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In einem Magnetresonanzgerät, auch Magnetresonanztomographiesystem genannt, wird üblicherweise der zu untersuchende Körper einer Untersuchungsperson, insbesondere eines Patienten, mit Hilfe eines Hauptmagneten einem relativ hohen Hauptmagnetfeld, beispielsweise von 1,5 oder 3 oder 7 Tesla, ausgesetzt. Zusätzlich werden mit Hilfe einer Gradientenspuleneinheit Gradientenpulse ausgespielt. Über eine Hochfrequenzantenneneinheit werden dann mittels geeigneter Antenneneinrichtungen hochfrequente Hochfrequenz-Pulse, insbesondere Anregungspulse, ausgesendet, was dazu führt, dass die Kernspins bestimmter, durch diese Hochfrequenz-Pulse resonant angeregter Atome um einen definierten Flipwinkel gegenüber den Magnetfeldlinien des Hauptmagnetfelds verkippt werden. Bei der Relaxation der Kernspins werden Hochfrequenz-Signale, so genannte Magnetresonanz-Signale, abgestrahlt, die mittels geeigneter Hochfrequenzantennen empfangen und dann weiterverarbeitet werden. Aus den so akquirierten Rohdaten können schließlich die gewünschten Bilddaten rekonstruiert werden.
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Für eine bestimmte Messung ist daher eine bestimmte Magnetresonanz-Sequenz, auch Pulssequenz genannt, auszusenden, welche aus einer Folge von Hochfrequenz-Pulsen, insbesondere Anregungspulsen und Refokussierungspulsen, sowie passend dazu koordiniert auszusendenden Gradientenpulsen in verschiedenen Gradientenachsen entlang verschiedener Raumrichtungen besteht. Zeitlich passend hierzu werden Auslesefenster gesetzt, welche die Zeiträume vorgeben, in denen die induzierten Magnetresonanz-Signale erfasst werden.
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Bei der Magnetresonanz-Bildgebung mittels eines Magnetresonanzgeräts ist die Homogenität eines Hauptmagnetfelds in einem Untersuchungsvolumen von großer Bedeutung. Bereits bei kleinen Abweichungen der Homogenität kann es zu großen Abwei- chungen in einer Frequenzverteilung der Kernspins kommen, so dass qualitativ minderwertige Magnetresonanz-Bilddaten aufgenommen werden.
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Um die Homogenität im Untersuchungsvolumen zu verbessern sind Shimeinrichtungen bekannt. Wird ein Magnetresonanzgerät an seinen Bestimmungsort installiert, so können in der Umgebung vorhandene Felder die von Haus aus gegebene Homogenität des Hauptmagnetfelds, insbesondere um ein Isozentrum des Magnetresonanzgeräts herum, einschränken. Daher wird bei Installation und Inbetriebnahme eines Magnetresonanzgeräts, häufig im Zusammenhang mit Messungen, die Shimeinrichtung so eingestellt, dass eine möglichst optimale Homogenität hergestellt ist. Somit werden bei der Installation und Inbetriebnahme des Magnetresonanzgeräts Basisshimeinstellungen berechnet.
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Eine weitere Inhomogenitätsquelle stellt jedoch das aufzunehmende Untersuchungsobjekt an sich dar. Wird beispielsweise eine zu untersuchende Person in das Magnetresonanzgerät eingebracht, so stört die Materie des Körpers die Homogenität erneut. Um diesem Problem zu begegnen, ist es bekannt, eine justierbare Shimeinheit zu verwenden. Insbesondere sind hierzu elektrische Shimspulen bekannt, die, mit verschiedenen Shimströmen angesteuert, verschiedene Kompensationsmagnetfelder erzeugen, um die Homogenität zu verbessern.
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Um diese Störungen des zu untersuchenden Objekts zu shimmen, ist es üblich, zunächst bei Ansteuerung der Shimeinheit mittels der während der Installation und Inbetriebnahme der Magnetresonanzeinrichtung gewonnenen Basisshimeinstellungen unter Verwendung des Magnetresonanzgeräts selber eine Messung der Feldverteilung vorzunehmen, wenn die zu untersuchende Person in einen Patientenaufnahmebereich des Magnetresonanzgeräts eingebracht wurde. Danach werden, ausgehend von den Basisshimeinstellungen, mittels einer Steuereinheit unter Berücksichtigung der gemessenen Feldverteilung optimierte Shimeinstellungen ermittelt. Unter Verwendung der optimierten Shimeinstellungen wird dann die Shimeinheit angesteuert, um eine möglichst optimale Homogenität zu erzielen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine verbesserte Homogenität eines Hauptmagnetfelds während einer Magnetresonanz-Bildgebung bereitzustellen. Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Magnetresonanz-Bildgebung eines Untersuchungsobjekts mittels eines Magnetresonanzgeräts, wobei ein Erfassen von Magnetresonanz- Bilddaten in mehreren Aufnahmeblöcken erfolgt, wobei für die mehreren Aufnahmeblöcke jeweils unterschiedliche Shimeinstellungen gesetzt werden.
