DE102009014054A1

DE102009014054A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Ablaufs einer MR-Messung bei einer Magnetresonanzanlage

Info

Publication number: DE102009014054A1
Application number: DE102009014054A
Authority: DE
Inventors: Alto Stemmer
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens Healthcare GmbH
Priority date: 2009-03-19
Filing date: 2009-03-19
Publication date: 2010-11-11
Anticipated expiration: 2029-03-20
Also published as: DE102009014054B4; US20100237863A1; CN101836861B; US8604786B2; CN101836861A

Abstract

Ein Verfahren und eine Vorrichtung (6) zur Steuerung eines Ablaufs einer MR-Messung bei einer Magnetresonanzanlage (5) werden beschrieben. Dabei wird ein vorbestimmter Volumenabschnitt (23) in parallele Schichten (22) mit vorgegebenem Schichtabstand (d) unterteilt und mit kontinuierlichem Tischvorschub gemessen. Abgesehen von einer Start- und einer Endphase der MR-Messung werden in jeder Repetition der zugrundeliegenden Basissequenz mehrere Schichten (22) des Untersuchungsobjektes angeregt und ausgelesen, wobei sich diese mehreren Schichten in einem aktiven Volumen (24) im Inneren der Magnetresonanzanlage (5) befinden. Die Anzahl der pro Repetition der zugrundeliegenden Basissequenz angeregt und ausgelesenen Schichten (22) wird automatisch in Abhängigkeit insbesondere der einen Bildkontrat und eine Bildauflösung bestimmenden Parameter gewählt und ist somit von einem Benutzer der Magnetresonanzanlage (5) nicht frei einstellbar.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung, um den Ablauf einer MR-Messung, wobei mit kontinuierlichem Tischvorschub pro Repetition der MR-Messung mehrere Schichten eines vorbestimmten Volumenabschnitts eines Untersuchungsobjektes angeregt und gemessen werden, zu steuern. Dabei werden die MR-Signale insbesondere mit der SMS-Technik („Sliding-MultiSlice”-Technik) erfasst.
Die SMS-Technik ist eine spezielle axiale Mehrschichtmessung mit kontinuierlichem Vorschub einer Patientenliege während einer MR-Messung. Messungen mit kontinuierlich durch den Magneten der Magnetresonanzanlage fahrendem Tisch dienen dazu, das Gesichtsfeld oder ”Field of View” (FOV) in Richtung der Tischverschiebung zu erweitern und gleichzeitig den Messbereich innerhalb des Magneten einschränken zu können. Die mit dem kontinuierlichen Tischvorschub konkurrierende Technik ist die Aufnahme des erweiterten Gesichtfeldes in mehreren Stationen bei stehendem Tisch. Dabei wird nachdem alle Daten einer Station akquiriert sind der Patient mit der Patientenliege zur nächsten Station gefahren und die Messung während der Fahrt ausgesetzt. Bei axialen Mehrschichtmessungen mit kontinuierlichem Tischvorschub wird der Untersuchungsbereich oder das Volumen innerhalb des Patienten, von welchem Bilder aufgenommen werden sollen, in der Regel in mehrere Schichtstapel unterteilt. Bei einfachen axialen Mehrschichtmessungen mit kontinuierlichem Tischvorschub werden diese Schichtstapel nacheinander gemessen. Während der Messung eines dieser Schichtstapel folgt dabei die Messposition einer festen anatomischen Position innerhalb des mit dem Tisch fahrenden Untersuchungsobjektes. Die Geschwindigkeit, mit welcher der Tisch kontinuierlich bewegt wird, wird dabei derart gewählt, dass der Verfahrensweg während der Akquisitionszeit eines Schichtstapels z. B. gleich der doppelten Ausdehnung eines Schichtstapels ist. Dadurch ist es möglich, dass entsprechende Schichten verschiedener Schichtstapel identisch gemessen werden. Verschiedene Schichten eines Schichtstapels oder verschiedene Schichten verschiedener Schichtstapel werden aber verschieden gemessen. Insbesondere werden dabei einander entsprechende K-Raum-Zeilen der Schichten an verschiedenen Positionen innerhalb der Magnetresonanzanlage gemessen. Dies hat folgenden Nachteil.
Da beispielsweise das B0-Feld jeder realen Magnetresonanzanlage nicht ideal homogen ist und die Gradientenfelder nicht ideal linear sind, führen gleichartige MR-Messungen an unterschiedlichen Positionen zu verschiedenen Verzeichnungen der berechneten Bilder. Dies führt nach dem Zusammensetzen der Bilder insbesondere an den Grenzen der Schichtstapel zu Diskontinuitäten, da anatomisch benachbarte Schichten, welche verschiedenen Schichtstapeln zugeordnet sind, oppositionelle Positionen innerhalb des jeweiligen Schichtstapels einnehmen. Dieses Problem wird beispielsweise durch die SMS-Technik adressiert und verbessert.
Die SMS-Technik, welche in „Sliding Multislice (SMS): A New Technique for Minimum FOV Usage in Axial Continously Moving-Table Acquisitions", von H.-P. Fautz und S. A. R. Kannengiesser, in Magnetic Resonance in Medicine 55:363–370 (2006) beschrieben ist, erlaubt es, aufnahmebedingte Unterschiede zwischen verschiedenen Schichten eines Schichtstapels im Vergleich zu anderen Aufnahmetechniken zu minimieren. Allerdings müssen bei bestimmten MR-Messungen, bei welchen mehrere Schichten bei kontinuierlichem Tischvorschub erfasst werden, wie beispielsweise bei der SMS-Technik, bestimmte Voraussetzungen hinsichtlich der Anzahl der Schichten eines Schichtstapels und hinsichtlich der eine Auflösung der erzielten Bildgebung bestimmenden Benutzerparameter erfüllt sein.
Diese Voraussetzungen erschweren die Vorbereitung und die Durchführung einer solchen MR-Messung erheblich. Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Vorbereitung und die Durchführung einer solchen MR-Messung trotz der zu erfüllenden Voraussetzungen zu vereinfachen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Steuerung eines Ablaufs einer MR-Messung nach Anspruch 1, durch eine Vorrichtung für eine Magnetresonanzanlage zur Steuerung eines Ablaufs einer MR-Messung nach Anspruch 19, durch eine Magnetresonanzanlage nach Anspruch 38, durch ein Computerprogrammprodukt nach Anspruch 39 und durch einen elektronisch lesbaren Datenträger nach Anspruch 40 gelöst. Die abhängigen Ansprüche definieren bevorzugte und vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Steuerung eines Ablaufs einer MR-Messung bei einer Magnetresonanzanlage bereitgestellt. Dabei werden von einem vorbestimmten Volumenabschnitt MR-Signale bei kontinuierlichem Vorschub der Patientenliege akquiriert. Der Volumenabschnitt wird in parallele Schichten mit insbesondere konstantem Schichtabstand unterteilt, so dass die Richtung des Tischvorschubs senkrecht zur Schichtebene ist. Des Weiteren werden in der Regel während einer Repetition einer zugrundeliegenden Basissequenz jeweils Daten von N Schichten angeregt und ausgelesen. Die Zahl der pro Repetition der zugrundeliegenden Basissequenz angeregten und ausgelesenen Schichten wird dabei automatisch in Abhängigkeit insbesondere der den Bildkontrast und die Bildauflösung bestimmenden Parameter gewählt und kann nicht von einem Benutzer der Magnetresonanzanlage direkt vorgegeben werden.
Bei einer Messung nach der SMS-Technik wird der K-Raum jeder Schicht in S K-Raum-Segmente unterteilt, wobei die K-Raum-Daten die einem K-Raum-Segment zugeordnet sind, gemessen werden, wenn sich die jeweilige Schicht an einem bestimmten Ort innerhalb des aktiven Volumens der MR-Anlage befindet. Damit ergibt sich eine Einteilung des aktiven Volumen im Inneren der Magnetresonanzanlage in wiederum S Sektionen. Indem die gleichen K-Raum-Daten verschiedener Schichten, jeweils am gleichen Ort bzw. an benachbarten Orten innerhalb der MR-Anlage gemessen werden, werden aufnahmebedingte Unterschiede in Folge der Nichtlinearität des Gradientensystems bzw. der Nichthomogenität des B0-Feldes vermieden bzw. vermindert. Allerdings kann eine SMS Messung, wie später noch ausführlicher erläutert wird, nur durchgeführt werden, wenn bestimmte Zusammenhänge zwischen der Zahl der Segmente, der Tischgeschwindigkeit, der Zahl der Schichten die pro Repetition der zugrundeliegenden Basissequenz angeregt und ausgelesen werden und weiteren Parametern erfüllt sind. Diese Abhängigkeiten bestehen bei herkömmlichen Messungen mit stehender Patientenliege nicht und erschweren die Vorbereitung einer SMS-Messung erheblich. Diese Probleme werden erfindungsgemäß dadurch vermieden bzw. vermindert, dass die Anzahl der Schichten die pro Repetition der zugrundeliegenden Basissequenz gemessen werden, nicht, wie in herkömmlichen Messungen, vom Benutzer der MR Anlage vorgegeben werden kann, sondern abhängig von den Ablauf der MR-Messung bestimmenden Parametern (wie beispielsweise der Anzahl der K-Raum-Segmente pro Schicht oder beispielsweise Parameter, welche einen Bildkontrast und/oder eine Bildauflösung der durch die MR-Messung entstehenden MR-Bilder beeinflussen) automatisch bestimmt wird.
Dabei wird unter einer Basissequenz eine bestimmte Abfolge von Hochfrequenzpulsen, die in das Untersuchungsobjekt eingestrahlt werden, und schnell geschalteten magnetischen Gradientenfeldern, welche dem Grundmagnetfeld überlagert werden, sowie das Erfassen des vom Untersuchungsobjekt emittierten Signals verstanden. Die erfassten Messdaten werden digitalisiert und als komplexe Zahlenwerte in einer K-Raum-Matrix abgelegt. Die K-Raum-Matrix kann dabei, wie oben ausgeführt, in mehrere Segmente S eingeteilt werden. Ein ausgezeichneter Hochfrequenzpuls der Basissequenz ist der Anregungspuls der eine Kernspinresonanz im Untersuchungsobjekt auslöst. Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung werden dabei sogenannte räumlich selektive Anregungspulse eingesetzt. Dabei wird während eines geeigneten Hochfrequenzpulses ein Gradientenfeld derart geschaltet, dass im Untersuchungsobjekt nur in einem Teilvolumen eine Kernspinresonanz auslöst wird, welches in Richtung des Gradientenfeldes begrenzt ist. Dieses Teilvolumen wird als Schicht bezeichnet. In einer Repetition der Basissequenz werden mehrere verschiede Schichten angeregt und das emittierte Signal jeweils, mit Hilfe von Gradientenfeldern, ortskodiert und erfasst, wobei allerdings jeweils nur ein Anregungspuls pro Schicht geschaltet wird. Dabei wird pro Repetition in allen pro Repetition angeregten und gemessenen Schichten zumindest eine K-Raum-Zeile erfasst. Eine Wiederholung oder Repetition der Basissequenz findet so oft statt, bis alle Schichten innerhalb des vorbestimmten Volumenabschnitts vollständig (d. h. alle Segmente jeder Schicht) erfasst worden sind.
Die Visualisierung der mehreren Schichten, welche pro Repetition angeregt und gemessen werden, kann dabei in Form eines Schichtstapels, d. h. als mehrere übereinander gestapelte Schichten, einer Bedienperson visualisiert werden.
Falls die MR-Messung beispielsweise mit der SMS-Technik durchgeführt wird, kann der K-Raum jeder Schicht in mehrere K-Raum-Segmente unterteilt werden, wobei pro Repetition nur in einem Segment einer Schicht eine oder mehrere K-Raum-Zeilen erfasst werden.
Die Bestimmung der Anzahl der Schichten, die pro Repetition der zugrundeliegenden Basissequenz gemessen werden, kann dabei beispielsweise abhängig von der Anzahl der K-Raum-Zeilen pro Schicht bestimmt werden. Dazu wird die Anzahl der K-Raum-Zeilen in Abhängigkeit der die Bildauflösung bestimmenden Parameter gewählt, welche z. B. von einer Bedienperson zur Steuerung des Ablaufs der MR-Messung vorgegeben werden. Abhängig von dieser Anzahl der K-Raum-Zeilen kann dann einer oder mehrere der folgenden Parameter abgeleitet werden:

• die Anzahl der Schichten die pro Repetition der zugrundeliegenden Basissequenz gemessen werden,
• die Tischgeschwindigkeit, mit welcher der Tisch, auf welchem der zu untersuchende Patient liegt, kontinuierlich durch die Magnetresonanzanlage geschoben wird,
• die Gesamtzahl der Wiederholungen der zugrundeliegenden Basissequenz, bis die Daten aller Schichten des vorgegebenen Volumenabschnitts gemessen sind.

