DE102015218001A1

DE102015218001A1 - Messplanung einer Magnetresonanz-Messsequenz

Info

Publication number: DE102015218001A1
Application number: DE102015218001.8A
Authority: DE
Inventors: Mario Zeller
Original assignee: Siemens Healthcare GmbH
Current assignee: Siemens Healthineers Ag De
Priority date: 2015-09-18
Filing date: 2015-09-18
Publication date: 2017-03-23
Also published as: US10228433B2; US20170082710A1

Abstract

Auf Grundlage einer Benutzerinteraktion werden Werte von Messparametern (212, 215, 217) einer Magnetresonanz-Messsequenz ermittelt. Für mindestens einen ausgewählten Messparameter (212) wird ein physikalisch-technischer Grenzwert (251) berechnet.

Description

Verschiedene Ausführungsformen der Erfindung betreffen eine Recheneinheit für die Messplanung einer Magnetresonanz-Messsequenz und ein entsprechendes Verfahren. Insbesondere betreffen verschiedene Ausführungsformen der Erfindung Techniken, um einen physikalisch-technischen Grenzwert eines ausgewählten Messparameters eines Messparametersatzes der Magnetresonanz-Messsequenz zu berechnen.
In der Messplanung einer Magnetresonanz (MR)-Messsequenz kann ein Benutzer typischerweise eine große Anzahl von Messparametern eines Messparametersatzes verändern. Dazu sind verschiedene Ausgestaltungen von Benutzerschnittstellen bekannt, die zum Beispiel eine grafische Bedienoberfläche umfassen.
Aufgrund der großen Anzahl von Messparametern des Messparametersatzes kann es für den Benutzer schwierig sein, die MR-Messsequenz gültig zu planen, d.h. Werte für die verschiedenen Messparameter zu ermitteln, die bestimmte physikalischtechnische Randbedingungen erfüllen.
Darüber hinaus können Situationen auftreten, in denen zum Beispiel aufgrund von Parameterabhängigkeiten zwischen verschiedenen Messparametern Änderungen eines ersten Messparameters die Möglichkeit, einen zweiten Messparameter zu verändern, beeinflussen. Dies kann bedeuten, dass aufgrund der Änderungen des ersten Messparameters eine erneute Messplanung der MR-Messsequenz erfolgen muss und viele verschiedene andere Messparameter entsprechend angepasst werden müssen. Derart wird die Messplanung besonders kompliziert.
Es können insbesondere auch Situationen auftreten, in denen das Verändern des ersten Messparameters bewirkt, dass für den zweiten Messparameter kein gültiger Wert im Rahmen der physikalisch-technischen Randbedingungen aufgefunden werden kann.
In einem solchen Fall kann eine unterstützende Routine (engl. solve handler routine) dabei helfen, gültige Werte für die Messparameter des Messparametersatzes aufzufinden. Das Ausführen der unterstützenden Routine kann vergleichsweise rechenintensiv sein und eine gewisse Zeitdauer in Anspruch nehmen. Dadurch wird die Messplanung verlängert und das Durchführen der MR-Messsequenz verzögert. Wenn der Benutzer einen Wert eines Messparameters in den nicht-gültigen Bereich verändert, dauert es vergleichsweise lange, bis eine Lösung angeboten wird.
Deshalb besteht ein Bedarf für verbesserte Techniken der Messplanung einer MR-Messsequenz. Insbesondere besteht ein Bedarf für solche Techniken, welche zumindest einige der oben genannten Nachteile und Beschränkungen vorbekannter Techniken beheben. Insbesondere besteht ein Bedarf für solche Techniken, welche es ermöglichen, gültige Werte für Messparameter eines Messparametersatzes im Rahmen von physikalisch-technischen Randbedingungen einfach und zügig zu ermitteln.
Diese Aufgabe wird von den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Die abhängigen Patentansprüche definieren Ausführungsformen.
Gemäß einem Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung eine Recheneinheit für die Messplanung einer MR-Messsequenz. Die Recheneinheit umfasst eine Benutzerschnittstelle. Die Benutzerschnittstelle ist eingerichtet, um auf Grundlage einer Benutzerinteraktion Werte von Messparametern eines Messparametersatzes der MR-Messsequenz zu ermitteln. Die Recheneinheit umfasst weiterhin einen Prozessor, der eingerichtet ist, um für mindestens einen ausgewählten Messparameter des Messparametersatzes einen physikalisch-technischen Grenzwert zu berechnen. Die Recheneinheit umfasst weiterhin eine Datenschnittstelle, die eingerichtet ist, um Steuersignale zwischen der Recheneinheit und einer Sequenzsteuereinheit einer MR-Anlage zu übertragen. Die Steuersignale indizieren die auf Grundlage der Benutzerinteraktion ermittelten Werte der Messparameter des Messparametersatzes.
Zum Beispiel könnte der mindestens eine Prozessor eingerichtet sein, um die Benutzerschnittstelle zum Durchführen der Benutzerinteraktion zu steuern. Zum Beispiel könnte die Benutzerschnittstelle als Hardware und/oder Software implementiert sein. Zum Beispiel kann die Benutzerschnittstelle eine grafische Bedienoberfläche (engl. graphical user interface, GUI) umfassen. Zum Beispiel könnte die Benutzerschnittstelle alternativ oder zusätzlich eine Sprachsteuerung, einen Bildschirm, eine Maus, eine Tastatur, etc. umfassen. Entsprechend kann in verschiedenen Szenarien die Benutzerinteraktion unterschiedlich ausgestaltet sein: es wäre zum Beispiel möglich, dass die Benutzerinteraktion mehrere Benutzeraktionen in Form von Setzen der Werte der Messparameter des Messparametersatzes in der grafischen Bedienoberfläche, zum Beispiel durch Auswahl und Festlegung mittels eines Cursors, umfasst.
Insbesondere wäre es zum Beispiel möglich, dass das Ermitteln der Werte der Messparameter des Messparametersatzes auf Grundlage der Benutzerinteraktion ausgehend von Referenzwerten implementiert wird. Zum Beispiel könnten die Referenzwerte häufig benutzten Standardwerten für eine bestimmte MR-Messsequenz entsprechen, die zum Beispiel in einer vorgefertigten Datenbank hinterlegt sind und/oder spezifisch für ein Benutzerprofil des Benutzers der Benutzerschnittstelle sind. Es wäre zum Beispiel auch möglich, dass die Referenzwerte im Rahmen der Steuersignale durch die Recheneinheit von der MR-Anlage empfangen werden. Dann wäre es möglich, dass der Benutzer der Benutzerschnittstelle – ausgehend von diesen Standardwerten – Änderungen vornimmt, bis die (endgültigen) Werte ermittelt sind und diese mittels der Steuersignale an die Sequenzsteuereinheit der MR-Anlage gesendet werden können.
Die vorliegenden Techniken können vielseitig auf verschiedenste Arten und Typen von MR-Messsequenzen angewendet werden. Beispielsweise könnten die vorliegenden Techniken auf MR-Messsequenzen angewendet werden, die aus folgender Gruppe ausgewählt sind: FLASH, Spin Echo, Turbo Spin Echo, Gradientenecho, bildbeschleunigte Techniken mit Unterabtastung des k-Raums, Dixon-artige Messsequenzen, Spektroskopietechniken, Diffusionsbildgebung, Kontrastmittel-unterstützte Messsequenzen, etc.
Zum Beispiel wäre es möglich, dass die Messparameter des Messparametersatzes aus folgender Gruppe ausgewählt sind: ein Messbereich in Ausleserichtung; ein Messbereich in Phasenkodierrichtung; eine Schichtdicke; eine Repetitionszeit; eine Echozeit; eine räumliche Auflösung in Ausleserichtung; eine räumliche Auflösung in Phasenkodierrichtung; ein partieller Fourierfaktor, d.h. z.B. ein Faktor, der angibt, ob nur ein Teilbereich der k-Raums abgetastet wird; ein Bildbeschleunigungsfaktor für parallele Bildgebung, d.h. ein Faktor, der angibt, wie groß der Anteil an k-Raum-Linien ist, die nicht gemessen, sondern durch parallele Bildgebungsverfahren wie beispielsweise SMASH, GRAPPA, SENSE, etc. rekonstruiert werden; eine Bandbreite; ein Flusskompensationsmodus, d.h. die Auswahl eines Verfahrens zur Flusskompensation; ein Turbofaktor für Turbospinecho-Bildgebung; eine Dimensionalität der Bildgebung; ein Hochfrequenz(HF)-Modus; eine Anzahl von Konkatenationen; eine Anzahl von Schichten.
