DE102014207099A1 - Optimierung einer MR-Sequenz durch iterative Veränderung der Slew-Rate von zumindest einer Gradientenschaltung - Google Patents

Optimierung einer MR-Sequenz durch iterative Veränderung der Slew-Rate von zumindest einer Gradientenschaltung Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Optimierung einer Magnetresonanz-Sequenz eines Magnetresonanzgeräts, eine Sequenzoptimierungseinheit, ein Magnetresonanzgerät und ein Computerprogrammprodukt. Um eine effektive Optimierung einer Magnetresonanz-Sequenz, insbesondere im Hinblick auf eine Optimierung der Slew-Rates von Gradientenschaltungen der Magnetresonanz-Sequenz, anzugeben, wird vorgeschlagen, dass die Magnetresonanz-Sequenz mehrere Gradientenschaltungen umfasst, welche jeweils eine Slew-Rate aufweisen, wobei eine Optimierung zumindest einer Gradientenschaltung der mehreren Gradientenschaltungen derart erfolgt, dass eine iterative Veränderung der Slew-Rate der zumindest einen Gradientenschaltung durchgeführt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Optimierung einer Magnetresonanz-Sequenz eines Magnetresonanzgeräts, ein Verfahren zum Betrieb eines Magnetresonanzgeräts, eine Sequenzoptimierungseinheit, ein Magnetresonanzgerät und ein Computerprogrammprodukt.
  • 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 Gradientenschaltungen 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.
  • 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 Gradientenschaltungen 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.
  • Insbesondere die mittels der Magnetresonanz-Sequenz festgelegten Gradientenschaltungen können zu einer hohen Lautstärke des Magnetresonanzgeräts während der Aufnahme der Magnetresonanz-Bilder führen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine effektive Optimierung einer Magnetresonanz-Sequenz, insbesondere im Hinblick auf eine Optimierung der Slew-Rates von Gradientenschaltungen der Magnetresonanz-Sequenz, anzugeben. Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
  • Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Optimierung einer Magnetresonanz-Sequenz eines Magnetresonanzgeräts, wobei die Magnetresonanz-Sequenz mehrere Gradientenschaltungen umfasst, welche jeweils eine Slew-Rate aufweisen, wobei eine Optimierung zumindest einer Gradientenschaltung der mehreren Gradientenschaltungen derart erfolgt, dass eine iterative Veränderung der Slew-Rate der zumindest einen Gradientenschaltung durchgeführt wird.
  • Insbesondere wird eine an sich fertige, das heißt aussendebereite, aber im erfindungsgemäßen Verfahren noch optimierbare Magnetresonanz-Sequenz übernommen. Diese Magnetresonanz-Sequenz umfasst typischerweise eine Anzahl, das heißt einen oder mehrere, Hochfrequenz-Pulse, beispielsweise wenigstens einen Anregungs- und/oder Refokussierungspuls, sowie eine Anzahl von zeitlich hierzu koordinierten Gradientenschaltungen.
  • Die Gradientenschaltungen weisen Slew-Rates auf. Eine Slew-Rate wird typischerweise auch Flankensteilheit der Gradientenschaltung genannt. Eine Slew-Rate ist insbesondere die erste Ableitung des Gradientenverlaufs dG/dt der Gradientenschaltungen. Die Gradientenschaltungen der nicht optimierten Magnetresonanz-Sequenz weisen insbesondere nicht optimierte Slew-Rates auf, während die Gradientenschaltungen der optimierten Magnetresonanz-Sequenz optimierte Slew-Rates aufweisen. Insbesondere weist jede der mehreren Gradientenschaltungen jeweils eine Slew-Rate auf. Eine der mehreren Gradientenschaltungen kann auch mehr als eine Slew-Rate aufweisen. Beispielsweise können für eine der mehreren Gradientenschaltungen unterschiedliche Slew-Rates für das Erhöhen und Erniedrigen der Gradientenamplitude der Gradientenschaltung zu Beginn und Ende der Gradientenschaltung vorliegen.
  • Eine Gradientenschaltung kann dabei mehrere Gradientenpulse umfassen. So können mehrere Gradientenpulse zu einer Gradientenschaltung zusammengefasst sein. Beispielsweise kann ein Fettsättigungselement der Magnetresonanz-Sequenz mehrere Gradientenpulse umfassen, welche dann zu einer Fettsättigungs-Gradientenschaltung zusammengefasst werden können. Die Slew-Rate der Gradientenschaltung kann dann möglicherweise die Slew-Rate desjenigen Gradientenpulses der Gradientenschaltung mit der höchsten Slew-Rate oder eine mittlere Slew-Rate über alle Gradientenpulse der Gradientenschaltung sein.
  • Insbesondere wird bei der Optimierung der zumindest einen Gradientenschaltung die Slew-Rate der zumindest einen Gradientenschaltung derart verändert, dass nach einem Abschluss der iterativen Veränderung der Slew-Rate, die optimierte Gradientenschaltung eine geringere Slew-Rate als die nicht optimierte Gradientenschaltung aufweist. Ein Ziel der Optimierung der zumindest einen Gradientenschaltung kann somit das Vorliegen von einer möglichst geringen Slew-Rate der zumindest einen optimierten Gradientenschaltung sein. Es kann dabei eine beliebige Anzahl der mehreren Gradientenschaltungen, insbesondere auch alle Gradientenschaltungen, optimiert werden.
  • Dass die Slew-Rate der zumindest einen Gradientenschaltung iterativ verändert wird, bedeutet insbesondere, dass die Slew-Rate der zumindest einen Gradientenschaltung schrittweise verändert wird. Somit kann die Slew-Rate der zumindest einen Gradientenschaltung in einer oder mehreren Iterationen verändert werden. Dabei wird das Ergebnis einer Veränderung der Slew-Rate der zumindest einen Gradientenschaltung in einer Iteration insbesondere als Ausgangswert der Veränderung der Slew-Rate der zumindest einen Gradientenschaltung in der folgenden Iteration eingesetzt. In einer Iteration kann dabei die Slew-Rate der zumindest einen Gradientenschaltung erhöht oder reduziert werden. Die Erhöhung und/oder Reduzierung der Slew-Rate kann dabei in Prozentschritten von einer ursprünglichen Slew-Rate der Gradientenschaltung erfolgen. Die Iterationen der Veränderung der Slew-Rate der zumindest einen Gradientenschaltung können dabei gemäß einem Iterationsalgorithmus erfolgen. Die iterative Veränderung von Slew-Rates von mehreren Gradientenschaltungen kann insbesondere getrennt jeweils für einzelne Gradientenschaltungen der mehreren Gradientenschaltungen erfolgen.
