DE102013205930A1

DE102013205930A1 - Bestimmung einer Resonanzfrequenzabweichung bei räumlich verzerrter Schichtanregung

Info

Publication number: DE102013205930A1
Application number: DE102013205930.2A
Authority: DE
Inventors: Theresa Bachschmidt; Mathias Nittka
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens Healthineers Ag De
Priority date: 2013-04-04
Filing date: 2013-04-04
Publication date: 2014-10-09
Anticipated expiration: 2033-04-05
Also published as: US20140300357A1; KR20140120839A; CN104101853A; DE102013205930B4; CN104101853B; KR101703833B1; US10215831B2

Abstract

Die Erfindung betrifft ein erstes Verfahren zur Bestimmung einer Resonanzfrequenzabweichung bei einer Anregung einer Schicht eines Volumenabschnitts innerhalb eines Untersuchungsobjekts (O) mittels einer Magnetresonanzanlage (5). Dabei umfasst das Verfahren folgende Schritte: • Schalten eines Schichtselektionsgradienten (44) entlang einer Richtung (R1). • Einstrahlen eines HF-Anregungspulses (41) zum Anregen der Schicht. • Schalten eines Auslesegradienten (46) entlang der Richtung (R1). • Auslesen von MR-Daten während der Auslesegradient (46) geschaltet wird. • Lokalisieren von Bildpunkten innerhalb eines anhand der MR-Daten rekonstruierten MR-Bildes, wobei die Bildpunkte eine Signalintensität aufweisen, welche größer als ein vorbestimmter Schwellenwert sind, um einen der Bildpunkte mit einem maximalen Abstand (52; 53) entsprechend der Richtung (R1) zwischen diesem Spin und der Schicht zu bestimmen. • Bestimmen der Resonanzfrequenzabweichung abhängig von der Amplitude des Schichtselektionsgradienten (44), der Amplitude des Auslesegradienten (46) und dem maximalen Abstand (52; 53). Der Schichtselektionsgradient (44) und der Auslesegradient (46) weisen eine entgegengesetzte Polarität auf.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Magnetresonanzanlage, um eine Resonanzfrequenzabweichung bzw. Off-Resonanz(frequenz) zu bestimmen, welche bei Magnetfeld-Inhomogenitäten auftritt.
Wenn ein Patient ein metallisches Implantat trägt und MR-Bilder von einem Volumenabschnitt in der Nähe dieses Implantats erstellt werden, treten innerhalb dieser MR-Bilder starke Artefakte auf. Diese Artefakte basieren größtenteils auf Inhomogenitäten des magnetischen Grundfelds, welche wiederum durch starke Suszeptibilitätsunterschiede zwischen einem Metall des Implantats und dem umliegenden Gewebe entstehen. Eine zuverlässige Diagnose von einem Arzt aufgrund von MR-Bildern, welche diese Artefakte aufweisen, ist in den meisten Fällen unmöglich.
Die Inhomogenitäten des magnetischen Grundfelds bewirken unter anderem, dass eine angeregte Schicht in Schichtselektionsrichtung räumlich verzerrt wird. Dabei ist die aufgrund der Inhomogenitäten auftretende Verzerrung bzw. geometrische Verschiebung der Schicht proportional zur Resonanzfrequenzabweichung. Dabei entspricht die Resonanzfrequenzabweichung oder Off-Resonanzfrequenz der Frequenzdifferenz zwischen der eigentlichen bzw. theoretischen Resonanzfrequenz der Spins an einem bestimmten Ort und der tatsächlichen Resonanzfrequenz dieser Spins. Anders ausgedrückt entspricht die Resonanzfrequenzabweichung der Frequenzdifferenz zwischen der Resonanzfrequenz der Spins an einem bestimmten Ort bei einem optimal homogenen magnetischen Grundfeld und der tatsächlichen Resonanzfrequenz dieser Spins, welche sich aufgrund der Inhomogenitäten des magnetischen Grundfelds ergibt.
Um trotz der Verzerrungen der angeregten Schicht alle zur Schicht gehörenden Informationen zu erfassen, ist es nach dem Stand der Technik bekannt, in Schichtselektionsrichtung zusätzlich eine Phasenkodierung durchzuführen, wie es beispielsweise in der US 2010/0033179 A1 oder in „SEMAC: Slice Encoding for Metal Artifact Correction in MRI", W. Lu u.a., Magn. Res. in Med. 62: (2009), Seiten 66–76 beschrieben ist.
Der Hauptnachteil dieser bekannten Verfahren liegt darin, dass die Messzeit um ein Vielfaches länger ist, da jede Schicht im Vergleich zu einem Verfahren ohne Phasenkodierung in Schichtselektionsrichtung quasi mehrfach abgetastet wird. Der Faktor, um welchen die Messzeit dabei ansteigt, entspricht der Anzahl der Phasenkodierschritte in Schichtselektionsrichtung.
Die Kenntnis der Resonanzfrequenzabweichung für jede Schicht würde es ermöglichen, die Phasenkodierschritte in Schichtselektionsrichtung für jede Schicht individuell derart anzupassen, dass nur gerade so viele Phasenkodierschritte durchgeführt werden, welche zur vollständigen Korrektur der Verzerrungen aufgrund der Inhomogenitäten des magnetischen Grundfelds notwendig sind.
Zur individuellen Anpassung der Phasenkodierschritte für jede Schicht existiert beispielsweise ein Verfahren, wie es in „Adaptive Slice Encoding for Metal Artifact Correction", B.A. Hargreaves u.a., Proc. Intl. Soc. Mag. Reson. Med. 18 (2010) auf Seite 3083 beschrieben ist. Bei diesem bekannten Verfahren gehen allerdings aufgrund technischer Einschränkungen Informationen über hohe Off-Resonanzen verloren, da das Signal noch vor Beginn des Auslesens vollständig dephasiert.
In „Distortion Scout in Metal Implants Imaging", G. Li u.a., Proc. Intl. Soc. Mag. Reson. Med. 19 (2011) auf Seite 3169 ist ein anderer Ansatz beschrieben. Dabei wird bei einer Turbo-Spin-Echo-Sequenz der Auslesegradient auf derselben Raumachse wie die Schichtselektionsgradienten ausgespielt. Die Gesamtverzerrung oder Gesamtverschiebung der Schicht, welche sich aufgrund des Schichtselektionsgradienten und des Auslesegradienten ergibt, kann erfasst und daraus die Resonanzfrequenzabweichung berechnet werden, wodurch die Anzahl der Phasenkodierschritte für jede Schicht individuell angepasst werden kann.
Dieses bekannte Verfahren erkennt allerdings in bestimmten Fällen trotz starker Off-Resonanzen keine Verzerrung der Schicht und ermittelt damit eine falsche Resonanzfrequenzabweichung. Darüber hinaus kann bei diesem Verfahren die Resonanzfrequenzabweichung bei einer einzelnen Messung nur in der Genauigkeit der Anregungsbandbreite bestimmt werden.
Daher stellt sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe, die Resonanzfrequenzabweichung genauer zu bestimmen, als dies nach dem Stand der Technik möglich ist, um insbesondere anhand dieser exakt bestimmten Resonanzfrequenzabweichung die Anzahl der Phasenkodierschritte in Schichtselektionsrichtung bei einer MR-Bildgebung optimal zu bestimmen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Bestimmung einer Resonanzfrequenzabweichung nach Anspruch 1 oder 4, durch ein Verfahren zur Erstellung eines MR-Bildes nach Anspruch 9, durch eine Magnetresonanzanlage nach Anspruch 11, 13 oder 15, durch ein Computerprogrammprodukt nach Anspruch 17 oder durch einen elektronisch lesbaren Datenträger nach Anspruch 18 gelöst. Die abhängigen Ansprüche definieren bevorzugte und vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Bestimmung einer Resonanzfrequenzabweichung bzw. Off-Resonanz(frequenz) bei einer Anregung einer Schicht eines Volumenabschnitts innerhalb eines Untersuchungsobjekts mittels einer Magnetresonanzanlage bereitgestellt. Dabei umfasst das Verfahren folgende Schritte:

• Schalten eines Schichtselektionsgradienten entlang einer Richtung.
• Einstrahlen eines HF-Anregungspulses, um bei geschaltetem Schichtselektionsgradienten die Schicht anzuregen.
• Einstrahlen eines HF-Refokussierungspulses, um bei geschaltetem Schichtselektionsgradient dephasierte Spins zu refokussieren bzw. ein Echo zu erzeugen.
• Schalten eines Auslesegradienten entlang der Richtung.
• Auslesen von MR-Daten während der Auslesegradient geschaltet wird.
• Lokalisieren von Bildpunkten innerhalb eines anhand der MR-Daten rekonstruierten MR-Bildes. Dabei besitzen die Bildpunkte eine Signalintensität (Helligkeit), welche größer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist, und liegen außerhalb der Schicht, die der Ebene entspricht, welche ohne auftretende Off-Resonanzen angeregt werden würde. Dadurch wird derjenige Bildpunkt ermittelt, welcher entsprechend der Richtung am weitesten von dieser Schicht entfernt ist. Der Abstand zwischen diesem derart ermittelten Bildpunkt und der Schicht, wobei der Abstand in Form einer senkrecht auf der Schicht stehenden Strecke gemessen wird, gilt als der im Folgenden verwendete maximale Abstand. Dabei kann es sich bei diesem maximalen Abstand entweder um einen (positiven) maximalen Abstand in der Richtung (d.h. der Bildpunkt ist in der Richtung von der Schicht beabstandet) oder um einen (negativen) maximalen Abstand in der der Richtung entgegengerichteten Richtung (d.h. der Bildpunkt ist in der der Richtung entgegengesetzten Richtung von der Schicht beabstandet) handeln.
• Bestimmen der Resonanzfrequenzabweichung in Abhängigkeit von der Amplitude des Schichtselektionsgradienten, der Amplitude des Auslesegradienten und dem maximalen Abstand. Dabei ist die Resonanzfrequenzabweichung insbesondere betragsmäßig umso größer je größer der maximale Abstand vom Betrag her ist. Der Betrag der Resonanzfrequenzabweichung kann durch ein Produkt aus einem Faktor und dem maximalen Abstand bestimmt werden, wobei der Faktor wiederum abhängig von den Amplituden des Schichtselektionsgradienten und des Auslesegradienten bestimmbar ist.

