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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Durchführung einer Magnetresonanzuntersuchung einer Untersuchungsperson in einer Magnetresonanzanlage mit einem vorgegebenen Magnetresonanzmessprotokoll an mehreren unterschiedlichen Tischpositionen eines Untersuchungstischs der Magnetresonanzanlage. Die vorliegenden Erfindung betrifft insbesondere Magnetresonanzganzkörperuntersuchungen, beispielsweise zu Screening-Zwecken, welche mit unterschiedlichen Magnetresonanzkontrasten oder Magnetresonanzmessprotokollen durchgeführt werden.
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Magnetresonanzuntersuchungen können bei der Diagnose einer Vielzahl von Krankheiten verwendet werden. Darüber hinaus können Magnetresonanzuntersuchungen insbesondere beispielsweise als Ganzkörperuntersuchungen zu Screening-Zwecken verwendet werden, um beispielsweise in einer definierten Bevölkerungsgruppe im Rahmen der Vorsorgemedizin nach erkrankten Personen zu suchen oder nach einer Erkrankung diversen Nachfolgeuntersuchungen durchzuführen. Ein besonderer Vorteil der Magnetresonanzuntersuchung in Verbindung mit Screening-Zwecken liegt darin, dass die Untersuchungsperson bei der Untersuchung keiner radioaktiven Strahlung ausgesetzt wird. Nichtsdestotrotz wird die Untersuchungsperson bei der Magnetresonanzuntersuchung elektromagnetischen Feldern ausgesetzt, welche von dem biologischen Gewebe absorbiert werden können. Die Absorption elektromagnetischer Feldenergie kann zu einer Erwärmung des Gewebes führen und ist daher bei der Durchführung einer Magnetresonanzuntersuchung zu begrenzen. Als Maß für die Absorption von elektromagnetischer Feldenergie in biologischem Gewebe wird die sogenannte spezifische Absorptionsrate SAR verwendet.
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Ganzkörperuntersuchungen, wie sie beispielsweise zu Screening-Zwecken in Verbindung mit Magnetresonanzuntersuchungen verwendet werden, können Magnetresonanzuntersuchungen mit unterschiedlichen Magnetresonanzkontrasten bzw. gemäß unterschiedlicher Magnetresonanzmessprotokolle beinhalten. Beispielsweise können Magnetresonanzmessprotokolle gemäß Turbo Inversion Recovery Magnitude (TIRM), Volume Interpolated Breath-Hold Examination (VIBE) oder Diffusion Weighted Imaging (DWI) verwendet werden, welche an unterschiedlichen Tischpositionen durchgeführt und anschließend miteinander kombiniert werden.
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In den 1 und 2 sind Untersuchungsabläufe einer Untersuchung von Thorax, Abdomen und Becken an unterschiedlichen Tischpositionen mit unterschiedlichen Magnetresonanzmessprotokollen schematisch dargestellt. Jeder Kasten in den 1 und 2 stellt eine entsprechende Magnetresonanzuntersuchung mit dem gewählten Magnetresonanzmessprotokoll an der gewählten Tischposition dar. Der Ablauf der Ganzkörpermessung beinhaltet das Messen unterschiedlicher Protokolle sowie die Wiederholung dieser Messungen an unterschiedlichen Tischpositionen. Dabei können zwei unterschiedliche Strategien verwendet werden, welche in den 1 und 2 schematisch dargestellt sind.
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In der in 1 dargestellten Strategie, welche auch als kontrastbasierte Strategie bezeichnet wird, wird jedes einzelne Magnetresonanzmessprotokoll bzw. jeder einzelne Magnetresonanzkontrast an allen Tischpositionen der Reihe nach gemessen. Der Tisch bewegt sich bei beispielsweise N Kontrasten und M Tischpositionen N x M Mal. Die Magnetresonanzmessprotokolle eines Kontrasts werden direkt hintereinander ausgeführt. In 1 wird der Tisch also zu den Zeitpunkten t1, t2, t3, t4, t5, t6, t7, t8 und t9 jeweils an die entsprechende Tischposition bewegt und dort die entsprechende Messung durchgeführt, d.h. nach t1, t2 und t3 jeweils eine DWI-Messung, nach t4, t5 und t6 jeweils eine TIRM-Messung und nach t7, t8 und t9 jeweils eine VIBE-Messung.
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Alternativ zu der kontrastbasierten Strategie der 1 kann eine regionsbasierte Strategie durchgeführt werden, welche schematisch in 2 dargestellt ist. In jeder Position werden alle Kontraste bzw. Magnetresonanzmessprotokolle der Reihe nach gemessen und dann wird der Tisch an die nächste Position bewegt, an welcher wieder alle Kontraste gemessen werden. Der Tisch bewegt sich also nur M mal, nämlich zu den Zeitpunkten t1, t4 und t7.
