DE102016200551A1

DE102016200551A1 - Verfahren zum Planen einer Magnetresonanz-Bildgebung eines Körpers eines Untersuchungsobjekts

Info

Publication number: DE102016200551A1
Application number: DE102016200551.0A
Authority: DE
Inventors: David Grodzki
Original assignee: Siemens Healthcare GmbH
Current assignee: Siemens Healthineers Ag De
Priority date: 2016-01-18
Filing date: 2016-01-18
Publication date: 2017-07-20
Also published as: US20170205477A1; US10371768B2

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Planen einer Magnetresonanz-Bildgebung eines Körpers eines Untersuchungsobjekts, eine Planungseinheit, ein Magnetresonanzgerät und ein Computerprogrammprodukt. Um eine verbesserte Planung einer Magnetresonanz-Bildgebung eines Untersuchungsobjekts mit einem Implantat zu ermöglichen, wird vorgeschlagen, dass das erfindungsgemäße Verfahren zum Planen einer Magnetresonanz-Bildgebung eines Körpers eines Untersuchungsobjekts mittels eines Magnetresonanzgeräts, wobei sich im Körper des Untersuchungsobjekts ein Implantat befindet, folgende Verfahrensschritte umfasst: – Erfassen einer Positionsinformation des Implantats, wobei die Positionsinformation eine Position des Implantats im Körper des Untersuchungsobjekts charakterisiert, – Vorgeben von zumindest einem Bildgebungsparameter für die Magnetresonanz-Bildgebung, – Ermitteln von zumindest einem Belastungsparameter des Implantats anhand der erfassten Positionsinformation und dem zumindest einen vorgegebenen Bildgebungsparameter und – Planung der Magnetresonanz-Bildgebung anhand des zumindest einen ermittelten Belastungsparameters des Implantats.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Planen einer Magnetresonanz-Bildgebung eines Körpers eines Untersuchungsobjekts, eine Planungseinheit, ein Magnetresonanzgerät und ein Computerprogrammprodukt.
In einem Magnetresonanzgerät, auch Magnetresonanztomographiesystem genannt, wird üblicherweise der zu untersuchende Körper einer Untersuchungsobjekts, beispielsweise eines Patienten, eines gesunden Probanden, eines Tiers oder eines Phantoms, mit Hilfe eines Hauptmagneten einem relativ hohen Hauptmagnetfeld, beispielsweise von 1,5 oder 3 oder 7 Tesla, ausgesetzt. Zusätzlich werden mit Hilfe einer Gradientenspuleneinheit Gradientenschaltungen ausgespielt. Über eine Hochfrequenzantenneneinheit werden dann mittels geeigneter Antenneneinrichtungen hochfrequente Hochfrequenz-Pulse, beispielsweise Anregungspulse, ausgesendet, was dazu führt, dass die Kernspins bestimmter, durch diese Hochfrequenz-Pulse resonant angeregter Atome um einen definierten Flipwinkel gegenüber den Magnetfeldlinien des Hauptmagnetfelds verkippt werden. Bei der Relaxation der Kernspins werden Hochfrequenz-Signale, so genannte Magnetresonanz-Signale, abgestrahlt, die mittels geeigneter Hochfrequenzantennen empfangen und dann weiterverarbeitet werden. Aus den so akquirierten Rohdaten können schließlich die gewünschten Bilddaten rekonstruiert werden.
Für eine bestimmte Messung ist daher eine bestimmte Magnetresonanz-Sequenz, auch Pulssequenz genannt, auszusenden, welche aus einer Folge von Hochfrequenz-Pulsen, beispielsweise Anregungspulsen und Refokussierungspulsen, sowie passend dazu koordiniert auszusendenden Gradientenschaltungen in verschiedenen Gradientenachsen entlang verschiedener Raumrichtungen besteht. Zeitlich passend hierzu werden Auslesefenster gesetzt, welche die Zeiträume vorgeben, in denen die induzierten Magnetresonanz-Signale erfasst werden.
Es kann vorkommen, dass eine Magnetresonanz-Bildgebung eines Untersuchungsobjekts durchgeführt werden soll, in dessen Körper sich ein Implantat befindet. Dabei kann es sich um ein passives Implantat, wie beispielsweise ein künstliches Kniegelenk, eine künstliche Hüfte, ein Brustimplantat, ein Zahnimplantat, ein chirurgisches Fixierungsimplantat, einen Clip, eine künstliche Herzklappe oder einen Stent handeln. Auch ist es denkbar, dass sich im Untersuchungsobjekt ein aktives Implantat befindet, wie beispielsweise ein Herzschrittmacher, ein Defibrillator, ein Implantat für die tiefe Hirnstimulation (Hirnschrittmacher), ein Cochlea-Implantat oder ein Vagusnervstimulator. Selbstverständlich können sich auch andere, dem Fachmann bekannte, Implantate im Körper des Untersuchungsobjekts befinden.
Die während des Durchführens der Magnetresonanz-Bildgebung erzeugten Gradientenfelder oder Hochfrequenz-Felder können bezüglich des im Untersuchungsobjekt vorliegenden Implantats problematisch sein. So ist es beispielsweise denkbar, dass während der Magnetresonanz-Bildgebung eine Erwärmung des Implantats oder eine Fehlfunktion des aktiven Implantats auftreten. Die Gewährleistung der Sicherheit des Untersuchungsobjekts bzw. der Integrität des sich im Untersuchungsobjekts befindlichen Implantats während der Magnetresonanz-Bildgebung hat derart einen hohen Stellenwert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine verbesserte Planung einer Magnetresonanz-Bildgebung eines Untersuchungsobjekts mit einem Implantat zu ermöglichen. Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Planen einer Magnetresonanz-Bildgebung eines Körpers eines Untersuchungsobjekts mittels eines Magnetresonanzgeräts, wobei sich im Körper des Untersuchungsobjekts ein Implantat befindet, umfasst folgende Verfahrensschritte:

– Erfassen einer Positionsinformation des Implantats, wobei die Positionsinformation eine Position des Implantats im Körper des Untersuchungsobjekts charakterisiert,
– Vorgeben von zumindest einem Bildgebungsparameter für die Magnetresonanz-Bildgebung,
– Ermitteln von einem Belastungsparameter des Implantats anhand der erfassten Positionsinformation und dem zumindest einen vorgegebenen Bildgebungsparameter und
– Planung der Magnetresonanz-Bildgebung anhand des ermittelten Belastungsparameters des Implantats.

Eine Information über ein Vorhandensein des Implantats im Körper des Untersuchungsobjekt befindet kann beispielsweise aus einem Aufklärungsgespräch mit dem Untersuchungsobjekt vor der Planung der Magnetresonanz-Bildgebung und/oder aus einer Patientenakte des Untersuchungsobjekts entnommen werden. Das beschriebene Vorgehen kann insbesondere dann durchgeführt werden, wenn sich herausstellt, dass sich ein Implantat im Körper des Untersuchungsobjekts befindet bzw. dass ein Implantat in den Körper des Untersuchungsobjekts implantiert ist.