Wird beispielsweise ein Benutzerparameter geändert, wodurch die Anzahl der zu messenden K-Raum-Zeilen verändert wird, werden in der Regel auch die Anzahl der Schichten pro Repetition der zugrundeliegenden Basissequenz, die Tischgeschwindigkeit und die Gesamtzahl der Repetitionen der Basissequenz neu bestimmt werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform unterliegt die Berechnung der Anzahl der zu messenden K-Raum-Zeilen jeder Schicht der Randbedingung, dass diese Anzahl ein ganzzahliges Vielfaches der Zahl der k-Raum Zeilen pro Segment sein sollte. Daher wird die Anzahl der zu messenden K-Raum-Zeilen gemäß einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform wie folgt bestimmt.
Zuerst wird die Anzahl der mindestens zu messenden K-Raum-Zeilen pro Schicht abhängig von den vorgegebenen den Ablauf der MR-Messung (z. B. die Auflösung) beeinflussenden Parametern bestimmt. Unter der Anzahl der mindestens zu messenden K-Raum-Zeilen pro Schicht wird dabei eine Anzahl von K-Raum-Zeilen der jeweiligen Schicht verstanden, welche mindestens erfasst werden müssen, um die durch die vorgegebenen Parameter definierte Auflösung zu erhalten. Die Anzahl der zu messenden K-Raum-Zeilen ist gemäß dieser Ausführungsform gleich einer ganzzahligen Zahl, welche zum einen ein ganzzahliges Vielfaches der Anzahl der K-Raum-Zeilen pro Segment und zum anderen größer oder zumindest gleich der Anzahl der zumindest zu messenden K-Raum-Zeilen ist.
Bei einer Turbo-Spin-Echo- oder EPI-Sequenz kann dabei die Anzahl der K-Raum-Zeilen pro Segment durch die Echozuglänge definiert sein. Bei Sequenzen wie FLASH oder TrueFISP, bei denen in der Regel nur eine K-Raum-Zeile pro Anregung ausgelesen wird, kann die Anzahl der K-Raum-Zeilen pro Segment beispielsweise von einem Benutzer vorgeben werden.
Im Normalfall ist die Anzahl der zu messenden K-Raum-Zeilen größer als die Anzahl der mindestens zu messenden K-Raum-Zeilen. Demnach werden erfindungsgemäß mehr K-Raum-Zeilen gemessen, als es durch die vorgegebenen Parameter notwendig ist. Diese zusätzlich gemessenen Zeilen, deren Anzahl sich aus einer Differenz zwischen der Anzahl der zu messenden K-Raum-Zeilen abzüglich der Anzahl der mindestens zu messenden K-Raum-Zeilen ergibt, können vorteilhaft wie folgt eingesetzt werden:

• Der Zeilenabstand im K-Raum wird auf den Wert Δk gemäß folgender Gleichung verringert:
wobei Δk der Zeilenabstand ist, welcher sich aus dem von dem Benutzer eingestellten Gesichtsfeld in Phasenkodierrichtung (engl. „Phase-FOV”) und der vom Benutzter eingestellten Überabtastung in Phasenkodierrichtung (engl. „Phase-Oversampling”) ergibt und wobei N ~_PE die Anzahl der mindestens zu messenden K-Raum-Zeilen pro Schicht und N_PE die Anzahl der zu messenden K-Raum-Zeilen pro Schicht ist. Der Abstand der äußersten K-Raum-Zeile zum K-Raum-Zentrum wird dabei nicht verändert. Mit anderen Worten wird die Überabtastung in Phasenkodierrichtung implizit gegenüber dem vom Benutzer (über die vorgegebenen Parameter) eingestellten Wert erhöht. Dadurch wird vorteilhafterweise das Signal-Rausch-Verhältnis der berechneten Bilder erhöht.
• Bei einer MR-Messung mit PPI („Partial Parallel Imaging”), wird mit mehreren Empfangsspulen und in der Re gel mit einer Unterabtastung entlang der Phasenkodierrichtung gearbeitet. Einfaltungsartefakte in Folge der Unterabtastung werden vermieden, indem während der Rekonstruktion unter Ausnutzung der mit mehren Empfangsspulen gemessenen K-Raum-Zeilen und der Sensitivitäten der Einzelspulen die nicht gemessenen K-Raum-Zeilen näherungsweise substituiert werden. Bei einer PPI Messung können die zusätzlichen Zeilen nun dazu benutzt werden, im Zentrum des K-Raums dichter, d. h. mit zusätzlichen K-Raum-Zeilen, zu messen, so dass im K-Raum-Zentrum keine oder zumindest eine geringere Unterabtastung stattfindet. Falls das K-Raum-Zentrum bei einer speziellen PPI-Technik bereits ohne eine Unterabtastung abgetastet wird, können die zusätzlichen Zeilen dazu verwendet werden, den Bereich im K-Raum-Zentrum, in welchem ohne Unterabtastung gearbeitet wird, entsprechend zu vergrößern. Diese zusätzlichen Zeilen müssen dann bei der Bildrekonstruktion nicht berechnet werden (, da sie gemessen werden,), was wiederum das Signal-Rausch-Verhältnis erhöht. Wenn der dichter abgetastete Bereich im K-Raum-Zentrum zusätzlich zur Berechnung der Spulensensitivitäten verwendet wird, kann darüber hinaus ein größerer Bereich zusätzlich die PPI-Rekonstruktion stabilisieren.
• Die zusätzlichen Zeilen können darüber hinaus verwendet werden, um einige Zeilen des K-Raums wiederholt zu messen. Diese Wiederholungen können entweder nicht ausgelesen oder während der Rekonstruktion verworfen oder zur Mittelwertbildung des zu erfassenden Signals verwendet werden, wobei durch Letzteres vorteilhafterweise das Signal-Rauschverhältnis erhöht wird.

