DE102015205694B3

DE102015205694B3 - MR-Sättigung unter Berücksichtigung der abzubildenden anatomischen Strukturen

Info

Publication number: DE102015205694B3
Application number: DE102015205694.5A
Authority: DE
Inventors: Josef Pfeuffer; Rainer Schneider
Original assignee: Siemens Healthcare GmbH
Current assignee: Siemens Healthineers Ag De
Priority date: 2015-03-30
Filing date: 2015-03-30
Publication date: 2016-10-06
Anticipated expiration: 2035-03-31
Also published as: US10317492B2; CN106019188B; CN106019188A; KR101818329B1; US20160291111A1; KR20160117314A

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Ermitteln einer Ansteuersequenz zur Ansteuerung eines Magnetresonanzbildgebungssystems zur Erzeugung von Magnetresonanzbilddaten eines abzubildenden Bereichs eines Untersuchungsobjekts, von dem Magnetresonanzrohdaten erfasst werden, beschrieben. Bei dem Verfahren werden Informationen bezüglich der anatomischen Struktur eines abzubildenden Bereichs des Untersuchungsobjekts ermittelt. Weiterhin werden in dem abzubildenden Bereich ein Umgebungsbereich und ein Zentrumsbereich in Abhängigkeit der ermittelten anatomischen Struktur festgelegt. Zudem wird eine eindimensionale Wasser/Fettsättigungspulsfolge zur Sättigung der Umgebungsbereiche ermittelt und eine mehrdimensionale Wasser/Fettsättigungspulsfolge zur Sättigung des Zentrumsbereichs ermittelt. Es wird auch ein Verfahren zur Ansteuerung eines Magnetresonanzbildgebungssystems zur Erzeugung von Magnetresonanzbilddaten eines Untersuchungsobjekts, bei dem Magnetresonanzrohdaten erfasst werden, beschrieben. Ferner wird auch eine HF-Sättigungspulssequenz-Ermittlungseinrichtung beschrieben. Überdies wird auch ein Magnetresonanztomographiesystem beschrieben.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln einer Ansteuersequenz zur Ansteuerung eines Magnetresonanzbildgebungssystems zur Erzeugung von Magnetresonanzbilddaten eines abzubildenden Bereichs eines Untersuchungsobjekts, wobei Magnetresonanzrohdaten erfasst werden. Zudem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Ansteuerung eines Magnetresonanzbildgebungssystems zur Erzeugung von Magnetresonanzbilddaten eines Untersuchungsobjekts, bei dem Magnetresonanzrohdaten erfasst werden Die Erfindung betrifft auch ein HF-Sättigungspulssequenz-Ermittlungssystem. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Magnetresonanzbildgebungssystem.
Bei der Magnetresonanzbildgebung ist es oft erforderlich, unerwünschte Signale zu unterdrücken, um eine Überlagerung der unerwünschten Signale mit den Signalen aus einem abzubildenden Bereich zu vermeiden. Beispielsweise führen bei der Bildgebung des Rückgrats Signale von sich bewegenden inneren Organen und Fett der Bauchdecke zu gravierenden Bewegungs- und Flussartefakten in Phasenkodierrichtung, die die abzubildende Rückenpartie überdecken. In ähnlicher Weise beeinflussen Fettsignale des Bauchbrustbereichs die Qualität bei der Herz-Bildgebung. Daher ist es notwendig, diese Bereiche, welche die Bildgebung durch Störungen beeinflussen, bei der Bildgebung zu sättigen, um eine gute Bildqualität zu erreichen und eine sinnvolle Diagnose stellen zu können. Typischerweise wird die bereichsweise Sättigung wie folgt erzielt. Vor der eigentlichen Pulssequenz zur Magnetresonanzbildgebung wird zunächst ein 90°-Flipwinkel-HF-Puls erzeugt, welcher das Signal einer bestimmten Region in den Zustand maximaler transversaler Magnetisierung versetzt. Anschließend werden sogenannte Spoilergradienten Gsp erzeugt, mit denen die transversale Magnetisierung des betreffenden Bereichs aufgehoben wird und somit dessen Einfluss auf den darauffolgenden Bildgebungsvorgang verhindert wird.
Jedoch hängt eine erfolgreiche Konzeption und Anwendung eines HF-Sättigungspulses von verschiedenen Faktoren ab:
Ein Faktor betrifft die anatomische Genauigkeit. Je anatomisch genauer die Wasser- bzw. Fettsättigung ausfällt, d. h. je genauer ein Bereich, von dem Störungssignale zu erwarten sind, von der Wasser/Fettsättigung getroffen wird, desto weniger Störungssignale sind zu erwarten, was zu einer verbesserten Bildqualität führt. Am effektivsten wäre, was diesen Faktor betrifft, die Anwendung von HF-Sättigungspulsen, mit denen beliebig geformte Teilbereiche eines abzubildenden Bereichs FoV gesättigt werden können.
Ein weiterer Faktor betrifft die B1⁺-Sensitivität der HF-Anregungsspulen des Magnetresonanzsystems. Die HF-Anregungsspulen weisen eine räumlich variierende Anregungssensitivität auf, welche unterschiedlich ist in Abhängigkeit von dem abzubildenden Gegenstand und dem abzubildenden Bereich. Daher kann die räumliche Flipwinkelverteilung des Sättigungspulses signifikant von dem gewünschten 90°-Winkel abweichen. Aus dieser Ungleichverteilung resultiert eine transversale Restmagnetisierung, welche wiederum die unerwünschten Artefakte, wenn auch in abgeschwächter Form, verursacht.
Ein anderer Faktor betrifft sogenannte Verstimmungseffekte (Off-Resonanzeffekte). Dabei zeigt das statische B₀-Feld räumliche Abweichungen infolge von technischen Ungenauigkeiten des Grundfeldmagnets und der patientenspezifischen magnetischen Suszeptibilität. Daraus ergeben sich unerwünschte Frequenzverschiebungen und entwickeln sich Phasenfehler, welche wiederum die Genauigkeit und die Wirksamkeit des HF-Sättigungspulses beeinträchtigen.
Schließlich wird die Auslegung der HF-Sättigungspulse auch von der spezifischen Absorptionsrate (englisch: specific absorption rate SAR) beeinflusst. HF-Sättigungspulse sind mit einer hohen SAR verbunden, da bei der Wasser/Fettsättigung ein hoher Flipwinkel von 90° erzeugt wird. Zudem müssen die HF-Sättigungspulse vor jedem Pulssequenzabschnitt, d. h. in jedem Repetitionszeitintervall TR gesetzt werden, was hohe Wiederholraten erfordert und zu einer sehr hohen SAR über einen längeren Zeitraum hinweg führt.
Herkömmlicher Weise werden Breitband-1D-HF-Sättigungspulse zur Störsignalunterdrückung verwendet. Die Bandbreite der Sättigungspulse wird so gewählt, dass Fett- und Wassersignale abgedeckt werden. Ein typischer Bandbreitenwert liegt bei 3,5 ppm. Das Sättigungsprofil ist eindimensional, d. h. es wird eine schichtweise bzw. schichtselektive Sättigung erzielt. Folglich müssen viele dieser Sättigungspulse manuell angeordnet werden, um diese an eine gewünschte Anatomie anzupassen. Die herkömmlichen Breitband-1D-HF-Sättigungspulse sind mit folgenden Nachteilen verbunden. Es tritt ein Mangel an anatomischer Genauigkeit auf, selbst wenn die Sättigungspulse automatisiert ausgerichtet werden. Die Breitband-1D-HF-Sättigungspulse sind mit einer hohen SAR-Belastung verbunden, da sehr viele aufeinander folgende Pulse ausgespielt werden müssen. Die Sättigung ist sehr B₁-sensitiv, da das Spulenprofil der Anregungsspulen bei der Konzeption der Sättigungspulse nicht mit berücksichtigt wird. Oft fehlt die Berücksichtigung jeder Art von Informationen bezüglich der Anatomie, beispielsweise auf Basis von bestehenden Autoalign-Algorithmen (siehe zum Beispiel US 6 952 097 B2 oder US 2003/0139659 A1 ). Die Vorteile der Anwendung von eindimensionalen Sättigungspulsen bestehen darin, dass die einzelnen HF-Sättigungspulse von relativ kurzer Dauer sind. Weiterhin ist die Sättigung aufgrund der breiten Bandbreite der Sättigungspulse ziemlich robust gegen Off-Resonanzeffekte. Schließlich ist die Sättigung von großvolumigen Bereichen recht effektiv.
Alternativ wurden sogenannte mehrdimensionale räumlich selektive HF-Sättigungspulse entwickelt, mit denen beliebig geformte Bereiche gesättigt werden können.
Die Anwendung solcher mehrdimensionaler räumlich selektiver HF-Sättigungspulse wird in SCHNEIDER, RAINER ET AL: ”Shaped Saturation with Inherent Radiofrequency-Power-Efficient Trajectory Design in Parallel Transmission”, in: Magnetic Resonance in Medicine 77 (2014), S. 1015–1027 beschrieben.
