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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erstellung eines MR-Angiographiebildes von einer Gefäßstruktur eines Untersuchungsbereichs und eine MR-Anlage hierfür.
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Für die Darstellung von Gefäßen mithilfe der Magnetresonanztomographie (MRT) werden einerseits Verfahren verwendet, bei denen einer Untersuchungsperson Kontrastmittel gespritzt wird, dessen Ausbreitung im Körper detektiert wird. Weiterhin sind ohne Kontrastmittel arbeitende Angiographietechniken bekannt, bei denen der Einfluss fließender Spins auf das MR-Signal verwendet wird. Bei dieser ohne Kontrastmittel arbeitenden MR-Angiographietechnik wird unter anderem mit einer sogenannten Spin-Labeling-Technik, d.h. einer Markierung der Spins gearbeitet. Hierbei wird ein schichtförmiges Volumen, welches die darzustellenden Gefäße enthält, mithilfe eines schichtselektiven Sättigungspulses markiert. Dieses Volumen bildet das Sättigungsvolumen, das durch Einstrahlen von einem oder mehreren HF-Sättigungspulsen angeregt wird.
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Die Bezeichnung „Sättigungspuls“ wird im folgenden generisch als Bezeichung für Pulse verwendet, die zur magnetischen Markierung des Sättigungsvolumens eingesetzt werden. Es kann, muss sich aber nicht notwendigerweise um Pulse mit einem Anregungswinkel von 90 Grad handeln, welche in Kombination mit einem sog. Spoilergradienten unmittelbar zu einer Sättigung des Volumens führen. Die Bezeichung „Sättigungspuls“ soll vielmehr explizit auch andere Arten von Pulsen einbeziehen, die z.B. zu späteren Zeitpunkten zu einer Sättigung der Magnetisierung führen, wie z.B. Inversionspulse mit einem Zielflipwinkel von 180 Grad.
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Nach Anregung der Spins im Sättigungsvolumen werden die Spins nach einer Inversionszeit TI erfasst, wobei die Inversionszeit derart gewählt wird, dass die invertierten Spins bei der Signalerfassung idealerweise keine Signale zum Gesamtsignal beitragen. Die durch die Zuführungsgefäße von außerhalb des Sättigungsvolumens in das Volumen einströmenden Spins haben im Vergleich zu den gesättigten Spins bei der Signalaufnahme eine hohe Signalstärke, was dann für die Erstellung des MR-Angiographiebildes verwendet wird.
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Bei Untersuchungspersonen mit einer geringen Herzleistung oder in Bereichen mit langsamem Blutfluss ist es jedoch schwierig, den interessierenden Gefäßbaum ausreichend mit frischem ungesättigtem einströmendem Blut zu füllen, insbesondere wenn die Inversionszeit kurz ist. Dadurch bleiben diejenigen Teile des Gefäßbaums, welche von den frischen ungesättigten Spins nicht erreicht werden, im entstehenden MR-Angiographiebild dunkel. Dasjenige Blut, das aus dem gesättigten Volumen in den Gefäßbaum einströmt, erzeugt aufgrund der vorangegangenen Invertierung nahezu kein Signal und verkürzt damit die Länge des innerhalb der MR-Angiographiebilder sichtbaren Anteils des Gefäßbaums.
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Um die Sichtbarkeit möglichst des gesamten Gefäßbaumes bis zu den peripheren Verzweigungen der Gefäßstruktur auch bei Patienten mit einer geringen Herzleistung zu gewährleisten, wird versucht, die Grenzfläche zwischen gesättigtem Volumen und dem nicht gesättigten Volumen möglichst dicht an den zu untersuchenden Gefäßbaum zu legen.
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Die
DE 10 2007 030 746 A1 beschreibt ein Verfahren zur Erstellung eines Angiographiebildes unter Verwendung von Kontrastmittel.
