DE102015221051A1

DE102015221051A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Modifikation einer Magnetresonanz-Ansteuerungssequenz

Info

Publication number: DE102015221051A1
Application number: DE102015221051.0A
Authority: DE
Inventors: David Grodzki; Dominik Paul
Original assignee: Siemens Healthcare GmbH
Current assignee: Siemens Healthineers Ag De
Priority date: 2015-10-28
Filing date: 2015-10-28
Publication date: 2017-05-04
Also published as: US10422843B2; US20170123031A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zu einer Modifikation einer Magnetresonanz-Ansteuerungssequenz, bei dem eine Eigenschaft von auszuspielenden Pulsen basierend auf einer Vorgabe eines Parameters der Magnetresonanz-Ansteuerungssequenz besonders effizient ermittelt wird, indem nach der Vorgabe eines ersten Parameters dieser in eine von mehreren für diesen ersten Parameter vordefinierten Kategorien eingeordnet wird, mit der eine Randbedingung verknüpft ist, die bereitgestellt wird und bei der Ermittlung einer Eigenschaft der auszuspielenden Pulse berücksichtigt und eingehalten wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Modifikation einer Magnetresonanz-Ansteuerungssequenz, bei dem eine Eigenschaft von auszuspielenden Pulsen basierend auf einer Vorgabe eines Parameters der Magnetresonanz-Ansteuerungssequenz ermittelt wird, sowie ein Magnetresonanzgerät, das zu einer Ausführung eines Verfahrens zur Modifikation einer Magnetresonanz-Ansteuerungssequenz ausgelegt ist, und ein Computerprogrammprodukt und einen computerlesbaren Datenträger.
Magnetresonanzgeräte sind dazu ausgebildet, Bilder von Patienten zu erzeugen, wobei der Anwender des Magnetresonanzgerätes verschiedene Vorgaben machen kann, die die Bilder beeinflussen. Die Vorgaben werden vor Beginn der Messung durch den Anwender gemacht. Der Anwender stellt beispielsweise sicher, dass der Scanbereich, also der Bereich, der in Bildern dargestellt werden soll, das Volumen des Patienten, das von Interesse ist, abdeckt, und die Bilder einem gewünschten Kontrast entsprechen. Dafür kann der Anwender zahlreiche Vorgaben für das Magnetresonanzgerät machen, die nicht nur den Scanbereich räumlich definieren, sondern auch eine Magnetresonanz-Ansteuerungssequenz betreffen. Letztere werden im Folgenden als Sequenzparameter bezeichnet.
Magnetresonanz-Ansteuerungssequenzen sind einerseits durch die zeitliche Abfolge von Gradienten- und Hochfrequenz(HF)-pulsen gekennzeichnet, andererseits auch durch deren Amplitudenmodulationen und deren Dauer. Magnetresonanz-Ansteuerungssequenzen bestimmen den Kontrast der Bilder maßgeblich, jedoch unterliegen Sequenzparameter einer Magnetresonanz-Ansteuerungssequenz zahlreichen Randbedingungen, die einerseits durch die Sequenzparameter selbst gegeben sind oder durch weitere Faktoren, wie beispielsweise die Hardware des Magnetresonanzgerätes oder die Wahl des räumlichen Scanbereiches. Die Randbedingungen für einen Sequenzparameter auf Grundlage anderer Sequenzparameter ergeben sich aus den Grundlagen der Magnetresonanztomographie. Beispielsweise ist in einer Spin-Echo-Sequenz die minimale Repetitionszeit durch die Echozeit bestimmt.
Die Vorgabe eines Parameters durch einen Anwender kann zahlreiche andere Eigenschaften der Magnetresonanz-Ansteuerungssequenz betreffen, die unter anderem auf den vorgegebenen Parameter und aufeinander abgestimmt werden müssen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Modifikation einer Magnetresonanz-Ansteuerungssequenz anzugeben, welches basierend auf einer Vorgabe eines ersten Parameters der Magnetresonanz-Ansteuerungssequenz eine Eigenschaft von auszuspielenden Pulsen, beispielsweise einen Sequenzparameter, besonders effizient ermittelt. Des Weiteren ist es Aufgabe der Erfindung, ein System, ein Computerprogrammprodukt und einen computerlesbaren Datenträger, die zur Ausführung des Verfahrens ausgebildet sind, anzugeben.
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zu einer Modifikation einer Magnetresonanz-Ansteuerungssequenz, bei dem eine Eigenschaft von auszuspielenden Pulsen basierend auf einer Vorgabe eines Parameters der Magnetresonanz-Ansteuerungssequenz ermittelt wird, mit den folgenden Verfahrensschritten:

– Vorgabe eines ersten Parameters der Magnetresonanz-Ansteuerungssequenz,
– Einordnung des ersten Parameters in eine von mehreren für diesen ersten Parameter vordefinierten Kategorien,
– Bereitstellung einer Randbedingung basierend auf der Kategorie, in die der erste Parameter eingeordnet wird, und
– Ermittlung einer Eigenschaft der auszuspielenden Pulse unter Einhaltung der bereitgestellten Randbedingung.

Eine Magnetresonanz-Ansteuerungssequenz ist durch eine zeitliche Abfolge von Gradientenpulsen, die typischerweise temporäre Magnetfeldgradienten sind, von Hochfrequenz(HF)-pulsen, und von Zeitfenstern, während denen hochfrequentes Signal detektiert wird, definiert. Die zeitliche Abfolge dieser drei Elemente ist entscheidend für das Bild, das mittels des Magnetresonanzgerätes erzeugt wird, und es gibt verschiedene Templates für die zeitliche Abfolge dieser drei Elemente. Jedes Template legt ein prinzipielles Zusammenspiel von HF- und Gradientenpulsen fest und kann deren zeitliche Reihenfolge vorgeben. Ein Template bestimmt dadurch den Grundcharakter der Magnetresonanz-Ansteuerungssequenz und wird auch als Sequenztyp bezeichnet. Beispiele für Sequenztypen sind Gradientenecho- und Turbospinechosequenzen, wobei sich deren Templates durch die Abfolge und die Anzahl der HF- und Gradientenpulse, sowie deren Zweck unterscheiden. Beispielsweise erfolgt bei Gradientenechosequenzen die Refokussierung des Signals mittels Gradientenpulsen, wobei Turbospinechosequenzen HF-Pulse verwenden.
Zu Beginn jeder Untersuchung wählt ein Anwender des Magnetresonanzgerätes, typischerweise ein medizinisch-technischer Angestellter, ein Template aus. Alternativ kann die Auswahl des Templates auch automatisch oder unterstützt durch einen Algorithmus erfolgen. Das Template gibt den Sequenztyp vor und wird nach dessen Auswahl üblicherweise in einer Form bereitgestellt, die alle Informationen zur Ausführung einer Magnetresonanz-Ansteuerungssequenz dieses Sequenztyps enthält. Es sind insbesondere bestimmte Eigenschaften der Magnetresonanz-Ansteuerungssequenz vorgegeben, die zur Ausführung benötigt werden und so aufeinander abgestimmt sind, dass die Magnetresonanz-Ansteuerungssequenz vom Magnetresonanzgerät ausgespielt werden kann. Diese Eigenschaften sind üblicherweise nicht auf den zu untersuchenden Patienten angepasst. Da Patienten, wie auch die Ursachen für eine Untersuchung, verschieden sein können, ist typischerweise eine Modifikation der Magnetresonanz-Ansteuerungssequenz erforderlich, also eine Änderung bestehender Eigenschaften der Magnetresonanz-Ansteuerungssequenz. Zur Anpassung der Magnetresonanz-Ansteuerungssequenz an den Patienten sind typischerweise mehrere Modifikationen der nach der Auswahl des Templates gegebenen Eigenschaften notwendig. Die mehreren Modifikationen werden typischerweise schrittweise durchgeführt.
