DE102013226246A1

DE102013226246A1 - Verfahren zur schichtselektiven Magnetresonanz-Bildgebung und Magnetresonanz-Anlage

Info

Publication number: DE102013226246A1
Application number: DE102013226246.9A
Authority: DE
Inventors: Mathias Nittka
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens Healthineers Ag De
Priority date: 2013-12-17
Filing date: 2013-12-17
Publication date: 2015-06-18
Anticipated expiration: 2033-12-18
Also published as: US9945924B2; DE102013226246B4; US20150168524A1

Abstract

Im Rahmen einer SEMAC-artigen Magnetresonanz-Bildgebung werden MR-Daten mehrerer Auslesepartitionen (200-1–200-7) einer Zielschicht (202-3) zur Reduktion von Bildartefakten aufgrund von Magnetfeld-Inhomogenitäten berücksichtigt. Schichtselektiv angeregte Kernspins werden durch Einstrahlen mehrerer Refokussierungspulse refokussiert. Für jeden Refokussierungspuls wird jeweils mindestens ein kz-Phasenkodiergradient entlang einer ersten Richtung, jeweils zum Definieren einer Auslesepartition, angewendet und mindestens ein ky-Phasenkodiergradient entlang einer zweiten Richtung zum Erfassen von MR-Daten angewendet, wobei die erste und zweite Richtung senkrecht zueinander orientiert sind. Die mehreren Refokussierungspulse weisen zumindest zwei unterschiedliche Flipwinkel (500) auf.

Description

Die Erfindung betrifft Techniken der schichtselektiven Magnetresonanz-Bildgebung einer Zielschicht eines Untersuchungsobjekts sowie eine Magnetresonanz-Anlage. Insbesondere betrifft die Erfindung solche Techniken, welche, z.B. basierend auf einer Slice Encoding for Metal Artifact Correction Messsequenz, eine verringerte Messzeit und / oder Hochfrequenz-Strahlenbelastung ermöglichen.
Bei der Magnetresonanz(MR)-Bildgebung werden Kernspins durch Anwenden eines Grundmagnetfelds ausgerichtet bzw. polarisiert und anschließend durch Einstrahlen eines oder mehrerer Hochfrequenz(HF)-Pulse aus der Ruhelage ausgelenkt bzw. zielgerichtet manipuliert, also z.B. refokussiert. Es kann vorkommen, dass das lokale polarisierende Magnetfeld Inhomogenitäten aufweist, d.h. Schwankungen als Funktion des Ortes. Dies kann z.B. der Fall sein aufgrund von baulich bedingten Inhomogenitäten des Grundmagnetfelds und / oder durch Anwesenheit von Suszeptibilitätsänderungen als Funktion des Ortes. Solche Suszeptibilitätsänderungen können z.B. aufgrund von Metallgegenständen im Untersuchungsbereich, etwa Prothesen oder chirurgischen Elementen, auftreten.
Diese Inhomogenitäten können Bildartefakte in MR-Bildern bewirken, z.B. weil die lokale Resonanzfrequenz der Kernspins durch die Inhomogenitäten verschoben ist und dadurch Fehlabbildungen in den MR-Daten auftreten. So kann ein bestimmter Punkt im Ortsraum in einem MR-Bild an einen anderen Punkt abgebildet werden.
Um Metallartefakte bei Spin-Echo(SE)-basierten Messsequenzen zu unterdrücken, kann eine Slice Encoding for Metal Artifact Correction (SEMAC) Technik eingesetzt werden, siehe „SEMAC: Slice Encoding for Metal Artifact Correction in MRI", W. Lu et al. Magn. Reson. in Med. 62 (2009) 66–76. Dabei wird typischerweise im Zusammenhang mit einer konventionellen zweidimensionalen (2d) Messsequenz bzw. schichtselektiven Abtastung eines Untersuchungsobjekts eine zusätzliche Phasenkodierung in Schichtselektionsrichtung kz durchgeführt.
Im Zusammenhang mit solchen SEMAC Techniken können insbesondere zwei Effekte auftreten. Erstens erhöht sich typischerweise die gesamte zum Erfassen von MR-Daten benötigte Zeitspanne (Messzeit) inhärent linear mit der Anzahl der zusätzlichen Phasenkodierschritte in Schichtselektionsrichtung kz. Dies kann die Flexibilität in der Bildgebung limitieren und z.B. Bewegungsartefakte o.ä. bewirken. Gleichzeitig kann eine Wirtschaftlichkeit des Betriebs der MR-Anlage eingeschränkt werden. Zweitens kann eine durch die MR-Bildgebung bewirkte HF-Belastung zunehmen, die häufig im Rahmen der sog. spezifischen Absorptionsrate (SAR) quantifiziert wird. Dies ist typischerweise der Fall, weil pro Zeit eine große Anzahl an Refokussierungspulsen mit HF-Anteil eingestrahlt wird. Durch kann es notwenig werden, zusätzliche Totzeiten vorzusehen, um die SAR zu limitieren, und dadurch die Messzeit weiter zu verlängern.
Deshalb besteht ein Bedarf für verbesserte Techniken zur Korrektur von Metallartefakten in MR-Daten. Insbesondere besteht ein Bedarf für solche Techniken, welche eine vergleichsweise geringe Messzeit bzw. eine vergleichsweise geringe SAR ermöglichen.
Diese Aufgabe wird von den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Die abhängigen Ansprüche definieren Ausführungsformen.
Gemäß einem Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zur schichtselektiven MR-Bildgebung einer Zielschicht eines Untersuchungsobjekts. Die MR-Bildgebung berücksichtigt MR-Daten mehrerer Auslesepartitionen der Zielschicht, sowie mehrere Auslesepartitionen mindestens einer weiteren Schicht.
Das Berücksichtigen erfolgt zur Reduktion von Bildartefakten aufgrund von Magnetfeld-Inhomogenitäten. Die mindestens eine weitere Schicht ist zu der Zielschicht benachbart. Das Verfahren umfasst das schichtselektive Anregen von Kernspins durch Anwenden mindestens eines Schichtselektionsgradienten entlang einer ersten Richtung und durch zeitkorreliertes Einstrahlen mindestens eines Anregungspulses. Ferner umfasst das Verfahren das schichtselektive Fokussieren von angeregten Kernspins durch sequentielles Anwenden mehrerer weiterer Schichtselektionsgradienten entlang der ersten Richtung und durch zeitkorreliertes Einstrahlen mehrerer Refokussierungspulse. Das Verfahren umfasst für jeden weiteren Schichtselektionsgradienten mit zugehörigem Refokussierungspuls: Anwenden mindestens eines kz-Phasenkodiergradienten entlang der ersten Richtung, jeweils zum Definieren einer Auslesepartition; und Anwenden mindestens eines ky-Phasenkodiergradienten entlang einer zweiten Richtung zum Erfassen von MR-Daten, wobei die erste Richtung und die zweite Richtung senkrecht zueinander orientiert sind. Die mehreren Refokussierungspulse weisen mindestens zwei unterschiedliche Flipwinkel auf.
Die MR-Daten können also in einem Ortsfrequenzraum (k-Raum) vorliegen. Daher werden die MR-Daten häufig auch als Rohdaten bezeichnet. Zum Beispiel kann eine bestimmte Auslesepartition also einen bestimmten Bereich im k-Raum bezeichnen, der durch entsprechende kz-Phasenkodiergradienten und/oder ky-Phasenkodiergradienten festgelegt ist. Insoweit kann also eine Auslesepartition eine Anzahl von Abtastpunkten der MR-Daten umfassen. Z.B. kann eine Auslesepartition alle Abtastpunkte der Messsequenz, die in einem bestimmten Bereich des k-Raums entlang der Schichtselektionsrichtung kz, ersten Richtung liegen, umfassen. Z.B. können Abtastpunkte mit unterschiedlichen Positionen entlang der Schichtselektionsrichtung kz zu unterschiedlichen Auslesepartitionen gehören.
Es wäre insbesondere möglich, dass diejenigen Refokussierungspulse, die einer Auslesepartition zugeordnet sind, alle gleiche Flipwinkel aufweisen. In anderen Worten können solche Refokussierungspulse, die unterschiedlichen Auslesepartitionen zugeordnet sind, unterschiedliche Flipwinkel aufweisen. Innerhalb einer Auslesepartition kann also der Flipwinkel der entsprechenden Refokussierungspulse konstant sein. Derart kann z.B. eine Abhängigkeit des Flipwinkels der Refokussierungspulse von der durch die durch den zugehörigen kz-Phasenkodiergradienten entlang der ersten Richtung, d.h. der Schichtselektionsrichtung kz, kodierten Position erhalten werden.
Im Allgemeinen kann lediglich ein einzelner Anregungspuls zum Erfassen der MR-Daten der Zielschicht eingestrahlt werden. Es wäre aber auch möglich, dass – z.B. in Abhängigkeit einer Relaxationszeit der Kernspins – mehrere Anregungspulse im Rahmen des Erfassens der MR-Daten für die Zielschicht eingestrahlt werden. Das kann bedeuten, dass sich Anregen der Kernspins abwechselt mit dem Auslesen, wobei das Auslesen das Einstrahlen der Refokussierungspulse und das Anwenden der kz-Phasenkodiergradienten und der ky-Phasenkodiergradienten umfasst. Z.B. wäre es möglich, dass pro Auslesepartition jeweils ein eigener Anregungspuls eingestrahlt wird.
