DE102013218279A1

DE102013218279A1 - Verfahren zur Erzeugung einer räumlich selektiven Anregung in einer Magnetresonanzeinrichtung und Magnetresonanzeinrichtung

Info

Publication number: DE102013218279A1
Application number: DE201310218279
Authority: DE
Inventors: Josef Pfeuffer; Rainer Schneider
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens Healthineers Ag De
Priority date: 2013-09-12
Filing date: 2013-09-12
Publication date: 2015-03-12
Also published as: US20150070011A1; US9797969B2

Abstract

Verfahren zur Erzeugung einer räumlich selektiven Anregung in einem Bildgebungsbereich einer Magnetresonanzeinrichtung (23), die einer Aufnahme von Magnetresonanzdaten vorausgeht, wobei im Verlauf der Anregung eine Anregungstrajektorie (20‘, 20‘‘, 20‘‘‘, 22‘) im k-Raum durchschritten wird, wobei ausgehend von einer eine Symmetrie bezüglich des k-Raumzentrums (21) in wenigstens einer Richtung des k-Raums in dem Sinne, dass ein erster in dieser Richtung auftretender besuchter Extremwert dem Negativen des anderen in dieser Richtung besuchten Extremwerts entspricht, aufweisenden Anregungstrajektorie (20, 22) diese in wenigstens einer der wenigstens einen Richtung auf einer Seite des Nullpunkts zwischen den Extremwerten gekürzt wird und die gekürzte Anregungstrajektorie (20‘, 20‘‘, 20‘‘‘, 22‘) zur Anregung genutzt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung einer räumlich selektiven Anregung in einem Bildgebungsbereich einer Magnetresonanzeinrichtung, die einer Aufnahme von Magnetresonanzdaten vorausgeht, wobei im Verlauf der Anregung eine Anregungstrajektorie im k-Raum durchschritten wird, sowie eine Magnetresonanzeinrichtung.
Die Magnetresonanzbildgebung und ihre Grundlagen sind im Stand der Technik bereits weitgehend bekannt. Ein zu untersuchendes Objekt wird in einen Bildgebungsbereich einer Magnetresonanzeinrichtung eingebracht, in dem ein Grundmagnetfeld mit einer relativ hohen Feldstärke, das sogenannte B0-Feld, vorliegt. Um nun, beispielsweise in einer Schicht, Magnetresonanzdaten aufnehmen zu können, werden die Spins dieser Schicht angeregt und es wird beispielsweise der Zerfall dieser Anregung als Signal betrachtet. Mittels einer Gradientenspulenanordnung können Gradientenfelder erzeugt werden, während über eine Hochfrequenzspulenanordnung hochfrequente Anregungspulse ausgesendet werden, die häufig als Hochfrequenzpulse bezeichnet werden. Durch die Gesamtheit der Hochfrequenzpulse wird ein Hochfrequenzfeld erzeugt, das üblicherweise als B1-Feld bezeichnet wird und die Spins resonant angeregter Kerne, durch die Gradienten ortsaufgelöst, um einen sogenannten Flipwinkel gegenüber den Magnetfeldlinien des Grundmagnetfeldes verkippt. Die angeregten Spins der Kerne strahlen dann Hochfrequenzsignale ab, die mittels geeigneter Empfangsantennen, insbesondere auch der Hochfrequenzspulenanordnung selbst, aufgenommen und weiterverarbeitet werden können, um so Magnetresonanzdaten zu erhalten und Magnetresonanzbilder zu rekonstruieren.
Es wurden bereits eine Vielzahl von Möglichkeiten vorgeschlagen, Anregungen räumlich selektiv zu gestalten. Derartige räumlich selektive, meist mehrdimensionale Hochfrequenzpulse werden häufig gemeinsam mit schnellen Bildgebungsverfahren eingesetzt, beispielsweise der Echo-Planar-Bildgebung (EPI – Echo Planar Imaging). Die sich ergebende Kombination ist eine wohlbekannte Technik, um die sogenannte Bildgebung mit reduziertem Field of View (rFOV) zu realisieren. Auf diese Weise kann eine deutliche Reduzierung der Auslese- und Aufnahmedauer für die Magnetresonanzdaten erreicht werden, da weniger Codierungsschritte erforderlich sind. Beispielsweise kann eine Reduzierung der Auslese- und Aufnahmedauer um einen Faktor 2–4 erreicht werden. Ein weiterer Vorteil der rFOV-Technik ist die Reduzierung von suszeptibilitätsinduzierten Verzerrungen, da Offresonanz-Effekte mit der Reduzierung der gesamten Auslesedauer ebenso reduziert werden. Beim Senden kann für die rFOV-Technik eine räumlich selektive Anregung verwendet werden. Auch eine Sättigung, um Einfaltungsartefakte zu vermeiden, ist denkbar.
Allerdings hat die rFOV-Technik auch Nachteile, die auch für andere Anwendungen räumlich selektiver Anregungen gelten. Denn die Hochfrequenzpulse einer räumlich selektiven Anregung haben eine deutlich längere Dauer im Vergleich zu den üblichen Sinc-Anregungen. So besitzt ein zweidimensionaler Hochfrequenzpuls für eine räumlich selektive Anregung eine Dauer von beispielsweise 20–30 ms, während ein Sinc-Puls zur Einzelschichtanregung eine Anregungsdauer von 2–3 ms aufweist. Dies führt zu zwei Effekten. Zum einen treten während der Anregung aufgrund der längeren Dauer mehr Offresonanz-Effekte auf, die die Bildqualität negativ beeinflussen. Ein zweiter Effekt ist, dass die effektive Echozeit (TE) bzw. der Beitrag der Anregung zu TE deutlich verlängert ist. Die effektive Echozeit wird dabei definiert als die Differenz zwischen dem Zeitpunkt, zu dem die Anregungstrajektorie im k-Raum das k-Raumzentrum durchläuft, zu dem Zeitpunkt, zu dem die Auslesetrajektorie im k-Raum das k-Raumzentrum durchläuft. Je länger aber die Echozeit ist, desto eher ist das Signal bereits zerfallen, was in einer niedrigeren SNR (signal to noise ratio) resultiert. Dies liegt in der Gewebe-Relaxationszeit (T2*, T2) begründet.