Zusätzlich zum Template kann der Anwender weitere Eigenschaften der Magnetresonanz-Ansteuerungssequenz vorgeben, die deren Grundcharakter nicht ändern. Dazu gehören beispielsweise ein abzubildendes Volumen eines Patienten oder eine Auflösung des zu erzeugenden Bildes. Ebenso wird der Grundcharakter beibehalten, wenn HF- und Gradientenpulse synchron geändert werden, beispielsweise eine Schichtdicke angepasst, eine Echozeit verlängert oder eine HF-Pulsform geändert wird.
Die Echozeit und die HF-Pulsform sind auch Beispiele für Eigenschaften von auszuspielenden Pulsen. Auszuspielende Pulse können HF- oder Gradientenpulse sein und deren Eigenschaften sind einerseits gekennzeichnet durch Amplitudenmodulationen und Pulsdauern, andererseits auch durch deren zeitlichen Verlauf und deren Zusammenspiel. Die Schichtdicke kann beispielsweise über die Dauer der HF-Pulse und die Amplitude der Gradientenpulse gesteuert werden, weshalb auch eine Änderung der Schichtdicke Eigenschaften der auszuspielenden Pulse betrifft.
Gibt der Anwender nach Auswahl eines Templates für die Magnetresonanz-Ansteuerungssequenz einen ersten Parameter vor, wird dieser in eine von mehreren für den ersten Parameter vordefinierten Kategorien eingeordnet. Eine Kategorie kann einen Teilbereich der Wertemenge des ersten Parameters umfassen. Die Wertemenge kann nicht nur mögliche numerische Werte für den ersten Parameter beinhalten, sondern auch nicht-numerische Werte. Beispiele für nicht-numerische Werte sind relative Beschreibungen von Sequenzeigenschaften bezogen auf Lautstärke der Magnetresonanz-Ansteuerungssequenz oder die Dauer von HF-Pulsen.
Die Vereinigungsmenge der Teilbereiche der Kategorien umfasst typischerweise den gesamten durch den Anwender wählbaren Wertebereich des ersten Parameters. Die Teilbereiche und damit auch die Kategorien sind vorzugsweise disjunkt.
Die Wertemenge des ersten Parameters ist diskretisiert oder gerastert und in Kategorien eingeteilt. Jeweils einer Kategorie ist eine Randbedingung zugeordnet und diese wird für die Ermittlung der Eigenschaft der auszuspielenden Pulse bereitgestellt. Die Randbedingung kann mit dem ersten Parameter zusammenhängen und eine Eigenschaft der auszuspielenden Pulse betreffen.
Beispielsweise wählt der Anwender als ersten Parameter einen HF-Puls-Typ mit definierter HF-Bandbreite. Als Randbedingung für diesen HF-Puls-Typ mit der definierten HF-Bandbreite kann beispielsweise eine maximale Schichtdicke bereitgestellt werden. Weitere Randbedingungen sind möglich.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist dazu ausgebildet, anschließend eine Eigenschaft der auszuspielenden Pulse unter Einhaltung der bereitgestellten Randbedingung zu ermitteln oder anzupassen. Im Fall einer gegebenen maximalen Schichtdicke als Randbedingung kann beispielsweise die Gradientenamplitude des Schichtselektionsgradienten als Eigenschaft der auszuspielenden Pulse ermittelt werden. Ebenso können weitere Eigenschaften der auszuspielenden Pulse bestimmt werden, die die mindestens eine bereitgestellte Randbedingung einhalten. Sollten mit einem ersten Parameter mehrere Randbedingungen verknüpft sein, so erfolgt die Ermittlung der mindestens einen Eigenschaft der auszuspielenden Pulse vorzugsweise unter Einhaltung aller bereitgestellten Randbedingungen.
Der Vorteil dieses Verfahrens liegt darin, dass die Randbedingung, die sich aus der Vorgabe des ersten Parameters für Eigenschaften der auszuspielenden Pulse ergibt und/oder weitere Parameter der Magnetresonanz-Ansteuerungssequenz betrifft, durch die Kategorie vordefiniert ist, und dass deren Bestimmung nach Vorgabe des ersten Parameters entfällt. Das Verfahren ermöglicht somit eine flüssigere Bedienbarkeit für den Anwender.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens sieht eine derartige Verknüpfung der Randbedingung mit den Kategorien vor, dass der in eine Kategorie eingeordnete erste Parameter eine Randbedingung für die Eigenschaft der auszuspielenden Pulse derart vorgibt, dass die Eigenschaft der auszuspielenden Pulse unter Einhaltung der Randbedingung in Kombination mit dem ersten Parameter ausführbar ist.
Dieses Verfahren stellt sicher, dass die Magnetresonanz-Ansteuerungssequenz den vorgegebenen ersten Parameter verwendet und weitere Eigenschaften der Pulse oder der Magnetresonanz-Ansteuerungssequenz, insbesondere weitere Parameter, ermittelt, unter der Bedingung, dass die Magnetresonanz-Ansteuerungssequenz vom Magnetresonanzgerät ausgespielt werden kann.
Eine Magnetresonanz-Ansteuerungssequenz kann vom Magnetresonanzgerät typischerweise dann nicht ausgespielt werden, wenn die Kombination aus dem gewählten ersten Parameter und weiteren Eigenschaften der Pulse oder der Magnetresonanz-Ansteuerungssequenz, Anforderungen an die Hardware stellen, die von dieser nicht erfüllt werden können. Die Hardware umfasst alle Bauteile des Magnetresonanzgerätes und jedes Bauteil kann innerhalb bestimmter, spezifizierter Grenzen verwendet werden. Übersteigt die Anforderung der Magnetresonanz-Ansteuerungssequenz die Grenze eines Bauteils, so kann die Magnetresonanz-Ansteuerungssequenz vom Magnetresonanzgerät nicht ausgespielt werden. Diese Limitation kann bei der Abstimmung des ersten Parameters mit weiteren Eigenschaften berücksichtigt werden, sodass die Randbedingung so vordefiniert ist, dass die Magnetresonanz-Ansteuerungssequenz vom Magnetresonanzgerät ausgespielt werden kann.
Die Magnetresonanz-Ansteuerungssequenz kann bei Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens somit starten, dem vorgegebenen Ablauf folgen und Signale detektieren, aus denen die Recheneinheit des Magnetresonanzgerätes medizinische Bilddaten erzeugen kann.
Dieses Verfahren stellt sicher, dass es bei diesem Vorgang zu keinem Abbruch der Magnetresonanz-Ansteuerungssequenz kommt oder diese nicht starten kann, also nicht damit beginnen kann, Pulse auszuspielen. Diese Ausgestaltung unterstützt einen flüssigen Arbeitsablauf für den Anwender.
Des Weiteren wird eine Variante des Verfahrens vorgeschlagen, wonach der erste Parameter der Magnetresonanz-Ansteuerungssequenz bei der Ermittlung der Eigenschaft der auszuspielenden Pulse nicht verändert wird.
