DE102016212632A1 - Reduzierung von Artefakten in der Magnetresonanztechnik - Google Patents

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    • G06T2207/10088Magnetic resonance imaging [MRI]

Abstract

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Vermeidung von Artefakten in mittels einer Spin-Echo-Sequenz aufgenommenen Messdaten umfasst die Schritte: – Einstrahlen eines Anregungspulses, – Einstrahlen mindestens eines Refokussierungspulses, – Auslesen mindestens eines Echosignals, – Nach dem Einstrahlen des Anregungspulses und vor dem Auslesen des mindestens einen Echosignals Schalten von mindestens zwei Artefaktvermeidungs-Gradienten mit unterschiedlicher Amplitude, wobei sich die Momente der Artefaktvermeidungs-Gradienten gegenseitig kompensieren. Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt eine Trennung von ansonsten doppeldeutigen Kodierungen durch Schalten von mindestens zwei unterschiedlich polarisierten Artefaktvermeidungs-Gradienten mit unterschiedlicher Amplitude in der Richtung, in der die Kodierung ansonsten nicht eindeutig ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren, eine Magnetresonanzanlage, ein Computerprogramm sowie einen elektronisch lesbaren Datenträger Reduzierung von Artefakten insbesondere zur Reduzierung von durch Fehler in der Phasenkodierung entstandenen Artefakten in der Magnetresonanztechnik.
  • Die Magnetresonanztechnik (im Folgenden steht die Abkürzung MR für Magnetresonanz) ist eine bekannte Technik, mit der Bilder vom Inneren eines Untersuchungsobjektes erzeugt werden können. Vereinfacht ausgedrückt wird hierzu das Untersuchungsobjekt in einem Magnetresonanzgerät in einem vergleichsweise starken statischen, homogenen Grundmagnetfeld, auch B0-Feld genannt, mit Feldstärken von 0,2 Tesla bis 7 Tesla und mehr positioniert, so dass sich dessen Kernspins entlang des Grundmagnetfeldes orientieren. Zum Auslösen von Kernspinresonanzen werden hochfrequente Pulse (HF-Pulse, engl. „radio frequency (RF) pulses“) z.B. zur Anregung oder Refokussierung der Kernspins, in das Untersuchungsobjekt eingestrahlt, die ausgelösten Kernspinresonanzen als sogenannte k-Raumdaten gemessen und auf deren Basis MR-Bilder rekonstruiert oder Spektroskopiedaten ermittelt. Die aufgezeichneten Messdaten werden digitalisiert und als komplexe Zahlenwerte in einer k-Raum-Matrix abgelegt. Aus der mit Werten belegten k-Raum-Matrix ist z.B. mittels einer mehrdimensionalen Fourier-Transformation ein zugehöriges MR-Bild rekonstruierbar. Zur Ortskodierung der Messdaten werden dem Grundmagnetfeld schnell geschaltete magnetische Gradientenfelder überlagert.
  • Aufgrund von technischen Limitierungen kann es bei der Ortskodierung zu Doppeldeutigkeiten im Gradientensystem kommen. Denn jeder bei der Ortskodierung der Signale angelegte Magnetfeldgradient (z.B. zur Schichtselektion, Phasenkodierung oder Frequenzkodierung) ist aufgrund der endlichen Länge des Gradientensystems (insbesondere in z-Richtung) nicht überall linear, sondern in der Regel nur in einem definierten interessierenden Messbereich. Dieser Messbereich, in dem der angelegte Magnetfeldgradient linear ist, wird auch als „field of view“ (FOV) bezeichnet. Außerhalb des FOVs wird der Magnetfeldgradient „abknicken“, d.h. der Betrag der Amplitude des Magnetfeldgradienten G wird wieder zurückgehen bis er schließlich ganz verschwindet. Dies ist in 1 dargestellt, wo die gestrichelte Linie den idealen Verlauf des Magnetfeldgradienten G in einer Raumrichtung (z.B. in x-, y- oder z-Richtung) angibt, während die fett gezeichnete Linie den tatsächlichen Verlauf des Magnetfeldgradienten G darstellt, der nur im Bereich des FOV linear verläuft, und an den Punkten N1 und N2 wieder auf Null zurück gegangen ist.