Das Erfassen der Positionsinformation des Implantats kann eine Bestimmung einer Position und/oder einer Lage des Implantats im Körper des Untersuchungsobjekts umfassen. Die Positionsinformation kann beschreiben, welcher räumliche Bereich im Körper des Untersuchungsobjekts vom Implantat beansprucht wird. So kann die Positionsinformation Informationen über eine Ausrichtung und/oder eine Größe und/oder eine Form und/oder einen Positionsoffset des Implantats im Körper des Untersuchungsobjekts umfassen. Das Erfassen der Positionsinformation kann anhand von a priori Wissen über die Position des Implantats im Körper des Untersuchungsobjekts durchgeführt werden. Alternativ oder zusätzlich können während einer Vormessung mittels des Magnetresonanzgeräts akquirierte Magnetresonanz-Vormessungsdaten zum Bestimmen der Positionsinformation hinzugezogen werden, wie in einem der folgenden Abschnitte noch genauer beschrieben.
Zu Bildgebungsparametern können beispielsweise bestimmte Grundvorgaben für die für die Magnetresonanz-Bildgebung verwendete Magnetresonanz-Sequenz zählen. Beispielsweise kann der Bildgebungsparameter die Art der Magnetresonanz-Sequenz beschreiben, das heißt ob es sich um eine Spinechosequenz, eine Turbo-Spinechosequenz usw. handelt. Weiterhin kann der Bildgebungsparameter eine Schichtdicke, einen Schichtabstand, eine Anzahl der Schichten, eine Auflösung, eine Repetitionszeit, eine Echozeit, eine Anzahl von Mittelungen (Averages) usw. festlegen. Selbstverständlich sind auch weitere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Bildgebungsparameter denkbar.
Die Vorgabe des zumindest einen Bildgebungsparameters für die Magnetresonanz-Bildgebung kann eine Auswahl des zumindest einen Bildgebungsparameters, insbesondere für eine Einstellung eines Werts des zumindest einen Bildgebungsparameters für die Magnetresonanz-Bildgebung, umfassen. So kann die Vorgabe des zumindest einen Bildgebungsparameters mittels einer Interaktion eines Benutzers auf einer Benutzeroberfläche durchgeführt werden. Die Interaktion kann beispielsweise derart durchgeführt werden, dass der Benutzer auf der Benutzeroberfläche ein Einstellmodul auswählt, welches eine Einstellung des Werts des zumindest einen Bildgebungsparameters ermöglicht. Alternativ oder zusätzlich kann die Vorgabe des zumindest einen Bildgebungsparameters für die Magnetresonanz-Bildgebung direkt eine Vorgabe eines Werts des zumindest einen Bildgebungsparameters für die Magnetresonanz-Bildgebung umfassen. Auch ist es denkbar, dass die Vorgabe des zumindest einen Bildgebungsparameters eine Vorgabe einer Parameterkonstellation von mehreren Bildgebungsparametern umfasst.
Der Belastungsparameter, insbesondere ein ermittelter Wert des Belastungsparameters, kann beispielsweise eine Erwärmung des Implantats während der Magnetresonanz-Bildgebung und/oder eine Wahrscheinlichkeit für eine Fehlfunktion eines aktiven Implantats während der Magnetresonanz-Bildgebung charakterisieren. Wie in einem der folgenden Abschnitte noch genauer beschrieben liegt üblicherweise ein Grenzwert für den Belastungsparameter des Implantats, welcher bei der Magnetresonanz-Bildgebung nicht überschritten werden kann. Der Grenzwert für den Belastungsparameter kann spezifisch für verschiedene Implantate sein. Weiterhin kann auch der zu ermittelnde Belastungsparameter spezifisch für verschiedene Implantate sein. Als ein möglicher Belastungsparameter kann eine Belastung des Implantats durch eine Absorption von elektromagnetischen Feldern, eine sogenannte Spezifische-Absorptionsrate Belastung (SAR-Belastung), ermittelt werden. Als ein weiterer möglicher Belastungsparameter kann eine auf das Implantat einwirkende Magnetfeldänderung über die Zeit, eine sogenannte T/s-Rate, ermittelt werden.
Der Belastungsparameter wird insbesondere derart ermittelt, dass er eine Belastung des Implantats beim Ausspielen der Magnetresonanz-Sequenz an der Position des Implantats charakterisiert. Dafür kann das Ermitteln des Belastungsparameters mittels eines Algorithmus erfolgen, welcher als Eingangsparameter die Positionsinformation und den zumindest einen Bildgebungsparameter und als Ausgangsparameter den zumindest einen Belastungsparameter umfasst. Das Ermitteln des Belastungsparameters umfasst dabei typischerweise das Ermitteln von zumindest einem Wert des Belastungsparameters. Es ist dabei, wie im Folgenden noch genauer beschrieben, oft vorteilhaft mehrere Werte des Belastungsparameters zu ermitteln. Selbstverständlich ist es auch denkbar, dass Werte von mehreren verschiedenen Belastungsparametern ermittelt werden.
Der Belastungsparameter ist dabei typischerweise ortsspezifisch. Das bedeutet insbesondere, dass unterschiedliche Werte des Belastungsparameters während der Magnetresonanz-Bildgebung an unterschiedlichen Stellen im Körper des Untersuchungsobjekts auftreten können. Die von der Magnetresonanz-Sequenz, welche zur Magnetresonanz-Bildgebung eingesetzt wird, festgelegten Hochfrequenz-Pulse und/oder Gradientenpulse können so zu einer höheren Belastung an einem ersten Ort im Körper des Untersuchungsobjekts als an einem zweiten Ort im Körper des Untersuchungsobjekts führen. Daher ist es besonders vorteilhaft, den Belastungsparameter an der Position des Implantats im Körper des Untersuchungsobjekts zu ermitteln. Aus diesem Grund wird vorteilhafterweise bei dem Ermitteln des Belastungsparameters die Positionsinformation des Implantats berücksichtigt. So kann die tatsächliche Belastung des Implantats während der Magnetresonanz-Bildgebung besser abgeschätzt werden.
Da Parameter der Hochfrequenz-Pulse und/oder Gradientenpulse der Magnetresonanz-Sequenz anhand des vorgegebenen zumindest einen Bildgebungsparameters eingestellt werden, hängt der während der Magnetresonanz-Bildgebung auftretende Belastungsparameter insbesondere vom vorgegebenen zumindest einen Bildgebungsparameter ab. Das Ermitteln des Belastungsparameters unter Berücksichtigung des zumindest einen vorgegebenen Bildgebungsparameters kann so eine Bestimmung einer Auswirkung des zumindest einen Bildgebungsparameters, insbesondere eines für die Magnetresonanz-Bildgebung eingestellten Werts des zumindest einen Bildgebungsparameters, auf den Belastungsparameter umfassen.