Der Schichtselektionsgradient weist zum Auslesegradienten eine entgegengesetzte Polarität auf.
Indem der Schichtselektionsgradient und der Auslesegradient unterschiedliche Polaritäten aufweisen, bewirkt quasi sowohl der Schichtselektionsgradient als auch der Auslesegradient eine räumliche Verschiebung der Schicht in dieselbe räumliche Richtung, so dass der maximale Abstand erfindungsgemäß größer ist, als wenn der Schichtselektionsgradient und der Auslesegradient dieselbe Polarität aufweisen würden. Mit anderen Worten ist die Verschiebung der Schicht aufgrund der unterschiedlichen Polarität ausgeprägter als sie im Fall einer identischen Polarität wäre. Diese ausgeprägtere Verschiebung bzw. dieser vom Betrag her größere maximale Abstand ist bei der Verwendung von Auslesegradienten mit einer großen Amplitude von Vorteil, mit welchen vorteilhafterweise ein größerer Frequenzbereich abgetastet wird, so dass vorteilhafterweise vom Betrag her größere Resonanzfrequenzabweichungen erfasst werden können. Dieser Vorteil ist unabhängig davon vorhanden, ob der maximale Abstand in der Richtung oder entgegen der Richtung bestimmt wird.
Darüber hinaus ist es bei unterschiedlichen Polaritäten von Schichtselektionsgradienten und Auslesegradienten nicht möglich, dass quasi die aufgrund des Auslesegradienten erzeugte Verschiebung die durch den Schichtselektionsgradienten erzeugte Verschiebung aufhebt, was dazu führen würde, dass fälschlicherweise eine Resonanzfrequenzabweichung von 0 (d.h. keine Resonanzfrequenzabweichung) ermittelt wird.
In der vorliegenden Erfindung wird häufig der Begriff Bildpunkt verwendet. In der Regel (es sei denn, es wird explizit eine andere Art von Bildpunkt beschrieben) handelt es sich dabei um einen Bildpunkt, dessen Signalintensität höher bzw. größer als der vorbestimmte Schwellenwert ist. Dieser Schwellenwert wird derart gewählt, dass nur Bildpunkte eine oberhalb des Schwellenwerts liegende Signalintensität aufweisen, welche sich deutlich vom Rauschen des MR-Bildes unterscheiden.
Gemäß einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform wird zur Ortskodierung mindestens ein Phasenkodiergradient in mindestens einer weiteren Richtung senkrecht zu der Richtung, in welcher der Schichtselektionsgradient geschaltet wird, geschaltet, bevor die MR-Daten ausgelesen werden. Der Schritt des Auslesens der MR-Daten wird dabei mehrfach für unterschiedliche Werte des mindestens einen Phasenkodiergradienten wiederholt.
Mit anderen Worten umfasst das erfindungsgemäße Verfahren folgende Varianten:

• Es wird kein Phasenkodiergradient geschaltet. Bei dieser Variante wird der maximale Abstand entsprechend der Richtung an einer bestimmten Stelle (insbesondere in der Mitte der Schicht) bestimmt. Für den Fall, dass sowohl der positive als auch der negative maximale Abstand zu bestimmen ist, werden diese beiden maximalen Abstände an der bestimmten Stelle bestimmt. Der positive maximale Abstand definiert dabei den Abstand desjenigen Bildpunkts von der Schicht, welcher sich in der Richtung maximal weit von der Schicht entfernt befindet. Der negative maximale Abstand definiert dabei den Abstand desjenigen Bildpunkts von der Schicht, welcher sich in der der Richtung entgegengesetzten Richtung maximal weit von der Schicht entfernt befindet.
• Es wird ein Phasenkodiergradient in genau einer Richtung senkrecht zur Schichtselektionsrichtung geschaltet. Bei dieser Variante werden die MR-Daten quasi innerhalb einer weiteren Schicht erfasst, welche senkrecht auf der Schicht steht und durch die Schichtselektionsrichtung und die Richtung des Phasenkodiergradienten bestimmt ist. Innerhalb eines MR-Bildes, welches diese weitere Schicht darstellt, wird derjenige Bildpunkt bestimmt, welcher entsprechend der Richtung am weitesten von der Mittellinie des MR-Bildes (die Lage der Mittellinie entspricht der Lage der Schicht) entfernt ist. Der positive maximale Abstand ist bei dieser Variante durch denjenigen Bildpunkt in diesem MR-Bild bestimmt, welcher in der Richtung maximal weit von der Mittellinie entfernt ist. Entsprechend ist der negative maximale Abstand bei dieser Variante durch denjenigen Bildpunkt bestimmt, welcher in der der Richtung entgegengesetzten Richtung maximal weit von der Mittellinie entfernt ist.
• Es werden ein erster Phasenkodiergradient entlang einer ersten weiteren Richtung und ein zweiter Phasenkodiergradient entlang einer zweiten weiteren Richtung zur Ortskodierung geschaltet. Dabei steht die erste weitere Richtung senkrecht auf der Richtung und auf der zweiten weiteren Richtung, so dass auch die zweite weitere Richtung senkrecht auf der Richtung und auf der ersten weiteren Richtung steht. Bei dieser Variante werden die MR-Daten innerhalb eines dreidimensionalen Volumenabschnitts erfasst, in welchem die Schicht angeordnet ist. Der gesuchte maximale Abstand wird von demjenigen Bildpunkt innerhalb dieses Volumenabschnitts definiert, welcher entsprechend der Richtung den größten Abstand zu der Schicht aufweist. Der positive maximale Abstand ist bei dieser Variante durch denjenigen Bildpunkt bestimmt, welcher in der Richtung den größten Abstand zu der Schicht aufweist. Entsprechend ist der negative maximale Abstand bei dieser Variante durch denjenigen Bildpunkt bestimmt, welcher in der der Richtung entgegengesetzten Richtung den größten Abstand zu der Schicht aufweist.

Die vorab beschriebenen Varianten unterscheiden sich zum einen in der Genauigkeit, mit welcher die Resonanzfrequenzabweichung bestimmt wird, und zum anderen in der Zeitdauer, welche zum Erfassen der MR-Daten benötigt wird. Während die zuerst beschriebene Variante am schnellsten ist, aber nur einen groben Anhaltswert für die Resonanzfrequenzabweichung liefert, ist die zuletzt beschriebene Variante am langsamsten, aber in der Lage, die Resonanzfrequenzabweichung genau zu bestimmen. Bei der zweiten beschriebenen Variante handelt es sich um einen guten Kompromiss zwischen Zeitdauer und Genauigkeit, so dass diese zweite Variante in der Praxis eingesetzt werden dürfte.
Die Resonanzfrequenzabweichung Δf kann mittels der folgenden Gleichung (1) bestimmt werden:
Dabei entspricht γ dem gyromagnetischen Verhältnis, dz dem maximalen Abstand, G_R der Amplitude des Auslesegradienten (46) und G_S der Amplitude des Schichtselektionsgradienten (44) entspricht. Wenn dz positiv ist, handelt es sich um den positiven maximalen Abstand, und sonst um den negativen maximalen Abstand. Man erkennt, dass die Resonanzfrequenzabweichung Δf abhängig von G_R und G_S auch dann negativ (positiv) sein kann, wenn dz positiv (negativ) ist.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird auch ein weiteres Verfahren zur Bestimmung einer Resonanzfrequenzabweichung bei einer Anregung einer Schicht eines Volumenabschnitts innerhalb eines Untersuchungsobjekts mittels einer Magnetresonanzanlage bereitgestellt. Dabei umfasst das weitere Verfahren folgende Schritte:

• Schalten eines Schichtselektionsgradienten entlang einer Richtung.
• Einstrahlen eines HF-Anregungspulses, um bei geschaltetem Schichtselektionsgradienten die Schicht anzuregen.
• Einstrahlen eines HF-Refokussierungspulses, um bei geschaltetem Schichtselektionsgradient dephasierte Spins zu refokussieren.
• Schalten eines ersten Auslesegradienten entlang der Richtung.
• Auslesen von ersten MR-Daten während der erste Auslesegradient geschaltet wird.
• Lokalisieren von Bildpunkten innerhalb eines anhand der MR-Daten rekonstruierten MR-Bildes, um dadurch denjenigen Bildpunkt zu ermitteln, welcher entsprechend der Richtung am weitesten von der Schicht entfernt ist. Der Abstand zwischen diesem Bildpunkt und der Schicht, welcher in Form einer senkrecht auf der Schicht stehenden Strecke gemessen wird, gilt als der im Folgenden verwendete erste maximale Abstand. Dabei wird zwischen einem positiven ersten maximalen Abstand, welcher vorliegt, wenn der entsprechende Bildpunkt in der Richtung maximal weit von der Schicht entfernt ist, und einem negativen ersten maximalen Abstand, welcher vorliegt, wenn der entsprechende Bildpunkt in einer der Richtung entgegengesetzten Richtung maximal von der Schicht entfernt ist, unterschieden.
• Schalten eines zweiten Auslesegradienten entlang der Richtung.
• Auslesen von zweiten MR-Daten während der zweite Auslesegradient geschaltet wird.
• Lokalisieren von Bildpunkten innerhalb eines anhand der MR-Daten rekonstruierten MR-Bildes, um dadurch denjenigen Bildpunkt zu ermitteln, welcher am weitesten von der Schicht entfernt ist. Der Abstand zwischen diesem Bildpunkt und der Schicht, welcher in Form einer senkrecht auf der Schicht stehenden Strecke gemessen wird, gilt als der im Folgenden verwendete zweite maximale Abstand. Dabei wird zwischen einem positiven zweiten maximalen Abstand, welcher vorliegt, wenn der entsprechende Bildpunkt in der Richtung maximal weit von der Schicht entfernt ist, und einem negativen zweiten maximalen Abstand, welcher vorliegt, wenn der entsprechende Bildpunkt in einer der Richtung entgegengesetzten Richtung maximal von der Schicht entfernt ist, unterschieden.
• Bestimmen der Resonanzfrequenzabweichung in Abhängigkeit von der Amplitude des Schichtselektionsgradienten, der Amplitude des Auslesegradienten, dem ersten maximalen Abstand und dem zweiten maximalen Abstand. Dabei weist die Resonanzfrequenzabweichung ein (in der Regel positives) Vorzeichen auf, wenn sie abhängig von dem positiven ersten maximalen Abstand und dem positiven zweiten maximalen Abstand bestimmt wird, während Resonanzfrequenzabweichung ein dem Vorzeichen entgegensetztes (in der Regel negatives) Vorzeichen aufweist, wenn sie abhängig von dem negativen ersten maximalen Abstand und dem negativen zweiten maximalen Abstand bestimmt wird.