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Die nachveröffentlichte
DE 10 2010 027 312 A1 beschreibt ein Verfahren zur Erstellung von MR-Bildern, wobei nach Lokalisierung eines Zuflusses für ein Bildgebungsvolumen ein spezielles Volumen ausgebildet wird, bei dem ein Teilabschnitt des Zuflusses ausgenommen wird von der Sättigung.
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Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Qualität von MR-Angiographiebildern insbesondere bei Patienten mit geringer Herzleistung zu verbessern.
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Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. In den abhängigen Ansprüchen sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben.
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Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Erstellen eines MR-Angiographiebildes von einer Gefäßstruktur eines Untersuchungsbereichs bereitgestellt, bei dem Spins im Untersuchungsbereich durch Einstrahlen von zumindest einem HF- Sättigungspuls gesättigt werden und bei dem diese Spins bei der anschließenden MR-Signalaufnahme für die Erstellung des MR-Angiographiebildes eine geringere Signalintensität haben als Spins, die von einer Hauptarterie über eine Zuführungsarterie in den Untersuchungsbereich einfließen und nicht durch den zumindest einen HF-Sättigungspuls gesättigt werden und die somit gegenüber den gesättigten Spins eine wesentlich erhöhte Signalintensität aufweisen. Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird nun das Sättigungsvolumen festgelegt, das durch Einstrahlen des zumindest einen HF-Sättigungspulses gesättigt wird, um die Gefäßstruktur im Untersuchungsbereich darstellen zu können. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird das Sättigungsvolumen derart festgelegt wird, dass die Hauptarterie und das die Hauptarterie umliegende Gewebe auf der Höhe der Abzweigung der Zuführungsarterie nicht in dem Sättigungsvolumen liegen. Anschließend kann dann das MR-Angiographiebild mit der Verwendung des festgelegten Sättigungsvolumens erstellt werden. In der vorliegenden Erfindung ist erkannt worden, dass das Gewebe um die Hauptarterie herum auf der Höhe der Abzweigung der Zuführungsarterie nicht unbedingt störende Signalanteile aufweist, wenn es nicht gesättigt wird. Daher ist es möglich diesen Bereich um die Hauptarterie von der Sättigung auszunehmen. Dies bedeutet jedoch, dass der Anteil der fließenden Spins, die nicht durch den Sättigungspuls gesättigt wurden, näher an die wirklich interessierende Gefäßstruktur gelegt werden kann.
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Dadurch können die Signalanteile der Spins, die ungesättigt in den Untersuchungsbereich hineinfließen, erhöht werden, was zu einer verbesserten Signalintensität in den Gefäßen der darzustellenden Gefäßstruktur niederschlägt. Erfindungsgemäß wird dadurch die Sichtbarkeit des Gefäßbaumes bis zu den peripheren Verzweigungen auch bei Patienten mit geringer Herzleistung erhöht. Es wurde erkannt, dass der Abschnitt der Gefäßstruktur, der sich auf der Höhe der Abzweigung der Zuführungsarterie befindet, nicht im Sättigungsvolumen enthalten sein muss, da das umliegende Gewebe auch ohne Sättigung keinen signifikanten hellen Signalanteil bei der eigentlichen Signalaufnahme für die Erstellung des MR-Angiographiebildes bereitstellt.
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In einer weiteren Ausführungsform ist es möglich, vor Feststellung des Sättigungsvolumens zu überprüfen, ob ein Gewebe, das die Hauptarterie auf einer Höhe einer Abzweigung der Zuführungsarterie umgibt, im MR-Angiographiebild eine gegenüber den gesättigten Spins wesentlich erhöhte Signalintensität aufweisen würde. Ist dies nicht der Fall, so kann dieser Bereich vom Sättigungsvolumen wie oben beschrieben ausgespart werden. Dies' bedeutet, dass bei dieser Ausführungsform vor der endgültigen Festlegung des Sättigungsvolumens überprüft wird, ob eine Sättigung des Gewebes auf Höhe der Abzweigung der Zuführungsarterie überhaupt notwendig ist oder nicht. Wird sie für notwendig erachtet, so sollte das umliegende Gewebe im Sättigungsvolumen enthalten sein. Wenn dies nicht der Fall ist, d.h. wenn das die Hauptarterie umgebende Gewebe ungesättigt kein wesentlich höheren Signalbeitrag liefert als die sonst im Untersuchungsbereich liegenden gesättigten Spins, so ist eine Sättigung dieses die Hauptarterie umgebenden Gewebes nicht notwendig.