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Trotz der erhöhten Anzahl von Tischbewegungen wird die kontrastbasierte Strategie der 1 im Allgemeinen bevorzugt, da unterschiedliche Protokolle oder Sequenzen unterschiedliche Field of Views, insbesondere in der z-Richtung, nutzen können, und die Akquisitionszeit dadurch minimiert werden kann, dass die unterschiedlichen Protokolle unterschiedliche Tischpositionen nutzen. Dies wird durch die unterschiedliche Größe der Kästen in den 1 und 2 symbolisiert. Darüber hinaus ist bei der kontrastbasierten Strategie eine Wahrscheinlichkeit geringer, dass sich eine Untersuchungsperson zwischen den Magnetresonanzuntersuchungen an den unterschiedlichen Tischpositionen bewegt, wodurch Fehler in einer kombinierten Gesamttomographie verhindert werden können. Die regionsbasierte Strategie der 2 verlangt dieselben Tischpositionen für alle Kontraste, was insbesondere bei einer Kombination von Magnetresonanz- und Positronenemissionstomographieanwendungen eine notwendige Voraussetzung ist.
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Unabhängig davon, ob die kontrastbasierte Strategie oder die regionsbasierte Strategie verwendet wird, ist das Ziel, für jeden Kontrast ein kombiniertes Bild für die mehreren Tischpositionen zu erhalten, beispielsweise ein kombiniertes Bild von Thorax, Abdomen und Becken. Voraussetzung dafür, dass sich die an den unterschiedlichen Tischpositionen aufgenommenen Magnetresonanzbilder geeignet kombinieren lassen, ist, dass alle Messungen eines Kontrast dieselben kontrastbestimmenden Messparameter verwenden, wie z.B. dieselben Repetitionszeiten (TR), die gleichen Echozeiten (TE), die gleichen Kippwinkel usw. Um sicherzustellen, dass die zulässigen spezifischen Absorptionsraten (SAR) nicht überschritten werden, ist üblicherweise ein sogenannter SAR-Monitor vorgesehen, welcher vor dem Beginn einer Magnetresonanzuntersuchung an einer bestimmten Tischposition mit einem bestimmten Magnetresonanzmessprotokoll die zu erwartende SAR-Belastung der Untersuchungsperson bestimmt. In den Beispielen der 1 und 2 bestimmt der SAR-Monitor zu den Zeitpunkten t1, t2, t3, t4, t5, t6, t7, t8 und t9 jeweils die für die nachfolgende Magnetresonanzuntersuchung zu erwartende SAR-Belastung der Untersuchungsperson. Da die unterschiedlichen Körperregionen unterschiedliche SAR-Eigenschaften haben können, kann dies zur Folge haben, dass der SAR-Monitor an einzelnen Tischpositionen eine Anpassung der Protokollparameter verlangt, beispielsweise eine Änderung der Repetitionszeit TR, des Kippwinkels oder der Anzahl der Schichten. Dies kann zur Folge haben, dass das kombinierte Bild unterschiedliche Kontraste zeigt, was sich in Streifen in dem Bild äußern kann, oder aufgrund von reduzierten Schichten nicht mehr kombiniert werden kann, da der Körper der Untersuchungsperson nicht mehr lückenlos gemessen wird.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Magnetresonanzuntersuchung einer Untersuchungsperson mit einem vorgegebenen Magnetresonanzmessprotokoll an mehreren unterschiedlichen Tischpositionen zu verbessern.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Durchführung einer Magnetresonanzuntersuchung einer Untersuchungsperson in einer Magnetresonanzanlage mit einem vorgegebenen Magnetresonanzmessprotokoll an mehreren unterschiedlichen Tischpositionen eines Untersuchungstischs der Magnetresonanzanlage nach Anspruch 1, eine Magnetresonanzanlage nach Anspruch 7, ein Computerprogramm nach Anspruch 9 und einen elektronisch lesbaren Datenträger nach Anspruch 10 gelöst. Die abhängigen Ansprüche definieren bevorzugte und vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Durchführung einer Magnetresonanzuntersuchung einer Untersuchungsperson in einer Magnetresonanzanlage bereitgestellt. Die Magnetresonanzuntersuchung erfolgt mit einem vorgegebenen Magnetresonanzmessprotokoll, welches beispielsweise einen Kontrast und eine Schichtdicke von Bildern der Magnetresonanzuntersuchung definiert. Die Magnetresonanzuntersuchung erfolgt an mehreren unterschiedlichen Tischpositionen eines Untersuchungstischs der Magnetresonanzanlage. Bei dem Verfahren wird zunächst automatisch für jede der mehreren Tischpositionen eine jeweilige anatomische Struktur der Untersuchungsperson bestimmt. Auf der Grundlage der jeweiligen anatomischen Struktur der