DE102014207639B4 - Automatisierte Ermittlung einer Resonanzfrequenz und Magnetresonanzanlage - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur automatisierten Ermittlung der Resonanzfrequenz oder Resonanzfrequenzen insbesondere von Protonen für Magnetresonanzexperimente mit den Schritten: Aufnahme wenigstens eines Signals, insbesondere eines FID, Fouriertransformation des Signals zu einem Spektrum, Bestimmung der Anzahl der Resonanzpeaks des Spektrums, dadurch gekennzeichnet, dass die Resonanzfrequenz oder Resonanzfrequenzen in Abhängigkeit der Anzahl der Peaks ermittelt wird. Die Erfindung betrifft ferner eine Magnetresonanzanlage, mit der das vorgenannte Verfahren ausführbar ist.

Description

  • Bei Magnetresonanzuntersuchungen wird eine vom untersuchten Kern abhängige Resonanzfrequenz, die sogenannte Larmorfrequenz, in das Untersuchungsobjekt eingestrahlt. Die Resonanzfrequenz ist zwar ungefähr bekannt, jedoch sinkt das SNR sehr rasch mit zunehmendem Abstand zur Resonanzfrequenz. Da die Resonanzfrequenz auch vom Untersuchungsobjekt abhängt, ist sie bei jeder Änderung des Untersuchungsobjektes oder bei Positionswechseln neu zu bestimmen.
  • Befindet sich ein Kern in unterschiedlichen chemischen Umgebungen können aufgrund des sogenannten chemical shift effect mehrere Resonanzfrequenzen existieren. Bei Protonen gibt es für Protonen in Wasser, Silikon und Fett wenigstens drei unterscheidbare Resonanzen. Der Abstand der Resonanzfrequenzen ist gegeben über: δ = (νSS – νRef)/νRef.
  • Dieser wird in ppm angegeben und damit unabhängig von der Feldstärke B0 des Magnetfeldes.
  • Für Wasserstoffkerne, also Protonen, liegt die Resonanzfrequenz bei 1,5 T bei ca. 63,5 MHz. Bei dieser Feldstärke beträgt der Abstand der Resonanzfrequenz von Fettprotonen zu der von Wasserprotonen 225 Hz bzw. feldstärkeunabhängig 3,5 ppm, Silikonprotonen weisen einen Abstand von 5,0 ppm und bei 1,5 T damit von 320 Hz auf. Derart unterscheidbare Kerne werden auch Spinspezies genannt. Dementsprechend bezeichnet νSS die Frequenz der jeweiligen Spinspezies. Ein Protonensignal kann in vivo also von wenigstens drei Spinspezies erhalten werden. Dabei ist die Unterscheidung von in vivo oder auch in vitro zu Phantomexperimenten dahingehend wichtig, als bei Phantomexperimenten grundsätzlich beliebig viele Stoffe gemischt werden können und damit auch entsprechend viele Resonanzfrequenzen auftreten können.
  • Vor Beginn der Untersuchungen werden Justagemessungen zur Homogenisierung des Magnetfeldes im Untersuchungsbereich, das sogenannte Shimmen, und zur Ermittlung der Resonanzfrequenz(en) durchgeführt, um die Sendefrequenz der Hochfrequenzspulen anzupassen. Dabei kann eine Systemfrequenz ermittelt und angegeben werden, von der aus alle anderen relevanten Frequenzen als festliegend angesehen werden. Zum Beispiel kann als Systemfrequenz die Resonanzfrequenz von Wasserprotonen angegeben werden. Dann ist die Frequenz der Fett- oder Silikonprotonen, sofern vorhanden, ebenfalls, mit gewissen Einschränkungen, festgelegt. Das heißt aber auch, dass man bei Vorliegen lediglich eines Resonanzpeaks in einem Justagemessungs-Spektrum für einen Teil von Experimenten, bspw. für Experimente mit Fettunterdrückung, auch festlegen muss, zu welcher Spinspezies der Resonanzpeak gehört. Ansonsten werden in der Bandbreite begrenzte Pulse bei Frequenzen verwendet, bei denen keine resonanten Kerne im Untersuchungsobjekt vorhanden sind.
