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Verfahren zur Korrektur von Atemeinflüssen von Aufnahmen eines Untersuchungsobjekts mittels eines Magnetresonanzgerätes Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Korrektur von Atemeinflüssen von Aufnahmen eines Untersuchungsobjekts mittels eines Magnetresonanzgerätes, ein entsprechendes Computerprogrammprodukt, das die Ausführung eines derartigen Verfahrens ermöglicht, einen elektronisch lesbaren Datenträger sowie ein Magnetresonanzgerät hierfür.
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Die Magnetresonanztomographie (MRT) ist ein bildgebendes Verfahren, das die hochauflösende Erzeugung von Schnittbildern von lebenden Organismen, wie dem Menschen, ermöglicht. Der Patient wird in einem homogenen Magnetfeld B0 gelagert. Mit Gradientenspulen wird das äußere Magnetfeld im FOV (field of view) so modifiziert, dass zum einen eine Körperschicht selektiert wird und zum anderen eine Ortskodierung der erzeugten Magnetresonanz(MR)-Signale erfolgt. Bei der nachfolgenden Rekonstruktion der MR-Signale beispielsweise durch Fouriertransformation entsteht ein Bild der selektierten Schicht, das für die medizinische Diagnostik verwendet wird. Erzeugung und Detektion der MR-Signale geschehen mit einem Hochfrequenzsystem, das eine Sendeantenne, die Hochfrequenz(HF)-Anregungspulse in den Patienten einstrahlt, und eine Empfangsantenne umfasst, die die emittierten HF-Resonanzsignale detektiert und zur Bildrekonstruktion weiterleitet. Durch die Wahl einer geeigneten Pulssequenz, wie einer Spinechosequenz oder einer Gradientenechosequenz, und der dazu gehörenden Sequenzparameter kann der Kontrast der MR-Bilder je nach diagnostischer Aufgabenstellung vielfältig variiert werden. Die MRT bildet Körperstrukturen ab und stellt dementsprechend ein strukturelles Bildgebungsverfahren dar.
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Bewegungen während einer MR-Aufnahme, wie z. B. Atembewegungen eines Patienten, der mittels MR untersucht werden soll, können in der Magnetresonanzbildgebung vor allem bei einer Untersuchung der Organe des Thorax und des Abdomen, insbesondere von durch die Atembewegung des Patienten beeinflussten Untersuchungsbereichen, zu Artefakten, wie beispielsweise sogenannten Geistern (oder ghosting), zu Unschärfe (oder blurring) und/oder zu Intensitätsverlust in den erzeugten Bildern sowie zu Registrierungsfehlern zwischen erzeugten Bildern führen. Diese Artefakte können eine Befundung auf Basis dieser Bilder z. B. durch einen Arzt erschweren und können dazu führen, dass z. B. Läsionen übersehen werden.
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Zahlreiche Techniken existieren im Stand der Technik, um Artefakte in Folge von beispielsweise einer Atembewegung zu reduzieren. Eine dieser Techniken ist eine Auslösung eines Triggersignals zum Erfassen von Magnetresonanzbilddaten in Abhängigkeit einer Atembewegung oder allgemein das sogenannte Atemgating. Atemgating ist eine Technik, bei der während der MR-Messung die Atmung des Patienten erfasst und den akquirierten Messdaten zugeordnet wird. Beim Atemgating werden die Messdaten nur dann zur Rekonstruktion herangezogen, wenn die erfasste Atembewegung bestimmte vorgebbare Kriterien erfüllt.
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Die Atmung des Patienten kann hierbei mit externen Sensoren, z. B. einem pneumatischen Kissen, oder mit MR-Signalen, sogenannten Navigatoren, detektiert werden. Ein Navigator ist in der Regel eine kurze Sequenz, die MR-Signale z. B. vom Diaphragma oder einer anderen Signalquelle in dem Untersuchungsobjekt, dessen Bewegung mit der Atmung des Patienten korreliert ist, akquiriert. Über die Position des Diaphragma oder der anderen Signalquelle kann die Atembewegung nachvollzogen werden.
