DE102013206026B3

DE102013206026B3 - Optimierte Gradientenecho-Multiecho-Messsequenz

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Publication number: DE102013206026B3
Application number: DE201310206026
Authority: DE
Inventors: Alto Stemmer
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens Healthineers Ag De
Priority date: 2013-04-05
Filing date: 2013-04-05
Publication date: 2014-08-28
Anticipated expiration: 2033-04-06
Also published as: US20140300356A1; JP2014200687A; US9581667B2; KR20140121363A; CN104101852B; JP6278803B2; CN104101852A; KR101625735B1

Abstract

Es werden Techniken zum Durchführen von Multiecho-Messsequenzen diskutiert mit dem Ziel die räumliche Auflösung bei vorgegebenen Zeitdifferenz (515; ΔTE) zwischen aufeinanderfolgenden Gradientenechos zu optimieren. Gradientenpuls-Parameter (601, 603, 611, 613) werden in Abhängigkeit eines bestimmten Verhältnisses zwischen einer vorgegebenen Zeitdifferenz (515) zwischen Echozeiten (511, 512) einerseits und einem Quotienten aus einer vorgegebenen maximalen Gradientenpuls-Amplitude (653) und einer vorgegebenen maximalen Gradientenpuls-Änderungsrate (651) andererseits gewählt.

Description

Verschiedene Ausführungsformen der Erfindung betreffen ein Verfahren zum Durchführen einer Multiecho-Messsequenz und eine Magnetresonanz-Anlage. Insbesondere betreffen verschiedene Ausführungsformen solche Techniken, welche eine erhöhte örtliche Auflösung bei vorgegebener Zeitdifferenz zwischen aufeinanderfolgenden Gradientenechos ermöglichen, bei der eine vorgegebene maximale Gradientenpuls-Amplitude und eine vorgegebene maximale Gradientenpuls-Änderungsrate nicht überschritten werden.
Es sind Multiecho-Messsequenzen der Magnetresonanz(MR)-Bildgebung bekannt, bei denen von verschiedenen anatomischen Schichten einer Untersuchungsperson jeweils mehrere MR-Bilder mit unterschiedlichen Echozeiten erfasst werden. Aufgrund der unterschiedlichen Echozeiten weisen die mehreren MR-Bilder typischerweise unterschiedliche Kontraste auf. Die MR-Bilder mit unterschiedlichen Kontrasten können Anwendung in sog. chemical-shift Techniken finden, bei denen eine Trennung verschiedener Spinspezies stattfindet.
Multiecho-Messsequenzen werden häufig derart durchgeführt, dass MR-Bilder bei ganz bestimmten und wohldefinierten Echozeiten erhalten werden. Die konkrete Wahl der Echozeiten kann zum Beispiel von der gewünschten Anwendung der MR-Bilder abhängen. Ein Beispiel für eine typische Anwendung wäre die Fett-Wasser-Trennung. Typischerweise sind die angestrebten Echozeiten abhängig von der Stärke des Grundmagnetfelds (feldstärkenabhängig); und zwar derart, dass die Echozeit (TE1) eines ersten MR-Bildes, sowie der zeitliche Abstand bzw. die Zeitdifferenz zwischen den Echozeiten aufeinander folgend erfasster MR-Bilder (ΔTE), invers proportional zu der Stärke des Grundmagnetfelds der MR-Anlage abnimmt. Typische Grundmagnetfeldstärken wären zum Beispiel 1,5 Tesla oder 3 Tesla oder 5 Tesla oder 7 Tesla.
Es sind verschiedene Arten von Multiecho-Messsequenzen bekannt. In einer konventionellen Multiecho-Messsequenz werden alle erfassten MR-Echos, d. h. zu den verschiedenen Echozeiten, jeweils als Zeitspanne nach einem eigenen Hochfrequenz(HF)-Puls zur Anregung der Transversalmagnetisierung (HF-Anregungspuls), erfasst. In anderen Worten wird eine Anzahl n von MR-Echos jeweils in separaten Repetitions-Intervallen (TR-Intervalle) nach einem HF-Anregungspuls erfasst. Deshalb sind solche Techniken dem Fachmann auch als n-Echo n-TR Ansatz bekannt. n-Echo n-TR Techniken sind zum Beispiel im Zusammenhang mit dem Erfassen von Gradientenechos bekannt.
Die Auflösung eines MR-Bildes in Ausleserichtung (Frequenzkodierrichtung) ist typischerweise durch die Fourier Pixelgröße Δx bestimmt. Die Fourier Pixelgröße ist eine Größe eines Gesichtfelds (engl. „field of view”, FoV) in Auslesrichtung geteilt durch die Anzahl der Auslespunkte Nx. Das Gesichtfeld bezeichnet einen durch das MR-Bild abgebildeten Bereich eines Untersuchungsobjekts. Je kleiner die Fourier Pixelgröße Δx, desto größer die Auflösung. Die Fourier Pixelgröße ist umgekehrt proportional zum 0-ten Moment des Auslesgradienten: Δx = 2π/(γM0x).
Dabei ist γ das gyromagnetische Verhältnis (engl. „gyromagnetic ratio”). Für Wasserprotonen beträgt das gyromagnetische Verhältnis γ/(2π) = 42,576 MHz/T.
Das nullte Moment des Auslesgradienten ist das Zeitintegral der Amplitude des Auslesgradienten während der Auslesezeit, häufig auch als „Fläche” des Auslesegradienten bezeichnet. Ist also der Auslesegradient während der gesamten Auslesezeit konstant, dann ist das 0-te Moment M0x das Produkt aus Amplitude des Auslesegradienten und Auslesezeit.
In der Gradientenecho-Bildgebung schaltet man häufig zwischen der Anregung und Auslesegradienten einen Vorphasier-Gradientenpuls in Ausleserichtung dessen 0-tes Moment betragsgleich dem Moment des Auslesgradienten zwischen Beginn des Auslesegradienten und Echo-Zeitpunkt ist. Die Richtung des Vorphasier-Gradientenpulses ist typischerweise umgekehrt zur Richtung des Auslesgradienten, so dass das Gesamtmoment zum Echo-Zeitpunkt exakt verschwindet. Die Echozeit ist häufig die Zeit zwischen dem Zentrum des Anregungspulses und dem Echo-Zeitpunkt. Z. B. kann die Echozeit auch die Zeit zwischen einem Spinecho und dem Echo-Zeitpunkt sein.