  • Die Slew-Rate der zumindest einen Gradientenschaltung wird insbesondere solange iterativ verändert, bis ein Abbruchkriterium erreicht ist. Für ein mögliches Abbruchkriterium kann beispielsweise ein diskretes Raster für Schritte der Veränderung der Slew-Rate definiert werden und die iterative Veränderung der Slew-Rate abgebrochen werden, sobald die Schrittweite der Veränderung der Slew-Rate kleiner als der Abstand von zwei Rasterpunkten des diskreten Rasters ist. Es ist auch denkbar, dass die iterative Veränderung der Slew-Rate abgebrochen wird, sobald die Slew-Rate einen gewissen Wert erreicht oder unterschritten hat.
  • Somit zielt die Optimierung der zumindest einen Gradientenschaltung der Magnetresonanz-Sequenz vorteilhafterweise auf eine Geräuschoptimierung, insbesondere eine Geräuschreduzierung, der Magnetresonanz-Sequenz ab. Während einer Magnetresonanz-Sequenz werden die magnetischen Gradientenspulen, über die die Gradientenschaltungen ausgesandt werden, häufig und schnell umgeschaltet. Da die Zeitvorgaben innerhalb einer Magnetresonanz-Sequenz meist sehr strikt sind und zudem die Gesamtdauer einer Magnetresonanz-Sequenz, die die Gesamtdauer einer Magnetresonanz-Untersuchung bestimmt, möglichst gering gehalten werden muss, müssen zum Teil Gradientenamplituden um die 40 mT/m und Slew-Rates von bis zu 200 mT/m/ms erreicht werden. Insbesondere trägt eine derart hohe Flankensteilheit zu den bekannten Lärmerscheinungen während des Schaltens der Gradientenschaltungen bei. Daneben führen steile Flanken der Gradientenschaltungen zu einem höheren Energieverbrauch und stellen zudem höhere Anforderungen an die Gradientenspulen und die weitere Hardware. Die sich schnell ändernden Gradientenfelder führen zu Verzerrungen und Schwingungen in den Gradientenschaltungen und zur Übertragung dieser Energien an das Gehäuse des Magnetresonanzgeräts. Durch Erwärmung der Spulen und die weiteren Komponenten kann es zudem zu einem hohen Helium-Boil-Off kommen.
  • Anhand des vorgeschlagenen Vorgehens kann mittels der Reduzierung der Slew-Rates der Gradientenschaltungen eine besonders gute Geräuschreduzierung erreicht werden. Mit anderen Worten, die Optimierung der Magnetresonanz-Sequenz erfolgt vorzugsweise im Hinblick auf eine möglichst hohe Geräuschminderung, indem der Gradientenverlauf der Gradientenschaltung hinsichtlich der Minimierung der ersten Ableitung der Funktion, welche den Gradientenverlauf vorgibt, der Slew-Rate, optimiert wird. Weiterhin wird damit eine geringere Beanspruchung des Gradientensystems erreicht. Damit gehen ein geringerer Stromverbrauch, eine geringere Erwärmung der Gradientenspulen und damit auch ein verringerter Helium-Boil-Off einher.
  • Die iterative Veränderung der Slew-Rate der zumindest einen Gradientenschaltung ermöglicht dabei eine besonders effektive und vielseitige Optimierung der zumindest einen Gradientenschaltung. Die Anzahl der benötigten Iterationen für die iterative Veränderung der Slew-Rate der zumindest einen Gradientenschaltung kann mittels einer Vorgehensweise gemäß einer in einem der folgenden Abschnitten beschriebenen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens reduziert werden.
  • Eine Ausführungsform sieht vor, dass die Optimierung der zumindest einen Gradientenschaltung eine Lauffähigkeitsprüfung der Magnetresonanz-Sequenz umfasst, welche nach jeder Iteration der iterativen Veränderung durchgeführt wird, wobei die folgende Iteration der iterativen Veränderung in Abhängigkeit eines Ergebnisses der Lauffähigkeitsprüfung durchgeführt wird. Bezüglich der Abfolge eines Teils der iterativen Veränderung der Slew-Rate wird somit zunächst in einem Iterationsschritt die Slew-Rate der Gradientenschaltung verändert, dann die Lauffähigkeitsprüfung der Magnetresonanz-Sequenz mit der Gradientenschaltung mit der veränderten Slew-Rate durchgeführt und danach in Abhängigkeit des Ergebnisses der Lauffähigkeitsprüfung die Slew-Rate der Gradientenschaltung in einem folgenden Iterationsschritt verändert. Die Lauffähigkeitsprüfung der Magnetresonanz-Sequenz kann eine Überprüfung umfassen, ob die Magnetresonanz-Sequenz mit der Gradientenschaltung mit der veränderten Slew-Rate auf dem Magnetresonanzgerät lauffähig ist. Das heißt insbesondere, ob die Magnetresonanz-Sequenz mittels des Magnetresonanzgeräts fehlerfrei zur Aufnahme von Magnetresonanz-Bilddaten abgespielt werden kann. Dabei hat die Lauffähigkeitsprüfung insbesondere ein positives Ergebnis, wenn die Magnetresonanz-Sequenz lauffähig ist. Ansonsten hat die Lauffähigkeitsprüfung insbesondere ein negatives Ergebnis. Insbesondere kann eine negativ verlaufene Lauffähigkeitsprüfung in einer Iteration der Veränderung der Slew-Rate verhindern, dass die Veränderung der Slew-Rate nach dieser Iteration abgebrochen wird. Sonst würde ja eine nicht lauffähige Magnetresonanz-Sequenz vorliegen. Die Lauffähigkeitsprüfung kann beispielsweise eine Simulation und/oder eine Präparation der Magnetresonanz-Sequenz umfassen. Diesem Vorgehen liegt die Überlegung zugrunde, dass der Einsatz von zu niedrigen Slew-Rates für die zumindest eine Gradientenschaltung die Lauffähigkeit der Magnetresonanz-Sequenz möglicherweise beeinträchtigen kann. Beispielsweise kann eine zu niedrige Slew-Rate der Gradientenschaltung dazu führen, dass, insbesondere bei vorgegebener Dauer der Gradientenschaltung, ein vorgesehenes Gradientenmoment der Gradientenschaltung nicht mehr erreicht werden kann. Eine zu niedrige Slew-Rate der Gradientenschaltung kann auch verursachen, dass sich die zwei Flanken der Gradientenschaltung überschneiden. Die Lauffähigkeitsprüfung kann vorteilhafterweise sicher stellen, dass die Magnetresonanz-Sequenz nach der iterativen Veränderung der Slew-Rate der zumindest einen Gradientenschaltung noch fehlerfrei lauffähig ist.
