DE10322141A1

DE10322141A1 - Verfahren zur Anpassung eines Magnetresonanzmessprotokolls an ein Untersuchungsobjekt

Info

Publication number: DE10322141A1
Application number: DE10322141A
Authority: DE
Inventors: Ines Nimsky
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2003-05-16
Filing date: 2003-05-16
Publication date: 2004-09-02
Also published as: CN1550208A; US20050038336A1

Abstract

Zur Anpassung eines Magnetresonanzmessprotokolls (M5) an ein Untersuchungsobjekt (U) wird eine Magnetresonanzlokalisierungsmessung durchgeführt. Dabei aufgenommene Messdaten (M2) werden ausgewertet. Es werden geometrische Parameter zur Beschreibung der maximalen Ausdehnung des Untersuchungsobjekts (U) ermittelt und das Magnetresonanzmessprotokoll (M5) an die geometrischen Parameter angepasst. Dies beschleunigt und vereinfacht die Durchführung von Magnetresonanzuntersuchungen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Anpassung eines Magnetresonanzmessprotokolls an ein Untersuchungsobjekt mithilfe einer Magnetresonanzlokalisierungsmessung.

Die Magnetresonanztechnik (MR-Technik) ist eine bekannte Technik beispielsweise zur Gewinnung von tomographischen Bildern des Körperinneren eines lebenden Untersuchungsobjekts mittels Magnetresonanzsignalen. Zur Durchführung einer Magnetresonanzuntersuchung erzeugt ein Grundfeldmagnet ein statisches relativ homogenes Grundmagnetfeld. Bei der Aufnahme von Magnetresonanzbildern von vorgebbaren Objektschichten, sogenannten Schichtaufnahmen, werden dem Grundmagnetfeld schnell geschaltete Gradientenfelder überlagert, die von Gradientenspulen erzeugt werden. Durch geeignete Wahl der Gradientenfelder lassen sich die Schichtaufnahmen im Untersuchungsobjekt ausrichten und eine für die räumliche Auflösung erforderliche Ortskodierung der Magnetresonanzsignale erreichen. Hierbei wird in der Regel zwischen der Schichtrichtung, der Readout-Richtung und der Phasenkodierrichtung unterschieden, die jeweils paarweise senkrecht aufeinander stehen.

MR-Untersuchungen werden meist nach sogenannten Magnetresonanzmessprotokollen durchgeführt, die den Ablauf von bildgebenden Magnetresonanzsequenzen kontrollieren. Zur Erzeugung einer Schichtaufnahme innerhalb einer Magnetresonanzsequenz werden mit Hochfrequenzsendeantennen Hochfrequenzimpulse in das Untersuchungsobjekt zur Auslösung von Magnetresonanzsignalen eingestrahlt. Diese Magnetresonanzsignale werden von Hochfrequenzempfangsantennen aufgenommen. Die Schichtaufnahmen einer oder mehrerer in Position und Orientierung vorgebbarer Schichten des interessierenden Körperbereiches des Un tersuchungsobjektes werden auf Basis der empfangenen Magnetresonanzsignale erstellt.

Die Rekonstruktion von MR-Bildern setzt eine eindeutige Ortskodierung der gemessenen Daten voraus. Für die Ortskodierung muss die Größe des Bild- oder Messfeldes (Field of View FoV) zur Erfassung des interessierenden Bereiches vorgegeben werden. Im Normalfall ist ein sensitiver Bereich einer Empfangsantenne größer als das FOV, welches sich auf das Untersuchungsobjekt bezieht. Für eine erfolgreiche Untersuchung ist entsprechend eine zielgerichtete Anpassung des FOV an die Objektgröße erforderlich. Die Anpassung umfasst z.B. eine Positionierung einer Schichtaufnahme und die Festlegung ihrer Größe sowie die Anzahl der meist parallel zueinander liegenden Schichtaufnahme. Die Anpassung muss die Phasenkodierung berücksichtigen, da ansonsten mehrdeutige Signalkodierungen auftreten, die zu Einfaltungen in den rekonstruierten MR-Bildern führen.

Eine möglichst gute Anpassung von FOV und Phasenkodierung an den interessierenden Bereich ist wünschenswert, da FOV und räumliche Auflösung miteinander verbunden sind. Gerade bei schräger Schnittführung, d.h. bei der MR-Aufnahme von Schichten, deren Normalenrichtung nicht mit einer orthogonalen Raumrichtung des Grundfeldes oder einer Körperhauptachse übereinstimmt, ist es jedoch schwierig, die erforderliche Anpassung des FOV abzuschätzen, bei der keine oder nur ein vorgebbares Maß an Einfaltungen im Magnetresonanzbild auftreten.