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Das Untersuchungsobjekt kann ein Patient, eine Trainingsperson oder ein Phantom sein. Anhand der in den mehreren Aufnahmeblöcken erfassten Magnetresonanz-Bilddaten werden insbesondere Magnetresonanz-Bilder mittels einer Recheneinheit des Magnetresonanzgeräts erstellt. Die Magnetresonanz-Bilder können auf einer Anzeigeeinheit des Magnetresonanzgeräts ausgegeben werden und/oder auf einer Datenbank hinterlegt werden.
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Das Erfassen der Magnetresonanz-Bilddaten erfolgt insbesondere zeitlich getrennt für die mehreren Aufnahmeblöcke. Das bedeutet, dass beispielsweise zunächst Magnetresonanz-Bilddaten in einem ersten Aufnahmeblock der mehreren Aufnahmeblöcke erfasst werden und danach Magnetresonanz-Bilddaten in einem zweiten Aufnahmeblock der mehreren Aufnahmeblöcke erfasst werden, usw. Die Anzahl der Aufnahmeblöcke kann dabei beliebig sein, solange sie größer als eins ist.
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Das Erfassen der Magnetresonanz-Bilddaten ist insbesondere auf die mehreren Aufnahmeblöcke aufgeteilt. Das kann bedeuten, dass ein erster Teil der Magnetresonanz-Bilddaten in einem ersten Aufnahmeblock der mehreren Aufnahmeblöcke erfasst wird, ein zweiter Teil der Magnetresonanz-Bilddaten in einem zweiten Aufnahmeblock der mehreren Aufnahmeblöcke erfasst wird, usw. Vorteilhafterweise werden dann die mehreren Teile der Magnetresonanz-Bilddaten nach dem Erfassen der Magnetresonanz-Bilddaten, beispielsweise für eine Rekonstruktion der Magnetresonanz-Bilder, zusammengeführt. Verschiedene vorteilhafte Möglichkeiten für eine Aufteilung des Erfassens der Magnetresonanz-Bilddaten auf Aufnahmeblöcke sind in Ausführungsformen des Verfahrens beschrieben.
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Shimeinstellungen können Einstellungen für eine Ansteuerung einer Shimeinheit des Magnetresonanzgeräts umfassen. Beispielsweise können die Shimeinstellungen eine, möglicherweise zeitabhängige, Stromverteilung der Ströme in Shimspulen der Shimeinheit festlegen. Anhand von Shimeinstellungen kann auch eine Frequenzjustage vor einem Erfassen von Magnetresonanz- Bilddaten durchgeführt werden. Die unterschiedlichen Shimeinstellungen können vor dem Erfassen der Magnetresonanz-Bilddaten berechnet werden.
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Insbesondere werden wechselseitig unterschiedliche Shimeinstellungen für die mehreren Aufnahmeblöcke gesetzt. Dies kann bedeuten, dass für einen ersten Aufnahmeblock erste Shimeinstellungen gesetzt werden, für einen zweiten Aufnahmeblock zweite Shimeinstellungen gesetzt werden, usw.
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Somit können die Shimeinstellungen jeweils auf mehrere Aufnahmeblöcke besonders vorteilhaft abgestimmt sein. Somit können die auf die mehreren Aufnahmeblöcke abgestimmten unterschiedlichen Shimeinstellungen während des Erfassens der Magnetresonanz-Bilddaten in den mehreren Aufnahmeblöcken zu einer verbesserten Homogenität des Hauptmagnetfelds führen. Diese verbesserte Homogenität des Hauptmagnetfelds kann dann vorteilhafterweise zu einer Verbesserung der Bildqualität von aus den Magnetresonanz-Bilddaten rekonstruierten Magnetresonanz-Bildern führen.