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Erfindungsgemäß wird innerhalb des Untersuchungsbereichs ein Signalgewebe identifiziert, das im MR-Angiographiebild eine gegenüber den gesättigten Spins stark erhöhte Signalintensität haben würde, wenn es nicht im Sättigungsvolumen liegen würde. Das Sättigungsvolumen wird dann derart festgelegt, dass das Sättigungsvolumen im Wesentlichen auf einen dieses Signalgewebe umschließenden Bereich beschränkt wird. In der vorliegenden Anmeldung ist mit Signalgewebe das Gewebe innerhalb des Untersuchungsbereichs gemeint, das, wenn es nicht gesättigt werden würde, bei der Aufnahme des MR-Angiographiebildes einen störenden hohen Signalanteil haben würde. Das Signalgewebe würde im MR-Angiographiebild, wenn es nicht gesättigt wird, ähnlich wie die Blutgefäße ein hohes Signal liefern, wodurch die Sichtbarkeit der eigentlichen Gefäße im MR-Angiograhiebild beeinträchtigt werden würde. Bei dieser Art der MR-Angiographietechnik sollen alle Spins, bis auf die Spins in den Blutgefäßen, bei der Signalaufnahme ein niedriges Signal haben, damit im MR-Angiographiebild ein guter Kontrast zwischen hellen Gefäßen und dunklem Hintergrundsignal erreicht wird.
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In einer weiteren Ausführungsform ist es möglich, das Sättigungsvolumen aus zwei getrennten Teilsättigungsvolumina zusammenzusetzen. Diese zwei getrennten Teilsättigungsvolumina können nun so platziert werden, dass die Hauptarterie und das die Hauptarterie umgebende Gewebe auf Höhe der Abzweigung nicht im Sättigungsvolumen liegen.
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Eine Anwendungsmöglichkeit der vorliegenden Erfindung besteht bei der Erstellung von MR-Angiographiebildern der beiden Nieren. Hierbei ist es nicht notwendig die Aorta auf Höhe der Abzweigung der jeweiligen Nierenarterien in das Sättigungsvolumen einzuschließen. Dadurch wird der Anteil der ungesättigten Spins in der Nähe der Nierenarterien vergrößert, sodass insgesamt die Darstellung der Gefäßstruktur verbessert wird, da ungesättigtes Blut auch in die kleineren Nierenarterien vordringen kann bis zur Schaltung des nächsten Sättigungspulses. Bei der Anwendung der Erfindung für die Erstellung von MR-Angiographiebildern von der Niere können nun auch zwei getrennte Teilsättigungsvolumina derart gewählt werden, dass zwei schräge Teilsättigungsvolumina gewählt werden, die die Nieren selbst abdecken, jedoch nicht die Aorta auf der Höhe der Abzweigung der jeweiligen Nierenarterien. Weiterhin können die beiden Teilsättigungsvolumina derart gewählt werden, dass das Herz in keinem der beiden Teilsättigungsvolumina enthalten ist. Eine Sättigung der Spins innerhalb des Herzens soll vorzugsweise vermieden werden, da sonst die in die Aorta hinein fließenden Spins schon einmal gesättigt wurden, bevor sie in den Sättigungsbereich hineinfließen.
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In einer anderen Ausführungsform ist es weiterhin möglich, das Sättigungsvolumen im Wesentlichen nur auf das Volumen zu beschränken, das die beiden Nieren im Untersuchungsbereich einnehmen. Dies bedeutet, dass das Sättigungsvolumen speziell auf das Volumen im Untersuchungsbereich eingeschränkt werden kann, das die beiden Nieren im Untersuchungsbereich einnehmen.
