DE102022209360A1

DE102022209360A1 - Method, magnetic resonance device and computer program product

Info

Publication number: DE102022209360A1
Application number: DE102022209360.7A
Authority: DE
Inventors: Dominik Paul; Flavio Carinci; Max Müller; Mario Zeller
Original assignee: Siemens Healthcare GmbH
Current assignee: Siemens Healthineers Ag De
Priority date: 2022-09-08
Filing date: 2022-09-08
Publication date: 2024-03-14

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Sicherstellung, dass bei Anwendung einer Magnetresonanzsequenz zur Aufnahme von Magnetresonanzdaten eines Patienten mittels einer Magnetresonanzvorrichtung zumindest eine Randbedingung eingehalten wird, eine Magnetresonanzvorrichtung und ein Computerprogrammprodukt. Das Verfahren umfasst ein Bereitstellen einer, insbesondere vorläufigen, Magnetresonanzsequenz, wobei gemäß der Magnetresonanzsequenz vorgesehen ist, dass innerhalb eines Aufnahmefensters eines Atemzyklus des Patienten mehrere Echozüge appliziert werden. Es wird zumindest eine Randbedingung bereitgestellt, die abhängig von dem Patienten und/oder der Magnetresonanzvorrichtung ist. Es erfolgt eine Prüfung, ob bei Anwendung der, insbesondere vorläufigen, Magnetresonanzsequenz die zumindest eine Randbedingung eingehalten wird. Falls die zumindest eine Randbedingung nicht eingehalten wird, wird die, insbesondere vorläufige, Magnetresonanzsequenz so angepasst, dass bei Anwendung der, insbesondere angepassten, Magnetresonanzsequenz die zumindest eine Randbedingung eingehalten wird.The invention relates to a method for ensuring that at least one boundary condition is met when using a magnetic resonance sequence to record magnetic resonance data from a patient using a magnetic resonance device, a magnetic resonance device and a computer program product. The method includes providing a, in particular preliminary, magnetic resonance sequence, wherein according to the magnetic resonance sequence it is provided that several echo trains are applied within a recording window of a breathing cycle of the patient. At least one boundary condition is provided which is dependent on the patient and/or the magnetic resonance device. A check is carried out as to whether the at least one boundary condition is met when using the, in particular preliminary, magnetic resonance sequence. If the at least one boundary condition is not met, the, in particular preliminary, magnetic resonance sequence is adapted so that when the, in particular adapted, magnetic resonance sequence is used, the at least one boundary condition is met.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Sicherstellung, dass bei Anwendung einer Magnetresonanzsequenz zur Aufnahme von Magnetresonanzdaten eines Patienten mittels einer Magnetresonanzvorrichtung zumindest eine Randbedingung eingehalten wird, eine Magnetresonanzvorrichtung und ein Computerprogrammprodukt.The invention relates to a method for ensuring that at least one boundary condition is met when using a magnetic resonance sequence to record magnetic resonance data from a patient using a magnetic resonance device, a magnetic resonance device and a computer program product.

In der Medizintechnik zeichnet sich die Bildgebung mittels Magnetresonanz (MR), auch Magnetresonanztomographie (MRT, engl. Magnetic Resonance Imaging, MRI) genannt, durch hohe Weichteilkontraste aus. Hierbei wird typischerweise ein Patient in einem Untersuchungsraum einer Magnetresonanzvorrichtung positioniert. Während einer Magnetresonanzmessung werden gemäß einer Magnetresonanzsequenz üblicherweise mit Hilfe einer Hochfrequenzantenneneinheit einer Magnetresonanzvorrichtung hochfrequente (HF, engl. RF) Sendepulse, insbesondere Anregungspulse, in den Patienten eingestrahlt. Durch die erzeugten Sendepulse werden im Patienten Kernspins angeregt, wodurch durch Gradientenpulse ortskodierte Magnetresonanzsignale ausgelöst werden. Die Magnetresonanzsignale werden von der Magnetresonanzvorrichtung als Magnetresonanzdaten empfangen und zur Rekonstruktion von Magnetresonanzabbildungen verwendet.In medical technology, imaging using magnetic resonance (MR), also known as magnetic resonance imaging (MRI), is characterized by high soft tissue contrasts. Typically, a patient is positioned in an examination room of a magnetic resonance device. During a magnetic resonance measurement, high-frequency (HF) transmission pulses, in particular excitation pulses, are irradiated into the patient according to a magnetic resonance sequence, usually with the aid of a high-frequency antenna unit of a magnetic resonance device. The generated transmission pulses stimulate nuclear spins in the patient, whereby spatially coded magnetic resonance signals are triggered by gradient pulses. The magnetic resonance signals are received by the magnetic resonance device as magnetic resonance data and used to reconstruct magnetic resonance images.

Zum Betrieb der Hochfrequenzantenneneinheit umfasst die Magnetresonanzvorrichtung üblicherweise einen oder mehrere Hochfrequenzverstärker, die ein den Sendepuls beschreibendes Signal verstärken. Das durch den Hochfrequenzverstärker verstärkte Signal wird an eine oder mehrere Antennen der Hochfrequenzantenneneinheit übermittelt, so dass diese den gewünschten Sendepuls abstrahlen können. Üblicherweise ist ein solcher Hochfrequenzverstärker ausgebildet, eine bestimmte Menge an elektrischer Ladung, insbesondere in einem oder mehreren Kondensatoren, zu speichern und bei Bedarf, insbesondere bei Ausgabe eines Sendepulses durch die Hochfrequenzantenneneinheit, in kurzer Zeit abzurufen. Der Hochfrequenzverstärker ist jedoch insbesondere hinsichtlich seiner Ausgabeleistung limitiert, d.h. bei Anwendung einer Magnetresonanzsequenz stellt die verfügbare Ausgabeleistung eine einzuhaltende Randbedingung dar, die abhängig von der Magnetresonanzvorrichtung ist.To operate the high-frequency antenna unit, the magnetic resonance device usually comprises one or more high-frequency amplifiers that amplify a signal describing the transmission pulse. The signal amplified by the high-frequency amplifier is transmitted to one or more antennas of the high-frequency antenna unit so that they can emit the desired transmission pulse. Typically, such a high-frequency amplifier is designed to store a certain amount of electrical charge, in particular in one or more capacitors, and to retrieve it in a short time if necessary, in particular when a transmission pulse is output by the high-frequency antenna unit. However, the high-frequency amplifier is limited in particular with regard to its output power, i.e. when using a magnetic resonance sequence, the available output power represents a boundary condition that must be met and is dependent on the magnetic resonance device.

Durch Absorption der Sendepulse im Körper des Patienten wird Energie, insbesondere Wärmeenergie, in den Körper des Patienten eingebracht. Die spezifische Absorptionsrate (SAR) darf vorgegebene Grenzwerte nicht übersteigen, um die Sicherheit des Patienten nicht zu gefährden. Somit stellt die spezifische Absorptionsrate bei Anwendung einer Magnetresonanzsequenz eine einzuhaltende Randbedingung dar, die abhängig vom Patienten ist.By absorbing the transmission pulses in the patient's body, energy, in particular thermal energy, is introduced into the patient's body. The specific absorption rate (SAR) must not exceed specified limits in order not to endanger the safety of the patient. The specific absorption rate when using a magnetic resonance sequence therefore represents a boundary condition that must be met and depends on the patient.

Als Aufgabe der vorliegenden Erfindung kann angesehen werden, dass bei Anwendung einer Magnetresonanzsequenz zur Aufnahme von Magnetresonanzdaten eines Patienten mittels einer Magnetresonanzvorrichtung zumindest eine Randbedingung eingehalten wird. Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.The object of the present invention can be seen as ensuring that at least one boundary condition is met when using a magnetic resonance sequence to record magnetic resonance data from a patient using a magnetic resonance device. The task is solved by the features of the independent claims. Advantageous embodiments are described in the dependent claims.

Demnach wird ein Verfahren zur Sicherstellung, dass bei Anwendung einer Magnetresonanzsequenz zur Aufnahme von Magnetresonanzdaten eines Patienten mittels einer Magnetresonanzvorrichtung zumindest eine Randbedingung eingehalten wird. Das Verfahren umfasst ein Bereitstellen einer, insbesondere vorläufigen, Magnetresonanzsequenz, wobei gemäß der Magnetresonanzsequenz vorgesehen ist, dass innerhalb eines Aufnahmefensters eines Atemzyklus des Patienten mehrere Echozüge appliziert werden. Es wird zumindest eine Randbedingung bereitgestellt, die abhängig von dem Patienten und/oder der Magnetresonanzvorrichtung ist. Es erfolgt eine Prüfung, ob bei Anwendung der, insbesondere vorläufigen, Magnetresonanzsequenz die zumindest eine Randbedingung eingehalten wird. Falls die zumindest eine Randbedingung nicht eingehalten wird, wird die, insbesondere vorläufige, Magnetresonanzsequenz so angepasst, dass bei Anwendung der, insbesondere angepassten, Magnetresonanzsequenz die zumindest eine Randbedingung eingehalten wird. Vorzugsweise werden Magnetresonanzdaten gemäß der angepassten Magnetresonanzsequenz aufgenommen.Accordingly, a method is used to ensure that at least one boundary condition is met when using a magnetic resonance sequence to record magnetic resonance data from a patient using a magnetic resonance device. The method includes providing a, in particular preliminary, magnetic resonance sequence, wherein according to the magnetic resonance sequence it is provided that several echo trains are applied within a recording window of a breathing cycle of the patient. At least one boundary condition is provided which is dependent on the patient and/or the magnetic resonance device. A check is carried out as to whether the at least one boundary condition is met when using the, in particular preliminary, magnetic resonance sequence. If the at least one boundary condition is not met, the, in particular preliminary, magnetic resonance sequence is adapted so that when the, in particular adapted, magnetic resonance sequence is used, the at least one boundary condition is met. Magnetic resonance data is preferably recorded according to the adapted magnetic resonance sequence.