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Mittels eines Phasennavigators können ein Atem- bzw. ein Korrektursignal aus einer Phasendifferenz zweier kurz nacheinander aufgenommener nicht phasenkodierter Navigatorsignale gewonnen werden. Durch Lungenbewegungen hervorgerufene Suszeptibilitätsänderungen führen schließlich zu unterschiedlichen Phasendifferenzen der jeweiligen Navigatoren. Da sich die Suszeptibilitätsänderungen auch noch in großer Entfernung auswirken, kann eine Navigatoraufnahme auch in einer bildgebenden Schicht erfolgen und muss nicht speziell positioniert werden.
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Beim Atemgating mit Navigatoren wird die Navigatorsequenz beispielsweise mit der bildgebenden Sequenz verschachtelt und eine mit einem Navigator gemessene Diaphragmaposition wird anschließend den unmittelbar danach oder davor akquirierten bildgebenden Daten zugeordnet.
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Man unterscheidet zwischen retrospektivem und prospektivem Atemgating.
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Beim retrospektiven Atemgating wird die Atembewegung während der MR-Messung erfasst und aufgezeichnet, aber nicht ausgewertet. Vielmehr wird der zu erfassende k-Raum mehrmals gemessen. Zur Rekonstruktion wird nur ein Teil der gemessenen Daten herangezogen, bevorzugt solche, bei denen das Atemsignal in einem bestimmten Fenster um eine ausgezeichnete Atemposition liegt. Wurde ein bestimmter, zur Bildrekonstruktion notwendiger k-Raum-Datenpunkt mehrmals innerhalb des ausgezeichneten Fensters gemessen, können die Daten gemittelt werden. Wurde ein Datenpunkten dagegen immer außerhalb des Fensters gemessen, so kann derjenige Datenpunkt zur Rekonstruktion verwendet werden, dessen Abweichung von der ausgezeichneten Position am geringsten ist.
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Beim prospektiven Atemgating wird das mit Hilfe eines Atemsensors gemessene, physiologische Atemsignal (z. B. die mit einer Navigatorsequenz gemessene Diaphragmaposition) während der Messung ausgewertet und die MR-Messung basierend auf dem erfassten physiologischen Signal gesteuert. In der einfachsten Ausführungsform, dem sogenannten Acceptance/Rejection-Algorithmus (ARA), wird die Messung eines bildgebenden Datenpaketes (und gegebenenfalls die zugeordnete Navigatorsequenz) solange wiederholt, bis das physiologische Signal in ein zuvor definiertes Akzeptanzfenster fällt.
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Eine weitere Möglichkeit zur Artefaktreduktion besteht in einer bewegungskompensierten Rekonstruktion. Dabei werden die Bilddaten nach einer Detektion eines Atemvorgangs in Zustände verschiedener Atemstadien segmentiert. Nach einer Rekonstruktion der Bilder zu den entsprechenden Atemstadien wird mittels einer Registrierung ein Bewegungsmodell geschätzt mithilfe dessen wiederum ein bewegungsfreies Bildvolumen rekonstruiert wird.
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Während Signale, die mittels externer Sensoren gemessen werden, einen Abstand von MR-Schichten zur Lunge sowie längerfristige Phaseneffekte unberücksichtigt lassen, sind Signale, die mittels einer MR-Messung direkt erfasst werden häufig mit Rauschen und Phasenfehlern behaftet und oft nur für eine limitierte Anzahl an Schichtpositionen verlässlich.
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Verfahren zur Bewegungskompensation in MR-Bildern, mit welchem verschiedene Bewegungen (z. B. des Herzens, der Leber, oder auch Atembewegungen) kompensiert werden, sind beispielsweise in der
US 2010/0121183 A1 oder auch der
US 2011/0022375 A1 , bei der die für die Kompensation verwendeten Daten mittels Modellen direkt aus den bewegungskorrumpierten MR-Daten gewonnen werden, beschrieben.
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Ein Verfahren für quantitatives T1-mapping während freier Atmung wird in der
US 2008/0004518 A1 beschrieben.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren anzugeben, das die Korrektur von Atemeinflüssen mittels einer Kombination aus externen und internen MR-Messungen erlaubt und gleichzeitig die Nachteile der einzelnen Verfahren überwindet.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 gelöst. Diese Aufgabe wird ferner durch ein Magnetresonanzgerät nach Anspruch 8, ein Computerprogramm nach Anspruch 9, sowie durch ein computerlesbares Speichermedium nach Anspruch 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den jeweils rückbezogenen Unteransprüchen angegeben.