Beispiele für rFOV-Anwendungen befinden sich in einem Artikel von Marcus T. Alley et al., „Angiographic Imaging with 2D RF Pulses", MRM 37:260–267 (1997), und in einem Artikel von Susanne Rieseberg et al., „Two-Dimensional Spatially-Selective RF Excitation Pulses in Echo-Planar Imaging", MRM 47:1186–1193 (2002). Insbesondere ist es dort auch dargestellt, wie die Anregungstrajektorien im k-Raum durch entsprechendes Schalten von Gradienten realisiert werden. Insgesamt wird eine solche Anregung also durch wenigstens einen Hochfrequenzpuls und Gradientenpulse gebildet.
Ein Ziel bisheriger Untersuchungen war es, die resultierende Echozeit TE möglichst gering zu halten. Für die rFOV-Bildgebung wurde vorgeschlagen, räumlich selektive mehrdimensionale Hochfrequenzpulse zu verwenden, die auf natürlich asymmetrischen Anregungstrajektorien basieren. Ein Beispiel hierfür sind die sogenannten „spiral-in-Trajektorien“, wie sie beispielsweise in den Artikeln von Artikel von Marcus T. Alley et al., „Angiographic Imaging with 2D RF Pulses", MRM 37:260–267 (1997), und in einem Artikel von Susanne Rieseberg et al., „Two-Dimensional Spatially-Selective RF Excitation Pulses in Echo-Planar Imaging", MRM 47:1186–1193 (2002), beschrieben sind. In derartigen Fällen wird durch die grundsätzliche Auslegung das k-Raumzentrum bei der Anregung erst als letzter Punkt der Anregungstrajektorie besucht, so dass der TE-Beitrag der Anregung minimiert ist. Allerdings haben diese Lösungsansätze andere Nachteile, beispielsweise eine schlechte Robustheit gegen Hardwarefehler. Ein weiteres Problem ist, dass natürlich asymmetrische Hochfrequenzpulse bzw. Gesamtanregungen verschmierte Impulsantworten (Point Spread Functions – PSF) aufweisen. Räumlich selektive, mehrdimensionale Anregungen, die eine symmetrische Anregungstrajektorie im k-Raum verwenden, bieten demgegenüber eine deterministischere und robustere Impulsantwort, so dass sie häufig bevorzugt werden, vgl. hierzu neben den bereits genannten Artikeln auch die Artikel von V. Andrew Stenger et al., „Three-Dimensional Tailored RF Pulses for the Reduction of Susceptibility Artifacts in T2*-Weighted Functional MRI, MRM 44:525–531 (2000) und Johannes T. Schneider et al., „Inner-Volume Imaging In Vivo Using Three-Dimensional Parallel Spatially Selective Excitation", MRM 2012.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zur räumlich selektiven Anregung aufzufinden, die eine kürzere Anregungsdauer und insbesondere auch eine kürzere Echozeit der Magnetresonanzsequenz ohne starke Einbußen in der Anregungsqualität ermöglicht.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass ausgehend von einer eine Symmetrie bezüglich des k-Raumzentrums in wenigstens einer Richtung des k-Raums in dem Sinne, dass ein erster in dieser Richtung auftretender besuchter Extremwert dem Negativen des anderen in dieser Richtung besuchten Extremwerts entspricht, aufweisenden Anregungstrajektorie diese in wenigstens einer der wenigstens einen Richtung auf einer Seite des Nullpunkts zwischen den Extremwerten gekürzt wird und die gekürzte Anregungstrajektorie zur Anregung genutzt wird.
Mit anderen Worten bedeutet dies, dass von einer ummodifizierten Anregungstrajektorie im k-Raum ausgegangen wird, die in der Symmetrierichtung ein zum k-Raumzentrum symmetrisches Intervall des k-Raums abdeckt, so dass die Symmetriebedingungen in Formeln folgendermaßen definiert werden kann. Schreibt man die Anregungstrajektorie im k-Raum als
worin g die entsprechenden Gradienten beschreibt und das Integral von t bis zur Pulsdauer zu nehmen ist, lassen sich die globalen Extremwerte, also der Minimalwert und der Maximalwert, schreiben als
Wie grundsätzlich bekannt, ergeben sich die tatsächlichen Extremwerte im Stand der Technik aufgrund der gewünschten Ortsauflösung, so dass die Symmetriebedingung für die hier bezüglich des k-Raumzentrums (0,0,0) vollständig symmetrische Anregungstrajektorie als Symmetriebedingung gilt: k_max = –k_min = 1 / 2Δs. (3)
Selbstverständlich sind auch nur partielle symmetrische Trajektorien denkbar, beispielsweise solche, für die die Bedingung (3) nicht vektoriell, sondern nur für eine bestimmte Richtung gilt. Diese sind selbstverständlich auch dem erfindungsgemäßen Verfahren zugänglich.
In der wenigstens einen Symmetrierichtung wird also ein Intervall zwischen einem Maximalwert und einem Minimalwert abgedeckt, das aufgrund der Erstreckung der Anregungstrajektorie um das k-Raumzentrum einen Nullpunkt der Richtung enthält. Das in der Symmetrierichtung zum Nullpunkt symmetrische Intervall wird nun einseitig verkleinert, enthält aber weiterhin den Nullpunkt. Hierdurch entsteht eine modifizierte, gekürzte Anregungstrajektorie, die nur das verkleinerte Intervall abdeckt und mithin zeitlich schneller durchlaufen wird. Dabei wird darauf hingewiesen, dass dann, wenn die gesamte Anregungstrajektorie durch Teiltrajektorien, beispielsweise in verschiedenen Ebenen, gebildet wird, selbstverständlich auch eine Verkürzung jeder Teiltrajektorie denkbar ist, jedoch ist es vorteilhaft, wie im Folgenden noch näher erläutert werden wird, die Verkürzung der Anregungstrajektorie dann durch Wegfall von ganzen Teiltrajektorien, mithin in einer Richtung senkrecht zu den Ebenen, zu realisieren.
Die Erfindung nutzt also den Vorteil der Symmetrie oder zumindest teilweisen Symmetrie der Anregungstrajektorie im k-Raum und schlägt ein weniger symmetrisches Durchschreiten des Anregungs-k-Raums vor, ohne die effektive räumliche Auflösung der Anregung zu reduzieren. Letztere ist, wie durch Formel (3) dargelegt, durch das Inverse der maximal abgetasteten k-Raum-Ausdehnung definiert. Insofern kann man sagen, dass gemäß der Erfindung die maximale k-Raum-Ausdehnung einer Hälfte der Anregungstrajektorie zu einem bestimmten Grad abgeschnitten wird. Die räumliche Auflösung ist hiervon nicht betroffen, nachdem die erste Hälfte der Anregungstrajektorie die notwendige Codierung weiter liefert.