Der physikalisch-technische Grenzwert für den mindestens einen ausgewählten Messparameter kann also bedeuten: eine Beschränkung des möglichen Wertebereichs für den Wert des mindestens einen ausgewählten Messparameters, die aus physikalischen und/oder technischen Randbedingungen resultiert. Dabei kann der Grenzwert z.B. abgestufte Beschränkungen umfassen, also beispielsweise differenzieren zwischen Werten, die ohne Änderungen von Werten weiterer Messparameter möglich sind; Werten, die nur mit Änderungen weiterer Messparameter möglich sind; und Werten, die auch mit Änderungen weiterer Messparameter nicht möglich sind. Der Grenzwert kann z.B. in Bezug auf diskretisierte Wertebereiche des ausgewählten mindestens einen Messparameters definiert sein. Es wäre möglich, dass der Grenzwert z.B. einen Wertebereich definiert. Es wäre möglich, dass der Grenzwert mehrere Beschränkungen umfasst, z.B. eine Beschränkung hin zu niedrigen Werten und eine Beschränkung hin zu hohen Werten.
Ein Beispiel für eine technische Randbedingung wäre eine Betriebsspezifikation der MR-Anlage. Zum Beispiel könnte die Betriebsspezifikation der MR-Anlage aus folgender Gruppe ausgewählt sein: eine maximale Feldstärke von Gradientenpulsen; eine maximale Änderungsrate von Gradientenpulsen; eine maximale Feldstärke eines Grundmagnetfelds zur Polarisierung der Magnetisierung; eine maximale Amplitude von HF-Pulsen; eine maximale HF-Leistung pro Zeiteinheit, eine maximale Dauer der MR-Messsequenz, etc.
Beispielsweise kann die Datenschnittstelle als Hardware und/oder Software implementiert sein. In verschiedenen Szenarien kann zum Beispiel die Recheneinheit Teil der MR-Anlage sein. In einem solchen Fall wäre es möglich, dass die Datenschnittstelle ein internes Software-Protokoll der MR-Anlage ist, welches die Kommunikation zwischen dem mindestens einen Prozessor und der Sequenzsteuereinheit der MR-Anlage ermöglicht. In anderen Szenarien wäre es möglich, dass die Recheneinheit eine getrennte physikalische Einheit ist und nicht mit der MR-Anlage integriert ist. Dann wäre es möglich, dass die Datenschnittstelle eine Kommunikation zwischen der Recheneinheit und der MR-Anlage über ein Übertragungsmedium ermöglicht, welches zum Beispiel drahtgebundenen und/oder drahtlos implementiert sein kann.
Übertragen der Steuersignale kann zum Beispiel bedeuten: Senden und/oder Empfangen der Steuersignale durch die Datenschnittstelle. Insbesondere ist es möglich, dass die Steuersignale, welche die auf Grundlage der Benutzerinteraktion ermittelten Werte der Messparameter indizieren, nach Abschluss der Messplanung über die Datenschnittstelle an die MR-Anlage übermittelt werden. Die Messplanung der MR-Messsequenz kann also im Vorfeld des Durchführens der MR-Messsequenz durch die MR-Anlage stattfinden. Es ist zum Beispiel möglich, dass die Steuersignale das Durchführen der MR-Messsequenz durch die MR-Anlage auslösen. Die Sequenzsteuereinheit kann entsprechend eingerichtet sein, um verschiedene Komponenten der MR-Anlage Zeit-synchronisiert zum Durchführen der MR-Messsequenz zu steuern.
Durch das Berechnen des physikalisch-technischen Grenzwerts kann es möglich sein, den gültigen Wertebereich für den mindestens einen ausgewählten Messparameter zu bestimmen. Dadurch kann es möglich sein, einen gültigen Messparametersatz vergleichsweise zügig auf Grundlage der Benutzerinteraktion zu ermitteln. Fehleingaben durch den Benutzer, die das Auslösen einer unterstützenden Routine zum Auffinden eines gültigen Messparametersatzes erforderlich machen, können vermieden werden.
Zum Beispiel könnte der mindestens eine Prozessor eingerichtet sein, um die Benutzerschnittstelle anzusteuern, damit diese den berechneten Grenzwert im Rahmen der Benutzerinteraktion den Benutzer indiziert. Derart kann es möglich sein, dass der Benutzer – zum Beispiel vor dem Durchführen einer Benutzeraktion im Rahmen der Benutzerinteraktion zum Verändern des Werts des mindestens einen Messparameters – über den gültigen Bereich informiert wird; derart kann erreicht werden, dass Fehleingaben, die in einem Ermitteln des Werts außerhalb des gültigen Bereichs resultieren, vermieden werden. Derart kann die Messplanung zügiger durchgeführt werden.
Insbesondere ist es möglich, dass der mindestens eine Prozessor eingerichtet ist, um den Grenzwert für den mindestens einen ausgewählten Messparameter prospektiv vor der Ermittlung des Werts des mindestens einen ausgewählten Messparameters auf Grundlage der Benutzerinteraktion zu berechnen.
Zum Beispiel kann prospektives Berechnen bedeuten: Berechnen des Grenzwerts bevor der Benutzer eine Benutzeraktion der Benutzerinteraktion durchführt, aus der z.B. derjenige Wert des mindestens einen ausgewählten Messparameters resultiert, der im Rahmen der Steuersignale übertragen wird.
Zum Beispiel kann das prospektive Berechnen automatisch ausgelöst werden. Zum Beispiel wäre es insbesondere möglich, dass das prospektive Berechnen nicht durch die Benutzerinteraktion des Benutzers ausgelöst wird. Zum Beispiel könnte das prospektive berechnen durch das Starten der Messplanung der MR-Messsequenz selbstständig ausgelöst werden. Eine dedizierte Benutzerinteraktion zum Auslösen der prospektiven Berechnung ist nicht erforderlich.
Derart kann es zum Beispiel möglich sein, etwa im Rahmen der Benutzerinteraktion, den physikalisch-technischen Grenzwert zu indizieren und derart prospektiv zu verhindern, dass der Benutzer einen Wert für den mindestens einen ausgewählten Messparameter außerhalb des gültigen Wertebereichs auswählt.
Es wäre zum Beispiel möglich, dass der mindestens eine Prozessor eingerichtet ist, um den Grenzwerte des mindestens einen ausgewählten Messparameters basierend auf vorgegebenen Parameterabhängigkeiten zwischen verschiedenen Messparametern des Messparametersatzes und dem mindestens einen ausgewählten Messparameter, sowie weiterhin basierend auf den auf Grundlage der Benutzerinteraktion ermittelten Werten der verschiedenen Messparameter des Messparametersatzes zu berechnen.
Alternativ oder zusätzlich wäre es zum Beispiel möglich, dass der mindestens eine Prozessor eingerichtet ist, um den Grenzwert des mindestens einen ausgewählten Messparameters basierend auf den vorgegebenen Parameterabhängigkeiten zwischen den verschiedenen Messparametern des Messparametersatzes und dem mindestens einen ausgewählten Messparameter, sowie weiterhin basierend auf den Referenzwerten der verschiedenen Messparameter des Messparametersatzes zu berechnen.
Derart kann sichergestellt werden, dass jeweils aktuelle Werte bei der Berechnung des Grenzwerts des mindestens einen ausgewählten Parameters berücksichtigt werden, wie sie z.B. aktuell in der Benutzerinteraktion aktiv sind.
Die Parameterabhängigkeiten können zwischen den Messparametern bestehende physikalische Abhängigkeiten bezeichnen, die bewirken, dass das Ändern eines ersten Messparameters des Messparametersatzes auch in einer Änderung eines zweiten Messparameter des Messparametersatzes, der verschieden von dem ersten Messparameter ist, resultiert. Die Parameterabhängigkeiten können alternativ oder zusätzlich physikalische Abhängigkeiten bezeichnen, die bewirken, dass das Ändern des ersten Messparameters des Messparametersatzes in eine Änderung des Grenzwertes des zweiten Messparameters resultiert.
Z.B. können die Parameterabhängigkeiten aus folgender Gruppe ausgewählt sein: der Messbereich in Ausleserichtung – die räumliche Auflösung in Ausleserichtung – die Echozeit; und die räumliche Auflösung in Phasenkodierrichtung – der partielle Fourierfaktor – der Bildbeschleunigungsfaktor für die parallele Bildgebung – der Turbofaktor für Turbospinecho-Bildgebung; und die Repetitionszeit – die Anzahl an Konkatenationen. Ein weiteres Beispiel für Parameterabhängigkeiten: alle Messparameter, die die Zeitabfolge der MR-Messsequenz beeinflussen, d.h. zum Beispiel die Schichtanzahl, die Auflösung in Ausleserichtung, die Auflösung in Phasenkodierrichtung, der Bildbeschleunigungsfaktor für parallele Bildgebung, der partielle Fourierfaktor, der Flusskompensationsmodus, der Turbofaktor, die Dimensionalität der Bildgebung, der HF-Modus/Gradienten-Modus, die Schichtdicke, etc. haben je nach Typ der MR-Messsequenz einen Einfluss auf die Repetitionszeit und/oder die Echozeit.
Durch das Berücksichtigen der Parameterabhängigkeiten beim Berechnen des Grenzwertes können komplizierte Relationen zwischen den verschiedenen Messparametern des Messparametersatzes berücksichtigt werden; insbesondere kann es derart ermöglicht sein, Auswirkungen der Änderung des Werts eines ersten Messparameters auf den gültigen Wertebereich eines zweiten Messparameters transparenter zu gestalten.
