DE102012203288A1

DE102012203288A1 - Verfahren zur Erzeugung von magnetresonanzbasierten Schichtaufnahmen

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Publication number: DE102012203288A1
Application number: DE102012203288A
Authority: DE
Inventors: Mathias Nittka; Vladimir Jellus
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens Healthcare GmbH
Priority date: 2012-03-02
Filing date: 2012-03-02
Publication date: 2013-09-05
Anticipated expiration: 2032-03-03
Also published as: US8917918B2; KR101630903B1; CN103293500A; CN103293500B; KR20130100739A; DE102012203288B4; US20130230223A1

Abstract

Es wird ein Verfahren zur Erzeugung von magnetresonanzbasierten Schichtaufnahmen (KS1, KS2, KS3, ..., KS8) eines Untersuchungsobjekts (O) beschrieben. Dabei werden zunächst Messdaten für einen Stapel von Mess-Schichten (WS1, WS2, WS3, ..., WS9, FS1, FS2, FS3, ..., FS9) durch das Untersuchungsobjekt (O) mittels einer Abfolge von Schicht-Messsequenzen gewonnen. Die Folge von Schicht-Messsequenzen ist so aufgebaut, dass sie eine Trennung eines ersten Materials von einem zweiten Material, das eine definierte chemische Verschiebung zum ersten Material aufweist, erlaubt und dabei die Position (PWS1, PWS2) einer Mess-Schicht (WS1, WS2, WS3, ..., WS9) mit Messdaten für das erste Material gegenüber der Position (PFS1) einer Mess-Schicht (FS1, FS2, FS3, ..., FS9) mit Messdaten für das zweite Material räumlich verschoben ist. Dann werden Kombinations-Schichtaufnahmen (KS1, KS2, KS3, ..., KS8) gebildet, in welchen jeweils das erste und das zweite Material dargestellt ist, wobei Messdaten des ersten Materials aus zumindest einer ersten Schicht-Messsequenz derart mit Messdaten des zweiten Materials aus zumindest einer zweiten Schicht-Messsequenz kombiniert werden, dass in den Kombinations-Schichtaufnahmen (KS1, KS2, KS3, ..., KS8) die Bilddaten des ersten und des zweiten Materials räumlich zumindest innerhalb eines vorgegebenen Toleranzmaßes lagegenau zueinander angeordnet sind. Weiterhin werden eine Messdatenverarbeitungseinheit (20) zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und eine Magnetresonanzanlage (1) mit einer solchen Messdatenverarbeitungseinheit (20) beschrieben.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung von magnetresonanzbasierten Schichtaufnahmen eines Untersuchungsobjekts, eine Messdatenverarbeitungseinheit zur Erzeugung von Magnetresonanz-Schichtaufnahmen und eine Magnetresonanzanlage, welche u. a. eine solche Messdatenverarbeitungseinheit aufweist.
Um magnetresonanzbasierte Schichtaufnahmen, d. h. mit einem Magnetresonanztomographen erzeugte Bilddaten, aus einem Bereich vom Körperinneren eines Untersuchungsobjekts zu erhalten, muss zunächst der Körper bzw. der zu untersuchende Körperteil einem möglichst homogenen statischen Grundmagnetfeld, welches meist als B₀-Feld bezeichnet wird, ausgesetzt werden. Hierdurch werden die Kernspins im Körper parallel zur Richtung des B₀-Felds (üblicherweise als z-Richtung bezeichnet) ausgerichtet. Außerdem werden mit geeigneten Hochfrequenzantennen Hochfrequenzpulse (HF-Pulse) in das Untersuchungsobjekt eingestrahlt, deren Frequenz im Bereich der Resonanzfrequenz, der sogenannten Larmorfrequenz, der anzuregenden Kerne im vorliegenden Magnetfeld liegt. Mittels dieser Hochfrequenzpulse werden die Spins der anzuregenden Kerne, in der Regel Wasserstoffkerne, im Untersuchungsobjekt derart angeregt, dass sie um einen sogenannten „Anregungsflipwinkel“ aus ihrer Gleichgewichtslage parallel zum Grundmagnetfeld B₀ ausgelenkt werden. Die Kernspins präzedieren dann zunächst um die z-Richtung und relaxieren nach und nach wieder, wobei die Relaxation von der chemischen Verbindung und der molekularen Umgebung abhängig ist, in der sich der angeregte Kern befindet. Die bei der Relaxation erzeugten Magnetresonanzsignale werden als sogenannte Rohdaten mittels Hochfrequenzempfangsantennen aufgenommen und auf Basis der akquirierten Rohdaten werden schließlich die Magnetresonanzbilder rekonstruiert. Die Ortskodierung erfolgt mit Hilfe von schnell geschalteten Gradientenmagnetfeldern, die dem Grundmagnetfeld während der Aussendung der Magnetresonanz-Hochfrequenzpulse und/oder der Akquisition der Rohdaten überlagert werden.
Die übliche Magnetresonanzbildgebung basiert dabei meist auf dem sequenziellen Anregen und Auslesen von beliebig orientierten Schichten im Untersuchungsobjekt. Um ein dreidimensionales Volumen einer sog. „Region-of-Interest“ (ROI) abzudecken, werden üblicherweise Messdaten für einen kompletten Stapel von in einer definierten Stapelrichtung, beispielsweise in z-Richtung, räumlich gegeneinander verschobenen parallelen Mess-Schichten durch das Untersuchungsobjekt mittels einer Abfolge von Schicht-Messsequenzen erzeugt. Dieser Schichtstapel kann dabei so aufgebaut sein, dass eine Schicht unmittelbar an die nächste Schicht grenzt, so dass das Volumen nahtlos abgedeckt wird. Es ist aber auch möglich, die Schichten mit einem bestimmten Schichtabstand zueinander aufzunehmen. Die definierte Anregung einer Schicht kann durch Senden eines Hochfrequenzpulses bei gleichzeitigem Anlegen eines Schichtselektionsgradienten in der Stapelrichtung, beispielsweise in der z-Richtung, erfolgen. Die Dicke der selektierten Schicht ist durch die Bandbreite des HF-Pulses sowie die Amplitude des Schichtselektionsgradienten bestimmt, die Schichtposition durch die am jeweiligen Ort vorliegende Lamorfrequenz, die abhängig vom am jeweiligen Ort vorliegenden Magnetfeld ist.
Bei dieser üblicherweise verwendeten Art der Schichtanregung besteht das Problem, dass die angeregten Kerne im Körpergewebe keine einheitliche Präzisionsfrequenz im Magnetfeld haben, sondern sich nach ihrer chemischen Umgebung für verschiedene Gewebetypen unterscheiden können. Dies wird üblicherweise als chemische Verschiebung bezeichnet. Besonders störend bei der Magnetresonanzbildgebung ist die chemische Verschiebung von Fettgewebe im Verhältnis zu dem üblicherweise angeregtem Wasser, da Fett in vielen Körperregionen in erheblichen Mengen vorkommt. Die chemische Verschiebung zwischen Fettgewebe und Wasser beträgt ca. 3,5 ppm. Der Effekt der chemischen Verschiebung bewirkt bei der Schichtanregung, dass das Signal von Gewebe mit abweichender Frequenz in der Stapelrichtung verschoben wird. Im Extremfall kann dies dazu führen, dass das im gemessenen Bild dargestellte Fettsignal aus einer vollkommen anderen Schichtposition stammt und somit Kontraste und Anatomie im später daraus erzeugten Bild verfälscht werden.
Dieses Problem verschärft sich mit zunehmender Feldstärke aus zwei Gründen. Zum einen erhöht sich der Schichtversatz proportional mit der Feldstärke. So ist beispielsweise bei einer Schichtdicke von 3 mm und einer Bandbreite des anregenden HF-Pulses von 1 kHz das Fettsignal gegenüber dem Wassersignal bei einer Feldstärke von 1,5 Tesla um ca. 0,63 mm verschoben, was ungefähr 21% der Schichtdicke ausmacht. Bei 3 Tesla verdoppelt sich diese Verschiebung gegenüber einem 1,5 Tesla Magnetfeld, d. h. sie beträgt dann 1,26 mm, was 42% der Schichtdicke ausmacht. Bei 7 Tesla beträgt der Abstand bereits 2,98 mm, was 98% der Schichtdicke ausmacht. Während also die Verschiebung bei Routineuntersuchungen an 1,5 Tesla-Anlagen noch akzeptabel erscheint, kommt das Fettsignal bei 7 Tesla-Anlagen bereits aus einer komplett anderen Schichtposition, was zu erheblichen Problemen bei der späteren diagnostischen Auswertung führen kann.
Ein weiterer Grund, warum sich das Problem mit zunehmender Magnetfeldstärke verstärkt, besteht darin, dass bei höheren Feldstärken Hochfrequenzpulse mit niedrigerer Bandbreite verwendet werden sollten, um so die Hochfrequenzbelastung des Patienten, die sogenannte SAR (Specific Absorption Rate), zu reduzieren. Obwohl die Maßnahme der Verwendung von HF-Pulsen mit niedrigerer Bandbreite also für die Artefakte hinsichtlich der chemischen Verschiebung kontraproduktiv ist, wird diese dennoch häufig angewandt, um sonst erforderliche SAR-Beschränkungen zu vermeiden.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Erzeugung von Magnetresonanz-Schichtaufnahmen sowie eine hierfür geeignete Messdatenverarbeitungseinheit anzugeben, mit dem Artefakte aufgrund der chemischen Verschiebung in Stapelrichtung reduziert und im günstigsten Fall sogar komplett vermieden werden können.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 1 sowie durch eine Messdatenverarbeitungseinheit gemäß Patentanspruch 13 gelöst.
Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird hierzu zunächst die Magnetresonanzanlage mittels einer Abfolge von Schicht-Messsequenzen so angesteuert, dass Messdaten für einen Stapel von Mess-Schichten durch das Untersuchungsobjekt erzeugt werden. Unter Messdaten einer Mess-Schicht sind hierbei sowohl die für diese Mess-Schicht akquirierten Rohdaten als auch die daraus rekonstruierten Bilddaten dieser Schicht zu verstehen.
Die einzelnen Mess-Schichten dieses Stapels liegen dabei in einer definierten Stapelrichtung, vorzugsweise in z-Richtung, d. h. der Richtung des z-Gradienten, räumlich gegeneinander verschoben und sind vorzugsweise parallel. Die Stapelrichtung ist dabei die Richtung, welche aus der Bildebene herausragt, d. h. schräg oder vorzugsweise orthogonal zur Schichtebene liegt, und entlang der die aufeinanderfolgenden Mess-Schichten nebeneinander angeordnet sind. Erfindungsgemäß ist die Abfolge von Schicht-Messsequenzen dabei so aufgebaut, dass sie eine Trennung eines ersten Materials von einem zweiten Material, welches eine definierte chemische Verschiebung zum ersten Material aufweist, erlaubt und dabei die Position einer Mess-Schicht mit Messdaten für das erste Material gegenüber der Position einer Mess-Schicht mit Messdaten für das zweite Material räumlich verschoben ist.
Jeder Schicht-Messsequenz der Abfolge von Schicht-Messsequenzen ist dabei eine Schicht zugeordnet, wobei als Schicht-Messsequenz die Abfolge von Hochfrequenzpulsen und Gradientenpulsen sowie ein entsprechendes Auslesen der Rohdaten für die betreffende Mess-Schicht zu verstehen ist. Wie später noch erläutert wird, ist es dabei im Rahmen der Erfindung möglich, Schicht-Messsequenzen zu verwenden, die gleichzeitig eine Mess-Schicht mit Messdaten für das erste Material und eine dazu verschobene Mess-Schicht mit Messdaten für das zweite Material aufnehmen. Alternativ können aber auch Abfolgen von Schicht-Messsequenzen verwendet werden, in denen die Mess-Schichten für das erste und das zweite Material jeweils in getrennten Schicht-Messsequenzen akquiriert werden.
Auf Basis der so erzeugten Messdaten erfolgt dann nachfolgend erfindungsgemäß eine Bildung von Kombinations-Schichtaufnahmen, in welchen jeweils das erste und das zweite Material dargestellt sind. Dabei werden Messdaten des ersten Materials aus zumindest einer ersten Mess-Schicht derart mit Messdaten des zweiten Materials aus zumindest einer zweiten Mess-Schicht, die gegenüber der ersten Mess-Schicht verschoben ist, kombiniert, so dass in den Kombinations-Schichtaufnahmen die Bilddaten des ersten und des zweiten Materials räumlich, zumindest innerhalb eines vorgegebenen Toleranzmaßes, lagegenau relativ zueinander angeordnet sind. Eine lagegenaue korrekte Zuordnung innerhalb eines vorgegebenen Toleranzmaßes ist dabei so zu verstehen, dass die Positionen möglichst exakt der echten räumlichen Position des Materials entsprechen und die Abweichung vorzugsweise maximal 50%, besonders bevorzugt maximal 25%, ganz besonders bevorzugt maximal 10%, der Schichtdicke beträgt. Das heißt, das Toleranzmaß wird vorzugsweise so gewählt, dass durch die Verschiebung keine diagnostisch relevanten Artefakte mehr in den Kombinations-Schichtaufnahmen vorhanden sind.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist es möglich, mit üblichen Messverfahren Schichtbilder ohne durch eine chemische Verschiebung in Stapelrichtung verursachte Artefakte zu erzeugen, obwohl nur geringe Hochfrequenzbandbreiten genutzt werden und somit die Hochfrequenzbelastung für den Patienten reduziert ist. Dies gilt vor allem auch in Hochfeldmagnetanlagen mit 3 Tesla oder mehr. Insbesondere ist es so auch möglich, im Rahmen von Turbospinecho-Sequenzen (TSE-Sequenzen) nicht fettunterdrückte Bilder zu erzeugen. Derartige TSE-Sequenzen sind für die Routinebildgebung von hoher Bedeutung aufgrund ihres breiten Spektrums klinischer Kontraste (vor allem Wichtung der Protonendichte, T1- und T2-Relaxation) sowie eine relative Störunempfindlichkeit gegenüber lokalen Magnetfeldinhomogenitäten. Sie sind aber andererseits aufgrund einer kurzen zeitlichen Abfolge von Hochfrequenzpulsen mit hohem Flipwinkel mit einer relativ hohen Hochfrequenzbelastung für den Patienten verbunden, so dass bei Hochfeldanlagen die Pulsbandbreite stark reduziert werden muss, was wiederum ohne die erfindungsgemäße Lösung bisher zu erheblichen Artefakten geführt hat.
Eine erfindungsgemäße Messdatenverarbeitungseinheit zur Erzeugung von Magnetresonanz-Schichtaufnahmen eines Untersuchungsobjekts benötigt zum einen eine Messdatenschnittstelle zur Übernahme von mittels einer Abfolge von Schicht-Messsequenzen erzeugten Messdaten für einen Stapel von Mess-Schichten durch das Untersuchungsobjekt, wobei die Messdaten zumindest Messdaten eines ersten Materials und eines zweiten Materials umfassen, das eine definierte chemische Verschiebung zum ersten Material aufweist, und die Position einer Mess-Schicht mit Messdaten für das erste Material gegenüber der Position einer Mess-Schicht mit Messdaten für das zweite Material räumlich verschoben ist.
Zum anderen benötigt die Messdatenverarbeitungseinheit eine Messdaten-Kombinationseinheit, um auf Basis der Messdaten Kombinations-Schichtaufnahmen zu erzeugen, in welchen jeweils das erste und das zweite Material dargestellt ist, wobei Messdaten des ersten Materials aus zumindest einer ersten Mess-Schicht mit Messdaten des zweiten Materials aus zumindest einer zweiten Mess-Schicht derart kombiniert werden, dass in den Kombinations-Magnetresonanzaufnahmen die Bilddaten des ersten und des zweiten Materials räumlich zumindest innerhalb eines vorgegebenen Toleranzmaßes lagegenau zueinander angeordnet sind.
Eine erfindungsgemäße Magnetresonanzanlage sollte folgende Komponenten umfassen:
ein Grundfeldmagnetsystem, um in einem Messraum, in dem sich das Untersuchungsobjekt befindet, ein homogenes Grundmagnetfeld anzulegen,
ein HF-Sendeantennensystem, um die Hochfrequenzpulse in das Untersuchungsobjekt auszusenden,
ein Gradientensystem, um – wie oben beschrieben – Gradientenpulse auszusenden,
ein HF-Empfangsantennensystem, um die Magnetresonanzsignale aus dem Untersuchungsobjekt aufzufangen. Dabei kann es sich bei dem HF-Sendeantennensystem und dem HF-Empfangsantennensystem um unterschiedliche Antennensysteme oder um das gleiche Antennensystem handeln.
Weiterhin benötigt die Magnetresonanzanlage eine Steuereinrichtung, die im Betrieb zur Erzeugung von Magnetresonanz-Schichtaufnahmen eines Untersuchungsobjekts das Grundfeldmagnetsystem, das HF-Sendeantennensystem, das Gradientensystem und das HF-Empfangsantennensystem derart ansteuert, dass mittels einer Abfolge von Schicht-Messsequenzen Messdaten für einen Stapel von Mess-Schichten durch das Untersuchungsobjekt erzeugt werden, wobei – wie oben beschrieben – die Folge von Schicht-Messsequenzen so aufgebaut ist, dass sie eine Trennung eines ersten Materials von einem zweiten Material, welches eine definierte chemische Verschiebung zum ersten Material aufweist, erlaubt und dabei die Position einer Mess-Schicht mit Messdaten für das erste Material gegenüber der Position einer Mess-Schicht mit Messdaten für das zweite Material räumlich verschoben ist.
Beispielsweise kann hierzu die Steuereinrichtung verschiedene Teilkomponenten aufweisen, wie eine Hochfrequenz-Sendeeinrichtung zur Versendung von Hochfrequenzpulsen an das HF-Sendeantennensystem, eine Gradientensystem-Schnittstelle zur Ansteuerung des Gradientensystems, eine Hochfrequenz-Empfangseinrichtung zum Empfangen von Rohdaten über das HF-Empfangsantennensystem sowie eine Sequenzsteuereinheit, die zur Erzeugung der Magnetresonanzaufnahmen im Betrieb Messsequenz-Steuerdaten an die Hochfrequenz-Sendeeinrichtung, die Gradientensystem-Schnittstelle und die Hochfrequenz-Empfangseinrichtung übersendet, so dass diese, wie zuvor beschrieben, das Grundfeldmagnetsystem, das HF-Sendeantennensystem, das Gradientensystem und das HF-Empfangsantennensystem in der erfindungsgemäßen Weise zur Erzeugung der Messdaten für einen Stapel von Mess-Schichten ansteuern.