Es können auch MR-Daten für die mindestens eine weitere Schicht erfasst werden, z.B. mit entsprechenden Techniken wie voranstehend in Bezug auf die Zielschicht beschrieben. Zum Beispiel kann das Verfahren weiterhin umfassen: Kombinieren der MR-Daten der mehreren Auslesepartitionen der Zielschicht und der MR-Daten der mehreren Auslesepartitionen der mindestens einen weiteren Schicht zum Erhalten von kombinierten MR-Daten. Das Verfahren kann weiterhin umfassen: Anwenden einer Fourier-Transformation auf die kombinierten MR-Daten zum Erhalten eines MR-Bilds. Das MR-Bild kann dann im Ortsraum vorliegen. Generell sind die vorab beschriebenen Techniken und Techniken, die nachfolgend beschrieben werden, kombinierbar mit sogenannten partiell parallelen Aufnahmeverfahren (PPA), die im Ortsraum und / oder im k-Raum operieren. Ein Beispiel wäre die Generalized Autocalibrating Partial Parallel Acquisition(GRAPPA)-Technik.
Die vorab beschriebenen Techniken können also als schichtselektive Techniken bezeichnet werden, da typischerweise die Zielschicht alleine – und kein ausgedehntes dreidimensionales (3d) Volumen – angeregt wird. Insoweit können die Techniken abgegrenzt werden gegenüber 3d-Messsequenzen, bei denen typischerweise keine schichtselektive Anregung erfolgt, bzw. ein ausgedehnteres Volumen angeregt wird, das erst durch 3d-Phasekodierung in wesentlich dünnere Einzelschichten aufgelöst wird. Im Gegensatz dazu kann bei der schichtselektiven Anregung kann die angeregte Schichtdicke im Bereich der Größenordnung der Auflösung der anschließend erhaltenen MR-Bilder liegen.
Der k-Raum wird also – in Folge der Anregung der Zielschicht – durch Abtastpunkte abgetastet, die in mehrere Auslesepartitionen eingruppiert sind. Die mehreren Auslesepartitionen sind durch die kz-Phasenkodierung entlang der ersten Richtung, d.h. der Schichtselektionsrichtung, definiert. Es kann also eine Ortskodierung anhand der Phase der Kernspins sowohl entlang der ersten Richtung, Schichtselektionsrichtung, als auch entlang der zweiten Richtung vorgenommen werden. Dies kann es erlauben, die Metall-Artefakte zu reduzieren. Aufgrund der lokalen Magnetfeld-Inhomogenitäten kann es nämlich beim schichtselektiven Anregen zu Verzerrungen im Anregungsprofil kommen. Die Anregung erfolgt typischerweise nicht mehr ideal planar, sondern z.B. in Schichtselektionsrichtung verzerrt. Hingegen kann es für eine ortstreue Abbildung von Strukturen des Untersuchungsobjekts im MR-Bild erstrebenswert sein, wenn diese Verzerrungen im Anregungsprofil nicht auf die Zielschicht und die mindestens eine weitere Schicht übertragen werden. In anderen Worten können die Zielschicht und die mindestens eine weitere Schicht überwiegend planar sein. Gleichzeitig kann es möglich sein, dass das schichtselektive Anregen von Kernspins aufgrund der Magnetfeld-Inhomogenitäten nicht planar erfolgt.
Dieses verzerrte Anregungsprofil kann durch Abtasten des k-Raums in den mehreren Auslesepartitionen zumindest teilweise kompensiert werden. Die mehreren Auslesepartitionen können den Bereich der Zielschicht und umliegende Bereiche umfassen. Dadurch können sowohl solche Bereiche des Anregungsprofils abgetastet werden, die sich innerhalb der Zielschicht befinden, als auch solche Bereiche, die sich außerhalb der Zielschicht befinden. Durch eine nachfolgende Berücksichtigung der MR-Daten mehrerer Auslesepartitionen sowohl der Zielschicht, als auch der mindestens einen weiteren Schicht, kann – im Rahmen der Nachbearbeitung – eine Korrektur des verzerrten Anregungsprofils erfolgen. Die Bildartefakte können reduziert werden. In anderen Worten kann die MR-Bildgebung MR-Daten der Zielschicht und der mindestens einen weiteren Schicht im Rahmen einer SEMAC-Technik oder einer ähnlichen Nachbearbeitung berücksichtigen.
Das zeitkorrelierte Einstrahlen des Schichtselektionsgradienten entlang der ersten Richtung und des Anregungspulses kann z.B. bedeuten: Im Wesentlichen zeitgleiches Anwenden des Schichtselektionsgradienten entlang der ersten Richtung und Einstrahlen des Anregungspulses. Solche Techniken sind dem Fachmann grundsätzlich im Zusammenhang mit Schichtselektion im Rahmen von schichtselektivem Anregen bekannt. Weitere Details zur entsprechenden Ortskodierung müssen hier nicht genannt werden.
Zum Beispiel kann es möglich sein, dass nach einem Anregungspulse ein einzelner oder eine Abfolge von Refokussierungspulsen folgt. Pro Refokussierungspuls kann z.B. jeweils ein einzelner kz-Phasenkodiergradient und ein einzelner ky-Phasenkodiergradient angewendet werden, zum Erzeugen eines SE. Typischerweise können jeweils zwei kz-Phasenkodiergradienten und zwei ky-Phasenkodiergradienten nach einem Refokussierungspuls angewendet werden, deren auf die Kernspins aufgeprägte Phase sich in Summe zu Null addiert. Typischerweise weisen die beiden kz-Phasenkodiergradienten (ky-Phasenkodiergradienten) dann gleiche Werte der Amplitude, jedoch mit entgegengesetztem Vorzeichen auf. Die zweiten eingestrahlten kz-Phasenkodiergradienten (ky-Phasenkodiergradienten) werden auch als Rewinder-kz-Phasenkodiergradienten (Rewinder-ky-Phasenkodiergradienten) bezeichnet. Im Allgemeinen können auch mehr als zwei Phasenkodiergradienten in Folge eines Refokussierungspulses eingestrahlt werden.
Typischerweise kann eine durch die kz-Phasenkodiergradienten und die ky-Phasenkodiergradienten bewirkte Ortsauflösung entlang der ersten Richtung, Schichtselektionsrichtung wesentlich geringer sein, als entlang der zweiten Richtung. Zum Beispiel kann die Anzahl von Phasenkodierschritten entlang der ersten Richtung im Bereich von 5–50, vorzugsweise 7–20, besonders vorzugsweise 11–17 liegen – während die Anzahl von Phasenkodierschritten entlang der zweiten Richtung z.B. im Bereich von 100 bis 1000 liegen kann. Z.B. kann eine Anzahl von Phasenkodierschritten entlang der zweiten Richtung unmittelbar eine Auflösung der MR-Bilder bestimmen, während eine größere Anzahl von Phasenkodierschritten in der ersten Richtung, Schichtselektionsrichtung eine Qualität der Kompensation der Artefakte verbessern kann. Alternativ oder zusätzlich wäre es auch möglich, dass ein Abstand zwischen nächstgelegenen Abtastpunkten entlang der ersten Richtung, Schichtselektionsrichtung größer ist, als entlang der zweiten Richtung.
In einer herkömmlichen SE-basierten Messsequenz weist ein Refokussierungspuls typischerweise einen Flipwinkel von 180° auf. Dies führt zu einer Maximierung des Signal-Rausch-Verhältnisses (SNR) der MR-Daten, kann aber typischerweise gleichzeitig die SAR erhöhen. Vorliegend kann es möglich sein, dass unterschiedliche Refokussierungspulse unterschiedliche Flipwinkel aufweisen. Zum Beispiel können die Flipwinkel der Refokussierungspulse in einem Bereich von ca. 40° bis 180° variieren, besonders vorzugsweise in einem Bereich von 50° bis 150°. Trotz der allgemeinen Variation der Refokussierungspulse kann es ohne Beschränkung der Allgemeinheit möglich sein, dass zumindest einzelne Refokussierungspulse gleiche Flipwinkel aufweisen.
Es ist möglich, die kz-Phasenkodiergradienten flexibel zu dimensionieren. Z.B. können die Auslesepartitionen entlang der ersten Richtung im k-Raum äquidistant angeordnet sein. Es wäre alternativ oder zusätzlich auch möglich, dass die Auslesepartitionen symmetrisch entlang einer in Bezug auf ein k-Raum-Zentrum positiven und negativen Halbachse der ersten Richtung angeordnet sind.
Wie obenstehend bereits erwähnt können für die Zielschicht die genannten Schritte des schichtselektiven Anregens, des schichtselektiven Refokussierens, sowie die jeweils zugehörigen Schritte des Anwendens des mindestens einen kz-Phasenkodiergradienten und des mindestens einen ky-Phasenkodiergradienten in unterschiedlicher Reihenfolge wiederholt werden. Insbesondere kann es möglich sein, das schichtselektive Anregen jeweils intermittierend durchzuführen, um derart immer eine genügend große Transversalkomponente der Kernspins vorzuhalten.
Im Allgemeinen ist es möglich, die obenstehend beschriebenen Schritte des schichtselektiven Anregens, des schichtselektiven Refokussierens, sowie die jeweils zugehörigen Schritte des Anwendens des mindestens einen kz-Phasenkodiergradienten und des ky-Phasenkodiergradienten für die mindestens eine weitere Schicht entsprechend zu wiederholen, d.h. mit gegebenenfalls angepassten Schichtselektionsgradienten entlang der Schichtselektionsrichtung. Es wäre z.B. möglich, dass die zumindest eine oder zwei der mindestens einen weiteren Schicht an die Zielschicht angrenzen. Es können MR-Daten für die mindestens eine weitere Schicht erfasst werden.
Typischerweise korreliert die durch einen Refokussierungspuls verursachte SAR mit dem entsprechenden Flipwinkel. Größere (kleinere) Flipwinkel können eine größere (kleinere) SAR bewirken. Es können gemäß den vorliegenden Techniken solche unterschiedliche Flipwinkel implementiert werden, dass insgesamt die SAR sinkt. Dadurch kann es wiederum möglich sein, Totzeiten zu reduzieren und damit die Messzeit zu verringern.