Diese Verfahrensausführung stellt sicher, dass der erste Parameter von der Magnetresonanz-Ansteuerungssequenz so verwendet wird, wie er vom Anwender vorgegeben wird. Nachdem der Anwender den ersten Parameter vorgegeben hat, erfolgt die Einordnung des ersten Parameters in eine von mehreren Kategorien und die Bereitstellung einer Randbedingung basierend auf der Kategorie. Die Eigenschaft der auszuspielenden Pulse wird anschließend unter Einhaltung der bereitgestellten Randbedingung und unter der Bedingung, dass der erste Parameter wie vom Anwender vorgegeben verwendet wird, ermittelt.
Somit ist die Randbedingung, die durch die Kategorie vorgegeben ist, in die der erste Parameter eingeordnet wird, relevant für Eigenschaften der auszuspielenden Pulse. Diese Eigenschaften werden angepasst, jedoch wird der erste Parameter nicht an die Randbedingung angepasst, auch wenn dieser eine Eigenschaft der auszuspielenden Pulse ist oder eine solche beschreibt. Insbesondere bedeutet dieses Verfahren, dass die Randbedingung, die mit der Kategorie des ersten Parameters verbunden ist, durch die Anpassung von Eigenschaften der auszuspielenden Pulse oder weiterer Parameter erfüllt werden kann, ohne dass eine Änderung des ersten Parameters dazu erforderlich ist. Der Vorteil dieser Ausführung liegt in der Planungssicherheit, die sich für den Anwender ergibt.
In einer weiteren Ausgestaltungsform der Erfindung umfasst die Eigenschaft der auszuspielenden Pulse mindestens einen der folgenden Punkte: das Timing der Pulse, die Dauer der Pulse und die maximale Amplitude der Pulse. Die Pulse sind typischerweise HF- oder Gradientenpulse und erzeugen entweder elektromagnetische Felder, die resonant mit der Drehbewegung der anzuregenden Spins sind, oder temporäre Magnetfeldgradienten, die zur räumlichen Ortskodierung dienen. Das Timing der Pulse bezeichnet die zeitliche Abfolge der auszuspielenden Pulse, es bestimmt also den Start- und Endpunkt, ebenso wie die Leerzeiten, in denen keine Pulse ausgespielt werden. Gemeinsam mit der Pulsdauer und den Amplituden der Pulse, bei Gradientenpulsen auch die Amplituden auf allen von den Gradientenspulen ansteuerbaren Achsen, ist das Timing eine grundlegende Eigenschaft von Magnetresonanz-Ansteuerungssequenzen.
Die Ermittlung der Eigenschaft der auszuspielenden Pulse erfolgt aufgrund der durch eine Kategorie vorgegebenen Randbedingung und gegebenenfalls weiterer Randbedingungen. Neben der durch die Kategorie vorgegebenen Randbedingung können verschiedene weitere und auch mehrere Randbedingungen gleichzeitig berücksichtigt werden.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der erste Parameter eine räumliche Charakteristik eines von der Magnetresonanz-Ansteuerungssequenz darzustellenden Volumens beschreibt. Typischerweise werden Magnetresonanz-Ansteuerungssequenzen in 2D- und 3D-Verfahren unterschieden, wobei in beiden Verfahren ein Signal eines 3D-Volumens akquiriert wird. Im 2D-Verfahren wird ein quaderförmiges Volumen typischerweise in parallele Schichten, also Ebenen einer bestimmten Dicke, der Schichtdicke, eingeteilt, wobei definierte Abstände ungleich Null die Schichten voneinander trennen können. In 3D-Verfahren werden ebenfalls häufig quaderförmige Volumen gewählt. Die Unterteilung in Schichten entfällt bei diesem Verfahren jedoch. Die darzustellenden Volumina können entsprechend verschiedene räumliche Charakteristiken haben, die als erster Parameter vom Anwender vorgegeben werden. Die räumlichen Charakteristiken sind insbesondere bei der Anpassung des Volumens an den Patienten oder den Untersuchungsbereich wichtig. So können räumliche Charakteristiken beispielsweise die räumliche Ausdehnung des Volumens, dessen Position oder auch die Orientierung bezeichnen.
Die Orientierung des Volumens wird vorzugsweise in Bezug auf zueinander orthogonale Magnetachsen des Magnetresonanzgerätes angegeben, wobei eine erste Magnetachse typischerweise parallel zum konstanten Hauptmagnetfeld im Zentrum des zylinderförmigen Patientenaufnahmebereiches im Magnetresonanzgerät verläuft. Die erste Magnetachse schneidet eine zweite und eine dritte Magnetachse typischerweise im Isozentrum des zylinderförmigen Patientenaufnahmebereiches des Magnetresonanzgerätes, wobei die zweite Magnetachse vertikal und die dritte Magnetachse horizontal verlaufen. Die Gradientenspulen sind typischerweise dazu ausgebildet, Magnetfeldgradienten entlang dieser drei Magnetachsen zu erzeugen.
Die Längsachse eines Patienten, also die Gerade, die den Kopf und die beiden Füße mittig schneidet, liegt im zylinderförmigen Patientenaufnahmebereich meist näherungsweise parallel zur ersten Magnetachse. Die drei Magnetachsen spannen drei Ebenen auf, die drei standardisierte Orientierungen vorgeben. Diese standardisierten Orientierungen sind bekannt als sagittal, koronal und axial und stellen den Untersuchungsbereich aus verschiedenen Perspektiven dar. Für die Anpassung der Orientierung eines Volumens wird meist eine der drei standardisierten Orientierungen als Ausgangsorientierung verwendet und üblicherweise entsprechend einer Anatomie des Patienten angepasst. Bei der Anpassung handelt es sich typischerweise um eine Kippung des Volumens, also um eine Rotation oder Drehung des Volumens um mindestens eine Magnetachse. Da die Magnetfeldgradienten üblicherweise entlang der Magnetachsen verlaufen, ergeben sich beispielsweise je nach Orientierung des Volumens unterschiedliche Anforderungen an die Magnetfeldgradienten, was durch eine Kategorisierung des ersten Parameters berücksichtigt werden kann.
Die räumliche Ausdehnung des Volumens kann durch dessen absolute Größe bestimmt sein. Die Position des Volumens ist vorzugsweise durch dessen geometrischen Mittelpunkt definiert und kann ebenso Eigenschaften der auszuspielenden Pulse betreffen. Eine Position, die nicht mit dem Isozentrum des Magnetresonanzgerätes zusammenfällt, stellt beispielsweise höhere Anforderungen an die Hardware des Magnetresonanzgerätes als eine Position, die mit dem Isozentrum übereinstimmt. Entsprechend können auch Kategorien und Randbedingungen für die Position des Volumens als ersten Parameter definiert werden.
Da die räumliche Charakteristik eines von der Magnetresonanz-Ansteuerungssequenz darzustellenden Volumens typischerweise bei jeder Untersuchung an den Patienten und einen bestimmten Ausschnitt dessen angepasst wird, ist dies ein erster Parameter, der einer häufigen Änderung unterliegt. Insbesondere sind eine Kategorisierung dieses ersten Parameters und eine Vordefinition von entsprechenden Randbedingungen besonders vorteilhaft, da dieser erste Parameter eine Vielzahl von weiteren Eigenschaften auszuspielender Pulse betrifft.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Randbedingung die für die auszuspielenden Pulse verfügbare Leistung mindestens einer Gradientenspule vorgibt. Die Leistung einer Gradientenspule kann über verschiedene Parameter definiert sein.
