DE102011007847A1 - Dynamische Anpassung eines Dephasierungsgradientenpaares - Google Patents

Dynamische Anpassung eines Dephasierungsgradientenpaares Download PDF

Info

Publication number
DE102011007847A1
DE102011007847A1 DE201110007847 DE102011007847A DE102011007847A1 DE 102011007847 A1 DE102011007847 A1 DE 102011007847A1 DE 201110007847 DE201110007847 DE 201110007847 DE 102011007847 A DE102011007847 A DE 102011007847A DE 102011007847 A1 DE102011007847 A1 DE 102011007847A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
flow
strength
phase
measurements
coding
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE201110007847
Other languages
English (en)
Other versions
DE102011007847B4 (de
Inventor
Andreas Greiser
Peter Speier
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Healthcare GmbH
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to DE201110007847 priority Critical patent/DE102011007847B4/de
Priority to US13/451,956 priority patent/US8975893B2/en
Publication of DE102011007847A1 publication Critical patent/DE102011007847A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102011007847B4 publication Critical patent/DE102011007847B4/de
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/44Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
    • G01R33/48NMR imaging systems
    • G01R33/54Signal processing systems, e.g. using pulse sequences ; Generation or control of pulse sequences; Operator console
    • G01R33/56Image enhancement or correction, e.g. subtraction or averaging techniques, e.g. improvement of signal-to-noise ratio and resolution
    • G01R33/563Image enhancement or correction, e.g. subtraction or averaging techniques, e.g. improvement of signal-to-noise ratio and resolution of moving material, e.g. flow contrast angiography
    • G01R33/56308Characterization of motion or flow; Dynamic imaging
    • G01R33/56316Characterization of motion or flow; Dynamic imaging involving phase contrast techniques
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/44Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
    • G01R33/48NMR imaging systems
    • G01R33/54Signal processing systems, e.g. using pulse sequences ; Generation or control of pulse sequences; Operator console
    • G01R33/543Control of the operation of the MR system, e.g. setting of acquisition parameters prior to or during MR data acquisition, dynamic shimming, use of one or more scout images for scan plane prescription
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/44Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
    • G01R33/48NMR imaging systems
    • G01R33/54Signal processing systems, e.g. using pulse sequences ; Generation or control of pulse sequences; Operator console
    • G01R33/56Image enhancement or correction, e.g. subtraction or averaging techniques, e.g. improvement of signal-to-noise ratio and resolution
    • G01R33/563Image enhancement or correction, e.g. subtraction or averaging techniques, e.g. improvement of signal-to-noise ratio and resolution of moving material, e.g. flow contrast angiography
    • G01R33/5635Angiography, e.g. contrast-enhanced angiography [CE-MRA] or time-of-flight angiography [TOF-MRA]