Im Allgemeinen können unterschiedliche Refokussierungspulse unterschiedliche Flipwinkel aufweisen. Insgesamt kann es möglich sein, dadurch die SAR zu reduzieren. Diese Variation der Flipwinkel kann in einer einfachen Ausführungsform z.B. zufällig erfolgen, z.B. um aufgrund einer vorgegeben Streuung bzw. Verteilung insgesamt eine bestimmte SAR zu erhalten. Dabei sollte aber beachtet werden, dass eine Variation der Flipwinkel eine Variation der gemessenen Signalamplituden zur Folge hat, woraus sich Abweichungen des Bildkontrastes bis hin zu Bildartefakten in Form von Aufhellungen, Abschattungen oder auch z.B. Überlagerung verschobener Bildstrukturen (Geisterbilder). Im Allgemeinen sind langsame Signaländerungen im k-Raum weniger störend als scharfe Signalsprünge.
Es wäre aber möglich, die Flipwinkel systematisch, z.B. in Abhängigkeit bestimmter Parameter, zu variieren. Diese Parameter können im Allgemeinen Eigenschaften des Untersuchungsobjekts und / oder der Messsequenz sein. Z.B. kann in Abhängigkeit der Anzahl von Metallteilen die Flipwinkelvariation festgelegt werden.
Zum Beispiel kann ein erster kz-Phasenkodiergradient zu einem ersten Refokussierungspuls gehören, wobei der erste kz-Phasenkodiergradient eine erste Auslesepartition definiert. Ein zweiter kz-Phasenkodiergradient kann zu einem zweiten Refokussierungspuls gehören, wobei der zweite kz-Phasenkodiergradient eine zweite Auslesepartition definiert. Die zweite Auslesepartition kann einen größeren Abstand entlang der ersten Richtung zu einem k-Raum-Zentrum aufweisen, als die erste Auslesepartition. Der Flipwinkel des ersten Refokussierungspulses kann größer sein als der Flipwinkel des zweiten Refokussierungspulses.
Zum Beispiel kann das k-Raum-Zentrum denjenigen Punkt im k-Raum bezeichnen, der mit einem k-Vektor von 0 assoziiert ist, d.h. Wellenlänge der Kernspin-Anregung gegen unendlich. Der Abstand einer Auslesepartition zum k-Raum-Zentrum entlang der ersten Richtung kann definiert sein als der kürzeste Abstand von der Auslesepartition zu einem k-Vektor mit einer kz-Komponente von 0. Es wäre z.B. möglich, dass zwei oder mehr Auslesepartitionen denselben Abstand zum k-Raum-Zentrum aufweisen. Es ist aber auch möglich, dass es keine Auslesepartitionen mit gleichen Abständen zum k-Raum-Zentrum gibt, d.h. dass alle Auslesepartitionen wechselseitig unterschiedliche Abstände zum k-Raum-Zentrum entlang der ersten Richtung, Schichtselektionsrichtung aufweisen.
Wie aus Obenstehendem ersichtlich ist, können also solche Auslesepartitionen, welche einen größeren (kleineren) Abstand zum k-Raum-Zentrum aufweisen, mit einem Refokussierungspuls assoziiert sein, der einen kleineren (größeren) Flipwinkel aufweist. Im Allgemeinen kann der Flipwinkel der Refokussierungspulse der Messsequenz auf eine bestimmte Art und Weise variiert werden, und zwar in Abhängigkeit der vom jeweils zugehörigen SE kodierten Position im k-Raum entlang der ersten Richtung, Schichtselektionsrichtung; es wäre z.B. auch möglich, dass solche Auslesepartitionen, welche einen größeren (kleineren) Abstand zum k-Raum-Zentrum aufweisen, mit einem jeweiligen Refokussierungspuls assoziiert sind, der einen größeren (kleineren) Flipwinkel aufweist.
Zum Beispiel kann der Flipwinkel der Refokussierungspulse für zunehmende Abstände der zugehörigen Auslesepartitionen entlang der ersten Richtung zu einem k-Raum-Zentrum abnehmen. Hinsichtlich eines konkreten Verlaufs einer Variation der Flipwinkel in Abhängigkeit vom Abstand der zugehörigen Auslesepartition entlang der ersten Richtung zum k-Raum-Zentrum können verschiedenste Ausführungsformen gewählt werden. Zum Beispiel kann ein starker (schwacher) Abfall des Flipwinkels der Refokussierungspulse ausgehend vom k-Raum-Zentrum zur Peripherie des k-Raums gewählt werden; derart kann die SAR stark (schwach) reduziert werden – gleichzeitig kann jedoch eine große (kleine) Reduktion im Kontrast und der Auflösung in denjenigen Bereichen eines MR-Bilds erhalten werden, die z.B. im Rahmen der SEMAC-Nachbearbeitung korrigiert werden. Es wäre entsprechend auch möglich, einen weniger steilen Abfall des Flipwinkels der Refokussierungspulse als Funktion des Abstands der zugehörigen Auslesepartition zum k-Raum-Zentrum entlang der ersten Richtung, Schichtselektionsrichtung zu wählen; in einem solchen Fall kann eine Reduktion des Kontrasts und der Auflösung, sowie potentieller Bildstörungen durch starke Signalsprünge im k-Raum in den entsprechenden Bereichen der MR-Bilder, die durch die SEMAC-Nachbearbeitung korrigiert werden, weniger stark ausfallen – gleichzeitig kann jedoch die SAR Reduktion auch geringer ausfallen. Deshalb kann im Allgemeinen eine Abwägung zwischen dem angestrebten SAR-Gewinn und der tolerierbaren Reduktion von Kontrast und/oder Auflösung der MR-Bilder getroffen werden.
Voranstehend wurden vornehmlich Techniken beschrieben, bei denen der Flipwinkel der Refokussierungspulse, die zu einer Auslesepartition mit vergleichsweise geringem Abstand zum k-Raum-Zentrum entlang der ersten Richtung gehören, größer gewählt wird, als für solche Refokussierungspulse, die zu weit entfernten Auslesepartitionen gehören. In einem solchen Fall kann eine besonders vorteilhafte Reduktion der SAR bei gleichzeitig geringer Reduktion von Auflösung und Kontrast der erhaltenen MR-Bilder erfolgen. Dies ist der Fall, da Bereiche nahe des k-Raum-Zentrums im Rahmen der für Fourier-Transformation allgemein gültigen Abhängigkeiten typischerweise einen stärkeren Einfluss auf Kontrast und Schärfe des MR-Bilds haben, als weiter entfernte Bereiche. Eben in diesen weiter entfernten Bereichen des k-Raums kann daher eine stärkere Reduktion des Flipwinkels einen vergleichsweise geringeren Einfluss auf Kontrast und Schärfe des MR-Bilds haben.
Diesbezüglich kann ein weiterer besonders vorteilhafter Effekt erzielt werden. In dem vorbeschriebenen Fall kann es möglich sein, dass solche Refokussierungspulse, die zu einer Auslesepartition mit größerem Abstand zum k-Raum-Zentrum gehören, einen geringeren Flipwinkel aufweisen. Aufgrund des geringeren Flipwinkels wird im Allgemeinen, wie obenstehend aufgeführt, die MR-Bildqualität des MR-Bildes reduziert. Da eine vergleichsweise starke Reduktion des Flipwinkels allerdings z.B. nur entlang der ersten Richtung stattfindet, in der Verzerrungen im Anregungsprofil aufgrund von Inhomogenitäten des Magnetfelds vorliegen können, ist eine solche negative Auswirkung der Reduktion des Flipwinkels im Wesentlichen auf jene Bestandteile eines MR-Bilds beschränkt, die ohnehin durch die SEMAC-artige Korrektur entzerrt werden sollen. Dies bedeutet in anderen Worten, dass in solchen Bereichen, in denen aufgrund der Metallartefakte inhärent signifikante Verzerrungsartefakte vorhanden sind, die Reduktion des Flipwinkels einen vergleichsweise großen Einfluss auf die Kontrastreduktion in den MR-Bildern hat. In diesen Bereichen ist aber typischerweise die Bildqualität dominierend durch die Verzerrungsartefakte eingeschränkt und eine weitere Reduktion der Bildqualität der MR-Bilder aufgrund des reduzierten Flipwinkels fällt nicht oder nicht signifikant ins Gewicht. Alle übrigen Bereiche des MR-Bilds können von einem hohen Flipwinkel profitieren.
Im Rahmen einer systematischen Variation des Flipwinkels der Refokussierungspulse als Funktion des Abstands der zugehörigen Auslesepartition(en) entlang der ersten Richtung vom k-Raum-Zentrum können im Allgemeinen verschiedenste quantitative Abhängigkeiten implementiert werden.
Zum Beispiel kann es möglich sein, dass der Flipwinkel der Refokussierungspulse für zunehmende Abstände der zugehörigen Auslesepartitionen entlang der ersten Richtung zum k-Raum-Zentrum linear oder überproportional, d.h. z.B. quadratisch, abnimmt.
Es kann es z.B. möglich sein, dass die funktionelle Abhängigkeit der Flipwinkel in Abhängigkeit vom entsprechenden Abstand der zugehörigen Auslesepartitionen zum k-Raum-Zentrum entlang der ersten Richtung symmetrisch in Bezug auf das k-Raum-Zentrum ist. Z.B. können solche Refokussierungspulse, deren zugehörige Auslesepartitionen gleiche (unterschiedliche) Abstände zum k-Raum-Zentrum entlang der ersten Richtung aufweisen, gleiche (unterschiedliche) Flipwinkel aufweisen.
Im Allgemeinen kann z.B. ein erster kz-Phasenkodiergradient zu einem ersten Refokussierungspuls gehören, wobei der erste kz-Phasenkodiergradient eine erste Auslesepartition definiert. Ein zweiter kz-Phasenkodiergradient kann zu einem zweiten Refokussierungspuls gehören, wobei der zweite kz-Phasenkodiergradient eine zweite Auslesepartition definiert. Die erste Auslesepartition kann entlang einer positiven Halbachse der ersten Richtung einen bestimmten Abstand zu einem k-Raum-Zentrum aufweisen. Die zweite Auslesepartition kann entlang einer negativen Halbachse der ersten Richtung auch den bestimmten Abstand zu dem k-Raum-Zentrum aufweisen. Der Flipwinkel des ersten Refokussierungspulses kann im Wesentlichen gleich zu dem Flipwinkel des zweiten Refokussierungspulses sein.