Bei der Anwendung dieser Sättigungspulse werden die B₁-Anregungsprofile und B₀-Inhomogenitäten mit berücksichtigt und es können beliebige zwei- oder mehrdimensionale Sättigungsmuster realisiert werden. Jedoch sind auch diese mehrdimensionalen räumlich selektiven HF-Sättigungspulse mit Nachteilen verbunden. Die Pulslänge der einzelnen Sättigungspulse kann sehr lang sein und somit die Repetitionszeit erhöhen. Dieses Problem kann mit der Einführung einer parallelen Übertragungstechnologie (pTX) kompensiert werden, wodurch die Pulse verkürzt werden können. Allerdings lässt sich die Verkürzung nur bis zu einem gewissen Grad erreichen. Dabei sind HF-Wavechain-Hardware-Beschränkungen der am stärksten limitierende Faktor. Durch diese Limitierung können signifikante HF-Pulslängenreduzierungen verhindert werden, insbesondere wenn ein ziemlich ausgedehnter Bereich gesättigt werden soll, wie das zum Beispiel bei der Bildgebung des Rückgrats der Fall ist.
Zudem ist die Pulsbandbreite der mehrdimensionalen räumlich selektiven HF-Sättigungspulse naturgemäß recht gering. Trotz der Berücksichtigung von B₀-Inhomogenitäten bei dem HF-Pulsoptimierungsprozess ist die Bandbreite und folglich die Robustheit dieser Pulse bezüglich dieser Effekte recht beschränkt. Beispielsweise können bei der Bildgebung des Rückgrats die B₀-Inhomogenitäten mit der Atemfrequenz von 50 Hz schwanken. Wenn man die Pulse mit einer breiteren Bandbreite der Pulsfrequenz optimiert, so werden die Rechenzeit und die HF-Pulslängen stark erhöht.
Eine Optimierung der Pulse mit breiterer Bandbreite ist in SETSOMPOP, K. ET AL.: ”Broadband Slab Selection with B + 1 Mitigation at 7T via Parallel Spectral-Spatial Excitation”, in: Magnetic resonance in Medicine, Heft 61, 2009, Seiten 453–500, DOI: 10.1002/mrm.21834, beschrieben.
Ferner hängt das Design der mehrdimensionalen räumlich selektiven HF-Sättigungspulse von den B₁-Profilen und den B₀-Inhomogenitätsdaten ab, d. h. den sogenannten Justage-Daten (Adj-Daten). Besonders bei der Bildgebung des Rückgrats wird keine Körperempfangsspulenmatrix verwendet, um das Signal von der Bauchdecke zu unterdrücken. In diesem Fall ist die Erfassung von geeigneten Justage-Daten, welche den gesamten Bauchbereich abdecken, nicht möglich. Dies liegt daran, dass in Folge der niedrigen Signalintensität der Signale aus dem Bereich der Bauchdecke, insbesondere, wenn sehr beleibte Patienten untersucht werden, die Signale aus diesem Bereich zu schwach sind. Folglich können die mehrdimensionalen räumlich selektiven HF-Sättigungspulse nicht ausreichend genau konzipiert werden, um alle verbleibenden Störsignale zu kompensieren. Die Sättigung mit Hilfe von mehrdimensionalen, räumlich selektiven HF-Sättigungspulsen bringt jedoch auch Vorteile mit sich. Es wird eine hohe anatomische Genauigkeit bei der Sättigung erreicht, wobei beliebig geformte Sättigungsbereiche erzielt werden können und die Festlegung der Sättigungsbereiche gut mit vorhandenen Autoalign-Algorithmen kombiniert werden kann. Somit wird nur ein einzelner Puls und nicht eine Vielzahl von Pulsen benötigt. Die Sequenz ist sehr SAR-effizient, d. h. die SAR-Belastung kann niedrig gehalten werden. Dies kann insbesondere in Kombination mit der pTX-Technik erreicht werden. Die Werte der Flipwinkel können über den ganzen abzubildenden Bereich exakt vorherbestimmt werden. Dies lässt sich erreichen, da das B1-Profil in den Pulsoptimierungsprozess mit eingebunden wird.
In DE 10 2013 210 652 A1 wird ein Magnetresonanzbilgebungsverfahren mit einer Ansteuersequenz mit einem Mehrkanal-Pulszug beschrieben. In Abhängigkeit von einer in einem Bildbereich dazustellenden Objektstruktur wird ein definierter Markierungsbereich im Bildbereich ermittelt und ein Mehrkanal-Pulszug so ermittelt, dass von einem HF-Anregungspuls eine Sättigung in dem Markierungsbereich erreicht wird. Dadurch können anatomische Strukturen selektiv gesättigt werden.
Es ist somit die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein MR-Bildgebungsverfahren mit einer Ansteuersequenz zu entwickeln, mit der die genannten Nachteile bei den beschriebenen Sättigungsverfahren zumindest teilweise kompensiert werden können.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Ermitteln einer Ansteuersequenz gemäß Patentanspruch 1, durch ein Verfahren zu Ansteuerung eines Magnetresonanzbildgebungssystems gemäß Patentanspruch 10, durch eine HF-Sättigungspulssequenz-Ermittlungseinrichtung gemäß Patentanspruch 12 und durch ein Magnetresonanzbildgebungssystem gemäß Patentanspruch 13 gelöst.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Ermitteln einer Ansteuersequenz zur Ansteuerung eines Magnetresonanzbildgebungssystems zur Erzeugung von Magnetresonanzbilddaten eines abzubildenden Bereichs eines Untersuchungsobjekts, von dem Magnetresonanzrohdaten erfasst werden, werden Informationen bezüglich der anatomischen Struktur des abzubildenden Bereichs des Untersuchungsobjekts ermittelt. Diese Informationen können zum Beispiel von einer Art Übersichtsbild stammen, welches vor der eigentlichen Bildaufnahme des Untersuchungsobjekts erstellt wurde.
Anschließend werden in dem abzubildenden Bereich in Abhängigkeit von der ermittelten anatomischen Struktur ein Umgebungsbereich und ein Zentrumsbereich festgelegt. Der Umgebungsbereich und der Zentrumsbereich können einander auch überlappen. Dabei umfasst der Zentrumsbereich den im Zentrum des Interesses stehenden abzubildenden Gegenstand bzw. Volumenbereich. Der Zentrumsbereich kann, muss jedoch nicht das geometrische Zentrum des abzubildenden Bereichs bilden. Im Allgemeinen ist in diesem Zusammenhang der Begriff „Zentrum” nicht in erster Linie geometrisch, sondern dahingehend zu verstehen, dass dort der im Zentrum des Interesses stehende abzubildende Gegenstand lokalisiert ist. Unter dem Umgebungsbereich soll die Peripherie bzw. der zu dem Zentrumsbereich komplementäre Teilbereich des abzubildenden Bereichs verstanden werden. Dabei kann der Umgebungsbereich auch mehrere Umgebungsbereiche umfassen, die einander auch überlappen bzw. überdecken können. Er kann auch das geometrische Zentrum des abzubildenden Bereichs (welches nicht mit dem oben definierten Zentrumsbereich zu verwechseln ist) umfassen. Der Umgebungsbereich umfasst üblicherweise die Abschnitte des abzubildenden Bereichs, die nicht im Zentrum des Interesses stehen, die allerdings auch zu Störsignalen und Artefakten beitragen. Aus diesem Grund müssen auch diese Teilbereiche vor dem Ausspielen der eigentlichen Bildaufnahmesequenz gesättigt werden. Hierfür wird eine eindimensionale Sättigungspulsfolge zur Sättigung des Umgebungsbereichs ermittelt. Unter einer eindimensionalen Sättigungspulsfolge soll eine Sättigungspulsfolge verstanden werden, welche einen Bereich sättigt, der nur in einer Dimension beschränkt ist. Weiterhin wird zusätzlich für die Sättigung des Zentrumsbereichs eine mehrdimensionale Sättigungspulsfolge ermittelt. Denn auch im Zentrumsbereich können Materialien wie Fett und Wasser enthalten sein, die Störsignale bei der MR-Bildgebung verursachen. Üblicherweise liegen für die abzubildenden Zentrumsbereiche recht genaue sogenannte Adjustment-Daten vor, welche Informationen hinsichtlich der Verteilung des Grundmagnetfelds B₀ und der Verteilung der B₁-Sensitivität des bildgebenden Magnetresonanzsystems aufweisen. Vorteilhaft wird das zeitlich aufwändige und sehr auf Schwankungen von Magnetfeldern sensible Ausspielen der nD-Sättigungspulsfolgen auf den Zentrumsbereich des abzubildenden Bereichs beschränkt, wohingegen die Umgebung des Zentrumsbereichs mit Hilfe der robusteren aber im allgemeinen weniger präzisen 1D-Sättigungspulsfolgen gesättigt wird. Auf diese Weise können die Vorteile beider Arten von Sättigungspulsen miteinander kombiniert werden und auf individuelle Anforderung abgestimmt werden. Unter einer mehrdimensionalen nD-Sättigungspulsfolge soll eine Sättigungspulsfolge verstanden werden, mit der ein mehrdimensional beschränktes Gebiet gesättigt werden kann.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Ansteuerung eines Magnetresonanzbildgebungssystems zur Erzeugung von Magnetresonanzbilddaten eines Untersuchungsobjekts, bei dem Magnetresonanzrohdaten erfasst werden, wird bei einem Anregungsvorgang ein HF-Anregungspuls erzeugt. Zudem umfasst das erfindungsgemäße Verfahren einen Auslesevorgang, bei dem ein HF-Refokussierungspuls erzeugt wird und HF-Signale zur Akquisition von Magnetresonanzrohdaten erfasst werden. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst zudem einen Schritt zum Erzeugen von Sättigungspulsen, welche mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Ermitteln einer Ansteuersequenz zur Ansteuerung eines Magnetresonanzbildgebungssystems zur Erzeugung von Magnetresonanzbilddaten eines abzubildenden Bereichs eines Untersuchungsobjekts ermittelt wurden.
