildaufnahme sowohl Homogenitätsinformationen des Magnetresonanzfeldes als auch eine Schwächungskarte für die Korrektur von PET-Daten zu erhalten. Dazu müssen lediglich als Reaktion auf eine einzige Anregung zwei Bilddatensätze, nämlich einer bei einer ersten und einer bei einer zweiten Echozeit, aufgenommen werden. Die Echozeiten sind dabei so gewählt, dass die Phasendifferenz zwischen den Wasser- und den Fettsignalen einmal Null und einmal 180° beträgt, also die grundlegenden Bilddatensätze erhalten werden, die zur Ermittlung des Fett/Wasser-Verhältnisses benötigt werden. Erfindungsgemäß ist es jedoch auch möglich, trotzdem die Bilder bei unterschiedlichen Phasendifferenzen zwischen dem Wasser- und dem Fettsignal aufgenommen wurden, dennoch verlässlich eine Bestimmung der Homogenitätsinformationen zwecks einer Ermittlung von Shimeinstellungen vorzunehmen. Dazu ist erfindungsgemäß eine Maske vorgesehen, die alle die Voxel aus der Betrachtung herausnimmt, die keine verlässlichen Phaseninformationen liefern können.
• Denn, wie bereits erwähnt, ist in Voxeln mit Fett- und Wasseranteilen das Signal im zweiten Bilddatensatz geschwächt. An dem Punkt, an dem die Wasseranteile und die Fettanteile sich genau entsprechen, wird folglich kein Signal gemessen, zudem wird aber beim Durchgang durch diesen Punkt ein Phasensprung um 180° beobachtet. Kritisch sind also genau die Übergangsbereiche, in denen sich Fett- und Wasseranteile ziemlich genau entsprechen. Dem trägt die auf den zweiten Bilddatensatz angewandte Maske Rechnung, die alle Voxel mit einer Signalintensität, die unter einem Schwellwert liegt, von der weiteren Betrachtung im Rahmen der Ermittlung der Homogenitätsinformationen ausschließt. Die Höhe des Schwellwertes ist dabei skalenabhängig so zu wählen, dass genügend nicht ausgeschlossene Punkte verbleiben, um verlässlich die Homogenitätsinformationen zu bestimmen, und wirklich nur die Bereiche ausgeschlossen werden, in denen das Signal (und somit auch das Signal/Rausch-Verhältnis) zu niedrig ist, um seine Information zu nutzen. Neben den genannten Übergangsbereichen, in denen sich Fett- und Wasseranteile nahezu oder genau entsprechen, werden damit auch nicht von einem Objekt belegte Leerbereiche, beispielsweise außerhalb eines Patientenkörpers, ausgeschlossen, die nur ein Rauschsignal liefern.
• Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wurde also festgestellt, dass zur Ermittlung der Homogenitätsinformationen auch die zwei für eine Dixon-Technik benötigten Bilddatensätze verwendet werden können, wenn man die in dem zweiten Bilddatensatz leicht identifizierbaren nicht auswertbaren Voxel der Betrachtung entzieht. Danach können aus den verbleibenden, nicht ausgeschlossenen Voxeln des ersten und des zweiten Bilddatensatzes wie bekannt die Homogenitätsinformationen, die aus den Phasendifferenzen benachbarter Voxel folgen, ermittelt werden.
• Vorteilhafterweise reicht bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eine einzige MR-Bildaufnahme aus, um beide Arten von Informationen zu erhalten. Auf diese Weise wird Untersuchungszeit gespart, indem weniger Scans erforderlich sind. Dies wird ermöglicht, indem eine einzige dreidimensionale MR-Bildaufnahme mit zwei Bilddatensätzen, nämlich einem ersten „inphase“-Bilddatensatz und einem zweiten „opposed-phase“-Bilddatensatz verwendet wird, die dann simultan zur Berechnung einer Schwächungskarte und zur Ermittlung der Homogenitätsinformationen, insbesondere der Shimeinstellungen, dient. Die 2-Punkt-Dixon-Technik wird vorteilhaft mit der Shimberechnung kombiniert.
