DE102008046022A1 - Phasensensitive Flüssigkeitsunterdrückung - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Trennung einer Signalkomponente einer Cerebrospinalflüssigkeit von anderen Signalkomponenten bei der Aufnahme von MR-Bildern eines Untersuchungsobjekts, mit den folgenden Schritten:
- Ausführen einer ersten Signalakquisition mit spinechobasierten Signalen, bei der die Signalkomponente der Cerebrospinalflüssigkeit und die anderen Signalkomponenten die gleiche Phasenlage haben,
- Ausführen einer zweiten Signalakquisition mit spinechobasierten Signalen, bei der die Signalkomponente der Cerebrospinalflüssigkeit und die anderen Signalkomponenten eine entgegengesetzte Phasenlage haben, wobei ein MR-Bild mit Signalen der anderen Signalkomponenten auf Grundlage der beiden Signalakquisitionen bestimmt wird, bei dem die Signalkomponente der Cerebrospinalflüssigkeit im Wesentlichen unterdrückt ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Trennung einer Signalkomponente einer Cerebrospinalflüssigkeit von anderen Signalkomponenten bei der Aufnahme von MR-Bildern eines Untersuchungsobjekts. Die Erfindung findet insbesondere Anwendung bei Aufnahme von MR-Bildern des Gehirns.
  • Die Cerebrospinalflüssigkeit (CSF) ist eine klare, farblose Flüssigkeit, die die Gehirnventrikel und den Rückenmarkskanal füllt und die das Gehirn und das Rückenmark vor Stößen schützt und als Medium für den Stoffaustausch dient. Die Cerebrospinalflüssigkeit hat eine lange T2-Relaxationszeit, was zu einem sehr hellen Signal in T2-gewichteten Bildern des Gehirns führt. Pathologien im Gehirn wie beispielsweise Multiple Sklerose (MS) haben ebenfalls eine relativ lange T2-Relaxationszeit, so dass das starke Signal der Cerebrospinalflüssigkeit die Signale der pathologischen Gewebe in T2-gewichteten Bildern des Hirns überdecken können. Aus diesem Grund sollte der Signalanteil von CSF für eine genaue Diagnose unterdrückt werden.
  • Um die CSF-Signalanteile zu eliminieren, ist es bekannt, einen IR-(Inversion Recovery)Präparationspuls zu verwenden in Verbindung mit einer langen Inversionszeit TI aufgrund der langen T1-Relaxationszeit der Cerebrospinalflüssigkeit. Diese lange IR-Präparierungsphase vergrößert jedoch in starkem Maße die Gesamtakquisitionszeit der Bilder und führt zu einem reduzierten Kontrast zwischen weißer und grauer Gehirnmasse. Aus diesem Grund ist die Anwendung einer IR-Präparierung für T2-gewichtete Bilder mit CSF-Unterdrückung nicht möglich.
  • Weiterhin ist in M. Essig et al. „Assessment of Cerebral Gliomas by a New Dark Fluid Sequence HIRE (High Intensity Reduction)" in Proc. Intl. Soc. Mag. Reson. Med. 8, 2000, Seite 386 offenbart, bei einer einzigen Messung zwei Bilder mit un terschiedlichem Kontrast aufzunehmen, wobei ein Bild T2-gewichtet ist, während das andere Bild sehr stark T2-gewichtet ist. Im sehr stark T2-gewichteten Bild sind fast ausschließlich CSF-Signalanteile aufgrund der langen T2-Zeit enthalten. Bei diesem Verfahren wird das zweite Bild als maßgebend für die Cerebrospinalflüssigkeit verwendet, wobei ein CSF-unterdrücktes T2-gewichtetes Bild erzeugt wird, indem eine Subtraktion der zwei Bilder erfolgt. Da jedoch auch Pathologien so wie Multiple Sklerose eine relativ lange T2-Zeit haben, können durch die Subtraktion der beiden Bilder die pathologischen Signale ebenfalls reduziert werden.
  • Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren bereitzustellen, bei dem die Signalanteile von der Cerebrospinalflüssigkeit von den Signalanteilen anderer Gewebekomponenten bei T2-gewichteten Aufnahmen getrennt werden.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. In den abhängigen Ansprüchen sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben.