Ausgehend von der Anzahl N_PE der pro Schicht zu messenden K-Raum-Zeilen, welche vorab bestimmt worden ist, kann die Anzahl S der Segmente pro Schicht abhängig von der Anzahl A der K-Raum-Zeilen pro Segment mittels folgender Gleichung (1) bestimmt werden:
Dabei kann die Anzahl A der K-Raum-Zeilen pro Segment wiederum durch eine Echozuglänge bestimmt sein oder gleich einem vorgegebenen Wert gesetzt werden.
Wie im Folgenden noch weiter ausgeführt wird, ist die Ausdehnung des aktiven Volumens in Richtung des Tischvorschubes, also der Bereich, welchen eine Schicht während ihrer Datenakquisition in der Magnetresonanzanlage zurückgelegt, bei der SMS-Technik mit der Anzahl der Segmente verknüpft. Je größer dieser Bereich ist, desto größer sind die Abweichungen bezüglich der B₀-Homogenität bzw. bezüglich der Gradienten-Liniearität in diesem Bereich und desto größer sind die Bildverzerrungen oder Artefakte infolge der Datenakquisition an verschiedenen Positionen innerhalb der Magnetresonanzanlage. Daher sollte die Anzahl der Segmente pro Schicht nicht zu groß oder die Anzahl K-Raum-Zeilen pro Segment nicht zu klein sein.
Falls die Anzahl der K-Raum-Zeilen pro Segment vom Anwender mittels eines neuen Parameters vorgegeben wird, erlaubt dieser neue Parameter dem Anwender, zwischen einer großen Tischgeschwindigkeit und damit kurzen Messungen (bei kleinen Werten des neuen Parameters) und einer kleinen Anzahl von Schichten (und damit einer geringen Ausdehnung des aktiven Volumens in Richtung des Tischvorschubs) und damit Verzerrungs-/Artefakt-armen Bildern (bei großen Werten des neuen Parameters) zu wählen.
Erfindungsgemäß sind auch alternative Bestimmungen der Anzahl der Segmente, beispielsweise bei Sequenzen, bei denen nur eine K-Raum-Zeile pro Anregung ausgelesen wird (Echozuglänge 1), denkbar. So könnte insbesondere eine Messzeit pro Schicht (d. h. bis die MR-Daten der Schicht vollständig erfasst worden sind) oder eine Tischgeschwindigkeit vorgegeben werden. Über die vorab beschriebene Gleichung (1) und die Gleichungen (2) und (4), welche im Folgenden offenbart werden, könnte dann die Anzahl der Segmente derart bestimmt werden, dass die vorgegebene Messzeit pro Schicht oder die vorgegebene Tischgeschwindigkeit realisiert wird.
Nachdem die Anzahl S der Segmente beispielsweise mittels eines der vorab beschriebenen Vorgehen bestimmt worden ist, kann die Anzahl N der Schichten pro Repetition der zugrundeliegenden Basissequenz angeregt und ausgelesen werden abhängig von einem vorzugebenden Faktor p mittels folgender Gleichung (2) bestimmt werden: N = p × S (2)
Bei der Wahl des Faktors oder Parameters p ist dabei Folgendes zu berücksichtigen:
Bei Mehrschichtmessungen werden N Schichtanregungen pro TR-Intervall (Zeitspanne zwischen zwei aufeinanderfolgenden Repetitionen einer Sequenz) durchgeführt. Dabei werden insbesondere räumlich benachbarte Schichten nicht unmittelbar nacheinander angeregt. Vielmehr wird in einem ersten Durchlauf durch den Schichtstapel (während der ersten Hälfte des TR-Intervalls) zunächst jede zweite Schicht (beispielsweise die Schichten mit einem geraden Schichtindex) angeregt. In einem zweiten Durchlauf, welcher dem ersten Durchlauf folgt, werden dann (während der zweiten Hälfte des TR-Zeitintervalls) die Schichten angeregt, welche im ersten Durchlauf ausgelassen wurden (die Schichten mit einem ungeraden Schichtindex). Der Grund dafür ist das nicht perfekte Anregungsprofil realer Hochfrequenzpulse. Technisch unvermeidbar beeinflusst jeder Hochfrequenzpuls auch Bereiche, welche sich außerhalb der von dem Hochfrequenzpuls anzuregenden Schicht befinden. Dieser so genannte „Cross-Talk”-Effekt tritt hauptsächlich zwischen unmittelbar benachbarten Schichten auf. Durch das eben beschriebene verschachtelte Anregungsschema ist zum Zeitpunkt der Anregung einer bestimmten Schicht vorteilhafterweise ihre implizite und ungewollte An regung durch die Anregung ihrer Nachbarschicht zumindest teilweise abgeklungen.
Wie später anhand von 2 ausführlich erläutert wird, kann eine SMS-Messung mit verschachteltem Anregungsschema in vorteilhafterweise realisiert werden, wenn der Parameter p > 1 gewählt wird. Es gibt aber Spezialanwendungen, bei welchen benachbarte Schichten unmittelbar nacheinander angeregt werden. Daher kann erfindungsgemäß vorgegeben werden, ob direkt benachbarte Schichten unmittelbar nacheinander angeregt werden sollen oder nicht. Dabei wird der Parameter oder Faktor p gleich 1 gesetzt, wenn benachbarte Schichten unmittelbar nacheinander angeregt werden sollen. Wenn dagegen eine verschachtelte Schichtanregungsreihenfolge vorgegeben ist, wird der Faktor p = 2 gesetzt. Mit dieser Festlegung des Faktors p und mit der Bestimmung der Anzahl der Segmente nach Gleichung (1) kann die Anzahl der Schichten, die pro Repetition der zugrundeliegenden Basissequenz angeregt und ausgelesen werden, über die vorab beschriebene Gleichung (2) festgelegt werden.
Bei anderen erfindungsgemäßen Ausführungsformen ist es aber auch denkbar, eine verschachtelte Anregungsreihenfolge durchzuführen, wenn der Parameter p > 2 gewählt ist. Wählt der Benutzer beispielsweise den Parameter p = 3, so erreicht man einen gleichförmigen Sequenzablauf (wird im Folgenden noch näher erläutert), indem eine Anregungsreihenfolge mit drei Durchläufen durch die N Schichten im aktiven Volumen der MR_Anlage gewählt wird. Im ersten Durchlauf (während des ersten Drittels des TR-Intervalls) wird jede dritte Schicht angeregt (beispielsweise die Schichten mit den Indices 1, 4, 7, ...). Im zweiten Durchlauf (während des zweiten Drittels des TR-Intervalls) werden die Schichten mit den Indices 2, 5, 8, ... und im letzten Durchlauf (während des letzten Drittels des TR-Intervalls) werden die restlichen Schichten mit den Indices 3, 6, 9, ... angeregt. Entsprechend kann bei beliebigen Werten von p (z. B. p > 3) ein Anregungsschema mit p Durchläufen durch die N Schichten im aktiven Volumen der MR_Anlage gewählt werden, wobei bei jedem Durchlauf jede p-te Schicht angeregt wird. Der Parameter p erlaubt es somit dem Benutzer zwischen einer großen Tischgeschwindigkeit und damit kurzen Messungen (große Werte von p) und einer kleinen Anzahl von Schichten und damit verzerrungs-/artefaktarmen Bildern (kleinen Werten von p) zu wählen.
In einer bevorzugten Ausführungsform wählt man eine Startposition der Liege derart, dass die erste Schicht des vorbestimmten Volumenabschnitts gerade in das aktive Volumen der MR-Anlage eintritt, wenn die Liege (nach einer Beschleunigungsphase) die mit der unten dargelegten Gleichung (3) erreicht hat. Dieser Zeitpunkt definiert dann auch den Start der MR-Messung. Die MR-Messung wird beendet, sobald die letzte Schicht innerhalb des vorbestimmten Volumenabschnitts das aktive Gesichtsfeld im Zentrum der Magnetresonanzanlage verlässt, sobald also der vorbestimmten Volumenabschnitt vollständig akquiriert oder erfasst worden ist. Zu Beginn und am Ende der MR-Messung befinden sich damit Schichten im aktiven Volumen der MR-Anlage, die an den vorbestimmten Volumenabschnitt angrenzen, und deren Daten nicht vollständig akquiriert werden. Zur Verringerung der SAR-Belastung (SAR („Specific Absorption Rate”) des Patienten kann die Anregung dieser Schichten unterdrückt werden. Wegen des oben beschriebenen „cross-talk”-Effektes würde dies aber den Kontrast und die Intensität der Randschichten des vorbestimmten Volumenabschnitts ändern. Deshalb ist es günstiger, die Schichten, die außerhalb des vorbestimmten Volumenabschnitts liegen, trotzdem anzuregen, aber die Daten nicht auszulesen bzw. die ausgelesenen Daten zu verwerfen.
Mit dem eben beschriebenen Startzeitpunkt und Ende der MR-Messung übersteigt der Verfahrweg der Liege während der MR-Messung die Ausdehnung des vorbestimmten Volumenabschnitts in Richtung des Liegenvorschubs L ungefähr um die Ausdehnung des aktiven Volumens in Richtung des Liegenvorschubs. Aus diesem Verfahrweg und dem Liegenvorschub pro Repetition der zugrundeliegenden Basissequenz (bzw. der Liegengeschwindigkeit und der Dauer einer Repetition) lässt sich die Gesamtzahl N_REP der Repetitionen der Basissequenz berechnen:
Dabei ist r die Anzahl der Repetitionen der zugrundeliegenden Basissequenz, die für die Messung eines Segments nötig sind. L ist die Länge des vorbestimmten Volumenabschnitts in Richtung des Verfahrwegs des Tischs oder der Liege und d der Schichtabstand.
Die Bestimmung des vorbestimmten Volumenabschnitts kann erfindungsgemäß entweder grafisch anhand von Bildern eines Localizers erfolgen, wie dies aus anderen Techniken mit oder ohne kontinuierlichem Tischvorschub bekannt ist. Andererseits ist es erfindungsgemäß auch möglich, dass der vorbestimmte Volumenabschnitt indirekt über eine Gesamtzahl von zu messenden Schichten und über den Schichtabstand vorgegeben wird. Die Vorgabe der Gesamtzahl der zu messenden Schichten kann dabei wiederum entweder numerisch oder grafisch erfolgen. Bei der grafischen Vorgabe der Gesamtzahl der zu messenden Schichten kann dies beispielsweise durch ”Aufziehen” oder ”Zusammenschieben” eines virtuellen Schichtstapels, welcher alle zu messenden Schichten visualisiert, vorgenommen werden.
Dabei wird unter einem Localizer oder einem Lokalisierer ein Werkzeug verstanden, mit welchem das Innere eines Körpers betrachtet und dort ein bestimmter Bereich oder ein bestimmtes Volumen bestimmt werden kann. In der Regel handelt es sich dabei um Übersichtsbilder, die mit einer schnellen MR-Sequenz zu Beginn der MR-Untersuchung von dem Patienten aufgenommen werden, die aber wegen ihrer geringen Auflösung bzw. ihres Kontrastes nicht zur Diagnose geeignet sind.
Abhängig von dem Parameter p, dem Schichtabstand d und dem Zeitinterval TS, in welchem die MR-Daten eines Segments erfasst werden, kann durch folgende Gleichung die Tischgeschwindigkeit V_table bestimmt werden
Das Zeitinterval TS ist gleich dem Produkt aus A × TR, wobei TR hier als die Zeit definiert ist, die während einer Repetition der zugrundeliegenden Basissequenz vergeht.
Die Länge des vorbestimmten Volumenabschnitts in Richtung des Tischvorschubs wird vorteilhafterweise auf Werte beschränkt, die ein ganzzahliges Vielfaches des Schichtabstands d sind. Die Länge des aktiven Volumens in Richtung des Tischvorschubs ist implizit durch die Anzahl der Schichten N, die pro Repetition der zugrundeliegenden Basissequenz angeregt und ausgelesen werden, und den Schichtabstand d bestimmt und gleich N × d.
Bei der Bestimmung der Parameter zur Steuerung eines Ablaufs einer MR-Messung sollten insbesondere folgende Randbedingungen eingehalten werden:

• Die bestimmte Anzahl der Schichten, die pro Repetition der zugrundeliegenden Basissequenz angeregt und ausgelesen werden, sollte nicht größer als eine Anzahl von Schichten sein, welche in einem TR-Intervall anregbar, codierbar und auslesbar sind.
• Die bestimmte Tischgeschwindigkeit sollte nicht größer als die maximal spezifizierte Tischgeschwindigkeit sein.
• Die bestimmte Länge des aktiven Volumens im Zentrum der Magnetresonanzanlage in Richtung des Verfahrwegs des Tisches sollte derart bestimmt sein, dass das aktive Volumen innerhalb einem spezifizierten Volumen im Inneren der Magnetresonanzanlage liegt, in dem eine spezifizierte Magnetfeldhomogenität und eine spezifizierte Gradientenlinearität erreicht wird.