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Zur Sättigung der Spins innerhalb des Sättigungsvolumens können beispielsweise 2-dimensionale oder 3-dimensionale räumlich selektive Inversionspulse verwendet werden. Mit diesen räumlich selektiven Inversionspulsen ist es möglich, die Spins nur in räumlich abgegrenzten Zielvolumina zu invertieren und damit zu sättigen. Die Verwendung der 2- oder 3-dimensionalen räumlich selektiven Inversionspulse kann auch mit parallelen Sendetechniken bei der Verwendung von mehreren Sendekanälen kombiniert werden. Bei der Verwendung der parallelen Sendetechniken mit mehreren Kanälen kann die Auswahl von räumlich abgegrenzten Sättigungsvolumina noch verbessert werden.
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Weiterhin ist es möglich den Untersuchungsbereich durch Bildnachverarbeitungstechniken automatisch zu identifizieren, wobei das Sättigungsvolumen automatisch in Abhängigkeit von dem identifizierten Untersuchungsbereich bestimmt wird. Wird beispielsweise mithilfe der Bildnachverarbeitungstechnik der Untersuchungsbereich als der Bereich der Niere identifiziert, so kann das System derart ausgebildet sein, dass die Information hinterlegt ist, dass hierbei eine Sättigung der Aorta im Bereich der Abzweigung der Nierenarterien nicht gesättigt werden muss, sodass das Sättigungsvolumen automatisch darauf abgestimmt werden kann.
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Zur Berechnung des zweidimensionalen oder dreidimensionalen räumlich selektiven Inversionspulses ist es möglich ein Berechnungsanregungsgesichtsfeld oder Anregungs-k-Raum zu Grunde zu legen, das derart gewählt wird, dass das im Untersuchungsobjekt entsprechende Ausmaß des Sättigungsvolumens nur eines der beiden Teilsättigungsvolumina abdeckt, und ein Rand des Sättigungsvolumens in der Mitte zwischen den beiden Teilsättigungsvolumina liegt. Dadurch können die Sättigungspulse zeitlich kürzer ausgestaltet werden.
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Weiterhin ist es möglich für die Überprüfung, ob das umliegende Gewebe störend ist eine MR-Messung durchzuführen, die bezüglich des Zeitablaufs und der Ausgestaltung der Bildgebungssequenzen im Wesentlichen der Angiographiemessung entspricht, wobei aber die Ortsauflösung verringert wird oder anstelle einer dreidimensionalen Messung eine zweidimensionale Messung durchgeführt wird. Diese Vormessung wird vorzugsweise derart ausgewählt, dass sie in einer Zeitspanne von zwischen 20 Sekunden und 30 Sekunden aufgenommen werden kann. Ein Beispiel ist eine sogenannte 2D-Trufi-Sequenz mit einem Inversionspuls.
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Die Erfindung betrifft weiterhin eine MR-Anlage zur Aufnahme eines MR-Angiographiebildes wie oben beschrieben mit einer HF-Steuereinheit zum Einstrahlen des zumindest einen HF-Sättigungspulses und einer Einheit zur Berechnung des Sättigungspulses, wobei diese Einheit das Sättigungsvolumen derart festlegt, dass die Hauptarterie und das die Hauptarterie umgebende Gewebe auf Höhe der Abzweigung der Zuführungsarterie nicht im Sättigungsvolumen liegen.
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Weiterhin ist eine MR-Bilaufnahmeeinheit vorgesehen, die das MR-Angiographiebild unter Verwendung des bestimmten Sättigungsvolumens aufnimmt.
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Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Hierbei zeigen:
- 1 schematisch eine MR-Anlage, mit der ein MR-Angiographiebild mit verbesserter Darstellung der Gefäßstruktur aufgenommen werden kann,
- 2 ein Flussdiagramm mit den Schritten zur Erzeugung eines MR-Angiographiebildes gemäß der vorliegenden Erfindung,
- 3 schematisch die Lage von Sättigungsvolumina nach dem Stand der Technik und gemäß der Erfindung,
- 4 ein Ausführungsbeispiel mit der schematischen Lage von zwei räumlich begrenzten Teilsättigungsvolumina, und
- 5 ein weiteres Beispiel mit der Lage von zwei räumlich begrenzten Sättigungsvolumina in den Nieren.