Es wird deswegen meist eine mehrdimensionale Magnetresonanzlokalisierungsmessung durchgeführt, die beispielsweise aus grobauflösenden MR-Aufnahmen in der Ebene der aufzunehmenden Schichtaufnahmen sowie in zwei Ebenen, die zu dieser und zueinander senkrecht ausgereichtet sind, besteht. Anhand der Magnetresonanzlokalisierungsmessung wird von einem die Untersuchung durchführenden Bediener des MR-Geräts manuell das Magnetresonanzmessprotokoll angepasst, indem z.B. die Posi tion und die Dimensionen des FOVs sowie die Anzahl der Schichten eingegeben werden. Dies muss für jedes Messprotokoll neu durchgeführt werden und erfordert viel Erfahrung und Zeit.

Als Ausgangspunkt der Anpassung ist üblicherweise in einem Magnetresonanzmessprotokoll z.B. eine fest eingestellte Schichtanzahl vordefiniert. Diese entspricht einem durchschnittlichen Körpervolumen eines durchschnittlichen Patienten. Das Volumen bzw. der Umfang eines Patienten kann jedoch sehr variieren und der Magnetresonanzbediener muss anhand der Lokalisationsmessung bei extrem dicken bzw. extrem dünnen Patienten die Schichtanzahl analog zum Patientenvolumen oder Patientenumfang erhöhen oder verringern. Bei unerfahrenem Personal nimmt das wertvolle Messzeiten in Anspruch und der Arbeitsablauf ist drastisch gestört.

Weiterhin können manuell die Phasenkodier- und Readout-Richtung vertauscht werden, um das Messprotokoll zu optimieren und Einfaltungen zu minimieren. Die Phasenkodierrichtung wird dabei in der Richtung der kürzesten Achse des zweidimensionalen Messfeldes gewählt. Gelegentlich werden zusätzliche Sättigungspulse innerhalb der Anregungspulssequenz geschaltet, um ungewünschte Signalbeiträge aus einem sogenannten Sättigungsbereich z.B. in Form von Einfaltungen im MR-Bild zu vermindern. Sämtliche dieser Maßnahmen werden manuell durch den Bediener der Anlage eingegeben und erfordern ein erhebliches Maß an Erfahrung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Durchführung von Magnetresonanzmessprotokollen zu vereinfachen und zu beschleunigen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Anpassung eines Magnetresonanzmessprotokolls an ein Untersuchungsobjekt mithilfe von Messdaten einer mehrdimensionalen Magnetresonanzlokalisierungsmessung des Untersuchungs objekts, wobei zuerst die Magnetresonanzlokalisierungsmessung durchgeführt und die dazugehörigen Messdaten aufgenommen werden, wobei dann die Messdaten ausgewertet werden und geometrische Parameter zur Beschreibung der maximalen Ausdehnung des Untersuchungsobjekts in jeder gemessenen Dimension ermittelt werden und wobei das Magnetresonanzmessprotokoll an die geometrischen Parameter angepasst wird.

In einem Magnetresonanzmessprotokoll sind alle Einstellungen, Parameter und Werte zusammengefasst, die eine Magnetresonanzmessung für eine Untersuchung definieren, welche durch Aufrufen des Magnetresonanzmessprotokolls gestartet werden kann. Ein Magnetresonanzmessprotokoll kann beispielsweise das FOV enthalten, welches die interessierende Region des Untersuchungsobjekts beschreibt, die in der Magnetresonanzmessung aufgenommen werden soll. Das FOV wird z.B. durch die Größe der Schicht, d.h. die Länge, Breite und Dicke eines einer Schichtaufnahme zu Grunde liegenden Bereichs, und durch die Anzahl der parallel zueinander liegenden Schichten bestimmt. Des Weiteren ist im Magnetresonanzmessprotokoll z.B. der Verlauf der Phase in Phasenkodierrichtung und die Phasenkodierrichtung selbst festgelegt.

Die Magnetresonanzmessung wird mithilfe eines MR-Geräts durchgeführt. Das Untersuchungsobjekt ist beispielsweise ein zu untersuchender Patient bzw. ein zu untersuchender Körperteil des Patienten. Er wird zur Untersuchung in den sensitiven Bereich des MR-Geräts gebracht. Mithilfe der Magnetresonanzlokalisierungsmessung kann nun im sensitiven Bereich des MR-Geräts, welcher meist im Bereich des homogensten Magnetfeldes angeordnet ist, die Lage des Untersuchungsobjekts bestimmt werden.