Da die maximale Amplitude eines Gradientenpulses und die kürzeste Anstiegszeit typischerweise technisch und/oder physiologisch begrenzt sein können, ist mit herkömmlicher Weise die maximale Auflösung bei Gradientenecho-basierten n-Echo n-TR Techniken durch die kürzeste benötigte Gradientenechozeit TE1 begrenzt – jedoch nicht zusätzlich durch die kürzeste Zeitdifferenz ΔTE aufeinanderfolgender Gradientenechos. Jedoch wird die gesamte Zeitdauer, die zur Durchführung der Multiecho-Messsequenz benötigt wird (Messdauer), vergleichsweise lang. Darüber hinaus verlängert eine solche Technik häufig den zeitlichen Abstand zwischen dem Erfassen der verschiedenen Gradientenechos. Dies kann insbesondere bei Messungen, die zur Vermeidung von Atemartefakten bei angehaltenem Atem einer Untersuchungsperson durchgeführt werden, zu negativen Effekten führen. Außerdem können sich zeitabhängige Drifts des Grundmagnetfelds – zum Beispiel in Folge von physiologischen Vorgängen oder Erwärmung während der Messung – zu zusätzlichen Phasendifferenzen zwischen den einzelnen MR-Bildern mit unterschiedlichen Echo-Zeitpunkten führen. Eine nachfolgende Auswertung der MR-Bilder kann dadurch nur eingeschränkt möglich sein und mögliche quantitative Analysen mit einem vergleichsweise großen Fehler behaftet sein.
Es sind andere Multiecho-Messsequenzen bekannt, als die oben beschriebene n-Echo n-TR-basierten Messsequenz. Es sind z. B. auch Multiecho-Messsequenzen bekannt, welche nach einem einzelnen HF-Anregungspuls mehrere MR-Echos jeweils bei unterschiedlichen Echo-Zeitpunkten bzw. Echozeiten erfassen. Das Erfassen von mehreren MR-Echos auf einen HF-Puls folgend ist dem Fachmann auch als n-Echo pro TR Technik bekannt. n-Echo pro TR Techniken weisen den Vorteil einer verringerten Messdauer auf. Aufgrund der vorgegebenen unterschiedlichen Echo-Zeitpunkte ist bei solchen Multiecho-Messsequenzen typischerweise eine maximal erreichbare örtliche Auflösung durch die erste Echozeit TE1 und zusätzlich durch die Zeitdifferenz zwischen aufeinanderfolgenden Echos ΔTE begrenzt. Man beachte insbesondere, dass die für das Erfassen eines MR-Echos zur Verfügung stehende Zeitspanne auch dadurch begrenzt ist, dass nach der Zeitspanne ΔTE bereits das nächste Echo formiert und erfasst werden soll.
Die maximale Gradientenpuls-Amplitude und/oder eine maximale Anstiegszeit und Abstiegszeit von Gradientenfeldern bzw. Änderungsrate einer MR-Anlage ist häufig technisch und/oder physiologisch begrenzt. Zum Beispiel ist es häufig für das Erfassen von Gradientenechos notwendig, zunächst Vorphasier-Gradientenpulse zu schalten und anschließend Auslese-Gradientenfelder während dem Auslesen der Gradientenechos zu schalten. Da die hierfür verfügbare Zeitspanne typischerweise durch die vorbestimmten unterschiedlichen Echo-Zeitpunkte bzw. die Zeitdifferenz zwischen aufeinanderfolgenden Echo-Zeitpunkten begrenzt ist, ist häufig das maximale 0-te Moment M0x der Auslesgradienten und damit die erreichbare räumliche Auflösung entsprechend begrenzt.
Deshalb besteht ein Bedarf für verbesserte Multiecho-Messsequenzen. Insbesondere besteht ein Bedarf für Techniken, welche eine vergleichsweise hohe Ortsauflösung der erhaltenen MR-Bilder bereitstellen bei vorgegebener Zeitdifferenz zwischen aufeinanderfolgenden Gradientenechos. Zusätzlich besteht ein Bedarf für solche Techniken, welche vorgegebene maximale Gradientenpuls-Amplituden und maximale Gradientenpuls-Änderungsraten nicht überschreiten und eine möglichst geringe Messdauer aufweisen.
Diese Aufgabe wird von den Gegenständen nach den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Die Merkmale der abhängigen Ansprüche definieren Ausführungsformen.
Gemäß einem Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Durchführen einer Multiecho-Messsequenz mit erhöhter örtlicher Auflösung. Bei der Multiecho-Messsequenz werden mindestens zwei Gradientenechos sequentiell mit einer vorgegebenen Zeitdifferenz zwischen aufeinanderfolgenden Gradientenechos formiert. Bei der Multiecho-Messsequenz werden eine vorgegebene maximale Gradientenpuls-Amplitude und eine vorgegebene maximale Gradientenpuls-Änderungsrate nicht überschritten. Das Verfahren umfasst das Bestimmen eines Verhältnisses zwischen der vorgegebenen Zeitdifferenz und einem Quotienten aus der vorgegebenen maximalen Gradientenpuls-Amplitude und der vorgegebenen maximalen Gradientenpuls-Änderungsrate. Weiterhin umfasst das Verfahren das Anwenden eines Vorphasier-Gradientenpulses. Weiterhin umfasst das Verfahren das Anwenden eines ersten Auslese-Gradientenpulses mit ersten Auslese-Gradientenpuls-Parametern, die eine Niveauzeit und eine Amplitude umfassen. Die Auslese-Gradientenpuls-Parameter werden in Abhängigkeit von dem bestimmten Verhältnis gewählt. Weiterhin umfasst das Verfahren das Anwenden eines zweiten Auslese-Gradientenpulses mit zweiten Auslese-Gradientenpuls-Parametern, die eine Niveauzeit und eine Amplitude umfassen. Die zweiten Auslese-Gradientenpuls-Parameter werden in Abhängigkeit des bestimmten Verhältnisses gewählt.
Die Auslese-Gradientenpulse sind typischerweise trapezförmig. Die Niveauzeit bezeichnet typischerweise das Niveau (engl. flattop) des Gradientenpulses, d. h. denjenigen Bereich, bei dem eine Änderung der Gradientenpuls-Amplitude gering oder Null ist. Dieser Bereich kann auch als Plateau des Gradientenpulses bezeichnet werden.
In Ausleserichtung kann das Moment des Vorphasier-Gradientenpulses derart gewählt werden, dass es das vom ersten Auslese-Gradientenpuls akquirierte Moment zum gewünschten Echo-Zeitpunkt des ersten Gradientenechos möglichst exakt kompensiert.
Typischerweise werden MR-Daten lediglich während der Niveauzeit akquiriert. Da das ausgelesen MR-Signal bzw. die akquirierten MR-Daten in der Regel mit einer konstanten Dwell Time, die hier die Zeit zwischen aufeinanderfolgenden Auslesepunkten bezeichnet, digitalisiert wird, besteht in einem solchen Fall ein linearer Zusammenhang zwischen einer kx-Koordinate (kx-Richtung im k-Raum) und der Auslesezeit eine Auslespunktes. Damit kann das ausgelesen MR-Signal häufig direkt, d. h. ohne weitere Interpolation (dem sog. Regridding), mit einer schnellen Fourier-Transformation aus dem k-Raum in den Bildraum bzw. Hybridraum transformiert werden. Bei der sogenannten Rampenabtastung (engl. „ramp sampling”) werden MR-Daten zusätzlich während der Rampen der Auslese-Gradientenpulse akquiriert. Um dieselbe Auflösung mit und ohne Rampenabtastung zu erzielen, soll typischerweise während der Auslesezeit die gleiche Strecke im k-Raum überstrichen werden. werden MR-Daten z. B. während der kompletten Rampenzeit des Auslese-Gradientenpulses akquiriert, so kann es erstrebenswert sein, das 0-te Moment des kompletten Auslese-Gradientenpulses gleich dem 0-ten Moment des Niveaus allein ohne Rampenabtastung zu wählen. Bei gegebener technischer Leistungsfähigkeit des Gradientensystems kann dann mit Rampenabtastung eine gewünschte Auflösung in kürzerer Zeit erreicht werden, als in Ausführungsformen ohne Rampenabtastung. Entsprechend lässt sich bei gegebener Zeitdifferenz eine höhere Auflösung erzielen.
