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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Magnetresonanz-Bildgebung, ein Magnetresonanzgerät und ein Computerprogrammprodukt.
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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 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.
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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.
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Physiologische Parameter des Untersuchungsobjekts, beispielsweise eine Atembewegung oder eine Herzbewegung des Untersuchungsobjekts, können einen Einfluss auf während der Magnetresonanz-Bildgebung akquirierte Magnetresonanz-Messdaten haben. Die physiologischen Parameter des Untersuchungsobjekts können zu einer unerwünschten Veränderung der während der Magnetresonanz-Bildgebung erfassten Magnetresonanz-Messdaten führen, beispielsweise einen Einfluss auf eine Signalintensität und/oder eine Phase von akquirierten Magnetresonanz-Messdaten haben. Dieser Einfluss kann beispielsweise aufgrund von bewegungsbedingten Suszeptibilitätsänderungen entstehen. Gerade bei echoplanarer Bildgebung kann der Einfluss der physiologischen Parameter des Untersuchungsobjekts besonders stark ausgeprägt sein. Auch ist ein Auftreten von Bewegungsartefakten in den erfassten Magnetresonanz-Bilddaten denkbar.
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Es sind verschiedene Verfahren zu einer zumindest teilweisen Kompensation der physiologischen Parameter des Untersuchungsobjekts während der Magnetresonanz-Bilddaten bekannt. Eine bekannte Möglichkeit zur Kompensation bietet der Einsatz von Navigatoren während der Magnetresonanz-Bildgebung. Die Akquisition der Navigatoren umfasst dabei typischerweise in einer Navigatormessung ein Ausspielen von Hochfrequenz-Pulsen und ein Auslesen von Navigatorschichten zusätzlich zu den von der Magnetresonanz-Sequenz zum Aufnehmen der diagnostischen Magnetresonanz-Messdaten eingesetzten Sequenzelementen. Die Navigatorschichten werden dabei typischerweise lediglich zur Kompensation der physiologischen Parameter eingesetzt und kann nach dem Abschluss der Magnetresonanz-Sequenz wieder verworfen werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine verbesserte Magnetresonanz-Bildgebung unter Einsatz einer Navigatormessung zu ermöglichen. Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zur Magnetresonanz-Bildgebung eines Untersuchungsobjekts mittels eines Magnetresonanzgeräts umfasst folgende Verfahrensschritte:
- – Durchführen einer ersten Bildmessung, wobei die erste Bildmessung eine Aufnahme von ersten Magnetresonanz-Messdaten aus einem ersten Teilbereich eines Untersuchungsbereichs umfasst,
- – Durchführen einer zweiten Bildmessung, wobei die zweite Bildmessung eine Aufnahme von zweiten Magnetresonanz-Messdaten aus einem zweiten Teilbereich des Untersuchungsbereichs umfasst, und
- – Durchführen einer Navigatormessung zeitlich zwischen der ersten Bildmessung und zweiten Bildmessung, wobei die Navigatormessung eine Aufnahme von zumindest zwei Navigatorschichten, welche auf gegenüberliegenden Seiten des Untersuchungsbereichs angeordnet sind, umfasst.
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Der Untersuchungsbereich, auch Aufnahmevolumen (field of view, FOV) genannt, stellt insbesondere ein Volumen dar, welches in den aufgenommenen Magnetresonanz-Bilddaten abgebildet wird. Der Untersuchungsbereich wird typischerweise durch einen Benutzer, beispielsweise auf einer Übersichtsaufnahme (Localizer) festgelegt. Selbstverständlich kann der Untersuchungsbereich alternativ oder zusätzlich auch automatisch, beispielsweise auf Grundlage eines ausgewählten Protokolls, festgelegt werden. Der erste Teilbereich und der zweite Teilbereich des Untersuchungsbereichs sind insbesondere disjunkt ausgebildet, können jedoch räumlich auch überlappen. In einem besonders vorteilhaften Anwendungsfall können der erste Teilbereich und der zweite Teilbereich jeweils unterschiedliche Schichten oder Schichtgruppen des Untersuchungsbereichs darstellen. Es ist auch denkbar, dass der erste Teilbereich identisch zu dem zweiten Teilbereich des Untersuchungsbereichs ist.
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Die Magnetresonanz-Bildgebung umfasst im vorliegenden Fall den Einsatz einer Magnetresonanz-Sequenz. Die Magnetresonanz-Sequenz umfasst dann insbesondere die erste Bildmessung und die zweite Bildmessung. Die Navigatormessung kann ebenfalls ein Teil der Magnetresonanz-Sequenz sein. Erste Bildmessung und zweite Bildmessung können einzelne Akquisitionsblöcke einer Magnetresonanz-Sequenz, welche zum Akquirieren der ersten Magnetresonanz-Messdaten und zweiten Magnetresonanz-Messdaten eingesetzt wird, darstellen. So kann beispielsweise die erste Bildmessung eine Akquisition einer ersten Schicht in einer echoplanaren Bildgebung und die zweite Bildmessung eine Akquisition einer zweiten Schicht in der echoplanaren Bildgebung darstellen. Auch ist es beispielsweise denkbar, dass die erste Bildmessung einen ersten Echozug einer Turbospinecho-Bildgebung und die zweite Bildmessung einen zweiten Echozug der Turbospinecho-Bildgebung darstellen. Selbstverständlich können die erste Bildmessung und die zweite Bildmessung auch andere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Sequenzelemente darstellen. Vorteilhafterweise können die ersten Magnetresonanz-Messdaten und die zweiten Magnetresonanz-Messdaten nach dem Erfassen, beispielsweise für eine Rekonstruktion von Magnetresonanz-Bildern, zusammengeführt werden.
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Die zweite Bildmessung ist insbesondere die zeitlich unmittelbar auf die erste Bildmessung folgende Bildmessung. Das heißt, dass insbesondere keine weitere Bildmessung zwischen der ersten Bildmessung und der zweiten Bildmessung erfolgt. Somit kann die Navigatormessung zeitlich unmittelbar auf die erste Bildmessung folgen, wobei die zweite Bildmessung zeitlich unmittelbar auf die Navigatormessung folgt. Dass die Navigatormessung zeitlich zwischen der ersten Bildmessung und der zweiten Bildmessung erfolgt kann bedeuten, dass die Navigatormessung startet, nachdem die erste Bildmessung abgeschlossen ist, und dass die Navigatormessung beendet ist, bevor die zweite Bildmessung startet. Der Beginn der Navigatormessung kann alternativ auch mit einem Ende der ersten Bildmessung zeitlich überlappen. Das Ende der Navigatormessung kann auch mit einem Beginn der zweiten Bildmessung zeitlich überlappen. Die Navigatormessung kann auch vollständig zeitlich mit der ersten Bildmessung und/oder der zweiten Bildmessung überlappen. Beispielsweise kann die Navigatormessung während einer Totzeit am Ende der ersten Bildmessung durchgeführt werden.