Indem beispielsweise im Vergleich zu dem vorab beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren die Resonanzfrequenzabweichung mit Hilfe von zwei Auslesegradienten bestimmt wird, kann vorteilhafterweise die Genauigkeit der dadurch bestimmten Resonanzfrequenzabweichung über die Größenordnung der Anregungsbandbreite hinaus erhöht werden.
„Entsprechend der Richtung“ kann erfindungsgemäß entweder „in der Richtung“ oder „in der der Richtung entgegengesetzten Richtung“ bedeuten. Im Fall „in der Richtung“ wird der (positive) maximale Abstand nur anhand der Bildpunkte bestimmt, die sich in der Richtung beabstandet von der Schicht befinden, während der (negative) maximale Abstand im anderen Fall nur anhand von Bildpunkten bestimmt wird, die sich in der der Richtung entgegengesetzten Richtung beabstandet von der Schicht befinden.
Ähnlich wie bei dem zuerst beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren kann bei dem weiteren Verfahren mindestens ein Phasenkodiergradient in mindestens einer weiteren Richtung senkrecht zu der Richtung zum Zweck der Ortskodierung geschaltet werden, bevor die ersten und zweiten MR-Daten ausgelesen werden. Sowohl der Schritt des Auslesens der ersten MR-Daten als auch der Schritt des Auslesens der zweiten MR-Daten wird dabei mehrfach für unterschiedliche Werte des mindestens einen Phasenkodiergradienten wiederholt.
Somit umfasst das weitere erfindungsgemäße Verfahren ebenfalls die für das zuerst beschriebene erfindungsgemäße Verfahren aufgeführten drei Varianten (kein Phasenkodiergradient, genau ein Phasenkodiergradient und zwei Phasenkodiergradienten). Auch die für die drei Varianten beschriebenen Erläuterungen hinsichtlich des positiven und negativen maximalen Abstands sowie hinsichtlich der Zeitdauer und Genauigkeit gelten für das weitere erfindungsgemäße Verfahren entsprechend.
Die Resonanzfrequenzabweichung Δf kann beispielsweise mit Hilfe der folgenden Gleichung (2) bestimmt werden:
Dabei entspricht γ dem gyromagnetischen Verhältnis, dz₁ dem ersten maximalen Abstand, dz₂ dem zweiten maximalen Abstand, G_R,1 der Amplitude des ersten Auslesegradienten und G_R,2 der Amplitude des zweiten Auslesegradienten. Wenn dz₁ bzw. dz₂ positiv ist, handelt es sich um den positiven maximalen Abstand, und sonst um den negativen maximalen Abstand.
Quasi als Kombination der beiden erfindungsgemäßen Verfahren kann vorteilhafterweise die Polarität des Schichtselektionsgradienten unterschiedlich zu der Polarität des ersten Auslesegradienten und/oder der Polarität des zweiten Auslesegradienten gewählt werden.
Es ist aber auch möglich, dass die Polarität des ersten Auslesegradienten und die Polarität des zweiten Auslesegradienten unterschiedlich sind.
Zur Bestimmung der Resonanzfrequenzabweichung kann für beide erfindungsgemäße Verfahren eine Spin-Echo-Sequenz oder eine Turbo-Spin-Echo-Sequenz eingesetzt werden.
Im Folgenden soll eine Grundlage für die vorab beschriebene Gleichung (2) erläutert werden.
Wenn eine Ungenauigkeit δ bezüglich der Schichtdicke z_exc der anzuregenden Schicht berücksichtigt wird, kann die Resonanzfrequenzabweichung Δf durch folgende Gleichung (3) bestimmt werden:
Der Fall, dass keine Resonanzfrequenzabweichung Δf berechnet wird, tritt nicht nur für den Fall auf, dass keine Schichtverzerrung vorhanden ist, sondern auch dann, wenn die folgende Gleichung (4) erfüllt ist. G –1 / S – G –1 / R = γ / 2π × δ / Δf (4)
Wenn allerdings der Schichtselektionsgradienten G_S und der Auslesegradient G_R unterschiedliche Polarität aufweisen, wird der Fall der Mehrdeutigkeit bei unverzerrtem Schichtprofil ausgeschlossen, da in diesem Fall die Verzerrung des Schichtprofils durch den Schichtselektionsgradienten G_S und durch den Auslesegradienten G_R in derselben räumlichen Richtung erfolgt.
Wenn der maximale Abstand dz zweimal mit jeweils unterschiedlichen Auslesegradienten G_R,1, G_R,2 bestimmt wird, wobei die Amplituden der beiden Auslesegradienten G_R,1, G_R,2 unterschiedlich gewählt werden, kann die Ungenauigkeit aus der Gleichung (3) eliminiert werden, woraus sich die vorab beschriebene Gleichung (2) ergibt.
Die erfindungsgemäßen Verfahren zur Bestimmung einer Resonanzfrequenzabweichung liefern vorteilhafterweise nur für den Fall, dass der maximale Abstand dz = 0 ist, das Ergebnis, dass die Resonanzfrequenzabweichung Δf = 0 ist.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird auch ein Verfahren zur Erstellung eines MR-Bildes einer Schicht eines Volumenabschnitts innerhalb eines Untersuchungsobjekts mit Hilfe einer Magnetresonanzanlage bereitgestellt. Dabei umfasst das Verfahren folgende Schritte:

• Schalten eines Schichtselektionsgradienten entlang einer ersten Richtung.
• Einstrahlen eines HF-Anregungspulses zum Anregen der Schicht.
• Schalten eines HF-Refokussierungspulses, um bei geschaltetem Schichtselektionsgradient dephasierte Spins zu refokussieren.
• Schalten eines Phasenkodiergradienten entlang der ersten Richtung.
• Schalten eines Auslesegradienten entlang einer zweiten Richtung, welche senkrecht zu der ersten Richtung steht.
• Auslesen von MR-Daten während der Auslesegradient aktiv ist.
• Erstellen des MR-Bildes in Abhängigkeit von den erfassten MR-Daten.