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In 1 ist schematisch eine MR-Anlage dargestellt, mit der ein MR-Angiographiebild mit verbesserter Darstellung des Gefäßbaumes aufgenommen werden kann. Die MR-Anlage weist einen Magneten 10 auf zur Erzeugung eines Polarisationsfeldes B0. Eine auf einer Liege 11 angeordnete Untersuchungsperson 12 wird in den Magneten 10 geschoben, wobei die sich in der Untersuchungsperson ergebende Magnetisierung durch Einstrahlen von Hochfrequenzpulsen aus der Gleichgewichtslage gekippt wird, wobei der nach Einstrahlen der HF-Pulse auftretende Relegationsprozess mit nicht gezeigten Spulen detektiert wird. Zur Ortskodierung der detektierten Signale werden weiterhin Magnetfeldgradienten über Gradientenspulen angelegt, um eine Ortsabhängigkeit der detektierten Resonanzfrequenz zu erreichen. Das allgemeine Verfahren, wie durch eine Abfolge von eingestrahlten HF-Pulsen und der Schaltung von Magnetfeldgradienten Signale erzeugt und ausgelesen werden können, ist dem Fachmann bekannt und wird hier nicht näher erläutert.
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Die MR-Anlage weist weiterhin eine zentrale Steuereinheit 13 auf, mit der die MR-Anlage gesteuert wird. Die zentrale Steuereinheit weist eine HF-Steuereinheit 14 zur Steuerung der eingestrahlten HF-Pulse auf. Weiter ist eine Bedieneinheit vorgesehen, mit der ein Anwender das Sättigungsvolumen graphisch bestimmen kann, das durch Einstrahlen des zumindest einen HF-Sättigungspulses gesättigt werden soll. Weiter ist eine Einheit zur Berechnung des Sättigungsvolumens vorgesehen, die das Sättigungsvolumen anhand der graphischen Festlegung bestimmt, das durch Einstrahlung des zumindest einen HF-Sättigungspulses gesättigt wird für die Darstellung der Gefäßstruktur. Die Eingabeeinheit ist mit Bezugszeichen 15 in 1 dargestellt. Die Einheit zur Berechnung des Sättigungspulses ist allgemein als Recheneinheit 16 bezeichnet. Die zentrale Steuereinheit 13 weist weiterhin eine Gradientensteuereinheit 17 auf zur Steuerung der Schaltung der Magnetfeldgradienten. Eine Bildaufnahmeeinheit 18 steuert in Abhängigkeit von der gewählten Bildgebungssequenz den Ablauf der eingestrahlten HF-Pulse und der verwendeten Gradienten. Dies bedeutet, dass die Bildaufnahmeeinheit unter anderem die HF-Steuereinheit 14 und die Gradientensteuereinheit 17 steuert. Nach Detektion der MR-Signale durch nicht gezeigte Spulen, können die MR-Signale wie allgemein bekannt in MR-Bilder umgerechnet werden und auf einer Anzeige 19 angezeigt werden.
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Wie im Zusammenhang mit den 2 bis 5 näher erläutert wird, ist die in 1 gezeigte MR-Anlage in der Lage, auch bei Untersuchungspersonen mit geringer Herzleistung Gefäßstrukturen bei einer MR-Angiographiemessung bis ins Detail darzustellen.