Untersuchungsperson an den unterschiedlichen Tischpositionen und dem vorgegebenen Magnetresonanzmessprotokoll wird für jede der mehreren Tischpositionen eine jeweilige spezifische Absorptionsrate automatisch bestimmt. Die spezifische Absorptionsrate gibt die Absorption von elektromagnetischen Feldern im biologischen Gewebe der Untersuchungsperson aufgrund des vorgegebenen Magnetresonanzmessprotokolls an der entsprechenden Tischposition an. Die spezifischen Absorptionsraten für die mehreren Tischpositionen werden bestimmt, bevor die elektromagnetischen Felder gemäß dem vorgegebenen Magnetresonanzmessprotokoll erzeugt werden. Weiterhin werden vor der Erzeugung der elektromagnetischen Felder die so bestimmten spezifischen Absorptionsraten mit einem Absorptionsratenschwellenwert verglichen und eine Mitteilung ausgegeben, wenn mindestens eine der spezifischen Absorptionsraten den Absorptionsratenschwellenwert überschreitet. Der Absorptionsratenschwellenwert kann insbesondere in Abhängigkeit von der Voruntersuchung, in welcher die anatomische Struktur der Untersuchungsperson bestimmt wurde, bestimmt werden. Indem die anatomische Struktur der Untersuchungsperson vorab für jede der mehreren Tischpositionen bestimmt wird, kann die spezifische Absorptionsrate bereits vorab für alle geplanten Tischpositionen unter Berücksichtigung des geplanten Magnetresonanzmessprotokolls bestimmt werden und ggf. eine Mitteilung ausgegeben werden, wenn eine Überschreitung von zulässigen spezifischen Absorptionsraten während der Magnetresonanzuntersuchung auftreten kann. Dadurch kann verhindert werden, dass die Messparameter des Magnetresonanzmessprotokolls während der Durchführung der Magnetresonanzuntersuchung an einer oder mehreren der Tischpositionen geändert werden müssen, um zu vermeiden, dass die zulässigen spezifischen Absorptionsraten überschritten werden. Somit kann sichergestellt werden, dass die an den unterschiedlichen Tischpositionen erfassten Magnetresonanzbilder derart miteinander kombiniert werden können, dass das kombinierte Magnetresonanzbild einen einheitlichen Kontrast und eine einheitliche Schichtdicke aufweist.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Ausgeben der Mitteilung ein Ausgeben einer Aufforderung, mindestens einen Parameter des Magnetresonanzmessprotokolls, welcher die spezifische Absorptionsrate beeinflusst, zu ändern, bevor die elektromagnetischen Felder gemäß dem Magnetresonanzmessprotokoll erzeugt werden. Dadurch kann sichergestellt werden, dass die Magnetresonanzuntersuchung an allen Tischpositionen mit gleichen Parametern des gewählten Magnetresonanzmessprotokolls durchgeführt werden, ohne dass die zulässige spezifische Absorptionsrate an einer der Tischpositionen überschritten wird. Alternativ oder zusätzlich kann der mindestens eine Parameter auch nach festgelegten Kriterien angepasst werden. Dies kann beispielsweise automatisch ohne eine Benutzerinteraktion durchgeführt werden, wobei der Benutzer wahlweise darüber informiert werden kann oder dem Benutzer dies nicht mitgeteilt wird.
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Nachdem auf die zuvor beschriebene Art und Weise bestimmt wurde, dass die spezifischen Absorptionsraten die zulässigen Grenzwerte bei der Durchführung des Magnetresonanzmessprotokolls voraussichtlich nicht überschreiten werden, können die mehreren Tischpositionen automatisch angefahren werden und elektromagnetische Felder gemäß dem Magnetresonanzmessprotokoll an jeder der mehreren Tischpositionen automatisch erzeugt werden. Die resultierenden Magnetresonanzaufnahmen können dann miteinander kombiniert werden, wobei aufgrund des einheitlichen Kontrastes in den Magnetresonanzaufnahmen an den verschiedenen Tischpositionen eine kombinierte Magnetresonanzaufnahme erzeugt werden kann, welche einen gleichmäßigen Kontrast über den gesamten untersuchten Bereich der Untersuchungsperson aufweist.
