DE102013216529A1

DE102013216529A1 - Verfahren insbesondere zur patientenadaptiven B0-Homogenisierung von MR-Systemen unter Verwendung unterschiedlicher Typen von Shim-Spulen

Info

Publication number: DE102013216529A1
Application number: DE201310216529
Authority: DE
Inventors: Stephan Biber; Ralf Ladebeck
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens Healthineers Ag De
Priority date: 2013-08-21
Filing date: 2013-08-21
Publication date: 2015-02-26
Anticipated expiration: 2033-08-22
Also published as: JP2015039635A; CN104422915B; DE102013216529B4; US9851423B2; KR20150021894A; KR101784546B1; CN104422915A; US20150054510A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Magnetresonanztomographiesystem (101), – mit einem Shim-System (GSC1, GSC2, GSC3, GSC4, LSC1, LSC2), welches Shim-System (GSC1, GSC2, GSC3, GSC4, LSC1, LSC2) mindestens eine Globale Shim-Spule (GSC1, GSC2, GSC3, GSC4) in einem das Bore (103) des Magnetresonanztomographiesystems (101) umgebenden Bereich (BRG, GSC1, GSC2, GSC3, GSC4, 112x, 112y, 112z) umfasst und welches Shim-System (GSC1, GSC2, GSC3, GSC4, LSC1, LSC2) mindestens eine Lokale Shim-Spule (LSC1, LSC2) in einer Lokalspule (106) des Magnetresonanztomographiesystems (101) umfasst, – mit einer Shim-Steuerung (117), welche dazu ausgebildet ist, Shim-Ströme (IGSC, ILSC, m·IGSC, n·ILSC) für die Globale Shim-Spule (GSC1, GSC2, GSC3, GSC4) und für die Lokale Shim-Spule (LSC1, LSC2) festzulegen.

Description

Die Erfindung betrifft Verfahren und Vorrichtungen zur Magnetresonanztomographie.
Magnetresonanzgeräte (MRTs) zur Untersuchung von Objekten oder Patienten durch Magnetresonanztomographie sind beispielsweise bekannt aus DE 103 14 215 B4 , DE 10 2011 080 275 , DE 10 2011 087 485 , DE 10 2011 086 658 , DE 10 2011 081 039 , DE 10 2011 077 724 .
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine MRT-Bildgebung zu optimieren. Diese Aufgabe wird jeweils durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen und der Beschreibung angegeben.
Weitere Merkmale und Vorteile von möglichen Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Dabei zeigt:
1 schematisch ein erfindungsgemäßes MRT-System.
1 zeigt (u.a. insbesondere auch zum technischen Hintergrund) ein (in einem geschirmten Raum oder Faraday-Käfig F befindliches) bildgebendes Magnetresonanzgerät MRT 101 mit einer Ganzkörperspule 102 mit einem hier röhrenförmigen Raum 103 in welchen eine Patientenliege 104 mit einem Körper z.B. eines Untersuchungsobjektes (z.B. eines Patienten) 105 (mit oder ohne Lokalspulenanordnung 106) in Richtung des Pfeils z gefahren werden kann, um durch ein bildgebendes Verfahren Aufnahmen des Patienten 105 zu generieren. Auf dem Patienten ist hier eine Lokalspulenanordnung 106 angeordnet, mit welcher in einem lokalen Bereich (auch field of view oder FOV genannt) des MRT Aufnahmen von einem Teilbereich des Körpers 105 im FOV generiert werden können. Signale der Lokalspulenanordnung 106 können von einer z.B. über Koaxialkabel oder per Funk (167) etc an die Lokalspulenanordnung 106 anschließbaren Auswerteeinrichtung (168, 115, 117, 119, 120, 121 usw.) des MRT 101 ausgewertet (z.B. in Bilder umgesetzt, gespeichert oder angezeigt) werden.
Um mit einem Magnetresonanzgerät MRT 101 einen Körper 105 (ein Untersuchungsobjekt oder einen Patienten) mittels einer Magnet-Resonanz-Bildgebung zu untersuchen, werden verschiedene, in ihrer zeitlichen und räumlichen Charakteristik genauestens aufeinander abgestimmte Magnetfelder auf den Körper 105 eingestrahlt. Ein starker Magnet (oft ein Kryomagnet 107) in einer Messkabine mit einer hier tunnelförmigen Öffnung 103, erzeugt ein statisches starkes Hauptmagnetfeld B₀, das z.B. 0,2 Tesla bis 3 Tesla oder auch mehr beträgt. Ein zu untersuchender Körper 105 wird auf einer Patientenliege 104 gelagert in einen im Betrachtungsbereich FoV („field of view“) etwa homogenen Bereich des Hauptmagnetfeldes B0 gefahren. Eine Anregung der Kernspins von Atomkernen des Körpers 105 erfolgt über magnetische Hochfrequenz-Anregungspulse B1(x, y, z, t) die über eine hier als (z.B. mehrteilige = 108a, 108b, 108c) Körperspule 108 sehr vereinfacht dargestellte Hochfrequenzantenne (und/oder ggf. eine Lokalspulenanordnung) eingestrahlt werden. Hochfrequenz-Anregungspulse werden z.B. von einer Pulserzeugungseinheit 109 erzeugt, die von einer Pulssequenz-Steuerungseinheit 110 gesteuert wird. Nach einer Verstärkung durch einen Hochfrequenzverstärker 111 werden sie zur Hochfrequenzantenne 108 geleitet. Das hier gezeigte Hochfrequenzsystem ist lediglich schematisch angedeutet. Oft werden mehr als eine Pulserzeugungseinheit 109, mehr als ein Hochfrequenzverstärker 111 und mehrere Hochfrequenzantennen 108a, b, c in einem Magnet-Resonanz-Gerät 101 eingesetzt.
Weiterhin verfügt das Magnet-Resonanz-Gerät 101 über Gradientenspulen 112x, 112y, 112z, mit denen bei einer Messung magnetische Gradientenfelder B_G(x, y, z, t) zur selektiven Schichtanregung und zur Ortskodierung des Messsignals eingestrahlt werden. Die Gradientenspulen 112x, 112y, 112z werden von einer Gradientenspulen-Steuerungseinheit 114 (und ggf. über Verstärker Vx, Vy, Vz) gesteuert, die ebenso wie die Pulserzeugungseinheit 109 mit der Pulssequenz-Steuerungseinheit 110 in Verbindung steht.
Von den angeregten Kernspins (der Atomkerne im Untersuchungsobjekt) ausgesendete Signale werden von der Körperspule 108 und/oder mindestens einer Lokalspulenanordnung 106 empfangen, durch zugeordnete Hochfrequenzvorverstärker 116 verstärkt und von einer Empfangseinheit 117 weiterverarbeitet und digitalisiert. Die aufgezeichneten Messdaten werden digitalisiert und als komplexe Zahlenwerte in einer k-Raum-Matrix abgelegt. Aus der mit Werten belegten k-Raum-Matrix ist mittels einer mehrdimensionalen Fourier-Transformation ein zugehöriges MR-Bild rekonstruierbar.
Für eine Spule, die sowohl im Sende- als auch im Empfangsmodus betrieben werden kann, wie z.B. die Körperspule 108 oder eine Lokalspule 106, wird die korrekte Signalweiterleitung durch eine vorgeschaltete Sende-Empfangs-Weiche 118 geregelt.
Eine Bildverarbeitungseinheit 119 erzeugt aus den Messdaten ein Bild, das über eine Bedienkonsole 120 einem Anwender dargestellt und/oder in einer Speichereinheit 121 gespeichert wird. Eine zentrale Rechnereinheit 122 steuert die einzelnen Anlagekomponenten.
In der MR-Tomographie werden Bilder mit hohem Signal/Rauschverhältnis (SNR) heute in der Regel mit so genannten Lokalspulenanordnungen (Coils, Local Coils) aufgenommen. Dies sind Antennensysteme, die in unmittelbarer Nähe auf (anterior) oder unter (posterior) oder an oder in dem Körper 105 angebracht werden. Bei einer MR-Messung induzieren die angeregten Kerne in den einzelnen Antennen der Lokalspule eine Spannung, die dann mit einem rauscharmen Vorverstärker (z.B. LNA, Preamp) verstärkt und schließlich an die Empfangselektronik weitergeleitet wird. Zur Verbesserung des Signal/Rauschverhältnisses auch bei hochaufgelösten Bildern werden so genannte Hochfeldanlagen eingesetzt (1.5T–12T oder mehr). Wenn an ein MR-Empfangssystem mehr Einzelantennen angeschlossen werden können, als Empfänger vorhanden sind, wird zwischen Empfangsantennen und Empfänger z.B. eine Schaltmatrix (auch RCCS genannt) eingebaut. Diese routet die momentan aktiven Empfangskanäle (meist die, die gerade im Field of View des Magneten liegen) auf die vorhandenen Empfänger. Dadurch ist es möglich, mehr Spulenelemente anzuschließen, als Empfänger vorhanden sind, da bei einer Ganzkörperabdeckung nur die Spulen ausgelesen werden müssen, die sich im FoV (Field of View) bzw. im Homogenitätsvolumen des Magneten befinden.
Als Lokalspulenanordnung 106 wird z.B. allgemein ein Antennensystem bezeichnet, das z.B. aus einem oder als Array-Spule aus mehreren Antennenelementen (insb. Spulenelementen) bestehen kann. Diese einzelnen Antennenelemente sind z.B. als Loopantennen (Loops), Butterfly, Flexspulen oder Sattelspulen ausgeführt. Eine Lokalspulenanordnung umfasst z.B. Spulenelemente, einen Vorverstärker, weitere Elektronik (Mantelwellensperren etc), ein Gehäuse, Auflagen und meistens ein Kabel mit Stecker, durch den sie an die MRT-Anlage angeschlossen wird. Ein anlagenseitig angebrachte Empfänger 168 filtert und digitalisiert ein von einer Lokalspule 106 z.B. per Funk etc. empfangenes Signal und übergibt die Daten einer digitalen Signalverarbeitungseinrichtung die aus den durch eine Messung gewonnenen Daten meist ein Bild oder ein Spektrum ableitet und dem Nutzer z.B. zur nachfolgenden Diagnose durch ihn und/oder Speicherung zur Verfügung stellt.
1 verdeutlicht auch erfindungsgemäße Verfahren und Vorrichtungen zum Shim.
Insbesondere folgende zwei Typen von Shimspulen können unterschieden werden:

1. "Globale Shimspulen"(= Global Shim Coils =)GSC (im folgenden auch Bore-Shimspulen genannt), die z.B. im Bereich von Gradientenspulen (112x, 112y, 112z) eingebaut sind, z.B. meist drei und mehr Shimspulen zum Ausgleich linearer und quadratischer und evtl. auch Termen höherer Ordnung, wie z.B. die zwei Shimspulenpaare Globaler Shimspulen GSC1, GSC2 und GSC3, GSC4 in 1 die z.B. wie in „Second Order Shimming of High Field Magnets“ von Siemens Healthcare (http://healthcare.siemens.com/siemens_hwem-hwem_ssxa_websites-context-root/wcm/idc/siemens_hwem-hwem_ssxa_websites-context-root/wcm/idc/groups/public/@global/@imaging/@mri/documents/download/mdaw/mtqy/~edisp/second_hot_topic_brochure-00017029.pdf) bestromt sein können. (In 1 sind die Shimströme IGSC in den Globalen Shimspulen gleichen Betrags und werden über ein Shimkabel (mit hier z.B. dem Strom m = 4 mal IGSC) zugeführt), wobei aber auch jede Shimspule einzeln mit Strom versorgbar sein kann, und Shimströme ILSC in den Lokale Shimspulen gleichen Betrags und werden über ein Shimkabel (mit hier z.B. dem Strom n = 2 mal IGSC) zugeführt), wobei aber auch hier jede Shimspule einzeln mit Strom versorgbar sein kann.)

Es können z.B. Globale Shimspulen GSC1, GSC2 und GSC3, GSC4 für einen Shim in Richtung der (Bore-Längsrichtungs-)Achse z in 1 vorgesehen sein und/oder Globale Shimspulen für einen Shim in Richtung der (Bore-Horizontal-Richtungs-)Achse x in 1 und/oder Globale Shimspulen für einen Shim in Richtung der (Bore-Vertikal-Richtungs-)Achse y in 1.

2. "Lokale Shimspulen" LSC1, LSC2 (z.B. wie in 1 in der (Brust-(B)-)Lokalspule 106 gezeigt zwei Lokale Shimspulen LSC1, LSC2 oder wie in der (Wirbelsäulen(WS)-)Lokalspule 106a zwei Paare LSC1, LSC2 lokaler Shimspulen oder mehr), die nahe am Patienten 105 angebracht sind – und die z.B. auch Teil der HF-Sende- und/oder Empfangs-Spulen (RX und/oder RX, TX) der Lokalspule(n) 106, 106a sein können.