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Bei der hier verwendeten Angiographietechnik werden die in einem Untersuchungsbereich angeordneten Spins durch Einstrahlen von zumindest einem HF-Sättigungspuls gesättigt. Das Sättigungsvolumen wird hierbei üblicherweise von einem Anwender der MR-Anlage gewählt. In 3 ist schematisch ein Sättigungsvolumen 30 dargestellt, das von einer Bedienperson nach dem Stand der Technik gewählt wurde, um eine MR-Angiographiemessung der beiden Nieren durchzuführen. Das Sättigungsvolumen 30 kann hierbei von einer Bedienperson auf zuvor erstellten Übersichtsbildern platziert werden. Bei der im linken Bild von 3 dargestellten Ausführungsform nach dem Stand der Technik wurden auch ein Großteil der Spins in der Aorta 31 mitgesättigt, ebenso die Spins in den beiden Nierenarterien 32.
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In der mittleren Figur von 3 und der rechten Figur von 3 sind nun Ausführungsformen der Erfindung dargestellt. Wie in dem mittleren Bild von 3 zu erkennen ist, wurde nun das Sättigungsvolumen durch zwei separate Teilsättigungsvolumina 35a und 35b ersetzt, die weiterhin das Gewebe in den Nieren sättigen. Jedoch ist zu erkennen, dass die Aorta bis zur Abzweigung der Nierenarterien nicht im Sättigungsvolumen enthalten ist. Ebenso ist nicht die gesamte Nierenarterie im Sättigungsvolumen 35a bzw. 35b enthalten. Bei den in 3 in der Mitte dargestellten Beispielen werden zwei schräge überlappende Teilsättigungsvolumina 35a und 35b gewählt. Die Wahl der mittleren Teilsättigungsvolumina 35a und 35b im Ver- gleich zu dem Sättigungsvolumen 30 beruht auf der Erkenntnis, dass das Gewebe, das die Aorta umgibt, auf Höhe der Abgänge der Nierenarterien kein Signalgewebe ist, d.h. kein Gewebe, das, wenn es nicht gesättigt werden würde, zu hohen Signalintensitäten beitragen würde bei der Aufnahme der Signale für die MR-Angiographie.
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Bezug nehmend auf 2 läuft das Verfahren folgendermaßen ab. Das Verfahren startet an einem Schritt S21 und in einem Schritt S22 werden Übersichtsbilder erzeugt, auf denen dann die Sättigungsvolumina oder das Sättigungsvolumen eingezeichnet werden kann, beispielsweise mithilfe der Bedieneinheit 16. Bei der Wahl des Sättigungsvolumens wird in einem Schritt 23 überprüft, ob das umliegende Gewebe Signalgewebe ist oder nicht. Wird in Schritt S23 erkannt, dass das Gewebe um die Gefäße herum keine störenden Signalanteile bei der Aufnahme der MR-Angiographie hat, wenn es nicht gesättigt ist, so kann in einem Schritt S24 das Sättigungsvolumen derart geplant werden, dass das umliegende Gewebe nicht im Sättigungsvolumen enthalten ist. Ergibt sich jedoch in Schritt 23, dass das umliegende Gewebe Signalgewebe ist und damit ohne Sättigung im MR-Angiographiebild stören würde, so erfolgt in einem Schritt S25 die Planung des Sättigungsvolumens derart, dass das als störend identifizierte Signalgewebe im Sättigungsvolumen enthalten ist.
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In einem weiteren Schritt S26 kann dann die Angiographiemessung mit Verwendung des in Schritt S24 oder S25 festgelegten Sättigungsvolumens durchgeführt werden. Die Angiographiemessung selbst entspricht hierbei der bisher bekannten Angiographiemessung, bei der der Unterschied in der Signalintensität zwischen gesättigten und ungesättigten Spins verwendet wird zur Darstellung der Gefäße. Die im Schritt S26 aufgenommenen MR-Signale können schließlich in Schritt S27 im berechneten MR-Angiographiebild dargestellt werden, bevor das Verfahren in Schritt S28 endet.