  • Es ist bekannt, die Festlegung der Resonanzfrequenzen halbautomatisch vorzunehmen. Dabei wird ein Spektrum akquiriert und ein Nutzer gefragt, ob Silikon im Untersuchungsobjekt vorhanden ist. Abhängig von der Nutzereingabe werden Modellspektren mit einem oder zwei Resonanzpeaks ausgewählt und eine Berechnung von Kreuzkorrelationskoeffizienten der Modellspektren mit dem aufgenommenen Spektrum durchgeführt. Der Kreuzkorrelationskoeffizient mit dem höchsten Zahlenwert gibt die beste Übereinstimmung an. Auf diese Art und Weise kann die Resonanzfrequenz der im Untersuchungsobjekt vorhandenen Spinspezies ermittelt werden.
  • Jede Spinspezies besitzt, wie oben beschrieben, grundsätzlich einen Peak. Dabei können die als Fettprotonen bezeichneten Spins mehrere Peaks aufweisen, von denen aber einer dominant ist. Wenn im Folgenden von „einem” Fettpeak bzw. Resonanzsignal die Rede ist, schließt diese Formulierung das Vorhandensein weiterer Peaks nicht aus. Es bedeutet, dass nur ein Peak für das erfindungsgemäße Verfahren relevant ist.
  • Aus Serban: MICE: multiple-peak identification, characterization, and estimation. In: Biometrics, 63, 2007, S. 531–539 geht ein Verfahren zur Bestimmung der Resonanzfrequenzen eines Proteins hervor. Dabei wird zuerst die Anzahl der Peaks in einem Spektrum bestimmt und dann deren Resonanzfrequenzen festgelegt.
  • DE 10 2011 078 868 A1 beschreibt ein Verfahren zur Frequenzkalibrierung einer Magnetresonanzanlage. Dabei werden mehrere Echos aufgenommen, um anhand von Relaxationszeiten wenigstens einen Stoff zu bestimmen und anhand dieser Bestimmung Resonanzfrequenzen festzulegen.
  • US 5 309 102 A offenbart ein Verfahren, bei dem mittels einer Korrelationsanalyse die Resonanzfrequenzen von Wasser und Fett bestimmt werden. Dabei werden zwei Peaks mit festen Abständen gegenüber einem Spektrum verschoben und anhand der Relativposition, bei der die Korrelation maximal ist, die Resonanzfrequenzen festgelegt.
  • US 5 065 334 A zeigt ein Verfahren zur Unterscheidung von schmalbandigen Signalen und breitbandigen Signalen.
  • US 2013/0249552 A1 beschreibt ein Verfahren zur Identifizierung von Resonanzfrequenzen. Zur Unterdrückung von Fettsignal wird ein STIR-Vorexperiment durchgeführt, um danach die Resonanzfrequenz von Wasser festzulegen.
  • Das bekannte Vorgehen weist den Nachteil auf, dass eine Nutzereingabe notwendig ist. Zum einen ist das unkomfortabel, zum anderen ist eine Eingabe immer eine Fehlerquelle. Bspw. kann sich der Nutzer täuschen oder vertippen.
  • Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Ermittlung einer Resonanzfrequenz anzugeben, das weniger fehleranfällig ist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren zur Ermittlung einer Resonanzfrequenz gemäß den Ansprüchen 1 und 2 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Als Kern der Erfindung wird angesehen, dass zuerst die Anzahl der Peaks im Spektrum bestimmt wird und in Abhängigkeit von der Anzahl der Peaks die Resonanzfrequenz oder die Resonanzfrequenzen ermittelt wird bzw. werden. Es ist also keine Nutzereingabe mehr erforderlich, außerdem kann so die Ermittlung der Resonanzfrequenzen besonders effizient gestaltet werden.
  • Dabei kann z. B. ein Schwellenwert vorgegeben oder ermittelt werden. Eine Ermittlung kann so ausgestaltet sein, dass der Schwellenwert in Abhängigkeit des Maximalwertes des Spektrums bestimmt wird. Der Schwellenwert kann der Hälfte oder einem Drittel oder jedem anderen Bruchteil des Maximalwerts entsprechen. Mit dem Schwellenwert soll Rauschsignal ausgefiltert werden, sodass Peaks als einzelne Überschreitungen des Schwellenwertes leicht abzählbar sind.