  • Eine Ausführungsform sieht vor, dass bei einem positiven Ergebnis der Lauffähigkeitsprüfung die Slew-Rate der zumindest einen Gradientenschaltung in der folgenden Iteration reduziert wird und bei einem negativen Ergebnis der Lauffähigkeitsprüfung die Slew-Rate der zumindest einen Gradientenschaltung in der folgenden Iteration erhöht wird. Die folgende Iteration ist dabei insbesondere diejenige Iteration, welche auf die der Lauffähigkeitsprüfung zugrunde liegenden Iteration der Veränderung der Slew-Rate folgt. Diesem Vorgehen liegt die Überlegung zugrunde, dass typischerweise eine zu niedrige Slew-Rate, wie im vorherigen Abschnitt beschrieben, zu einer nicht mehr lauffähigen Magnetresonanz-Sequenz führt. Somit kann die Slew-Rate der zumindest einen Gradientenschaltung solange reduziert werden, solange die Magnetresonanz-Sequenz noch lauffähig ist. Stellt sich heraus, dass die Magnetresonanz-Sequenz nicht mehr lauffähig ist, so kann die Slew-Rate wieder erhöht werden, bis die Magnetresonanz-Sequenz wieder lauffähig ist. Somit kann vorteilhafterweise eine lauffähige Magnetresonanz-Sequenz mit einer Gradientenschaltung mit einer besonders niedrigen Slew-Rate erzeugt werden.
  • Eine Ausführungsform sieht vor, dass bei einem positiven Ergebnis der Lauffähigkeitsprüfung die Slew-Rate der zumindest einen Gradientenschaltung in der folgenden Iteration mit einer ersten Schrittweite reduziert wird und bei einem negativen Ergebnis der Lauffähigkeitsprüfung die Slew-Rate der zumindest einen Gradientenschaltung in der folgenden Iteration mit einer zweiten Schrittweite erhöht wird, wobei der Absolutwert der zweiten Schrittweite kleiner als der Absolutwert der ersten Schrittweite ist. In anderen Worten wird vorgeschlagen, dass die Slew-Rate der zumindest einen Gradientenschaltung zunächst in größeren Schritten, der ersten Schrittweite, reduziert wird. Nach einem negativen Ergebnis der Lauffähigkeitsprüfung kann dann in kleineren Schritten, der zweiten Schrittweite, ein Feintuning der Slew-Rate der zumindest einen Gradientenschaltung solange durchgeführt werden, bis die Magnetresonanz-Sequenz wieder lauffähig ist. Somit kann eine besonders effektive iterative Veränderung der Slew-Rate durchgeführt werden und es können möglicherweise Iterationsschritte eingespart werden. Damit kann beispielsweise der Rechenaufwand für die iterative Veränderung der Slew-Rate reduziert werden.
  • Eine Ausführungsform sieht vor, dass der Absolutwert einer Schrittweite der Veränderung der Slew-Rate der zumindest einen Gradientenschaltung mit jeder Iteration halbiert wird. Insbesondere wird dieses Vorgehen in Kombination mit dem Vorgehen eingesetzt, dass bei einem positiven Ergebnis der Lauffähigkeitsprüfung die Slew-Rate der zumindest einen Gradientenschaltung in der folgenden Iteration reduziert wird und bei einem negativen Ergebnis der Lauffähigkeitsprüfung die Slew-Rate der zumindest einen Gradientenschaltung in der folgenden Iteration erhöht wird. Die Slew-Rate wird demnach iterativ insbesondere unter Verwendung einer adaptierten Variante eines binären Suchalgorithmus (binary search) verändert. Somit kann die Slew-Rate besonders effektiv iterativ verändert werden und es können möglicherweise Iterationsschritte eingespart werden.
  • Eine Ausführungsform sieht vor, dass für eine erste Iteration der iterativen Veränderung die Slew-Rate der zumindest einen Gradientenschaltung auf eine minimale Slew-Rate gesetzt wird und eine Lauffähigkeitsprüfung der Magnetresonanz-Sequenz mit der zumindest einen Gradientenschaltung mit der minimalen Slew-Rate durchgeführt wird, wobei bei einem positiven Ergebnis der Lauffähigkeitsprüfung die Optimierung der zumindest einen Gradientenschaltung abgeschlossen wird. Die minimale Slew-Rate kann beispielsweise weniger als ein Prozent der ursprünglichen Slew-Rate der Gradientenschaltung vor der Veränderung der Slew-Rate betragen. Die minimale Slew-Rate kann auch Null betragen. Diesem Vorgehen liegt die Überlegung zugrunde, dass beim Abspielen der Magnetresonanz-Sequenz möglicherweise einzelne Gradientenschaltungen der mehreren Gradientenschaltungen nicht benutzt werden. Diese einzelnen Gradientenschaltungen können dann problemlos mit der minimalen Slew-Rate belegt werden. Insbesondere beeinträchtigt es die Lauffähigkeit der Magnetresonanz-Sequenz nicht, wenn für diese einzelnen Gradientenschaltungen die minimale Slew-Rate gesetzt wird. Somit kann die iterative Veränderung der Slew-Rate dieser einzelnen Gradientenschaltungen gleich nach dem ersten Iterationsschritt abgebrochen werden, wodurch möglicherweise einige Iterationsschritte eingespart werden können. Hat die Lauffähigkeitsprüfung der Magnetresonanz-Sequenz mit der Gradientenschaltung mit der minimalen Slew-Rate ein negatives Ergebnis, so kann in einem zweiten Iterationsschritt mit der beschriebenen iterativen Veränderung der Slew-Rate vom ursprünglichen Wert der Slew-Rate aus begonnen werden.
  • Weiterhin geht die Erfindung aus von einem Verfahren zum Betrieb eines Magnetresonanzgeräts, bei dem zunächst in einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Optimierung einer Magnetresonanz-Sequenz eine Magnetresonanz-Sequenz optimiert und dann das Magnetresonanzgerät unter Nutzung der optimierten Magnetresonanz-Sequenz betrieben wird. Die Optimierung kann vorzugsweise online beim Ausspielen oder direkt vor dem Ausspielen der Magnetresonanz-Sequenz durchgeführt werden.