Durch diese Verkürzung der Anregungstrajektorie wird die gesamte Anregungsdauer reduziert, so dass auch der resultierende Echozeit(TE)-Beitrag der Anregung deutlich reduziert werden kann, wenn, was im Rahmen der vorliegenden Erfindung besonders bevorzugt ist, die Kürzung derart erfolgt, dass der nach Durchlaufen des k-Raumzentrums durch die Anregungstrajektorie verbleibende Teil der Anregungstrajektorie kürzer ist, bevorzugt die Verkürzung gänzlich nach Durchlaufen des k-Raumzentrums stattfindet. Im letztgenannten Fall ist der größtmögliche Gewinn bezüglich der Echozeit gegeben.
Durch die Verkürzung der Anregungsdauer, mithin insbesondere auch die Verkürzung der Dauer des Hochfrequenz-Anregungspulses, treten während dieser Zeit weniger Offresonanz-Effekte, beispielsweise geometrische Verzerrungen, Verschmierungen und Signalverlust während der Anregung, auf. Die Reduzierung des Beitrags zur Echozeit TE, wobei die oben genannte Definition der Echozeit vom Durchlaufen des k-Raumzentrums durch die Anregungstrajektorie bis zum Durchlaufen des k-Raumzentrums durch die Auslesetrajektorie weiterverwendet wird, tritt weniger Signalzerfall bis zum Auslesevorgang im Rahmen der Magnetresonanzsequenz auf, so dass ein deutlich höheres Signal-Zu-Rausch-Verhältnis (SNR) erzielt werden kann. Hierzu trägt auch bei, dass mit kleinerem Beitrag zur Echozeit eine kleinere minimale Echozeit erreicht werden kann. Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass sich die erfindungsgemäß erzeugte Anregung in jeder Magnetresonanzsequenz einsetzen lässt, bei der derartige räumlich selektive Anregungen sinnvoll einsetzbar sind. Bevorzugt wird die Anregung bei EPI-Sequenzen verwendet.
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass keinerlei zusätzliche Hardware benötigt wird, um diese durchzuführen. Die Erfindung kann mithin auf allen gängigen Magnetresonanzeinrichtungen realisiert werden, so dass insbesondere keine Sendeeinrichtung, die zum parallelen Senden ausgebildet ist, erforderlich ist. Eine Kombination mit einem parallelen Senden kann jedoch vorteilhaft sein, worauf im Folgenden noch näher eingegangen werden wird.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Verkürzung durch Wegfall von im k-Raum durch Teiltrajektorien abgedeckten, senkrecht zur Richtung liegenden Ebenen erfolgt. Dies ist eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung, nachdem Anregungstrajektorien bekannt sind, die sich letztlich als Stapel von Teiltrajektorien ergeben, wobei gleichviele Trajektorien oberhalb wie unterhalb des k-Raumzentrums angeordnet sind. Werden nun ein Teil der nach dem k-Raumzentrum zu durchlaufenden Teiltrajektorien weggelassen bzw. weggeschnitten, kann eine deutliche Reduzierung der Anregungsdauer erreicht werden, die sich in diesem besonders bevorzugten Beispiel vollständig auf eine Reduzierung des Beitrags der Anregung zur Echozeit übertragen lässt.
Es sind jedoch auch andere Ausgestaltungen denkbar, so dass beispielsweise vorgesehen sein kann, gegebenenfalls zusätzlich zum Wegfall von Ebenen bzw. Teiltrajektorien, eine in der Richtung sukzessiv k-Raumwerte durchlaufende Anregungstrajektorie nach Durchschreiten des Nullpunkts der Richtung gekürzt wird. Werden beispielsweise innerhalb einer Ebene mäanderartig k-Raum-Zeilen nacheinander durchlaufen, können ein Teil der k-Raum-Zeilen wegfallen oder die k-Raum-Zeilen werden auf einer Seite verkürzt. Wird in diesem Zusammenhang nur eine Ebene im k-Raum betrachtet, lassen sich die auch für das Wegfallen von Ebenen genannten Vorteile erzielen; findet dieses sukzessive Durchlaufen von k-Raumpunkten in mehreren Ebenen statt, die um das k-Raumzentrum liegen, verteilt sich sozusagen die Reduzierung der Anregungsdauer annähernd gleichmäßig auf den Zeitabschnitt vor Durchschreiten des k-Raumzentrums und den Zeitabschnitt nach dem Durchschreiten des k-Raumzentraums; auch hier ist dann selbstverständlich eine gewisse Reduzierung der Echozeit möglich.
Als Anregungstrajektorie kann beispielsweise von einer Echo-Planar-Trajektorie und/oder einem Spiralenstapel und/oder einer Radialabtastungstrajektorie ausgegangen werden. Derartige Anregungstrajektorien im k-Raum sind bezüglich wenigstens einer Richtung symmetrisch und im Stand der Technik grundsätzlich bekannt. Zweidimensionale Echo-Planar-Trajektorien durchlaufen mäanderartig einen rechteckigen, das k-Raumzentrum enthaltenden Bereich. Bei dreidimensionalen Echo-Planar-Trajektorien sind derartige zweidimensionale Echo-Planar-Trajektorien als Teiltrajektorien in mehreren Ebenen im k-Raum vorgesehen. Eine durch einen Stapel von Spiralen realisierte Trajektorie („stack of spirals“) weist in mehreren Ebenen im k-Raum liegende spiralförmige Teiltrajektorien auf. Radialtrajektorien bestehen aus mehreren Teiltrajektorien, die jeweils vom k-Raumzentrum ausgehend nach außen verlaufen.
Eine besonders zweckmäßige Beschreibung der Asymmetrie ist gegeben, wenn der Asymmetriegrad durch einen Asymmetriefaktor, der kleiner als 1 ist, derart beschrieben wird, dass in der Richtung, in der verkürzt wurde, der Extremwert, auf dessen Seite verkürzt wurde, als das Negative des anderen Extremwerts multipliziert mit dem Asymmetriefaktor ermittelt wird. Geht man von dem in den Formeln (1) bis (3) eingeführten Formalismus aus, bedeutet dies, dass in einem Fall, in dem wie oben dargelegt eine Symmetrie in x-, y- und z-Richtung vorliegt, geschrieben werden kann
Wie dargelegt wurde, ist die Einführung einer Asymmetrie in einer Richtung bereits ausreichend, um die vorliegende Erfindung ausführen zu können, so dass in Formel (4) formuliert wurde, dass α kleiner oder gleich 1 ist, wobei selbstverständlich zur Anwendung der Erfindung wenigstens ein α kleiner als 1 realisiert werden sollte. α=1 würde wiederum zu einer symmetrischen Anregungstrajektorie in der Richtung führen, α = 0 beschreibt den maximal asymmetrischen Fall. Die Zuordnung von Minimalwert und Maximalwert in Gleichung (4) ist ohne Beschränkung der Allgemeinheit willkürlich gewählt; selbstverständlich ist auch der umgekehrte Fall möglich.