Typischerweise sind Gradientenspulen charakterisiert über ihre maximal erzielbare Amplitude, gegeben durch einen Quotienten aus einer magnetischen Flussdichte und einer Länge. Ein weiteres Charakteristikum für deren Leistung kann die Slewrate sein. Die Slewrate ist definiert als Quotient aus der maximalen Amplitude und der Dauer, die benötigt wird, um die maximale Amplitude zu erreichen. Die Slewrate ist somit ein Maß für die Schnelligkeit von Gradienten. Dieses Maß ist häufig eine Limitation für die Neuentwicklung von Anwendungen wie Gradienten-Echo basierter Neuroapplikationen, die schnelle Gradientenwechsel erfordern.
Bei der Wahl eines ersten Parameters, der weitere Parameter oder Eigenschaften auszuspielender Pulse beeinflusst, die von der verfügbaren Leistung mindestens einer Gradientenspule abhängen, kann die in einer Kategorie des ersten Parameters verfügbare Leistung mindestens einer Gradientenspule vorteilhaft als Randbedingung dieser Kategorie bereitgestellt werden. Die verfügbare Leistung kann dabei die Leistung bezeichnen, die von den Eigenschaften der auszuspielenden Pulse verwendet werden kann, also die maximale nominale Leistung.
Die Randbedingung der verfügbaren Leistung mindestens einer Gradientenspule kann dabei abhängig vom ersten Parameter entsprechend dessen Kategorie definiert sein. Ist der erste Parameter beispielsweise die Orientierung des darzustellenden Volumens, so kann dieser entsprechend der Drehung des Volumens im Vergleich zu mindestens einer der drei Magnetachsen in Kategorien diskretisiert werden. Es kann beispielsweise ein Wertebereich von –45° bis 45° zur Beschreibung der Drehung bezüglich einer Magnetachse gewählt werden, da Winkel außerhalb des Wertebereiches durch eine Drehung relativ zu einer anderen Magnetachse mit diesem Wertebereich beschrieben werden können. Es kann beispielsweise eine Rasterung vorgenommen werden, sodass der erste Parameter für Drehungen im Bereich von –15° bis 15° einer ersten Kategorie zugeordnet wird, eine zweite Kategorie die Teilbereiche –30° bis –15° und 15° bis 30° umfasst und eine dritte Kategorie die Teilbereiche –45° bis –30° und 30° bis 45° umfasst. Typischerweise gibt es drei Gradientenspulen, die Magnetfeldgradienten entlang der drei zueinander orthogonalen Magnetachsen erzeugen.
Verläuft die Orientierung einer Schicht senkrecht zu einer Magnetachse, so erfolgt bei kartesischer Bildgebung die Signalakquisition entlang der drei Magnetachsen und die maximale Leistung jeder Gradientenspule kann benutzt werden. Bei einer gekippten Orientierung der Schicht erfolgt bei kartesischer Bildgebung die Signalakquisition nicht entlang der drei Magnetachsen und eine geringere Leistung als die maximale Leistung einer Gradientenspule ist verfügbar.
Insofern kann der ersten Kategorie, also für Drehungen im Wertebereich von –15° bis 15°, eine größere verfügbare Leistung für mindestens eine Gradientenspule als Randbedingung zugewiesen werden als für die zweite Kategorie. Die verfügbare Leistung für mindestens eine Gradientenspule in der zweiten Kategorie kann wiederum größer gewählt werden als für die dritte Kategorie.
Der Vorteil des Verfahrens liegt darin, dass eine Ermittlung der Eigenschaften auszuspielender Pulse unter Berücksichtigung der Randbedingung, also der verfügbaren Leistung mindestens einer Gradientenspule, vorgenommen wird. Würde das erfindungsgemäße Verfahren nicht angewendet und keine Kategorisierung vorgenommen werden, so müsste bei der Ermittlung der Eigenschaften auszuspielender Pulse entweder ein fester Wert für die verfügbare Leistung mindestens einer Gradientenspule angenommen werden oder vor der Ermittlung der Eigenschaften auszuspielender Pulse ein Verfahrensschritt zur Bestimmung dieser verfügbaren Leistung ausgeführt werden.
Würde entsprechend der ersten Option ein fester, vom ersten Parameter unabhängiger Wert für die verfügbare Leistung mindestens einer Gradientenspule vorgegeben werden, so würden die Eigenschaften auszuspielender Pulse unter Einhaltung der fest vorgegebenen verfügbaren Leistung mindestens einer Gradientenspule und unter Vorgabe des ersten Parameters ermittelt werden. Da die fest vorgegebene verfügbare Leistung mindestens einer Gradientenspule unabhängig von der Wahl des ersten Parameters gelten würde, würde die fest vorgegebene verfügbare Leistung mindestens einer Gradientenspule typischerweise konservativ gewählt sein, sodass sich für jeden ersten Parameter, der vorgegeben werden könnte, die Eigenschaften auszuspielender Pulse ermitteln ließen und die resultierende Magnetresonanz-Ansteuerungssequenz ausspielbar wäre. Folglich würde die verfügbare Leistung der Gradientenspule typischerweise nicht ausgenutzt werden, was beispielsweise neuartige Gradienten-Echo basierte Neuroapplikationen, die schnelle Gradientenwechsel erfordern, einschränken würde.
Die zweite Option zur Kompensation einer fehlenden Kategorisierung, also die Ausführung eines Verfahrensschrittes zur Bestimmung der verfügbaren Leistung mindestens einer Gradientenspule vor der Ermittlung der Eigenschaften auszuspielender Pulse, ist zeitaufwendig und beeinträchtigt die Flüssigkeit der Bedienung durch den Anwender.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, dass die Kategorien vordefiniert werden, indem ein Wertebereich für den ersten Parameter in mindestens zwei Teilbereiche diskretisiert wird, jeder Teilbereich genau eine Kategorie beschreibt, und den mindestens zwei Kategorien jeweils mindestens eine Randbedingung zugewiesen wird.
Dieses Verfahren zur Festlegung der Kategorien verfolgt demnach den Ansatz, dass ausgehend vom Wertebereich des ersten Parameters eine Einteilung dieses Wertebereiches in mindestens zwei Teilbereiche erfolgt. Jeder dieser Teilbereiche bildet demnach das Grundgerüst für eine Kategorie, für die mindestens eine Randbedingung bestimmt wird. Die Randbedingung berücksichtigt vorzugsweise Einschränkungen, die sich anhand des ersten Parameters für weitere Eigenschaften auszuspielender Pulse ergeben.
Bei Vorgabe eines ersten Parameters und Anpassung der mindestens einen Eigenschaft der auszuspielenden Pulse unter Einhaltung der mindestens einen Randbedingung, die sich aus der Kategorie des ersten Parameters ergibt, ist die Magnetresonanz-Ansteuerungssequenz vorzugsweise ausspielbar.
Dieses Verfahren zur Festlegung der Kategorien wird vorzugsweise im Vorfeld des eigentlichen Verfahrens zur Modifikation einer Magnetresonanz-Ansteuerungssequenz durchgeführt. Es kann separat vor der Untersuchung eines Patienten mit dem Magnetresonanzgerät durchgeführt werden oder einmalig vor der Auslieferung des Magnetresonanzgerätes. Typischerweise führt ein Entwickler dieses Verfahren aus oder ein Programmierer entwickelt ein Programm zur Ausführung des Verfahrens. Die Ergebnisse des Verfahrens, also die Kategorien mit den zugehörigen Randbedingungen können in einer Speichereinheit des Magnetresonanzgerätes hinterlegt werden und können so bei der Untersuchung eines Patienten abgerufen werden.