Das Ermitteln des Belastungsparameters erfolgt insbesondere vor Beginn der Magnetresonanz-Bildgebung. Es ist jedoch denkbar, dass zum Ermitteln des Belastungsparameters, beispielsweise zum Erfassen der Positionsinformation, Magnetresonanz-Vormessungsdaten in einer Vormessung vor der eigentlichen Magnetresonanz-Bildgebung akquiriert werden. Allerdings ist insbesondere das Ermitteln des Belastungsparameters vor dem Start der Akquisition von diagnostischen Magnetresonanz-Bilddaten des Untersuchungsobjekts abgeschlossen. Derart kann die Planung der Magnetresonanz-Bildgebung anhand des ermittelten Belastungsparameters durchgeführt werden. Wie im Folgenden noch genauer beschrieben, kann es beispielsweise derart bei der Planung der Magnetresonanz-Bildgebung ermöglicht werden, dass anhand des ermittelten Belastungsparameters nur bestimmte Werte des zumindest einen Bildgebungsparameters auswählbar sind.
Der Belastungsparameter soll derart insbesondere nicht anhand der während der Magnetresonanz-Bildgebung akquirierten Magnetresonanz-Bilddaten ermittelt werden. Vielmehr soll insbesondere der während der Magnetresonanz-Bildgebung auftretende Wert des Belastungsparameters, insbesondere an der Position des Implantats im Körper des Untersuchungsobjekts, mittels einer Simulation ermittelt werden. Eingangsparameter dieser Simulation sind dann insbesondere die Positionsinformation des Implantats und der zumindest eine vorgegebene Bildgebungsparameter.
Anhand der Planung der Magnetresonanz-Bildgebung, insbesondere nach Festlegung der Werte von allen Bildgebungsparametern, kann schließlich die Magnetresonanz-Bildgebung des Körpers des Untersuchungsobjekts durchgeführt werden. So können während der Magnetresonanz-Bildgebung Magnetresonanz-Messdaten des Körpers des Untersuchungsobjekts erfasst werden. Aus den Magnetresonanz-Messdaten können Magnetresonanz-Bilddaten rekonstruiert werden, welche anschließend bereitgestellt, insbesondere angezeigt und/oder abgespeichert, werden können.
Das beschriebene Vorgehen kann eine erhöhte Flexibilität bei der Planung der Magnetresonanz-Bildgebung eines Untersuchungsobjekts mit einem Implantat ermöglichen. Gerade die Berücksichtigung der Position des Implantats im Körper des Untersuchungsobjekts kann eine optimierte Einstellung eines Werts des zumindest einen Bildgebungsparameters bei der Planung der Magnetresonanz-Bildgebung ermöglichen. Im Gegensatz dazu kann bei herkömmlichen Verfahren der Wert des zumindest einen Bildgebungsparameters bei der Planung der Magnetresonanz-Bildgebung ausgehend von der ungünstigsten Lage der Implantats im Körper des Untersuchungsobjekts eingeschränkt werden. Dadurch kann es vorkommen, dass der Wert des zumindest einen Bildgebungsparameters bei der Planung der Magnetresonanz-Bildgebung möglicherweise weiter begrenzt wird als eigentlich nötig. Das Einbeziehen der Positionsinformation bei dem Ermitteln des Belastungsparameters und somit bei der Planung der Magnetresonanz-Bildgebung kann dagegen eine Verringerung eines Puffers bei dem Einstellen des Wert des zumindest einen Bildgebungsparameters bei der Planung der Magnetresonanz-Bildgebung ermöglichen. Damit kann das beschriebene Vorgehen eine optimale Ausnutzung einer Hochfrequenz-Leistung und/oder einer Gradientenleistung bei der Magnetresonanz-Bildgebung ermöglichen. Somit kann beispielsweise bei der Magnetresonanz-Bildgebung eine verbesserte Bildqualität und/oder eine verkürzte Messzeit erreicht werden. Gleichzeitig ist es mit dem beschriebenen Vorgehen möglich, dass eine Sicherheit des Untersuchungsobjekts bzw. eine Integrität des Implantats bei der Magnetresonanz-Bildgebung gewährleistet wird.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass ein Grenzwert für den Belastungsparameter des Implantats vorgegeben wird, wobei die Planung der Magnetresonanz-Bildgebung einen Vergleich des ermittelten Belastungsparameters mit dem Grenzwert umfasst.
Die Vorgabe des Grenzwerts für den Belastungsparameter des Implantats kann anhand von Herstellervorgaben eines Herstellers des Implantats vorgenommen werden. Hersteller des Implantats sind aufgrund von steigenden Patientenzahlen mit implantierten Implantaten bemüht, Grenzwerte vorzugeben, in welchen das Untersuchungsobjekt mit dem jeweiligen Implantat sicher gemessen werden kann. Bei der Magnetresonanz-Bildgebung muss dann insbesondere darauf geachtet werden, dass die vom Hersteller vorgegebenen Grenzwerte nicht überschritten werden. Der Grenzwert für den Belastungsparameter des Implantats darf insbesondere an der Position des Implantats im Körper des Untersuchungsobjekts während der Magnetresonanz-Bildgebung nicht überschritten werden.
Der Grenzwert für den Belastungsparameter des Implantats kann direkt bei einem Registrieren des Untersuchungsobjekts und/oder bei einer Auswahl einer Magnetresonanz-Sequenz vor der Planung der Magnetresonanz-Bildgebung vorgegeben werden. Mögliche Grenzwerte sind beispielsweise eine maximale an der Position des Implantats während der Magnetresonanz-Bildgebung auftretende SAR-Belastung und/oder eine maximale an der Position des Implantats während der Magnetresonanz-Bildgebung auftretende T/s-Rate.
Der Vergleich des ermittelten Belastungsparameters mit dem Grenzwert des Belastungsparameters kann eine Prüfung umfassen, ob der ermittelte Belastungsparameter den Grenzwert des Belastungsparameters überschreitet. Ist dies der Fall, so kann bereits während der Planung der Magnetresonanz-Bildgebung eine Durchführung der Magnetresonanz-Bildgebung, beispielsweise mit einem eingestellten Wert für den zumindest einen vorgegebenen Bildgebungsparameter und/oder mit einer bestimmten Parameterkonstellation, verhindert werden. Es ist auch denkbar, dass bei der Planung der Magnetresonanz-Bildgebung bei einem Überschreiten des Grenzwerts des Belastungsparameters entsprechende Warnhinweise an einen Benutzer ausgegeben werden.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass vor der Planung der Magnetresonanz-Bildgebung in einer Vormessung Magnetresonanz-Vormessungsdaten des Körpers des Untersuchungsobjekts akquiriert werden, wobei das Erfassen der Positionsinformation des Implantats anhand der akquirierten Magnetresonanz-Vormessungsdaten erfolgt.
Die Vormessung ist insbesondere vor der eigentlichen Magnetresonanz-Bildgebung, in welcher diagnostische Magnetresonanz-Bilddaten des Untersuchungsobjekts erfasst werden sollen, abschließen. Die Vormessung erfolgt insbesondere vor der Planung der eigentlichen Magnetresonanz-Bildgebung. Die Vormessung kann beispielsweise eine Übersichtsaufnahme des Körpers des Untersuchungsobjekts, auf welcher anschließend die Magnetresonanz-Bildgebung geplant wird, umfassen.