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Eine Ausführungsform sieht vor, dass das Erfassen der Magnetresonanz-Bilddaten unter Verwendung einer Magnetresonanz-Sequenz erfolgt, wobei die mehreren Aufnahmeblöcke Teile dieser einen Magnetresonanz-Sequenz sind. Somit erfolgen die mehreren Aufnahmeblöcke insbesondere während einer einzelnen Magnetresonanz-Sequenz. Die mehreren Aufnahmeblöcke können dabei wiederkehrende Elemente, beispielsweise Anregungspulse oder Auslesefenster, der Magnetresonanz-Sequenz enthalten. Während einer einzelnen Magnetresonanz-Sequenz können somit unterschiedliche Shimeinstellungen gesetzt werden. Somit können, während die Magnetresonanz-Sequenz abläuft, Shimeinstellungen geändert werden. Es kann auch, während die Magnetresonanz-Sequenz abläuft, anhand der Shimeinstellungen eine erneute Frequenzjustage durchgeführt werden. Die unterschiedlichen Shimeinstellungen können somit vorteilhaft auf unterschiedliche Begebenheiten während des Ausspielens der Magnetresonanz-Sequenz abgestimmt sein. Somit kann die Homogenität des Hauptmagnetfelds weiter verbessert werden.
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Eine Ausführungsform sieht vor, dass das Erfassen der Magnetresonanz-Bilddaten in den mehreren Aufnahmeblöcken unter Beibehaltung einer Position einer Patientenlagerungsvorrichtung des Magnetresonanzgeräts erfolgt. Insbesondere ist das Untersuchungsobjekt während des Erfassens der Magnetresonanz-Bilddaten auf der Patientenlagerungsvorrichtung, welche insbesondere ein Patiententisch sein kann, positioniert. Insbesondere erfolgt kein Verschieben einer Position der Patientenlagerungsvorrichtung während des Erfassens der Magnetresonanz- Bilddaten. Somit werden unterschiedliche Shimeinstellungen gesetzt, während die Patientenlagerungsvorrichtung die Position beibehält. Die unterschiedlichen Aufnahmeblöcke können dann mittels unterschiedlicher Gradienteneinstellungen angesteuert werden.
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Eine Ausführungsform sieht vor, dass die mehreren Aufnahmeblöcke jeweils unterschiedliche Aufnahmevolumina umfassen und die unterschiedlichen Shimeinstellungen jeweils auf die unterschiedlichen Aufnahmevolumina abgestimmt sind. Insbesondere kann das Erfassen der gesamten Magnetresonanz-Bilddaten ein gesamtes Untersuchungsvolumen, ein sogenanntes Field-of-view, vorsehen. Die Aufnahmevolumina sind dann insbesondere Teilvolumina des gesamten Untersuchungsvolumens. Die Aufnahmevolumina können räumlich disjunkt sein. Die Aufnahmevolumina können sich räumlich auch nur teilweise überlappen. Sieht beispielsweise das Erfassen der Magnetresonanz-Bilddaten ein Erfassen von mehreren Schichten vor, so kann während eines ersten Aufnahmeblocks der mehreren Aufnahmeblöcke zumindest eine erste Schicht der mehreren Schichten erfasst werden, während eines zweiten Aufnahmeblocks der mehreren Aufnahmeblöcke zumindest eine zweite Schicht der mehreren Schichten erfasst werden, usw. Somit können auch die Shimeinstellungen separat auf die unterschiedlichen Aufnahmevolumina abgestimmt sein. Ist beispielsweise in einem ersten Aufnahmevolumen größtenteils Fettgewebe des Untersuchungsobjekts lokalisiert und in einem zweiten Aufnahmevolumen größtenteils Wassergewebe des Untersuchungsobjekts lokalisiert, so kann vorteilhafterweise für das erste Aufnahmevolumen eine auf das Fettgewebe abgestimmte Shimeinstellung gesetzt werden, während für das zweite Aufnahmevolumen vorteilhafterweise eine auf das Wassergewebe abtgestimmte Shimeinstellung gesetzt wird. Dafür können die unterschiedlichen Shimeinstellungen unterschiedliche Shimvolumina umfassen. Das kann bedeuten, dass vorteilhafterweise für ein erstes Aufnahmevolumen ein erstes Shimvolumen gesetzt wird, während für ein zweites Aufnahmevolumen ein zweites Shimvolumen gesetzt wird, usw. Ein Shimvolumen bedeutet in diesem Zusammenhang insbesondere, dass das anhand der Shimeinstellung gesetzte Shimfeld räumlich begrenzt auf das Shimvolumen wirkt. Das Shimvolumen kann dann räumlich mit dem Aufnahmevolumen übereinstimmen oder zum größten Teil überlappen. Das Abstimmen einer Shimeinstellung auf ein Aufnahmevolumen kann eine Ermittlung einer dem Aufnahmevolumen zugeordneten geeigneten Shimeinstellung umfassen. Beispielsweise kann für die Ermittlung der Shimeinstellungen eine B0-Feldkarte des Aufnahmevolumens gemessen werden. Es können dann begrenzt auf das Aufnahmevolumen wirkende lokale Shimströme für die Shimeinstellungen anhand der B0-Feldkarte des Aufnahmevolumens berechnet werden. So kann die Shimeinstellung auch besonders vorteilhaft auf denjenigen Teil des Untersuchungsobjekts, welcher sich im Aufnahmevolumen befindet, abgestimmt sein. Das Abstimmen der Shimeinstellung auf die unterschiedlichen Aufnahmevolumina führt vorteilhafterweise dazu, dass für jedes Aufnahmevolumen der mehreren Aufnahmevolumina eine besonders hohe Homogenität des Hauptmagnetfelds vorliegen kann.