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Optimierung einer Flusskodierung die durch Schaltung eines zusätzlichen bipolaren Dephasierungsgradientenpaares erfolgt und die in einer Magnetresonanz-Phasenkontrastangiographie verwendet wird, wobei die Stärke der Flusskodierung in Abhängigkeit von der Flussgeschwindigkeit in den Gefaßen gewählt wird, die mit der Magnetresonanz-Phasenkontrastangiographie dargestellt werden sollen, mit den folgenden Schritten: – Aufnehmen von MR Signalen eines Untersuchungsbereichs mit kontinuierlich ablaufenden Übersichtsmessungen, wobei eine Bedienperson uber eine Schnittstelle eine Stärke der Flusskodierung wählen kann, wobei nach Auswahl der Flusskodierungsstärke die ausgewahlte Starke der Flusskodierung automatisch fur die nachste Messung der kontinuierlich ablaufenden Ubersichtmessungen übernommen wird, wobei für jede ausgewahlte Stärke der Flusskodierung zwei Teilmessungen mit unterschiedlichen Flusskodierungen durchgeführt werden, wobei eine Differenz der unterschiedlichen Flusskodierungen der ausgewählten Starke der Flusskodierung entspricht, – Berechnen, für jede ausgewählte Stärke der Flusskodierung, eines Phasendifferenzbildes aus den beiden Teilmessungen, – Darstellen des Phasendifferenzbildes in Echtzeit, wobei, wenn eine gewunschte Starke der Flusskodierung identifiziert wurde, die Stärke der Flusskodierung automatisch für die MR Phasenkontrastangiographie übernommen wird, und – Durchführen der MR Phasenkontrastangiographie mit der übernommenen Stärke der Flusskodierung.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Optimierung einer Flusskodierung, die durch Schaltung eines zusätzlichen bipolaren Dephasierungsgradientenpaares erreicht wird, das in einer Magnetresonanz-Phasenkontrastangiographiemessung verwendet wird, wobei die Stärke der Flusskodierung in Abhängigkeit von der Flussgeschwindigkeit in den Gefaßen gewählt wird, mit der die Magnetresonanz-Phasenkontrastangiographiemessung dargestellt werden soll. Die Erfindung betrifft weiterhin eine MR-Anlage zur Durchführung des Verfahrens.
  • In der Phasenkontrastangiographie mittels magnetischer Kernresonanz werden die Phaseneffekte von fließenden Spins verwendet, um diese darzustellen. Diese Phaseneffekte beruhen darauf, dass angeregte Spins, die sich entlang eines Magnetfeldgradienten bewegen bei einem bipolaren Gradientenpuls einen anderen Phasenverlauf haben als ruhende Spins. Bei ruhenden Spins ist idealerweise bei Schaltung eines bipolaren Gradientenmoments die Phase nach Schalten diese bipolaren Gradientenmoments null. Dies gilt nicht für bewegte Spins, da der Spin zum Zeitpunkt des negativen Gradientenpulses sich in einer anderen Position befindet als zum Zeitpunkt des zugehörigen positiven Gradientenpulses. Insgesamt ergibt sich nach Schaltung eines bipolaren Gradientenpulses eine Phasenverschiebung die direkt proportional zur Geschwindigkeit der Spins ist. Bei der MR-Phasenkonstrastangiographie werden solche bipolaren Dephasierungsgradienten geschaltet, während in einer weiteren Messung die bipolaren Dephasierungsgradienten weggelassen werden. Durch eine komplexe Differenzbildung der beiden Magnetisierungsvektoren ergibt sich ein Differenzsignal das direkt von der Geschwindigkeit der bewegten Spins abhängt. Die sich ergebende Phasendifferenz zwischen der Übersichtsmessung mit bipolarem Dephasierungsgradientenpaar und ohne Dephasierungsgradientenpaar ist proportional zur Geschwindigkeit und kann somit zur quantitativen Bestimmung von Flussgeschwindigkeiten verwendet werden. Je größer die Flussgeschwindigkeit ist, desto großer die Phasenverschiebung. Die großte Phasenverschiebung wird erreicht, wenn die beiden Magnetisierungsvektoren aus den beiden Übersichtsmessungen mit und ohne bipolaren Dephasierungsgradientenpaar entgegen gesetzt liegen, d. h. die Phasendifferenz 180° betragt. Die Phasendifferenz hangt neben der Flussgeschwindigkeit auch von dem Gradientenmoment des bipolaren Dephasierungsgradientenpaares ab, d. h. von der Starke und der Lange des Dephasierungsgradientenpaares. Da als Phasenwerte im MR-Bild nur Werte zwischen –180° und +180° dargestellt werden können, können sich in den Phasendifferenzbildern Phasensprunge ergeben, wenn das gewahlte Gradientenmoment zu groß ist. Um die optimale Stärke dieser bipolaren Dephasierungsgradienten zu bestimmen, werden Übersichtsmessungen mit verschiedenen Stärken der bipolaren Dephasierungsgradienten angewendet, wobei dann durch Betrachten der sich ergebenden Phasendifferenzbilder überprüft wird, wann Phasensprunge in den Gefäßen auftreten.
  • Da üblicherweise auch die Flussgeschwindigkeit nur in eine Raumrichtung kodiert und kompensiert wird, muss die Schichtebene angepasst an die Gefäßanatomie gewählt werden, damit der Fluss in die Richtung erfolgt, in der das bipolare Dephasierungsgradientenpaar zur Kodierung des Blutflusses geschalten wird. Dies bedeutet für den Anwender in der Vorbereitung insgesamt eine sehr zeitaufwändige und langwierige Vorbereitung, da nach der sogenannten Trial-and-Error-Methode herausgefunden werden muss, welche Stärke des bipolaren Dephasierungsgradientenpaares die richtige ist.
  • Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung die Suche nach dem richtigen bipolaren Dephasierungsgradientenpaar zu beschleunigen.
  • Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. In den abhängigen Ansprüchen sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben.