Weiterhin benötigt die Magnetresonanzanlage eine erfindungsgemäße Messdatenverarbeitungseinheit zur Erzeugung der Kombinations-Schichtaufnahmen auf Basis der Messdaten, wie sie oben beschrieben ist.
Die Messdatenverarbeitungseinheit braucht dabei nicht zwingend unmittelbar Teil der Magnetresonanzanlage zu sein, sondern es ist auch möglich, die erfindungsgemäße Kombination der Messdaten auf eine externe Messdatenverarbeitungseinheit zu verlagern, welche sich beispielsweise in einer Rechneranlage zur reinen Rekonstruktion der Bilddaten aus den Rohdaten oder in einer Befundungs-Workstation befindet, um so Rechenkapazitäten der Magnetresonanzanlage selbst für weitere nachfolgende Messungen freizuhalten.
Insbesondere die Messdatenverarbeitungseinheit und/oder die Sequenzsteuereinheit können bevorzugt in Form von Software auf einer geeigneten programmierbaren Steuereinrichtung mit entsprechenden Speichermöglichkeiten realisiert sein. Auch die Hochfrequenzsendeeinrichtung, die Gradientensystemschnittstelle und die Hochfrequenz-Empfangseinrichtung können zumindest teilweise in Form von Softwareeinheiten realisiert sein, wobei wiederum andere Einheiten dieser Komponenten reine Hardwareeinheiten sind, beispielsweise der Hochfrequenzverstärker, die Hochfrequenzsendeeinrichtung, eine Gradientenpulserzeugungseinrichtung der Gradientensystemschnittstelle oder ein Analog-/Digitalwandler der Hochfrequenzempfangseinrichtung etc. Eine weitgehend softwaremäßige Realisierung, insbesondere der Sequenzsteuereinheit, hat den Vorteil, dass auch schon bisher verwendete Magnetresonanzanlagen-Steuereinrichtungen auf einfache Weise durch ein Software-Update nachgerüstet werden können, um auf die erfindungsgemäße Weise zu arbeiten.
Insofern wird die Aufgabe auch durch ein Computerprogrammprodukt gelöst, welches in einem transportablen Speicher hinterlegt und/oder über ein Netzwerk zur Übertragung bereitgestellt wird und so direkt in einen Speicher einer programmierbaren Magnetresonanzanlagen-Steuereinrichtungen und/oder Messdatenverarbeitungseinheit ladbar ist, mit Programmabschnitten, um alle Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens auszuführen, wenn das Programm in der Steuereinrichtungen und/oder der Messdatenverarbeitungseinheit ausgeführt wird.
Die abhängigen Ansprüche sowie die nachfolgende Beschreibung enthalten jeweils besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung. Dabei können insbesondere die Ansprüche einer Anspruchskategorie auch analog zu den abhängigen Ansprüchen einer anderen Anspruchskategorie weitergebildet sein. Zudem können im Rahmen der Erfindung die verschiedenen Merkmale unterschiedlicher Ausführungsbeispiele und Ansprüche auch zu neuen Ausführungsbeispielen kombiniert werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist grundsätzlich bei beliebigen Materialien anwendbar, die eine chemische Verschiebung zueinander aufweisen, wie beispielsweise bei Messungen von bestimmten Metaboliten. Das Hauptproblem bei den meisten klinischen Untersuchungen ist jedoch, wie bereits oben erläutert, die chemische Verschiebung des Fettanteils gegenüber dem üblicherweise angeregten Wasser, so dass das Verfahren vorzugsweise darauf verwandt wird, durch die chemische Verschiebung von Wasser und Fett auftretende Artefakte zu vermeiden. Das heißt, dass bevorzugt als erstes und zweites Material im Sinne der Erfindung jeweils Wasser bzw. Fett zu verstehen sind. Im Folgenden werden diese Materialen daher immer als Beispiel verwendet, ohne die Erfindung darauf zu beschränken.
Wenn die Materialien und ihre chemische Verschiebung bekannt sind, kann so vorzugsweise für eine bestimmte Schicht-Messsequenz bzw. Abfolge von Schicht-Messsequenzen vorab eine durch diese chemische Verschiebung bedingte relative Positionsverschiebung der Mess-Schichten des ersten und des zweiten Materials zueinander automatisch ermittelt bzw. berechnet werden. Ein weiterer Eingabewert ist die verwendete Pulsbandbreite der Schichtanregungs-Hochfrequenzpulse innerhalb der Schicht-Messsequenz bzw. Schicht-Messsequenzen. Basierend auf dieser vorab berechneten Positionsverschiebung kann dann eine geeignete Bildung von Kombinations-Schichtaufnahmen erfolgen, so dass die Positionsverschiebung wieder korrigiert wird.
Im Rahmen der Erfindung können prinzipiell alle Abfolgen von Schicht-Messsequenzen verwendet werden, die eine Trennung der beiden Materialien, also beispielsweise eine Fett-/Wasser-Trennung, erlauben. Beispielsweise können Abfolgen von Schicht-Messsequenzen verwendet werden, bei denen eine separate Anregung des ersten Materials und eine separate Anregung des zweiten Materials jeweils mit relativer geringer Bandbreite erfolgt. Dadurch wird zwar eine deutliche räumliche Verschiebung der Schichten erreicht. Dies ist jedoch kein Problem, da die Schichtverschiebung ja erfindungsgemäß kompensiert wird.
Wie oben bereits kurz erwähnt, sind aber die Schicht-Messsequenzen vorzugsweise so aufgebaut, dass sie jeweils innerhalb einer Schicht-Messsequenz eine Trennung des ersten Materials von dem zweiten Material erlauben und dabei die Position der Mess-Schicht mit Messdaten für das erste Material aus einer bestimmten Schicht-Messsequenz gegenüber der Position einer Mess-Schicht mit Messdaten für das zweite Material aus dieser, d. h. derselben Schicht-Messsequenz, räumlich verschoben ist. Bei der Bildung der Kombinations-Schichtaufnahmen werden dann entsprechend Messdaten aus verschiedenen Schicht-Messsequenzen, vorzugsweise unmittelbar aufeinander folgenden Schicht-Messsequenzen, miteinander kombiniert. Eine solche Schicht-Messsequenz ist beispielsweise die sogenannte Dixon-Sequenz, bei der mehrere Echos innerhalb einer Sequenz nach einer einzigen Anregung aufgenommen werden, wobei die Bilddaten der verschiedenen Materialien in ihrer Phase verschoben werden. Eine derartige Dixon-Sequenz wird beispielsweise in H. Yu et al.: „Implementation and Noise Analysis of Chemical Shift Correction for Fast Spin Echo Dixon Imaging" in Proc. Intl. Soc. Mag. Reson. Med. 11 (2004), 2686, beschrieben, wobei bei dem dort beschriebenen Verfahren eine Dixon-Sequenz verwendet wird, um eine Korrektur der chemischen Verschiebung innerhalb einer Bildebene durch Multiplikation der k-Raum-Zeilen mit einen bestimmten Phasenterm zu erreichen.
Ein Vorteil einer solchen Abfolge von Schicht-Messsequenzen, bei denen innerhalb einer Schicht-Messsequenz gleichzeitig die Messdaten für das erste Material und das zweite Material gemessen werden, besteht darin, dass diese Sequenzen zeitsparender als eine separate Anregung der beiden Materialien sind. Ein weiterer Vorteil des Dixon-Verfahrens zur Trennung des jeweiligen Signalgehalts mehrerer Materialien besteht darin, dass es gegenüber Inhomogenitäten des Grundmagnetfeldes robuster ist als z.B. Verfahren, die auf der spektralen Anregung bzw. Unterdrückung verschiedener Materialien durch Hochfrequenzpulse basieren.
Da bereits die für eine Mess-Schicht erfassten Rohdaten alle Informationen über das Bild enthalten, ist es prinzipiell möglich, diese Rohdaten in geeigneter Weise zu verknüpfen und anschließend aus diesen kombinierten Rohdaten die Kombinations-Schichtaufnahmen zu erzeugen. Vorzugsweise erfolgt aber die Kombination der Messdaten erst auf der Bilddatenebene, d. h. dass zunächst aus den Rohdaten für die einzelnen Mess-Schichten Bilddaten für die betreffenden Mess-Schichten erzeugt werden und diese dann kombiniert werden. Besonders bevorzugt umfasst dabei die Kombination der Messdaten eine Addition von räumlich zumindest innerhalb eines vorgegebenen Toleranzmaßes lagegenau zueinander angeordneten Bilddaten des ersten und des zweiten Materials, d. h. es wird dafür gesorgt, dass in den Kombinations-Schichtaufnahmen die Bilddaten für die beiden Materialien innerhalb des Toleranzmaßes lagegenau einander überlagert werden. Dabei ist auch eine gewichtete Addition möglich, wobei auch ein negatives Vorzeichen bei den Gewichtungsfaktoren, also eine Subtraktion, denkbar ist.
Zur Erzeugung der Kombinations-Schichtaufnahmen gibt es verschiedene Möglichkeiten.