  • Weiterhin geht die Erfindung aus von einer Sequenzoptimierungseinheit zur Optimierung einer Magnetresonanz-Sequenz eines Magnetresonanzgeräts. Die Sequenzoptimierungseinheit weist eine Recheneinheit auf, welche dazu ausgebildet ist, ein erfindungsgemäßes Verfahren auszuführen. Die Sequenzoptimierungseinheit ist somit dazu ausgebildet, ein Verfahren zur Optimierung einer Magnetresonanz-Sequenz eines Magnetresonanzgeräts auszuführen.
  • Die Magnetresonanz-Sequenz umfasst mehrere Gradientenschaltungen, welche jeweils eine Slew-Rate aufweisen. Die Sequenzoptimierungseinheit umfasst eine Optimierungseinheit, welche dazu ausgebildet ist, eine Optimierung zumindest einer Gradientenschaltung der mehreren Gradientenschaltungen derart durchzuführen, dass eine iterative Veränderung der Slew-Rate der zumindest einen Gradientenschaltung durchgeführt wird.
  • Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Sequenzoptimierungseinheit sind analog zu den Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet. Die Sequenzoptimierungseinheit kann weitere Steuerungskomponenten aufweisen, welche zum Ausführen eines erfindungsgemäßen Verfahrens nötig und/oder vorteilhaft sind. Auch kann die Sequenzoptimierungseinheit dazu ausgebildet sein, Steuerungssignale an ein Magnetresonanzgerät zu senden und/oder Steuerungssignale zu empfangen und/oder zu verarbeiten, um ein erfindungsgemäßes Verfahren auszuführen. Vorzugsweise ist die Sequenzoptimierungseinheit Teil der Steuereinheit des Magnetresonanzgeräts und vorzugsweise relativ eng dem Hochfrequenzantenneneinheit und/oder dem Gradientenspuleneinheit vorgeschaltet. Auf einer Speichereinheit der Sequenzoptimierungseinheit können Computerprogramme und weitere Software gespeichert sein, mittels derer ein Prozessor der Sequenzoptimierungseinheit einen Verfahrensablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens automatisch steuert und/oder ausführt.
  • Das erfindungsgemäße Magnetresonanzgerät weist eine Sequenzoptimierungseinheit auf. Damit ist das erfindungsgemäße Magnetresonanzgerät dazu ausgebildet, mit der Sequenzoptimierungseinheit ein erfindungsgemäßes Verfahren auszuführen. Die Sequenzoptimierungseinheit kann in das Magnetresonanzgerät integriert sein. Die Sequenzoptimierungseinheit kann auch separat von dem Magnetresonanzgerät installiert sein. Die Sequenzoptimierungseinheit kann mit dem Magnetresonanzgerät verbunden sein.
  • Das erfindungsgemäße Computerprogrammprodukt ist direkt in einen Speicher einer programmierbaren Recheneinheit eines Magnetresonanzgeräts ladbar und weist Programmcode-Mittel auf, um ein erfindungsgemäßes Verfahren auszuführen, wenn das Computerprogrammprodukt in der Recheneinheit des Magnetresonanzgeräts ausgeführt wird. Dadurch kann das erfindungsgemäße Verfahren schnell, identisch wiederholbar und robust ausgeführt werden. Das Computerprogrammprodukt ist so konfiguriert, dass es mittels der Recheneinheit die erfindungsgemäßen Verfahrensschritte ausführen kann. Die Recheneinheit muss dabei jeweils die Voraussetzungen wie beispielsweise einen entsprechenden Arbeitsspeicher, eine entsprechende Grafikkarte oder eine entsprechende Logikeinheit aufweisen, so dass die jeweiligen Verfahrensschritte effizient ausgeführt werden können. Das Computerprogrammprodukt ist beispielsweise auf einem computerlesbaren Medium gespeichert oder auf einem Netzwerk oder Server hinterlegt, von wo es in den Prozessor einer lokalen Recheneinheit geladen werden kann, der mit dem Magnetresonanzgerät direkt verbunden oder als Teil des Magnetresonanzgeräts ausgebildet sein kann. Weiterhin können Steuerinformationen des Computerprogrammprodukts auf einem elektronisch lesbarer Datenträger gespeichert sein. Die Steuerinformationen des elektronisch lesbaren Datenträgers können derart ausgestaltet sein, dass sie bei Verwendung des Datenträgers in einer Recheneinheit eines Magnetresonanzgeräts ein erfindungsgemäßes Verfahren durchführen. Beispiele für elektronische lesbare Datenträger sind eine DVD, ein Magnetband oder einen USB-Stick, auf welchem elektronisch lesbare Steuerinformationen, insbesondere Software (vgl. oben), gespeichert ist. Wenn diese Steuerinformationen (Software) von dem Datenträger gelesen und in eine Steuerung und/oder Recheneinheit eines Magnetresonanzgeräts gespeichert werden, können alle erfindungsgemäßen Ausführungsformen der vorab beschriebenen Verfahren durchgeführt werden.
  • Die Vorteile des Verfahrens zum Betrieb eines Magnetresonanzgeräts, der erfindungsgemäßen Sequenzoptimierungsheit, des erfindungsgemäßen Magnetresonanzgeräts und des erfindungsgemäßen Computerprogrammprodukts entsprechen im Wesentlichen den Vorteilen des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Optimierung einer Magnetresonanz-Sequenz, 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.
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert.
  • Es zeigen:
  • 1 ein erfindungsgemäßes Magnetresonanzgerät zur Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens in einer schematischen Darstellung,
  • 2 ein Ablaufdiagramm einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens und
  • 3 ein Ablaufdiagramm einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens,
  • 4 eine iterative Veränderung einer Slew-Rate einer Gradientenschaltung gemäß einer dritten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens,
  • 5 eine iterative Veränderung einer Slew-Rate einer Gradientenschaltung gemäß einer vierten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens und
  • 6 eine iterative Veränderung einer Slew-Rate einer Gradientenschaltung gemäß einer sechsten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Magnetresonanzgerät 11 zur Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens in einer schematischen Darstellung. 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 Patiententisch auf, der bewegbar innerhalb des Magnetresonanzgeräts 11 angeordnet ist. Die Magneteinheit 13 ist mittels einer Gehäuseverkleidung 31 des Magnetresonanzgeräts nach außen abgeschirmt.