Derart kann der Effekt einer symmetrischen funktionellen Abhängigkeit des Flipwinkels in Bezug auf das k-Raum-Zentrum erhalten werden. Dies kann eine besonders vorteilhafte Abwägung zwischen reduziertem SAR und reduzierter Bildqualität der MR-Bilder erlauben.
Voranstehend wurden vornehmlich Techniken erläutert, bei denen der Flipwinkel eines Refokussierungspulses in Abhängigkeit eines Abstandes der zugehörigen Auslesepartition(en) vom k-Raum-Zentrum entlang der ersten Richtung variiert wird. In anderen Worten kann also vorliegend die Auslesepartition, insbesondere deren Position im k-Raum, bzw. der Einfluss der Auslesepartition auf die Wahl des Flipwinkels, durch den kz-Phasenkodiergradienten bestimmt sein – z.B. weil sich die Auslesepartition über den gesamten abgetasteten Bereich des k-Raums entlang der zweiten Richtung erstreckt.
Es wäre aber alternativ oder zusätzlich auch möglich, dass die mehreren Auslesepartitionen der Zielschicht auch durch den ky-Phasenkodiergradienten definiert werden. Der Flipwinkel der Refokussierungspulse kann für zunehmende Abstände der zugehörigen Auslesepartitionen zum k-Raum-Zentrum in der durch die erste und zweite Richtung definierte Ebene abnehmen. Zum Beispiel kann der Abstand einer Auslesepartition in Bezug auf einen Mittelpunkt der Auslesepartition definiert sein. Es wäre aber auch möglich, dass der Abstand der Auslesepartition z.B. der kürzeste Abstand zwischen irgendeinem Punkt der Auslesepartition zum k-Raum-Zentrum definiert ist. Verschiedenste solche Abstandmaße können angewendet werden.
Wiederum kann der Fall gegeben sein, dass alle Refokussierungspulse, die einer bestimmten Auslesepartition zugeordnet sind, gleiche Flipwinkel aufweisen. In einem solch voranstehend beschriebenen Fall erfolgt also eine Variation der Flipwinkel nicht allein in Abhängigkeit der Position entlang der ersten Richtung, Schichtselektionsrichtung, sondern auch in Abhängigkeit der Position in der durch die erste und zweite Richtung definierten Ebene. Derart kann eine besonders starke SAR Reduktion erzielt werden, wobei die Einflüsse der entsprechend reduzierten Flipwinkel auf die Reduktion der Bildqualität der MR-Bilder vergleichsweise gering ausfallen kann.
Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung eine MR-Anlage, die zur schichtselektiven MR-Bildgebung einer Zielschicht eines Untersuchungsobjekts eingerichtet ist. Die MR-Bildgebung berücksichtigt MR-Daten mehrerer Auslesepartitionen der Zielschicht, sowie mehrere Auslesepartitionen mindestens einer weiteren Schicht. Das Berücksichtigen erfolgt zur Reduktion von Bildartefakten aufgrund von Magnetfeld-Inhomogenitäten. Die mindestens eine weitere Schicht ist zu der Zielschicht benachbart. Die MR-Anlage umfasst ein Gradientensystem und eine Hochfrequenz-Einheit, die eingerichtet sind, um die folgenden Schritte durchzuführen:
schichtselektives Anregen von Kernspins durch Anwenden mindestens eines Schichtselektionsgradienten entlang einer ersten Richtung und durch zeitkorreliertes Einstrahlen mindestens eines Anregungspulses; schichtselektives Refokussieren von angeregten Kernspins durch sequentielles Anwenden mehrere weiterer Schichtselektionsgradienten entlang der ersten Richtung und durch zeitkorreliertes Einstrahlen mehrerer Refokussierungspulse. Ferner sind das Gradientensystem und die Hochfrequenz-Einheit eingerichtet, um für jeden weiteren Schichtselektionsgradienten und zugehörigen Refokussierungspuls jeweils die folgenden Schritte durchzuführen: Anwenden mindestens eines kz-Phasenkodiergradienten entlang der ersten Richtung, jeweils zum Definieren einer Auslesepartition; und Anwenden mindestens eines ky-Phasenkodiergradienten entlang einer zweiten Richtung, zum Erfassen von MR-Daten, wobei die erste Richtung und die zweite Richtung senkrecht zueinander orientiert sind. Die mehreren Refokussierungspulse weisen zumindest zwei unterschiedliche Flipwinkel auf.
Zum Beispiel kann die MR-Anlage eingerichtet sein, um das Verfahren zur schichtselektiven MR-Bildgebung gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung durchzuführen.
Für eine solche MR-Anlage können Effekte erzielt werden, die vergleichbar sind mit den Effekten, die mit dem Verfahren zur schichtselektiven MR-Bildgebung gemäß dem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung erzielt werden können.
Die oben dargelegten Merkmale und Merkmale, die nachfolgend beschrieben werden, können nicht nur in den entsprechenden explizit dargelegten Kombinationen verwendet werden, sondern auch in weiteren Kombinationen oder isoliert, ohne den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden.
1 illustriert Magnetfeld-Inhomogenitäten als Funktion des Ortes entlang der Schichtselektionsrichtung.
2 illustriert Anregungsprofile in Anwesenheit von Magnetfeld-Inhomogenitäten, sowie Schichtprofile.
3 ist eine schematische Ansicht einer MR-Anlage.
4 zeigt eine SE Messsequenz.
5 zeigt eine Abfolge von Refokussierungspulsen einer Turbo Spin Echo(TSE)-Messsequenz im Zusammenhang mit der Messsequenz der 4.
6 zeigt Auslesepartitionen und Abtastpunkte im k-Raum für die Messsequenz der 4.
7 zeigt Flipwinkel von Refokussierungspulsen der Messsequenz der 5 in Abhängigkeit von einem Abstand von zugehörigen Auslesepartitionen vom k-Raum-Zentrum entlang der Schichtselektionsrichtung.
8 ist ein Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder ähnliche Elemente. Die nachfolgende Beschreibung von Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Figuren soll nicht limitierend ausgelegt werden. Die Figuren sind rein illustrativ.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder ähnliche Elemente. Die Figuren sind schematische Repräsentationen verschiedener Ausführungsformen der Erfindung. In den Figuren dargestellte Elemente sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu dargestellt. Vielmehr sind die verschiedenen in den Figuren dargestellten Elemente derart wiedergegeben, dass ihre Funktion und genereller Zweck dem Fachmann verständlich wird. In den Figuren dargestellte Verbindungen und Kopplungen zwischen funktionellen Einheiten und Elementen können auch als indirekte Verbindung oder Kopplung implementiert werden. Eine Verbindung oder Kopplung kann drahtgebunden oder drahtlos implementiert sein. Funktionale Einheiten können als Hardware, Software oder eine Kombination aus Hardware und Software implementiert werden.
Nachfolgend werden Techniken der MR-Bildgebung im Zusammenhang mit SEMAC Messsequenzen erläutert. Im Rahmen der konventionellen SEMAC Messsequenz erfolgt keine Variation der Flipwinkel der Refokussierungspulse entlang der Schichtselektionsrichtung kz bzw. in Abhängigkeit der kodierten Auslesepartition; Refokussierungspulse einer Abfolge von Refokussierungspulse, die eingestrahlt wird, um MR-Daten aus unterschiedlichen Auslesepartitionen entlang der Schichtselektionsrichtung zu erfassen, weisen entlang der Schichtselektionsrichtung kz keine veränderlichen Flipwinkel auf. Gemäß den vorliegend beschriebenen Techniken erfolgt eine Variation der Flipwinkel. Z.B. können die Flipwinkel der Refokussierungspulse derart variiert werden, dass solche Refokussierungspulse, deren zugehörige Auslesepartitionen einen größeren (kleineren) Abstand entlang der Schichtselektionsrichtung zum k-Raum-Zentrum aufweisen, einen kleineren (größeren) Flipwinkel aufweisen. Unterschiedliche qualitative und quantitative funktionelle Abhängigkeiten der Variation der Flipwinkel vom vorgenannten Abstand zum k-Raum-Zentrum sind möglich, z.B. linear oder quadratisch. Die Auslesepartitionen selbst können im Allgemeinen verschiedenartig im k-Raum angeordnet sein, z.B. symmetrisch zum k-Raum-Zentrum und / oder äquidistant zueinander. Die Auslesepartitionen können z.B. alle Abtastpunkte mit gleicher Position im k-Raum entlang der kz-Richtung umfassen. Es wäre aber auch möglich, dass eine Auslesepartition – innerhalb der die jeweiligen Refokussierungspulse gleiche Flipwinkel aufweisen – nur einen Teil aller Abtastpunkte mit gleicher Position im k-Raum entlang der Schichtselektionsrichtung umfassen, also die Auslesepartitionen auch durch die ky-Phasenkodiergradienten definiert ist.
Solche vorgenannten Techniken erlauben eine SAR Reduktion, z.B. im Vergleich mit konventionellen SEMAC Messsequenzen. Dadurch kann es wiederum möglich sein, die Messzeit zu verringern, da vorgesehene Totzeiten reduziert werden können.