Für eine schnelle Durchführung der Magnetresonanzlokalisierungsmessung ist es vorteilhaft, dass sie eine niedrige Auflösung z.B. im Vergleich mit der genaueren anschließend durchzuführenden Magnetresonanzaufnahme für die Untersuchung aufweist. Vorteilhaft ist es des Weiteren zum einen, dass die Magnetresonanzlokalisierungsmessung mehrere Schichtaufnahmen in einer Ebene umfasst, und zum anderen, dass mehrere in ihrer Ausrichtung zueinander mit dem Magnetresonanzmessprotokoll abgestimmte Ebenen in der Magnetresonanzlokalisierungsmessung aufgenommen werden.

Auf diese Art und Weise können in mehreren Dimensionen, beispielsweise in zwei Dimensionen für eine Schichtmessung oder in drei Dimensionen für eine Messung einer Serie von parallelen Schichten für z.B. eine 3D-Messung, das Untersuchungsobjekt in seiner Lage im MR-Gerät erkannt werden.

Die Messdaten der Magnetresonanzlokalisierungsmessung entsprechen den üblichen Signalintensitätsverteilungen von Magnetresonanzmessungen, nur dass z.B. die Auflösung entsprechend niedriger ist und somit eine Pixelstruktur der Magnetresonanzlokalisierungsmessung beispielsweise gröber ist, also ein größeres Volumen der gemessenen Intensität eines einzelnen Pixels zu Grunde liegt.

Anschließend werden automatisch die Messdaten ausgewertet und geometrische Parameter ermittelt. Diese Parameter beschreiben beispielsweise in einer der gemessenen Dimensionen die Ausdehnung des Untersuchungsobjekts. Anschließend wird das Magnetresonanzmessprotokoll an die geometrischen Parameter angepasst, d.h., dass z.B. das FOV und die Phasenkodierung angepasst werden.

Ein Vorteil des Verfahrens nach der Erfindung liegt darin, dass das Magnetresonanzmessprotokoll automatisch an die von Patient zu Patient variierenden Abmessungen der zu untersuchenden Körperteile angepasst werden. Zu dieser Anpassung ist kein manueller Beitrag mehr vonnöten, so dass beispielsweise eine Magnetresonanzmessung mittels des Magnetresonanzmessprotokolls automatisch nach Durchführung der Lokalisierungsmessung gestartet werden kann. Unter Umständen ist es allerdings vorteilhaft, nach der automatischen Anpassung eine Möglichkeit zur Kontrolle und eventuellen Korrektur durch den Bediener anzubieten.

Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass die Anpassung des Magnetresonanzmessprotokolls schneller erfolgt als eine manuelle Anpassung, und dass dadurch der Arbeitsablauf der Magnetresonanzuntersuchung erheblich vereinfacht und beschleunigt wird. Dies führt zu einer im Durchschnitt verkürzten Aufenthaltszeit von Patienten im MR-Gerät.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens wird bei dem Auswerten der Messdaten in einer Dimension mindestens ein Grenzpunkt der Messdaten bestimmt, der die Magnetresonanzlokalisierungsmessung in der jeweiligen Dimension in zwei Bereiche aufteilt, von denen der eine im Wesentlichen keine Messdatenpunkte mit Signalbeitrag vom Untersuchungsobjekt aufweist und der andere im Wesentlichen alle Messdatenpunkte aufweist, die einen Signalbeitrag vom Untersuchungsobjekt aufweisen. Die Auswertung der Messdaten kann beispielsweise anhand der Signalverteilungen der Messdaten erfolgen. Beispielsweise können über mehrere Zeilen der Messdaten die Signalbeiträge akkumuliert werden und das akkumulierte Signal ausgewertet werden. Ein Vorteil dieser Ausführungsform liegt darin, dass ein Grenzpunkt bestimmt wird, durch den z.B. die Grenze der Untersuchungsregion in einer Dimension verläuft und der direkt als geometrischer Parameter in das Magnetresonanzmessprotokoll aufgenommen werden kann.