Die erfindungsgemäße HF-Sättigungspulssequenz-Ermittlungseinrichtung umfasst eine Eingangsschnittstelle zum Erfassen von Informationen bezüglich der anatomischen Struktur eines abzubildenden Bereichs eines Untersuchungsobjekts. Darüber hinaus umfasst die erfindungsgemäße HF-Sättigungspulssequenz-Ermittlungseinrichtung eine Sättigungsbereich-Festlegungseinrichtung zum Festlegen eines Umgebungsbereichs und eines Zentrumsbereichs in dem abzubildenden Bereich in Abhängigkeit von der ermittelten anatomischen Struktur. Ferner sind Teil der erfindungsgemäßen HF-Sättigungspulssequenz-Ermittlungseinrichtung auch eine 1D-Sättigungspuls-Ermittlungseinrichtung zum Ermitteln einer eindimensionalen Wasser/Fettsättigungspulsfolge zur Sättigung des Umgebungsbereichs und eine nD-Sättigungspuls-Ermittlungseinrichtung zum Ermitteln einer mehrdimensionalen Wasser/Fettsättigungspulsfolge zur Sättigung des Zentrumsbereichs.
Das erfindungsgemäße Magnetresonanzbildgebungssystem umfasst eine Steuereinrichtung, welche zur Steuerung des Magnetresonanzbildgebungssystems unter Nutzung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet ist. Dabei umfasst das erfindungsgemäße Magnetresonanztomographiesystem vorzugsweise eine erfindungsgemäße HF-Sättigungspulssequenz-Ermittlungseinrichtung.
Die wesentlichen Komponenten der erfindungsgemäßen HF-Sättigungspulssequenz-Ermittlungseinrichtung können zum überwiegenden Teil in Form von Softwarekomponenten ausgebildet sein. Dies betrifft insbesondere die Sättigungsbereich-Festlegungseinrichtung, die 1D-Sättigungspuls-Ermittlungseinrichtung und die nD-Sättigungspuls-Ermittlungseinrichtung. Grundsätzlich können diese Komponenten aber auch zum Teil, insbesondere wenn es um besonders schnelle Berechnungen geht, in Form von softwareunterstützter Hardware, beispielsweise FPGAs oder dergleichen, realisiert sein. Ebenso können die benötigten Schnittstellen, beispielsweise wenn es nur um eine Übernahme von Daten aus anderen Softwarekomponenten geht, als Softwareschnittstellen ausgebildet sein. Sie können aber auch als hardwaremäßig aufgebaute Schnittstellen ausgebildet sein, die durch geeignete Software angesteuert werden.
Eine weitgehend softwaremäßige Realisierung hat den Vorteil, dass auch schon bisher verwendete Steuereinrichtungen auf einfache Weise durch ein Software-Update nachgerüstet werden können, um auf die erfindungsgemäße Weise zu arbeiten. Insofern wird die Aufgabe auch durch ein entsprechendes Computerprogrammprodukt mit einem Computerprogramm gelöst, welches direkt in eine Speichereinrichtung einer Steuereinrichtung eines Magnetresonanzbildgebungssystems ladbar ist, mit Programmabschnitten, um alle Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens auszuführen, wenn das Programm in der Steuereinrichtung ausgeführt wird. Ein solches Computerprogrammprodukt kann neben dem Computerprogramm gegebenenfalls zusätzliche Bestandteile wie z. B. eine Dokumentation und/oder zusätzliche Komponenten auch Hardware-Komponenten, wie z. B. Hardware-Schlüssel (Dongles etc.) zur Nutzung der Software, umfassen.
Zum Transport zur Steuereinrichtung und/oder zur Speicherung an oder in der Steuereinrichtung kann ein computerlesbares Medium, beispielsweise ein Memorystick, eine Festplatte oder ein sonstiger transportabler oder fest eingebauter Datenträger dienen, auf welchem die von einer Rechnereinheit der Steuereinrichtung einlesbaren und ausführbaren Programmabschnitte des Computerprogramms gespeichert sind. Die Rechnereinheit kann z. B. hierzu einen oder mehrere zusammenarbeitende Mikroprozessoren oder dergleichen aufweisen.
Die abhängigen Ansprüche sowie die nachfolgende Beschreibung enthalten jeweils besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung. Dabei können insbesondere die Ansprüche einer Anspruchskategorie auch analog zu den abhängigen Ansprüchen einer anderen Anspruchskategorie weitergebildet sein. Zudem können im Rahmen der Erfindung auch verschiedene Merkmale unterschiedlicher Ausführungsbeispiele und Ansprüche auch zu neuen Ausführungsbeispielen kombiniert werden.
In einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die anatomischen Strukturinformationen mit Hilfe einer automatischen Segmentierung gewonnen. Eine automatische Segmentierung kann zum Beispiel vorab mit Hilfe eines Scans mit einer niedrigen Auflösung für eine Auswahl eines abzubildenden Bildbereichs vorgenommen werden. Diese also bereits vorab vorliegende Aufnahme kann vorteilhaft auch für die Erfassung der anatomischen Strukturinformationen genutzt werden.
In einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die anatomischen Strukturinformationen im Zusammenhang mit der Durchführung eines Auto-Align-Verfahrens gewonnen. Auch in dieser Variante müssen nicht zusätzliche Aufnahmen für die Beschaffung der anatomischen Strukturinformationen gewonnen werden, so dass eine zusätzliche SAR-Belastung des zu untersuchenden Patienten vermieden werden kann.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt das Verfahren vollständig automatisiert durch Parametrisierung von erfassten anatomischen Koordinaten und nachfolgender räumlicher Anpassung der verschiedenen 1D-HF-Sättigungspulse und nD-HF-Sättigungspulse an die parametrisierte anatomische Struktur. Eine automatisierte Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens reduziert die Anforderungen an die Qualifikation des Bedienpersonals und beschleunigt die Durchführung des gesamten Bildaufnahmeprozesses.
In einer Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die 1D-HF-Sättigungspulse längs der Tangente einer geometrischen Kurve in maximal sechs Richtungen ausgerichtet und es werden anschließend die nD-Sättigungspulse verwendet, um die verbleibenden Feinstrukturen im Zentrumsbereich abzubilden.
In einer besonders effektiven Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens werden Teilbereiche des abzubildenden Bereichs mit nicht hinreichender Abdeckung durch B₁/B₀-Karten mit Hilfe von 1D-HF-Sättigungspulsen gesättigt, da Bereiche, in denen keine Adjustment-Daten vorliegen, mit mehrdimensionalen Sättigungspulsen nicht so effektiv gesättigt werden können, weil diese sehr sensibel auf Abweichungen der B1-Sensitivität und der B₀-Grundmagnetfeldverteilung reagieren. Eine Anwendung der sehr robusten 1D-HF-Sättigungspulse in diesen Bereichen gewährleistet eine unter diesen Verhältnissen optimale Sättigung und beschleunigt den Sättigungsprozess zugleich.
In einer alternativen, ebenfalls sehr effektiven Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Umgebungsbereiche unter dem Gesichtspunkt eines möglichst geringen Überlapps miteinander und einer möglichst kleinen Gesamtfläche ausgebildet. Bei dieser Variante wird das Verfahren hinsichtlich einer möglichst geringen SAR-Belastung optimiert.
In einer alternativen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden Justage-Daten verwendet, welche B₀-Karten und vorzugsweise mit Hilfe von Bloch-Simulationen gewonnene S₁-Magnitudenkarten und S₂-Magnitudenkarten, welche die B1-Sensitivität der Antennenspulen betreffen, kurz als B₁-Karten bezeichnet, umfassen, um eine 1D-Sättigung im Umgebungsbereich zu simulieren. Weiterhin wird eine Karte des zu der ermittelten 1D-Sättigung komplementären Restsignals erzeugt. Anschließend wird die Karte des Restsignals in eine nD-Sättigungszielkarte für ein zu erzeugendes nD-Sättigungssignal integriert. Schließlich werden nD-Sättigungssignal-Pulssequenzen auf Basis der nD-Sättigungszielkarte für den Umgebungsbereich und den Zentrumsbereich ermittelt. Bei dieser Ausgestaltung wird zusätzlich auch die Präzision der Sättigung in dem Umgebungsbereich optimiert.
Alternativ oder zusätzlich kann das erfindungsgemäße Verfahren auch dazu verwendet werden, eine Pulssequenz zu erzeugen, welche hinsichtlich einer minimalen Dauer der HF-Sättigungspulse optimiert ist.
Zusätzlich kann das erfindungsgemäße Verfahren derart ausgestaltet sein, dass eine Benutzeroberfläche zur Auswahl verschiedener Sättigungspulssequenzen für eine mögliche Einstellung durch den Benutzer bereitgestellt wird.