• In weiterer zweckmäßiger Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Maske auch auf den ersten Bilddatensatz angewandt wird. Auf diese Weise können noch sicherer schwer auswertbare Voxel in dem Bereich, in dem kein Objekt vorliegt, oder Voxel mit Messfehlern ausgeschlossen werden.
• Zur Ermittlung der Homogenitätsinformationen kann in vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens für die nicht ausgeschlossenen Voxel ein dritter Bilddatensatz durch Multiplikation der Signalintensitäten des ersten oder des zweiten Bilddatensatzes mit dem komplex konjugierten der Signalintensitäten des zweiten oder des ersten Bilddatensatzes berechnet werden. Dies hat den Vorteil, dass Phasenvariationen, die durch die Hochfrequenzspulen verursacht werden, entfernt werden.
• Für wenigstens einen Bilddatensatz, insbesondere den dritten Bilddatensatz, bei dem Phasenvariationen durch die Hochfrequenzspule eliminiert wurden, können die Phasendifferenzen benachbarter Voxel als Phasendifferenzkarte ermittelt werden. In einem durch Fett oder Wasser dominierten Voxel ist die räumliche Phasendifferenz nicht durch die Tatsache beeinflusst, dass nicht beide Echos, also beide Bilddatensätze, die „in-phase condition“ erfüllen, wie bereits oben beschrieben. Die Voxel, in denen Fett- und Wasseranteile, also Fett- und Wassersignale, eine ähnliche Höhe haben, sind durch die Maske jedoch bereits ausgeschlossen worden. So wird hier eine verlässliche Phasendifferenzkarte erzeugt.
• Zur Ermittlung von Kugelfunktionskoeffizienten als Homogenitätsinformationen kann zweckmäßigerweise vorgesehen sein, dass die Phasendifferenzkarte an Kugelfunktionsphasendifferenzkarten angefittet wird. Selbstverständlich sind auch andere Möglichkeiten denkbar und im Stand der Technik grundsätzlich bekannt, die die Ermittlung der Kugelfunktionskoeffizienten ermöglichen.
• Vorzugsweise können lediglich einen zweiten Schwellwert, der kleiner als 180° ist, unterschreitende Phasendifferenzen zwischen benachbarten Voxeln bei der Ermittlung der Homogenitätsinformationen berücksichtigt werden. Ein Beispiel für den zweiten Schwellenwert wäre beispielsweise 160°. Auf diese Weise werden alle Bereiche aussortiert, in denen die Phasendifferenz Grund von „phase-wraps“ zweideutig ist. Zwar ist es auch möglich, mit Techniken zur Korrektur der „phase-wraps“ diese weitgehend zu eliminieren, jedoch sind diese Techniken sehr fehleranfällig und können daher zu unbrauchbaren Ergebnissen führen. Zudem werden durch die Verwendung des zweiten Schwellwerts mit besonderem Vorteil künstliche hohe Phasensprünge an Fett-Wasser-Grenzflächen, wie oben bereits beschrieben, aussortiert, die ebenso zu falschen Ergebnissen führen könnten.
• Wie bereits erwähnt, können aus den Homogenitätsinformationen Shimeinstellungen ermittelt werden, woraufhin bei weiteren Magnetresonanz-Bildaufnahmen der Untersuchung eine Shimeinrichtung entsprechend der Shimeinstellungen angesteuert wird. Diese Einstellung - wie das gesamte erfindungsgemäße Verfahren - erfolgt dann vollkommen automatisch, so dass die Shimeinstellungen für eine bestimmte Position des Patienten bzw. des Patientenlagerungstisches während der gesamten MR-PET-Untersuchung beibehalten werden können.