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Dabei wird ein Verfahren zur Korrektur von Atemeinflüssen von Aufnahmen eines Untersuchungsobjekts mittels eines Magnetresonanzgerätes bereitgestellt, das folgende Schritte umfasst:
- – Bestimmen eines externen Atemsignals,
- – Bestimmen eines internen Atemsignals,
- – Bestimmen eines Korrelationssignals,
- – Bestimmen zumindest eines Zuverlässigkeitsbereichs des Korrelationssignals innerhalb bei der Bestimmung des internen Atemsignals verwendeter Schichtpositionen,
- – Bestimmen einer Fit-Funktion in zumindest einem Zuverlässigkeitsbereich des Korrelationssignals und
- – Korrigieren der Aufnahmen unter Atemeinflüssen des Untersuchungsobjekts nach Maßgabe der bestimmten Fit-Funktion.
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Dabei ist unter einem externen Atemsignal ein Atemsignal zu verstehen, das beispielsweise aber nicht ausschließlich mittels eines pneumatischen Kissens, einer Feldkamera, einer Messung einer HF-Reflexion oder eines Radars aufgezeichnet wird, also mittels einer Vorrichtung, die nicht primär zur Erstellung eines Magnetresonanzabbildes dient. Unter einer Bestimmung ist entweder die direkte Messung dieses externen Atemsignals zu verstehen oder aber auch das Laden eines externen Atemsignals aus einer vorgehaltenen Datenbank, falls das externe Atemsignal bereits im Vorfeld aufgezeichnet wurde.
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Unter einem internen Atemsignal ist ein Atemsignal zu verstehen, das mittels MR-Signalen, sogenannten Navigatoren, aufgezeichnet wird, also direkt mithilfe des Magnetresonanzgerätes. Unter einer Bestimmung ist entweder die direkte Messung dieses internen Atemsignals zu verstehen oder aber auch das Laden eines internen Atemsignals aus einer vorgehaltenen Datenbank, falls das interne Atemsignal bereits im Vorfeld aufgezeichnet wurde.
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Unter einem Korrelationssignal ist ferner im allgemeinen ein Signal zu verstehen, das das externe Atemsignal mit dem internen Atemsignal in eine Beziehung setzt. Dieses Korrelationssignal ist in der Regel von der mit dem Magnetresonanzgerät gemessenen Schicht abhängig. Das Korrelationssignal wird bestimmt nachdem das externe Atemsignal und das interne Atemsignal gemessen wurden, bzw. aus einer vorgehaltenen Datenbank geladen wurden. Ein Beispiel für ein erfindungsgemäßes vorteilhaftes Korrelationssignal ist der Quotient zwischen dem internen und externen Atemsignal.
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Unter einer Bestimmung zumindest eines Zuverlässigkeitsbereichs des Korrelationssignals ist die Bestimmung eines Bereiches zu verstehen, der weniger mit einem Rauschen und/oder mit Phasenfehlern behaftet ist, als beispielsweise ein entsprechend zufällig ausgewählter Bereich.
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Unter einer Fit-Funktion ist eine Funktion zu verstehen, die das zuvor bestimmte Korrelationssignal in guter Näherung approximiert. Die Fit-Funktion kann im Allgemeinen beliebig sein, sie kann aber auch einer wohldefinierten Modellfunktion gehorchen.
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Nach Maßgabe der auf diese Art und Weise korrigierten Fit-Funktion erfolgt im Anschluss ein Korrigieren der Aufnahmen unter Atemeinflüssen des Untersuchungsobjekts, das heißt eine Bereinigung der durch die Atemeinflüsse verursachten Atemartefakte.
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Durch eine derartige erfindungsgemäße Kombination von externen und internen Atemsignalen, in Zusammenhang mit einer geeigneten Skalierung durch das Korrelationssignal und eine Glättung durch eine Fit-Funktion ist eine Kombination der Vorteile der Eigenschaften beider Atemsignale bei gleichzeitiger Überwindung der jeweiligen Nachteile möglich. Auf diese Weise wird die resultierende Bildqualität einer darauf fußenden Rekonstruktion einer Magnetresonanzaufnahme weiter optimiert.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltungsform umfasst das Bestimmen des zumindest einen Zuverlässigkeitsbereichs eine Voruntersuchung. Dabei ist unter einer Voruntersuchung beispielsweise eine Untersuchung unter kontrollierten Atembedingungen oder eine Auswertung bereits getätigter Untersuchungen zu verstehen, in denen z. B. schichtweise eine Phase mindestens eines Bildvoxels oder eine Navigatorphase berechnet wird. Schichtpositionen mit einer Standardabweichung, die kleiner ist als ein vorab definierter Schwellwert, können dann als besonders zuverlässig definiert werden und für die Bestimmung des Zuverlässigkeitsbereichs herangezogen werden. Diese Herangehensweise erhöht die Genauigkeit des Verfahrens und somit zudem die entsprechende Bildqualität einer darauf fußenden Rekonstruktion einer Magnetresonanzaufnahme.