Der Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass beispielsweise zusammenhängende Teilbereiche der Wertemenge des ersten Parameters einer Kategorie zugeordnet werden können und somit kontinuierliche Änderungen innerhalb der Teilbereiche vorgenommen werden können, ohne dass eine Zuordnung in eine neue Kategorie erfolgt.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Kategorien vordefiniert werden, indem mögliche Optionen für die Randbedingung in mindestens zwei Kategorien eingeteilt werden und der erste Parameter, der vorgegeben wird, genau einer Kategorie zugeordnet wird.
Auch dieses Verfahren betrifft die Festlegung der Kategorien und wird vorzugsweise im Vorfeld des eigentlichen Verfahrens zur Modifikation einer Magnetresonanz-Ansteuerungssequenz durchgeführt.
Dieses Verfahren zur Bestimmung der Kategorien unterscheidet sich von dem vorhergehenden dadurch, dass die Kategorien nicht ausgehend von dem Wertbereich eines ersten Parameters festgelegt werden, sondern von den Bedingungen oder Einschränkungen, die sich aus dem ersten Parameter für mindestens eine Eigenschaft der auszuspielenden Pulse ergeben. Abhängig von dem ersten Parameter beeinflussen verschiedene Bedingungen oder Einschränkungen mindestens eine Eigenschaft der auszuspielenden Pulse. Diese Bedingungen oder Einschränkungen stellen mögliche Optionen für die Randbedingung dar, die sinnvoll in mindestens zwei Kategorien eingeteilt werden. Vorzugsweise werden mögliche Optionen für Randbedingungen so zusammengefasst und kategorisiert, dass die in einer Kategorie zusammengefassten Optionen ähnliche Auswirkungen auf eine Eigenschaft der auszuspielenden Pulse haben.
Beispielsweise kann für die Orientierung des Volumens als ersten Parameter die Leistung mindestens einer Gradientenspule als mögliche Einschränkung oder Randbedingung für eine weitere Eigenschaft auszuspielender Pulse identifiziert werden. Ausgehend von dem Ziel einer ausspielbaren Magnetresonanz-Ansteuerungssequenz können die Anforderungen von auszuspielenden Pulsen an die Leistung mindestens einer Gradientenspule für den gesamten Wertebereich des ersten Parameter geprüft werden und die Kategorien entsprechend der Anforderungen an die Leistung mindestens einer Gradientenspule definiert werden.
Dieses Verfahren zur Festlegung der Kategorien wird vorzugsweise nicht als Bestandteil des Verfahrens zur Modifikation einer Magnetresonanz-Ansteuerungssequenz durchgeführt, sondern separat vor der Untersuchung eines Patienten mit dem Magnetresonanzgerät. Das Verfahren kann einmalig durchgeführt werden und das Ergebnis kann in einer Speichereinheit des Magnetresonanzgerätes hinterlegt werden.
Der Vorteil dieses Verfahrens liegt darin, dass die Kategorien so gewählt sind, dass die Randbedingungen entsprechend der Anzahl der Kategorien bestmöglich ausgenutzt werden können und sich geringstmögliche Einschränkungen für die Magnetresonanz-Ansteuerungssequenz ergeben.
Des Weiteren wird eine Variante des Verfahrens vorgeschlagen, wonach die Ermittlung der Eigenschaft der auszuspielenden Pulse unter Einhaltung der bereitgestellten Randbedingung bei Vorgabe eines ersten Parameters, der sich vom ursprünglichen Parameter unterscheidet, nur dann erfolgt, wenn der erste Parameter in eine Kategorie eingeordnet wird, die sich von der Kategorie unterscheidet, in die der ursprüngliche Parameter eingeordnet wurde.
Eine Voraussetzung für das Verfahren ist, dass der erste Parameter, der durch den Anwender vorgegeben wird, einen ursprünglichen Parameter ersetzt. Der ursprüngliche Parameter kann in einer vorherigen Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens bestimmt worden sein oder mit der Wahl des Sequenztyps bereitgestellt worden sein. Der Anwender gibt in dieser Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens einen ersten Parameter vor, der sich vom ursprünglichen Parameter unterscheidet und diesen ersetzt. Der ursprüngliche Parameter wurde in dieser Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens vor der Vorgabe des ersten Parameters noch nicht geändert.
Das Verfahren sieht demnach vor, dass der Anwender im Rahmen der Planung der Magnetresonanzansteuerungssequenz durch die Vorgabe eines ersten Parameter eine Änderung innerhalb eines Teilbereichs seines Wertebereichs, der einer Kategorie zugeordnet ist, vornehmen kann, ohne dass eine Ermittlung der Eigenschaft der auszuspielenden Pulse unter Einhaltung der bereitgestellten Randbedingung erfolgt. Alle Änderungen innerhalb einer Kategorie sind mit den gleichen Randbedingungen für die Eigenschaft der auszuspielenden Pulse verknüpft. Gibt der Anwender also einen ersten Parameter vor, der der gleichen Kategorie zugeordnet wird, wie der ursprüngliche Parameter, so muss die Ermittlung der Eigenschaft der auszuspielenden Pulse unter Einhaltung der bereitgestellten Randbedingung nicht mehr erfolgen.
Neben der bereitgestellten Randbedingung kann auch die Wahl des ersten Parameters mindestens eine Eigenschaft der auszuspielenden Pulse betreffen. Es kann also eine Anpassung mindestens einer Eigenschaft der auszuspielenden Pulse an den ersten Parameter erforderlich sein und ausgeführt werden. Dieser Vorgang ist von der Kategorisierung nicht betroffen und die bereitgestellte Randbedingung ist unverändert. Die Anpassung mindestens einer Eigenschaft der auszuspielenden Pulse an den ersten Parameter erfolgt bei gleichbleibender Randbedingung und ist typischerweise mit einem geringeren Rechenaufwand verbunden als die Ermittlung der Eigenschaft der auszuspielenden Pulse unter Einhaltung der bereitgestellten Randbedingung.
Der Vorteil dieser Ausgestaltung liegt demnach darin, dass die zeitaufwendige Ermittlung der Eigenschaft der auszuspielenden Pulse unter Einhaltung der bereitgestellten Randbedingung nur dann erfolgt, wenn der Anwender einen ersten Parameter wählt, der einer anderen Kategorie zugeordnet ist als der ursprüngliche Parameter. Die Ermittlung der Eigenschaft der auszuspielenden Pulse unter Einhaltung der bereitgestellten Randbedingung erfordert typischerweise Berechnungen, die umfangreicher sind als die Anpassung der Eigenschaft der auszuspielenden Pulse an den ersten Parameter. Die Ermittlung der Eigenschaft der auszuspielenden Pulse unter Einhaltung der bereitgestellten Randbedingung kann die Flüssigkeit der Anpassung der Magnetresonanz-Ansteuerungssequenz durch den Anwender beeinträchtigen, weshalb eine seltenere Ermittlung vorteilhaft ist.
Würde die erfindungsgemäße Einordnung des ersten Parameters in vordefinierte Kategorien entfallen, so müsste zusätzlich zur Ermittlung der Eigenschaft der auszuspielenden Pulse die sich aus dem ersten Parameter für die Eigenschaft der auszuspielenden Pulse ergebende Randbedingung bei jeder vorgenommenen Änderung des ersten Parameters bestimmt werden.