Es wäre auch möglich, dass der mindestens eine Prozessor eingerichtet ist, um einen weiteren Grenzwert des mindestens einen ausgewählten Messparameters basierend auf den vorgegebenen Parameterabhängigkeiten zwischen den verschiedenen Messparametern des Messparametersatzes und dem mindestens einen ausgewählten Messparameter, sowie weiterhin basierend auf antizipierten Werten der verschiedenen Messparameter des Messparametersatzes zu ermitteln. Die auf Grundlage der Benutzerinteraktion ermittelten Werte der verschiedenen Messparameter können zumindest teilweise verschieden von den antizipierten Werten der verschiedenen Messparameter sein.
Durch das Verwenden von antizipierten Werten der verschiedenen Messparameter kann also der weitere Grenzwert im Hinblick auf eine antizipierte Benutzeraktion berechnet werden. Insbesondere kann der weitere Grenzwert also nicht basierend auf aktuellen Werten für die Messparameter des Messparametersatzes berechnet werden, sondern vielmehr für Werte berechnet werden, die möglicherweise in der Zukunft durch den Benutzer im Rahmen der Benutzerinteraktion durch eine entsprechende Benutzeraktion ermittelt werden. Dies kann es erlauben, sofern und sobald der antizipierte Wert auf Grundlage der Benutzerinteraktion tatsächlich durch den Benutzer entsprechend ermittelt wird, den Grenzwert für den mindestens einen ausgewählten Messparameter besonders zügig und mit geringer Latenzzeit zur Verfügung zu stellen. Eine erneute Berechnung ist dann nicht erforderlich.
Im Allgemeinen können unterschiedlichste Techniken und Ansätze verwendet werden, um zu bestimmen, für welchen mindestens einen ausgewählten Messparameter des Messparametersatzes der Grenzwert berechnet werden soll. In einem Szenario kann für alle Messparameter der Grenzwert berechnet werden. Im Allgemeinen kann das Berechnen des Grenzwertes aufgrund der erforderlichen Rechenkapazität eine gewisse Zeitdauer in Anspruch nehmen. Deshalb kann es erstrebenswert sein, bevorzugt solche Messparameter zum Berechnen des zugehörigen Grenzwertes auszuwählen, die eine höhere Relevanz – zum Beispiel in Bezug auf mögliche Fehleingaben außerhalb des gültigen Wertebereichs und/oder eine Häufigkeit der Ermittlung des entsprechenden Werts auf Grundlage der Benutzerinteraktion durch den Benutzer – aufweisen. Insbesondere kann es möglich sein, mehrere Messparameter zum Berechnen der zugehörigen Grenzwerte auszuwählen; zum Beispiel könnten mehrere Messparameter in einer bestimmten Reihenfolge ausgewählt werden, mit welcher das Berechnen des zugehörigen Grenzwerts abgearbeitet wird – dabei kann die Reihenfolge wiederum basierend auf der Relevanz, wie oben stehend beschrieben, bestimmt werden.
Zum Beispiel wäre es möglich, den mindestens einen ausgewählten Messparameter aus dem Messparametersatz basierend auf einer Benutzeraktion des Benutzers der Benutzerschnittstelle im Rahmen der Benutzerinteraktion auszuwählen. Zum Beispiel kann es möglich sein, in Abhängigkeit von der Benutzeraktion im Rahmen der Benutzerinteraktion einen oder mehrere Messparameter aus dem Messparametersatzes zum Berechnen des Grenzwertes auszuwählen.
Zum Beispiel kann die Benutzeraktion indizieren, dass der mindestens eine ausgewählte Messparameter eine besonders hohe Relevanz in Bezug auf das Berechnen des zugehörigen Grenzwertes aufweist. Zum Beispiel könnte die Benutzeraktion eine Auswahl einer logischen Gruppierung von Messparametern in der grafischen Bedienoberfläche der Benutzerschnittstelle durch den Benutzer im Rahmen der Benutzerinteraktion umfassen. Dabei kann die logische Gruppierung den mindestens einen Messparameter umfassen. Dabei könnte die logische Gruppierung zum Beispiel einem Auswahl-Reiter (engl. card oder tab) einer Menüstruktur der grafischen Bedienoberfläche entsprechen. Zum Beispiel kann es vergleichsweise wahrscheinlich sein, dass der Benutzer zeitnah den Wert des mindestens einen ausgewählten Messparameters auf Grundlage der Benutzerinteraktion setzt bzw. ermittelt, wenn zuvor die entsprechende logische Gruppierung bzw. der entsprechende Auswahl-Reiter aktiviert wurde. In einem solchen Szenario kann das Berechnen des entsprechenden Grenzwertes besonders relevant sein.
Alternativ oder zusätzlich könnte die Benutzeraktion die Ermittlung des Werts eines weiteren Messparameters des Messparametersatzes auf Grundlage der Benutzerinteraktion umfassen. Zum Beispiel könnten solche Messparameter aus dem Messparametersatzes zum Berechnen des Grenzwertes ausgewählt werden, die aufgrund der Parameterabhängigkeiten von dem weiteren Messparameter beeinflusst werden. In einem solchen Szenario kann angenommen werden, dass sich der Grenzwert aufgrund der Änderung des Wertes des weiteren Messparameters verändert hat; dann kann das Berechnen des entsprechenden (aktualisierten) Grenzwertes besonders relevant sein.
Es wäre auch möglich, dass der mindestens eine Prozessor eingerichtet ist, um den mindestens einen ausgewählten Messparameter aus dem Messparametersatz basierend auf einem Benutzerprofil eines Benutzers der Benutzerschnittstelle auszuwählen.
Zum Beispiel kann das Benutzerprofil des Benutzers solche Messparameter des Messparametersatzes indizieren, für welche der Benutzer in der Vergangenheit besonders häufig im Rahmen der Benutzerinteraktion Werte ermittelt hat, die von den Referenzwerten abweichen. Zum Beispiel kann das Benutzerprofil des Benutzers solche Messparameter des Messparametersatzes indizieren, für welche der Benutzer in der Vergangenheit besonders häufig im Rahmen der Benutzerinteraktion Werte ermittelt hat, die außerhalb des gültigen Wertebereichs liegen. Zum Beispiel kann das Benutzerprofil des Benutzers solche Messparameter des Messparametersatzes indizieren, für welche in der Vergangenheit die verschiedenen Benutzer der MR-Anlage besonders häufig Werte ermittelt haben, die von den Referenzwerten abweichen. Zum Beispiel kann das Benutzerprofil des Benutzers solche Messparameter des Messparametersatzes indizieren, für welche in der Vergangenheit der Benutzer besonders häufig eine Benutzeraktion im Rahmen der Benutzerinteraktion durchgeführt hat. In den verschiedenen voranstehend illustrierten Beispielen für das Benutzerprofil ist es möglich, dass die jeweiligen Informationen spezifisch für verschiedene Untersuchungspersonen hinterlegt sind. Dies kann bedeuten, dass je nach Untersuchungsperson, für die die Messplanung erfolgt, ein anderer mindestens ein Messparameter zum Berechnen des Grenzwerts ausgewählt wird.
Es ist alternativ oder zusätzlich möglich, dass der mindestens eine Prozessor eingerichtet ist, um den mindestens einen ausgewählten Messparameter aus dem Messparametersatz basierend einem Profil einer Untersuchungsperson auszuwählen, für die die Messplanung durchführt wird. Z.B. kann mittels der Benutzerschnittstelle oder anderweitig die Untersuchungsperson indiziert werden. Es ist z.B. möglich, dass für die Untersuchungsperson in der Vergangenheit bereits eine oder mehrere Messplanungen durchgeführt wurden bzw. Magnetresonanz-Messsequenzen für die Bildgebung der Untersuchungsperson durchgeführt wurden. Es ist möglich, dass Profil die entsprechende Magnetresonanz-Messsequenz indiziert und / oder verwendete Messparameter bzw. Werte von Messparametern indiziert. Derart kann es möglich sein, einen Rückschluss auf mit hoher Wahrscheinlichkeit gewählte Werte von Messparametern zu ziehen.
Mittels solcher Techniken kann erreicht werden, dass solche Messparameter aus dem Messparametersatz zum Berechnen des zugehörigen Grenzwerts ausgewählt werden, die für den jeweiligen Benutzer der MR-Anlage eine besonders hohe Relevanz aufweisen. Das Berechnen der Grenzwerte für die verschiedenen ausgewählten Messparameter kann also Benutzer-spezifisch erfolgen.
Es wäre auch möglich, dass der mindestens eine Prozessor eingerichtet ist, um den mindestens einen Messparameter aus dem Messparametersatz basierend auf einer zum Berechnen des Grenzwertes erforderlichen Rechenleistung auszuwählen.