Die Anzahl von Phasenkodierschritten, welche durch entsprechende Einstellungen des Phasenkodiergradienten erzielt werden, wird dabei abhängig von der Resonanzfrequenzabweichung der Schicht bestimmt, wobei diese Resonanzfrequenzabweichung mit einem der vorab beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren bestimmt wird.
Anders ausgedrückt werden erfindungsgemäß zur Erstellung des MR-Bildes die MR-Daten nicht nur in der eigentlichen Schicht erfasst, sondern es werden die MR-Daten zusätzlich innerhalb mehrerer parallel zu der eigentlichen Schicht liegenden Schichten erfasst. In welchen Schichten die MR-Daten erfasst werden, wird mittels des Phasenkodiergradienten, welcher entlang der ersten Richtung geschaltet wird, bestimmt. Wie viele zusätzliche Parallelschichten erfasst werden müssen, hängt wiederum von dem Ausmaß der Resonanzfrequenzabweichung der eigentlichen Schicht ab, welche vorab erfindungsgemäß bestimmt wurde.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Erstellung eines MR-Bildes werden demnach nur so viele Parallelschichten abgetastet, wie es aufgrund des Ausmaßes der Verzerrungen der eigentlichen Schicht, welches mit Hilfe der Resonanzfrequenzabweichung bestimmt wird, erforderlich ist. Indem die Phasenkodierschritte in Schichtselektionsrichtung für jede Schicht individuell optimal angepasst werden kann, kann die Messzeit des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Erstellung eines MR-Bildes gegenüber dem Stand der Technik erheblich verkürzt werden.
Optional kann ein weiterer Phasenkodiergradient zur Ortskodierung eingesetzt werden, welcher entlang einer dritten Richtung, welche senkrecht auf der ersten und auf der zweiten Richtung steht, verläuft.
Wenn die Verzerrungen der eigentlichen Schicht sowohl in der ersten Richtung als auch in der der ersten Richtung entgegengesetzten Richtung auftreten (d.h. positiv oder negativ sein) können, wird die Anzahl von Phasenkodierschritten gemäß einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform abhängig von einer ersten (in der Regel positiven) Resonanzfrequenzabweichung, welche die maximale (positive) Verzerrung in der ersten Richtung repräsentiert, und abhängig von einer zweiten (in der Regel negativen) Resonanzfrequenzabweichung, welche die maximale (negative) Verzerrung in der der ersten Richtung entgegengesetzten Richtung repräsentiert, bestimmt. Dabei wird die erste Resonanzfrequenzabweichung abhängig von dem (positiven) maximalen Abstand in der ersten Richtung bestimmt, während die zweite Resonanzfrequenzabweichung abhängig von dem (negativen) maximalen Abstand in der der ersten Richtung entgegengesetzten Richtung bestimmt wird.
Zur erfindungsgemäßen Herstellung des MR-Bildes wird insbesondere eine Spin-Echo-Sequenz oder eine Turbo-Spin-Echo-Sequenz eingesetzt.
Gemäß dieser Ausführungsform werden zusätzlich zu der eigentlichen Schicht zum einen Parallelschichten abgetastet, welche in der ersten Richtung von der eigentlichen Schicht beabstandet sind, und zum anderen werden Parallelschichten abgetastet, welche in der der ersten Richtung entgegengesetzten Richtung von der eigentlichen Schicht beabstandet sind. Dadurch ist vorteilhafterweise sichergestellt, dass auch dann, wenn die angeregte eigentliche Schicht sowohl positive Verzerrungen als auch negative Verzerrungen aufweist, die vollständige Information der eigentlichen Schicht erfasst wird.
Erfindungsgemäß ist es möglich, die MR-Daten auszulesen, indem nach einem HF-Anregungspuls mehrere k-Raum-Zeilen (MR-Daten) erfasst werden, wie es beispielsweise bei der Turbo-Spin-Echo-Sequenz der Fall ist. Dazu wird eine Schleife, welche das Einstrahlen des HF-Refokussierungspulses sowie das Auslesen der MR-Daten bei geschaltetem Auslesegradient umfasst, mehrfach durchlaufen. In diesem Fall wird nach dem Auslesegradient und vor dem nächsten HF-Refokussierungspuls ein den Phasenkodiergradienten rephasierender Gradient geschaltet. Dies gilt sowohl für die erfindungsgemäßen Verfahren zur Bestimmung der Resonanzfrequenzabweichung als auch für das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines MR-Bildes.
Neben dem vorab beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines MR-Bildes kann die erfindungsgemäße Bestimmung der Resonanzfrequenzabweichung auch für ein weiteres Verfahren zur Herstellung eines MR-Bildes eingesetzt werden, um den Ablauf dieses weiteren Verfahrens zu optimieren. Bei diesem weiteren Verfahren wird ein nicht frequenz-selektiver HF-Anregungspuls (d.h. das weitere Verfahren arbeitet ohne Schichtselektionsgradienten) eingestrahlt, wobei Phasenkodiergradienten zur Ortskodierung geschaltet werden und MR-Daten erfasst werden, während ein Auslesegradient geschaltet ist. Das weitere Verfahren kann beispielsweise durch eine dreidimensionale Fast-Spin-Echo-Sequenz realisiert werden. Bei vorhandener Resonanzfrequenzabweichung ist es allerdings nicht möglich, mit nur einer Trägerfrequenz des nicht frequenz-selektiven HF-Anregungspulses zu arbeiten, wenn ein artefaktfreies dreidimensionales MR-Bild rekonstruiert werden soll. Stattdessen wird der k-Raum mehrfach abgetastet, wobei der HF-Anregungspuls mit unterschiedlichen Trägerfrequenzen ausgespielt wird und die Trägerfrequenz von einer Abtastung des k-Raums zur folgenden Abtastung des k-Raums um jeweils eine Differenzfrequenz (z.B. 2 kHz) verschoben wird. Das dreidimensionale MR-Bild wird dann aus den bei diesen verschiedenen Abtastungen des k-Raums erfassten MR-Daten rekonstruiert. Die jeweilige Abtastung des k-Raums kann auch als Off-Resonanz-Akquisition bezeichnet werden. Die Anzahl der notwendigen Off-Resonanz-Akquisitionen ist dabei abhängig von der erfindungsgemäß erfassten positiven und negativen Resonanzfrequenzabweichung.
Wenn beispielsweise die erfindungsgemäß erfasste positive Resonanzfrequenzabweichung +6 kHz und die erfindungsgemäß erfasste negative Resonanzfrequenzabweichung –2 kHz beträgt, müssen bei einer Differenzfrequenz von 2 kHz fünf Akquisitionen durchgeführt werden, wobei die Trägerfrequenz des nicht frequenz-selektiven HF-Anregungspulses für diese fünf Akquisitionen um –2, 0, 2, 4 und 6 kHz verschoben wird.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird auch eine Magnetresonanzanlage zur Bestimmung einer Resonanzfrequenzabweichung einer Schicht eines Volumenabschnitts innerhalb eines Untersuchungsobjekts bereitgestellt. Dabei umfasst die Magnetresonanzanlage einen Grundfeldmagneten, ein Gradientenfeldsystem, mindestens eine HF-Antenne und eine Steuereinrichtung zur Ansteuerung des Gradientenfeldsystems und der mindestens einen HF-Antenne, zum Empfang von von der oder den HF-Antennen aufgenommenen Messsignalen und zur Erstellung der MR-Daten. Die Magnetresonanzanlage ist derart ausgestaltet, dass die Magnetresonanzanlage

• einen Schichtselektionsgradienten entlang einer Richtung mit Hilfe des Gradientenfeldsystems schaltet,
• einen HF-Anregungspuls einstrahlt, um die Schicht mit Hilfe der mindestens einen HF-Antenne anzuregen,
• einen HF-Refokussierungspuls mit der mindestens einen HF-Antenne einstrahlt, um dephasierende Spins zur Echobildung zu refokussieren,
• einen Auslesegradienten entlang der Richtung mit Hilfe des Gradientenfeldsystems schaltet,
• MR-Daten ausliest während der Auslesegradient geschaltet ist,
• Bildpunkte in einem anhand der MR-Daten rekonstruierten MR-Bild lokalisiert, um einen dieser Bildpunkte zu bestimmen, welcher einen maximalen Abstand entsprechend der Richtung zwischen sich selbst und der Schicht aufweist, und
• die Resonanzfrequenzabweichung abhängig von der Amplitude des Schichtselektionsgradienten, der Amplitude des Auslesegradienten und dem maximalen Abstand bestimmt.

Dabei ist die Magnetresonanzanlage derart ausgestaltet, dass der Schichtselektionsgradient und der Auslesegradient eine entgegengesetzte Polarität aufweisen.
Die Vorteile der Magnetresonanzanlage entsprechen im Wesentlichen den Vorteilen des zuerst beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens, welche vorab im Detail ausgeführt sind, so dass hier auf eine Wiederholung verzichtet wird.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird auch eine weitere Magnetresonanzanlage zur Bestimmung einer Resonanzfrequenzabweichung einer Schicht eines Volumenabschnitts innerhalb eines Untersuchungsobjekts bereitgestellt. Dabei umfasst die weitere Magnetresonanzanlage ebenfalls einen Grundfeldmagneten, ein Gradientenfeldsystem, mindestens eine HF-Antenne und eine Steuereinrichtung zur Ansteuerung des Gradientenfeldsystems und der mindestens einen HF-Antenne, zum Empfang von von der oder den HF-Antennen aufgenommenen Messsignalen und zur Erstellung von MR-Daten. Die Magnetresonanzanlage ist derart ausgestaltet, dass die Magnetresonanzanlage

• einen Schichtselektionsgradienten entlang einer Richtung mit Hilfe des Gradientenfeldsystems schaltet,
• einen HF-Anregungspuls einstrahlt, um die Schicht mit Hilfe der mindestens einen HF-Antenne anzuregen,
• einen HF-Refokussierungspuls mit der mindestens einen HF-Antenne einstrahlt, um dephasierende Spins zu refokussieren,
• einen ersten Auslesegradienten entlang der Richtung mit Hilfe des Gradientenfeldsystems schaltet,
• erste MR-Daten ausliest, während der erste Auslesegradient geschaltet ist,
• Bildpunkte innerhalb eines anhand der ersten MR-Daten rekonstruierten MR-Bildes lokalisiert, um einen dieser Bildpunkte zu bestimmen, welcher einen ersten maximalen Abstand entsprechend der Richtung zwischen sich selbst und der Schicht aufweist,
• einen zweiten Auslesegradienten entlang der Richtung mit Hilfe des Gradientenfeldsystems schaltet,
• zweite MR-Daten ausliest, während der zweite Auslesegradient geschaltet ist,
• Bildpunkte innerhalb eines anhand der zweiten MR-Daten rekonstruierten MR-Bildes lokalisiert, um einen dieser Bildpunkte zu bestimmen, welcher einen zweiten maximalen Abstand entsprechend der Richtung zwischen sich selbst und der Schicht aufweist, und
• die Resonanzfrequenzabweichung abhängig von der Amplitude des Schichtselektionsgradienten, der Amplitude des Auslesegradienten, dem ersten maximalen Abstand und dem zweiten maximalen Abstand bestimmt.

Wiederum entsprechen die Vorteile der weiteren Magnetresonanzanlage den Vorteilen des weiteren erfindungsgemäßen Verfahrens, welche vorab im Detail ausgeführt sind, so dass hier auf eine Wiederholung verzichtet wird.
Schließlich wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Magnetresonanzanlage zur Erstellung eines MR-Bildes einer Schicht eines Volumenabschnitts innerhalb eines Untersuchungsobjekts bereitgestellt. Dabei umfasst die weitere Magnetresonanzanlage ebenfalls einen Grundfeldmagneten, ein Gradientenfeldsystem, mindestens eine HF-Antenne und eine Steuereinrichtung zur Ansteuerung des Gradientenfeldsystems und der mindestens einen HF-Antenne, zum Empfang von von der oder den HF-Antennen aufgenommenen Messsignalen und zur Erstellung von MR-Daten. Die Magnetresonanzanlage ist derart ausgestaltet, dass die Magnetresonanzanlage

• einen Schichtselektionsgradienten entlang einer ersten Richtung schaltet,
• einen HF-Anregungspuls einstrahlt, um die Schicht anzuregen,
• einen Phasenkodiergradienten entlang der ersten Richtung schaltet,
• einen Auslesegradienten entlang einer zweiten Richtung, welche senkrecht auf der ersten Richtung steht, schaltet,
• MR-Daten ausliest während die Magnetresonanzanlage den Auslesegradienten schaltet,
• das MR-Bild abhängig von den MR-Daten erstellt.