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Wiederum Bezug nehmend auf 3 bedeutet dies, dass in Schritt S23 festgestellt wurde, dass das auf Höhe der Nierenarterien vorhandene Gewebe um die Aorta herum kein Signalgewebe ist und daher nicht gesättigt werden muss, sodass dieser Bereich von der Sättigung ausgespart werden kann. Durch Vergleich der Sättigungsvolumina im linken und dem mittleren Bild von 3 ist zu erkennen, dass in dem mittleren Beispiel von 3 ein größerer Bereich in der Nähe der Nieren ungesättigte Spins aufweist. Der Weg der ungesättigten Spins in die kleineren Äste der Arterien ist kürzer als bei dem Ausführungsbeispiel, das links in 3 gezeigt ist. Dies bedeutet, dass auch für die kleineren Arterien ein höherer Signalunterschied zu dem gesättigten Volumen erzielt werden kann.
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Bei der im mittleren Beispiel gezeigten Ausführungsform sollte bei der Wahl der beiden Teilsättigungsvolumina 35a und 35b darauf geachtet werden, dass das Herz 38 nicht in-dem Sättigungsvolumen 35b enthalten ist.
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Im rechten Beispiel von 3 ist weiterhin eine Sättigung mit zwei Teilsättigungsvolumina 36a und 36b gemäß der Erfindung gezeigt. Da erkannt wurde, dass das um die Aorta liegende Gewebe nicht gesättigt werden muss, kann das Sättigungsvolumen auf das Nierengewebe selbst beschränkt werden. Wie durch Vergleich des rechten und des mittleren Ausführungsbeispiels zu erkennen ist, wird bei der Wahl der Teilsättigungsvolumina 36a und 36b der Anteil der ungesättigten Spins direkt in der Nähe der Niere weiter vergrößert, wodurch die erzeugten MR-Angiographiebilder weiter verbessert werden können. Bei dem rechten in 3 dargestellten Beispiel wird nicht ein schichtförmiges Volumen wie beispielsweise das Volumen 30 links in 3 gesättigt, sondern es wird ein spezielles Volumen gesättigt. Die Sättigung eines derart abgegrenzten räumlichen Volumens ist durch die Verwendung von 2- oder 3-dimensionalen räumlich selektiven Inversionspulsen möglich. Mittels einer Fourieranalyse oder weiterführender Rechenverfahren kann ausgehend von dem speziellen Volumen ein zeitlich variierender Gradientenverlauf und ein zugehöriger HF-Pulsverlauf für den Sättigungspuls berechnet werden, welcher dann zur Sättigung oder Invertierung des speziellen Volumens wie des Volumens 36a und 36b verwendet wird. Der hier zugrunde liegende Ansatz weist eine gewisse Analogie zur Erzeugung eines MR-Bildes auf, bei dem durch Anlegen von zeitlich variierenden Magnetfeldgradienten der k-Raum abgetastet wird. Das Schalten eines langen bzw. mehrerer kürzerer aufeinanderfolgender HF-Pulse stellt eine Gewichtung entlang dieser Trajektorie dar. Das resultierende Anregungsprofil, d.h. das spezielle Sättigungsvolumen, ergibt sich aus der Fouriertransformation dieses gewichteten Anregungs- k-Raums. Die erforderlichen HF- und Gradientenverläufe können aus dem gewünschten Anregungsprofil mittels einer Fourieranalyse oder weiterführenden Rechenverfahren erzeugt werden. Dabei sind verschiedene Trajektorienverläufe denkbar, um den Anregungs-k-Raum abzudecken und abzutasten. Bezug nehmend auf die beiden Teilsättigungsvolumina 36a und 36b bedeutet dies, dass elliptisch ausgebildete Volumen gesättigt werden müssen, wodurch ein geeigneter Anregungs-k-Raum gefüllt werden muss. Die bedeutet, dass dieser Anregungs-k-Raum durch die Trajektorie während des Anregungspulses durchlaufen werden muss, wobei bei der Trajektorie HF-Energie in einem Muster deponiert werden muss, das zu dem gewünschten Sättigungsvolumen führt. Üblicherweise muss das Anregungsfeld groß genug gewählt werden, um eine ungewünschte Wiederholung der Anregung in dem Untersuchungsobjekt, d.h. dem menschlichen Körper zu vermeiden. Die Größe des Anregungsfeldes, d.h. der Bereich über den auch nicht anzuregende Bereiche eindeutig definiert sind, hängt reziprok mit dem Abstand der im Anregungs-k-Raum durchlaufenen Punkte zusammen. Dies bedeutet, dass die Trajektorie durch den Anregungs- k-Raum normalerweise genügend dicht sein muss für eine klare Abgrenzung eines Sättigungsvolumens.