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Bei einer weiteren Ausführungsform umfasst die Magnetresonanzuntersuchung eine Untersuchung der Untersuchungsperson mit einem weiteren vorgegebenen Magnetresonanzmessprotokoll an mehreren unterschiedlichen Tischpositionen. Dazu wird eine jeweilige weitere spezifische Absorptionsrate für jede der mehreren Tischpositionen in Abhängigkeit von der jeweiligen anatomischen Struktur der Untersuchungsperson an der entsprechenden Tischposition und in Abhängigkeit von dem weiteren vorgegebenen Magnetresonanzmessprotokoll bestimmt. Die weitere spezifische Absorptionsrate definiert die Absorption von elektromagnetischen Feldern in biologischem Gewebe der Untersuchungsperson aufgrund des weiteren vorgegebenen Magnetresonanzmessprotokolls an der entsprechenden Tischposition. Die weiteren spezifischen Absorptionsraten werden bestimmt, bevor die elektromagnetischen Felder gemäß dem weiteren vorgegebenen Magnetresonanzmessprotokoll erzeugt werden. Die spezifischen Absorptionsraten und die weiteren spezifischen Absorptionsraten werden mit einem Absorptionsratenschwellenwert verglichen und eine Mitteilung ausgegeben, wenn mindestens eine der spezifischen Absorptionsraten oder eine der weiteren spezifischen Absorptionsraten den Absorptionsratenschwellenwert überschreitet. Bei Ganzkörperuntersuchungen, insbesondere zu Screening-Zwecken, kann es erforderlich sein, dass verschiedene Magnetresonanzuntersuchungen mit unterschiedlichen Magnetresonanzkontrasten bzw. unterschiedlichen Magnetresonanzmessprotokollen durchzuführen sind. Um sicherzustellen, dass ein SAR-Wert bei keiner der Untersuchungen einen zulässigen Grenzwert überschreitet, werden vor dem Beginn der Magnetresonanzuntersuchung die spezifischen Absorptionsraten für jede Tischposition und für jedes Magnetresonanzmessprotokoll bestimmt und die so bestimmten SAR-Werte für jede Tischposition mit einem Absorptionsratenschwellenwert verglichen. Beispielsweise kann für jede Tischposition die Summe aller spezifischen Absorptionsraten für die verschiedenen Magnetresonanzmessprotokolle gebildet werden und mit einem entsprechenden Absorptionsratenschwellenwert, welcher beispielsweise von anatomischen Gegebenheiten der Untersuchungsperson abhängt, verglichen werden. Alternativ oder zusätzlich kann ein SAR-Wert für jedes Magnetresonanzmessprotokoll an den unterschiedlichen Tischpositionen einzeln bestimmt werden. Zusätzlich kann eine "zeitliche Mittelung" SAR-Exposition über eine bestimmte Zeit von beispielsweise sechs Minuten erfolgen. Wenn die erwartete spezifische Absorptionsrate an einer Tischposition den zulässigen Absorptionsratenschwellenwert überschreitet, wird eine entsprechende Mitteilung ausgegeben, woraufhin eine Bedienperson der Magnetresonanzanlage die Parameter von einem oder mehreren Magnetresonanzmessprotokollen ändern kann, um eine Überschreitung der spezifischen Absorptionsrate zu vermeiden. Wenn auf diese Art und Weise sichergestellt ist, dass die spezifische Absorptionsrate voraussichtlich an keiner Tischposition überschritten werden wird, können die Magnetresonanzuntersuchungen mit den verschiedenen Magnetresonanzmessprotokollen an den verschiedenen Tischpositionen durchgeführt werden. Die Magnetresonanzaufnahmen, welche mit einem jeweiligen der Magnetresonanzmessprotokolle an den unterschiedlichen Tischpositionen erstellt wurden, können dann zu einem Ganzkörperbild zusammengesetzt oder kombiniert werden, wobei aufgrund des einheitlich verwendeten Magnetresonanzmessprotokolls sichergestellt ist, dass die kombinierte Aufnahme keine Streifen oder sonstige Störungen aufgrund unterschiedlicher Parameter der einzelnen Aufnahmen aufweist und eine Überschreitung des zulässigen SAR-Werts kann rechtzeitig durch eine Anpassung der Protokolle vermieden werden.
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Bei einer Ausführungsform umfasst das Bestimmen der anatomischen Struktur der Untersuchungsperson eine weitere Magnetresonanzuntersuchung, bei welcher der Untersuchungstisch kontinuierlich über die mehreren Tischpositionen hinweg bewegt wird. Derartige Magnetresonanzuntersuchungen können beispielsweise eine sogenannte Fast View Localizer Untersuchung umfassen, welche üblicherweise zur Positionsbestimmung des Patienten in Bezug auf die Magnetresonanzanlage oder zur Organlokalisation verwendet werden. Somit kann die anatomische Struktur der Untersuchungsperson auf einfache Art und Weise ohne zusätzlichen Aufwand im Rahmen der Magnetresonanzuntersuchung bestimmt werden, wobei die Localizer Untersuchung insbesondere zu Beginn der Untersuchung durchgeführt werden kann. Alternativ kann eine derartige Localizer Untersuchung auch stationär an den mehreren unterschiedlichen Tischpositionen durchgeführt werden.