Um insbesondere stark (im Bereich eines zu untersuchenden Bereichs = ROI wie z.B. der Brust B im Brusttopf B1 der Lokalspule 106) lokalisierte B0-Feld-Inhomogenitäten im Bereich von 0–10 ppm auszugleichen, eignen sich besonders gut Lokale Shimspulen LSC1, LSC2, die nahe am Patienten 105, z.B. evtl. innerhalb einer Empfangsspule oder Sende-/Empfangspule TX, RX angebracht sein können. Ein Vorteil von Lokalen Shimspulen LSC1, LSC2 kann sein, dass mit wesentlich weniger Strom und Aufbauaufwand (Kosten) die lokalen Inhomogenitäten deutlich besser und kostengünstiger ausgeglichen werden können, als mit "globalen" Shimspulen GSC1, GSC2, GSC3, GSC4, die heute z.B. im Bereich Gradientenspule eingebaut werden können.
Eine gleichzeitige Verwendung von Globalen Shimspulen GSC1, GSC2, GSC3, GSC4 und Lokalen Shimspulen LSC1, LSC2 könnte gute Bildergebnisse liefern, indem die globalen Spulen die großräumigen B0-Feld-Abweichungen, die durch den (MRT-Grundfeld-)Magneten 107 und/oder den zu untersuchenden Patienten 105 verursacht werden, ausgleichen, und die Lokalen Shimspulen LSC1, LSC2 räumlich konzentrierte Inhomogenitäten ausgleichen.
Eine Fragestellung dazu könnte sein, wie am besten bei gleichzeitiger Verwendung von Globalen Shimspulen GSC1, GSC2, GSC3, GSC4 und Lokalen Shimspulen LSC1, LSC2 das MRT-System 101 eine Stromeinstellung für die (ggf. unterschiedlichen) Shim-Ströme (ILSC, IGSC) für alle Shimspulen findet, die zu einem optimalen Ergebnis führt oder einen günstigen Kompromiss aus algorithmischem Aufwand und Ergebnis darstellt. Neben der Tatsache, dass die lokale Shimspule LSC1, LSC2 eine im Gegensatz zu einer Globalen Shimspule GSC1, GSC2, GSC3, GSC4 transportable Einheit ist, kann sie sich von einer Globalen Shimspule GSC1, GSC2, GSC3, GSC4 auch dadurch unterscheiden, dass sie auf dem Patiententisch (PTAB) nicht ortsfest zum Magneten angebracht ist.
Heute werden nach zumindest intern bekanntem Stand der Technik in Produkten nur Globale Shimspulen GSC1, GSC2, GSC3, GSC4 eingesetzt. Zum Bestimmen der Patienten-& Anatomieindividuellen Stromeinstellung für Shim-Ströme (ILSC, IGSC) wird dazu z.B. vorher eine B0-Magnetfeld-Karte (meist 3D-B0-Magnetfeld-Map und meist Phasenmap) aufgenommen. Die Felder, die Globale Shimspulen GSC1, GSC2, GSC3, GSC4 erzeugen sind z.B. dem MRT-System 101 durch eine gespeicherte Beschreibung bekannt und ein Algorithmus des MRT 101 kann die Shim-Ströme so lang variieren, bis aus der Überlagerung von berechnetem Shimfeld und gemessenem BO-Feld-Verlauf in Summe ein möglichst homogener B0-Feld-Verlauf entsteht. Eine Beschreibung der mit einer Shimspule erzeugbaren Felder umfasst z.B. Koeffizienten von orthogonalen Kugelfunktionen und/oder durch Pixel-Karten (die z.B. angeben wie viel (Anteil am Magnet-)Feld von welcher Shimspule an welchem Punkt im Raum als Funktion des Stroms in der Shimspule erzeugt wird).
Für eine Überlagerung von mit Globalen Shimspulen GSC1, GSC2, GSC3, GSC4 erzeugten Feldern und mit Lokalen Shimspulen LSC1, LSC2 erzeugten Feldern gibt es soweit intern bekannt heute keine bekannten, dedizierten Verfahren, die vollautomatisch in den klinischen Arbeitsablauf integrierbar scheinen.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht folgendes vor:
Zusätzlich zu der (in Feldverteilungsdaten B-Shim-V-LSC in einem Speicher Sp101 gespeicherten) Feldbeschreibung der (erzeugbaren Felder der) Globalen Shimspulen GSC1, GSC2, GSC3, GSC4 gibt es eine (z.B. in Feldverteilungsdaten B-Shim-V-LSC) gepeicherte Beschreibung der (erzeugbaren Felder der) Lokalen Shimspulen LSC1, LSC2.
Diese Beschreibung (in Feldverteilungsdaten B-Shim-V-LSC) kann Teil der Software in einer Steuerung 110, 117 des MRT-Systems 101 sein (z.B. als ein sogenanntes Coilfile = Spulen-Datensatz betreffend Eigenschaften der Shimspulen), welche bei Verwendung der lokalen Shimspule LSC1, LSC2 (und deren Erkennung durch das MRT) aufgerufen wird,
und/oder in einem digitalen Speicher (EEPROM, FLASH etc.) SP-106 einer Lokalspule 106 und/oder der lokalen Shimspulen LSC1, LSC2 abgelegt und von dort z.B. von einer Steuerung 107 des MRT 101 abgerufen werden. Letzteres ermöglicht einen individuellen Abgleich der Shimeigenschaften jeder Lokalen Shimspule LSC1, LSC2.
Dazu ist vorzugsweise einer Steuerung 107 des MRT 101 folgendes bekannt:

1. Der Shimalgorithmus hat z.B. Kenntnis der Position Pos (z.B. der Position des Mittelpunkts der Shimspule LSC1, LSC2 in Richtung der Achsen x, y, z und evtl. zweier Winkel im Raum) einer/mehrerer der Lokalen Shimspulen LSC1, LSC2 (z.B. durch Lasermessung oder aufgrund Messung der Position der Patientenliege mit Sensoren etc.).

Falls der Spulentyp (= z.B. Brustspule 106 oder Spinespule 106a) bereits diese Position Pos in z.B. zwei Richtungen x, y festlegt (z.B. da die Lokalspule 106; 106a fest mit dem Patiententisch 104 verbunden wäre), reicht zur Ermittlung der Position Pos gegenüber dem Isozentrum (z.B. in der Mitte des FoV) des Grundfeld-Magneten 107 evtl. auch nur ein Teil dieser Parameter (z.B. die Liegenposition in Richtung der Bore-Längs-Achse z).

2. Feldverteilungsdaten (B-Shim-V-GSC, B-Shim-V-LSC) betreffend die von einer der Shimspule GSC, LSC1, LSC2 jeweils erzeugbare räumliche Feldverteilung (wie oben als Beispiel ausgeführt z.B. als 3D-Feldmap als Pixelkarte oder Koeffizienten von orthogonalen Funktionen (sphärische Harmonische) oder Polynomkoeffizienten oder Ähnliches).
3. Global-Shim-Spulen-Daten (GSC-D und/oder LSC-D) betreffend die Empfindlichkeit der Shimspule (GSC und/oder LSC) dahingehend wieviel B0-Shim-Magnet-Feld (z.B. in Tesla) pro Ampere Shim-Strom ILSC, IGSC in einer Shimspule GSC, LSC1, LSC2 sie erzeugt, und/oder wie die Felder der Lokalen Shimspulen LSC1, LSC2 und der Globalen Shimspulen GSC1, GSC2, GSC3, GSC4 zu einer gemeinsamen Optimierung (Reduzierung der B0 Inhomogenität) genutzt werden können.