Bei einer bevorzugten Variante wird die Abfolge von Schicht-Messsequenzen derart gewählt, dass die Position einer Mess-Schicht mit Messdaten für das erste Material aus einer ersten Schicht-Messsequenz und die Position einer Mess-Schicht mit Messdaten für das zweite Material aus einer zeitlich verschobenen zweiten Schicht-Messsequenz zumindest innerhalb eines vorgegebenen Toleranzmaßes übereinstimmen. Diese Methode ist auch dann möglich, wenn innerhalb einer Mess-Schicht sowohl Messdaten für das erste Material als auch Messdaten für das zweite Material erzeugt werden. Vorzugsweise wird hierzu zuvor eine durch die chemische Verschiebung bedingte räumliche Verschiebung der Position der Mess-Schichten des ersten und des zweiten Materials zueinander ermittelt und beim Design der Schicht-Messsequenzen berücksichtigt. Beispielsweise kann in einer ersten Schicht-Messsequenz eine erste Mess-Schicht für Wasser und eine räumlich dazu verschobene erste Mess-Schicht für Fett erzeugt werden. In einer unmittelbar nachfolgenden Schicht-Messsequenz wird dann eine zweite Mess-Schicht für Wasser und eine räumlich verschobene zweite Mess-Schicht für Fett erzeugt, wobei dafür gesorgt wird, dass diese zweite Mess-Schicht für Wasser bezüglich ihrer Position innerhalb des vorgegebenen Toleranzmaßes mit der ersten Mess-Schicht für das Fett aus der ersten Schicht-Messsequenz übereinstimmt. Es können dann folglich die Messdaten für das Wasser aus der zweiten Schicht-Messsequenz direkt mit den Messdaten für das Fett aus der ersten Schicht-Messsequenz kombiniert – beispielsweise einfach die Bilddaten überlagert – werden. In entsprechender Weise können dann die Messdaten für Wasser aus der zweiten Schicht-Messsequenz mit den Messdaten für das Fett aus der dritten Schicht-Messsequenz kombiniert werden usw.
Hierzu kann die Abfolge von Schicht-Messsequenzen vor einer Messsitzung, d. h. vor einer kompletten Aufnahme des Stapels von Mess-Schichten, automatisch auf Basis von Steuerungsvorgaben berechnet werden, wobei diese Steuerungsvorgaben vom Bediener vorgegeben werden können und/oder in einem Messprotokoll festgelegt sind. Dabei können die Steuerungsvorgaben vorzugsweise zumindest einen der folgenden Messparameter umfassen:

– eine Schichtdicke einer Mess-Schicht bzw. die Schichtdicken aller gewünschten Mess-Schichten,
– einen Positionsabstand von Mess-Schichten aufeinanderfolgender Schicht-Messsequenzen, d. h. den Schichtabstand vom Mittelpunkt einer Mess-Schicht bis zum Mittelpunkt der nachfolgenden Mess-Schicht,
– eine Pulslänge und/oder Pulsform (zeitlicher Amplitudenverlauf) eines Schichtselektions-Hochfrequenzpulses einer Schicht-Messsequenz, wobei beispielsweise die minimale und/oder die maximale oder auch eine exakt genaue Pulslänge vorgegeben werden kann. Vorzugsweise werden dabei die Pulslängen/-formen sämtlicher Schicht-Messsequenzen vorgegeben.

Aus all diesen Daten können die Pulsbandbreiten der Hochfrequenzpulse der Schicht-Messsequenz so berechnet werden, dass wie zuvor beschrieben die Mess-Schichten der verschiedenen Materialien aus den verschiedenen Schicht-Messsequenzen, vorzugsweise direkt aufeinander folgenden Schicht-Messsequenzen, passend aufeinander zu liegen kommen.
Bei einer weiteren bevorzugten Variante wird basierend auf einer ermittelten Positionsverschiebung vor und/oder bei Bildung der Kombinations-Schichtaufnahmen zumindest für die Messdaten eines der Materialien eine räumliche Korrektur durchgeführt, d. h. die Messdaten werden in geeigneter Weise räumlich verschoben.
Eine solche Korrektur ist vorzugsweise möglich, indem für zumindest eines der Materialien aus Messdaten, die aus gegeneinander räumlich verschobenen, in der Regel voneinander beabstandeten, Mess-Schichten stammen und die mit verschiedenen zeitlich verschobenen Schicht-Messsequenzen der Abfolge von Schicht-Messsequenzen erzeugt wurden, synthetische Messdaten für eine virtuelle Schicht erzeugt werden. Unter „synthetischen Messdaten“ sind hierbei künstlich erzeugte Daten zu verstehen, die hinsichtlich ihres Formats her echten Messdaten entsprechen, die aber durch eine Kombination der Messdaten aus den echten Mess-Schichten erzeugt wurden. Es können so „Messdaten“ für eine Schicht, die „virtuelle Schicht“, erzeugt werden, die an der beliebigen gewünschten Position vorzugsweise zwischen den Mess-Schichten liegt, aus denen die Messdaten zur Erzeugung der synthetischen Messdaten stammen. Vorzugsweise können diese synthetischen Messdaten durch eine Interpolation der Messdaten aus den Mess-Schichten erzeugt werden.
Dabei kann vorteilhafterweise die Position einer virtuellen Schicht mit den synthetischen Messdaten für ein Material so gewählt werden, dass sie mit der Position einer Mess-Schicht mit Messdaten des anderen Materials zumindest innerhalb eines vorgegebenen Toleranzmaßes übereinstimmt. Es ist dann relativ einfach, durch eine Kombination dieser synthetischen Messdaten aus der virtuellen Mess-Schicht des einen Materials mit den Messdaten des anderen Materials aus der passend positionierten echten Mess-Schicht zu kombinieren, um so die gewünschten Kombinations-Schichtaufnahmen zu erhalten.
Bei beiden Vorgehensweisen, d. h. unabhängig davon, ob bereits bei der Erzeugung der Mess-Schichten dafür gesorgt wird, dass diese Mess-Schichten der verschiedenen Materialien passend aufeinander zu liegen kommen, oder ob beispielsweise durch eine Interpolation eine Korrektur von Messdaten eines Materials erfolgt, wird vorzugsweise die Anzahl der Mess-Schichten größer als die Anzahl der Kombinations-Schichtaufnahmen gewählt. Zwar wäre es prinzipiell auch möglich, so viele Kombinations-Schichtaufnahmen zu erzeugen, wie insgesamt Mess-Schichten für jedes der Materialien gemessen wurden. Dann wäre es jedoch in einem Randbereich des Schichtstapels erforderlich, synthetische Messdaten außerhalb des Schichtstapels, beispielsweise durch ein Extrapolationsverfahren, zu erzeugen, was naturgemäß mit größerer Ungenauigkeit verbunden ist als ein Interpolationsverfahren oder ein anderes Korrekturverfahren, das auf Informationen aus auf beiden Seiten im Schichtstapels benachbarten Mess-Schichten zurückgreifen kann.
Wie bereits eingangs erläutert, sollte das Grundmagnetfeld möglichst homogen sein. Aus technischen Gründen ist es aber manchmal so, dass insbesondere in Randbereichen des Magnetresonanztomographen auch Inhomogenitäten im Grundmagnetfeld (auch als B₀-Feldverzerrung bezeichnet) auftreten können. Eine andere Quelle von Inhomogenitäten stellen Objekte mit unterschiedlichen magnetischen Suszeptibilitäten dar. So sind z.B. lokale Feldänderungen beim Übergang vom Körpergewebe zur umgebenden Luft unumgänglich. Lokale Feldinhomogenitäten verursachen einen zusätzlichen Frequenz-Offset und damit eine zusätzliche räumliche Signalverschiebung, die bei bekannter Größe des Offsets bei der Bildrekonstruktion berücksichtigt werden kann. Daher ist es bei einer bevorzugten Variante auch möglich, insbesondere bei der Korrektur der Messdaten, z. B. bei einer Ermittlung von synthetischen Messdaten, aber ggf. auch bereits bei einer Ermittlung einer geeigneten Schicht-Messsequenz, derartige Inhomogenitäten des Grundmagnetfelds zu berücksichtigen und entsprechend die Korrekturen durchzuführen bzw. die Schicht-Messsequenzen entsprechend zu designen, um diese Inhomogenitäten wieder auszugleichen.
Die B₀-Feldverzerrung kann z. B. für die betreffende Magnetresonanzanlage vorab ausgemessen werden und in einem Speicher hinterlegt sein. Grundsätzlich ist es aber auch möglich, diese B₀-Feldverzerrungen durch eine Messung der B₀-Feldverteilung individuell, inklusive der durch das in den Magneten eingebrachte Objekt verursachten lokalen Feldänderungen, direkt vor der eigentlichen Nutzmessung in einer Justagemessung zu ermitteln und die Daten dann für das erfindungsgemäße Verfahren zu nutzen. Weiterhin ist es möglich, durch Analyse der Messdaten selber, z.B. Änderungen in der Signalphase, Feldänderungen zu bestimmen.