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Das Magnetresonanzmessprotokoll kann beispielsweise eine Turbo Inversion Recovery Magnitude (TIRM) Magnetresonanzbildgebungssequenz, eine Volume Interpolated Breath-Hold Examination (VIBE) Magnetresonanzbildgebungssequenz oder eine Diffusion Weighted Imaging (DWI) Magnetresonanzbildgebungssequenz umfassen. Diese Magnetresonanzbildgebungssequenzen können insbesondere bei Screening-Untersuchungen in Kombination miteinander für Ganz- oder Teilkörperuntersuchungen aufschlussreiche Magnetresonanzaufnahmen liefern.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird weiterhin eine Magnetresonanzanlage bereitgestellt, welche einen Grundfeldmagneten, ein Gradientenfeldsystem, eine Hochfrequenzantenne und eine Steuereinrichtung umfasst. Die Steuereinrichtung dient zur Ansteuerung des Gradientenfeldsystems und der Hochfrequenzantenne, zum Empfang von von der Hochfrequenzantenne aufgenommenen Messsignalen, zur Auswertung der Messsignale und zur Erstellung von Magnetresonanztomographiebildern. Die Magnetresonanzanlage umfasst ferner einen verfahrbaren Untersuchungstisch zur Durchführung einer Magnetresonanzuntersuchung einer Untersuchungsperson mit einem vorgegebenen Magnetresonanzmessprotokoll. Die Magnetresonanzuntersuchung wird mit dem vorgegebenen Magnetresonanzmessprotokoll an mehreren unterschiedlichen Tischpositionen durchgeführt. Die Magnetresonanzanlage ist in der Lage, automatisch eine jeweilige anatomische Struktur der Untersuchungsperson für jede der mehreren Tischpositionen zu bestimmen und für jede der mehreren Tischpositionen eine jeweilige spezifische Absorptionsrate zu bestimmen. Die jeweilige spezifische Absorptionsrate wird in Abhängigkeit von der jeweiligen anatomischen Struktur der Untersuchungsperson an der entsprechenden Tischposition und dem für die Tischposition vorgegebenen Magnetresonanzmessprotokoll bestimmt. Die spezifische Absorptionsrate definiert die Absorption von elektromagnetischen Feldern in biologischem Gewebe der Untersuchungsperson aufgrund des vorgegebenen Magnetresonanzmessprotokolls an der entsprechenden Tischposition. Die spezifischen Absorptionsraten, welche für die mehreren Tischpositionen bestimmt werden, werden bestimmt, bevor die elektromagnetischen Felder gemäß dem vorgegebenen Magnetresonanzmessprotokoll erzeugt werden. Die spezifischen Absorptionsraten werden mit einem Absorptionsratenschwellenwert verglichen und eine Mitteilung wird ausgegeben, wenn mindestens eine der spezifischen Absorptionsraten den Absorptionsratenschwellenwert überschreitet. Die Magnetresonanzanlage ist daher zur Durchführung des zuvor beschriebenen Verfahrens und seiner Ausführungsformen geeignet und umfasst daher auch die im Zusammenhang mit dem Verfahren zuvor beschriebenen Vorteile.
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Weiterhin wird gemäß der vorliegenden Erfindung ein Computerprogramm bereitgestellt, welches in einen Speicher einer programmierbaren Steuereinrichtung einer Magnetresonanzanlage geladen werden kann. Mit diesem Computerprogramm können alle oder verschiedene der zuvor beschriebenen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgeführt werden, wenn das Computerprogramm in der programmierbaren Steuereinrichtung läuft. Dabei benötigt das Computerprogramm eventuell Programmmittel, z.B. Bibliotheken oder Hilfsfunktionen, um die entsprechenden Ausführungsformen des Verfahrens zu realisieren. Anders ausgedrückt soll mit dem auf das Computerprogramm gerichteten Anspruch insbesondere ein Computerprogramm oder eine Software unter Schutz gestellt werden, mit welcher eine der oben beschriebenen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgeführt werden kann bzw. welche diese Ausführungsform ausführt. Dabei kann es sich bei der Software um einen Quellcode, z.B. C++, welcher noch kompiliert und übersetzt und gebunden, oder welcher nur interpretiert werden muss, oder um einen ausführbaren Softwarecode handeln, welcher zur Ausführung nur noch in die entsprechende Steuereinrichtung zu laden ist.
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Schließlich stellt die vorliegenden Erfindung einen elektronisch lesbaren Datenträger, beispielsweise eine DVD, ein Magnetband oder einen USB-Stick bereit, auf welchem elektronisch lesbare Steuerinformationen, insbesondere Software, wie sie zuvor beschrieben wurde, gespeichert sind. Wenn diese Steuerinformationen von dem Datenträger gelesen und in einer Steuereinrichtung gespeichert werden, können alle erfindungsgemäßen Ausführungsformen des beschriebenen Verfahrens ausgeführt werden.
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Die vorliegenden Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsformen erläutert werden.
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1 zeigt eine kontrastbasierte Strategie zum Durchführen einer Magnetresonanzuntersuchung an mehreren Tischpositionen mit mehreren unterschiedlichen Magnetresonanzmessprotokollen.
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2 zeigt eine regionsbasierte Strategie zur Durchführung einer Magnetresonanzuntersuchung an verschiedenen Tischpositionen mit verschiedenen Magnetresonanzmessprotokollen.
