DE102013220288B4

DE102013220288B4 - Optimieren von Steuerbefehlen zum Aufnehmen von Magnetresonanz-Bilddaten

Info

Publication number: DE102013220288B4
Application number: DE102013220288.1A
Authority: DE
Inventors: David Grodzki; Carsten Prinz
Original assignee: Siemens Healthcare GmbH
Current assignee: Siemens Healthineers Ag De
Priority date: 2013-10-08
Filing date: 2013-10-08
Publication date: 2016-09-01
Anticipated expiration: 2033-10-09
Also published as: KR20150041593A; US9835706B2; CN104515964A; DE102013220288A1; CN104515964B; US20150097562A1

Abstract

Verfahren zum Aufnehmen von Magnetresonanz-Bilddaten mit folgenden Verfahrensschritten: – Positionieren eines Untersuchungsobjekts in einem Magnetresonanzgerät zum Aufnehmen der Magnetresonanz-Bilddaten des Untersuchungsobjekts mittels einer Magnetresonanz-Sequenz und Festlegen von Sequenzparametern der Magnetresonanz-Sequenz, wobei das Festlegen der Sequenzparameter das Auswählen der Magnetresonanz-Sequenz zum Aufnehmen der Magnetresonanz-Bilddaten und das Festlegen von Einstellungen der ausgewählten Magnetresonanz-Sequenz umfasst, – Generieren von ersten Steuerbefehlen der Magnetresonanz-Sequenz anhand der festgelegten Sequenzparameter, wobei die ersten Steuerbefehle nach dem Festlegen der Sequenzparameter automatisch generiert werden, – Optimieren der ersten Steuerbefehle zum Generieren einer optimierten Magnetresonanz-Sequenz, wobei das Optimieren der ersten Steuerbefehle ein Umwandeln der ersten Steuerbefehle zu optimierten Steuerbefehlen umfasst, – Durchführen eines Tests zum Überprüfen der optimierten Magnetresonanz-Sequenz, wobei der Test ein Vergleichen der ersten Steuerbefehle mit den optimierten Steuerbefehlen umfasst, und – Abspielen der optimierten Magnetresonanz-Sequenz zum Aufnehmen der Magnetresonanz-Bilddaten mit den optimierten Steuerbefehlen abhängig vom Ergebnis des Tests.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufnehmen von Magnetresonanz-Bilddaten, eine Bilddatenaufnahmeeinheit, ein Magnetresonanzgerät und ein Computerprogrammprodukt.
Die Aufnahme von Magnetresonanz-Bilddaten mittels eines Magnetresonanzgeräts wird mittels Magnetresonanz-Sequenzen gesteuert. Dazu weisen die Magnetresonanz-Sequenzen Steuerbefehle auf, welche beispielsweise die Gradientenschaltungen des Magnetresonanzgeräts und das Anwenden von Hochfrequenz-Pulsen mittels des Magnetresonanzgeräts während der Aufnahme der Magnetresonanz-Bilddaten festlegen. Die Magnetresonanz-Sequenzen enthalten weiterhin Informationen über den zeitlichen Ablauf der Steuerbefehle.
Aus der DE 693 26 202 T2 ist ein Magnetresonanz-Verfahren bekannt, bei dem eine optimale Kompensation von Störungen, wie zum Beispiel Phasenstörungen, gesondert für jede Schicht durchgeführt wird.
Aus der nachveröffentlichten WO 2014/033591 A1 ist ein Verfahren zu einer Bewegungskorrektur während einer Magnetresonanz-Bildgebung bekannt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine effektive Überprüfung einer optimierten Magnetresonanz-Sequenz zu ermöglichen. Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Aufnehmen von Magnetresonanz-Bilddaten mit folgenden Verfahrensschritten:

– Positionieren eines Untersuchungsobjekts in einem Magnetresonanzgerät zum Aufnehmen der Magnetresonanz-Bilddaten des Untersuchungsobjekts mittels einer Magnetresonanz-Sequenz und Festlegen von Sequenzparametern der Magnetresonanz-Sequenz, wobei das Festlegen der Sequenzparameter das Auswählen der Magnetresonanz-Sequenz zum Aufnehmen der Magnetresonanz-Bilddaten und das Festlegen von Einstellungen der ausgewählten Magnetresonanz-Sequenz umfasst,
– Generieren von ersten Steuerbefehlen der Magnetresonanz-Sequenz anhand der festgelegten Sequenzparameter, wobei die ersten Steuerbefehle nach dem Festlegen der Sequenzparameter automatisch generiert werden,
– Optimieren der ersten Steuerbefehle zum Generieren einer optimierten Magnetresonanz-Sequenz, wobei das Optimieren der ersten Steuerbefehle ein Umwandeln der ersten Steuerbefehle zu optimierten Steuerbefehlen umfasst,
– Durchführen eines Tests zum Überprüfen der optimierten Magnetresonanz-Sequenz, wobei der Test ein Vergleichen der ersten Steuerbefehle mit den optimierten Steuerbefehlen umfasst, und
– Abspielen der optimierten Magnetresonanz-Sequenz zum Aufnehmen der Magnetresonanz-Bilddaten mit den optimierten Steuerbefehlen abhängig vom Ergebnis des Tests.