Dabei ist die Magnetresonanzanlage ausgestaltet, um eine Anzahl von Phasenkodierschritten abhängig von einer Resonanzfrequenzabweichung der Schicht zu bestimmen, wobei die Magnetresonanzanlage die Resonanzfrequenzabweichung mittels einer der vorab beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren bestimmt.
Auch in diesem Fall entsprechen die Vorteile der erfindungsgemäßen Magnetresonanzanlage den Vorteilen des entsprechenden erfindungsgemäßen Verfahrens, welche vorab im Detail ausgeführt sind, so dass hier auf eine Wiederholung verzichtet wird.
Des Weiteren beschreibt die vorliegende Erfindung ein Computerprogrammprodukt, insbesondere ein Programm oder eine Software, welche man in einen Speicher einer programmierbaren Steuereinrichtung bzw. einer Recheneinheit einer Magnetresonanzanlage laden kann. Mit diesem Computerprogrammprodukt können alle oder verschiedene vorab beschriebene Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Verfahren ausgeführt werden, wenn das Computerprogrammprodukt in der Steuereinrichtung läuft. Dabei benötigt das Computerprogrammprodukt eventuell Programmmittel, z.B. Bibliotheken und Hilfsfunktionen, um die entsprechenden Ausführungsformen der Verfahren zu realisieren. Mit anderen Worten soll mit dem auf das Computerprogrammprodukt gerichteten Anspruch insbesondere eine Software oder ein Programm unter Schutz gestellt werden, mit welcher eine der oben beschriebenen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Verfahren ausgeführt werden kann bzw. welche diese Ausführungsform ausführt. Dabei kann es sich bei der Software um einen Quellcode (z.B. C++), der noch compiliert und gebunden oder der nur interpretiert werden muss, oder um einen ausführbaren Softwarecode handeln, der zur Ausführung nur noch in die entsprechende Recheneinheit bzw. Steuereinrichtung zu laden ist.
Schließlich offenbart die vorliegende Erfindung einen elektronisch lesbaren Datenträger, z.B. eine DVD, ein Magnetband oder einen USB-Stick, auf welchem elektronisch lesbare Steuerinformationen, insbesondere Software (vgl. oben), gespeichert ist. Wenn diese Steuerinformationen (Software) von dem Datenträger gelesen und in eine Steuereinrichtung bzw. Recheneinheit einer Magnetresonanzanlage gespeichert werden, können alle erfindungsgemäßen Ausführungsformen der vorab beschriebenen Verfahren durchgeführt werden.
Die vorliegende Erfindung ist insbesondere zur Erstellung von MR-Bildern von einem Volumenabschnitt geeignet, in welchem sich zumindest ein metallisches Implantat befindet. Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf diesen bevorzugten Anwendungsbereich eingeschränkt, da die vorliegende Erfindung auch eingesetzt werden kann, wenn sich in dem Volumenabschnitt kein metallisches Implantat befindet, aber beispielsweise aus anderen Gründen Inhomogenitäten des magnetischen Grundfelds auftreten.
Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand erfindungsgemäßer Ausführungsformen mit Bezug zu den Figuren im Detail beschrieben.
1 stellt eine erfindungsgemäße Magnetresonanzanlage dar.
In 2 ist ein erfindungsgemäßes Sequenzdiagramm zur Bestimmung der Resonanzfrequenzabweichung dargestellt.
3 zeigt eine Verschiebung der Schicht aufgrund des Schichtselektionsgradienten, während 4 eine Verschiebung der Schicht aufgrund des Auslesegradienten darstellt.
In 5 ist ein mit der in 2 dargestellten Sequenz aufgenommenes MR-Bild zusammen mit der Bestimmung des positiven und negativen maximalen Abstands aus diesem MR-Bild dargestellt.
In 6 ist ein erfindungsgemäßes Sequenzdiagramm zur Erstellung eines MR-Bildes dargestellt.
7 zeigt die optimale Anzahl von Phasenkodierschritten zur erfindungsgemäßen Erfassung von MR-Daten.
8 stellt einen Flussplan eines ersten erfindungsgemäßen Verfahrens zur Bestimmung der Resonanzfrequenzabweichung dar.
9 stellt einen Flussplan eines zweiten erfindungsgemäßen Verfahrens zur Bestimmung der Resonanzfrequenzabweichung dar.
10 stellt einen Flussplan eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Erstellung eines MR-Bildes dar.
1 zeigt eine schematische Darstellung einer Magnetresonanzanlage 5 (eines Magnetresonanz – bzw. Kernspintomographiegeräts). Dabei erzeugt ein Grundfeldmagnet 1 ein zeitlich konstantes starkes Magnetfeld zur Polarisation bzw. Ausrichtung der Kernspins in einem Volumenabschnitt eines Objekts O, wie z.B. eines zu untersuchenden Teils eines menschlichen Körpers, welcher auf einem Tisch 23 liegend in der Magnetresonanzanlage 5 untersucht wird. Die für die Kernspinresonanzmessung erforderliche hohe Homogenität des Grundmagnetfelds ist in einem typischerweise kugelförmigen Messvolumen M definiert, in welchem die zu untersuchenden Teile des menschlichen Körpers angeordnet werden. Zur Unterstützung der Homogenitätsanforderungen und insbesondere zur Eliminierung zeitlich invariabler Einflüsse werden an geeigneter Stelle so genannte Shim-Bleche aus ferromagnetischem Material angebracht. Zeitlich variable Einflüsse werden durch Shim-Spulen 2 eliminiert.
In den Grundfeldmagneten 1 ist ein zylinderförmiges Gradientenspulensystem 3 eingesetzt, welches aus drei Teilwicklungen besteht. Jede Teilwicklung wird von einem Verstärker mit Strom zur Erzeugung eines linearen (auch zeitlich veränderbaren) Gradientenfeldes in die jeweilige Richtung des kartesischen Koordinatensystems versorgt. Die erste Teilwicklung des Gradientenfeldsystems 3 erzeugt dabei einen Gradienten G_x in x-Richtung, die zweite Teilwicklung einen Gradienten G_y in y-Richtung und die dritte Teilwicklung einen Gradienten G_z in z-Richtung. Der Verstärker umfasst einen Digital-Analog-Wandler, welcher von einer Sequenzsteuerung 18 zum zeitrichtigen Erzeugen von Gradientenpulsen angesteuert wird.
Innerhalb des Gradientenfeldsystems 3 befindet sich eine (oder mehrere) Hochfrequenzantennen 4, welche die von einem Hochfrequenzleistungsverstärker abgegebenen Hochfrequenzpulse in ein magnetisches Wechselfeld zur Anregung der Kerne und Ausrichtung der Kernspins des zu untersuchenden Objekts O bzw. des zu untersuchenden Bereiches des Objekts O umsetzen oder auch ein MR-Signal erfassen. Jede Hochfrequenzantenne 4 besteht aus einer oder mehreren HF-Sendespulen und einer oder mehreren HF-Empfangsspulen in Form einer ringförmigen vorzugsweise linearen oder matrixförmigen Anordnung von Komponentenspulen. Von den HF-Empfangsspulen der jeweiligen Hochfrequenzantenne 4 wird auch das von den präzedierenden Kernspins ausgehende Wechselfeld, d.h. in der Regel die von einer Pulssequenz aus einem oder mehreren Hochfrequenzpulsen und einem oder mehreren Gradientenpulsen hervorgerufenen Kernspinechosignale, in eine Spannung (Messsignal) umgesetzt, welche über einen Verstärker 7 einem Hochfrequenz-Empfangskanal 8 eines Hochfrequenzsystems 22 zugeführt wird. Das Hochfrequenzsystem 22 umfasst weiterhin einen Sendekanal 9, in welchem die Hochfrequenzpulse für die Anregung der magnetischen Kernresonanz erzeugt werden. Dabei werden die jeweiligen Hochfrequenzpulse aufgrund einer vom Anlagerechner 20 vorgegebenen Pulssequenz in der Sequenzsteuerung 18 digital als Folge komplexer Zahlen dargestellt. Diese Zahlenfolge wird als Real- und als Imaginärteil über jeweils einen Eingang 12 einem Digital-Analog-Wandler im Hochfrequenzsystem 22 und von diesem einem Sendekanal 9 zugeführt. Im Sendekanal 9 werden die Pulssequenzen einem Hochfrequenz-Trägersignal aufmoduliert, dessen Basisfrequenz der Mittenfrequenz entspricht.