  • Die Magneteinheit 13 weist weiterhin eine Gradientenspuleneinheit 19 zu einer Erzeugung von Magnetfeldgradienten auf, die für eine Ortskodierung während einer Bildgebung verwendet werden. Die 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 Hochfrequenz-Pulse in einen Untersuchungsraum, der im Wesentlichen von dem Patientenaufnahmebereich 14 gebildet ist, ein.
  • Zu einer Steuerung des Hauptmagneten 17, der Gradientensteuereinheit 28 und der Hochfrequenzantennensteuereinheit 29 weist das Magnetresonanzgerät 11 eine Steuereinheit 24 auf. Die Steuereinheit 24 steuert zentral das Magnetresonanzgerät 11, wie beispielsweise das Durchführen von Magnetresonanz-Sequenzen. 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 Bildgebungsparameter während eines Messvorgangs von einem Benutzer eingegeben werden können. Die Steuereinheit 24 kann die Gradientensteuereinheit 28 und/oder Hochfrequenzantennensteuereinheit 29 und/oder die Anzeigeeinheit 25 und/ oder die Eingabeeinheit 26 umfassen.
  • Das Magnetresonanzgerät weist weiterhin eine Sequenzoptimierungseinheit 30 auf, welche eine nicht weiter dargestellte Recheneinheit zur Optimierung von Bildgebungsparametern von Magnetresonanz-Sequenzen aufweist. Die Sequenzoptimierungseinheit 30 umfasst dazu eine Eingangsschnittstelle 32, eine Prüfeinheit 33 und eine Optimierungseinheit 34. Das Magnetresonanzgerät 11, insbesondere die Sequenzoptimierungseinheit 30, ist zur Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet.
  • 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.
  • 2 zeigt ein Ablaufdiagramm einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • In einem ersten Verfahrensschritt 40 wird zunächst in üblicher Weise eine Auswahl und Vorbereitung einer Magnetresonanz-Sequenz des Magnetresonanzgeräts 11 durchgeführt. Das heißt, dass typischerweise ein Benutzer über die Eingabeeinheit 26 die Art der Magnetresonanz-Sequenz festlegt und/oder ein entsprechendes Protokoll aussucht, in dem eine bestimmte Magnetresonanz-Sequenz definiert ist. Die Protokolle enthalten dabei verschiedene Bildgebungsparameter für die jeweilige Magnetresonanz-Sequenz. Zu diesen Bildgebungsparametern zählen bestimmte Grundvorgaben für die gewünschte Magnetresonanz-Sequenz, beispielsweise die Art der Magnetresonanz-Sequenz, das heißt ob es sich um eine Spinechosequenz, eine Turbo-Spinechosequenz usw. handelt. Weiterhin zählen zu den Bildgebungsparametern Schichtdicken, Schichtabstände, Anzahl der Schichten, Auflösung, Repetitionszeiten, die Echozeiten in einer Spinechosequenz, usw. Mit Hilfe der Eingabeeinheit 26 kann der Benutzer einen Teil dieser Bildgebungsparameter verändern, um eine individuelle Magnetresonanz-Sequenz für eine aktuell gewünschte Messung zu erstellen. Hierzu werden veränderbare Bildgebungsparameter beispielsweise auf einer grafischen Benutzeroberfläche der Anzeigeeinheit 25 dem Benutzer zur Änderung angeboten. Die vorbereitete Magnetresonanz-Sequenz umfasst mehrere Gradientenschaltungen, welche jeweils eine Slew-Rate aufweisen.
  • In einem weiteren Verfahrensschritt 41 erfolgt die Weitergabe der absendebereiten, aber noch nicht optimierten Magnetresonanz-Sequenz. Es erfolgt dabei keine unmittelbare Weitergabe der Magnetresonanz-Sequenz an die Gradientensteuereinheit 28 und die Hochfrequenzantennensteuereinheit 29. Vielmehr wird die Magnetresonanz-Sequenz im weiteren Verfahrensschritt 202 von der Recheneinheit 24 vor der Weitergabe an die Gradientensteuereinheit 28 und die Hochfrequenzantennensteuereinheit 29 zunächst an die Sequenzoptimierungseinheit 30 zur Optimierung der Magnetresonanz-Sequenz weitergegeben. Die Eingangsschnittstelle 32 der Sequenzoptimierungseinheit 30 ist dabei dazu ausgebildet, die eigentlich fertige aussendebereite, aber zu optimierende, Magnetresonanz-Sequenz zu übernehmen.
  • In einem weiteren Verfahrensschritt 42 optimiert die Optimierungseinheit 34 der Sequenzoptimierungseinheit 30 die Magnetresonanz-Sequenz. Die Optimierungseinheit 34 optimiert dabei eine Gradientenschaltung der mehreren Gradientenschaltungen. Dabei führt die Optimierungseinheit 34 eine iterative Veränderung der Slew-Rate der zumindest einen Gradientenschaltung durch. Dabei ist die Prüfeinheit 33 der Sequenzoptimierungseinheit 30 dazu ausgebildet, eine Lauffähigkeitsprüfung der Magnetresonanz-Sequenz mit der zumindest einen optimierten Gradientenschaltung durchzuführen.
  • Die optimierte Magnetresonanz-Sequenz wird in einem weiteren Verfahrensschritt 43 schließlich von der Sequenzoptimierungseinheit 30 an die Gradientensteuereinheit 28 und die Hochfrequenzantennensteuereinheit 29 übergeben. Die Gradientensteuereinheit 28 und die Hochfrequenzantennensteuereinheit 29 generieren aus der optimierten Magnetresonanz-Sequenz die entsprechenden Steuerbefehle und übergeben diese an die Hochfrequenzantenneneinheit 20 und die Gradientenspuleneinheit 19, so dass die gesamte optimierte Magnetresonanz-Sequenz mit beispielsweise einer gegenüber vor der Optimierung verringerten Lautstärke, zur Aufnahme von Magnetresonanz-Bilddaten mittels des Magnetresonanzgeräts 11 abgespielt wird.
  • 3 zeigt ein Ablaufdiagramm einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • 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.
  • Die in 3 gezeigte zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst im Wesentlichen die Verfahrensschritte 40, 41, 42, 43 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.