Das Festlegen der Sequenzparameter findet typischerweise nach dem Positionieren des Untersuchungsobjekts im Magnetresonanzgerät statt. Das Untersuchungsobjekt kann dabei ein Patient, eine Trainingsperson oder ein Phantom sein. Das Untersuchungsobjekt wird typischerweise innerhalb der tunnelförmigen Öffnung des Magnetresonanzgeräts, dem Patientenaufnahmebereich, auf einer Patientenlagerungsvorrichtung positioniert. Das Festlegen der Sequenzparameter kann das Auswählen einer Magnetresonanz-Sequenz zum Aufnehmen der Magnetresonanz-Bilddaten umfassen. Das Festlegen der Sequenzparameter kann das Festlegen von Einstellungen der ausgewählten Magnetresonanz-Sequenz umfassen. Mögliche Einstellungen sind dabei beispielsweise die Schichtdicke oder das Gesichtsfeld (Field-of-View). Das Auswählen der Magnetresonanz-Sequenz und das Festlegen der Sequenzparameter kann von einem Benutzer durchgeführt werden.
Die ersten Steuerbefehle werden typischerweise nach der Auswahl der Magnetresonanz-Sequenz und dem Festlegen der Sequenzparameter automatisch generiert. Die ersten Steuerbefehle sind typischerweise derart ausgebildet, dass sie das Abspielen der ausgewählten Magnetresonanz-Sequenz mit den festgelegten Sequenzparametern steuern. Die ersten Steuerbefehle können beispielsweise Anweisungen an das Magnetresonanzgerät enthalten, welche den Zeitpunkt, die Zeitdauer und die Stärke von Gradientenschaltungen des Magnetresonanzgeräts in x-, y- und z-Richtung während der Aufnahme der Magnetresonanz-Bilddaten beschreiben. Auch können die ersten Steuerbefehle Anweisungen an das Magnetresonanzgerät enthalten, welche den Zeitpunkt und/oder die Zeitdauer der Aufnahme der Magnetresonanz-Bilddaten, das heißt die Ausbildung von Akquisitionsfenstern, und/oder den Zeitpunkt und/oder die Zeitdauer und/oder die Stärke von Hochfrequenz-Pulsen beschreiben. Die ersten Steuerbefehle können weitere Anweisungen an das Magnetresonanzgerät, beispielsweise Frequenz- oder Phaseneinstellungen der Magnetresonanz-Sequenz oder mögliche Synchronisierungsereignisse, enthalten.
Das Optimieren der ersten Steuerbefehle erfolgt typischerweise nach dem Generieren der ersten Steuerbefehle. Die ersten Steuerbefehle können, bevor sie an das Magnetresonanzgerät zur Ausführung übergeben werden, abgefangen werden. Dann wird typischerweise eine Optimierung der ersten Steuerbefehle, beispielsweise eine Optimierung der Gradientenschaltungen zur Verringerung der Lautstärke des Magnetresonanzgeräts während der Aufnahme der Magnetresonanz-Bilddaten, durchgeführt. Die während der Optimierung erzeugten optimierten Steuerbefehle können dann an eine Testeinheit zur Überprüfung mittels des Tests übergeben werden, bevor die optimierten Steuerbefehle wieder an das Magnetresonanzgerät zur Ausführung weitergeleitet werden. Dieser Vorgang läuft typischerweise automatisch ab.
Der Test zum Überprüfen der optimierten Magnetresonanz-Sequenz mit den optimierten Steuerbefehlen wird typischerweise auch als Einheitstest bezeichnet. Der Test kann nach der Optimierung der ersten Steuerbefehle durchgeführt werden. Der Test kann auch während der Optimierung der ersten Steuerbefehle durchgeführt werden, wobei der Test dann die bereits optimierten Steuerbefehle überprüft. Der Test wird aber typischerweise erst nach erfolgter Optimierung der ersten Steuerbefehle fertiggestellt. Der Test überprüft vorteilhafterweise, ob während der Optimierung der ersten Steuerbefehle unerwünschte Fehler aufgetreten sind. Der Test kann überprüfen, dass während der Optimierung der ersten Steuerbefehle keine Steuerbefehle gelöscht worden sind, so dass nach dem Optimieren der ersten Steuerbefehle noch alle Steuerbefehle erhalten bleiben. Auch kann der Test überprüfen, ob die optimierten Steuerbefehle bezüglich der Ausführungszeiten zu den ersten Steuerbefehlen korrespondieren. Der Test kann dabei verschiedene Arten von Steuerbefehlen möglicherweise separat überprüfen. Der Test kann automatisch durchgeführt werden.
Das Ergebnis des Tests kann eine Aussage über das Ergebnis des Vergleichs der ersten Steuerbefehle mit den optimierten Steuerbefehlen enthalten. Das Ergebnis des Tests kann Informationen darüber enthalten, in welchen Parametern die optimierten Steuerbefehle mit den ersten Steuerbefehlen übereinstimmen und/oder ob die Anzahl der optimierten Steuerbefehle mit der Anzahl der ersten Steuerbefehle übereinstimmt. Das Abspielen der Magnetresonanz-Sequenz kann beginnen, nachdem das Durchführen des Tests abgeschlossen ist. Dann kann das Abspielen der Magnetresonanz-Sequenz einen bestandenen Test voraussetzen. Das Abspielen der Magnetresonanz-Sequenz kann auch bereits vor dem Abschluss des Tests beginnen. Das Abspielen der Magnetresonanz-Sequenz kann abgebrochen werden, wenn der Test nicht bestanden wird und/oder sich als nicht bestanden erweist. Auch können die mittels der optimierten Magnetresonanz-Sequenz aufgenommenen Magnetresonanz-Bilddaten verworfen werden, wenn sich der Test als nicht bestanden erweist. Der Test wird typischerweise bestanden sein, wenn er keine unerwünschten Abweichungen der optimierten Steuerbefehle von den ersten Steuerbefehlen feststellt. Der Test kann auch bestanden sein, wenn die ersten Steuerbefehle mit den optimierten Steuerbefehlen in bestimmten Parametern übereinstimmen.