Dabei hat sich als zweckmäßiger Bereich für dem Asymmetriefaktor herausgestellt, dass der Symmetriefaktor zwischen 0,5 und 1 liegt. Wird eine zu starke Verkürzung der Anregungstrajektorie vorgenommen, besteht zum einen das Risiko von Abschneideartefakten („truncation“), zum anderen könnte ein zu hoher Energieeintrag pro Zeit erforderlich sein, was ebenso unerwünscht ist. Bereits mit Werten von α = 0,5 bis beispielsweise 0,9 lassen sich deutliche Zeitgewinne und somit Qualitätsgewinne erzielen, ohne dass die Anregungsqualität zu stark abfällt, wie Experimente und Berechnungen der Erfinder gezeigt haben.
Grundsätzlich ist es möglich, den Asymmetriefaktor oder allgemein den Grad der Asymmetrie durch einen Benutzer wählbar zu gestalten. Allerdings ist es für einen Benutzer kompliziert, den Trade-Off zwischen dem Zeit- und somit Qualitätsgewinn aufgrund der Einführung der Symmetrie und dem Qualitätsverlust im Hinblick auf die Anregung immer korrekt abzuschätzen. Eine andere Möglichkeit im Rahmen der Erfindung wäre, aus Erfahrungswerten und/oder Versuchen ermittelte, die eingeführte Asymmetrie beschreibende Parameter, insbesondere den Asymmetriefaktor, für bestimmte Anwendungen fest vorzugeben. Bevorzugt wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung jedoch eine automatische Bestimmung des Asymmmetriegrades, die den Trade-Off zwischen dem Zeitgewinn und dem Verlust an Anregungsqualität gewichtet.
Mithin kann in einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung vorgesehen sein, dass die Verkürzung der Trajektorie, insbesondere die Ermittlung des Asymmetriefaktors, in einem Optimierungsverfahren erfolgt, worin ein Verlust der Anregungsqualität und ein Zeitgewinn bezüglich der Dauer der Anregung und/oder der Echozeit gewichtet betrachtet werden. Dabei sei an dieser Stelle angemerkt, dass der Zeitgewinn selbstverständlich auch als Qualitätsgewinn, beispielsweise ein Gewinn im Signal-Zu-Rausch-Verhältnis, formuliert werden kann. Dabei sind im Wesentlichen zwei konkrete Ausgestaltungen einer solchen automatischen Bestimmung des Asymmetriegrades, insbesondere des Asymmetriefaktors, denkbar, die beide hochparallelisierbar sind und sich beispielsweise auf gängigen Grafikkarten in Echtzeit ausführen lassen.
So sieht eine erste Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung vor, dass im Optimierungsverfahren die Impulsantworten von unterschiedlich verkürzten Anregungstrajektorien ermittelt und bewertet werden. Beispielsweise können unterschiedliche Asymmetriefaktoren festgelegt werden und jeweils die Impulsantworten der entsprechenden Anregungstrajektorien bewertet werden, wofür im einfachsten Fall ein relatives Fehlermaß festgelegt werden kann, welches den Verlust der Anregungsqualität im Vergleich zur symmetrischen Ausgangs-Anregungstrajektorie beschreibt. Mit dieser Vorgehensweise kann einfach und schnell ein zulässiges Intervall von Asymmetriefaktoren bestimmt werden, welches bei unterschiedlichsten Szenarien (anzuregende Schichtdicke, gewünschter Anregungsbereich, geforderte räumliche Auflösung der Anregung etc.) eine gewisse vorbestimmte Anregungsqualität sicherstellt. Zweckmäßig kann dann der niedrigste Asymmetriefaktor des Intervalls gewählt werden, da dann der höchste Zeitgewinn bei vertretbarem Verlust an Anregungsqualität ermittelt wird.
Eine zweite, alternative Ausgestaltung sieht vor, dass im Optimierungsverfahren unter Verwendung von vorab bestimmten B1-Karten und optional B1-Karten für unterschiedlich verkürzte Anregungstrajektorien jeweils eine Blochsimulation durchgeführt wird, insbesondere zur Ermittlung eines Verlustes der Anregungsqualität. Ein im Vergleich zur Betrachtung der Impulsantworten, beschrieben beispielsweise durch PSF (point spread functions), wesentlich genaueres Verfahren wird bei Verwendung von vorab gemessenen B1-Karten und optional ebenfalls verwendbarer B0-Karten erreicht. B0-Karten beschreiben die Abweichung des B0-Feldes vom idealen magnetischen Magnetfeld, beispielsweise durch Angabe einer Abweichung der lokalen Larmorfrequenz von der Nenn-Larmorfrequenz der Magnetresonanzeinrichtung. B1-Karten geben räumliche Sensitivitäts-/Anregungsprofile des wenigstens einen Sendekanals bzw. des zugeordneten wenigstens einen Spulenelements der Hochfrequenzspule wieder. Dieses Verfahren ist besonders effizient, wenn mehrere Sendekanäle (paralleles Senden – pTX) verwendet werden, da dort die B1-Karten und die B0-Karten ohnehin zum Design von Anregungspulsen benötigt werden und mithin vermessen werden, insbesondere auch für jedes Untersuchungsobjekt.
Dann ist die Evaluierung der Anregungsqualität und gegebenenfalls weiterer Größen, beispielsweise der Hochfrequenzenergie bzw. der SAR, ohne Mehraufwand möglich.
Zweckmäßig ist es in diesem Zusammenhang, wenn die Blochsimulation auch im Hinblick auf eine gesamte durchzuführende Magnetresonanzsequenz, die die Anregung umfasst, und/oder ein aufzunehmendes Objekt durchgeführt wird und im Rahmen der Optimierung zu berücksichtigende Werte für die Bildqualität und/oder die SAR ermittelt werden. Nachdem sich bereits grundsätzlich mit den B1-Karten und den B0-Karten die Anregungsqualitäten von Anregungstrajektorien unterschiedlicher Asymmetriefaktoren mittels Blochsimulationen genau vorhersagen lassen, kann die Blochsimulation auch um die Auslesesequenz als Anteil der gesamten Magnetresonanzsequenz erweitert werden. Auch eine Berücksichtigung des T2*-Verhaltens unterschiedlicher Nuklei ist denkbar. Hieraus kann verbessert das Signal-Zu-Rausch-Verhältnis (SNR) und die Bildqualität abgeschätzt werden. Unter Einbezug dieser verschiedenen Faktoren, insbesondere Anregungsqualität, SAR, Verhalten des Pulses, Zeitgewinn für die Anregung, Zeitgewinn für die Echozeit, SNR-Gewinn und/oder weiteren Faktoren, kann ein lokales Minimum bzw. ein optimaler Asymmetriefaktor bestimmt werden.