Die Erfindung wird im Folgenden unter Hinweis auf die beigefügten Figuren anhand von Ausführungsbeispielen noch einmal näher erläutert. Es zeigen:
1 ein Flussdiagramm, welches ein Verfahren zum Ermitteln einer Ansteuersequenz zur Ansteuerung eines Magnetresonanzbildgebungssystems mit einer Sättigungspulssequenz gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht,
2 den Vorgang der Segmentierung eines zu untersuchenden Bereichs in einen Umgebungsbereich und einen Zentrumsbereich und der Belegung dieser Teilbereiche mit 1D-Sättigungspulsen und nD-Sättigungspulsen,
3 ein Pulssequenzdiagramm, welches eine Pulssequenz veranschaulicht, welche mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens ermittelt wurde,
4 ein Flussdiagramm, welches ein Verfahren zum Ermitteln einer Ansteuersequenz zur Ansteuerung eines Magnetresonanzbildgebungssystems mit einer Sättigungspulssequenz gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht,
5 eine schematische Darstellung der Belegung des zu untersuchenden Bereichs mit 1D-Sättigungspulsen und nD-Sättigungspulsen bei dem Verfahren gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung im sogenannten Default-Modus,
6 ein Flussdiagramm, welches ein Verfahren zum Ermitteln einer Ansteuersequenz zur Ansteuerung eines Magnetresonanzbildgebungssystems mit einer Sättigungspulssequenz gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht,
7 eine schematische Darstellung der Belegung des zu untersuchenden Bereichs mit 1D-Sättigungspulsen und nD-Sättigungspulsen bei dem Verfahren gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung im sogenannten SAR-Effizienz-Modus,
8 ein Flussdiagramm, welches ein Verfahren zum Ermitteln einer Ansteuersequenz zur Ansteuerung eines Magnetresonanzbildgebungssystems mit einer Sättigungspulssequenz gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht,
9 eine schematische Darstellung der Belegung des zu untersuchenden Bereichs mit 1D-Sättigungspulsen und nD-Sättigungspulsen bei dem Verfahren gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung im sogenannten Abdeckungs-Modus,
10 ein Flussdiagramm, welches ein Verfahren zum Ermitteln einer Ansteuersequenz zur Ansteuerung eines Magnetresonanzbildgebungssystems mit einer Sättigungspulssequenz gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht,
11 eine schematische Darstellung der Belegung des zu untersuchenden Bereichs mit 1D-Sättigungspulsen und nD-Sättigungspulsen bei dem Verfahren gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung im sogenannten SAT-Effizienz-Modus,
12 eine schematische Darstellung einer HF-Sättigungspulssequenz-Ermittlungseinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
13 eine schematische Darstellung eines Magnetresonanzsystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
In den 1 und 2 ist ein Verfahren 100 zum Ermitteln einer Ansteuersequenz zur Ansteuerung eines Magnetresonanzbildgebungssystems mit einer Sättigungspulssequenz gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht. Während in 1 mit Hilfe eines Flussdiagramms der Verfahrensablauf veranschaulicht wird, werden in 2 die einzelnen Schritte mit graphischen Darstellungen, in diesem Fall die Seitenansicht eines Rumpfbereichs eins Menschen, illustriert. Bei dem in 1 gezeigten Flussdiagramm werden bei dem Schritt 1.I Informationen bezüglich der anatomischen Struktur eines abzubildenden Bereichs FoV des Untersuchungsobjekts ermittelt. In 2 ist korrespondierend dazu eine Abbildung eines sogenannten Localizers gezeigt. Dieser dient zur Erzeugung eines Übersichtsbildes 21, aus dem die anatomische Struktur eines abzubildenden Bereichs, in diesem Fall eine Seitenansicht des menschlichen Rumpfs mit Wirbelsäule, Bauchbereich und Unterleib, extrahiert werden kann.
Bei dem in 1 gezeigten Schritt 1.II wird der abzubildende Bereich FoV in Umgebungsbereiche 26 und Zentrumsbereiche 27 (siehe 2, Teilzeichnung 25) in Abhängigkeit von der ermittelten anatomischen Struktur aufgeteilt. Dieser Schritt 1.II umfasst insgesamt vier Teilschritte 1.IIa, 1.IIb und 1.IIc, 1.IId. Bei dem Schritt 1.IIa wird eine erste Berandungslinie eines mit einem nD-Sättigungspuls zu belegenden Zentrumsbereichs festgelegt. Dieses Vorgehen ist in 2 mit der Teilzeichnung 22 illustriert. Darin ist zu erkennen, dass als erste Berandungslinie 22a die ventrale Grenzlinie des Rückgrats definiert wird. D. h., der Zentrumsbereich ist in diesem Fall der links von dieser ersten Berandungslinie 22a liegende Bereich, der mit nD-Sättigungspulsen belegt werden soll. Bei dem Schritt 1.IIb wird die erste Berandungslinie 22a parametrisiert. Dieses Vorgehen ist in der 2 in der Teilzeichnung 23 illustriert. Dabei wird ein die erste Berandungslinie 22a repräsentierendes Polynom f(x) an den tatsächlichen Verlauf der ersten Berandungslinie 22a angepasst. Bei dem Schritt 1.IIc wird schließlich eine gerade Grenzlinie 24a, welche gleichzeitig eine zweite Berandungslinie 24a des Zentrumsbereichs darstellt, zwischen dem Zentrumsbereich 27 und dem Umgebungsbereich 26 definiert. Korrespondierend dazu ist in 2 in der Teilzeichnung 24 eine gestrichelte gerade vertikale Linie 24a eingezeichnet. Bei dem Schritt 1.IId wird ein Zentrumsbereich 27 definiert. Dies ist der Bereich, der mit nD-Sättigungspulsen belegt ist. Der Zentrumsbereich 27 wird bei dem ersten Ausführungsbeispiel konkret als der Bereich zwischen der durchgezogenen ersten Berandungslinie 22a und der gestrichelten zweiten Berandungslinie 24a definiert. Weiterhin wird bei dem Schritt 1.IId auch ein Umgebungsbereich 26 definiert. Bei dem Umgebungsbereich 26 handelt es sich um den Bereich 26, der mit 1D-Sättigungspulsen beaufschlagt wird. Diese sind zwar nicht so „genau” wie die mehrdimensionalen nD-Sättigungspulse, d. h. sie unterdrücken Störsignale in dem Umgebungsbereich 26 nicht so effektiv, wie die nD-Sättigungspulse das im Zentrumsbereich 27 tun, dafür beanspruchen die 1D-Sättigungspulse weniger Zeit und sind hinsichtlich der Inhomogenität der Magnetfelder und der Sensitivität der Antennenspulen des MR-Systems deutlich robuster als die mehrdimensionalen nD-Sättigungspulse. Die nD-Sättigungspulse haben dafür den Vorteil, dass sie sehr viel exakter den Zentrumsbereich sättigen und weniger SAR-intensi v sind.
Bei dem Schritt 1.III wird eine eindimensionale Wasser/Fettsättigungspulsfolge zur Sättigung des Umgebungsbereichs 26 erzeugt. Anschließend wird bei dem Schritt 1.IV eine mehrdimensionale Wasser/Fettsättigungspulsfolge zur Sättigung des Zentrumsbereichs 27 erzeugt.
In 3 ist ein Pulssequenzdiagramm 300 gezeigt, welches eine Pulssequenz veranschaulicht, welche mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens ermittelt wurde. Dabei ist die Pulssequenz in einen Sättigungspulsabschnitt SAT und einen Bildgebungsabschnitt IMG aufgeteilt.
Der Sättigungspulsabschnitt ist in einen ersten Teilabschnitt 1D-PS und einen zweiten Teilabschnitt nD-PS aufgeteilt.
Der erste Teilabschnitt 1D-PS umfasst in dem konkret gezeigten Fall eine Mehrzahl von 1D-Sättigungspulssequenzen, welche einen in der Regel relativ breitbandigen HF-Puls, der in der ersten, mit RF bezeichneten Zeile eingezeichnet ist, und einen Schichtselektionsgradienten in z-Richtung umfassen. Mit dem relativ breitbandigen HF-Puls werden magnetische Momente von bestimmten Materialien, wie zum Beispiel Fett und Wasser, in einer durch den Schichtselektionsgradienten GS ausgewählten Schicht derart angeregt, dass sie in den Zustand maximaler transversaler Magnetisierung gelangen. In diesem Zustand beträgt der Flipwinkel der magnetischen Momente dieser Schicht 90°. Zusätzlich umfassen die 1D-Sättigungspulssequenzen eine Mehrzahl von sogenannten Spoiler-Gradienten Gsp, die in den mit Gx, Gy, Gz bezeichneten Zeilen zeitlich nachfolgend auf den HF-Puls und den Schichtselektionsgradienten GS gezeigt sind. Diese Spoilergradienten Gsp dephasieren die transversale Magnetisierung der ausgewählten Schicht und neutralisieren damit den Einfluss bestimmter darin enthaltener Materialien wie zum Beispiel Fett und Wasser.
In dem zweiten Teilabschnitt nD-PS ist eine mehrdimensionale Sättigungspulssequenz nD-PS gezeigt. Die mehrdimensionale Sättigungspulssequenz nD-PS umfasst einen HF-Sättigungspuls, welcher in der ersten Zeile, die mit RF gekennzeichnet ist, eingezeichnet ist. Dieser mehrdimensionale HF-Sättigungspuls ist im Gegensatz zu dem eindimensionalen HF-Sättigungspuls relativ schmalbandig, was ihn einerseits sehr präzise auf bestimmte Materialien wirken lässt, aber andererseits auch auf Abweichungen im Magnetfeld sehr empfindlich macht. Weiterhin umfasst die mehrdimensionale Sättigungspulssequenz nD-PS auch eine Mehrzahl von Selektionsgradienten Gsz und Gsy, welche der genauen Lokalisierung der Anregungswirkung des HF-Sättigungspulses auf einen ausgewählten Bereich dienen. Die mehrdimensionale Sättigungspulssequenz nD-PS muss den k-Raum abtasten und mit dem HF-Puls gewichten, um die nD-räumliche Selektivität umzusetzen. In welcher Form der k-Raum durchquert wird, ist freigestellt und unabhängig vom eindimensionalen HF-Sättigungspuls 1D-PS. Die Abtastung sollte nur möglichst schnell und effizient sein. Typischerweise werden entweder mäander-(echo-planar, wie im Beispiel) oder spiral-förmige Trajektorien verwendet. Allerdings kann bei den mehrdimensionalen Sättigungspulsen ein Bereich sehr viel genauer ausgewählt werden, da die Auswahl mehrdimensional erfolgt und nicht nur auf die Auswahl einer Schicht begrenzt ist. Zusätzlich umfasst die nD-Sättigungspulssequenz nD-PS eine Mehrzahl von sogenannten Spoiler-Gradienten Gsp, die in den mit Gx, Gy, Gz bezeichneten Zeilen zeitlich nachfolgend auf den HF-Puls und die Selektionsgradienten Gsz, Gsy gezeigt sind. Diese Spoilergradienten Gsp dephasieren die transversale Magnetisierung des ausgewählten Bereichs und neutralisieren damit den Einfluss bestimmter darin enthaltener Materialien, wie zum Beispiel Fett und Wasser. An den Sättigungspulsabschnitt SAT schließt sich der Bildgebungsabschnitt IMG an, welcher die eigentliche bildgebende Pulssequenz umfasst, wobei sich diese in einen Anregungsabschnitt Exc und einen Ausleseabschnitt Rdo aufteilt.