Das Bereitstellen der Magnetresonanzsequenz, das Bereitstellen der zumindest einen Randbedingung, das Prüfen, ob bei Anwendung der Magnetresonanzsequenz die zumindest eine Randbedingung eingehalten wird, und/oder die mögliche Anpassung der Magnetresonanzsequenz erfolgt beispielsweise mittels einer Recheneinheit der Magnetresonanzvorrichtung. Die Recheneinheit kann beispielsweise Teil einer Systemsteuereinheit der Magnetresonanzvorrichtung sein. Die Recheneinheit kann beispielsweise einen oder mehrere Prozessoren und/oder Speichermodule umfassen.Providing the magnetic resonance sequence, providing the at least one boundary condition, checking whether the at least one boundary condition is met when using the magnetic resonance sequence, and/or the possible adaptation of the magnetic resonance sequence is carried out, for example, by means of a computing unit of the magnetic resonance device. The computing unit can, for example, be part of a system control unit of the magnetic resonance device. The computing unit can, for example, include one or more processors and/or memory modules.

Die Magnetresonanzsequenz ist insbesondere eine atemgetriggerte und/oder atemgesteuerte Magnetresonanzsequenz. Insbesondere wird eine Atembewegung, insbesondere eine Atemkurve, über mehrere Atemzyklen des Patienten erfasst. Ein Atemzyklus umfasst beispielsweise eine Einatemphase, eine Ausatemphase, eine Atemanhaltephase zwischen der Einatemphase und der Ausatemphase und eine Atemanhaltephase zwischen der Ausatemphase und der Einatemphase. Das Aufnahmefenster ist ein zeitliches Fenster und/oder insbesondere geeignet, um darin Magnetresonanzdaten (möglichst frei von Artefakten) aufzunehmen.The magnetic resonance sequence is in particular a breathing-triggered and/or breathing-controlled magnetic resonance sequence. In particular, a breathing movement, in particular a breathing curve, is recorded over several breathing cycles of the patient. A breathing cycle includes, for example, an inhalation phase, an exhalation phase, a breath-holding phase between the inhalation phase and the exhalation phase and a breath-holding phase between the exhalation phase and the inhalation phase. The recording window is a temporal window and/or is particularly suitable for recording magnetic resonance data (as free of artifacts as possible).

Gerade die Atemanhaltephase zwischen der Ausatemphase und der Einatemphase eignet sich besonders gut, darin ein Aufnahmefenster zur Aufnahme von Magnetresonanzsignalen zu legen, da in dieser Phase meist über einen relativ langen Zeitraum keine oder wenig Atembewegung des Patienten stattfindet. Vorteilhafterweise ist die Aufnahmefenster dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb der Zeitdauer des Aufnahmefensters eine zeitliche Ableitung einer Atemkurve des Patienten einen vorgegebenen Grenzwert nicht überschreitet. Idealerweise ist diese zeitliche Ableitung möglichst gering.The breath-holding phase between the exhalation phase and the inhalation phase is particularly suitable for creating a recording window for recording magnetic resonance signals, since in this phase there is usually little or no breathing movement of the patient over a relatively long period of time. The recording window is advantageously characterized in that a time derivative of a patient's breathing curve does not exceed a predetermined limit value within the duration of the recording window. Ideally, this time derivative is as small as possible.

Die Atembewegung, insbesondere die Atemkurve, wird beispielsweise mittels eines Atemgürtels, einer optischen Kamera, eines MR-Navigators und/oder einen Pilotton-Signals erfasst. Ein möglicher MR-Navigator ist beispielsweise ein PACE-Navigator (PACE: Prospective Acquisition Correction). Bei 1D-PACE wird üblicherweise eine eindimensionale Datenzeile eines stiftförmigen Volumens, das das Zwerchfell des Patienten durchquert, mittels Magnetresonanzsignalen erfasst. Dadurch kann in Echtzeit die Position des Zwerchfells berechnet und/oder eine Atemkurve berechnet werden.The breathing movement, in particular the breathing curve, is recorded, for example, using a breathing belt, an optical camera, an MR navigator and/or a pilot tone signal. A possible MR navigator is, for example, a PACE navigator (PACE: Prospective Acquisition Correction). In 1D-PACE, a one-dimensional line of data from a pen-shaped volume traversing the patient's diaphragm is typically acquired using magnetic resonance signals. This allows the position of the diaphragm to be calculated and/or a breathing curve to be calculated in real time.

Vorzugsweise wird die Magnetresonanzsequenz abhängig von der Atembewegung, insbesondere der Atemkurve, gesteuert und/oder getriggert. Beispielsweise wird die Magnetresonanzsequenz so getriggert und/oder gesteuert, dass sich das Aufnahmefenster in einer bestimmten Phase eines Atemzyklus befindet, insbesondere in einer Atemanhaltephase.Preferably, the magnetic resonance sequence is controlled and/or triggered depending on the breathing movement, in particular the breathing curve. For example, the magnetic resonance sequence is triggered and/or controlled in such a way that the recording window is in a specific phase of a breathing cycle, in particular in a breath-holding phase.

Die Magnetresonanzsequenz kann mehrere Sequenzmodule umfassen. Ein Sequenzmodul kann beispielsweise ein Sendepuls sein. Ein Echozug kann insbesondere einen Teil der Sequenzmodule der Magnetresonanzsequenz umfassen. Insofern kann ein Echozug selbst als Sequenzmodul aufgefasst werden, das mehrere Submodule umfasst. Die Anpassung der Magnetresonanzsequenz kann insbesondere eine Anpassung zumindest eines der mehreren Sequenzmodule und/oder ihre zeitliche Anordnung innerhalb der Magnetresonanzsequenz umfassen.The magnetic resonance sequence can include several sequence modules. A sequence module can be, for example, a transmit pulse. An echo train can in particular comprise part of the sequence modules of the magnetic resonance sequence. In this respect, an echo train itself can be viewed as a sequence module that includes several submodules. The adaptation of the magnetic resonance sequence can in particular include an adaptation of at least one of the several sequence modules and/or their temporal arrangement within the magnetic resonance sequence.

Ein Echozug kann insbesondere als Teil eines MR-Aufnahmeverfahrens mit mehreren Echos mit einem Spinecho-Kontrast aufgefasst werden. Ein Echozug kann insbesondere eine Serie von Refokussierungpulsen, beispielsweise rephasierende 180°-Sendepulsen, und ihre entsprechenden Echos umfassen. Die Magnetresonanzsequenz kann insbesondere eine Multiecho-Sequenz, beispielsweise eine Fast-Spinecho- oder Turbo-Spinecho-Pulssequenz sein. Gerade bei Turbo-Spinecho-artigen Magnetresonanzsequenzen ist das vorgeschlagene Verfahren besonders vorteilhaft, weil diese üblicherweise eine hohe HF-Leistung nutzen. Insbesondere kann pro Echozug eine Schicht des Patienten ganz oder teilweise aufgenommen werden.An echo train can be viewed in particular as part of an MR imaging procedure with multiple echoes with a spin echo contrast. An echo train can in particular comprise a series of refocusing pulses, for example rephasing 180° transmission pulses, and their corresponding echoes. The magnetic resonance sequence can in particular be a multi-echo sequence, for example a fast spin echo or turbo spin echo pulse sequence. The proposed method is particularly advantageous for turbo spin echo-like magnetic resonance sequences because they usually use high RF power. In particular, a slice of the patient can be recorded in whole or in part per echo train.

Die zumindest eine Randbedingung kann insbesondere eine leistungslimitierende Randbedingung sein oder eine leistungslimitierende Randbedingung umfassen. Eine solche Randbedingung kann beispielsweiseweise eine Leistungsgrenze, insbesondere eine maximale Leistungsfähigkeit, eines Hochfrequenzverstärkers der Magnetresonanzvorrichtung beschreiben. Eine solche Randbedingung kann insbesondere eine elektrische Wiederaufladefähigkeit und/oder eine maximale elektrische Aufladekapazität und/oder eine Begrenzung zur Vermeidung einer Überhitzung eines Hochfrequenzverstärkers der Magnetresonanzvorrichtung beschreiben. Je großzügiger ein Hochfrequenzverstärker dimensioniert ist, desto weniger schnell stößt er üblicherweise an seine Leistungsgrenzen.The at least one boundary condition can in particular be a performance-limiting boundary condition or include a performance-limiting boundary condition. Such a boundary condition can, for example, describe a performance limit, in particular a maximum performance capability, of a high-frequency amplifier of the magnetic resonance device. Such a boundary condition can in particular describe an electrical recharge capability and/or a maximum electrical charging capacity and/or a limitation to avoid overheating of a high-frequency amplifier of the magnetic resonance device. The more generously dimensioned a high-frequency amplifier is, the less quickly it usually reaches its performance limits.

Die Wiederaufladefähigkeit kann insbesondere durch eine Rate beschrieben werden, mit der eine elektrische Wiederaufladung des Hochfrequenzverstärkers erfolgt. Diese kann beispielsweise in der Einheit Coulomb/Sekunden ausgedrückt werden. Die maximale elektrische Aufladekapazität kann insbesondere durch die maximale elektrische Ladung beschrieben werden, die (temporär) gespeichert und zum Senden von Sendepulsen abgebaut werden kann. Diese kann beispielsweise in der Einheit Coulomb ausgedrückt werden.The rechargeability can be described in particular by a rate at which the high-frequency amplifier is electrically recharged. This can be expressed, for example, in the unit coulomb/second. The maximum electrical charging capacity can be described in particular by the maximum electrical charge that can be (temporarily) stored and reduced to send transmission pulses. This can be expressed, for example, in the unit Coulomb.

Die zumindest eine Randbedingung kann insbesondere eine maximale spezifische Absorptionsrate des Patienten beschreiben. Eine spezifische Absorptionsrate kann insbesondere dadurch patientenspezifisch sein, indem sie abhängig von einer Masse des Patienten ist.The at least one boundary condition can in particular describe a maximum specific absorption rate of the patient. A specific absorption rate can be patient-specific in particular in that it is dependent on a patient's mass.

Die spezifische Absorptionsrate kann insbesondere die pro Zeiteinheit und pro Kilogramm Körpergewicht absorbierte hochfrequente Energie nach HF-Einstrahlung sein. Die Absorption der HF-Energie kann zur Erwärmung des Körpergewebes des Patienten führen. Bei unzulässig hoher lokaler Konzentration von HF-Energie können HF-Verbrennungen auftreten (lokale SAR). Bei gleichmäßiger Verteilung der HF-Energie über den ganzen Körper ist die Belastung der Thermoregulation bzw. des Herzkreislaufsystems des Patienten maßgeblich (Ganzkörper-SAR). Die zumindest eine Randbedingung kann beispielsweise ein Kurzzeit-SAR-Limit, insbesondere ein 1s-SAR-Limit, umfassen.The specific absorption rate can in particular be the high-frequency energy absorbed per unit of time and per kilogram of body weight after RF irradiation. Absorption of RF energy may result in heating of the patient's body tissues. If the local concentration of HF energy is inadmissibly high, HF burns can occur (local SAR). If the HF energy is evenly distributed over the entire body, the burden on the patient's thermoregulation or cardiovascular system is significant (whole-body SAR). The at least one boundary condition can include, for example, a short-term SAR limit, in particular a 1s SAR limit.