  • Normalerweise ist nur der räumliche Bereich des FOV für die Magnetresonanzmessung, insbesondere in der Bildgebung, von Interesse, jedoch werden auch zusätzliche Signale von außerhalb dieses FOV-Bereiches bei der Messung mit aufgenommen, die dann wegen der nicht mehr eindeutigen Zuordnung einer Amplitude des Magnetfeldgradienten G mit einem Ort entlang der Raumrichtung (x, y, z) falsch ortskodiert werden. Ein solcher Fall ist anhand der Punkte P1 und P2 dargestellt. Die Punkte P1 und P2 liegen zwar an verschiedenen Orten entlang der Richtung (x, y, z), jedoch der Magnetfeldgradient G weist an jedem der Punkte P1 und P2 dieselbe Amplitude auf, wodurch eine identische Kodierung vorgenommen werden wird. D.h. Signale von diesen beiden Orten P1 und P2 werden als beide am Ort des Punktes P1 liegend registriert, sodass diese Signale räumlich nicht mehr getrennt werden können.
  • Eine derartige Doppeldeutigkeit in der Ortskodierung kann in einem schließlich rekonstruierten Bild zu Bildartefakten führen. Bei TSE(Turbo-Spin-Echo)-basierten Sequenzen ist ein solcher Effekt auch als sogenanntes „3. Arm Artefakt“ bekannt, wenn z.B. durch eine solche Doppeldeutigkeit in der Schichtselektion zwei verschiedene Schichten gleichzeitig angeregt und/oder refokussiert werden.
  • Auch in der Phasenkodierung kommen durch derartige Doppeldeutigkeiten Artefakte zustande, die die Qualität der rekonstruierten Bilder erheblich schmälern und sogar eine Diagnose verfälschen können. Diese Artefakte treten insbesondere dann auf, wenn eine parallele Akquisitionstechnik, wie z.B. iPAT (integrated Parallel Acquisition Techniques), verwendet wird, da derartige Doppeldeutigkeiten normalerweise zu hohen Intensitäten in Signalen der Randbereiche des FOVs führen. Durch iPAT werden diese Bereiche sehr hoher Intensität dann oftmals zumindest teilweise in die zentralen Bereiche des FOV störend eingefaltet. Parallele Akquisitionstechniken erlauben entweder höhere Geschwindigkeit bei gleicher Bildauflösung oder höhere Auflösung bei gleicher Messzeit und sind daher grundsätzlich attraktiv. Die verkürzte Messzeit ist bei zeitkritischen Untersuchungen besonders wertvoll (z.B. bei Herzbildgebung in Echtzeit, kontrastverstärkter Angiographie oder Perfusionsmessung).
  • Bisher konnten diese Artefakte zumindest reduziert werden, indem die Messdaten mehrfach mit unterschiedlichen Referenzlinien aufgenommen wurden. Dies löst das Problem jedoch nicht völlig und erhöht die Messzeit, was unerwünscht ist.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vermeidung der genannten auf Doppeldeutigkeiten in der Ortskodierung beruhenden Artefakte zu ermöglichen, insbesondere ohne die zur Gewinnung der Daten benötigte Messzeit zu erhöhen.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Vermeidung von Artefakten in mittels einer Magnetresonanzanlage mittels einer Spin-Echo-Sequenz aufgenommenen Messdaten gemäß Anspruch 1, eine entsprechende Magnetresonanzanlage gemäß Anspruch 8, ein entsprechendes Computerprogramm gemäß Anspruch 9 sowie einen entsprechenden elektronisch lesbarer Datenträger gemäß Anspruch 10.
  • Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Vermeidung von Artefakten in mittels einer Spin-Echo-Sequenz aufgenommenen Messdaten umfasst die Schritte:
    • – Einstrahlen eines Anregungspulses,
    • – Einstrahlen mindestens eines Refokussierungspulses,
    • – Auslesen mindestens eines Echosignals,
    • – Nach dem Einstrahlen des Anregungspulses und vor dem Auslesen des mindestens einen Echosignals Schalten von mindestens zwei Artefaktvermeidungs-Gradienten mit unterschiedlicher Amplitude, wobei sich die Momente der Artefaktvermeidungs-Gradienten gegenseitig kompensieren.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt eine Trennung von ansonsten doppeldeutigen Kodierungen durch Schalten von mindestens zwei unterschiedlich polarisierten Artefaktvermeidungs-Gradienten mit unterschiedlicher Amplitude in der Richtung, in der die Kodierung ansonsten nicht eindeutig ist. Das Schalten derartiger Artefaktvermeidungs-Gradienten kann in den herkömmlichen Verlauf der Pulssequenz integriert werden, ohne die zeitlichen Abläufe zu beeinflussen. Aus einer ohne diese zusätzlichen Gradienten vorliegenden Doppeldeutigkeit resultierende Artefakte können mit den erfindungsgemäßen Artefaktvermeidungs-Gradienten unterdrückt oder zumindest deutlich reduziert werden. Dabei können die Artefaktvermeidungs-Gradienten geschaltet werden, ohne den zeitlichen Verlauf der Messung zu ändern. Die Bildqualität wird somit erhöht, ohne dass die Messzeit verlängert werden müsste.
  • Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass der Verlauf der Feldgradienten außerhalb des Bereiches des FOV stark von der Amplitude abhängt. Dies ist auch in 2 dargestellt, in der der Verlauf verschiedener Feldgradienten mit verschiedener Amplitude in verschiedener Strichart aufgetragen ist. In 2 ist vereinfacht nur der Verlauf der Feldgradienten G in positiver Richtung x, y, z dargestellt. Wie man sieht, sind im Bereich außerhalb des FOVs Umkehrpunkte sowie auch die jeweils exakten Werte der in verschiedenen Stricharten dargestellten Feldgradienten G unterschiedlich bei unterschiedlichen Amplituden (, d.h. unterschiedlicher Steigung im Bereich des FOV). Damit kompensieren sich die Momente der Artefaktvermeidungs-Gradienten nur innerhalb des Bereichs des FOV gegenseitig, d.h. sie addieren sich nur dort zu Null. Außerhalb des Bereichs des FOV liefern sie trotz der Kompensierung der Momente aber wegen der unterschiedlichen Amplitudenwerte doch einen Beitrag zu dem Signal. Dadurch werden Signalanteile außerhalb des Bereichs des FOV dephasiert aber nicht wieder rephasiert und tragen damit nicht mehr zum Bild bei.
  • Eine erfindungsgemäße Magnetresonanzanlage umfasst eine Magneteinheit, eine Gradienteneinheit, eine Hochfrequenzeinheit und eine zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildete Steuereinrichtung umfasst.
  • Ein erfindungsgemäßes Computerprogramm implementiert ein erfindungsgemäßes Verfahren auf einer Steuereinrichtung, wenn es auf der Steuereinrichtung ausgeführt wird.
  • Das Computerprogramm kann hierbei auch in Form eines Computerprogrammprodukts vorliegen, welches direkt in einen Speicher einer Steuereinrichtung ladbar ist, mit Programmcode-Mitteln, um ein erfindungsgemäßes Verfahren auszuführen, wenn das Computerprogrammprodukt in der Recheneinheit des Rechensystems ausgeführt wird.
  • Ein erfindungsgemäßer elektronisch lesbarer Datenträger umfasst darauf gespeicherte elektronisch lesbare Steuerinformationen, welche zumindest ein erfindungsgemäßes Computerprogramm umfassen und derart ausgestaltet sind, dass sie bei Verwendung des Datenträgers in einer Steuereinrichtung einer Magnetresonanzanlage ein erfindungsgemäßes Verfahren durchführen.
  • Die in Bezug auf das Verfahren angegebenen Vorteile und Ausführungen gelten analog auch für die Magnetresonanzanlage, das Computerprogrammprodukt und den elektronisch lesbaren Datenträger.
  • Weitere Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen. Die aufgeführten Beispiele stellen keine Beschränkung der Erfindung dar. Es zeigen:
  • 1 eine schematische Darstellung eines typischen Verlaufs eines Feldgradienten in einer Kodierrichtung,
  • 2 eine beispielhafte Darstellung des Einflusses der Amplitude auf den Verlauf des Feldgradienten außerhalb des Bereichs des FOVs,
  • 3 Beispiele von schematisch darstellten Pulssequenzdiagrammen mit Artefaktvermeidungs-Gradienten,
  • 4 ein schematisches Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens,
  • 5 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Magnetresonanzanlage.
  • 3 ist ein schematisches Pulssequenzdiagramm einer Spin-Echo-Sequenz. In der ersten Zeile ist hierbei die Auslesetätigkeit ADC dargestellt, in der ein durch die Hochfrequenzpulse RF der Pulssequenz ausgelösten Signale gemessen werden (RO).