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Eine Ausführungsform sieht vor, dass vor dem Erfassen von Magnetresonanz-Bilddaten in einem Aufnahmeblock der mehreren Aufnahmeblöcke eine Frequenzjustage anhand der Shimeinstellung, welche zu dem Aufnahmeblock der mehreren Aufnahmeblöcke gesetzt wird, durchgeführt wird. Somit kann jeweils eine auf den Aufnahmeblock der mehreren Aufnahmeblöcke besonders vorteilhaft abgestimmte Frequenzjustage durchgeführt werden.
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Eine Ausführungsform sieht vor, dass das Erfassen der Magnetresonanz-Bilddaten mehrere Atemanhaltezyklen umfasst, wobei ein Atemanhaltezyklus der mehreren Atemanhaltezyklen einem Aufnahmeblock der mehreren Aufnahmeblöcke zugeordnet ist. Ein Atemanhaltezyklus kann insbesondere von einem Atemanhaltevorgang des Untersuchungsobjekts, einem sogenannten Breathhold, gebildet sein. Ein Atemanhaltezyklus kann mehrere Sekunden dauern. Beispielsweise kann während eines ersten Aufnahmeblocks der mehreren Aufnahmeblöcke eine erster Atemanhaltezyklus der mehreren Atemanhaltezyklen erfolgen, während eines zweiten Aufnahmeblocks der mehreren Aufnahmeblöcke eine zweiter Atemanhaltezyklus der mehreren Atemanhaltezyklen erfolgen, usw. Während unterschiedlicher Atemanhaltezyklen können Magnetresonanz-Bilddaten aus unterschiedlichen Aufnahmevolumina erfasst werden. Die Shimeinstellungen können somit besonders vorteilhaft auf die mehreren Atemanhaltezyklen abgestimmt sein.
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Eine Ausführungsform sieht vor, dass die Frequenzjustage während einer Pause zwischen zwei Atemanhaltezyklen der mehreren Atemanhaltezyklen erfolgt. Insbesondere erfolgen zunächst ein erster Atemanhaltezyklus der zwei Atemanhaltezyklen, danach die Pause und danach ein zweiter Atemanhaltezyklus der zwei Atemanhaltezyklen. Die Frequenzjustage, welche während der Pause erfolgt, ist dann insbesondere dem zweiten Atemanhaltezyklus der zwei Atemanhaltezyklen zugeordnet. Somit wird die Frequenzjustage insbesondere mittels der Shimeinstellung, welcher dem zweiten Atemanhaltezyklus der zwei Atemanhaltezyklen zugeordnet ist, durchgeführt. Die Frequenzjustage kann somit in einer freien Atemphase des Untersuchungsobjekts während der Pause zwischen den zwei Atemanhaltezyklen erfolgen. Da die Frequenzjustage normalerweise eine gewisse Zeit dauert, die sogenannte Shim-Einstellzeit, kann die Pause zwischen den zwei Atemanhaltezyklen vorteilhaft ausgenutzt werden. Somit kann die Untersuchungszeit optimal ausgenutzt werden und muss beispielsweise nicht für wiederholte Frequenzjustagen erhöht werden. Eine so verkürzte Untersuchungszeit führt vorteilhafterweise zu einem erhöhten Patientenkomfort.
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Weiterhin geht die Erfindung aus von einem Magnetresonanzgerät mit einer Recheneinheit, einer Shimeinheit und einer Steuereinheit, wobei das Magnetresonanzgerät dazu ausgebildet ist, ein erfindungsgemäßes Verfahren aufzuführen.