Das Erfassen der Positionsinformation des Implantats anhand der akquirierten Magnetresonanz-Vormessungsdaten kann manuell, semiautomatisch oder automatisch erfolgen. Beispielsweise kann ein Benutzer per Hand die Positionsinformation anhand einer Darstellung der akquirierten Magnetresonanz-Vormessungsdaten festlegen. Alternativ ist es denkbar, dass die Positionsinformation des Implantats automatisch mittels einer Mustererkennung erfolgt. Derart kann mittels der Vormessung die Positionsinformation des Implantats besonders einfach erfasst werden.
Die Vormessung erfolgt vorteilhafterweise derart, dass der Grenzwert für den Belastungsparameter auf keinen Fall während der Vormessung überschritten wird. Um dies sicher zu stellen können beispielsweise Werte für den zumindest einen Bildgebungsparameter, insbesondere im Sinne einer „Fixed Parameter Option“, unabhängig von der Position des Implantats, welche ja bei dem Durchführen der Vormessung insbesondere noch nicht bekannt ist, für die Vormessung von vorne herein ausgeschlossen werden.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass das Ermitteln des Belastungsparameters ein virtuelles Ausrollen eines Teils einer für die Magnetresonanz-Bildgebung verwendeten Magnetresonanz-Sequenz mit dem vorgegebenen zumindest einen Bildgebungsparameter umfasst.
Der Teil der für die Magnetresonanz-Bildgebung verwendeten Magnetresonanz-Sequenz kann insbesondere ein repräsentativer Teil der Magnetresonanz-Sequenz sein. Beispielsweise kann der Teil der Magnetresonanz-Sequenz ein sich wiederholender Teil der Magnetresonanz-Sequenz sein. Auch ist es denkbar, dass der Teil der Magnetresonanz-Sequenz eine Dauer von einer Repetitionszeit aufweist. Weiterhin ist es beispielsweise denkbar, dass der Teil der Magnetresonanz-Sequenz einen aktiven Teil umfasst, während welchem eine höhere Dichte an Gradientenschaltungen und/oder Hochfrequenz-Pulsen ausgespielt wird. Selbstverständlich ist es auch denkbar, dass die gesamte Magnetresonanz-Sequenz virtuell ausgerollt wird.
Das virtuelle Ausrollen des Teils der Magnetresonanz-Sequenz kann derart eine, insbesondere abstrahierte, Simulation des Teils der Magnetresonanz-Sequenz umfassen. Das virtuelle Ausrollen des Teils der Magnetresonanz-Sequenz kann ein Simulieren eines zeitlichen Verlaufs von Gradientenschaltungen und/oder Hochfrequenz-Pulsen des Teils der Magnetresonanz-Sequenz umfassen. Dazu kann das virtuelle Ausrollen ein Auftragen eines Amplitudenverlaufs der Gradientenschaltungen und/oder Hochfrequenz-Pulse über den Zeitbereich des Teils der Magnetresonanz-Sequenz umfassen. Weiterhin kann das virtuelle Ausrollen ein Auftragen eines vom Amplitudenverlauf der Gradientenschaltungen und/oder Hochfrequenz-Pulse abgeleiteten Werts, beispielsweise einer Slew-Rate (Ableitung der Gradientenamplitude), über die Zeit umfassen. Die Gradientenschaltungen und/oder Hochfrequenz-Pulse bei dem virtuellen Ausrollen so dargestellt werden, wie sie schließlich von einer Hardware des Magnetresonanzgeräts bei der Magnetresonanz-Bildgebung tatsächlich ausgespielt werden würden.
Zum virtuellen Ausrollen der Magnetresonanz-Sequenz kann die Recheneinheit der Planungseinheit eine Ausrolleinheit umfassen. Die Planungseinheit kann weiterhin eine Analyseeinheit zum Analysieren des mittels der Ausrolleinheit erhaltenen zeitlichen Verlaufs der Gradientenschaltungen und/oder Hochfrequenz-Pulse umfassen. Das virtuelle Ausrollen der Magnetresonanz-Sequenz kann eine besonders exakte und auf die tatsächlichen Gegebenheiten angepasste Ermittlung des Belastungsparameters ermöglichen. Der zeitliche Verlauf des Belastungsparameters kann nämlich, insbesondere anhand von Rechenvorschriften, besonders einfach anhand des virtuell ausgerollten zeitlichen Verlaufs der Gradientenschaltungen und/oder Hochfrequenz-Pulse gewonnen werden.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass für das Ermitteln des Belastungsparameters anhand des virtuellen Ausrollens des Teils der Magnetresonanz-Sequenz eine Auswirkung von Gradientenschaltungen und/oder Hochfrequenz-Pulsen des Teils der Magnetresonanz-Sequenz auf die Position des Implantats bestimmt wird.
Dafür kann ein anhand des virtuellen Ausrollens erhaltener zeitlicher Verlauf der Gradientenschaltungen und/oder Hochfrequenz-Pulse der Magnetresonanz-Sequenz untersucht werden. Anhand des zeitlichen Verlaufs der Gradientenschaltungen kann beispielsweise eine T/s-Rate an der räumlichen Position des Implantats bzw. im vom Implantat eingenommenen räumlichen Bereich berechnet werden. Auch können räumliche Abschirmungseffekte und/oder Absorptionseffekte der der Magnetresonanz-Sequenz untersucht werden. Anhand dieser Untersuchung ist es möglich eine zu erwartende SAR-Belastung an der räumlichen Position des Implantats bzw. im vom Implantat eingenommenen räumlichen Bereich zu berechnen. Der Teil der Magnetresonanz-Sequenz kann dabei in bestimmten Anwendungsfällen auf die räumliche Position des Implantats bezogen ausgerollt werden.
Wie in einem der folgenden Abschnitte noch genauer beschrieben kann der mittels des virtuellen Ausrollens ermittelte Belastungsparameter, beispielsweise die T/s-Rate und/oder die SAR-Belastung, mit den jeweiligen Grenzwert für den Belastungsparameter verglichen werden. Ist der Grenzwert für den Belastungsparameter an einem Zeitpunkt überschritten, so kann die so eingestellte Magnetresonanz-Sequenz als nicht zulässig für die Magnetresonanz-Bildgebung deklariert werden.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass das Ermitteln des Belastungsparameters umfasst, dass mehrere Werte des Belastungsparameters anhand der erfassten Positionsinformation und anhand von mehreren Werten des zumindest einen vorgegebenen Bildgebungsparameters ermittelt werden.
Das Ermitteln der mehreren Werte des Belastungsparameters kann durch eine Vorgabe des zumindest einen Bildgebungsparameters durch einen Benutzer, insbesondere auf einer Benutzeroberfläche, ausgelöst werden. Wählt der Benutzer, beispielsweise durch einen Klick, den zumindest einen Bildgebungsparameters aus, so können die mehreren Belastungsparameter anhand der mehreren Werten des zumindest einen vorgegebenen Bildgebungsparameters ermittelt werden.