  • Gemaß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahrensoptimierung einer Flusskodierung bereitgestellt, die durch Schaltung eines bipolaren Dephasierungsgradientenpaares erreicht wird, wobei die Flusskodierung in einer Magnetresonanz-Phasenkontrastangiographie verwendet wird, und wobei die Stärke der Flusskodierung in Abhängigkeit von der Flussgeschwindigkeit in den Gefäßen gewählt wird, die mit der Magnetresonanz-Phasenkontrastangiographie dargestellt werden sollen. Gemäß einem Schritt des Verfahrens werden MR-Signale eines Untersuchungsbereichs mit kontinuierlich ablaufenden Ubersichtsmessungen aufgenommen, wobei eine Bedienperson uber eine Schnittstelle eine Stärke der Flusskodierung wahlen kann, wobei nach Auswahl einer Starke der Flusskodierung die ausgewählte Stärke der Flusskodierung automatisch fur die nächste Messung der kontinuierlich ablaufenden Ubersichtsmessungen übernommen wird. Für jede ausgewählte Starke der Flusskodierung werden zwei Teilmessungen mit unterschiedlichen Flusskodierungen durchgeführt, wobei eine Differenz der unterschiedlichen Flusskodierungen der ausgewählten Stärke der Flusskodierung entspricht. In einem weiteren Schritt wird für jede ausgewählte Starke der Flusskodierung automatisch ein Phasendifferenzbild aus den beiden Teilmessungen berechnet. Weiterhin wird das Phasendifferenzbild sofort nach der Aufnahme der beiden Teilmessungen so schnell wie möglich, d. h. in Echtzeit, dargestellt. Wenn nun eine gewünschte Stärke der Flusskodierung identifiziert wurde, wird die Starke der Flusskodierung automatisch für die MR-Phasenkontrastangiographie ubernommen und die MR-Phasenkontrastangiographie wird mit der ubernommenen Starke der Flusskodierung durchgeführt. Durch die kontinuierlich ablaufenden Übersichtsmessungen, bei denen ein Anwender interaktiv verschiedene Starken der Flusskodierungen einstellen kann, die dann automatisch für die nächste Übersichtsmessung übernommen wird, wird die Suche nach der idealen Flusskodierung damit nach dem idealen Dephasierungsgradientenpaar erheblich beschleunigt und das Messergebnis der anschließenden Phasenkontrastangiographie ist besser, da mit sehr hoher Wahrscheinlichkeit das richtige bipolare Dephasierungsgradientenpaar identifiziert werden konnte.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform wird bei den Übersichtsmessungen der MR-Rohdatenraum oder k-Raum bei der Aufnahme der MR-Signale radial abgetastet. Durch die radiale Abtastung des Rohdatenraumes müssen für die Erzeugung des Phasendifferenzbildes mit ausreichendem Signal-zu-Rausch-Verhältnis nur sehr wenige Projektionen des Rohdatenraums gemessen werden. Es ist auch mit nur ein paar radialen Projektionen möglich, in dem berechneten Phasendifferenzbild mit gut identifizierbaren Gefäßen zu erstellen. Die minimale Anzahl der Projektionen wird üblicherweise von dem Signal-zu-Rausch-Verhaltnis begrenzt. Beispielsweise können zwischen 10 und 20 radiale Projektionen im Rohdatenraum, vorzugsweise zwischen 14 bis 16 Projektionen, weiter vorzugsweise ungefahr 15 Projektionen gemessen werden. Dadurch können die beiden Ubersichtsmessungen, jeweils die Ubersichtsmessungen mit Dephasierungsgradientenpaar und die Übersichtsmessung ohne Dephasierungsgradientenpaar in sehr kurzer Zeit aufgenommen werden und das Phasedifferenzbild erzeugt werden.
  • Weiterhin ist es möglich, dass die Bedienperson über eine Schnittstelle eine Schichtebene für die Ubersichtsmessungen bestimmen kann, wobei nach Auswahl einer Schichtebene die ausgewählte Schichtebene für die nächste Messung der kontinuierlich ablaufenden Ubersichtsmessungen übernommen wird. Wenn dann eine gewünschte Schichtebene und eine gewünschte Stärke der Flusskodierung identifiziert wurde, (z. B. durch eine Bedienperson) können die gewünschte Schichtebene und die Starke der Flusskodierung automatisch fur die MR-Phasenkontrastangiographie ubernommen werden. Die gewünschte Schichtebene kann beispielsweise identifiziert werden, wenn der Anwender die in den Übersichtsmessungen dargestellte Anatomie als diejenige identifiziert, die er für die Bestimmung der Flussmessung untersuchen will.
  • Die Starke der Flusskodierung kann beispielsweise gewahlt werden, dass einmal eine Teilmessung mit Schaltung des zusätzlichen bipolaren Dephasierungsgradientenpaares durchgefuhrt wird und eine andere Teilmessung ohne Schaltung des bipolaren Dephasierungsgradientenpaares. Andererseits ist es auch möglich, die Flusskodierungen zu gleichen Teilen auf beide Messungen zu verteilen, d. h. identische Dephasierungsgradienten, jedoch mit unterschiedlichem Vorzeichen, so dass sich aus der Differenz der Flusskodierung der beiden Teilmessungen die gewünschte Stärke der Flusskodierung ergibt.
  • Die gewünschte Stärke des bipolaren Dephasierungsgradientenpaares kann vom Anwender bei Betrachtung des Phasendifferenzbildes bestimmt werden, oder dies kann auch durch Nachverarbeitung der berechneten Phasendifferenzbilder erfolgen. In einer Ausführungsform nimmt die Stärke der Flusskodierung von Ubersichtsmessung zu Übersichtsmessung ab, wobei die mit den verschiedenen Gradientenfeldstärken berechneten Phasendifferenzbilder direkt nach ihrer Berechnung angezeigt werden. Wenn nun beispielsweise die kontinuierlich ablaufenden Messungen angehalten werden, so kann das Phasendifferenzbild identifiziert werden bei dessen Anzeige die kontinuierlich ablaufenden Übersichtmessungen angehalten wurde. Hierbei wird dann die Flusskodierung des identifizierten Phasenbildes automatisch für die Phasenkontrastangiographie übernommen. Die Identifizierung kann beispielsweise durch den Anwender bei Betrachtung der Phasendifferenzbilder erfolgen. Wenn dieser merkt, dass ein Phasensprung in dem Phasendifferenzbild in dem Gefäß identifiziert wird, so deutet dies darauf hin, dass die gradienteninduzierte Phasenanderung so groß war, dass sie nicht mehr in dem Wertebereich von –π bis +π oder von 0 bis 2 dargestellt werden konnte. Falls dieser Phasensprung in den Phasenwerten in den Gefäßen im Phasendifferenzbild nicht mehr vorhanden ist, so wird die Stärke der Flusskodierung mit dem zugehörigen bipolaren Dephasierungsgradientenpaar ausgewählt, bei dem dieser Phasensprung eben nicht mehr aufgetreten ist.
  • Dieses bipolare Dephasierungsgradientenpaar bzw. die Stärke der Flusskodierung wird dann automatisch fur die MR-Phasenkontrastangiographie übernommen. Hierdurch wird sichergestellt, dass automatisch die richtige Stärke des bipolaren Dephasierungsgradientenpaares für die Gefäßdarstellung bei der Phasenkontrastangiographie verwendet wird.