• Zweckmäßigerweise kann vorgesehen sein, dass im Rahmen der Ermittlung der Schwächungskarte weitere Gewebearten segmentiert werden, wobei insbesondere ein Gewebeatlas als Vorwissen berücksichtigt wird. Sind die Fett/Wasser-Verhältnisse der verschiedenen Voxel erst bekannt, so können Segmentierungsverfahren angewandt werden, um gewisse Gewebearten räumlich zu lokalisieren, deren Schwächungswert bekannt ist. Mit besonderem Vorteil kann dabei ein Gewebeatlas berücksichtigt werden, das bedeutet, dass Hintergrundinformationen herangezogen werden, um gewisse Gewebebereiche aufzufinden und hernach zu segmentieren. Ist bekannt, wo im Raum sich welches Gewebe befindet, kann die Schwächungskarte erstellt werden, die dann zur Korrektur von PET-Daten im Rahmen der später erfolgenden MR-PET-Untersuchung dient.
• Weitere Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den im folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:
• 1 einen Ablaufplan des erfindungsgemäßen Verfahrens, und
• 2 eine Darstellung möglicher Signalverläufe im zweiten Bilddatensatz.
• 1 zeigt einen Ablaufplan des erfindungsgemäßen Verfahrens. Es kann insbesondere vollkommen automatisch ablaufen, beispielsweise mit Hilfe einer Recheneinrichtung eines kombinierten Magnetresonanz-Positronenemissionstomographie-Geräts.
• Zunächst wird in einem Schritt 1 eine MR-Bildaufnahme durchgeführt. Dazu wird eine dreidimensionale Gradientenechosequenz verwendet, wobei nach einer einzigen Anregung ein erster und ein zweiter Bilddatensatz bei jeweils verschiedenen Echozeiten, nämlich einer ersten und einer zweiten Echozeit, aufgenommen werden. Der erste Bilddatensatz wird aufgenommen, wenn die Phasendifferenz zwischen dem Wasser- und dem Fettsignal Null beträgt („in-phase condition“). Die zweite Echozeit zeigt an, dass die Phasendifferenz zwischen dem Wasser- und dem Fettsignal gerade 180° beträgt („opposed-phase condition“).
• Aus diesen beiden Bilddatensätzen der einen Magnetresonanz-Bildaufnahme sollen nun sowohl eine Schwächungskarte als auch Shimeinstellungen ermittelt werden. Dies kann, wie in 1 angedeutet, parallel erfolgen, ist jedoch auch nacheinander möglich. Zur Durchführung der Auswertungsschritte kann beispielsweise die Recheneinrichtung des kombinierten MR-PET-Geräts ausgebildet sein.
• Zur Ermittlung der Schwächungskarte aus den Bilddatensätzen, die grundsätzlich bereits bekannt ist und deswegen hier nur kurz umrissen werden soll, wird in einem Schritt 2 zunächst mit Hilfe der 2-Punkt-Dixon-Technik für jedes Voxel das Fett/Wasser-Verhältnis ermittelt. Dies ist möglich, da ein Bild letztlich die Summe des Wasser- und des Fettsignals wiedergibt (der erste Bilddatensatz), das andere Bild (der zweite Bilddatensatz) deren Differenz, da sich bei Vorliegen der „opposed-phase condition“ die Signale gegenseitig abschwächen.
• In einem Schritt 3 wird dann unter Zuhilfenahme eines Gewebeatlas auf Grundlage der Fett/Wasser-Verhältnisse eine Segmentierung verschiedener Gewebearten vorgenommen, deren Schwächungskoeffizienten bekannt sind. So kann dann die Schwächungskarte ermittelt werden. Diese wird im weiteren Verlauf der Untersuchung, Schritt 4, zur Schwächungskorrektur aufgenommenen PET-Daten verwendet.
• Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es jedoch auch möglich, Homogenitätsinformationen des Magnetresonanzmagnetfeldes und daraus Shimeinstellungen zu ermitteln. In Voxeln, die durch das Fettsignal oder das Wassersignal dominiert werden (im Folgenden „fettdominiert“ oder „wasserdominiert“) ist die räumliche Phasendifferenz nicht dadurch beeinflusst, dass die beiden Bilddatensätze bei verschiedenen Phasendifferenzen zwischen Fett und Wasser aufgenommen wurden. Problematisch sind daher lediglich die Übergangsbereiche, wie durch Fig. 2 näher veranschaulicht wird. Dort sind beispielhafte Graphen 5 und 6 dargestellt, die einen Ausschnitt aus einem zweiten Bilddatensatz in einer beliebigen Richtung andeuten. Dabei zeigt der Graph 5 die Amplitude des Messsignals gegen die Ortskoordinate, der Graph 6 die Phase des Messsignals gegen die Ortskoordinate. Während die Bereiche I und III wasserdominiert sind, ist der Bereich II fettdominiert. Aus dem Graphen 5 ist ersichtlich, dass in den Grenzbereichen die Amplitude auf sehr niedrige Werte absinkt. Dies folgt aus dem bereits erwähnten Effekt, dass sich das Fettsignal und das Wassersignal im zweiten Bilddatensatz aufgrund der „opposedphase condition“ abschwächen. Sind beide Signale gleich groß, das bedeutet, Fett- und Wasseranteile vergleichbar, ist sogar überhaupt kein Signal zu messen. An diesen Punkten 7, 8 tritt am Übergang von den wasserdominierten Bereichen I, III zu dem fettdominierten Bereich II zudem, wie aus dem Graphen 6 ersichtlich, ein Phasensprung um 180° auf. Aufgrund ihrer niedrigen Amplitude, also der niedrigen Signalintensität, die ein hohes Signal/Rausch-Verhältnis bedingt, und des Phasensprunges ist die Umgebung der Punkte 7, 8 (die im Objekt selber natürlich dreidimensional betrachtet Grenzflächen sind) zur Ermittlung der Homogenitätsinformationen nicht sinnvoll auswertbar.
• Daher wird nun in einem Schritt 9 (1) eine Maske über den ersten und den zweiten Bilddatensatz gelegt, die alle Voxel, deren Signalintensität niedriger als ein erster Schwellwert ist, von der weiteren Betrachtung im Rahmen der Ermittlung der Homogenitätsinformationen ausschließt. Damit werden nicht nur die Bereiche der Betrachtung entzogen, die im zweiten Bilddatensatz eine zu starke Verringerung der Signalintensität durch gegenseitige Abschwächung der Wasser- und Fettsignale anzeigen, sondern auch die Voxel, die keinen Anteil des Objekts, also nur Rauschen, beinhalten.
• In einem Schritt 10 werden die nicht ausgeschlossenen Voxel dann derart weiterverarbeitet, dass ein dritter Bilddatensatz ermittelt wird, wobei die komplexen Signalintensitäten (umfassend Amplitude und Phase) des ersten Bilddatensatzes mit dem komplex konjugierten der Signalintensitäten des zweiten Bilddatensatzes voxelweise multipliziert werden. Auf diese Weise wird die Differenz der Phasen zwischen dem ersten und dem zweiten Bilddatensatz ermittelt, so dass Phasenvariationen aufgrund der Hochfrequenzspulen entfernt werden.
• In einem Schritt 11 wird dann eine Phasendifferenzkarte ermittelt, die die Phasendifferenzen zwischen benachbarten Voxeln angibt und die Grundlage der Ermittlung der Homogenitätsinformationen bildet. Beispielsweise kann diese Karte auf folgende Weise definiert werden: $$\text{d4}\left(\text{x}\text{, y}\text{, z}\text{, 1}\right)=\text{argv}(\text{d3}\left(\text{x}\text{, y}\text{, z}\right)\text{*conj}\left(\text{d3}\left(\text{x}\mathrm{+}\text{1}\text{, y}\text{, z}\right)\right)$$