Solche Techniken können insbesondere dann vorteilhafterweise einsetzbar sein, wenn Inhomogenitäten des Magnetfelds vorliegen, z.B. aufgrund von orthopädischen Implantaten im Untersuchungsbereich. Die MR-Bildgebung an Patienten mit orthopädischen Implantaten hat sich über die vergangenen Jahre zu einer wichtigen Anwendung entwickelt. Dabei stellt sich grundsätzlich das Problem, dass die unterschiedlichen magnetischen Suszeptibilitäten zwischen metallischen Implantaten und Körpergewebe die Homogenität des Magnetfelds stört und es dadurch zu erheblichen Beeinträchtigungen der diagnostischen Bildqualität der MR-Bilder kommen kann. Neben der Verfälschung des Bildkontrasts bzw. Signalverlusten, stellt die geometrische Verzerrung des MR-Bildes ein signifikantes Problem dar, wobei hier wiederum die Verzerrung des angeregten Schichtprofils bei der schichtselektiven MR-Bildgebung eine dominierende Ursache der im MR-Bild erzeugten Bildartefakte darstellt. Die Techniken zur Reduktion dieser Artefakte gemäß verschiedener Referenzimplementierung sind typischerweise mit einer signifikanten Erhöhung der im Untersuchungsobjekt deponierten HF-Leistung verbunden. Dies kann insbesondere aufgrund der Tatsache, dass die für orthopädische Anwendungen bevorzugte SE Messsequenz bzw. Turbo-SE Messsequenz ohnehin sehr HF-leistungsintensiv ist. Dadurch kann es notwendig sein, zusätzliche Totzeiten innerhalb der Messsequenz vorzusehen. Dadurch kann die Messzeit erheblich verlängert werden, um die vom Patienten absorbierte HR-Leistung bzw. SAR innerhalb vorgegebener Grenzen zu halten. Bei den zunehmend verbreiteten MR-Anlagen mit vergleichsweise hohen Feldstärken des Grundmagnetfelds, z.B. 3 Tesla oder mehr, ist die durch die begrenzte SAR vorgegebene Limitierung so hoch, dass es z.B. bei den häufig anzutreffenden Hüft- oder Knie-Prothesen mit Kobalt-Chrom-Beschichtungen schlecht oder nur eingeschränkt möglich ist, eine effektive Artefakte-Reduzierung innerhalb einer tolerierbaren Messzeit durchzuführen. Dies ist der Fall, da die Kobalt-Chrom-Beschichtungen ferromagnetische Anteile aufweisen und es daher zu einer besonders großen Änderung in der magnetischen Suszeptibilität und in Folge dessen zu besonders großen geometrischen Verzerrungen kommt.
Nachfolgend werden Techniken erläutert, die die Anwendbarkeit der MR-Bildgebung trotz Anwesenheit von metallischen Implantaten hinsichtlich der SAR und der Messzeit verbessern.
In 1 ist beispielsweise eine Inhomogenität 251 des Magnetfelds 250 in Anwesenheit eines Schichtselektionsgradienten entlang der Schichtselektionsrichtung (z-Richtung) illustriert. Das Magnetfeld kann das lokal wirksame Magnetfeld sein (B-Feld). Dieses kann vom nominell angelegten Grundmagnetfeld aufgrund von Suszeptibilitätsartefakten und / oder Demagnetisierungseffekten abweichen. Der idealerweise vorliegende örtliche Verlauf des Magnetfelds 250 wäre linear (in 1 mit der durchgezogenen Linie dargestellt). Aufgrund der Magnetfeld-Inhomogenität 251 kommt es zu Abweichungen gegenüber dem linearen Verlauf (in 1 mit der gestrichelten Linie dargestellt). Die Abweichungen können so stark sein, dass es nicht mehr zu einer eindeutigen Zuordnung zwischen Ortsposition entlang der z-Richtung und Resonanzfrequenzen kommt (siehe 1). Aber auch schon geringfügigere Abweichungen können ausreichen, um in den MR-Bildern signifikante Artefakte, wie z.B. Verzerrungen usf., zu bewirken.
In 2 sind beispielhaft Anregungsprofile 201-1, 201-2, 201-3, 201-4, 201-5 dargestellt, die in Folge des schichtselektiven Anregens des Kernspins mittels Schichtselektionsgradienten und zeitkorreliert eingestrahltem Anregungspuls erhalten werden. Diese Anregungsprofile weisen, aufgrund der Magnetfeld-Inhomogenitäten 251, keine planare, ebene Form auf. Zur Reduktion der Artefakte ist es aber erstrebenswert, MR-Daten aus Schichten 202-1–202-5 zu erhalten, die möglichst planar sind (in 2 linksseitig dargestellt). Sind die Schichten, für die MR-Daten erfasst werden, nicht planar, so kommt es typischerweise zu Verzerrungsartefakten. Nachfolgend werden Techniken dargestellt, welche es erlauben, solche Artefakte zu reduzieren.
Dazu kann eine entsprechend eingerichtete MR-Anlage 100 eingesetzt werden (cf. 3). Die MR-Anlage 100 weist einen Magneten 110 auf, der eine Röhre 111 definiert. Der Magnet 110 kann das Grundmagnetfeld parallel zu seiner Längsachse erzeugen. Das Grundmagnetfeld kann Inhomogenitäten aufweisen, also lokale Abweichungen von einem Sollwert. Ein Untersuchungsobjekt, hier eine Untersuchungsperson 101, kann auf einem Liegetisch 102 in den Magneten 110 geschoben werden. Die MR-Anlage 100 weist weiterhin ein Gradientensystem 140 zur Erzeugung von Gradientenfeldern auf, die für MR-Bildgebung und zur Ortskodierung von erfassten Rohdaten verwendet werden. Typischerweise umfasst das Gradientensystem 140 mindestens drei separat ansteuerbare und zueinander wohldefiniert positionierte Gradientenspulen 141. Die Gradientenspulen 141 ermöglichen es, entlang bestimmter Raumrichtungen (Gradientenachsen) Gradientenfelder anzuwenden und zu schalten. Die Gradientenfelder können z.B. zur Schichtselektion entlang der Schichtselektionsrichtung, zur Frequenzkodierung (in Ausleserichtung) und zur Phasenkodierung verwendet werden. Die Phasenkodierung kann entlang der Schichtselektionsrichtung erfolgen und entlang einer dazu senkrechten, zweiten Richtung. Dadurch kann eine Ortskodierung der Rohdaten erreicht werden. Die Raumrichtungen, die jeweils parallel zu Schichtselektions-Gradientenfeldern, Phasenkodier-Gradientenfelder und Auslese-Gradientenfeldern stehen, müssen nicht notwendigerweise koinzident mit dem Maschinenkoordinatensystem sein.
Z.B. kann die Untersuchungsperson 101 orthopädische Implantate aufweisen. Dies führt zu einer lokalen Inhomogenität des Magnetfelds. Zur Anregung der sich im Grundmagnetfeld ergebenden Polarisation bzw. Ausrichtung der Kernspins bzw. Magnetisierung in Längsrichtung ist eine HF-Spulenanordnung 121 vorgesehen, die einen amplitudenmodulierten HF-Anregungspuls in die Untersuchungsperson 101 einstrahlen kann. Je nach lokalem Magnetfeld, variiert die Resonanzfrequenz der Kernspins. Dementsprechend müssen die HF-Anregungspulse auf die lokale Resonanzfrequenz der Kernspins abgestimmt sein. Dadurch kann eine Transversalmagnetisierung erzeugt werden. Zur Erzeugung solcher HF-Anregungspulse wird eine HF-Sendeeinheit 131 über einen HF-Schalter 130 mit der HF-Spulenanordnung 121 verbunden. Die HF-Sendeeinheit 131 kann einen HF-Generator und eine HF-Amplitudenmodulationseinheit umfassen. Die HF-Anregungspulse können die Transversalmagnetisierung 1d schichtselektiv oder 2d, 3d ortsselektiv oder global aus der Ruhelage kippen. Hier werden insbesondere Techniken erläutert, bei denen eine schichtselektive Anregung stattfindet.
Weiterhin ist eine HF-Empfangseinheit 132 über den HF-Schalter 130 mit der HF-Spulenanordnung 121 gekoppelt. Über die HF-Empfangseinheit 132 können MR-Signale der relaxierenden Transversalmagnetisierung, z.B. durch induktives Einkoppeln in die HF-Spulenanordnung 121, als MR-Daten erfasst werden.
Im Allgemeinen ist es möglich, getrennte HF-Spulenanordnungen 121 für das Einstrahlen der HF-Anregungspulse mittels der HF-Sendeeinheit 131 und für das Erfassen der MR-Daten mittels der HF-Empfangseinheit 132 zu verwenden. Zum Beispiel kann es für das Einstrahlen von HF-Pulsen eine Volumenspule 121 verwendet werden und für das Erfassen von Rohdaten eine Oberflächenspule (nicht gezeichnet), welche aus einem Array von HF-Spulen besteht. Zum Beispiel kann die Oberflächenspule für das Erfassen der Rohdaten aus 32 einzelnen HF-Spulen bestehen und damit für die partielle parallele Bildgebung (ppa Bildgebung, engl. partial parallel acquisition) besonders geeignet sein. Entsprechende Techniken sind dem Fachmann bekannt, sodass hier keine weiteren Details erläutert werden müssen.
Die MR-Anlage 100 weist weiterhin eine Bedieneinheit 150 auf, welche z.B. einen Bildschirm, eine Tastatur, eine Maus etc. umfassen kann. Mittels der Bedieneinheit 150 kann Benutzereingabe erfasst werden und Ausgabe zum Benutzer realisiert werden. Zum Beispiel kann es möglich sein, mittels der Bedieneinheit 150 einzelne Betriebsmodi bzw. Betriebsparameter der MR-Anlage durch den Benutzer und / oder automatisch und / oder ferngesteuert einzustellen.
Weiterhin weist die MR-Anlage 100 eine Recheneinheit 160 auf. Die Recheneinheit 160 kann z.B. eingerichtet sein, diverse Rechenoperationen im Rahmen Nachbearbeitung durch SEMAC Techniken durchzuführen. Dadurch können die Artefakte reduziert werden.
Die MR-Anlage 100 ist weiterhin eingerichtet, um mittels einer Messsequenz, wie sie in 4 dargestellt ist, MR-Daten zu erfassen. 4. zeigt eine SE Messsequenz, wie sie im Zusammenhang mit SEMAC Techniken eingesetzt wird. Z.B. werden mittels dieser SE Messsequenz MR-Daten aus der Schicht 202-3 (cf. 2), i.F. Zielschicht, erfasst. Die entsprechende Messsequenz kann für die weiteren Schichten 202-1, 202-2, 202-4, 202-5 (cf. 2) wiederholt werden.