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In einer weiteren Ausgestaltungsform umfasst das Bestimmen der Fit-Funktion in zumindest einem Zuverlässigkeitsbereich des Korrelationssignals eine Mittelung von zumindest zwei Sätzen an Fit-Parametern zu zumindest zwei verschiedenen Zeitpunkten. Durch die Erhöhung der Genauigkeit der Fit-Parameter wird die Genauigkeit des Verfahrens erhöht und somit zudem die entsprechende Bildqualität einer darauf fußenden Rekonstruktion einer Magnetresonanzaufnahme.
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In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Bestimmen der Fit-Funktion in zumindest einem Zuverlässigkeitsbereich des Korrelationssignals eine Mittelung von Schichtpositionen zu zumindest zwei verschiedenen Zeitpunkten. Durch die Erhöhung der Genauigkeit der Schichtpositionen wird die Genauigkeit des Verfahrens erhöht und somit zudem die entsprechende Bildqualität einer darauf fußenden Rekonstruktion einer Magnetresonanzaufnahme.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltungsform umfasst das Bestimmen der Fit-Funktion in zumindest einem Zuverlässigkeitsbereich des Korrelationssignals eine dynamische Anpassung von Fit-Parametern. Dabei ist unter einer dynamischen Anpassung eine Anpassung nach jeder einzelnen Messung zu verstehen. Durch die Erhöhung der Genauigkeit der Fit-Parameter wird die Genauigkeit des Verfahrens erhöht und somit zudem die entsprechende Bildqualität einer darauf fußenden Rekonstruktion einer Magnetresonanzaufnahme.
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In einer weiteren Ausgestaltungsform werden Ausreißer des externen Atemsignals und/oder des internen Atemsignals und/oder des Korrelationssignals bereinigt. Dabei ist unter einem Ausreißer beispielsweise ein fehlerhaft gemessener Punkt zu verstehen und unter einer Bereinigung beispielsweise eine Entfernung der Ausreißer und/oder eine Interpolation mit umliegenden Punkten und/oder eine andere Mittelung mit umliegenden Punkten und/oder eine andere Glättung. Auch dadurch wird die Genauigkeit des Verfahrens erhöht und somit zudem die entsprechende Bildqualität einer darauf fußenden Rekonstruktion einer Magnetresonanzaufnahme.
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In einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt nach der Bestimmung der Fit-Funktion in zumindest einem Zuverlässigkeitsbereich des Korrelationssignals ein Erweitern der Fit-Funktion auf zumindest einen Bereich, der nicht dem zumindest einen bestimmten Zuverlässigkeitsbereich des Korrelationssignals entspricht. Dabei ist unter einer Erweiterung insbesondere ein Extrapolieren der Fit-Funktion des zumindest einen Zuverlässigkeitsbereichs auf zumindest einen Bereich, der nicht dem zumindest einen bestimmten Zuverlässigkeitsbereich des Korrelationssignals entspricht, zu verstehen. Dadurch kann die Fit-Funktionen auch auf den kompletten betrachteten Signalbereich ausgeweitet werden und das Korrigieren der Aufnahmen unter Atemeinflüssen des Untersuchungsobjekts nach Maßgabe der erweiterten Fit-Funktion. Dies kann die Genauigkeit des Verfahrens erhöhen und somit zudem die entsprechende Bildqualität einer darauf beruhenden Rekonstruktion einer Magnetresonanzaufnahme.
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Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird auch ein Magnetresonanzgerät zur Korrektur von Atemeinflüssen von Aufnahmen eines Untersuchungsobjekts bereitgestellt.