Die ersten Steuerbefehle können in einer ersten Datenbank abgespeichert werden, wobei das Vergleichen der ersten Steuerbefehle mit den optimierten Steuerbefehlen während der Durchführung des Tests ein Laden der ersten Steuerbefehle aus der ersten Datenbank umfasst. Genauso können die optimierten Steuerbefehle in einer zweiten Datenbank abgespeichert werden, wobei das Vergleichen der ersten Steuerbefehle mit den optimierten Steuerbefehlen während der Durchführung des Tests ein Laden der optimierten Steuerbefehle aus der zweiten Datenbank umfasst.
Ein bestandener Test wird typischerweise das korrekte Optimieren der ersten Steuerbefehle bestätigen. Ein bestandener Test kann daher die korrekte Funktionsweise der Optimierungseinheit, welche das Optimieren der ersten Steuerbefehle durchführt, bestätigen. Somit trägt der vorgeschlagene Test dazu bei, dass die Validität der mittels der optimierten Magnetresonanz-Sequenz aufgenommenen Magnetresonanz-Bilddaten sichergestellt wird. Der Test kann Fehler bei der Aufnahme der Magnetresonanz-Bilddaten aufgrund einer nicht korrekten Optimierung der ersten Steuerbefehle verhindern.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass die ersten Steuerbefehle zu ersten Familien von ersten Steuerbefehlen gruppiert werden und die optimierten Steuerbefehle zu zweiten Familien von optimierten Steuerbefehlen gruppiert werden. Der Test umfasst ein Vergleichen der ersten Steuerbefehle einer ersten Familie mit den optimierten Steuerbefehlen einer zweiten Familie. Hierbei korrespondieren die erste und die zweite Familie zueinander. Insbesondere werden dabei die ersten Steuerbefehle von mehreren Familien mit den optimierten Steuerbefehlen von jeweils korrespondierenden Familien verglichen. Die ersten Steuerbefehle werden dabei vorteilhafterweise in gleicher Weise zu ersten Familien zusammengefasst wie die optimierten Steuerbefehle zu zweiten Familien zusammengefasst werden. Mögliche Familien von Steuerbefehlen sind Gradientenschaltungen in x-Richtung, Gradientenschaltungen in y-Richtung, Gradientenschaltungen in z-Richtung, Hochfrequenz-Pulse, Akquisitionsfenster, Frequenzeinstellungen, Phaseneinstellungen und Synchronisierungsereignisse. Es sind selbstverständlich weitere Familien von Steuerbefehlen denkbar. Jeder ursprüngliche Steuerbefehl wird typischerweise einer ersten Familie zugeordnet, während jeder optimierte Steuerbefehl typischerweise einer zweiten Familie zugeordnet wird. Der Test wird dann vorteilhafterweise nur die ersten Steuerbefehle einer ersten Familie mit den optimierten Steuerbefehlen einer korrespondierenden zweiten Familie vergleichen. Eine zweite Familie von Steuerbefehlen korrespondiert dabei zu einer ersten Familie von Steuerbefehlen, wenn beide Familien von Steuerbefehlen die gleiche Art von Steuerbefehlen enthalten. Somit wird beispielsweise sichergestellt, dass nur die ersten Gradientenschaltungen in x-Richtung mit den optimierten Gradientenschaltungen in x-Richtung verglichen werden und nicht Gradientenschaltungen in x-Richtung möglicherweise mit Hochfrequenz-Pulsen verglichen werden. Die Steuerbefehle können familienübergreifend auch in zeitlich aufeinanderfolgenden Blöcken gruppiert werden. Ein Block kann dann mehrere Steuerbefehle von möglicherweise unterschiedlichen Familien umfassen. Der Test kann dann nach der Optimierung eines Blockes für diesen Block durchgeführt werden. Auch bei dem blockweisen Vergleich der ersten Steuerbefehle mit den optimierten Steuerbefehlen macht es wieder Sinn, die Steuerbefehle getrennt in den jeweiligen Familien zu vergleichen.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass das Durchführen des Tests ein Vergleichen der Anzahl der ersten Steuerbefehle mit der Anzahl der optimierten Steuerbefehle umfasst. Das Vergleichen der Anzahl der ersten Steuerbefehle mit der Anzahl der optimierten Steuerbefehle kann umfassen, dass geprüft wird, ob die Anzahl der ersten Steuerbefehle gleich der Anzahl der optimierten Steuerbefehle ist. Der Test wird dann typischerweise als bestanden gelten, wenn die Anzahl der ersten Steuerbefehle gleich der Anzahl der optimierten Steuerbefehle ist. Der Test wird dann typischerweise als nicht bestanden gelten, wenn die Anzahl der ersten Steuerbefehle von der Anzahl der optimierten Steuerbefehle abweicht. Dies ist vorteilhaft, da ein Abweichen der Anzahl der optimierten Steuerbefehle von der Anzahl der ersten Steuerbefehle einen Hinweis auf einen Fehler bei der Optimierung der ersten Steuerbefehle liefern kann. Typischerweise wird die Anzahl der ersten Steuerbefehle mit der Anzahl der optimierten Steuerbefehle innerhalb der Familien der Steuerbefehle verglichen. So kann die Anzahl der ersten Steuerbefehle einer ersten Familie mit der Anzahl der optimierten Steuerbefehle der korrespondierenden zweiten Familie verglichen werden. Dieser Vergleich kann für jede Familie von Steuerbefehlen wiederholt werden.