Der Effekt der chemischen Verschiebung bewirkt aber nicht nur eine falsche räumliche Zuordnung ('Verschiebung') des Signals in Schichtrichtung (üblicherweise die z-Achse), sondern auch in der Ebene in Richtung der Frequenzkodierung (z.B. die x-Achse). Da Betrag und Richtung der Verschiebung entlang der Richtung der Frequenzkodierung durch die Sequenzparameter festgelegt und damit bekannt sind, kann vorzugsweise auch dieser Effekt bei Berechnung der kombinierten Schichten berücksichtigt werden. Die Schicht des zweiten Materials muss hierzu bei der Kombination mit der Schicht des ersten Materials lediglich entlang der Richtung der Frequenzkodierung entsprechend verschoben werden. Mit dieser Methode kann also vorzugsweise die chemische Verschiebung komplett, d.h. in beiden Richtungen, kompensiert werden.
Die Erfindung wird im Folgenden unter Hinweis auf die beigefügten Figuren anhand von Ausführungsbeispielen noch einmal näher erläutert. Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung einer Magnetresonanzanlage gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
2 eine schematische Darstellung der Abhängigkeit der Schichtbreite und des Schichtabstands von der Pulsbandbreite eines Schichtselektions-Hochfrequenzpulses;
3 eine schematische Darstellung der Kombination von Messdaten verschiedener Materialien aus unterschiedlichen Mess-Schichten gemäß einer ersten Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Verfahrens;
4 eine schematische Darstellung der Kombination von Messdaten verschiedener Materialien aus unterschiedlichen Mess-Schichten gemäß einer zweiten Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Verfahrens;
5 ein schematisiertes Beispiel für mit einer Dixon-Sequenz aufgenommene getrennte Schichten für Wasser und Fett sowie deren Kombination zu einer Schichtaufnahme, wobei das kombinierte Bild dem Ergebnis einer herkömmlichen Messung entspricht, bei der Wasser und Fett überlagert sind, wodurch deutlich wird, dass die Wasser- und Fett-Anteile räumlich falsch registriert sind;
6 das Beispiel für die mit einer Dixon-Sequenz aufgenommenen getrennten Schichten für Wasser und Fett gemäß 5 sowie deren Kombination zu einer Schichtaufnahme nach einem erfindungemäßen Verfahren.
In 1 ist grob schematisch eine erfindungsgemäße Magnetresonanzanlage 1 (im Folgenden kurz „MR-Anlage“ genannt) dargestellt. Sie umfasst zum einen den eigentlichen Magnetresonanzscanner 2 mit einem Untersuchungsraum 3 bzw. Patiententunnel, in den auf einer Liege 8 ein Untersuchungsobjekt O, bzw. hier ein Patient oder Proband, in dessen Körper sich das Untersuchungsobjekt – beispielsweise ein bestimmtes Organ – befindet, eingefahren werden kann.
Der Magnetresonanzscanner 2 ist in üblicher Weise mit einem Grundfeldmagnetsystem 4, einem Gradientensystem 6 sowie einem HF-Sendeantennensystem 5 und einem HF-Empfangsantennensystem 7 ausgestattet. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem HF-Sendeantennensystemen 5 um eine im Magnetresonanzscanner 2 fest eingebaute Ganzkörperspule, wogegen das HF-Empfangsantennensystem 7 aus am Patienten bzw. Probanden anzuordnenden Lokalspulen besteht (in 1 nur durch eine einzelne Lokalspule symbolisiert). Grundsätzlich kann aber auch die Ganzkörperspule als HF-Empfangsantennensystem genutzt werden und die Lokalspulen als HF-Sendeantennensystem, sofern diese Spulen jeweils in unterschiedliche Betriebsweisen umschaltbar sind. Das Grundfeldmagnetsystem 4 ist hier in üblicher Weise so ausgebildet, dass es ein Grundmagnetfeld in Längsrichtung des Patienten, d. h. entlang der in z-Richtung verlaufenden Längsachse des Magnetresonanzscanners 2, erzeugt. Das Gradientensystem 6 umfasst in üblicher Weise einzeln ansteuerbare Gradientenspulen, um unabhängig voneinander Gradienten in x-, y- oder z-Richtung schalten zu können.
Bei den folgenden Ausführungsbeispielen wird davon ausgegangen, dass ein Schichtstapel in einer in z-Richtung verlaufenden Stapelrichtung aufgenommen wird, d. h. dass sämtliche Mess-Schichten parallel in der x-/y-Ebene liegen. Die einzelnen Schichten können folglich durch gleichzeitiges Anlegen eines Schichtselektionsgradienten Gz in z-Richtung bei Aussendung eines Hochfrequenzanregungspulses erfolgen. Das Erfindungsprinzip ist aber nicht auf solche entlang einer z-Achse angeordnete Schichtstapel beschränkt, sondern kann auch bei Schichtstapeln in beliebiger Anordnung angewandt werden.
Bei der in 1 dargestellten MR-Anlage handelt es sich um eine Ganzkörperanlage mit einem Patiententunnel, in der ein Patient komplett eingebracht werden kann. Grundsätzlich kann die Erfindung aber auch an anderen MR-Anlagen, z. B. mit seitlich offenem, C-förmigen Gehäuse, insbesondere aber auch mit kleineren Magnetresonanzscannern, in welche beispielsweise nur ein Körperteil positioniert werden kann, verwendet werden.
Die MR-Anlage 1 weist weiterhin eine zentrale Steuereinrichtung 13 auf, die zur Steuerung der MR-Anlage 1 verwendet wird. Diese zentrale Steuereinrichtung 13 umfasst eine Sequenzsteuereinheit 14 zur Messsequenzsteuerung. Mit dieser wird die Abfolge von Hochfrequenz-Pulsen (HF-Pulsen) und von Gradientenpulsen in Abhängigkeit von einer gewählten Schicht-Messsequenz bzw. einer Abfolge von mehreren Schicht-Messsequenzen zur Aufnahme mehrerer Schichten innerhalb einer Messsitzung gesteuert. Eine solche Abfolge von Schicht-Messsequenzen kann beispielsweise innerhalb eines Mess- oder Steuerprotokolls vorgegeben sein. Üblicherweise sind verschiedene Steuerprotokolle für unterschiedliche Messungen bzw. Messsitzung in einem Speicher 19 hinterlegt und können von einem Bediener ausgewählt (und bei Bedarf gegebenenfalls geändert) und dann zur Durchführung der Messung genutzt werden.
Zur Ausgabe der einzelnen HF-Pulse weist die zentrale Steuereinrichtung 13 eine Hochfrequenzsendeeinrichtung 15 auf, die die HF-Pulse erzeugt, verstärkt und über eine geeignete Schnittstelle (nicht im Detail dargestellt) in das HF-Sendeantennensystem 5 einspeist. Zur Steuerung der Gradientenspulen des Gradientensystems 6 weist die Steuereinrichtung 13 eine Gradientensystemschnittstelle 16 auf. Die Sequenzsteuereinheit 14 kommuniziert in geeigneter Weise, z. B. durch Aussendung von Sequenzsteuerdaten SD, mit der Hochfrequenzsendeeinrichtung 15 und der Gradientensystemschnittstelle 16 zur Aussendung der Schicht-Messsequenzen. Die Steuereinrichtung 13 weist außerdem eine (ebenfalls mit der in geeigneter Weise mit der Sequenzsteuereinheit 14 kommunizierenden) Hochfrequenzempfangseinrichtung 17 auf, um im Rahmen der Schicht-Messsequenzen koordiniert vom HF-Sendeantennensystem 7 empfangene Magnetresonanz-Signale, d. h. Rohdaten, für die einzelnen Mess-Schichten, zu akquirieren.
Eine Rekonstruktionseinheit 18 übernimmt hier die akquirierten Rohdaten und rekonstruiert daraus Magnetresonanz-Bilddaten für die Mess-Schichten. Diese Bilddaten können dann beispielsweise in einem Speicher 19 hinterlegt werden. Außerdem können die Bilddaten als Messdaten der einzelnen Mess-Schichten in einer Messdatenverarbeitungseinheit 20 in einer erfindungsgemäßen Weise weiterverarbeitet werden. Diese Messdatenverarbeitungseinheit 20 weist hier insbesondere eine Messdaten-Schnittstelle 11 zur Übernahme der Messdaten auf. In einer Messdaten-Kombinationseinheit 12 werden dann – wie später noch einmal anhand der 3 und 4 erläutert wird – auf Basis der Messdaten die Kombinations-Schichtaufnahmen erzeugt.
Über die Messdaten-Schnittstelle 11 können diese Kombinations-Schichtaufnahmen wieder ausgegeben, beispielsweise im Speicher 19 hinterlegt werden. Alternativ kann die Messdatenverarbeitungseinheit 20, insbesondere die Messdaten-Kombinationseinheit 12, hier auch in die Rekonstruktionseinheit 18 integriert sein oder extern über ein Netzwerk oder dergleichen an die zentrale Steuereinrichtung 13 angebunden sein.
Eine Bedienung der zentralen Steuereinrichtung 13 kann über ein Terminal mit einer Eingabeeinheit 10 und einer Anzeigeeinheit 9 erfolgen, über das somit auch die gesamte MR-Anlage 1 durch eine Bedienperson bedient werden kann. Auf der Anzeigeeinheit 9 können auch MR-Bilder angezeigt werden, und mittels der Eingabeeinheit 10 ggf. in Kombination mit der Anzeigeeinheit 9 können Messungen geplant und gestartet und insbesondere geeignete Steuerprotokolle mit geeigneten Abfolgen von Schicht-Messsequenzen wie oben erläutert ausgewählt und gegebenenfalls modifiziert werden.