  • In der zweiten Zeile sind Hochfrequenzpulse RF, hier beispielhaft ein Anregungspuls RF1 und ein Refokussierungspuls RF2 dargestellt, wie sie in einer Spin-Echo-Sequenz zum Einsatz kommen, um ein Signal anzuregen und zu einer Echozeit TE wieder zu einem Echosignal E zu refokussieren. Demnach kann das Verfahren ein Einstrahlen mindestens eines Refokussierungspulses RF2 nach dem Einstrahlen des Anregungspulses RF1 und vor dem Auslesen RO des mindestens einen Echosignals E umfassen.
  • Der Übersichtlichkeit halber sind in dem gewählten Beispiel nur ein Refokussierungspuls RF2 und ein Echosignal E gezeigt. Die hierin gemachten Ausführungen gelten für an sich bekannte Sequenzen mit mehreren Refokussierungspulsen RF2 und Echosignalen E, z.B. TSE-Sequenzen, analog.
  • In der dritten Zeile ist ein exemplarischer Verlauf eines Schichtselektionsgradienten GS dargestellt. Durch Schalten von Schichtselektionsgradienten GS während der Anregung durch den Anregungspuls RF1 und während der Refokussierung mit Hilfe des Refokussierungspulses RF2 kann die Anregung und Refokussierung auf eine bestimmte Schicht eingeschränkt werden.
  • In der vierten Zeile ist ein exemplarischer Verlauf eines Auslesegradienten GRO dargestellt. In Auslesegradientenrichtung kann während des Auslesens (Messens) des Echosignals E ein Auslesegradient GR geschaltet werden, um eine Frequenzkodierung auf die gemessenen Signale aufzuprägen. Weiterhin kann ein Dephasierungsgradient GD geschaltet werden, um eine unerwünschte Dephasierung der Spins durch den Auslesegradienten GR zu kompensieren. Im dargestellten Beispiel liegt der Dephasierungsgradient GD vor dem Refokussierungspuls RF2 und hat daher dieselbe Polarität wie der Auslesegradient GR.
  • In den folgenden Zeilen fünf bis sieben sind verschiedene Beispiele von Phasenkodiergradienten GPH, GPH‘ und GPH‘‘ dargestellt, die jeweils erfindungsgemäße Artefaktvermeidungs-Gradienten GA1, GA2, GA1‘, GA2‘, GA1‘‘ und GA2‘‘ aufweisen.
  • Die gezeigten Beispiele sind nicht abschließend zu sehen, sondern zeigen nur eine Auswahl möglicher erfindungsgemäßer Artefaktvermeidungs-Gradienten. Die Artefaktvermeidungs-Gradienten liegen jedoch immer zwischen einem Anregungspuls RF1 und einem auf den Anregungspuls RF1 folgenden Auslesevorgang RO. Wie bereits ausgeführt, sind die Artefaktvermeidungs-Gradienten derart ausgestaltet, dass sich die nullten Momente der geschalteten Artefaktvermeidungs-Gradienten zu Null addieren, und dass sie unterschiedliche Amplituden aufweisen. Der Übersichtlichkeit halber sind nur Beispiele mit Artefaktvermeidungs-Gradienten in Phasenkodierrichtung GPH, GPH‘ und GPH‘‘ dargestellt. Es können jedoch analog auch in anderen Kodierrichtungen Artefaktvermeidungs-Gradienten geschaltet werden.
  • In Zeile fünf ist ein Beispiel angegeben, in dem zwei Artefaktvermeidungs-Gradienten GA1 und GA2 zwischen dem Anregungspuls RF1 und dem mindestens einen Refokussierungspuls RF2 geschaltet werden.
  • Durch Anwendung von derartigen, einen bipolaren Doppelgradienten mit unterschiedlicher Amplitude bildenden Artefaktvermeidungs-Gradienten, deren nullte Momente sich gegenseitig kompensieren können, wie oben beschrieben, unerwünschte Signalanteile von außerhalb des technisch arbeitenden Bereiches des Gradientensystems, des FOVs, unterdrückt oder zumindest deutlich reduziert werden.