Gerade die vorab beschriebenen Randbedingungen zeigen, dass die den Ablauf der MR-Messung bestimmenden Parameter nur eingeschränkt und voneinander abhängig gesetzt werden können, um ein konsistentes Messprotokoll (d. h. einen Parametersatz) zu erzeugen, mittels welchem dann eine MR-Messung mittels der SMS-Technik durchgeführten werden kann.
Wenn beispielsweise die erfindungsgemäße Bestimmung der Anzahl der Schichten N, die pro Repetition der zugrundeliegenden Basissequenz angeregt und ausgelesen werden, einen bezüglich des, in der Regel, vom Benutzer vorgegebenen TR-Wertes zu großen Wert liefert, ist ein implizites Anpassen des TR-Intervalls kein gangbarer Weg, da sich durch eine Veränderung des TR-Intervalls in der Regel auch der Kontrast der erstellten Bilder verändert. Mit anderen Worten kann das TR-Intervall nicht verändert werden, sondern es müssen stattdessen andere Parameter (z. B. der Parameter p oder die Anzahl S der Segmente pro Schicht) derart angepasst werden, dass die Anzahl der pro Repetition anzuregenden und zu messenden Schichten in einem Bereich liegt, welche in einem TR-Intervall anregbar, codierbar und auslesbar ist.
Dieses Problem wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung durch eine entsprechende Einschränkung der Wertebereiche der den Ablauf der MR-Messung beeinflussenden Parameter sichergestellt. Das heißt beispielsweise, dass der einem Anwender vorgegebene Wertebereich der Parameter nur solche Werte enthält, welche zu einer Anzahl von Schichten führt, die pro Repetition der zugrundeliegenden Basissequenz angeregt und gemessen werden können. Das bedeutet, dass der Wertebereich der Parameter, aus welchem ein Anwender einen Wert für den entsprechenden Parameter auswählen kann, sich bei der vorliegenden Erfindung im Allgemeinen von dem Wertebereich der Parameter eines entsprechenden Protokolls einer herkömmlichen Messung unterscheidet, indem Werte, welche bei einer konventionellen Messung eingestellt werden könnten, erfindungsgemäß nicht zu dem dem Anwender vorgegebenen Wertebereich der entsprechenden Parameter gehören.
Die Erstellung der dem Anwender vorgegebenen Wertebereiche der entsprechenden Parameter erfolgt dabei erfindungsgemäß wie folgt:
Aus einem für jeden Parameter spezifizierten Wertebereich, welcher in der Regel größer als der letztlich dem Anwender vorgegebenen Wertebereich ist, werden iterativ Werte ausgewählt und jeweils als Wert für den entsprechenden Parameter gesetzt. Anschließend wird mit Hilfe einer Überprüfungsroutine überprüft, ob die entsprechende Veränderung des Parameters zu einem messfähigen Protokoll führt. Nur wenn dies der Fall ist, ist der jeweilige Parameterwert auch Bestandteil des dem Anwender vorgegebenen Wertebereichs für den entsprechenden Parameter.
Dieses Vorgehen zur Erstellung von dem Anwender vorgegebenen Wertebereichen ist beispielsweise aus der Patentschrift US 7,051,286 bekannt.
Es sei darauf hingewiesen, dass durch die Veränderung eines Parameters in der Regel die dem Anwender für weitere Parameter vorgegebenen Wertebereiche erfindungsgemäß entsprechend verändert werden müssen, damit sie nur noch diejenigen Werte für die entsprechenden Parameter aufweisen, welche zusammen mit dem neu veränderten Parameter zu einem messfähigen Protokoll führen.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird auch eine Vorrichtung für eine Magnetresonanzanlage zur Steuerung eines Ablaufs einer MR-Messung bereitgestellt. Dabei umfasst die Vorrichtung eine Ansteuereinheit, um die Magnetresonanzanlage anzusteuern, eine Empfangsvorrichtung, um MR-Daten, welche von der Magnetresonanzanlage aufgenommen werden, zu empfangen, und eine Auswertevorrichtung, um die empfangenen MR-Daten entsprechend auszuwerten. Die Vorrichtung ist derart ausgestaltet, dass die Vorrichtung die Magnetresonanzanlage mittels ihrer Ansteuervorrichtung derart ansteuert, dass die Magnetresonanzanlage von einem vorbestimmten Volumenabschnitt MR-Signale insbesondere mittels der SMS-Technik erfasst. Dabei regt die Magnetresonanzanlage pro Repetition mehrere Schichten des vorbestimmten Volumenabschnitts bei einem kontinuierlichen Tischvorschub an und misst diese Schichten. Die Vorrichtung bestimmt dabei die Anzahl der Schichten, welche pro Repetition angeregt und gemessen werden autonom, abhängig von den Ablauf der MR-Messung bestimmenden Parametern, d. h. die Anzahl der Schichten, welche pro Repetition angeregt und gemessen werden, kann von einem Benutzer nicht über einen Parameter direkt vorgegeben werden.
Die Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung entsprechen im Wesentlichen den Vorteilen des erfindungsgemäßen Verfahrens, welche vorab im Detail ausgeführt worden sind, so dass hier auf eine Wiederholung verzichtet wird.
Des Weiteren offenbart die vorliegende Erfindung eine Magnetresonanzanlage, welche eine erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst.
Darüber hinaus beschreibt die vorliegende Erfindung ein Computerprogrammprodukt, insbesondere eine Software, welche man in einen Speicher einer programmierbaren Steuerung bzw. einer Recheneinheit einer Magnetresonanzanlage laden kann. Mit diesem Computerprogrammprodukt können alle oder verschiedene vorab beschriebene Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgeführt werden, wenn das Computerprogrammprodukt in der Steuerung läuft. Dabei benötigt das Computerprogrammprodukt eventuell Programmmittel, z. B. Bibliotheken und Hilfsfunktionen, um die entsprechenden Ausführungsformen der Verfahren zu realisieren. Mit anderen Worten soll mit dem auf das Computerprogrammprodukt gerichteten Anspruch insbesondere eine Software unter Schutz gestellt werden, mit welcher eine der oben beschriebenen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgeführt werden kann. Dabei kann es sich bei der Software um einen Quellcode (z. B. in C++), der noch compiliert und gebunden oder der nur interpretiert werden muss, oder um einen ausführbaren Softwarecode handeln, der zur Ausführung nur noch in die entsprechende Recheneinheit zu laden ist.
Schließlich offenbart die vorliegende Erfindung einen elektronisch lesbaren Datenträger, z. B. eine DVD, ein Magnetband oder einen USB-Stick, auf welchem elektronisch lesbare Steuerinformationen, insbesondere Software (vgl. oben), gespeichert ist. Wenn diese Steuerinformationen (Software) von dem Datenträger gelesen und in eine Steuerung bzw. Recheneinheit einer Magnetresonanzanlage gespeichert werden, können alle erfindungsgemäßen Ausführungsformen des vorab beschriebenen Verfahrens durchgeführt werden.
Durch die vorliegende Erfindung lässt sich beispielsweise eine SMS-Messung aus Anwendersicht weitgehend wie eine konventionelle Messung, bei welcher der Tisch während der Messung nicht bewegt wird, bedienen. Der wesentliche Unterschied zwischen der vorliegenden Erfindung und konventionellen Verfahren und Vorrichtungen zur Steuerung einer MR-Messung besteht aus Anwendersicht darin, dass der Untersuchungsbereich (der vorbestimmte Volumenabschnitt) in Richtung des Tischvorschubs nicht über die Anzahl der Schichten eines Schichtstapels, sondern über einen neuen Parameter festgelegt wird. Erfolgt diese Festlegung über ein grafisches Setzen des vorbestimmten Volumenabschnitts mittels eines Localizers ist diese Festlegung intuitiv und zumindest einigen Anwendern von anderen Messtechniken mit kontinuierlichem Tischvorschub bekannt. Die alternative Festlegung durch ”Aufziehen” oder ”Zusammenschieben” eines virtuellen Schichtstapels, welcher den Untersuchungsbereich abdeckt, ist ebenfalls intuitiv. Die hierbei vom Anwender festgelegte Gesamtzahl der Schichten ist dabei von den pro Repetition der zugrundeliegenden Basissequenz zu messenden Schichten vollständig entkoppelt. Dies erleichtert die Vorbereitung sogar im Vergleich zur Vorbereitung einer konventionellen MR-Messung, da der Untersuchungsbereich senkrecht zur Schichtebene unabhängig von TR gewählt werden kann.
Durch die vorliegende Erfindung muss sich der Anwender nicht um Zusammenhänge zwischen Parametern kümmern, welche spezifisch für die eingesetzte Technik mit kontinuierlichen Tischvorschub (beispielsweise der SMS Technik) sind. Daher müssen dem Anwender diese Abhängigkeiten nicht bekannt sein, da bei jeder Veränderung eines Parameters die davon abhängigen Parameter (beispielsweise die Anzahl der zu messenden K-Raum-Zeilen, die Anzahl der Segmente, die Anzahl der pro Repetition der Basissequenz angeregten und ausgelesenen Schichten, die Tischgeschwindigkeit, die Gesamtzahl der Repetitionen der zugrundeliegenden Basissequenz) derart gesetzt werden, dass die SMS-Voraussetzungen für ein konsistentes Protokoll erfüllt sind. Dies erspart vorteilhafterweise ein spezielles Training des Bedienpersonals.
Dabei benötigt die vorliegende Erfindung im Vergleich zu Verfahren nach dem Stand der Technik abgesehen von der Festlegung des vorbestimmten Volumenabschnitts in Richtung des Tischvorschubes keine weiteren bisher unbekannten (d. h. neuen) Benutzervorgaben. So kann beispielsweise eine verschachtelte Schichtanregungsreihenfolge über ein implizites Setzen des Parameters p realisiert werden, so dass kein direktes Setzen des Parameters p notwendig ist.