Die erfindungsgemäße MR-Anlage 1 und insbesondere die Steuereinrichtung 13 können darüber hinaus noch eine Vielzahl von weiteren, hier nicht im einzelnen dargestellten, aber üblicherweise an solchen Anlagen vorhandenen Komponenten aufweisen, wie beispielsweise eine Netzwerkschnittstelle, um die gesamte Anlage mit einem Netzwerk zu verbinden und Rohdaten und/oder Bilddaten bzw. Parameterkarten, aber auch weitere Daten, wie beispielsweise patientenrelevante Daten oder Steuerprotokolle, austauschen zu können.
Wie durch ein Einstrahlen von HF-Pulsen und die Erzeugung von Gradientenfeldern geeignete Rohdaten akquiriert und daraus MR-Bilder rekonstruiert werden können, ist dem Fachmann grundsätzlich bekannt und wird hier nicht näher erläutert. Ebenso sind verschiedenste Schicht-Messsequenzen, wie z. B. insbesondere TSE-Messsequenzen oder Dixon-Messsequenzen, dem Fachmann vom Grundsatz her bekannt.
Zunächst wird in Verbindung mit 2 noch einmal der Zusammenhang zwischen der Bandbreite Δf eines zur Schichtselektion ausgesandten Hochfrequenzpulses, der Stärke bzw. Amplitude des angelegten Schichtselektionsgradientenfeldes Gz und der daraus resultierenden Schichtdicke Δz und dem Schichtabstand O_z erläutert.
Aufgetragen ist in 2 die Frequenz f (in willkürlichen Einheiten) über der Position z (in willkürlichen Einheiten). Ebenso ist als Gerade die aktuelle Gradientenstärke Gz eingezeichnet. Die Steigung dieser Geraden ist korreliert mit der Stärke, d. h. der Amplitude, des Gradientenpulses.
Entlang der Frequenzachse ist hier in Form von zwei Blöcken WP, FP die Frequenzbandbreite Δf eines Schichtselektionsanregungspulses dargestellt. Als Frequenzbandbreite wird hier, wie im Allgemeinen, die Halbwertsbreite des Frequenzbereichs des Anregungspulses angesehen. Der obere Block WP liegt im Bereich der gewünschten Lamorfrequenz von Wasser, d.h. er repräsentiert die Anregungsbandbreite von Wasser. Der untere Block FP stellt die gleiche Frequenzbandbreite Δf um die Lamorfrequenz von Fett dar, repräsentiert also die Anregungsbandbreite von Fett, wobei aber die Lamorfrequenz von Fett um 3,5 ppm niedriger liegt als die Lamorfrequenz von Wasser. Diese Differenz in der Lamorfrequenz bzw. Anregungsfrequenz wird hier auch als Frequenz-Offset O_F bezeichnet.
Bei einer gegebenen Frequenzbandbreite Δf sowie bei gegebener Gradientenstärke Gz (= Amplitude des Schichtselektionsgradienten) ist die Dicke Δz der selektierten Schicht durch folgende Gleichung gegeben: Δz = 2π·Δf / γ·Gz (1)
Dabei ist γ das gyromagnetische Moment für Protonen, d. h. eine Konstante.
In 2 ist ersichtlich, wie eine bestimmte Bandbreite Δf bei einer gegebenen Gradientenstärke Gz zu einer bestimmten Schichtdicke Δz führt. Dargestellt ist hier auf der z-Achse die Breite und Position der angeregten Wasserschicht WS und die Breite und Position der angeregten Fettschicht FS. Die Dicken der Schichten sind entsprechend den Frequenzbandbreiten Δf sowohl für Wasser als auch für Fett identisch. Allerdings ist hier deutlich zu sehen, dass aufgrund des Frequenz-Offsets O_f die Wasserschicht WS gegenüber der Fettschicht FS um einen bestimmten Abstand O_z, im Folgenden Positions-Offset O_z genannt, verschoben ist. Dieser Positions-Offset O_z lässt sich analog zu Gleichung 1 durch folgende Gleichung beschreiben:
Hierbei ist O_f wieder der für Wasser und Fett festliegende Frequenz-Offset O_f von 3,5 ppm bzgl. der Grundfrequenz von Protonen in einem gegebenen Magnetfeld. Dadurch ist klar, dass der räumliche Positions-Offset O_z letztlich von der Gradientenstärke Gz und der Stärke des statischen Grundmagnetfeldes abhängt. Ob sich also die Wasserschicht WS und die Fettschicht FS noch überlappen und Informationen aus demselben räumlichen Bereich zeigen, hängt somit außer von der gewählten Gradientenstärke Gz und der Magnetfeldstärke auch noch von der Pulsbandbreite Δz des Schichtselektions-Hochfrequenzpulses ab. Wird, wie hier, eine relativ schmale Pulsbandbreite Δf gewählt, so kommen die bei Aussendung eines bestimmten Schichtselekions-Hochfrequenzpulses mit einer definierten Bandbreite Δf und einer definierten Frequenz erzeugten Magnetresonanzsignale des Fettmaterials aus einer räumlich vollkommen anderen Schicht als die Magnetresonanzsignale des Wassersignals, was zu entsprechenden Artefakten führt.
Um dieser Problematik entgegenzuwirken, wurde bisher immer versucht, mit einer möglichst großen Bandbreite zu messen, was aber wiederum den Bemühungen um eine möglichst geringe SAR-Belastung des Patienten zuwiderläuft. Erfindungsgemäß wird daher nun vorgeschlagen, bewusst mit einer trennenden Abfolge von Schicht-Messsequenzen zu messen und erst anschließend die Messdaten in geeigneter Weise lagegenau zu kombinieren bzw. – wie in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen beschrieben – die rekonstruierten Bilddaten aus den verschiedenen Mess-Schichten lagegenau einander zu überlagern.
In 3 ist hierzu schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel dargestellt. Hierbei ist zu beachten, dass in den 3 und 4 gegenüber der 2 die willkürlich gewählte z-Richtung umgedreht ist. Gezeigt sind schematisch mehrere Mess-Schichten WS₁, WS₂, WS₃, ..., WS₉ für Wasser undmehrere Mess-Schichten FS₁, FS₂, FS₃, ..., FS₉ für Fett, die im Rahmen eines Akquisitionsschrittes AQ mit einer Dixon-Messsequenz aufgenommen wurden. Die Schichten für ein Material sind dabei jeweils in z-Richtung nebeneinander dargestellt. In der obersten Reihe sind die Mess-Schichten WS₁, WS₂, WS₃, ..., WS₉ für das Wasser gezeigt und in der darunter liegenden Reihe die Mess-Schichten FS₁, FS₂, FS₃, ..., FS₉ für Fett. Die Nummerierung der Schichten WS₁, WS₂, WS₃, ..., WS₉ für Wasser und der Schichten FS₁, FS₂, FS₃, ..., FS₈, FS₉ für Fett bzw. die Indexierung erfolgt hier so, dass die Schichten mit gleichem Index gleichzeitig in einer Schicht-Messsequenz erfasst wurden, indem zwei Echos, ein Echo für Wasser und ein Echo für Fett, erzeugt wurden.
Die Parameter der Dixon-Messsequenz wurden dabei so eingestellt, dass der Schichtabstand d_z zwischen zwei aufeinanderfolgend gemessenen Wasserschichten WS₁, WS₂, WS₃, ..., WS₉ bzw. zwischen zwei aufeinanderfolgenden Fettschichten FS₁, FS₂, FS₃, ..., FS₉ genau dem Positions-Offset O_z zwischen einer Mess-Schicht WS₁, WS₂, WS₃, ..., WS₉ für Wasser und einer innerhalb der gleichen Schicht-Messsequenz erfassten Mess-Schicht FS₁, FS₂, FS₃, ..., FS₉ für Fett entspricht. Dies ist anhand der ersten beiden Schichten WS₁, WS₂, FS₁, FS₂ dargestellt. Die erste Mess-Schicht WS₁ für Wasser liegt hier an einer Position PWS₁. Aufgrund des Positions-Offsets O_z ist die in dieser Schicht-Messsequenz erfasste Mess-Schicht FS₁ für Fett um einen Abstand d_z verschoben. Mit entsprechender Einstellung der Dixon-Sequenz, nämlich durch die passende Einstellung des Schichtabstands der aufeinanderfolgenden Schicht-Messsequenzen, wird dafür gesorgt, dass der Schichtabstand d_z der nachfolgenden Mess-Schicht WS₂ für Wasser aus dieser zweiten Schicht-Messsequenz exakt dem Positions-Offset O_z entspricht, so dass die Position PWS₂ der zweiten Mess-Schicht WS₂ für Wasser exakt der Position PFS₁ der ersten Messschicht FS₁ für Fett entspricht. Dieser Schichtabstand d_z wird auch bei allen weiteren Mess-Schichten bzw. Schicht-Messsequenzen eingehalten, so dass die Fettschicht einer Schicht-Messsequenz mit der Wasserschicht einer nachfolgenden Schicht-Messsequenz immer lagegenau übereinstimmt.
Die so getrennt ermittelten Messdaten für Wasser und Fett werden dann in einem Nachverarbeitungsschritt PP so kombiniert, dass die lagegenau übereinander liegenden Messdaten zu Kombinations-Schichtaufnahmen KS₁, KS₂, KS₃, ..., KS₈ kombiniert werden. Dies ist hier durch eine einfache pixelweise Addition der Bilddaten möglich.