Für beide soeben beschriebenen Ausgestaltungen ist es zweckmäßig, wenn als zusätzlicher Parameter in dem Optimierungsverfahren auch eine an einem Punkt im k-Raum abzugebende Leistung angepasst wird. Auf diese Weise kann insbesondere darauf geachtet werden, dass die SAR, insbesondere die lokale SAR, bestimmte Grenzwerte nicht überschreitet, indem sie sozusagen mitoptimiert wird. Damit wird im Übrigen ein weiterer Asymmetriegrad eingeführt, nachdem sich der Hochfrequenzleistungseintrag abhängig von der Position im k-Raum verändern kann.
Zweckmäßig ist es in beiden Fällen ferner, wenn die Optimierung durch das Optimierungsverfahren unter Berücksichtigung wenigstens eines weiteren, eine angestrebte Bildgebungsaufgabe beschreibenden Zusatzparameters erfolgt. Auf diese Weise ist es mithin möglich, auch die konkrete Bildgebungsaufgabe zu berücksichtigen und somit anwendungsspezifisch, insbesondere für jede Untersuchung spezifisch, den Asymmetriegrad zu ermitteln bzw. einen Asymmetriefaktor zu bestimmen.
Eine andere Weiterbildung der vorliegenden Erfindung sieht vor, dass die Verkürzung der Anregungstrajektorie in Abhängigkeit einer vorgegebenen Beschränkung der abgegebenen Hochfrequenzleistung für die besuchten Punkte im k-Raum erfolgt. Bereits erwähnt wurde, dass ein weiterer Asymmetriegrad durch Variation der Hochfrequenzleistung, die an bestimmten k-Raumpunkten abgegeben wird, eingeführt werden kann. Zweckmäßig ist es, beispielsweise aus Gründen der SAR-Begrenzung, Beschränkungen für die globale und/oder lokale SAR vorzugeben. Diese können beispielsweise als Randbedingungen im Optimierungsverfahren eingeführt werden und tragen mithin zur Bestimmung des Asymmetriegrades, mithin der konkreten Verkürzung der Anregungstrajektorie, bei.
Wie bereits erwähnt, ergibt sich eine besonders zweckmäßige Weiterbildung der vorliegenden Erfindung, wenn die Anregung über eine zum parallelen Senden von Hochfrequenzpulsen über unterschiedliche Sendekanäle ausgebildete Sendeeinrichtung erfolgt. In Untersuchungen durch die Erfinder hat sich gezeigt, dass die durch das parallele Senden erreichte Beschleunigung, beispielsweise beschrieben durch einen Beschleunigungsfaktor, und der durch die vorliegende Erfindung beschriebene Zeitgewinn kombiniert werden können, ohne dass diese Effekte messbar interferieren. Anders gesagt bedeutet dies, dass beide Optimierungsgrade im Wesentlichen unabhängig zur Verfügung stehen. Die durch das parallele Senden gewonnene Beschleunigung lässt sich mithin mit dem erfindungsgemäßen Vorgehen weiter verbessern. Die asymmetrische k-Raumabdeckung der Anregung kann teilweise durch paralleles Senden wieder vervollständigt werden und damit vollständig oder teilweise die Anregungs-k-Raum-Information ergänzen (ein derartiges Vorgehen ist unter dem Namen „TX SENSE“ bekannt). Allgemein lässt sich zum parallelen Senden also sagen, dass nicht nur die Verkürzung der Anregungstrajektorie zusätzlich zu einer zeitlichen Verkürzung der Anregung durch Unterabtastung beim parallelen Senden erfolgen kann, sondern zudem durch das parallele Senden die asymmetrische Abdeckung des k-Raums durch Verkürzung der Anregungstrajektorie teilweise oder vollständig ergänzt werden kann.
Es kann vorgesehen sein, dass wenigstens ein zur Realisierung der Anregung genutzter Anregungspuls, insbesondere ein Hochfrequenzpuls, gefiltert wird, insbesondere durch einen Fensterungsfilter („windowing“). Dadurch, dass die Anregungstrajektorie im k-Raum verkürzt wird, fallen Teile der Anregung weg, das bedeutet insbesondere, dass der Hochfrequenzpuls zumindest teilweise „abgeschnitten“ wird. Ein solches nicht glattes Enden des Hochfrequenzpulses kann in einzelnen Fällen zu Einschränkungen der Anregungsqualität und/oder der Bildqualität führen. Mithin können grundsätzlich bekannte Glättungsverfahren, beispielsweise unter Verwendung eines Fensterungsfilters, auch im Rahmen der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden, um die verkürzte Anregung insgesamt zu glätten und die Qualität weiter zu verbessern. Dabei wird mithin die Hochfrequenz-Wellenform des Hochfrequenzpulses gefiltert, um Abschneideeffekte (Trunkationseffekte) zu unterdrücken.
Neben dem erfindungsgemäßen Verfahren betrifft die Erfindung auch eine Magnetresonanzeinrichtung, umfassend eine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildete Steuereinrichtung. Sämtliche Ausführungen bezüglich des erfindungsgemäßen Verfahrens lassen sich analog auf die erfindungsgemäße Magnetresonanzeinrichtung übertragen, mit welcher mithin dieselben Vorteile wie mit dem Verfahren erhalten werden können. Insbesondere kann die Magnetresonanzeinrichtung mithin zur automatischen Bestimmung des Asymmetriegrades, insbesondere des Asymmetriefaktors, ausgebildet sein, wobei bevorzugt Blochsimulationen unter Berücksichtigung von ohnehin vermessenen B0-Karten und B1-Karten durchgeführt werden.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnung. Dabei zeigen:
1 einen Ablaufplan des erfindungsgemäßen Verfahrens,
2 eine Skizze zur Erläuterung der Verkürzung der Anregungstrajektorie,
3 eine zweidimensionale, nicht verkürzte Anregungstrajektorie,
4 eine mit einem Asymmetriefaktor von 0,9 verkürzte Anregungstrajektorie,
5 eine mit einem Asymmetriefaktor von 0,75 verkürzte Anregungstrajektorie,
6 eine mit einem Asymmetriefaktor von 0,6 verkürzte Anregungstrajektorie,
7 eine ungekürzte, durch einen Stapel von Spiralen gebildete Anregungstrajektorie,
8 eine mit dem Asymmetriefaktor 0,6 gekürzte Anregungstrajektorie ausgehend von 6, und
9 eine erfindungsgemäße Magnetresonanzeinrichtung.