Zuerst wird z.B. in einer Justagemessung die vorliegende B0-Feld-Verteilung (z.B. als Field Map 1 = FM1) gemessen und danach soll ein Algorithmus in einer Steuerung (117) geeignete Shimstromeinstellungen für die Shim-Ströme ILSC, IGSC für die Globalen Shimspulen GSC1, GSC2, GSC3, GSC4 und die Lokalen Shimspulen LSC1, LSC2 bestimmen.
Dies kann z.B. durch folgende Ansätze geschehen:
Orthogonalisierung:

1) Die pro Einheit (z.B. pro Ampere) an Shim-Strom IGSC, ILSC in einer Shim-Spule erzeugten 3D Feldverteilungen (hier auch Shim-Vektor(coil) SVc genannt) werden für die Globalen Shimspulen GSC1, GSC2, GSC3, GSC4 und die Lokalen Shimspulen LSC1, LSC2 ausgemessen (z.B. als einmaliger Schritt in der Entwicklung eines MRT-Produkts) und gespeichert (SP101).
2) Je nach Position Pos der Lokalen Shimspulen LSC1, LSC2 wird die von diesen erzeugbare Feldverteilung dann bei der aktuellen bildgebenden Messung am Patienten dann berücksichtigt (z.B. als Verschiebung der Feldverteilung entsprechend der Position in Richtung z vor der Ortogonalisierung)
3) Diese Feldverteilungen SVc werden dann ortogonalisiert (SVo), sodass sie die Basisvektoren des möglichen Shim Raums darstellen. Die orthogonaliserten Feldverteilungen SVo sind also sozusagen virtuelle Shim-Spulen die als Linearkombination der realen Shim-Spulen beschrieben werden.
4) Es wird dann der z.B. durch einen Patienten 105 etc. verursachte Feldfehler (durch Veränderung des Feldes B0 die mit einem Shim korrigiert werden soll) mittels eines MR-Verfahrens bestimmt.
5) Dieser Feldfehler wird durch eine orthogonale Projektion auf die Feldverteilung SVo abgebildet. Dadurch ergibt sich direkt, welcher Shim-Strom in der virtuellen Shim Spule notwendig ist.
6) Dies wird dann auf reale Shim-Ströme umgerechnet, indem die vorher bestimmte Linearkombination aus der Orthogonalisierung (im o.g. Schritt 2) entsprechend invers angewendet wird.

Ansatz 1:
Gesamtoptimierung
Die Felder der Lokalen Shimspulen LSC1, LSC2 und der Globalen Shimspulen GSC1, GSC2, GSC3, GSC4 können in einer Linearkombination vollständig (3D = dreidimensional) addiert werden.
In einem Optimierungsverfahren (wie z.B. Least Squares) wird eine Einstellung gesucht, welche Shim-Ströme IGSC, ILSC und die daraus resultierenden Felder mit dem gemessenen B0-Feld vergleicht und so einstellt, dass die BO-Inhomogenität minimiert wird (durch Shim).
Ansatz 2:
Step by Step:
Erst werden großräumige Inhomogenitäten durch Globale Shimspulen GSC1, GSC2, GSC3, GSC4 beseitigt, dann werden Shimströme für die Lokalen Shimspulen LSC1, LSC2 berechnet.
Variante 1:
Zuerst werden die Ströme der Globalen Shimspulen GSC1, GSC2, GSC3, GSC4 berechnet. Die Felder dieser Globalen Shimspulen GSC1, GSC2, GSC3, GSC4 Einstellung werden mit den gemessenen Feldern überlagert. Daraus entsteht eine neue Feldkarte (FM2). In einem zweiten Schritt wird diese Feldkarte benutzt, um die optimale Einstellung der Lokalen Shimspulen LSC1, LSC2 zu finden.
Variante 2:
Wie oben, nur dass die zweite Field Map FM2 durch Setzen der Ströme der Globalen Shimspulen GSC1, GSC2, GSC3, GSC4 angewendet wird und die zweite Field Map FM2 aus einer erneuten Messung gewonnen wird. Diese Messung kann wie oben ein 3D Volumen abdecken, evtl. aber auch nur aus einer oder wenigen Schichten bestehen, um den Vorgang zu beschleunigen. Die Wahl der Schicht für die Messung soll an das zu shimmende Volumen angepasst sein (z.B. im Nacken nur eine sagitale Schicht, anstatt kompletter 3D Messung).
Ansatz 3:
Blind Search mit N Messungen
Die Ströme der Globalen Shimspulen GSC1, GSC2, GSC3, GSC4 werden wie heute zumindest intern bekannt aus der ersten Field Map (die man allgemein auch als FM1 bezeichnet) berechnet. Danach werden mehrere Fieldmaps (N) mit verschiedenen Einstellungen der Ströme ILSC der Lokalen Shim-Spulen (z.B. von minimalem bis maximalem Strom) gemessen. Zur Beschleunigung dieser mehrfachen Messungen kann dabei die Messung eines niedrig aufgelösten 3D Bereichs oder einer einzelnen Schicht oder von wenigen Schichten ausreichen. Danach wird ein Shimstrom ILSC aus den N Fieldmaps berechnet, welcher das beste Optimierungsergebnis liefert.
Ansatz 4:
Gezielte Optimierung:
Die Shim-Ströme IGSC der Globalen Shimspulen GSC1, GSC2, GSC3, GSC4 werden wie heute zumindest intern bekannt aus der ersten Field Map FM1 berechnet. Danach werden mehrere Fieldmaps (N) mit verschiedenen Einstellungen der LSC1, LSC2 Ströme gemessen. Zur Beschleunigung dieser mehrfachen Messungen kann dabei die Messung eines niedrig aufgelösten 3D Bereichs oder einer einzelnen Schicht oder von wenigen Schichten ausreichen. Anders als im Ansatz 3, der den ganzen Dynamikbereich der LSC1, LSC2 absucht und dann daraus (z.B. linear) interpoliert, sucht dieser Algorithmus hier durch Variation ein Minimum der BO-Inhomogenität und stoppt das Aufnehmen neuer Fieldmaps, wenn dieses Minimum gefunden wurde.
Varianten:
Obige Ansätze können evtl. günstiger konvergieren, falls die Globalen Shimspulen GSC1, GSC2, GSC3, GSC4 oder die Lokalen Shimspulen LSC1, LSC2 oder beide bereits bei Messung der ersten Field Map FM1 mit Shimströmen IGSC, ILSC vorbelegt sind, welche die typischen Inhomogenitäten in dem betreffenden Anatomiebereich verbessern (den empirisch ermittelten Wert fest für bestimmte Anatomie/Spule einstellen) und damit den Startpunkt der Optimierung mit der ersten Field Map FM1 näher an den optimalen Punkt bringen. Dazu könnten die Ströme der Globalen Shimspulen GSC1, GSC2, GSC3, GSC4 und Lokalen Shimspulen LSC1, LSC2 anatomiespezifisch voreingestellt werden. Dies könnte insbesondere für die Lokalen Shimspulen LSC1, LSC2 ein vorteilhafter Ansatz sein.
Weitere Ausgestaltungen können folgende sein:
– Variante Sub-Adjust Volumina:
In der Algorithmik ist es evtl. vorteilhaft, die Shimfelder der Lokalen Shimspulen LSC1, LSC2 nur auf einem Teil des gesamten Shimvolumens zu optimieren, da bei großen Shimvolumina (relativ zur Größe des lokalen Shimfeldes) Bereiche entstehen können, wo eine Lokalen Shimspule LSC1, LSC2 kaum Feld beiträgt und die Optimierung evtl. fehlgeleitet wird, wenn eine Vielzahl von Punkten in die Optimierung eingeht, wo die Lokale Shimspule LSC1, LSC2 nur wenig Feld erzeugt. Daher kann es sinnvoll sein, das Gesamtshimvolumen in Subvolumina zu unterteilen und die lokalen Shimfelder nur über ein Subvolumen zu optimieren. Die Definition des Subvolumina kann evtl. durch die Parameter der Lokalen Shimspule LSC1, LSC2 selbst (z.B. im Coilfile) festgelegt werden oder automatisch berechnet werden, indem Bereiche ausgeblendet werden, welche niedrige Feldanteile aufweisen.
– Variante "Stromgrenze erreicht":
Falls für eine Lokale Shimspule LSC1, LSC2 die maximale Stromgrenze erreicht wurde, kann es vorteilhaft sein, den Algorithmus so zu gestalten, dass mit einem neuen generellen Shimstromsetting versucht wird, eine LSC1, LSC2-Setting zu finden, das nicht an der maximalen Stromgrenze anstößt.
Am Ende jedes Verfahrens kann ein Verifizierungsschritt stehen, der in einem Teil FoV (kleines 3D Volumen oder eine oder wenige Schichten) das gemessene mit dem berechneten BO-Feld vergleicht. Bei guter Übereinstimmung läuft die Messung weiter, bei schlechter Übereinstimmung kann Userinteraktion stattfinden (Warning, Rückfrage) oder die Messung erneut (z.B. mit anderen Startparametern für die Shimströme) gestartet werden.
Es kann also eine (oder mehrere) lokale Shim-Spule(n) LSC1, LSC2 mit dem eingebauten Shim-Spulen-System aus GSC1, GSC2, GSC3, GSC4 eines MRT 101 kombiniert werden. Dabei können die eingebauten Shim-Spulen GSC1, GSC2, GSC3, GSC4 ein für alle Körperregionen B, WS eines Patienten 105 geeignetes System sein. Die lokalen Shim-Spulen LSC1, LSC2 sind z.B. auf die durch die Körperform (3D Suszeptibilitätsverteilung) bedingten Inhomogenitäten optimiert. Eine Wirbelsäulenspule WS und/oder eine Nackenspule würde eher nicht für Brustuntersuchungen verwendet werden. Eine Lokale Shim-Spule LSC1, LSC2 kann mehrere Kanäle enthalten, soll aber, aufgrund der schon vorhandenen Homogenisierung durch die eingebauten (Globalen) Shimspulen, nur die restliche Varianz der verschiedenen Probanden korrigieren. Hierdurch und durch eine Lage direkt am Patienten 105 kann der Leistungsbedarf deutlich reduziert werden und es können leicht komplexe Feldprofile erzielt 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