Darüber hinaus bietet die vorliegende Erfindung auch einem in der SMS-Technik geschulten Anwender bei der Einstellung der Parameter für eine SMS-Messung Vorteile (beispielsweise bei der Anpassung des vorbestimmten Volumenabschnitts in Phasenkodierrichtung auf die individuellen Maße des zu untersuchenden Patienten, welche in der Regel die mindesten zu messenden K-Raum-Zeilen beeinflussen), da erfindungsgemäß die SMS-Voraussetzungen für ein konsistentes Protokoll automatisch berücksichtigt werden, so dass auch für einen geschulten Anwender vorteilhafterweise die Messvorbereitung und damit der gesamte Untersuchungsablauf verkürzt wird.
Erfindungsgemäß kann ein Anwender ausgehend von einem messfähigen Protokoll die Parameter nur derart verändern, dass auch nach dieser Veränderung wiederum ein messfähiges oder konsistentes Protokoll vorliegt. Demgegenüber müsste ein Verfahren oder eine Magnetresonanzanlage, welche ohne die vorliegende Erfindung arbeitet, ein Konzept haben, wie beim Start der Messung mit einem nicht konsistenten Protokoll, bei welchem die SMS-Voraussetzungen nicht erfüllt sind, umzugehen ist. Dieses Konzept könnte beispielsweise in einem Abbruch des Starts der SMS-Messung bestehen oder wie es nach dem Stand der Technik üblich ist, darin bestehen, die Messung ohne die SMS-Technik durchführen. Die erste Variante ist offensichtlich keine gute Lösung, da dem Anwender weder eine Hilfestellung zum Erlangen eines konsistenten Protokolls gegeben wird, noch eine MR-Messung durchgeführt wird. Aber auch die zweite Variante ist keine gute Lösung, da es für den gemeinen Anwender zu schwerlich nachvollziehbaren Qualitätsschwankungen der erstellten MR Bilder (abhängig davon ob die SMS-Technik eingesetzt werden kann oder nicht) kommen würde.
Die vorliegende Erfindung ist insbesondere zur Steuerung eines Ablaufs einer MR-Messung bei einer Magnetresonanzanlage mittels der SMS-Technik geeignet. Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung jedoch nicht auf diesen bevorzugten Anwendungsbereich beschränkt, da die vorliegende Erfindung auch nur eingesetzt werden kann, um einen Parametersatz oder ein Protokoll für eine MR-Messung zu erstellen, ohne dass die MR-Messung tatsächlich durchgeführt wird.
Im Folgenden werden erfindungsgemäße Ausführungsformen im Detail mit Bezug zu den Figuren erläutert.
In 1 ist schematisch eine erfindungsgemäße Magnetresonanzanlage mit einer erfindungsgemäßen Steuereinrichtung dargestellt.
In 2 ist die Durchführung einer erfindungsgemäßen SMS-Messung über der Zeit dargestellt.
In 3 ist ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Bestimmung von Parametern für eine MR-Messung mittels der SMS-Technik dargestellt.
In 1 ist eine erfindungsgemäße Magnetresonanzanlage 5 schematisch dargestellt. Die Magnetresonanzanlage 5 umfasst im Wesentlichen einen Tomograph 3, mit welchem das für die MR-Untersuchung notwendige Magnetfeld in einem Messraum 4 erzeugt wird, einen Tisch 2, eine Steuereinrichtung 6, mit welcher der Tomograph 3 gesteuert wird und MR-Daten von dem Tomograph 3 erfasst werden, und ein an die Steuereinrichtung 6 angeschlossenes Terminal 7.
Die Steuereinrichtung 6 umfasst ihrerseits eine Ansteuereinheit 11, eine Empfangsvorrichtung 12 und eine Auswertevorrichtung 13. Während einer MR-Untersuchung werden MR-Daten mittels des Tomograph 3 von der Empfangsvorrichtung 12 erfasst, wobei der Tomograph 3 und der Tisch 2 von der Ansteuereinheit 11 derart angesteuert werden, dass MR-Daten in einem Messvolumen 15, welches sich im Körperinneren eines auf dem Tisch 2 liegenden Patienten 0 befindet, erfasst werden.
Die Auswertevorrichtung 13 bereitet dann die MR-Daten derart auf, dass sie auf einem Bildschirm 8 des Terminals 7 grafisch dargestellt werden können und dass erfindungsgemäß erstellte Bilder angezeigt werden. Neben der grafischen Darstellung der MR-Daten kann mit dem Terminal 7, welches neben dem Bildschirm 8 eine Tastatur 9 und eine Maus 10 umfasst, von einem Anwender z. B. ein zu vermessender Volumenabschnitt vorgegeben werden und weitere Parameter zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens bestimmt werden. Über das Terminal 7 kann auch die Software für die Steuereinrichtung 6 in die Steuereinrichtung 6, insbesondere in die Auswertevorrichtung 13, geladen werden. Diese Software der Steuereinrichtung 6 kann dabei auch das erfindungsgemäße Verfahren umfassen. Es ist dabei auch möglich, dass das erfindungsgemäße Verfahren in einer Software enthalten ist, welche in dem Terminal 7 abläuft. Unabhängig davon, in welcher Software das erfindungs gemäße Verfahren enthalten ist, kann die Software auf einer DVD 14 gespeichert sein, so dass diese Software dann von dem Terminal 7 von der DVD 14 gelesen und entweder in die Steuereinrichtung 6 oder in eine Recheneinheit des Terminals 7 selbst kopiert werden kann.
In 2 ist eine Durchführung einer erfindungsgemäßen SMS-Messung dargestellt. Die horizontale z-Achse zeigt in Richtung des Tischvorschubs, d. h. in die Richtung, in welcher der in 1 dargestellte Tisch 2 während der Durchführung der SMS-Messung kontinuierlich verschoben wird. Der dargestellte Nullpunkt der z-Achse befindet sich im Isozentrum des Magneten bzw. des Tomographen 3 (siehe 1). Auf der vertikalen Achse ist die Zeit dargestellt. Mit den Ziffern 1 bis 8 sind die pro Schichtstapel 21 jeweils acht zu messenden Schichten 22 entsprechend ihrer Reihenfolge, in welcher sie in Richtung des Tischvorschubs in das aktive Volumen 24 im Zentrum des Tomographen 3 eindringen, dargestellt. Jedem Schichtstapel sind dabei so viele Schichten zugeordnet wie pro Repetition der zugrundeliegenden Basissequenz angeregt und ausgelesen werden. Die Ausdehnung eines Schichtstapels in Richtung des Tischvorschubs ist damit gleich der Ausdehnung des aktiven Volumens 24 in Richtung des Tischvorschubs. Die Ausdehnung des aktiven Volumens 24 in Richtung des Tischvorschubs wird im Folgenden als aktives Gesichtsfeld bzw. aktives FOV bezeichnet. Der zu untersuchende vorbestimmte Volumenabschnitt 23 oder Untersuchungsbereich ist in Richtung des Tischvorschubs in drei Schichtstapel 21 von je acht Schichten 22 unterteilt.
Der K-Raum jeder Schicht 22 ist in jeweils vier Segmente unterteilt. Damit ergibt sich nach der vorab beschriebenen Gleichung (2) für den Faktor p = 2. Jedes dieser vier Segmente ist einer der vier Sektionen S1–S4 des aktiven Volumens zugeordnet. Ein bestimmtes Segment S1–S4 einer Schicht 22 wird gemessen, solange sich die entsprechende Schicht 22 in der dem Segment zugeordneten Sektion S1–S4 des aktiven Gesichtsfelds 24 befindet. Demnach werden entsprechende Segmen te verschiedener Schichten 22 an derselben (bzw. im Fall p > 1 zumindest an einer benachbarten) Position im Koordinatensystem des Tomographen 3 gemessen.
Zum Zeitpunkt t₁ befinden sich die ersten beiden Schichten 22 des ersten Schichtstapels 21 gerade vollständig in der ersten Sektion S1 des aktiven Gesichtsfelds 24. Ein Zeitinterval TS später zum Zeitpunkt t₂ befinden sich diese beiden Schichten 22 in der zweiten Sektion S2 des aktiven Gesichtsfelds 24 und die dritte und die vierte Schicht 22 des ersten Schichtstapels 21 sind in die erste Sektion S1 des aktiven Gesichtsfelds 24 eingetreten. Demnach erfüllt die Tischgeschwindigkeit (Tischvorschub pro Zeitintervall TS) die entsprechenden SMS-Voraussetzungen und beträgt p bzw. 2 Schichtabstände d pro Zeitintervall TS. Zum letzten in 2 gezeigten Zeitpunkt t₁₆ haben die letzten beiden Schichten 22 des dritten und letzten Schichtstapels 21 gerade die letzte Sektion S4 des aktiven Gesichtsfelds verlassen, so dass die Messung beendet ist.
Da jede Schicht 22 zur Erfassung ihrer MR-Daten die Sektionen S1 bis S4 durchläuft, ist die Position der jeweiligen Schicht 22 bei den verschiedenen Messungen ihrer Segmente verschieden. Damit ist der Untersuchungsbereich einer SMS-Messung mit kontinuierlichem Tischvorschub in der Regel größer als der Bereich der von einem Schichtstapel 21 abgedeckt wird. Der Parameter Anzahl N der Schichten 22 pro Schichtstapel 21 verliert damit beispielsweise im Vergleich zu einer konventionellen Mehrschichtmessung mit stehendem Tisch 2 einen Teil seiner Bedeutung.
Anhand der 2 soll auf folgende Besonderheit bezüglich der SMS-Technik hingewiesen werden, wobei eine Schicht 22 betrachtet wird, welche sich während der SMS-Messung durch das aktive Volumen 24 bewegt. Dabei erfolgt ihre erste Anregung und MR-Datenerfassung zum Zeitpunkt t₀ am Ort z₀ bezüglich der z-Achse in 2. Nach der kompletten Erfassung des ersten Segments zum Zeitpunkt t₁ = t₀ + TS hat die Schicht p Schichtabstände d bzw. die Strecke p × d zurückgelegt und befindet sich am Ort z₁ = z₀ ± p × d, wobei das Plus- bzw. Minus-Vorzeichen abhängig von der jeweils gewählten Richtung des Tischvorschubs zu wählen ist. Ist nun p = 2, wie es bei dem in 2 dargestellten Beispiel der Fall ist, und verläuft die Schichtanregungsreihenfolge verschachtelt mit zwei Durchläufen durch den Schichtstapel 21, befindet sich die Schicht 22 exakt an dem Ort, an welchem sich zum Zeitpunkt t₀ diejenige Schicht 22 befunden hat, die unmittelbar nach bzw. vor ihr angeregt wurde.