  • In einer weiteren Ausführungsform ist es auch möglich, die Schichtebene der Ubersichtsmessung, bei der schon das bipolare Dephasierungsgradientenpaar ubernommen wurde, auch für die MR-Phasenkontrastangiographie zu übernehmen. In diesem Fall wird Schichtebene und das bipolare Dephasierungsgradientenpaar von der Übersichtsmessung übernommen.
  • In einer Ausführungsform ist die Bildebene eine transversale Bildebene und das bipolare Dephasierungsgradientenpaar wird in Schichtselektionsrichtung geschaltet, d. h. hiermit wird Fluss senkrecht zur Schichtebene in die Schichtebene hinein bzw. aus der Schichtebene heraus identifiziert und quantifiziert. Die bei der Übersichtsmessung verwendete Bildgebungssequenz kann beispielsweise eine Gradientenechosequenz sein.
  • Wenn der Rohdatenraum radial abgetastet wurde, so sind die im k-Raum bestimmten Rohdatenpunkte nicht homogen im k-Raum verteilt. Dies hat den Nachteil, dass die Anwendung von schnellen zweidimensionalen Fouriertransformationen nicht möglich ist. In diesem Zusammenhang ist es moglich die Rohdatenpunkte im k-Raum mit Hilfe einer Nachschlagetabelle homogen im Rohdatenraum zu verteilen. Die Verwendung einer derartigen Nachschlagetabelle ist näher in B. Dale et al. in „A Rapid Look-up Table Method for Reconstructing MR Images from Arbitrary k-Space Trajectories" IEEE Transaction an Medical Imaging, Vol. 20 No. 3, März 2001 Seiten 207–217, beschrieben.
  • Die Erfindung betrifft weiterhin eine MR-Anlage zur Optimierung der Flusskodierung, die durch die Schaltung der zusätzlichen bipolaren Dephasierungsgradientenpaare erreicht wird. Die MR-Anlage weist eine Aufnahmeeinheit auf, die zur Aufnahme von MR-Signalen eines Untersuchungsobjekts mit mehreren kontinuierlich ablaufenden Ubersichtmessungen ausgestattet ist. Weiter ist eine Bedieneinheit vorgesehen, mit der der Anwender eine Stärke der Flusskodierung interaktiv wahlen kann, wobei die Aufnahmeeinheit nach Auswahl einer Starke der Flusskodierung die ausgewählte Starke der Flusskodierung automatisch für die nächste Messung der kontinuierlich ablaufenden Ubersichtsmessungen ubernimmt. Die Aufnahmeeinheit ist dann derart ausgebildet, dass für jede ausgewählte Stärke der Flusskodierung zwei Teilmessungen mit unterschiedlichen Flusskodierungen durchgeführt werden, wobei die Differenz der unterschiedlichen Flusskodierungen der ausgewählten Stärke der Flusskodierung entspricht. Weiterhin ist ein Bildrechner vorgesehen, der ausgebildet ist, fur jede ausgewählte Stärke der Flusskodierung ein Phasendifferenzbild aus den beiden Teilmessungen zu berechnen. Eine Anzeigeeinheit stellt das Phasendifferenzbild sofort nach Berechnung dar. Wenn nun eine gewunschte Stärke der Flusskodierung identifiziert wurde, ubernimmt die Aufnahmeeinheit die Stärke der Flusskodierung automatisch für die MR-Phasenkontrastangiographie und führt diese mit der übernommenen Starke der Flusskodierung durch. Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen naher erläutert. Hierbei zeigen:
  • 1 schematisch eine MR-Anlage mit der eine Optimierung eines zusätzlichen bipolaren Dephasierungsgradientenpaares erreicht werden kann,
  • 2 ein Flussdiagramm mit den Ablaufschritten zur Optimierung des bipolaren Dephasierungsgradientenpaares,
  • 3 ein Sequenzschema zur Erstellung der Ubersichtsmessungen ohne bipolaren Dephasierungsgradientenschema und
  • 4 die Sequenz von 3 mit dem bipolaren Dephasierungsgradientenpaar.
  • In 1 ist eine MR-Anlage gezeigt, mit der eine Phasenkontrastangiographie effektiv und schnell vorbereitet werden kann durch Bestimmung der richtigen bipolaren Dephasierungsgradienten zur Kodierung des Flusses. Die MR-Anlage weist einen Magneten 10 auf zur Erzeugung des Polarisationsfeldes B0. Eine auf einer Liege 11 angeordnete Untersuchungsperson 12 wird in den Magneten gefahren und durch einen nicht gezeigten Empfangsspule werden die nach Einstrahlen von HF-Pulsen in Verbindung mit geschalteten Gradienten erzeugten Spannungen detektiert und an eine zentrale Steuereinheit 13 ubertragen. Die zentrale Steuereinheit 13 weist eine Gradientensteuerung 14 auf, mit der die Magnetfeldgradienten, die zur Ortskodierung der Signale notwendig sind, gesteuert werden. Eine HF-Steuerung 15 steuert die Einstrahlungen der HF-Felder zur Erzeugung der MR-Signale durch Kippen der Magnetisierung aus der Gleichgewichtslage. Eine Aufnahmeeinheit 16 steuert je nach gewählter Bildgebungssequenz den Ablauf der Gradientenfelder und der eingestrahlten HF-Pulse und steuert somit die HF-Steuerung 15 und Gradientensteuerung 14. Die detektierten MR-Signale werden in einer Recheneinheit 17 in MR-Bilder umgerechnet bevor sie auf einer Anzeigeeinheit 18 angezeigt werden. Uber eine Eingabeeinheit 19 können Bedienpersonen den Ablauf der Messungen steuern. Das grundsätzliche Arbeitsverhalten einer MR-Anlage ist dem Fachmann bekannt, so dass hierauf im Detail nicht näher eingegangen wird. Wenn nun von der Untersuchungsperson 12 MR-Phasenkontrastangiographiebilder erzeugt werden sollen, so werden von der Untersuchungsperson zuerst so genannte Lokalisierungsbilder erzeugt, auf denen dann die Lage der zu erzeugenden Phasenkontrastangiographiemessungen weiter geplant werden konnen. In Zusammenhang mit den 24 wird nun näher im Detail erläutert wie eine Optimierung der für die Phasenkontrast-MR-Angiographie notwendigen zusatzlichen Dephasierungsgradienten gewählt werden. Beispielsweise soll von der Untersuchungsperson der Fluss in der Aorta bestimmt werden. Hierfür müssen die in der Aorta auftretenden Flussgeschwindigkeiten durch die zusatzlichen Dephasierungsgradienten, ein bipolares Dephasierungsgradientenpaar, derart kodierten werden, dass die auftretenden Flüsse in dem Wertebereich von insgesamt 2π dargestellt werden.