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass ein erster Satz von fortlaufenden Nummern für die ersten Steuerbefehle vergeben wird und ein zweiter Satz von fortlaufenden Nummern für die optimierten Steuerbefehle vergeben wird. Das Durchführen des Tests umfasst ein Vergleichen von einer Eigenschaft eines ersten Steuerbefehls mit der korrespondierenden Eigenschaft eines optimierten Steuerbefehls. Hierbei weist der optimierte Steuerbefehl eine fortlaufende Nummer auf, welche zu der fortlaufenden Nummer des ersten Steuerbefehls korrespondiert. Insbesondere umfasst das Durchführen des Tests ein Vergleichen von mehreren Eigenschaften. Insbesondere umfasst das Durchführen des Tests ein Vergleichen einer Eigenschaft von mehreren Steuerbefehlen mit korrespondierenden fortlaufenden Nummern. Ein Satz von fortlaufenden Nummern kann für Steuerbefehle derart vergeben werden, dass die Steuerbefehle gemäß ihrer zeitlichen Reihenfolge durchnummeriert werden. Insbesondere kann innerhalb einer Familie ein Satz von fortlaufenden Nummern für die Steuerbefehle der Familie vergeben werden. Es kann dann spezifisch für jede Familie ein Satz von fortlaufenden Nummern für die Steuerbefehle der Familie vergeben werden. Das Durchführen des Tests kann dann umfassen, dass nur die Eigenschaften von den ersten Steuerbefehlen und optimierten Steuerbefehlen verglichen werden, welche eine korrespondierende fortlaufende Nummer, insbesondere innerhalb einer Familie, aufweisen. Das Korrespondieren von fortlaufenden Nummern bedeutet insbesondere, dass die fortlaufenden Nummern gleich sind. Durch das Vergeben von fortlaufenden Nummern wird sichergestellt, dass bei dem Vergleich der Eigenschaften von Steuerbefehlen nur die bezüglich der Abfolge korrespondierenden Steuerbefehle miteinander verglichen werden.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass das Durchführen des Tests ein Vergleichen der Absolutzeiten der ersten Steuerbefehle mit den Absolutzeiten der optimierten Steuerbefehle umfasst. Mit der Absolutzeit ist typischerweise ein Zeitmaß gemeint, welches die Zeit charakterisiert, welche zwischen dem Start der Magnetresonanz-Sequenz und dem Anwenden der Steuerbefehle vergeht. Mit der Absolutzeit kann insbesondere diejenige Zeit gemeint sein, welche zwischen dem Start der Magnetresonanz-Sequenz und dem Anwenden der Steuerbefehle vergeht. Vorteilhafterweise werden wieder die Absolutzeiten der ersten Steuerbefehle einer ersten Familie mit den Absolutzeiten der optimierten Steuerbefehle der korrespondierenden zweiten Familie verglichen. Vorteilhafterweise werden nur die Absolutzeiten von Steuerbefehlen mit korrespondierenden, insbesondere gleichen, fortlaufenden Nummern verglichen. Die Absolutzeit kann somit eine bereits erwähnte Eigenschaft sein. Das Vergleichen der Absolutzeiten der ersten und der optimierten Steuerbefehle ist vorteilhaft, wenn das Optimieren der ersten Steuerbefehle als Bedingung die Absolutzeiten der ersten Steuerbefehle unverändert lässt. Alternativ zum Vergleichen der Absolutzeiten oder zusätzlich zum Vergleichen der Absolutzeiten kann auch die Länge der Steuerbefehle miteinander verglichen werden. Weiterhin können auch die Dwell-Times, die Zeiten, welche bei der Aufnahme von Zeilen im k-Raum vergehen, der Akquisitionsfenster miteinander verglichen werden.
Die erfindungsgemäße Bilddatenaufnahmeeinheit weist eine Recheneinheit auf, welche dazu ausgebildet ist, ein erfindungsgemäßes Verfahren auszuführen. Die erfindungsgemäße Bilddatenaufnahmeeinheit ist somit dazu ausgebildet, ein Verfahren zum Aufnehmen von Magnetresonanz-Bilddaten durchzuführen. Die Bilddatenaufnahmeeinheit ist zum Positionieren eines Untersuchungsobjekts in einem Magnetresonanzgerät zum Aufnehmen der Magnetresonanz-Bilddaten des Untersuchungsobjekts mittels einer Magnetresonanz-Sequenz und zum Festlegen von Sequenzparametern der Magnetresonanz-Sequenz ausgebildet. Die Recheneinheit der Bilddatenaufnahmeeinheit ist zum Generieren von ersten Steuerbefehlen der Magnetresonanz-Sequenz anhand der festgelegten Sequenzparameter ausgebildet. Die Bilddatenaufnahmeeinheit weist eine Optimierungseinheit auf, welche zum Optimieren der ersten Steuerbefehle zum Generieren einer optimierten Magnetresonanz-Sequenz ausgebildet ist, wobei das Optimieren der ersten Steuerbefehle ein Umwandeln der ersten Steuerbefehle zu optimierten Steuerbefehlen umfasst. Die Bilddatenaufnahmeeinheit weist eine Testeinheit auf, welche zum Durchführen eines Tests zum Überprüfen der optimierten Magnetresonanz-Sequenz ausgebildet ist, wobei der Test ein Vergleichen der ersten Steuerbefehle mit den optimierten Steuerbefehlen umfasst. Weiterhin ist die Bilddatenaufnahmeeinheit zum Abspielen der optimierten Magnetresonanz-Sequenz zum Aufnehmen der Magnetresonanz-Bilddaten mit den optimierten Steuerbefehlen abhängig vom Ergebnis des Tests ausgebildet. Die Bilddatenaufnahmeeinheit kann weitere Steuerungskomponenten aufweisen, welche zum Ausführen eines erfindungsgemäßen Verfahrens nötig und/oder vorteilhaft sind. Auch kann die Bilddatenaufnahmeeinheit dazu ausgebildet sein, Steuerungssignale an das Magnetresonanzgerät zu senden und/oder Steuerungssignale zu empfangen und/oder zu verarbeiten, um ein erfindungsgemäßes Verfahren auszuführen. Hierzu können auf einer Speichereinheit der Bilddatenaufnahmeeinheit Computerprogramme und weitere Software gespeichert sein, mittels derer ein Prozessor der Bilddatenaufnahmeeinheit einen Verfahrensablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens automatisch steuert und/oder ausführt. Somit kann die Bilddatenaufnahmeeinheit die korrekte Funktionsweise einer Optimierung einer Magnetresonanz-Sequenz sicherstellen.