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Dabei umfasst das Magnetresonanzgerät eine Korrektureinheit und eine Verarbeitungseinheit und ist zur Durchführung folgender Schritte ausgestaltet:
- – Bestimmen eines externen Atemsignals mittels der Verarbeitungseinheit,
- – Bestimmen eines internen Atemsignals mittels der Verarbeitungseinheit,
- – Bestimmen eines Korrelationssignals mittels der Verarbeitungseinheit,
- – Bestimmen zumindest eines Zuverlässigkeitsbereichs des Korrelationssignals mittels der Verarbeitungseinheit,
- – Bestimmen einer Fit-Funktion in zumindest einem Zuverlässigkeitsbereich des Korrelationssignals mittels der Verarbeitungseinheit und
- – Korrigieren der Aufnahmen unter Atemeinflüssen des Untersuchungsobjekts nach Maßgabe der bestimmten Fit-Funktion mittels der Korrektureinheit.
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Des Weiteren beschreibt die vorliegende Erfindung ein Computerprogramm, welches in einer Speichereinheit einer programmierbaren Steuerung bzw. einer Recheneinheit eines Magnetresonanzgeräts ladbar ist. Mit diesem Computerprogramm können alle oder verschiedene vorab beschriebene Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgeführt werden, wenn das Computerprogramm in der Steuerung oder Steuereinrichtung des Magnetresonanzgeräts läuft. Dabei benötigt das Computerprogramm eventuell Programmmittel, z. B. Bibliotheken und Hilfsfunktionen, um die entsprechenden Ausführungsformen des Verfahrens zu realisieren. Mit anderen Worten soll mit dem auf das Computerprogramm gerichteten Anspruch 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, der noch compiliert und gebunden oder der nur interpretiert werden muss, oder um einen ausführbaren Softwarecode handeln, der zur Ausführung nur noch in die entsprechende Recheneinheit zu laden ist.
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Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein elektronisch lesbares Speichermedium, z. B. eine DVD, ein Magnetband oder einen USB-Stick, auf welchem elektronisch lesbare Steuerinformationen, insbesondere Software gespeichert ist. Wenn diese Steuerinformationen von dem Speichermedium gelesen und in eine Steuerung bzw. Recheneinheit eines Magnetresonanzgeräts gespeichert werden, können alle erfindungsgemäßen Ausführungsformen des vorab beschriebenen Verfahrens durchgeführt werden.
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Die Vorteile des erfindungsgemäßen Magnetresonanzgeräts, des erfindungsgemäßen Computerprogramms und des erfindungsgemäßen elektronisch lesbaren Speichermediums entsprechen im Wesentlichen den Vorteilen des erfindungsgemäßen Verfahrens, welche vorab im Detail ausgeführt sind. Hierbei erwähnte Merkmale, Vorteile oder alternative Ausführungsformen sind ebenso auch auf die anderen beanspruchten Gegenstände zu übertragen und umgekehrt. Mit anderen Worten können die gegenständlichen Ansprüche, die beispielsweise auf ein Magnetresonanzgerät gerichtet sind, auch mit den Merkmalen, die in Zusammenhang mit einem Verfahren beschrieben oder beansprucht sind, weitergebildet sein. Die entsprechenden funktionalen Merkmale des Verfahrens werden dabei durch entsprechende gegenständliche Module, insbesondere durch Hardware-Module, ausgebildet.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert.
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Es zeigen:
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1 ein erfindungsgemäßes Magnetresonanzgerät,
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2 ein Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens und
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3 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
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1 zeigt ein erfindungsgemäßes Magnetresonanzgerät 101. Das Magnetresonanzgerät 101 umfasst eine Korrektureinheit 102 und eine Verarbeitungseinheit 103 und ist zur Durchführung einer Korrektur von Atemeinflüssen von Aufnahmen eines Untersuchungsobjekts ausgestaltet.
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Das Magnetresonanzgerät 101 ist hier als reines Magnetresonanzgerät 101 ausgeführt. Alternativ kann das Magnetresonanzgerät 101 auch ein kombiniertes Magnetresonanz-Positronenemissionstomographie-Gerät umfassen.
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2 zeigt ein Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens. Das Verfahren umfasst die Verfahrensschritte 201 bis 214, wobei bei der Beschreibung der Verfahrensschritte 201 bis 214 auch Beschreibungsteile einschließlich der entsprechenden in Zusammenhang mit in 1 eingeführten Bezugszeichen verwendet werden.