  • Die Einstrahlung der Artefaktvermeidungs-Gradienten zwischen dem Anregungspuls RF1 und einem Refokussierungspuls RF2 hat den Vorteil, dass der Ablauf der Sequenz nach dem Refokussierungspuls RF2 nicht verändert wird. Das ist insbesondere Vorteilhaft, wenn mehrere Refokussierungspulse RF2 eingestrahlt werden, da in diesem Falle ansonsten weitere Anpassungen insbesondere im Auslesebereich nötig wären, was die Schaltung deutlich verkomplizieren kann, insbesondere z.B. bei Fast DIXON-Messungen, die bereits bipolare Auslesegradienten umfassen. Weiterhin kann es vorteilhaft sein, die Artefaktvermeidungs-Gradienten zwischen Anregungspuls RF1 und Refokussierungspuls RF2 zu schalten, wenn schon zusätzliche Gradienten, beispielsweise zur Flusskompensation, geschaltet werden müssen und daher weniger Spielraum für das Platzieren von Artefaktvermeidungs-Gradienten nach einem Refokussierungspuls RF2 vorhanden ist.
  • In den Zeilen sechs und sieben sind weitere Beispiele von Artefaktvermeidungs-Gradienten (wieder in Phasenkodierrichtung GPH‘, GPH‘‘) gezeigt, von denen mindestens ein Artefaktvermeidungs-Gradient GA1‘, GA1‘‘, GA2‘‘ vor dem mindestens einen Refokussierungspuls RF2 geschaltet wird und mindestens ein Artefaktvermeidungs-Gradient GA2‘, GA3‘‘ nach dem mindestens einen Refokussierungspuls RF2 geschaltet wird. Im Falle des Beispiels aus Zeile sechs haben die Artefaktvermeidungs-Gradienten GA1‘ und GA2‘ dieselbe Polarität, um eine Kompensation der jeweiligen nullten Momente zu ermöglichen, da der Refokussierungspuls RF2 die Phasenreihenfolge der Spins umkehrt. Auch im Beispiel der Zeile sieben muss aus demselben Grund der Artefaktvermeidungs-Gradient GA3‘‘ dasselbe Vorzeichen wie die Summe der Artefaktvermeidungs-Gradienten GA1‘‘ und GA2‘‘ haben. Eine derartige Aufteilung bietet mehr Freiheiten die Artefaktvermeidungs-Gradienten GA1‘; GA2‘; GA1‘‘; GA2‘‘; GA3‘‘ in die vorgegebene Spin-Echo-Sequenz einzubauen. Insbesondere, wenn der Sequenzablauf zwischen Anregungspuls RF1 und Refokussierungspuls RF2 bereits zeitlichen Limitierungen unterworfen ist und/oder der Bereich zwischen Anregungspuls RF1 und Refokussierungspuls RF2 bereits anderweitig ausgelastet ist, ist es von Vorteil, auch nach dem Refokussierungspuls RF2 noch Artefaktvermeidungs-Gradienten GA2‘, GA3‘‘ anordnen zu können. Z.B., wenn eine besonders kurze Echozeit gewünscht ist, kann ein zeitlich größerer Bereich im Sequenzablauf für Artefaktvermeidungs-Gradienten GA2‘, GA3‘‘ nach dem Refokussierungspuls RF2 geplant werden.
  • Es ist bereits ausreichend, wenn nur zwei Artefaktvermeidungs-Gradienten GA1, GA2, GA1‘, GA2‘, deren nullte Momente sich gegenseitig kompensieren, geschaltet werden. Eine derartige Schaltung von Artefaktvermeidungs-Gradienten mit einer minimalen Anzahl derselben reduziert die nötigen Umschaltungen und entlastet somit das Gradientensystem. Des Weiteren ist die Implementierung der Sequenz erleichtert, wenn nur eine geringer Anzahl an Gradienten zu schalten ist.
  • Bei der Wahl der Artefaktvermeidungs-Gradienten GA1, GA2, GA1‘, GA2‘; GA1‘‘; GA2‘‘; GA3‘‘ empfiehlt es sich die Amplituden der nach einem Anregungspuls RF1 und vor einem auf den Anregungspuls RF1 folgenden Auslesevorgang RO geschalteten Artefaktvermeidungs-Gradienten GA1 und GA2 bzw. GA1‘ und GA2‘ bzw. GA1‘‘ und GA2‘‘ und GA3‘‘ maximal unterschiedlich zu wählen. Wie bereits oben mit Verweis auf 2 beschrieben, ist dann die Trennung ansonsten doppeldeutiger Signale besonders deutlich. Die tatsächlichen Amplituden können hierbei gewählt werden z.B. in Abhängigkeit der zeitlichen Verhältnisse (wieviel „Platz“ ist in der Sequenz für zusätzliche Gradienten?) sowie unter Berücksichtigung von Hardware-Beschränkungen (maximale Slewrates und Amplituden) oder ggf. auch unter Berücksichtigung von SAR-Grenzwerten (SAR: spezifische Absorptionsrate) und natürlich unter Berücksichtigung der Bedingung, dass sich die Momente der Artefaktvermeidungs-Gradienten kompensieren müssen.