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Bilddatenaufnahmeeinheit derart ausgebildet, dass die ersten Steuerbefehle zu ersten Familien von ersten Steuerbefehlen gruppiert werden und die optimierten Steuerbefehle zu zweiten Familien von optimierten Steuerbefehlen gruppiert werden, wobei der Test ein Vergleichen der ersten Steuerbefehle einer ersten Familie mit den optimierten Steuerbefehlen einer zweiten Familie umfasst, wobei erste und zweite Familie zueinander korrespondieren. Gemäß einer Ausführungsform ist die Bilddatenaufnahmeeinheit derart ausgebildet, dass das Durchführen des Tests ein Vergleichen der Anzahl der ersten Steuerbefehle mit der Anzahl der optimierten Steuerbefehle umfasst. Gemäß einer Ausführungsform ist die Bilddatenaufnahmeeinheit derart ausgebildet, dass ein erster Satz von fortlaufenden Nummern für die ersten Steuerbefehle vergeben wird und ein zweiter Satz von fortlaufenden Nummern für die optimierten Steuerbefehle vergeben wird, wobei das Durchführen des Tests ein Vergleichen von einer Eigenschaft eines ersten Steuerbefehls mit der korrespondierenden Eigenschaft eines optimierten Steuerbefehls umfasst, wobei der optimierte Steuerbefehl eine fortlaufende Nummer aufweist, welche zu der fortlaufenden Nummer des ersten Steuerbefehls korrespondiert. Gemäß einer Ausführungsform ist die Bilddatenaufnahmeeinheit derart ausgebildet, dass das Durchführen des Tests ein Vergleichen der Absolutzeiten der ersten Steuerbefehle mit den Absolutzeiten der optimierten Steuerbefehle umfasst.
Das erfindungsgemäße Magnetresonanzgerät weist eine Bilddatenaufnahmeeinheit auf. Damit ist das erfindungsgemäße Magnetresonanzgerät dazu ausgebildet, mit der Bilddatenaufnahmeeinheit ein erfindungsgemäßes Verfahren auszuführen. Die Bilddatenaufnahmeeinheit kann in das Magnetresonanzgerät integriert sein. Die Bilddatenaufnahmeeinheit kann auch separat von dem Magnetresonanzgerät installiert sein. Die Bilddatenaufnahmeeinheit kann mit dem Magnetresonanzgerät verbunden sein. Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Magnetresonanzgeräts sind analog zu den Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet. Somit kann das Magnetresonanzgerät die korrekte Funktionsweise einer Optimierung einer Magnetresonanz-Sequenz sicherstellen.
Das erfindungsgemäße Computerprogrammprodukt ist direkt in einen Speicher einer programmierbaren Recheneinheit eines Magnetresonanzgeräts ladbar und weist Programmcode-Mittel auf, um ein erfindungsgemäßes Verfahren auszuführen, wenn das Computerprogrammprodukt in der Recheneinheit des Magnetresonanzgeräts ausgeführt wird. Dadurch kann das erfindungsgemäße Verfahren schnell, identisch wiederholbar und robust ausgeführt werden. Das Computerprogrammprodukt ist so konfiguriert, dass es mittels der Recheneinheit die erfindungsgemäßen Verfahrensschritte ausführen kann. Die Recheneinheit muss dabei jeweils die Voraussetzungen wie beispielsweise einen entsprechenden Arbeitsspeicher, eine entsprechende Grafikkarte oder eine entsprechende Logikeinheit aufweisen, so dass die jeweiligen Verfahrensschritte effizient ausgeführt werden können. Das Computerprogrammprodukt ist beispielsweise auf einem computerlesbaren Medium gespeichert oder auf einem Netzwerk oder Server hinterlegt, von wo es in den Prozessor einer lokalen Recheneinheit geladen werden kann, der mit dem Magnetresonanzgerät direkt verbunden oder als Teil des Magnetresonanzgeräts ausgebildet sein kann. Weiterhin können Steuerinformationen des Computerprogrammprodukts auf einem elektronisch lesbarer Datenträger gespeichert sein. Die Steuerinformationen des elektronisch lesbaren Datenträgers sind derart ausgestaltet, dass sie bei Verwendung des Datenträgers in einer Recheneinheit eines Magnetresonanzgeräts ein erfindungsgemäßes Verfahren durchführen. Beispiele für elektronisch lesbare Datenträger sind eine DVD, ein Magnetband oder ein USB-Stick, auf welchem elektronisch lesbare Steuerinformationen, insbesondere Software (vgl. oben), gespeichert ist. Wenn diese Steuerinformationen (Software) von dem Datenträger gelesen und in eine Steuerung und/oder Recheneinheit eines Magnetresonanzgeräts gespeichert werden, können alle erfindungsgemäßen Ausführungsformen der vorab beschriebenen Verfahren durchgeführt werden.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert.