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Das Magnetresonanzgerät ist somit dazu ausgelegt, ein Verfahren zur Magnetresonanz-Bildgebung eines Untersuchungsobjekts auszuführen. Die Recheneinheit ist zu einer Ansteuerung des Magnetresonanzgeräts ausgelegt, so dass das Erfassen der Magnetresonanz-Bilddaten in mehreren Aufnahmeblöcken erfolgt. Die Steuereinheit ist zu einer Ansteuerung der Shimeinheit ausgelegt, so dass für die mehreren Aufnahmeblöcke jeweils unterschiedliche Shimeinstellungen mittels der Shimeinheit gesetzt werden.
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Das Magnetresonanzgerät kann weitere Steuerungskomponenten aufweisen, welche zum Ausführen eines erfindungsgemäßen Verfahrens nötig und/oder vorteilhaft sind. Auf einer Speichereinheit der Recheneinheit und/oder der Steuereinheit können Computerprogramme und weitere Software gespeichert sein, mittels derer ein Prozessor der Recheneinheit und/oder der Steuereinheit einen Verfahrensablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens automatisch steuert und/oder ausführt.
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Gemäß einer Ausführungsform des Magnetresonanzgeräts ist das Magnetresonanzgerät mit der Recheneinheit, der Shimeinheit und der Steuereinheit dazu ausgelegt, dass das Erfassen der Magnetresonanz-Bilddaten unter Verwendung einer Magnetresonanz-Sequenz erfolgt, wobei die mehreren Aufnahmeblöcke Teile dieser einen Magnetresonanz-Sequenz sind.
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Gemäß einer Ausführungsform des Magnetresonanzgeräts ist das Magnetresonanzgerät mit der Recheneinheit, der Shimeinheit und der Steuereinheit dazu ausgelegt, dass das Erfassen der Magnetresonanz-Bilddaten in den mehreren Aufnahmeblöcken unter Beibehaltung einer Position einer Patientenlagerungsvorrichtung des Magnetresonanzgeräts erfolgt.
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Gemäß einer Ausführungsform des Magnetresonanzgeräts ist das Magnetresonanzgerät mit der Recheneinheit, der Shimeinheit und der Steuereinheit dazu ausgelegt, dass die mehreren Aufnahmeblöcke jeweils unterschiedliche Aufnahmevolumina umfassen und die unterschiedlichen Shimeinstellungen jeweils auf die unterschiedlichen Aufnahmevolumina abgestimmt sind.
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Gemäß einer Ausführungsform des Magnetresonanzgeräts ist das Magnetresonanzgerät mit der Recheneinheit, der Shimeinheit und der Steuereinheit dazu ausgelegt, dass vor dem Erfassen von Magnetresonanz-Bilddaten in einem Aufnahmeblock der mehreren Aufnahmeblöcke eine Frequenzjustage anhand der Shimeinstellung, welche zu dem Aufnahmeblock der mehreren Aufnahmeblöcke gesetzt wird, durchgeführt wird.
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Gemäß einer Ausführungsform des Magnetresonanzgeräts ist das Magnetresonanzgerät mit der Recheneinheit, der Shimeinheit und der Steuereinheit dazu ausgelegt, dass das Erfassen der Magnetresonanz-Bilddaten mehrere Atemanhaltezyklen umfasst, wobei ein Atemanhaltezyklus der mehreren Atemanhaltezyklen einem Aufnahmeblock der mehreren Aufnahmeblöcke zugeordnet ist.
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Gemäß einer Ausführungsform des Magnetresonanzgeräts ist das Magnetresonanzgerät mit der Recheneinheit, der Shimeinheit und der Steuereinheit dazu ausgelegt, dass die Frequenzjustage während einer Pause zwischen zwei Atemanhaltezyklen der mehreren Atemanhaltezyklen erfolgt.
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Die Vorteile des erfindungsgemäßen Magnetresonanzgeräts entsprechen im Wesentlichen den Vorteilen des erfindungsgemäßen Verfahrens, welche vorab im Detail ausgeführt sind. Hierbei erwähnte Merkmale, Vorteile oder alternative Ausführungsformen sind ebenso auch auf die anderen beanspruchten Gegenstände zu übertragen und umgekehrt. Mit anderen Worten können die gegenständlichen Ansprüche auch mit den Merkmalen, die in Zusammenhang mit einem Verfahren beschrieben oder beansprucht sind, weitergebildet sein. Die entsprechenden funktionalen Merkmale des Verfahrens werden dabei durch entsprechende gegenständliche Module, insbesondere durch Hardware-Module, ausgebildet.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert. Es zeigen:
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1 ein erfindungsgemäßes Magnetresonanzgerät in einer schematischen Darstellung,
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2 ein Ablaufdiagramm einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens,
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3 ein Ablaufdiagramm einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens und
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4 eine exemplarisch Anordnung von Aufnahmevolumina bezüglich eines Untersuchungsobjekts.