  • Das hierfür notwendige Optimierungsverfahren zur Bestimmung der Große des bipolaren Dephasierungsgradientenpaares wird in Zusammenhang mit 2 näher erläutert. Das Verfahren startet in einem Schritt S20, wobei in einem Schritt S21 Lokalisierungsbilder erzeugt werden, auf dem die weiteren Messungen geplant werden können. Uber eine Mensch-Maschinenschnittstelle kann eine Bedienperson eine erste transversale Schichtebene auf Höhe der Aorta wahlen, wobei dann in einem Schritt S22 die kontinuierlich ablaufenden Ubersichtsmessungen gestartet werden. Bei dem Schritt S22 wird einmal eine flusskompensierte Bildgebungssequenz, beispielsweise die Gradientenechosequenz von 3 und einmal die gleiche Bildgebungssequenz mit zusätzlichen bipolaren Dephasierungsgradienten, geschaltet.
  • Wie in 3 zu erkennen ist, wird bei dieser Gradientenechosequenz mit Einstrahlen des HF-Pulses 31 gleichzeitig in Schichtselektionsrichtung, hier der Gradient GZ, eine Schicht ausgewahlt, in der die Spins durch den HF-Puls angeregt werden. Dies ist die Gradientenschaltung 32. Diese Gradientenschaltung weist an ihrem hinteren Ende noch ein bipolares Gradientenmoment 32a und 32b auf, wodurch in Schichtselektionsrichtung fließende Spins bei konstanter Geschwindigkeit keine geschwindigkeitsinduzierte Phasenkomponente haben. Wie bei einer Gradientenechosequenz üblich wird in Phasenkodierrichtung der Phasenkodiergradient 33 in verschiedenen Starken geschaltet, bevor durch die Gradientenschaltung 34 in Ausleserichtung das Signal ausgelesen wird. Die in 4 dargestellte Bildgebungssequenz entspricht der in 3 dargestellten Bildgebungssequenz, wobei zusätzlich in Schichtselektionsrichtung noch ein bipolares Dephasierungsgradientenpaar 32c und 32d geschalten wird. Durch diese zusatzlichen Dephasierungsgradienten weisen Spins, die in Richtung des Magnetfeldgradienten GZ laufen eine andere Phase auf als ruhende Spins. Erzeugt man nun mit der in 3 dargestellten Bildgebungssequenz ein Phasenbild und mit der in 4 verwendeten Bildgebungssequenz ein Phasenbild und zieht diese voneinander ab zur Erzeugung eines Phasendifferenzbildes (Schritt S23 in 2), so werden die in Schichtselektionsrichtung fließenden Spins in Abhangigkeit von der Flussgeschwindigkeit über die Phasenänderung kodiert. Über die Eingabeeinheit 19 kann über eine Mensch-Maschinenschnittstelle eine Abfolge von Übersichtsmessungen gestartet werden. Bei den ersten Ubersichtsmessungen, einmal mit der Sequenz gemäß 3 und einmal mit der Sequenz gemäß 4, kann hierbei die Gradientenstarke so eingestellt werden, dass die Gradientenstärke größer als diejenige ist, die bei der zu erwartenden Flussgeschwindigkeit eingestellt werden wurde. Die Bedienperson kann beispielsweise über die Bedieneinheit bei den laufenden Übersichtsmessungen ein erstes Gradientenmoment für diese bipolare Gradientenpaar einstellen und nach Aufnehmen der Übersichtsmessungen und Erzeugen der Phasendifferenzbilder konnen diese Phasendifferenzbilder in Schritt S24 angezeigt werden. Sind in dem angezeigten Phasenbild noch Phasensprunge enthalten (S25), so kann anschließend die gleiche Übersichtsmessung mit einer geringfügig verkleinerten Gradientenstärke des bipolaren Dephasierungsgradientenpaares 32c und 32d wiederholt werden.
  • Die Bedienperson kann über die interaktive Schnittstelle die Flusskodierung nach der Anzeige des Phasendifferenzbilds in Schritt S24 verringern. Wenn die Stärke der Flusskodierung nicht verändert wird, wird die Messung mit den bisher bestehenden Stärken einfach wiederholt. Die Bedienperson hat somit Zeit, die berechneten Phasendifferenzbilder genau zu studieren. In Schritt S22 wird hierbei mit der größten Flusskodierung bzw. mit der großten Gradientenstärke angefangen, damit vor dem Start der Messung die maximale periphere Nervenstimulation vorhergesagt werden kann. Wenn dann die Gradientenstärke interaktiv reduziert wird, so wird dadurch sichergestellt, dass periphere Nervenstimulationen vermieden werden. Wenn nun die Gradientenstärke in Schritt S26 verringert wird und die Schritte S22–S24 kontinuierlich wiederholt werden, kann in Schritt S25 wieder überprüft werden, ob das so genannte „aliasing”, d. h. die Phasensprünge noch auftreten.
  • Treten keine Phasensprünge mehr auf kann die Bedienperson die kontinuierlich ablaufenden Ubersichtmessungen anhalten, da die Flusskodierung identifiziert wurde, die für die nachfolgende Phasenkontrastangiographiemessung verwendet werden soll. Das manuelle Anhalten der Übersichtsmessungen wird dahingehend interpretiert, dass nun die geeignete Flusskodierung identifiziert worden ist, so dass die Flusskodierung des zuletzt angezeigten Phasendifferenzbildes identifiziert wird und für die Angiographiemessung übernommen wird (Schritt S28). Das Verfahren endet in Schritt S29. In einem nicht gezeigten Schritt kann dann die Phasenkontrastangiographie mit der übernommenen Flusskodierung durchgeführt werden.
  • Weiterhin ist es durch eine interaktive Bedieneinheit möglich, wahrend der Übersichtsmessungen die Schichtebene fur die nächste Ubersichtsmessung zu andern. In einer Ausführungsform der Erfindung kann dann nicht nur die Starke des geeigneten bipolaren Dephasierungsgradientenpaares sondern auch die Schichtebene der zugehörigen Messung übernommen werden. Bei der in 2 gezeigten Ausfuhrungsform ist dies die Messung, bei der bei der Anzeige des zugehörigen Phasendifferenzbildes die Messung angehalten wurde. Die Schichtebene und die zugehorigen Gradientenfeldstärken für die Dephasierungsgradienten können dann übernommen werden.
  • Bei der in 2 dargestellten Ausführungsform erfolgte die Bestimmung der Phasensprünge durch einen Anwender des Systems. In einer anderen Ausführungsform ist es auch möglich, beispielsweise uber Bildnachverarbeitungsalgorithmen, die Gefäße im Phasenbild zu identifizieren und dann anschließend zu identifizieren ob Phasensprünge von 2π in diesen Gefaßen auftreten. Ist dies der Fall, kann wie in den Schritten S27 und S28 die Gradientenstärke der davor stattfindenden Messung übernommen werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • B. Dale et al. in „A Rapid Look-up Table Method for Reconstructing MR Images from Arbitrary k-Space Trajectories” IEEE Transaction an Medical Imaging, Vol. 20 No. 3, März 2001 Seiten 207–217 [0014]