Es zeigen:
1 ein erfindungsgemäßes Magnetresonanzgerät zur Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens in einer schematischen Darstellung,
2 ein Ablaufdiagramm einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens und
3 ein Ablaufdiagramm eines exemplarischen Tests einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
1 stellt ein erfindungsgemäßes Magnetresonanzgerät 11 zur Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens schematisch dar. Das Magnetresonanzgerät 11 umfasst eine von einer Magneteinheit 13 gebildeten Detektoreinheit mit einem Hauptmagneten 17 zu einem Erzeugen eines starken und insbesondere konstanten Hauptmagnetfelds 18. Zudem weist das Magnetresonanzgerät 11 einen zylinderförmigen Patientenaufnahmebereich 14 zu einer Aufnahme eines Patienten 15 auf, wobei der Patientenaufnahmebereich 14 in einer Umfangsrichtung von der Magneteinheit 13 zylinderförmig umschlossen ist. Der Patient 15 kann mittels einer Patientenlagerungsvorrichtung 16 des Magnetresonanzgeräts 11 in den Patientenaufnahmebereich 14 geschoben werden. Die Patientenlagerungsvorrichtung 16 weist hierzu einen Liegentisch auf, der bewegbar innerhalb des Magnetresonanzgeräts 11 angeordnet ist. Die Magneteinheit 13 ist mittels einer Gehäuseverkleidung 31 des Magnetresonanzgeräts 11 nach außen abgeschirmt.
Die Magneteinheit 13 weist weiterhin eine Gradientenspuleneinheit 19 zu einer Erzeugung von Magnetfeldgradienten auf, die für eine Ortskodierung während einer Bildgebung verwendet werden. Die Gradientenspeleneinheit 19 wird mittels einer Gradientensteuereinheit 28 angesteuert. Des Weiteren weist die Magneteinheit 13 eine Hochfrequenzantenneneinheit 20, welche im gezeigten Fall als fest in das Magnetresonanzgerät 11 integrierte Körperspule ausgebildet ist, und eine Hochfrequenzantennensteuereinheit 29 zu einer Anregung einer Polarisation, die sich in dem von dem Hauptmagneten 17 erzeugten Hauptmagnetfeld 18 einstellt, auf. Die Hochfrequenzantenneneinheit 20 wird von der Hochfrequenzantennensteuereinheit 29 angesteuert und strahlt hochfrequente Magnetresonanz-Sequenzen in einen Untersuchungsraum, der im Wesentlichen von dem Patientenaufnahmebereich 14 gebildet ist, ein.
Zu einer Steuerung des Hauptmagneten 17, der Gradientensteuereinheit 28 und der Hochfrequenzantennensteuereinheit 29 weist das Magnetresonanzgerät 11 eine Recheneinheit 24 auf. Die Recheneinheit 24 steuert zentral das Magnetresonanzgerät 11, wie beispielsweise das Durchführen einer vorbestimmten bildgebenden Gradientenechosequenz. Steuerinformationen wie beispielsweise Bildgebungsparameter, sowie rekonstruierte Magnetresonanzbilder können auf einer Anzeigeeinheit 25, beispielsweise auf zumindest einem Monitor, des Magnetresonanzgeräts 11 für einen Bediener angezeigt werden. Zudem weist das Magnetresonanzgerät 11 eine Eingabeeinheit 26 auf, mittels derer Informationen und/oder Parameter während eines Messvorgangs von einem Bediener eingegeben werden können. Die Recheneinheit 24 kann direkt Steuerbefehle an die Gradientensteuereinheit 28 und die Hochfrequenzantennensteuereinheit 29 übergeben.
Weiterhin weist das dargestellte Magnetresonanzgerät 11 eine Bilddatenaufnahmeeinheit 30 auf; diese weist die bereits erwähnte Recheneinheit 24, die Anzeigeeinheit 25, die Eingabeeinheit 26, die Gradientensteuereinheit 28 und die Hochfrequenzantennensteuereinheit 29 auf. Zusätzlich weist die Bilddatenaufnahmeeinheit 30 eine Optimierungseinheit 32 zum Optimieren von Steuerbefehlen und eine Testeinheit 33 zum Überprüfen von optimierten Steuerbefehlen auf.
Das dargestellte Magnetresonanzgerät 11 kann selbstverständlich weitere Komponenten umfassen, die Magnetresonanzgeräte 11 gewöhnlich aufweisen. Die allgemeine Funktionsweise eines Magnetresonanzgeräts 11 ist zudem dem Fachmann bekannt, so dass auf eine detaillierte Beschreibung der weiteren Komponenten verzichtet wird.
2 zeigt ein Ablaufdiagramm einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens. In einem ersten Verfahrensschritt 40 wird ein Patient 15 auf der Patientenlagerungsvorrichtung 16 des Magnetresonanzgeräts 11 positioniert. Ein Benutzer wählt in einem weiteren Verfahrensschritt 41 mittels der Eingabeeinheit 26 eine Magnetresonanz-Sequenz aus und legt für diese Magnetresonanz-Sequenz Sequenzparameter fest. In einem weiteren Verfahrensschritt 42 generiert die Recheneinheit 24 anhand der festgelegten Sequenzparameter automatisch erste Steuerbefehle, welche ein Ausführen der ausgewählten Magnetresonanz-Sequenz mit den festgelegten Sequenzparametern ermöglichen. In einem weiteren Verfahrensschritt 43 werden die ersten Steuerbefehle von der Recheneinheit 24 an die Optimierungseinheit 32 übergeben und von dieser optimiert. Dabei werden aus den ersten Steuerbefehlen optimierte Steuerbefehle generiert. Die ersten Steuerbefehle werden beispielsweise derart optimiert, dass die Gradientenschaltungen der Magnetresonanz-Sequenz derart optimiert werden, dass die Lautstärke des Magnetresonanzgeräts 11 während der Aufnahme der Magnetresonanz-Sequenz vermindert ist. In einem weiteren Verfahrensschritt 44 wird mittels der Testeinheit 33 ein Test durchgeführt, für welchen die optimierten Steuerbefehle von der Optimierungseinheit 32 der Testeinheit 33 übergeben werden und die ersten Steuerbefehle von der Recheneinheit 24 der Testeinheit 33 übergeben werden. Der Test vergleicht die ersten Steuerbefehle mit den optimierten Steuerbefehlen und liefert in einem weiteren Verfahrensschritt 45 ein Testergebnis, welches beschreibt, ob der Test bestanden oder nicht bestanden wurde. Eine exemplarische Durchführung des Tests ist in 3 dargestellt. Bei einem nicht bestandenen Test wird in einem weiteren Verfahrensschritt 46 die Aufnahme der Magnetresonanz-Sequenz von der Bilddatenaufnahmeeinheit 30 abgebrochen oder gar nicht erst gestartet. Wird der Test bestanden, so wird in einem weiteren Verfahrensschritt 47 die optimierte Magnetresonanz-Sequenz mittels der optimierten Steuerbefehle mittels des Magnetresonanzgeräts 11, insbesondere mittels der Bilddatenaufnahmeeinheit 30, abgespielt, wobei Magnetresonanz-Bilddaten aufgenommen werden. Dafür übergibt die Testeinheit 33 die optimierten Steuerbefehle an die Gradientensteuereinheit 28 und die Hochfrequenzantennensteuereinheit 29.