In den 4 und 5 ist ein Verfahren 400 zum Ermitteln einer Ansteuersequenz zur Ansteuerung eines Magnetresonanzbildgebungssystems mit einer Sättigungspulssequenz gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht. Während in 4 mit Hilfe eines Flussdiagramms der Verfahrensablauf veranschaulicht wird, wird in 5 die spezielle Vorgehensweise bei dem Schritt 4.II anhand des abzubildenden Bereichs FoV veranschaulicht.
Das in dem Flussdiagramm in 4 veranschaulichte Verfahren 400 verläuft, was die Schritte 4.I, 4.III und 4.IV betrifft, analog zu dem in 1 gezeigten Verfahren 100. Bei dem Schritt 4.I werden zunächst Informationen bezüglich der anatomischen Struktur des abzubildenden Bereichs FoV des Untersuchungsobjekts ermittelt. Dafür wird beispielsweise ein Übersichtsbild erzeugt, aus dem die anatomische Struktur eines abzubildenden Bereichs FoV extrahiert werden kann. Der abzubildende Bereich FoV ist in 5 dargestellt. Bei dem Schritt 4.II wird jedoch im Detail wie folgt vorgegangen. Bei dem Schritt 4.IIa wird zunächst ein Zentrumsbereich 27 festgelegt, welcher den im Zentrum des Interesses stehenden Gegenstand, in diesem Fall eine Prostata 28, umfasst. In 5 ist auf der linken Seite der abzubildende Bereich FoV mit dem parallel zur Transversalebene verlaufenden Querschnitt 41 eines menschlichen Rumpfs, welcher als gestrichelte Ellipse dargestellt ist, veranschaulicht. Im Zentrumsbereich 27 des menschlichen Rumpfs 41 ist die menschliche Prostata 28 gezeigt. Diese ist in 5 auf der rechten Seite der Darstellung vergrößert gezeigt. Dieser Zentrumsbereich 27 wird möglichst klein gewählt. Der übrige Bereich des abzubildenden Bereichs FoV darum herum, d. h. der Umgebungsbereich 26, wird bei dem Schritt 4.IIb in mehrere Umgebungsteilbereiche 26a, 26b, 26c, 26d zerlegt, welche mit 1D-Sättigungspulsen belegt werden sollen. Diese werden als streifenartige, zueinander im rechten Winkel orientierte Sättigungsbereiche festgelegt. Die Umgebungsteilbereiche 26a, 26b, 26c, 26d überlappen einander, ohne allerdings mit dem Zentrumsbereich 27 zu überlappen.
Nach Festlegung der Umgebungsteilbereiche 26a, 26b, 26c, 26d und des Zentrumsbereichs 27 werden bei den Schritten 4.III und 4.IV die Pulsfolgen für die 1D-Sättigungspulse und die nD-Sättigungspulse unter Berücksichtigung der festgelegten Teilbereiche 26a, 26b, 26c, 26d des Umgebungsbereichs 26 und des Zentrumsbereichs 27 ermittelt.
In den 6 und 7 ist ein Verfahren 600 zum Ermitteln einer Ansteuersequenz zur Ansteuerung eines Magnetresonanzbildgebungssystems mit einer Sättigungspulssequenz gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht. Während in 6 mit Hilfe eines Flussdiagramms der Verfahrensablauf veranschaulicht wird, wird in 7 die spezielle Vorgehensweise bei dem Schritt 6.II anhand des abzubildenden Bereichs FoV veranschaulicht.
Das in dem Flussdiagramm in 6 veranschaulichte Verfahren 600 verläuft, was die Schritte 6.I, 6.III und 6.IV betrifft, analog zu dem in 4 gezeigten Verfahren 400. Bei dem Schritt 6.I werden zunächst Informationen bezüglich der anatomischen Struktur des abzubildenden Bereichs FoV des Untersuchungsobjekts ermittelt. Dafür wird beispielsweise ein Übersichtsbild erzeugt, aus dem die anatomische Struktur eines abzubildenden Bereichs FoV extrahiert werden kann. Der abzubildende Bereich FoV ist in 6 dargestellt. Bei dem Schritt 6.II wird jedoch im Detail wie folgt vorgegangen. Bei dem Schritt 6.IIa wird zunächst nicht der Zentrumsbereich 27 festgelegt, sondern zuerst die streifenartigen Umgebungsbereiche 26a, 26b, welche den im Zentrum des Interesses stehenden Gegenstand, in diesem Fall eine Prostata 28, umgeben, aber nicht mit diesem überlappen. Bei dem Verfahren 600 werden die Umgebungsbereiche 26a, 26b im Gegensatz zu der in 4 gezeigten zweiten Ausführungsform insbesondere so gewählt, dass sie einander nicht überlappen. Bei dem Schritt 6.IIb wird anschließend der Zentrumsbereich 27, welcher die Prostata 28 umfasst, definiert. Dieser Zentrumsbereich umfasst den von den beiden Umgebungsbereichen nicht überdeckten Bereich des abzubildenden Bereichs FoV.
In 7 ist der abzubildende Bereich FoV mit dem parallel zur Transversalebene verlaufenden Querschnitt 41 eines menschlichen Rumpfs gezeigt, welcher als dunkle Ellipse dargestellt ist. Im Zentrumsbereich 27 des menschlichen Rumpfs 41 ist eine menschliche Prostata 28 gezeigt. Diese ist in 6 auf der rechten Seite der Darstellung vergrößert dargestellt. Der Zentrumsbereich 27 ist in dieser Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens jedoch nicht minimiert, sondern als Komplementärbereich zu den nicht überlappenden Umgebungsbereichen 26a, 26b definiert. Der Zentrumsbereich 27 verläuft in diesem Fall in vertikaler Richtung durch das gesamte Sichtfeld FoV.
Nach Festlegung der Umgebungsteilbereiche 26a, 26b, und des Zentrumsbereichs 27 werden bei den Schritten 6.III und 6.IV die Pulsfolgen für die 1D-Sättigungspulse und die nD-Sättigungspulse unter Berücksichtigung der festgelegten Teilbereiche 26a, 26b des Umgebungsbereichs 26 und des Zentrumsbereichs 27 ermittelt.
In den 8 und 9 ist ein Verfahren 800 zum Ermitteln einer Ansteuersequenz zur Ansteuerung eines Magnetresonanzbildgebungssystems mit einer Sättigungspulssequenz gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht. Während in 8 mit Hilfe eines Flussdiagramms der Verfahrensablauf veranschaulicht wird, wird in 9 die spezielle Vorgehensweise bei den Schritten 8.I und 8.II mit Bildern des abzubildenden Bereichs FoV veranschaulicht.
Bei dem in 8 gezeigten Flussdiagramm des Verfahrens 800 ist der Schritt 8.I in zwei Teilschritte aufgeteilt. Während bei dem Schritt 8.Ia wie bei dem Verfahren 100, 400, 600 auch Informationen bezüglich der anatomischen Struktur eines abzubildenden Bereichs FoV des Untersuchungsobjekts ermittelt werden, werden bei dem zusätzlichen Teilschritt 8.Ib Informationen bezüglich der Feldverteilung und Homogenität des Grundmagnetfelds B₀ im abzubildenden Bereich FoV und bezüglich der Verteilung der Sensitivität des Antennensystems des verwendeten Magnetresonanzsystems bezüglich des veränderlichen B₁-Felds ermittelt. Diese Informationen werden üblicherweise vor einer Aufnahme durch Justage-Messungen ermittelt und in Form von B₀- und B₁-Karten dem Anwender zur Verfügung gestellt.