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Ein erster Verfahrensschritt 201 kennzeichnet den Start eines Verfahrens zur Korrektur von Atemeinflüssen von Aufnahmen eines Untersuchungsobjekts mittels eines Magnetresonanzgerätes 101.
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Im Verfahrensschritt 202 erfolgt ein Bestimmen eines externen Atemsignals. Dabei ist unter einem externen Atemsignal ein Atemsignal zu verstehen, das beispielsweise mittels eines pneumatischen Kissens aufgezeichnet wird, also mittels eines separaten Gerätes. Unter einer Bestimmung ist entweder die direkte Messung dieses externen Atemsignals zu verstehen oder aber auch das Laden eines externen Atemsignals aus einer vorgehaltenen Datenbank, falls das externe Atemsignal bereits im Vorfeld aufgezeichnet wurde.
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Verfahrensschritt 203 umfasst ein Bestimmen eines internen Atemsignals. Unter einem internen Atemsignal ist ein Atemsignal zu verstehen, das mittels MR-Signalen, sogenannten Navigatoren, aufgezeichnet wird, also direkt mithilfe des Magnetresonanzgerätes 101. Unter einer Bestimmung ist entweder die direkte Messung dieses internen Atemsignals zu verstehen oder aber auch das Laden eines internen Atemsignals aus einer vorgehaltenen Datenbank, falls das interne Atemsignal bereits im Vorfeld aufgezeichnet wurde.
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Während eines Verfahrensschritts 204 erfolgt ein Bestimmen eines Korrelationssignals. Unter einem Korrelationssignal ist ferner im allgemeinen ein Signal zu verstehen, das das externe Atemsignal mit dem internen Atemsignal in eine Beziehung setzt. Dieses Korrelationssignal ist in der Regel von der mit dem Magnetresonanzgerät gemessenen Schicht abhängig. Das Korrelationssignal wird bestimmt nachdem das externe Atemsignal und das interne Atemsignal gemessen wurden, bzw. aus einer vorgehaltenen Datenbank geladen wurden. Ein Beispiel für ein erfindungsgemäßes vorteilhaftes Korrelationssignal ist der Quotient zwischen dem internen und externen Atemsignal.
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In einem Verfahrensschritt 205 erfolgt ein Bestimmen zumindest eines Zuverlässigkeitsbereichs des Korrelationssignals, also ein Bestimmen eines Bereiches, der weniger mit einem Rauschen und/oder mit Phasenfehlern behaftet ist, als beispielsweise ein entsprechend zufällig ausgewählter Bereich.
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Das Bestimmen des zumindest einen Zuverlässigkeitsbereichs kann im optionalen Verfahrensschritt 206 eine Voruntersuchung umfassen. Dabei ist unter einer Voruntersuchung beispielsweise eine Untersuchung unter kontrollierten Atembedingungen oder eine Auswertung bereits getätigter Untersuchungen zu verstehen, in denen z. B. eine schichtweise Berechnung einer Phase mindestens eines Bildvoxels oder einer Navigatorphase erfolgt. Schichtpositionen mit einer Standardabweichung, die kleiner ist als ein vorab definierter Schwellwert, können dann als besonders zuverlässig definiert werden und für die Bestimmung des Zuverlässigkeitsbereichs herangezogen werden.
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Während eines Verfahrensschritts 207 erfolgt ein Bestimmen einer Fit-Funktion in zumindest einem Zuverlässigkeitsbereich des Korrelationssignals. Unter einer Fit-Funktion ist eine Funktion zu verstehen, die das zuvor bestimmte Korrelationssignal in guter Näherung approximiert. Die Fit-Funktion kann im Allgemeinen beliebig sein, sie kann aber auch einer wohldefinierten Modellfunktion gehorchen.
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Im Verfahrensschritt 208 umfasst das Bestimmen der Fit-Funktion in zumindest einem Zuverlässigkeitsbereich des Korrelationssignals eine Mittelung von zumindest zwei Sätzen an Fit-Parametern zu zumindest zwei verschiedenen Zeitpunkten.
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Verfahrensschritt 209 umfasst das Bestimmen der Fit-Funktion in zumindest einem Zuverlässigkeitsbereich des Korrelationssignals eine Mittelung von Schichtpositionen zu zumindest zwei verschiedenen Zeitpunkten.