Die Rechenleistung kann zum Beispiel durch eine Zeitdauer quantifiziert werden, die benötigt wird, um den entsprechenden Grenzwert zu berechnen. Die Rechenleistung könnte zum Beispiel alternativ oder zusätzlich durch eine Anzahl von Rechenschritten quantifiziert werden, die benötigt werden, um den entsprechenden Grenzwert zu berechnen. Zum Beispiel könnte die jeweils zugehörige erforderliche Rechenleistung für die verschiedenen Messparameter des Messparametersatzes in einer Datenbank hinterlegt sein; zum Beispiel wäre es möglich, die verschiedenen Einträge der Datenbank jeweils nach dem Berechnen eines Grenzwerts basierend auf der dann gemessenen erforderlichen Rechenleistung zu aktualisieren. Zum Beispiel wäre es möglich, dass insbesondere solche Messparameter aus dem Messparametersatz zum Berechnen des Grenzwertes ausgewählt werden, die eine vergleichsweise hohe Rechenleistung zum Berechnen des Grenzwertes erfordern. Derart kann zum Beispiel erreicht werden, dass prospektiv besonders rechenintensive Berechnung von Grenzwerten durchgeführt wird, so das zu einem Zeitpunkt, zu dem der entsprechende Grenzwert für den Benutzer von besonders hoher Relevanz ist, die Berechnung bereits erfolgt ist und der Grenzwert mit einer vergleichsweisen geringen Latenzzeit zur Verfügung gestellt werden kann.
Es wäre zum Beispiel möglich, dass der mindestens eine Prozessor eingerichtet ist, um auf einem ersten Ausführungsstrang (engl. thread) die Benutzerschnittstelle zu steuern. Der mindestens eine Prozessor kann auch eingerichtet sein, um auf einem zweiten Ausführungsstrang den Grenzwert des mindestens einen ausgewählten Messparameters zu berechnen. Der mindestens eine Prozessor kann eingerichtet sein, um den ersten Ausführungsstrang höher priorisiert auszuführen als den zweiten Ausführungsstrang.
Derart kann es möglich sein, die Berechnung der Grenzwerte im Hintergrund durchzuführen. Zum Beispiel kann der mindestens eine Prozessor für einen Mehrprozessbetrieb (engl. multitasking) eingerichtet sein. Dann wäre es möglich, niedrigpriorisierte Prozesse des Mehrprozessbetriebs für das Berechnen der Grenzwerte zu verwenden. Derart kann erreicht werden, dass hochpriorisierte Prozesse, wie beispielsweise das Steuern der Benutzerschnittstelle zum Durchführen der Benutzerinteraktion, nicht durch das Berechnen der Grenzwerte verzögert wird.
Insbesondere kann derart erreicht werden, dass auch das vergleichsweise rechenintensive Berechnen von Grenzwerten für den mindestens einen Messparameter den sonstigen Betrieb der Recheneinheit nicht oder nicht signifikant beeinflusst – und gleichzeitig die Information über den Grenzwert ohne große Verzögerung zur Verfügung steht, wenn diese von Relevanz ist.
Diesbezüglich wäre es zum Beispiel auch möglich, dass die Recheneinheit einen Speicher umfasst. Der mindestens eine Prozessor kann eingerichtet sein, um Daten, die indikativ für den berechneten Grenzwert sind, und Daten, die indikativ für die auf Grundlage der Benutzerinteraktion ermittelten Werte der Messparameter des Messparametersatzes sind, in dem Speicher abzuspeichern.
In einem einfachen Szenario können die Daten, die indikativ für den berechneten Grenzwert sind, den Grenzwert selbst umfassen. Entsprechend ist es in einem einfachen Szenario möglich, dass die Daten, die indikativ für die auf Grundlage der Benutzerinteraktion ermittelten Werte der Messparameter des Messparametersatzes sind, die Werte der Messparameter selbst umfassen. In anderen Szenarien ist es möglich, dass die Daten abgeleitete Größen umfassen.
Zum Beispiel könnten Daten für solche Werte der Messparameter abgespeichert werden, die von einem Benutzer der Benutzerschnittstelle besonders häufig ermittelt werden. Dann kann ein erneutes Berechnen der Grenzwerte zu einem späteren Zeitpunkt – zu welchem dieselben Werte der Messparameter ermittelt werden – nicht mehr oder nur eingeschränkt erforderlich sein.
Es wäre zum Beispiel möglich, dass die Daten, die indikativ für die auf Grundlage der Benutzerinteraktion ermittelten Werte der Messparameter des Messparametersatzes sind, eine Streuwertsumme (engl. hash) der auf Grundlage der Benutzerinteraktion ermittelten Werte der Messparameter des Messparametersatzes umfassen. Zum Beispiel kann die Streuwertsumme unzweideutig die ermittelten Werte der Messparameter des Messparametersatzes indizieren. Es ist nicht erforderlich, dass die Streuwertsumme durch eine injektive Funktion aus den Werten der Messparameter des Messparametersatzes ermittelt wird. Derart kann es möglich sein, dass vergleichsweise weniger Daten in dem Speicher abgespeichert werden müssen; derart kann es möglich sein, einen kleineren Speicher vorzuhalten.
Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung eine MR-Anlage. Die MR-Anlage umfasst ein Gradientensystem und ein HF-Sende/Empfangssystem. Die MR-Anlage umfasst weiterhin die Recheneinheit nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung. Die MR-Anlage umfasst weiterhin die Sequenzsteuereinheit. Die Sequenzsteuereinheit ist eingerichtet, um das Gradientensystem und das HF-Sende/Empfangssystem basierend auf den Steuersignal zum Durchführen der MR-Messsequenz zu steuern.
Für eine solche MR-Anlage können Effekte erzielt werden, die vergleichbar sind mit den Effekten, die für die Recheneinheit gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung erzielt werden können.
Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Messplanung einer MR-Messsequenz. Das Verfahren umfasst das Ermitteln von Werten von Messparametern eines Messparametersatzes der MR-Messsequenz auf Grundlage einer Benutzerinteraktion mit einer Benutzerschnittstelle. Das Verfahren umfasst weiterhin für mindestens einen ausgewählten Messparameter des Messparametersatzes: Berechnen eines physikalisch-technischen Grenzwerts. Das Verfahren umfasst weiterhin das Übertragen von Steuersignalen, welche die auf Grundlage der Benutzerinteraktion ermittelten Werte der Messparameter des Messparametersatzes der MR-Messsequenz indizieren.
Zum Beispiel kann das Verfahren gemäß dem gegenwärtig diskutierten Aspekt der vorliegenden Erfindung eingerichtet sein, um von einer Recheneinheit gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ausgeführt zu werden.
Für ein solches Verfahren gemäß dem gegenwärtig diskutierten Aspekt der vorliegenden Erfindung können Effekte erzielt werden, die vergleichbar sind mit den Effekten, die für die Recheneinheit gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung erzielt werden können.
Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein Computerprogrammprodukt, welches ausführbaren Programmcode umfasst. Ausführen des Programmcodes durch einen Prozessor bewirkt, dass der Prozessor ein Verfahren ausführt, welches das Ermitteln von Werten von Messparametern eines Messparametersatzes der MR-Messsequenz auf Grundlage einer Benutzerinteraktion mit einer Benutzerschnittstelle umfasst. Das Verfahren umfasst weiterhin für mindestens einen ausgewählten Messparameter des Messparametersatzes: Berechnen eines physikalisch-technischen Grenzwerts. Das Verfahren umfasst weiterhin das Übertragen von Steuersignalen, welche die auf Grundlage der Benutzerinteraktion ermittelten Werte der Messparameter des Messparametersatzes der MR-Messsequenz indizieren.
Die oben dargelegten Merkmale und Merkmale, die nachfolgend beschrieben werden, können nicht nur in den entsprechenden explizit dargelegten Kombinationen verwendet werden, sondern auch in weiteren Kombinationen oder isoliert, ohne den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
1 ist eine schematische Ansicht einer Recheneinheit gemäß verschiedener Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, wobei die Recheneinheit eingerichtet ist, um Steuersignale an eine MR-Anlage zu übertragen, welche auf Grundlage einer Benutzerinteraktion ermittelte Werte von Messparametern eines Messparametersatzes einer MR-Messsequenz indizieren.
2 illustriert eine Benutzerschnittstelle der Recheneinheit gemäß 1, welche eingerichtet ist, um die Benutzerinteraktion durchzuführen, wobei die Benutzerschnittstelle eine grafische Bedienoberfläche ist, welche das Ermitteln von Werten der Messparameter des Messparametersatzes der MR-Messsequenz durch Benutzeraktionen ermöglicht, wobei die grafische Bedienoberfläche weiterhin physikalisch-technische Grenzwerte für einen ausgewählten Messparameter des Messparametersatzes im Rahmen der Benutzerinteraktion indiziert.
3 illustriert schematisch Parameterabhängigkeiten zwischen verschiedenen Messparametern des Messparametersatzes der MR-Messsequenz.