Die mehreren Werte des zumindest einen vorgegebenen Bildgebungsparameters können dabei insbesondere automatisch bereitgestellt bzw. ausgewählt werden. Die mehreren Werte des zumindest einen vorgegebenen Bildgebungsparameters können dabei über einen möglichen Parameterbereich des zumindest einen vorgegebenen Bildgebungsparameters verteilt angeordnet sein. Es ist dabei denkbar, dass die Auswahl der mehreren Werte des zumindest einen vorgegebenen Bildgebungsparameters mittels eines Binärsuche-Algorithmus nach Werten für den Bildgebungsparameter durchgeführt wird. Die Binärsuche kann dabei nach solchen Werten für den Bildgebungsparameter erfolgen, mit welchem eine bezüglich des Grenzwerts des Belastungsparameters akzeptable Magnetresonanz-Sequenz möglich ist.
Die mehreren Werte des zumindest einen vorgegebenen Bildgebungsparameters umfassen insbesondere einen ersten Wert und einen zweiten Wert des zumindest einen vorgegebenen Bildgebungsparameters. Der erste Wert des zumindest einen vorgegebenen Bildgebungsparameters kann dann zusammen mit der Positionsinformation in den Ermittlungsalgorithmus eingehen, wobei ein erster Wert des Belastungsparameters ermittelt wird. Daraufhin kann der zweite Wert des zumindest einen vorgegebenen Bildgebungsparameters zusammen mit der Positionsinformation in den Ermittlungsalgorithmus eingehen, wobei ein zweiter Wert des Belastungsparameters ermittelt wird. Derart können die mehreren Werte des Belastungsparameters anhand der erfassten Positionsinformation und der mehreren Werte des zumindest einen vorgegebenen Bildgebungsparameters ermittelt werden. Es kann also insbesondere zu jedem Wert des zumindest einen vorgegebenen Bildgebungsparameters ein Wert des Belastungsparameters ermittelt werden.
Auf die beschriebene Weise kann besonders vorteilhaft eine Auswirkung einer Veränderung des Werts des zumindest einen vorgegebenen Bildgebungsparameters auf den Wert des Belastungsparameters untersucht werden. Die daraus gewonnenen Informationen können besonders vorteilhaft bei der Planung der Magnetresonanz-Bildgebung berücksichtigt werden.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass die mehreren Werte des Belastungsparameters anhand eines mehrmaligen virtuellen Ausrollens des Teils der Magnetresonanz-Sequenz mit den mehreren Werten des zumindest einen vorgegebenen Bildgebungsparameters ermittelt werden.
Der erste Wert des Belastungsparameters der mehreren Werte des Belastungsparameters kann so anhand einer ersten Durchführung des virtuellen Ausrollens mit dem ersten Wert des zumindest einen vorgegebenen Bildgebungsparameters ermittelt werden. Der zweite Wert des Belastungsparameters der mehreren Werte des Belastungsparameters kann so anhand einer zweiten Durchführung des virtuellen Ausrollens mit dem zweiten Wert des zumindest einen vorgegebenen Bildgebungsparameters ermittelt werden. Insbesondere kann bei dem virtuellen Ausrollen jeweils die erfasste Positionsinformation des Implantats berücksichtigt werden.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass ein Grenzwert für den Belastungsparameter des Implantats vorgegeben wird, wobei für die Planung der Magnetresonanz-Bildgebung die mehreren ermittelten Werte des Belastungsparameters mit dem Grenzwert verglichen werden.
Es kann so ein erster Vergleich des ersten ermittelten Werts des Belastungsparameters, welchem der erste Wert des zumindest einen vorgegebenen Bildgebungsparameters zugrunde liegt, mit dem Grenzwert für den Belastungsparameter durchgeführt werden. Weiterhin kann ein zweiter Vergleichs des zweiten ermittelten Werts des Belastungsparameters, welchem der zweite Wert des zumindest einen vorgegebenen Bildgebungsparameters zugrunde liegt, mit dem Grenzwert für den Belastungsparameter durchgeführt werden.
So kann besonders vorteilhaft untersucht werden, mit welchen Werten des zumindest einen vorgegebenen Bildgebungsparameters der Grenzwert für den Belastungsparameter bei der Magnetresonanz-Bildgebung eingehalten werden kann. Ergibt ein Vergleich eines ermittelten Belastungsparameter der mehreren ermittelten Belastungsparameter mit dem Grenzwert, dass der Grenzwert überschritten ist, so kann ein Durchführen der Magnetresonanz-Sequenz mit dem Wert des zumindest einen vorgegebenen Bildgebungsparameters, welcher der Ermittlung des Belastungsparameters zugrunde liegt, verboten werden. So können schrittweise, beispielsweise mittels einer Binärsuche, erlaubte Werte für den zumindest einen Bildgebungsparameter ermittelt werden, für die während der Magnetresonanz-Bildgebung der Grenzwert für den Belastungsparameter eingehalten werden kann.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass für die Planung der Magnetresonanz-Bildgebung ein einstellbarer Wertebereich für den zumindest einen vorgegebenen Bildgebungsparameter auf einer Benutzeroberfläche anhand des ermittelten Belastungsparameters bereitgestellt wird.
Die Benutzeroberfläche wird dabei insbesondere von einem Benutzer zur Einstellung des Werts des zumindest einen vorgegebenen Bildgebungsparameters für die Magnetresonanz-Bildgebung verwendet. Der einstellbare Wertebereich für den zumindest einen vorgegebenen Bildgebungsparameter umfasst insbesondere diejenigen Werte des zumindest einen vorgegebenen Bildgebungsparameters, mit welchem eine Magnetresonanz-Bildgebung innerhalb des Grenzwerts für den Belastungsparameter des Implantats möglich ist. Derart können bereits während der Einstellung der Magnetresonanz-Sequenz für die Magnetresonanz-Bildgebung nur bestimmte Werte für den zumindest einen vorgegebenen Bildgebungsparameter zugelassen werden. Eine Auswahl von Werten des zumindest einen vorgegebenen Bildgebungsparameters, welche außerhalb des einstellbaren Wertebereichs liegen, für die Magnetresonanz-Bildgebung kann vorteilhafterweise auf der Benutzeroberfläche verboten werden. Solche nicht auswählbaren Werte können beispielsweise auf der Benutzeroberfläche nicht angezeigt und/oder ausgegraut und/oder farbig (beispielsweise rot) hinterlegt werden.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass der einstellbare Wertebereich für den zumindest einen vorgegebenen Bildgebungsparameter anhand des Vergleichs der mehreren ermittelten Werte des Belastungsparameters mit dem Grenzwert bereitgestellt wird.
Derart können bereits während der Einstellung der Magnetresonanz-Sequenz für die Magnetresonanz-Bildgebung nur solche Werte für den zumindest einen vorgegebenen Bildgebungsparameter zugelassen werden, bei welchen ein Grenzwert für den Belastungsparameter des Implantats während der Magnetresonanz-Bildgebung, insbesondere unter Berücksichtigung der Position des Implantats, eingehalten werden kann. Selbstverständlich kann dieses Vorgehen auch auf Parameterkonstellationen von mehreren Bildgebungsparametern erweitert werden, so dass nur anhand des Grenzwerts des Belastungsparameters bestimmte Parameterkonstellationen für die Messung zugelassen werden.