In einer Weiterbildung des Verfahrens wird der Abstand zweier in einer Dimension bestimmten Grenzpunkte als objektbezogener Parameter ermittelt. Die Einstellung einer Untersuchungsregion im Magnetresonanzmessprotokoll kann dann beispielsweise mit einem Grenzpunkt, bzw. mit einer ihm zugeordneten Grenzkoordinate, und dem Abstand zweier in dieser Dimension bestimmten Grenzpunkte eingestellt werden.

In einer Weiterbildung erfolgt die Einstellung der Untersuchungsregion im Magnetresonanzmessprotokoll mithilfe eines anhand der Grenzpunkte berechneten objektbezogenen Isozentrums. Dies hat den Vorteil, dass das Isozentrum des Magnetresonanzmessprotokolls an die Lage des Untersuchungsobjekts im Magnetresonanzgerät angepasst ist und so z.B. vom objektbezogenen Isozentrum für eine Bildverarbeitung ausgegangen werden kann.

In einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens erstreckt sich zur Verhinderung von eingefalteten Signalbeiträgen die Phasenkodierung über die in der Dimension der Phasenkodierung bestimmten Grenzpunkte hinaus. Dies hat den Vorteil, dass automatisch Einfaltungseffekte in der Magnetresonanzaufnahme verhindert werden, ohne dass zuvor der Bediener die Phasenkodierung einstellen muss.

In einer weiteren Ausbildungsform werden zur Verhinderung von Störsignalbeiträgen Sättigungsbereiche mithilfe der Grenzpunkte definiert und positioniert. Dies hat den Vorteil, dass in einem Magnetresonanzmessprotokoll automatisch üblicherweise bei dem Magnetresonanzmessprotokoll verwendete Sättigungsbereiche definiert werden, die in ihrer Lage an die Grenzpunkte und damit auch an die Untersuchungsregion angepasst sind. Dies Vereinfacht und beschleunigt die Verwendung von Sättigungsbereichen in Magnetresonanzmessprotokollen.

In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung wird mithilfe der geometrischen Parameter eine Anzahl von im Magnetresonanzmessprotokoll durchzuführenden Schichtaufnahmen unter Einbezug einer einstellbaren Schichtdicke berechnet. Dies kann insbesondere mithilfe des Abstands zweier Grenzpunkte und der dadurch definierten Untersuchungsregion erfolgen.

In einer vorteilhaften Weiterbildung werden die ermittelten Parameter beim Aufruf eines weiteren Magnetresonanzmessprotokolls übernommen. Dies hat den Vorteil, dass die Magnetreso nanzlokalisierungsmessung nur einmal für mehrere Magnetresonanzmessungen, die zu verschiedenen Magnetresonanzmessprotokollen gehören, durchgeführt werden muss. Entsprechend wird Zeit eingespart.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind durch die Merkmale der Unteransprüche gekennzeichnet.