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Trennung einer Signalkomponente einer Cerebrospinalflüssigkeit von anderen Signalkomponenten bei der Aufnahme von MR-Bildern eines Untersuchungsobjekts. Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine erste Signalakquisition ausgeführt mit spinechobasierten Signalen, wobei bei dieser ersten Signalakquisition die Signalkomponente der Cerebrospinalflüssigkeit und die anderen Signalkomponenten die gleiche Phasenlage haben. Weiterhin wird eine zweite Signalakquisition mit spinechobasierten Signalen ausgeführt, bei der die Signalkomponente der Cerebrospinalflüssigkeit und die anderen Signalkomponenten eine entgegengesetzte Phasenlage haben. Dies bedeutet, dass bei den Spinechos bei der ersten Signalakquisition die Echos der beiden Komponenten die gleiche Phasenlage haben, während bei der zweiten Signalakquisition die beiden Signalkomponenten die entgegengesetzte Phasenlage haben. Anschließend kann ein MR-Bild mit Signalen der anderen Signalkomponenten und mit unterdrückter Signalkomponente der Cerebrospinalflüssigkeit auf Grundlage der beiden Signalakquisitionen bestimmt werden. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, ein MR-Bild zu erzeugen, das im Wesentlichen nur die anderen Signalkomponenten, wie Signale der grauen und weißen Hirnsubstanz, enthält, wobei die Signalkomponente der Cerebrospinalflüssigkeit im Wesentlichen unterdrückt ist und somit pathologische Gewebestrukturen nicht überdecken kann. Mit den beiden Signalakquisitionen ist es möglich, Gewebekomponenten, die sich nicht durch eine unterschiedliche Resonanzfrequenz unterscheiden, wie etwa Fett und Wasser, sondern im Wesentlichen die gleiche Resonanzfrequenz haben, zu trennen und ein Bild zu berechnen, bei dem die eine Gewebekomponente unterdrückt ist.
  • Vorzugsweise wird nach der ersten Signalakquisition und vor der zweiten Signalakquisition eine erste Zeitspanne TRelax1 abgewartet, die kleiner als die T1-Zeitkonstante der Cerebrospinalflüssigkeit ist. Wenn die beiden Signalakquisitionen mit einer Repetitionszeit TR wiederholt werden, wird nach der zweiten Signalakquisition und vor der nächsten ersten Signalakquisition eine Zeitspanne TRelax2 abgewartet, die länger als TRelax1 ist. Hierbei können die beiden Zeitspannen TRelax1 und TRelax2 so gewählt werden, dass TRelax2 zwischen 3 und 50 mal länger ist als TRelax1. Beispielsweise kann die Zeitspanne TRelax1 zwischen 100 und 150 ms liegen, während die Zeitspanne TRelax2 vorzugsweise zwischen 500 und 5000 ms liegen kann. Somit hat die Bildgebungssequenz folgenden Ablauf: erste Signalakquisition, TRelax1, zweite Signalakquisition, TRelax2, gefolgt von der nächsten ersten Signalakquisition. Zur Trennung der Phasenlage der Cerebrospinalflüssigkeit und der Phasenlage der anderen Komponenten wird vorzugsweise die Magnetisierung am Ende der ersten Signalakquisition invertiert, d. h. entgegengesetzt zur Richtung eines Polarisationsfeldes B0 ausgerichtet. Die Richtung des Polarisationsfeldes, die für die Polarisation der Protonen im Magnetfeld zuständig ist, wird üblicherweise mit z angegeben, so dass nach der Invertierung die Magnetisierung in Richtung der -z-Achse liegt.
  • Hierbei werden sowohl die Magnetisierungskomponente der Cerebrospinalflüssigkeit als auch die anderen Signalkomponenten invertiert. Durch die unterschiedlichen T1-Zeiten der Cerebrospinalflüssigkeit und die anderen Gewebekomponenten kann durch die Zeitspanne TRelax1 erreicht werden, dass die Magnetisierungskomponente der Cerebrospinalflüssigkeit entgegengesetzt zur Magnetisierungskomponente der anderen Gewebekomponenten ausgerichtet ist. Dies kann insbesondere dadurch erreicht werden, dass die erste Zeitspanne TRelax1 derart gewählt wird, dass nach Ablauf von TRelax1 die Magnetisierungskomponente der Cerebrospinalflüssigkeit noch entgegengesetzt zu der Richtung des Polarisationsfelds ausgerichtet ist, während die Magnetisierungskomponente der anderen Signalkomponenten aufgrund der kürzeren T1-Zeit schon parallel zur Richtung des Polarisationsfelds ausgerichtet ist. Bei der zweiten Signalakquisition wird dann diese entgegengesetzte Phasenlage bei Einstrahlung der HF-Pulse der Spinechosequenz beibehalten, so dass die sich ergebenden Spinechos eine entgegengesetzte Phasenlage haben.