Die erfindungsgemäße Planungseinheit umfasst eine Recheneinheit, welche eine Positionserfassungseinheit, eine Vorgabeeinheit, eine Ermittlungseinheit und eine Planungseinheit umfasst, wobei die Planungseinheit zur Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet ist.
Derart ist die Planungseinheit zum Ausführen eines Verfahrens zum Planen einer Magnetresonanz-Bildgebung eines Körpers eines Untersuchungsobjekts mittels eines Magnetresonanzgeräts ausgebildet, wobei sich im Körper des Untersuchungsobjekts ein Implantat befindet. Die Positionserfassungseinheit ist zum Erfassen einer Positionsinformation des Implantats ausgebildet, wobei die Positionsinformation eine Position des Implantats im Körper des Untersuchungsobjekts charakterisiert. Die Vorgabeeinheit ist zum Vorgeben von zumindest einem Bildgebungsparameter für die Magnetresonanz-Bildgebung ausgebildet. Die Ermittlungseinheit ist zum Ermitteln von einem Belastungsparameter des Implantats anhand der erfassten Positionsinformation und dem zumindest einen vorgegebenen Bildgebungsparameter ausgebildet. Das Planungsmodul ist zur Planung der Magnetresonanz-Bildgebung anhand des ermittelten Belastungsparameters des Implantats ausgebildet.
Das erfindungsgemäße Magnetresonanzgerät umfasst eine erfindungsgemäße Planungseinheit. Die Planungseinheit kann dazu ausgebildet sein, Steuerungssignale an das Magnetresonanzgerät zu senden und/oder Steuerungssignale zu empfangen und/oder zu verarbeiten, um ein erfindungsgemäßes Verfahren auszuführen. Die Planungseinheit kann in das Magnetresonanzgerät integriert sein. Die Planungseinheit kann auch separat von dem Magnetresonanzgerät installiert sein. Die Planungseinheit kann mit dem Magnetresonanzgerät verbunden sein.
Das erfindungsgemäße Computerprogrammprodukt ist direkt in einen Speicher einer programmierbaren Recheneinheit einer Planungseinheit ladbar und weist Programmcode-Mittel auf, um ein erfindungsgemäßes Verfahren auszuführen, wenn das Computerprogrammprodukt in der Recheneinheit der Planungseinheit ausgeführt wird. Das Computerprogrammprodukt umfasst insbesondere ein Computerprogramm. Dadurch kann das erfindungsgemäße Verfahren schnell, identisch wiederholbar und robust ausgeführt werden. Das Computerprogrammprodukt ist so konfiguriert, dass es mittels der Recheneinheit die erfindungsgemäßen Verfahrensschritte ausführen kann. Die Recheneinheit muss dabei jeweils die Voraussetzungen wie beispielsweise einen entsprechenden Arbeitsspeicher, eine entsprechende Grafikkarte oder eine entsprechende Logikeinheit aufweisen, so dass die jeweiligen Verfahrensschritte effizient ausgeführt werden können. Das Computerprogrammprodukt ist beispielsweise auf einem computerlesbaren Medium gespeichert oder auf einem Netzwerk oder Server hinterlegt, von wo es in den Prozessor einer lokalen Recheneinheit geladen werden kann, der mit der Planungseinheit direkt verbunden oder als Teil der Planungseinheit ausgebildet sein kann. Weiterhin können Steuerinformationen des Computerprogrammprodukts auf einem elektronisch lesbaren Datenträger gespeichert sein. Die Steuerinformationen des elektronisch lesbaren Datenträgers können derart ausgestaltet sein, dass sie bei Verwendung des Datenträgers in einer Recheneinheit der Planungseinheit ein erfindungsgemäßes Verfahren ausführen. Beispiele für elektronische lesbare Datenträger sind eine DVD, ein Magnetband oder ein USB-Stick, auf welchem elektronisch lesbare Steuerinformationen, insbesondere Software (vgl. oben), gespeichert ist. Wenn diese Steuerinformationen (Software) von dem Datenträger gelesen und in eine Steuerung und/oder Recheneinheit der Planungseinheit gespeichert werden, können alle erfindungsgemäßen Ausführungsformen der vorab beschriebenen Verfahren durchgeführt werden. So kann die Erfindung auch von dem besagten computerlesbaren Medium und/oder dem besagten elektronisch lesbaren Datenträger ausgehen.
Die Vorteile der erfindungsgemäßen Planungseinheit, des erfindungsgemäßen Magnetresonanzgeräts und des erfindungsgemäßen Computerprogrammprodukts entsprechen im Wesentlichen den Vorteilen des erfindungsgemäßen Verfahrens, welche vorab im Detail ausgeführt sind. Hierbei erwähnte Merkmale, Vorteile oder alternative Ausführungsformen sind ebenso auch auf die anderen beanspruchten Gegenstände zu übertragen und umgekehrt. Mit anderen Worten können die gegenständlichen Ansprüche auch mit den Merkmalen, die in Zusammenhang mit einem Verfahren beschrieben oder beansprucht sind, weitergebildet sein. Die entsprechenden funktionalen Merkmale des Verfahrens werden dabei durch entsprechende gegenständliche Module, insbesondere durch Hardware-Module, ausgebildet.
Die Komponenten der erfindungsgemäßen Planungseinheit, nämlich die Positionserfassungseinheit, Vorgabeeinheit, Ermittlungseinheit und das Planungsmodul, können zum überwiegenden Teil in Form von Softwarekomponenten ausgebildet sein. Grundsätzlich können diese Komponenten aber auch zum Teil, insbesondere wenn es um besonders schnelle Berechnungen geht, in Form von softwareunterstützten Hardwarekomponenten, beispielsweise FPGAs oder dergleichen, realisiert sein. Ebenso können die benötigten Schnittstellen, beispielsweise wenn es nur um eine Übernahme von Daten aus anderen Softwarekomponenten geht, als Softwareschnittstellen ausgebildet sein. Sie können aber auch als hardwaremäßig aufgebaute Schnittstellen ausgebildet sein, die durch geeignete Software angesteuert werden. Selbstverständlich ist es auch denkbar, dass mehrere der genannten Komponenten in Form einer einzelnen Softwarekomponente bzw. softwareunterstützter Hardwarekomponente zusammengefasst realisiert sind.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert.
Es zeigen:
1 ein erfindungsgemäßes Magnetresonanzgerät mit einer erfindungsgemäßen Planungseinheit in einer schematischen Darstellung,
2 ein Ablaufdiagramm einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens und
3 ein Ablaufdiagramm einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
1 stellt ein erfindungsgemäßes Magnetresonanzgerät 11 mit einer erfindungsgemäßen Planungseinheit 29 schematisch dar.
Das Magnetresonanzgerät 11 umfasst eine von einer Magneteinheit 13 gebildete 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 Untersuchungsobjekts 15, im vorliegenden Fall eines Patienten, 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 hin abgeschirmt.