  • Vorzugsweise kann bei einer Anzahl von einem einzigen Resonanzpeak wenigstens ein Datensatz mit dem Dixon-Verfahren aufgenommen werden. Dabei steht die Resonanzfrequenz zwar fest, mit dem Datensatz kann aber festgelegt werden, ob es sich um einen Wasserpeak, einen Fettpeak oder einen Silikonpeak handelt. Bei diesem Verfahren werden zwei Bilddatensätze, hier als ein Datensatz bezeichnet, mit verschiedenen Echozeiten aufgenommen und zu zwei Überlagerungsbildern addiert bzw. subtrahiert. Durch Vergleich dieser vier Bilder kann auf das Vorhandensein oder Fehlen von Wasser oder Fett geschlossen werden.
  • Vorteilhafterweise können bei einer Anzahl von zwei Resonanzpeaks die Kreuzkorrelationskoeffizienten von Modellspektren mit jeweils zwei Resonanzpeaks und dem gemessenen Spektrum und die Resonanzfrequenzen in Abhängigkeit der Kreuzkorrelationskoeffizienten bestimmt werden. Die Resonanzfrequenzen bzw. der Abstand der Peaks in den Modellspektren kann anhand des gemessenen Spektrums vorgegeben werden. Dies entspricht nach Bestimmung des Abstandes der Resonanzen als Ausgangspunkt dem oben bekannten Verfahren, wobei keine Nutzereingabe mehr erforderlich ist. Vorzugsweise kann also bei einer Anzahl von zwei Resonanzpeaks der Frequenzabstand der Resonanzpeaks bestimmt wird und die Resonanzfrequenzen in Abhängigkeit des Frequenzabstandes ermittelt werden.
  • Alternativ können bei einer Anzahl von zwei Resonanzpeaks die Kreuzkorrelationskoeffizienten von Modellspektren mit jeweils zwei Resonanzpeaks und mit wenigstens drei unterschiedlichen Frequenzabständen und somit die Resonanzfrequenzen in Abhängigkeit von den Kreuzkorrelationskoeffizienten bestimmt werden. Es werden also wenigstens drei Modellspektren mit jeweils zwei Peaks bzw. Modellspektren mit drei unterschiedlichen Resonanzpeakabständen verwendet. Dabei werden die Frequenzabstände von Wasser und Fett, Wasser und Silikon sowie Fett und Silikon benutzt. Es wird also blind auf alle drei Kombinationsmöglichkeiten getestet, die sich bei zwei Peaks in vivo ergeben können. Dasjenige Modellspektrum mit dem besten Kreuzkorrelationskoeffizienten legt die vorhandenen Spinspezies fest, wobei auch die exakten Resonanzfrequenzen festgelegt werden.
  • Sind drei Peaks vorhanden, so wird ein Modellspektrum mit drei Peaks verwendet. Der rechte Peak ist der Wasserpeak.
  • Es werden wenigstens zwei Spulen eines Spulenarrays zur Aufnahme wenigstens zweier Signale, insbesondere zweier FIDs, verwendet, die Resonanzfrequenzen unter Beachtung der Lage der Spulen werden verglichen und das Vergleichsergebnis kann zur Festlegung eines Parameterzustandes herangezogen werden. Insbesondere kann als Zustand das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein eines Silikonimplantats, insbesondere eines Brustimplantats, festgelegt werden. Aus den ermittelten Resonanzfrequenzen können also weitere Rückschlüsse gezogen werden. Zeigen bspw. die Spektren, die mit den lateralen Spulen eines Brustspulenarrays aufgenommen wurden, einen Silikonpeak, so sind offensichtlich ein oder zwei Brustimplantate vorhanden. Die Anzahl lässt sich aus der Verteilung der Silikonpeaks über die Spulen festlegen. So können nicht nur Resonanzfrequenzen ermittelt werden, sondern es kann gleichzeitig auch noch eine Implantatsdetektion vorgenommen werden.
  • Alternativ oder zusätzlich kann als Parameterzustand die B0-Homogenität des Magnetfeldes festgelegt werden. Wird zusätzlich die Verschiebung der Resonanzfrequenzen über die Spulen ermittelt, wobei zu beachten ist, ob die Spinspezies wechselt, so kann die B0-Homogenität festgelegt werden. Diese kann als ausreichend oder nicht ausreichend festgelegt werden, oder mit Zwischenstufen davon. Dies kann bspw. in Form einer Klasseneinteilung von 1 bis 6 oder analog erfolgen. In einem ersten Ansatz sind dabei lediglich Frequenzänderungen innerhalb einer Spinspezies zu beachten. Es können auch mehrere Spinspezies in die Betrachtungen einfließen, allerdings ist dann die unter den Spinspezies vorhandene Frequenzverschiebung zu berücksichtigen.