3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines exemplarischen Tests gemäß einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens. Es ist nur eine exemplarische Durchführung eines möglichen Tests näher beschrieben, der während des weiteren Verfahrensschritts 44 mittels der Bilddatenaufnahmeeinheit 30, insbesondere mittels der Testeinheit 33, durchgeführt wird. Die in 3 dargestellten Verfahrensschritte 100–204 und die dazugehörige nun folgende Beschreibung sind somit nur exemplarisch als eine mögliche Ausführungsform des Tests anzusehen. Die in 3 dargestellten Verfahrensschritte 100–204 werden mittels der Bilddatenaufnahmeeinheit 30, insbesondere mittels der Testeinheit 33, durchgeführt. Für den Test werden die Steuerbefehle zu Familien von Steuerbefehlen zusammengefasst. Aufgrund einer besseren Übersichtlichkeit ist der Fall gezeigt, dass die Steuerbefehle nur zu zwei Familien zusammengefasst werden, wovon eine Familie alle Gradientenschaltungen in x-Richtung enthält und die andere Familie alle Hochfrequenz-Pulse enthält. Typischerweise werden die Steuerbefehle zu mehr Familien als gezeigt zusammengefasst. Mögliche weitere Familien sind Gradientenschaltungen in y-Richtung, Gradientenschaltungen in z-Richtung, Akquisitionsfenster, Frequenzeinstellungen, Phaseneinstellungen und Synchronisierungsereignisse. Die x-Richtung ist dabei eine Richtung senkrecht zum Hauptmagnetfeld 18. Die y-Richtung ist eine Richtung senkrecht zum Hauptmagnetfeld 18 und senkrecht zur x-Richtung. Die z-Richtung ist die Richtung entlang des Hauptmagnetfelds 18.
Ausgangspunkt sind die im weiteren Verfahrensschritt 42 (siehe 2) generierten ersten Steuerbefehle und die im weiteren Verfahrensschritt 43 (siehe 2) optimierten Steuerbefehle. Alle ersten Steuerbefehle, welche Gradientenschaltungen in x-Richtung beschreiben, das heißt erste Gradientenschaltungen in x-Richtung, werden in einem weiteren Verfahrensschritt 100 zu einer ersten Familie zusammengefasst. Genauso werden alle optimierten Steuerbefehle, welche optimierte Gradientenschaltungen in x-Richtung beschreiben, das heißt optimierte Gradientenschaltungen in x-Richtung, in einem weiteren Verfahrensschritt 101 zu einer zweiten Familie zusammengefasst. Es erfolgt in einem weiteren Verfahrensschritt 102 ein Vergleich der Anzahl der ersten Gradientenschaltungen in x-Richtung und der optimierten Gradientenschaltungen in x-Richtung. Weiterhin werden in einem weiteren Verfahrensschritt 103 fortlaufende Nummern für die erste Familie mit den ersten Gradientenschaltungen in x-Richtung gemäß der Reihenfolge der Gradientenschaltungen in x-Richtung vergeben. Im gleichen Sinne werden in einem weiteren Verfahrensschritt 104 für die zweite Familie mit den optimierten Gradientenschaltungen in x-Richtung fortlaufende Nummern für die optimierten Gradientenschaltungen in x-Richtung vergeben. In einem weiteren Verfahrensschritt 105 werden bestimmte Parameter jeder Gradientenschaltung in x-Richtung der ersten Familie mit den korrespondierenden Parametern derjenigen Gradientenschaltungen in x-Richtung der zweiten Familie verglichen, welche jeweils die gleiche fortlaufende Nummer wie die Gradientenschaltungen in x-Richtung der ersten Familie aufweisen. Speziell werden im gezeigten Fall im weiteren Verfahrensschritt 105 die Absolutzeiten der korrespondierenden Gradientenschaltungen in x-Richtung der ersten und zweiten Familie verglichen. Die Absolutzeiten sind die Zeiten zwischen dem Start der Magnetresonanz-Sequenz und dem Anwenden der Gradientenschaltungen in x-Richtung.