Die Anpassung der Magnetresonanzsequenz umfasst beispielsweise ein Reduzieren der Anzahl der Echozüge innerhalb des Aufnahmefensters des Atemzyklus des Patienten.Adjusting the magnetic resonance sequence includes, for example, reducing the number of echo trains within the acquisition window of the patient's respiratory cycle.

Ist beispielsweise gemäß der vorläufigen Magnetresonanzsequenz vorgesehen, dass innerhalb eines Atemzyklus des Patienten n_i (n_i ist eine natürliche Zahl größer 1) Echozüge appliziert werden, dann können diese n_i Echozüge auf mehrere Atemzyklen verteilt werden. Dadurch erhöht sich die Anzahl an Konkatenationen (engl. concatenations) der angepassten Magnetresonanzsequenz. Betrachtet man beispielsweise die durch die Magnetresonanzsequenz aufzunehmenden Schichten und ordnet man jeder Schicht einen Echozug zu, so lässt sich die Anzahl N der Echozüge innerhalb eines Atemzyklus berechnen mit: $N = ⌈ L / concats ⌉$

If, for example, according to the preliminary magnetic resonance sequence, it is intended that n _i (n _i is a natural number greater than 1) echo trains are applied within one breathing cycle of the patient, then these n _i echo trains can be distributed over several breathing cycles. This increases the number of concatenations of the adapted magnetic resonance sequence. For example, if you look at the slices to be recorded by the magnetic resonance sequence and assign an echo train to each slice, the number N of echo trains within a breathing cycle can be calculated with:

N = ⌈ L / concats ⌉

Dabei ist L die Anzahl der Schichten und concats die Konkatenationen. Mit zunehmenden Konkatenationen wird also automatisch bei deren Erhöhung die Anzahl N der Echozüge reduziert.

stellt hierbei die Aufrundungsfunktion dar.Where L is the number of layers and concats are the concatenations. As concatenations increase, the number N of echo trains is automatically reduced as they increase.

represents the rounding function.

Insbesondere wird vorteilhafterweise die Anzahl der Echozüge reduziert bzw. die Anzahl der Konkatenationen erhöht, wenn folgende Bedingung erfüllt ist. $TR \cdot R_{refill} - n_{i} \cdot MI > 0$

In particular, the number of echo trains is advantageously reduced or the number of concatenations is increased if the following condition is met.

TR \cdot R_{refill} - n_{i} \cdot WED > 0

Dabei sind TR die Wiederholzeit, R_refill die Wiederladerate des Hochfrequenzverstärkers und MI das summiertes Magnitudenintegral, vorzugsweise inklusive Reflexion am Hochfrequenzverstärker, aller durch den Hochfrequenzverstärker verstärken Sendepulse in einem Echozug. Ein Magnitudenintegral eines Sendepulses kann beispielsweise einer Fläche unter dem Sendepuls, insbesondere ohne Berücksichtigung der Phase, entsprechen.TR is the repetition time, R _refill is the recharging rate of the high-frequency amplifier and MI is the summed magnitude integral, preferably including reflection at the high-frequency amplifier, of all transmission pulses amplified by the high-frequency amplifier in an echo train. A magnitude integral of a transmission pulse can, for example, correspond to an area under the transmission pulse, in particular without taking the phase into account.

Durch die Verteilung der Echozüge auf mehrere Atemzyklen kann dem Hochfrequenzverstärker vorteilhafterweise mehr Zeit zur seiner Wiederaufladung bereitgestellt werden. Dadurch kann insbesondere sichergestellt werden, dass bei Anwendung der Magnetresonanzsequenz zur Aufnahme von Magnetresonanzdaten des Patienten mittels der Magnetresonanzvorrichtung die Leistungsgrenze des Hochfrequenzverstärkers der Magnetresonanzvorrichtung eingehalten wird.By distributing the echo trains over several breathing cycles, the high-frequency amplifier can advantageously be provided with more time to recharge. This can in particular ensure that when using the magnetic resonance sequence to record magnetic resonance data from the patient using the magnetic resonance device, the power limit of the high-frequency amplifier of the magnetic resonance device is maintained.

Eine weitere Ausführungsform des vorgeschlagenen Verfahrens sieht vor, dass die Anpassung der Magnetresonanzsequenz umfasst: Bestimmen zumindest einer Pausenzeitdauer und Einfügen der zumindest einen Pausenzeitdauer zwischen zwei aufeinanderfolgenden Echozügen der mehreren Echozüge.A further embodiment of the proposed method provides that the adaptation of the magnetic resonance sequence comprises: determining at least one pause period and inserting the at least one pause period between two successive echo trains of the plurality of echo trains.

Idealerweise kann dadurch auf eine Verlängerung der Zeitdauer zur Aufnahme der Magnetresonanzdaten verzichtet werden, indem keine Erhöhung der Konkatenationen notwendig wird.Ideally, an extension of the time period for recording the magnetic resonance data can be dispensed with because no increase in concatenations is necessary.

Vorzugsweise ist die zumindest eine Pausenzeitdauer dadurch gekennzeichnet, dass in ihr mit Hilfe des Hochfrequenzverstärkers kein Sendepuls emittiert wird.Preferably, the at least one pause period is characterized in that no transmission pulse is emitted in it with the aid of the high-frequency amplifier.

Vorzugsweise wird die zumindest einen Pausenzeitdauer so bestimmt, dass beim Einfügen der zumindest einen Pausenzeitdauer zwischen zwei aufeinanderfolgenden Echozügen der mehreren Echozüge die Gesamtzeitdauer der mehreren Echozüge und der dazwischen eingefügten zumindest einen Pausenzeitdauer die Zeitdauer des Aufnahmefensters nicht überschreitet. Idealerweise wird dadurch erreicht, dass die mehreren Echozüge trotzdem zeitlich weiterhin in ein einzelnes Aufnahmefenster passen, obwohl dazwischen die zumindest einen Pausenzeitdauer eingefügt wird.Preferably, the at least one pause period is determined such that when the at least one pause period is inserted between two successive echo trains of the plurality of echo trains, the total duration of the plurality of echo trains and the at least one pause period inserted between them does not exceed the duration of the recording window. Ideally, this ensures that the multiple echo trains still fit into a single recording window, although at least one pause period is inserted between them.

Aber auch, wenn die mehreren Echozüge auf mehrere Atemzyklen des Patienten verteilt werden, also insbesondere die Anzahl der Konkatenationen erhöht wird, kann ein Einfügen der zumindest einen Pausenzeitdauer die Erhöhung der Anzahl der Konkatenationen minimieren und/oder die Anzahl der Echozüge innerhalb eines Aufnahmefensters eines Atemzyklus des Patienten maximieren.But even if the multiple echo trains are distributed over several breathing cycles of the patient, i.e. in particular the number of concatenations is increased, inserting the at least one pause period can minimize the increase in the number of concatenations and / or the number of echo trains within a recording window of a breathing cycle of the patient.

Vorzugsweise wird die einzufügende zumindest eine Pausenzeitdauer möglichst klein bestimmt, so dass die zumindest eine Randbedingung gerade noch eingehalten wird.Preferably, the at least one pause period to be inserted is determined to be as small as possible, so that the at least one boundary condition is just met.

Die zumindest eine Pausenzeitdauer wird insbesondere so klein wie möglich bestimmt. Vorteilhafterweise können dadurch Bewegungsartefakte minimiert werden.The at least one pause period is in particular determined to be as short as possible. Advantageously, movement artifacts can be minimized in this way.

Vorzugsweise erfolgt die Anpassung der Magnetresonanzsequenz, insbesondere das Bestimmen der zumindest einer Pausenzeitdauer, in Abhängigkeit von einer Anzahl an Echozügen, einem Magnitudenintegral von Sendepulsen in einem Echozug, einer Vorladung des Hochfrequenzverstärkers, einer Wiederaufladerate des Hochfrequenzverstärkers, einer Echozugdauer und/oder eines Aufnahmefensters.The adaptation of the magnetic resonance sequence, in particular the determination of the at least one pause period, preferably takes place as a function of a number of echo trains, a magnitude integral of transmission pulses in an echo train, a precharge of the high-frequency amplifier, a recharge rate of the high-frequency amplifier, an echo train duration and/or a recording window.

Insbesondere wird dabei folgende Bedingung geprüft: $C_{p} + T_{ACQ} \cdot R_{refill} - \sum_{k} {MI}_{k} \geq 0$

In particular, the following condition is checked:

C_{p} + T_{ACQ} \cdot R_{refill} - \sum_{k} {WED}_{k} \geq 0

Hierbei ist C_p die Vorladung des Hochfrequenzverstärkers, T_acq die Aufnahmedauer aller Echozüge in einem Atemzyklus, R_refill die Wiederaufladerate des Hochfrequenzverstärkers und MI_k das Magnitudenintegral von Sendepulsen des k-ten Echozugs.Here, C _p is the precharge of the high-frequency amplifier, T _acq is the recording time of all echo trains in a breathing cycle, R _refill is the recharge rate of the high-frequency amplifier and MI _k is the magnitude integral of transmission pulses of the kth echo train.

Unter der Annahme, dass eine Anzahl n_i Echozüge in einem Atemzyklus vorgesehen sind, deren Sendepuls-Magnitudenintegral jeweils MI beträgt, ergibt sich: $C_{p} + T_{acq} \cdot R_{refill} - n_{i} \cdot MI \geq 0$

Assuming that a number n _i echo trains are provided in a breathing cycle, the transmission pulse magnitude integral of which is MI in each case, the result is:

C_{p} + T_{acq} \cdot R_{refill} - n_{i} \cdot WED \geq 0

Die Aufnahmedauer T_acq kann ausgedrückt werden mit: $T_{acq} = (n_{i} - 1) \cdot T_{fill} + n_{i} \cdot ETL$

The recording time T _acq can be expressed as:

T_{acq} = (n_{i} - 1) \cdot T_{fill} + n_{i} \cdot ETL

Dabei ist T_fill die Pausenzeitdauer zwischen den Echozügen und ETL die Zeitdauer eines Echozuges, d.h. die zeitliche Echozuglänge. Dabei wird davon ausgegangen, dass die Pausenzeitdauern T_fill zwischen den Echozügen gleich sind. Ferner wird davon ausgegangen, dass die Zeitdauern ETL der Echozüge gleich sind.T _fill is the pause time between the echo trains and ETL is the time duration of an echo train, ie the temporal length of the echo train. It is assumed that the pause times T _fill between the echo trains are the same. It is also assumed that the time durations ETL of the echo trains are the same.