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Während in der ersten Bildmessung diagnostische erste Magnetresonanz-Messdaten und in der zweiten Bildmessung diagnostische zweite Magnetresonanz-Messdaten aufgenommen werden, können die zumindest zwei in der Navigatormessung aufgenommenen Navigatorschichten insbesondere lediglich zur Korrektur der ersten Magnetresonanz-Messdaten und zweiten Magnetresonanz-Messdaten eingesetzt werden und nach der Korrektur wieder verworfen werden. Verschiedene Navigatortechniken zur Aufnahme der zumindest zwei Navigatorschichten in der Navigatormessung sind dabei dem Fachmann bekannt, so dass an dieser Stelle nicht genauer auf sie eingegangen werden soll. Eine vorteilhafte Navigatortechnik ist der Einsatz einen nichtphasenkodierten Navigators, welche eine echoplanare Bildgebungstechnik mit drei Echos einsetzt. Dieser Navigator kann in der Navigatormessung besonders vorteilhaft mit einem echoplanaren Auslesezug in den Bildmessungen kombiniert eingesetzt werden.
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Besonders vorteilhaft sind die zumindest zwei Navigatorschichten zumindest teilweise außerhalb des Untersuchungsbereichs angeordnet. Dazu können geeignete Gradientenschaltungen zur Ortskodierung während der Aufnahme der zumindest zwei Navigatorschichten eingesetzt werden. Die zumindest zwei Navigatorschichten und der Untersuchungsbereich sind somit insbesondere zumindest teilweise räumlich disjunkt. Die zumindest zwei Navigatorschichten und der Untersuchungsbereich können räumlich sich teilweise überlappen. Allerdings werden die zumindest zwei Navigatorschichten zumindest einen räumlichen Abschnitt aufweisen, welcher außerhalb des Untersuchungsbereichs liegt. Weiterhin sind insbesondere die zumindest zwei Navigatorschichten selbst zueinander räumlich disjunkt. Die zumindest zwei Navigatorschichten können dabei eine parallele Ausrichtung aufweisen. In bestimmten Fällen, beispielsweise bei dem Monitoring von bestimmten Blutgefäßen, kann es auch sinnvoll sein, dass die zumindest zwei Navigatorschichten zueinander unterschiedliche Ausrichtungen aufweisen.
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Die zumindest zwei Navigatorschichten können vollständig außerhalb des Untersuchungsbereichs und auf den zwei gegenüberliegenden Seiten des Untersuchungsbereichs angeordnet sein. Es ist allerdings auch denkbar, dass die zumindest zwei Navigatorschichten teilweise in den Untersuchungsbereich hineinragen, aber dennoch im Wesentlichen auf den zwei gegenüberliegenden Seiten des Untersuchungsbereichs angeordnet sind. Der Untersuchungsbereich ist im zweidimensionalen Fall typischerweise rechteckig und im dreidimensionalen Fall typischerweise quaderförmig ausgebildet. Mit den Seiten des Untersuchungsbereichs sind dann insbesondere gegenüberliegende Begrenzungsflächen des rechteckigen oder quaderförmigen Untersuchungsbereichs gemeint. Die gegenüberliegenden Seiten sind insbesondere parallel zueinander angeordnet. Derart existiert insbesondere eine Achse, welche senkrecht auf den gegenüberliegenden Seiten steht. Die zumindest zwei Navigatorschichten können dann entlang dieser Achse auf gegenüberliegenden Seiten des Untersuchungsbereichs angeordnet sein. Die zumindest zwei Navigatorschichten können so beispielsweise über und unter dem Untersuchungsbereich angeordnet sein.
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Die räumlich getrennte Anordnung des Untersuchungsbereichs und der zumindest zwei Navigatorschichten kann den Vorteil bieten, dass die Aufnahme der zumindest zwei Navigatorschichten weniger stark bzw. überhaupt nicht eine im Untersuchungsbereich vorliegende Magnetisierung beeinflusst. Eine unerwünschte Wirkung der Aufnahme der zumindest zwei Navigatorschichten auf den Untersuchungsbereich kann durch die ortsselektive Anwendung der zumindest zwei Navigatorschichten so besonders vorteilhaft reduziert und/oder verhindert werden. Besonders vorteilhaft kann so ein Einfluss der Aufnahme der zumindest zwei Navigatorschichten auf einen stationären Zustand der Magnetisierung (steady state) im Untersuchungsbereich verringert werden. Derart kann trotz der Aufnahme der zumindest zwei Navigatorschichten der stationäre Zustand im Untersuchungsbereich erhalten bleiben.
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Die Navigatormessung kann mit gleichen Sequenzparametern als die erste Bildmessung bzw. die zweite Bildmessung durchgeführt werden. Dies kann besonders dann sinnvoll sein, wenn die Navigatormessung zumindest teilweise mit der ersten Bildmessung und/oder der zweiten Bildmessung zeitlich überlappt. Alternativ kann die Navigatormessung auch zu der ersten Bildmessung bzw. zweiten Bildmessung unterschiedliche Sequenzparameter, beispielsweise unterschiedliche Schichtprofile und/oder Schichtdicken, aufweisen. Wie in einem der folgenden Abschnitte noch genauer beschrieben, kann es besonders vorteilhaft sein, dass die Navigatorschichten dicker als die Messdaten-Schichten der ersten Bildmessung bzw. zweiten Bildmessung ausgebildet sind.
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Gemäß dem beschriebenen Vorgehen werden die zumindest zwei Navigatorschichten beide zeitlich zwischen der ersten Bildmessung und der zweiten Bildmessung aufgenommen. Die zumindest zwei Navigatorschichten können so mit einem besonders kurzen zeitlichen Abstand zueinander erfasst werden. So kann besonders vorteilhaft ein gleicher oder ähnlicher Bewegungszustand des Untersuchungsobjekts, beispielsweise eine gleiche oder ähnliche Atemphase, bei der Aufnahme der zumindest zwei Navigatorschichten vorliegen. Derart können die zumindest zwei Navigatorschichten besonders vorteilhaft zu einer Korrektur der ersten Magnetresonanz-Messdaten und der zweiten Magnetresonanz-Messdaten eingesetzt werden. Die zeitlich aufeinander abgestimmte Aufnahme der zumindest zwei Navigatorschichten kann dabei eine besonders genaue Bestimmung von Korrekturparametern für die Korrektur ermöglichen. Besonders vorteilhaft werden, wie in einem der folgenden Abschnitte noch genauer beschrieben, die zumindest zwei Navigatorschichten simultan angeregt und/oder ausgelesen.
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Die beschriebene Navigatormessung ermöglicht somit eine besonders vorteilhafte Kompensation von physiologischen Einflüssen des Untersuchungsobjekts, beispielsweise einer Bewegung des Untersuchungsobjekts. Es ist vorteilhafterweise eine Korrektur auf kurzen Zeitskalen möglich. Auch kann eine robuste schichtspezifische Korrektur aufgrund der geeigneten Platzierung der Navigatorschichten implementiert werden. Für die Kompensation der physiologischen Einflüsse des Untersuchungsobjekts kann in bestimmten Fällen eine Navigator-Referenzmessung, insbesondere zu Beginn der Magnetresonanz-Bildgebung des Untersuchungsobjekts erfolgen. Dann können für die Kompensation die zumindest zwei Navigatorschichten in einen Zusammenhang zu der während der Navigator-Referenzmessung aufgenommenen Referenz-Navigatorschichten gestellt werden.