4 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens gemäß verschiedener Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
5 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens gemäß verschiedener Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder ähnliche Elemente. Die Figuren sind schematische Repräsentationen verschiedener Ausführungsformen der Erfindung. In den Figuren dargestellte Elemente sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu dargestellt. Vielmehr sind die verschiedenen in den Figuren dargestellten Elemente derart wiedergegeben, dass ihre Funktion und genereller Zweck dem Fachmann verständlich wird. In den Figuren dargestellte Verbindungen und Kopplungen zwischen funktionellen Einheiten und Elementen können auch als indirekte Verbindung oder Kopplung implementiert werden. Eine Verbindung oder Kopplung kann drahtgebunden oder drahtlos implementiert sein. Funktionale Einheiten können als Hardware, Software oder eine Kombination aus Hardware und Software implementiert werden.
Die Erfindung betrifft Techniken zum Berechnen eines physikalisch-technischen Grenzwerts für mindestens einen Messparameter, der aus einem Messparametersatz einer MR-Messsequenz ausgewählt ist. Dadurch kann ein Benutzer dabei unterstützt werden, Werte für die Messparameter des Messparametersatzes zu ermitteln, die innerhalb eines gültigen Messbereichs liegen; dadurch kann die Messplanung der MR-Messsequenz zielgerichtet und effizient durchgeführt werden.
Zum Beispiel wäre es möglich, dass der Grenzwert im Rahmen einer Benutzerinteraktion, auf Grundlage welcher der Benutzer Werte von Messparametern des Messparametersatzes ermittelt, indiziert wird – zum Beispiel durch eine entsprechende grafische Ausgabe. Insbesondere kann es möglich sein, dass der Grenzwert bereits zu einem Zeitpunkt indiziert wird, zu welchem der Benutzer durch eine Benutzeraktion einen bestimmten Messparameter auswählt, jedoch noch bevor der Benutzer den Wert des ausgewählten Messparameters durch eine weitere Benutzeraktion verändert bzw. endgültig ermittelt. Der Grenzwert kann also prospektiv berechnet werden, also vor der Ermittlung des Werts des mindestens einen ausgewählten Messparameters auf Grundlage der Benutzerinteraktion. Zum Beispiel könnte der Grenzwert berechnet werden, sobald der Benutzer einen Auswahl-Reiter, der den mindestens einen ausgewählten Messparameter umfasst, in einer grafischen Bedienoberfläche selektiert.
1 illustriert schematisch eine Recheneinheit 101, die eingerichtet ist, um entsprechende Techniken zu implementieren. Die Recheneinheit umfasst einen Prozessor 111. Zum Beispiel kann der Prozessor 111 ein Mehrkernprozessor sein. Insbesondere kann der Prozessor 111 eingerichtet sein, um Berechnungen parallel oder quasi-parallel auf mehreren Ausführungssträngen durchzuführen. Der Prozessor kann also eingerichtet sein, um verschiedene Aufgaben im Rahmen eines Mehrprozessbetriebs abzuarbeiten. Der Prozessor 111 ist mit einem Speicher 114 gekoppelt, zum Beispiel einem nicht-flüchtigen Speicher wie ROM oder RAM. Der Speicher 114 kann Programmcode abspeichern, der von dem Prozessor 111 ausgeführt werden kann. Ausführen des Programmcodes aus dem Speicher 114 durch den Prozessor 111 kann bewirken, dass der Prozessor 111 Techniken zum Berechnen eines physikalisch-technischen Grenzwerts für mindestens einen Messparameter eines Messparametersatzes einer MR-Messsequenz ausführt.
In diesem Zusammenhang kann der Prozessor 111 über eine Datenschnittstelle 112 mit einer MR-Anlage 150 kommunizieren. Der Prozessor 111 sendet zum Beispiel Steuersignale 171 über die Datenschnittstelle 112 an eine Sequenzsteuereinheit der MR-Anlage 150, die ein Gradientensystem 151 und ein HF-Sende/Empfangssystem 152 umfasst.
Die Steuersignale 171 indizieren auf Grundlage einer Benutzerinteraktion 160 ermittelte Werte von Messparametern eines Messparametersatzes einer MR-Messsequenz; die Steuersignale 171 bewirken, dass die Sequenzsteuereinheit 151, 152 die MR-Messsequenz mit den indizierten Werten der Messparameter durchführt. Zum Beispiel kann das Gradientensystem 151 eingerichtet sein, um eine Zeitabfolge von Gradientenpulsen anzuwenden; die Gradientenpulse können die Phase der Magnetisierung von Kernspins modifizieren. Das HF Sende-/Empfangssystem 152 kann eingerichtet sein, um HF-Pulse im Rahmen der MR-Messsequenz auszusenden und Signale der relaxierenden Magnetisierung zu als Rohdaten im k-Raum zu detektieren.
In 1 ist ein Szenario gezeigt, in welchem die MR-Anlage 150 und die Recheneinheit 101 als getrennte Einheiten ausgebildet sind. In diesem Szenario sind die MR-Anlage 150 und die Recheneinheit 101 über eine Datenverbindung 170 gekoppelt; zum Beispiel könnte die Datenverbindung über ein drahtgebundenes oder drahtloses Übertragungsmedium implementiert werden. In anderen Szenarien wäre es auch möglich, dass die MR-Anlage 150 und die Recheneinheit 101 als eine einzige Einheit ausgebildet sind. Insbesondere in einem solchen Szenario wäre es zum Beispiel möglich, dass die Datenschnittstelle 112 vorwiegend als Software implementiert ist und die Datenverbindung 170 beispielsweise ein internes Kommunikationsprotokoll ist.
Die Recheneinheit 101 umfasst weiterhin eine Benutzerschnittstelle 113. Die Benutzerschnittstelle 113 ist eingerichtet, um die Benutzerinteraktion 160 durchzuführen. Die Benutzerschnittstelle 113 könnte ferner eingerichtet sein, um z.B. Messdaten der Magnetresonanz-Messsequenz und / oder anderer Messsequenzen, beispielsweise Atemgurtsignale oder EKG-Signale, an den Benutzer auszugeben. Insbesondere kann der Prozessor 111 die Benutzerschnittstelle 113 entsprechend steuern. Zum Beispiel könnte die Benutzerschnittstelle 113 eines oder mehrere der folgenden Elemente umfassen: eine grafische Bedienoberfläche; eine Anzeigevorrichtung; eine Tastatur; eine Maus; eine Sprachsteuerung. Im Rahmen der Benutzerinteraktion 160 kann der Benutzer zum Beispiel mehrere Benutzeraktionen vornehmen.
In 2 ist eine grafische Bedienoberfläche 200 näher illustriert. Die grafische Bedienoberfläche 200 umfasst mehrere Auswahl-Reiter 201-1, 201-2, welche eine logische Gruppierung von Messparametern 211–216 implementieren. In dem Beispiel der 2 ist ein bestimmter Auswahl-Reiter 201-1, 201-2 aktiviert, wodurch es dem Benutzer ermöglicht wird, Werte für die Dimensionalität 211, die Bandbreite 212, der Flusskompensationsmodus 213, den Multi-Schichtmodus 214, den Echoabstand 215 und das asymmetrische Echo 216 als Messparameter durch eine entsprechende Benutzeraktion zu verändern und für die MR-Messsequenz zu ermitteln. Durch verschiedene Benutzeraktionen im Rahmen der Benutzerinteraktion 160 kann der Benutzer also die Werte der verschiedenen Messparameter 211–216 verändern und damit die Werte ermitteln, die im Rahmen der Steuersignale 171 an die MR-Anlage 150 über die Datenschnittstelle 112 gesendet werden.
Zum Beispiel könnte die Bedienoberfläche 200 mit bestimmten Referenzwerten für die verschiedenen Messparameter 211–216 initialisiert werden. Zum Beispiel könnten die Referenzwerte in einer Datenbank, die beispielsweise in dem Speicher 114 abgespeichert ist, hinterlegt sein; zum Beispiel könnte die Datenbank Benutzer-spezifisch für einen Benutzer der Benutzerschnittstelle 113 sein.
Sobald der Benutzer den entsprechenden Auswahl-Reiter 201-1, 201-2 im Rahmen einer entsprechenden Benutzeraktion auswählt, wird die Bandbreite 212 als Messparameter ausgewählt, für den der entsprechende Grenzwert 251 zu berechnen ist. Je nach verfügbaren Rechenkapazitäten kann daher bereits kurz nach der Benutzeraktion in Form des Auswählens des entsprechenden Auswahl-Reiters 201-1, 201-2 der entsprechende Grenzwert 251 fertig berechnet sein, z.B. wenige Sekunden nach dem Auswählen des entsprechenden Auswahl-Reiters 201-1, 201-2. Insbesondere kann das Berechnen des Grenzwerts 251 also prospektiv vor der Ermittlung des Werts für die Bandbreite 212 durch den Benutzer im Rahmen der Benutzerinteraktion 160 durch eine entsprechende weitere Benutzeraktion berechnet werden.