  • Im weiteren Verfahrensschritt 42, der Optimierung der zumindest einen Gradientenschaltung der Magnetresonanz-Sequenz, wird zunächst in einem Unterschritt 44 in einer ersten Iteration der iterativen Veränderung die Slew-Rate der zumindest einen Gradientenschaltung mittels der Optimierungseinheit 34 auf eine minimale Slew-Rate gesetzt. Daraufhin wird in einem ersten Prüfschritt 45 mittels der Prüfeinheit 33 eine Lauffähigkeitsprüfung der Magnetresonanz-Sequenz mit der zumindest einen Gradientenschaltung mit der minimalen Slew-Rate durchgeführt. Bei einem positiven Ergebnis der Lauffähigkeitsprüfung wird die Optimierung der zumindest einen Gradientenschaltung abgeschlossen. Die so optimierte zumindest eine Gradientenschaltung wird insbesondere nicht von der Magnetresonanz-Sequenz zur Aufnahme von Magnetresonanz-Bilddaten eingesetzt. So kann nach der Optimierung der so optimierten zumindest einen Gradientenschaltung, sollten keine weiteren Gradientenschaltungen mehr optimiert werden müssen, im weiteren Verfahrensschritt 43 mit der Aufnahme von Magnetresonanz-Bilddaten fortgefahren werden.
  • Bei einem negativen Ergebnis der Lauffähigkeitsprüfung im ersten Prüfschritt 45 wird in einem Iterationsschritt 46 die Slew-Rate der zumindest einen Gradientenschaltung mittels der Optimierungseinheit 34 iterativ verändert. Daraufhin wird in einem Iterations-Prüfschritt 47 mittels der Prüfeinheit 33 eine Lauffähigkeitsprüfung der Magnetresonanz-Sequenz durchgeführt. Bei einem positiven Ergebnis der Lauffähigkeitsprüfung wird in einem Kriterium-Prüfschritt 48 mittels der Optimierungseinheit 34 überprüft, ob ein Abbruchkriterium für die Optimierung der zumindest einen Gradientenschaltung erfüllt ist. Ist dies der Fall, so kann die Magnetresonanz-Sequenz mit der so im Iterationsschritt 46 optimierten Gradientenschaltung im weiteren Verfahrensschritt 43 zur Aufnahme von Magnetresonanz-Bilddaten eingesetzt werden.
  • War das Ergebnis der Lauffähigkeitsprüfung im Iterations-Prüfschritt 47 negativ oder das Abbruchkriterium für die Optimierung der zumindest einen Gradientenschaltung im Kriterium-Prüfschritt 48 nicht erfüllt, so wird die Slew-Rate der zumindest einen Gradientenschaltung im Iterationsschritt 46 wiederum verändert. Dieses Vorgehen wird solange iterativ durchgeführt, bis sowohl das Ergebnis der Lauffähigkeitsprüfung im Iterations-Prüfschritt 47 positiv ist und das Abbruchkriterium für die Optimierung der zumindest einen Gradientenschaltung im Kriterium-Prüfschritt 48 erfüllt ist.
  • Nach jedem Iterationsschritt 46 der iterativen Veränderung der Slew-Rate wird dabei die Lauffähigkeitsprüfung im Iterations-Prüfschritt 47 durchgeführt, wobei die folgende Iteration der iterativen Veränderung der Slew-Rate in Abhängigkeit eines Ergebnisses der Lauffähigkeitsprüfung durchgeführt wird. So wird bei einem positiven Ergebnis der Lauffähigkeitsprüfung die Slew-Rate der zumindest einen Gradientenschaltung in der folgenden Iteration vorteilhafterweise reduziert und bei einem negativen Ergebnis der Lauffähigkeitsprüfung die Slew-Rate der zumindest einen Gradientenschaltung in der folgenden Iteration vorteilhafterweise erhöht. Auch kann gemäß einer ersten Alternative bei einem positiven Ergebnis der Lauffähigkeitsprüfung die Slew-Rate der zumindest einen Gradientenschaltung in der folgenden Iteration mit einer ersten Schrittweite reduziert werden und bei einem negativen Ergebnis der Lauffähigkeitsprüfung die Slew-Rate der zumindest einen Gradientenschaltung in der folgenden Iteration mit einer zweiten Schrittweite erhöht werden, wobei der Absolutwert der zweiten Schrittweite vorteilhafterweise kleiner als der Absolutwert der ersten Schrittweite ist. Auch kann gemäß einer zweiten Alternative der Absolutwert einer Schrittweite der Veränderung der Slew-Rate der zumindest einen Gradientenschaltung mit jeder Iteration halbiert werden. Selbstverständlich kann die Schrittweite auch gemäß weiterer, dem Fachmann als sinnvoll erscheinender, Kriterien in den Iterationen variiert werden.
  • Selbstverständlich kann der weitere Verfahrensschritt 42 zusammen mit seinen Unterschritten für verschiedene Gradientenschaltungen der mehreren Gradientenschaltungen wiederholt werden.
  • Die in 2 und 3 dargestellten Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens werden vom Magnetresonanzgerät, insbesondere von der Sequenzoptimierungseinheit 30, ausgeführt. Hierzu umfasst das Magnetresonanzgerät, insbesondere die Sequenzoptimierungseinheit 30, erforderliche Software und/oder Computerprogramme, die in einer Speichereinheit des Magnetresonanzgeräts 11, insbesondere der Sequenzoptimierungseinheit 30, gespeichert sind. Die Software und/oder Computerprogramme umfassen Programmmittel, die dazu ausgelegt sind, das erfindungsgemäße Verfahren auszuführen, wenn das Computerprogramm und/oder die Software im Magnetresonanzgerät 11, insbesondere in der Sequenzoptimierungseinheit 30, mittels einer Prozessoreinheit des Magnetresonanzgeräts 11, insbesondere der Sequenzoptimierungseinheit 30, ausgeführt wird.
  • 4 zeigt eine iterative Veränderung einer Slew-Rate einer Gradientenschaltung gemäß einer dritten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens. Es sei darauf hingewiesen, dass die in 4, 5 und 6 gezeigte iterative Veränderung der Slew-Rate selbstverständlich nur als exemplarisch zu betrachten ist und nur zu Illustrationszwecken bestimmt ist.