Rampenabtastung ist dem Fachmann z. B. aus „Ramp sampling strategies for high resolution single-pass Dixon imaging at 3T” von K-P. Hwang, et al., in Proc. Intl. Soc. Mag. Reson. Med. 15 (2010), S. 1044 in Bezug auf eine einer Dual-Echo 3D Gradientenechosequenz bekannt.
Mittels Rampenabtastung lässt sich eine erhöhte Auflösung in Ausleserichtung erzielen. Das prinzipielle Problem, dass die Auflösung in Ausleserichtung durch die Zeitdifferenz zwischen aufeinanderfolgenden Echozeiten begrenzt ist, bleibt jedoch bestehen.
Die Zeitdifferenz zwischen aufeinanderfolgenden Echos ist durch die Echozeiten vorgegeben. Die Echozeiten wiederum sind typischerweise durch die gewünschte Anwendung der MR-Bildgebung vorgegeben, z. B. Fett-Wasser-Trennung. Dabei ist die maximale Gradientenpuls-Amplitude in der Regel eine Kennzahl eines Gradientensystems einer entsprechenden MR-Anlage und kann z. B. technisch limitiert sein. Die vorgegebene maximale Gradientenpuls-Änderungsrate wird häufig kleiner als die technisch maximal mögliche Änderungsrate des Gradientensystems gewählt, um periphere Nervenstimulationen einer Untersuchungsperson zu vermeiden.
Das Verhältnis zwischen der vorgegebenen Zeitdifferenz und einem Quotienten aus der vorgegebenen maximalen Gradientenpuls-Amplitude und der vorgegebenen maximalen Gradientenpuls-Änderungsrate kann zunächst bestimmt werden. Durch das Bestimmen des Verhältnisses kann es möglich sein, jeweils eine Gradientenform der Gradientenpulse derart zu wählen, dass die Auflösung in Ausleserichtung vorzugsweise unter den gegebenen Randbedingungen maximiert ist. Das 0-te Moment des Auslesegradienten während der Auslesezeit ist direkt proportional zu der im k-Raum durchlaufenen Strecke.
Das Verhältnis kann charakteristisch für Regime sein, bei denen die Gradientenform die Fläche unter dem Flattop des Auslesegradienten unter verschiedenen Randbedingungen maximiert und dadurch eine maximale Auflösung erreicht. Wegen der vorgegebenen Zeitdifferenz und der endlichen Gradientenpuls-Änderungsrate erhält man die maximale Fläche nicht notwendig bei maximaler Gradientenamplitude – sondern, je nach bestimmtem Verhältnis, auch bei anderen Werten.
Solche Überlegungen können grundsätzlich Anwendung bei verschiedensten Multiecho-Messsequenzen finden, etwa bei bipolaren Multiecho-Messsequenzen, bei denen aufeinanderfolgende Auslese-Gradientenpulse inverse Vorzeichen der Gradientenpuls-Amplitude aufweisen.
Bei sogenannten monopolaren Multiecho-Messsequenzen haben aufeinanderfolgende Auslesegradienten gleiches Vorzeichen. Das Verfahren kann weiterhin zwischen dem ersten und zweiten Auslese-Gradientenpuls umfassen: Anwenden eines Flyback-Gradientenpulses mit Flyback-Gradientenpuls-Parametern, die eine Flyback-Niveauzeit und eine Flyback-Amplitude umfassen. Die Flyback-Gradientenpuls-Parameter können in Abhängigkeit von dem bestimmten Verhältnis gewählt werden.
Der Flyback-Gradientenpuls kann also die Phase der Transversalmagnetisierung geeignet manipulieren, sodass während dem Anwenden des zweiten Auslese-Gradientenpulses eines der Gradientenechos formiert wird. Der Flyback-Gradientenpuls kann also die Aufgabe haben, die Phase, die die Spins nach dem ersten Gradientenecho und vor dem zweiten Gradientenecho in Folge der beiden Auslese-Gradientenpulse akquirieren, möglichst exakt zu kompensieren. Der Flyback-Gradientenpuls hat also typischerweise das gleiche Vorzeichen wie der Vorphasier-Gradientenpuls und umgekehrtes Vorzeichen wie die beiden Auslese-Gradientenpulse.
Das Verwenden eines bipolaren Ausleseschemas ist typischerweise zeiteffizienter als das Verwenden eines monopolaren Ausleseschemas. Das monopolare Ausleseschema kann jedoch andere Vorteile aufweisen. Beispielsweise sind Spinspezies mit unterschiedlichen Resonanzfrequenzen in aufeinanderfolgenden Kontrasten in die gleiche Richtung verschoben. Bei dem bipolaren Ausleseschema ist die Verschiebungsrichtung dagegen invers zueinander, was Schwierigkeiten in Nachverarbeitungsmethoden wie Dixon bereiten kann.
Es ist möglich, die ersten Auslese-Gradientenpuls-Parameter gleich den zweiten Auslese-Gradientenpuls-Parametern zu wählen. Es können also die Amplituden und die Niveauzeiten, bzw. die Ausleseintervalle, gleich groß bzw. gleich lang sein. Es wäre auch möglich, dass der erste Auslese-Gradientenpuls symmetrisch bezüglich des ersten Gradientenechos ist und der zweite Auslese-Gradientenpuls symmetrisch bezüglich des zweiten Gradientenechos ist.
In anderen Worten kann also die Gradientenform der ersten und zweiten Auslese-Gradientenpulse vergleichbar sein. Dies kann eine besonders einfache Multiecho-Messsequenz ermöglichen, die auch vergleichsweise effizient ist.
Wenn in dem bestimmten Verhältnis der Quotient kleiner als ein vordefinierter Bruchteil A der Zeitdifferenz ist, kann die Amplitude und die Flyback-Amplitude gleich der maximalen Gradientenpuls-Amplitude gewählt werden. Z. B. kann in verschiedenen Ausführungsformen der Bruchteil A 1/12 betragen.
Derart kann also ein Regime des bestimmten Verhältnisses definiert werden, das dadurch charakterisiert ist, dass sowohl die Amplitude des Auslese-Gradientenpulses, als auch die Flyback-Amplitude gleich der maximalen Gradientenpuls-Amplitude gewählt werden.