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1 stellt ein erfindungsgemäßes Magnetresonanzgerät 11 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 nach außen abgeschirmt.
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Die Magneteinheit 13 weist weiterhin eine Gradientenspuleneinheit 19 zu einer Erzeugung von Magnetfeldgradienten auf, die für eine Ortskodierung während einer Bildgebung verwendet werden. Die Gradientenspuleneinheit 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 10 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. Die Hochfrequenzantenneneinheit 20 ist weiterhin zum Empfang von Magnetresonanz-Signalen, insbesondere aus dem Patienten 15, ausgebildet.
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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 Magnetresonanz-Bilder können auf einer Anzeigeeinheit 25, beispielsweise auf zumindest einem Monitor, des Magnetresonanzgeräts 11 für einen Benutzer angezeigt werden. Zudem weist das Magnetresonanzgerät 11 eine Eingabeeinheit 26 auf, mittels derer Informationen und/oder Parameter während eines Messvorgangs von einem Benutzer eingegeben werden können. Die Recheneinheit 24 kann die Gradientensteuereinheit 28 und/oder Hochfrequenzantennensteuereinheit 29 und/oder die Anzeigeeinheit 25 und/oder die Eingabeeinheit 26 umfassen.
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Das Magnetresonanzgerät 11 umfasst weiterhin eine Shimeinheit 32 und eine Steuereinheit 33 zur Ansteuerung der Shimeinheit. Die Steuereinheit 33 ist dabei hinsichtlich eines Datenaustauschs mit der Recheneinheit 24 verbunden. Die Steuereinheit 33 kann auch ein Teil der Recheneinheit 24 sein.
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Die Shimeinheit 32 umfasst exemplarisch Shimspulen. Der Strom, welcher durch die Shimspulen der Shimeinheit 32 fließt, kann von der Steuereinheit 33 anhand von Shimeinstellungen justiert werden. Somit ist das Magnetresonanzgerät 11 zusammen mit der Recheneinheit 24, der Shimeinheit 32 und der Steuereinheit 33 zur Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens ausgelegt.
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Das dargestellte Magnetresonanzgerät 11 kann selbstverständlich weitere Komponenten umfassen, die Magnetresonanzgeräte 11 gewöhnlich aufweisen. Eine allgemeine Funktionsweise eines Magnetresonanzgeräts 11 ist zudem dem Fachmann bekannt, so dass auf eine detaillierte Beschreibung der weiteren Komponenten verzichtet wird.
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2 zeigt ein Ablaufdiagramm einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
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In einem ersten Verfahrensschritt 200 wird eine Magnetresonanz-Bildgebung eines Untersuchungsobjekts 15 mittels eines Magnetresonanzgeräts 11 vorbereitet. Dafür kann typischerweise ein Benutzer über die Eingabeeinheit 26 eine Magnetresonanz-Sequenz zum Erfassen von Magnetresonanz-Bilddaten auswählen. Daraufhin werden typischerweise Messparameter für die Magnetresonanz-Sequenz zum Erfassen der Magnetresonanz-Bilddaten manuell mittels einer Eingabeeinheit 26 des Magnetresonanzgeräts 11 oder automatisch mittels einer Recheneinheit 24 des Magnetresonanzgeräts 11 eingestellt.
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In einem weiteren Verfahrensschritt 202 erfolgt das Erfassen der Magnetresonanz-Bilddaten in mehreren Aufnahmeblöcken mittels des Magnetresonanzgeräts 11. Das Erfassen der Magnetresonanz-Bilddaten erfolgt dabei insbesondere unter Verwendung einer Magnetresonanz-Sequenz, wobei die mehreren Aufnahmeblöcke Teile der Magnetresonanz-Sequenz sind. Für die mehreren Aufnahmeblöcke werden im weiteren Verfahrensschritt 202 jeweils unterschiedliche Shimeinstellungen mittels einer Shimeinheit 32 und einer Steuereinheit 33 zur Ansteuerung der Shimeinheit 32 gesetzt.
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In einem weiteren Verfahrensschritt 205 erfolgt ein Rekonstruieren von Magnetresonanz-Bildern anhand der im weiteren Verfahrensschritt 202 erfassten Magnetresonanz-Bilddaten mittels der Recheneinheit 24. Die Magnetresonanz-Bilder können dann beispielsweise auf einer Anzeigeeinheit 25 des Magnetresonanzgeräts 11 ausgegeben werden.