Claims (11)

  1. Verfahren zur Optimierung einer Flusskodierung die durch Schaltung eines zusätzlichen bipolaren Dephasierungsgradientenpaares erfolgt und die in einer Magnetresonanz-Phasenkontrastangiographie verwendet wird, wobei die Stärke der Flusskodierung in Abhängigkeit von der Flussgeschwindigkeit in den Gefaßen gewählt wird, die mit der Magnetresonanz-Phasenkontrastangiographie dargestellt werden sollen, mit den folgenden Schritten: – Aufnehmen von MR Signalen eines Untersuchungsbereichs mit kontinuierlich ablaufenden Ubersichtsmessungen, wobei eine Bedienperson über eine Schnittstelle eine Stärke der Flusskodierung wählen kann, wobei nach Auswahl der Flusskodierungsstärke die ausgewählte Stärke der Flusskodierung automatisch fur die nächste Messung der kontinuierlich ablaufenden Übersichtmessungen übernommen wird, wobei für jede ausgewahlte Stärke der Flusskodierung zwei Teilmessungen mit unterschiedlichen Flusskodierungen durchgefuhrt werden, wobei eine Differenz der unterschiedlichen Flusskodierungen der ausgewählten Stärke der Flusskodierung entspricht, – Berechnen, für jede ausgewählte Stärke der Flusskodierung, eines Phasendifferenzbildes aus den beiden Teilmessungen, – Darstellen des Phasendifferenzbildes in Echtzeit, wobei, wenn eine gewünschte Stärke der Flusskodierung identifiziert wurde, die Stärke der Flusskodierung automatisch für die MR Phasenkontrastangiographie übernommen wird, und – Durchführen der MR Phasenkontrastangiographie mit der übernommenen Starke der Flusskodierung.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei den Ubersichtsmessungen bei einer Aufnahme der MR Signale ein MR Rohdatenraum radial abgetastet wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass für jede der Übersichtsmessungen jeweils zwischen 10 und 20 radiale Projektionen des MR Rohdatenraums aufgenommen werden.
  4. Verfahren nach einem der vorstehenden Anspruche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bedienperson uber eine Schnittstelle eine Schichtebene für die Übersichtsmessungen bestimmen kann, wobei nach Auswahl einer Schichtebene die ausgewählte Schichtebene automatisch fur die nachste Messung der kontinuierlich ablaufenden Übersichtsmessungen übernommen wird, wobei, wenn eine gewunschte Schichtebene und die gewünschte Stärke der Flusskodierung identifiziert wurde, die gewünschte Schichtebene und die Stärke der Flusskodierung automatisch für die MR Phasenkontrastangiographie ubernommen werden.
  5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stärke der Flusskodierung von Übersichtsmessung zu Übersichtsmessung geringer wird, wobei die mit den verschiedenen Flusskodierungen berechneten Phasendifferenzbilder direkt nach ihrer Berechnung angezeigt werden, wobei, wenn die kontinuierlich ablaufenden Übersichtsmessungen angehalten wird, das Phasendifferenzbild identifiziert wird, bei dessen Anzeige die kontinuierlich ablaufenden Übersichtsmessungen angehalten wurde, wobei die Starke der Flusskodierung, die zu dem identifizierten Phasenbild gefuhrt hat, automatisch für die MR Phasenkontrastangiographie übernommen wird.
  6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stärke der Flusskodierung von Ubersichtsmessung zu Ubersichtsmessung geringer wird, wobei die mit den verschiedenen Flusskodierungen berechneten Phasendifferenzbilder jeweils direkt nach ihrer Berechnung angezeigt werden, wobei, wenn das Phasendifferenzbild identifiziert wird, in dem zum ersten Mal kein Phasensprung in einem Gefäß identifiziert wird, die Stärke der Flusskodierung des identifizierten Phasenbildes automatisch für die MR Phasenkontrastangiographie übernommen wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn die kontinuierlich ablaufenden Übersichtsmessungen angehalten werden, die Schichtebene, bei der das identifizierte Phasenbild aufgenommen wurde, automatisch für die MR Phasenkontrastangiographie ubernommen wird.
  8. Verfahren nach einem der vorstehenden Anspruche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildebene für die Bildebene der Ubersichtsmessung und der MR Phasenkontrastangiographie eine transversale Bildebene ist und die Flusskodierung in Richtung eines Schichtselektionsgradienten erfolgt.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die im Rohdatenraum radial abgetasteten Rohdatenpunkte mit Hilfe einer Nachschlagetabelle in homogen im Rohdatenraum verteilte Rohdatenpunkte umgewandelt werden.
  10. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ubersichtsmessung eine auf Gradientenechos basierende Bildgebungssequenz ist.
  11. MR Anlage zur Optimierung einer Flusskodierung, die durch Schaltung eines zusätzlichen bipolaren Dephasierungsgradientenpaares erfolgt, die in einer Magnetresonanz-Phasenkontrastangiographie verwendet wird, wobei die Stärke der Flusskodierung in Abhängigkeit von der Flussgeschwindigkeit in den Gefäßen gewählt wird, die mit der Magnetresonanz-Phasenkontrastangiographie dargestellt werden sollen, wobei die MR Anlage aufweist: – eine Aufnahmeeinheit, zur Aufnahme von MR Signalen eines Untersuchungsbereichs mit mehreren kontinuierlich ablaufenden Ubersichtsmessungen, – eine Bedieneinheit, mit der ein Anwender eine Stärke der Flusskodierung Wahlen kann, wobei die Aufnahmeeinheit nach Auswahl einer Starke der Flusskodierung diese Stärke automatisch für die nachste Messung der kontinuierlich ablaufenden Ubersichtsmessungen ubernimmt, wobei die Aufnahmeeinheit für jede ausgewählte Starke der Flusskodierung zwei Teilmessungen mit unterschiedlichen Flusskodierungen durchführt, wobei eine Differenz der unterschiedlichen Flusskodierungen der ausgewahlten Starke der Flusskodierung entspricht, – ein Bildrechner, der ausgebildet ist, für jede ausgewählte Stärke der Flusskodierung, ein Phasendifferenzbild aus den beiden Teilmessungen zu berechnen, – eine Anzeigeinheit, die das Phasendifferenzbild in Echtzeit darstellt, wobei, wenn eine gewünschte Starke der Flusskodierung identifiziert wird, die Aufnahmeeinheit die Starke der Flusskodierung automatisch für die MR Phasenkontrastangiographie übernimmt und die MR Phasenkontrastangiographie mit der übernommenen Stärke der Flusskodierung durchführt.
DE201110007847 2011-04-21 2011-04-21 Dynamische Anpassung eines Dephasierungsgradientenpaares Expired - Fee Related DE102011007847B4 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201110007847 DE102011007847B4 (de) 2011-04-21 2011-04-21 Dynamische Anpassung eines Dephasierungsgradientenpaares
US13/451,956 US8975893B2 (en) 2011-04-21 2012-04-20 Dynamic adaptation of a dephasing gradient pair