Setzt man diesen Ausdruck für T_acq in die vorangehende Ungleichung ein, ergibt sich als erste Bedingung für T_fill: $T_{fill} \geq (\frac{n_{i} \cdot MI - C_{p}}{R_{refill}} - n_{i} \cdot ETL) / n_{i} - 1$

If you insert this expression for T _acq into the previous inequality, the first condition for T _fill is:

T_{fill} \geq (\frac{n_{i} \cdot WED - C_{p}}{R_{refill}} - n_{i} \cdot ETL) / n_{i} - 1

Ferner wäre zu prüfen, dass die Aufnahmedauer T_acq durch das Einfügen der Pausenzeitdauern zwischen den Echozügen das Aufnahmefenster AF eines Atemzyklus nicht überschreitet, d.h. T_acq≤AF, so dass sich als zweite Bedingung für T_fill ergibt: $T_{fill} \leq \frac{AF - n_{i} \cdot ETL}{n_{i} - 1}$

Furthermore, it would have to be checked that the recording duration T _acq does not exceed the recording window AF of a breathing cycle by inserting the pause times between the echo trains, ie T _acq ≤AF, so that the second condition for T _fill results:

T_{fill} \leq \frac{AF - n_{i} \cdot ETL}{n_{i} - 1}

T_fill darf also nicht so groß werden, so dass die Echozüge nicht mehr in das Aufnahmefenster AF passen würden. In diesem Fall wird vorzugsweise die Anzahl der Echozüge innerhalb des Aufnahmefensters des Atemzyklus reduziert und/oder die Konkatenationen erhöht.T _fill must not become so large that the echo trains would no longer fit into the recording window AF. In this case, the number of echo trains within the recording window of the breathing cycle is preferably reduced and/or the concatenations are increased.

Vorteilhafterweise werden umfasst die Anpassung der (vorläufigen) Magnetresonanzsequenz die Prüfung, dass die erste und die zweite Bedingung für T_fill erfüllt sind.Advantageously, the adaptation of the (preliminary) magnetic resonance sequence includes checking that the first and second conditions for T _fill are fulfilled.

Vorzugsweise wird das das Aufnahmefenster des Atemzyklus in einer, insbesondere der Prüfung, ob bei Anwendung der Magnetresonanzsequenz die zumindest eine Randbedingung eingehalten wird, vorangehenden, Lernphase bestimmt.Preferably, the recording window of the breathing cycle is determined in a learning phase preceding, in particular, the test of whether the at least one boundary condition is met when using the magnetic resonance sequence.

In dieser Lernphase wird beispielsweise die Atembewegung, insbesondere eine Atemkurve, des Patienten über mehrere Atemzyklen erfasst und ausgewertet. Vorzugsweise wird abgeschätzt, insbesondere extrapoliert, wie die Atembewegung zukünftig sein wird. In dieser abgeschätzten Atembewegung wird vorzugsweise zumindest ein Zeitbereich bestimmt, in dem das Aufnahmefenster liegen soll. Dieser Zeitbereich zeichnet sich vorteilhafterweise durch eine geringe abgeschätzte Atembewegung des Patienten aus.In this learning phase, for example, the patient's breathing movement, in particular a breathing curve, is recorded and evaluated over several breathing cycles. Preferably, it is estimated, in particular extrapolated, what the breathing movement will be like in the future. In this estimated breathing movement, at least one time range in which the recording window should lie is preferably determined. This time range is advantageously characterized by a small estimated breathing movement of the patient.

Vorzugsweise wird die Anpassung der Magnetresonanzsequenz, insbesondere in Echtzeit, während einer Aufnahme von Magnetresonanzdaten des Patienten durchgeführt. Vorzugsweise erfolgt die Anpassung dynamisch in Abhängigkeit des Atemverhaltens des Patienten.Preferably, the adaptation of the magnetic resonance sequence is carried out, in particular in real time, while the patient's magnetic resonance data is being recorded. The adjustment preferably takes place dynamically depending on the patient's breathing behavior.

Beispielsweise erfolgt eine Bestimmung der Pausenzeitdauer dynamisch vom zeitlichen Abstand des vorherigen Auslesefenster und/oder von einer aktuellen Vorladung des Hochfrequenzverstärkers.For example, the pause period is determined dynamically from the time interval of the previous readout window and/or from a current precharge of the high-frequency amplifier.

Wenn beispielsweise das Auslesefenster länger zurückliegt, dann kann möglicherweise die Vorladung des Hochfrequenzverstärkers zu Beginn des neuen Aufnahmefensters einen größeren Wert erreichen, so dass die Pausenzeitdauer reduziert werden kann, ohne die zumindest eine Randbedingung zu verletzen; möglicherweise kann auf eine Pausenzeit auch verzichtet werden, so dass Echozüge direkt hintereinander aufgenommen werden.For example, if the readout window was a long time ago, then the precharging of the high-frequency amplifier at the beginning of the new recording window can possibly reach a larger value, so that the pause time can be reduced without violating at least one boundary condition; It may also be possible to dispense with a pause time so that echo trains can be recorded directly one after the other.

Ferner wird eine Magnetresonanzvorrichtung vorgeschlagen, die ausgebildet ist, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11 durchzuführen. Die Magnetresonanzvorrichtung umfasst dazu vorzugsweise eine Recheneinheit mit ein oder mehreren Prozessoren und/oder Speichermodulen. Die Recheneinheit kann beispielsweise als Teil einer Systemsteuereinheit der Magnetresonanzvorrichtung ausgebildet sein.Furthermore, a magnetic resonance device is proposed which is designed to carry out a method according to one of claims 1 to 11. For this purpose, the magnetic resonance device preferably comprises a computing unit with one or more processors and/or memory modules. The computing unit can be designed, for example, as part of a system control unit of the magnetic resonance device.

Die Vorteile der vorgeschlagenen Magnetresonanzvorrichtung entsprechen im Wesentlichen den Vorteilen des vorgeschlagenen Verfahrens zur Sicherstellung, dass bei Anwendung einer Magnetresonanzsequenz zur Aufnahme von Magnetresonanzdaten eines Patienten mittels einer Magnetresonanzvorrichtung zumindest eine Randbedingung eingehalten wird, welche vorab im Detail ausgeführt sind. Hierbei erwähnte Merkmale, Vorteile oder alternative Ausführungsformen können ebenso auch auf die anderen beanspruchten Gegenstände übertragen werden und umgekehrt.The advantages of the proposed magnetic resonance device essentially correspond to the advantages of the proposed method for ensuring that when using a magnetic resonance sequence to record magnetic resonance data of a patient using a magnetic resonance device, at least one boundary condition is met, which are set out in detail in advance. Features, advantages or alternative embodiments mentioned here can also be transferred to the other claimed objects and vice versa.

Ferner wird ein Computerprogrammprodukt vorgeschlagen, das ein Programm umfasst und direkt in einen Speicher einer programmierbaren Systemsteuereinheit einer Magnetresonanzvorrichtung ladbar ist und Programmmittel, z.B. Bibliotheken und Hilfsfunktionen, aufweist, um ein vorgeschlagenes Verfahren auszuführen, wenn das Computerprogrammprodukt in der Systemsteuereinheit der Magnetresonanzvorrichtung ausgeführt wird. Das Computerprogrammprodukt kann dabei eine Software mit einen Quellcode, der noch kompiliert und gebunden oder der nur interpretiert werden muss, oder einen ausführbaren Softwarecode umfassen, der zur Ausführung nur noch in die Systemsteuereinheit zu laden ist.Furthermore, a computer program product is proposed which comprises a program and can be loaded directly into a memory of a programmable system control unit of a magnetic resonance device and has program means, for example libraries and auxiliary functions, in order to carry out a proposed method when the computer program product is executed in the system control unit of the magnetic resonance device. The computer program product can include software with a source code that still needs to be compiled and bound or that only needs to be interpreted, or an executable software code that only needs to be loaded into the system control unit for execution.

Durch das Computerprogrammprodukt kann das vorgeschlagene Verfahren vorteilhafterweise schnell, identisch wiederholbar und robust ausgeführt werden. Das Computerprogrammprodukt ist vorzugsweise so konfiguriert, dass es mittels der Systemsteuereinheit die vorgeschlagenen Verfahrensschritte ausführen kann. Die Systemsteuereinheit weist dabei jeweils die Voraussetzungen wie beispielsweise einen entsprechenden Arbeitsspeicher, eine entsprechende Grafikkarte oder eine entsprechende Logikeinheit auf, so dass die jeweiligen Verfahrensschritte effizient ausgeführt werden können.Using the computer program product, the proposed method can advantageously be carried out quickly, in an identically repeatable and robust manner. The computer program product is preferably configured so that it can carry out the proposed method steps using the system control unit. The system control unit has the requirements, such as a corresponding RAM, a corresponding graphics card or a corresponding logic unit, so that the respective method steps can be carried out efficiently.

Das Computerprogrammprodukt ist beispielsweise auf einem computerlesbaren Medium gespeichert oder auf einem Netzwerk oder Server hinterlegt, von wo es in den Prozessor einer lokalen Systemsteuereinheit geladen werden kann, der mit der Magnetresonanzvorrichtung direkt verbunden oder als Teil der Magnetresonanzvorrichtung ausgebildet sein kann. Weiterhin können Steuerinformationen des Computerprogrammprodukts auf einem elektronisch lesbaren Datenträger gespeichert sein. Die Steuerinformationen des elektronisch lesbaren Datenträgers können derart ausgestaltet sein, dass sie bei Verwendung des Datenträgers in einer Systemsteuereinheit einer Magnetresonanzvorrichtung ein vorgeschlagenes Verfahren durchführen.The computer program product is, for example, stored on a computer-readable medium or stored on a network or server, from where it can be loaded into the processor of a local system control unit, which can be connected directly to the magnetic resonance device or can be designed as part of the magnetic resonance device. Furthermore, control information of the computer program product can be stored on an electronically readable data carrier. The control information of the electronically readable data carrier can be designed in such a way that it carries out a proposed method when the data carrier is used in a system control unit of a magnetic resonance device.