Wenn in dem bestimmten Verhältnis der Quotient größer als ein vordefinierter Bruchteil B der Zeitdifferenz ist, können die Amplitude und die Flyback-Amplitude kleiner als die maximale Gradientenpuls-Amplitude gewählt werden.
Zum Beispiel kann der Bruchteil B 2/9 betragen. Die Amplitude kann gleich einem Faktor C des Produktes aus maximaler Änderungsrate und Zeitdifferenz gewählt werden. Die Flyback-Amplitude kann doppelt so groß gewählt wird wie die Amplitude. Zum Beispiel kann der Faktor C 1/9 betragen.
Derart kann also ein weiteres Regime des bestimmten Verhältnisses definiert werden, das dadurch charakterisiert ist, dass sowohl die Amplitude des Auslese-Gradientenpulses als auch die Flyback-Amplitude kleiner als die maximale Gradientenpuls-Amplitude gewählt werden.
Wenn in dem bestimmten Verhältnis der Quotient kleiner als der Bruchteil B und größer als der Bruchteil A ist, so kann die Amplitude kleiner als die maximale Gradientenpuls-Amplitude gewählt werden und die Flyback-Amplitude gleich der maximalen Gradientenpuls-Amplitude gewählt werden. Zum Beispiel kann die Amplitude gleich einem Bruchteil E der maximalen Gradientenpuls-Amplitude gewählt werden, wobei E(x + 1)/2 beträgt, wobei x eine Lösung der Gleichung
ist, wobei S_max die maximale Gradientenpuls-Änderungsrate (651) ist, wobei G_max die maximale Gradientenpuls-Amplitude (653) ist.
Derart kann also ein weiteres Regime des bestimmten Verhältnisses definiert werden, das dadurch charakterisiert ist, dass die Amplitude des Auslese-Gradientenpulses kleiner als die maximale Amplitude gewählt wird, während die Flyback-Amplitude gleich der maximalen Gradientenpuls-Amplitude gewählt wird.
Es ist möglich, Rampenzeiten des ersten und/oder zweiten Gradientenpulses unter Berücksichtigung der maximalen Gradientenpuls-Änderungsrate minimal zu wählen. Derart kann eine besonders hohe Ortsauflösung erreicht werden.
Gemäß der voranstehenden Techniken können also, in Abhängigkeit von dem bestimmten Verhältnis, jeweils die Amplituden der Gradientenpulse so gewählt werden, dass die Auflösung der erhaltenen MR-Bilder maximal wird – unter den vorgegebenen Randbedingungen der Zeitdifferenz und einer maximalen Gradientenpuls-Amplitude, sowie eine maximale Gradientenpuls-Änderungsrate. Diesen Techniken liegt die Erkenntnis zugrunde, dass es hinsichtlich einer maximierten Auflösung nicht notwendigerweise optimal ist, die Amplitude bzw. die Flyback-Amplitude maximal zu wählen. Je nach spezieller Multiecho-Messsequenz können sich unterschiedliche Regime-Grenzen ergeben: die grundsätzliche Abhängigkeit von dem bestimmten Verhältnis bleibt jedoch typischerweise bestehen.
Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung eine Magnetresonanz-Anlage, die eingerichtet ist zum Durchführen einer Multiecho-Messsequenz mit erhöhter örtlicher Auflösung, bei der mindestens zwei Gradientenechos sequentiell mit einer vorgegebenen Zeitdifferenz zwischen aufeinanderfolgenden Gradientenechos formiert werden und bei der eine vorgegebene maximale Gradientenpuls-Amplitude und eine vorgegebene maximale Gradientenpuls-Änderungsrate nicht überschritten wird. Die Magnetresonanz-Anlage umfasst eine Rechnereinheit, die eingerichtet ist, ein Verhältnis zwischen a) der vorgegebenen Zeitdifferenz und b) einem Quotienten aus der vorgegebenen maximalen Gradientenpuls-Amplitude und der vorgegebenen maximalen Gradientenpuls-Änderungsrate zu bestimmen. Die Magnetresonanz-Anlage umfasst weiterhin ein Gradientensystem, das eingerichtet ist, die folgenden Schritte durchzuführen: Anwenden eines Vorphasier-Gradientenpulses, und Anwenden eines ersten Auslese-Gradientenpulses mit ersten Auslese-Gradientenpuls-Parametern, die eine Niveauzeit und eine Amplitude umfassen, wobei die Auslese-Gradientenpuls-Parameter in Abhängigkeit von dem bestimmten Verhältnis gewählt werden, und Anwenden eines zweiten Auslese-Gradientenpulses mit zweiten Auslese-Gradientenpuls-Parametern, die eine Niveauzeit und eine Amplitude umfassen, wobei die zweiten Auslese-Gradientenpuls-Parameter in Abhängigkeit von dem bestimmten Verhältnis gewählt werden.
Die MR-Anlage kann weiterhin eingerichtet sein, um das Verfahren zum Durchführen einer Multiecho-Messsequenz gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung durchzuführen.
Für eine solche MR-Anlage können Effekte erzielt werden, die vergleichbar sind mit den Effekten, die für das Verfahren zum Durchführen einer Multiecho-Messsequenz gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung erzielt werden können.
Die oben dargelegten Merkmale und Merkmale, die nachfolgend beschrieben werden, können nicht nur in den entsprechenden explizit dargelegten Kombination verwendet werden, sondern auch in weiteren Kombination oder isoliert.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden, wobei
1 eine schematische Ansicht einer MR-Anlage ist;
2 ein Sequenzschema einer Multiecho-Messsequenz gemäß verschiedener Ausführungsformen ist;
3 ein mögliches Regime illustriert, in Bezug auf welche Gradientenpuls-Parameter in der Multiecho-Messsequenz der 2 gewählt werden;
4 optimierte Werte der Gradientenpuls-Parameter für die verschiedenen Regimes aus 3 zeigt;
5 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Durchführen einer Multiecho-Messsequenz gemäß verschiedener Ausführungsformen ist.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert. In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder ähnliche Elemente.