DE 10314215 B4 [0002]
DE 102011080275 [0002]
DE 102011087485 [0002]
DE 102011086658 [0002]
DE 102011081039 [0002]
DE 102011077724 [0002]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

http://healthcare.siemens.com/siemens_hwem-hwem_ssxa_websites-context-root/wcm/idc/siemens_hwem-hwem_ssxa_websites-context-root/wcm/idc/groups/public/@global/@imaging/@mri/documents/download/mdaw/mtqy/~edisp/second_hot_topic_brochure-00017029.pdf [0015]

Claims

Magnetresonanztomographiesystem (101), – mit einem Shim-System (GSC1, GSC2, GSC3, GSC4, LSC1, LSC2), welches Shim-System (GSC1, GSC2, GSC3, GSC4, LSC1, LSC2) mindestens eine Globale Shim-Spule (GSC1, GSC2, GSC3, GSC4) in einem das Bore (103) des Magnetresonanztomographiesystems (101) umgebenden Bereich (BRG, GSC1, GSC2, GSC3, GSC4, 112x, 112y, 112z) umfasst und welches Shim-System (GSC1, GSC2, GSC3, GSC4, LSC1, LSC2) mindestens eine Lokale Shim-Spule (LSC1, LSC2) in einer Lokalspule (106) des Magnetresonanztomographiesystems (101) umfasst, – mit einer Shim-Steuerung (117), welche dazu ausgebildet ist, Shim-Ströme (IGSC, ILSC, m·IGSC, n·ILSC) für die Globale Shim-Spule (GSC1, GSC2, GSC3, GSC4) und für die Lokale Shim-Spule (LSC1, LSC2) festzulegen.
Magnetresonanztomographiesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Shim-System (GSC1, GSC2, GSC3, GSC4, LSC1, LSC2) mehrere Globale Shim-Spulen (GSC1, GSC2, GSC3, GSC4) in einem das Bore (103) des Magnetresonanztomographiesystems (101) umgebenden Bereich (BR-G) umfasst und/oder dass das Shim-System (GSC1, GSC2, GSC3, GSC4, LSC1, LSC2) mehrere Lokale Shim-Spulen (LSC1, LSC2) in einer Lokalspule (106) des Magnetresonanztomographiesystem (101) umfasst, deren (GSC1, GSC2, GSC3, GSC4, LSC1, LSC2) Soll-Shim-Ströme (IGSC, ILSC) festzulegen das Shim-System (GSC1, GSC2, GSC3, GSC4, LSC1, LSC2) ausgebildet ist.
Magnetresonanztomographiesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Speicher (SP-101, SP-106) gespeicherte Global-Shim-Spulen-Daten (GSC-D) Shimeigenschaften der mindestens einen Globalen Shim-Spule (GSC1, GSC2, GSC3, GSC4) und/oder Feldverteilungsdaten (B-Shim-V-GSC) betreffend eine räumliche Feldverteilung eines mit der mindestens einen Globalen Shim-Spule (GSC1, GSC2, GSC3, GSC4) erzeugbaren Shimfelds (B-Shim-GSC) betreffen, und/oder dass dass in einem Speicher (SP-101, SP-106) gespeicherte Lokal-Shim-Spulen-Daten (GLSC-D) Shimeigenschaften der Lokalen Shim-Spule (LSC1, LSC2) und/oder Feldverteilungsdaten (B-Shim-V-LSC) betreffend eine räumliche Feldverteilung eines mit der mindestens einen Lokale Shim-Spule (LSC1, LSC2) erzeugbaren Shimfelds (B-Shim-LSC) betreffen, – und dass die Shim-Steuerung (117) dazu ausgebildet ist, unter Berücksichtigung der gespeicherten Global-Shim-Spulen-Daten (GSC-D) und Lokal-Shim-Spulen-Daten (LSC-D) Soll-Shim-Ströme (IGSC, ILSC) für die Globalen und Lokalen Shim-Spulen (GSC1, GSC2, GSC3, GSC4; LSC1, LSC2) festzulegen.
Magnetresonanztomographiesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Feldverteilungsdaten (B-Shim-V-GSC) betreffend eine räumliche Feldverteilung eines mit der mindestens einen Globalen Shim-Spule (GSC1, GSC2, GSC3, GSC4) erzeugbaren Shimfelds (B-Shim-GSC) und/oder Feldverteilungsdaten (B-Shim-V-LSC) betreffend eine räumliche Feldverteilung eines mit der mindestens einen Lokalen Shim-Spule (LSC1, LSC2) erzeugbaren Shimfelds (B-Shim-LSC) außerhalb der Lokalspule (106) gespeichert sind, insbesondere als Coilfile-Spulen-Datensatz und/oder zusammen mit Software in einem Speicher (SP-101).
Magnetresonanztomographiesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Feldverteilungsdaten (B-Shim-V-LSC) betreffend eine räumliche Feldverteilung eines mit der mindestens einen Lokalen Shim-Spule (LSC1, LSC2) erzeugbaren Shimfelds (B-Shim-LSC) in einem Speicher (Sp-106) in der Lokalspule (106) gespeichert sind, insbesondere in einem EEPROM oder FLASH.
Magnetresonanztomographiesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Shim-Steuerung (117) dazu ausgebildet ist, Soll-Shim-Ströme (IGSC, ILSC) für die mindestens eine Globale Shim-Spule (GSC1, GSC2, GSC3, GSC4) und für die mindestens eine Lokale Shim-Spule (LSC1, LSC2) festzulegen unter Berücksichtigung von die Position (POS) der Lokalen Shim-Spule (LSC1, LSC2) repräsentierenden Lokal-Shim-Spulen-Positionsdaten (LSC-Pos), insbesondere Patientenliegen-Positionsdaten, und/oder von den Typ der Lokalen Shim-Spule (LSC1, LSC2) repräsentierenden Daten (LSC-Typ).
Magnetresonanztomographiesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Feldverteilungsdaten (B-Shim-V-GSC) betreffend eine räumliche Feldverteilung eines mit der mindestens einen Globale Shim-Spule (GSC1, GSC2, GSC3, GSC4) erzeugbaren Shimfelds (B-Shim-V-GSC) und/oder Feldverteilungsdaten (B-Shim-V-LSC) betreffend eine räumliche Feldverteilung eines mit der mindestens einen Lokale Shim-Spule (LSC1, LSC2) erzeugbaren Shimfelds (B-Shim-V-LSC) jeweils eine mit einer Shimspule erzeugbare räumliche Feldverteilung als 3D-Feldmap als Pixelkarte oder Koeffizienten von Funktionen angeben.
Magnetresonanztomographiesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Global-Shim-Spulen-Daten (GSC-D) und/oder Lokal-Shim-Spulen-Daten (LSC-D) jeweils eine Empfindlichkeit mindestens einer Shimspule (GSC1, GSC2, GSC3, GSC4, LSC) dahingehend angeben, wieviel Magnet-Feld (B0-Shim) pro Ampere Shim-Strom (IGSC, ILSC) in einer Shimspule (GSC1, GSC2, GSC3, GSC4, LSC) erzeugbar sind.
Magnetresonanztomographiesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Shim-Steuerung (117) dazu ausgebildet ist, Soll-Shim-Ströme (IGSC, ILSC) für die Globale Shim-Spulen (GSC1, GSC2, GSC3, GSC4) und für die Lokale Shim-Spulen (LSC) festzulegen unter Berücksichtigung von einer gespeicherten (SP-101), zuvor in einer Justagemessung bestimmten B0-Feld-Verteilung (FM1) eines von einem vom Grundfeldmagneten (107) des MRT (101) alleine und/oder ohne Felderzeugung durch Shimspulen (GSC1, GSC2, GSC3, GSC4, LSC) erzeugten Grund-Felds (B0).
Magnetresonanztomographiesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Shim-Steuerung (117) dazu ausgebildet ist, Soll-Shim-Ströme (IGSC, ILSC) für die Globale Shim-Spule (GSC1, GSC2, GSC3, GSC4) und für die Lokale Shim-Spule (LSC1, LSC2) festzulegen unter Berücksichtigung gespeicherter (SP-101), sowohl für die Globale Shim-Spule (GSC1, GSC2, GSC3, GSC4) als auch die Lokale Shim-Spule (LSC1, LSC2) gemessener, pro Einheit (Ampere) an Shim-Strom (IGSC, ILSC) erzeugbarer Shimfeld-Feldstärken (SVc).
Magnetresonanztomographiesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Shim-Steuerung (117) dazu ausgebildet ist, Soll-Shim-Ströme (IGSC, ILSC) für die Globale Shim-Spule (GSC1, GSC2, GSC3, GSC4) und für die Lokale Shim-Spule (LSC1, LSC2) festzulegen unter Berücksichtigung einer Feldverteilung eines mit der Lokalen Shim-Spule (LSC1, LSC2) durch Soll-Shim-Strom (IGSC, ILSC) erzeugbaren Shimfelds (B-Shim-LSC) und deren (LSC; 106) Position (POS) repräsentierenden Positionsdaten (LSC-Pos).
Magnetresonanztomographiesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Shim-Steuerung (117) dazu ausgebildet ist, Soll-Shim-Ströme (IGSC, ILSC) für die Globale Shim-Spule (GSC1, GSC2, GSC3, GSC4) und für die Lokale Shim-Spule (LSC1, LSC2) festzulegen unter Berücksichtigung von eine Feldverteilung eines mit der Lokalen Shim-Spule (LSC1, LSC2) durch Soll-Shim-Strom (IGSC, ILSC) erzeugbaren Shimfelds repräsentierenden Feldverteilungsdaten (B-Shim-V-LSC), welche (B-Shim-V-LSC) für eine Shimspule (LSC, GSC1, GSC2, GSC3, GSC4) jeweils drei Datensätze enthalten, die jeweils Feldverteilungsdaten betreffend eine Feldverteilung in Richtung eines von drei zueinander orthogonalen Basisvektoren (x, y, z) des möglichen Shim Raums darstellen und als Linearkombination zusammen die Feldverteilung eines mit der Shim-Spule (LSC, GSC1, GSC2, GSC3, GSC4) erzeugbaren Shimfelds (B-Shim-LSC, (B-Shim-GSC) repräsentieren.
Magnetresonanztomographiesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Shim-Steuerung (117) dazu ausgebildet ist, Soll-Shim-Ströme (IGSC, ILSC) für die Globale Shim-Spule (GSC1, GSC2, GSC3, GSC4) und für die Lokale Shim-Spule (LSC1, LSC2) festzulegen unter Berücksichtigung gespeicherter Daten betreffend einen von einem zu untersuchenden Patienten (105) erzeugbaren, eine Veränderung des Grundfelds (B0) repräsentierenden Feldfehlers, der vorzugsweise durch mit den Soll-Shim-Strömen (IGSC, ILSC) in einer Globale Shim-Spule (GSC1, GSC2, GSC3, GSC4) und in einer Lokale Shim-Spule (LSC1, LSC2) erzeugbare Shimfelder (B-Shim-GSC, B-Shim-LSC) verringerbar ist.
Magnetresonanztomographiesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Shim-Steuerung (117) dazu ausgebildet ist, Soll-Shim-Ströme (IGSC, ILSC) für die Globale Shim-Spule (GSC1, GSC2, GSC3, GSC4) und für die Lokale Shim-Spule (LSC1, LSC2) festzulegen unter Berücksichtigung gespeicherter Daten betreffend einen von einem zu untersuchenden Patienten (105) erzeugbaren, eine Veränderung des Grundfelds (B0) repräsentierenden Feldfehlers, der drei Datensätze enthält, die jeweils Feldverteilungsdaten betreffend eine Veränderung der Feldverteilung in Richtung eines von drei zueinander orthogonalen Basisvektoren (x, y, z) eines möglichen Shim-Raums darstellen und als Linearkombination zusammen die Veränderung der Feldverteilung des Grundfelds (B0) repräsentieren, wobei aufgrund den Feldfehler betreffender Datensätze und eine Feldverteilung mit Shim-Spulen (LSC, GSC1, GSC2, GSC3, GSC4) erzeugbarer Shimfelder betreffender Datensätze (B-Shim-V-LSC, B-Shim-V-GSC) Soll-Shim-Ströme (IGSC, ILSC) für die Globale Shim-Spule (GSC1, GSC2, GSC3, GSC4) und für die Lokale Shim-Spule (LSC1, LSC2) festgelegt werden.
Magnetresonanztomographiesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Shim-Steuerung (117) dazu ausgebildet ist, Soll-Shim-Ströme (IGSC, ILSC) für die Globale Shim-Spule (GSC1, GSC2, GSC3, GSC4) und für die Lokale Shim-Spule (LSC1, LSC2) festzulegen unter Berücksichtigung einer dreidimensionalen Linearkombination mit einer Globale Shim-Spule (GSC1, GSC2, GSC3, GSC4) und mit einer Lokale Shim-Spule (LSC1, LSC2) erzeugbarer Shimfelder (B-Shim-LSC, (B-Shim-GSC) mit einem Optimierungsverfahren zur Suche eine Minimierung der Grundfeld-Inhomogenität verursachender Soll-Shim-Ströme (IGSC, ILSC) für die Globale Shim-Spule (GSC1, GSC2, GSC3, GSC4) und für die Lokale Shim-Spule (LSC1, LSC2).
Magnetresonanztomographiesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Shim-Steuerung (117) dazu ausgebildet ist, Soll-Shim-Ströme (IGSC, ILSC) für die Globale Shim-Spule (GSC1, GSC2, GSC3, GSC4) und für die Lokale Shim-Spule (LSC1, LSC2) festzulegen, indem zuerst Soll-Shim-Ströme (IGSC) für die Globale Shim-Spule (GSC1, GSC2, GSC3, GSC4) festgelegt werden, um großräumige Inhomogenitäten zu verringern, wobei dann eine neue Feldkarte (FM2) bestimmt wird, die durch Soll-Shim-Ströme (IGSC) in der Globalen Shim-Spule (GSC1, GSC2, GSC3, GSC4) erzeugbare Shimfelder (B-Shim-GSC) und eine durch einen Patienten (105) verursachte Grundfeld-Inhomogenität und das Grundfeld (B0) berücksichtigt, und dann Soll-Shim-Ströme (ILSC) für die Lokale Shim-Spule (LSC1, LSC2) festgelegt werden.
Magnetresonanztomographiesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Shim-Steuerung (117) dazu ausgebildet ist, Soll-Shim-Ströme (IGSC, ILSC) für die Globale Shim-Spule (GSC1, GSC2, GSC3, GSC4) und für die Lokale Shim-Spule (LSC1, LSC2) festzulegen, indem zuerst Soll-Shim-Ströme (IGSC) für die Globale Shim-Spule (GSC1, GSC2, GSC3, GSC4) festgelegt werden, um großräumige Inhomogenitäten zu verringern, wobei dann eine neue Feldkarte (FM2) bestimmt wird, die durch Soll-Shim-Ströme (IGSC) in der Globalen Shim-Spule (GSC1, GSC2, GSC3, GSC4) erzeugte und gemessene, insbesondere nur im zu untersuchenden Bereich des Patienten (105) gemessene, Shimfelder (B-Shim-GSC) und eine durch einen Patienten (105) verursachte Grundfeld-Inhomogenität und das Grundfeld (B0) berücksichtigt, wobei dann Soll-Shim-Ströme (IGSC, ILSC) für die Lokale Shim-Spule (LSC1, LSC2) festgelegt werden.
Magnetresonanztomographiesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Shim-Steuerung (117) dazu ausgebildet ist, Soll-Shim-Ströme (IGSC, ILSC) für die Globale Shim-Spule (GSC1, GSC2, GSC3, GSC4) und für die Lokale Shim-Spule (LSC1, LSC2) festzulegen, indem zuerst Soll-Shim-Ströme (IGSC) für die Globale Shim-Spule (GSC1, GSC2, GSC3, GSC4) berechnet werden aus einer in einer Justagemessung bestimmten B0-Feld-Verteilung (FM1) eines von einem vom Grundfeldmagneten (107) des MRT (101) alleine und/oder ohne Felderzeugung durch Shimspulen (GSC1, GSC2, GSC3, GSC4, LSC) erzeugten Grund-Felds (B0), und danach mehrere Fieldmaps mit verschiedenen Einstellungen verteilt über den möglichen Bereich der Soll-Shim-Ströme (ILSC) in der Lokalen Shim-Spule (LSC1, LSC2) jeweils im FieldOfView (FoV) oder einer Schicht oder mehreren Schichten eines interessierenden Bereichs (B, WS) gemessen werden, worauf der derjenige der Soll-Shim-Ströme (ILSC) in der Lokalen Shim-Spule (LSC1, LSC2) gewählt wird, bei dem ein eine Veränderung des Grundfelds (B0) repräsentierender gemessener Feldfehler minimal ist, oder der sich aus einer Optimierung ergibt.
Magnetresonanztomographiesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Shim-Steuerung (117) dazu ausgebildet ist, Soll-Shim-Ströme (IGSC, ILSC) für die Globale Shim-Spule (GSC1, GSC2, GSC3, GSC4) und für die Lokale Shim-Spule (LSC1, LSC2) festzulegen, indem zuerst Soll-Shim-Ströme (IGSC) für die Globale Shim-Spule (GSC1, GSC2, GSC3, GSC4) berechnet werden aus einer in einer Justagemessung bestimmten B0-Feld-Verteilung (FM1) eines von einem vom Grundfeldmagneten (107) des MRT (101) alleine und/oder ohne Felderzeugung durch Shimspulen (GSC1, GSC2, GSC3, GSC4, LSC) erzeugten Grund-Felds (B0), und danach mehrere Fieldmaps mit verschiedenen Einstellungen der Soll-Shim-Ströme (ILSC) in der Lokalen Shim-Spule (LSC1, LSC2) jeweils im FieldOfView (FoV) oder einer Schicht oder mehreren Schichten eines interessierenden Bereichs (POI) gemessen werden bis sich ein Minimum ergibt, worauf der derjenige der Soll-Shim-Ströme (ILSC) in der Lokalen Shim-Spule (LSC1, LSC2) gewählt wird, bei dem ein eine Veränderung des Grundfelds (B0) repräsentierender gemessener Feldfehler minimal ist, oder der sich aus einer Optimierung ergibt.
Magnetresonanztomographiesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass falls die Shim-Steuerung (117) dazu ausgebildet ist, Soll-Shim-Ströme (IGSC, ILSC) für die Globale Shim-Spule (GSC1, GSC2, GSC3, GSC4) und für die Lokale Shim-Spule (LSC1, LSC2) festzulegen, indem zuerst Soll-Shim-Ströme (IGSC) für die Globale Shim-Spule (GSC1, GSC2, GSC3, GSC4) berechnet werden aus einer in einer Justagemessung bestimmten B0-Feld-Verteilung (FM-1) eines von einem vom Grundfeldmagneten (107) des MRT (101) alleine und/oder ohne Felderzeugung durch Shimspulen (GSC1, GSC2, GSC3, GSC4, LSC) erzeugten Grund-Felds (B0), wobei die Globale Shim-Spule (GSC1, GSC2, GSC3, GSC4) und oder die Lokale Shim-Spule (LSC1, LSC2) bereits bei Messung der B0-Feld-Verteilung (FM-1) mit Shim-Strömen (IGSC, ILSC) vorbelegt sind, insbesondere mit Shim-Strömen (IGSC, ILSC) welche typische Grundfeld-Inhomogenitäten in dem zu untersuchenden Bereich verbessern.
Magnetresonanztomographiesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Shim-Steuerung (117) dazu ausgebildet ist, Soll-Shim-Ströme (IGSC, ILSC) für die Globale Shim-Spule (GSC1, GSC2, GSC3, GSC4) und für die Lokale Shim-Spule (LSC1, LSC2) festzulegen, indem ein Shimfeld (B-Shim-LSC) einer Lokale Shim-Spule (LSC1, LSC2) nur auf mindestens einem Teil des gesamten Shimvolumens optimiert wird, insbesondere auf einem Teil des gesamten Shimvolumens der durch Parameter der lokalen Shimspule selbst festgelegt gespeichert oder automatisch berechnet ist, indem Bereiche ausgeblendet werden, welche niedrige Feldanteile aufweisen.
Magnetresonanztomographiesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass falls die Shim-Steuerung (117) dazu ausgebildet ist, Soll-Shim-Ströme (IGSC, ILSC) für die Globale Shim-Spule (GSC1, GSC2, GSC3, GSC4) und für die Lokale Shim-Spule (LSC1, LSC2) festzulegen, indem mehrere Fieldmaps (N) mit verschiedenen Einstellungen verteilt über den möglichen Bereich der Soll-Shim-Ströme (ILSC) in der Lokalen Shim-Spule (LSC1, LSC2) jeweils im FieldOfView (FoV) oder einer Schicht oder mehreren Schichten eines interessierenden Bereichs (B, WS) gemessen werden, und dann wenn für eine Lokale Shim-Spule (LSC1, LSC2) die maximale Stromgrenze erreicht wurde, mit einem neuen globalen Shimstromsetting versucht wird, eine LSC-Setting zu finden, das nicht an der maximal zulässigen Stromgrenze anstößt.
Magnetresonanztomographiesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass falls die Shim-Steuerung (117) dazu ausgebildet ist, Soll-Shim-Ströme (IGSC, ILSC) für die Globale Shim-Spule (GSC1, GSC2, GSC3, GSC4) und für die Lokale Shim-Spule (LSC1, LSC2) festzulegen, indem am Ende jedes Verfahrens in einem Teil des FieldOfView (FoV) das gemessene mit dem berechneten BO-Feld verglichen wird, und bei guter Übereinstimmung die Messung weiterläuft, und bei schlechter Übereinstimmung kann eine Rückfrage erfolgt oder die Messung erneut mit anderen Startparametern für die Shimströme gestartet wird.
Magnetresonanztomographiesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die eine oder mehrere Lokale Shim-Spule(n) (LSC1, LSC2) im Bereich einer Lokalspule (106) des Magnetresonanztomographiesystems (101) im Bereich von und/oder als Teil von Hochfrequenz-Sendeantennen einer Lokalspule (106) und/oder in einer Patientenliege (104) vorgesehen sind.
Magnetresonanztomographiesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, – mit einer Shim-Steuerung (117), welche dazu ausgebildet ist, Soll-Shim-Ströme (IGSC, ILSC) für die Globale Shim-Spule (GSC1, GSC2, GSC3, GSC4) und/oder für die Lokale Shim-Spule (LSC1, LSC2) festzulegen unter Berücksichtigung davon, welcher Typ (106, 106a) einer Lokalspule hinsichtlich insbesondere des von der Lokalspule untersuchbaren Körperbereichs (B, K, WS) im Magnetresonanztomographiesystem (101) und/oder einer Patientenliege (104) angeschlossen und/oder detektiert wurde.
Magnetresonanztomographiesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Globale Shim-Spule (GSC1, GSC2, GSC3, GSC4) und/oder mindestens eine Lokale Shim-Spule (LSC1, LSC2) entweder auch eine Gradientenspule (112z) zur Erzeugung eines Gradientenfelds ist, oder auch eine HF-Sende- und/oder Empfangs-Spule (RX, TX; 108a–c) zur Erzeugung eines Hochfrequenzfelds ist.
Magnetresonanztomographiesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass außer mindestens einer Globalen Shim-Spule (GSC1, GSC2, GSC3, GSC4) und mindestens einer Lokalen Shim-Spule (LSC1, LSC2) ferner auch mindestens eine Gradientenspule (112z) im MRT (101) und/oder der Lokalspule (106) zur Erzeugung eines Gradientenfelds vorgesehen ist.
Magnetresonanztomographiesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder jede Globale Shim-Spule (GSC1, GSC2, GSC3, GSC4) eine radial außerhalb des Bore (103) des MRT (101) angeordnete Shimspule, und/oder eine radial außerhalb der Gehäuseummantelung (UM) des Bore (103) des MRT (101) angeordnete Shimspule, und/oder eine MRT-Gehäuse-Shimspule ist.
Verfahren zum Shim eines Magnetresonanztomographiesystems (101), insbesondere mit einem Magnetresonanztomographiesystem (101) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Soll-Shim-Ströme (IGSC, ILSC) für eine Globale Shim-Spule (GSC1, GSC2, GSC3, GSC4) und für eine Lokale Shim-Spule (LSC1, LSC2) des Magnetresonanztomographiesystems (101) festgelegt werden.