Um möglichst zeitnah solche Grenzwerte 251 von Messparametern 211–217 zu berechnen, die von hoher Relevanz für den Benutzer sind, können verschiedene Strategien zum Auswählen der Messparameter 211–217, für die der Grenzwert 251 berechnet werden soll, verfolgt werden. Zum Beispiel könnte die erforderliche Rechenleistung beim Auswählen der Messparameter 211–217 zum Berechnen des Grenzwerts 251 berücksichtigt werden. Zum Beispiel könnten bevorzugt solche Messparameter 211–216 ausgewählt werden, die zum Beispiel eine besonders hohe oder niedrige Rechenleistung zum Berechnen des zugehörigen Grenzwerts 251 bedingen. In weiteren Szenarien wäre es zum Beispiel möglich, dass solche Messparameter 211–217 aus dem Messparametersatz ausgewählt werden, für welche ein Benutzerprofil des Benutzers der Benutzerschnittstelle 113 indiziert, dass sie von besonderer Relevanz für den Benutzer sind. Das Benutzerprofil könnte zum Beispiel eine Häufigkeit indizieren, mit welcher der Benutzer Werte der verschiedenen Messparameter 211–216 gegenüber den Referenzwerten abändert; dann kann angenommen werden, dass insbesondere solche Messparameter 211–216 für den Benutzer von hoher Relevanz sind, bei denen häufig eine Benutzeraktion eine Veränderung des zugehörigen Werts bewirkt. Eine solche Präferenz könnte zum Beispiel auch durch einen Hersteller der MR-Anlage 150 vorgegeben sein. Ein Beispiel wäre, dass typischerweise der Messbereich häufiger durch eine Benutzeraktion durch den Benutzer verändert wird, als der Flusskompensationsmodus. Zum Beispiel kann das Auswählen der verschiedenen Messparameter zum Berechnen des zugehörigen Grenzwerts 251 des Bilden einer Reihenfolge, mit der die zugehörigen Grenzwerte 251 für die ausgewählten Messparameter 211–216 berechnet werden, umfassen. Solche Messparameter, die eine höhere Relevanz für den Benutzer aufweisen, könnten in der Reihenfolge bevorzugt angeordnet werden, sodass der zugehörige Grenzwert 251 früher berechnet wird. Mittels solcher und weiterer Techniken kann bewerkstelligt werden, dass der Grenzwert 251 für relevante Messparameter 211–217 besonders zügig und mit geringer Latenzzeit berechnet werden kann.
Sobald der Grenzwert 251 berechnet ist, wird der Grenzwert 251 für den entsprechenden Messparameter 212 im Rahmen der Benutzerinteraktion 160 indiziert; in 2 ist eine Implementierung dargestellt, bei der in der grafischen Bedienoberfläche 200 der Grenzwert 251 in Balken-Form dargestellt wird. Derart wird der Benutzer angeleitet, einen Wert für die Bandbreite 212 durch die Benutzerinteraktion 160 zu ermitteln, der innerhalb des gültigen Wertebereichs liegt.
Grundsätzlich können unterschiedlichste Techniken zum Indizieren des Grenzwerts 251 im Rahmen der Benutzerinteraktion 160 implementiert werden. Zum Beispiel könnte, insbesondere für quasi-kontinuierliche Messparameter, der Grenzwert 251 als Farbabstufung illustriert werden; zum Beispiel könnte ein Wert des Messparameters 211–216, welcher innerhalb des gültigen Bereichs liegt, mit einer grünen Farbe indiziert werden; Rot könnte einen Wert des entsprechenden Messparameters 211–216 indizieren, der außerhalb des gültigen Wertebereichs liegt, für den aber möglicherweise im Rahmen einer unterstützenden Routine, zum Beispiel durch Abänderung von Werten von anderen Messparametern 211–216 ein gültiger Messparametersatz aufgefunden werden kann. Grau könnte entsprechend einen Wert des entsprechenden Messparameters 211–216 indizieren, bei dem grundsätzlich kein gültiger Messparametersatz mehr aufgefunden werden kann. Eine weitere Technik zum Indizieren des Grenzwerts 251 könnte zum Beispiel umfassen, dass bei der Auswahl von Werten aus vorgegebenen Optionen (vergleiche 2: Flusskompensationsmodus 213), solche Werte als Optionen in eckigen Klammern dargestellt werden, die außerhalb des gültigen Wertebereichs liegen.
Zum Berechnen des Grenzwerts 251 können unterschiedlichste Techniken Anwendung finden. In einer einfachen Implementierung wird der Grenzwert 251 auf Grundlage einer Betriebsspezifikation der MR-Anlage 150 berechnet. In einem solchen Szenario kann es nicht oder nur eingeschränkt erforderlich sein, aktuelle Werte weiterer Messparameter 211–216 bei dem Berechnen des Grenzwerts 251 zu berücksichtigen. Das Berechnen des Grenzwerts 251 kann dann besonders schnell erfolgen.
In anderen Szenarien können auch Parameterabhängigkeiten 301 (vergleiche 3) zwischen verschiedenen Messparametern 212, 215, 217 beim Berechnen des Grenzwerts 251 berücksichtigt werden. In dem Beispiel der 3 hängt der Grenzwert 251 des Messparameters der Bandbreite 212 zum Beispiel von den Werten der Repetitionszeit 217 und der Echozeit 215 ab.
Zum Beispiel kann, sobald im Rahmen der Benutzerinteraktion 160 der Wert eines der Messparameter 215, 217 verändert bzw. ermittelt wird, die Bandbreite 212 zur Berechnung des zugehörigen Grenzwerts 251 ausgewählt werden; insoweit kann das verändern des Werts der Repetitionszeit 217 und/oder der Echozeit 215 bewirken, dass der Grenzwert 251 für die Bandbreite 212 (erneut) berechnet wird. Derart kann erreicht werden, dass immer ein aktueller Grenzwert 251 – abgestimmt auf die aktuell aktiven Werte der weiteren Messparameter 211–217 – vorliegt. Dabei werden also beim Berechnen die aktuell in der Bedienoberfläche 200 aktiven Werte der Repetitionszeit 217 und der Echozeit 215 beim Berechnen des Grenzwerts 251 der Bandbreite 212 berücksichtigt. Es können also grundsätzlich die Referenzwerte und bereits vom Benutzer durch eine Benutzeraktion veränderte Werte, d.h. auf Grundlage der Benutzerinteraktion 160 ermittelte Werte der verschiedenen Messparameter 211–217, für die verschiedenen Messparameter 211–217, die eine Parameterabhängigkeit 301 mit der Bandbreite 212 aufweisen, berücksichtigt werden.
Weiterhin können zum Beispiel antizipierte Werte der verschiedenen Messparameter 211–217 des Messparametersatzes 171, die eine Parameterabhängigkeit 301 mit der Bandbreite 212 aufweisen, beim Berechnen des Grenzwerts 251 bzw. eines weiteren Grenzwerts für die Bandbreite 212 berücksichtigt werden. Die antizipierten Werte können verschieden sein von den Referenzwerten und den bereits vom Benutzer veränderten Werten, d.h. verschieden von den auf Grundlage der Benutzerinteraktion 160 ermittelten Werten. Für die antizipierten Werte kann mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit angenommen werden, dass diese von dem Benutzer im Rahmen der Benutzerinteraktion 160 durch eine Benutzeraktion zukünftig ausgewählt bzw. ermittelt werden.
Verschiedene Techniken sind denkbar, um die antizipierten Werte zu bestimmen. Die antizipierten Werte können zum Beispiel historisch besonders häufig verwendet werden. Die antizipierten Werte könnten zum Beispiel MR-Messsequenzen entsprechen, die bereits von der MR-Anlage 150 durchgeführt wurden und die es erlauben, für die gegenwärtige MR-Messsequenz gewisse Rückschlüsse zu ziehen. Beispielsweise könnte im Rahmen einer bereits durchgeführten MR-Messsequenz zur Bildgebung eines Unterleibs einer Untersuchungsperson ein Messbereich von 450 mm ermittelt worden seien; dann kann mit einer bestimmten Wahrscheinlichkeit angenommen werden, dass auch in der gegenwärtigen MR-Messsequenz der Messparameter des Messbereichs auf 450 mm gesetzt werden wird. Wenn der Benutzer dann tatsächlich die antizipierten Werte im Rahmen der Benutzerinteraktion 160 ermittelt, kann der Grenzwert 251 besonders zügig indiziert werden.
Entsprechend ist es möglich, Grenzwerte 251 für verschiedene Messparameter 211–217 nicht nur für die im Rahmen der Benutzerinteraktion 160 aktivierte MR-Messsequenz zu berechnen, sondern auch für weitere MR-Messsequenzen, die sich zum Beispiel bereits in einer entsprechenden Warteschlange befinden, für die die Messplanung aber noch aussteht. Es wäre aber auch möglich, die Grenzwerte 251 für die Messparameter 211–217 für MR-Messsequenzen zu berechnen, die sich noch nicht in der entsprechenden Warteschlange befinden, für die es aber wahrscheinlich erscheint, dass sie zukünftig durch den Benutzer geplant und durchgeführt werden. Eine solche Entscheidung kann zum Beispiel basierend auf früheren vergleichbaren Untersuchungen der Untersuchungsperson getroffen werden. In verschiedenen Varianten ist es auch möglich, dass die Grenzwerte 251 für die Messparameter 211–217 für sämtliche, besonders häufig ausgeführten MR-Messsequenzen in der gesamten Untersuchungsdatenbank berechnet werden; eine solche Berechnung kann insbesondere unabhängig von der gegenwärtig untersuchten Untersuchungsperson sein.