  • 4 ist ein schematisches Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens. Dabei werden Messdaten RD mit Hilfe einer Spin-Echo-Messung 401 aufgenommen, bei der in jeder Wiederholzeit TR ein Anregungspuls eingestrahlt wird (Block 401.1.), mindestens ein Refokussierungspuls eingestrahlt wird (Block 401.2) und nach dem Einstrahlen des Anregungspulses und vor einem folgenden Auslesen der erzeugten Echosignale (Block 401.4) mindestens zwei unterschiedlich polarisierte Artefaktvermeidungs-Gradienten mit unterschiedlicher Amplitude, deren Momente sich gegenseitig kompensieren geschaltet werden (Block 401.3).
  • Die ausgelesenen Echosignale werden als Messdaten RD gespeichert und können nun in einem weiteren Schritt 403 zu Bilddaten BD rekonstruiert werden.
  • 5 stellt schematisch eine erfindungsgemäße Magnetresonanzanlage 1 dar. Diese umfasst eine Magneteinheit 3 zur Erzeugung des Grundmagnetfeldes, eine Gradienteneinheit 5 zur Erzeugung der Gradientenfelder, eine Hochfrequenzeinheit 7 zur Einstrahlung und zum Empfang von Hochfrequenzsignalen und eine zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildete Steuereinrichtung 9. In der 5 sind diese Teileinheiten der Magnetresonanzanlage 1 nur grob schematisch dargestellt. Beispielsweise kann die Hochfrequenzeinheit 7 aus mehreren Untereinheiten, insbesondere aus mehreren Spulen bestehen, die entweder nur zum Senden von Hochfrequenzsignalen oder nur zum Empfangen der ausgelösten Hochfrequenzsignale oder für beides ausgestaltet sein können.
  • Zur Untersuchung eines Untersuchungsobjektes U, beispielsweise ein Patient oder auch ein Phantom, kann dieses auf einer liege L in die Magnetresonanzanlage 1 in deren Messvolumen eingebracht werden.
  • Die Steuereinrichtung 9 dient der Steuerung der Magnetresonanzanlage und kann insbesondere die Gradienteneinheit 5 mittels einer Gradientensteuerung 5‘ und die Hochfrequenzeinheit 7 mittels einer Hochfrequenz-sende/empfangs-Steuerung 7‘ steuern. Die Hochfrequenzeinheit 7 kann hierbei mehrere Kanäle umfassen, auf denen Signale gesendet oder empfangen werden können.
  • Die Hochfrequenzeinheit 7 ist zusammen mit ihrer Hochfrequenz-sende/empfangs-Steuerung 7‘ für die Erzeugung und das Einstrahlen (Senden) eines Hochfrequenz-Wechselfeldes zur Manipulation der Spins in dem Untersuchungsobjekt U zuständig. Dabei muss die Mittenfrequenz des auch als B1-Feld bezeichneten Hochfrequenz-Wechselfeldes nahe der Resonanzfrequenz der zu manipulierenden Spins liegen. Zur Erzeugung des B1-Feldes werden in der Hochfrequenzeinheit 7 mittels der Hochfrequenzsende/empfangs-Steuerung 7’ gesteuerte Ströme an den HF-Spulen angelegt.
  • Weiterhin umfasst die Steuereinrichtung 9 eine Artefaktvermeidungseinheit 15 und ist dazu ausgebildet, ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Vermeidung von durch Doppeldeutigkeiten in der Ortskodierung bedingten Artefakten durchzuführen, insbesondere eine Bestimmung der jeweiligen zeitlichen Länge und der jeweiligen Amplitude sowie der jeweiligen Platzierung der einzustrahlenden Artefaktvermeidungs-Gradienten in einer Spin-Echo-Sequenz. Eine von der Steuereinrichtung 9 umfasste Recheneinheit 13 ist dazu ausgebildet alle für die nötigen Messungen und Bestimmungen nötigen Rechenoperationen auszuführen. Hierzu benötigte oder hierbei ermittelte Zwischenergebnisse und Ergebnisse können in einer Speichereinheit S der Steuereinrichtung 9 gespeichert werden. Die dargestellten Einheiten sind hierbei nicht unbedingt als physikalisch getrennte Einheiten zu verstehen, sondern stellen lediglich eine Untergliederung in Sinneinheiten dar, die aber auch z.B. in weniger oder auch in nur einer einzigen physikalischen Einheit realisiert sein können.