Es folgt die Erläuterung von mehreren Ausführungsbeispielen der Erfindung anhand der 1 bis 7. Es zeigen:
1 ein Flussdiagramm zur Verdeutlichung des Verfahrens,
2 eine beispielhafte Magnetresonanzlokalisierungsmessung mit drei Magnetresonanzaufnahmen in drei orthogonalen Richtungen,
3 eine Verdeutlichung einer beispielhaften Vorgehensweise nach dem Verfahren am Beispiel der Magnetresonanzlokalisierungsmessung aus 1,
4 eine beispielhafte Vorgehensweise zur Bestimmung von Grenzpunkten in der Magnetresonanzlokalisierungsmessung aus 1,
5 eine angepasste Untersuchungsregion anhand der Magnetresonanzlokalisierungsmessung aus 1,
6 Verdeutlichungen der Berechnung eines Isozentrums und einer Anzahl von durchzuführenden Schichtaufnahmen und die Verwendung von Sättigungsbereichen anhand der Magnetresonanzlokalisierungsmessung aus 1 und
7 eine Tabelle von möglichen geometrischen Parametern eines Magnetresonanzmessprotokolls.
1 zeigt ein Flussdiagramm zur Verdeutlichung des Verfahrens. Mit einem MR-Gerät M1 wird ein Patient untersucht. Mögliche Einsatzbereiche des Verfahrens sind unter anderem Untersuchungen eines Abdomen, einer Schulter, eines Knies, eines Herzens, einer Wirbelsäule, eines Nacken und eines Kopfes insbesondere eines Kindes. Nach der Lagerung und dem Einbringen des Patienten in einen sensitiven Bereich des MR-Geräts M1 wird eine mehrdimensionale Magnetresonanzlokalisierungsmessung durchgeführt. Man erhält Messdaten M2, die mittels einer Software M3, die in die Auswerte- und Steuersoftware des MR-Geräts M1 integriert sein kann, ausgewertet werden. Es werden geometrische Parameter M4 ermittelt, die die maximale Ausdehnung des Untersuchungsobjekts in jeder gemessenen Dimension beschreiben. Ein Magnetresonanzmessprotokoll M5 wird an die geometrischen Parameter M4 angepasst. Mit dem angepassten Magnetresonanzmessprotokoll M5 wird die entsprechende Untersuchung durchgeführt, wobei in einem Kontrollschritt M6 eine Möglichkeit zur Überprüfung und Veränderung des Magnetresonanzmessprotokolls M5 gegeben sein kann.
Das Verfahren wird im Folgenden am Beispiel einer Abdomenuntersuchung verdeutlicht, der eine Magnetresonanzlokalisierungsmessung zu Grunde liegt. Vorzugsweise sind die in der Magnetresonanzlokalisierungsmessung durchgeführten MR-Aufnahmen in ihrer Ausrichtung an die sich anschließende MR-Messung des Magnetresonanzprotokolls angepasst.
2 zeigt schematisch ein Ergebnis einer Magnetresonanzlokalisierungsmessung in drei Dimensionen mit MR-Aufnahmen, die mit niedriger Auflösung von 256 × 256 Pixel in drei orthogonalen Schnittrichtungen gemessen wurden. In jeder einer Schnittrichtung zugeordneten Schichtebene werden drei parallel zueinander liegende MR-Aufnahmen gemessen, wobei jeweils die mittlere MR-Aufnahme in 1 in einer beispielhaften dreifenstrigen Bildschirmdarstellung abgebildet ist. So zeigen Fenster A eine transversale Schichtaufnahme 1M, Fenster B eine koronare Schichtaufnahme 3M und Fenster C eine sagittale Schichtaufnahme 5M des Abdomen.
Zusätzlich ist in jeder MR-Aufnahme die Orientierung der beiden anderen orthogonal zu der gezeigten Schichtebene verlaufenden MR-Aufnahmen angedeutet. Beispielsweise erkennt man im Fenster A mehrere gemäß dem eingezeichneten X-Y-Z-Koordinatensystem in X-Richtung verlaufende Linien, die eine vordere koronare Schichtaufnahme 3V, die mittlere koronare Schichtaufnahme 3M und eine hintere Schichtaufnahme 3H kennzeichnen. Senkrechte Linien in Y-Richtung markieren die Position einer linken sagittalen Schichtaufnahme 5L, der mittleren sagittalen Schichtaufnahme 5M und einer rechten sagittalen Schichtaufnahme 5R. Die Orientierung der Magnetresonanzaufnahmen ist entsprechend in den Fenstern B und C eingezeichnet. Dabei sind in den Fenstern Bund C auch eine obere transversale Schichtaufnahme 10, die mittlere transversale Schichtaufnahme 1M und eine untere transversale Schichtaufnahme 1U zu sehen.
Gemessen und abgebildet ist im Wesentlichen der gesamte sensitive Bereich des Magnetresonanzgeräts, der z.B. durch die verwendeten Empfangsantennen bestimmt wird. In den schematisiert dargestellten Schichtaufnahmen 1M, 3M, 5M erkennt man ein Untersuchungsobjekt U.