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3 zeigt ein Ablaufdiagramm einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Die nachfolgende Beschreibung beschränkt sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zu dem Ausführungsbeispiel in 2, wobei bezüglich gleich bleibender Verfahrensschritte auf die Beschreibung des Ausführungsbeispiels in 2 verwiesen wird. Im Wesentlichen gleich bleibende Verfahrensschritte sind grundsätzlich mit den gleichen Bezugszeichen beziffert.
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Die in 3 gezeigte zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst im Wesentlichen die Verfahrensschritte 200, 202, 205 der ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß 2. Zusätzlich umfasst die in 3 gezeigte zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zusätzliche Verfahrensschritte und Unterschritte. Denkbar ist auch ein zu 3 alternativer Verfahrensablauf, welcher nur ein Teil der in 2 dargestellten zusätzlichen Verfahrensschritte und/oder Unterschritte aufweist. Selbstverständlich kann auch ein zu 3 alternativer Verfahrensablauf zusätzliche Verfahrensschritte und/oder Unterschritte aufweisen.
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Gemäß der im ersten Verfahrensschritt 200 vorbereiteten Magnetresonanz-Sequenz zur Magnetresonanz-Bildgebung erfolgt exemplarisch ein Erfassen von Magnetresonanz-Bilddaten im weiteren Verfahrensschritt 202 in drei Aufnahmeblöcken 202a, 202b, 202c. Dabei werden die drei Aufnahmeblöcke 202a, 202b, 202c zeitlich aufeinanderfolgend ausgeführt. Selbstverständlich kann die Magnetresonanz-Sequenz auch ein Erfassen von Magnetresonanz-Bilddaten in einer abweichenden Anzahl von Aufnahmeblöcken 202a, 202b, 202c vorsehen.
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Das Erfassen der Magnetresonanz-Bilddaten ist dabei in 4 illustriert. 4 zeigt ein Untersuchungsobjekt 15, exemplarisch einen Patienten 15. Im Körperbereich des Patienten 15 sollen gemäß der Magnetresonanz-Sequenz exemplarisch Magnetresonanz-Bilddaten in 18 axialen Schichten 401 erfasst werden. Die axialen Schichten 401 bilden zusammen ein Untersuchungsvolumen 400 der Magnetresonanz-Sequenz.
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Im in 4 dargestellten Fall werden gemäß der Magnetresonanz-Sequenz die 18 axialen Schichten 401 gleichmäßig aufgeteilt auf die drei Aufnahmeblöcke 202a, 202b, 202c erfasst. So wird im ersten Aufnahmeblock 202a ein erstes Aufnahmevolumen 402a, welches exemplarisch die ersten sechs Schichten der axialen Schichten 401 umfasst, aufgenommen. Im zweiten Aufnahmeblock 202b wird ein zweites Aufnahmevolumen 402b, welches exemplarisch die zweiten sechs Schichten der axialen Schichten 401 umfasst, aufgenommen. Im dritten Aufnahmeblock 202c wird ein drittes Aufnahmevolumen 402b, welches exemplarisch die dritten sechs Schichten der axialen Schichten 401 umfasst, aufgenommen. Somit umfassen die mehreren Aufnahmeblöcke 202a, 202b, 202c jeweils unterschiedliche Aufnahmevolumina 402a, 402b, 402c.
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Das Erfassen der Magnetresonanz-Bilddaten umfasst dabei im dargestellten Fall mehrere Atemanhaltezyklen des Patienten 15. Dabei ist jeweils ein Atemanhaltezyklus der mehreren Atemanhaltezyklen einem Aufnahmeblock 202a, 202b, 202c der mehreren Aufnahmeblöcke 202a, 202b, 202c zugeordnet. So werden beispielsweise das erste Aufnahmevolumen 402a in einem ersten Atemanhaltezyklus, das zweite Aufnahmevolumen 402b in einem zweiten Atemanhaltezyklus und das dritte Aufnahmevolumen 402c in einem dritten Atemanhaltezyklus aufgenommen.
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Weiterhin erfolgt im dargestellten Fall das Erfassen der Magnetresonanz-Bilddaten in den mehreren Aufnahmeblöcken 202a, 202b, 202c unter Beibehaltung einer Position einer Patientenlagerungsvorrichtung 16 des Magnetresonanzgeräts 11.