  • Über eine Ein-/Ausgabeeinrichtung E/A der Magnetresonanzanlage 1 können, z.B. durch einen Nutzer, Steuerbefehle an die Magnetresonanzanlage geleitet werden und/oder Ergebnisse der Steuereinrichtung 9 wie z.B. auch Bilddaten oder auch die bestimmten Dephasierungsfaktoren angezeigt werden.
  • Ein hierin beschriebenes Verfahren kann auch in Form eines Computerprogramms vorliegen, das das jeweilige Verfahren auf einer Steuereinrichtung 9 implementiert, wenn es auf der Steuereinrichtung 9 ausgeführt wird. Ebenso kann ein elektronisch lesbarer Datenträger 26 mit darauf gespeicherten elektronisch lesbaren Steuerinformationen vorliegen, welche zumindest ein solches eben beschriebenes Computerprogramm umfassen und derart ausgestaltet sind, dass sie bei Verwendung des Datenträgers 26 in einer Steuereinrichtung 9 einer Magnetresonanzanlage 1 das beschriebene bzw. die beschriebenen Verfahren durchführen.

Claims (10)

  1. Verfahren zur Vermeidung von Artefakten in mittels einer Spin-Echo-Sequenz aufgenommenen Messdaten umfassend die Schritte: – Einstrahlen eines Anregungspulses (RF1), – Einstrahlen mindestens eines Refokussierungspulses (RF2) – Auslesen mindestens eines Echosignals (E), – Nach dem Einstrahlen des Anregungspulses (RF1) und vor dem Auslesen des mindestens einen Echosignals (E) Schalten von mindestens zwei Artefaktvermeidungs-Gradienten (GA1, GA2, GA1‘, GA2‘, GA1‘‘, GA2‘‘, GA3‘‘) mit unterschiedlicher Amplitude, wobei sich die Momente der Artefaktvermeidungs-Gradienten (GA1, GA2, GA1‘, GA2‘, GA1‘‘, GA2‘‘, GA3‘‘) gegenseitig kompensieren.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Artefaktvermeidungs-Gradienten (GA1, GA2, GA1‘, GA2‘, GA1‘‘, GA2‘‘, GA3‘‘) zwischen dem Anregungspuls (RF1) und dem mindestens einen Refokussierungspuls (RF2) geschaltet werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei mindestens ein Artefaktvermeidungs-Gradient (GA1, GA2, GA1‘, GA2‘, GA1‘‘, GA2‘‘, GA3‘‘) vor dem mindestens einen Refokussierungspuls (RF2) geschaltet wird und mindestens ein Artefaktvermeidungs-Gradient (GA1, GA2, GA1‘, GA2‘, GA1‘‘, GA2‘‘, GA3‘‘) nach dem mindestens einen Refokussierungspuls (RF2) geschaltet wird.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei genau ein Artefaktvermeidungs-Gradient (GA1, GA2, GA1‘, GA2‘, GA1‘‘, GA2‘‘, GA3‘‘) mit positiver Polarität und ein Artefaktvermeidungs-Gradient (GA1, GA2, GA1‘, GA2‘, GA1‘‘, GA2‘‘, GA3‘‘) mit negativer Polarität geschaltet werden.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Artefaktvermeidungs-Gradienten (GA1, GA2, GA1‘, GA2‘, GA1‘‘, GA2‘‘, GA3‘‘) in Phasenkodierrichtung (GPH, GPH‘, GPH‘‘) geschaltet werden.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Amplituden der geschalteten Artefaktvermeidungs-Gradienten (GA1, GA2, GA1‘, GA2‘, GA1‘‘, GA2‘‘, GA3‘‘) maximal unterschiedlich gewählt werden.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei bei dem Auslesen der Echosignale eine parallele Akquisitionstechnik eingesetzt wird.