Beispiele für elektronische lesbare Datenträger sind eine DVD, ein Magnetband oder einen USB-Stick, auf welchem elektronisch lesbare Steuerinformationen, insbesondere Software, gespeichert ist. Wenn diese Steuerinformationen von dem Datenträger gelesen und in eine Systemsteuereinheit der Magnetresonanzvorrichtung gespeichert werden, können alle vorgeschlagenen Ausführungsformen der vorab beschriebenen Verfahren durchgeführt werden.Examples of electronic readable data carriers are a DVD, a magnetic tape or a USB stick on which electronically readable control information, in particular software, is stored. If this control information is read from the data carrier and stored in a system control unit of the magnetic resonance device, all proposed embodiments of the methods described above can be carried out.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen. Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Further advantages, features and details result from the exemplary embodiments described below and from the drawings. Corresponding parts are provided with the same reference numbers in all figures.

Es zeigen:

1 eine Magnetresonanzvorrichtung in einer schematischen Darstellung,
2 ein Blockdiagramm eines vorgeschlagenen Verfahrens zur Sicherstellung, dass bei Anwendung einer Magnetresonanzsequenz zur Aufnahme von Magnetresonanzdaten eines Patienten mittels einer Magnetresonanzvorrichtung zumindest eine Randbedingung eingehalten wird,
3 ein Diagramm, das eine Situation zeigt, in der bei Anwendung einer Magnetresonanzsequenz zumindest eine Randbedingung nicht eingehalten wird,
4-6 Diagramme, die Situationen zeigen, in denen bei Anwendung einer Magnetresonanzsequenz mittels des vorgeschlagenen Verfahrens zumindest eine Randbedingung eingehalten wird.

Show it:

1 a magnetic resonance device in a schematic representation,
2 a block diagram of a proposed method for ensuring that at least one boundary condition is met when using a magnetic resonance sequence to record magnetic resonance data from a patient using a magnetic resonance device,
3 a diagram showing a situation in which at least one boundary condition is not met when using a magnetic resonance sequence,
4-6 Diagrams showing situations in which at least one boundary condition is met when using a magnetic resonance sequence using the proposed method.

In 1 ist eine Magnetresonanzvorrichtung 10 schematisch dargestellt. Die Magnetresonanzvorrichtung 10 umfasst eine Magneteinheit 11, die einen Hauptmagneten 12 zu einem Erzeugen eines starken und insbesondere zeitlich konstanten Hauptmagnetfelds 13 aufweist. Zudem umfasst die Magnetresonanzvorrichtung 10 einen Patientenaufnahmebereich 14 zu einer Aufnahme eines Patienten 15. Der Patientenaufnahmebereich 14 im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist zylinderförmig ausgebildet und in einer Umfangsrichtung von der Magneteinheit 11 zylinderförmig umgeben. Grundsätzlich ist jedoch eine davon abweichende Ausbildung des Patientenaufnahmebereichs 14 jederzeit denkbar. Der Patient 15 kann mittels einer Patientenlagerungsvorrichtung 16 der Magnetresonanzvorrichtung 10 in den Patientenaufnahmebereich 14 geschoben werden. Die Patientenlagerungsvorrichtung 16 weist hierzu einen innerhalb des Patientenaufnahmebereichs 14 bewegbar ausgestalteten Patiententisch 17 auf.In 1 a magnetic resonance device 10 is shown schematically. The magnetic resonance device 10 comprises a magnet unit 11, which has a main magnet 12 for generating a strong and in particular time-constant main magnetic field 13. In addition, the magnetic resonance device 10 includes a patient receiving area 14 for receiving a patient 15. The patient receiving area 14 in the present exemplary embodiment is cylindrical and is surrounded by the magnet unit 11 in a cylindrical shape in a circumferential direction. In principle, however, a different design of the patient reception area 14 is conceivable at any time. The patient 15 can be pushed into the patient receiving area 14 by means of a patient positioning device 16 of the magnetic resonance device 10. For this purpose, the patient positioning device 16 has a patient table 17 which is designed to be movable within the patient receiving area 14.

Die Magneteinheit 11 weist weiterhin 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 der Magnetresonanzvorrichtung 10 gesteuert. Die Magneteinheit 11 umfasst weiterhin eine Hochfrequenzantenneneinheit 20, welche im vorliegenden Ausführungsbeispiel als fest in die Magnetresonanzvorrichtung 10 integrierte Körperspule ausgebildet ist. Die Hochfrequenzantenneneinheit 20 wird von einer Hochfrequenzantennensteuereinheit 21 der Magnetresonanzvorrichtung 10 gesteuert und strahlt hochfrequente Magnetresonanzsequenzen in einen Untersuchungsraum ein, der im Wesentlichen von einem Patientenaufnahmebereich 14 der Magnetresonanzvorrichtung 10 gebildet ist. Dadurch stellt sich dem von dem Hauptmagneten 12 erzeugten Hauptmagnetfeld 13 eine Anregung von Atomkernen ein. Durch Relaxation der angeregten Atomkerne werden Magnetresonanzsignale erzeugt. Die Hochfrequenzantenneneinheit 20 ist zum Empfang der Magnetresonanzsignale ausgebildet.The magnet unit 11 further has a gradient coil unit 18 for generating magnetic field gradients, which are used for spatial coding during imaging. The gradient coil unit 18 is controlled by means of a gradient control unit 19 of the magnetic resonance device 10. The magnet unit 11 further comprises a high-frequency antenna unit 20, which in the present exemplary embodiment is designed as a body coil permanently integrated into the magnetic resonance device 10. The high-frequency antenna unit 20 is controlled by a high-frequency antenna control unit 21 of the magnetic resonance device 10 controlled and radiates high-frequency magnetic resonance sequences into an examination room, which is essentially formed by a patient receiving area 14 of the magnetic resonance device 10. As a result, the main magnetic field 13 generated by the main magnet 12 stimulates atomic nuclei. Magnetic resonance signals are generated by relaxing the excited atomic nuclei. The high-frequency antenna unit 20 is designed to receive the magnetic resonance signals.

Um geeignete elektrische Signale an die Hochfrequenzantenneneinheit 20 zu übertragen, umfasst die Hochfrequenzantennensteuereinheit 21 einen oder mehrere Hochfrequenzverstärker 26, die ein Steuersignal der Systemsteuereinheit 22 zu einem Leistungssignal verstärken können. Der Hochfrequenzverstärker ist ausgebildet, eine elektrische Ladung, insbesondere Vorladung, temporär zu speichern, die er dann bei Verstärkung eines Sendepulses abbaut. So ist der Hochfrequenzverstärker in der Lage, Sendepulse mit hoher Flankensteilheit zu verstärken. Zum Speichern der elektrischen Ladung umfasst der Hochfrequenzverstärker vorzugsweise zumindest einen Kondensator.In order to transmit suitable electrical signals to the high-frequency antenna unit 20, the high-frequency antenna control unit 21 includes one or more high-frequency amplifiers 26, which can amplify a control signal from the system control unit 22 into a power signal. The high-frequency amplifier is designed to temporarily store an electrical charge, in particular a precharge, which it then reduces when a transmission pulse is amplified. The high-frequency amplifier is able to amplify transmission pulses with a high edge steepness. To store the electrical charge, the high-frequency amplifier preferably comprises at least one capacitor.

Zu einer Steuerung des Hauptmagneten 12, der Gradientensteuereinheit 19 und zur Steuerung der Hochfrequenzantennensteuereinheit 21 weist die Magnetresonanzvorrichtung 10 eine Systemsteuereinheit 22 auf. Die Systemsteuereinheit 22 steuert zentral die Magnetresonanzvorrichtung 10, wie beispielsweise das Durchführen einer vorbestimmten bildgebenden Magnetresonanzsequenz. Zudem umfasst die Systemsteuereinheit 22 eine nicht näher dargestellte Auswerteeinheit zu einer Auswertung der Magnetresonanzsignale, die während der Magnetresonanzuntersuchung erfasst werden. Des Weiteren umfasst die Magnetresonanzvorrichtung 10 eine Benutzerschnittstelle 23, die mit der Systemsteuereinheit 22 verbunden ist. Steuerinformationen wie beispielsweise Bildgebungsparameter, sowie rekonstruierte Magnetresonanzabbildungen können auf einer Anzeigeeinheit 24, beispielsweise auf zumindest einem Monitor, der Benutzerschnittstelle 23 für 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 medizinischen Bedienpersonal eingegeben werden können.The magnetic resonance device 10 has a system control unit 22 for controlling the main magnet 12, the gradient control unit 19 and for controlling the high-frequency antenna control unit 21. The system control unit 22 centrally controls the magnetic resonance device 10, such as performing a predetermined magnetic resonance imaging sequence. In addition, the system control unit 22 includes an evaluation unit, not shown, for evaluating the magnetic resonance signals that are recorded during the magnetic resonance examination. Furthermore, the magnetic resonance device 10 includes a user interface 23 which is connected to the system control unit 22. Control information such as imaging parameters and reconstructed magnetic resonance images can be displayed on a display unit 24, for example on at least one monitor, of the user interface 23 for medical operating personnel. Furthermore, the user interface 23 has an input unit 25, by means of which information and/or parameters can be entered by the medical operating personnel during a measurement process.

Die Magnetresonanzvorrichtung 10 umfasst zudem Mittel 27 zur Erfassung einer Atembewegung des Patienten 15. Diese können beispielsweise einen Pilotton-Sender umfassen, der ein Pilotton-Signal in den Patienten 15 einstrahlt und vom Patienten entsprechend der Atembewegung des Patienten 15 beeinflusst wird; das beeinflusste Pilotton-Signal liegt in der Empfangsbandbreite der Hochfrequenzantenneneinheit 20, so dass das Pilotton-Signal von der Hochfrequenzantenneneinheit 20 empfangen werden kann. Vorteilhafterweise unterscheidet sich die Frequenz des Pilotton-Signal von der Larmorfrequenz der Magnetresonanzvorrichtung, so dass das Pilotton-Signal besonders einfach von den Magnetresonanzsignalen getrennt werden kann, die auch mit der Hochfrequenzantenneneinheit 20 empfangen werden können. Aus dem empfangenen Pilotton-Signal kann, beispielsweise durch die Systemsteuereinheit 22, eine Atemkurve des Patienten 15 abgeleitet werden. Andere Mittel zur Erfassung einer Atembewegung des Patienten 15 sind beispielsweise ein Atemgurt, der an den Patienten 15 angelegt werden kann, und/oder eine Kamera, die eine Brustbewegung des Patienten 15 erfassen kann. Eine Möglichkeit, die Atembewegung des Patienten 15 ohne zusätzliche Hardware zu erfassen, umfasst eine Anwendung eines MR-Navigators, beispielsweise eines PACE-Navigators.The magnetic resonance device 10 also includes means 27 for detecting a breathing movement of the patient 15. These can, for example, include a pilot tone transmitter which radiates a pilot tone signal into the patient 15 and is influenced by the patient in accordance with the breathing movement of the patient 15; the influenced pilot tone signal lies in the reception bandwidth of the high-frequency antenna unit 20, so that the pilot tone signal can be received by the high-frequency antenna unit 20. Advantageously, the frequency of the pilot tone signal differs from the Larmor frequency of the magnetic resonance device, so that the pilot tone signal can be particularly easily separated from the magnetic resonance signals that can also be received with the high-frequency antenna unit 20. A breathing curve of the patient 15 can be derived from the received pilot tone signal, for example by the system control unit 22. Other means for detecting a breathing movement of the patient 15 are, for example, a breathing belt that can be placed on the patient 15 and/or a camera that can detect a chest movement of the patient 15. One possibility of detecting the respiratory movement of the patient 15 without additional hardware involves using an MR navigator, for example a PACE navigator.

2 zeigt schematisch ein mögliches Verfahren zur Sicherstellung, dass bei Anwendung einer Magnetresonanzsequenz zur Aufnahme von Magnetresonanzdaten eines Patienten mittels einer Magnetresonanzvorrichtung zumindest eine Randbedingung eingehalten wird. 2 shows schematically a possible method for ensuring that at least one boundary condition is met when using a magnetic resonance sequence to record magnetic resonance data from a patient using a magnetic resonance device.

Dabei wird in S10 die Magnetresonanzsequenz bereitgestellt. Gemäß der Magnetresonanzsequenz ist vorgesehen, dass innerhalb eines Aufnahmefensters eines Atemzyklus des Patienten mehrere Echozüge appliziert werden.The magnetic resonance sequence is provided in S10. According to the magnetic resonance sequence, it is provided that several echo trains are applied within a recording window of a patient's breathing cycle.

Zur Bereitstellung der Magnetresonanzsequenz in S10 kann beispielsweise das Bedienpersonal mittels der Benutzerschnittstelle 23 die Magnetresonanzsequenz aus einer Datenbank der Systemsteuereinheit 22 auswählen und/oder Eingaben zur Definition der Magnetresonanzsequenz durchführen. Die bereitgestellte Magnetresonanzsequenz kann von der Systemsteuereinheit 22 weiterverarbeitet werden.To provide the magnetic resonance sequence in S10, for example, the operating personnel can use the user interface 23 to select the magnetic resonance sequence from a database of the system control unit 22 and/or make entries to define the magnetic resonance sequence. The magnetic resonance sequence provided can be further processed by the system control unit 22.

In S20 zumindest eine, insbesondere leistungslimitierende, Randbedingung, bereitgestellt, die abhängig von dem Patienten 15 und/oder der Magnetresonanzvorrichtung 10 ist.In S20, at least one, in particular power-limiting, boundary condition is provided, which is dependent on the patient 15 and/or the magnetic resonance device 10.

Zur Bereitstellung der zumindest einen Randbedingung in S20 kann beispielsweise das Bedienpersonal mittels der Benutzerschnittstelle 23 die zumindest Randbedingung aus einer Datenbank der Systemsteuereinheit 22 abrufen und/oder Eingaben zur Definition der zumindest einen Randbedingung durchführen. Die zumindest Randbedingung kann aber auch automatisch durch die Systemsteuereinheit 22 bereitgestellt werden, ohne dass ein Eingriff des Bedienpersonals notwendig ist. Die bereitgestellte zumindest eine Randbedingung kann von der Systemsteuereinheit 22 auch weiterverarbeitet werden.To provide the at least one boundary condition in S20, the operating personnel can, for example, use the user interface 23 to retrieve the at least boundary condition from a database of the system control unit 22 and/or make entries to define the at least one boundary condition. However, the at least boundary condition can also be provided automatically by the system control unit 22 without any intervention by the operating personnel being necessary. The At least one boundary condition provided can also be further processed by the system control unit 22.

Die zumindest eine Randbedingung kann beispielsweise eine Leistungsgrenze eines Hochfrequenzverstärkers 26 der Magnetresonanzvorrichtung 10 umfassen. Somit handelt es sich um eine Randbedingung, die abhängig von der Magnetresonanzvorrichtung 10 ist.The at least one boundary condition can include, for example, a power limit of a high-frequency amplifier 26 of the magnetic resonance device 10. This is therefore a boundary condition that depends on the magnetic resonance device 10.

Die zumindest eine Randbedingung kann beispielsweise eine maximale durch den Patienten 15 zu absorbierende spezifische Absorptionsrate (SAR) umfassen. Somit handelt es sich um eine Randbedingung, die abhängig von dem Patienten 15 ist.The at least one boundary condition can include, for example, a maximum specific absorption rate (SAR) to be absorbed by the patient 15. This is therefore a boundary condition that depends on the patient 15.

Ferner können in S30 patientenspezifische Informationen bereitgestellt werden. Diese können beispielsweise die Masse des Patienten 15 zur Bestimmung der SAR umfassen. Die patientenspezifischen Informationen können auch eine erfasste Atembewegung, insbesondere Atemkurve, des Patienten 15 umfassen. Anhand der erfassten Atembewegung kann durch die Systemsteuereinheit 22 insbesondere das Aufnahmefenster des Atemzyklus des Patienten 15 bestimmt werden. Insbesondere kann das Aufnahmefenster des Atemzyklus in einer Lernphase bestimmt werden. Dazu werden beispielsweise mehrere Atemzyklen erfasst und basierend darauf das Aufnahmefenster für zukünftige Attemzyklen bestimmt. Beispielsweise legt man als Bedingung für das Aufnahmefenster fest, dass der Betrag der zeitlichen Ableitung der Atemkurve innerhalb des Aufnahmefensters einen vorgegebenen Schwellwert nicht überschreiten darf.Furthermore, patient-specific information can be provided in S30. These can, for example, include the mass of the patient 15 to determine the SAR. The patient-specific information can also include a recorded breathing movement, in particular breathing curve, of the patient 15. Based on the detected breathing movement, the system control unit 22 can in particular determine the recording window of the patient's breathing cycle 15. In particular, the recording window of the breathing cycle can be determined in a learning phase. For this purpose, for example, several breathing cycles are recorded and the recording window for future breathing cycles is determined based on this. For example, a condition for the recording window is that the amount of the time derivative of the breathing curve within the recording window must not exceed a predetermined threshold value.

In S40 können gerätespezifische Informationen bereitgestellt werden. Diese können beispielsweise eine momentane Ladung, insbesondere Vorladung, des Hochfrequenzverstärkers 26 umfassen.Device-specific information can be provided in S40. These can, for example, include a momentary charge, in particular precharge, of the high-frequency amplifier 26.

In S50 wird, beispielsweise durch die Systemsteuereinheit 22, geprüft, ob bei Anwendung der in S10 bereitgestellten Magnetresonanzsequenz die zumindest eine Randbedingung eingehalten wird. Falls dies der Fall ist, können in S70 Magnetresonanzdaten des Patienten 15 gemäß der in S10 bereitgestellten, insbesondere unveränderten, Magnetresonanzsequenz aufgenommen werden.In S50 it is checked, for example by the system control unit 22, whether the at least one boundary condition is met when using the magnetic resonance sequence provided in S10. If this is the case, magnetic resonance data of the patient 15 can be recorded in S70 according to the, in particular unchanged, magnetic resonance sequence provided in S10.

Falls die zumindest eine Randbedingung nicht eingehalten wird, wird die Magnetresonanzsequenz in S60 angepasst, so dass bei Anwendung der Magnetresonanzsequenz die zumindest eine Randbedingung eingehalten wird. Sodann können in S70 Magnetresonanzdaten des Patienten 15 gemäß der in S60 angepassten Magnetresonanzsequenz aufgenommen werden.If the at least one boundary condition is not met, the magnetic resonance sequence is adjusted in S60 so that the at least one boundary condition is met when the magnetic resonance sequence is used. Magnetic resonance data of the patient 15 can then be recorded in S70 according to the magnetic resonance sequence adapted in S60.

Eine Prüfung, ob bei Anwendung der Magnetresonanzsequenz die zumindest eine Randbedingung eingehalten wird, soll beispielhaft anhand von 3 erläutert werden. Hier ist im oberen Graph die Ladung C des Vorverstärkers 26 in Abhängigkeit von der Zeit t dargestellt. Der untere Graph zeigt die zeitliche Atemkurve M des Patienten 15 mit zwei Atemzyklen: zunächst hat der Patienten 15 eingeatmet, woraufhin er wieder ausatmet. In der Atemanhaltephase nach dem Ausatmen ändert sich die Bewegungskurve M nur relativ wenig, so dass sich diese besonders gut zur Aufnahme von Magnetresonanzdaten, insbesondere Magnetresonanzsignalen, des Patienten 15 eignet; daher befindet sich hier das Aufnahmefenster AF, das durch die Atemkurve M getriggert wird.A test as to whether at least one boundary condition is met when using the magnetic resonance sequence should be carried out using, for example, 3 be explained. Here, the charge C of the preamplifier 26 is shown in the upper graph as a function of the time t. The lower graph shows the temporal breathing curve M of the patient 15 with two breathing cycles: first the patient 15 breathed in, whereupon he breathes out again. In the breath-holding phase after exhalation, the movement curve M changes only relatively little, so that it is particularly suitable for recording magnetic resonance data, in particular magnetic resonance signals, from the patient 15; Therefore, the recording window AF, which is triggered by the breathing curve M, is located here.

Beginnend mit einer Vorladung C_p von 100% entlädt sich bei Applikation der vier Echozüge ET_1,1, ET_1,2, ET_1,3, ET_1,4, die gemäß der in S10 bereitgestellten Magnetresonanzsequenz vorgesehen sind, der Hochfrequenzverstärker 26. (Der erste Index p=1, ...,p_max der Echozugbezeichnung ET_p,q bezeichnet in diesem Beispiel einen aufzunehmenden k-Raumbereich; die Datenmenge, welche für eine Schicht benötigt wird, kann dabei in p_max solche k-Raumbereiche aufgeteilt werden; dabei ist p_max beispielsweise ein Verhältnis aus k-Raumgröße durch Turbofaktor bei einer Turbo-Spinecho-Magnetresonanzsequenz. Der zweite Index q bezeichnet eine aufzunehmende Schicht.) Noch bevor der vierte Echozug ET_1,4 appliziert wird, entlädt sich der Hochfrequenzverstärker 26 vollständig, d.h. die Ladung C des Hochfrequenzverstärkers 26 würde auf unter Null fallen, so dass die Randbedingung der Leistungsgrenze des Hochfrequenzverstärkers 26 nicht eingehalten wird und die Magnetresonanzsequenz so nicht durchgeführt werden kann. Die Prüfung in S50 erkennt dies jedoch, so dass in S60 eine Anpassung der Magnetresonanzsequenz durchgeführt wird.Starting with a precharge C _p of 100%, the high-frequency amplifier 26 discharges upon application of the four echo trains ET _1.1 , ET _1.2 , ET _1.3 , ET _1.4 , which are provided according to the magnetic resonance sequence provided in S10. (The first index p=1, ..., p _max of the echo train designation ET _p,q in this example denotes a k-space area to be recorded; the amount of data required for a layer can be divided into p _max such k-space areas where p _max is, for example, a ratio of the k-space size due to the turbo factor in a turbo spin echo magnetic resonance sequence. The second index q denotes a layer to be recorded.) Even before the fourth echo train ET _1.4 is applied, the high-frequency amplifier 26 discharges completely, ie the charge C of the high-frequency amplifier 26 would fall below zero, so that the boundary condition of the power limit of the high-frequency amplifier 26 is not met and the magnetic resonance sequence cannot be carried out in this way. However, the test in S50 detects this, so that an adjustment of the magnetic resonance sequence is carried out in S60.

Die Anpassung der Magnetresonanzsequenz in S60 kann verschiedene Aspekte umfassen. So kann beispielsweise gemäß einem ersten Aspekt in S61 die Anzahl der Echozüge ET_1,1, ET_1,2, ET_1,3, ET_1,4 innerhalb des Aufnahmefensters AF des Atemzyklus des Patienten 15 reduziert werden. Anhand der 4 soll dies verdeutlicht werden. Hier umfasst das erste Aufnahmefenster des ersten Atemzyklus die Echozüge ET1 und ET2, d.h. die Anzahl wird von vier auf zwei Echozüge reduziert. Die Echozüge ET3 und ET4 in einem darauffolgenden Aufnahmefenster AF gemessen. Demzufolge wird die Anzahl an Konkatenationen von eins auf zwei, nämlich concat1 und concat2, erhöht. Dadurch fällt die Ladung C des Hochfrequenzverstärkers 26 fällt nicht mehr auf (unter) Null, so dass nun die Randbedingung der Leistungsgrenze des Hochfrequenzverstärkers 26 eingehalten wird.Adjusting the magnetic resonance sequence in S60 can involve various aspects. For example, according to a first aspect in S61, the number of echo trains ET _1.1 , ET _1.2 , ET _1.3 , ET _1.4 within the recording window AF of the breathing cycle of the patient 15 can be reduced. Based on 4 this should be made clear. Here, the first recording window of the first breathing cycle includes the echo trains ET1 and ET2, ie the number is reduced from four to two echo trains. The echo trains ET3 and ET4 were measured in a subsequent recording window AF. As a result, the number of concatenations is increased from one to two, namely concat1 and concat2. As a result, the charge C of the high-frequency amplifier 26 no longer falls to (below) zero, so that the boundary condition of the power limit of the high-frequency amplifier 26 is now met.

Gemäß einem weiteren möglichen Aspekt zur Anpassung der Magnetresonanzsequenz kann in S62 eine zumindest eine Pausenzeitdauer T_fill bestimmt werden, die zwischen zwei aufeinanderfolgenden Echozügen der mehreren Echozüge ET_1,1, ET_1,2, ET_1,3, ET_1,4 eingefügt wird. Da die Länge der Echozüge ET_1,1, ET_1,2, ET_1,3, ET_1,4 oftmals diskrete Werte hat, ist oftmals innerhalb des Aufnahmefenster AF noch Platz, der nicht durch einen weiteren Echozug aufgefüllt werden kann oder aber sogar bereits durch die Erhöhung Konkatenationen aufgrund von Kurzzeit-SAR-Werten und/oder einer Anpassung in S61. Dies wird beispielhaft in 5 und 6 gezeigt.According to a further possible aspect for adapting the magnetic resonance sequence, at least one pause time T _fill can be determined in S62, which is inserted between two successive echo trains of the plurality of echo trains ET _1.1 , ET _1.2 , ET _1.3 , ET _1.4 . Since the length of the echo trains ET _1.1 , ET _1.2 , ET _1.3 , ET _1.4 often has discrete values, there is often still space within the recording window AF that cannot or even can not be filled by another echo train already due to the increase in concatenations due to short-term SAR values and/or an adjustment in S61. This is exemplified in 5 and 6 shown.

Gemäß 5 startet die Applikation des Echozugs ET_1,1 zu einem Zeitpunkt, in dem sich die Ladung des Hochfrequenzverstärkers bei 100% befindet. Einerseits verringert sich im Laufe einer Echozeitlänge ETL die Ladung des Hochfrequenzverstärkers 26 um das Magnitudenintegral MI₁ der Sendepulse in dem Echozug ET1. (Der Index „1“ von MI₁ deutet dabei an, dass es sich um das Magnitudenintegral des ersten Echozugs ET_1,1 handelt. Allgemein kann das Magnitudenintegral auch beispielsweise MI_k für den k-ten Echozug bezeichnet werden, vgl. vorangehende Beschreibung.) Andererseits findet in dieser Zeit bereits eine Wiederaufladung des Hochfrequenzverstärkers 26 mit der Wiederaufladerate R_refill statt, so dass sich durch diesen Effekt die Ladung um Rrefill * ETL erhöht. Durch die Pausenzeitdauer T_fill gibt man dem Hochfrequenzverstärker 26 sich weiter wiederaufzuladen, ohne dass in dieser Zeit die Ladung durch das Verstärken von Sendepulsen reduziert wird. Daran schießen sich innerhalb der Aufnahmedauer T_acq der Echozug ET_1,2, eine weitere Pausenzeitdauer T_fill, der Echozug ET_1,3, eine weitere Pausenzeitdauer T_fill und der Echozug ET_1,4 an. Innerhalb dieser Aufnahmedauer bleibt die Ladung C des Hochfrequenzverstärkers 26 bei ≥ 0, so dass die die Randbedingung der Leistungsgrenze des Hochfrequenzverstärkers 26 eingehalten wird.According to 5 The application of the echo train ET _1.1 starts at a time when the charge of the high-frequency amplifier is at 100%. On the one hand, over the course of an echo time length ETL, the charge of the high-frequency amplifier 26 decreases by the magnitude integral MI ₁ of the transmission pulses in the echo train ET1. (The index “1” of MI ₁ indicates that it is the magnitude integral of the first echo train ET _1.1 . In general, the magnitude integral can also be referred to, for example, MI _k for the kth echo train, see previous description. ) On the other hand, the high-frequency amplifier 26 is already being recharged at the recharge rate R _refill during this time, so that this effect increases the charge by Rrefill * ETL. The pause time T _fill allows the high-frequency amplifier 26 to continue to recharge without the charge being reduced during this time by amplifying transmission pulses. This is followed by the echo train ET _1.2 , a further pause period T _fill , the echo train ET _1.3 , a further pause period T _fill and the echo train ET _1.4 within the recording period T _acq . Within this recording period, the charge C of the high-frequency amplifier 26 remains at ≥ 0, so that the boundary condition of the power limit of the high-frequency amplifier 26 is met.

An die Applikation von ET_1,4 schließt sich eine verhältnismäßig lange Wiederaufladephase bis zum Ende der Repetitionszeit TR an, in der der Hochfrequenzverstärker mit der Wiederaufladerate R_refill aufgeladen wird. Die Wiederaufladerate R_refill ist hier graphisch dargestellt mit R_refill = dC/dt. Die Wiederaufladephase, umfassend eine Einatemphase, eine Atemanhaltephase und eine Ausatemphase des Patienten 15, ist ausreichend lange, um den Hochfrequenzverstärker maximal aufzuladen, d.h. C = 100%. Daraufhin werden im nächsten Atemzyklus wieder Echozüge ET_2,1, ET_2,2, ET_2,3, ET_2,4 mit dazwischenliegenden Pausenzeitdauer T_fill für einen weiteren k-Raumbereich appliziert.The application of ET _1.4 is followed by a relatively long recharging phase until the end of the repetition time TR, in which the high-frequency amplifier is charged with the recharging rate R _refill . The recharge rate R _refill is shown graphically here with R _refill = dC/dt. The recharging phase, comprising an inhalation phase, a breath-holding phase and an exhalation phase of the patient 15, is sufficiently long to charge the high-frequency amplifier to the maximum, ie C = 100%. Then, in the next breathing cycle, echo trains ET _2.1 , ET _2.2 , ET _2.3 , ET _2.4 are applied again with a pause time T _fill in between for a further k-space region.

Die zumindest einen Pausenzeitdauer wird in S62 so bestimmt, dass beim Einfügen der zumindest einen Pausenzeitdauer zwischen zwei aufeinanderfolgenden Echozügen der mehreren Echozüge die Gesamtzeitdauer der mehreren Echozüge ET_1,1, ET_1,2, ET_1,3, ET_1,4 und der dazwischen eingefügten zumindest einen Pausenzeitdauer T_fill die Zeitdauer des Aufnahmefensters AF nicht überschreitet. Das bedeutet in diesem Fall: $T_{acq} = 3 \cdot T_{fill} + 4 \cdot ETL \leq AF$

The at least one pause period is determined in S62 such that when inserting the at least one pause period between two successive echo trains of the multiple echo trains, the total duration of the multiple echo trains ET _1.1 , ET _1.2 , ET _1.3 , ET _1.4 and the at least one pause period T _fill inserted in between does not exceed the period of time of the recording window AF. In this case that means:

T_{acq} = 3 \cdot T_{fill} + 4 \cdot ETL \leq AF

Um mögliche Bewegungsartefakt möglichst gering zu halten, wird die einzufügende zumindest eine Pausenzeitdauer T_fill möglichst klein bestimmt, so dass die zumindest eine zumindest eine Randbedingung gerade noch eingehalten wird.In order to keep possible movement artifacts as small as possible, the at least one pause time T _fill to be inserted is determined to be as small as possible, so that the at least one boundary condition is just met.

In dem dargestellten, bevorzugten Beispiel wird eine gleiche Pausenzeitdauer wiederholt zwischen den Echozügen ET_1,1, ET_1,2, ET_1,3, ET_1,4 eingefügt. Es ist aber natürlich auch denkbar, dass unterschiedliche lange Pausenzeitdauern zwischen den Echozügen ET_1,1, ET_1,2, ET_1,3, ET_1,4 eingefügt werden, um die zumindest eine Randbedingung, insbesondere die Vermeidung der vorzeitigen vollständigen Entladung des Hochfrequenzverstärkers 26, zu erfüllen.In the preferred example shown, an equal pause period is repeatedly inserted between the echo trains ET _1.1 , ET _1.2 , ET _1.3 , ET _1.4 . However, it is of course also conceivable that different long pause periods between the echo trains ET _1.1 , ET _1.2 , ET _1.3 , ET _1.4 are inserted in order to meet at least one boundary condition, in particular the avoidance of the premature complete discharge of the High frequency amplifier 26 to meet.

In 6 wird ein Fall dargestellt, in dem der Patient 15 schneller atmet und die Vorladung zu Beginn eines Aufnahmefensters AF kleiner als 100% ist. In diesem Fall stellt sich ein quasistationärer Zustand (engl. steady state) ein, in dem die Wiederaufladung durch die schnellere Atmung nicht 100% erreicht, bevor das nächste Aufnahmefenster AF beginnt. Wie aus diesem Beispiel deutlich wird, ist dies aber auch gar nicht unbedingt erforderlich, um dennoch die zumindest eine Randbedingung zu erfüllen.In 6 A case is shown in which the patient 15 breathes faster and the precharge at the beginning of an acquisition window AF is less than 100%. In this case, a quasi-steady state occurs in which the recharge due to faster breathing does not reach 100% before the next AF recording window begins. As is clear from this example, this is not absolutely necessary in order to still fulfill at least one boundary condition.

Die Anpassung der Magnetresonanzsequenz, insbesondere das Bestimmen zumindest einer Pausenzeitdauer T_fill, kann beispielsweise in Abhängigkeit von einer Anzahl n_i an Echozügen (hier n_i = 4), einem Magnitudenintegral MI von Sendepulsen in einem Echozug ET_1,1, ET_1,2, ET_1,3, ET_1,4, einer Vorladung C_p des Hochfrequenzverstärkers 26, einer Wiederaufladerate R_refill des Hochfrequenzverstärkers 26, einer Echozugdauer ETL und eines Aufnahmefensters AF gemäß der folgenden beiden Bedingungen erfolgen: $\begin{array}{l} T_{fill} \geq (\frac{n_{i} \cdot MI - C_{p}}{R_{refill}} - n_{i} \cdot ETL) / n_{i} - 1 \\ T_{fill} \leq \frac{AF - n_{i} \cdot ETL}{n_{i} - 1} \end{array}$

The adaptation of the magnetic resonance sequence, in particular the determination of at least one pause period T _fill , can, for example, depending on a number n _i of echo trains (here n _i = 4), a magnitude integral MI of transmission pulses in an echo train ET _1.1 , ET _1.2 , ET _1.3 , ET _1.4 , a precharge C _p of the high-frequency amplifier 26, a recharge rate R _refill of the high-frequency amplifier 26, an echo train duration ETL and a recording window AF according to the following two conditions:

\begin{array}{l} T_{fill} \geq (\frac{n_{i} \cdot WED - C_{p}}{R_{refill}} - n_{i} \cdot ETL) / n_{i} - 1 \\ T_{fill} \leq \frac{AF - n_{i} \cdot ETL}{n_{i} - 1} \end{array}

Bezüglich der Herleitung und Annahmen dieser Bedingungen sei auf die vorangehenden Ausführungen verwiesen.With regard to the derivation and assumptions of these conditions, please refer to the previous statements.

Vorteilhafterweise wird die Anpassung der Magnetresonanzsequenz, insbesondere dynamisch, während einer Aufnahme von Magnetresonanzdaten des Patienten durchgeführt. Beispielsweise kann die Pausenzeitdauer T_fill dynamisch vom Abstand des vorherigen Auslesefenster AF abhängig gemacht werden: Wenn das länger zurückliegt (als TR), dann können z.B. alle Echozüge ET_1,1, ET_1,2, ET_1,3, ET_1,4 direkt hintereinander aufgenommen werden, um danach eine längere Aufladeperiode zur Verfügung zu haben, falls diesmal der Patient 15 schneller einatmet.Advantageously, the adaptation of the magnetic resonance sequence, in particular dynamically, is carried out while the patient's magnetic resonance data is being recorded. For example, the pause time T _fill can be made dynamically dependent on the distance from the previous readout window AF: If this was longer ago (than TR), then, for example, all echo trains can be ET _1.1 , ET _1.2 , ET _1.3 , ET _1.4 be recorded directly one after the other in order to then have a longer charging period available if the patient inhales 15 faster this time.

Es ist insbesondere denkbar, die Magnetresonanzsequenz gemäß dem ersten Aspekt, vgl. S61, und dem zweiten Aspekt, vgl. S62, in S60 anzupassen oder auch nur gemäß einem dieser Aspekte. Beispielsweise kann zuerst die Anzahl der Echozüge gemäß dem ersten Aspekt reduziert werden und dann gemäß dem zweiten Aspekt zwischen diesen weniger vielen Echozügen Pausenzeitdauern eingefügt werden. Beispielsweise werden in S60 aber auch nur die Anzahl an Echozügen reduziert oder nur Pausenzeitdauern eingefügt, so dass bei Anwendung der angepassten Magnetresonanzsequenz die zumindest eine Randbedingung eingehalten wird.It is particularly conceivable to adapt the magnetic resonance sequence according to the first aspect, cf. S61, and the second aspect, cf. S62, in S60 or even only according to one of these aspects. For example, the number of echo trains can first be reduced according to the first aspect and then pause periods can be inserted between these fewer echo trains according to the second aspect. For example, in S60 only the number of echo trains is reduced or only pause periods are inserted, so that when the adapted magnetic resonance sequence is used, at least one boundary condition is met.

Es wird abschließend noch einmal darauf hingewiesen, dass es sich bei den vorhergehend detailliert beschriebenen Verfahren sowie bei der dargestellten Magnetresonanzvorrichtung lediglich um Ausführungsbeispiele handelt, welche vom Fachmann in verschiedenster Weise modifiziert werden können, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Weiterhin schließt die Verwendung der unbestimmten Artikel „ein“ bzw. „eine“ nicht aus, dass die betreffenden Merkmale auch mehrfach vorhanden sein können. Ebenso schließt der Begriff „Einheit“ nicht aus, dass die betreffenden Komponenten aus mehreren zusammenwirkenden Teil-Komponenten bestehen, die gegebenenfalls auch räumlich verteilt sein können.Finally, it should be pointed out once again that the methods described in detail above and the magnetic resonance device shown are merely exemplary embodiments which can be modified in a variety of ways by a person skilled in the art without departing from the scope of the invention. Furthermore, the use of the indefinite articles “a” or “an” does not exclude the fact that the characteristics in question can be present multiple times. Likewise, the term “unit” does not exclude that the components in question consist of several interacting sub-components, which may also be spatially distributed.

Claims

Method for ensuring that at least one boundary condition is met when using a magnetic resonance sequence to record magnetic resonance data from a patient using a magnetic resonance device, comprising: Providing the magnetic resonance sequence, wherein according to the magnetic resonance sequence it is provided that several echo trains are applied within a recording window of a breathing cycle of the patient, Providing at least one, in particular power-limiting, boundary condition that is dependent on the patient and/or the magnetic resonance device, Check whether at least one boundary condition is met when using the magnetic resonance sequence, if the at least one boundary condition is not met: adaptation of the magnetic resonance sequence so that the at least one boundary condition is met when the magnetic resonance sequence is used.

Procedure according to Claim 1 , wherein the at least one boundary condition comprises a power limit of a high-frequency amplifier of the magnetic resonance device.

Method according to one of the preceding claims, wherein the at least one boundary condition comprises a maximum specific absorption rate of the patient.

Method according to one of the preceding claims, wherein the adaptation of the magnetic resonance sequence comprises: Reducing the number of echo trains within the acquisition window of the patient's respiratory cycle.

Method according to one of the preceding claims, wherein the adaptation of the magnetic resonance sequence comprises: determining at least one pause period, Inserting the at least one pause period between two successive echo trains of the plurality of echo trains.

Procedure according to Claim 5 , wherein the at least one pause period is determined such that when the at least one pause period is inserted between two successive echo trains of the plurality of echo trains, the total duration of the plurality of echo trains and the at least one pause period inserted between them does not exceed the duration of the recording window.

Procedure according to one of the Claims 5 or 6 , whereby the at least one pause period to be inserted is determined to be as small as possible, so that the at least one boundary condition is just met.

Procedure according to Claim 2 and in particular one of the other preceding claims, wherein the adaptation of the magnetic resonance sequence, in particular the determination of at least one pause period after one of the Claims 5 until 7 , depending on a number of echo trains, a magnitude integral of transmission pulses in an echo train, a precharge of the high-frequency amplifier, a recharge rate of the high-frequency amplifier, an echo train duration and / or a recording window.

Method according to one of the preceding claims, wherein the recording window of the breathing cycle is determined in a learning phase.

A method according to any one of the preceding claims, wherein the method further comprises: Acquisition of magnetic resonance data from the patient according to the customized magnetic resonance sequence.

Method according to one of the preceding claims, wherein the adaptation of the magnetic resonance sequence, in particular dynamically, is carried out during a recording of the patient's magnetic resonance data.

Magnetic resonance device, which is designed to use a method according to one of Claims 1 until 11 to carry out.

Computer program product, which comprises a program and can be loaded directly into a memory of a programmable system control unit of a magnetic resonance device, with program means to implement a method according to one of the Claims 1 until 11 to execute when the program is executed in the system control unit of the magnetic resonance device.