Bei dem Teilschritt 8.IIa des Schritts 8.II erfolgt nun die Analyse, in welchen Bereichen des abzubildenden Bereichs FoV die genannten Informationen bezüglich der B₀- und der B₁-Sensitivität vorliegen. Beispielsweise kann eine entsprechende Karte 81, welche eine Darstellung der B₀-Feld- und B₁-Sensitivitäts-Informationen im Bereich des Rumpfs eines Menschen in einer zur sagittalen Ebene parallel verlaufenden Ebene umfasst, dazu erstellt werden, wie sie auf der linken Seite in 9 gezeigt ist. Die Karte 81 umfasst auf der rechten Seite im Abschnitt 83 des Rückgrats Bereiche, zu denen B₁-/B₀-Kartenmaterial vorliegt, während auf der linken Seite ein vertikal verlaufender Bereich 82 existiert, für den diese Daten nicht vorliegen. Dieser Sachverhalt ergibt sich daraus, dass üblicherweise im Bauchbereich keine Antennen angebracht sind und die Signale aus diesem Bereich zu schwach sind, um Informationen über das B₀-Feld oder die B₁-Sensitivität des Antennensystems eines Magnetresonanzsystems in diesem Bereich 82 zu erlangen. Da sich die 1D-Sättigungspulse als robuster hinsichtlich des Fehlens von B₀- und B₁-Kartenmaterial erweisen, wird bei dem Schritt 8.IIb der linke Bereich 82 als Umgebungsbereich 82 festgelegt, der mit 1D-Sättigungspulsen beaufschlagt wird. Der linke Bereich 82 auf der Karte 81 entspricht auch dem korrespondierenden Bereich 26 auf der anatomischen Übersichtsdarstellung in der rechten Teilabbildung 85 der 9. Bei dem Schritt 8.IIc wird wie bei dem Schritt 1.IIa eine erste Berandungslinie festgelegt, welche den Zentrumsbereich 27 in der Übersichtsdarstellung 85 der 9 nach rechts hin begrenzt. Anschließend wird bei dem Schritt 8.IId eine zweite gerade, vertikal verlaufende Berandungslinie festgelegt, welche den Zentrumsbereich 27 nach links, d. h. zu dem Umgebungsbereich 26 hin begrenzt. Schließlich wird bei dem Schritt 8.IIe der Zentrumsbereich 27 in der Übersichtsdarstellung 85 als der Bereich festgelegt, der zwischen den beiden Berandungslinien liegt. Der Zentrumsbereich 27 ist auch gleichzeitig ein Bereich, für den ausreichend B₀- und B₁-Kartenmaterial vorhanden ist, so dass die erhöhten Anforderungen der Sättigung mit Hilfe von nD-Pulssequenzen an das Vorhandensein von B₀- und B₁-Feldinformationen erfüllt werden können.
Nach Festlegung des Umgebungbereichs 26 und des Zentrumsbereichs 27 werden bei den Schritten 8.III und 8.IV die Pulsfolgen für die 1D-Sättigungspulse und die nD-Sättigungspulse unter Berücksichtigung des festgelegten Umgebungsbereichs 26 und des festgelegten Zentrumsbereichs 27 ermittelt.
In den 10 und 11 ist ein Verfahren 1000 zum Ermitteln einer Ansteuersequenz zur Ansteuerung eines Magnetresonanzbildgebungssystems mit einer Sättigungspulssequenz gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht. Diese Variante wird auch als Sättigungs-Effizienzmodus bezeichnet. Ähnlich wie bei dem vierten Ausführungsbeispiel wird auch bei dem Verfahren 1000 gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel Kartenmaterial betreffend Testmessungen bezüglich der B₁-Sensitivität und der B₀-Sensitivität mit einbezogen. Zusätzlich zu der Einteilung des abzubildenden Bereichs FoV in einen Umgebungsbereich und einen Zentrumsbereich auf Basis der vorhandenen Vorabinformationen, welche zum Beispiel die anatomischen Informationen oder die in dem vierten Ausführungsbeispiel verwendeten B₁- und B₀-Karten umfassen können, werden die Testmessungen bezüglich der B₁-Sensitivität und der B₀-Sensitivität noch dazu verwendet, um im Umgebungsbereich zusätzlich zur Sättigung mit Hilfe der 1D-Pulse für die Unterdrückung von Reststörsignalen auch eine Sättigung mit Hilfe von nD-Pulsen zu justieren. Dabei wird für den Umgebungsbereich anhand der erfassten Vorabinformationen die Wirkung einer 1D-Sättigungspulssequenz simuliert, d. h. es wird die Unterdrückung von Störsignalen in dem Umgebungsbereich simuliert. Das verbleibende Reststörsignal bzw. der verbleibende Flipwinkel in diesem Bereich wird dann quantitativ ermittelt und es wird ein komplementäres Sättigungssignal auf Basis einer nD-Sättigungspulssequenz ermittelt, mit der gerade das vorhandene Reststörsignal vollständig eliminiert werden kann.
Während in 10 mit Hilfe eines Flussdiagramms der Verfahrensablauf veranschaulicht wird, werden in 11 die einzelnen Teilschritte des Schritts 10.II mit graphischen Darstellungen illustriert.
Bei dem in 10 gezeigten Flussdiagramm des Verfahrens 1000 ist der Schritt 10.I in zwei Teilschritte aufgeteilt. Während bei dem Schritt 10.Ia Informationen bezüglich der anatomischen Struktur eines abzubildenden Bereichs FoV eines Untersuchungsobjekts ermittelt werden, werden bei dem zusätzlichen Teilschritt 10.Ib Informationen bezüglich der Feldverteilung und Homogenität des Grundmagnetfelds B₀ im abzubildenden Bereich FoV und bezüglich der Verteilung der Magnituden der Sensitivitäten S1, S2 des Antennensystems des verwendeten Magnetresonanzsystems bezüglich des veränderlichen B₁-Felds ermittelt. Die bei dem Schritt 10.Ib ermittelten Daten sind in der 11 in der Teilzeichnung 101 als B₀-Karte 101a und B1-Karten 101b, 101c mit Justage-Daten ADJ dat in einer Seitenansicht eines Rumpfs eines Patienten graphisch veranschaulicht. Diese Informationen werden üblicherweise vor einer Aufnahme durch Justage-Messungen ermittelt und in Form von B₀- und B₁-Karten dem Anwender zur Verfügung gestellt.
Bei dem Schritt 10.II, welcher sich in eine Anzahl von Teilschritten 10.IIa bis 10.IId aufteilt, werden die zur Verfügung stehenden Informationen genutzt, um eine möglichst exakte Wasser- und Fettunterdrückung zu realisieren. Hierzu wird bei dem Schritt 10.IIa zunächst die bereits bekannte Aufteilung des abzubildenden Bereichs in einen Umgebungsbereich und einen Zentrumsbereich durchgeführt. Dafür können sowohl die bei dem Schritt 10.Ia erfassten anatomischen Informationen verwendet werden und zum Beispiel wie in den Verfahren 100, 400, 600 der ersten drei Ausführungsbeispiele zur Festlegung des Umgebungsbereichs und des Zentrumsbereichs genutzt werden. Zusätzlich oder alternativ können auch die bei dem Schritt 10.Ib ermittelten Informationen zur Festlegung des Umgebungsbereichs und des Zentrumsbereichs genutzt werden.
Bei dem Schritt 10.IIb wird auf Basis der bei dem Schritt 10.Ib erfassten Informationen eine Simulation der Erzeugung einer 1D-Sättigungspulsfolge erzeugt. Das Ergebnis einer solchen Simulation ist in dem Teilbild 102 in 11 gezeigt. Die Zielflipwinkelverteilung 102a nach der Anregung durch die 1D-Sättigungspulsfolge ist links in dem Teilbild 102 gezeigt. Man möchte im Umgebungsbereich 26 einen Zielflipwinkel von 90° erlangen und in dem Zentrumsbereich 27 keine Anregung, d. h. einen Zielflipwinkel von 0° durch die 1D-Sättigungspulsfolge erreichen. Das Ergebnis der Simulation der Erzeugung einer 1D-Sättigungspulsfolge ist in der Teilzeichnung 102b gezeigt. Dabei ist zu erkennen, dass im Umgebungsbereich keine exakt homogene Verteilung der Flipwinkel erreicht wird.
Bei dem Schritt 10.IIc wird eine Verteilung eines Restsignals auf Basis des in dem Teilbild 102b gezeigten Simulationsergebnisses ermittelt. Dieses Restsignal ist in der Teilzeichnung 103 veranschaulicht. Dabei handelt es sich um die Verteilung des verbleibenden Störsignals in dem Umgebungsbereich 26, d. h. dem Bereich links von der gestrichelten Linie 24a, welche komplementär zu der bei dem Schritt 10.IIb ermittelten Flipwinkelverteilung im Umgebungsbereich 26 ist.
Bei dem Schritt 10.IId wird dann eine Karte 104 (siehe 11) einer zu erreichenden Flipwinkelverteilung durch eine nD-Sättigungspulsfolge ermittelt. Während – wie bei den anderen Ausführungsbeispielen auch – im Zentrumsbereich 27, d. h. rechts von der gestrichelten Linie 24a, eine homogene Flipwinkelverteilung von 90° erreicht werden soll, ist die mit Hilfe der nD-Sättigungspulsfolge zu erzeugende Flipwinkelverteilung im Umgebungsbereich 26 links von der gestrichelten Linie 24a komplementär zu der bei der Simulation der 1D-Sättigungspulsfolge in diesem Bereich erzielten Flipwinkelverteilung.
Nach Festlegung der mit Hilfe der nD-Sättigungspulsfolge zu erzielenden Flipwinkelverteilung wird im Schritt 10.III eine 1D-Sättigungspulsfolge entsprechend der bei dem Schritt 10.IIb erfolgten Simulation erzeugt. Im Schritt 10.IV werden nun nD-Sättigungspulse unter Berücksichtigung der bei dem Schritt 10.IId ermittelten Karte einer zu erreichenden Flipwinkelverteilung in dem Umgebungsbereich 26 und dem Zentrumsbereich 27 ermittelt.
Es ist auch möglich, den gesamten Bereich FoV mit 1D-Sättigungspulsfolgen anzuregen und anschließend mit nD-Sättigungspulsen die Sättigung des gesamten Bereichs FoV zu korrigieren.