In 1 ist eine MR-Anlage 100 dargestellt, welche zur Durchführung entsprechender erfindungsgemäßer Techniken, Verfahren und Schritte eingerichtet ist. Die MR-Anlage 100 weist einen Magneten 110 auf, der eine Röhre 111 definiert. Der Magnet 110 kann ein Grundmagnetfeld parallel zu seiner Längsachse erzeugen. Ein Untersuchungsobjekt, hier eine Untersuchungsperson 101, kann auf einem Liegetisch 102 in den Magneten 110 geschoben werden. Die MR-Anlage 100 weist weiterhin ein Gradientensystem 140 zur Erzeugung von Gradientenpulsen auf, die für MR-Bildgebung und zur Ortskodierung von akquirieren MR-Daten verwendet werden. Typischerweise umfasst das Gradientensystem 140 mindestens drei separat ansteuerbare und zueinander wohldefiniert positionierte Gradientenspulen 141. Die Gradientenspulen 141 ermöglichen es, entlang bestimmter Raumrichtungen (Gradientenachsen) Gradientenfelder anzuwenden und zu schalten. Die entsprechenden Gradientenspulen 141 werden auch als Kanäle des Gradientensystems 140 bezeichnet. Durch die Wicklungen der Gradientenspulen 141 kann ein Maschinenkoordinatensystem der MR-Anlage 100 definiert sein. Die Gradientenfelder können z. B. zur Schichtselektion, zur Frequenzkodierung (in Ausleserichtung) und zur Phasenkodierung verwendet werden. Dadurch kann eine Ortskodierung der MR-Daten erreicht werden. Die Raumrichtungen, die jeweils parallel zu Schichtselektions-Gradientenfeldern, Phasenkodier-Gradientenfelder und Auslese-Gradientenfeldern stehen, müssen nicht notwendigerweise koinzident mit dem Maschinenkoordinatensystem sein. Sie können vielmehr z. B. in Bezug auf eine k-Raum-Trajektorie definiert sein, welche wiederum auf Grundlage von bestimmten Erfordernissen der jeweiligen Messsequenz festgelegt sein kann und/oder aufgrund von anatomischen Eigenschaften der Untersuchungsperson 101 festgelegt sein kann.
Zur Anregung der sich im Grundmagnetfeld ergebenden Polarisation bzw. Ausrichtung der Magnetisierung in Längsrichtung ist eine HF-Spulenanordnung 121 vorgesehen, die einen amplitudenmodulierten HF-Anregungspuls in die Untersuchungsperson 101 einstrahlen kann. Dadurch kann eine Transversalmagnetisierung erzeugt werden. Zur Erzeugung solcher HF-Anregungspulse wird eine HF-Sendeeinheit 131 über einen HF-Schalter 130 mit der HF-Spulenanordnung 121 verbunden. Die HF-Sendeeinheit 131 kann einen HF-Generator und eine HF-Amplitudenmodulationseinheit umfassen. Die HF-Anregungspulse können die Transversalmagnetisierung 1 d schichtselektiv oder 2D/3D-ortsselektiv oder global aus der Ruhelage kippen.
Weiterhin ist eine HF-Empfangseinheit 132 über den HF-Schalter 130 mit der HF-Spulenanordnung 121 gekoppelt. Über die HF-Empfangseinheit 132 können MR-Signale der relaxierenden Transversalmagnetisierung, z. B. durch induktives Einkoppeln in die HF-Spulenanordnung 121, als MR-Daten erfasst werden.
Im Allgemeinen ist es möglich, getrennte HF-Spulenanordnungen 121 für das Einstrahlen der HF-Anregungspulse mittels der HF-Sendeeinheit 131 und für das Akquirieren von MR-Daten mittels der HF-Empfangseinheit 132 zu verwenden. Zum Beispiel kann es für das Einstrahlen von HF-Pulsen eine Volumenspule 121 verwendet werden und für das Akquirieren von MR-Daten eine Oberflächenspule (nicht gezeichnet), welche aus einem Array von HF-Spulen besteht. Zum Beispiel kann die Oberflächenspule für das Akquirieren der MR-Daten aus 32 einzelnen HF-Spulen bestehen und damit für die partielle parallele Bildgebung (ppa-Bildgebung, für engl. partially parallel acquisition) besonders geeignet sein. Entsprechende Techniken sind dem Fachmann bekannt, sodass hier keine weiteren Details erläutert werden müssen.
Die MR-Anlage 100 weist weiterhin eine Bedieneinheit 150 auf, welche z. B. einen Bildschirm, eine Tastatur, eine Maus etc. umfassen kann. Mittels der Bedieneinheit 150 kann Benutzereingabe erfasst werden und Ausgabe zum Benutzer realisiert werden. Zum Beispiel kann es möglich sein, mittels der Bedieneinheit 150 einzelne Betriebsmodi bzw. Betriebsparameter der MR-Anlage durch den Benutzer und/oder automatisch und/oder ferngesteuert einzustellen.
Weiterhin weist die MR-Anlage 100 eine Rechnereinheit 160 auf. Die Rechnereinheit 160 kann z. B. eingerichtet sein, um das Akquirieren von MR-Daten im Rahmen einer Multiecho-Messsequenz zu steuern.
In 2 ist ein Sequenz-Schema einer Multiecho-Messsequenz gemäß verschiedener Ausführungsformen dargestellt. Die Hochfrequenz 300 ist in 2 oben stehend dargestellt. Zunächst erfolgt das Einstrahlen eines HF-Pulses 401. Der Übersichtlichkeit wegen ist das Anwenden eines Schichtselektions-Gradientenfelds in 2 nicht dargestellt. Der HF-Puls 401 regt die Transversalmagnetisierung an (HF-Anregungspuls), d. h. lenkt Längsmagnetisierung zumindest teilweise aus einer Ruhelage aus.
Anschließend erfolgt das Anwenden eines Phasenkodier-Gradientenpulses 402 entlang des Phasenkodierrichtung 302. In 2 wird eine k-Raum-Zeile zweimal abgetastet (Doppelecho-Gradientenechosequenz). Hierzu wird entlang der Auslese-Richtung 303 zunächst ein Vorphasier-Gradientenpuls 403-1 geschaltet. Aufgabe des Vorphasier-Gradientenpulses 403-1 (engl. „readout prephasing gradient”) ist es, die Phase, die die Spins in Folge eines Auslese-Gradientenpulses 403-2 akquirieren, zum gewünschten ersten Echo-Zeitpunkt 501 (entspricht erster Echozeit TE1, 511) des ersten Gradientenechos möglichst genau zu kompensieren (dies ist in 2 durch die gleich großen, gestrichelten Flächen unter den Gradientenpulsen 403-1, 403-2 illustriert). Anschließend wird zum Frequenzkodieren der Transversalmagnetisierung der erste Auslese-Gradientenpuls 403-2 geschaltet. Der zweite Auslese-Gradientenpuls 404-2 formiert das zweite Gradientenecho zum zweiten Echo-Zeitpunkt 502 (entspricht zweiter Echozeit TE2, 512). Da im gezeigten Beispiel beide Auslese-Gradientenpulse 403-2, 404-2 gleiches Vorzeichen haben (monopolares Ausleseschema), wird zwischen den Auslese-Gradientenpulsen 403-2, 404-2 ein Flyback-Gradientenpuls 404-1 geschaltet, dessen Moment derart gewählt ist, dass er die Phase, welche die Spins in Folge des ersten Auslese-Gradienten 403-2 nach der ersten Echozeit TE1 und vor der zweiten Echozeit TE2 in Folge des zweiten Auslese-Gradienten 404-2 akquirieren, kompensiert.
Ein Gradientenecho formiert sich immer zu solchen Zeiten t, bei denen für das gesamte akkumulierte nullte Gradientenmoment gilt:
wo R, S jeweils die Auslese-Richtung 303 und den Schichtselektions-Richtung 301 bezeichnen. Integrationsbeginn t₀ ist der sog. Isodelayzeitpunkt des HF-Pulses 401, der bei symmetrischen, sinc-förmigen HF-Pulsen in guter Näherung mit der zeitlichen Mitte des HF-Pulses 401 übereinstimmt.