Auf diese Weise werden Schichtaufnahmen erzeugt, die sowohl Wasser- als auch Fettsignal enthalten, welche frei von durch die chemische Verschiebung zwischen Wasser und Fett verursachten Artefakten sind. Dabei kann dieses Verfahren bei einer beliebigen Bandbreite der Anregungspulse durchgeführt werden, so dass auch SAR-reduzierte Messungen selbst in Magnetresonanztomographen mit sehr hohem Magnetfeld von beispielsweise 7 Tesla möglich sind. Der einzustellende Schichtabstand für die Dixon-Sequenz kann in sehr einfacher Weise, wie oben anhand von 2 erläutert, bei bekannter Schichtselektionsgradientenstärke Gz und bekannter Frequenzbandbreite Δf berechnet werden, bzw. es wird der Positions-Offset O_z berechnet und der Schichtabstand d_z entsprechend gewählt.
Wie aus 3 zu ersehen ist, wird vorzugsweise eine Schicht-Messsequenz mehr durchgeführt, als hinterher Kombinations-Schichtaufnahmen KS₁, KS₂, KS₃, ..., KS₈ erzeugt werden, da an den Rändern jeweils eine Mess-Schicht nicht verwendet werden kann, nämlich die erste Wasser-Mess-Schicht WS₁ und die letzte Fett-Mess-Schicht FS₉.
4 zeigt ein alternatives Verfahren, welches auch genutzt werden kann, wenn der Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Mess-Schichten WS₁, WS₂, WS₃, ..., WS₉, FS₁, FS₂, FS₃, ..., FS₉ eines der Materialien nicht mit dem Positions-Offset O_z übereinstimmt, beispielsweise, weil keine sehr dichte Abdeckung des ROI erforderlich ist und deshalb größere Schichtabstände gewählt werden sollen.
In dem in 4 dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt zunächst wieder eine Messung mit einer Dixon-Sequenz innerhalb eines Akquisitionsschritts AQ’. Hierbei ist der Schichtabstand d_z doppelt so groß gewählt wie der Positions-Offset O_z, was dazu führt, dass die Position PFS₁ einer Mess-Schicht FS₁ für Fett genau zwischen den Positionen PWS₁, PWS₂ zweier aufeinander folgender Mess-Schichten WS₁, WS₂ für Wasser liegt.
Um dennoch gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren die Messdaten in lagegenauer Weise kombinieren zu können, werden in einem Nachverarbeitungsschritt PP’ zunächst in einem ersten Interpolationsschritt IP aus den Messdaten der Mess-Schichten FS₁, FS₂, ..., FS₇ für das Fett jeweils synthetische Messdaten in virtuellen Mess-Schichten VS₁, VS₂, ..., VS₆ erzeugt. Bei diesen synthetischen Messdaten handelt es sich um Messdaten, die jeweils aus den echten Messdaten der beiden benachbarten Fett-Mess-Schichten FS₁, FS₂, ..., FS₇ interpoliert werden. Die räumliche Position einer solchen virtuellen Schicht VS₁ für Fett ist dann so gewählt, dass sie genau der Position PWS₂ einer Mess-Schicht WS₂ für Wasser entspricht, wie dies in 4 oben für die zweite Wasserschicht WS₂ und die erste virtuelle Mess-Schicht VS₁ für Fett dargestellt ist.
In einem weiteren Kombinationsschritt SK werden dann die synthetischen Messdaten aus diesen virtuellen Mess-Schichten VS₁, VS₂, ..., VS₆ für Fett mit den echten Messdaten aus den entsprechenden lagekorrelierten Mess-Schichten WS₂, WS₃, ..., WS₇ für Wasser überlagert, um so die gewünschten Kombinations-Schichtbilder KS₁, KS₂, ..., KS₆ zu erzeugen. Dies kann wieder durch eine pixelweise Addition erfolgen.
Auch mit diesem zweiten Verfahren lassen sich also relativ einfach nicht fettunterdrückte Schichtbilder ohne durch eine chemische Verschiebung bedingte Artefakte erzeugen.
Dieser Vorteil des Verfahrens wird noch einmal anhand von Bildern einer Testmessung im Zusammenhang mit den 5 und 6 gezeigt.
5 zeigt (schematisiert) im ganzen linken Bild und im mittleren Bild Schichtaufnahmen durch ein Knie, welche mit einer 2-Punkt-Dixon-TSE-Sequenz in einem 3-Tesla-Magnetresonanztomographen aufgenommen wurden. Hierbei wurde eine Anregungshochfrequenz-Bandbreite von 350 Hz verwendet. Die Schichtdicke betrug 4 mm und der Schichtabstand 0,5 mm. Bei der gewählten Bandbreite von 350 Hz betrug der Positions-Offset aufgrund der chemischen Verschiebung bereits 4,5 mm, was dazu führte, dass die tatsächliche räumliche Position des Fettsignals nicht mehr mit der räumlichen Position des Wassersignals aus der gleichen Schicht-Messsequenz übereinstimmt, wie dies bei der bisherigen Verarbeitung der Messdaten vorausgesetzt wird. Das ganz linke Bild zeigt dabei die dritte Schicht des Wassersignals WS und das mittlere Bild FS die dritte Schicht des Fettsignals. Werden diese Bilddaten nun in üblicher Weise zu einem Kombinationsbild überlagert, so erhält man die ganz rechts stehende Kombinations-Schichtaufnahme KS’, in der sich durch die Ortsverschiebung des Fettsignals und des Wassersignals deutliche Artefakte ausbilden, d. h. die dargestellte Struktur stimmt nicht mit der realen Struktur im Knie überein. Das artefaktbehaftete Kombinationsbild KS' entspricht weiterhin dem Ergebnis einer herkömmlichen TSE-Sequenz (ohne Dixon-Verfahren), wie sie allgemein üblich für die klinische Bildgebung ohne Fett-Sättigung verwendet wird.
6 zeigt im Gegensatz dazu (schematisierte) Bilder des erfindungsgemäßen Verfahrens. Das ganz linke Bild entspricht hier der dritten Schicht des Wassersignals und das mittlere Bild der zweiten Schicht des Fettsignals. Werden nun diese Bilddaten aus zwei aufeinander folgenden Dixon-Sequenzen miteinander kombiniert, welche lagegenau übereinander liegen, so wird die ganz rechts erzeugte Kombinations-Schichtaufnahme KS erzeugt, welche frei von Artefakten ist, in dem Sinne, dass sowohl Wasser als auch Fett aus der gleichen räumlichen Position stammen.
Die vorbeschriebenen Ausführungsbeispiele zeigen also sehr deutlich, wie mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens mit nur geringerem Aufwand nicht fettunterdrückte Bilder erzeugt werden können, die frei sind von Artefakten aufgrund der chemischen Verschiebung zwischen Fett und Wasser. Insbesondere zeigen die Ausführungsbeispiele, dass es auch bei Magnetresonanzanlagen mit 3 Tesla oder mehr ohne weiteres möglich ist, nicht fettunterdrückte Turbospinecho-Sequenzen mit reduzierter Bandbreite (= reduziertes SAR) zu fahren und diese Sequenzen für eine Routinebildgebung zu verwenden.