Die Umschaltung von Sende- auf Empfangsbetrieb erfolgt über eine Sende-Empfangsweiche 6. Die HF-Sendespulen der Hochfrequenzantenne(n) 4 strahlt/en die Hochfrequenzpulse (resonante und nicht resonante) zur Anregung der Kernspins und zur Erzeugung des B1-Magnetfelds in das Messvolumen M ein und resultierende Echosignale werden über die HF-Empfangsspule(n) abgetastet. Die entsprechend gewonnenen Kernresonanzsignale werden im Empfangskanal 8' (erster Demodulator) des Hochfrequenzsystems 22 phasenempfindlich auf eine Zwischenfrequenz demoduliert und im Analog-Digital-Wandler (ADC) digitalisiert. Dieses Signal wird noch auf die Frequenz 0 demoduliert. Die Demodulation auf die Frequenz 0 und die Trennung in Real- und Imaginärteil findet nach der Digitalisierung in der digitalen Domäne in einem zweiten Demodulator 8 statt. Durch einen Bildrechner 17 wird aus den dergestalt gewonnenen Messdaten ein MR-Bild bzw. dreidimensionaler Bilddatensatz rekonstruiert. Die Verwaltung der Messdaten, der Bilddaten und der Steuerprogramme erfolgt über den Anlagenrechner 20. Aufgrund einer Vorgabe mit Steuerprogrammen kontrolliert die Sequenzsteuerung 18 die Erzeugung der jeweils gewünschten Pulssequenzen und das entsprechende Abtasten des k-Raumes. Insbesondere steuert die Sequenzsteuerung 18 dabei das zeitrichtige Schalten der Gradienten, das Aussenden der Hochfrequenzpulse mit definierter Phasenamplitude sowie den Empfang der Kernresonanzsignale. Die Zeitbasis für das Hochfrequenzsystem 22 und die Sequenzsteuerung 18 wird von einem Synthesizer 19 zur Verfügung gestellt. Die Auswahl entsprechender Steuerprogramme zur Erzeugung eines MR-Angiographiebildes, welche z.B. auf einer DVD 21 gespeichert sind, sowie die Darstellung des erzeugten MR-Bildes erfolgt über ein Terminal 13, welches eine Tastatur 15, eine Maus 16 und einen Bildschirm 14 umfasst.
In 2 ist eine erste erfindungsgemäße Sequenz zur Bestimmung einer Resonanzfrequenzabweichung dargestellt.
Zusammen mit einem Schichtselektionsgradienten 44 wird ein HF-Anregungspuls 41 eingestrahlt, um eine bestimmte Schicht anzuregen. Anschließend wird ein dephasierender Gradient 45 angelegt, bevor der Refokussierungspuls 42 zusammen mit einem weiteren Gradienten angelegt wird. Nachdem ein Phasenkodiergradient 47 zur Ortskodierung angelegt wurde, wird ein Auslesegradient 46 angelegt, mit welchem Messsignale 43 erfasst werden.
Falls für denselben HF-Anregungspuls 41 mehrere Messsignale 43 erfasst werden, wird jeweils nach dem Auslesegradient 46 ein den Phasenkodiergradienten 47 rephasierender Gradient geschaltet. Nach diesem rephasierenden Gradienten folgen wiederum ein Refokussierungspuls 42, ein Phasenkodiergradient 47 und das Erfassen des nächsten Messsignals 43 bei geschaltetem Auslesegradient 46. Diese Teilsequenz, welche den Refokussierungspuls 42, den Phasenkodiergradient 47, den Auslesegradienten 46 (zum Erfassen des Messsignals 43) und den rephasierenden Gradienten umfasst, kann vielfach wiederholt werden, bevor ein weiterer Echozug durch Einstrahlen eines weiteren HF-Anregungspulses 41 eingeleitet wird.
Die Besonderheit des in 2 dargestellten Sequenzdiagramms ist, dass zum einen der Auslesegradient 46 in Schichtselektionsrichtung, also in derselben Richtung wie der Schichtselektionsgradient 44 angelegt wird, und dass zum anderen der Schichtselektionsgradient 44 und der Auslesegradient 46 eine unterschiedliche Polarität aufweisen.
Aufgrund der unterschiedlichen Polarität von Schichtselektionsgradient 44 und Auslesegradient 46 verzerrt bzw. verschiebt sich die angeregte Schicht sowohl durch den Schichtselektionsgradienten 44 als auch durch den Auslesegradienten 46 in dieselbe Richtung, wie es in den 3a und 3b dargestellt ist. Dabei stellt dz_S die Verschiebung der Schicht aufgrund des Schichtselektionsgradienten 44 und dz_R die Verschiebung der Schicht aufgrund des Auslesegradienten 46 dar.
Wenn die in 2 dargestellte Sequenz für 40 unterschiedliche Einstellungen des Phasenkodiergradienten 47 (d.h. für 40 Phasenkodierschritte 51) durchgeführt wird, kann aus den erfassten Messsignalen 43 bzw. MR-Daten das in 5 links dargestellte MR-Bild 50 rekonstruiert werden. Dieses MR-Bild 50 ist aus MR-Daten rekonstruiert worden, welche in einer Schicht erfasst worden sind, die senkrecht auf der eigentlich angeregten Schicht steht. Der weiße Bereich 55 in dem MR-Bild 50 entspricht Bildpunkten, deren Signalintensität größer als der vorbestimmte Schwellenwert ist.
Bei einem stabilen magnetischen Grundfeld würde das MR-Bild ein weißes Rechteck zeigen, dessen Dicke der Schichtdicke der eigentlich angeregten Schicht entsprechen würde. Aufgrund von Instabilitäten des magnetischen Grundfelds verzerrt bzw. verschiebt sich allerdings die eigentlich angeregte Schicht, so dass das in 5 dargestellte MR-Bild 50 entsteht. Mittels bestimmter Verfahren lässt sich nun aus diesem MR-Bild 50 die Kontur 54 des weißen Bereichs 55 und aus dieser Kontur 54 der positive maximale Abstand 52 und der negative maximale Abstand 53 jeweils von einem Konturpunkt bzw. Bildpunkt zu der Schicht bestimmen.
Der positive maximale Abstand 52 wird demnach durch denjenigen Bildpunkt definiert, welcher in der Richtung des Schichtselektionsgradienten 44 (in 5 nach oben) maximal weit von der Schicht beabstandet ist. Entsprechend wird der negative maximale Abstand 53 durch denjenigen Bildpunkt definiert, welcher in der dem Schichtselektionsgradienten 44 entgegengesetzten Richtung (in 5 nach unten) maximal weit von der Schicht beabstandet ist.
Beispielsweise mit Hilfe der vorab beschriebenen Gleichung (1) lässt sich abhängig von dem jeweiligen maximalen Abstand 52; 53 die (in der Regel positive oder negative) Resonanzfrequenzabweichung bestimmen. Anhand dieser Resonanzfrequenzabweichung oder besser anhand der in der Regel positiven und negativen Resonanzfrequenzabweichung kann dann die minimal notwendige Anzahl von Phasenkodierschritten 33 bestimmt werden, welche notwendig sind, um zusätzlich zu der eigentlichen Schicht weitere Parallelschichten (d.h. Schichten, die parallel zu der eigentlichen Schicht liegen) zu erfassen, um trotz der Verzerrungen der eigentlichen Schicht alle Informationen dieser Schicht zu erfassen.
In 6 ist ein erfindungsgemäßes Sequenzdiagramm zum Erzeugen eines MR-Bildes der eigentlichen Schicht dargestellt.
Ähnlich wie bei dem in 2 dargestellten Sequenzdiagramm wird die Schicht mit einem HF-Anregungspuls 41 angeregt, während der Schichtselektionsgradient 44 geschaltet ist. Zur Ortskodierung der Parallelschichten existiert ein Phasenkodiergradient 35 in Schichtselektionsrichtung, welcher gleichzeitig mit dem Phasenkodiergradient 38 geschaltet wird, welcher in einer Richtung senkrecht zur Schichtselektionsrichtung geschaltet wird. Bei dieser Sequenz verläuft der Auslesegradient 37 in einer Richtung, welche sowohl senkrecht zur Schichtselektionsrichtung als auch senkrecht zur Richtung des Phasenkodiergradientenen 38 steht.
Auch bei der in 6 dargestellten Sequenz ist es möglich, mehrere Messsignale mit demselben HF-Anregungspuls 41 zu erfassen. In diesem Fall muss nach dem Auslesegradienten 37 wiederum ein den Phasenkodiergradienten 46 rephasierender Gradient geschaltet werden, bevor mit Hilfe der Teilsequenz bestehend aus dem Refokussierungspuls 42, den Phasenkodiergradienten 35 und 38 sowie dem Auslesegradienten 37 ein weiteres Messsignal erfasst wird.
In 7 ist dargestellt, in welchen Schichten MR-Daten erfasst werden, um alle Informationen innerhalb der angeregten verzerrten Schicht auszulesen. Mit dem Bezugszeichen z_exc ist dabei die Schichtdicke der eigentlichen Schicht bezeichnet. Bei einem homogenen magnetischen Grundfeld würde nur die Schicht entsprechend der Schichtdicke z_exc angeregt werden, so dass nur MR-Daten innerhalb dieser Schicht ausgelesen werden müssten. Aufgrund der Verzerrungen (die in 7 nicht den Verzerrungen der 5 entsprechen) müssen allerdings weitere Schichten (mittels weiterer Phasenkodierschritte 33) ausgelesen werden, um die gesamte Information der eigentlich angeregten Schicht zu erfassen.
Dabei wird die Anzahl der Parallelschichten (bzw. die Anzahl der dazu notwendigen Phasenkodierschritte 33), welche aufgrund einer (positiven) Verzerrung 31 der Schicht in Schichtselektionsrichtung (in 7 nach oben) abgetastet werden müssen, abhängig von der positiven Resonanzfrequenzabweichung bestimmt. In ähnlicher Weise wird die Anzahl der Parallelschichten (bzw. die Anzahl der dazu notwendigen Phasenkodierschritte 33), welche aufgrund einer (negativen) Verzerrung 32 der Schicht in der der Schichtselektionsrichtung entgegengesetzten Richtung abgetastet werden müssen, abhängig von der negativen Resonanzfrequenzabweichung bestimmt.