Die Zeitdifferenz ΔTE, 515 zwischen dem beiden Echo-Zeitpunkten 501, 502 begrenzt die Auflösung. Die Auflösung ist – ohne Rampenabtastung – durch die Fläche unter dem Niveau der Auslese-Gradientenpulse 403-2, 404-2 gegeben. Diese Fläche ist gegeben durch die Niveauzeit 602 (Ausleseintervall) und die Amplitude 603. Die Rampenzeit 601 ist nach unten begrenzt durch die maximale Gradientenpuls-Änderungsrate.
Im Beispiel der 2 ist die Echozeit TE₁ des ersten Kontrastes gleich der Zeitdifferenz ΔTE = TE₂ – TE₁ zwischen den beiden Echozeiten TE₂ und TE₁. Dies ist z. B. bei der zuvor beschriebenen 2-Punkt Dixon-Technik und bei Opposed-Phase – In-Phase Bildgebung der Fall.
Die Auslese-Gradientenpulse 403-2, 404-2 sind trapezförmig. Aus 2 ist ersichtlich, dass hier die Rampenzeit 601 minimal unter Berücksichtigung der maximalen Gradientenpuls-Änderungsrate 651 gewählt ist. Aus 2 ist weiterhin ersichtlich, dass die Amplitude 603 kleiner als die maximale Gradientenpuls-Amplitude 653 gewählt ist. Dem liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die maximale Auflösung nicht notwendigerweise bei maximaler Amplitude 603 erzielt wird. Dies ist der Fall, da auch eine endliche Zeit für das Erreichen der Amplitude 603 aufgrund der endlichen maximalen Gradientenpuls-Änderungsrate 651 aufzuwenden ist.
Aus 2 ist weiterhin ersichtlich, dass der Flyback-Gradientenpuls 404-1 dreiecksförmig ist, d. h. dass dessen Niveauzeit gleich Null gewählt ist. Die Rampenzeiten 611 sind wiederum kürzestmöglich unter Berücksichtigung der maximalen Gradientenpuls-Änderungsrate 651 gewählt. Auch die Flyback-Amplitude 613 des Flyback-Gradientenpulses 404-1 ist kleiner als die maximale Gradientenpuls-Amplitude 653 gewählt.
Die konkrete Wahl der Gradientenpuls-Parameter der Auslese-Gradientenpulse 403-2, 404-2 bzw. des Flyback-Gradientenpulses 404-1 erfolgt in Abhängigkeit von dem Verhältnis zwischen dem Quotienten der vorgegebenen maximalen Gradientenpuls-Amplitude 653; Gmax zu maximaler Gradientenpuls-Änderungsrate 651; Smax einerseits, zu der Zeitdifferenz 515; ΔTE andererseits. Hierbei können in Abhängigkeit von verschiedenen Parametern der Multiecho-Messsequenz z. B. drei Regime definiert sein, siehe 3. Je nachdem, in welchem Regime die konkrete Multiecho-Messsequenz angesiedelt ist, können die Gradientenpuls-Parameter unterschiedlich gewählt werden.
Dies wird im Folgenden für die Multiecho-Messsequenz der Ausführungsform der 2 erläutert. Gesucht ist die Gradientenform, die die Auflösung in Ausleserichtung maximiert unter Berücksichtigung der Zeitdifferenz 515; ΔTE, sowie der Randbedingungen der maximalen Gradientenpuls-Parameter 651, 653. Das 0-te Moment der Auslese-Gradientenpulse 403-2, 404-2 während der Niveauzeit bzw. dem Ausleseintervall 602 ist direkt proportional zu der im k-Raum durchlaufenen Strecke. Ohne Rampenabtastung und unter bestimmten Symmetrieannahmen (gleiche Amplituden 603 der Auslese-Gradientenpulse 403-2, 404-2, sowie kürzestmögliche Rampenzeit 601, sowie Symmetrie der Auslese-Gradientenpulse 403-2, 404-2 zu den Echo-Zeitpunkten 501, 502) erreicht man also mit der Gradientenform, die die Fläche unter dem Niveau der Auslese-Gradientenpulse 403-1, 404-2 maximiert, die maximale Auflösung. Wegen der vorgegeben Zeitdifferenz 515; ΔTE und der endlichen Rampenzeit 601 erhält man die maximale Fläche nicht notwendigerweise bei maximaler Amplitude 603.
Mittels einer Rechnung, welche die maximale Fläche unter dem Niveau der Auslese-Gradientenpulse 403-1, 404-2 liefert (z. B. durch Formulieren der Fläche als Funktion in Abhängigkeit von den verschiedenen Parametern und einer anschließenden Extremwert-Findung), erhält man folgende Ergebnisse. Für ein erstes Regime, das gegeben ist durch (2/9)ΔTE ≤ (Gmax/Smax) (siehe 3) erhält man maximale Auflösung mit der Amplitude 603; G, die gewählt ist als (1/9)SmaxΔTE. Die Rampenzeit 601; RT der Auslese-Gradientenpulse 403-2, 404-2 setzt man zu RT = (1/9)ΔTE, die Niveauzeit 602; FT wählt man zu FT = (3/9)ΔTE. Der Flyback-Gradientenpuls 404-1 ist dreiecksförmig mit einer Rampenzeit 611; RT_FB = (2/9)ΔTE und einer Amplitude 613; G_FB = –2G = –(2/9)SmaxΔTE. Siehe hierzu auch 4, oberste Zeile.
Für ein zweites Regime, das gegeben ist durch (1/12)ΔTE < (Gmax/Smax) < (2/9)ΔTE (siehe 3), erhält man maximale Auflösung mit einer Amplitude 603, G, die zwischen Gmax/2 und Gmax liegt. Den exakten Wert der Amplitude 603, G erhält man durch Lösung von (x + 2)(x + 3)² = 4(SmaxΔTE)/Gmax im Bereich 0 < x < 1. In diesem Bereich existiert eine eindeutige Lösung der kubischen Gleichung, die z. B numerisch oder graphisch gefunden werden kann. Aus x erhält man dann die gesuchte Amplitude 603; G mit G = (Gmax/2)(x + 1) und daraus wiederum die gesuchte Rampenzeit 601; RT = G/Smax. Die Niveauzeit 602; FT der Auslese-Gradientenpulse 403-2, 404-2 erhält man durch Einsetzen der zuvor ausgerechneten Größen in die folgende Formel: FT = (GmaxΔTE)/(G + Gmax) – (G + Gmax)/Smax.
Der Flyback-Gradientenpuls 404-1 ist in diesem Regime trapezförmig mit maximaler Flyback-Amplitude 613; G_FB = –Gmax und minimaler Rampenzeit 611; RT_FB = Gmax/Smax. Die Niveauzeit FT_FB des Flyback-Gradientenpuls 404-1 erhält man mit Hilfe der zuvor berechneten Amplitude 603, G zu FT_FB = (GΔTE)/(G + Gmax) – 3(G + Gmax)/Smax.