Die Kernspins werden mittels eines Anregungspulses 325 angeregt, während ein Schichtselektionsgradient 327 in Schichtselektionsrichtung kz geschaltet ist, d.h. es erfolgt eine schichtselektive Anregung. Anschließend wird ein Refokussierungspuls 326 mit einem bestimmten Flipwinkel geschaltet, während ein weiterer Schichtselektionsgradient 334 in Schichtselektionsrichtung kz geschaltet ist. Danach erfolgt mit dem kz-Phasenkodiergradienten 328 und dem ky-Phasenkodiergradienten 329 entlang der zweiten Richtung ky, d.h. senkrecht zur Schichtselektionsrichtung, eine Phasenkodierung, bevor bei geschaltetem Auslesegradient 330 eine k-Raum-Zeile entlang einer dritten Richtung kx ausgelesen wird. Die dritte Richtung kx steht senkrecht auf der zweiten Richtung ky und der ersten Richtung, Schichtselektionsrichtung kz. Der optional während des Auslesens geschaltete Gradient 333 dient der sog. View-Angle-Tilting Kompensation, wie es in oben erwähnter Publikation von W. Lu et al. beschrieben ist. Das SE 324 tritt in der Mitte des Auslesens auf. Die SEs entsprechen einzelnen Abtastpunkten des k-Raums.
Wenn nach dem ersten Refokussierungspuls 326 weitere Refokussierungspulse 326 folgen (illustriert durch den gestrichelten Bereich in 4), wird eine solche Messsequenz üblicherweise als Turbo-Spin-Echo (TSE) oder synonym als Fast-Spin-Echo (FSE) bezeichnet. Insbesondere in einem solchen Fall können im Anschluss an das SE 324 bzw. vor dem wiederholten Einstrahlen eines Refokussierungspulses 326 noch sog. Rewinder-Phasenkodiergradienten 328b, 329b entlang der Schichtselektionsrichtung kz und der zweiten Richtung ky geschaltet werden. Die Rewinder-Phasenkodiergradienten 328b, 329b können z.B. die gleiche Amplitude aufweisen wie der jeweiligen kz-Phasenkodiergradient 328 bzw. der jeweilige ky-Phasenkodiergradient 329. Die Rewinder-Phasenkodiergradienten 328b, 329b können es ermöglichen, die Phasen der Kernspins zurückzudrehen, bevor ein weiterer Refokussierungspuls 326 geschaltet wird. Das akkumulierte Moment der kz-Phasenkodiergradienten (ky-Phasenkodiergradienten) und der kz-Rewinder-Phasenkodiergradienten (ky-Rewinder-Phasenkodiergradienten) beträgt typischerweise Null.
Durch das Anwenden eines kz-Phasenkodiergradienten 328 und eines ky-Phasenkodiergradienten 329 kann ein bestimmter Abtastpunkt im k-Raum abgetastet werden, bzw. MR-Daten für diesen Abtastpunkt erhalten werden. Z.B. können pro Anregungspuls 325 ein oder mehrere Refokussierungspulse 326 geschaltet werden und damit jeweils weitere, andere Abtastungspunkte gemessen werden. Entsprechend können die gestrichelt hervorgehobenen Teile der Messsequenz – jeweils mit angepassten kz-Phasenkodiergradient 328 und ky-Phasenkodiergradient 329 – wiederholt werden. Dies ist in 5 dargestellt. 5 illustriert den Fall, dass pro Refokussierungspuls 326 jeweils ein kz-Phasenkodiergradient 328 und jeweils ein ky-Phasenkodiergradient 329 geschaltet wird; hierbei weisen die kz-Phasenkodiergradienten alle gleichbleibende Amplituden auf und die ky-Phasenkodiergradienten 329 weisen unterschiedliche Amplituden auf. Die Refokussierungspulse, die auf einen Anregungspuls 325 folgen, sind daher derselben Auslesepartition 200-1, 200-2 zugeordnet. Es wäre auch möglich, dass nach einem Anregungspuls 325 mehr als eine Auslesepartition 200-1–200-7 kodiert wird. Es wäre auch möglich, dass eine bestimmte Auslesepartition 200-1–200-7 auf mehr als einen Anregungspuls 325 folgend kodiert wird. In anderen Worten kann das Anregen durch Einstrahlen des Anregungspulses 325 intermittierend durchgeführt werden.
Die in 5 dargestellte Situation, bei der nach einem Anregungspuls 325 mehrere Refokussierungspulse 326 eingesetzt werden, wird auch als Echozug, Pulszug bzw. Abfolge von Refokussierungspulsen 326 bezeichnet. Bei der üblichen schichtselektiven Bildgebung ohne das SEMAC-Verfahren, kodiert ein Pulszug von Refokussierungspulsen 326 verschiedene Abtastpunkte entlang der ky-Richtung im k-Raum. Beim SEMAC-Verfahren werden diese Pulszüge von Refokussierungspulsen 326 mehrfach wiederholt, wobei jeder Pulszug zusätzlich einen kz-Phasenkodiergradienten 328 definiert, so dass jeder Pulszug zumindest Teile einer Auslesepartition 200-1–200-7 erfasst.
Der Anregungspuls 325 regt schichtselektiv an. Eine solche 2d Phasenkodierung im Zusammenhang mit SEMAC-Techniken wie obenstehend beschrieben, kann nur begrenzt mit herkömmlichen 3d Messsequenzen verglichen werden. Im Rahmen der 3d Bildgebung sind Techniken mit variablem Flipwinkel gebräuchlich, bei denen ebenfalls der Flipwinkel eines Echozuges entlang der 3d Richtung moduliert wird, um SAR zu reduzieren. Solche Techniken sind dem Fachmann z.B. im Rahmen der Sampling Perfection with Application optimized Contrasts using different flip angle Evolutions(SPACE)-Technik bekannt, siehe hierzu J.P. Mugler 3rd et al., Practical implementation of optimized tissue-specific prescribed signal evolutions for improved turbospin-echo imaging, Proc. 11th Annual Meeting of ISMRM (2003) 203. Ein entscheidender Unterschied zu SEMAC Messsequenzen besteht darin, dass bei der herkömmlichen 3d MR-Bildgebung ein gesamtes Untersuchungsvolumen angeregt wird, das von der Phasenkodierung ortskodiert wird. Anders bei SEMAC Messsequenzen: Hier wird schichtselektiv angeregt, d.h. es wird lediglich eine dünne Schicht angeregt, wie es auch bei der konventionellen 2d Bildgebung der Fall ist. Die zusätzliche Phasenkodierung in Schichtselektionsrichtung enthält dadurch keine Informationen über Bildbereiche außerhalb der angeregten Schicht, sondern dient lediglich dazu, Verzerrungen der Schichtanregung zu bestimmen, die durch die Suszeptibilitätssprünge verursacht werden. Aus diesem Grund hat die hier beschriebene Variation des Flipwinkels der Refokussierungspulse entlang der Schichtselektionsrichtung eine andere Auswirkung auf Eigenschaften des MR-Bilds und damit inhärent auch andere Kriterien hinsichtlich geeigneter bestimmender Faktoren der Variation. Zum Beispiel sind die Abhängigkeiten und bestimmenden Faktoren zur Variation des Flipwinkels im Rahmen der 3d Bildgebung typischerweise derart ausgelegt, dass trotz langer Echozüge ein gewünschter Kontrast, bei möglichst geringem sogenannten T2-Blurring für bestimmte Gewebetypen erzielt wird. Im Gegensatz zielt bei erfindungsgemäßen Techniken die Variation des Flipwinkels der Refokussierungspulse auf eine SAR Reduktion bei gleichzeitig möglichst geringer Auswirkung auf die Artefaktkorrektur und den Kontrast der MR-Bilder ab. Ein zentraler Aspekt ist hierbei, Auswirkungen der Variation der Flipwinkel der Refokussierungspulse auf jene Bereiche der MR-Bilder zu beschränken, die ohnehin von Qualitätseinbußen durch starke Verzerrungen aufgrund der Suszeptibilitätssprünge betroffen sind.
Eine Variation des Flipwinkels in Richtung der konventionellen 2d Phasenkodierrichtung, d.h. der zweiten Richtung zur Kodierung innerhalb der Schichtebene, wie sie z.B. für bekannte Hyperecho- oder TRAPS-Verfahren – siehe hierzu J. Henning und K. Scheffler, Hyperechos, Magn. Reson. Med. 46 (2001) 6–12 – zur SAR Reduktion beschrieben wurde, ist analog zum oben beschriebenen Ansatz bei 3d Messsequenzen, jedoch reduziert auf die 2d Phasenkodierrichtung. Diese Verfahren sind unabhängig von der vorliegend beschriebenen Variation der Flipwinkel der Refokussierungspulse entlang der Schichtselektionsrichtung einsetzbar und können z.B. vorteilhafter Weise in Kombination mit den hierin beschriebenen Techniken eingesetzt werden.
In 6 ist ein solches Abtasten des k-Raums nach schichtselektivem Anregen in Bezug auf die Zielschicht 202-3 dargestellt. Der k-Raum wird im Rahmen von sieben Auslesepartitionen 200-1–200-7 abgetastet, die entlang der Schichtselektionsrichtung kz 701 äquidistant und symmetrisch in Bezug auf das k-Raum-Zentrum 610 angeordnet sind. Für jede Auslesepartition 200-1–200-7 wird eine große Anzahl von Phasenkodierschritten entlang der zweiten Richtung ky 702 durchgeführt, z.B. 256. In 6 sind die einzelnen Abtastpunkte eingezeichnet, die jeweils einem SE 324 entsprechen. Jede der Auslesepartitionen 200-1–200-7 umfasst alle Abtastpunkte mit gleichen Positionen entlang der Schichtselektionsrichtung kz 701.