  

  $$\text{d4}\left(\text{x}\text{, y}\text{, z}\text{, 2}\right)=\text{argv}(\text{d3}\left(\text{x}\text{, y}\text{, z}\right)\text{*conj}\left(\text{d3}\left(\text{x}\text{, y}\mathrm{+}\text{1}\text{, z}\right)\right)$$

  

  $$\text{d4}\left(\text{x}\text{, y}\text{, z}\text{, 3}\right)=\text{argv}(\text{d3}\left(\text{x}\text{, y}\text{, z}\right)\text{*conj}\left(\text{d3}\left(\text{x}\text{, y}\text{, z}\mathrm{+}\text{1}\right)\right)\text{,}$$

  

  wobei x, y und z die Voxel in den Raumrichtungen bezeichnen, d3 die Signalintensität des dritten Bilddatensatzes, d4 die Phasendifferenz, und conj die komplexe Konjugation sowie argv die Wahl der Phase einer komplexen Zahl angibt.
• In einem Schritt 12 wird dann eine weitere Maske auf die Phasendifferenzkarte angewendet. Es werden nämlich alle Phasendifferenzen, die größer als ein zweiter Schwellwert sind, hier 160°, nicht weiter beachtet. Auf diese Weise werden nicht nur Bereiche zweideutiger Phasendifferenzen aufgrund von „phase-wraps“ ausgeschlossen, sondern auch noch verbleibende künstlich hohe Phasensprünge an der Fett-Wasser-Grenzfläche werden aussortiert. So müssen - beispielsweise bei scharfen Sprüngen - nämlich nicht unbedingt Voxel niedriger Amplitude zwischen wasser- oder fettdominierten Bereichen liegen.
• Im Schritt 13 sollen nun aus den verbleibenden Phasendifferenzen der Phasendifferenzkarte als Homogenitätsinformationen Kugelfunktionskoeffizienten bestimmt werden, die unmittelbar die Inhomogenität des Magnetresonanzmagnetfeldes angeben. Dazu ist vorgesehen, dass die Phasendifferenzkarte an Kugelfunktionsphasendifferenzkarten angefittet wird. Selbstverständlich sind auch andere Techniken, um die Phasendifferenzkarte mit entsprechenden, durch Kugelfunktionen beschriebenen Phasendifferenzen abzugleichen, hier möglich.
• Aus den ermittelten Homogenitätsinformationen werden schließlich in einem Schritt 14 die Shimeinstellungen ermittelt und zur Einstellung einer entsprechenden Shimeinrichtung für die nun folgende eigentliche MR-PET-Untersuchung verwendet.

Claims (8)

1. Verfahren zur Ermittlung einer Schwächungskarte zur Verwendung in der Positronenemissionstomographie und von Homogenitätsinformationen des Magnetresonanzmagnetfeldes, insbesondere zwecks einer Ermittlung von Shimeinstellungen, im Rahmen einer einzigen Magnetresonanz-Bildaufnahme, wobei - zunächst im Rahmen einer dreidimensionalen Gradientenechosequenz jeweils ein erster und ein zweiter Bilddatensatz bei einer ersten und einer zweiten Echozeit aufgenommen wird, wobei bei der ersten Echozeit die Phasendifferenz zwischen dem Wasser- und dem Fettsignal Null und bei der zweiten Echozeit 180 Grad beträgt, - die Schwächungskarte aus mittels einer Dixontechnik, insbesondere einer 2-Punkt-Dixon-Technik, aus den Bilddatensätzen gewonnenen Fett/Wasser-Verhältnissen ermittelt wird, - wenigstens für den zweiten Bilddatensatz durch Nutzen einer Maske alle Voxel mit einer unterhalb eines ersten Schwellwertes liegenden Signalintensität ausgeschlossen werden und - zur Ermittlung der Homogenitätsinformationen aus den Phasendifferenzen benachbarter Voxel lediglich die nicht ausgeschlossenen Voxel des ersten und des zweiten Bilddatensatzes berücksichtigt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Maske auch auf den ersten Bilddatensatz angewandt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass für die nicht ausgeschlossenen Voxel ein dritter Bilddatensatz durch Multiplikation der Signalintensitäten des ersten oder des zweiten Bilddatensatzes mit dem komplex konjugierten der Signalintensitäten des zweiten oder des ersten Bilddatensatzes berechnet wird.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für wenigstens einen Bilddatensatz, insbesondere den dritten Bilddatensatz, die Phasendifferenzen benachbarter Voxel als Phasendifferenzkarte ermittelt werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Phasendifferenzkarte zur Ermittlung von Kugelfunktionskoeffizienten als Homogenitätsinformationen an Kugelfunktionsphasendifferenzkarten angefittet wird.
6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass lediglich einen zweiten Schwellwert, der kleiner als 180 Grad ist, unterschreitende Phasendifferenzen zwischen benachbarten Voxeln bei der Ermittlung der Homogenitätsinformationen berücksichtigt werden.
7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass aus den Homogenitätsinformationen Shimeinstellungen ermittelt werden und bei weiteren Magnetresonanz-Bildaufnahmen der Untersuchung eine Shimeinrichtung entsprechend der Shimeinstellungen angesteuert wird.
8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Rahmen der Ermittlung der Schwächungskarte weitere Gewebearten segmentiert werden, wobei insbesondere ein Gewebeatlas als Vorwissen berücksichtigt wird.

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