Im gleichen Sinne werden für die Hochfrequenz-Pulse in den Verfahrensschritten 200–205 die ersten Hochfrequenz-Pulse mit optimierten Hochfrequenz-Pulsen verglichen. Dafür werden in einem weiteren Verfahrensschritt 200 wieder die ersten Hochfrequenz-Pulse zusammengefasst und in einem weiteren Verfahrensschritt 201 die optimierten Hochfrequenz-Pulse zusammengefasst. Die Anzahl der ersten Hochfrequenz-Pulse wird in einem weiteren Verfahrensschritt 202 mit der Anzahl der optimierten Hochfrequenz-Pulse verglichen. Es werden in einem weiteren Verfahrensschritt 203 wieder fortlaufenden Nummern für die ersten Hochfrequenz-Pulse vergeben und in einem weiteren Verfahrensschritt 204 fortlaufende Nummern für die optimierten Hochfrequenz-Pulse vergeben. In einem weiteren Verfahrensschritt 205 werden die Absolutzeiten der ersten Hochfrequenz-Pulse mit den Absolutzeiten der optimierten Hochfrequenz-Pulse verglichen, wobei jeweils die Absolutzeiten von ersten und von optimierten Hochfrequenz-Pulsen mit gleichen fortlaufenden Nummern verglichen werden.
Zum Abschluss des Tests werden die Ergebnisse der einzelnen Testergebnisse 102, 105, 202, 205 zusammengefasst. Der Test gilt im weiteren Verfahrensschritt 45 (siehe 2) als bestanden, wenn alle einzelnen Testergebnisse 102, 105, 202, 205 bestanden sind. Die einzelnen Testergebnisse 102, 202 gelten dabei dann als bestanden, wenn die Anzahl der ersten und der optimierten Steuerbefehle gleich ist. Die einzelnen Testergebnisse 105, 205 gelten dann als bestanden, wenn die Absolutzeiten der ersten und optimierten Steuerbefehle mit den gleichen fortlaufenden Nummern gleich sind.
Die in 2 und 3 dargestellten Verfahrensschritte einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens werden von der Bilddatenaufnahmeeinheit 30 zusammen mit dem Magnetresonanzgerät 11 ausgeführt. Hierzu umfasst die Bilddatenaufnahmeeinheit 30 erforderliche Software und/oder Computerprogramme, die in einer Speichereinheit der Bilddatenaufnahmeeinheit 30 gespeichert sind. Die Software und/oder Computerprogramme umfassen Programmmittel, die dazu ausgelegt sind, das erfindungsgemäße Verfahren auszuführen, wenn das Computerprogramm und/oder die Software in der Bilddatenaufnahmeeinheit 30 mittels einer Prozessoreinheit des Magnetresonanzgeräts 11 ausgeführt wird.
Obwohl die Erfindung im Detail durch die bevorzugten Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung dennoch nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden.

Claims

Verfahren zum Aufnehmen von Magnetresonanz-Bilddaten mit folgenden Verfahrensschritten: – Positionieren eines Untersuchungsobjekts in einem Magnetresonanzgerät zum Aufnehmen der Magnetresonanz-Bilddaten des Untersuchungsobjekts mittels einer Magnetresonanz-Sequenz und Festlegen von Sequenzparametern der Magnetresonanz-Sequenz, wobei das Festlegen der Sequenzparameter das Auswählen der Magnetresonanz-Sequenz zum Aufnehmen der Magnetresonanz-Bilddaten und das Festlegen von Einstellungen der ausgewählten Magnetresonanz-Sequenz umfasst, – Generieren von ersten Steuerbefehlen der Magnetresonanz-Sequenz anhand der festgelegten Sequenzparameter, wobei die ersten Steuerbefehle nach dem Festlegen der Sequenzparameter automatisch generiert werden, – Optimieren der ersten Steuerbefehle zum Generieren einer optimierten Magnetresonanz-Sequenz, wobei das Optimieren der ersten Steuerbefehle ein Umwandeln der ersten Steuerbefehle zu optimierten Steuerbefehlen umfasst, – Durchführen eines Tests zum Überprüfen der optimierten Magnetresonanz-Sequenz, wobei der Test ein Vergleichen der ersten Steuerbefehle mit den optimierten Steuerbefehlen umfasst, und – Abspielen der optimierten Magnetresonanz-Sequenz zum Aufnehmen der Magnetresonanz-Bilddaten mit den optimierten Steuerbefehlen abhängig vom Ergebnis des Tests.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die ersten Steuerbefehle zu ersten Familien von ersten Steuerbefehlen gruppiert werden und die optimierten Steuerbefehle zu zweiten Familien von optimierten Steuerbefehlen gruppiert werden, wobei der Test ein Vergleichen der ersten Steuerbefehle einer ersten Familie mit den optimierten Steuerbefehlen einer zweiten Familie umfasst, wobei erste und zweite Familie zueinander korrespondieren.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Durchführen des Tests ein Vergleichen der Anzahl der ersten Steuerbefehle mit der Anzahl der optimierten Steuerbefehle umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein erster Satz von fortlaufenden Nummern für die ersten Steuerbefehle vergeben wird und ein zweiter Satz von fortlaufenden Nummern für die optimierten Steuerbefehle vergeben wird, wobei das Durchführen des Tests ein Vergleichen von einer Eigenschaft eines ersten Steuerbefehls mit der korrespondierenden Eigenschaft eines optimierten Steuerbefehls umfasst, wobei der optimierte Steuerbefehl eine fortlaufende Nummer aufweist, welche zu der fortlaufenden Nummer des ersten Steuerbefehls korrespondiert.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Durchführen des Tests ein Vergleichen der Absolutzeiten der ersten Steuerbefehle mit den Absolutzeiten der optimierten Steuerbefehle umfasst.
Bilddatenaufnahmeeinheit, welche eine Recheneinheit umfasst, welche dazu ausgebildet ist, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1–5 auszuführen.
Magnetresonanzgerät mit einer Bilddatenaufnahmeeinheit nach Anspruch 6.
Computerprogrammprodukt, welches direkt in einen Speicher einer programmierbaren Recheneinheit eines Magnetresonanzgeräts ladbar ist, mit Programmcode-Mitteln, um ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1–5 auszuführen, wenn das Computerprogrammprodukt in der Recheneinheit des Magnetresonanzgeräts ausgeführt wird.