In 8 ist der Flussplan eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Bestimmung der Off-Resonanzfrequenz bzw. Resonanzfrequenzabweichung dargestellt.
Im ersten Schritt S1 wird ein Schichtselektionsgradient 44 entlang einer ersten Richtung R₁ geschaltet und die Schicht im zweiten Schritt S2 mit einem HF-Anregungspuls 41 angeregt. Im folgenden Schritt S3 wird ein Refokussierungspuls 42 geschaltet, welchem das Schalten eines Phasenkodiergradienten 47 entlang einer zweiten Richtung R₂, welche senkrecht zur ersten Richtung R₁ steht, im Schritt S4 folgt. Zum Auslesen der MR-Daten im Schritt S6 wird ein Auslesegradient 46 entlang der ersten Richtung R₁(Schichtselektionsrichtung) geschaltet. Die Schritte S3 bis S6 können dabei mehrfach wiederholt werden. Dabei weist der Schichtselektionsgradient 44 eine zum Auslesegradient 46 entgegengesetzte Polarität auf.
Die Schritte S1 bis S6 werden wiederholt, bis alle MR-Daten einer Schicht, welche senkrecht auf der eigentlichen Schicht steht, ausgelesen worden sind. Es ist allerdings auch möglich, dass diese MR-Daten mit nur einem Echozug also durch das Schalten nur eines HF-Anregungspulses 41 und entsprechend vielen Durchläufen der Schritte S3 bis S6 erfasst werden. Dabei entspricht die Anzahl der Durchläufe der Anzahl der notwendigen Phasenkodierschritte.
Abhängig von den MR-Daten wird dann im Schritt S7 der (positive) maximale Abstand bestimmt. Dazu wird in der Regel aus den MR-Daten ein MR-Bild rekonstruiert, in welchem derjenige Bildpunkt ermittelt wird, welcher in Schichtselektionsrichtung R₁ maximal weit von der angeregten Schicht entfernt ist. Abhängig von diesem maximalen Abstand wird dann beispielsweise mit Hilfe der vorab beschriebenen Gleichung (1) die positive maximale Resonanzfrequenzabweichung bestimmt.
Wenn damit zu rechnen ist, dass die angeregte Schicht auch in der der Schichtselektionsrichtung R₁ entgegengesetzten Richtung verschoben oder verzerrt ist, kann im Schritt S7 zusätzlich zu dem positiven maximalen Abstand auch der negative maximale Abstand bestimmt werden, welcher anhand desjenigen Bildpunkts ermittelt wird, welcher in der der Schichtselektionsrichtung R₁ entgegengesetzten Richtung maximal weit von der angeregten Schicht entfernt ist.
Es sei darauf hingewiesen, dass für den Fall, dass nach dem Auslesen der MR-Daten (Schritt S6) die aus den Schritten S3 bis S6 bestehende Schleife nochmals durchlaufen wird, zwischen dem Schritt S6 und dem Schritt S3 der vorab beschriebene rephasierende Gradient geschaltet wird.
In 9 ist ein Flussplan eines weiteren erfindungsgemäßen Verfahrens zur Bestimmung der Resonanzfrequenzabweichung dargestellt.
In den ersten beiden Schritten S11 und S12 wird ein Schichtselektionsgradient 41 entlang einer ersten Richtung bzw. Schichtselektionsrichtung R₁ geschaltet und die Schicht mit einem HF-Anregungspuls 41 angeregt.
Im Schritt S13 wird ein Refokussierungspuls 42 geschaltet, wobei anschließend im Schritt S14 ein Phasenkodiergradient 47 zur Ortskodierung entlang einer zweiten Richtung R₂, senkrecht zur ersten Richtung R₁, geschaltet wird. Anschließend wird im Schritt S15 ein erster Auslesegradient in der ersten Richtung R₁ geschaltet, um anschließend im Schritt S16 erste MR-Daten auszulesen. Nachdem im Schritt S17 erneut ein Refokussierungspuls geschaltet wird und im Schritt S18 der Phasenkodiergradient geschaltet wird, wird im Schritt S19 ein zweiter Auslesegradient, mit einer zum ersten Auslesegradient unterschiedlichen Stärke geschaltet, um im Schritt S20 zweite MR-Daten auszulesen.
Die Schritte S13 bis S20 können mehrfach wiederholt werden.
Dabei weist der Schichtselektionsgradient vorteilhafterweise eine zum ersten Auslesegradient entgegengesetzte Polarität und dieselbe Polarität wie der zweite Auslesegradient auf.
Die Schritte S11 bis S20 werden wiederholt, bis alle ersten und zweiten MR-Daten einer Schicht, welche senkrecht auf der eigentlichen Schicht steht, ausgelesen worden sind. Es ist allerdings auch möglich, dass die ersten und zweiten MR-Daten mit nur einem Echozug also durch das Schalten nur eines HF-Anregungspulses und entsprechend vielen Durchläufen der Schritte S13 bis S20 erfasst werden. Dabei entspricht die Anzahl der Durchläufe der Anzahl der notwendigen Phasenkodierschritte.
Während im Schritt S21 abhängig von den ersten MR-Daten ein erster maximaler Abstand bestimmt wird, wird im Schritt S22 abhängig von den zweiten MR-Daten ein zweiter maximaler Abstand bestimmt. Die Bestimmung des ersten bzw. zweiten maximalen Abstands entspricht im Prinzip der Bestimmung des maximalen Abstands bei dem vorab mit 8 beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren. Mit anderen Worten wird üblicherweise anhand der ersten MR-Daten ein erstes MR-Bild und anhand der zweiten MR-Daten ein zweites MR-Bild erstellt, wobei der erste maximale Abstand mit Hilfe des ersten MR-Bildes und der zweite maximale Abstand mit Hilfe des zweiten MR-Bildes in der vorab beschriebenen Weise bestimmt wird.
In ähnlicher Weise wie es für das in 8 abgebildete Verfahren beschrieben ist, kann im Schritt S21 (S22) sowohl ein erster (zweiter) positiver maximaler Abstand als auch ein erster (zweiter) negativer maximaler Abstand abhängig von den ersten (zweiten) MR-Daten bestimmt werden. In diesem Fall werden im Schritt S23 eine erste (in der Regel positive) Resonanzfrequenzabweichung abhängig von dem ersten und zweiten positiven maximalen Abstand und eine zweite (in der Regel negative) Resonanzfrequenzabweichung abhängig von dem ersten und zweiten negativen maximalen Abstand bestimmt.
Es sei darauf hingewiesen, dass zwischen dem Auslesen der ersten MR-Daten (Schritt S16) und dem Schalten eines Refokussierungspulses (Schritt S17) der vorab beschriebene rephasierende Gradient zu schalten ist. Darüber hinaus gilt für den Fall, dass nach dem Auslesen der zweiten MR-Daten (Schritt S20) die aus den Schritten S13 bis S20 bestehende Schleife nochmals durchlaufen wird, zwischen dem Schritt S20 und dem Schritt S13 ebenfalls der vorab beschriebene rephasierende Gradient geschaltet wird.
In 10 ist ein Flussplan eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Erstellung eines MR-Bildes dargestellt.
Ein Schichtselektionsgradient 44 wird entlang der ersten Richtung R₁ geschaltet (siehe Schritt S31) und die Schicht mit einem HF-Puls 41 angeregt (siehe Schritt S32). Anschließend wird ein Refokussierungspuls geschaltet (Schritt S33), ein erster Phasenkodiergradient 35 entlang der ersten Richtung R₁ und ein zweiter Phasenkodiergradient entlang der zweiten Richtung R₂ geschaltet, bevor im Schritt S36 ein Auslesegradient 37 entlang einer dritten Richtung, senkrecht zu der ersten Richtung R₁ und der zweiten Richtung R₂ geschaltet wird, um im Schritt S37 MR-Daten auszulesen.
Die Schritte S33 bis S37 können dabei mehrfach durchgeführt werden. Die Schritte S31 bis S37 werden so oft durchgeführt, bis die MR-Daten sowohl von der eigentlich angeregten Schicht als auch von den notwendigen Parallelschichten erfasst worden sind. Anhand dieser MR-Daten wird dann im Schritt S38 das MR-Bild der eigentlich angeregten Schicht erstellt.
Es sei darauf hingewiesen, dass für den Fall, dass nach dem Auslesen der MR-Daten (Schritt S37) die aus den Schritten S33 bis S37 bestehende Schleife nochmals durchlaufen wird, zwischen dem Schritt S37 und dem Schritt S33 der vorab beschriebene rephasierende Gradient geschaltet wird.
Bei diesem erfindungsgemäßen Verfahren wird mit dem ersten Phasenkodiergradienten entlang der Schichtselektionsrichtung R₁ bestimmt, welche Parallelschichten erfasst werden. Die Anzahl dieser Parallelschichten, welche zu erfassen sind, um die vollständige Information der eigentlich angeregten Schicht zu erfassen, ist dabei von der bzw. den Resonanzfrequenzabweichung(en) abhängig, welche durch ein vorab beschriebenes erfindungsgemäßes Verfahren bestimmt wird/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 Patentliteratur