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Als eine bevorzugte Möglichkeit kann, wie in einem der folgenden Abschnitte noch genauer beschrieben, anhand der zumindest zwei Navigatorschichten eine Phasenkorrektur der ersten Magnetresonanz-Messdaten und der zweiten Magnetresonanz-Messdaten durchgeführt werden. Zusätzlich zu den aus den zumindest zwei Navigatorschichten abgeleiteten Korrekturparametern können auch Korrekturparameter aus den Magnetresonanz-Messdaten selbst, beispielsweise aus einem Zentrum eines aufgenommenen k-Raums, für die Phasenkorrektur verwendet werden.
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Alternativ oder zusätzlich ist es auch denkbar, dass eine Bewegungskorrektur der ersten Magnetresonanz-Messdaten und der zweiten Magnetresonanz-Messdaten anhand der zumindest zwei Navigatorschichten durchgeführt wird. Ein dem Fachmann bekanntes Bewegungskorrekturverfahren ist eine retrospektive Bewegungskorrektur, welche typischerweise nach einem Erfassen der Magnetresonanz-Bilddaten die Bewegung des Untersuchungsobjekts in den Magnetresonanz-Bilddaten kompensiert. Ein weiteres dem Fachmann bekanntes Bewegungskorrekturverfahren ist eine prospektive Bewegungskorrektur, welche typischerweise eine Detektion und eine Korrektur einer Bewegung des Untersuchungsobjekts bereits während des Erfassens der Magnetresonanz-Messdaten umfasst.
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Eine weitere denkbare Anwendungsmöglichkeit der zumindest zwei aufgenommenen Navigatorschichten ist ein Binnen (bzw. Zuweisen) der aufgenommenen ersten Magnetresonanz-Messdaten und zweiten Magnetresonanz-Messdaten in verschiedene Bewegungszustände bzw. Atemzustände des Untersuchungsobjekts. So können anhand der zumindest zwei Navigatorschichten den ersten Magnetresonanz-Messdaten ein erster Bewegungszustand und den zweiten Magnetresonanz-Messdaten ein zweiter Bewegungszustand zugeordnet werden. Anhand der in verschiedene Bewegungszustände gebinnten Magnetresonanz-Messdaten kann dann eine bewegungsabhängige Rekonstruktion von Magnetresonanz-Bilddaten, die dann eine erhöhte Bildqualität aufweisen, erfolgen. Dieses beschriebene Vorgehen macht insbesondere dann Sinn, wenn dieselbe Messdaten-Schicht des Untersuchungsbereichs mehr als einmal in einer Bildmessung aufgenommen wird. Dies kann beispielsweise bei der Diffusionsbildgebung mit hohen b-Werten der Fall sein.
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Damit die Korrekturinformation besonders einfach aus den zumindest zwei aufgenommenen Navigatorschichten ermittelt werden kann, kann vorteilhafterweise eine Modellannahme für die Korrekturinformation getroffen. Die Modellannahme kann Korrekturparameter umfassen. Ein Beispiel ist hierbei eine rigide Modellannahme für die Korrekturinformation, welche insbesondere sechs Korrekturparameter, nämlich drei Translationsparameter und drei Rotationsparameter, umfasst. Der Einsatz einer rigiden Modellannahme hat sich insbesondere im Fall einer Magnetresonanz-Bildgebung eines Kopfs des Untersuchungsobjekts als sinnvoll erwiesen. Selbstverständlich können auch andere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende, Modellannahmen für die Korrekturinformation, beispielsweise nicht-rigide Modellannahmen, getroffen werden. Der Einsatz eines nicht-rigiden und/oder nicht-linearen Korrekturmodells ist insbesondere für Bildbereiche sinnvoll, für die die Modellannahme einer rigiden Bewegung nicht zutrifft. Wie in einem der folgenden Abschnitte noch genauer beschrieben, kann als Modellannahme auch ein Zusammenhang zwischen Schichtpositionen und Korrekturinformationen, insbesondere Phasenkorrekturinformationen, verwendet werden. Beispielsweise kann die Modellannahme hier einen linearen oder quadratischen Zusammenhang vorsehen.
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Die in der ersten Bildmessung aufgenommenen ersten Magnetresonanz-Messdaten und die in der zweiten Bildmessung aufgenommenen zweiten Magnetresonanz-Messdaten werden insbesondere bereitgestellt, also einem Benutzer auf einer Anzeigeeinheit angezeigt und/oder in einer Datenbank abgespeichert Insbesondere können die anhand der aufgenommenen zumindest zwei Navigatorschichten korrigierten ersten Magnetresonanz-Messdaten und zweiten Magnetresonanz-Messdaten bereitgestellt werden.
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Es sei bemerkt, dass das beanspruchte Verfahren selbstverständlich weiter fortgeführt werden kann. So können abwechselnd Bildmessungen und Navigatormessungen erfolgen. Beispielsweise ist es denkbar, dass an einer definierten Stelle während einer Repetitionszeit der Magnetresonanz-Sequenz jeweils die zumindest zwei Navigatorschichten erfasst werden. Derart können im Lauf der Magnetresonanz-Sequenz mehrere Korrekturinformationen zu verschiedenen Zeitpunkten ermittelt werden. Derart kann besonders vorteilhaft dynamisch auf sich ändernde physiologische Parameter des Untersuchungsobjekts während der Magnetresonanz-Bildgebung reagiert werden. Es kann dabei vor oder nach jeder Bildmessung eine Navigatormessung durchgeführt werden. Alternativ können die Navigatormessungen auch nur sporadisch zwischen die Bildmessungen eingefügt werden, beispielsweise nach einer bestimmten Anzahl von Bildmessungen oder nur vor Inversionsblöcken.
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Eine Ausführungsform sieht vor, dass für die Aufnahme der zumindest zwei Navigatorschichten in der Navigatormessung die zumindest zwei Navigatorschichten gleichzeitig mittels eines Multiband-Hochfrequenz-Anregungspulses angeregt werden.
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Der Multiband-Hochfrequenz-Anregungspuls bewirkt typischerweise ein Anregen der Magnetisierung in mehreren Anregungsbändern im Untersuchungsbereich, beispielsweise um 90 Grad.
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Der Multiband-Hochfrequenz-Anregungspuls sorgt dabei typischerweise dafür, dass Magnetresonanz-Signale aus den mehreren Anregungsbändern ausgelesen werden können. Die mehreren Anregungsbänder sind räumlich insbesondere korrespondierend zu den zumindest zwei Navigatorschichten angeordnet. Derart kann der Multiband-Hochfrequenz-Anregungspuls vorteilhafterweise gleichzeitig die zumindest zwei Navigatorschichten anregen. Der Multiband-Hochfrequenz-Anregungspuls wirkt demnach insbesondere gleichzeitig auf alle Navigatorschichten oder auf mehrere Navigatorschichten einer Teilmenge der zumindest zwei Navigatorschichten. Die gleichzeitige Anregung der zumindest zwei Navigatorschichten kann vorteilhafterweise sicherstellen, dass die Magnetisierung in den zumindest zwei Navigatorschichten zu dem gleichen Bewegungszustand des Untersuchungsobjekts, beispielsweise dem gleichen Atemzustand, angeregt wird. Derart können Korrekturparameter für die ersten Magnetresonanz-Messdaten und die zweiten Magnetresonanz-Messdaten besonders exakt aus den zumindest zwei aufgenommenen Navigatorschichten bestimmt werden.
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Alternativ können auch zwei Singleband-Hochfrequenz-Anregungspulse zur Anregung der zumindest zwei Navigatorschichten eingesetzt werden. Die zumindest zwei Navigatorschichten werden dann allerdings bevorzugt unmittelbar aufeinanderfolgend angeregt. Diese Vorgehensweise ist besonders dann vorteilhaft, wenn das Magnetresonanzgerät nicht zum Ausspielen von Multiband-Hochfrequenz-Anregungspulsen ausgelegt ist.
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Eine Ausführungsform sieht vor, dass für die Aufnahme der zumindest zwei Navigatorschichten in der Navigatormessung die aus den zumindest zwei Navigatorschichten ausgesendeten Magnetresonanz-Signale gleichzeitig akquiriert werden.
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Dafür können die Magnetresonanz-Signale aus den zumindest zwei Navigatorschichten insbesondere überlagert in einem k-Raum gleichzeitig ausgelesen werden. Die anschließende Rekonstruktion der Messdaten aus den zumindest zwei Navigatorschichten umfasst dann insbesondere eine Separation der gleichzeitig ausgelesenen Magnetresonanz-Signale in Bezug auf die zumindest zwei Navigatorschichten. Für die gleichzeitige Akquisition der Magnetresonanz-Signale aus den zumindest zwei Navigatorschichten können die zumindest zwei Navigatorschichten vorteilhafterweise auch simultan angeregt werden. Das simultane Auslesen der Magnetresonanz-Signale kann vorteilhafterweise sicherstellen, dass die Magnetresonanz-Signale während des gleichen Bewegungszustands des Untersuchungsobjekts ausgelesen werden. Derart können Korrekturparameter für die ersten Magnetresonanz-Messdaten und die zweiten Magnetresonanz-Messdaten besonders exakt aus den zumindest zwei aufgenommenen Navigatorschichten bestimmt werden.
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Eine Ausführungsform sieht vor, dass die Aufnahme der zumindest zwei Navigatorschichten in der Navigatormessung unter Verwendung einer Simultanen-Mehrschichtmessung-Technik und/oder einer Simultanen-Echorefokussierungs-Technik erfolgt.
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Die Simultane-Mehrschichtmessung-Technik (simultanes multislice Technik, SMS-Technik) ist beispielsweise aus der folgenden Schrift bekannt: Setsompop et al. „Blipped-controlled aliasing in parallel imaging for simultaneous multislice echo planar imaging with reduced g-factor penalty.", Man. Reson. Med. 2012. 67(5): 1210–1224. Die Simultane-Echorefokussierungs-Technik (simultaneous echo refocusing Technik, SER-Technik) ist beispielsweise aus der folgenden Schrift bekannt: Feinberg et al., „Simultaneous Echo Refocusing in EPI", Magnetic Resonance in Medicine, 48: 1–5 (2002). Beide Techniken sind dem Fachmann bekannt, so dass hier nicht genauer auf sie eingegangen werden sollen. Beiden Techniken ermöglichen eine beschleunigte Akquisition der zumindest zwei Navigatorschichten und insbesondere eine besonders vorteilhafte simultane Aufnahme der zumindest zwei Navigatorschichten. Diese kann die beschriebenen Vorteile bezüglich der Messung der Navigatorschichten während gleichen Bewegungszuständen des Untersuchungsobjekts bieten. Auch für die erste Bildmessung bzw. die zweite Bildmessung kann besonders vorteilhaft die Simultane-Mehrschichtmessung-Technik und/oder die Simultane-Echorefokussierungs-Technik eingesetzt werden.
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Eine Ausführungsform sieht vor, dass die Navigatormessung eine Aufnahme von zumindest vier Navigatorschichten umfasst, wobei zumindest zwei erste Navigatorschichten der zumindest vier Navigatorschichten auf einer ersten Seite der gegenüberliegenden Seiten des Untersuchungsbereichs angeordnet sind und zumindest zwei zweite Navigatorschichten der zumindest vier Navigatorschichten auf einer zweiten Seite der gegenüberliegenden Seiten des Untersuchungsbereichs angeordnet sind.
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Besonders vorteilhaft sind dabei die zumindest vier Navigatorschichten symmetrisch bezüglich des Untersuchungsbereichs angeordnet. Das heißt insbesondere, dass genauso viele Navigatorschichten auf der ersten Seite der gegenüberliegenden Seiten des Untersuchungsobjekts als auf der zweiten Seite der gegenüberliegenden Seiten des Untersuchungsobjekts positioniert sind. Eine Aufnahme von mehr als zwei Navigatorschichten kann wertvolle Zusatzinformationen liefern, welche eine genauere Korrektur der ersten Magnetresonanz-Messdaten und zweiten Magnetresonanz-Messdaten unter Verwendung der zumindest vier Navigatorschichten ermöglichen.
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Eine Ausführungsform sieht vor, dass die zumindest zwei Navigatorschichten vollständig außerhalb des Untersuchungsbereichs angeordnet sind.
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Somit sind vorteilhafterweise die zumindest zwei Navigatorschichten und der Untersuchungsbereich räumlich vollständig disjunkt. Dies kann bedeuten, dass kein Raumpunkt vorliegt, welcher gleichzeitig in den zumindest zwei Navigatorschichten und im Untersuchungsbereich enthalten ist. Die vollständige Anordnung der zumindest zwei Navigatorschichten außerhalb des Untersuchungsbereichs stellt vorteilhafterweise sicher, dass die Aufnahme der zumindest zwei Navigatorschichten nicht auf den Untersuchungsbereich, insbesondere einen stationären Zustand einer Magnetisierung im Untersuchungsbereich, einwirkt. Es ist dabei denkbar, dass die zumindest zwei Navigatorschichten und der Untersuchungsbereich aneinander angrenzen. Es ist alternativ auch denkbar, dass zwischen den zumindest zwei Navigatorschichten und dem Untersuchungsbereich ein Abstandsbereich angeordnet ist, so dass noch stärker verhindert werden kann, dass die Aufnahme der zumindest zwei Navigatorschichten sich auf im Untersuchungsbereich lokalisiertes Gewebe auswirkt.
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Eine Ausführungsform sieht vor, dass die zumindest zwei Navigatorschichten eine erste Schichtdicke und die Messdaten-Schichten des ersten Teilbereichs und zweiten Teilbereichs des Untersuchungsbereichs eine zweite Schichtdicke aufweisen, wobei die erste Schichtdicke größer ist als die zweite Schichtdicke.
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Es kann besonders vorteilhaft sein eine hohe Schichtdicke für die Navigatorschichten einzusetzen. Dann können nämlich besonders robust aus den aufgenommenen Navigatorschichten Korrekturparameter für die Korrektur der ersten Magnetresonanz-Messdaten und der zweiten Magnetresonanz-Messdaten erstellt werden. Dickere Navigatorschichten können nämlich zu einer Erhöhung des Signal-zu-Rauschverhältnisses in den aufgenommenen Navigatorschichten führen. So kann beispielsweise die Erstellung der Korrekturparameter mittels einer Anpassung von Fitkurven stabiler werden.
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Eine Ausführungsform sieht vor, dass die erste Bildmessung während eines ersten Repetitionsintervalls erfolgt und die zweite Bildmessung während eines zweiten Repetitionsintervalls, welches zeitlich unmittelbar auf das erste Repetitionsintervall folgt, erfolgt, wobei die Navigatormessung während einer Totzeit zwischen dem ersten Repetitionsintervall und dem zweiten Repetitionsintervall erfolgt.
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Ein Repetitionsintervall beschreibt typischerweise ein wiederkehrendes Muster von Hochfrequenz-Pulsen und Gradientenschaltungen innerhalb einer Magnetresonanz-Sequenz. Ein Repetitionsintervall kann dabei diejenige Zeitdauer umfassen, welche zwischen zwei Hochfrequenz-Anregungspulsen der Magnetresonanz-Sequenz vergeht. Ein Repetitionsintervall dauert typischerweise eine Repetitionszeit. Die Totzeit zwischen dem ersten Repetitionsintervall und dem zweiten Repetitionsintervall stellt insbesondere eine Zeitspanne dar, während welcher gemäß der Magnetresonanz-Sequenz zur Akquisition der diagnostischen Magnetresonanz-Messdaten keine Hochfrequenz-Pulse und Gradientenschaltungen ausgespielt werden sollen. Beispielsweise kann während der Totzeit eine Rückkehr einer Magnetisierung in eine Ausgangsposition abgewartet werden.
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Die Navigatormessung kann dabei zumindest teilweise oder vollständig während des ersten Repetitionsintervalls, insbesondere an einem Ende des ersten Repetitionsintervalls, erfolgen. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn die Totzeit einen Teil des ersten Repetitionsintervalls darstellt. Es ist besonders vorteilhaft, Navigatoren dann einzusetzen, wenn die Magnetresonanz-Sequenz längere Wartezeiten bzw. Totzeiten während der Messung, während welcher dann die Navigatorschichten aufgenommen werden können, vorsieht. Derart kann eine Erhöhung einer Messzeit der Magnetresonanz-Bildgebung aufgrund der Durchführung der Navigatormessung besonders vorteilhaft vermieden werden.
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Eine Ausführungsform sieht vor, dass die Aufnahme der ersten Magnetresonanz-Messdaten in der ersten Bildmessung und die Aufnahme der zweiten Magnetresonanz-Messdaten in der zweiten Bildmessung einen Einsatz einer Diffusionsbildgebungstechnik aufweist.
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Die Diffusionsbildgebungstechnik umfasst typischerweise einen Einsatz von Diffusionsgradienten mit einer bestimmten Diffusionswichtung, welche üblicherweise mit einem b-Wert beschrieben wird. Eine Funktionsweise der Diffusionsbildgebung ist dabei dem Fachmann bekannt, so dass hier nicht genauer auf sie eingegangen werden soll.
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Besonders vorteilhaft wird bei dieser Ausführungsform die Navigatormessung während einer Totzeit zwischen dem ersten Repetitionsintervall und dem zweiten Repetitionsintervall ausgeführt. Bei der Diffusionsbildgebung ist nämlich typischerweise eine minimale Repetitionszeit vonnöten, damit genügend Kontrast vorliegt. Wird nun beispielsweise die Diffusionsbildgebungstechnik zusammen mit einer Simultanen-Mehrschichtmessungs-Technik eingesetzt, so kann in bestimmten Fällen die eigentlich für die Messung benötigte Repetitionszeit kleiner als die minimale Repetitionszeit sein. Derart können sich ausgeprägte Totzeiten ausbilden, während welcher dann besonders vorteilhaft die Navigatorschichten aufgenommen werden können. Auch für eine Diffusionsbildgebungstechnik, welche Single-Band-Pulse einsetzt kann wegen einer nötigen Gradientenausgleichung (Gradient Balance Model) häufig die minimale Repetitionszeit nicht vollständig ausgenutzt werden.
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Eine Ausführungsform sieht vor, dass eine Phasenkorrektur der ersten Magnetresonanz-Messdaten und zweiten Magnetresonanz-Messdaten unter Verwendung der in der Navigatormessung aufgenommenen zumindest zwei Navigatorschichten durchgeführt wird.
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Für die Phasenkorrektur können insbesondere Korrektur-Phasenwerte verwendet werden, welche auf Grundlage der zumindest zwei aufgenommenen Navigatorschichten berechnet werden. Die Phasenkorrektur kann beispielsweise eine Korrektur bzw. eine Kompensation einer Hintergrundphase in den ersten Magnetresonanz-Messdaten und den zweiten Magnetresonanz-Messdaten umfassen. Eine solche Kompensation der Hintergrundphase kann insbesondere bei dem Einsatz einer funktionellen Magnetresonanztechnik und/oder bei dem Einsatz einer echoplanaren Bildgebungstechnik sinnvoll sein. Die Phasenkorrektur kann auch eine Korrektur von Phaseneinflüssen aufgrund einer Bewegung des Untersuchungsobjekts, beispielsweise einer Atembewegung, umfassen. Für die Phasenkorrektur kann die vorgeschlagene Positionierung der zumindest zwei Navigatorschichten auf den gegenüberliegenden Seiten des Untersuchungsbereichs besonders vorteilhaft sein.
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Die Aufnahme der zumindest zwei Navigatorschichten für die Phasenkorrektur kann einen Einsatz von besonders geringen Flipwinkeln für die Hochfrequenz-Pulse der Navigatormessung umfassen. Der Bildkontrast ist nämlich üblicherweise von einer untergeordneten Bedeutung, wenn die zumindest zwei Navigatorschichten für die Phasenkorrektur eingesetzt werden sollen. So kann beispielsweise eine große Anzahl von Navigatorschichten aufgenommen werden, ohne dass eine kritische Belastung des Untersuchungsobjekts mit einer spezifischen Absorptionsrate (SAR-Belastung) vorliegt.
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Eine Ausführungsform sieht vor, dass die Phasenkorrektur umfasst, dass ein erster Phasenwert aus einer ersten Navigatorschicht der zumindest zwei Navigatorschichten bestimmt wird und ein zweiter Phasenwert aus einer zweiten Navigatorschicht der zumindest zwei Navigatorschichten bestimmt wird, wobei aus dem ersten Phasenwert und dem zweiten Phasenwert ein Korrektur-Phasenwert für die Phasenkorrektur der ersten Magnetresonanz-Messdaten und zweiten Magnetresonanz-Messdaten bestimmt wird.
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Die Bestimmung des ersten Phasenwerts aus der ersten Navigatorschicht und die Bestimmung des zweiten Phasenwerts aus der zweiten Navigatorschicht kann mittels dem Fachmann bekannten Methoden erfolgen. Es können auch mehrere erste Navigatorschichten in die Bestimmung des ersten Phasenwerts und mehrere zweite Navigatorschichten in die Bestimmung des zweiten Phasenwerts eingehen. Der erste Phasenwert und der zweite Phasenwert können dann in einen Bestimmungsalgorithmus eingehen, welcher als Ausgangsparameter den Korrektur-Phasenwert für die Phasenkorrektur der ersten Magnetresonanz-Messdaten und zweiten Magnetresonanz-Messdaten aufweist. Es kann auch ein anderer Korrektur-Phasenwert für die Phasenkorrektur der ersten Magnetresonanz-Messdaten als für die Phasenkorrektur der zweiten Magnetresonanz-Messdaten aus dem ersten Phasenwert und dem zweiten Phasenwert bestimmt werden.
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Da besonders vorteilhaft die erste Navigatorschicht und die zweite Navigatorschicht auf gegenüberliegenden Seiten des Untersuchungsbereichs angeordnet sind, kann vorteilhafterweise der Korrektur-Phasenwert mittels einer Interpolation zwischen dem ersten Phasenwert und dem zweiten Phasenwert bestimmt werden. Mittels des Korrektur-Phasenwerts kann dann die Phasenkorrektur einer Messdaten-Schicht vorgenommen werden, welche räumlich zwischen der ersten Navigatorschicht und der zweiten Navigatorschicht angeordnet ist.
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Das erfindungsgemäße Magnetresonanzgerät umfasst eine Messdatenerfassungseinheit, wobei das Magnetresonanzgerät zum Ausführen eines erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet ist.
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Derart ist das erfindungsgemäße Magnetresonanzgerät zum Ausführen eines Verfahrens zur Magnetresonanz-Bildgebung eines Untersuchungsobjekts ausgebildet. Die Messdatenerfassungseinheit ist zum Durchführen einer ersten Bildmessung, wobei die erste Bildmessung eine Aufnahme von ersten Magnetresonanz-Messdaten aus einem ersten Teilbereich eines Untersuchungsbereichs umfasst, zum Durchführen einer zweiten Bildmessung, wobei die zweite Bildmessung eine Aufnahme von zweiten Magnetresonanz-Messdaten aus einem zweiten Teilbereich des Untersuchungsbereichs umfasst, und zum Durchführen einer Navigatormessung zeitlich zwischen der ersten Bildmessung und zweiten Bildmessung, wobei die Navigatormessung eine Aufnahme von zumindest zwei Navigatorschichten, welche auf gegenüberliegenden Seiten des Untersuchungsbereichs angeordnet sind, umfasst, ausgebildet.
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Gemäß einer Ausführungsform kann eine Recheneinheit des Magnetresonanzgeräts eine Korrektureinheit aufweisen, wobei die Korrektureinheit zum Durchführen einer Phasenkorrektur der ersten Magnetresonanz-Messdaten und zweiten Magnetresonanz-Messdaten unter Verwendung der in der Navigatormessung aufgenommenen zumindest zwei Navigatorschichten ausgebildet ist.
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Das erfindungsgemäße Computerprogrammprodukt ist direkt in einen Speicher einer programmierbaren Recheneinheit eines Magnetresonanzgeräts ladbar und weist Programmcode-Mittel auf, um ein erfindungsgemäßes Verfahren auszuführen, wenn das Computerprogrammprodukt in der Recheneinheit des Magnetresonanzgeräts 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 dem Magnetresonanzgeräts direkt verbunden oder als Teil des Magnetresonanzgeräts 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 des Magnetresonanzgeräts ein erfindungsgemäßes Verfahren ausführen. Beispiele für elektronische lesbare Datenträger sind eine DVD, ein Magnetband, eine Festplatte 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 des Magnetresonanzgeräts 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.
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Die Vorteile der 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.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert.
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Es zeigen:
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1 ein erfindungsgemäßes Magnetresonanzgerät in einer schematischen Darstellung,
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2 ein Ablaufdiagramm einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens,
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3 eine schematische Illustration der Bildmessungen und Navigatormessung gemäß einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens,
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4 eine schematische Illustration der Bildmessungen und Navigatormessung gemäß einer dritten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens und
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5 eine schematische Illustration einer Phasenkorrektur gemäß einer vierten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
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1 stellt ein erfindungsgemäßes Magnetresonanzgerät 11 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.
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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 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-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.
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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 Bereitstellungseinheit 25, im vorliegenden Fall einer Anzeigeeinheit 25, des Magnetresonanzgeräts 11 für einen Benutzer bereitgestellt 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 die Hochfrequenzantennensteuereinheit 29 und/oder die Anzeigeeinheit 25 und/oder die Eingabeeinheit 26 umfassen.
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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 Magnetresonanzgerät 11 ist somit zusammen mit der Messdatenerfassungseinheit 32 zur Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Magnetresonanz-Bildgebung des Untersuchungsobjekts 15 ausgelegt.
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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.
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2 zeigt ein Ablaufdiagramm einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Magnetresonanz-Bildgebung eines Untersuchungsobjekts 15 mittels eines Magnetresonanzgeräts 11.
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In einem ersten Verfahrensschritt 40 erfolgt ein Durchführen einer ersten Bildmessung mittels der Messdatenerfassungseinheit 32, wobei die erste Bildmessung eine Aufnahme von ersten Magnetresonanz-Messdaten aus einem ersten Teilbereich eines Untersuchungsbereichs umfasst.
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In einem weiteren Verfahrensschritt 42 erfolgt ein Durchführen einer Navigatormessung mittels der Messdatenerfassungseinheit 32 zeitlich zwischen der ersten Bildmessung und der folgenden zweiten Bildmessung, wobei die Navigatormessung eine Aufnahme von zumindest zwei Navigatorschichten, welche auf gegenüberliegenden Seiten des Untersuchungsbereichs angeordnet sind, umfasst.
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In einem weiteren Verfahrensschritt 41 erfolgt ein Durchführen einer zweiten Bildmessung mittels der Messdatenerfassungseinheit 32, wobei die zweite Bildmessung eine Aufnahme von zweiten Magnetresonanz-Messdaten aus einem zweiten Teilbereich des Untersuchungsbereichs umfasst.
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Unter Verwendung der zumindest zwei Navigatorschichten können in einem weiteren Verfahrensschritt 43 Korrekturparameter, insbesondere mittels einer Parameterbestimmungseinheit der Recheneinheit 24 des Magnetresonanzgeräts 11, bestimmt werden. Anhand der im weiteren Verfahrensschritt 43 bestimmten Korrekturparameter kann dabei eine Korrektur der im ersten Verfahrensschritt 40 aufgenommenen ersten Magnetresonanz-Messdaten und der im weiteren Verfahrensschritt 41 aufgenommenen zweiten Magnetresonanz-Messdaten erfolgen. Die so korrigierten ersten Magnetresonanz-Messdaten und zweiten Magnetresonanz-Messdaten bzw. aus den so korrigierten ersten Magnetresonanz-Messdaten und zweiten Magnetresonanz-Messdaten rekonstruierte Magnetresonanz-Bilddaten könne dann bereitgestellt, d.h. auf der Anzeigeeinheit 25 angezeigt und/oder in einer Datenbank abgespeichert werden.
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Die Bestimmung der Korrekturparameter im weiteren Verfahrensschritt 43 kann dabei besonders vorteilhaft eine Bestimmung von Phasenkorrekturparametern in einem Teilschritt 43-1 des weiteren Verfahrensschritts 43 umfassen. So kann eine Phasenkorrektur der ersten Magnetresonanz-Messdaten und zweiten Magnetresonanz-Messdaten unter Verwendung der in der Navigatormessung aufgenommenen zumindest zwei Navigatorschichten durchgeführt werden. Die Phasenkorrektur kann dabei umfassen, dass im Teilschritt 43-1 ein erster Phasenwert aus einer ersten Navigatorschicht der zumindest zwei Navigatorschichten bestimmt wird und ein zweiter Phasenwert aus einer zweiten Navigatorschicht der zumindest zwei Navigatorschichten bestimmt wird. Aus dem ersten Phasenwert und dem zweiten Phasenwert kann dann im Teilschritt 43-1 ein Korrektur-Phasenwert für die Phasenkorrektur der ersten Magnetresonanz-Messdaten und zweiten Magnetresonanz-Messdaten bestimmt werden.
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Die in 2 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.
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3 zeigt eine schematische Illustration der Bildmessungen und Navigatormessung gemäß einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
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In 3 ist eine exemplarische abwechselnde zeitliche Abfolge von Navigatormessungen N1, N2, N3, N4 und Bildmessungen M1, M2, M3, M4 dargestellt. Dargestellt ist für jede der Messungen jeweils die zumindest eine Schicht, welche in der jeweiligen Messung angeregt und ausgelesen wird. Diese zumindest eine Schicht wird dann für die jeweilige Messung als ausgefülltes Rechteck dargestellt, während die anderen Schichten nicht ausgefüllt dargestellt werden.
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Der in 3 gezeigte Untersuchungsbereich, aus welchem die Magnetresonanz-Messdaten erfasst werden, umfasst exemplarisch vier Messdaten-Schichten S1, S2, S3, S4. Auf gegenüberliegenden Seiten des Untersuchungsbereichs sind zwei Navigatorschichten Nav1, Nav2 angeordnet. Die erste Navigatorschicht Nav1 ist dabei oberhalb des Untersuchungsbereichs angeordnet, wobei die zweite Navigatorschicht Nav2 unterhalb des Untersuchungsbereichs angeordnet ist.
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Im in 3 gezeigten Fall sind die Navigatorschichten Nav1, Nav2 vollständig außerhalb des Untersuchungsbereichs angeordnet. So kann beispielsweise sichergestellt werden, dass bei der Aufnahme der Navigatorschichten Nav1, Nav2 die Magnetisierung in den Messdaten-Schichten S1, S2, S3, S4 in einem stationären Zustand bleibt. Weiterhin weisen im gezeigten Fall die zwei Navigatorschichten Nav1, Nav2 eine erste Schichtdicke und die Messdaten-Schichten S1, S2, S3, S4 des Untersuchungsbereichs eine zweite Schichtdicke auf, wobei die erste Schichtdicke größer ist als die zweite Schichtdicke.
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In jeder Bildmessung M1, M2, M3, M4 werden jeweils Magnetresonanz-Messdaten aus einer unterschiedlichen Messdaten-Schicht S1, S2, S3, S4 aufgenommen. Beispielsweise werden in der ersten Bildmessung M1 erste Magnetresonanz-Messdaten aus der vierten Messdaten-Schicht S4 aufgenommen. In jeder Navigatormessung N1, N2, N3, N4 werden im in 3 gezeigten Beispiel jeweils beide Navigatorschichten angeregt und ausgelesen. So werden zeitlich nach der ersten Bildmessung M1 in der zweiten Navigatormessung N2 die zwei Navigatorschichten Nav1, Nav2 aufgenommen. Zeitlich nach der zweiten Navigatormessung N2 können dann in der zweiten Bildmessung M1 zweite Magnetresonanz-Messdaten aus der zweiten Messdaten-Schicht S2 aufgenommen werden. Während der Aufnahme der Messdaten-Schichten S1, S2, S3, S4 wird somit keine Navigatorschicht Nav1, Nav2 aufgenommen und umgekehrt.
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Die erste Bildmessung M1 kann dabei während eines ersten Repetitionsintervalls erfolgen und die zweite Bildmessung M2 kann während eines zweiten Repetitionsintervalls, welches zeitlich unmittelbar auf das erste Repetitionsintervall folgt, erfolgen. So kann die zweite Navigatormessung N2 während einer Totzeit zwischen dem ersten Repetitionsintervall und dem zweiten Repetitionsintervall erfolgen. In bestimmten Anwendungsfällen, bei welchen die Totzeiten besonders vorteilhaft ausgeprägt sein können, kann dabei die Aufnahme der ersten Magnetresonanz-Messdaten in der ersten Bildmessung M1 und die Aufnahme der zweiten Magnetresonanz-Messdaten in der zweiten Bildmessung M2 einen Einsatz einer Diffusionsbildgebungstechnik aufweisen.
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Für die Aufnahme der zwei Navigatorschichten Nav1, Nav2 in den Navigatormessungen N1, N2, N3, N4 können die zwei Navigatorschichten Nav1, Nav2 gleichzeitig mittels eines Multiband-Hochfrequenz-Anregungspulses angeregt werden. Auch können die aus den zwei Navigatorschichten Nav1, Nav2 ausgesendeten Magnetresonanz-Signale gleichzeitig akquiriert werden. Dabei kann die Aufnahme der zwei Navigatorschichten Nav1, Nav2 in den Navigatormessungen N1, N2, N3, N4 unter Verwendung einer Simultanen-Mehrschichtmessung-Technik und/oder einer Simultanen-Echorefokussierungs-Technik erfolgen. Im in 3 gezeigten Fall erfolgen die Navigatormessungen N1, N2, N3, N4 somit mittels eines Multiband-Faktors von zwei, während die Messdaten-Schichten S1, S2, S3, S4 in den Bildmessungen M1, M2, M3, M4 exemplarisch lediglich mit Singleband-Hochfrequenz-Pulsen angeregt werden.
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4 zeigt eine schematische Illustration der Bildmessungen und Navigatormessung gemäß einer dritten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
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In 4 sind exemplarisch zwei Navigatormessungen N5, N6 dargestellt, welche sich mit zwei Bildmessungen M5, M6 abwechseln. Wie in 3 sind wiederum die angeregten bzw. ausgelesenen Schichten ausgefüllt und die nicht angeregten bzw. ausgelesenen Schichten nicht ausgefüllt dargestellt.
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Wiederum soll der Untersuchungsbereich vier Messdaten-Schichten S5, S6, S7, S8 umfassen. In jeder Bildmessung M5, M6 werden jedoch im Gegensatz zum Beispiel in 3 jeweils zwei Messdaten-Schichten S5, S6, S7, S8 mit eine Multiband-Faktor von zwei angeregt und ausgelesen.
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Jede Navigatormessung N5, N6 umfasst exemplarisch eine Aufnahme von sechs Navigatorschichten Nav3, Nav4, Nav5, Nav6, Nav7, Nav8, wobei drei erste Navigatorschichten Nav3, Nav4, Nav5 auf einer ersten Seite der gegenüberliegenden Seiten des Untersuchungsbereichs angeordnet sind und drei zweite Navigatorschichten Nav6, Nav7, Nav8 auf einer zweiten Seite der gegenüberliegenden Seiten des Untersuchungsbereichs angeordnet sind. Gemäß 4 werden die sechs Navigatorschichten Nav3, Nav4, Nav5, Nav6, Nav7, Nav8 in jeder Navigatormessung N5, N6 gleichzeitig mittels eines Multiband-Hochfrequenz-Anregungspulses mit einem Multiband-Faktor von sechs angeregt und die aus den sechs Navigatorschichten Nav3, Nav4, Nav5, Nav6, Nav7, Nav8 ausgesendeten Magnetresonanz-Signale werden gleichzeitig akquiriert.
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Die in 3 und 4 gezeigten zeitliche und räumliche Mess-Schemata sind selbstverständlich nur zur Illustration und als exemplarisch anzusehen. Selbstverständlich kann der Untersuchungsbereich auch eine abweichende Anzahl von Messdaten-Schichten aufweisen. Auch in der Navigatormessung kann eine abweichende Anzahl von Navigatorschichten akquiriert werden. Die räumliche Anordnung und die Schichtdicken der Navigatorschichten bzw. Messdaten-Schichten können selbstverständlich auch anders als in 3 und 4 ausgebildet sein. Die Anzahl und die Abfolge der Bildmessungen und Navigatormessungen sind in 3 und 4 ebenfalls nur willkürlich gewählt. Es können auch mehrere Bildmessungen nacheinander erfolgen, bevor zwischen zwei Bildmessungen eine Navigatormessung erfolgt. Auch können die Bildmessungen und Navigatormessungen zeitlich zumindest teilweise oder vollständig überlappen.
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5 zeigt eine schematische Illustration einer Phasenkorrektur gemäß einer vierten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
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In 5 ist eine Möglichkeit zur Illustration einer schichtspezifischen Extraktion von Phasenkorrekturparametern für einzelne Messdaten-Schichten 56, 57, 58 aus zwei Navigatorschichten 54, 55 dargestellt. Die Messdaten-Schichten 56, 57, 58 und die Navigatorschichten 54, 55 sollen dabei für das Beispiel von 5 in einem Kopf des Untersuchungsobjekts 15 positioniert sein. Die Anordnung der Schichten ist dabei in dem Bildfenster am rechten oberen Bildrand von 5 gezeigt.
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Für das Beispiel von 5 werden die Messdaten-Schichten 56, 57, 58 mittels eines Akquisitionsschemas zu drei verschiedenen Zeitpunkten 59, 60, 61 akquiriert. Die Navigatorschichten 54, 55 werden dagegen simultan mittels eines Multiband-Hochfrequenz-Pulses mit einem Multiband-Faktor von 2 angeregt und ausgelesen.
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Aus der ersten Navigator-Schicht 54 kann nun ein zeitabhängiger erster Phasenwert bestimmt werden, während aus der zweiten Navigator-Schicht 55 ein zeitabhängiger zweiter Phasenwert bestimmt werden kann. Im Fenster 50 ist ein erster Zeitverlauf 52 des ersten gemessenen Phasenwerts und zweiter Zeitverlauf 53 des zweiten gemessenen Phasenwerts aufgetragen. Der erste Phasenwert und der zweite Phasenwert können dabei mit einer hohen zeitlichen Auflösung aufgenommen werden. Der Zeitbereich, in welchem die drei verschiedenen Zeitpunkte 59, 60, 61 enthalten sind, ist im Fenster 50 mittels eines gestrichelten Kästchens 62 angedeutet.
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Für jeden der drei verschiedenen Zeitpunkte 59, 60, 61 kann nun für die zu diesem Zeitpunkt 59, 60, 61 gemessene Messdaten-Schicht 56, 57, 58 ein schichtspezifischer Korrektur-Phasenwert 59d, 60d, 61d bestimmt werden. Dafür wird für jeden Zeitpunkt 59, 60, 61 der jeweilige schichtspezifische Korrektur-Phasenwert 59d, 60d, 61d aus den für die jeweiligen Zeitpunkte 59, 60, 61 gemessenen ersten Phasenwert 59e, 60e, 61e und zweiten Phasenwert 59c, 60c, 61c interpoliert.
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Die jeweiligen Interpolationen zur Bestimmung der Korrektur-Phasenwerte 59d, 60d, 61d sind in den zu den Zeitpunkten 59, 60, 61 gehörenden Fenstern am unteren Bildrand der 5 schematisch aufgezeigt. Die zu den Zeitpunkten 59, 60, 61 gehörenden Fenstern weisen jeweils eine Schichtpositionsachse 59a, 60a, 61a und eine Phasenwertachse 59b, 60b, 61b auf.
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Für jeden Zeitpunkt 59, 60, 61 ist für die erste Schichtposition der ersten Navigatorschicht 54 der jeweilige erste gemessene Phasenwert 59c, 60c, 61c eingezeichnet. Weiterhin ist für jeden Zeitpunkt 59, 60, 61 für die zweite Schichtposition der zweiten Navigatorschicht 55 der jeweilige zweite gemessene Phasenwert 59e, 60e, 61e eingezeichnet. Für jeden Zeitpunkt 59, 60, 61 kann nun zwischen dem jeweiligen eingezeichneten ersten Phasenwert 59c, 60c, 61c und zweiten Phasenwert 59e, 60e, 61e linear interpoliert werden. Der Schnittpunkt zwischen der jeweiligen Interpolation und der Schichtposition der Messdaten-Schicht 56, 57, 58, welche zu dem Zeitpunkt 59, 60, 61 aufgenommen wird, kann dann als schichtspezifischer Korrektur-Phasenwert 59d, 60d, 61d für die jeweilige Messdaten-Schicht 56, 57, 58 verwendet werden.
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Derart können besonders vorteilhaft aus den zwei Navigatorschichten 54, 55 die schichtspezifischen Korrektur-Phasenwerte 59d, 60d, 61d für die Phasenkorrektur der aus den Messdaten-Schichten 56, 57, 58 aufgenommenen Magnetresonanz-Messdaten bestimmt werden.
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In 5 ist dabei die Möglichkeit der linearen Interpolation zur Bestimmung der Korrektur-Phasenwerte 59d, 60d, 61d gezeigt. Selbstverständlich sind auch andere Möglichkeiten zur Interpolation zwischen dem gemessenen ersten Phasenwert 59e, 60e, 61e und zweiten Phasenwert 59c, 60c, 61c denkbar.
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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.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- Setsompop et al. „Blipped-controlled aliasing in parallel imaging for simultaneous multislice echo planar imaging with reduced g-factor penalty.“, Man. Reson. Med. 2012. 67(5): 1210–1224 [0031]
- Feinberg et al., „Simultaneous Echo Refocusing in EPI“, Magnetic Resonance in Medicine, 48: 1–5 (2002) [0031]