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3 zeigt schematisch eine Magnetresonanzanlage gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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4 zeigt ein Verfahren zur Durchführung einer Magnetresonanzuntersuchung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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5 zeigt eine kontrastbasierte Strategie zur Durchführung einer Magnetresonanzuntersuchung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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6 zeigt eine regionsbasierte Strategie zur Durchführung einer Magnetresonanzuntersuchung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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3 zeigt eine schematische Darstellung einer Magnetresonanzanlage 1. Die Magnetresonanzanlage 1 umfasst einen Tomographen 2, einen Untersuchungstisch 3 für eine Untersuchungsperson 4, welche auf dem Untersuchungstisch 3 durch eine Öffnung 5 des Tomographen 2 bewegt werden kann, eine Steuereinrichtung 6, eine Auswertevorrichtung 7 und eine Antriebseinheit 8. Die Steuereinrichtung 6 steuert den Tomographen 2 an und empfängt Signale von dem Tomographen 2, welche von dem Tomographen 2 aufgenommen werden. Zur Erzeugung der Magnetresonanzdaten weist der Tomograph 2 einen nicht gezeigten Grundfeldmagneten auf, welcher ein Grundmagnetfeld B0 erzeugt, sowie ein nicht gezeigtes Gradientenfeldsystem zur Erzeugung von Gradientenfeldern. Weiterhin umfasst der Tomograph 2 eine oder mehrere Hochfrequenzantennen zur Erzeugung von Hochfrequenzsignalen und zum Empfangen von Messsignalen, welche von der Steuereinrichtung 6 und der Auswertevorrichtung 7 zur Erzeugung von Magnetresonanzbildern verwendet werden. Die Steuereinrichtung 6 steuert weiterhin die Antriebseinheit 8 an, um den Untersuchungstisch 3 entlang einer Richtung Z zusammen mit der Untersuchungsperson 4 durch die Öffnung 5 des Tomographen 2 zu bewegen. Die Steuereinrichtung 6 und die Auswertevorrichtung 7 können beispielsweise ein Computersystem mit einem Bildschirm, einer Tastatur und einem Datenträger 12 umfassen, auf welchem elektronisch lesbare Steuerinformationen gespeichert sind, welche derart ausgestaltet sind, dass sie bei einer Verwendung des Datenträgers 12 in der Auswertevorrichtung 7 und der Steuereinrichtung 6, das nachfolgend unter Bezugnahme auf 4 beschriebene Verfahren 40 durchführen.
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Teil- oder Ganzkörperuntersuchungen mit einer Magnetresonanzanlage sind insbesondere bei Screening-Untersuchungen weit verbreitet. Dabei werden unterschiedliche Magnetresonanzmessprotokolle, z.B. T2-TIRM, T1-VIBE und DWI, sequentiell an unterschiedlichen Tischpositionen durchgeführt und anschließend kombiniert. Um zu gewährleisten, dass eine Belastung der Untersuchungsperson mit elektromagnetischen Feldern unter zulässigen Grenzen bleibt, wird die zu erwartende spezifische Absorptionsratenbelastung (SAR-Belastung) der Untersuchungsperson zu Beginn einer jeden Messung an einer jeden Tischposition bestimmt, wie es unter Bezugnahme auf die 1 und 2 zuvor beschrieben wurde. Da die unterschiedlichen Körperregionen unterschiedliche SAR-Eigenschaften haben, kann dies zur Folge haben, dass der SAR-Monitor während der Untersuchung an einer einzelnen Tischposition und/oder bei einem bestimmten Magnetresonanzmessprotokoll eine Anpassung von Protokollparametern verlangt. Um dies zu vermeiden, wird bei dem Verfahren 40, welches in 4 gezeigt ist, im Schritt 41 zunächst eine anatomische Gesamtstruktur der Untersuchungsperson bestimmt. Diese kann beispielsweise von Justagen eines Fast View Localizers oder einer anderen Magnetresonanzuntersuchung zur Positionierung des Patienten oder zur Organlokalisation abgeleitet werden, um eine erste Abschätzung der zu erwartenden SAR-Belastung des Patienten an den unterschiedlichen Tischpositionen zu berechnen (Schritt 42). Im Schritt 43 werden die so bestimmten SAR-Werte mit einem zulässigen Schwellenwert verglichen. So kann beispielsweise eine Tischposition mit einer höchsten SAR-Belastung, eine sogenannte worst-case-Tischposition bestimmt werden. Wenn im Schritt 43 keiner der SAR-Werte den Schwellenwert überschreitet, kann die Magnetresonanzuntersuchung wie geplant im Schritt 46 durchgeführt werden. Überschreiten jedoch ein oder mehrere SAR-Werte den zulässigen Schwellenwert, wird im Schritt 44 eine Mitteilung an einen Benutzer der Magnetresonanzanlage 1 ausgegeben, mit welcher der Benutzer aufgefordert wird, eine Protokolländerung durchzuführen, indem beispielsweise im Schritt 45 ein geänderter Parameter für das entsprechende Magnetresonanzmessprotokoll eingegeben wird. Auf der Grundlage der geänderten Parameter können die SAR-Werte für jede Tischposition im Schritt 42 erneut bestimmt werden und die Magnetresonanzuntersuchung im Schritt 46 durchgeführt werden, sofern die SAR-Werte unterhalb des zulässigen Schwellenwerts bleiben. Alternativ kann die Magnetresonanzuntersuchung im Schritt 46 auch direkt nach der Eingabe geänderter Parameter durchgeführt werden, oder im Schritt 45 können beispielsweise nur derartige Parameter eingegeben werden, welche dazu führen, dass die resultierenden SAR-Werte unterhalb des Schwellenwerts bleiben. Die geänderten Parameter werden bei der Magnetresonanzuntersuchung für alle Tischpositionen gleichermaßen verwendet, sodass bei einer Kombination der Magnetresonanzaufnahmen der unterschiedlichen Tischpositionen eine einheitliche Gesamtaufnahme, insbesondere eine Gesamtaufnahme mit einem einheitlichen Kontrast und einer einheitlichen Schichtdicke, erstellt werden kann.