  8. Magnetresonanzanlage (1) umfassend, eine Magneteinheit (3), eine Gradienteneinheit (5), eine Hochfrequenzeinheit (7) und eine Steuereinrichtung (9), wobei die Steuereinrichtung (9) dazu ausgebildet ist, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 auf der Magnetresonanzanlage (1) auszuführen.
  9. Computerprogrammprodukt, welches ein Programm umfasst und direkt in einen Speicher einer Steuereinrichtung (9) einer Magnetresonanzanlage (1) ladbar ist, mit Programm-Mitteln, um die Schritte des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7 auszuführen, wenn das Programm in der Steuereinrichtung (9) der Magnetresonanzanlage (1) ausgeführt wird.
  10. Elektronisch lesbarer Datenträger mit darauf gespeicherten elektronisch lesbaren Steuerinformationen, welche zumindest ein Computerprogramm nach Anspruch 9 umfassen und derart ausgestaltet sind, dass sie bei Verwendung des Datenträgers in einer Steuereinrichtung (9) einer Magnetresonanzanlage (1) ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 durchführen.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018200900B4 (de) * 2018-01-22 2023-02-02 Siemens Healthcare Gmbh Verfahren und Magnetresonanzanlage zur Artefaktvermeidung bei schnellen 3D Spinechosequenzen
CN112578325B (zh) * 2019-09-27 2022-07-05 上海联影医疗科技股份有限公司 磁共振成像方法、装置、计算机设备和存储介质
CN111239659B (zh) * 2020-02-19 2022-07-19 上海康达卡勒幅医疗科技有限公司 一种减少中间层干扰伪影的方法
CN115616461B (zh) * 2022-10-17 2023-07-07 浙江大学 一种基于可调回波时间编码的磁共振磁场测量方法及装置

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4593247A (en) 1983-11-25 1986-06-03 General Electric Company Method of NMR imaging with off-center zoom scan
JPH0657205B2 (ja) 1985-07-11 1994-08-03 株式会社東芝 磁気共鳴イメージング方法および装置
US5245283A (en) 1991-08-07 1993-09-14 Picker International, Inc. Technique for shifting out-of-slice artifacts to the edge of the field of view
JP2001000415A (ja) 1999-06-24 2001-01-09 Ge Yokogawa Medical Systems Ltd 勾配磁場印加方法および装置並びに磁気共鳴撮像装置
DE10326174B4 (de) 2003-06-10 2008-11-27 Siemens Ag Verfahren zur Verhinderung des Doppeldeutigkeitsartefaktes in der Magnetresonanz-Tomographie-Bildgebung
DE10333795B4 (de) 2003-07-24 2008-01-31 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zur Vermeidung von peripheren Störsignalen in Spin-Echo-Bildern bei nicht monotonem Magnetfeldverlauf in der Magnetresonanz-Tomographie-Bildgebung
WO2010120829A2 (en) 2009-04-14 2010-10-21 The Board Of Trustees Of The Univerisity Of Illinois Method for reducing artifacts in magnetic resonance imaging
EP2798364B1 (de) * 2011-12-23 2021-08-11 Koninklijke Philips N.V. Mr-bildgebung mit unterdrückung von flussartefakten
DE102012212983B3 (de) * 2012-07-24 2014-01-23 Siemens Aktiengesellschaft Vermeidung von Einfaltungsartefakten bei der Aufnahme von Magnetresonanzdaten
DE102013201616B3 (de) * 2013-01-31 2014-07-17 Siemens Aktiengesellschaft TSE-basierte, gegen lokale B0-Feldvariationen unempfindliche MR-Mulitschicht-Anregung
CN104459587B (zh) * 2013-09-17 2018-02-09 北京万东医疗科技股份有限公司 一种用于核磁共振成像系统的流动补偿方法
DE102014202358B4 (de) * 2014-02-10 2016-07-21 Siemens Healthcare Gmbh Optimierung von Rephasierungs-Gradientenpulsen bei einer simultanen MR-Anregung mehrerer Schichten
DE102014215896B3 (de) 2014-08-11 2016-01-21 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Erzeugung wenigstens eines Kombinationsbilddatensatzes und Magnetresonanzanlage hierfür
US10429463B2 (en) * 2016-06-13 2019-10-01 Toshiba Medical Systems Corporation Quiet MRI with spin echo (SE) or fast spin echo (FSE)

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