1 zeigt einen Ablaufplan eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens. Darin geht es um die Erzeugung einer Anregung im Rahmen einer Magnetresonanzsequenz, die verkürzte Anregungsdauern und verkürzte Echozeiten innerhalb der Magnetresonanzsequenz erlaubt. Die Anregung soll dabei räumlich selektiv erfolgen. In diesem Zusammenhang sei angemerkt, dass auch eine Kombination mit parallelem Senden (pTX) erfolgen kann, bei welchem durch Unterabtastung des k-Raums während der Anregung bereits eine Verkürzung der Zeitdauer der Anregung möglich ist. Versuche und Simulationen haben gezeigt, dass die Verkürzung von Anregungstrajektorien durch Einführung einer Asymmetrie im hier dargestellten Verfahren ohne Qualitätseinbußen mit einer Beschleunigung durch Unterabtastung mit pTX kombiniert werden kann. Als Magnetresonanzsequenz wird in allen hier gezeigten Ausführungsbeispielen eine EPI-Sequenz betrachtet, für die sich das erfindungsgemäße Verfahren besonders vorteilhaft einsetzen lässt.
In einem Schritt 1 wird zunächst eine Basisanregung ausgewählt, die eine eine Symmetrie bezüglich des k-Raumzentrums in wenigstens einer Richtung des k-Raums aufweisende Anregungstrajektorie besitzt, im vorliegenden Fall eine in x-, y- und z-Richtung des k-Raumes symmetrische Anregungstrajektorie. Deren Symmetriebedingung wird durch die obige Gleichung (3) beschrieben. Von dieser Symmetrie soll nun in wenigstens einer der Symmetrierichtungen abgegangen werden, um eine Verkürzung der Anregungsdauer bevorzugt für den zweiten Teil der Anregungstrajektorie zu erzielen, also den Anteil der Anregungstrajektorie, der nach dem Durchschreiten des k-Raumzentrums liegt, zu verkürzen. Dann ist der größte Gewinn bezüglich der Echozeit zu erzielen, wobei vorliegend eine effektive Echozeit TE betrachtet wird, die als der Zeitraum vom Durchschreiten des k-Raumzentrums seitens der Anregungstrajektorie bis zum Zeitpunkt des Durchschreitens des k-Raumzentrums seitens der Auslesetrajektorie definiert ist.
Basisanregungen können Anregungstrajektorien im k-Raum verschiedener Art enthalten, wobei als teilweise im Folgenden noch näher diskutierte Beispiele zweidimensionale oder dreidimensionale Echo-Planar-Trajektorien, Stapel von Spiralen (stack of spirals) und radiale Trajektorien genannt seien.
Zur Verkürzung der Anregungstrajektorie wird von Gleichung (4) ausgegangen, wobei vorliegend der Einfachheit halber nur einer der Asymmetriefaktoren α_x, α_y und α_z tatsächlich von 1 abweichen, also kleiner als 1, gewählt wird. Dieser von 1 abweichende Asymmetriefaktor in der Symmetrierichtung, in der verkürzt wird, soll der Einfachheit halber im Folgenden als lediglich α bezeichnet werden. Es sind jedoch auch Ausführungsbeispiele des Verfahrens denkbar, in denen mehr als ein Asymmetriefaktor des Vektors α abweichend von 1 gewählt wird; auch sind grundsätzlich Ausgestaltungen denkbar, in denen wenigstens ein Asymmetriefaktor in von der x-, y- und z-Richtung abweichenden Symmetrierichtungen definiert und kleiner als 1 gewählt wird.
Die Wahl des Asymmetriefaktors α erfolgt vollständig automatisiert, wobei es zum einen denkbar ist, die Impulsantwort, insbesondere in Form von PSF (points spread functions), durch ein Fehlermaß zu bewerten, um die Reduzierung der Anregungsqualität zu beurteilen und bei der Wahl des Asymmetriefaktors in vorbestimmten Grenzen zu halten. Bevorzugt und in diesem Ausführungsbeispiel verwendet ist jedoch ein Optimierungsverfahren, in dem unter Verwendung von vorab bestimmten B0-Karten und B1-Karten für unterschiedlich verkürzte Trajektorien, also unterschiedliche Asymmetriefaktoren, jeweils eine Blochsimulation durchgeführt wird. Gerade dann, wenn eine zum parallelen Senden ausgebildete Sendeeinrichtung verwendet wird, die mithin mehrere Sendekanäle aufweist, werden derartige B1-Karten und B0-Karten ohnehin ermittelt, so dass die Evaluierung der Anregungsqualität durch Blochsimulationen ohne Mehraufwand möglich ist. Genau wie die Betrachtung von Impulsantworten sind Blochsimulationen hoch parallelisierbar, so dass im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Ausführung in Echtzeit auf einer Grafikkarte erfolgt. Die Blochsimulation erlaubt es unter Verwendung von B1-Karten und B0-Karten letztlich, die Anregungsqualitäten von Anregungen für unterschiedliche Asymmetriefaktoren hochgenau vorherzusagen. Zweckmäßig ist die Blochsimulation auch um die Auslesesequenz erweitert, umfasst mithin die gesamte Magnetresonanzsequenz, und berücksichtigt auch das T2*-Verhalten unterschiedlicher Kerne, so dass insgesamt das Signal-Zu-Rausch-Verhältnis (SNR) und die Bildqualität abgeschätzt werden kann. Ein optimaler Asymmetriefaktor wird in einem Optimierungsverfahren dann bestimmt, wobei gewichtet die Anregungsqualität, der Zeitgewinn durch die Asymmetrisierung und das SAR-Verhalten der Anregung berücksichtigt werden.
Dabei sei an dieser Stelle noch angemerkt, dass zur SAR-Begrenzung als Randbedingungen maximale Hochfrequenzleistungseinträge im k-Raum definiert werden können, insbesondere auch abhängig von der Position im k-Raum; es ist ferner denkbar, einen weiteren Asymmetriegrad einzuführen, indem als weitere Parameter die an bestimmten Positionen im k-Raum eingetragene Hochfrequenzleistung im Optimierungsverfahren variierbar gestaltet wird.