Es wird abschließend noch einmal darauf hingewiesen, dass es sich bei den zuvor detailliert beschriebenen Verfahren und Aufbauten lediglich um Ausführungsbeispiele handelt und dass das Grundprinzip auch in weiten Bereichen vom Fachmann variiert werden kann, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen, soweit er durch die Ansprüche vorgegeben ist. Insbesondere ist es wie bereits erwähnt möglich, anstelle der rekonstruierten Bilddaten für die verschiedenen Schichten unmittelbar die Rohdaten zu kombinieren und dann erst eine Bilddatenrekonstruktion auf Basis der kombinierten Rohdaten durchzuführen. Es wird der Vollständigkeit halber auch darauf hingewiesen, dass die Verwendung der unbestimmten Artikel „ein“ bzw. „eine“ nicht ausschließt, dass die betreffenden Merkmale auch mehrfach vorhanden sein können. Ebenso schließt der Begriff „Einheit“ nicht aus, dass diese aus mehreren Komponenten besteht, die gegebenenfalls auch räumlich verteilt sein können.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur

H. Yu et al.: „Implementation and Noise Analysis of Chemical Shift Correction for Fast Spin Echo Dixon Imaging“ in Proc. Intl. Soc. Mag. Reson. Med. 11 (2004), 2686 [0027]

Claims

Verfahren zur Erzeugung von magnetresonanzbasierten Schichtaufnahmen (KS₁, KS₂, KS₃, ..., KS₈) eines Untersuchungsobjekts (O), mit zumindest folgenden Schritten: – Gewinnung von Messdaten für einen Stapel von Mess-Schichten (WS₁, WS₂, WS₃, ..., WS₉, FS₁, FS₂, FS₃, ..., FS₉) durch das Untersuchungsobjekt (O) mittels einer Abfolge von Schicht-Messsequenzen, wobei die Folge von Schicht-Messsequenzen so aufgebaut ist, dass sie eine Trennung eines ersten Materials von einem zweiten Material, das eine definierte chemische Verschiebung zum ersten Material aufweist, erlaubt und dabei die Position (PWS₁, PWS₂) einer Mess-Schicht (WS₁, WS₂, WS₃, ..., WS₉) mit Messdaten für das erste Material gegenüber der Position (PFS₁) einer Mess-Schicht (FS₁, FS₂, FS₃, ..., FS₉) mit Messdaten für das zweite Material räumlich verschoben ist, – Bildung von Kombinations-Schichtaufnahmen (KS₁, KS₂, KS₃, ..., KS₈), in welchen jeweils das erste und das zweite Material dargestellt ist, wobei Messdaten des ersten Materials aus zumindest einer ersten Schicht-Messsequenz derart mit Messdaten des zweiten Materials aus zumindest einer zweiten Schicht-Messsequenz kombiniert werden, dass in den Kombinations-Schichtaufnahmen (KS₁, KS₂, KS₃, ..., KS₈) die Bilddaten des ersten und des zweiten Materials räumlich zumindest innerhalb eines vorgegebenen Toleranzmaßes lagegenau zueinander angeordnet sind.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für eine Schicht-Messsequenz auf Basis zumindest einer Pulsbandbreite (Δf) eines in der Schicht-Messsequenz verwendeten Hochfrequenzpulses eine durch die chemische Verschiebung bedingte Positionsverschiebung (O_z) der Mess-Schichten (WS₁, WS₂, WS₃, ..., WS₉, FS₁, FS₂, FS₃, ..., FS₉) des ersten und des zweiten Materials zueinander ermittelt wird und darauf basierend die Bildung der Kombinations-Schichtaufnahmen (KS₁, KS₂, KS₃, ..., KS₈) erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht-Messsequenzen so aufgebaut sind, dass sie jeweils innerhalb einer Schicht-Messsequenz eine Trennung des ersten Materials von dem zweiten Material erlauben und dabei die Position einer Mess-Schicht (WS₁, WS₂, WS₃, ..., WS₉) mit Messdaten für das erste Material aus einer Schicht-Messsequenz gegenüber der Position einer Mess-Schicht (FS₁, FS₂, FS₃, ..., FS₉) mit Messdaten für das zweite Material aus dieser Schicht-Messsequenz räumlich verschoben ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kombination der Messdaten auf einer Bilddatenebene erfolgt, wobei vorzugsweise eine Addition von räumlich zumindest innerhalb eines vorgegebenen Toleranzmaßes lagegenau zueinander angeordneten Bilddaten des ersten und des zweiten Materials erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Abfolge von Schicht-Messsequenzen derart gewählt wird, dass die Position (PWS₂) einer Mess-Schicht (WS₂) mit Messdaten für das erste Material aus einer ersten Schicht-Messsequenz und die Position (PFS₁) einer Mess-Schicht (FS₁) mit Messdaten für das zweite Material aus einer zweiten Schicht-Messsequenz zumindest innerhalb eines vorgegebenen Toleranzmaßes übereinstimmen.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass vor einer Messsitzung die Abfolge von Schicht-Messsequenzen automatisch auf Basis von Steuerungsvorgaben berechnet wird, wobei die Steuerungsvorgaben zumindest einen der folgenden Messparameter umfassen: – eine Schichtdicke (Δz) einer Mess-Schicht (WS₁, WS₂, WS₃, ..., WS₉, FS₁, FS₂, FS₃, ..., FS₉), – einen Positionsabstand (dz) von Mess-Schichten (WS₁, WS₂, WS₃, ..., WS₉, FS₁, FS₂, FS₃, ..., FS₉) aufeinander folgender Schicht-Messsequenzen – eine minimale und/oder maximale oder genaue Pulslänge eines Schichtselektions-Hochfrequenzpulses einer Schicht-Messsequenz. – eine Pulsform mit minimaler und/oder maximaler oder genauer Bandbreite eines Schichtselektions-Hochfrequenzpulses einer Schicht-Messsequenz.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass basierend auf der ermittelten Positionsverschiebung vor und/oder bei Bildung der Kombinations-Schichtaufnahmen zumindest für die Messdaten eines der Materialien eine räumliche Korrektur erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest für eines der Materialien aus Messdaten, die aus gegeneinander räumlich verschobenen Mess-Schichten (FS₁, FS₂, FS₃, ..., FS₇) stammen und die mit verschiedenen Schicht-Messsequenzen der Abfolge von Schicht-Messsequenzen erzeugt wurden, synthetische Messdaten für eine virtuelle Schicht (VS₁, VS₂, VS₃, ..., VS₆) erzeugt werden.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die synthetischen Messdaten durch Interpolation der Messdaten aus den Mess-Schichten (FS₁, FS₂, FS₃, ..., FS₇) erzeugt werden.
Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Position (PVS₁) einer virtuellen Schicht (VS₁) mit den synthetischen Messdaten für ein Material so gewählt wird, dass sie mit der Position (PWS₂) einer Mess-Schicht mit Messdaten des anderen Materials zumindest innerhalb eines vorgegebenen Toleranzmaßes übereinstimmt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Mess-Schichten (WS₁, WS₂, WS₃, ..., WS₉, FS₁, FS₂, FS₃, ..., FS₉) größer als die Anzahl der Kombinations-Schichtaufnahmen (KS₁, KS₂, KS₃, ..., KS₈) ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Kombination der Messdaten eine Inhomogenität eines Grundmagnetfelds berücksichtigt wird. Messdatenverarbeitungseinheit (20) zur Erzeugung von magnetresonanzbasierten Schichtaufnahmen (KS₁, KS₂, KS₃, ..., KS₈) eines Untersuchungsobjekts (O) mit – einer Messdaten-Schnittstelle (11) zur Übernahme von mittels einer Abfolge von Schicht-Messsequenzen erzeugten Messdaten für einen Stapel von Mess-Schichten (WS₁, WS₂, WS₃, ..., WS₉, FS₁, FS₂, FS₃, ..., FS₉) durch das Untersuchungsobjekt (O), wobei die Messdaten zumindest Messdaten eines ersten Materials und eines zweiten Material umfassen, das eine definierte chemische Verschiebung zum ersten Material aufweist, und die Position (PWS₁, PWS₂) einer Mess-Schicht (WS₁, WS₂, WS₃, ..., WS₉) mit Messdaten für das erste Material gegenüber der Position (PFS₁) einer Mess-Schicht (FS₁, FS₂, FS₃, ..., FS₉) mit Messdaten für das zweite Material räumlich verschoben ist, – und einer Messdaten-Kombinationseinheit (12), um auf Basis der Messdaten (WS₁, WS₂, WS₃, ..., WS₉, FS₁, FS₂, FS₃, ..., FS₉) Kombinations-Schichtaufnahmen (KS₁, KS₂, KS₃, ..., KS₈) zu erzeugen, in welchen jeweils das erste und das zweite Material dargestellt ist, wobei Messdaten des ersten Materials aus zumindest einer ersten Schicht-Messsequenz derart mit Messdaten des zweiten Materials aus zumindest einer zweiten Schicht-Messsequenz kombiniert werden, dass in den Kombinations-Schichtaufnahmen (KS₁, KS₂, KS₃, ..., KS₈) die Bilddaten des ersten und des zweiten Materials räumlich zumindest innerhalb eines vorgegebenen Toleranzmaßes lagegenau zueinander angeordnet sind.
Magnetresonanzanlage (1) umfassend folgende Komponenten: – ein Grundfeldmagnetsystem (4), – ein HF-Sendeantennensystem (5), – ein Gradientensystem (6), – ein HF-Empfangsantennensystem (7), – eine Steuereinrichtung (13), welche im Betrieb zur Erzeugung von magnetresonanzbasierten Schichtaufnahmen (KS₁, KS₂, KS₃, ..., KS₈) eines Untersuchungsobjekts (O) das Grundfeldmagnetsystem (4), das HF-Sendeantennensystem (5), das Gradientensystem (6) und das HF-Empfangsantennensystem (7) derart ansteuert, dass mittels einer Abfolge von Schicht-Messsequenzen Messdaten für einen Stapel von Mess-Schichten (WS₁, WS₂, WS₃, ..., WS₉, FS₁, FS₂, FS₃, ..., FS₉) durch das Untersuchungsobjekt (O) erzeugt werden, wobei die Schicht-Messsequenzen so aufgebaut sind, dass sie jeweils eine Trennung eines ersten Materials von einem zweiten Material, das eine definierte chemische Verschiebung zum ersten Material aufweist, erlauben und dabei die Position einer Mess-Schicht (WS₁, WS₂, WS₃, ..., WS₉) mit Messdaten für das erste Material gegenüber der Position einer Mess-Schicht (FS₁, FS₂, FS₃, ..., FS₉) mit Messdaten für das zweite Material räumlich verschoben ist, – eine Messdatenverarbeitungseinheit (20) nach Anspruch 13 zur Erzeugung von Kombinations-Schichtaufnahmen (KS₁, KS₂, KS₃, ..., KS₈) auf Basis der Messdaten.
Computerprogrammprodukt, welches direkt in einen Speicher einer programmierbaren Steuereinrichtung (13) und/oder einer Messdatenverarbeitungseinheit (20) für eine Magnetresonanzanlage (1) ladbar ist, mit Programmcodeabschnitten, um alle Schritte eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 12 auszuführen, wenn das Programm in der Steuereinrichtung (13) und/oder der Messdatenverarbeitungseinheit (20) ausgeführt wird.