  • Vorteilhafterweise kann abhängig von der ermittelten B0-Homogenität die Festlegung von Parametern oder die Festlegung von Einstellungen eingeschränkt werden. Zum Beispiel kann die Echozeit oder die Verwendung bestimmter Sequenzen wie True-Fisp in Abhängigkeit von der Güte der B0-Homogenität erlaubt werden. Bei großer B0-Inhomogenität sind bspw. nur Spinecho-Sequenzen erlaubt.
  • Alternativ oder zusätzlich kann die Verwendung bestimmter Pulse beschränkt werden. Insbesondere können Fettunterdrückungspulse wie SPAIR-Pulse, also frequenzselektive Inversionsimpulse, d. h. 180°-Impulse, nur bei vorgegebenen Homogenitätsklassen erlaubt sein.
  • In Abhängigkeit von der festgestellten B0-Homogenität können weitere Schritte vorgenommen werden. Als ein Schritt kann eine Handlungsanweisung zur Repositionierung des Untersuchungsobjektes bzw. des Patienten ausgegeben werden. Alternativ kann das Shimmen nochmals oder auch mit veränderten Startparametern vorgenommen werden. Mit besonderem Vorteil können die Resonanzfrequenzen in den mit den unterschiedlichen Spulen aufgenommenen Spektren verwendet werden, um die Startparameter eines Shim-Verfahrens, also eines Verfahrens zur Festlegung der Ströme von Shimspulen, festzulegen. Alternativ können die Resonanzfrequenzen in den mit den unterschiedlichen Spulen aufgenommenen Spektren verwendet werden, um die Ströme von Shimspulen abzuändern.
  • Vorzugsweise wird die Abänderung der Ströme der Shimspulen derart vorgenommen, dass die Auslenkung von Inversionsimpulsen, insbesondere von frequenzselektiven Inversionsimpulsen, optimiert ist. D. h. dass die Abweichung des Auslenkwinkels eines Inversionsimpulses über den Untersuchungsbereich minimiert wird. Dies ist nicht zwingend dieselbe Optimierung, mit der die Homogenität des B0-Feldes optimiert wird, da bei dieser die Linienbreite minimiert ist.
  • Es werden wenigstens zwei Spulen eines Spulenarrays zur Aufnahme wenigstens zweier Signale, insbesondere zweier FIDs, verwendet, und die Resonanzfrequenzen können verwendet werden, um wenigsten eine Sendefrequenz festzulegen. So kann für einen Inversionsimpuls als Sendefrequenz der Mittelwert der kleinsten und der größten Resonanzfrequenz der Fettresonanzpeaks der mit den mehreren Spulen aufgenommenen Spektren verwendet werden. In einer weiteren Ausgestaltung können alle Resonanzfrequenzen der Fettresonanzpeaks zur Bildung eines Mittelwerts verwendet werden.
  • Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird auch gelöst mit einer Magnetresonanzanlage. Diese umfasst wenigstens eine Hochfrequenzspule zur Erzeugung von Hochfrequenzimpulsen sowie eine Steuerungseinrichtung. Die Magnetresonanzanlage zeichnet sich dadurch aus, dass die Steuerungseinrichtung zur Durchführung eines Verfahrens wie beschrieben ausgebildet ist.
  • Die Implementierung der vorgenannten Verfahren in der Steuervorrichtung kann dabei als Software oder aber auch als (fest verdrahtete) Hardware erfolgen.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens korrespondieren zu entsprechenden Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Magnetresonanzanlage. Zur Vermeidung unnötiger Wiederholungen wird somit auf die entsprechenden Verfahrensmerkmale und deren Vorteile verwiesen.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Besonderheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung vorteilhafter Ausgestaltungen der Erfindung.
  • Dabei zeigen
  • 1 eine Magnetresonanzanlage,
  • 2 ein erstes Ablaufschema,
  • 3 ein zweites Ablaufschema,
  • 4 ein Brustspulenarray im Querschnitt,
  • 5 ein drittes Ablaufschema, und
  • 6 ein viertes Ablaufschema.