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Im Verfahrensschritt 210 umfasst das Bestimmen der Fit-Funktion in zumindest einem Zuverlässigkeitsbereich des Korrelationssignals eine dynamische Anpassung von Fit-Parametern.
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Während eines optionalen Verfahrensschrittes 211 erfolgt nach der Bestimmung der Fit-Funktion in zumindest einem Zuverlässigkeitsbereich des Korrelationssignals ein Erweitern der Fit-Funktion auf zumindest einen Bereich, der nicht dem zumindest einen bestimmten Zuverlässigkeitsbereich des Korrelationssignals entspricht. Dabei ist unter einer Erweiterung insbesondere ein Extrapolieren der Fit-Funktion des zumindest einen Zuverlässigkeitsbereichs auf zumindest einen Bereich, der nicht dem zumindest einen bestimmten Zuverlässigkeitsbereich des Korrelationssignals entspricht, zu verstehen. Dadurch kann die Fit-Funktionen auch auf den kompletten betrachteten Signalbereich ausgeweitet werden.
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Verfahrensschritt 212 kennzeichnet ein Korrigieren der Aufnahmen unter Atemeinflüssen des Untersuchungsobjekts nach Maßgabe der bestimmten Fit-Funktion, das heißt es erfolgt eine Bereinigung der durch die Atemeinflüsse verursachten Atemartefakte.
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Während eines optionalen Verfahrensschrittes 213 erfolgt ein Korrigieren der Aufnahmen unter Atemeinflüssen des Untersuchungsobjekts nach Maßgabe der erweiterten Fit-Funktion.
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Zudem können jederzeit optional Ausreißer des externen Atemsignals und/oder des internen Atemsignals und/oder des Korrelationssignals bereinigt werden. Dabei ist unter einem Ausreißer beispielsweise ein fehlerhaft gemessener Punkt zu verstehen und unter einer Bereinigung beispielsweise eine Entfernung der Ausreißer und/oder eine Interpolation mit umliegenden Punkten und/oder eine andere Mittelung mit umliegenden Punkten und/oder eine andere Glättung.
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Ein letzter Verfahrensschritt 214 kennzeichnet das Ende des Verfahrens zur Korrektur von Atemeinflüssen von Aufnahmen eines Untersuchungsobjekts mittels eines Magnetresonanzgerätes 101.
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3 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Dabei zeigt Bezugszeichen 301 ein bestimmtes externes Atemsignal und Bezugszeichen 302 ein bestimmtes internes Atemsignal.
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Bezugszeichen 303 zeigt ein bestimmtes Korrelationssignal, hier der Quotient zwischen dem internen und externen Atemsignal, während Bezugszeichen 304 mehrere Zuverlässigkeitsbereiche des Korrelationssignals zeigt.
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Schließlich zeigt Bezugszeichen 305 jeweils eine Fit-Funktion in den obigen Zuverlässigkeitsbereichen des Korrelationssignals und Bezugszeichen 306 eine Erweiterung dieser Fit-Funktionen in andere Bereiche hinein.
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Zusammenfassend betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Korrektur von Atemeinflüssen von Aufnahmen eines Untersuchungsobjekts mittels eines Magnetresonanzgerätes, umfassend folgende Schritte:
- – Bestimmen eines externen Atemsignals,
- – Bestimmen eines internen Atemsignals,
- – Bestimmen eines Korrelationssignals,
- – Bestimmen zumindest eines Zuverlässigkeitsbereichs des Korrelationssignals innerhalb bei der Bestimmung des internen Atemsignals verwendeter Schichtpositionen,
- – Bestimmen einer Fit-Funktion in zumindest einem Zuverlässigkeitsbereich des Korrelationssignals und
- – Korrigieren der Aufnahmen unter Atemeinflüssen des Untersuchungsobjekts nach Maßgabe der bestimmten Fit-Funktion.
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In einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt nach der Bestimmung der Fit-Funktion in zumindest einem Zuverlässigkeitsbereich des Korrelationssignals ein Erweitern der Fit-Funktion auf zumindest einen Bereich, der nicht dem zumindest einen bestimmten Zuverlässigkeitsbereich des Korrelationssignals entspricht und das Korrigieren der Aufnahmen unter Atemeinflüssen des Untersuchungsobjekts erfolgt nach Maßgabe der erweiterten Fit-Funktion.