Siehe hierzu auch 4, mittlere Zeile.
Für ein drittes Regime (siehe 3), das gegeben ist durch (1/12)ΔTE ≥ (Gmax/Smax), erzielt man maximale Auflösung mit maximaler Amplitude 603. Der Flyback-Gradientenpuls 404-1 ist wiederum trapezförmig mit maximaler Flyback-Amplitude 613. Wegen der Symmetrie des Problems kann in diesem Bereich eine analytische Lösung angegeben werden: G = Gmax; GFB = –Gmax; RT = RTFB = Gmax/Smax; FT = FT_FB = ΔTE/2 – 2Gmax/Smax.
Da das erste Gradientenecho zum ersten Echo-Zeitpunkt 501 im Beispiel in der Mitte der Niveauzeit 602 des ersten Auslesegradienten-Pulses 403-2 zentriert sein soll, wählt man das 0-te Moment des Vorphasier-Gradientenpulses 403-1 gleich der Hälfte des 0-ten Momentes des ersten Auslesegradienten-Pulses 403-2 (siehe gestrichelte Fläche in 2).
Im ersten Regime, d. h. (2/9)ΔTE ≤ (Gmax/Smax), beträgt das 0-te Moment des Vorphasier-Gradientenpulses 403-1 beispielsweise A_GRP = G·(FT + RT)/2 = (2/81)SmaxΔTE2. Am effizientesten ist in dem ersten Regime ein dreiecksförmiger Vorphasier-Gradientenpuls 403-1 mit einer Rampenzeit RT_GRP = (A_GRP/Smax)1/2 = (√12/9)ΔTE und maximaler Amplitude G_GRP = –(√2/9)SmaxΔTE. Der Vorphasier-Gradientenpulses 403-1 kann zwischen dem Ende des HF-Pulses 401 und dem Beginn des ersten Ausleseintervalls, das im Beispiel mit dem Beginn des Niveaus des ersten Auslese-Gradientenpulses 403-2 zusammenfällt, geschaltet werden. Die zur Verfügung stehende Zeit ist also TE1 – TS – (3/18)ΔTE, wobei TS die Zeit zwischen dem Isodelaypunkt des HF-Pulses 401 und dem Ende des HF-Pulses 401 ist. Das Ende des HF-Pulses 401 soll im Beispiel mit dem Ende des Niveaus des Schichtselektionsgradienten 402 zusammen fallen. Diese Zeit TS ist in der Regel kurz gegenüber der ersten Echozeit 511; TE1. In verschiedenen Referenzimplementierungen beträgt sie beispielsweise zwischen 40 μs und 80 μs. Die für die Vorphasierung zur Verfügung stehende Zeit Tavailable = TE1 – TS – (3/18)ΔTE ≥ 1,15 ms – 0,08 ms – (3/18)1,15 ms 0,89 ms ist also groß gegenüber der für die Vorphasierung benötigte Zeit Tneeded = (√2/9)ΔTE = (2/9)1,15 ms ~ 0,18 ms. Entsprechendes gilt für die anderen Regime (siehe 4).
In dem Zeitintervall zwischen dem Ende des HF-Pulses 401 und dem Beginn des ersten Ausleseintervalls 602 schaltet man auch den Schichtrephasier-Gradientenpuls (in 2 nicht gezeigt) und die Phasenkodiertabelle (in 2 Phasenkodier-Gradientenpuls 402). Diese drei Gradienten können dabei zeitlich parallel geschaltet werden. In der kartesischen Bildgebung wählt man in der Regel die Auflösung in Phasenkodierrichtung kleiner oder gleich der Auflösung in Ausleserichtung. Bei einem annähernd quadratischen Bildfeld (engl. „field of view”) übersteigt der Betrag des maximalen 0-ten Momentes des Phasenkodiergradienten A_PE,max = π(N_PE – 1)/(γFoV_PE) in der Regel das maximale Moment des Vorphasier-Gradientenpulses 403-1 A_GRP ~ A_GRO/2 = 0.5·(2πN_RO/(γFoV_RO)) nicht oder nicht wesentlich. Dabei ist N_PE die Zahl der Phasenkodierschritte, N_RO die Zahl der Abtastpunkte in Ausleserichtung, FoV_PE das Bildfeld in Phasenkodierrichtung, FoV_RO das Bildfeld in Ausleserichtung und γ/(2π) das gyromagnetische Verhältnis. Demzufolge übersteigt die für die Phasenkodiertabelle benötigte Zeit auch nicht die für die Auslesevorphasierung benötigte Zeit. Demzufolge kann im Beispiel die zwischen Ende des HF-Pulses 401 und Beginn des ersten Ausleseintervalls 602 zur Verfügung stehende Zeit nicht effizient genutzt werden. Ähnliches gilt auch für andere praktisch relevante Anwendungen der Multiechosequenz, wegen der vergleichbaren vorgegebenen Echozeiten. Die Auflösung in Ausleserichtung 303 ist also durch die Zeitdifferenz 515; ΔTE zwischen erster und zweiter Echozeit 511, 512; TE1, TE2 limitiert und in der Regel nicht durch die erste Echozeit 511; TE1.
In 5 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Durchführen einer Multiecho-Messsequenz dargestellt. Das Verfahren beginnt in Schritt S1. Zunächst wird in Schritt S2 das Verhältnis zwischen der Zeitdifferenz 515 einerseits und dem Quotienten aus maximaler Gradientenpuls-Amplitude 653 und -Änderungsrate 651 andererseits bestimmt. In Abhängigkeit dieses Verhältnisses werden dann in Schritt S3 die Parameter der Auslese-Gradientenpulse 403-2, 404-2 gewählt. Optional werden auch die Parameter des Flyback-Gradientenpulses 404-1 gewählt. Hierzu kann z. B. eine Einteilung in Regime erfolgen (siehe 3). In Schritt S4 werden die Auslese-Gradientenpulse 403-2, 404-2 angewendet. Das Verfahren endet in Schritt S5.
Selbstverständlich können die Merkmale der vorab beschriebenen Ausführungsformen und Aspekte der Erfindung miteinander kombiniert werden. Insbesondere können die Merkmale nicht nur in den beschriebenen Kombinationen, sondern auch in anderen Kombinationen oder für sich genommen verwendet werden, ohne die Idee der Erfindung zu verlassen.
Z. B. kann es technisch bedingt nicht oder nur eingeschränkt möglich sein, verschiedene Werte wie z. B. die Gradientenpuls-Amplitude oder die Anstiegszeit beliebig zu wählen. Vielmehr kann es notwendig sein, bestimmte Diskretisierungen oder Rasterungen, z. B. aufgrund von Analog-Digital-Wandlung oder aufgrund anderer technischer Begrenzungen, zu berücksichtigen. Deshalb können die tatsächlichen Werte innerhalb solcher Toleranzbereiche um die voranstehend diskutierten Werte schwanken. In anderen Worten kann in realen Systemen die Auflösung, mit der verschiedene Werte realisiert werden können, begrenzt sein, sodass gewisse Schwankungen inhärent vorhanden sein können.