  • 1 zeigt eine Magnetresonanzanlage 1 mit wenigstens einer Hochfrequenzspule 2. Die Hochfrequenzspule 2 kann eine Sende- und Empfangsspule sein. Es kann aber auch eine weitere Hochfrequenzspule 3 als Empfangsspule vorgesehen sein und die Hochfrequenzspule 2 eine reine Sendespule sein. In diesem Fall ist die Hochfrequenzspule 2 eine sogenannte Bodycoil und die Hochfrequenzspule 3 eine an den Untersuchungsbereich angepasste Spule wie eine Brustspule. Mit Spule ist dabei auch ein Spulenarray gemeint. Insbesondere die Hochfrequenzspule 3 kann also als Empfangsspulen-Array ausgebildet sein. Weiterhin umfasst die Magnetresonanzanlage 1 eine Steuerungseinrichtung 4. In der Steuerungseinrichtung 4 sind eine Shim-Justage-Einheit 5 und eine Frequenz-Justage-Einheit 6 vorhanden. Die Shim-Justage-Einheit 5 und die Frequenz-Justage-Einheit 6 sind Komponenten der Magnetresonanzanlage 1 zur automatisierten Einstellung von Betriebsparametern, nämlich der Shimströme und der Sendefrequenz. Stimmen die Sendefrequenz und die Resonanzfrequenz der untersuchten Kerne nicht überein, so kommt es zu signifikanten Signalverlusten. Die Bestimmung der exakten Resonanzfrequenz dient somit zur Einstellung der Sendefrequenz, in diesem Fall der der Hochfrequenzspule 2.
  • Dabei kann die Sendefrequenz variabel einstellbar sein. Bspw. kann für Fettsättigungspulse bzw. Fettsättigungs-Verfahren die Resonanzfrequenz von Fettprotonen die Sendefrequenz sein und für das bildgebende Experiment die Resonanzfrequenz von Wasserprotonen.
  • Das beschriebene Verfahren ist als Software in der Steuerungseinrichtung 4, genauer als Frequenz-Justage-Einheit 6, implementiert. Nach der Positionierung des Patienten wird es als Teil der Justage vor Beginn der Untersuchungsmessungen durchgeführt.
  • 2 zeigt das Verfahren zur Bestimmung der Resonanzfrequenz als Ablaufschema. In Schritt S1 wird ein Spektrum des Untersuchungsbereichs aufgenommen und in Schritt S2 die Anzahl der Resonanzpeaks im Spektrum festgelegt. Je nach der Anzahl der Resonanzpeaks ist das weitere Vorgehen unterschiedlich ausgestaltet.
  • Falls nur ein Peak vorhanden ist wird in Schritt S3 wenigsten ein Datensatz mit dem Dixon-Verfahren, umfassend zwei Bilddatensätze, die mit unterschiedlichen Echozeiten aufgenommen wurden, aufgenommen. Die beiden derart aufgenommenen Bilder werden zu Überlagerungsbildern addiert und subtrahiert. Aus den Überlagerungsbildern kann dann in Abhängigkeit der verwendeten Echozeiten auf das Vorhandensein von Fett, Wasser oder Silikon geschlossen werden. Ist bspw. kein Fett vorhanden, so zeigt das entsprechende Überlagerungsbild nur Rauschsignal oder minimale Signalanteile aufgrund eines Wasserrestsignals.
  • Im Fall von drei Peaks ist das Ergebnis fast schon gegeben. Der rechte Peak im Spektrum ist der Wasserpeak. Entweder wird als Schritt S4 die Frequenz dieses Peaks als Systemfrequenz eingestellt und die Fett- und Silikonfrequenz werden ausgehend von dieser Frequenz festgelegt. Alternativ kann auch ein Modellspektrum mit drei Peaks angefittet werden, wobei zumindest die Signalintensitäten zu variieren sind. Auch dann erhält man die drei Resonanzfrequenzen.
  • Wenn zwei Peaks vorhanden sind stehen ebenfalls zwei Alternativen zur Verfügung. In Schritt S5 kann entweder der Frequenzabstand der Peaks ermittelt werden und dann anhand eines Regelsatzes ermittelt werden, welche Spinspezies vorhanden sind. Bspw. sind bei einem Abstand Δf < 2 ppm die Spinspezies Fett und Silikon.
  • Alternativ kann eine normalisierte Kreuzkorrelationskoeffizientenbestimmung mit den Peakpaaren Wasser und Fett, Wasser und Silikon sowie Fett und Silikon durchgeführt werden. Dadurch bedarf es weiterhin keiner Nutzereingabe.