In 12 ist eine HF-Sättigungspulssequenz-Ermittlungseinrichtung 9 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt, welche zum Beispiel Teil einer Steuereinrichtung eines Magnetresonanzsystems bzw. Magnetresonanzbildgebungssystems 1 (siehe 13) sein kann. Die HF-Sättigungspulssequenz-Ermittlungseinrichtung 9 umfasst eine Eingangsschnittstelle 91 zum Erfassen von Informationen AD bezüglich der anatomischen Struktur eines abzubildenden Bereichs FoV eines Untersuchungsobjekts P sowie zum Empfangen von Justage-Daten B₀-MP, B₁-MP bezüglich der vorab ermittelten Eigenschaften des Grundmagnetfelds B₀ und der Sensitivität des Antennensystems des Magnetresonanzsystems 1. Die erfassten Daten B₀-MP, B₁-MP, AD werden anschließend in einer Sättigungsbereich-Festlegungseinrichtung 92 dahingehend weiterverarbeitet, dass der abzubildende Bereich FoV in Umgebungsbereiche UB, 26a, 26b, 26c, 26d und Zentrumsbereiche 27, ZB in Abhängigkeit von der ermittelten anatomischen Struktur aufgeteilt wird.
Die erzeugten Daten UB bezüglich der Abgrenzung der Umgebungsbereiche werden anschließend sowohl an eine 1D-Sättigungspuls-Ermittlungseinrichtung 97 zum Ermitteln einer eindimensionalen Wasser/Fettsättigungspulsfolge 1D-PS zur Sättigung der Umgebungsbereiche UB, 26a, 26b, 26c, 26d als auch an eine Sättigungspuls-Simulationseinrichtung 93 weitergeleitet. Zudem werden die erzeugten Daten ZB bezüglich der Abgrenzung der Zentrumsbereiche an eine Sättigungspuls-Simulationseinrichtung 93 weitergeleitet. Die Sättigungspuls-Simulationseinrichtung 93 ermittelt auf Basis der bekannten Kartendaten B₀-MP, B₁-MP eine 1D-Sättigungspulssequenz 1D-PS, mit der die Umgebungsbereiche UB belegt werden. Bei der Simulation wird eine Karte der Umgebungsbereiche bzw. – im Fall eines einzigen Umgebungsbereichs – des Umgebungsbereichs erstellt, welche eine Verteilung der jeweils durch die simulierte Sättigungspulssequenz 1D-PS erzeugten Flipwinkel α veranschaulicht. Eine Restsignal-Ermittlungseinrichtung 94 ermittelt auf Basis der ermittelten Karte des Umgebungsbereichs ein Restsignal RS in dem Umgebungsbereich, das durch die simulierte 1D-Sättigungspulssequenz 1D-PS nicht unterdrückt wird. Die Verteilung des Restsignals RS ist komplementär zu der Verteilung der Flipwinkel, d. h. sie entspricht der Abweichung der Flipwinkel von 90°. Eine nD-Sättigungssignalverteilungs-Ermittlungseinrichtung 95 ermittelt anschließend auf Basis der ermittelten Verteilung des Restsignals RS und der Grenzen des Zentrumsbereichs ZB und des Umgebungsbereichs UB eine Verteilung nD-MP eines mehrdimensionalen nD-Sättigungssignals im gesamten abzubildenden Bereich FoV. Auf Basis der Verteilung nD-MP des mehrdimensionalen nD-Sättigungssignals ermittelt eine nD-Sättigungspuls-Ermittlungseinrichtung 96 eine mehrdimensionale Wasser/Fettsättigungspulsfolge nD - PS zur Sättigung des Zentrumsbereichs ZB und des Umgebungsbereichs UB. Bei dieser Ausführungsform wird also der Umgebungsbereich UB mit Hilfe einer Kombination aus 1D-Sättigungspulsen und nD-Sättigungspulsen exakt gesättigt.
In 13 ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Magnetresonanzanlage 1 gezeigt, welche in der Lage ist, nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zu arbeiten. Kernstück dieser Magnetresonanzanlage 1 ist der Magnetresonanztomograph 2 selbst, in welchem ein Patient P auf einem Patientenlagerungstisch 4 (auch Liegenbrett 4 genannt) in einem ringförmigen Grundfeldmagnet 3, welcher den Messraum 5 umschließt, positioniert wird. Auf und ggf. auch unter dem Patienten P befindet sich beispielsweise eine Vielzahl von Lokalspulen S, auch Magnetresonanzspulen genannt.
Das Liegenbrett 4 ist in Längsrichtung, d. h. entlang der Längsachse des Tomographen 2, verschiebbar. Diese Richtung wird in dem ebenfalls dargestellten Raumkoordinatensystem als z-Richtung bezeichnet. Innerhalb des Grundfeldmagneten befindet sich im Tomographen 2 eine nicht näher dargestellte Ganzkörperspule, mit der Hochfrequenzpulse ausgesendet und empfangen werden können. Außerdem weist der Tomograph 2 in üblicher, in der Figur nicht dargestellter Weise Gradientenspulen auf, um in jeder der Raumrichtungen x, y, z einen Magnetfeldgradienten anlegen zu können.
Angesteuert wird der Tomograph 2 von einer Steuereinrichtung 6, welche hier separat dargestellt ist. An die Steuereinrichtung 6 ist ein Terminal 14 angeschlossen. Dieses Terminal 14 weist einen Bildschirm 17, eine Tastatur 15 und ein Zeigegerät 16 für eine graphische Benutzeroberfläche, beispielsweise eine Maus 16 oder dergleichen, auf. Das Terminal 14 dient u. a. als Benutzerschnittstelle, über die ein Bediener die Steuereinrichtung 6 und damit den Tomographen 2 bedient. Sowohl die Steuereinrichtung 6 als auch das Terminal 14 können auch integraler Bestandteil des Tomographen 2 sein.
Das Magnetresonanzsystem 1 kann darüber hinaus auch alle weiteren üblichen Komponenten bzw. Merkmale solcher Systeme aufweisen, wie z. B. Schnittstellen zum Anschluss eines Kommunikationsnetzes, beispielsweise eines Bildinformationssystems o. Ä. Alle diese Komponenten sind jedoch der besseren Übersichtlichkeit wegen in der 13 nicht dargestellt.
Über das Terminal 14 kann ein Bediener mit der Steuereinrichtung 6 kommunizieren und so für die Durchführung der gewünschten Messungen sorgen, indem beispielsweise der Tomograph 2 von der Steuereinrichtung 6 so angesteuert wird, dass die erforderlichen Hochfrequenzpulssequenzen durch die Hochfrequenz-Spulen ausgesendet werden und die Gradientenspulen in geeigneter Weise geschaltet werden. Über die Steuereinrichtung 6 werden auch die vom Tomographen kommenden, für die Bildgebung benötigten Rohdaten RD akquiriert. Hierzu weist die Steuereinrichtung 6 eine Rohdatenerzeugungseinheit 7 auf, in der von dem Tomographen 2 kommende Messsignale in Rohdaten RD gewandelt werden. Beispielsweise wird dies durch eine Digitalisierung der Messsignale erreicht. In einer Signalauswerteeinheit 8, bei der es sich z. B. um ein Modul der Steuereinrichtung 6 handeln kann, werden Rohdaten RD zu Bilddaten BD rekonstruiert. Die Bilddaten BD können beispielsweise auf dem Bildschirm 17 des Terminals 14 visualisiert werden und/oder in einem Speicher hinterlegt bzw. über ein Netzwerk versandt werden. Zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens weist die Steuereinrichtung 6 eine Ansteuersequenz-Ermittlungseinheit bzw. HF-Sättigungspulssequenz-Ermittlungseinrichtung 9 auf, mit der eine Ansteuersequenz AS ermittelt wird, welche zum Beispiel die in der 3 in dem Schaubild 300 gezeigte Pulssequenz umfasst. Beispielsweise empfängt die Ansteuersequenz-Ermittlungseinheit 9 von dem Terminal 14 Protokolldaten PR, welche vorbestimmte Parameterwerte einer zu ermittelnden Pulssequenz aufweisen, und Informationen AD bezüglich der anatomischen Struktur eines abzubildenden Bereichs FoV eines Untersuchungsobjekts P sowie Informationen bezüglich Justage-Daten B₀-MP, B₁-MP. Weiterhin umfasst die Steuereinrichtung 6 auch eine Ansteuersequenz-Erzeugungseinheit 10, welche dazu eingerichtet ist, eine Ansteuersequenz AS, welche auf Basis des erfindungsgemäßen Ermittlungsverfahrens erzeugt wurde, auf dem Magnetresonanztomographen 2 auszuspielen, so dass das erfindungsgemäße Verfahren 100, 400, 600, 800, 1000 zur Ansteuerung eines Magnetresonanzbildgebungssystems zur Erzeugung von Magnetresonanzbilddaten BD eines Untersuchungsobjekts P ausgeführt wird.
Die zur Umsetzung der Erfindung in einem Magnetresonanzsystem 1 erforderlichen Komponenten, wie die Ansteuersequenz-Ermittlungseinheit 9 oder die Ansteuersequenz-Erzeugungseinheit 10, können zumindest teilweise oder gar vollständig in Form von Softwarekomponenten erstellt werden. Übliche Magnetresonanzsysteme weisen ohnehin programmierbare Steuereinrichtungen auf, so dass auf diese Weise die Erfindung bevorzugt mit Hilfe von geeigneter Steuersoftware realisierbar ist. D. h. es wird ein entsprechendes Computerprogramm direkt in den Speicher einer programmierbaren Steuereinrichtung 6 des betreffenden Magnetresonanzsystems 1 geladen, welches Programmcode-Mittel aufweist, um das erfindungsgemäße Verfahren 100, 400, 600, 800, 1000 durchzuführen. Auf diese Weise sind auch bereits existierende Magnetresonanzsysteme einfach und kostengünstig nachrüstbar.