  • Für eine Optimierung des Signals vor Invertierung der Magnetisierung am Ende der ersten Signalakquisition kann zur Invertierung eine Pulsfolge verwendet werden, wobei zuerst HF-Pulse eingestrahlt werden, die die Magnetisierung in der transversalen Ebene senkrecht zum Polarisationsfeld maximieren, bevor diese maximierte Magnetisierung dann entgegengesetzt zur Richtung des Polarisationsfelds invertiert wird. Zur Maximierung der transversalen Magnetisierung können beispielsweise zwei HF-Pulse mit unterschiedlichen Kippwinkel verwendet werden.
  • Zur Signaloptimierung ist es weiterhin möglich, bei den Refokussierungspulsen zur Erzeugung von Spinechozügen variable Kippwinkel zu verwenden. Bei einem Anregungspuls und mehreren Refokussierungspulsen, wie bei schnellen Spinechosequenzen üblich, kann durch die variablen Kippwinkel insbesondere der Signalunterschied zwischen grauer Hirnsubstanz und weißer Hirnsubstanz maximiert werden.
  • Ein MR-Bild, das im Wesentlichen nur einen Signalanteil der anderen Signalkomponenten aufweist, kann mit Hilfe der beiden Signalakquisitionen und einem Skalierungsfaktor Ccsf berechnet werden, wobei dieser Faktor den Signalanteil der Magnetisierung der Cerebrospinalflüssigkeit am Gesamtsignal bei der zweiten Signalakquisition repräsentiert. Die Signale der ersten Signalakquisition und der zweiten Signalakquisition werden gemessen und der Skalierungsfaktor Ccsf kann mit Hilfe der Bloch-Gleichungen bestimmt werden, so dass ein im Wesentlichen csf-freies MR-Bild berechnet werden kann, wenn die beiden Signalintensitäten und der Faktor Ccsf bekannt sind. Um den Einfluss von Signalanteilen bei der zweiten Signalakquisition zum Rauschen zu verringern, kann eine Cerebrospinalflüssigkeitsmaske vor der Rekonstruktion gebildet werden, bei der nur Bildpunkte berücksichtigt werden, die ein Bildsignal höher als ein vorbestimmter Schwellwert haben.
  • Die Erfindung betrifft weiterhin eine MR-Anlage, welche in der Lage ist, ein MR-Bild der anderen Signalkomponenten und unterdrückter Cerebrospinalflüssigkeit wie oben erklärt zu berechnen.
  • Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert: Hierbei zeigen
  • 1 schematisch eine MR-Anlage, mit der ein Verfahren zur Trennung der Cerebrospinalflüssigkeit von anderen Signalkomponenten durchgeführt werden kann,
  • 2 ein Sequenzdiagramm zur Trennung der beiden Signalkomponenten,
  • 3 die Pulsfolge bei der ersten und zweiten Signalakquisition, und
  • 4 die Entwicklung der Magnetisierung bei der Bildgebungssequenz von 2.
  • In 1 ist eine MR-Anlage 10 gezeigt, mit deren Hilfe MR-Bilder erzeugt werden können, bei denen die Signalkomponenten der Cerebrospinalflüssigkeit bei T2-gewichteten Bildern des Gehirns weitestgehend unterdrückt werden können. Die MR-Anlage weist einen Magneten 11 zur Erzeugung eines Polarisationsfeldes B0 auf, das beispielsweise in die z-Richtung verlaufen kann. Zur Erzeugung von MR-Bildern wird eine auf einer Liege 12 angeordnete Untersuchungsperson 13 in den Magneten 11 gefahren, um dort beispielsweise Aufnahmen des Gehirns der Untersuchungsperson 13 aufzunehmen. Zur Erzeugung der MR-Bilder sind ein Gradientensystem 14 zur Erzeugung von Magnetfeldgradienten, ein nicht gezeigtes HF-System zur Einstrahlung von HF-Pulsen und Spulen zur Detektion der durch die HF-Einstrahlung induzierten Signale vorgesehen. In einer Steuereinheit 15, welche zur Steuerung des Ablaufs der MR-Untersuchung verwendet wird, sind eine Pulssequenzsteuereinheit 16, ein Bildrechner 17, ein Speicher 18 sowie eine Anzeige 19 mit einem Bedienelement 20 vorgesehen. Die allgemeine Funktionsweise einer MR-Anlage zur Erzeugung von MR-Bildern durch Einstrahlen von HF-Pulsen und Schalten von Gradienten zur Lokalisierung der detektierten Signale ist dem Fachmann bekannt und wird nicht näher erläutert. Aus Übersichtlichkeitsgründen werden nur die Elemente näher erläutert, die für das Verständnis der vorliegenden Erfindung von Bedeutung sind.