Ist der zeitliche Abstand zwischen zwei unmittelbar aufeinanderfolgenden Anregungen Δt = TR/N, so erfolgt die zeitlich zweite Anregung zum Zeitpunkt t = t0 + Δt am Ort z = z0 ± 2 × d ± V_table × Δt. Der Summand ”2 × d” besagt quasi, dass die zweite Anregung zwei Schichten von der ersten Anregung entfernt stattfindet, wobei über den Summand „V_table × Δt” die Bewegung des Tisches 2 zwischen der ersten und der zweiten Anregung berücksichtigt wird. Das Plus- bzw. Minus-Vorzeichen vor dem Summanden ”2 × d” berücksichtigt, ob die zweite Anregung in 2 in Richtung der z-Achse oder entgegen der Richtung der z-Achse im Bezug auf die erste Anregung stattfindet während das Plus- bzw. Minus-Vorzeichen vor dem Summanden ”V_table × Δt” die Richtung des Tischvorschubs berücksichtigt.
Für den auch in der 2 dargestellten Spezialfall p = 2 und einer verschachtelten Schichtanregung mit zwei Durchläufen durch den Schichtstapel 21 kann der Sequenzablauf nach r × TR-Intervallen identisch wiederholt werden, sofern man eine kleine Abweichung zwischen dem physikalischen TR_physikalisch-Intervall und der Wiederholzeit TR der Sequenz in Kauf nimmt. Das physikalische TR-Intervall ist die Zeitspanne zwischen zwei unmittelbar aufeinanderfolgenden Anregungen derselben Schicht und beträgt beispielsweise für eine Echozug-Sequenz (r = 1) TR_physikalisch = TR ± Δt = TR × (1 ± 1/N). r bezeichnet dabei die Anzahl der Anregungen pro Segment. Für Sequenzen, bei denen eine K-Raum-Zeile pro Anregung gemessen wird, ist damit r gleich A (r = A), der Anzahl der K-Raum-Zeilen pro Segment. Bei Echozugsequenzen, mit denen in der Regel ein komplettes Segment (also A K-Raum-Zeilen) nach jeder Anregung ausgelesen werden, beträgt r = 1.
Ein besonders gleichmäßiger Sequenzablauf wirkt sich erfahrungsgemäß positiv auf Einschwingvorgänge und Wirbelstromverläufe und damit auf die Bildqualität und den von der Magnetresonanzanlage 5 während einer MR-Messung erzeugten Geräuschpegel aus. Daher ist für den Fall p = 2 die oben beschriebene verschachtelte Schichtanregungsreihenfolge zu bevorzugen.
Um Missverständnisse in der Nomenklatur zu vermeiden: Unter einer Repetition der zugrundeliegenden Basissequenz wird die sukzessive Anregung von N verschiedenen Schichten und in der Regel das auf die jeweilige Anregung folgende Auslesen des erzeugten MR-Signals verstanden. Die Dauer einer Repetition der zugrundeliegenden Basissequenz wird mit TR bezeichnet. In der eben beschriebenen bevorzugten Ausführungsform mit N = p × S und mit verschachtelter Anregungsreihenfolge mit p Durchläufen durch die N Schichten für p > 1 bzw. nicht verschachtelte Anregung und p = 1 gilt Folgendes: Handelt es sich bei der zugrundeliegenden Basissequenz um eine Echozugsequenz, bei der A Zeilen pro Echozug akquiriert werden, so ist TS gleich TR und die Sequenz wird, auch bezüglich des Ortes der Anregung, im Bezugssystem der MR-Anlage nach jedem TR Intervall identisch wiederholt. Handelt es sich dagegen bei der Basissequenz um eine Sequenz bei der nur eine K-Raum-Zeile pro Anregung ausgelesen wird, so ist r = A, TS = r × TR = A × TR. Bei diesen Sequenzen unterscheidet sich der Ort der Anregung im Bezugssystem der MR-Anlage in aufeinanderfolgenden Repetitionen (zumindest in einer optimalen Ausführungsform) während der Akquisition eines Segments derart, dass sich der Ort der Anregung im Untersuchungsobjekt nicht ändert. Im Bezugssystem der MR-Anlage wird die Sequenz also nur alle r TR-Intervalle (also nach TS) absolut identisch wiederholt.
Im Folgenden wird anhand der 2 eine bereits weiter oben beschriebene Besonderheit der SMS Messung erläutert, die bei der Berechnung der Gesamtwiederholungen der zugrundeliegenden Basissequenz berücksichtigt werden muss.
Bei der SMS-Technik sind die ersten und die letzten Wiederholungen bzw. Repetitionen, insbesondere die erste und die letzte Wiederholung, weniger effektiv, als die dazwischenliegenden Wiederholungen. Betrachtet man beispielsweise das erste Zeitinterval TS in 2, treten in diesem Zeitinterval TS p Schichten 22 in die erste Sektion S1 des aktiven Volumens 24 des Tomographen 3 ein und das K-Raum-Segment, welches dieser ersten Sektion S1 zugeordnet ist, wird für diese p Schichten 22 gemessen. In diesem Zeitintervall befinden sich aber auch (N – p) weitere Schichten, die außerhalb des vorbestimmten Volumens 23 liegen, im aktiven Volumen 24 des Tomographen 3 und die entsprechenden Segmente könnten gemessen werden. Jedoch verlassen diese (N – p) Schichten 22 das aktive Volumen 24 bevor alle S Segmente dieser Schichten 22 gemessen werden können, da insbesondere das K-Raum-Segment, welches der ersten Sektion S1 zugeordnet ist, für keine dieser (N – p) Schichten gemessen werden kann. Es wäre dennoch möglich, Daten für diese (N – p) Schichten 22 zu akquirieren und Bilder daraus zu berechnen. Diese Bilder hätten jedoch, abhängig von der Messtechnik, wegen der fehlenden bzw. nicht erfassten K-Raum-Segmente entweder Artefakte oder zumindest eine niedrigere Auflösung, als vom Benutzer über die Parameter vorgegeben ist. Letzteres birgt beispielsweise die Gefahr, dass kleinere Läsionen übersehen werden. Deshalb werden die Daten für die (N – P) Schichten 22 während des ersten Zeitintervalls TS der Messung entweder gar nicht erst erfasst oder verworfen.
Entsprechendes gilt für diejenigen Schichten, welche in das aktive Volumen 24 eintreten, nachdem die letzten p Schichten 22 des letzten Schichtstapels 21 die erste Sektion S1 verlassen haben.
Bei einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform spezifiziert der Benutzer nur den vorbestimmten Volumenabschnitt 23, also nur den Bereich, von welchem Bilder berechnet werden. Daraus wird implizit für das Messprotokoll die Start- und Endposition der Liege automatisch berechnet, was für den Anwender weitgehend transparent ist. Vorteilhafterweise wird bei dieser Berechnung auch die Beschleunigungsphase der Liege, die durchlaufen wird, bevor die Liege konstante Geschwindigkeit erreicht hat, berücksichtigt. Vorteilhafterweise muss sich daher der Anwender nicht um den Unterschied zwischen dem durchfahrenen Untersuchungsbereich und dem Bereich (vorbestimmten Volumenabschnitt 23) kümmern, von welchem Bilder berechnet werden, so dass dem Anwender diese Abweichung nicht unbedingt bekannt sein muss.
In 3 ist ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Bestimmung eines konsistenten Parametersatzes oder Protokolls dargestellt.
In dem ersten Verfahrensschritt VS1 werden abhängig von vorgegebenen Parametern, über welche beispielsweise die Auflösung der zu erstellenden Bilder vorgegeben wird, die zu messenden K-Raum-Zeilen pro Schicht bestimmt.
Abhängig von den in dem ersten Verfahrensschritt VS1 bestimmten zu messenden K-Raum-Zeilen werden anschließend in dem zweiten Verfahrensschritt VS2 die Anzahl S der k-Raum-Segmente pro Schicht bestimmt, wobei diese Anzahl S der Segmente bzw. ihre Berechnung von weiteren vorgebenen Parametern abhängig sein kann, beispielsweise einer Echozuglänge, einer Zahl von Zeilen pro Segment, einer Tischgeschwindigkeit, ...
Um durch die nun bekannte Anzahl der Segmente, die Anzahl der Schichten pro Repetition der zugrundeliegenden Basissequenz zu bestimmen, wird für den dritten Verfahrensschritt VS3 noch ein Wert für den Parameter p benötigt, um dann über die in Gleichung (2) angegebene Beziehung die Anzahl der Schichten pro Repetition der zugrundeliegenden Basissequenz zu berechnen.
Die Schichten eines Schichtstapels werden dabei zur Durchführung der MR-Messung gemäß der SMS-Technik nach einem bestimmten Muster in p Gruppen aufgeteilt. Wenn p = 2 ist, werden beispielsweise S Schichten mit geradem Schichtindex der ersten Gruppe zugeordnet und S Schichten mit ungeraden Schichtindex der zweiten Gruppe zugeordnet. Eine Aufteilung der Schichten in drei oder allgemein p Gruppen erfolgt in analoger Weise, d. h. jede dritte bzw. p-te Schicht wird jeweils einer entsprechenden der p Gruppe zugeordnet.
Darüber hinaus wird ein so genanntes aktives Volumen 24 im Zentrum des Tomographen 3 derart gewählt, das es dieselbe Ausdehnung von N Schichtabständen in Richtung des Tischvorschubs aufweist. Dieses aktive Volumen 24 wird entlang der z-Achse (siehe 2) in N/p gleichgroße Sektionen S1–S4 unterteilt. Die Anzahl der Sektionen S1–S4 ist damit gleich der Anzahl S der Segmente, wobei die Ausdehnung jeder Sektion S1–S4 in Richtung der z-Achse dem Produkt aus dem Parameter p und dem Schichtabstand d entspricht. Jedes Segment wird einer Sektion S1–S4 des aktiven Gesichtsfelds zugeordnet, d. h. in jeder Sektion S1–S4 wird immer dasselbe Segment der jeweils in der jeweiligen Sektion S1–S4 befindlichen Schicht gemessen. Vorteilhafterweise werden bei dieser Zuordnung diejenigen Segmente, welche K-Raum-Zeilen, die in der Nachbarschaft des K-Raum-Zentrums liegen, enthalten, Sektionen zugeordnet, die einen möglichst geringen Abstand auf der z-Achse vom Isozentrum des Tomographen 3 (Nullpunkt auf der z-Achse) aufweisen.