Die Magneteinheit 13 weist weiterhin eine Gradientenspuleneinheit 19 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 10 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-Sequenzen 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 Steuereinheit 24 auf. Die Steuereinheit 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 Bereitstellungseinheit 25, im vorliegenden Fall einer Anzeigeeinheit 25, des Magnetresonanzgeräts 11 für einen Benutzer bereitgestellt werden. Die Steuereinheit 24 kann die Gradientensteuereinheit 28 und/oder die Hochfrequenzantennensteuereinheit 29 und/oder die Anzeigeeinheit 25 umfassen.
Das Magnetresonanzgerät 11 umfasst weiterhin eine Messdatenerfassungseinheit 32. Die Messdatenerfassungseinheit 32 wird im vorliegenden Fall von der Magneteinheit 13 zusammen mit der Hochfrequenzantennensteuereinheit 29 und der Gradientensteuereinheit 28 gebildet.
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.
Im gezeigten Fall ist das Magnetresonanzgerät 11, insbesondere die Steuereinheit 24 des Magnetresonanzgeräts, mit der Planungseinheit 29 verbunden. Die Planungseinheit 29 umfasst im dargestellten Fall eine Positionserfassungseinheit 33, eine Vorgabeeinheit 34, eine Ermittlungseinheit 35 und ein Planungsmodul 36 umfasst. Zudem ist die Planungseinheit 29 mit einer Eingabeeinheit 26 verbunden, mittels derer Informationen und/oder Parameter für die Planung einer Magnetresonanz-Untersuchung von einem Benutzer eingegeben werden können. Das Magnetresonanzgerät 11 ist somit zusammen mit der Planungseinheit 29 zur Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Planen einer Magnetresonanz-Bildgebung eines Körpers des Untersuchungsobjekts 15 ausgelegt. Selbstverständlich kann die Planungseinheit 29 auch unabhängig von dem Magnetresonanzgerät 11 zum Ausführen eines erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet sein.
2 zeigt ein Ablaufdiagramm einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Planen einer Magnetresonanz-Bildgebung eines Körpers eines Untersuchungsobjekts 15, wobei sich im Körper des Untersuchungsobjekts 15 ein Implantat befindet.
In einem ersten Verfahrensschritt 40 erfolgt ein Erfassen einer Positionsinformation des Implantats mittels der Positionserfassungseinheit 33, wobei die Positionsinformation eine Position des Implantats im Körper des Untersuchungsobjekts charakterisiert.
In einem weiteren Verfahrensschritt 41 erfolgt ein Vorgeben von zumindest einem Bildgebungsparameter für die Magnetresonanz-Bildgebung mittels der Vorgabeeinheit 34.
In einem weiteren Verfahrensschritt 42 erfolgt ein Ermitteln von einem Belastungsparameter des Implantats anhand der erfassten Positionsinformation und dem zumindest einen vorgegebenen Bildgebungsparameter mittels der Ermittlungseinheit 35.
In einem weiteren Verfahrensschritt 43 erfolgt eine Planung der Magnetresonanz-Bildgebung anhand des ermittelten Belastungsparameters des Implantats mittels des Planungsmoduls 36.
3 zeigt ein Ablaufdiagramm einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Planen einer Magnetresonanz-Bildgebung eines Körpers eines Untersuchungsobjekts 15.
Die nachfolgende Beschreibung beschränkt sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zu dem Ausführungsbeispiel in 2, wobei bezüglich gleich bleibender Verfahrensschritte auf die Beschreibung des Ausführungsbeispiels in 2 verwiesen wird. Im Wesentlichen gleich bleibende Verfahrensschritte sind grundsätzlich mit den gleichen Bezugszeichen beziffert.
Die in 3 gezeigte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst im Wesentlichen die Verfahrensschritte 40, 41, 42, 43 der ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß 2. Zusätzlich umfasst die in 3 gezeigte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zusätzliche Verfahrensschritte und Unterschritte. Denkbar ist auch ein zu 3 alternativer Verfahrensablauf, welcher nur einen Teil der in 3 dargestellten zusätzlichen Verfahrensschritte und/oder Unterschritte aufweist. Selbstverständlich kann auch ein zu 3 alternativer Verfahrensablauf zusätzliche Verfahrensschritte und/oder Unterschritte aufweisen.
In einem weiteren Verfahrensschritt 44 werden im in 3 gezeigten Fall vor der Planung der Magnetresonanz-Bildgebung in einer Vormessung Magnetresonanz-Vormessungsdaten des Körpers des Untersuchungsobjekts 15 akquiriert. Das Erfassen der Positionsinformation des Implantats im weiteren Verfahrensschritt 40 kann dann anhand der akquirierten Magnetresonanz-Vormessungsdaten erfolgen. Selbstverständlich sind auch andere Vorgehensweisen zum Erfassen der Positionsinformation des Implantats denkbar.
Weiterhin wird in einem weiteren Verfahrensschritt 45 ein Grenzwert für den Belastungsparameter des Implantats vorgegeben. Später kann dann die Planung der Magnetresonanz-Bildgebung einen Vergleich des ermittelten Belastungsparameters mit dem Grenzwert umfassen.
Im Ausführungsbeispiel gemäß 3 werden weiterhin in einem Unterschritt 41-1 des weiteren Verfahrensschritts 41 mehrere Werte des zumindest einen vorgegebenen Bildgebungsparameters vorgegeben.
Gemäß 3 umfasst das Ermitteln des Belastungsparameters in einem ersten Teilschritt 42-1 des weiteren Verfahrensschritts 42 ein virtuelles Ausrollen eines Teils einer für die Magnetresonanz-Bildgebung verwendeten Magnetresonanz-Sequenz mit dem vorgegebenen zumindest einen Bildgebungsparameter umfasst. Dabei wird insbesondere für das Ermitteln des Belastungsparameters eine Auswirkung von Gradientenschaltungen und/oder Hochfrequenz-Pulsen des Teils der Magnetresonanz-Sequenz auf die Position des Implantats bestimmt.
In einem zweiten Teilschritt 42-2 des weiteren Verfahrensschritts 42 werden insbesondere mehrere Werte des Belastungsparameters anhand der erfassten Positionsinformation und anhand der mehreren vorgegebenen Werte des zumindest einen vorgegebenen Bildgebungsparameters ermittelt. Dafür kann im ersten Teilschritt 42-1 des weiteren Verfahrensschritts 42 ein mehrmaliges virtuelles Ausrollen des Teils der Magnetresonanz-Sequenz mit den mehreren Werten des zumindest einen vorgegebenen Bildgebungsparameters durchgeführt werden.
Die Planung der Magnetresonanz-Bildgebung im weiteren Verfahrensschritt 43 umfasst im in 3 dargestellten Fall einen Vergleich der mehreren ermittelten Werte des Belastungsparameters mit dem im weiteren Verfahrensschritt 45 vorgegebenen Grenzwert für den Belastungsparameter des Implantats in einem ersten Teilschritt 43-1 des weiteren Verfahrensschritts 43. Für die Planung der Magnetresonanz-Bildgebung kann in einem zweiten Teilschritt 43-2 des weiteren Verfahrensschritts 43 ein einstellbarer Wertebereich für den zumindest einen vorgegebenen Bildgebungsparameter auf einer Benutzeroberfläche anhand des ermittelten Belastungsparameters bereitgestellt werden. Der einstellbare Wertebereich für den zumindest einen vorgegebenen Bildgebungsparameter kann dabei insbesondere anhand des Vergleichs der mehreren ermittelten Werte des Belastungsparameters mit dem Grenzwert bereitgestellt werden.