Des Weiteren geht die Erfindung aus von einem Magnetresonanzgerät, umfassend eine Eingabeeinheit, eine Gradienteneinheit, und eine Recheneinheit, welche eine Ermittlungseinheit umfasst, wobei

– die Eingabeeinheit derart ausgebildet ist, dass der Anwender mittels dieser einen ersten Parameter vorgeben kann,
– die Gradienteneinheit dazu ausgebildet ist, einen temporären Magnetfeldgradienten entlang einer Magnetachse, der zur räumlichen Ortskodierung dient, zu erzeugen,
– die Ermittlungseinheit zu einer Modifikation einer Magnetresonanz-Ansteuerungssequenz ausgebildet ist, bei der eine Eigenschaft von auszuspielenden Pulsen basierend auf einer Vorgabe eines Parameters der Magnetresonanz-Ansteuerungssequenz ermittelt wird.

Die Erfindung ermöglicht bei der Vorgabe eines ersten Parameters durch eine vorweggenommene Kategorisierung des ersten Parameters eine effiziente Ermittlung von Eigenschaften auszuspielender Pulse von Magnetresonanz-Ansteuerungssequenzen. Dadurch kann eine flüssige Anpassung für den Anwender gewährleistet sein. Dies wird auch unterstützt durch die Sicherstellung, dass es bei diesem Vorgang zu keinem Abbruch der Magnetresonanz-Ansteuerungssequenz kommt oder diese nicht starten kann, also nicht damit beginnen kann, Pulse auszuspielen. Insbesondere wird durch die Erfindung die Vorgabe des ersten Parameters durch den Anwender eingehalten. Besonders vorteilhaft beschreibt der erste Parameter eine räumliche Charakteristik eines darzustellenden Volumens, da dieser erste Parameter weitreichenden Einfluss auf weitere Eigenschaften auszuspielender Pulse hat und deren Ermittlung entsprechend nur noch bei einem Kategorienwechsel des ersten Parameters erfolgen muss. Insbesondere ist die Wahl der verfügbaren Leistung einer Gradientenspule als Randbedingung vorteilhaft, da diese die Funktionalität von neuartigen Magnetresonanz-Ansteuerungssequenzen, beispielsweise in der Neuroapplikation, begrenzt.
Die Vorteile des erfindungsgemäßen Magnetresonanzgerätes entsprechen im Wesentlichen den Vorteilen des erfindungsgemäßen Verfahrens zu einer Modifikation einer Magnetresonanz-Ansteuerungssequenz, bei dem eine Eigenschaft von auszuspielenden Pulsen basierend auf einer Vorgabe eines Parameters der Magnetresonanz-Ansteuerungssequenz ermittelt wird, welche vorab im Detail ausgeführt sind. Hierbei erwähnte Merkmale, Vorteile oder alternative Ausführungsformen können ebenso auch auf die anderen beanspruchten Gegenstände übertragen werden und umgekehrt.
Ferner geht die Erfindung aus von einem Computerprogrammprodukt, welches ein Programm umfasst und direkt in einem Speicher einer programmierbaren Recheneinheit eines Magnetresonanzgerätes ladbar ist, mit Programmmitteln, um ein Verfahren zu einer Modifikation einer Magnetresonanz-Ansteuerungssequenz, bei dem eine Eigenschaft von auszuspielenden Pulsen basierend auf einer Vorgabe eines Parameters der Magnetresonanz-Ansteuerungssequenz ermittelt wird, auszuführen, wenn das Programm in der Recheneinheit des Magnetresonanzgerätes ausgeführt wird. Dabei benötigt das Computerprogramm eventuell Programmmittel, z.B. Bibliotheken und Hilfsfunktionen, um die entsprechenden Ausführungsformen des Verfahrens zu realisieren. Das Computerprogramm kann dabei eine Software mit einem Quellcode, der noch kompiliert und gebunden oder der nur interpretiert werden muss, oder einen ausführbaren Softwarecode umfassen, der zur Ausführung nur noch in eine entsprechende Recheneinheit und/oder Steuereinheit zu laden ist.
Des Weiteren geht die Erfindung aus von einem computerlesbarer Datenträger, auf dem ein Programm hinterlegt ist, das zu einer Ausführung eines Verfahrens zu einer Modifikation einer Magnetresonanz-Ansteuerungssequenz, bei dem eine Eigenschaft von auszuspielenden Pulsen basierend auf einer Vorgabe eines Parameters der Magnetresonanz-Ansteuerungssequenz ermittelt wird, vorgesehen ist.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen. Es zeigen:
1 ein erfindungsgemäßes Magnetresonanzgerät in einer schematischen Darstellung,
2 ein Ablaufdiagramm einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens,
3 ein alternatives Ablaufdiagramm einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
1 stellt ein erfindungsgemäßes Magnetresonanzgerät 11 schematisch dar. Das Magnetresonanzgerät 11 umfasst eine von einer Magneteinheit 13 gebildeten Detektoreinheit mit einem Hauptmagneten 17 zu einem Erzeugen eines starken und insbesondere konstanten Hauptmagnetfelds 18. Zudem weist das Magnetresonanzgerät 11 einen zylinderförmigen Patientenaufnahmebereich 14 zu einer Aufnahme eines Patienten 15 auf, wobei der Patientenaufnahmebereich 14 in einer Umfangsrichtung von der Magneteinheit 13 zylinderförmig umschlossen ist. Der Patient 15 kann mittels einer Patientenlagerungsvorrichtung 16 des Magnetresonanzgeräts 11 in den Patientenaufnahmebereich 14 geschoben werden. Die Patientenlagerungsvorrichtung 16 weist hierzu einen Liegentisch auf, der bewegbar innerhalb des Magnetresonanzgeräts 11 angeordnet ist. Die Magneteinheit 13 ist mittels einer Gehäuseverkleidung 31 des Magnetresonanzgeräts nach außen abgeschirmt.
Die Magneteinheit 13 weist weiterhin eine Gradientenspuleneinheit 19 mit einer Gradientenspule 21 zu einer Erzeugung von Magnetfeldgradienten auf, die für eine Ortskodierung während einer Bildgebung verwendet werden. Die Gradientenspuleneinheit 19 wird mittels einer Gradientensteuereinheit 28 angesteuert. Des Weiteren weist die Magneteinheit 13 eine Hochfrequenzantenneneinheit 20, welche im gezeigten Fall als fest in das Magnetresonanzgerät 11 integrierte Körperspule ausgebildet ist, und eine Hochfrequenzantennensteuereinheit 29 zu einer Anregung einer Polarisation, die sich in dem von dem Hauptmagneten 17 erzeugten Hauptmagnetfeld 18 einstellt, auf. Die Hochfrequenzantenneneinheit 20 wird von der Hochfrequenzantennensteuereinheit 29 angesteuert und strahlt hochfrequente Magnetresonanz-Ansteuerungssequenzen in einen Untersuchungsraum, der im Wesentlichen von dem Patientenaufnahmebereich 14 gebildet ist, ein. Die Hochfrequenzantenneneinheit 20 ist weiterhin zum Empfang von Magnetresonanz-Signalen, insbesondere aus dem Patienten 15, ausgebildet.
Zu einer Steuerung des Hauptmagneten 17, der Gradientensteuereinheit 28 und der Hochfrequenzantennensteuereinheit 29 weist das Magnetresonanzgerät 11 eine Recheneinheit 24 auf. Die Recheneinheit 24 steuert zentral das Magnetresonanzgerät 11, wie beispielsweise das Durchführen einer vorbestimmten bildgebenden Gradientenechosequenz. Steuerinformationen wie beispielsweise Bildgebungsparameter, sowie rekonstruierte Magnetresonanz-Bilder können auf einer Anzeigeeinheit 25, beispielsweise auf zumindest einem Monitor, des Magnetresonanzgeräts 11 für einen Benutzer angezeigt werden. Zudem weist das Magnetresonanzgerät 11 eine Eingabeeinheit 26 auf, mittels derer Informationen und/oder Parameter während eines Messvorgangs von einem Benutzer eingegeben werden können. Die Recheneinheit 24 kann die Gradientensteuereinheit 28 und/oder Hochfrequenzantennensteuereinheit 29 und/oder die Anzeigeeinheit 25 und/oder die Eingabeeinheit 26 umfassen.