  • Gezeigt ist dabei die schrittweise Veränderung der Slew-Rate im weiteren Verfahrensschritt 42 in Abhängigkeit von einem Ausgangswert, welcher mit 100 Prozent bezeichnet wird. Es wird beispielsweise angenommen, dass die Magnetresonanz-Sequenz noch dann lauffähig ist, wenn die Gradientenschaltung mindestens 54 Prozent des Ausgangswerts aufweist. Selbstverständlich sind auch andere Prozentwerte des Ausgangswerts für eine positive Lauffähigkeitsprüfung der Magnetresonanz-Sequenz denkbar.
  • In einem ersten Schritt wird die Slew-Rate auf einen minimalen Wert, beispielsweise ein Prozent, gesetzt. Mit diesem Wert ist die Magnetresonanz-Sequenz nicht lauffähig, so dass mit der normalen iterativen Veränderung der Slew-Rate begonnen wird.
  • Im in 4 dargestellten Fall wird dabei bei einem positiven Ergebnis der Lauffähigkeitsprüfung die Slew-Rate der Gradientenschaltung in der folgenden Iteration mit einer ersten Schrittweite reduziert und bei einem negativen Ergebnis der Lauffähigkeitsprüfung die Slew-Rate der Gradientenschaltung in der folgenden Iteration mit einer zweiten Schrittweite erhöht, wobei der Absolutwert der zweiten Schrittweite kleiner als der Absolutwert der ersten Schrittweite ist. Der Absolutwert der ersten Schrittweite ist dabei exemplarisch zehn Prozent und der Absolutwert der zweiten Schrittweite ist dabei exemplarisch ein Prozent. Als Abbruchkriterium wird dabei gesetzt, dass eine Schrittweite von ein Prozent vorliegt und die Magnetresonanz-Sequenz lauffähig ist.
  • Selbstverständlich sind dabei auch andere mögliche Werte für den Absolutwert der ersten Schrittweite und/oder der zweiten Schrittweite denkbar. Werden dabei größere Absolutwerte für die Schrittweiten gewählt, so kann die Berechnung aufgrund einer verminderten Anzahl von Iterationen beschleunigt werden, allerdings auch ungenauer werden.
  • So wird die Slew-Rate der Gradientenschaltung zunächst in zehn Prozent Schritten von 100 Prozent bis zu 50 Prozent reduziert. Bei 50 Prozent des Ausgangswerts stellt sich heraus, dass die Magnetresonanz-Sequenz mit der optimierten Gradientenschaltung nicht mehr lauffähig ist. Demnach wird die Slew-Rate der Gradientenschaltung nun in ein Prozent Schritten erhöht, bis die Magnetresonanz-Sequenz mit der optimierten Gradientenschaltung mit einer Slew-Rate von 54 Prozent des Ausgangswerts wieder lauffähig ist. Somit ist auch das Abbruchkriterium erfüllt und die optimierte Gradientenschaltung kann zur Aufnahme von Magnetresonanz-Bilddaten im weiteren Verfahrensschritt 43 eingesetzt werden.
  • 5 zeigt eine iterative Veränderung einer Slew-Rate einer Gradientenschaltung gemäß einer vierten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • Wie in 4 ist dabei die schrittweise Veränderung der Slew-Rate im weiteren Verfahrensschritt 42 in Abhängigkeit von einem Ausgangswert, welcher mit 100 Prozent bezeichnet wird, gezeigt. Es wird dabei wieder angenommen, dass die Magnetresonanz-Sequenz noch dann lauffähig ist, wenn die Gradientenschaltung mindestens 54 Prozent des Ausgangswerts aufweist.
  • In einem ersten Schritt wird die Slew-Rate auf einen minimalen Wert, beispielsweise ein Prozent, gesetzt. Mit diesem Wert ist die Magnetresonanz-Sequenz nicht lauffähig, so dass mit der normalen iterativen Veränderung der Slew-Rate begonnen wird.
  • Im in 5 dargestellten Fall wird dabei bei einem positiven Ergebnis der Lauffähigkeitsprüfung die Slew-Rate der Gradientenschaltung in der folgenden Iteration mit einer ersten Schrittweite reduziert und bei einem negativen Ergebnis der Lauffähigkeitsprüfung die Slew-Rate der Gradientenschaltung in der folgenden Iteration mit einer zweiten Schrittweite erhöht, wobei der Absolutwert der zweiten Schrittweite kleiner als der Absolutwert der ersten Schrittweite ist. Der Absolutwert der ersten Schrittweite ist dabei exemplarisch zehn Prozent und der Absolutwert der zweiten Schrittweite ist dabei im Gegensatz zu 4 exemplarisch acht Prozent.
  • Liegt nach einer Erhöhung der Slew-Rate der Gradientenschaltung um die zweite Schrittweite ein positives Ergebnis der Lauffähigkeitsprüfung vor, wird die Slew-Rate der Gradientenschaltung in den folgenden Iterationen im Gegensatz zu 4 um eine dritte Schrittweite reduziert, wobei der Absolutwert der dritten Schrittweite kleiner als der Absolutwert der zweiten Schrittweite ist. Die dritte Schrittweite ist dabei exemplarisch zwei Prozent.
  • Als Abbruchkriterium wird dabei gesetzt, dass eine Schrittweite von acht oder zwei Prozent vorliegt und die Magnetresonanz-Sequenz derart lauffähig ist, dass eine weitere Reduzierung der Slew-Rate der Gradientenschaltung um zwei Prozent zu einem negativen Ergebnis der Lauffähigkeitsprüfung führt.
  • So wird die Slew-Rate der Gradientenschaltung zunächst wie in 4 in zehn Prozent Schritten von 100 Prozent bis zu 50 Prozent reduziert. Bei 50 Prozent des Ausgangswerts stellt sich heraus, dass die Magnetresonanz-Sequenz mit der optimierten Gradientenschaltung nicht mehr lauffähig ist. Demnach wird die Slew-Rate der Gradientenschaltung nun um einen acht Prozent Schritt erhöht, so dass die Magnetresonanz-Sequenz mit der Gradientenschaltung mit einer Slew-Rate von 58 Prozent wieder lauffähig ist. Die Slew-Rate der Gradientenschaltung wird daraufhin wieder um zwei Prozent Schritte reduziert, bis die Magnetresonanz-Sequenz mit der Gradientenschaltung mit einer Slew-Rate von 52 Prozent nicht mehr lauffähig ist. Es wird daraufhin die Slew-Rate der vorherigen Iteration von 54 Prozent für die Gradientenschaltung gesetzt. Somit ist auch das Abbruchkriterium erfüllt und die optimierte Gradientenschaltung kann zur Aufnahme von Magnetresonanz-Bilddaten im weiteren Verfahrensschritt 43 eingesetzt werden.