US 20100033179 A1 [0004]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

„SEMAC: Slice Encoding for Metal Artifact Correction in MRI“, W. Lu u.a., Magn. Res. in Med. 62: (2009), Seiten 66–76 [0004]
„Adaptive Slice Encoding for Metal Artifact Correction“, B.A. Hargreaves u.a., Proc. Intl. Soc. Mag. Reson. Med. 18 (2010) auf Seite 3083 [0007]
„Distortion Scout in Metal Implants Imaging“, G. Li u.a., Proc. Intl. Soc. Mag. Reson. Med. 19 (2011) auf Seite 3169 [0008]

Claims

Verfahren zur Bestimmung einer Resonanzfrequenzabweichung bei einer Anregung einer Schicht eines Volumenabschnitts innerhalb eines Untersuchungsobjekts (O) mittels einer Magnetresonanzanlage (5), wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: • Schalten eines Schichtselektionsgradienten (44) entlang einer Richtung (R₁), • Einstrahlen eines HF-Anregungspulses (41) zum Anregen der Schicht, • Einstrahlen eines HF-Refokussierungspulses (42), um dephasierte Spins zu refokussieren, • Schalten eines Auslesegradienten (46) entlang der Richtung (R₁), • Auslesen von MR-Daten während der Auslesegradient (46) geschaltet wird, • Lokalisieren von Bildpunkten innerhalb eines anhand der MR-Daten rekonstruierten MR-Bildes, wobei die Bildpunkte eine Signalintensität aufweisen, welche größer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist, um einen der Bildpunkte mit einem maximalen Abstand (52; 53) entsprechend der Richtung (R₁) zwischen diesem Bildpunkt und der Schicht zu bestimmen, und • Bestimmen der Resonanzfrequenzabweichung abhängig von der Amplitude des Schichtselektionsgradienten (44), der Amplitude des Auslesegradienten (46) und dem maximalen Abstand (52; 53), wobei der Schichtselektionsgradient (44) und der Auslesegradient (46) entgegengesetzte Polarität aufweisen.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Phasenkodiergradient in mindestens einer weiteren Richtung senkrecht zu der Richtung (R₁) geschaltet wird, bevor die MR-Daten ausgelesen werden, und dass der Schritt des Auslesens der MR-Daten mehrfach für unterschiedliche Werte des mindestens einen Phasenkodiergradienten wiederholt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Resonanzfrequenzabweichung Δf mittels der folgenden Gleichung (1) bestimmt wird: Δf = γ / 2π × dz ×(G –1 / R – G –1 / S)^–1 (1) wobei γ dem gyromagnetischen Verhältnis, dz dem maximalen Abstand, G_R der Amplitude des Auslesegradienten (46) und G_S der Amplitude des Schichtselektionsgradienten (44) entspricht.
Verfahren zur Bestimmung einer Resonanzfrequenzabweichung bei einer Anregung einer Schicht eines Volumenabschnitts innerhalb eines Untersuchungsobjekts (O) mittels einer Magnetresonanzanlage (5), wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: • Schalten eines Schichtselektionsgradienten (44) entlang einer Richtung (R₁), • Einstrahlen eines HF-Anregungspulses (41) zum Anregen der Schicht, • Schalten eines ersten Auslesegradienten entlang der Richtung (R₁), • Auslesen von ersten MR-Daten während der erste Auslesegradient geschaltet wird, • Lokalisieren von Bildpunkten innerhalb eines anhand der ersten MR-Daten rekonstruierten MR-Bildes, wobei die Bildpunkte eine Signalintensität aufweisen, welche größer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist, um einen der Bildpunkte mit einem ersten maximalen Abstand entsprechend der Richtung (R₁) zwischen diesem Bildpunkt und der Schicht zu bestimmen, • Schalten eines zweiten Auslesegradienten entlang der Richtung (R₁), • Auslesen von zweiten MR-Daten während der zweite Auslesegradient geschaltet wird, • Lokalisieren von Bildpunkten innerhalb eines anhand der zweiten MR-Daten rekonstruierten MR-Bildes, wobei die Bildpunkte eine Signalintensität aufweisen, welche größer als der vorbestimmte Schwellenwert ist, um einen der Bildpunkte mit einem zweiten maximalen Abstand entsprechend der Richtung (R₁) zwischen diesem Bildpunkt und der Schicht zu bestimmen, und • Bestimmen der Resonanzfrequenzabweichung abhängig von dem ersten maximalen Abstand, dem zweiten maximalen Abstand, der Amplitude des ersten Auslesegradienten und der Amplitude des zweiten Auslesegradienten.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Phasenkodiergradient in mindestens einer weiteren Richtung senkrecht zu der Richtung (R₁) geschaltet wird, bevor die ersten MR-Daten und bevor die zweiten MR-Daten ausgelesen werden, und dass der Schritt des Auslesens der ersten MR-Daten und dass der Schritt des Auslesens der zweiten MR-Daten mehrfach für unterschiedliche Werte des mindestens einen Phasenkodiergradienten wiederholt werden.
Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Resonanzfrequenzabweichung Δf mittels der folgenden Gleichung (2) bestimmt wird:
wobei γ dem gyromagnetischen Verhältnis, dz₁ dem ersten maximalen Abstand, dz₂ dem zweiten maximalen Abstand, G_R,1 der Amplitude des ersten Auslesegradienten und G_R,2 der Amplitude des zweiten Auslesegradienten entspricht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4–6, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Auslesegradient und/oder der zweite Auslesegradient eine zum Schichtselektionsgradienten (44) verschiedene Polarität aufweisen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4–7, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Auslesegradient eine zum zweiten Auslesegradienten verschiedene Polarität aufweist.
Verfahren zur Erstellung eines MR-Bildes einer Schicht eines Volumenabschnitts innerhalb eines Untersuchungsobjekts (O) mittels einer Magnetresonanzanlage (5), wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: • Schalten eines Schichtselektionsgradienten (44) entlang einer ersten Richtung (R₁), • Einstrahlen eines HF-Anregungspulses (41) zum Anregen der Schicht, • Schalten eines Phasenkodiergradienten (35) entlang der ersten Richtung (R₁), • Schalten eines Auslesegradienten (37) entlang einer zweiten Richtung (R₂), welche senkrecht zu der ersten Richtung (R₁) steht, • Auslesen von MR-Daten während der Auslesegradient (37) geschaltet wird, und • Erstellen des MR-Bildes abhängig von den MR-Daten, wobei eine Anzahl von Phasenkodierschritten (33) abhängig von einer Resonanzfrequenzabweichung der Schicht bestimmt wird, und wobei die Resonanzfrequenzabweichung mit einem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl von Phasenkodierschritten (33) abhängig von einer ersten Resonanzfrequenzabweichung und einer zweiten Resonanzfrequenzabweichung der Schicht bestimmt wird, dass die erste Resonanzfrequenzabweichung abhängig von einem maximalen Abstand (52) in der Richtung (R₁) bestimmt wird, und dass die zweite Resonanzfrequenzabweichung abhängig von einem maximalen Abstand (53) entgegen der Richtung (R₁) bestimmt wird.
Magnetresonanzanlage zur Bestimmung einer Resonanzfrequenzabweichung einer Schicht eines Volumenabschnitts innerhalb eines Untersuchungsobjekts (O), wobei die Magnetresonanzanlage (5) einen Grundfeldmagneten (1), ein Gradientenfeldsystem (3), mindestens eine HF-Antenne (4), eine Steuereinrichtung (10) zur Ansteuerung des Gradientenfeldsystems (3) und der mindestens einen HF-Antenne (4), zum Empfang der von der mindestens einen HF-Antenne (4) aufgenommenen Messsignalen, zur Auswertung der Messsignale und zur Erstellung der MR-Daten umfasst, wobei die Magnetresonanzanlage (5) ausgestaltet ist, um • einen Schichtselektionsgradienten (44) entlang einer Richtung (R₁) mit dem Gradientenfeldsystem (3) zu schalten, • einen HF-Anregungspuls (41) zum Anregen der Schicht mit der mindestens einen HF-Antenne (4) einzustrahlen, • einen HF-Refokussierungspuls (42) zum Refokussieren dephasierter Spins einzustrahlen, • einen Auslesegradienten (46) entlang der Richtung (R₁) mit dem Gradientenfeldsystem (3) zu schalten, • MR-Daten auszulesen während der Auslesegradient (46) geschaltet ist, • Bildpunkte innerhalb eines anhand der MR-Daten rekonstruierten MR-Bildes zu lokalisieren, wobei die Bildpunkte eine Signalintensität aufweisen, welche größer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist, um einen der Bildpunkte mit einem maximalen Abstand (52; 53) entsprechend der Richtung (R₁) zwischen diesem Bildpunkt und der Schicht zu bestimmen, und • die Resonanzfrequenzabweichung abhängig von der Amplitude des Schichtselektionsgradienten (44), der Amplitude des Auslesegradienten (46) und dem maximalen Abstand (52; 53) mit der Steuereinrichtung (10) zu bestimmen, wobei der Schichtselektionsgradient (44) und der Auslesegradient (46) eine entgegengesetzte Polarität aufweisen.
Magnetresonanzanlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetresonanzanlage (5) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1–3 oder 7 oder 8 ausgestaltet ist.
Magnetresonanzanlage zur Bestimmung einer Resonanzfrequenzabweichung einer Schicht eines Volumenabschnitts innerhalb eines Untersuchungsobjekts (O), wobei die Magnetresonanzanlage (5) einen Grundfeldmagneten (1), ein Gradientenfeldsystem (3), mindestens eine HF-Antenne (4), eine Steuereinrichtung (10) zur Ansteuerung des Gradientenfeldsystems (3) und der mindestens einen HF-Antenne (4), zum Empfang der von der mindestens einen HF-Antenne aufgenommenen Messsignalen, zur Auswertung der Messsignale und zur Erstellung der MR-Daten umfasst, wobei die Magnetresonanzanlage (5) ausgestaltet ist, um • einen Schichtselektionsgradienten (44) entlang einer Richtung (R₁) mit dem Gradientenfeldsystem (3) zu schalten, • einen HF-Anregungspuls (41) zum Anregen der Schicht mit der mindestens einen HF-Antenne (4) einzustrahlen, • einen ersten Auslesegradienten entlang der Richtung (R₁) mit dem Gradientenfeldsystem (3) zu schalten, • erste MR-Daten auszulesen während der erste Auslesegradient geschaltet ist, • Bildpunkte innerhalb eines anhand der ersten MR-Daten rekonstruierten MR-Bildes zu lokalisieren, wobei die Bildpunkte eine Signalintensität aufweisen, welche größer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist, um einen der Bildpunkte mit einem ersten maximalen Abstand (52; 53) entsprechend der Richtung (R₁) zwischen diesem Bildpunkt und der Schicht zu bestimmen, • einen zweiten Auslesegradienten entlang der Richtung (R₁) mit dem Gradientenfeldsystem (3) zu schalten, • zweite MR-Daten auszulesen während der zweite Auslesegradient geschaltet ist, • Bildpunkte innerhalb eines anhand der zweiten MR-Daten rekonstruierten MR-Bildes zu lokalisieren, wobei die Bildpunkte eine Signalintensität aufweisen, welche größer als der vorbestimmter Schwellenwert ist, um einen der Bildpunkte mit einem zweiten maximalen Abstand (52; 53) entsprechend der Richtung (R₁) zwischen diesem Bildpunkt und der Schicht zu bestimmen, und • die Resonanzfrequenzabweichung abhängig von dem ersten maximalen Abstand, dem zweiten maximalen Abstand, der Amplitude des ersten Auslesegradienten und der Amplitude des zweiten Auslesegradienten mit der Steuereinrichtung (10) zu bestimmen.
Magnetresonanzanlage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetresonanzanlage zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 4–8 ausgestaltet ist.
Magnetresonanzanlage zur Erstellung eines MR-Bildes einer Schicht eines Volumenabschnitts innerhalb eines Untersuchungsobjekts (O), wobei die Magnetresonanzanlage (5) einen Grundfeldmagneten (1), ein Gradientenfeldsystem (3), mindestens eine HF-Antenne (4), eine Steuereinrichtung (10) zur Ansteuerung des Gradientenfeldsystems (3) und der mindestens einen HF-Antenne (4), zum Empfang der von der mindestens einen HF-Antenne aufgenommenen Messsignalen, zur Auswertung der Messsignale und zur Erstellung der MR-Daten umfasst, wobei die Magnetresonanzanlage (5) ausgestaltet ist, um • einen Schichtselektionsgradienten (44) entlang einer ersten Richtung (R₁) zu schalten, • einen HF-Anregungspuls (41) zum Anregen der Schicht einzustrahlen, • einen Phasenkodiergradienten (35) entlang der ersten Richtung (R₁) zu schalten, • einen Auslesegradienten (37) entlang einer zweiten Richtung (R₂), welche senkrecht zu der ersten Richtung (R₁) steht, zu schalten, • MR-Daten auszulesen während der Auslesegradient (37) geschaltet wird, • das MR-Bild abhängig von den MR-Daten zu erstellen, wobei die Magnetresonanzanlage (5) ausgestaltet ist, um eine Anzahl von Phasenkodierschritten (33) abhängig von einer Resonanzfrequenzabweichung der Schicht zu bestimmen und die Resonanzfrequenzabweichung mittels eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1–8 zu bestimmen.
Magnetresonanzanlage nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetresonanzanlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 9 oder 10 ausgestaltet ist.
Computerprogrammprodukt, welches ein Programm umfasst und direkt in einen Speicher einer programmierbaren Steuereinrichtung (10) einer Magnetresonanzanlage (5) ladbar ist, mit Programm-Mitteln, um alle Schritte des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1–10 auszuführen, wenn das Programm in der Steuereinrichtung (10) der Magnetresonanzanlage (5) ausgeführt wird.
Elektronisch lesbarer Datenträger mit darauf gespeicherten elektronisch lesbaren Steuerinformationen, welche derart ausgestaltet sind, dass sie bei Verwendung des Datenträgers (21) in einer Steuereinrichtung (10) einer Magnetresonanzanlage (5) das Verfahren nach einem der Ansprüche 1–10 durchführen.