Ergebnis des Optimierungsverfahrens ist dann ein Asymmetriefaktor, der in einem Schritt 3 genutzt wird, um die Anregungstrajektorie der Basisanregung zu verkürzen, mithin die Asymmetrie einzuführen. Optimalerweise ist es, wie bereits dargelegt wurde, dabei so, dass der zweite Teil der Anregungstrajektorie im k-Raum, also der Anteil nach Durchschreiten des k-Raumzentrums, verkürzt, insbesondere abgeschnitten, wird.
Diese Verkürzung ist schematisch durch 2 näher angedeutet. 2 zeigt eine EPI-Sequenz, die zunächst noch die Basisanregung verwendet, und die Auswirkungen der Verkürzung in Schritt 3. Der oberste Graph 4 zeigt den Signalverlauf der Hochfrequenzpulse, der Graph 5 betrifft die ADC-Signale des Auslesekanals, der Graph 6 betrifft den x-Gradienten, der Graph 7 den y-Gradienten und der unterste Graph 8 den z-Gradienten. Während der Anregungsdauer 9 erfolgt die Basisanregung, beschrieben durch verschiedene Anregungspulse, hier den Hochfrequenzpuls 10 und Gradientenpulse 11, 12. Die noch symmetrische Anregungstrajektorie im k-Raum durchschreitet das k-Raumzentrum zu einem Zeitpunkt 13.
Bei einer EPI-Sequenz schließt sich möglichst schnell der Auslesezeitraum 14 an, in 2 nur grob durch einen Doppelpfeil angedeutet. Die Auslesetrajektorie im k-Raum durchschreitet das k-Raumzentrum zu einem Zeitpunkt 15. Der Abstand zwischen den Zeitpunkten 13 und 15 definiert die ebenso eingezeichnete effektive Echozeit TE.
Wird nun die einzuführende Asymmetrie, bei einem Stapel von Teiltrajektorien, die sich auf in x-y-Richtung liegende Ebenen beziehen, in z-Richtung, effektiv gewählt, äußert sich die Verkürzung der Anregungstrajektorie in einem „Abschneiden“ der Anregung, wie dies in 2 durch den abzuschneidenden Bereich 16 dargelegt ist. Hierdurch verkleinert sich die Anregungsdauer 9 um einen Verkürzungszeitraum 17, so dass die Anzahl der Off-Resonanzeffekte reduziert wird, es aber ersichtlich auch möglich wird, die effektive Echozeit TE um den Verkürzungszeitraum 17 zu verkleinern, so dass weniger Signalzerfall auftritt und mithin ein größeres Signal-Zu-Rausch-Verhältnis erzielt wird.
Die tatsächlich durchzuführende Anregung im dargestellten Verfahren ergibt sich also aus der Basisanregung durch Wegfall aller Pulsanteile im Bereich 16.
Um zu vermeiden, dass durch das Abschneiden der Pulse ungewollte Trunkationseffekte auftreten, wird in einem Schritt 18, vgl. 1, der abgeschnittene Hochfrequenzpuls 10 durch eine Filterung, wie dies grundsätzlich bekannt ist, geglättet.
In einem Schritt 19 erfolgt dann die Datenaufnahme mit der verkürzten, asymmetrierten Anregung unter Verwendung der verkürzten Anregungstrajektorie.
Im Folgenden sollen nun einige konkrete Beispiele für die Anwendung und Resultate des Verfahrens aufgezeigt werden.
3 zeigt zunächst eine noch unverkürzte, symmetrische zweidimensionale Echo-Planar-Trajektorie als Anregungstrajektorie 20. Ersichtlich wird mäanderartig der k-Raum abgetastet, wobei das k-Raumzentrum 21 exakt zur Hälfte der Anregungstrajektorie 20 durchschritten wird. Wird nun bei dieser zweidimensionalen Anregungstrajektorie 20 ein Asymmetriefaktor in y-Richtung angewendet, wird die Anregungstrajektorie 20 verkürzt, indem die zweite Hälfte verkürzt, mithin abgeschnitten wird, um den Zeitgewinn durch den Verkürzungszeitraum 17 zu erhalten. Die 4–6 zeigen resultierende verkürzte Anregungstrajektorien 20´, 20´´ und 20´´´, die jeweils Asymmetriefaktoren α_y von 0,9, 0,75 und 0,6 entsprechen. Die Längen des Verkürzungszeitraums ergeben sich entsprechend zu 2,5 ms, 4,5 ms und 7 ms, wobei diese Werte unmittelbar als Verkürzung der Echozeit TE verstanden werden können. Für den in den 3–6 dargestellten Fall lässt sich eine angenäherte Formel zur Reduzierung der Anregungsdauer 9 und der Echozeit TE ermitteln zu TE´ – TE ≈ –(1 – α_y)·0.5T_pulse, (5) wobei T_pulse die Anregungsdauer 9 ist. Messungen und Simulationen ergaben, dass die Anregungsqualität erhalten bleibt oder sogar verbessert wird, wenn man die verringerten Off-Resonanzeffekte berücksichtigt. Wird der Asymmetriefaktor noch kleiner gewählt, beispielsweis als 0,5, können noch größere Echozeitgewinne und Anregungsdauerzeitgewinne erzielt werden.
Die 7 und 8 zeigen ein weiteres konkretes Ausführungsbeispiel, bei dem von einer noch unverkürzten dreidimensionalen Anregungstrajektorie 22 ausgegangen wird, die durch einen Stapel von Spiralen als Teiltrajektorien gegeben ist. Fünf Spiralen liegen oberhalb der Ebene, in der das k-Raumzentraum 21 liegt, fünf der Spiralen liegen darunter. Die Spiralen folgen in z-Richtung aufeinander, die sich mithin als Symmetrierichtung anbietet, in der die Anregungstrajektorie 22 verkürzt werden kann. Betrachtet man einen Asymmetriefaktor von α_z von 0,6, ergibt sich die verkürzte Anregungstrajektorie 22´ der 8. Hierbei ergibt sich bei einer Anregungsdauer von 12 ms ein Verkürzungszeitraum von 3 ms. Dabei ändert sich die Anregungsqualität kaum. Wird für α_z = 1, also die Anregungstrajektorie 22, als Maß für die Anregungsqualität ein RMSE-Gütemaß (root-mean-squared-error-Gütemaß) von 0,79 erzielt, erhöht sich dies für die verkürzte Anregungstrajektorie 22´ nur minimal auf 0,83, wie Simulationen und Experimente zeigen.