Im vierten Verfahrensschritt VS4 wird die Gesamtzahl der Wiederholungen der zugrundeliegenden Basissequenz in Abhängigkeit der Länge des vorbestimmten Volumenabschnitts in Richtung des Tischvorschubs L, des Schichtabstands d, der im Schritt VS2 bestimmten Zahl der Segmente S, dem vorgegeben Parameter p, sowie der sequenzabhängigen Zahl der Repetitio nen r pro Segment anhand der vorab beschriebenen Gleichung (3) bestimmt.
Schließlich wird im fünften und letzten Verfahrensschritt VS5 die Tischgeschwindigkeit in Abhängigkeit von dem für den dritten Verfahrensschritt VS3 benötigten Parameter p, dem bereits im vierten Verfahrensschritt VS4 benötigten Schichtabstand d und abhängig von dem Zeitinterval TS = r × TR, in welchem die MR-Daten für ein K-Raum-Segment einer jeweiligen Schicht erfasst werden, gemäß der vorab ausgeführten Gleichung (4) berechnet.
Das Zeitinterval TS entspricht dabei dem Produkt aus einem Faktor r und dem Zeitinterval TR. Das Zeitinterval TR ist dabei die Repetitionszeit der zugrundeliegenden Basissequenz, also die Zeit zwischen zwei Repetitionen. Der Faktor r ist eine positive ganze Zahl, welche vom gewählten Sequenztyp abhängt und die Anzahl der Wiederholungen der zugrundeliegenden Basissequenz, die zur Messung eines K-Raum-Segments nötig ist, angibt. Bei Echozug-Sequenzen, wie beispielsweise TSE-Sequenzen (TSE („Turbo Spin Echo”)) oder EPI-Sequenzen (EPI („Echo Planar Imaging”)), wird in der Regel ein komplettes Segment nach einem einzigen Anregungspuls ausgelesen, so dass r = 1 ist. Bei Gradienten-Echo-Sequenzen, wie beispielsweise FLASH („Fast Low Angle SHot”) oder TrueFISP („True Fast Imaging with Steady state Precession”) wird nur eine Zeile pro Anregungspuls ausgelesen und somit ist r gleich der Anzahl A der K-Raum-Zeilen pro Segment. Dabei ist wichtig, dass das Zeitinterval TR lang genug ist, so dass während des TR-Zeitintervalls alle N Schichten angeregt, codiert und ausgelesen werden können.
Eine entscheidende Voraussetzung zur Durchführung der SMS-Technik ist dabei, dass der Tisch 2 während der Akquisitionszeit TS eines Segments um genau p Schichtabstände d in Richtung oder entgegen der Richtung der z-Achse bewegt wird. Mit anderen Worten, dass die Gleichung (4) erfüllt ist.
Unter der Voraussetzung dass das in 3 dargestellte erfindungsgemäße Verfahren erfolgreich durchgeführt worden ist und somit alle Voraussetzungen für einen konsistenten Parametersatz für eine SMS-Messung erfüllt sind, soll die Durchführung der SMS-Messung nochmals aus einem anderen Blickwinkel unter Bezug auf 2 erläutert werden.
Dazu wird zunächst der erste Schichtstapel 21 (der Schichtstapel links in 2) betrachtet, welcher zu Beginn der SMS-Messung zuerst in das aktive Gesichtsfeld 24 des Tomographen 3 (in die Sektion S1) eintritt. Durch die Bedingungen der Gleichungen (2) und (4) treten während eines ersten Zeitintervalls der Dauer TS genau p Schichten (im Beispiel der 2 demnach zwei Schichten 22) in die erste Sektion S1 des aktiven Volumens 24 des Tomographen 3 ein. Während des ersten Zeitintervalls TS wird das K-Raum-Segment, welches der ersten Sektion S1 des aktiven Gesichtsfelds 24 zugeordnet ist, gemessen. Im zweiten Zeitinterval TS treten diese p Schichten in die zweite Sektion S2 des aktiven Gesichtsfelds 24 ein und das K-Raum-Segment, welches der zweiten Sektion S2 des aktiven Gesichtsfelds 24 zugeordnet ist, wird für die p Schichten erfasst. Während desselben zweiten Zeitintervalls TS treten die nächsten p Schichten 22 des ersten Schichtstapels (mit Schichtindex p + 1, ..., 2p) in die erste Sektion S1 des aktiven Gesichtsfelds 24 ein. Für diese p Schichten wird während des zweiten Zeitintervalls TS das K-Raum-Segment erfasst, welches der ersten Sektion S1 zugeordnet ist. Dieser Ablauf wird entsprechend fortgesetzt.
Nach S (Anzahl der Segmente) Zeitintervallen der Dauer TS, d. h. im Beispiel der 2 nach vier Zeitintervallen TS, sind die letzten p Schichten 22 des ersten Schichtstapels 21 (mit Schichtindex N – p, ..., N) in die erste Sektion S1 des aktiven Volumens 24 eingetreten, und die Daten der ersten p Schichten 22 sind komplett erfasst worden. Während des nächsten Zeitintervalls TS verlassen die ersten p Schichten 22 des ersten Schichtstapels 21 das aktive Gesichtsfeld 24, und die ersten p Schichten des zweiten Schichtstapels 21 treten in die erste Sektion S1 des aktiven Gesichtsfelds 24 ein.
Es sei noch angemerkt, dass ab dem S-ten Zeitinterval TS Daten von insgesamt N Schichten 22 pro Repetitionszeit TR akquiriert werden.
Wie bereits vorab ausgeführt ist, erschweren die oben beschriebenen und durch die Gleichungen (2) und (4) ausgedrückten Voraussetzungen die Messvorbereitung für eine SMS-Messung erheblich. Die Pulssequenzen, welche bei einer MR-Messung verwendet werden, und die dabei durchgeführte Bildberechnung kann durch zahlreiche vom Anwender vorzugebende Parameter gesteuert werden. Beispielsweise stehen dem Anwender Parameter zur Verfügung, mit welchen er die zu untersuchende Anatomie auswählt (z. B. die Anzahl, die Position, die Ausrichtung der Schichten), mit denen er den Kontrast zwischen den relevanten Geweben beeinflusst (z. B. T1-/T2-Kontrast über die Repetitionszeit TR, die Echozeit TE, Vorsättigungs-Pulse zur Fettunterdrückung) oder mit denen er die Auflösung in Abhängigkeit der Größe der gesuchten Läsion wählt (beispielsweise Matrix, Ausdehnung des Gesichtsfelds, Schichtdicke,) usw..
Ein Messprotokoll (oder kurz Protokoll oder Parametersatz) weist jedem dieser Parameter einen Wert zu und beschreibt damit einen Messauftrag. Ein Teil dieser Parameter wird in der Regel nur von Experten zur Optimierung für eine bestimmte Untersuchung (Bildqualität, Messdauer, Richtlinien) modifiziert und als Protokoll im Speicher der Magnetresonanzanlage 5 abgelegt. Diese Protokolle werden dann von dem Bedienpersonal der Magnetresonanzanlage 5 (in Deutschland sind das meist medizinisch-technische Assistenten (MTAs)) bei den entsprechenden Untersuchungen verwendet. Vor der Messung werden aber in der Regel einige Parameter vom Bedienpersonal individuell an den zu untersuchenden Patienten angepasst. Dies ist beispielsweise notwendig, um das Protokoll an die individuellen Abmessungen (an die Größe) des Patienten oder an die Dauer, in welcher der jeweilige Patient still liegen und/oder seinen Atem anhalten kann, anzupassen. Weitere individuelle Anpassungen können notwendig werden, um eine Überhitzung des Patienten während der MR-Messung zu verhindern.
In der Regel können die Parameter der Pulssequenz allerdings nicht unabhängig voneinander gewählt werden. Es existieren zahlreiche Abhängigkeiten zwischen den Parametern (beispielsweise zwischen dem Zeitinterval TR und der Anzahl N der Schichten pro Schichtstapel), von denen nur die wichtigsten dem ausgebildeten und/oder erfahrenen Bedienpersonal bekannt sind. Bei einer SMS-Messung existieren nun zusätzliche Abhängigkeiten, welche beispielsweise durch die Gleichungen (2) und (4) ausgedrückt sind. Bei bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsformen sind von den in den Gleichungen (2) und (4) enthaltenen Parametern nur die Repetitionszeit TR und der Schichtabstand d direkt (d. h. über die Benutzeroberfläche) zugänglich.
Mit einer Vielzahl anderer Parameter kann der Anwender die Anzahl der zu messenden K-Raum-Zeilen beeinflussen. Dies geschieht beispielsweise über die Parameter „Phase FOV”, „Phase Resolution”, „Base Resolution” (Matrix), „Phase Oversampling”, „Phase Partial Fourier”, „Parallel Imaging Factor” und „Parallel Imaging Reference Lines”.
Mit der Anzahl der zu messenden K-Raum-Zeilen ändert sich in der Regel auch die Anzahl S der Segmente. So ist beispielsweise bei einer Turbo-Spin-Echo-Sequenz die Anzahl N_PE der zu messenden K-Raum-Zeilen und die Anzahl S der Segmente über die Echozuglänge (ETL („Echo Train Length”)) über die vorab beschriebene Gleichung (1) verknüpft, wobei A gleich der Echozuglänge gewählt wird.
Die Echozuglänge, welche bei TSE auch Turbo-Faktor genannt wird, gibt die Anzahl der ausgelesenen K-Raum-Zeilen (bzw. die Anzahl der Echos) nach einem Anregungspuls an und ist in der Regel ein weiterer vom Anmelder vorzugebender Parameter. Um eine SMS-Messung durchführen zu können, muss also sicher gestellt sein, dass auch nach einer Veränderung der oben genannten Parameter durch das Bedienpersonal oder durch Experten die SMS-Voraussetzungen (Gleichungen (2) und (4)) erfüllt sind. Da zu den genannten Parametern auch diejenigen gehören, welche für jeden Patienten individuell angepasst werden müssen (insbesondere die Ausdehnung des vorbestimmten Volumenabschnitts in Phasenkodierrichtung („Phase FOV”), kann auch nicht immer mit einem einmal festgelegten Parametersatz gearbeitet werden.
Durch die vorliegende Erfindung, insbesondere durch das in 3 dargestellte erfindungsgemäße Verfahren, werden die Parameter automatisch derart angepasst, dass sich der Anwender um Parameterabhängigkeiten für die SMS-Technik vorteilhafterweise weder kümmern, noch diese Abhängigkeiten kennen muss. Dies erspart ein spezielles Training des Bedienpersonals, verkürzt den Untersuchungsablauf und vermeidet Fehlbedienungen.
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 Patentliteratur