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In 4 ist dargestellt, dass für die Sättigung in den beiden Teilsättigungsvolumina 36a und 36b eigentlich eine Trajektorie 40 im Anregungs-k-Raum notwendig wäre, wie sie im rechten Bild von 4 dargestellt ist. Je größer dabei das Anregungsfeld FOVy gewählt wird, desto kleiner muss der entspreche Abstand Δky des erforderlichen Anregungs-k-Raums gewählt werden. Das Anregungsmuster innerhalb des Anregungsfelds wiederholt sich außerhalb periodisch, dies ist jedoch in 4 nicht dargestellt.
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Aufgrund der Tatsache, dass zwei identische Geometrien gesättigt werden sollen und aufgrund der Tatsache, dass im radialen Abstand außerhalb der Teilsättigungsvolumina kein kritisches Gewebe mehr vorhanden ist, dessen Sättigung störend werden kann, kann auch eine Anregungstrajektorie wie in 5 dargestellt verwendet werden. Dies bedeutet, dass ein reduziertes Anregungsgesichtsfeld verwendet werden kann, wie es durch die weniger dichte Abtastung des Anregungs-k-Raums durch die Trajektorie 50 dargestellt ist. Dabei wird das in die Berechnung eingehende Anregungsgesichtsfeld so gewählt, dass es so breit ist wie der Abstand der beiden Teilsättigungsvolumina, und dass ein Rand gerade in der Mitte zwischen den beiden Teilsättigungsvolumina zu liegen kommt. Dadurch ergibt sich zum Beispiel das Teilsättigungsvolumen 36b direkt als Fortführung des Teilsättigungsvolumens 36b. Zwar ergeben sich zusätzlich weitere Teilsättigungsvolumina 37a und 37b. Diese Teilsättigungsvolumina 37a und 37b sind jedoch bei der MR-Angiographiebildgebung nicht störend, da sich in den Teilsättigungsvolumina 37a und 37b kein Blut befindet, das zeitnah ins Zielvolumen einströmt und dessen Sättigung zu unerwünschten Effekten führen würde. Durch die weniger dichte Abtastung des Anregungs-k-Raums ist es möglich, die notwendigen HF-Pulse zur Erzeugung eines Sättigungsmusters wie in 5 gezeigt zu erzeugen. Die HF-Pulse können dadurch zeitlich kürzer ausgestaltet werden, was vorteilhaft sein kann. Alternativ kann die gewonnne Zeit genutzt werden, um den Anregungs-k-Raum weiter außen zu durchlaufen als im Ausführungsbeispiel von 4, sodass schärfere Kanten zwischen gesättigten Volumen und ungesättigten Volumen möglich sind.
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Die in Schritt S23 und S24 durchgeführten Schritte können durch eine Bedienperson der MR-Anlage durchgeführt werden oder automatisch. Bei der automatischen Durchführung dieser Schritte wird durch Bildnachverarbeitungstechniken die in den Übersichtsbildern dargestellte Anatomie identifiziert, und auf Grundlage der identifizierten Anatomie wird automatisch bestimmt, wie das Sättigungsvolumen gelegt werden muss, d.h. in dem System sind Informationen hinterlegt, ob gegebenenfalls im Untersuchungsbereich Gewebearten vorhanden sind, die keine Signalgewebe sind, sodass diese Gewebebereiche aus den Sättigungsvolumina ausgeklammert werden könnten.
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Zusammenfassend ermöglicht die vorliegende Erfindung die Erstellung von MR-Angiographiebildern, bei der der Anteil des nicht gesättigten Blutes, der in den Untersuchungsbereich fließt erhöht werden kann.