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201110007847 DE102011007847B4 (de) 2011-04-21 2011-04-21 Dynamische Anpassung eines Dephasierungsgradientenpaares

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102011007847A1 true DE102011007847A1 (de) 2012-10-25
DE102011007847B4 DE102011007847B4 (de) 2013-02-21

Family

ID=46967288

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE201110007847 Expired - Fee Related DE102011007847B4 (de) 2011-04-21 2011-04-21 Dynamische Anpassung eines Dephasierungsgradientenpaares

Country Status (2)

Country Link
US (1) US8975893B2 (de)
DE (1) DE102011007847B4 (de)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8970217B1 (en) 2010-04-14 2015-03-03 Hypres, Inc. System and method for noise reduction in magnetic resonance imaging
EP3382414A1 (de) * 2017-03-28 2018-10-03 Siemens Healthcare GmbH Verfahren zur durchführung einer angiographischen messung und erstellung einer angiographie
CN110558986A (zh) * 2019-08-27 2019-12-13 苏州朗润医疗系统有限公司 适用于磁共振成像的相位对比成像方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6317620B1 (en) * 2000-05-04 2001-11-13 General Electric Company Method and apparatus for rapid assessment of stenosis severity
DE10256209B4 (de) * 2002-12-02 2007-06-21 Siemens Ag Verfahren zur automatischen Bestimmung des tatsächlichen Geschwindigkeitsintervalls eines fließenden Mediums bei Flussmessungen in der Magnetresonanz-Tomographie sowie Kernspintomographiegerät und Computersoftwareprodukt