  • Die Steuereinheit 15 weist weiterhin eine Recheneinheit 21 auf, mit deren Hilfe das MR-Bild berechnet werden kann, bei dem die Signalkomponente der Cerebrospinalflüssigkeit im Wesentlichen unterdrückt ist, während die anderen Signalkomponenten im MR-Bild vorhanden sind. Wie eine Erzeugung eines derartigen MR-Bilds möglich ist, wird näher im Zusammenhang mit den 24 beschrieben.
  • In 2 ist die Pulssequenz schematisch dargestellt, mit der MR-Bilder des Gehirns mit gutem Signalkontrast zwischen weißer und grauer Gehirnmasse erreicht wird, wobei bei T2- gewichteten Sequenzen der Signalanteil der Cerebrospinalflüssigkeit minimiert wird. Die zur Bildgebung verwendete Bildgebungssequenz ist eine schnelle Spinechosequenz mit zwei Akquisitionen innerhalb einer Messung. Das Pulssequenzschema der ersten Akquisition weist eine Anregung 22 auf, die beispielsweise eine nicht selektive Anregung der Spins sein kann. Nach der Anregung für die Spinechosequenz, d. h. nach dem 90°-Puls, folgt die Refokussierungspulsfolge 23 zur Erzeugung der Spinechos gefolgt von einer Invertierungs- bzw. Wiederherstellungspulsfolge 24, bei der die restliche Magnetisierung nach den Refokussierungspulsen zuerst maximiert wird in der transversalen Ebene, bevor die Magnetisierung in die Richtung entgegengesetzt zur Richtung des Polarisationsfeldes B0 invertiert wird. Nach einer Zeitspanne TRelax1 folgt die Akquisition 2, die der Akquisition 1 entspricht mit derselben Anregung 22, Refokussierungspulsfolge 23 und Invertierung 24. Bevor die Pulssequenz wiederholt wird mit der Repetitionszeit TR, erfolgt nach Ende der zweiten Akquisition eine zweite Zeitspanne TRelax2, die wesentlich größer ist als die Zeitspanne TRelax1. Die Pulsfolge der beiden Akquisitionen 1 und 2 wird näher im Zusammenhang mit 3 beschrieben. Nach dem 90°-Anregungspuls, der im dargestellten Beispiel ein nicht selektiver Anregungspuls entlang der x-Achse ist, folgen die Refokussierungspulse α1,y bis aN,y, die jeweils um die Zeitspanne ESP beabstandet sind. Der Abstand zwischen dem 90°-Anregungspuls und dem ersten Refokussierungspuls α1,y beträgt hierbei ESP/2. Wie aus der Größe der Balken, die schematisch den Kippwinkel repräsentieren, zu erkennen ist, werden zu Beginn große Kippwinkel verwendet, beispielsweise Kippwinkel über 80°, wobei nach weniger als 5 HF-Pulsen Kippwinkel von 20°–25° verwendet werden. Anschließend steigt der Kippwinkel kontinuierlich an, wobei am Schluss die Invertierungspulsfolge mit den HF-Pulsen β1,y, β2,y und dem letzten Invertierungspuls angewandt wird. Mit den beiden Pulsen ß1 und β2 wird die Magnetisierung in der transversalen Ebene maximal, bevor diese mit dem letzten 90°-Puls in die entgegengesetzte Richtung zum Polarisationsfeld invertiert wird. Durch die in 3 gezeigte Pulsfolge kann der Signalkontrast zwi schen weißer und grauer Hirnsubstanz maximiert werden. Die Kippwinkel der ersten beiden Pulse der Invertierungspulsfolge β1 und β2 können wie folgt berechnet werden
    Figure 00080001
    wobei βmax der maximale Winkel ist, der im Hinblick auf die Energiedeposition im Körper und der HF-Spannung gewählt wurde. βmax kann beispielsweise 160° betragen. αL,y aus Gleichung (2) ist hierbei der Kippwinkel des letzten HF-Pulses vor dem Start der Invertierungspulsfolge.
  • Innerhalb dieses langen Refokussierungspulszuges relaxiert die transversale Magnetisierung der Cerebrospinalflüssigkeit sehr langsam aufgrund der langen T2-Relaxationszeit, während die transversale Magnetisierung des restlichen Gehirgewebes relativ schnell relaxiert, was zu einem größeren Signal der Cerebrospinalflüssigkeit relativ zu den anderen Gewebekomponenten im Gehirn führt.
  • In 4 ist die Magnetisierung der Cerebrospinalflüssigkeit und die Magnetisierung der übrigen Gewebekomponenten im Verlauf der Pulssequenz dargestellt. Die in den Bildern 4a–4f gezeigten Magnetisierungen entsprechen den Zeitpunkten, die den Buchstaben a–f in 2 entsprechen.
  • Der durchgezogene Pfeil zeigt die Magnetisierung der Cerebrospinalflüssigkeit, während der gestrichelte Pfeil die andere Gewebekomponente, d. h. die NichtCerebrospinalflüssigkeit darstellt. Vor Beginn der Messung ist, wie in 4a zu erkennen ist, die Magnetisierung der Cerebrospinalflüssigkeit und die Magnetisierung der übrigen Gewebekomponenten entlang der z-Achse parallel zum Polarisationsfeld ausgerichtet. Am Ende der Refokussierungspulsfolge zum Zeitpunkt b wird eine Magnetisierung detektiert wie in 4b zu erkennen ist. Es wird durch die Refokussierungspulsfolge ein Echo entlang der y-Achse für beide Signalkomponenten erzeugt, wobei aufgrund der längeren T2-Zeit der Cerebrospinalflüssigkeit noch mehr Magnetisierung der Cerebrospinalflüssigkeit vorhanden ist als von den übrigen Gewebekomponenten. Durch die Invertierungspulsfolge werden die beiden Magnetisierungskomponenten entlang der -z-Richtung ausgerichtet zum Zeitpunkt c. Nach der Invertierung relaxieren die beiden Gewebekomponenten, d. h. die Cerebrospinalflüssigkeit und die anderen Gewebekomponenten mit der T1-Relaxationszeitkonstante, in die Ausgangslage zurück. Die Zeitspanne TRelax1 wird nun so gewählt, dass die Magnetisierung der Cerebrospinalflüssigkeit vor der nächsten 90°-Anregung zum Zeitpunkt d noch in eine Richtung entgegengesetzt zur z-Achse verläuft, während durch die kürzere T1-Zeit ein kleiner Magnetisierungsanteil des übrigen Gewebes wieder in die positive z-Richtung zeigt. Durch die Invertierung und die nachfolgende erste Zeitspanne TRelax1 konnten die Magnetisierungskomponenten der Cerebrospinalflüssigkeit und der anderen Signalkomponenten voneinander getrennt werden. Durch die nachfolgende zweite Akquisition, die zur ersten Akquisition identisch ist, wird nach dem 90°-Anregungspuls und den Refokussierungspulsen jeweils ein Echo für die Cerebrospinalflüssigkeit entlang der -y-Achse erzeugt, während für die anderen Signalkomponenten ein kleineres Echosignal entlang der positiven y-Achse erzeugt wird, wie aus 4e zu erkennen ist. Das heißt, bei der zweiten Refokussierungspulsfolge werden jeweils Echos mit entgegengesetzter Phasenlage erzeugt. Durch den anschließenden 90°-Invertierungspuls wird die CSF-Magnetisierung wieder entlang der positiven z-Achse ausgerichtet, während die restliche Magnetisierung entlang der negativen -z-Achse ausgerichtet wird. Durch Einschub der Zeitspanne TRelax2 mit einer Zeitspanne zwischen 500 und 5000 ms kann die Gesamtmagnetisierung wieder in die positive z-Achse zurückrelaxieren. Nachfolgend wird die Berechnung des Bildes erklärt, das im Wesentlichen nur Signalanteile der anderen Signalkomponenten aufweist und keinen Signalanteil der Cerebrospinalflüssigkeit. Unter Berücksichtigung der entgegengesetzten Phasenentwicklung bei Akquisition 1 und 2 können die Signalintensitäten bei der ersten Akquisition I1 und die Signalintensität I2 der Signalakquisition wie folgt ausgedrückt werden
    Figure 00100001
    wobei Icsf die Signalintensität der Cerebrospinalflüssigkeit, Inon-csf die Signalintensität der anderen Signalkomponenten und Ccsf und Cnon-csf die Skalierungsfaktoren sind, mit denen die Signalintensitäten bei der zweiten Akquisition im Vergleich zur ersten Akquisition jeweils verringert sind. Da Cnon-csf, wie in 4d zu erkennen ist, aufgrund der kürCeren Relaxationszeit viel kleiner ist als Ccsf, kann Gleichung (5) wie folgt geschrieben werden
    Figure 00100002
  • Der Skalierungsfaktor Ccsf kann nun mit den Messparametern mit Hilfe der Blochgleichung gelöst werden
    Figure 00100003
    wobei Mz,1,f die Längsmagnetisierung von csf am Ende der ersten Akquisition und Mz,2,f die Längsmagnetisierung von csf am Ende der zweiten Akquisition ist.
  • Da jedoch das Signal I2 einen hohen CSF-Signalanteil und einen sehr niedrigen Nicht-CSF-Signalanteil hat, ergibt Gleichung (6) ein sehr rauschhaltiges Bild des Gehirngewebes, da aufgrund der kürzeren T2-Zeit die anderen Signalkomponenten nur einen sehr geringen Signalanteil haben. Um zu verhindern, dass das Rauschen des Bildes von Gleichung (6) verstärkt wird, kann das Rauschen in I2 durch Bildung eines Schwellwerts vermindert werden. Beispielsweise kann eine CSF-Maske erzeugt werden, in der nur die Bildpunkte berücksichtigt werden, die in I2 einen Signalanteil haben, der größer als der Schwellwert ist. Die anderen Bildpunkte werden in I2 zu 0 gesetzt. Damit kann Gleichung (6) wie folgt geschrieben werden
    Figure 00110001
    wobei b die binäre CSF-Maske ist, um Bildpunkte mit geringem Signalanteil in I2 zu verwerfen.
  • Wie aus Gleichung (8) zu erkennen ist, kann mit Hilfe des Signals der ersten Signalakquisition, mit Hilfe der Signalintensität der zweiten Signalakquisition und mit Hilfe des berechneten Skalierungsfaktors Ccsf ein Bild berechnet werden, das eine Intensität der anderen Signalkomponenten berücksichtigt, wobei die Signale der Cerebrospinalflüssigkeit unterdrückt sind.
  • Die vorliegende Erfindung hat den Vorteil, dass keine Inversion-Recovery-Technik verwendet wird, wodurch die Gesamtaufnahmezeit gegenüber herkömmlichen Inversion-Recovery-Verfahren reduziert wird. Weiterhin wird ein sehr guter T2-Kontrast im Bild erreicht gegenüber Bildern, die mit dem herkömmlichen Inversion-Recovery-Verfahren erzeugt wurden. Ein weiterer wichtiger Vorteil besteht darin, dass die Signalintensität von krankhaften Geweben sowie Multiple Sklerose nicht unterdrückt wird, da sowohl die Phasen- als auch die Betragsinformation verwendet wird. Weiterhin kann das Hintergrundsignal wie beispielsweise von Fett, Blut, Leber, etc. besser unterdrückt werden, die eingestrahlte HF-Leistung wird reduziert und es wird eine T2-Wichtung erreicht, die nicht sensitiv gegenüber den Magnetfeldgradienten ist, die bei der Bildgebung verwendet werden. Die Erfindung kann immer dann angewendet werden, wenn verschiedene Gewebekomponenten, welche unterschiedliche T1- und T2-Zeiten haben, voneinander getrennt dargestellt werden sollen. Die unterschiedliche T1-Zeit ist insbesondere notwendig, um die entgegengesetzte Phasenlage nach der Zeitspanne TRelax1 zu erreichen.
  • 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
    • - M. Essig et al. „Assessment of Cerebral Gliomas by a New Dark Fluid Sequence HIRE (High Intensity Reduction)” in Proc. Intl. Soc. Mag. Reson. Med. 8, 2000, Seite 386 [0004]

Claims (12)

  1. Verfahren zur Trennung einer Signalkomponente einer Cerebrospinalflüssigkeit von anderen Signalkomponenten bei der Aufnahme von MR-Bildern eines Untersuchungsobjekts, mit den folgenden Schritten: – Ausführen einer ersten Signalakquisition mit spinechobasierten Signalen, bei der die Signalkomponente der Cerebrospinalflüssigkeit und die anderen Signalkomponenten die gleiche Phasenlage haben, – Ausführen einer zweiten Signalakquisition mit spinechobasierten Signalen, bei der die Signalkomponente der Cerebrospinalflüssigkeit und die anderen Signalkomponenten eine entgegengesetzte Phasenlage haben, wobei ein MR-Bild mit Signalen der anderen Signalkomponenten auf Grundlage der beiden Signalakquisitionen bestimmt wird, bei dem die Signalkomponente der Cerebrospinalflüssigkeit im Wesentlichen unterdrückt ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nach der ersten Signalakquisition und vor der zweiten Signalakquisition eine erste Zeitspanne Trelax1 abgewartet wird, die kleiner als die T1-Zeitkonstante der Cerebrospinalflüssigkeit ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Signalakquisitionen mit einer Repetitionszeit TR wiederholt werden, wobei nach der zweiten Signalakquisition und vor der nächsten ersten Signalakquisition eine Zeitspanne Trelax2 abgewartet wird, die länger als Trelax1 ist.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass Trelax2 zwischen 3 und 50 mal länger ist als Trelax1
  5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetisierung am Ende der ersten Signalakquisition entgegengesetzt zur Richtung eines Polarisationsfeldes B0 invertiert wird.
  6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Refokussierungspulse zur Erzeugung von mehreren Spinechosignalen verwendet werden, die einen variablen Kippwinkel haben.
  7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetisierung durch eine HF-Pulsfolge invertiert wird, bei der HF-Pulse der HF-Pulsfolge derart eingestrahlt werden, dass zuerst die Magnetisierung in der transversalen Ebene maximiert wird, bevor die maximierte Magnetisierung invertiert wird.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, das die erste Zeitspanne Treiax1 derart gewählt wird, dass nach Ablauf von Trelax1 eine Magnetisierungskomponente der Cerebrospinalflüssigkeit noch entgegengesetzt zu der Richtung des Polarisationsfeldes ausgerichtet ist, während eine Magnetisierungskomponente der anderen Signalkomponenten schon parallel zur Richtung des Polarisationsfeldes ausgerichtet ist.
  9. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das MR-Bild mit Signalen der anderen Signalkomponenten berechnet wird auf Grundlage der Signale bei der ersten Signalakquisition, der zweiten Signalakquisition und eines Skalierungsfaktors c(csf), der den Signalanteil der Magnetisierung der Cerebrospinalflüssigkeit am Gesamtsignal bei der zweiten Signalakquisition darstellt.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Skalierungsfaktor c(csf) mit Hilfe der Blochgleichungen bestimmt wird.
  11. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Signal der zweiten Signalakquisition nur die Bildpunkte berücksichtigt werden, deren Signal größer als ein vorbestimmter Schwellwert ist.
  12. MR-Anlage zur Erzeugung eines MR-Bilds, bei dem eine Signalkomponente einer Cerebrospinalflüssigkeit von anderen Signalkomponenten getrennt wird, mit – einer Bildakquisitionseinheit (16, 17) zum Ausführen einer ersten Signalakquisition mit spinechobasierten Signalen, bei der die Signalkomponente der Cerebrospinalflüssigkeit und die anderen Signalkomponenten die gleiche Phasenlage haben, und zum Ausführen einer zweiten Signalakquisition mit spinechobasierten Signalen, bei der die Signalkomponente der Cerebrospinalflüssigkeit und die anderen Signalkomponenten eine entgegengesetzte Phasenlage haben, – einer Recheneinheit (21), die ein MR-Bild mit Signalen der anderen Signalkomponenten auf Grundlage beider Signalakquisitionen bestimmt, wobei bei diesem MR-Bild die Signalkomponente der Cerebrospinalflüssigkeit im Wesentlichen unterdrückt ist.
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