  • 3 zeigt ein Ablaufschema zur Frequenz-Justage mit mehreren Spulen. Dabei erfolgt die Nummerierung der Schritte ausgehend von 2 zur Unterscheidung mit höheren Nummern. Dies besagt aber nicht, das dass Verfahren nach 3 nach dem Verfahren gemäß 2 ausgeführt wird. Die Verfahren sind vielmehr grundsätzlich unabhängig voneinander und können lediglich vorteilhafterweise kombiniert werden.
  • 4 zeigt das zur Durchführung des Verfahrens nach 3 verwendete Spulenarray in der Draufsicht. Bevorzugt handelt es sich um ein Brustspulenarray 7.
  • In Schritt S6 werden mit mehreren, bevorzugt mit allen, Spulen eines Spulenarrays 7, Spektren aufgenommen, d. h. Signale akquiriert und zumindest fouriertransformiert. Da die Lage der Spulen bekannt ist können die Spektren bestimmten Gegenden bzw. Körperbereichen zugeordnet werden.
  • Da die Spektren dieser üblicherweise als Oberflächenspulen ausgebildeten Spulen eines Spulenarrays 7 lediglich Signal aus einem sehr begrenzten Volumen aufnehmen, weisen sie ein oder maximal zwei Resonanzpeaks auf. Je nach Lage der Spulen lässt dies Rückschlüsse zu.
  • In einem ersten Schritt S7 werden die Resonanzpeaks der lateralen Spulen 8 eines Brustspulenarrays 7 dahingehend ausgewertet, ob ein oder zwei Resonanzpeaks vorhanden sind. Alternativ oder zusätzlich werden die Frequenzen der Resonanzpeaks der lateralen Spulen 8 mit den Frequenzen der Resonanzpeaks anderer Spulen 9, insbesondere von Spulen an der Frontseite, verglichen. Bei Vorhandensein zweier Peaks in den Spektren der lateralen Spulen 8 oder einer Differenz in den Frequenzen der Resonanzpeaks der lateralen Spulen 8 und der anderen Spulen 9 ist Silikon in der Brust 10 vorhanden. Die Schritte S7 und/oder S8 dienen so einer Implantatdetektion.
  • 5 zeigt eine zu 3 alternative oder zusätzliche Vorgehensweise zur Auswertung der in Schritt S6 aufgenommenen Spektren. Alternativ oder zusätzlich zu den Schritten S7 und S8 kann eine Verschiebung der Frequenzen der Resonanzpeaks über mehrere Spulen festgestellt werden. Z. B. kann als Schritt S9 eine Spule als Referenzspule festgelegt werden und ausgehend von dieser jeweils die Differenz der Frequenzen der Resonanzpeaks bestimmt werden (Schritt S10). Da zu den jeweiligen Spektren auch der Ort bekannt ist, kann in Schritt S11 bevorzugt unter Verwendung eines Schwellenwertes ermittelt werden, ob die Differenzen lokale B0-Inhomogenitäten oder einen großflächigeren B0-Gradienten anzeigen.
  • Die dermaßen ermittelte B0-Homogenität kann optional in Schritt S12 in Klassen eingeteilt werden, bspw.
    Δf < 5 Hz → Klasse A
    5 Hz ≤ Δf < 10 Hz → Klasse B
    10 Hz ≤ Δf → Klasse C.
  • Dabei wird als Differenz entweder die insgesamt größte auftretende Differenz, die größte Differenz zu einem Mittelwert oder jede andere eine Differenz angebende Größe verwendet. In Abhängigkeit der daraus abgeleiteten Klasse können weitere Schritte S13 erfolgen, z. B. die Festlegung von Parametern oder die Einschränkung der Festlegung von Einstellungen. Bevorzugt kann die Verwendung von bestimmten Hochfrequenzimpulsen, z. B. von frequenzselektiven Inversionsimpulsen für ein SPAIR-Fettunterdrückungsvorexperiment, in Abhängigkeit von der B0-Homogenitätsklasse eingeschränkt werden und nur bei den Klassen A oder B erlaubt sein. Alternativ kann als Schritt S14 eine Repositionierung des Patienten vorgeschlagen werden und/oder erneut geshimmt werden. In einer weiteren Alternative kann das zu 6 beschriebene Verfahren durchgeführt werden.