Einige oder alle berechneten Grenzwerte 251 können zum Beispiel in dem Speicher 114 abgespeichert werden; insbesondere können die gespeicherten Grenzwerte 251 in Bezug auf einen Satz von Werten der verschiedenen Messparameter 211–217 abgespeichert werden, für welche die Grenzwerte 251 gültig sind und berechnet wurden. Dies bedeutet, dass Daten, die indikativ für den berechneten Grenzwert 251 sind, und Daten, die indikativ für die auf Grundlage der Benutzerinteraktion 160 ermittelten Werte der Messparameter 211–217 des Messparametersatzes sind, in dem Speicher 114 abgespeichert werden können. Derart ist es möglich, die entsprechenden Grenzwerte 251 besonders zügig und ohne Latenzzeit zu indizieren, wenn Werte für die verschiedenen Messparameter 211–217 aktiv sind, für die der Grenzwert 251 bereits vorangehend berechnet wurde. Eine Neuberechnung muss nicht erfolgen.
Da in diesem Zusammenhang typischerweise z.B. nur drei Zustände für die verschiedenen Werte innerhalb des Wertebereichs eines Messparameters 211–217 gespeichert werden müssen (unmöglich, möglich ohne Änderungen an weiteren Messparametern 211–217, möglich mit Änderungen an weiteren Messparametern 211–217), ist typischerweise die zu speichernde Datenmenge vergleichsweise begrenzt. Es ist auch möglich, die zu speichernde Datenmenge in Bezug auf die Daten, die indikativ für die auf Grundlage der Benutzerinteraktion 160 ermittelten Werte der Messparameter 211–217 sind, zu reduzieren. Zum Beispiel könnte eine entsprechende Streuwertsumme gespeichert werden. Die Streuwertsumme kann erzeugt werden, indem die Werte aller relevanten Messparameter 211–217 berücksichtigt werden. In 4 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens gemäß verschiedener Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dargestellt. Zum Beispiel könnte das Verfahren gemäß 4 von dem Prozessor 100 ausgeführt werden.
Es erfolgt das Ermitteln der Werte der Messparameter 211–217 der MR-Messsequenz auf Grundlage der Benutzerinteraktion 160, 401.
Für mindestens einen ausgewählten Messparameter 211–217 erfolgt das Berechnen des Grenzwerts 251, 402.
Zum Beispiel könnten die Schritte 401, 402 parallel ausgeführt werden. Dazu könnte der Prozessor 111 unterschiedliche Ausführungsstränge zum Steuern der Benutzerschnittstelle 113 einerseits und zum Berechnen des Grenzwerts 251 für den mindestens einen ausgewählten Messparameter 211–217 andererseits verwenden. Insbesondere wäre es zum Beispiel möglich, dass Schritt 402 mit einer niedrigeren Priorität ausgeführt wird als Schritt 401.
Z.B. könnte auf einem Ausführungsstrang die Benutzerschnittstelle 113 zum Durchführen der Benutzerinteraktion 160 gesteuert werden. Alternativ oder zusätzlich wäre es auch möglich, die Benutzerschnittstelle zum Anzeigen von Messdaten einer weiteren Messsequenz zu steuern, die bereits für die Untersuchungsperson initiiert wurde und z.B. EKG oder Atemgurtsignale betreffen könnte.
In 5 sind verschiedene Aspekte in Bezug auf das parallele Ausführen der Schritte 401, 402 illustriert. Dabei sind in 5, links Details zu dem Schritt 401 dargestellt, der auf einem ersten Ausführungsstrang 591 ausgeführt wird. In 5, rechts sind Details zu dem Schritt 402 dargestellt, der auf einen zweiten Ausführungsstrang 592 ausgeführt wird.
In 501 werden Referenzwerte für die Messparameter 211–217 ausgewählt; zum Beispiel können die Referenzwerte aus einer Datenbank, die in dem Speicher 114 hinterlegt ist, erhalten werden. Die Benutzerinteraktion 160 wird entsprechend angepasst; zum Beispiel könnte die graphische Bedienoberfläche 200 mit den Referenzwerten initialisiert werden.
Dann erfolgt in 502 das Ermitteln der Werte der Messparameter 211–217 im Rahmen der Benutzerinteraktion 160. Dabei werden die verschiedenen Grenzwerte 251 indiziert, die zuvor jeweils für aktuell aktive Werte 563 der Messparameter 211–217 berechnet wurden, 512. Sobald die Messplanung beendet ist, werden die derart ermittelten Werte der Messparameter 211–217 an die MR-Anlage 150 mittels der Steuersignale 171 gesendet, 503.
Um sicherzustellen, dass jeweils gültige Grenzwerte 251 indiziert werden, werden die aktuell aktiven Werte 563 jeweils von dem ersten Ausführungsstrang 591 an den zweiten Ausführungsstrang 592 übergeben.
Im Rahmen des zweiten Ausführungsstrangs 592 wird zunächst eine Liste von Messparametern 211–217 aus dem Messparametersatz ausgewählt, 511, für die anschließend in der entsprechenden Reihenfolge der Liste der jeweilige Grenzwert 251 berechnet wird, 512. Beim Auswählen der verschiedenen Messparameter 211–217 kann insbesondere die erforderliche Rechenleistung 561, das Benutzerprofil 562, und eine Benutzeraktion 161 berücksichtigt werden. Zum Beispiel könnten die Messparameter 211–217 in Abhängigkeit einer Benutzeraktion 161 ausgewählt werden, die indiziert, dass der Benutzer einen bestimmten Auswahl-Reiter 201-1, 201-2 aktiviert hat. Beim Auswählen der verschiedenen Messparameter 211–217 könnten auch für den Benutzer besonders relevante Messparameter 211–217 bevorzugt werden, wobei die Relevanz zum Beispiel durch eine Häufigkeit der Aktivierung im Rahmen des Benutzerprofils 562 indiziert werden kann. Es können auch solche Messparameter 211–217 ausgewählt werden, für die das Berechnen des jeweils zugehörigen Grenzwerts 251 besonders rechenintensiv ist.
Das Berechnen der Grenzwerte 251 berücksichtigt Betriebsspezifikationen 564 der MR-Anlage 150. Darüber hinaus werden die Parameterabhängigkeiten 301 zwischen den verschiedenen Messparametern 211–217 berücksichtigt, wobei jeweils die aktuellen Werte 563 für die verschiedenen Messparameter 211–217 für die Berechnung verwendet werden.
Während bzw. im Anschluss an die Berechnung der Grenzwerte 251 wird überprüft, ob sich die aktuellen Werte der Messparameter verändert haben, 513, 514; ist dies der Fall, wird überprüft, ob eine Neuberechnung erforderlich ist, 516. Das Überprüfen, ob eine Neuberechnung erforderlich ist, kann zum Beispiel auf den verschiedenen Parameterabhängigkeiten 301 basieren. Wird zum Beispiel der aktuelle Wert 563 eines Messparameters 211–217 verändert, der über eine Parameterabhängigkeit 301 mit einem Messparameter 211–217 zusammenhängt, für den zuvor der zugehörige Grenzwert 251 berechnet wurde, so kann in 516 festgestellt werden, dass eine Neuberechnung erforderlich ist. In diesem Fall werden zuvor berechnete Grenzwerte 251 verworfen, 517. Dann erfolgt erneut das Auswählen der verschiedenen Messparameter, 511.
Wenn die Berechnung für die aktuellen Werte 563 der verschiedenen Messparameter 211–217 erfolgreich abgeschlossen ist, 513, 514, erfolgt das Berechnen von weiteren Grenzwerten 251 für die ausgewählten Messparameter 211–217 basierend auf antizipierten Werten 565, 515. Dabei können zum Beispiel gegenwärtig nicht-aktive MR-Messsequenzen berücksichtigt werden.
Die in 5 dargestellte Reihenfolge für die verschiedenen Schritte ist rein beispielhaft. Es können unterschiedliche Reihenfolgen implementiert werden. Es ist nicht erforderlich, dass alle Schritte ausgeführt werden; zum Beispiel wäre das Berechnen der Grenzwerte 251 basierend auf den antizipierten Werten 565 in Schritt 515 optional.
Selbstverständlich können die Merkmale der vorab beschriebenen Ausführungsformen und Aspekte der Erfindung miteinander kombiniert werden. Insbesondere können die Merkmale nicht nur in den beschriebenen Kombinationen, sondern auch in anderen Kombinationen oder für sich genommen verwendet werden, ohne das Gebiet der Erfindung zu verlassen.