Das Magnetresonanzgerät 11 umfasst weiterhin eine Bilddatenerfassungseinheit 32. Die Bilddatenerfassungseinheit 32 ist im vorliegenden Fall von der Magneteinheit 13 zusammen mit der Hochfrequenzantennensteuereinheit 29 und der Gradientensteuereinheit 28 gebildet. Die Recheneinheit 24 umfasst weiterhin eine Ermittlungseinheit 33. Das Magnetresonanzgerät 11 ist somit zusammen mit der Eingabeeinheit 26, der Anzeigeeinheit 25 und der Ermittlungseinheit 33 zur Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens ausgelegt.
Das dargestellte Magnetresonanzgerät 11 kann selbstverständlich weitere Komponenten umfassen, die Magnetresonanzgeräte 11 gewöhnlich aufweisen. Eine allgemeine Funktionsweise eines Magnetresonanzgeräts 11 ist zudem dem Fachmann bekannt, so dass auf eine detaillierte Beschreibung der weiteren Komponenten verzichtet wird.
2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines ersten erfindungsgemäßen Verfahrens zur Modifikation einer Magnetresonanz-Ansteuerungssequenz. Ziel ist es, von einem Untersuchungsbereich eines Patienten 15, der sich im Patientenaufnahmebereich eines Magnetresonanzgerätes 11 befindet, mittels einer Magnetresonanz-Ansteuerungssequenz Aufnahmen zu erzeugen. Meist wird zunächst der Grundcharakter der Magnetresonanz-Ansteuerungssequenz durch die Wahl des Sequenztyps bestimmt. Nach der Wahl liegt typischerweise eine Magnetresonanz-Ansteuerungssequenz vor, die ausspielbar ist, deren Eigenschaften, die beispielsweise das abzubildende Volumen betreffen, jedoch nicht auf das Untersuchungsobjekt abgestimmt sind. Der Anwender des Magnetresonanzgerätes nimmt für die individuelle Anpassung an das Untersuchungsobjekt typischerweise Änderungen vor. Dabei kann entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgegangen werden.
In einem ersten Verfahrensschritt 100 gibt der Anwender einen ersten Parameter über die Eingabeeinheit 26 vor. In der Magnetresonanz-Bildgebung sind verschiedene Eigenschaften von Magnetresonanz-Ansteuerungssequenzen voneinander abhängig, weshalb die Änderung eines ersten Parameters typischerweise weitere Eigenschaften der Magnetresonanz-Ansteuerungssequenz betreffen. Folgende Änderungen werden mittels der Ermittlungseinheit 33 einer Recheneinheit 24 des Magnetresonanzgerätes 11 vorgenommen: In einem Verfahrensschritt 110 wird der erste Parameter einer vordefinierten Kategorie zugeordnet. Der erste Parameter kann genau einer Kategorie zugeordnet werden, für die weitere Informationen bereitgehalten werden. Diese weiteren Informationen enthalten eine Randbedingung, die für weitere Eigenschaften der auszuspielenden Pulse gilt und bei deren Einhaltung die Magnetresonanz-Ansteuerungssequenz ausspielbar ist. Diese Randbedingung wird in Verfahrensschritt 120 für die Kategorie bereitgestellt, der der erste Parameter zugeordnet wurde. In Verfahrensschritt 130 werden unter Einhaltung der Randbedingung Eigenschaften der auszuspielenden Pulse ermittelt. Typischerweise werden alle Eigenschaften der auszuspielenden Pulse verändert, die von der Randbedingung abhängen und/oder von an die Randbedingung angepassten Eigenschaften auszuspielender Pulse abhängen. Ist die Ermittlung aller erforderlichen Eigenschaften der Magnetresonanz-Ansteuerungssequenz aufgrund des veränderten ersten Parameters erfolgt, wird das erfindungsgemäße Verfahren in Verfahrensschritt 140 beendet und die Eigenschaften der Magnetresonanz-Ansteuerungssequenz können dem Anwender beispielsweise an einer Anzeigeeinheit 25 dargestellt werden.
Nachdem alle vom ersten Parameter abhängigen Eigenschaften der Magnetresonanz-Ansteuerungssequenz angepasst wurden, ist das Verfahren zur Modifikation einer Magnetresonanz-Ansteuerungssequenz beendet. Der Anwender kann anschließend weitere Änderungen vornehmen und so beispielsweise für den ersten Parameter einen neuen Wert vorgeben oder einen anderen Parameter ändern. Vorzugsweise existieren für alle veränderbaren Parameter vordefinierte Kategorien mit jeweils mindesten einer zugehörigen Randbedingung, sodass das Verfahren bei der Vorgabe jedes weiteren Parameters ausgeführt werden kann.
Nach Abschluss der Modifikation der Magnetresonanz-Ansteuerungssequenz aufgrund von Vorgaben durch den Anwender kann diese Magnetresonanz-Ansteuerungssequenz durch das Magnetresonanzgerät 11 ausgeführt werden. Die Recheneinheit 24 ist dazu ausgebildet, die Magnetresonanz-Ansteuerungssequenz mit den vorgegebenen Eigenschaften durchzuführen und die Gradientensteuereinheit 28 mit einer Gradientenspule 21 und/oder die Hochfrequenzantennensteuereinheit 29 entsprechend der Vorgaben der Magnetresonanz-Ansteuerungssequenz anzusteuern. Während der Ausführung der Magnetresonanz-Ansteuerungssequenz werden Daten oder Signale mittels der Bilddatenerfassungseinheit 32 aufgenommen. Diese Daten oder Signale können verarbeitet und zu Magnetresonanz-Bildern rekonstruiert werden, welche auf der Anzeigeeinheit 25 dargestellt werden können. Die Vorgabe des ersten Parameters durch den Anwender kann die Magnetresonanz-Bilder beeinflussen. Beispielsweise spiegelt sich die Wahl einer räumlichen Orientierung in der dargestellten Ebene der Magnetresonanz-Bilder wieder. Betrifft die Änderung des ersten Parameters beispielsweise das Timing der Pulse, so kann der Kontrast der Magnetresonanz-Bilder verändert sein, d.h. der Helligkeitsunterschied zwischen dunklen und hellen Bereichen ist verstärkt oder geschwächt.
3 zeigt ein Ablaufdiagramm einer zweiten Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Modifikation einer Magnetresonanz-Ansteuerungssequenz. Ziel ist es, von einem Untersuchungsbereich eines Patienten 15, der sich im Patientenaufnahmebereich eines Magnetresonanzgerätes 11 befindet, mittels einer Magnetresonanz-Ansteuerungssequenz Aufnahmen zu erzeugen. Meist wird zunächst der Grundcharakter der Magnetresonanz-Ansteuerungssequenz durch die Wahl des Sequenztyps bestimmt. Nach der Wahl liegt typischerweise eine Magnetresonanz-Ansteuerungssequenz vor, die ausspielbar ist, deren Eigenschaften, die beispielsweise das abzubildende Volumen betreffen, jedoch nicht auf das Untersuchungsobjekt abgestimmt sind. Der Anwender des Magnetresonanzgerätes nimmt für die individuelle Anpassung an das Untersuchungsobjekt typischerweise Änderungen vor.