Als Beispiel für eine mögliche Berechnung eines Belastungsparameters im weiteren Verfahrensschritt 42 soll die Berechnung einer auf das Implantat einwirkenden Magnetfeldänderung über die Zeit (T/s-Rate) aufgrund von auf das Implantat einwirkenden Magnetfeldgradienten beschrieben werden. Selbstverständlich ist dieses Beispiel nur illustrativ anzusehen. Alle im Beispiel verwendeten Zahlenwerte sind nur zur Veranschaulichung vorgesehen und es kann auch eine andere, als im Beispiel beschriebene, Vorgehensweise eingesetzt werden.
Die im weiteren Verfahrensschritt 40 ermittelte Positionsinformation des Implantats ergibt, dass das Implantat um einen Vektor R = (0,0, 5 cm) relativ zum Isozentrum des Magnetresonanzgeräts, also 5 cm vom Isozentrum des Magnetresonanzgeräts in z-Richtung entfernt, im Körper des Untersuchungsobjekts 15 positioniert ist. Anhand des virtuellen Ausrollens des Teils der Magnetresonanz-Sequenz im ersten Teilschritt 42-1 des weiteren Verfahrensschritts 42 kann für jeden Zeitpunkt i des Teils der Magnetresonanz-Sequenz anhand des Gradientenverlaufs die T/s-Rate an der Position des Implantats bestimmt werden. Dafür kann angesetzt werden, dass das Magnetfeld jedes Zeitpunkts i an der Position des Implantats Folgendes beträgt: B_i = (0,0, B₀ + Gz_i·R) = (0,0, B₀ + Gz_i·5 cm)
Dabei ist B₀ das Hauptmagnetfeld in z-Richtung. Gz_i ist dabei das Gradientenfeld in z-Richtung zum Zeitpunkt i. Nun kann die Differenz zum vorgehergehenden Wert B_i-1 gebildet und die Euklidische Summe über die drei Raumrichtungen gebildet werden. So kann man einen Wert für die T/s-Rate an der Position des Implantats erhalten. Selbstverständlich können zusätzlich höhere Terme des Gradientenfelds, welche beispielsweise in x-Richtung oder in y-Richtung gerichtet sind, berücksichtigt werden. Solche höheren Terme des Gradientenfelds können aufgrund von Wirbelströmen entstehen oder Concomittant Gradientenfelder sein.
Die in 2–3 dargestellten Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens werden von der Recheneinheit ausgeführt. Hierzu umfasst die Recheneinheit erforderliche Software und/oder Computerprogramme, die in einer Speichereinheit der Recheneinheit gespeichert sind. Die Software und/oder Computerprogramme umfassen Programmmittel, die dazu ausgelegt sind, das erfindungsgemäße Verfahren auszuführen, wenn das Computerprogramm und/oder die Software in der Recheneinheit mittels einer Prozessoreinheit der Recheneinheit ausgeführt wird.
Obwohl die Erfindung im Detail durch die bevorzugten Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung dennoch nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.

Claims

Verfahren zum Planen einer Magnetresonanz-Bildgebung eines Körpers eines Untersuchungsobjekts mittels eines Magnetresonanzgeräts, wobei sich im Körper des Untersuchungsobjekts ein Implantat befindet, umfassend folgende Verfahrensschritte: – Erfassen einer Positionsinformation des Implantats, wobei die Positionsinformation eine Position des Implantats im Körper des Untersuchungsobjekts charakterisiert, – Vorgeben von zumindest einem Bildgebungsparameter für die Magnetresonanz-Bildgebung, – Ermitteln von einem Belastungsparameter des Implantats anhand der erfassten Positionsinformation und dem zumindest einen vorgegebenen Bildgebungsparameter und – Planung der Magnetresonanz-Bildgebung anhand des ermittelten Belastungsparameters des Implantats.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei ein Grenzwert für den Belastungsparameter des Implantats vorgegeben wird, wobei die Planung der Magnetresonanz-Bildgebung einen Vergleich des ermittelten Belastungsparameters mit dem Grenzwert umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei vor der Planung der Magnetresonanz-Bildgebung in einer Vormessung Magnetresonanz-Vormessungsdaten des Körpers des Untersuchungsobjekts akquiriert werden, wobei das Erfassen der Positionsinformation des Implantats anhand der akquirierten Magnetresonanz-Vormessungsdaten erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Ermitteln des Belastungsparameters ein virtuelles Ausrollen eines Teils einer für die Magnetresonanz-Bildgebung verwendeten Magnetresonanz-Sequenz mit dem vorgegebenen zumindest einen Bildgebungsparameter umfasst.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei für das Ermitteln des Belastungsparameters anhand des virtuellen Ausrollens des Teils der Magnetresonanz-Sequenz eine Auswirkung von Gradientenschaltungen und/oder Hochfrequenz-Pulsen des Teils der Magnetresonanz-Sequenz auf die Position des Implantats bestimmt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Ermitteln des Belastungsparameters umfasst, dass mehrere Werte des Belastungsparameters anhand der erfassten Positionsinformation und anhand von mehreren Werten des zumindest einen vorgegebenen Bildgebungsparameters ermittelt werden.
Verfahren nach Anspruch 4 und 6, wobei die mehreren Werte des Belastungsparameters anhand eines mehrmaligen virtuellen Ausrollens des Teils der Magnetresonanz-Sequenz mit den mehreren Werten des zumindest einen vorgegebenen Bildgebungsparameters ermittelt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6–7, wobei ein Grenzwert für den Belastungsparameter des Implantats vorgegeben wird, wobei für die Planung der Magnetresonanz-Bildgebung die mehreren ermittelten Werte des Belastungsparameters mit dem Grenzwert verglichen werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei für die Planung der Magnetresonanz-Bildgebung ein einstellbarer Wertebereich für den zumindest einen vorgegebenen Bildgebungsparameter auf einer Benutzeroberfläche anhand des ermittelten Belastungsparameters bereitgestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 8 und 9, wobei der einstellbare Wertebereich für den zumindest einen vorgegebenen Bildgebungsparameter anhand des Vergleichs der mehreren ermittelten Werte des Belastungsparameters mit dem Grenzwert bereitgestellt wird.
Planungseinheit, welche eine Positionserfassungseinheit, eine Vorgabeeinheit, eine Ermittlungseinheit und ein Planungsmodul umfasst, wobei die Planungseinheit zur Ausführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.
Magnetresonanzgerät mit einer Planungseinheit nach Anspruch 11.
Computerprogrammprodukt, welches direkt in einen Speicher einer programmierbaren Recheneinheit einer Planungseinheit ladbar ist, mit Programmcode-Mitteln, um ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1–10 auszuführen, wenn das Computerprogrammprodukt in der Recheneinheit der Planungseinheit ausgeführt wird.