Gemäß der herkömmlichen SEMAC Technik weisen die Refokussierungspulse 326 als Funktion der Position entlang der Schichtselektionsrichtung kz 701 alle einen gleichen Flipwinkel 500 auf (cf. 7, lang gestrichelte Linie). Gemäß der vorliegenden Technik weisen die Refokussierungspulse 326 als Funktion der Position entlang der Schichtselektionsrichtung kz 701 mindestens zwei unterschiedliche Flipwinkel 500 auf (in 7 als durchgezogene, gepunktete und gestrichelt-gepunktete Linie dargestellt). Aus 7 ist ersichtlich, dass der Flipwinkel 500 der Refokussierungspulse 326 für zunehmende Abstände der zugehörigen Auslesepartitionen 200-1–200-7 entlang der Schichtselektionsrichtung kz 701 vom k-Raum-Zentrum abnimmt, z.B. stufenförmig (in 7 gepunktet dargestellt), linear (in 7 durchgezogen dargestellt) oder überproportional (in 7 gestricheltgepunktet dargestellt); in 7 könnte der Flipwinkel 500 in diesen Fällen z.B. zwischen 50° und 160° variieren. Andere quantitative und / oder qualitative Abhängigkeit sind möglich. Z.B. könnte der Flipwinkel 500 für zunehmende Abstände zum k-Raum-Zentrum 610 auch zunehmen. Es wäre auch ein unstetiger und / oder zufälliger Verlauf des Flipwinkels 500 möglich.
Zum Beispiel könnte ein erster kz-Phasenkodiergradient 228 die Auslesepartition 200-2 definieren und ein zweiter kz-Phasenkodiergradient 328 könnte die Auslesepartition 200-1 definieren. Die Auslesepartition 200-1 weist einen größeren Abstand entlang der Schichtselektionsrichtung kz 701 zu dem k-Raum-Zentrum 610 auf als die Auslesepartition 200-2. Der Flipwinkel 500 des Refokussierungspulses 326, der zu der Auslesepartition 200-2 gehört, ist größer als der Flipwinkel 500 desjenigen Refokussierungspulses 326, der zu der Auslesepartition 200-1 gehört.
Entsprechend könnte ein erster kz-Phasenkodiergradient 328 die Auslesepartition 200-2 definieren und ein zweiter kz-Phasenkodiergradient 328 die Auslesepartition 200-6 definieren. Die Auslesepartition 200-2 weist entlang der positiven Halbachse der Schichtselektionsrichtung kz 701 einen bestimmten Abstand zu dem k-Raum-Zentrum 610 auf. Die Auslesepartition 200-6 weist entlang der negativen Halbachse der Schichtselektionsrichtung kz 701 auch den bestimmten Abstand zu dem k-Raum-Zentrum 610 auf. Wie aus 7 ersichtlich ist, ist der Flipwinkel 500 des Refokussierungspulses 326, der zu der Auslesepartition 200-2 gehört, im Wesentlichen gleich zu dem Flipwinkel 500 des Refokussierungspulses 326, der zu der Auslesepartition 200-6 gehört.
Obenstehend wurde eine bestimmte Implementierung der Messsequenz dargestellt. Es können natürlich auch andere Implementierungen gewählt werden. Besonders vorteilhaft könnte z.B. eine Messsequenz mit 12 Phasenkodierschritten entlang der Schichtselektionsrichtung kz 701 sein mit einer linearen Reduzierung des Flipwinkels der jeweiligen Refokussierungspulse 326 von 150° im k-Raum-Zentrum 610 auf 60° für denjenigen Refokussierungspulse 326, der zu der Auslesepartition 200-1–200-7 gehört, die die größte Entfernung zum k-Raum-Zentrum 610 entlang der Schichtselektionsrichtung kz 701 aufweist. Dies bedeutet z.B. Auslesepartition im Zentrum 150°, daran angrenzenden Auslesepartitionen ±1: 135°, nächste Auslesepartitionen ±2: 120°,... , äußerste Auslesepartitionen ±6: 60°. In diesem Beispiel sind die Auslesepartitionen 200-1–200-7 symmetrisch um das k-Raum-Zentrum 610 angeordnet.
Bei einer Phantommessung an einer 3-Tesla-Anlage des Typs Magnetom Skyra wurde damit eine SAR Reduktion auf 59 % des ursprünglichen SAR-Werts bei einer konventionellen SEMAC-Sequenz erzielt. Die Artefakt-Reduktion ist gleichwertig, das SNR des MR-Bildes mit reduziertem Flipwinkel ist nicht signifikant niedriger. Durch die SAR Reduktion konnte in diesem Beispiel die Messzeit von 10 Minuten 37 Sekunden auf 5 Minuten 48 Sekunden verringert werden, da insbesondere auf Totzeiten zur Limitierung des SAR-Wertes verzichtet werden konnte.
In 8 ist ein Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur schichtselektiven MR-Bildgebung dargestellt. Das Verfahren beginnt in Schritt S1. Zunächst wird in Schritt S2 das schichtselektive Anregen von Kernspins durchgeführt, z.B. indem der Schichtselektionsgradient 327 entlang der Schichtselektionsrichtung 701 zeitgleich mit dem Anregungspuls 325 angewendet wird.
Dann erfolgt in Schritt S3 das Einstrahlen eines schichtselektiven Refokussierungspulses 326 mit einem bestimmten Flipwinkel 500. Zum Beispiel kann der Flipwinkel auch weniger als 180° betragen, z.B. zwischen 60° und 150° liegen. Der Flipwinkel 500 in Schritt S3 kann z.B. abhängen von den nachfolgend in Schritt S4 angewendeten Gradienten, insbesondere von der k-Raum-Position, die durch diese Gradienten kodiert wird (cf. 7). In Schritt S4 wird ein kz-Phasenkodiergradient 328 und ein ky-Phasenkodiergradient 329 zur Ortskodierung angewendet. Dann erfolgt in Schritt S5 das Erfassen von MR-Daten an einem oder mehreren bestimmten Abtastpunkten, jeweils zu einem Zeitpunkt, an dem das SE 324 infolge des eingestrahlten Refokussierungspulses aus Schritt S3 formiert wird.
Im Rahmen einer Pulsfolge werden zum Zurückdrehen der Signalphase und in Vorbereitung einer weiteren Signalrefokussierung ein Rewinder-kz-Phasenkodiergradient 328b und ein Rewinderky-Phasenkodiergradienten 329 angewendet, die z.B. den kz-Phasenkodiergradienten 328 und ky-Phasenkodiergradienten 329 mit invertierter Gradientenpolarität entsprechen können (cf. 4). Dann werden weiterhin die Schritte S1–S5 für die Zielschicht 202-3 wiederholt (cf. 5). Falls für die Zielschicht 202-3 das erneute schichtselektive Anregen erforderlich ist, können entsprechend auch die Schritte S2–S5 wiederholt werden.
Entsprechend werden die Schritte S2–S5 auch für weitere Schichten 202-1, 202-2, 202-4, 202-5 wiederholt. Anschließend werden in Schritt S6 die MR-Daten zur Reduktion von Bildartefakten, z.B. im Rahmen einer SEMAC-Nachbearbeitungstechnik, kombiniert. Das Verfahren endet in Schritt S7.
Mittels der voranstehend beschriebenen Techniken kann also eine signifikante SAR Reduktion erzielt werden, die in herkömmlich bekannten Techniken entweder mit einer entscheidenden Verlängerung der Messzeit einhergeht oder aber die Bildqualität signifikant verschlechtert. Insbesondere kann eine Verschlechterung der Bildqualität gemäß verschiedener Referenzimplementierungen überwiegend gleichförmig in allen Bereichen der MR-Bilder stattfinden. Deshalb besteht ein wesentlicher Effekt des voranstehend beschriebenen Verfahrens darin, dass eine SAR Reduktion ermöglicht wird, die sich nicht oder nicht signifikant negativ auf einen Großteil eines MR-Bildes auswirkt; in anderen Worten kann eine signifikante Einschränkung der Qualität des MR-Bilds aufgrund des reduzierten Flipwinkels 500 auf bestimmte Bereiche bzw. Eigenschaften des MR-Bilds beschränkt sein. Ein Verlust an Kontrast und/oder Bildschärfe der MR-Bilder ist auf die SEMAC-Dimension, d.h. die Phasenkodierung in Schichtselektionsrichtung, beschränkt, und wirkt sich also vornehmlich auf solche Bildbereiche aus, die ohnehin von vergleichsweise starken Verzerrungen und unmittelbarer Nähe eines Suszeptibilitätssprungs, z.B. aufgrund eines Implantats, betroffen sind. Wichtige praktische Aspekte in diesem Zusammenhang sind zum einen, dass die SEMAC-Korrektur in der Regel auf einen kleinen Bildbereich beschränkt wird. Ein zweiter wichtiger Aspekt ist, dass es der SEMAC-Korrektur zwar meist gelingt, die grobe Bildgeometrie wiederherzustellen, in diesen Bereichen aber oft erhebliche Rest-Artefakte zurückbleiben. Wenn nun in diesen Bildbereichen der Kontrast und/oder die Schärfe des MR-Bilds die erfindungsgemäßen Techniken geringfügig verringert ist, kann dies eine untergeordnete Rolle spielen, da in ebendiesen Bereichen des MR-Bilds die entscheidende Einschränkung der MR-Bildqualität durch die Suszeptibilitätsvariation dominiert wird.
Weiterhin können diese Techniken mit anderen, bereits bekannten Techniken zur SAR Reduktion kombiniert werden. Zum Beispiel ist eine automatisierte oder teilautomatisierte Lösung möglich, bei der der Grad der SAR Reduktion automatisch eingestellt wird, sobald nach Start der Untersuchung dem Messsystem der patientenabhängige SAR-Wert bekannt ist. Derart können z.B. patienten- bzw. messparameterabhängig jeweils der höchstmögliche Flipwinkel, d.h. die bestmögliche Bildqualität, gewählt werden.