Insbesondere ist es möglich, dass einige der Komponenten auch als Unterroutinen in bereits in der Steuereinrichtung 6 vorhandenen Komponenten realisiert sind bzw. dass vorhandene Komponenten für den erfindungsgemäßen Zweck mitverwendet werden. Dies betrifft beispielsweise die Ansteuersequenz-Ermittlungseinrichtung 9, die zum Beispiel in einer in einer existierenden Steuereinrichtung 6 bereits vorhandenen Ansteuersequenz-Erzeugungseinrichtung 10 implementiert werden kann, welche dazu bestimmt ist, die Hochfrequenzspulen, Gradientenspulen oder sonstigen Komponenten im Tomographen in geeigneter Weise zur Durchführung einer üblichen bildgebenden Messung anzusteuern.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Ermitteln einer Ansteuersequenz zur Ansteuerung eines Magnetresonanzbildgebungssystems zur Erzeugung von Magnetresonanzbilddaten BD eines abzubildenden Bereichs FoV eines Untersuchungsobjekts P lässt sich sehr flexibel an verschiedenste Anforderung anpassen. Wie anhand einer Vielzahl von Ausführungsbeispielen veranschaulicht, lässt sich das Verfahren auf Zeiteffizienz, anatomische Genauigkeit, SAR-Effizienz, hohe Sättigungseffizienz oder das Vorliegen von sogenannten Adjustment-Daten abstimmen. Aus diesem Grund hat das Verfahren ein breites Anwendungsgebiet, wobei es bezüglich der genannten Kriterien gegenüber den herkömmlichen Verfahren deutlich verbessert ist.
Es wird abschließend noch einmal darauf hingewiesen, dass es sich bei den vorbeschriebenen Verfahren und Vorrichtungen lediglich um bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung handelt und dass die Erfindung vom Fachmann variiert werden kann, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen, soweit er durch die Ansprüche vorgegeben ist. So wurden das Verfahren und die Ermittlungseinrichtung in erster Linie anhand der Darstellung des Rumpfbereichs erläutert. Selbstverständlich können mit dem Verfahren und der Ermittlungseinrichtung auch Sättigungspulssequenzen für andere Bereiche von zu untersuchenden Personen oder Objekten erzeugt werden. Insbesondere ist die Anwendung der Erfindung auch nicht auf die Aufnahme von medizinischen Bilddaten beschränkt. Es wird der Vollständigkeit halber auch darauf hingewiesen, dass die Verwendung der unbestimmten Artikel „ein” bzw. „eine” nicht ausschließt, dass die betreffenden Merkmale auch mehrfach vorhanden sein können. Ebenso schließt der Begriff „Einheit” nicht aus, dass diese aus mehreren Komponenten besteht, die gegebenenfalls auch räumlich verteilt sein können.

Claims

Verfahren (100) zum Ermitteln einer Ansteuersequenz zur Ansteuerung eines Magnetresonanzbildgebungssystems zur Erzeugung von Magnetresonanzbilddaten (BD) eines abzubildenden Bereichs (FoV) eines Untersuchungsobjekts (P), von dem Magnetresonanzrohdaten (RD) erfasst werden, aufweisend die Schritte: – Ermitteln von Informationen bezüglich der anatomischen Struktur eines abzubildenden Bereichs (FoV) des Untersuchungsobjekts, – Festlegen eines Umgebungsbereichs (UB) und eines Zentrumsbereichs (ZB) in dem abzubildenden Bereich (FoV) in Abhängigkeit von der ermittelten anatomischen Struktur, – Ermitteln einer eindimensionalen Sättigungspulsfolge (1D-PS) zur Sättigung des Umgebungsbereichs (UB, 26, 26a, 26b, 26c, 26d), – Ermitteln einer mehrdimensionalen Sättigungspulsfolge (nD-PS) zur Sättigung des Zentrumsbereichs (ZB, 27).
Verfahren (100) nach Anspruche 1, wobei die anatomischen Strukturinformationen mit Hilfe einer automatischen Segmentierung gewonnen werden.
Verfahren (100) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die anatomischen Strukturinformationen mit Hilfe eines Auto-Align-Verfahrens gewonnen werden.
Verfahren (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Verfahren vollständig automatisiert durch Parametrisierung von erfassten anatomischen Koordinaten und nachfolgender räumlicher Anpassung der verschiedenen 1D-HF-Sättigungspulse (1D-PS) und nD-HF-Sättigungspulse (nD-PS) an die parametrisierte anatomische Struktur erfolgt.
Verfahren (300) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die 1D-HF-Sättigungspulse (1D-PS) längs der Tangente einer geometrischen Kurve (22a) in maximal sechs Richtungen ausgerichtet werden und anschließend die nD-Sättigungspulse (nD-PS) verwendet werden, um verbleibendene Feinstrukturen im Zentrumsbereich (ZB) abzubilden.
Verfahren (700) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei Teilbereiche des abzubildenden Bereichs (FoV) mit nicht hinreichender Abdeckung durch B₁/B₀-Karten mit Hilfe von 1D-HF-Sättigungspulsen (1D-PS) gesättigt werden.
Verfahren (500) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Umgebungsbereiche (26a, 26b, 26c, 26d) unter dem Gesichtspunkt eines möglichst geringen Überlapps miteinander und einer möglichst kleinen Gesamtfläche ausgebildet werden.
Verfahren (900) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, aufweisend die Schritte: – Verwenden von Justage-Daten umfassend B₀-Karten (B₀-MP), und mit B₁-Karten (B₁-MP), um eine 1D-Sättigung im Umgebungsbereich (UB) zu simulieren, – Ermitteln einer Karte des zu der ermittelten 1D-Sättigung komplementären Restsignals (RS), – Integrieren der Karte des Restsignals (RS) in eine nD-Sättigungszielkarte (nD-MP) für ein zu erzeugendes nD-Sättigungssignal, – Ermitteln einer nD-Sättigungspulsfolge (nD-PS) auf Basis der nD-Sättigungszielkarte (nD-MP).
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Verfahren (100) hinsichtlich einer minimalen Dauer der HF-Sättigungspulse optimiert wird.
Verfahren zur Ansteuerung eines Magnetresonanzbildgebungssystems zur Erzeugung von Magnetresonanzbilddaten (BD) eines Untersuchungsobjekts (P), bei dem Magnetresonanzrohdaten (RD) erfasst werden, mit – einem Schritt zum Erzeugen von Sättigungspulsen, welche mit einem Verfahren (100, 300, 500, 700, 900) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 ermittelt wurden, – einem Anregungsvorgang, wobei ein HF-Anregungspuls erzeugt wird, – einem Auslesevorgang, bei dem HF-Signale zur Akquisition von Magnetresonanzrohdaten (RD) empfangen werden.
Verfahren (100, 300, 500, 700, 900) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei eine Benutzeroberfläche zur Auswahl verschiedener Sättigungspulssequenzen (1D-PS, nD-PS) für eine mögliche Einstellung durch den Benutzer bereitgestellt wird.
HF-Sättigungspulssequenz-Ermittlungseinrichtung (9), aufweisend: – eine Eingangsschnittstelle (91) zum Erfassen von Informationen bezüglich der anatomischen Struktur eines abzubildenden Bereichs (FoV) des Untersuchungsobjekts (P), – eine Sättigungsbereich-Festlegungseinrichtung (92) zum Festlegen eines Umgebungsbereichs (UB, 26a, 26b, 26c, 26d) und eines Zentrumsbereichs (27, ZB) in dem abzubildenden Bereich (FoV) in Abhängigkeit von der ermittelten anatomischen Struktur, – eine 1D-Sättigungspuls-Ermittlungseinrichtung (97) zum Ermitteln einer eindimensionalen Wasser/Fettsättigungspulsfolge (1D-PS) zur Sättigung des Umgebungsbereichs (UB, 26a, 26b, 26c, 26d) und – eine nD-Sättigungspuls-Ermittlungseinrichtung (96) zum Ermitteln einer mehrdimensionalen Wasser/Fettsättigungspulsfolge (nD-PS) zur Sättigung des Zentrumsbereichs (ZB).
Magnetresonanzbildgebungssystem (1), umfassend eine Steuereinrichtung (6), welche zur Steuerung des Magnetresonanzbildgebungssystems (1) unter Nutzung eines Verfahrens (100, 300, 500, 700, 900) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 ausgebildet ist, welches vorzugsweise eine HF-Sättigungspulssequenz-Ermittlungseinrichtung (9) nach Anspruch 12 umfasst.
Computerprogrammprodukt mit einem Computerprogramm, welches direkt in eine Speichereinrichtung einer Steuereinrichtung (6) eines Magnetresonanzbildgebungssystems (1) ladbar ist, mit Programmabschnitten, um alle Schritte eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 11 auszuführen, wenn das Computerprogramm in der Steuereinrichtung (6) des Magnetresonanzbildgebungssystems (1) ausgeführt wird.
Computerlesbares Medium, auf welchem von einer Rechnereinheit eines Magnetresonanzbildgebungssystems (1) einlesbare und ausführbare Programmabschnitte gespeichert sind, um alle Schritte eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 11 auszuführen, wenn die Programmabschnitte von der Rechnereinheit ausgeführt werden.