- US 7051286 [0040]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

- „Sliding Multislice (SMS): A New Technique for Minimum FOV Usage in Axial Continously Moving-Table Acquisitions”, von H.-P. Fautz und S. A. R. Kannengiesser, in Magnetic Resonance in Medicine 55:363–370 (2006) [0004]

Claims

Verfahren zur Steuerung eines Ablaufs einer MR-Messung bei einer Magnetresonanzanlage (5), wobei von einem vorbestimmten Volumenabschnitt (23) eines Untersuchungsobjektes (0) MR-Signale aufgenommen werden, wobei pro Repetition der MR-Messung mehrere Schichten (22) des vorbestimmten Volumenabschnitts (23) angeregt und gemessen werden, wobei bei kontinuierlichem Tischvorschub angeregt und gemessen wird, und wobei eine Anzahl der mehreren Schichten (22), welche pro Repetition angeregt und gemessen werden, in Abhängigkeit von den Ablauf der MR-Messung bestimmenden Parametern automatisch bestimmt wird und von einem Benutzer der Magnetresonanzanlage (5) nicht frei einstellbar ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren Schichten (22), welche pro Repetition angeregt und gemessen werden, als Schichtstapel (21) visualisiert werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass von dem vorbestimmten Volumenabschnitt (23) die MR-Signale mit Hilfe einer Sliding-Multislice-Technik aufgenommen werden, dass der K-Raum jeder Schicht (22) in zumindest zwei K-Raum-Segmenten gemessen wird, und dass die Anzahl der mehreren Schichten in Abhängigkeit von einer Anzahl der K-Raum-Segmente pro Schicht (22) automatisch bestimmt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die den Ablauf der MR-Messung bestimmenden Parameter Parameter sind, welche einen Bildkontrast und/oder eine Bildauflösung der MR-Messung bestimmen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass abhängig von den den Ablauf der MR-Messung bestimmenden Parametern eine Anzahl der K-Raum-Zeilen pro Segment bestimmt wird, und dass abhängig von der Anzahl der K-Raum-Zeilen pro Segment zumindest einer der folgenden Parameter automatisch bestimmt wird: • die Anzahl der Schichten (22), welche bei jeder Repetition angeregt und gemessen werden, • die Tischgeschwindigkeit, • die Gesamtzahl der Repetitionen zur Durchführung der MR-Messung.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass abhängig von den den Ablauf der MR-Messung bestimmenden Parametern die Anzahl der K-Raum-Zeilen pro Segment und eine Anzahl der mindestens zu messenden K-Raum-Zeilen pro Schicht (22) bestimmt werden, dass eine Anzahl der pro Schicht (22) zu messenden K-Raum-Zeilen abhängig von der Anzahl der mindestens zu messenden K-Raum-Zeilen pro Schicht (22) und abhängig von der Anzahl der K-Raum Zeilen pro Segment bestimmt wird, indem die Anzahl der zu messenden K-Raum-Zeilen gleich einer Zahl gesetzt wird, welche zum einen ein ganzzahliges Vielfaches der Anzahl der K-Raum-Zeilen pro Segment und zum anderen größer oder gleich der Anzahl der mindestens zu messenden K-Raum-Zeilen pro Schicht (22) ist.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass aus einer Differenz aus der Anzahl der zu messenden K-Raum-Zeilen abzüglich der Anzahl der mindestens zu messenden K-Raum-Zeilen eine Anzahl von zusätzlich einzusetzenden Zeilen bestimmt wird, und dass die zusätzlichen Zeilen eingesetzt werden, • um den Zeilenabstand im K-Raum zu verringern, wobei der Abstand der äußersten K-Raum-Zeilen zum K-Raum-Zentrum unverändert bleibt, oder • um einen Bereich im Zentrum des K-Raums dichter zu messen, oder • um einige K-Raum-Zeilen wiederholt zu erfassen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5–7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzahl S der Segmente pro Schicht (22) durch folgende Gleichung bestimmt wird
wobei N_PE die Anzahl der pro Schicht (22) zu messenden K-Raum-Zeilen und A die Anzahl der K-Raum-Zeilen pro Segment ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5–8, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der K-Raum-Zeilen pro Segment gleich einer Echozuglänge ist oder ein von einem Anwender vorgebbarer Parameter ist.
Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Segmente pro Schicht (22) abhängig von • der Messzeit pro Schicht (22), oder • der Tischgeschwindigkeit bestimmt wird.
Verfahren einem der Ansprüche 8–10, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl N der mehreren Schichten (22), welche pro Repetition angeregt und gemessen werden, abhängig von der An zahl S der Segmente pro Schicht (22) und abhängig von einem vorgebbaren Faktor p mittels folgender Gleichung N = p·Sbestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass vorgegeben wird, ob direkt benachbarte Schichten (22) unmittelbar nacheinander angeregt werden oder nicht, dass der Faktor p gleich 1 bestimmt wird, wenn vorgegeben wird, dass direkt benachbarte Schichten (22) unmittelbar nacheinander angeregt werden, und dass der Faktor p gleich 2 bestimmt wird, wenn vorgegeben wird, dass direkt benachbarte Schichten (22) nicht unmittelbar nacheinander angeregt werden.
Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzahl N_REP der Repetitionen zur MR-Messung des vorbestimmten Volumenabschnitts (23) mit folgender Gleichung
bestimmt wird, wobei L die Länge des vorbestimmten Volumenabschnitts (23) in Richtung eines Verfahrwegs des Tischs (2), d der Schichtabstand, p der vorgebbare Faktor, S die Anzahl der Segmente pro Schicht (22) und r eine Anzahl von Repetitionen, welche zur vollständigen Erfassung eines Segments notwendig sind, ist.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des vorbestimmte Volumenabschnitts (23) in Richtung eines Verfahrwegs des Tischs (2) entweder graphisch mittels eines Bildes eines Localizers oder über eine vorgegebene Gesamtzahl zu messender Schichten (22) und den Schichtabstand (d) bestimmt wird, indem das Produkt aus der Gesamtzahl und dem Schichtabstand (d) bestimmt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11–14, dadurch gekennzeichnet, dass die Tischgeschwindigkeit V_table folgender Gleichung genügt:
wobei p der vorgebbare Faktor, d der Schichtabstand und TS eine Zeitspanne ist, in welcher MR-Daten eines Segments erfasst werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11–15, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl N der mehreren Schichten (22), welche pro Repetition angeregt und gemessen werden, und ein Schichtabstand d folgender Gleichung genügen N·d = Länge des aktiven Volumens (24) in Richtung des Verfahrwegs des Tisches (2), wobei das aktive Volumen (24) das Volumen im Zentrum der Magnetresonanzanlage (5) bezeichnet, in welchem sich die Schichten (22) des vorbestimmten Volumenabschnitts (23) befinden, während diese angeregt und gemessen werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ablauf der MR-Messung abgebrochen wird, sobald die letzte Schicht (22), welche innerhalb des vorbestimmten Volumenabschnitts (23) liegt, ein aktives Volumen (24) im Zentrum der Magnetresonanzanlage (5) verlassen hat.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine von folgenden Randbedingungen eingehalten wird: • die Anzahl der mehreren Schichten ist kleiner oder gleich einer Anzahl von Schichten, welche in einem TR-Intervall anregbar, codierbar und auslesbar sind, • die Tischgeschwindigkeit ist kleiner oder gleich einer vorgegebenen maximalen Tischgeschwindigkeit, • ein aktives Volumen im Zentrum der Magnetresonanzanlage (5) ist kleiner oder gleich einem Volumen im Inneren der Magnetresonanzanlage (5), in welchem eine spezifizierte Magnetfeldhomogenität und eine spezifizierte Gradientenlinearität erreichbar sind.
Vorrichtung für eine Magnetresonanzanlage zur Steuerung eines Ablaufs einer MR-Messung, wobei die Vorrichtung (6) eine Ansteuereinheit (11) zur Ansteuerung der Magnetresonanzanlage (5), eine Empfangsvorrichtung (12) zum Empfang von von der Magnetresonanzanlage (5) aufgenommenen MR-Daten und eine Auswertevorrichtung (13) zur Auswertung der MR-Daten umfasst, dass die Vorrichtung (6) derart ausgestaltet ist, dass die Vorrichtung (6) die Magnetresonanzanlage (5) über die Ansteuervorrichtung (11) derart ansteuert, dass die Magnetresonanzanlage (5) von einem vorbestimmten Volumenabschnitt (23) eines Untersuchungsobjektes (0) MR-Signale erfasst, dass die Magnetresonanzanlage (5) pro Repetition der MR-Messung mehrere Schichten (22) des vorbestimmten Volumenabschnitts (23) bei kontinuierlichem Tischvorschub anregt und misst, und dass die Vorrichtung (6) eine Anzahl der mehreren Schichten (22), welche die Magnetresonanzanlage (5) pro Repetition anregt und misst, abhängig von den Ablauf der MR-Messung bestimmenden Parametern bestimmt, wobei die Anzahl der mehreren Schichten (22) nicht von einem Benutzer frei vorgebbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (6) derart ausgestaltet ist, dass die Vorrichtung (6) die mehreren Schichten, welche pro Repetition angeregt und gemessen werden, als Schichtstapel (21) visualisiert.
Vorrichtung nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (6) derart ausgestaltet ist, dass die Vorrichtung (6) die MR-Signale des vorbestimmten Volumenabschnitts (23) mit Hilfe einer Sliding-Multislice-Technik aufnimmt, dass die Magnetresonanzanlage (5) den K-Raum jeder Schicht (22) in zumindest zwei K-Raum-Segmenten misst, und dass die Vorrichtung (6) die Anzahl der mehreren Schichten abhängig von einer Anzahl der K-Raum-Segmente pro Schicht (22) bestimmt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19–21, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (6) derart ausgestaltet ist, dass die Vorrichtung (6) als die den Ablauf der MR-Messung bestimmenden Parametern Parameter einsetzt, welche einen Bildkontrast und/oder eine Bildauflösung der MR-Messung bestimmen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19–22, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (6) derart ausgestaltet ist, dass die Vorrichtung (6) abhängig von den den Ablauf der MR-Messung bestimmenden Parametern eine Anzahl der K-Raum-Zeilen pro Segment bestimmt, und dass die Vorrichtung (6) abhängig von der Anzahl der K-Raum-Zeilen pro Segment zumindest einen der folgenden Parameter bestimmt: • die Anzahl der mehreren Schichten (22), welche bei jeder Repetition angeregt und gemessen werden, • die Tischgeschwindigkeit, • die Gesamtanzahl der Repetitionen zur Durchführung der MR-Messung.
Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (6) derart ausgestaltet ist, dass die Vorrichtung (6) abhängig von den den Ablauf der MR-Messung bestimmenden Parametern die Anzahl der K-Raum-Zeilen pro Segment und eine Anzahl der mindestens zu messenden K-Raum-Zeilen pro Schicht (22) bestimmt, dass die Vorrichtung (6) die Anzahl der pro Schicht (22) zu messenden K-Raum-Zeilen abhängig von der Anzahl der pro Schicht (22) mindestens zu messenden K-Raum-Zeilen und abhängig von der Anzahl der K-Raum-Zeilen pro Segment bestimmt, indem die Vorrichtung (6) die Anzahl der zu messenden K-Raum-Zeilen gleich einer Zahl setzt, welche zum einen ein ganzzahliges Vielfaches der Anzahl der K-Raum-Zeilen pro Segment und zum anderen größer oder gleich der Anzahl der mindestens zu messenden K-Raum-Zeilen pro Schicht (22) ist.
Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (6) derart ausgestaltet ist, dass die Vorrichtung (6) aus einer Differenz aus der Anzahl der zu messenden K-Raum-Zeilen abzüglich der Anzahl der mindestens zu messenden K-Raum-Zeilen eine Anzahl von zusätzlich einzusetzenden Zeilen bestimmt, und dass die Vorrichtung (6) die zusätzlichen Zeilen einsetzt, • um den Zeilenabstand im K-Raum zu verringern, wobei der Abstand der äußersten K-Raum-Zeilen zum K-Raum-Zentrum unverändert bleibt, oder • um einen Bereich im Zentrum des K-Raums dichter zu messen, oder • um einige K-Raum-Zeilen wiederholt zu erfassen.
Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (6) derart ausgestaltet ist, dass die Vorrichtung (6) die Zahl S der Segmente durch folgende Gleichung bestimmt
wobei N_PE die Anzahl der pro Schicht (22) zu messenden K-Raum-Zeilen und A die Anzahl der K-Raum-Zeilen pro Segment ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17–19, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (6) derart ausgestaltet ist, dass die Vorrichtung (6) die Anzahl der K-Raum-Zeilen pro Segment entweder gleich einer Echozuglänge oder gleich einem von einem Anwender vorgebbaren Parameter setzt.
Vorrichtung nach Anspruch 26 oder 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (6) derart ausgestaltet ist, dass die Vorrichtung (6) die Anzahl der Segmente pro Schicht (22) abhängig von • der Messzeit pro Schicht (22), oder • der Tischgeschwindigkeit bestimmt.
Vorrichtung einem der Ansprüche 26–28, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl N der Schichten (22), welche pro Repetition angeregt und gemessen werden, abhängig von der Anzahl S der Segmente pro Schicht (22) und abhängig von einem vorgebbaren Faktor p mittels folgender Gleichung N = p·Sbestimmt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (6) derart ausgestaltet ist, dass der Vorrichtung (6) vorgebbar ist, ob direkt benachbarte Schichten (22) unmittelbar nacheinander anzuregen sind, dass die Vorrichtung (6) den Faktor p gleich 1 bestimmt, wenn vorgegeben ist, dass direkt benachbarte Schichten (22) unmittelbar nacheinander angeregt werden, und dass die Vorrichtung (6) den Faktor p gleich 2 bestimmt, wenn vorgegeben ist, dass direkt benachbarte Schichten (22) nicht unmittelbar nacheinander anzuregen sind.
Vorrichtung nach Anspruch 29 oder 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (6) derart ausgestaltet ist, dass die Vorrichtung (6) eine Anzahl N_REP der Repetitionen zur MR-Messung des vorbestimmten Volumenabschnitts (23) mit folgender Gleichung
bestimmt, wobei L die Länge des vorbestimmten Volumenabschnitts (23) in Richtung eines Verfahrwegs des Tischs (2), d der Schichtabstand, p der vorgebbare Faktor, S die Anzahl der Segmente pro Schicht (22) und r eine Anzahl von Repetitionen, welche zur vollständigen Erfassung eines Segments notwendig sind, ist.
Vorrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (6) derart ausgestaltet ist, dass die Vorrichtung (6) die Länge des vorbestimmte Volumenabschnitts (23) in Richtung eines Verfahrwegs des Tischs (2) entweder mittels Bildes eines Localizers der Vorrichtung (6) oder über eine vorgegebene Gesamtzahl zu messender Schichten (22) und den Schichtabstand (d) bestimmt, indem die Vorrichtung (6) das Produkt aus der Gesamtzahl und dem Schichtabstand (d) bestimmt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 29–32, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (6) derart ausgestaltet ist, dass die Vorrichtung (6) die Tischgeschwindigkeit V_table derart bestimmt, dass die Tischgeschwindigkeit V_table folgender Gleichung genügt:
wobei p der vorgebbare Faktor, d der Schichtabstand und TS eine Zeitspanne ist, in welcher die Vorrichtung (6) mittels der Magnetresonanzanlage (5) MR-Daten eines Segments erfasst.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22–26, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (6) derart ausgestaltet ist, dass die Vorrichtung (6) die Anzahl N der mehreren Schichten (22), welche die Vorrichtung (6) pro Repetition anregt und misst, und einen Schichtabstand d derart bestimmt, dass die Anzahl N der mehreren Schichten (22) und der Schichtabstand d folgender Gleichung genügen N·d = Länge des aktiven Volumens (24) in Richtung des Verfahrwegs des Tisches (2), wobei das aktive Volumen (24) das Volumen im Zentrum der Magnetresonanzanlage (5) bezeichnet, in welchem sich die Schichten (22) des vorbestimmten Volumenabschnitts (23) befinden, während diese angeregt und gemessen werden.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19–34, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (6) derart ausgestaltet ist, dass die Vorrichtung (6) den Ablauf der MR-Messung abbricht, sobald die letzte Schicht (22), welche innerhalb des vorbestimmten Volumenabschnitts (23) liegt, das aktive Volumen (24) im Zentrum der Magnetresonanzanlage (5) verlässt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19–35, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (6) derart ausgestaltet ist, dass die Vorrichtung (6) zumindest eine von folgenden Randbedingungen einhält: • die Anzahl der mehreren Schichten ist kleiner oder gleich einer Anzahl von Schichten, welche in einem TR-Intervall anregbar, codierbar und auslesbar sind, • die Tischgeschwindigkeit ist kleiner oder gleich einer vorgegebenen maximalen Tischgeschwindigkeit, • ein aktives Volumen im Zentrum der Magnetresonanzanlage (5) ist kleiner oder gleich einem Volumen im Inneren der Magnetresonanzanlage (5), in welchem eine spezifizierte Magnetfeldhomogenität und eine spezifizierte Gradientenlinearität erreichbar sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19–36, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (6) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1–18 ausgestaltet ist.
Magnetresonanzanlage mit einer Vorrichtung (6) nach einem der Ansprüche 19–37.
Computerprogrammprodukt, welches direkt in einen Speicher einer programmierbaren Steuereinrichtung (6) einer Magnetresonanzanlage (5) ladbar ist, mit Programm-Mitteln, um alle Schritte des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1–18 auszuführen, wenn das Programm in der Steuereinrichtung (6) der Magnetresonanzanlage (5) ausgeführt wird.
Elektronisch lesbarer Datenträger mit darauf gespeicherten elektronisch lesbaren Steuerinformationen, welche derart ausgestaltet sind, dass sie bei Verwendung des Datenträgers (14) in einer Steuereinrichtung (6) einer Magnetresonanzanlage (5) das Verfahren nach einem der Ansprüche 1–18 durchführen.