Selbstverständlich können die Merkmale der vorab beschriebenen Ausführungsformen und Aspekte der Erfindung miteinander kombiniert werden. Insbesondere können die Merkmale nicht nur in den beschriebenen Kombinationen, sondern auch in anderen Kombinationen oder für sich genommen verwendet werden, ohne das Gebiet der Erfindung zu verlassen.
So wurden voranstehend vornehmlich solche Techniken beschrieben, bei denen der Flipwinkel 500 entlang der Schichtselektionsrichtung kz 701 variiert wird. Es sollte aber verstanden werden, dass es im Allgemeinen alternativ oder zusätzlich möglich ist, den Flipwinkel 500 in Abhängigkeit der Position der zugehörigen Auslesepartition 200-1–200-7 entlang der zweiten Richtung ky 702 zu variieren. Zum Beispiel können im Allgemeinen solche Refokussierungspulse 326, die zu einer Auslesepartition 200-1–200-7 gehören, die einen größeren (kleineren) Abstand innerhalb der Ebene, die durch die erste und zweite Richtung 701, 702 definiert ist, einen kleineren (größeren) Flipwinkel 500 aufweisen. Andere qualitative oder quantitative Abhängigkeiten sind möglich.
Die obenstehenden Techniken können ferner unmittelbar mit PPA-Techniken kombiniert werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur

„SEMAC: Slice Encoding for Metal Artifact Correction in MRI“, W. Lu et al. Magn. Reson. in Med. 62 (2009) 66–76 [0004]
J.P. Mugler 3rd et al., Practical implementation of optimized tissue-specific prescribed signal evolutions for improved turbospin-echo imaging, Proc. 11th Annual Meeting of ISMRM (2003) 203 [0073]
J. Henning und K. Scheffler, Hyperechos, Magn. Reson. Med. 46 (2001) 6–12 [0074]

Claims

Verfahren zur schichtselektiven Magnetresonanz(MR)-Bildgebung einer Zielschicht (202-3) eines Untersuchungsobjekts, wobei die MR-Bildgebung MR-Daten mehrerer Auslesepartitionen (200-1–200-7) der Zielschicht (202-3) sowie mehrere Auslesepartitionen (200-1–200-7) mindestens einer weiteren Schicht (202-1, 202-2, 202-4, 202-5) zur Reduktion von Bildartefakten aufgrund von Magnetfeld-Inhomogenitäten (251) berücksichtigt, wobei die mindestens eine weitere Schicht (202-1, 202-2, 202-4, 202-5) zur Zielschicht (202-3) benachbart ist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: – schichtselektives Anregen von Kernspins durch Anwenden mindestens eines Schichtselektionsgradienten (327) entlang einer ersten Richtung (701) und durch zeitkorreliertes Einstrahlen mindestens eines Anregungspulses (325), – schichtselektives Refokussieren von angeregten Kernspins durch sequentielles Anwenden mehrerer weiterer Schichtselektionsgradienten (334) entlang der ersten Richtung (701) und durch zeitkorreliertes Einstrahlen mehrerer Refokussierungspulse (326), wobei das Verfahren für jeden weiteren Schichtselektionsgradienten (334) mit zugehörigem Refokussierungspuls (326) jeweils umfasst: – Anwenden mindestens eines kz-Phasenkodiergradienten (328, 328b) entlang der ersten Richtung (701), jeweils zum Definieren einer Auslesepartition (200-1–200-7), – Anwenden mindestens eines ky-Phasenkodiergradienten (329, 329b) entlang einer zweiten Richtung (702) zum Erfassen von MR-Daten, wobei die erste Richtung (701) und die zweite Richtung (702) senkrecht zueinander orientiert sind, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren Refokussierungspulse (326) mindestens zwei unterschiedliche Flipwinkel (500) aufweisen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei ein erster kz-Phasenkodiergradient (328, 328b) zu einem ersten Refokussierungspuls (326) gehört, wobei der erste kz-Phasenkodiergradient (328, 328b) eine erste Auslesepartition (200-1–200-7) definiert, wobei ein zweiter kz-Phasenkodiergradient (328, 328b) zu einem zweiten Refokussierungspuls (326) gehört, wobei der zweite kz-Phasenkodiergradient (328, 328b) eine zweite Auslesepartition (200-1–200-7) definiert, wobei die zweite Auslesepartition (200-1–200-7) einen größeren Abstand entlang der ersten Richtung (701) zu einem k-Raum-Zentrum (610) aufweist, als die erste Auslesepartition (200-1–200-7), wobei der Flipwinkel (500) des ersten Refokussierungspulses (326) größer ist als der Flipwinkel (500) des zweiten Refokussierungspulses (326).
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Flipwinkel (500) der Refokussierungspulse (326) für zunehmende Abstände der zugehörigen Auslesepartitionen (200-1–200-7) entlang der ersten Richtung (701) zu einem k-Raum-Zentrum (610) abnimmt.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei der Flipwinkel (500) der Refokussierungspulse (326) für zunehmende Abstände der zugehörigen Auslesepartitionen (200-1–200-7) entlang der ersten Richtung (701) zum k-Raum-Zentrum (610) linear oder überproportional abnimmt.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die Auslesepartitionen (200-1–200-7) entlang der ersten Richtung (701) im k-Raum äquidistant zueinander angeordnet sind.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die Auslesepartitionen (200-1–200-7) symmetrisch entlang einer in Bezug auf ein k-Raum-Zentrum (610) positiven und negativen Halbachse der ersten Richtung (701) angeordnet sind.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei ein erster kz-Phasenkodiergradient (328, 328b) zu einem ersten Refokussierungspuls (326) gehört, wobei der erste kz-Phasenkodiergradient (328, 328b) eine erste Auslesepartition (200-1–200-7) definiert, wobei ein zweiter kz-Phasenkodiergradient (328, 328b) zu einem zweiten Refokussierungspuls (326) gehört, wobei der zweite kz-Phasenkodiergradient (328, 328b) eine zweite Auslesepartition (200-1–200-7) definiert, wobei die erste Auslesepartition (200-1–200-7) entlang einer positiven Halbachse der ersten Richtung (701) einen bestimmten Abstand zu einem k-Raum-Zentrum (610) aufweist, wobei die zweite Auslesepartition (200-1–200-7) entlang einer negativen Halbachse der ersten Richtung (701) auch den bestimmten Abstand zu dem k-Raum-Zentrum (610) aufweist, wobei der Flipwinkel (500) des ersten Refokussierungspulses (326) im Wesentlichen gleich zu dem Flipwinkel (500) des zweiten Refokussierungspulses (326) ist.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die mehreren Auslesepartitionen (200-1–200-7) der Zielschicht (202-3) auch durch den ky-Phasenkodiergradienten definiert werden, wobei der Flipwinkel (500) der Refokussierungspulse (326) für zunehmende Abstände der zugehörigen Auslesepartitionen (200-1–200-7) zum k-Raum-Zentrum (610) in der durch die erste und zweite Richtung definierten Ebene abnimmt.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die MR-Bildgebung MR-Daten der Zielschicht (202-3) und der mindestens einen weiteren Schicht (202-1, 202-2, 202-4, 202-5) im Rahmen einer Slice Encoding for Metal Artifact Correction, SEMAC, oder ähnlichen Nachbearbeitung berücksichtigt.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die Zielschicht (202-3) und die mindestens eine weitere Schicht (202-1, 202-2, 202-4, 202-5) überwiegend planar sind, wobei das schichtselektive Anregen von Kernspins aufgrund der Magnetfeld-Inhomogenitäten (251) nicht planar erfolgt.
MR-Anlage (100), die zur schichtselektiven Magnetresonanz(MR)-Bildgebung einer Zielschicht (202-3) eines Untersuchungsobjekts eingerichtet ist, wobei die MR-Bildgebung MR-Daten mehrerer Auslesepartitionen (200-1–200-7) der Zielschicht (202-3) sowie mehrere Auslesepartitionen (200-1–200-7) mindestens einer weiteren Schicht (202-1, 202-2, 202-4, 202-5), zur Reduktion von Bildartefakten aufgrund von Magnetfeld-Inhomogenitäten (251), berücksichtigt, wobei die mindestens eine weitere Schicht (202-1, 202-2, 202-4, 202-5) zur Zielschicht (202-3) benachbart ist, wobei die MR-Anlage (100) ein Gradientensystem (140) und eine Hochfrequenz-Einheit (130, 131, 132) umfasst, die eingerichtet sind, um die folgenden Schritte durchzuführen: – schichtselektives Anregen von Kernspins durch Anwenden mindestens eines Schichtselektionsgradienten entlang einer ersten Richtung (701) und durch zeitkorreliertes Einstrahlen mindestens eines Anregungspulses, – schichtselektives Refokussieren von angeregten Kernspins durch sequentielles Anwenden mehrerer weiterer Schichtselektionsgradienten entlang der ersten Richtung (701) und durch zeitkorreliertes Einstrahlen mehrerer Refokussierungspulse (326), wobei das Gradientensystem (140) und die Hochfrequenz-Einheit (130, 131, 132) eingerichtet sind, um für jeden weiteren Schichtselektionsgradienten mit zugehörigem Refokussierungspuls (326) jeweils die folgenden Schritte durchzuführen: – Anwenden mindestens eines kz-Phasenkodiergradienten (328, 328b) entlang der ersten Richtung (701), jeweils zum Definieren einer Auslesepartition (200-1–200-7), – Anwenden mindestens eines ky-Phasenkodiergradienten (329, 329b) entlang einer zweiten Richtung (702) zum Erfassen von MR-Daten, wobei die erste Richtung und die zweite Richtung senkrecht zueinander orientiert sind, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren Refokussierungspulse (326) mindestens zwei unterschiedliche Flipwinkel (500) aufweisen.
MR-Anlage (100) nach Anspruch 11, wobei die MR-Anlage (100) eingerichtet ist, um ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1–10 durchzuführen.