Claims

Verfahren zum Durchführen einer Multiecho-Messsequenz mit erhöhter örtlicher Auflösung, bei der mindestens zwei Gradientenechos sequentiell mit einer vorgegebenen Zeitdifferenz (515; ΔTE) zwischen aufeinanderfolgenden Gradientenechos formiert werden und bei der eine vorgegebene maximale Gradientenpuls-Amplitude (653) und eine vorgegebene maximale Gradientenpuls-Änderungsrate (651) nicht überschritten wird, das Verfahren umfassend: – Bestimmen eines Verhältnisses zwischen a) der vorgegebenen Zeitdifferenz (515; ΔTE) und b) einem Quotienten aus der vorgegebenen maximalen Gradientenpuls-Amplitude (653) und der vorgegebenen maximalen Gradientenpuls-Änderungsrate (651), – Anwenden eines Vorphasier-Gradientenpulses (403-1), – Anwenden eines ersten Auslese-Gradientenpulses (403-2) mit ersten Auslese-Gradientenpuls-Parametern (602, 603), die eine Niveauzeit (602) als eine Länge eines Flattops des Auslese-Gradientenpulses (403-2) und eine Amplitude (603) umfassen, wobei die Auslese-Gradientenpuls-Parameter (602, 603) in Abhängigkeit von dem bestimmten Verhältnis gewählt werden, – Anwenden eines zweiten Auslese-Gradientenpulses (404-2) mit zweiten Auslese-Gradientenpuls-Parametern (602, 603), die eine Niveauzeit (602) und eine Amplitude (603) umfassen, wobei die zweiten Auslese-Gradientenpuls-Parameter (602, 603) in Abhängigkeit von dem bestimmten Verhältnis gewählt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Multiecho-Messsequenz eine monopolare Gradientenecho-Messsequenz ist, wobei Verfahren weiterhin umfasst: – zwischen dem ersten und zweiten Auslese-Gradientenpuls (403-2, 404-2), Anwenden eines Flyback-Gradientenpulses (404-1) mit Flyback-Gradientenpuls-Parametern (613), die eine Flyback-Niveauzeit und eine Flyback-Amplitude (613) umfassen, wobei die Flyback-Gradientenpuls-Parameter (613) in Abhängigkeit von dem bestimmten Verhältnis gewählt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die ersten Auslese-Gradientenpuls-Parameter (602, 603) gleich den zweiten Auslese-Gradientenpuls-Parametern (602, 603) sind.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, wobei, wenn in dem bestimmten Verhältnis der Quotient kleiner als ein vordefinierter Bruchteil A der Zeitdifferenz (515; ΔTE) ist: die Amplitude (603) und die Flyback-Amplitude (613) gleich der maximalen Gradientenpuls-Amplitude (653) gewählt werden.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei der Bruchteil A 1/12 beträgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2–5, wobei, wenn in dem bestimmten Verhältnis der Quotient größer als ein vordefinierter Bruchteil B der Zeitdifferenz (515; ΔTE) ist: die Amplitude (603) und die Flyback-Amplitude (613) kleiner als die maximale Gradientenpuls-Amplitude (653) gewählt werden.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei der Bruchteil B 2/9 beträgt, wobei die Amplitude (603) gleich einem Faktor C des Produktes aus maximaler Änderungsrate (651) und Zeitdifferenz (515; ΔTE) gewählt wird, und wobei die Flyback-Amplitude (613) vorzugsweise doppelt so groß gewählt wird wie die Amplitude (603).
Verfahren nach den Ansprüchen 4 und 6, wobei, wenn in dem bestimmten Verhältnis der Quotient kleiner als der Bruchteil B ist und größer als der Bruchteil A ist: die Amplitude (603) kleiner als die maximale Gradientenpuls-Amplitude (653) gewählt wird, und die Flyback-Amplitude (613) gleich der maximalen Gradientenpuls-Amplitude (653) gewählt wird.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei die Amplitude (603) gleich einem Bruchteil E der maximalen Gradientenpuls-Amplitude (563) gewählt wird, wobei E(x + 1)/2 beträgt, wobei x eine Lösung der Gleichung
ist, wobei S_max die maximale Gradientenpuls-Änderungsrate (651) ist, wobei G_max die maximale Gradientenpuls-Amplitude (653) ist.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei Rampenzeiten (601) des ersten Auslese-Gradientenpulses (403-2) und/oder des zweiten Auslese-Gradientenpulses (404-2) unter Berücksichtigung der maximalen Gradientenpuls-Änderungsrate (651) minimal gewählt werden.
Magnetresonanz-Anlage (100), die zum Durchführen einer Multiecho-Messsequenz mit erhöhter örtlicher Auflösung, bei der mindestens zwei Gradientenechos sequentiell mit einer vorgegebenen Zeitdifferenz (515; ΔTE) zwischen aufeinanderfolgenden Gradientenechos formiert werden und bei der eine vorgegebene maximale Gradientenpuls-Amplitude (653) und eine vorgegebene maximale Gradientenpuls-Änderungsrate (651) nicht überschritten wird, eingerichtet ist, wobei die Magnetresonanz-Anlage (100) eine Rechnereinheit (160) umfasst, die eingerichtet ist, ein Verhältnis zu bestimmen, zwischen a) der vorgegebenen Zeitdifferenz (515; ΔTE) und b) einem Quotienten aus der vorgegebenen maximalen Gradientenpuls-Amplitude (653) und der vorgegebenen maximalen Gradientenpuls-Änderungsrate (651), wobei die Magnetresonanz-Anlage (100) weiterhin ein Gradientensystem (140) umfassend, das eingerichtet ist, die folgenden Schritte durchzuführen: – Anwenden eines Vorphasier-Gradientenpulses, – Anwenden eines ersten Auslese-Gradientenpulses (403-2) mit ersten Auslese-Gradientenpuls-Parametern (602, 603), die eine Niveauzeit (602) und eine Amplitude (603) umfassen, wobei die Auslese-Gradientenpuls-Parameter (602, 603) in Abhängigkeit von dem bestimmten Verhältnis gewählt werden, – Anwenden eines zweiten Auslese-Gradientenpulses (404-2) mit zweiten Auslese-Gradientenpuls-Parametern (602, 603), die eine Niveauzeit (602) als eine Länge eines Flattops des Auslese-Gradientenpulses (403-2) und eine Amplitude (603) umfassen, wobei die zweiten Auslese-Gradientenpuls-Parameter (602, 603) in Abhängigkeit von dem bestimmten Verhältnis gewählt werden.
Magnetresonanz-Anlage (100) nach Anspruch 11, wobei die Magnetresonanz-Anlage (100) weiterhin eingerichtet ist, um ein Verfahren nach einem der Ansprüche 2–10 durchzuführen.