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5226418A (en) * 1991-08-01 1993-07-13 General Electric Company Phase correction of complex - difference processed magnetic resonance angiograms
DE19529512C2 (de) * 1995-08-10 2000-11-23 Siemens Ag Verfahren zur Phasenkontrast-MR-Angiographie und Anordnung zur Durchführung des Verfahrens
US5652513A (en) * 1996-08-01 1997-07-29 Picker International, Inc. Phase sensitive magnetic resonance technique with integrated gradient profile and continuous tunable flow
CA2313006C (en) * 1997-12-12 2006-04-11 Wisconsin Alumni Research Foundation Rapid acquisition magnetic resonance imaging using radial projections
US6408201B1 (en) * 2000-06-09 2002-06-18 General Electric Company Method and apparatus for efficient stenosis identification in peripheral arterial vasculature using MR imaging

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6317620B1 (en) * 2000-05-04 2001-11-13 General Electric Company Method and apparatus for rapid assessment of stenosis severity
DE10256209B4 (de) * 2002-12-02 2007-06-21 Siemens Ag Verfahren zur automatischen Bestimmung des tatsächlichen Geschwindigkeitsintervalls eines fließenden Mediums bei Flussmessungen in der Magnetresonanz-Tomographie sowie Kernspintomographiegerät und Computersoftwareprodukt

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
B. Dale et al. in "A Rapid Look-up Table Method for Reconstructing MR Images from Arbitrary k-Space Trajectories" IEEE Transaction an Medical Imaging, Vol. 20 No. 3, März 2001 Seiten 207-217
M.A. Bernstein et al.: Handbook of MRI pulse sequences. Burlington/USA : Elsevier Academic Press, 2004. S. 659-661. - ISBN 0120928612 *
T. Gu et al.: PC VIPR: A High-Speed 3D Phase-Contrast Method for Flow Quantification and High-Resolution Angiography. In: AJNR Am. J. Neuroradiol., 26, 2005, S. 743-749. *

Also Published As

Publication number Publication date
US8975893B2 (en) 2015-03-10
DE102011007847B4 (de) 2013-02-21
US20120268125A1 (en) 2012-10-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102005018937B4 (de) Verfahren und Gerät zur verbesserten sendeseitig beschleunigten PPA-basierten Volumen-selektiven Magnet-Resonanz-Bildgebung sowie Computersoftwareprodukt zur Implementierung des Verfahrens
DE102016218955B4 (de) Optimiertes Magnetresonanz-Schichtmultiplexing-Verfahren
DE102010032080B4 (de) Getriggerte Magnetresonanzbildgebung auf der Grundlage einer partiellen parallelen Akquisition (PPA)
DE102012217227B4 (de) MR-Phasenkontrastangiographie mit rotierenden Kodierungsgradienten
DE102006042998A1 (de) Messsequenz für die dreidimensionale MR-Bildgebung sowie MR-Gerät
DE102011007574A1 (de) Verfahren zur quasi-kontinuierlichen dynamischen Bewegungskorrektur bei Messungen der Magnetresonanz
DE102014214844B4 (de) Verfahren und Magnetresonanzanlage zum Erfassen von MR-Daten
DE102015221888B4 (de) Gleichzeitige MRT-Mehrschichtmessung
DE102011083619A1 (de) Verfahren zur Erzeugung einer Serie von MR-Bildern zur Überwachung einer Position eines in einem Untersuchungsgebiet befindlichen Interventionsgeräts, Magnetresonanzanlage, Computerprogrammprodukt und elektronisch lesbarer Datenträger
DE102011007847B4 (de) Dynamische Anpassung eines Dephasierungsgradientenpaares
EP3333584B1 (de) Optimierung der gleichzeitigen erfassung von mr-daten in mehreren volumenelementen oder schichten
DE102008039340B4 (de) Verfahren zur Aufzeichnung und Darstellung von Kalibrierungsbildern sowie Magnet-Resonanz-Gerät
EP3570060A1 (de) Verfahren zur rekonstruktion von magnetresonanztomographie-aufnahmen mit variabler zeitauflösung
DE102010027312A1 (de) Verfahren zur Erstellung von MR-Bildern sowie entsprechend ausgestaltete Magnetresonanzlage
DE102020212250A1 (de) Ermittlung einer PSF für eine Rekonstruktion von Bilddaten aus mittels einer Magnetresonanzanlage aufgenommenen Messdaten
DE102020209382A1 (de) Verfahren zur Aufnahme von Messdaten mittels einer Magnetresonanzanlage mit einer Korrektur der verwendeten k-Raumtrajektorien
DE102014204995B4 (de) Verfahren und Magnetresonanzanlage zur Fettsättigung
DE102010041659A1 (de) Verfahren zur Erzeugung eines optimierten MR-Bildes eines Untersuchungsobjekts, Computerprogrammprodukt, elektronisch lesbarer Datenträger und Magnetresonanzgerät
DE102015207352B4 (de) Quantitative T1-Bestimmung bei einer MR-Bildgebung
DE102014204996B4 (de) Homogene MR-Fettsättigung durch SPAIR-Pulse mit variablen Wirkzeiten
DE102013219747B4 (de) Bestimmung von Anregungsprofilen von Anregungspulsen in der Magnetresonanztechnik
DE102020209383A1 (de) Verfahren zur Aufnahme von Messdaten mittels einer Magnetresonanzanlage mit einer Korrektur der verwendeten k-Raumtrajektorien
DE102016207368A1 (de) Verfahren zum Ausbilden von HF-Pulsen für die Kompensation von Inhomogenitäten im Randbereich einer MR-Anlage
DE102014222495A1 (de) Korrektur von Magnetresonanz-Bildaufnahmen mit Hilfe konvertierter Feldkarten
DE102014202513B4 (de) Verfahren und Magnetresonanzanlage zur Erstellung von MR-Bildern

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final

Effective date: 20130522

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: SIEMENS HEALTHCARE GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT, 80333 MUENCHEN, DE

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee