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Die vorliegende Erfindung betrifft das automatisierte Erstellen von MR-Scan-Vorlagen für eine Magnetresonanzanlage, mit welchen ein Benutzer einen MR-Scan standardisiert an der Magnetresonanzanlage durchführen kann.
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Nach dem Stand der Technik sind Magnetresonanzanlagen bekannt, bei welchen MR-Scan-Vorlagen beispielsweise von einem Administrator erstellt oder definiert werden können. Ausgehend von einer bestimmten Strategie (z.B. Untersuchung eines Oberkörpers, wobei der Patient die Luft anhalten muss), bestimmten Patienten-Eigenschaften (z.B. Größe und Gewicht) und von weiteren Anforderungen oder Eigenschaften an einen auszuführenden MR-Scan kann dann ein Benutzer der Magnetresonanzanlage eine entsprechende MR-Scan-Vorlage auswählen bzw. bestimmen, wodurch er den dieser MR-Scan-Vorlage zugeordneten MR-Scan erhält, der die gewünschten Eigenschaften aufweist. Dieser MR-Scan kann dann an der Magnetresonanzanlage ausgeführt werden, um MR-Daten zu erfassen. Die Durchführung eines solchen MR-Scans ausgehend von einer MR-Scan-Vorlage ist auch für den ungeübten Benutzer einer Magnetresonanzanlage sehr einfach. Allerdings ist die Erstellung einer (neuen) MR-Scan-Vorlage für den Administrator nach dem Stand der Technik sehr komplex, da er eine Vielzahl von Parametern, Bedingungen und Abhängigkeiten berücksichtigen muss, ohne deren Effektivität überprüfen zu können.
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Daher tritt nach dem Stand der Technik häufig der Fall auf, dass die vom Hersteller vorkonfigurierten MR-Scan-Vorlagen im täglichen Betrieb überhaupt nicht eingesetzt werden, da sie im Detail nicht den individuellen Bedürfnissen der Nutzer entsprechen und aufgrund der damit verbundenen Komplexität auch keine Anpassung an diese erfolgt bzw. erfolgen kann. Eine Erstellung von neuen MR-Scan-Vorlagen erfolgt dabei überhaupt nicht, oder höchstens mit Hilfe von Experten des Herstellers. Mit anderen Worten werden die an sich sehr hilfreichen MR-Scan-Vorlagen nach dem Stand der Technik häufig nur rudimentär genutzt, da die spezifischen Anpassungen an die eigenen Gegebenheiten als zu komplex angesehen werden.
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Daher stellt sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe, die Erstellung von MR-Scan-Vorlagen für eine Magnetresonanzanlage zu vereinfachen.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zum Erfassen von MR-Daten eines Untersuchungsobjekts mittels einer Magnetresonanzanlage nach dem Anspruch 1, durch eine Magnetresonanzanlage nach dem Anspruch 8, durch ein Computerprogrammprodukt nach dem Anspruch 10 und durch einen elektronisch lesbaren Datenträger nach Anspruch 11 gelöst.
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Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Erfassen von MR-Daten eines Untersuchungsobjekts (in der Regel ein lebender Patient) mittels einer Magnetresonanzanlage bereitgestellt. Dabei umfasst das Verfahren folgende Schritte:
- • Erfassen eines MR-Scans, welcher von einem Benutzer der Magnetresonanzanlage erstellt wird, um anhand des MR-Scans MR-Daten des Untersuchungsobjekts zu erfassen. Der MR-Scan wird dabei erfasst, indem Werte von Parametern einer oder mehrerer Bildgebungssequenzen des MR-Scans erfasst und abgespeichert werden. Dieser Schritt wird beispielsweise durchgeführt, wenn ein Benutzer einen MR-Scan (Scan-Programm) an der Magnetresonanzanlage konfiguriert, wobei der Benutzer einzelne Parameter der Bildgebungssequenzen dieses MR-Scans beispielsweise anhand von Parameterkarten einstellt oder konfiguriert, um anschließend die Bildgebungssequenzen mittels der Magnetresonanzanlage auszuführen. Dieser Schritt umfasst insbesondere auch das automatische Erfassen von Eigenschaften des MR-Scans durch die Magnetresonanzanlage. Diese Eigenschaften umfassen in der Regel die Strategie, mit der die MR-Daten mit dem erstellten MR-Scan erfasst werden, Patienteneigenschaften und den Körperbereich des Patienten, in dem die MR-Daten erfasst werden. Dieser Schritt kann auch eine Simulation des erfassten MR-Scans umfassen, um die Qualität des MR-Scans kontrollieren zu können, bevor der MR-Scan tatsächlich mit der Magnetresonanzanlage ausgeführt wird. Bei einem negativen Ergebnis der Simulation kann der MR-Scan verworfen werden oder der MR-Scan wird geändert, wodurch dieser Schritt des Erfassens eines MR-Scans quasi erneut (für den geänderten MR-Scan) durchgeführt wird.
- • Abspeichern einer (neuen) MR-Scan-Vorlage, indem der vorab erfasste MR-Scan und bestimmte Eigenschaften des MR-Scans, welche insbesondere ebenfalls automatisch durch die Magnetresonanzanlage erfasst werden, der MR-Scan-Vorlage zugeordnet und abgespeichert werden. Mit anderen Worten bildet der vorher an der Magnetresonanzanlage eingestellte MR-Scan die Basis für die automatische Erstellung der (neuen) MR-Scan-Vorlage durch die Magnetresonanzanlage. Eine neue MR-Scan-Vorlage wird demnach basierend auf vorhandenen Parametern, wie z.B. erfasster Körperregion, neu (automatisch) erstellt. Der vorab beschriebene Schritt des Erfassens eines MR-Scans und der hier beschriebene Schritt des Abspeicherns der MR-Scan-Vorlage werden mehrfach durchgeführt, so dass mehrere MR-Scan-Vorlagen nach der Durchführung dieser Schritte vorhanden sind.
- • Bestimmen einer der vorab erstellten MR-Scan-Vorlagen, indem Eigenschaften eines durchzuführenden MR-Scans von der Magnetresonanzanlage erfasst und abhängig von diesen Eigenschaften die entsprechende MR-Scan-Vorlage bestimmt wird. In diesem Schritt bestimmt die Magnetresonanzanlage anhand bestimmter Eigenschaften oder Informationen über den durchzuführenden MR-Scan die zugehörige MR-Scan-Vorlage und damit den dieser MR-Scan-Vorlage zugeordneten MR-Scan und letztlich die Parameter der Bildsequenzen dieses MR-Scans.
- • Im letzten Schritt führt die Magnetresonanzanlage die Bildgebungssequenzen des anhand der vorab bestimmten MR-Scan-Vorlage bestimmten MR-Scans durch, um die MR-Daten des Untersuchungsobjekts zu erfassen.
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Durch das erfindungsgemäße Verfahren können MR-Scan-Vorlagen sehr einfach erstellt werden. Zur Erstellung einer neuen MR-Scan-Vorlage bleibt der Administrator vorteilhafterweise in der ihm vertrauten Welt und erstellt ein Scan-Programm oder einen MR-Scan in gewohnter Weise über die Einstellung der einzelnen Parameter z.B. in den Parameterkarten. Aus dem derart erstellten Scan-Programm bzw. MR-Scan wird dann anhand des erfindungsgemäßen Verfahrens automatisch eine MR-Scan-Vorlage erstellt.
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Während die Erstellung des MR-Scans, welcher im Schritt des Erfassens eines MR-Scans erfasst wird, mit einem ersten Werkzeug (z.B. basierend auf Parameterkarten) der Magnetresonanzanlage durchgeführt wird, wird eine manuelle direkte Erstellung oder manuelle Änderung einer MR-Scan-Vorlage mit einem zweiten Werkzeug der Magnetresonanzanlage durchgeführt. Dabei wird die Handhabung des ersten Werkzeugs, nicht zuletzt durch die nahezu tägliche Benutzung, als sehr einfach empfunden, während die Handhabung des zweiten Werkzeugs, welches vom durchschnittlichen Benutzer nur sehr selten eingesetzt wird, kompliziert ist. Indem erfindungsgemäß die Erstellung von MR-Scan-Vorlagen automatisch durch die Magnetresonanzanlage ausgehend von einem MR-Scan erfolgt, kann durch die vorliegende Erfindung eine MR-Scan-Vorlage auch ohne den Einsatz des zweiten Werkzeugs erfolgen.
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Unter einer Parameterkarte wird dabei die Bereitstellung von bestimmten oder allen Parametern der Bildgebungssequenzen des MR-Scans verstanden. Dabei kann pro Parameter ein möglicher Wertebereich angegeben werden. Mithilfe der Parameterkarte kann auch der ungeübte Benutzer die Parameter für eine oder mehrere Bildsequenzen des MR-Scans in korrekter Weise konfigurieren.
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Unter den Parametern einer Bildgebungssequenz werden dabei unter anderem der Flipwinkel, die Repetitionszeit (TR), die Anzahl der zu erfassenden Schichten, die Schichtdicke, die Anstiegsrate von Gradientenmomenten, die Ausmaße des zu erfassenden Volumenabschnitts (Field of View) verstanden.
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Eine Entscheidung stellt eine Art weiteren Parameter eines MR-Scans dar. Eine solche Entscheidung wird auf der Basis von mit dem MR-Scan erfassten MR-Daten getroffen. Ein Beispiel einer solchen Entscheidung ist, ob in MR-Bildern, welche auf Basis von MR-Daten erstellt werden, die durch einen ersten Teil des MR-Scans erfasst werden, eine Läsion gesehen wird. Wenn dies der Fall ist, werden weitere MR-Daten mit einem zweiten Teil des MR-Scans erfasst, und sonst nicht. Ein weiteres Beispiel einer solchen Entscheidung ist, ob in den MR-Bildern eines ersten Teils des MR-Scans eine Läsion als Blutung oder als Tumor eingestuft wird. Abhängig von der Antwort wird dann ein bestimmter zweiter Teil oder ein anderer bestimmter zweiter Teil des MR-Scans durchgeführt.
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Der MR-Scan, welcher im Schritt des Erfassens eines MR-Scans erfasst wird und die Grundlage für eine neue MR-Scan-Vorlage bildet, kann dabei anhand folgender Varianten erstellt werden:
- • Der MR-Scan kann selbst ausgehend von einer vorab erstellten MR-Scan-Vorlage erstellt und dann z.B. individuell angepasst werden.
- • Der MR-Scan kann ohne MR-Scan-Vorlage, beispielsweise mittels einer Parameterkarte, erstellt werden.
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Wie bereits vorab beschrieben wird, wird der MR-Scan insbesondere von einem Benutzer erstellt, um anhand des MR-Scans mit der Magnetresonanzanlage MR-Daten des Untersuchungsobjekts zu erfassen. Die Erstellung einer MR-Scan-Vorlage ist dabei vom Benutzer in aller Regel nicht beabsichtigt, sondern wird automatisch von der Magnetresonanzanlage durchgeführt.
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Die Eigenschaften eines MR-Scans, welche der entsprechenden MR-Scan-Vorlage zugeordnet und abgespeichert werden, können eine oder mehrere der folgenden Informationen umfassen, wobei die Parameter der Bildgebungssequenz an diese Eigenschaften oder Informationen des MR-Scans angepasst sind:
- • Eine Strategie, mit welcher die MR-Daten des Untersuchungsobjekts erfasst werden sollen. Ein Beispiel für eine Strategie ist das Erfassen der MR-Daten während der Patient die Luft anhält oder sich nicht bewegt. Abhängig von der Fähigkeit des Patienten, die Luft lange oder nur kurz anhalten zu können bzw. lange oder nur kurz keine Bewegung auszuführen, kann eine schnelle Variante oder eine Standard-Variante der entsprechenden Strategie durchgeführt werden. D.h. die entsprechende Bildgebungssequenz erfasst die MR-Daten des Untersuchungsobjekts in einer entsprechend kurzen Zeitspanne (bei der schnellen Variante) oder längeren Zeitspanne (bei der Standard-Variante). Ein weiteres Beispiel für eine Strategie ist die Anforderung, ob anhand der erfassten MR-Daten eine Läsion erfasst werden soll oder nicht oder ob der MR-Scan bewegungsempfindlich oder bewegungsunempfindlich sein soll.
- • Eine Eigenschaft des Untersuchungsobjekts. Eigenschaften des Untersuchungsobjekts können das Gewicht, die körperliche Größe, das Alter und das Geschlecht umfassen.
- • Eine Information über einen Körperbereich des Untersuchungsobjekts, von welchem mit dem MR-Scan die MR-Daten erfasst werden. Als Körperbereiche kommen beispielsweise der Kopf, der Oberkörper, eine Schulter, ein Arm, ein Bein, ein Fuß oder eine Hand in Frage. Abhängig von dem Körperbereich werden dann Parameter des MR-Scans eingestellt.
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Indem erfindungsgemäß die Eigenschaften des MR-Scans der entsprechenden MR-Scan-Vorlage zugeordnet und abgespeichert werden, kann vorteilhafterweise anhand von vorher spezifizierten Eigenschaften auch die entsprechende MR-Scan-Vorlage und damit der entsprechende MR-Scan bestimmt werden, so dass die Magnetresonanzanlage gezielt den richtigen MR-Scan auswählt, um mit den Bildgebungssequenzen dieses MR-Scans die MR-Daten zu erfassen.
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Beim Abspeichern der MR-Scan-Vorlage kann die MR-Scan-Vorlage auch einer MR-Scan-Vorlagen-Klasse zugeordnet werden. Dabei werden derselben MR-Scan-Vorlagen-Klasse MR-Scan-Vorlagen zugeordnet, welche zueinander ähnlich sind (also beispielsweise MR-Daten desselben Körperbereichs erfassen sollen oder gleiche Strategien verfolgen). Wenn die Magnetresonanzanlage erkennt, dass eine neu erstellte und abzuspeichernde MR-Scan-Vorlage entsprechend bestimmten Zuordnungsregeln keiner bestehenden MR-Scan-Vorlagen-Klasse zugeordnet werden kann, wird die Magnetresonanzanlage in der Regel eine neue MR-Scan-Vorlagen-Klasse erstellen und die abzuspeichernde MR-Scan-Vorlage dieser neu erstellten MR-Scan-Vorlagen-Klasse zuordnen.
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Durch die Einführung von MR-Scan-Vorlagen-Klassen können die abgespeicherten MR-Scan-Vorlagen besser strukturiert werden, wodurch der Schritt des Bestimmens einer der MR-Scan-Vorlagen anhand der Eigenschaften des durchzuführenden MR-Scans für den Benutzer erleichtert wird.
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Beispielsweise ist es möglich, dass die Magnetresonanzanlage automatisch den Körperbereich erfasst, von welchem mit dem erfassten MR-Scan oder mit der abzuspeichernden MR-Scan-Vorlage MR-Daten erfasst werden sollen. In diesem Fall kann das Zuordnen der MR-Scan-Vorlage zu der MR-Scan-Vorlagen-Klasse in Abhängigkeit von dem erfassten Körperbereich erfolgen.
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Beispielsweise können MR-Scan-Vorlagen-Klassen für bestimmte Körperbereiche (z.B. Kopf, Schulter) vorhanden sein. Indem automatisch der Körperbereich erfasst wird, für welchen die abzuspeichernde MR-Scan-Vorlage (oder genauer die Bildsequenzen des MR-Scans der MR-Scan-Vorlage) gedacht ist, kann die abzuspeichernde MR-Scan-Vorlage der dem bestimmten Körperbereich zugeordneten MR-Scan-Vorlagen-Klasse zugeordnet werden. Dadurch wird beispielsweise erzielt, dass alle MR-Scan-Vorlagen, welche MR-Scans enthalten, mit welchen der Kopf des Untersuchungsobjekts abgetastet wird, der MR-Scan-Vorlagen-Klasse Kopf zugeordnet werden können.
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Erfindungsgemäß ist es auch möglich, dass bei der Verwendung einer MR-Scan-Vorlage Parameter der Bildgebungssequenzen des zugehörigen MR-Scans (beispielsweise von einem Benutzer mit Administrator-Rechten) geändert werden. Diese Änderungen können in der gleichen Weise erfolgen, wie die Parameter einer gewöhnlichen Bildgebungssequenz geändert werden (also beispielsweise anhand von Parameterkarten). Anschließend existiert zum einen die Möglichkeit, dass die geänderte MR-Scan-Vorlage als eine neue MR-Scan-Vorlage abgespeichert wird. Es ist allerdings auch möglich, dass die vorab bestimmte MR-Scan-Vorlage (d.h. die MR-Scan-Vorlage, ausgehend von welcher der MR-Scan, der anschließend geändert wurde, dem Benutzer bereitgestellt wird) selbst geändert abgespeichert wird. Mit anderen Worten existiert insbesondere für einen Benutzer mit Administrator-Rechten entweder die Möglichkeit, dass die Änderungen die alten Einstellungen der MR-Scan-Vorlage überschreiben oder dass eine neue Alternative (in Form einer neuen MR-Scan-Vorlage) erzeugt wird.
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Änderungen der Parameter der Bildgebungssequenzen der bestimmten MR-Scan-Vorlage, welche beispielsweise von Benutzern ohne Administrator-Rechten vorgenommen werden, können ebenfalls von der erfindungsgemäßen Magnetresonanzanlage erfasst werden. Diese Änderungen können dann als eine Art Zusatzinformation abgespeichert werden, ohne dass die entsprechende MR-Scan-Vorlage (vorerst) geändert wird oder eine neue MR-Scan-Vorlage erstellt wird.
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Wenn beispielsweise ein Benutzer mit Administrator-Rechten mit der Magnetresonanzanlage arbeitet, können diese gesammelten Änderungen von der Magnetresonanzanlage untersucht werden, um gleichartige Änderungen derselben MR-Scan-Vorlage zu erfassen. Wenn tatsächlich gleichartige Änderungen an derselben MR-Scan-Vorlage erfasst werden, kann die Magnetresonanzanlage (gegebenenfalls nach einer entsprechenden Bestätigung durch einen Administrator) diese gleichartigen Änderungen an der bestimmten MR-Scan-Vorlage tatsächlich vornehmen. Anschließend kann die entsprechend geänderte MR-Scan-Vorlage entweder als eine neue MR-Scan-Vorlage oder anstelle der ursprünglichen MR-Scan-Vorlage abgespeichert werden.
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Bei dieser Ausführungsform können beispielsweise Änderungen an Einstellungen, die von Benutzern ohne Administrator-Rechten erfolgen, später einem Administrator gesammelt zur Verfügung gestellt werden. Der Administrator bekommt dadurch einen Eindruck, ob bei bestimmten Parametern immer eine entsprechende Anpassung bzw. Änderung vorgenommen wird. Der Administrator kann diese Änderung dann eventuell für die entsprechende MR-Scan-Vorlage übernehmen oder als eine entsprechende Alternative ablegen, wie es vorab beschrieben ist. Mit anderen Worten erfolgt durch das Logging bzw. Abspeichern der geänderten Einstellungen der MR-Scans eine Art Rückkopplungsschleife, mit welcher eine weitere Verbesserung der MR-Scan-Vorlagen ermöglicht wird.
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Auf diese Weise können die erfindungsgemäß erstellten MR-Scan-Vorlagen konfiguriert und automatisch angepasst werden, ohne dass beispielsweise ein Administrator eine MR-Scan-Vorlage kompliziert mit entsprechenden Werkzeugen direkt ändern muss.
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Anders ausgedrückt erfasst und analysiert die Magnetresonanzanlage im täglichen Betrieb die Nutzung der MR-Scan-Vorlagen. Dabei können basierend auf dieser Nutzungsanalyse Anpassungen an der jeweiligen MR-Scan-Vorlage (automatisch oder unter Kontrolle eines Administrators) vorgenommen werden. Wenn beispielsweise bestimmte Parameter, die häufig, aber immer mit unterschiedlichen Werten, angepasst werden, vorhanden sind, können diese als einzustellende Parameter der jeweiligen MR-Scan-Vorlage und damit des jeweiligen MR-Scans erzeugt werden. Diese Parameter können dann beispielsweise als einzustellende Parameter auf der Parameterkarte (die nur die wichtigsten Parameter anzeigt) dargestellt werden.
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Andere Parameter, deren Wert meist auf einen im Vergleich von dem von der MR-Scan-Vorlage vorgegebenen Wert unterschiedlichen Wert geändert werden, können entsprechend in der jeweiligen MR-Scan-Vorlage angepasst werden, wobei insbesondere ein statistisch signifikant häufiger Wert als neuer Wert (des jeweiligen Parameters) in der MR-Scan-Vorlage übernommen wird. Auf diese Weise können auch Änderungen in der Nutzungspräferenz abgebildet werden, ohne dass dabei ein Administrator aktiv eingreifen muss. Wenn sich beispielsweise die Standards einer Klinik für einen bestimmten MR-Scan ändern (z.B. die Scan-Dauer muss von 5 auf 4 Minuten reduziert werden, was sich in der Änderung von entsprechenden Parametern widerspiegelt), werden nach einer gewissen Nutzungsdauer die neuen Parameter erfindungsgemäß automatisch in der zugehörigen MR-Scan-Vorlage angepasst.
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Basierend auf einer dauerhaften Überwachung der Nutzung werden die MR-Scan-Vorlagen vorteilhafterweise auch an geänderte Nutzung-Paradigmen automatisch angepasst. Diese Anpassung kann dabei technisch mit Hilfe von künstlichen, neuronalen Netzen („Deep Learning“-Methoden) vorgenommen werden, wodurch eine Verbesserung in Relation zur Nutzungs-Häufigkeit erfolgt. Dadurch werden Parameter, welche häufig geändert werden (und damit als wichtig eingestuft werden können), entsprechend rasch in der jeweiligen MR-Scan-Vorlage angepasst.
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Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird auch eine Magnetresonanzanlage zum Erfassen von MR-Daten eines Untersuchungsobjekts bereitgestellt. Dabei umfasst die Magnetresonanzanlage einen Grundfeldmagneten, ein Gradientenfeldsystem, mindestens eine HF-Antenne und eine Steuereinrichtung zur Ansteuerung des Gradientenfeldsystems und der mindestens einen HF-Antenne und zum Empfang von der mindestens einen HF-Antenne aufgenommenen MR-Daten umfasst. Die Magnetresonanzanlage ist derart ausgestaltet, dass die Magnetresonanzanlage mehrfach einen MR-Scan erfasst, indem sie Werte von Parametern von Bildgebungssequenzen des MR-Scans erfasst, und jeweils eine MR-Scan-Vorlage abspeichert, indem sie den MR-Scan und Eigenschaften des MR-Scans, welche über die Bildgebungssequenzen hinausgehen, erfasst und jeweils den MR-Scan und die Eigenschaften des MR-Scans einer MR-Scan-Vorlage zuordnet (bzw. die Vorlage erstellt und dann zuordnet) und diese MR-Scan-Vorlage zusammen mit dem MR-Scan und diesen zugeordneten Eigenschaften abspeichert.
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Die Vorteile der erfindungsgemäßen Magnetresonanzanlage entsprechen dabei im Wesentlichen den Vorteilen des erfindungsgemäßen Verfahrens, welche vorab im Detail ausgeführt worden sind, so dass hier auf eine Wiederholung verzichtet wird.
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Des Weiteren beschreibt die vorliegende Erfindung ein Computerprogrammprodukt, insbesondere ein Computerprogramm oder eine Software, welche man in einen Speicher einer programmierbaren Steuerung bzw. einer Recheneinheit einer Magnetresonanzanlage laden kann. Mit diesem Computerprogrammprodukt können alle oder verschiedene vorab beschriebene Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgeführt werden, wenn das Computerprogrammprodukt in der Steuerung oder Steuereinrichtung der Magnetresonanzanlage läuft. Dabei benötigt das Computerprogrammprodukt eventuell Programmmittel, z.B. Bibliotheken und Hilfsfunktionen, um die entsprechenden Ausführungsformen der Verfahren zu realisieren. Mit anderen Worten soll mit dem auf das Computerprogrammprodukt gerichteten Anspruch insbesondere ein Computerprogramm oder eine Software unter Schutz gestellt werden, mit welcher eine der oben beschriebenen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgeführt werden kann bzw. welche diese Ausführungsform ausführt. Dabei kann es sich bei der Software um einen Quellcode (z.B. C++), der noch compiliert (übersetzt) und gebunden oder der nur interpretiert werden muss, oder um einen ausführbaren Softwarecode handeln, der zur Ausführung nur noch in die entsprechende Recheneinheit bzw. Steuereinrichtung zu laden ist.
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Schließlich offenbart die vorliegende Erfindung einen elektronisch lesbaren Datenträger, z.B. eine DVD, ein Magnetband, eine Festplatte oder einen USB-Stick, auf welchem elektronisch lesbare Steuerinformationen, insbesondere Software (vgl. oben), gespeichert ist. Wenn diese Steuerinformationen (Software) von dem Datenträger gelesen und in eine Steuereinrichtung bzw. Recheneinheit einer Magnetresonanzanlage gespeichert werden, können alle erfindungsgemäßen Ausführungsformen des vorab beschriebenen Verfahrens durchgeführt werden.
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Die vorliegende Erfindung kombiniert quasi die einfache Erstellung oder Änderung von MR-Scans mit der Erstellung von MR-Scan-Vorlagen. Vorteilhafterweise muss für eine Erstellung oder Konfiguration einer MR-Scan-Vorlage nicht mehr zwingend eine komplexe Konfigurations-Schnittstelle bedient werden. Stattdessen kann die Erstellung und Konfiguration von MR-Scan-Vorlagen quasi implizit über die tägliche Erstellung von MR-Scans erfolgen, welche dann von der Magnetresonanzanlage in Form von MR-Scan-Vorlagen abgelegt werden können.
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Durch die automatische Erstellung von MR-Scan-Vorlagen werden einem Administrator darüber hinaus zahlreiche Beispiele für MR-Scan-Vorlagen bereitgestellt. Anhand dieser Beispiele kann der Administrator dann auf einfache Art und Weise eigene MR-Scan-Vorlagen mit den nach dem Stand der Technik bekannten Werkzeugen erstellen.
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Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter erfindungsgemäßer Ausführungsformen mit Bezug zu den Figuren im Detail beschrieben.
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In 1 ist schematisch eine erfindungsgemäße Magnetresonanzanlage dargestellt.
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2 stellt ein Flussablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens dar.
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1 ist eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Magnetresonanzanlage 5 (eines Magnetresonanz-Bildgebungs- bzw. Kernspintomographiegeräts). Dabei erzeugt ein Grundfeldmagnet 1 ein zeitlich konstantes starkes Magnetfeld zur Polarisation bzw. Ausrichtung der Kernspins in einem Untersuchungsbereich eines Objekts O, wie z.B. eines zu untersuchenden Teils eines menschlichen Körpers, welcher auf einem Tisch 23 liegend in der Magnetresonanzanlage 5 untersucht wird. Die für die Kernspinresonanzmessung erforderliche hohe Homogenität des Grundmagnetfelds ist in einem typischerweise kugelförmigen Messvolumen M definiert, in welchem der zu untersuchende Volumenabschnitt des menschlichen Körpers angeordnet ist. Zur Unterstützung der Homogenitätsanforderungen und insbesondere zur Eliminierung zeitlich invariabler Einflüsse werden an geeigneter Stelle so genannte Shim-Bleche aus ferromagnetischem Material angebracht. Zeitlich variable Einflüsse werden durch Shim-Spulen 2 eliminiert.
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In den Grundfeldmagneten 1 ist ein zylinderförmiges Gradientenfeldsystem bzw. Gradientenfeldsystem 3 eingesetzt, welches aus drei Teilwicklungen besteht. Jede Teilwicklung wird von einem Verstärker mit Strom zur Erzeugung eines linearen (auch zeitlich veränderbaren) Gradientenfeldes in die jeweilige Richtung des kartesischen Koordinatensystems versorgt. Die erste Teilwicklung des Gradientenfeldsystems 3 erzeugt dabei einen Gradienten Gx in x-Richtung, die zweite Teilwicklung einen Gradienten Gy in y-Richtung und die dritte Teilwicklung einen Gradienten Gz in z-Richtung. Der Verstärker umfasst einen Digital-Analog-Wandler, welcher von einer Sequenzsteuerung 18 zum zeitrichtigen Erzeugen von Gradientenpulsen angesteuert wird.
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Innerhalb des Gradientenfeldsystems 3 befindet sich eine (oder mehrere) Hochfrequenzantennen 4, welche die von einem Hochfrequenzleistungsverstärker abgegebenen Hochfrequenzpulse in ein magnetisches Wechselfeld zur Anregung der Kerne und Ausrichtung der Kernspins des zu untersuchenden Objekts O bzw. des zu untersuchenden Bereiches des Objekts O umsetzen. Jede Hochfrequenzantenne 4 besteht aus einer oder mehreren HF-Sendespulen und einer oder mehreren HF-Empfangsspulen in Form einer ringförmigen vorzugsweise linearen oder matrixförmigen Anordnung von Komponentenspulen. Von den HF-Empfangsspulen der jeweiligen Hochfrequenzantenne 4 wird auch das von den präzedierenden Kernspins ausgehende Wechselfeld, d.h. in der Regel die von einer Pulssequenz aus einem oder mehreren Hochfrequenzpulsen und einem oder mehreren Gradientenpulsen hervorgerufenen Kernspinechosignale, in eine Spannung (Messsignal) umgesetzt, welche über einen Verstärker 7 einem Hochfrequenz-Empfangskanal 8 eines Hochfrequenzsystems 22 zugeführt wird. Das Hochfrequenzsystem 22, welches Teil einer Steuereinrichtung 10 der Magnetresonanzanlage 5 ist, umfasst weiterhin einen Sendekanal 9, in welchem die Hochfrequenzpulse für die Anregung der magnetischen Kernresonanz erzeugt werden. Dabei werden die jeweiligen Hochfrequenzpulse aufgrund einer vom Anlagerechner 20 vorgegebenen Pulssequenz in der Sequenzsteuerung 18 digital als Folge komplexer Zahlen dargestellt. Diese Zahlenfolge wird als Real- und als Imaginärteil über jeweils einen Eingang 12 einem Digital-Analog-Wandler im Hochfrequenzsystem 22 und von diesem einen Sendekanal 9 zugeführt. Im Sendekanal 9 werden die Pulssequenzen einem Hochfrequenz-Trägersignal aufmoduliert, dessen Basisfrequenz der Resonanzfrequenz der Kernspins im Messvolumen entspricht.
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Die Umschaltung von Sende- auf Empfangsbetrieb erfolgt über eine Sende-/Empfangsweiche 6. Die HF-Sendespulen der Hochfrequenzantenne(n) 4 strahlt/en die Hochfrequenzpulse zur Anregung der Kernspins in das Messvolumen M ein und resultierende Echosignale werden über die HF-Empfangsspule(n) abgetastet. Die entsprechend gewonnenen Kernresonanzsignale werden im Empfangskanal 8' (erster Demodulator) des Hochfrequenzsystems 22 phasenempfindlich auf eine Zwischenfrequenz demoduliert, im Analog-Digital-Wandler (ADC) digitalisiert und über den Ausgang 11 ausgegeben. Dieses Signal wird noch auf die Frequenz 0 demoduliert. Die Demodulation auf die Frequenz 0 und die Trennung in Real- und Imaginärteil findet nach der Digitalisierung in der digitalen Domäne in einem zweiten Demodulator 8 statt. Durch einen Bildrechner 17 wird aus den dergestalt über einen Ausgang 11 gewonnenen Messdaten ein MR-Bild rekonstruiert. Die Verwaltung der Messdaten, der Bilddaten und der Steuerprogramme erfolgt über den Anlagenrechner 20. Aufgrund einer Vorgabe mit Steuerprogrammen kontrolliert die Sequenzsteuerung 18 die Erzeugung der jeweils gewünschten Pulssequenzen und das entsprechende Abtasten des k-Raumes. Insbesondere steuert die Sequenzsteuerung 18 dabei das zeitrichtige Schalten der Gradienten, das Aussenden der Hochfrequenzpulse mit definierter Phasenamplitude sowie den Empfang der Kernresonanzsignale. Die Zeitbasis für das Hochfrequenzsystem 22 und die Sequenzsteuerung 18 wird von einem Synthesizer 19 zur Verfügung gestellt. Die Auswahl entsprechender Steuerprogramme zur Erzeugung eines MR-Bildes, welche z.B. auf einer DVD 21 gespeichert sind, sowie die Darstellung des erzeugten MR-Bildes erfolgt über ein Terminal 13, welches eine Tastatur 15, eine Maus 16 und einen Bildschirm 14 umfasst. In diesem Terminal 13 werden die Schritte des Erfassens des MR-Scans, des Abspeicherns der MR-Scan-Vorlage und des Bestimmens der MR-Scan-Vorlage ausgeführt.
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In 2 ist der Flussplan eines erfindungsgemäßen Vorgehens dargestellt.
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Im Schritt S1 werden die Parameter der Bildgebungssequenzen eines MR-Scans erfasst und dadurch der MR-Scan selbst von der Magnetresonanzanlage 5 erfasst. Zusätzlich können in diesem Schritt auch bestimmte Eigenschaften des MR-Scans (z.B. mit welcher Strategie werden die MR-Daten erfasst, Eigenschaften des Untersuchungsobjekts, von welchem Körperbereich werden die MR-Daten erfasst) von der Magnetresonanzanlage erfasst werden. Im folgenden Schritt S2 werden der MR-Scan (d.h. im Wesentlichen die Parameter der Bildgebungssequenzen) und die Eigenschaften des MR-Scans einer MR-Scan-Vorlage zugeordnet und die MR-Scan-Vorlage damit abgespeichert. Die Schritte S1 und S2 werden in der Regel mehrfach durchgeführt, so dass vor der Durchführung des Schritts S3 mehrere MR-Scan-Vorlagen abgespeichert sind bzw. vorliegen. Zusätzlich ist es auch möglich, dass MR-Scan-Vorlagen anderweitig (z.B. mit speziellen Werkzeugen zur direkten Erstellung einer MR-Scan-Vorlage) erstellt werden und somit im folgenden Schritt S3 zur Auswahl vorliegen.
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Im Schritt S3 werden von der Magnetresonanzanlage Eigenschaften für einen neu durchzuführenden MR-Scan erfasst, wobei diese Eigenschaften in der Regel von einem Benutzer der Magnetresonanzanlage vorgegeben werden. Abhängig von diesen Eigenschaften wird im folgenden Schritt S4 eine der vorab erstellten und abgespeicherten MR-Scan-Vorlagen bestimmt, wodurch auch der MR-Scan (und damit die Parameter der Bildgebungssequenzen) der MR-Scan-Vorlage bestimmt werden. Im optionalen Schritt S5 können diese Parameter geändert werden, um die Bildgebungssequenzen des MR-Scans individuell anzupassen. Schließlich werden im Schritt S6 die Bildgebungssequenzen des MR-Scans angelegt, um mit Hilfe der Magnetresonanzanlage MR-Daten zu erfassen.