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In einem weiteren Verfahrensschritt 201 werden anhand der im ersten Verfahrensschritt 200 vorbereiteten Magnetresonanz- Sequenz Shimeinstellungen 201a, 201b, 201c mittels der Steuereinheit 33 berechnet. Im gezeigten Fall werden drei unterschiedliche Shimeinstellungen 201a, 201b, 201c berechnet, welche spezifisch für unterschiedlichen Aufnahmeblöcke 202a, 202b, 202c sind.
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Im vorliegenden Fall sind die unterschiedlichen Shimeinstellungen 201a, 201b, 201c jeweils auf die unterschiedlichen Aufnahmevolumina 402a, 402b, 402c abgestimmt. So ist eine erste Shimeinstellung 201a auf das erste Aufnahmevolumen 402a abgestimmt. Dafür umfasst die erste Shimeinstellung 201a ein Shimvolumen, welches begrenzt auf das erste Aufnahmevolumen 402a, also die ersten sechs Schichten der axialen Schichten 401 (siehe 4) wirkt. Während des Erfassens der Magnetresonanz-Bilddaten werden die unterschiedlichen Shimeinstellungen 201a, 201b, 201c jeweils für die zugehörigen Aufnahmeblöcke 202a, 202b, 202c mittels der Recheneinheit 24 und/oder der Steuereinheit 33 gesetzt.
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Weiterhin wird im dargestellten Fall in weiteren Verfahrensschritten 203a, 203b, 203c vor dem Erfassen der Magnetresonanz-Bilddaten in einem Aufnahmeblock 202a, 202b, 202c jeweils eine Frequenzjustage anhand der Shimeinstellung 201a, 201b, 201c, welche zu dem Aufnahmeblock 202a, 202b, 202c der drei Aufnahmeblöcke 202a, 202b, 202c gesetzt wird, mittels einer nicht dargestellten Frequenzjustageeinheit durchgeführt. Vorteilhafterweise erfolgt die Frequenzjustage dabei während einer Pause zwischen zwei Atemanhaltezyklen der mehreren Atemanhaltezyklen.
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Im weiteren Verfahrensschritt 205 werden die in den mehreren Aufnahmeblöcken 202a, 202b, 202c erfassten Magnetresonanz- Bilddaten zusammengeführt, damit die Magnetresonanz-Bilder rekonstruiert werden können.
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In einem weiteren Verfahrensschritt 206 können die Magnetresonanz-Bilder dann auf der Anzeigeeinheit 25 des Magnetresonanzgeräts 11 ausgegeben werden und/oder mittels der Recheneinheit 24 in einer Datenbank gespeichert werden.
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Das vorgestellte Vorgehen ermöglicht eine vorteilhafte Anpassung der Shimeinstellungen 201a, 201b, 201c auf die mehreren Aufnahmeblöcke 202a, 202b, 202c. Somit kann eine Homogenität eines Hauptmagnetfelds 18 des Magnetresonanzgeräts 11 während des Erfassens der Magnetresonanz-Bilddaten erhöht werden. Somit kann eine Bildqualität der Magnetresonanz-Bilder verbessert werden.
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Beispielsweise kann während des Erfassens der Magnetresonanz- Bilddaten eine Sättigung von Fettgewebe mittels Fettsättigungspulsen, eine sogenannte Fettsättigung, durchgeführt werden. Eine ausreichende Fettsättigung ist typischerweise abhängig von einer hohen Homogenität des Hauptmagnetfelds 18. Somit kann die mittels des vorgeschlagenen Vorgehens verbesserte Homogenität des Hauptmagnetfelds 19 zu einer verbesserten Fettsättigung und somit zu einer erhöhten Bildqualität der Magnetresonanz-Bilder führen. Insbesondere kann eine verbesserte Sättigung von Fettgewebe, welches in einem Randbereich des Untersuchungsvolumens 400 lokalisiert ist, erreicht werden. Selbstverständlich sind auch andere Mechanismen denkbar, wie eine erhöhte Homogenität des Hauptmagnetfelds 19 zu einer Verbesserung der Bildqualität führt.
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Die in den 2 und 3 dargestellten Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens werden von dem Magnetresonanzgerät ausgeführt. Hierzu umfasst das Magnetresonanzgerät erforderliche Software und/oder Computerprogramme, die in einer Speichereinheit der Recheneinheit und/oder der Steuereinheit des Magnetresonanzgeräts 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 Recheneinheit und/oder der Steuereinheit mittels einer Prozessoreinheit der Recheneinheit und/oder der Steuereinheit ausgeführt wird.
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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, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