  • 6 zeigt eine zu den 3 und/oder 5 alternative oder zusätzliche Möglichkeit zur Auswertung der in Schritt S6 aufgenommenen Spektren. Gemäß Schritt S15 werden die Frequenzen der Fett-Resonanzpeaks ermittelt, bspw. durch Berücksichtigung der Frequenzen der Resonanzpeaks aus bestimmten Spulen 8 und/oder 9. Dabei kann bei Existenz zweier Peaks immer der rechte oder der linke verwendet werden, je nachdem, ob der zweite Peak als Wasser- oder als Silikonpeak festgelegt ist. Bei den lateralen Spulen 8 wird beispielsweise ein Fettpeak, also ein Resonanzpeak bei der für Fett charakteristischen Frequenz, erwartet, oder aber zwei Peaks, wenn ein Silikonimplantat vorhanden ist. Dies kann auch von der Lage der jeweiligen Spule anhängen. In Schritt S16 wird ausgehend von wenigstens einem Teil der ermittelten Fett-Resonanzfrequenzen unter Verwendung einer statistischen Kennzahl die Fettresonanzfrequenz im Sinne einer Systemfettfrequenz bzw. Fett-Sendefrequenz festgelegt. Die statistische Kennzahl ist bevorzugt der Mittelwert der kleinsten und der größten Fettresonanzfrequenz. Alternativ kann der Mittelwert aller Fettresonanzfrequenzen verwendet werden.

Claims (11)

  1. Verfahren zur automatisierten Ermittlung der Resonanzfrequenz oder Resonanzfrequenzen für Magnetresonanzexperimente mit den Schritten: – Aufnahme wenigstens eines Signals, – Fouriertransformation des Signals zu einem Spektrum, – Bestimmung der Anzahl der Resonanzpeaks des Spektrums, wobei – die Resonanzfrequenz oder die Resonanzfrequenzen in Abhängigkeit von der Anzahl der Peaks ermittelt wird bzw. werden, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Spulen (8, 9) eines Spulenarrays (7) zur Aufnahme wenigstens zweier Signale verwendet werden, die Resonanzfrequenzen unter Beachtung der Lage der Spulen (8, 9) verglichen werden und das Vergleichsergebnis zur Festlegung eines Zustandsparameters herangezogen wird.
  2. Verfahren zur automatisierten Ermittlung der Resonanzfrequenz oder Resonanzfrequenzen für Magnetresonanzexperimente mit den Schritten: – Aufnahme wenigstens eines Signals, – Fouriertransformation des Signals zu einem Spektrum, – Bestimmung der Anzahl der Resonanzpeaks des Spektrums, wobei – die Resonanzfrequenz oder die Resonanzfrequenzen in Abhängigkeit von der Anzahl der Peaks ermittelt wird bzw. werden, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Spulen (8, 9) eines Spulenarrays (7) zur Aufnahme wenigstens zweier Signale verwendet werden und die Resonanzfrequenzen verwendet werden, um wenigstens eine Sendefrequenz festzulegen.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Anzahl von einem Resonanzpeak wenigstens ein Datensatz mit dem Dixon-Verfahren aufgenommen wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Anzahl von zwei Resonanzpeaks die Kreuzkorrelationskoeffizienten von Modellspektren mit jeweils zwei Resonanzpeaks und mit wenigstens drei unterschiedlichen Frequenzabständen errechnet und die Resonanzfrequenzen in Abhängigkeit von den Kreuzkorrelationskoeffizienten bestimmt werden.
  5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Anzahl von zwei Resonanzpeaks der Frequenzabstand der Resonanzpeaks bestimmt wird und die Resonanzfrequenzen in Abhängigkeit vom Frequenzabstand ermittelt werden.
  6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Zustandsparameter das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein eines Silikonimplantats, insbesondere eines Brustimplantats, festgelegt wird.
  7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Zustandsparameter die B0-Homogenität des Magnetfeldes festgelegt wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit von der ermittelten B0-Homogenität die Festlegung von Parametern oder die Festlegung von Einstellungen eingeschränkt wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass vorgegebene Hochfrequenzimpulse, insbesondere Inversionsimpulse, in Abhängigkeit von der ermittelten B0-Homogenität verwendet werden können.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Sendefrequenz aus den Resonanzfrequenzen mittels einer statistischen Kennzahl ermittelt wird.
  11. Magnetresonanzanlage (1), umfassend wenigstens eine Hochfrequenzspule (2, 3) zur Erzeugung von Hochfrequenzimpulsen sowie eine Steuerungseinrichtung (4), dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung (4) zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.
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