  • 6 zeigt eine iterative Veränderung einer Slew-Rate einer Gradientenschaltung gemäß einer fünften Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • Wie in 4 und 5 ist dabei die schrittweise Veränderung der Slew-Rate im weiteren Verfahrensschritt 42 in Abhängigkeit von einem Ausgangswert, welcher mit 100 Prozent bezeichnet wird, gezeigt. Es wird dabei wieder angenommen, dass die Magnetresonanz-Sequenz noch dann lauffähig ist, wenn die Gradientenschaltung mindestens 54 Prozent des Ausgangswerts aufweist.
  • In einem ersten Schritt wird die Slew-Rate auf einen minimalen Wert, beispielsweise ein Prozent, gesetzt. Mit diesem Wert ist die Magnetresonanz-Sequenz nicht lauffähig, so dass mit der normalen iterativen Veränderung der Slew-Rate begonnen wird.
  • Im in 6 dargestellten Fall wird dabei bei einem positiven Ergebnis der Lauffähigkeitsprüfung die Slew-Rate der Gradientenschaltung in der folgenden Iteration mit einer ersten Schrittweite reduziert und bei einem negativen Ergebnis der Lauffähigkeitsprüfung die Slew-Rate der Gradientenschaltung in der folgenden Iteration mit einer zweiten Schrittweite erhöht, wobei der Absolutwert einer Schrittweite der Veränderung der Slew-Rate der zumindest einen Gradientenschaltung mit jeder Iteration halbiert wird. Als Abbruchkriterium wird dabei gesetzt, dass eine Schrittweite von weniger als fünf Prozent vorliegt und die Magnetresonanz-Sequenz lauffähig ist.
  • So wird die Slew-Rate der Gradientenschaltung zunächst in einem 50 Prozent Schritt auf 50 Prozent reduziert. Bei 50 Prozent des Ausgangswerts stellt sich heraus, dass die Magnetresonanz-Sequenz mit der optimierten Gradientenschaltung nicht mehr lauffähig ist. Demnach wird die Slew-Rate der Gradientenschaltung nun in einem 25 Prozent Schritt auf 75 Prozent erhöht. So wird weiter fortgefahren, bis die Schrittweite bei 3,125 Prozent liegt und die Slew-Rate der Gradientenschaltung auf 53,125 Prozent reduziert wurde. Hier ist zwar das Abbruchkriterium erfüllt, allerdings ist die Magnetresonanz-Sequenz mit der Gradientenschaltung mit dieser Slew-Rate nicht lauffähig. Somit wird die Slew-Rate der Gradientenschaltung nochmals erhöht, so dass die Gradientenschaltung eine Slew-Rate von größer als 54 Prozent aufweist und lauffähig ist. Somit kann die optimierte Gradientenschaltung zur Aufnahme von Magnetresonanz-Bilddaten im weiteren Verfahrensschritt 43 eingesetzt werden.
  • 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.

Claims (10)

  1. Verfahren zur Optimierung einer Magnetresonanz-Sequenz eines Magnetresonanzgeräts, wobei die Magnetresonanz-Sequenz mehrere Gradientenschaltungen umfasst, welche jeweils eine Slew-Rate aufweisen, wobei eine Optimierung zumindest einer Gradientenschaltung der mehreren Gradientenschaltungen derart erfolgt, dass eine iterative Veränderung der Slew-Rate der zumindest einen Gradientenschaltung durchgeführt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Optimierung der zumindest einen Gradientenschaltung eine Lauffähigkeitsprüfung der Magnetresonanz-Sequenz umfasst, welche nach jeder Iteration der iterativen Veränderung durchgeführt wird, wobei die folgende Iteration der iterativen Veränderung in Abhängigkeit eines Ergebnisses der Lauffähigkeitsprüfung durchgeführt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei bei einem positiven Ergebnis der Lauffähigkeitsprüfung die Slew-Rate der zumindest einen Gradientenschaltung in der folgenden Iteration reduziert wird und bei einem negativen Ergebnis der Lauffähigkeitsprüfung die Slew-Rate der zumindest einen Gradientenschaltung in der folgenden Iteration erhöht wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei bei einem positiven Ergebnis der Lauffähigkeitsprüfung die Slew-Rate der zumindest einen Gradientenschaltung in der folgenden Iteration mit einer ersten Schrittweite reduziert wird und bei einem negativen Ergebnis der Lauffähigkeitsprüfung die Slew-Rate der zumindest einen Gradientenschaltung in der folgenden Iteration mit einer zweiten Schrittweite erhöht wird, wobei der Absolutwert der zweiten Schrittweite kleiner als der Absolutwert der ersten Schrittweite ist.
  5. Verfahren nach Anspruch 3, wobei der Absolutwert einer Schrittweite der Veränderung der Slew-Rate der zumindest einen Gradientenschaltung mit jeder Iteration halbiert wird.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei für eine erste Iteration der iterativen Veränderung die Slew-Rate der zumindest einen Gradientenschaltung auf eine minimale Slew-Rate gesetzt wird und eine Lauffähigkeitsprüfung der Magnetresonanz-Sequenz mit der zumindest einen Gradientenschaltung mit der minimalen Slew-Rate durchgeführt wird, wobei bei einem positiven Ergebnis der Lauffähigkeitsprüfung die Optimierung der zumindest einen Gradientenschaltung abgeschlossen wird.
  7. Verfahren zum Betrieb eines Magnetresonanzgeräts, bei dem zunächst in einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1–6 eine Magnetresonanz-Sequenz optimiert und dann das Magnetresonanzgerät unter Nutzung der optimierten Magnetresonanz-Sequenz betrieben wird.
  8. Sequenzoptimierungseinheit zur Optimierung einer Magnetresonanz-Sequenz eines Magnetresonanzgeräts, wobei die Sequenzoptimierungseinheit eine Recheneinheit aufweist, welche dazu ausgebildet ist, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1–6 auszuführen.
  9. Magnetresonanzgerät mit einer Sequenzoptimierungseinheit nach Anspruch 8.
  10. Computerprogrammprodukt, welches direkt in einen Speicher einer programmierbaren Recheneinheit eines Magnetresonanzgeräts ladbar ist, mit Programmcode-Mitteln, um ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1–6 auszuführen, wenn das Computerprogrammprodukt in der Recheneinheit des Magnetresonanzgeräts ausgeführt wird.
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