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Anders ausgedrückt wird durch das Verfahren 40 die SAR-Belastung für zumindest ein Magnetresonanzmessprotokoll für die mehreren unterschiedlichen Tischpositionen oder sogar für alle Magnetresonanzmessprotokolle an den mehreren unterschiedlichen Tischpositionen vorhergesagt. Diese Vorhersage nutzt die vorab bestimmte anatomische Struktur. Somit wird bereits vor dem Start der ersten Magnetresonanzuntersuchung die SAR-Belastung sowohl für die aktuelle Tischposition und das dazu gehörige Protokoll als auch für die worst-case-Position und das dort zugehörige Protokoll bestimmt. Der schlechtere Wert geht dann in die SAR-Vorhersage ein und aktiviert gegebenenfalls eine Eingabemöglichkeit, beispielsweise in Form eines sogenannten Pop-Ups, um eine entsprechende Protokolländerung zu ermöglichen. Diese wird dann auf alle Tischpositionen des jeweiligen Magnetresonanzmessprotokolls angewendet oder vererbt. Die SAR-Vorhersage ist dabei eine zusätzliche Maßnahme, die eine erste Abschätzung des zu erwartenden SAR-Wertes für alle Tischpositionen liefert. Vor jeder Magnetresonanzuntersuchung an einer der mehreren unterschiedlichen Tischpositionen mit dem vorgesehenen Magnetresonanzmessprotokoll kann wie bisher eine SAR-Abschätzung neu berechnet werden, um eine Überschreitung zulässiger Grenzwerte sicher zu verhindern.
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Das zuvor unter Bezugnahme auf 4 beschriebene Verfahren kann sowohl mit der eingangs beschriebenen kontrastbasierten Strategie als auch mit der eingangs beschriebenen regionsbasierten Strategie verwendet werden. 5 zeigt das Verfahren der 4 in Verbindung mit einer kontrastbasierten Strategie. Zur Durchführung einer Magnetresonanzuntersuchung an drei Tischpositionen (Thorax, Abdomen und Becken) mit jeweils drei unterschiedlichen Magnetresonanzmessprotokollen (DWI, TIRM und VIBE).
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Zum Zeitpunkt t1 werden für das Messprotokoll DWI die SAR-Werte für die Tischposition Thorax, die Tischposition Abdomen und die Tischposition Becken bestimmt, bevor die Magnetresonanzuntersuchung durchgeführt wird, wie es durch die durchgezogenen Pfeile dargestellt ist. Auf der Grundlage der so bestimmten SAR-Werte kann durch Vergleich der SAR-Werte mit beispielsweise einem vorgegebenen Schwellenwert bestimmt werden, ob eine Überschreitung der zulässigen SAR-Belastung zu erwarten ist. Falls dies der Fall ist, kann ein Parameter des DWI-Magnetresonanzmessprotokolls für alle drei Tischpositionen entsprechen angepasst werden. Danach kann die Magnetresonanzuntersuchung mit dem DWI-Magnetresonanzmessprotokoll durchgeführt werden.
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Zum Zeitpunkt t4 werden wiederum für die drei Tischpositionen Thorax, Abdomen und Becken entsprechende erwartete SAR-Werte bei der Verwendung des TIRM-Magnetresonanzmessprotokolls bestimmt und beispielsweise mit einem entsprechenden Schwellenwert verglichen, um ggf. Parameter des TIRM-Magnetresonanzmessprotokolls anzupassen, um eine Überschreitung zulässiger SAR-Werte zu vermeiden. Die gestrichelten Pfeile in 5 deuten an, dass zum Zeitpunkt t4 für die drei Tischpositionen Thorax, Abdomen und Becken jeweils die entsprechenden erwarteten SAR-Werte bestimmt werden. Dann wird die Magnetreso nanzuntersuchung unter Verwendung des TIRM-Magnetresonanzmessprotokolls durchgeführt.
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Zum Zeitpunkt t7 werden für die drei Tischpositionen Thorax, Abdomen und Becken jeweils entsprechende SAR-Werte bestimmt, welche voraussichtlich bei der Verwendung des VIBE-Magnetresonanzmessprotokolls auftreten werden. Bei einer voraussichtlichen Überschreitung des zulässigen SAR-Wertes an einer der Tischpositionen wird ein entsprechender SAR-Pop-Up ausgegeben, um dem Benutzer der Magnetresonanzanlage die Möglichkeit zu geben, eine Parameteränderung des VIBE-Magnetresonanzmessprotokolls durchzuführen. Die strichpunktierten Pfeile in 5 deuten an, dass die SAR-Werte für die drei Tischpositionen zum Zeitpunkt t7 vor der Durchführung der Magnetresonanzuntersuchung mit Hilfe des VIBE-Magnetresonanzmessprotokolls bestimmt werden.