Dabei gibt der Anwender wie im ersten erfindungsgemäßen Verfahren, das anhand 2 beschrieben wird, einen ersten Parameter in Verfahrensschritt 100 vor und ordnet entsprechend Verfahrensschritt 110 den ersten Parameter einer Kategorie zu. Auch in der zweiten Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgen die Zuordnung des ersten Parameters 110 und alle folgenden Verfahrensschritte mittels der Ermittlungseinheit 33 einer Recheneinheit 24 des Magnetresonanzgerätes 11. In der zweiten Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens folgt der Kategorisierung des ersten Parameters 110 ein weiterer Verfahrensschritt 111, der eine Prüfung vornimmt, ob sich die Kategorie, in die der vorgegebene erste Parameter zugeordnet wurde, von der Kategorie unterscheidet, der der ursprüngliche Parameter vor der Änderung angehörte.
Diese Prüfung kann zu genau zwei Ergebnissen führen: in einem ersten Fall stimmen die beiden Kategorien überein, in einem zweiten Fall unterscheiden sich diese.
Im ersten Fall sind weitere Verfahrensschritte zur Bereitstellung einer Randbedingung und zur Ermittlung der Eigenschaften auszuspielender Pulse unter Einhaltung der bereitgestellten Randbedingung nicht notwendig, da keine veränderten Randbedingungen bereitgestellt werden können, an die eine Anpassung erforderlich ist. Der erste Parameter kann mindestens eine Eigenschaft auszuspielender Pulse beeinflussen, wobei eine Anpassung der Eigenschaft der auszuspielenden Pulse an den ersten Parameter erforderlich sein kann. Diese Anpassung der Eigenschaft auszuspielender Pulse an den ersten Parameter erfolgt in Verfahrensschritt 131. Gegebenenfalls beeinflusst der erste Parameter keine Eigenschaft der auszuspielenden Pulse. Eine Anpassung muss in diesem Fall nicht durchgeführt werden. Direkt im Anschluss erfolgt der Abschluss des erfindungsgemäßen Verfahrens, also das Ende in Verfahrensschritt 140, wobei die Eigenschaften der Magnetresonanz-Ansteuerungssequenz dem Anwender beispielsweise an einer Anzeigeeinheit 25 dargestellt werden können.
Im zweiten Fall, also bei einer Vorgabe des ersten Parameters, die eine Änderung der Kategorie verursacht, folgt der Prüfung der Kategorie (111) die Bereitstellung der Randbedingung in Verfahrensschritt 120 und die Ermittlung der Eigenschaft auszuspielender Pulse unter Berücksichtigung der Randbedingung in Verfahrensschritt 130, bevor das Verfahren im Schritt 140 abgeschlossen wird.
Obwohl die Erfindung im Detail durch die bevorzugten Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
Zusammenfassend betrifft die Erfindung ein Verfahren zu einer Modifikation einer Magnetresonanz-Ansteuerungssequenz, bei dem eine Eigenschaft von auszuspielenden Pulsen basierend auf einer Vorgabe eines Parameters der Magnetresonanz-Ansteuerungssequenz besonders effizient ermittelt wird, indem nach der Vorgabe eines ersten Parameters dieser in eine von mehreren für diesen ersten Parameter vordefinierten Kategorien eingeordnet wird, mit der eine Randbedingung verknüpft ist, die bereitgestellt wird und bei der Ermittlung einer Eigenschaft der auszuspielenden Pulse berücksichtigt und eingehalten wird.

Claims

Verfahren zu einer Modifikation einer Magnetresonanz-Ansteuerungssequenz, bei dem eine Eigenschaft von auszuspielenden Pulsen basierend auf einer Vorgabe eines Parameters der Magnetresonanz-Ansteuerungssequenz ermittelt wird, umfassend die folgenden Verfahrensschritte: – Vorgabe eines ersten Parameters der Magnetresonanz-Ansteuerungssequenz, – Einordnung des ersten Parameters in eine von mehreren für diesen ersten Parameter vordefinierten Kategorien, – Bereitstellung einer Randbedingung basierend auf der Kategorie, in die der erste Parameter eingeordnet wird, und – Ermittlung einer Eigenschaft der auszuspielenden Pulse unter Einhaltung der bereitgestellten Randbedingung.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Randbedingung mit den Kategorien derart verknüpft ist, dass der in eine Kategorie eingeordnete erste Parameter eine Randbedingung für die Eigenschaft der auszuspielenden Pulse derart vorgibt, dass die Eigenschaft der auszuspielenden Pulse unter Einhaltung der Randbedingung in Kombination mit dem ersten Parameter ausführbar ist.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der erste Parameter der Magnetresonanz-Ansteuerungssequenz bei der Ermittlung der Eigenschaft der auszuspielenden Pulse nicht verändert wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Eigenschaft der auszuspielenden Pulse mindestens einen der folgenden Punkte umfasst: – das Timing der Pulse, – die Dauer der Pulse, – die maximale Amplitude der Pulse.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der erste Parameter eine räumliche Charakteristik eines von der Magnetresonanz-Ansteuerungssequenz darzustellenden Volumens beschreibt.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei die räumliche Charakteristik durch eine Position, eine Orientierung und/oder eine räumliche Ausdehnung des von der Magnetresonanz-Ansteuerungssequenz darzustellenden Volumens definiert ist.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Randbedingung die für die auszuspielenden Pulse verfügbare Leistung mindestens einer Gradientenspule (21) vorgibt.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Kategorien vordefiniert werden, indem ein Wertebereich für den ersten Parameter in mindestens zwei Teilbereiche diskretisiert wird, jeder Teilbereich genau eine Kategorie beschreibt, und den mindestens zwei Kategorien jeweils mindestens eine Randbedingung zugewiesen wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Kategorien vordefiniert werden, indem mögliche Optionen für die Randbedingung in mindestens zwei Kategorien eingeteilt werden und der erste Parameter, der vorgegeben wird, genau einer Kategorie zugeordnet wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Ermittlung der Eigenschaft der auszuspielenden Pulse unter Einhaltung der bereitgestellten Randbedingung bei Vorgabe eines ersten Parameters, der sich vom ursprünglichen Parameter unterscheidet, nur dann erfolgt, wenn der erste Parameter in eine Kategorie eingeordnet wird, die sich von der Kategorie unterscheidet, in die der ursprüngliche Parameter eingeordnet wurde.
Magnetresonanzgerät (11), das zu einer Ausführung eines Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche zu einer Modifikation einer Magnetresonanz-Ansteuerungssequenz, bei dem eine Eigenschaft von auszuspielenden Pulsen basierend auf einer Vorgabe eines Parameters der Magnetresonanz-Ansteuerungssequenz ermittelt wird, ausgelegt ist.
Computerprogrammprodukt, welches ein Programm umfasst und direkt in einem Speicher einer programmierbaren Recheneinheit (24) eines Magnetresonanzgerätes (11) ladbar ist, mit Programmmitteln, um ein Verfahren zu einer Modifikation einer Magnetresonanz-Ansteuerungssequenz nach einem der Ansprüche 1 bis 10 auszuführen, wenn das Programm in der Recheneinheit (24) des Magnetresonanzgerätes (11) ausgeführt wird.
Computerlesbarer Datenträger, auf dem ein Programm hinterlegt ist, das zu einer Ausführung eines Verfahrens zu einer Modifikation einer Magnetresonanz-Ansteuerungssequenz nach einem der Ansprüche 1 bis 10 vorgesehen ist.