DE102021210162A1 - Verfahren zum Bestimmen einer optimierten Teilmenge von Spulenelementen aus einer Mehrzahl von Spulenelementen zum Erfassen einer Magnet-Resonanz-Tomographie Aufnahme - Google Patents

Verfahren zum Bestimmen einer optimierten Teilmenge von Spulenelementen aus einer Mehrzahl von Spulenelementen zum Erfassen einer Magnet-Resonanz-Tomographie Aufnahme Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein computerimplementiertes Verfahren zum Bestimmen einer optimierten Teilmenge von Spulenelementen aus einer Mehrzahl von Spulenelementen zum Erfassen einer Magnet-Resonanz-Tomographie Aufnahme. Das Verfahren umfasst einen Verfahrensschritt eines Bereitstellens (PROV-1) eines Zielvolumens in einer Übersichtsaufnahme. Das Verfahren umfasst außerdem einen Verfahrensschritt eines Bestimmens (DET-1) einer Mehrzahl von Teilmengen von Spulenelementen der Mehrzahl von Spulenelementen. Dabei sind die einzelnen Teilmengen zueinander unterschiedlich ausgebildet. Das Verfahren umfasst außerdem einen Verfahrensschritt eines Bestimmens (DET-2) wenigstens eines Qualitätskriteriums für jede Teilmenge von Spulenelementen. Dabei betrifft das wenigstens eine Qualitätskriterium einer Teilmenge von Spulenelementen eine Bildqualität in dem Zielvolumen in Abhängigkeit der entsprechenden Teilmenge von Spulenelementen. Das Verfahren umfasst außerdem einen Verfahrensschritt eines Bestimmens (DET-3) der optimierten Teilmenge von Spulenelementen aus der Mehrzahl von Teilmengen in Abhängigkeit der entsprechenden Qualitätskriterien. Das Verfahren umfasst außerdem einen Verfahrensschritt eines Bereitstellens (PROV-2) einer Information, welche der Mehrzahl von Spulenelementen von der optimierten Teilmenge von Spulenelementen umfasst sind.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen einer optimierten Teilmenge von Spulenelementen aus einer Mehrzahl von Spulenelementen zum Erfassen einer Magnet-Resonanz-Tomographie Aufnahme. Die Erfindung betrifft ferner ein Bestimmungssystem, welches ausgebildet ist, das Verfahren auszuführen. Die Erfindung betrifft ferner ein Magnet-Resonant-Tomographie System, welches ein erfindungsgemäßes Bestimmungssystem umfasst. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Bereitstellen einer trainierten Funktion, ein Computerprogrammprodukt und ein computerlesbares Speichermedium.
  • Beim Erfassen einer Magnet-Resonanz-Tomographie (Akronym: MRT) Aufnahme werden typischerweise Spins bzw. Kernspins einer Mehrzahl von Protonen eines Untersuchungsobjektes, insbesondere eines Patienten, in einem Magnetfeld bzw. Grundmagnetfeld ausgerichtet. Das Grundmagnetfeld weist typischerweise eine Feldstärke zwischen 0,2 Tesla und 7 Tesla auf und wird durch einen Grundmagnet erzeugt. Eine Frequenz der Spins, die Larmor-Frequenz, ist dabei von der Stärke des angelegten Grundmagnetfeldes abhängig. Durch einen hochfrequenten Puls bzw. Anregungspuls werden die Spins synchronisiert und relativ zu dem angelegten Grundmagnetfeld gekippt. Die phasengleichen Spins senden ein Radiosignal bzw. Signal bzw. ein elektromagnetisches Signal aus, welches mit einer Antenne empfangen bzw. erfasst werden kann. Nach Ende des Anregungspulses richten sich die Spins langsam wieder entlang des Grundmagnetfeldes aus und dephasieren dabei. Dieser Prozess wird auch als „relaxieren“ bezeichnet. Die Geschwindigkeit, mit der sich die Spins wieder entlang des Grundmagnetfeldes ausrichten und mit der die Spins dephasieren hängt dabei von einem Material bzw. Gewebe des Untersuchungsobjektes ab, das die Spins umgibt. Das erfasste Signal kann dabei insbesondere die Geschwindigkeit der Dephasierung und/oder die Geschwindigkeit, mit der sich die Spins im Grundmagnetfeld ausrichten, abbilden. Durch Anlegen eines Magnetfeldgradienten, kann das Signal zusätzlich ortskodiert werden.
  • Die Antenne ist dabei typischerweise wenigstens ein Spulenelement, welches ausgebildet ist, das Signal zu erfassen bzw. empfangen. Um eine möglichst gute Signalqualität zu erhalten, wird das wenigstens eine Spulenelement möglichst nah an dem Untersuchungsobjekt positioniert. Je weiter das Spulenelement von einem Ort in dem Untersuchungsobjekt, an dem das Signal ausgesendet wird, entfernt ist, desto größer ist ein Rauschen in dem von dem Spulenelement erfassten Signal.
  • Zum Erfassen einer MRT Aufnahme wird typischerweise wenigstens eine Lokalspule an dem Untersuchungsobjekt positioniert. Die Lokalspule umfasst eine Mehrzahl von Spulenelementen. Um ein möglichst gutes Signal-zu-Rausch-Verhältnis (engl. Signal-to-Noise Ratio, Akronym: SNR) zu erreichen, wird das Signal typischerweise mit einer Teilmenge bzw. Auswahl der Spulenelemente der wenigstens einen Lokalspule erfasst. Dabei umfasst die Teilmenge wenigstens ein ausgewähltes Spulenelement.
  • Die geeignete Auswahl des wenigstens einen ausgewählten Spulenelementes ist somit insbesondere von Bedeutung für das SNR.
  • Insbesondere in einer parallelen MRT Bildgebung ist die geeignete Auswahl des wenigstens einen ausgewählten Spulenelementes von großer Bedeutung, um eine Bildqualität trotz der Parallelisierung beim Erfassen des Signals sicherzustellen. Eine Auswahl von zu wenig Spulenelementen würde die parallele Bildgebung verlangsamen oder eine Rekonstruktion der MRT Aufnahme unmöglich machen. Eine Auswahl von zu vielen Spulenelementen, die möglicherweise bereits zu weit von dem Ort, der das Signal aussendet, entfernt sind, würde das Rauschen auf dem Signal erhöhen und möglicherweise eine Rekonstruktion der MRT Aufnahme erschweren.
  • Es ist bekannt, die Teilmenge der Spulenelemente bzw. das wenigstens eine ausgewählte Spulenelement manuell zu bestimmen. Insbesondere wird die Teilmenge von einem Nutzer bzw. medizinischen Bedienpersonal, beispielsweise einer medizinischtechnischen Radiologieassistenz (Akronym: MTRA) oder einem Mediziner, insbesondere einem Radiologen, manuell ausgewählt bzw. bestimmt. Dabei wird das wenigstens eine ausgewählte Spulenelement der Teilmenge typischerweise in Abhängigkeit eines Abstands des wenigstens einen ausgewählten Spulenelementes zu dem Ort, an dem das Signal ausgesendet wird, ausgewählt bzw. bestimmt.
  • Der Prozess des manuellen Auswählens bzw. Bestimmens der Teilmenge kann zeitaufwendig sein. Außerdem ist die manuelle Auswahl fehlerbehaftet. Eine ungeeignete Teilmenge kann zu einem schlechten SNR führen. Alternativ oder zusätzlich kann eine ungeeignete Teilmenge zu Bildartefakten bei der parallelen MRT Bildgebung führen.
  • Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren bereitzustellen, das ein automatisiertes Bestimmen der optimierten Teilmenge unter Berücksichtigung einer Bildqualität der MRT Aufnahme ermöglicht.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Bestimmen einer optimierten Teilmenge von Spulenelementen aus einer Mehrzahl von Spulenelementen zum Erfassen einer Magnet-Resonanz-Tomographie Aufnahme, durch ein Verfahren zum Bestimmen einer trainierten Funktion, durch ein Bestimmungssystem zum Bestimmen einer optimierten Teilmenge von Spulenelementen aus einer Mehrzahl von Spulenelementen zum Erfassen einer Magnet-Resonanz-Tomographie Aufnahme, durch ein Magnet-Resonanz-Tomographie System, durch ein Computerprogrammprodukt und durch ein computerlesbares Speichermedium gemäß den unabhängigen Ansprüchen. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen und in der folgenden Beschreibung aufgeführt.
  • Nachstehend wird die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe sowohl in Bezug auf die beanspruchten Vorrichtungen als auch in Bezug auf das beanspruchte Verfahren beschrieben. 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 (die beispielsweise auf eine Vorrichtung gerichtet sind) 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 ausgebildet.
  • Weiterhin wird die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe sowohl in Bezug auf Verfahren und Vorrichtungen zum Bestimmen einer optimierten Teilmenge von Spulenelementen aus einer Mehrzahl von Spulenelementen zum Erfassen einer Magnet-Resonanz-Tomographie Aufnahme als auch in Bezug auf Verfahren und Vorrichtungen zum Bereitstellen einer trainierten Funktion beschrieben. Hierbei können Merkmale und alternative Ausführungsformen von Datenstrukturen und/oder Funktionen bei Verfahren und Vorrichtungen zur Bestimmung auf analoge Datenstrukturen und/oder Funktionen bei Verfahren und Vorrichtungen zum Anpassen/Optimieren/Trainieren übertragen werden. Analoge Datenstrukturen können hierbei insbesondere durch die Verwendung der Vorsilbe „Trainings“ gekennzeichnet sein. Weiterhin können die in Verfahren und Vorrichtungen zum Bestimmen einer optimierten Teilmenge von Spulenelementen aus einer Mehrzahl von Spulenelementen zum Erfassen einer Magnet-Resonanz-Tomographie Aufnahme verwendeten trainierten Funktionen insbesondere durch Verfahren zum Bereitstellen der trainierten Funktion trainiert bzw. angepasst worden und/oder bereitgestellt worden sein.
  • Die Erfindung betrifft ein computerimplementiertes Verfahren zum Bestimmen einer optimierten Teilmenge von Spulenelementen aus einer Mehrzahl von Spulenelementen zum Erfassen einer Magnet-Resonanz-Tomographie Aufnahme. Das Verfahren umfasst einen Verfahrensschritt eines Bereitstellens eines Zielvolumens in einer Übersichtsaufnahme. Das Verfahren umfasst außerdem einen Verfahrensschritt eines Bestimmens einer Mehrzahl von Teilmengen von Spulenelementen der Mehrzahl von Spulenelementen. Dabei sind die einzelnen Teilmengen der Mehrzahl von Teilmengen zueinander unterschiedlich ausgebildet. Das Verfahren umfasst außerdem einen Verfahrensschritt eines Bestimmens wenigstens eines Qualitätskriteriums für jede Teilmenge von Spulenelementen. Dabei betrifft das wenigstens eine Qualitätskriterium einer Teilmenge von Spulenelementen eine Bildqualität in dem Zielvolumen in Abhängigkeit der entsprechenden Teilmenge von Spulenelementen. Das Verfahren umfasst außerdem einen Verfahrensschritt eines Bestimmens der optimierten Teilmenge von Spulenelementen aus der Mehrzahl von Teilmengen in Abhängigkeit der entsprechenden Qualitätskriterien. Das Verfahren umfasst außerdem einen Verfahrensschritt eines Bereitstellens einer Information, welche der Mehrzahl von Spulenelementen von der optimierten Teilmenge von Spulenelementen umfasst ist.
  • Beim Erfassen der Magnet-Resonanz-Tomographie (Akronym: MRT) Aufnahme wird wie oben beschrieben ein Radiosignal bzw. Signal erfasst bzw. empfangen. Das Signal wird von einer Mehrzahl von Spins bzw. Kernspins von Protonen, die nach Anregung durch einen hochfrequenten Anregungspuls in einem Magnetfeld bzw. Grundmagnetfeld relaxieren, ausgesendet. Dabei sind die Protonen in einem Untersuchungsobjekt angeordnet, welches in dem Grundmagnetfeld positioniert ist. Das Untersuchungsobjekt ist dabei insbesondere in einer röhrenförmigen Öffnung eines MRT System positioniert. Das Untersuchungsobjekt kann dabei ein Mensch, insbesondere ein Patient, oder ein Tier sein.
  • Die Mehrzahl von Spulenelementen ist dabei dazu ausgebildet das Signal beim Erfassen der Magnet-Resonanz-Tomographie (Akronym: MRT) Aufnahme zu erfassen bzw. empfangen. Die Mehrzahl von Spulenelementen kann dabei von wenigstens einer Lokalspule umfasst sein. Die Spulenelemente bzw. die wenigstens eine Lokalspule können dabei an dem Untersuchungsobjekt angeordnet sein. Die Spulenelemente können dabei einzeln angesteuert bzw. ausgelesen werden.
  • In dem Verfahrensschritt des Bereitstellens des Zielvolumens in der Übersichtsaufnahme, wird das Zielvolumen empfangen oder erfasst oder abgerufen oder bestimmt.
  • Dabei bildet die Übersichtsaufnahme das Untersuchungsobjekt oder wenigstens einen Teil des Untersuchungsobjektes, der in dem Grundmagnetfeld angeordnet ist, ab. Die Übersichtsaufnahme bildet das Untersuchungsobjekt bzw. den Teil des Untersuchungsobjektes in einer dreidimensionalen Voxelmatrix ab und dient zur weiteren Planung der Untersuchung. Die Übersichtsaufnahme muss hinsichtlich Auflösung oder Signal-zu-Rausch-Verhältnis keine besonderen Anforderungen erfüllen. Die Übersichtsaufnahme kann insbesondere eine schnelle MRT Aufnahme mit geringer räumlicher Auflösung sein.
  • Die Übersichtsaufnahme kann insbesondere mit einer System-Antenne bzw. System-Spule bzw. Hochfrequenz-Antennen-Einheit erfasst werden bzw. erfasst worden sein. Die System-Spule ist dabei insbesondere in einem Gehäuse des MRT Systems angeordnet. Die System-Spule kann insbesondere auch dazu ausgebildet sein, den hochfrequenten Anregungspuls zur Anregung der Spins auszusenden. Die System-Spule ist dabei insbesondere mit einem vergleichsweise großen Abstand zu dem Untersuchungsobjekt angeordnet. Eine Qualität bzw. Bildqualität des Übersichtsaufnahme kann insbesondere auf Grund des Abstandes reduziert sein. Aufgrund des großen Abstands ist die Bildqualität der Übersichtsaufnahme über ein Sichtfeld homogen. Das Sichtfeld beschreibt den Bereich bzw. Teil des Untersuchungsobjektes, der in der Übersichtsaufnahme abgebildet wird.
  • Das Zielvolumen beschreibt einen Bereich des Untersuchungsobjektes in der Übersichtsaufnahme. Insbesondere gibt das Zielvolumen ein dreidimensionales Volumen des Untersuchungsobjektes an, welches in der Übersichtsaufnahme abgebildet ist. Das Zielvolumen kann dabei insbesondere einen Teil oder die gesamte Voxelmatrix der Übersichtsaufnahme umfassen. Der Bereich des Untersuchungsobjektes in dem Zielvolumen kann insbesondere für eine Diagnose und/oder eine Untersuchung und/oder einen medizinischen Eingriff relevant sein. Dabei kann die Diagnose bzw. Untersuchung bzw. der medizinische Eingriff auf der zu erfassenden MRT Aufnahme basieren. Insbesondere ist eine möglichst gute Bildqualität insbesondere in dem Bereich des Zielvolumen notwendig.
  • Das Zielvolumen kann insbesondere in dem Schritt des Bereitstellens erfasst werden. Beispielsweise kann dabei das Zielvolumen durch einen Nutzer, beispielsweise eine MTRA oder einen Mediziner, in der Übersichtsaufnahme angegeben bzw. ausgewählt werden. Insbesondere kann das Zielvolumen dann über eine Nutzereingabe empfangen werden. Die Nutzereingabe kann beispielsweise über einen berührempfindlichen Bildschirm (eng. Touchscreen) erfolgen.
  • Alternativ kann das Zielvolumen automatisiert segmentiert werden. Insbesondere kann dann das segmentierte Zielvolumen in dem Verfahrensschritt des Bereitstellens des Zielvolumens in Bezug auf die Übersichtsaufnahme empfangen werden.
  • In dem Verfahrensschritt des Bestimmens der Mehrzahl von Teilmengen von Spulenelementen, wird aus der Mehrzahl von Spulenelementen die Mehrzahl von Teilmengen bestimmt.
  • Dabei sind jeweils zwei Teilmengen zueinander verschieden. Mit anderen Worten umfasst jede Teilmenge eine andere Kombination bzw. Auswahl von Spulenelementen aus der Mehrzahl von Spulenelementen. Mit anderen Worten ist jede Teilmenge in der Mehrzahl von Teilmengen einmalig. Jede Teilmenge umfasst dabei wenigstens ein Spulenelement. Insbesondere kann bei einer parallelen Bildgebung jede Teilmenge wenigstens zwei Spulenelemente umfassen. Ein einzelnes Spulenelement kann dabei von mehr als einer Teilmenge umfasst sein.
  • Insbesondere kann die Mehrzahl von Teilmengen alle möglichen Kombinationen von Spulenelementen der Mehrzahl von Spulenelementen umfassen. Alternativ kann die Mehrzahl von Teilmengen eine Auswahl von möglichen Kombinationen von Spulenelementen der Mehrzahl von Spulenelementen umfassen.
  • In dem Verfahrensschritt des Bestimmens wenigstens eines Qualitätskriteriums wird für jede Teilmenge, das heißt für jede von einer Teilmenge umfasste Kombination von Spulenelementen, wenigstens ein Qualitätskriterium bestimmt.
  • Das wenigstens eine Qualitätskriterium einer Teilmenge betrifft bzw. beschreibt dabei eine erwartete Bildqualität einer MRT Aufnahme, die mit der entsprechenden Teilmenge von Spulenelementen erfasst wird, in dem Zielvolumen. Mit anderen Worten beschreibt das Qualitätskriterium einer Teilmenge, welche Bildqualität eine MRT Aufnahme in dem Zielvolumen hätte, wenn sie mit dem wenigstens einen Spulenelement der Teilmenge erfasst werden würde.
  • Die Bildqualität ist somit eine erwartete Bildqualität Die Bildqualität kann dabei insbesondere von der Teilmenge bzw. der Kombination bzw. der Auswahl von Spulenelementen abhängen.
  • Insbesondere kann das Qualitätskriterium in Abhängigkeit bekannter Qualitätsmerkmale der einzelnen Spulenelemente bestimmt werden. Mit anderen Worten kann das Qualitätskriterium einer Teilmenge von dem Qualitätsmerkmal des wenigstens einen Spulenelementes der Teilmenge abgeleitet werden.
  • Insbesondere kann das Qualitätskriterium basierend auf einer Kenntnis der Position der Spulenelemente in der Übersichtsaufnahme und dem Zielvolumen bestimmt werden. Mit anderen Worten kann das Qualitätskriterium eine Position des Untersuchungsobjektes, insbesondere des Zielvolumens, relativ zu den Spulenelementen der Teilmenge berücksichtigen.
  • In Ausführungen der Erfindung kann das Qualitätskriterium eine erwartete Dauer bzw. Aufnahmedauer des Erfassens der MRT Aufnahme mit der entsprechenden Teilmenge von Spulenelementen berücksichtigen. Insbesondere kann eine Aufnahmedauer, die einen Schwellwert überschreitet, einen negativen Einfluss auf das Qualitätskriterium haben.
  • In dem Verfahrensschritt des Bestimmens der optimierten Teilmenge von Spulenelementen, wird die optimierte Teilmenge in Abhängigkeit der Qualitätskriterien der Teilmengen aus der Mehrzahl von Teilmengen bestimmt.
  • Insbesondere kann diejenige Teilmenge als optimierte Teilmenge bestimmt werden, deren Qualitätskriterium optimal bzw. im Vergleich zu den anderen Qualitätskriterien der anderen Teilmengen am besten ist. Insbesondere ist das Qualitätskriterium dann im Bezug auf das Zielvolumen am besten bzw. optimiert. Insbesondere kann mit der optimierten Teilmenge von Spulenelementen die beste erwartete Bildqualität der MRT Aufnahme erzielt werden. Insbesondere kann dabei in Ausführungen der Erfindung die Aufnahmedauer zum Erfassen der MRT Aufnahme berücksichtigt werden.
  • In dem Verfahrensschritt des Bereitstellens der Information, welche der Mehrzahl von Spulenelementen von der optimierten Teilmenge umfasst sind, wird die Information bereitgestellt, welche Spulenelemente bzw. welches wenigstens eine Spulenelement gemäß der optimierten Teilmenge zum Erfassen der MRT Aufnahme verwendet bzw. ausgelesen werden sollten. Insbesondere wird die Information bereitgestellt, welche Spulenelemente beim Erfassen der MRT Aufnahme ausgelesen werden sollten, um eine möglichst optimierte Bildqualität sicherzustellen. Mit anderen Worten wird die Information bereitgestellt, welches wenigstens eine Spulenelement bzw. welche Spulenelemente aus der Mehrzahl von Spulenelementen von der optimierten Teilmenge umfasst ist.
  • Die Erfinder haben erkannt, dass in Abhängigkeit von bekannten Eigenschaften der Spulenelemente für die Teilmengen von Spulenelementen jeweils ein Qualitätskriterium bestimmt werden kann. Durch Berücksichtigen des Qualitätskriteriums beim Bestimmen der optimierten Teilmenge wird eine geeignete Auswahl von Spulenelementen zum Erfassen der MRT Aufnahme sichergestellt. Die Erfinder haben erkannt, dass das Bestimmen der optimierten Teilmenge im Vergleich zu der manuellen Auswahl beschleunigt werden kann und weniger fehleranfällig ist. Die Erfinder haben erkannt, dass beim Bestimmen der optimierten Teilmenge von Spulenelementen in Abhängigkeit des Qualitätskriteriums bzw. der Qualitätskriterien sichergestellt wird, dass die Bildqualität wenigstens in dem Zielvolumen für weitere medizinische Analysen geeignet ist. Die Erfinder haben erkannt, dass es ausreichend ist, wenn das Qualitätskriterium in Bezug auf das Zielvolumen berücksichtig wird. Insbesondere kann auf diese Weise verhindert werden, dass eine Teilmenge ausgewählt wird, die für einen von dem Zielvolumen verschiedenen Bereich optimiert ist. Insbesondere wird dabei die Abhängigkeit der Bildqualität einer Teilmenge von der Position der Spulenelemente der Teilmenge berücksichtig. Die Erfinder haben außerdem erkannt, dass die Dauer des Erfassens der MRT Aufnahme beim Bestimmen des Qualitätskriteriums berücksichtigt werden kann. Auf diese Weise kann ein Komfort des Untersuchungsobjektes beim Erfassen der MRT Aufnahme sichergestellt werden.
  • Nach einem Aspekt der Erfindung umfasst das Verfahren außerdem einen Verfahrensschritt eines Erfassens der Magnet-Resonanz-Tomographie Aufnahme mit der optimierten Teilmenge von Spulenelementen.
  • Insbesondere werden beim Erfassen der MRT Aufnahme die Spulenelemente ausgelesen, die von der optimierten Teilmenge umfasst sind. Insbesondere wird in dem Schritt des Bereitstellens der Information, welche Spulenelemente von der optimierten Teilmenge umfasst sind, die Information einem MRT System zum Erfassen der MRT Aufnahme bereitgestellt. Insbesondere wird das MRT System derart angesteuert, dass das Signal beim Erfassen der MRT Aufnahme von den Spulenelementen der optimierten Teilmenge ausgelesen wird.
  • Insbesondere kann in dem Verfahrensschritt des Erfassens der MRT Aufnahme die MRT Aufnahme aus dem mit dem wenigstens einen Spulenelement der optimierten Teilmenge erfassten Signal rekonstruiert werden. Insbesondere kann in dem Schritt des Erfassens der MRT Aufnahme die dreidimensionale MRT Aufnahme aus dem erfassten Signal bzw. den Rohdaten rekonstruiert werden. Insbesondere kann die MRT Aufnahme auf Basis der gefilterten Rückprojektion aus dem erfassten Signal rekonstruiert werden. Die MRT Aufnahme bildet dann Strukturen des Untersuchungsobjektes in einer dreidimensionalen Aufnahme ab.
  • Insbesondere kann somit der Verfahrensschritt des Erfassens der MRT Aufnahme einen Verfahrensschritt eines Auslesens der Spulenelemente bzw. des wenigstens einen Spulenelementes der optimierten Teilmenge und einen Verfahrensschritt eines Rekonstruierens der MRT Aufnahme aus dem erfassten bzw. ausgelesenen Signal.
  • Die Erfinder haben erkannt, dass eine optimierte MRT Aufnahme mit der Kenntnis der optimierten Teilmenge erfasst werden kann. Die Erfinder haben erkannt, dass auf diese Weise eine Qualitätssicherung beim Erfassen von MRT Aufnahmen bereitgestellt werden kann.
  • Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst das Zielvolumen einen der folgenden Bereiche: ein Sichtfeld der Übersichtsaufnahme, ein in der Übersichtsaufnahme abgebildetes, segmentiertes Organ, einen Quader um ein in der Übersichtsaufnahme abgebildetes Organ oder ein für eine Diagnostik relevanter Bereich der Übersichtsaufnahme.
  • Das Sichtfeld der Übersichtsaufnahme beschreibt dabei den gesamten in der Übersichtsaufnahme abgebildeten Bereich bzw. Teil des Untersuchungsobjektes.
  • Das segmentierte Organ kann beispielsweise ein Herz oder eine Leber oder eine Lunge oder eine Niere oder ein Magen oder ein Darm etc. des Untersuchungsobjektes sein. Alternativ kann das Organ ein Teil eines Skeletts des Untersuchungsobjektes, beispielsweise ein oder mehrere Wirbel der Wirbelsäule sein. Das Organ kann insbesondere in der Übersichtsaufnahme automatisiert segmentiert werden. Dafür kann ein Segmentierungsalgorithmus auf die Übersichtsaufnahme angewendet werden. Der Segmentierungsalgorithmus kann das Organ anhand einer Schwellwertsegmentierung segmentieren. Alternativ kann der Segmentierungsalgorithmus eine trainierte Funktion umfassen, die zum Segmentieren des Organs in der Übersichtsaufnahme ausgebildet bzw. trainiert ist. Alternativ kann das Organ manuell von dem Nutzer, insbesondere von der MTRA oder dem Mediziner segmentiert worden sein.
  • Der Quader um das abgebildete Organ kann insbesondere eine vereinfachte Segmentierung sein. Insbesondere umfasst der Quader das dreidimensionale Zielvolumen. In dem Quader ist das Organ angeordnet. Insbesondere kann der Quader derart ausgebildet sein, dass er das kleinste mögliche Volumen ausbildet, dass das gesamte Organ in der Übersichtsaufnahme umfasst. Insbesondere kann der Quader automatisiert, beispielsweise mit einer trainierten Funktion, oder manuell bestimmt werden.
  • Der für die Diagnostik relevante Bereich kann insbesondere eine beliebige Struktur des Untersuchungsobjektes umfassen. Beispielsweise kann der für die Diagnostik relevante Bereich ein Organ umfassen. Insbesondere kann der für die Diagnostik relevante Bereich unspezifische Gewebestrukturen, beispielsweise in der Nähe eines Organs, umfassen. Die Diagnostik kann insbesondere das Erstellen einer Diagnose für das Untersuchungsobjekt in Abhängigkeit der MRT Aufnahme umfassen. Alternativ kann die Diagnostik auch eine Überwachung eines medizinischen Eingriffs, insbesondere eines chirurgischen und/oder minimalinvasiven Eingriffs, umfassen. Insbesondere ist dann in der MRT Aufnahme der zu überwachende Bereich abgebildet.
  • In Ausführungen kann das wie oben beschrieben ausgebildete Zielvolumen durch Anwenden einer trainierten Funktion auf wenigstens die Übersichtsaufnahme bestimmt werden. Insbesondere kann die trainierte Funktion zusätzlich zu der Übersichtsaufnahme auf eine Information über einen Zweck der MRT Aufnahme bzw. ein Ziel der Untersuchung oder ein Stichwort bezüglich der Diagnostik angewendet werden. Beispielsweise kann die trainierte Funktion auf eine Übersichtsaufnahme eines Thorax und das Stichwort „Bandscheibe“ angewendet werden. Dann kann das von der trainierten Funktion bestimmte Zielvolumen die segmentierte Wirbelsäule umfassen. Eine allgemeine Beschreibung einer trainierten Funktion folgt im folgenden Teil der Beschreibung.
  • Die Erfinder haben erkannt, dass das Zielvolumen von den Anforderungen an die MRT Aufnahme abhängt. Die Erfinder habenerkannt, dass mit der Kenntnis der Anforderungen bzw. des Zielvolumens die optimierte Teilmenge direkt auf die Anforderungen anpassbar ist. Insbesondere wird die optimierte Teilmenge in Abhängigkeit des Zielvolumens bestimmt.
  • Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst der Verfahrensschritt des Bestimmens der optimierten Teilmenge einen Verfahrensschritt eines Anwendens einer trainierten Funktion auf die Qualitätskriterien der Mehrzahl von Teilmengen von Spulenelementen. Dabei wird ein optimiertes Qualitätskriterium bestimmt. Dabei ist die optimierte Teilmenge die dem optimierten Qualitätskriterium entsprechende Teilmenge.
  • Im Allgemeinen ahmt eine trainierte Funktion kognitive Funktionen nach, die Menschen mit menschlichem Denken verbinden. Insbesondere durch auf Trainingsdaten basierendem Training kann sich die trainierte Funktion an neue Umstände anpassen sowie Muster erkennen und extrapolieren.
  • Im Allgemeinen können Parameter einer trainierten Funktion mittels Trainings angepasst werden. Insbesondere kann dafür ein beaufsichtigtes bzw. überwachtes (supervised) Training, ein halbüberwachtes (semi-supervised) Training, ein unbeaufsichtigtes (unsupervised) Training, ein verstärkendes Lernen (reinforcement learning) und/oder ein aktives Lernen (active learning) verwendet werden. Darüber hinaus kann Repräsentationslernen (ein alternativer Begriff ist „Merkmalslernen“) (representation learning bzw. feature learning) verwendet werden. Insbesondere können die Parameter der trainierten Funktionen durch mehrere Trainingsschritte iterativ angepasst werden.
  • Insbesondere kann eine trainierte Funktion ein neuronales Netzwerk, eine Unterstützungsvektormaschine (support vector machine), einen Zufallsbaum bzw. einen Entscheidungsbaum (decision tree) und/oder ein Bayes'sches Netzwerk umfassen, und/oder die trainierte Funktion kann auf k-Mittel-Clustering (k-means clustering), Q-Learning, genetischen Algorithmen und/oder Assoziationsregeln basieren. Insbesondere kann eine trainierte Funktion eine Kombination aus mehreren unkorrelierten Entscheidungsbäumen bzw. ein Ensemble aus Entscheidungsbäumen (random forest) umfassen. Insbesondere kann die trainierte Funktion mittels XGBoosting (eXtreme Gradient Boosting) bestimmt werden. Insbesondere kann ein neuronales Netzwerk ein tiefes neuronales Netzwerk (deep neural network), ein faltungs-neuronales Netzwerk (convolutional neural network) oder ein faltungs-tiefes neuronales Netzwerk (convolutional deep neural network) sein. Darüber hinaus kann ein neuronales Netzwerk ein kontradiktorisches Netzwerk (adversarial network), ein tiefes kontradiktorisches Netzwerk (deep adversarial network) und/oder ein generatives kontradiktorisches Netzwerk (generative adversarial network) sein. Insbesondere kann ein neuronales Netzwerk ein rekurrentes neuronales Netzwerk (recurrent neural network) sein. Insbesondere kann ein rekurrentes neuronales Netzwerk ein Netzwerk mit langem Kurzzeitgedächtnis (long-short-term-memory, LSTM), insbesondere eine Gated Recurrent Unit (GRU), sein. Insbesondere kann eine trainierte Funktion eine Kombination der beschriebenen Ansätze umfassen. Insbesondere werden die hier beschriebenen Ansätze für eine trainierte Funktion Netzwerkarchitektur der trainierten Funktion genannt.
  • Insbesondere sind die Eingangsdaten der trainierten Funktion die Qualitätskriterien der Mehrzahl von Teilmengen. Mit anderen Worten wird die trainierte Funktion auf eine Gesamtheit der wenigstens einen Qualitätskriterien jeder Teilmenge der Mehrzahl von Teilmengen angewendet. Dabei wird das optimierte Qualitätskriterium bestimmt. Das optimierte Qualitätskriterium ist dabei eines der Qualitätskriterien aller Teilmengen. Das optimierte Qualitätskriterium kann beispielsweise im Vergleich mit den anderen Qualitätskriterien die beste zu erwartende Bildqualität für die entsprechende Teilmenge von Spulenelementen vorhersagen. In Ausführungen der Erfindung kann dabei beispielsweise eine Dauer zum Erfassen der entsprechenden MRT Aufnahme mit der entsprechenden Teilmenge von Spulenelementen berücksichtigt werden.
  • Die optimierte Teilmenge ist dann die Teilmenge der Mehrzahl von Teilmengen, für die das optimierte Qualitätskriterium bestimmt wurde. Mit anderen Worten ist das optimierte Qualitätskriterium der optimierten Teilmenge zugeordnet.
  • Die Erfinder haben erkannt, dass durch Anwenden einer trainierten Funktion die optimierte Teilmenge automatisiert bestimmt werden kann. Die Erfinder haben erkannt, dass bereits eine große Erfahrung bei der manuellen Auswahl der optimierten Teilmenge besteht, die zum Trainieren der trainierbaren Funktion genutzt werden kann. Auf diese Weise kann der Verfahrensschritt des Bestimmens der optimierten Teilmenge im Vergleich zu der manuellen Auswahl beschleunigt werden. Die Erfinder haben außerdem erkannt, dass durch das Anwenden der trainierten Funktion zum Bestimmen der optimierten Teilmenge eine Vergleichbarkeit zwischen verschiedenen MRT Aufnahmen auf Grund der des automatisierten, vereinheitlichten Bestimmens der optimierten Teilmenge besser gegeben ist als bei einer manuellen Auswahl.
  • Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung betrifft das wenigstens eine Qualitätskriterium einer Teilmenge der Mehrzahl von Teilmengen ein Rauschen in einer mit der Teilmenge erfassten Magnet-Resonanz-Tomographie Aufnahme.
  • Insbesondere kann das Qualitätskriterium einer Teilmenge ein Rauschen bzw. ein Rauschlevel bzw. einen Rauschpegel in dem mit dem wenigstens einen Spulenelement der Teilmenge erfassten bzw. empfangenen Signal umfassen. Mit anderen Worten kann das Qualitätskriterium ein Rauschlevel in den Rohdaten des erfassten Signals umfassen.
  • Alternativ oder zusätzlich kann das Qualitätskriterium einer Teilmenge ein Rauschen bzw. ein Rauschlevel in einer mit dem wenigstens einen Spulenelement erfassten Signal rekonstruierten MRT Aufnahme umfassen. Mit anderen Worten kann das Qualitätskriterium ein Rauschlevel in den auf den Rohdaten basierenden rekonstruierten Daten bzw. medizinischen Bilddaten umfassen.
  • Insbesondere kann das Rauschen bzw. das Rauschlevel ein mittleres Rauschen in dem Zielvolumen angeben. Alternativ kann das Rauschen bzw. das Rauschlevel eine Varianz des Rauschens in dem Zielvolumen angeben. Alternativ kann das Rauschen bzw. das Rauschlevel wenigstens über das Zielvolumen ortsaufgelöst sein. Mit anderen Worten kann ein erwartetes Rauschen in jedem Voxel wenigstens des Zielvolumens der Übersichtsaufnahme durch das Rauschen bzw. das Rauschlevel angegeben werden.
  • Alternativ oder zusätzlich kann das Qualitätskriterium einer Teilmenge eine Information über eine Möglichkeit bzw. Wahrscheinlichkeit einer artefaktfreien bzw. artefaktarmen Rekonstruktion des mit dem wenigstens einen Spulenelement erfassten Signals umfassen. In diesem Fall kann der Begriff „Rauschen“ auch eine Wahrscheinlichkeit eines Auftretens eines oder mehrerer Artefakte in der MRT Aufnahme beschreiben. Insbesondere kann die Wahrscheinlichkeit eine mittlere Wahrscheinlichkeit in dem Zielvolumen oder eine Varianz der Wahrscheinlichkeit in dem Zielvolumen oder eine ortsaufgelöste Wahrscheinlichkeit wenigstens in dem Zielvolumen sein.
  • Die Erfinder haben erkannt, dass die (erwartete) Bildqualität der MRT Aufnahme durch ein Rauschen beschrieben werden kann. Die Erfinder haben erkannt, dass das Rauschen ein gut vergleichbares Qualitätskriterium ist. Insbesondere haben die Erfinder erkannt, dass das Rauschen ein Merkmal für die Rekonstruierbarkeit der MRT Aufnahme aus dem erfassten Signal bzw. den Rohdaten beeinflusst. Die Erfinder haben außerdem erkannt, dass die Rekonstruierbarkeit, in Form des Rauschlevels und/oder in Form einer Wahrscheinlichkeit für das Auftreten von Artefakten, insbesondere bei der parallelen MRT Bildgebung relevant ist.
  • Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird in dem Verfahrensschritt des Bestimmens der optimierten Teilmenge die Teilmenge der Mehrzahl von Teilmengen bestimmt, gemäß deren Qualitätskriterium das Rauschen im Vergleich zu den Qualitätskriterien der anderen Teilmengen minimal ist.
  • Insbesondere kann dabei das Rauschen bzw. die Rauschlevel in den Zielvolumina für die verschiedenen Teilmengen quantitativ verglichen werden.
  • Insbesondere kann das mittlere Rauschen in dem Zielvolumen für die optimierte Teilmenge minimal sein. Alternativ kann eine Varianz des Rauschens in dem Zielvolumen für die optimierte Teilmenge minimal sein.
  • Insbesondere kann das Rauschen ortsaufgelöst verglichen werden. Insbesondere kann das Rauschen minimal sein, wenn das Rauschen über das Zielvolumen minimal ist.
  • Insbesondere kann dabei, wie oben beschrieben, das Rauschen auch eine Wahrscheinlichkeit für eine artefaktfreie bzw. artefaktarme Rekonstruktion sein. Insbesondere kann das Qualitätskriterium der optimierten Teilmenge bzw. das optimierte Qualitätskriterium die vergleichsweise minimale Wahrscheinlichkeit für ein Auftreten eines Artefakts bei der Rekonstruktion umfassen. Damit ist eine Rekonstruierbarkeit des mit der optimierten Teilmenge von Spulenelementen umfassten Signals maximal.
  • Die Erfinder haben erkannt, dass das Rauschen durch die optimierte Auswahl von Spulenelementen bzw. durch die optimierte Teilmenge minimiert werden kann. Die Erfinder haben erkannt, dass auf diese Weise die Bildqualität der MRT Aufnahme optimiert werden kann. Die Erfinder haben erkannt, dass auf Basis des erwarteten Rauschens die optimierte Teilmenge im Vorfeld des Erfassens der MRT Aufnahme bestimmt werden kann.
  • Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst das wenigstens eine Qualitätskriterium jeder Teilmenge eine g-Faktor Karte.
  • Eine g-Faktor Karte (eng. g-factor map) beschreibt eine ortsaufgelöste Rauschverstärkung über das Sichtfeld einer Teilmenge von Spulenelementen in Abhängigkeit der Kombination von Spulenelementen der Teilmenge. Die g-Faktor Karte kann dabei aus einer Kombination der ortsaufgelösten Sensitivitätskarten aller Spulenelemente in der Teilmenge abgeleitet werden.
  • Die g-Faktor Karte ist insbesondere in der parallelen MRT Bildgebung von Bedeutung. Der g-Faktor kann auch als Geometrie-Faktor (engl. geometry factor) bezeichnet werden. Aus der g-Faktor Karte kann eine Rekonstruierbarkeit bzw. eine Qualität der rekonstruierten MRT Aufnahme abgeleitet werden. Die g-Faktor Karte kann insbesondere von einem Beschleunigungsfaktor beim Erfassen der MRT Aufnahme mittels paralleler Bildgebung abhängen. Die g-Faktor Karte gibt insbesondere (wenigstens qualitativ) ortsaufgelöst an, welches Rauschen in der rekonstruierten MRT Aufnahme zu erwarten ist. Eine ausführlichere Beschreibung zu g-Faktor Karten ist beispielsweise von Breuer et al. in „General Formulation for Quantitative G-factor Calculation in GRAPPA Reconstructions“, Magnetic Resonance in Medicine 62: 739-746 (2009) beschrieben.
  • Ein Spulenelement ist für Signale in seiner nächsten Umgebung besonders sensitiv. Die Sensitivität nimmt mit einem Abstand zu dem Spulenelement ab. Dieses Verhalten kann in einer Sensitivitätskarte für das Spulenelement beschrieben werden.
  • Zum Bestimmen der Sensitivitätskarte eines Spulenelementes kann eine weitere schnelle Übersichtsaufnahme mit dem entsprechenden Spulenelement aufgenommen werden. Dabei wird nur das Signal des einzelnen Spulenelementes ausgelesen. Diese Übersichtsaufnahme kann dann durch die Übersichtsaufnahme, die mit der System-Spule erfasst wurde, geteilt bzw. dividiert werden. Auf diese Weise kann die Sensitivität des Spulenelementes in Verhältnis zu der Sensitivität der System-Spule gesetzt werden. Mit anderen Worten entspricht die Sensitivitätskarte eines Spulenelementes dem Quotienten der mit dem Spulenelemente erfassten Übersichtsaufnahme und der mit der System-Spule erfassten Übersichtsaufnahme.
  • Insbesondere kann wenigstens für jedes Spulenelement, das von einer Teilmenge umfasst ist, eine solche Sensitivitätskarte bestimmt werden.
  • Für jede Teilmenge kann aus den Sensitivitätskarten der von der Teilmenge umfassten Spulenelemente die g-Faktor Karte bestimmt werden. Insbesondere können dafür beispielsweise die Werte einer g-Faktor Karte aus den Werten der Sensitivitätskarten der einzelnen Spulenelemente mit Hilfe einer mathematischen Formel berechnet werden. Dies kann direkt oder über Rekonstruktionskoeffizienten der parallelen MRT Bildgebung geschehen. Dabei kann ein Beschleunigungsfaktor berücksichtigt werden, der einen Grad der Parallelisierung angibt. Bei einem Beschleunigungsfaktor gleich 1 ist die MRT Bildgebung nicht parallelisiert und entspricht somit der Standard MRT Bildgebung. Das Bestimmen der g-Faktor Karte (in Abhängigkeit des Grades der Parallelisierung) ist insbesondere in Breuer et al. „General Formulation for Quantitative G-factor Calculation in GRAPPA Reconstructions“, Magnetic Resonance in Medicine 62: 739-746 (2009) oder in Pruessmann et al. „SENSE: Sensitivity Encoding for FAST MRT“, Magnetic Resonance in Medicine 42: 952-962 (1999) beschrieben.
  • Beim Bestimmen der g-Faktor Karte können die einzelnen Sensitivitätskarten in einem räumlichen Bezug zueinander stehen. Insbesondere sind die Sensitivitätskarten räumlich zueinander registriert.
  • Insbesondere kann eine Sensitivitätskarte eine Mehrzahl an Voxeln umfassen, die in einer Voxelmatrix angeordnet sind. Insbesondere umfasst jeder Voxel einen Voxelwert. Bei der Registrierung zweier Sensitivitätskarten wird jedem Voxel der einen Sensitivitätskarte ein Voxel der anderen Sensitivitätskarte zugeordnet. Dabei bilden die einander zugeordneten Voxel die Sensitivität der entsprechenden Spulenelemente an demselben Ort ab. Der Ort bezieht sich dabei auf das MRT System. Die Voxelwerte der einander zugeordneten Voxel werden entsprechend miteinander verrechnet. Insbesondere umfasst die g-Faktor Karte dann eine Mehrzahl von Voxeln, die in einer entsprechenden Voxelmatrix angeordnet sind.
  • Insbesondere kann in diesem Ausführungsbeispiel der Verfahrensschritt des Bestimmens des wenigstens einen Qualitätskriteriums folgende Verfahrensschritte umfassen:
    • - Erfassen einer Übersichtsaufnahme mit der System-Spule, wobei diese Übersichtsaufnahme der oben beschriebenen Übersichtsaufnahme entsprechen kann,
    • - Erfassen weiterer Übersichtsaufnahmen mit jedem einzelnen Spulenelement der Mehrzahl von Spulenelementen,
    • - Bestimmen einer Sensitivitätskarte für jedes Spulenelement, wobei die Sensitivitätskarte eines Spulenelementes ein Quotient aus der Übersichtsaufnahme des entsprechenden Spulenelementes und der mit der System-Spule erfassten Übersichtsaufnahme ist,
    • - Bestimmen der g-Faktor Karten für jede Teilmenge von Spulenelementen basierend auf den Sensitivitätskarten der von den einzelnen Teilmengen umfassten Spulenelementen.
  • Die Erfinder haben erkannt, dass die g-Faktor Karten für die verschiedenen Teilmengen von Spulenelementen einfach und schnell aus den Sensitivitätskarten bestimmbar sind. Die Erfinder haben erkannt, dass die g-Faktor Karten die erwartete Bildqualität gut beschreiben. Die Erfinder haben erkannt, dass die g-Faktor Karten insbesondere in der parallelen MRT Bildgebung von großer Bedeutung für die Bildqualität sind.
  • Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung betrifft das wenigstens eine Qualitätskriterium jeder Teilmenge eine kombinierte Sensitivitätskarte für die Spulenelemente der Teilmenge.
  • Die kombinierte Sensitivitätskarte einer Teilmenge beschreibt eine Sensitivität der Spulenelemente der Teilmenge. Mit anderen Worten beschreibt die kombinierte Sensitivitätskarte, wie sich die Sensitivitäten der einzelnen Spulenelemente der Teilmenge zu einer Gesamtsensitivität zusammensetzen bzw. kombinieren. Die kombinierte Sensitivitätskarte beschreibt insbesondere eine räumliche Verteilung der kombinierten Gesamtsensitivität.
  • Insbesondere kann die kombinierte Sensitivitätskarte wie oben bezüglich der Sensitivitätskarten der einzelnen Spulenelemente beschrieben, eine Mehrzahl an Voxeln umfassen, die in einer Voxelmatrix angeordnet sind. Dabei umfasst jeder Voxel einen Voxelwert.
  • Für jede Teilmenge von Spulenelementen wird eine kombinierte Sensitivitätskarte bestimmt. Das Bestimmen der kombinierten Sensitivitätskarte einer Teilmenge kann dabei folgende Verfahrensschritte umfassen:
    • - Erfassen einer Übersichtsaufnahme mit der System-Spule, wobei diese Übersichtsaufnahme der oben beschriebenen Übersichtsaufnahme entsprechen kann,
    • - Erfassen einer weiteren Übersichtsaufnahme mit der Kombination von Spulenelement der Mehrzahl von Spulenelementen, die von der Teilmenge umfasst sind,
    • - Bestimmen der kombinierten Sensitivitätskarte der Teilmenge,
    wobei die Übersichtsaufnahme der Teilmenge durch die Übersichtsaufnahme der System-Spule dividiert wird.
  • Insbesondere kann somit für die Mehrzahl von Teilmengen von Spulenelementen eine Mehrzahl von kombinierten Sensitivitätskarten bestimmt werden.
  • Insbesondere können die Übersichtsaufnahmen mit den verschiedenen Teilmengen parallel erfasst werden. Dafür kann beim Erfassen der Übersichtsaufnahme, alle Spulenelemente getrennt ausgelesen werden. Zum Bestimmen der Übersichtsaufnahme einer bestimmten Teilmenge, werden die ausgelesenen Signale der von der Teilmenge umfasstem Spulenelemente kombiniert und aus dem kombinierten Signal die Übersichtsaufnahme rekonstruiert. Das Kombinieren erfolgt dabei mittels aus der MRT Bildgebung bekannter mathematischer Methoden.
  • In Ausführungen der Erfindung kann die kombinierte Sensitivitätskarte einer Teilmenge mit einem Rauschpegel bzw. Rauschlevel der Teilmenge von Spulenelementen in Beziehung gesetzt werden. Das Rauschlevel einer Teilmenge kann dabei ein Hintergrundrauschen durch das Untersuchungsobjekt und/oder durch die Umgebung und/oder ein Systemrauschen beschreiben.
  • Das Rauschlevel der Teilmenge von Spulenelementen kann in folgenden Verfahrensschritten bestimmt werden:
    • - Erfassen eines Rauschsignals mit jedem Spulenelement der Teilmenge,
    wobei beim Erfassen des Rauschsignals lediglich das Grundmagnetfeld auf das Untersuchungsobjekt wirkt,
    • - Kombinieren der Rauschsignale der Spulenelemente der Teilmenge,
    • - Bestimmen des Rauschlevels basierend auf dem kombinierten Rauschsignal,
    wobei das Rauschlevel insbesondere eine Varianz und/oder einen Mittelwert des kombinierten Rauschsignals betrifft.
  • Beim Kombinieren der Rauschsignale der einzelnen Spulenelemente können die Rauschsignale insbesondere addiert oder gemittelt oder komplex miteinander verrechnet werden. Das Kombinieren kann analog zu dem Kombinieren der ausgelesenen Signale beim Erfassen der Übersichtsaufnahme erfolgen.
  • Die Rauschlevel der Mehrzahl von Teilmengen können parallel erfasst werden. Dafür können in dem Verfahrensschritt des Erfassens eines Rauschsignals das Rauschsignal wenigstens von jedem einzelnen Spulenelement der Mehrzahl von Spulenelementen, das von wenigstens einer Teilmenge umfasst ist, ausgelesen werden. In dem Verfahrensschritt des Bestimmens des kombinierten Rauschsignals wird das Rauschsignal für jede Teilmenge durch Kombination der Rauschsignale der von der Teilmenge umfassten Spulenelemente bestimmt. Insbesondere kann auf diese Weise für jede Teilmenge ein Rauschpegel bzw. ein Rauschlevel bestimmt werden.
  • Insbesondere kann in der kombinierten Sensitivitätskarte jeder Teilmenge ein mittleres Signal in dem Zielvolumen oder in wenigstens einem Teil des Zielvolumens bestimmt werden. Dafür werden die Voxelwerte in dem Zielvolumen oder in dem wenigstens einen Teil des Zielvolumens gemittelt.
  • Für jede Teilmenge kann dann basierend auf dem Quotienten von dem Signal und dem Rauschlevel ein Signal-zu-Rausch-Verhältnis bestimmt werden. Insbesondere kann das Qualitätskriterium jeder Teilmenge dann das Signal-zu-Rausch-Verhältnis der Teilmenge umfassen.
  • Die Erfinder haben erkannt, dass die kombinierten Sensitivitätskarten eine Vorhersage über die erwartete Bildqualität der MRT Aufnahme für die verschiedenen Teilmengen ermöglichen. Die Erfinder haben außerdem erkannt, dass das Signal-zu-Rausch Verhältnis eine einfache Relation darstellt, um die Bildqualität zu quantifizieren. Insbesondere können anhand des Signal-zu-Rausch-Verhältnisses die Qualitätskriterien der verschiedenen Teilmengen einfach verglichen werden.
  • Die Erfindung betrifft außerdem ein computerimplementiertes Verfahren zum Bereitstellen einer trainierten Funktion zum Bestimmen einer optimierten Teilmenge von Spulenelementen. Das Verfahren umfasst einen Verfahrensschritt eines Bereitstellens einer Mehrzahl von Trainings-Qualitätskriterien. Dabei ist jedes Trainings-Qualitätskriterium einer geplanten Magnet-Resonanz-Tomographie Aufnahme aus einer Mehrzahl von geplanten Magnet-Resonanz-Tomographie Aufnahmen zugeordnet. Das Verfahren umfasst außerdem einen Verfahrensschritt eines Bereitstellens einer Mehrzahl von optimierten Trainings-Qualitätskriterien. Dabei wird für jede geplante Magnet-Resonanz-Tomographie Aufnahme ein optimiertes Trainings-Qualitätskriterium bereitgestellt. Dabei sind die optimierten Trainings-Qualitätskriterien von den Trainings-Qualitätskriterien umfasst. Das Verfahren umfasst außerdem einen Schritt eines Trainierens einer Funktion in Abhängigkeit der Mehrzahl von Trainings-Qualitätskriterien und der Mehrzahl von optimierten Trainings-Qualitätskriterien. Das Verfahren umfasst außerdem einen Verfahrensschritt eines Bereitstellens der trainierten Funktion.
  • Die Trainings-Qualitätskriterien können, insbesondere wie oben bezüglich der Qualitätskriterien beschrieben, ausgebildet sein. Jedem Trainings-Qualitätskriterium ist dabei eine Trainings-Teilmenge von Spulenelementen zugeordnet.
  • Insbesondere kann jeder geplanten MRT Aufnahme mehr als ein Trainings-Qualitätskriterium zugeordnet sein. Mit anderen Worten kann die Mehrzahl der geplanten MRT Aufnahmen weniger geplante MRT Aufnahmen umfassen als Trainings-Qualitätskriterien von der Mehrzahl der Trainings-Qualitätskriterien umfasst werden.
  • Eines der Trainings-Qualitätskriterien jeder geplanten MRT Aufnahme entspricht einem optimierten Trainings-Qualitätskriterium. Jedem optimierten Trainings-Qualitätskriterium ist eine entsprechende Trainings-Teilmenge von Spulenelementen zugeordnet. Eine Trainings-Teilmenge, die einem optimierten Trainings-Qualitätskriterium zugeordnet ist, wird als optimierte Trainings-Teilmengen bezeichnet. Durch ein Bestimmen der optimierten Trainings-Qualitätskriterien wird somit entsprechend optimierte Trainings-Teilmengen von Spulenelementen bestimmt. Insbesondere wird für jede geplante MRT Aufnahme ein optimiertes Trainings-Qualitätskriterium und somit eine optimierte Trainings-Teilmenge bestimmt.
  • Insbesondere kann das optimierte Trainings-Qualitätskriterium einer geplanten MRT Aufnahme manuell aus der der MRT Aufnahme zugeordneten Trainings-Qualitätskriterien bestimmt bzw. ausgewählt werden. Insbesondere kann das optimierte Trainings-Qualitätskriterium von einem erfahrenen Nutzer, insbesondere einer MTRA oder einem Mediziner, manuell bestimmt werden. Dabei kann das Bestimmen auf der Erfahrung des Nutzers basieren. Alternativ oder zusätzlich kann zum manuellen Bestimmen für jede Trainings-Teilmenge eine MRT-Aufnahme erfasst werden. Basierend auf den erfassten MRT Aufnahmen können die optimierten Trainings-Teilmengen bestimmt werden. Die optimierten Trainings-Qualitätskriterien entsprechen dabei den den optimierten Trainings-Teilmengen zugeordneten Trainings-Teilmengen.
  • In den Verfahrensschritten des Bereitstellens der Mehrzahl von Trainings-Qualitätskriterien und des Bereitstellens der Mehrzahl von optimierten Trainings-Qualitätskriterien, können die Mehrzahl von Trainings-Qualitätskriterien bzw. die Mehrzahl von optimierten Trainings-Qualitätskriterien insbesondere von einem Server abgerufen werden. Der Server kann insbesondere ein Cloud-Server oder ein lokaler Server sein. Insbesondere können die Trainings-Qualitätskriterien bzw. die optimierten Trainings-Qualitätskriterien auf dem Server in einer Datenbank hinterlegt sein.
  • Die Erfinder haben erkannt, dass die trainierte Funktion mittels überwachten Lernens trainiert werden kann. Die Erfinder haben erkannt, dass dafür die optimierten Trainings-Qualitätskriterien bzw. die optimierten Trainings-Teilmengen für eine Mehrzahl von geplanten MRT Aufnahmen manuell bestimmt werden können.
  • Die Erfindung betrifft außerdem ein Bestimmungssystem zum Bestimmen einer optimierten Teilmenge von Spulenelementen aus einer Mehrzahl von Spulenelementen zum Erfassen einer Magnet-Resonanz-Tomographie Aufnahme. Das Bestimmungssystem umfasst eine Schnittstelle und eine Recheneinheit. Dabei ist die Schnittstelle zum Bereitstellen eines Zielvolumens in einer Übersichtsaufnahme ausgebildet. Dabei ist die Recheneinheit zum Bestimmen einer Mehrzahl von Teilmengen von Spulenelementen der Mehrzahl von Spulenelementen ausgebildet. Dabei sind die einzelnen Teilmengen der Mehrzahl von Teilmengen zueinander unterschiedlich ausgebildet. Dabei ist die Recheneinheit außerdem zum Bestimmen wenigstens eines Qualitätskriteriums für jede Teilmenge von Spulenelementen ausgebildet Dabei betrifft das wenigstens eine Qualitätskriterium einer Teilmenge von Spulenelementen eine Bildqualität in dem Zielvolumen in Abhängigkeit der entsprechenden Teilmenge von Spulenelementen. Dabei ist die Recheneinheit außerdem zum Bestimmen der optimierten Teilmenge von Spulenelementen aus der Mehrzahl von Spulenelementen in Abhängigkeit der entsprechenden Qualitätskriterien ausgebildet. Dabei ist die Schnittstelle außerdem zum Bereitstellen einer Information, welche der Mehrzahl von Spulenelementen von der optimierten Teilmenge von Spulenelementen umfasst ist, ausgebildet.
  • Ein solches Bestimmungssystem kann insbesondere dazu ausgebildet sein das zuvor beschriebene Verfahren zum Bestimmen einer optimierten Teilmenge von Spulenelementen aus einer Mehrzahl von Spulenelementen zum Erfassen einer Magnet-Resonanz-Tomographie Aufnahme und seine Aspekte auszuführen. Das Bestimmungssystem ist dazu ausgebildet dieses Verfahren und seine Aspekte auszuführen, indem die Schnittstelle und die Recheneinheit ausgebildet sind, die entsprechenden Verfahrensschritte auszuführen.
  • Insbesondere kann die Beschreibung bezüglich des Verfahrens auf die Aspekte des Bestimmungssystems übertragen werden.
  • Die Erfindung betrifft außerdem ein Magnet-Resonanz-Tomographie System. Das MRT System umfasst ein oben beschriebenes Bestimmungssystem. Dabei ist das MRT System zum Erfassen einer MRT Aufnahme mit einer Teilmenge der Mehrzahl von Teilmengen von Spulenelementen ausgebildet.
  • Das MRT System umfasst bevorzugt ein medizinisches und/oder diagnostisches MRT System, das zu einem Erfassen von medizinischen und/oder diagnostischen MRT Aufnahmen bzw. Bilddaten, eines oben beschriebenen Untersuchungsobjektes ausgelegt und/oder ausgebildet ist. Das MRT System umfasst hierzu eine Scannereinheit. Die Scannereinheit des MRT Systems umfasst bevorzugt eine Detektoreinheit, insbesondere eine Magneteinheit, zum Erfassen der MRT Aufnahme. Vorteilhafterweise umfasst hierbei die Scannereinheit, insbesondere die Magneteinheit, einen Grundmagneten, eine Gradientenspuleneinheit und eine System-Spule bzw. Hochfrequenz-Antennen-Einheit. Die System-Spule ist fest innerhalb der Scannereinheit angeordnet und zur Aussendung eines Anregungspulses ausgelegt und/oder ausgebildet. Zur Erfassung des Magnetresonanzsignals bzw. Radiosignals bzw. Signals weist das MRT System wenigstens eine Lokalspule auf, die um einen zu untersuchenden Bereich des Untersuchungsobjektes angeordnet werden kann.
  • Der Grundmagnet der Scannereinheit ist zur Erzeugung eines homogenen Grundmagnetfelds bzw. Magnetfeldes mit einer definierten und/oder bestimmten Magnetfeldstärke, wie beispielsweise mit einer definierten und/oder bestimmten Magnetfeldstärke von 3 T oder 1,5 T usw., ausgebildet. Insbesondere ist der Grundmagnet zur Erzeugung eines starken, konstanten und homogenen Grundmagnetfelds ausgebildet. Das homogene Grundmagnetfeld ist bevorzugt innerhalb eines Aufnahmebereiches für das Untersuchungsobjekt des MRT Systems angeordnet und/ oder vorzufinden. Die Gradientenspuleneinheit ist zu einer Erzeugung von Magnetfeldgradienten, die für eine Ortskodierung während einer Bildgebung verwendet werden, ausgebildet.
  • Der Aufnahmebereich ist zu einer Aufnahme des Untersuchungsobjektes, insbesondere des zu untersuchenden Bereichs des Untersuchungsobjektes, für eine medizinische MRT Untersuchung ausgelegt und/oder ausgebildet. Beispielsweise ist hierzu der Aufnahmebereich zylinderförmig ausgebildet und/oder zylinderförmig von der Scannereinheit umgeben. Hierzu weist die Scannereinheit eine den Aufnahmebereich zumindest teilweise umgebende Umhausung der Gehäuseeinheit auf. Die den Aufnahmebereich umgebende Umhausung kann hierbei auch einteilig und/ oder einstückig mit der dem Aufnahmebereich zugewandten Seite der System-Spule der Scannereinheit ausgebildet sein oder auch separat zur System-Spule der Scannereinheit ausgebildet sein.
  • Innerhalb des Aufnahmebereichs ist bevorzugt ein Field of View (FOV) und/oder ein Isozentrum des MRT Systems angeordnet. Das FOV umfasst bevorzugt einen Erfassungsbereich des MRT Systems, innerhalb dessen die Bedingungen für eine Erfassung einer MRT Aufnahme, insbesondere MRT Bilddaten, vorliegen, wie beispielsweise ein homogenes Grundmagnetfeld. Das Isozentrum des MRT Systems umfasst bevorzugt den Bereich und/oder Punkt innerhalb des MRT Systems, der die optimalen und/oder idealen Bedingungen für die Erfassung einer MRT Aufnahme, insbesondere MRT Bilddaten, aufweist. Insbesondere umfasst das Isozentrum den homogensten Magnetfeldbereich innerhalb des MRT Systems.
  • Während einer MRT Untersuchung befindet sich das Untersuchungsobjekt auf einer Liege liegend innerhalb des Aufnahmebereichs des MRT Systems. Dagegen befindest sich ein medizinisches Bedienpersonal bzw. der Nutzer in einem Kontrollraum, der getrennt von einem Untersuchungsraum, in dem das MRT System angeordnet ist, ist.
  • Die Erfindung betrifft auch ein Computerprogrammprodukt mit einem Computerprogramm sowie ein computerlesbares Medium. Eine weitgehend softwaremäßige Realisierung hat den Vorteil, dass auch schon bisher verwendete Bestimmungssysteme auf einfache Weise durch ein Software-Update nachgerüstet werden können, um auf die beschriebene Weise zu arbeiten. Ein solches Computerprogrammprodukt kann neben dem Computerprogramm gegebenenfalls zusätzliche Bestandteile wie z. B. eine Dokumentation und/oder zusätzliche Komponenten, sowie Hardware-Komponenten, wie z.B. Hardware-Schlüssel (Dongles etc.) zur Nutzung der Software, umfassen.
  • Insbesondere betrifft die Erfindung auch ein Computerprogrammprodukt mit einem Computerprogramm, welches direkt in einen Speicher eines Bestimmungssystems ladbar ist, mit Programmabschnitten, um alle Schritte des oben beschriebenen Verfahrens zum Bestimmen einer optimierten Teilmenge von Spulenelementen aus einer Mehrzahl von Spulenelementen zum Erfassen einer Magnet-Resonanz-Tomographie Aufnahme und seine Aspekte auszuführen, wenn die Programmabschnitte von dem Bestimmungssystem ausgeführt werden.
  • Insbesondere betrifft die Erfindung ein computerlesbares Speichermedium, auf welchem von einem Bestimmungssystem lesbare und ausführbare Programmabschnitte gespeichert sind, um alle Schritte des oben beschriebenen Verfahrens zum Bestimmen einer optimierten Teilmenge von Spulenelementen aus einer Mehrzahl von Spulenelementen zum Erfassen einer Magnet-Resonanz-Tomographie Aufnahme und seine Aspekte auszuführen, wenn die Programmabschnitte von dem Bestimmungssystem ausgeführt werden.
  • Die Erfindung betrifft außerdem ein Trainings-System umfassend eine Trainings-Schnittstelle und eine Trainings-Recheneinheit. Die Trainings-Schnittstelle ist zum Bereitstellen einer Mehrzahl von Trainings-Qualitätskriterien ausgebildet. Dabei ist jedes Trainings-Qualitätskriterium einer geplanten Magnet-Resonanz-Tomographie Aufnahme aus einer Mehrzahl von geplanten Magnet-Resonanz-Tomographie Aufnahmen zugeordnet. Die Trainings-Schnittstelle ist außerdem zum Bereitstellen einer Mehrzahl von optimierten Trainings-Qualitätskriterien ausgebildet. Dabei wird für jede geplante Magnet-Resonanz-Tomographie Aufnahme ein optimiertes Trainings-Qualitätskriterium bereitgestellt. Dabei sind die optimierten Trainings-Qualitätskriterien von den Trainings-Qualitätskriterien umfasst. Die Trainings-Recheneinheit ist zum Trainieren einer Funktion in Abhängigkeit der Mehrzahl von Trainings-Qualitätskriterien und der Mehrzahl von optimierten Trainings-Qualitätskriterien ausgebildet. Die Trainings-Schnittstelle ist außerdem zum Bereitstellen der trainierten Funktion ausgebildet.
  • Die Erfindung betrifft auch ein Trainings-Computerprogrammprodukt mit einem Trainings-Computerprogramm sowie ein computerlesbares Trainings-Medium. Eine weitgehend softwaremäßige Realisierung hat den Vorteil, dass auch schon bisher verwendete Trainings-Systeme auf einfache Weise durch ein Software-Update nachgerüstet werden können, um auf die beschriebene Weise zu arbeiten. Ein solches Trainings-Computerprogrammprodukt kann neben dem Trainings-Computerprogramm gegebenenfalls zusätzliche Bestandteile wie z. B. eine Dokumentation und/oder zusätzliche Komponenten, sowie Hardware-Komponenten, wie z.B. Hardware-Schlüssel (Dongles etc.) zur Nutzung der Software, umfassen.
  • Insbesondere betrifft die Erfindung auch ein Trainings-Computerprogrammprodukt mit einem Trainings-Computerprogramm, welches direkt in einen Speicher eines Trainings-Systems ladbar ist, mit Programmabschnitten, um alle Schritte des oben beschriebenen Verfahrens zum Bereitstellen einer trainierten Funktion zum Bestimmen einer optimierten Teilmenge von Spulenelementen und seine Aspekte auszuführen, wenn die Programmabschnitte von dem Trainings-System ausgeführt werden.
  • Insbesondere betrifft die Erfindung ein computerlesbares Trainings-Speichermedium, auf welchem von einem Trainings-System lesbare und ausführbare Programmabschnitte gespeichert sind, um alle Schritte des oben beschriebenen Verfahrens zum Bereitstellen einer trainierten Funktion zum Bestimmen einer optimierten Teilmenge von Spulenelementen und seine Aspekte auszuführen, wenn die Programmabschnitte von dem Trainings-System ausgeführt werden.
  • Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung werden klarer und verständlicher im Zusammenhang mit folgenden Figuren und ihren Beschreibungen. Dabei sollen die Figuren und Beschreibungen die Erfindung und ihre Ausführungsformen in keiner Weise einschränken.
  • In verschiedenen Figuren sind gleiche Komponenten mit korrespondierenden Bezugszeichen versehen. Die Figuren sind in der Regel nicht maßstabsgetreu.
  • Es zeigen
    • 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zum Bestimmen einer optimierten Teilmenge von Spulenelementen aus einer Mehrzahl von Spulenelementen zum Erfassen einer Magnet-Resonanz-Tomographie Aufnahme,
    • 2 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zum Bestimmen einer optimierten Teilmenge von Spulenelementen aus einer Mehrzahl von Spulenelementen zum Erfassen einer Magnet-Resonanz-Tomographie Aufnahme,
    • 3 ein drittes Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zum Bestimmen einer optimierten Teilmenge von Spulenelementen aus einer Mehrzahl von Spulenelementen zum Erfassen einer Magnet-Resonanz-Tomographie Aufnahme,
    • 4 ein Verfahren zum Bereitstellen einer trainierten Funktion zum Bestimmen einer optimierten Teilmenge von Spulenelementen,
    • 5 ein Bestimmungssystem,
    • 6 ein Trainings-System,
    • 7 ein Magnet-Resonanz-Tomographie System.
  • 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zum Bestimmen einer optimierten Teilmenge von Spulenelementen aus einer Mehrzahl von Spulenelementen zum Erfassen einer Magnet-Resonanz-Tomographie Aufnahme.
  • Die Magnet-Resonanz-Tomographie (Akronym: MRT) Aufnahme wird dabei beispielsweise mit einem MRT System 10 gemäß 7 erfasst.
  • Die Mehrzahl von Spulenelementen ist dazu ausgebildet, die MRT Aufnahme zu erfassen. Insbesondere ist die Mehrzahl von Spulenelementen dazu ausgebildet, ein Signal, aus welchem die MRT Aufnahme rekonstruiert werden kann, zu erfassen. Das erfasste Signal wird im Folgenden auch als „Rohdaten“ bezeichnet. Die MRT Aufnahme wird im Folgenden auch als medizinische Bilddaten bezeichnet. Die Mehrzahl von Spulenelementen kann dabei von einer oder mehreren Lokalspulen 38 umfasst sein.
  • Ein Erzeugen des Signals und das Erfassen des Signals sind in der Beschreibung zu 7 ausgeführt.
  • Die MRT Aufnahme ist eine dreidimensionale Darstellung bzw. Abbildung eines Untersuchungsobjektes 13 bzw. eines Teils des Untersuchungsobjektes 13. Dabei ist das Untersuchungsobjekt 13 insbesondere ein Mensch bzw. ein Patient oder ein Tier.
  • In einem Verfahrensschritt eines Bereitstellens PROV-1 eines Zielvolumens, wird das Zielvolumen in einer Übersichtsaufnahme bereitgestellt.
  • Die Übersichtsaufnahme ist dabei eine MRT Aufnahme, insbesondere eine schnelle MRT Aufnahme, des Untersuchungsobjektes 13, insbesondere eines Patienten. In der Übersichtsaufnahme ist wenigstens ein zu untersuchender Bereich des Untersuchungsobjektes 13 abgebildet. Die Übersichtsaufnahme kann insbesondere mit einer System-Spule 20 erfasst werden. Die Übersichtsaufnahme kann dabei insbesondere eine dreidimensionale Darstellung des zu untersuchenden Bereiches des Untersuchungsobjektes 13 abbilden. Das Zielvolumen definiert dabei einen Bereich bzw. Teilbereich in der Übersichtsaufnahme. Das Zielvolumen kann insbesondere ein dreidimensionaler Bereich in der Übersichtsaufnahme sein.
  • In Ausführungen kann das Zielvolumen den gesamten in der Übersichtsaufnahme abgebildeten Bereich umfassen. Mit anderen Worten kann das Zielvolumen ein Sichtfeld der Übersichtsaufnahme umfassen.
  • Alternativ kann in Ausführungen der Erfindung das Zielvolumen ein in der Übersichtsaufnahme segmentiertes Organ umfassen. Mit anderen Worten kann wenigstens ein in der Übersichtsaufnahme dargestelltes Organ des Untersuchungsobjektes 13 manuell oder automatisch segmentiert werden. Der segmentierte Bereich der Übersichtsaufnahme, der das wenigstens eine Organ abbildet, kann dem Zielvolumen entsprechen. Das Organ kann dabei beispielsweise eine Leber oder eine Lunge oder ein Herz etc. sein. Alternativ kann das Organ auch einen Teil eines Skelettes des Untersuchungsobjektes 13 umfassen, beispielsweise einen oder mehrere Wirbel.
  • Alternativ kann das Zielvolumen einen Quader um ein in der Übersichtsaufnahme abgebildetes Organ umfassen. Insbesondere kann dafür das Organ wie oben beschrieben ausgebildet sein. Der Quader kann dabei eine Box ausbilden, die maximal so groß ausgebildet ist, dass sie das Organ komplett umschließt. Der Quader kann auch als Organ Box bezeichnet werden.
  • Alternativ kann das Zielvolumen einen für eine Diagnostik relevanten Bereich in der Übersichtsaufnahme umfassen. Beispielsweise kann für eine Diagnostik eines Bandscheibenvorfalls nur der Bereich, in dem die Wirbelsäule bzw. ein Teil der Wirbelsäule in der Übersichtsaufnahme abgebildet ist, relevant sein. Ein ebenfalls in der Übersichtsaufnahme abgebildetes Bauchraum des Untersuchungsobjektes 13 kann dann in dem Beispiel nicht von dem Zielvolumen umfasst sein.
  • In Ausführungen der Erfindung kann das Zielvolumen mit einer trainierten Funktion bestimmt werden. Die trainierte Funktion kann dabei wie oben allgemein beschrieben ausgebildet sein. Insbesondere kann die trainierte Funktion ein neuronales Netzwerk umfassen. Die trainierte Funktion kann dabei dazu ausgebildet sein, das Zielvolumen in Abhängigkeit der Übersichtsaufnahme und eines Ziels einer Untersuchung und/oder einer Diagnostik zu bestimmen. Beispielsweise kann die trainierte Funktion ein Herz als Zielvolumen bestimmen, wenn als Eingangsdaten für die trainierte Funktion die Übersichtsaufnahme eines Thorax und das Stichwort „Cardio“ bereitgestellt werden. Insbesondere kann die trainierte Funktion ausgebildet sein, ein von der Untersuchung oder Diagnostik abhängiges Organ in der Übersichtsaufnahme zu segmentieren.
  • In dem Verfahrensschritt des Bereitstellens PROV-1 des Zielvolumens kann das Zielvolumen von einer Datenbank über eine Schnittstelle SYS.INF bereitgestellt werden. Beispielsweise kann das Zielvolumen manuell von einem Nutzer, beispielsweise einer MTRA oder einem Mediziner, insbesondere einem medizinischen Bedienpersonal, manuell ausgewählt und über eine Nutzerschnittstelle bereitgestellt werden. Die Nutzerschnittstelle kann beispielsweise ein berührungsempfindlicher Bildschirm (engl. Touchscreen) sein, auf welchem der Nutzer in der Übersichtsaufnahme das Zielvolumen einzeichnen kann. Alternativ kann in dem Verfahrensschritt des Bereitstellens PROV-1 des Zielvolumens, das Zielvolumen mit einer Recheneinheit SYS-CU bestimmt werden. Beispielsweise kann das Zielvolumen automatisiert segmentiert werden. Insbesondere kann das Zielvolumen in Abhängigkeit einer Untersuchung bzw. einer Diagnostik, für die die MRT Aufnahme erstellt werden soll, segmentiert werden. Insbesondere kann das Zielvolumen mittels einer Schwellwert Segmentierung und/oder mittels eines Anwendens einer trainierten Funktion segmentiert werden.
  • In einem Verfahrensschritt eines Bestimmens DET-1 einer Mehrzahl von Teilmengen von Spulenelementen, wird basierend auf der Mehrzahl von Spulenelementen eine Mehrzahl von Teilmengen von Spulenelementen bestimmt. Dabei sind die einzelnen Teilmengen voneinander verschieden bzw. zueinander unterschiedlich ausgebildet. Mit anderen Worten ist jede Auswahl bzw. Kombination von Spulenelementen in einer Teilmenge in der Mehrzahl von Teilmengen einmalig. Eine Teilmenge umfasst wenigstens ein Spulenelement. Insbesondere kann eine Teilmenge wenigstens zwei Spulenelemente umfassen. Insbesondere umfasst die Teilmenge von Spulenelementen dann wenigstens zwei Spulenelemente, wenn die MRT Aufnahme mittels paralleler MRT Bildgebung erfasst wird. Der Verfahrensschritt des Bestimmens DET-1 der Mehrzahl von Teilmengen kann insbesondere mit einer Recheneinheit SYS.CU ausgeführt werden.
  • In einem Verfahrensschritt eines Bestimmens DET-2 wenigstens eines Qualitätskriteriums, wird für jede Teilmenge von Spulenelementen wenigstens ein Qualitätskriterium bestimmt. Insbesondere kann das Qualitätskriterium mit der Recheneinheit SYS.CU bestimmt werden. Das Qualitätskriterium betrifft dabei eine Bildqualität der MRT Aufnahme in dem Zielvolumen in Abhängigkeit der Spulenelemente in der Teilmenge. Insbesondere betrifft das Qualitätskriterium eine erwartete Bildqualität in dem Zielvolumen. Mit anderen Worten umfasst das Qualitätskriterium einer Teilmenge einen Parameter, der eine Bildqualität beschreibt, die in dem Zielvolumen in einer MRT Aufnahme, die mit den Spulenelementen der Teilmenge erfasst wird, erwartet wird.
  • In Ausführungen der Erfindung kann das Qualitätskriterium ein (erwartetes) Rauschen in einer solchen MRT Aufnahme betreffen. Insbesondere kann das Qualitätskriterium ein (erwartetes) Rauschlevel bzw. Rauschpegel in dem Zielvolumen einer solchen MRT Aufnahme umfassen. Das Rauschen kann insbesondere ein ortsaufgelöstes Rauschen innerhalb des Zielvolumens umfassen. Alternativ oder zusätzlich kann das Rauschen ein mittleres Rauschen und/oder eine Varianz des Rauschens in dem Zielvolumen umfassen.
  • Insbesondere kann das Rauschen ein Systemrauschen und/oder ein Hintergrundrauschen beschreiben. Mit anderen Worten kann das Rauschen ein Rauschen auf dem mit den Spulenelementen erfassten Signal lediglich bei angelegtem Grundmagnetfeld bzw. ohne Einstrahlen eines Anregungspulses beschreiben. Alternativ kann das Rauschen eine Sensitivität der Spulenelemente bzw. der Kombination der Spulenelemente in einer entsprechenden Teilmenge umfassen bzw. beschreiben. Alternativ oder zusätzlich kann das Rauschen eine Rekonstruierbarkeit der MRT Aufnahme aus dem erfassten Signal bzw. aus den Rohdaten beschreiben. Mit anderen Worten kann das Rauschen ein (erwartetes) Rauschen in der rekonstruierten MRT Aufnahme beschreiben.
  • In Ausführungen der Erfindung kann das wenigstens eine Qualitätskriterium jeder Teilmenge eine g-Faktor-Karte umfassen. Die g-Faktor-Karte beschreibt eine Rekonstruierbarkeit einer MRT Aufnahme aus dem mit den Spulenelementen der Teilmenge erfassten Signal bzw. Rohdaten. Die g-Faktor-Karte ist insbesondere abhängig von den Sensitivitäten der einzelnen Spulenelementen der Teilmenge. Die g-Faktor-Karte ist insbesondere abhängig von den räumlich verteilten Sensitivitäten bzw. den ortsaufgelösten Sensitivitäten der Spulenelemente in der Teilmenge. Die ortsaufgelöste Sensitivität eines Spulenelementes kann mittels einer Sensitivitätskarte beschrieben werden.
  • Zu Bestimmen der Sensitivitätskarte eines Spulenelementes kann eine weitere Übersichtsaufnahme erstellt werden. Bei dieser Übersichtsaufnahme wird das Signal nur mit dem Spulenelement, für das die Sensitivitätskarte bestimmt werden soll, ausgelesen bzw. erfasst. Die Übersichtsaufnahme ist insbesondere räumlich nur gering aufgelöst. Diese Übersichtsaufnahme kann durch die mit der System-Spule 20 erfassten Übersichtsaufnahme geteilt werden. Der Quotient beschreibt dann die Sensitivitätskarte.
  • Um die g-Faktor-Karte von mehr als einem Spulenelement zu bestimmen, können die Sensitivitätskarten der einzelnen Spulenelementen miteinander kombiniert bzw. verrechnet werden. Dies kann direkt oder über Rekonstruktionskoeffizienten der parallelen MRT Bildgebung geschehen. Insbesondere kann dabei ein Beschleunigungsfaktor berücksichtigt werden, der einen Grad der Parallelisierung in der parallelen MRT Bildgebung angibt. Für einen Beschleunigungsfaktor gleich 1, ist die MRT Bildgebung nicht parallelisiert. Die Sensitivitätskarten werden gemäß ihrer räumlichen Lage zueinander verrechnet. Breuer et al. in „General Formulation for Quantitative G-factor Calculation in GRAPPA Reconstructions“, Magnetic Resonance in Medicine 62: 739-746 (2009) und Pruessmann et al. „SENSE: Sensitivity Encoding for FAST MRT“, Magnetic Resonance in Medicine 42: 952-962 (1999) beschreiben eine Bedeutung bzw. Interpretation der g-Faktor-Karten und wie diese bestimmt werden können.
  • Alternativ oder zusätzlich kann das wenigstens eine Qualitätskriterium für jede Teilmenge eine kombinierte Sensitivitätskarte für die Spulenelemente der Teilmenge betreffen. Die kombinierte Sensitivitätskarte einer Teilmenge beschreibt dabei eine räumliche Verteilung der Sensitivität, die mit der Kombination der Spulenelemente der Teilmenge erreicht wird.
  • Zum Bestimmen der kombinierten Sensitivitätskarte einer Teilmenge, wird in einem Verfahrensschritt, wie oben beschrieben, eine Übersichtsaufnahme mit der System-Spule erfasst. Außerdem wird eine weitere Übersichtsaufnahme mit der Kombination der Spulenelemente der Teilmenge erfasst. Zum Bestimmen der kombinierten Sensitivitätskarte wird die Übersichtsaufnahme der Teilmenge durch die Übersichtsaufnahme der System-Spule dividiert. Zum Erfassen der Übersichtsaufnahme der Teilmenge kann das erfasste Signal jedes Spulenelementes einzeln ausgelesen werden. Vor dem Rekonstruieren der Übersichtsaufnahme werden die ausgelesenen Signale der Spulenelemente, die von der Teilmenge umfasst sind, kombiniert bzw. nach bekanntem mathematischem Konzept miteinander verrechnet und das kombinierte Signal rekonstruiert.
  • Insbesondere können die kombinierten Sensitivitätskarten für alle Teilmengen parallel bestimmt werden. Dabei wird für jede Teilmenge eine kombinierte Sensitivitätskarte bestimmt. Beim parallelen Bestimmen werden die Signale aller Spulenelemente ausgelesen bzw. erfasst. Zum Erfassen bzw. Bestimmen einer Übersichtsaufnahmen einer einzelnen Teilmenge werden dann die ausgelesenen Signale der entsprechenden Spulenelemente der Teilmenge kombiniert und rekonstruiert.
  • In Ausführungen der Erfindung kann die kombinierte Sensitivitätskarte mit einem Rauschpegel bzw. Rauschlevel in Beziehung gesetzt werden. Das Rauschlevel beschreibt dabei ein Hintergrundrauschen durch das Untersuchungsobjekt 13 und/oder eine Umgebung und/oder ein Systemrauschen. Zum Bestimmen des Rauschlevels einer Teilmenge wird das Untersuchungsobjekt 13 in dem MRT System 10 positioniert. Dabei wird kein Anregungspuls ausgesendet und lediglich das Grundmagnetfeld wirkt auf das Untersuchungsobjekt 13. Für jedes Spulenelement der Teilmenge wird ein Rauschsignal ausgelesen bzw. erfasst. Die Rauschsignale der Spulenelemente der Teilmenge werden, wie oben bezüglich der ausgelesenen Signale beim Erfassen der Übersichtsaufnahme beschrieben, kombiniert. Aus diesem kombinierten Rauschsignal wird das Rauschlevel bestimmt. Dabei betrifft das Rauschlevel eine Varianz oder einen Mittelwert des Rauschsignals.
  • Insbesondere können die Rauschlevel der verschiedenen Teilmengen parallel erfasst bzw. bestimmt werden. Insbesondere werden dafür die Rauschsignale aller Spulenelemente, die von wenigstens einer Teilmenge umfasst sind, ausgelesen. Beim Kombinieren der Rauschsignale werden die Rauschsignale der Spulenelemente kombiniert, die jeweils von einer Teilmenge umfasst sind.
  • In Ausführungen der Erfindung kann das wenigstens eine Qualitätskriterium jeder Teilmenge ein Signal-zu-Rausch-Verhältnis betreffen bzw. umfassen. Dafür kann für jede Teilmenge in der entsprechenden Sensitivitätskarte innerhalb des Zielvolumens ein mittleres Signal bzw. ein mittlerer Signalwert bestimmt werden. Das mittlere Signal kann dabei für das gesamte Zielvolumen oder für einen Teil des Zielvolumens bestimmt werden. Das Signal-zu-Rausch-Verhältnis einer Teilmenge beschreibt den Quotienten aus dem mittleren Signal und dem Rauschlevel der Teilmenge.
  • In Ausführungen kann mit dem Qualitätskriterium einer Teilmenge auch eine Dauer bzw. einer Aufnahmedauer zum Erfassen der MRT Aufnahme mit der Teilmenge von Spulenelementen berücksichtigt werden. Wenn die Aufnahmedauer der MRT Aufnahme mit einer Teilmenge von Spulenelementen einen Schwellwert überschreitet, kann das zu einer Verschlechterung des Qualitätskriteriums der Teilmenge führen.
  • In einem Verfahrensschritt eines Bestimmens DET-3 der optimierten Teilmenge wird die zum Erfassen der MRT Aufnahme optimierte Teilmenge in Abhängigkeit der entsprechenden Qualitätskriterien bestimmt. Insbesondere kann zum Bestimmen der optimierten Teilmenge ein optimiertes Qualitätskriterium bestimmt werden. Die optimierte Teilmenge ist dann diejenige Teilmenge, der das entsprechende optimierte Qualitätskriterium zugeordnet ist bzw. für die das entsprechende optimierte Qualitätskriterium bestimmt wurde.
  • Das optimierte Qualitätskriterium kann insbesondere durch Vergleichen der Qualitätskriterien aller Teilmengen bestimmt werden.
  • In Ausführungen kann das optimierte Qualitätskriterium das Qualitätskriterium von den Qualitätskriterien aller Teilmengen sein, gemäß welchem das Rauschen minimal ist. Mit anderen Worten ist eine erwartete Bildqualität der mit der entsprechenden optimierten Teilmenge von Spulenelementen erfassten MRT Aufnahme im Vergleich am besten.
  • In Ausführungen der Erfindung kann die Bildqualität unter Berücksichtigung der Aufnahmedauer mit der optimierten Teilmenge optimiert werden.
  • In einem Verfahrensschritt eines Bereitstellens einer Information, welche der Mehrzahl von Spulenelementen von der optimierten Teilmenge umfasst ist bzw. sind, wird die Information dem Nutzer und/oder dem MRT System 10 bereitgestellt. Insbesondere gibt die Information somit an, welche Spulenelemente der Mehrzahl von Spulenelementen vorteilhafterweise ausgelesen werden sollten, um die MRT Aufnahme mit bestmöglicher Bildqualität zu erfassen.
  • 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zum Bestimmen einer optimierten Teilmenge von Spulenelementen aus einer Mehrzahl von Spulenelementen zum Erfassen einer Magnet-Resonanz-Tomographie Aufnahme.
  • Das zweite Ausführungsbeispiel umfasst zusätzlich zu den in der Beschreibung zu 1 ausgeführten Verfahrensschritten einen Verfahrensschritt eines Erfassens REC der MRT Aufnahme mit der optimierten Teilmenge von Spulenelementen. Insbesondere werden beim Erfassen REC der MRT Aufnahme die von der optimierten Teilmenge umfassten Spulenelemente bzw. das wenigstens eine umfasste Spulenelement ausgelesen. Mit anderen Worten umfasst das Erfassen REC der MRT Aufnahme einen Verfahrensschritt eines Auslesens der optimierten Teilmenge von Spulenelementen.
  • Das Erfassen REC der MRT Aufnahme umfasst außerdem einen Verfahrensschritt eines Rekonstruierens der MRT Aufnahme aus dem mit der optimierten Teilmenge erfassten Signals bzw. aus den Rohdaten. Insbesondere kann das Rekonstruieren auf einer gefilterten Rückprojektion basieren.
  • 3 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zum Bestimmen einer optimierten Teilmenge von Spulenelementen aus einer Mehrzahl von Spulenelementen zum Erfassen einer Magnet-Resonanz-Tomographie Aufnahme.
  • Das dritte Ausführungsbeispiel umfasst zusätzlich zu den in der Beschreibung zu den 1 und 2 ausgeführten Verfahrensschritten einen Verfahrensschritt eines Anwendens APP einer trainierten Funktion. Der Verfahrensschritt des Anwendens APP der trainierten Funktion wird dabei von dem Verfahrensschritt des Bestimmens DET-3 der optimierten Teilmenge umfasst. Dabei wird das optimierte Qualitätskriterium bestimmt. Die optimierte Teilmenge ist dann die dem optimierten Qualitätskriterium entsprechende bzw. zugeordnete Teilmenge der Mehrzahl von Teilmengen. Mit anderen Worten wird durch Anwenden APP der trainierten Funktion auf die Qualitätskriterien indirekt die optimierte Teilmenge bestimmt.
  • Die Qualitätskriterien der Mehrzahl von Teilmengen sind somit Eingangsdaten der trainierten Funktion. Ausgangsdaten der trainierten Funktion umfassen das optimierte Qualitätskriterium.
  • 4 zeigt ein Verfahren zum Bereitstellen einer trainierten Funktion zum Bestimmen einer optimierten Teilmenge von Spulenelementen.
  • Insbesondere ist die trainierte Funktion dazu ausgebildet, die optimierte Teilmenge gemäß der Beschreibung zu 3 zu bestimmen. Insbesondere wird die optimierte Teilmenge durch Anwenden APP der trainierten Funktion wenigstens indirekt bestimmt. Die trainierte Funktion bestimmt das optimierte Qualitätskriterium, welches der optimierten Teilmenge zugeordnet ist.
  • Das Verfahren umfasst einen Verfahrensschritt eines Bereitstellens TPROV-1 einer Mehrzahl von Trainings-Qualitätskriterien. Insbesondere kann das Bereitstellen der Mehrzahl von Trainings-Qualitätskriterien ein Empfangen oder ein Abrufen umfassen. Jedes Trainings-Qualitätskriterium ist dabei einer geplanten MRT Aufnahme aus einer Mehrzahl von geplanten MRT Aufnahmen zugeordnet. Insbesondere kann einer MRT Aufnahme mehr als ein Trainings-Qualitätskriterium zugeordnet sein. Die verschiedenen MRT Aufnahmen können beispielsweise verschiedene Bereiche bzw. Teile des Untersuchungsobjektes 13 oder verschiedene Aufnahmeprotokolle oder verschiedene Untersuchungsobjekte 13 oder verschiedene Untersuchungsziele bzw. -zwecke etc. betreffen. Insbesondere kann die Mehrzahl von geplanten MRT Aufnahmen weniger geplante MRT Aufnahmen umfassen als die Mehrzahl von Trainings-Qualitätskriterien umfasst. Die Trainings-Qualitätskriterien sind dabei analog zu den gemäß 1 beschriebenen Qualitätskriterien ausgebildet. Jedem Trainings-Qualitätskriterium kann dabei eine Trainings-Teilmenge von Spulenelementen zugeordnet werden. Die verschiedenen Trainings-Qualitätskriterien einer geplanten MRT Aufnahme beschreiben eine erwartete Bildqualität der geplanten MRT Aufnahme, wenn die geplante MRT Aufnahme mit der zugeordneten Trainings-Teilmenge von Spulenelementen erfasst wird.
  • Das Verfahren umfasst außerdem einen Verfahrensschritt eines Bereitstellens TPROV-2 einer Mehrzahl von optimierten Trainings-Qualitätskriterien. Insbesondere kann das Bereitstellen der Mehrzahl von optimierten Trainings-Qualitätskriterien ein Empfangen oder ein Abrufen umfassen. Dabei wird für jede geplante MRT Aufnahme der Mehrzahl von geplanten MRT Aufnahmen genau ein optimiertes Trainings-Qualitätskriterium bereitgestellt. Die optimierten Trainings-Qualitätskriterien sind dabei von der Mehrzahl von Trainings-Qualitätskriterien umfasst. Ein optimiertes Trainings-Qualitätskriterium ist dabei wie bezüglich 1 ein optimiertes Qualitätskriterium ausgebildet. Insbesondere entspricht das optimierte Trainings-Qualitätskriterium einer geplanten MRT Aufnahme dem Trainings-Qualitätskriterium, das die vergleichsweise beste erwartete Bildqualität für die geplante MRT Aufnahme beschreibt. Die optimierten Trainings-Qualitätskriterien können insbesondere von einem erfahrenen Nutzer aus der Mehrzahl von Trainings-Qualitätskriterien ausgewählt worden sein.
  • In einem Verfahrensschritt eines Trainierens TRAIN einer Funktion wird die Funktion in Abhängigkeit der Mehrzahl von Trainings-Qualitätskriterien und der Mehrzahl von optimierten Trainings-Qualitätskriterien trainiert. Insbesondere wird die Funktion zum Trainieren APP auf die Mehrzahl von Trainings-Qualitätskriterien angewendet. Dabei wird für jede geplante MRT Aufnahme aus den zugeordneten Trainings-Qualitätskriterien ein vorläufiges optimiertes Trainings-Qualitätskriterium ausgewählt bzw. bestimmt. Dieses vorläufige optimierte Trainings-Qualitätskriterium wird mit dem bereitgestellten optimierten Trainings-Qualitätskriterium der entsprechenden geplanten MRT Aufnahme abgeglichen. Wenn der Vergleich negativ ausfällt, wenn sich die beiden optimierten Qualitätskriterien also nicht entsprechen, wird die Funktion modifiziert bzw. angepasst. Dieses Modifizieren beschreibt das Training der Funktion. Die Funktion wird so oft modifiziert, bis die vorläufigen optimierten Trainings-Qualitätskriterien, die durch das Anwenden der Funktion bestimmt werden, den bereitgestellten optimierten Trainings-Qualitätskriterien entsprechen oder bis zumindest ein bestimmter Anteil einander entspricht.
  • In einem Verfahrensschritt des Bereitstellens TPROV-3 der trainierten Funktion wird die derart trainierte Funktion bereitgestellt.
  • 5 zeigt ein Bestimmungssystem SYS zum Bestimmen einer optimierten Teilmenge von Spulenelementen aus einer Mehrzahl von Spulenelementen zum Erfassen einer Magnet-Resonanz-Tomographie Aufnahme, 6 zeigt ein Trainings-System TSYS zum Bereitstellentrainierten Funktion.
  • Das dargestellte Bestimmungssystem SYS zum Bestimmen einer optimierten Teilmenge von Spulenelementen aus einer Mehrzahl von Spulenelementen zum Erfassen einer Magnet-Resonanz-Tomographie Aufnahme ist dazu ausgebildet ein erfindungsgemä-ßes Verfahren zum Bestimmen einer optimierten Teilmenge von Spulenelementen aus einer Mehrzahl von Spulenelementen zum Erfassen einer Magnet-Resonanz-Tomographie Aufnahme auszuführen. Das dargestellte Trainings-System TSYS ist dazu ausgebildet ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Bereitstellen der trainierten Funktion auszuführen. Das Bestimmungssystem SYS umfasst eine Schnittstelle SYS.IF, eine Recheneinheit SYS.CU und eine Speichereinheit SYS.MU. Das Trainings-System TSYS umfasst eine Trainings-Schnittstelle TSYS.IF, eine Trainings-Recheneinheit TSYS.CU und eine Trainings-Speichereinheit TSYS.MU.
  • Das Bestimmungssystem SYS und/oder das Trainings-System TSYS kann insbesondere ein Computer, ein Mikrocontroller oder ein integrierter Schaltkreis (integrated circuit, IC) sein. Alternativ kann das Bestimmungssystem SYS und/oder das Trainings-System TSYS ein reales oder virtuelles Computer-Netzwerk sein (eine technische Bezeichnung für ein reales Computer-Netzwerk ist „Cluster“, eine technische Bezeichnung für ein virtuelles Computer-Netzwerk ist „Cloud“). Das Bestimmungssystem SYS und/oder das Trainings-System TSYS kann als virtuelles System ausgebildet sein, welches auf einem Computer oder einem realen Computer-Netzwerk oder einem virtuellen Computer-Netzwerk ausgeführt wird (eine technische Bezeichnung ist „Virtualization“).
  • Die Schnittstelle SYS.IF und/oder die Trainings-Schnittstelle TSYS.IF kann eine Hardware- oder Software-Schnittstelle sein (beispielsweise ein PCI bus, USB oder Firewire). Die Recheneinheit SYS.CU und/oder die Trainings-Recheneinheit TSYS.CU kann Hardware und/oder Software Bestandteile umfassen, beispielsweise einen Mikroprozessor oder einen sogenannten FPGA (Field Programmable Gate Array). Die Speichereinheit SYS.MU und/oder die Trainings-Speichereinheit TSYS.MU kann als nicht permanent arbeitender Arbeitsspeicher (Random Access Memory, RAM) oder als permanenter Massenspeicher (Festplatte, USB-Stick, SD-Karte, Solid State Disk (SSD)) ausgebildet sein.
  • Die Schnittstelle SYS.IF und/oder die Trainings-Schnittstelle TSYS.IF kann insbesondere eine Mehrzahl an Sub-Schnittstellen umfassen, die unterschiedliche Verfahrensschritte des jeweiligen erfindungsgemäßen Verfahrens ausführen. Mit anderen Worten kann die Schnittstelle SYS.IF und/oder die Trainings-Schnittstelle TSYS.IF als eine Mehrzahl an Schnittstellen SYS.IF und/oder Trainings-Schnittstellen TSYS.IF ausgebildet sein. Die Recheneinheit SYS.CU und/oder die Trainings-Recheneinheit TSYS.CU kann insbesondere eine Mehrzahl an Sub-Recheneinheiten umfassen, die unterschiedliche Verfahrensschritte des jeweiligen erfindungsgemäßen Verfahrens ausführen. Mit anderen Worten kann die Recheneinheit SYS.CU und/ oder die Trainings-Recheneinheit TSYS.CU als eine Mehrzahl an Recheneinheiten SYS.CU und/oder Trainings-Recheneinheiten TSYS.CU ausgebildet sein.
  • 7 zeigt ein Magnet-Resonanz-Tomographie System 10. Das MRT System 10 ist schematisch darstellt. Das MRT System 10 umfasst eine von einer Magneteinheit gebildeten Scannereinheit 11. Zudem weist das MRT System 10 einen Aufnahmebereich 12 auf zu einer Aufnahme eines Untersuchungsobjektes 13, insbesondere eines Patienten. Der Aufnahmebereich 12 im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist zylinderförmig ausgebildet und in einer Umfangsrichtung von der Scannereinheit 11, insbesondere von der Magneteinheit, zylinderförmig umgeben. Grundsätzlich ist jedoch eine davon abweichende Ausbildung des Aufnahmebereichs 12 jederzeit denkbar. Das Untersuchungsobjekt 13 kann mittels einer Lagerungsvorrichtung 14 des MRT Systems 10 in den Aufnahmebereich 12 geschoben und/oder gefahren werden. Die Lagerungsvorrichtung 14 weist hierzu eine innerhalb des Aufnahmebereichs 12 bewegbar ausgestaltete Liege 15 auf. Insbesondere ist hierbei die Liege 15 in Richtung einer Längserstreckung des Aufnahmebereichs 12 und/oder in z-Richtung bewegbar gelagert.
  • Die Scannereinheit 11, insbesondere die Magneteinheit, umfasst einen supraleitenden Grundmagneten 16 zu einem Erzeugen eines starken und insbesondere konstanten Grundmagnetfelds 17. Weiterhin weist die Scannereinheit 11, insbesondere die Magneteinheit, eine Gradientenspuleneinheit 18 zu einer Erzeugung von Magnetfeldgradienten auf, die für eine Ortskodierung während einer Bildgebung verwendet werden. Die Gradientenspuleneinheit 18 wird mittels einer Gradientensteuereinheit 19 des MRT Systems 10 gesteuert. Die Scannereinheit 11, insbesondere die Magneteinheit, umfasst weiterhin eine Hochfrequenz-Antennen-Einheit bzw. eine System-Spule 20 zu einer Anregung einer Polarisation, die sich in dem von dem Grundmagneten 16 erzeugten Grundmagnetfeld 17 einstellt. Die System-Spule 20 ist dabei fest innerhalb der Scannereinheit 11, insbesondere der Magneteinheit, angeordnet. Die System-Spule 20 wird von einer System-Spulen-Steuereinheit 21 des MRT Systems 10 gesteuert und strahlt hochfrequente Magnetresonanzsequenzen in den Aufnahmebereich 12 der Magnetresonanzvorrichtung 10 ein.
  • Für eine Erfassung von Magnetresonanzsignalen weist das MRT System 10 wenigstens eine lokale Hochfrequenzspule bzw. Lokalspule 38 auf, die um einen zu untersuchenden Bereich des Untersuchungsobjektes 13 positioniert werden. Eine Auswahl einer Lokalspule 38 für die anstehende Magnetresonanzuntersuchung erfolgt dabei in Abhängigkeit von dem zu untersuchenden Bereich des Untersuchungsobjektes 13. Beispielsweise eine lokale Kopf-Hochfrequenzspule für eine Kopfuntersuchung oder eine lokale Knie-Hochfrequenzspule für eine Knieuntersuchung etc. Die Lokalspule 38 umfasst dabei wenigstens ein oben beschriebenes Spulenelement. Insbesondere können, wenn die Lokalspule 38 mehr als ein Spulenelement umfasst, die Spulenelemente der Lokalspule 38 einzeln ausgelesen bzw. angesteuert werden.
  • Zu einer Steuerung des Grundmagneten 16, der Gradientensteuereinheit 19 und zur Steuerung der System-Spulen-Steuereinheit 21 weist das MRT System 10 eine Systemsteuereinheit 22 auf. Die Systemsteuereinheit 22 steuert zentral das MRT System 10, wie beispielsweise das Durchführen einer vorbestimmten bildgebenden Gradientenechosequenz. Zudem umfasst die Systemsteuereinheit 22 eine nicht näher dargestellte Auswerteeinheit zu einer Auswertung von MRT Aufnahmen bzw. medizinischen Bilddaten, die während der Magnetresonanzuntersuchung erfasst werden.
  • Des Weiteren umfasst das MRT System 10 eine Benutzerschnittstelle 23, die mit der Systemsteuereinheit 22 verbunden ist. Steuerinformationen wie beispielsweise Bildgebungsparameter, sowie rekonstruierte MRT Aufnahmen können auf einer Anzeigeeinheit 24, beispielsweise auf zumindest einem Monitor, der Benutzerschnittstelle 23 für einen Nutzer bzw. ein medizinisches Bedienpersonal angezeigt werden. Weiterhin weist die Benutzerschnittstelle 23 eine Eingabeeinheit 25 auf, mittels der Informationen und/oder Parameter während eines Messvorgangs von dem Nutzer eingegeben werden können.
  • Die Scannereinheit 11 des MRT Systems 10 ist zusammen mit der Lagerungsvorrichtung 14 innerhalb eines Untersuchungsraums 26 angeordnet. Die Systemsteuereinheit 22 dagegen ist zusammen mit der Benutzerschnittstelle 23 innerhalb eines Kontrollraums 27 angeordnet. Der Kontrollraum 27 ist getrennt von dem Untersuchungsraum 26 ausgebildet. Insbesondere ist der Untersuchungsraum 26 hinsichtlich einer Hochfrequenzstrahlung von dem Kontrollraum 27 abgeschirmt. Während einer Magnetresonanzuntersuchung bzw. einem Erfassen einer MRT Aufnahme befindet sich das Untersuchungsobjekt 13 innerhalb des Untersuchungsraums 26, dagegen befindet sich der Nutzer innerhalb des Kontrollraums 27.
  • Das dargestellte MRT System 10 kann selbstverständlich weitere Komponenten umfassen, die MRT Systeme 10 gewöhnlich aufweisen. Eine allgemeine Funktionsweise des MRT Systems 10 ist zudem dem Fachmann bekannt, so dass auf eine detaillierte Beschreibung der weiteren Komponenten verzichtet wird.
  • Wo noch nicht explizit geschehen, jedoch sinnvoll und im Sinne der Erfindung, können einzelne Ausführungsbeispiele, einzelne ihrer Teilaspekte oder Merkmale miteinander kombiniert bzw. ausgetauscht werden, ohne den Rahmen der hiesigen Erfindung zu verlassen. Mit Bezug zu einem Ausführungsbeispiel beschriebene Vorteile der Erfindung treffen ohne explizite Nennung, wo übertragbar, auch auf andere Ausführungsbeispiele zu.

Claims (13)

  1. Computerimplementiertes Verfahren zum Bestimmen einer optimierten Teilmenge von Spulenelementen aus einer Mehrzahl von Spulenelementen zum Erfassen einer Magnet-Resonanz-Tomographie Aufnahme, umfassend folgende Verfahrensschritte: - Bereitstellen (PROV-1) eines Zielvolumens in einer Übersichtsaufnahme, - Bestimmen (DET-1) einer Mehrzahl von Teilmengen von Spulenelementen der Mehrzahl von Spulenelementen, wobei die einzelnen Teilmengen der Mehrzahl von Teilmengen zueinander unterschiedlich ausgebildet sind, - Bestimmen (DET-2) wenigstens eines Qualitätskriteriums für jede Teilmenge von Spulenelementen, wobei das wenigstens eine Qualitätskriterium einer Teilmenge von Spulenelementen eine Bildqualität in dem Zielvolumen in Abhängigkeit der entsprechenden Teilmenge von Spulenelementen betrifft, - Bestimmen (DET-3) der optimierten Teilmenge von Spulenelementen aus der Mehrzahl von Teilmengen in Abhängigkeit der entsprechenden Qualitätskriterien, - Bereitstellen (PROV-2) einer Information, welche der Mehrzahl von Spulenelementen von der optimierten Teilmenge von Spulenelementen umfasst sind.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, außerdem umfassend folgenden Verfahrensschritt: - Erfassen (REC) der Magnet-Resonanz-Tomographie Aufnahme mit der optimierten Teilmenge von Spulenelementen.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Zielvolumen einen der folgenden Bereiche umfasst: - ein Sichtfeld der Übersichtsaufnahme, - ein in der Übersichtsaufnahme abgebildetes, segmentiertes Organ, - einen Quader um ein in der Übersichtsaufnahme abgebildetes Organ, - ein für eine Diagnostik relevanter Bereich in der Übersichtsaufnahme.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Bestimmen (DET-3) der optimierten Teilmenge folgenden Verfahrensschritt umfasst: - Anwenden (APP) einer trainierten Funktion auf die Qualitätskriterien der Mehrzahl von Teilmengen von Spulenelementen, wobei ein optimiertes Qualitätskriterium bestimmt wird, wobei die optimierte Teilmenge die dem optimierten Qualitätskriterium entsprechende Teilmenge ist.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das wenigstens eine Qualitätskriterium einer Teilmenge der Mehrzahl von Teilmengen ein Rauschen in einer mit der Teilmenge erfassten Magnet-Resonanz-Tomographie Aufnahme betrifft.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei in dem Verfahrensschritt des Bestimmens der optimierten Teilmenge die Teilmenge der Mehrzahl von Teilmengen bestimmt wird, gemäß deren Qualitätskriterium das Rauschen im Vergleich zu den Qualitätskriterien der anderen Teilmengen minimal ist.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das wenigstens eine Qualitätskriterium jeder Teilmenge eine g-Faktor-Karte umfasst.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das wenigstens eine Qualitätskriterium jeder Teilmenge eine kombinierte Sensitivitätskarte für die Spulenelemente der Teilmenge betrifft.
  9. Computerimplementiertes Verfahren zum Bereitstellen einer trainierten Funktion zum Bestimmen einer optimierten Teilmenge von Spulenelementen, umfassend folgende Verfahrensschritte: - Bereitstellen (TPROV-1) einer Mehrzahl von Trainings-Qualitätskriterien, wobei jedes Trainings-Qualitätskriterium einer geplanten Magnet-Resonanz-Tomographie Aufnahme aus einer Mehrzahl von geplanten Magnet-Resonanz-Tomographie Aufnahmen zugeordnet ist, - Bereitstellen (TPROV-2) einer Mehrzahl von optimierten Trainings-Qualitätskriterien, wobei für jede geplante Magnet-Resonanz-Tomographie Aufnahme ein optimiertes Trainings-Qualitätskriterium bereitgestellt wird, wobei die optimierten Trainings-Qualitätskriterien von den Trainings-Qualitätskriterien umfasst sind, - Trainieren (TRAIN) einer Funktion in Abhängigkeit der Mehrzahl von Trainings-Qualitätskriterien und der Mehrzahl von optimierten Trainings-Qualitätskriterien, - Bereitstellen (TPROV-3) der trainierten Funktion.
  10. Bestimmungssystem (SYS) zum Bestimmen einer optimierten Teilmenge von Spulenelementen aus einer Mehrzahl von Spulenelementen zum Erfassen einer Magnet-Resonanz-Tomographie Aufnahme, umfassend eine Schnittstelle (SYS.IF) und eine Recheneinheit (SYS.CU), wobei die Schnittstelle (SYS.IF) zum Bereitstellen (PROV-1) eines Zielvolumens in einer Übersichtsaufnahme ausgebildet ist, wobei die Recheneinheit (SYS.CU) zum Bestimmen (DET-1) einer Mehrzahl von Teilmengen von Spulenelementen der Mehrzahl von Spulenelementen ausgebildet ist, wobei die einzelnen Teilmengen der Mehrzahl von Teilmengen zueinander unterschiedlich ausgebildet sind, wobei die Recheneinheit (SYS.CU) außerdem zum Bestimmen (DET-2) wenigstens eines Qualitätskriteriums für jede Teilmenge von Spulenelementen ausgebildet ist, wobei das wenigstens eine Qualitätskriterium einer Teilmenge von Spulenelementen eine Bildqualität in dem Zielvolumen in Abhängigkeit der entsprechenden Teilmenge von Spulenelementen betrifft, wobei die Recheneinheit (SYS.CU) außerdem zum Bestimmen (DET-3) der optimierten Teilmenge von Spulenelementen aus der Mehrzahl von Teilmengen in Abhängigkeit der entsprechenden Qualitätskriterien ausgebildet ist, wobei die Schnittstelle (SYS.IF) außerdem zum Bereitstellen (PROV-2) einer Information, welche der Mehrzahl von Spulenelementen von der optimierten Teilmenge von Spulenelementen umfasst sind, ausgebildet ist.
  11. Magnet-Resonanz-Tomographie System (10) umfassend ein Bestimmungssystem (SYS) gemäß Anspruch 10, wobei das Magnet-Resonanz-Tomographie System (10) zum Erfassen (REC) einer Magnet-Resonanz-Tomographie Aufnahme mit einer Teilmenge der Mehrzahl von Teilmengen von Spulenelementen ausgebildet ist.
  12. Computerprogrammprodukt mit einem Computerprogramm, welches direkt in einen Speicher (SYS.MU) eines Bestimmungssystems (SYS) ladbar ist, mit Programmabschnitten, um alle Schritte des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8 auszuführen, wenn die Programmabschnitte von dem Bestimmungssystem (SYS) ausgeführt werden.
  13. Computerlesbares Speichermedium, auf welchem von einem Bestimmungssystem (SYS) lesbare und ausführbare Programmabschnitte gespeichert sind, um alle Schritte des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8 auszuführen, wenn die Programmabschnitte von dem Bestimmungssystem (SYS) ausgeführt werden.
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