9 zeigt schließlich eine Prinzipskizze einer erfindungsgemäßen Magnetresonanzeinrichtung 23. Diese umfasst wie grundsätzlich bekannt eine Hauptmagneteinheit 24, die eine Patientenaufnahme 25 definiert, die umgebend eine Hochfrequenzspulenanordnung und eine Gradientenspulenanordnung vorgesehen sein können. Gesteuert wird der Betrieb der Magnetresonanzeinrichtung 23 durch eine Steuereinrichtung 26, die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet ist, insbesondere also zur automatischen, sequenz- und anwendungsspezifischen Ermittlung eines optimalen Asymmetriefaktors und zur Anregung mittels einer verkürzten Anregungstrajektorie im k-Raum, wie beschrieben wurde.
Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Nicht-Patentliteratur

Marcus T. Alley et al., „Angiographic Imaging with 2D RF Pulses“, MRM 37:260–267 (1997) [0005]
Susanne Rieseberg et al., „Two-Dimensional Spatially-Selective RF Excitation Pulses in Echo-Planar Imaging“, MRM 47:1186–1193 (2002) [0005]
Marcus T. Alley et al., „Angiographic Imaging with 2D RF Pulses“, MRM 37:260–267 (1997) [0006]
Susanne Rieseberg et al., „Two-Dimensional Spatially-Selective RF Excitation Pulses in Echo-Planar Imaging“, MRM 47:1186–1193 (2002) [0006]
V. Andrew Stenger et al., „Three-Dimensional Tailored RF Pulses for the Reduction of Susceptibility Artifacts in T2*-Weighted Functional MRI, MRM 44:525–531 (2000) [0006]
Johannes T. Schneider et al., „Inner-Volume Imaging In Vivo Using Three-Dimensional Parallel Spatially Selective Excitation“, MRM 2012 [0006]

Claims

Verfahren zur Erzeugung einer räumlich selektiven Anregung in einem Bildgebungsbereich einer Magnetresonanzeinrichtung (23), die einer Aufnahme von Magnetresonanzdaten vorausgeht, wobei im Verlauf der Anregung eine Anregungstrajektorie (20‘, 20‘‘, 20‘‘‘, 22‘) im k-Raum durchschritten wird, dadurch gekennzeichnet, dass ausgehend von einer eine Symmetrie bezüglich des k-Raumzentrums (21) in wenigstens einer Richtung des k-Raums in dem Sinne, dass ein erster in dieser Richtung auftretender besuchter Extremwert dem Negativen des anderen in dieser Richtung besuchten Extremwerts entspricht, aufweisenden Anregungstrajektorie (20, 22) diese in wenigstens einer der wenigstens einen Richtung auf einer Seite des Nullpunkts zwischen den Extremwerten gekürzt wird und die gekürzte Anregungstrajektorie (20‘, 20‘‘, 20‘‘‘, 22‘) zur Anregung genutzt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kürzung derart erfolgt, dass der nach Durchlaufen des k-Raumzentrums (21) durch die Anregungstrajektorie (20‘, 20‘‘, 20‘‘‘, 22‘) verbleibende Teil der Anregungstrajektorie (20‘, 20‘‘, 20‘‘‘, 22‘) kürzer ist, bevorzugt die Verkürzung gänzlich nach Durchlaufen des k-Raumzentrums (21) stattfindet.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verkürzung durch Wegfall von im k-Raum durch Teiltrajektorien abgedeckten, senkrecht zur Richtung liegenden Ebenen erfolgt und/oder eine in der Richtung sukzessiv k-Raumwerte durchlaufende Anregungstrajektorie (20, 22) nach Durchschreiten des k-Raumzentrums (21) abgeschnitten wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Anregungstrajektorie (20, 22) von einer Echo-Planar-Trajektorie und/oder einem Spiralenstapel und/oder einer Radialabtastungstrajektorie ausgegangen wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Asymmetriegrad durch einen Asymmetriefaktor kleiner Eins derart beschrieben wird, dass in der Richtung, in der verkürzt wurde, der Extremwert, auf dessen Seite verkürzt wurde, als das Negative des anderen Extremwerts multipliziert mit dem Asymmetriefaktor ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Asymmetriefaktor zwischen 0,5 und 1 liegt.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verkürzung der Anregungstrajektorie (20, 22), insbesondere die Ermittlung des Asymmetriefaktors, in einem Optimierungsverfahren erfolgt, worin ein Verlust der Anregungsqualität und ein Zeitgewinn bezüglich der Dauer der Anregung (9) und/oder der Echozeit (TE) gewichtet betrachtet werden.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Optimierungsverfahren die Impulsantworten von unterschiedlich verkürzten Anregungstrajektorien (20‘, 20‘‘, 20‘‘‘, 22‘) ermittelt und bewertet werden.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Optimierungsverfahren unter Verwendung von vorab bestimmten B1-Karten für unterschiedlich verkürzte Anregungstrajektorien (20‘, 20‘‘, 20‘‘‘, 22‘) jeweils eine Blochsimulation durchgeführt wird, insbesondere zur Ermittlung eines Verlustes der Anregungsqualität.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Blochsimulation auch im Hinblick auf eine gesamte durchzuführende Magnetresonanzsequenz, die die Anregung umfasst, und/oder ein aufzunehmendes Objekt durchgeführt wird und im Rahmen der Optimierung zu berücksichtigende Werte für die Bildqualität und/oder die SAR ermittelt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass als zusätzlicher Parameter in dem Optimierungsverfahren auch eine an einem Punkt im k-Raum abzugebende Leistung angepasst wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Optimierung durch das Optimierungsverfahren unter Berücksichtigung wenigstens eines weiteren, eine angestrebte Bildgebungsaufgabe beschreibenden Zusatzparameters erfolgt.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verkürzung der Anregungstrajektorie (20, 22) in Abhängigkeit einer vorgegebenen Beschränkung der abgegebenen Hochfrequenzleistung für die besuchten Punkte im k-Raum erfolgt.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anregung über eine zum parallelen Senden von Hochfrequenzpulsen über unterschiedliche Sendekanäle ausgebildete Sendeeinrichtung erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Verkürzung der Anregungstrajektorie (20, 22) zusätzlich zu einer zeitlichen Verkürzung der Anregung durch Unterabtastung beim parallelen Senden erfolgt.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein zur Realisierung der Anregung genutzter Anregungspuls, insbesondere ein Hochfrequenzpuls (10), gefiltert, insbesondere geglättet, wird, insbesondere durch einen Fensterungsfilter.
Magnetresonanzeinrichtung (23), umfassend eine zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche ausgebildete Steuereinrichtung (26).