Claims

Recheneinheit (101) für die Messplanung einer Magnetresonanz-Messsequenz, die umfasst: – eine Benutzerschnittstelle (113), die eingerichtet ist, um auf Grundlage einer Benutzerinteraktion (160) Werte von Messparametern (211–217) eines Messparametersatzes (171) der Magnetresonanz-Messsequenz zu ermitteln, – mindestens einen Prozessor (111), der eingerichtet ist, um für mindestens einen ausgewählten Messparameter (211–217) des Messparametersatzes (171) einen physikalisch-technischen Grenzwert (251) zu berechnen, – eine Datenschnittstelle (112), die eingerichtet ist, um Steuersignale (171) zwischen der Recheneinheit (101) und einer Sequenzsteuereinheit (151, 152) einer Magnetresonanz-Anlage (150) zu übertragen, wobei die Steuersignale (171) die auf Grundlage der Benutzerinteraktion (160) ermittelten Werte der Messparameter (211–217) des Messparametersatzes (171) der Magnetresonanz-Messsequenz indizieren.
Recheneinheit (101) nach Anspruch 1, wobei der mindestens eine Prozessor (111) eingerichtet ist, um den Grenzwert (251) für den mindestens einen ausgewählten Messparameter (211–217) prospektiv vor der Ermittlung des Werts des mindestens einen ausgewählten Messparameters (211–217) auf Grundlage der Benutzerinterkation zu berechnen.
Recheneinheit (101) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der mindestens eine Prozessor (111) eingerichtet ist, um den Grenzwert (251) des mindestens einen ausgewählten Messparameters (211–217) basierend auf vorgegeben Parameterabhängigkeiten (301) zwischen verschiedenen Messparametern (211–217) des Messparametersatzes (171) und dem mindestens einen ausgewählten Messparameter (211–217), sowie weiterhin basierend auf den auf Grundlage der Benutzerinteraktion (160) ermittelten Werten der verschiedenen Messparameter (211–217) des Messparametersatzes (171) zu berechnen.
Recheneinheit (101) nach Anspruch 3, wobei der mindestens eine Prozessor (111) eingerichtet ist, um einen weiteren Grenzwert (251) des mindestens einen ausgewählten Messparameters (211–217) basierend auf den vorgegebenen Parameterabhängigkeiten (301) zwischen den verschiedenen Messparametern (211–217) des Messparametersatzes (171) und dem mindestens einen ausgewählten Messparameter (211–217), sowie weiterhin basierend auf antizipierten Werten (565) der verschiedenen Messparameter (211–217) des Messparametersatzes (171) zu ermitteln, wobei die auf Grundlage der Benutzerinterkation ermittelten Werte der verschiedenen Messparameter (211–217) zumindest teilweise verschieden von den antizipierten Werten (565) der verschiedenen Messparameter (211–217) sind.
Recheneinheit (101) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei der mindestens eine Prozessor (111) eingerichtet ist, um den Grenzwert (251) des mindestens einen ausgewählten Messparameters (211–217) auf Grundlage einer Betriebsspezifikation (564) der Magnetresonanz-Anlage (150) zu berechnen.
Recheneinheit (101) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei der mindestens eine Prozessor (111) eingerichtet ist, um den mindestens einen ausgewählten Messparameter (211–217) aus dem Messparametersatz basierend auf einer Benutzeraktion (161) eines Benutzers der Benutzerschnittstelle (113) im Rahmen der Benutzerinteraktion (160) auszuwählen.
Recheneinheit (101) nach Anspruch 6, wobei die Benutzeraktion (161) eine Auswahl einer logischen Gruppierung von Messparametern (211–217) in einer graphischen Bedienoberfläche (200) der Benutzerschnittstelle (113) durch den Benutzer im Rahmen der Benutzerinteraktion (160) umfasst, wobei die logische Gruppierung den mindestens einen Messparameter (211–217) umfasst.
Recheneinheit (101) nach Anspruch 6 oder 7, wobei die Benutzeraktion (161) die Ermittlung des Werts eines weiteren Messparameters (211–217) des Messparametersatzes (171) auf Grundlage der Benutzerinterkation umfasst.
Recheneinheit (101) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei der mindestens eine Prozessor (111) eingerichtet ist, um den mindestens einen ausgewählten Messparameter (211–217) aus dem Messparametersatz basierend auf einem Benutzerprofil (562) eines Benutzers der Benutzerschnittstelle (113) und / oder basierend auf einem Profil einer Untersuchungsperson, für die die Messplanung durchgeführt wird, auszuwählen.
Recheneinheit (101) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei der mindestens eine Prozessor (111) eingerichtet ist, um den mindestens einen Messparameter (211–217) aus dem Messparametersatz basierend auf einer zum Berechnen des Grenzwertes (251) erforderlichen Rechenleistung (561) auszuwählen.
Recheneinheit (101) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei der mindestens eine Prozessor (111) eingerichtet ist, um auf einem ersten Ausführungsstrang (591) die Benutzerschnittstelle (113) zu steuern, wobei der mindestens eine Prozessor (111) eingerichtet ist, um auf einem zweiten Ausführungsstrang (592) den Grenzwert (251) des mindestens einen ausgewählten Messparameter (211–217) zu berechnen, wobei der mindestens eine Prozessor (111) eingerichtet ist, um den ersten Ausführungsstrang (591) höherpriorisiert auszuführen als den zweiten Ausführungsstrang (592).
Recheneinheit (101) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei der mindestens eine Prozessor (111) eingerichtet ist, um die Benutzerschnittstelle (113) anzusteuern, damit diese den berechneten Grenzwert (251) im Rahmen der Benutzerinteraktion (160) dem Benutzer indiziert.
Recheneinheit (101) nach einem der voranstehenden Ansprüche, die weiterhin umfasst: – einen Speicher (114), wobei der mindestens eine Prozessor (111) eingerichtet ist, um Daten, die indikativ für den berechneten Grenzwert (251) sind, und Daten, die indikativ für die auf Grundlage der Benutzerinteraktion (160) ermittelten Werte der Messparameter (211–217) des Messparametersatzes (171) sind, in dem Speicher (114) abzuspeichern.
Recheneinheit (101) nach Anspruch 13, wobei die Daten, die indikativ für die durch die auf Grundlage der Benutzerinteraktion (160) ermittelten Werte der Messparameter (211–217) des Messparametersatzes (171) sind, eine Streuwertsumme der auf Grundlage der Benutzerinteraktion (160) ermittelten Werte der Messparameter (211–217) des Messparametersatzes (171) umfasst.
Recheneinheit (101) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die Messparameter (211–217) der Messparametersatzes (171) aus folgender Gruppe ausgewählt sind: – ein Messbereich in Ausleserichtung; – ein Messbereich in Phasenkodierrichtung; – eine Schichtdicke; – eine Repetitionszeit; – eine Echozeit; – eine räumliche Auflösung in Ausleserichtung; – eine räumliche Auflösung in Phasenkodierrichtung; – ein partieller Fourierfaktor; – ein Bildbeschleunigungsfaktor für parallele Bildgebung; – eine Bandbreite; – ein Flusskompensationsmodus; – ein Turbofaktor für Turbospinecho-Bildgebung; – eine Dimensionalität der Bildgebung; – ein Hochfrequenz-Modus; – eine Anzahl von Konkatenationen, – eine Anzahl von Schichten.
Recheneinheit (101) nach Anspruch 8 oder 9, sowie nach Anspruch 15, wobei die vorgegebenen Parameterabhängigkeiten (301) aus folgender Gruppe ausgewählt sind: – der Messbereich in Ausleserichtung – die räumliche Auflösung in Ausleserichtung – die Echozeit; – die räumliche Auflösung in Phasenkodierrichtung – der partielle Fourierfaktor – der Bildbeschleunigungsfaktor für die parallele Bildgebung – der Turbofaktor für Turbospinecho-Bildgebung; – die Repetitionszeit – die Anzahl von Konkatenationen.
Magnetresonanz-Anlage (150), die umfasst: – ein Gradientensystem, – ein Hochfrequenz-Sende/Empfangssystem, – die Recheneinheit (101) nach einem der voranstehenden Ansprüche, – die Sequenzsteuereinheit (151, 152), wobei die Sequenzsteuereinheit (151, 152) eingerichtet ist, um das Gradientensystem und das Hochfrequenz-Sende/Empfangssystem basierend auf den Steuersignalen (171) zum Durchführen der Magnetresonanz-Messsequenz zu steuern.
Verfahren zur Messplanung einer Magnetresonanz-Messsequenz, das umfasst: – Ermitteln von Werten von Messparametern (211–217) eines Messparametersatzes (171) der Magnetresonanz-Messsequenz auf Grundlage einer Benutzerinteraktion (160) mit einer Benutzerschnittstelle (113), – für mindestens einen ausgewählten Messparameter (211–217) des Messparametersatzes (171): Berechnen eines physikalisch-technischen Grenzwerts (251), – Übertragen von Steuersignalen (171), welche die auf Grundlage der Benutzerinteraktion (160) ermittelten Werte der Messparameter (211–217) des Messparametersatzes (171) der Magnetresonanz-Messsequenz indizieren. Verfahren nach Anspruch 18, wobei das Verfahren von einer Recheneinheit (101) nach einem der Ansprüche 1–16 ausgeführt wird.