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6 zeigt schematisch die Durchführung des Verfahrens der 4 in Verbindung mit einer regionsbasierten Strategie zur Durchführung einer Magnetresonanzuntersuchung an mehreren unterschiedlichen Tischpositionen (Thorax, Abdomen und Becken) mit jeweils mehreren unterschiedlichen Magnetresonanzmessprotokollen (DWI, VIBE und TIRM). Nachdem im Schritt 41 die anatomische Gesamtstruktur der Untersuchungsperson bestimmt wurde, wird zum Zeitpunkt t1 für die drei Tischpositionen Thorax, Abdomen und Becken jeweils ein SAR-Wert bestimmt, welcher voraussichtlich durch Verwendung des DWI-Magnetresonanzmessprotokolls auf die Untersuchungsperson einwirkt (dargestellt durch die durchgezogenen Pfeile in 6). Der höchste SAR-Wert aktiviert ggf. ein SAR-Pop-Up, mit welchem ein Benutzer der Magnetresonanzanlage dazu aufgefordert wird, einen Protokollparameter des DWI-Magnetresonanzmessprotokolls zu ändern, um die SAR-Belastung der Untersuchungsperson zu verringern. Dann kann an der Tischposition Thorax die Magnetresonanzuntersuchung mit dem DWI-Magnetresonanzmessprotokoll durchgeführt werden. Zum Zeitpunkt t2 wird, wie durch die gestrichelten Pfeile angedeutet, für die Tischpositionen Thorax, Abdomen und Becken jeweils ein entsprechender SAR-Wert bestimmt, welcher voraussichtlich bei der Verwendung des VIBE-Magnetresonanzmessprotokolls auftreten wird. Gegebenenfalls wird wiederum ein SAR-Pop-Up zur Änderung der Parameter des VIBE-Magnetresonanzmessprotokoll ausgegeben und danach an der Tischposition Thorax die Magnetresonanzuntersuchung unter Verwendung des VIBE-Magnetresonanzmessprotokolls durchgeführt. Zum Zeitpunkt t3 wird für die drei Tischpositionen Thorax, Abdomen und Becken jeweils ein entsprechender SAR-Wert bestimmt, welcher voraussichtlich bei der Magnetresonanzuntersuchung unter Verwendung des TIRM-Magnetresonanzmessprotokolls auftreten wird, wie es durch die strichpunktierten Pfeile in 6 dargestellt ist. Zur Vermeidung einer unzulässig hohen SAR-Belastung der Untersuchungsperson, wird ggf. wiederum ein SAR-Pop-Up an einen Benutzer der Magnetresonanzanlage ausgegeben, um einen Protokollparameter des TIRM-Magnetresonanzmessprotokolls, welcher die SAR-Belastung beeinflusst, zu verändern. Nachfolgend wird an der Tischposition Thorax die Magnetresonanzuntersuchung unter Verwendung des TIRM-Magnetresonanzmessprotokolls durchgeführt. Im weiteren Verlauf werden, wie in 6 dargestellt, an der Tischposition Abdomen nacheinander Magnetresonanzuntersuchungen mit dem DWI, dem VIBE und dem TIRM-Magnetresonanzmessprotokoll durchgeführt. Schließlich werden ab dem Zeitpunkt t7 an der Tischposition Becken nacheinander Magnetresonanzuntersuchungen unter Verwendung der Magnetresonanzmessprotokolle DWI, VIBE und TIRM durchgeführt.
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Durch die vorab SAR-Schätzung und ggf. eine entsprechende SAR-Anpassung können unterschiedliche Kontraste vermieden werden, da insbesondere notwendige Protokolländerungen bereits vor der ersten Messung eines Kontrastes durchgeführt werden können. Ebenso kann eine „lückenhafte Messung“ aufgrund reduzierter Schichtanzahl vermieden werden. Zudem vereinfacht sich die Bedienung, da Protokolländerungen nur einmal zu Beginn der Magnetresonanzuntersuchung mit einem Magnetresonanzmessprotokoll durchgeführt werden. Probleme beim Kombinieren von Magnetresonanzaufnahmen an den unterschiedlichen Tischpositionen können vermieden werden. Dies betrifft insbesondere Probleme aufgrund unterschiedlicher Kontraste, wodurch Magnetresonanzaufnahmen unter Umständen nicht mehr automatisch kombiniert werden können, da die Algorithmen im Allgemeinen denselben Kontrast erwarten. Ebenso können Lücken in der Messabdeckung vermieden werden. Darüber hinaus ergibt sich eine bessere Abschätzung der zu erwartenden SAR-Gesamtbelastung. Bei dem in den 1 und 2 gezeigten Verfahren kann es beispielsweise vorkommen, dass eine Untersuchung eine derart hohe SAR-Belastung für die Untersuchungsperson aufweist, dass die Untersuchung vorzeitig abgebrochen werden muss. Mittels der zuvor beschriebenen SAR-Vorhersage ist es möglich, dies schon vor Beginn der Untersuchung vorherzusehen und die Magnetresonanzmessprotokolle entsprechend anzupassen, sodass die gesamte SAR-Belastung kleiner bleibt und die Untersuchung somit vollständig durchgeführt werden kann. Die übliche SAR-Überwachung, welche an einer jeden Tischposition während einer Durchführung einer Magnetresonanzuntersuchung mit einem Magnetresonanzmessprotokoll besteht, kann wie bisher zur Wahrung der Sicherheit der Untersuchungsperson verwendet werden.