In einer möglichen Darstellungsweise einer MR-Aufnahme werden Bereiche mit einer hohen Protonendichte, z.B. Wasser oder Fettgewebe, die ein starkes Magnetresonanzsignal emittieren und somit eine hohe Signalintensität aufweisen, hell dargestellt. Entsprechend weist das Untersuchungsobjekt U im Inneren je nach Protonenkonzentration verschiedene Graustufen auf. Ein das Untersuchungsobjekt U umgebende Raum 7 erzeugt im Wesentlichen kein Signal und ist in einer Magnetresonanzaufnahme üblicherweise schwarz dargestellt. Der Übersichtlichkeit halber sind in 2 nur Strukturen im Untersuchungsobjekt U schematisch mit Linien wiedergegeben. Auf Grautöne zur Darstellung der Signalhöhe, um z.B. den signalfreien Raum 7 kenntlich zu machen, wurde verzichtet.
3 verdeutlicht die Funktion von Grenzpunkten im Verfahren anhand der Magnetresonanzlokalisierungsmessung aus 2. Zu ihrer Bestimmung werden die Messdaten der Magnetresonanzlokalisierungsmessung verwendet. Der Übersichtlichkeit halber wurden die Linien zur Kenntlichmachung der orthogonalen MR-Aufnahmen nicht mehr eingezeichnet. Stattdessen ist an den Bildrändern die Pixelstruktur der MR-Aufnahmen 1M, 3M, 5M angedeutet, die jeweils 256 mal 256 Pixel umfassen.
Man erkennt die Grenzpunkte 11L, 11R, 13V, 13H die jeweils einem Pixel entsprechen, der in einer Dimension die maximale Ausdehnung des Untersuchungsobjekts U angibt. Die Grenzkoordinaten L₀, R₀, V₀, H₀ der Grenzpunkte 11L, ... 13H in der jeweiligen Dimension sind am Aufnahmerand gekennzeichnet.
Beispielsweise kann einer der Grenzpunkte 11L, 11R, 13V, 13H anhand der Unterteilung der Schichtaufnahmen 1M, 3M, 5M in Bereiche mit und ohne Signal bestimmt werden. Dazu ist eine senkrechte Linie eingezeichnet, die durch den Grenzpunkt 11L und entsprechend durch die Grenzkoordinate L₀ verläuft. Zwischen der Linie und dem linken Rand der MR-Aufnahme befindet sich kein Pixel mehr, der einen Intensitätsbeitrag aufweist, d.h. in diesem Teil des sensitiven Bereichs befindet sich kein Teil des Untersuchungsobjekts U. Im Gegensatz dazu befindet sich auf der rechten Seite der Linie das gesamte Untersuchungsobjekt U. Entsprechende Linien sind durch den Grenzpunkt 11R in der Schichtaufnahme 3M sowie durch den Grenzpunkt 13V in der Schichtaufnahme 5M eingezeichnet.
4 zeigt eine beispielhafte Vorgehensweise zur Bestimmung der Grenzpunkte 11L, 11R. Dazu wurde die transversale Schichtaufnahme 1M in ihrer Intensität in Y-Richtung aufintegriert. Dargestellt ist in 4 die über die räumliche Koordinate X integrierte Intensität. Zusätzlich ist eine Li nie durch den Punkt 11L antsprechend 3 angedeutet. Links der Linie, d.h. bei Pixeln mit X-Koordinaten kleiner L₀, ist nahezu keine Intensität akkumuliert. Zwischen den Pixel L₀ und R₀ befindet sich das Untersuchungsobjekt und dementsprechend weisen diese Pixel eine hohe akkumulierte Intensität auf. Bei Pixeln mit einer X-Koordinate größer R₀ wird wiederum über ein untersuchungsobjektfreies Gebiet integriert, so dass dort wieder ein zu vernachlässigendes Intensitätssignal vorliegt. Mithilfe eines einfachen Algorithmus kann nun bestimmt werden, wo das Untersuchungsobjekt U beginnt bzw. endet, d.h. es können entsprechend die Grenzkoordinaten L₀, R₀, V₀, H₀ bestimmte werden. Unter Umständen ist es vorteilhaft, ein Untergrundsignal zu berücksichtigen.
Anhand der Grenzpunkte 11L, ... 13H, die selbst schon geometrische Parameter zur Beschreibung der maximalen Ausdehnung des Untersuchungsobjekts U sind, können weitere Parameter bestimmt werden, beispielsweise der Abstand zwischen zwei der Grenzpunkte 11L, ... 13H in einer Dimension sowie der Mittelpunkt zwischen zwei Grenzpunkten.
Nach der Auswertung der Messdaten der Magnetresonanzlokalisierungsmessung kann die Untersuchungsregion des Messprotokolls angepasst werden. 5 verdeutlicht dies schematisch. In der transversalen Schichtaufnahme 1M ist eine transversale Untersuchungsregion FOV_T durch ein Rechteck, dessen Seiten durch die Grenzpunkt 11L, 11R, 13V und 13H verlaufen, eingezeichnet.
Um Einfaltungen zu verhindern, wird eine Phasenkodierung in einer mit einem Pfeil angedeutete Richtung ρ um jeweils einige Prozent über den Grenzpunkt 13V, 13H ausgedehnt. Dies ist z.B. beim ,Zoomen' der Untersuchungsregionen FOV_T, d.h. bei der Selektion einer Untersuchungsregionen, die kleiner ist als die durch die Grenzpunkte vorgeschlagene Untersuchungsregion, von besonderer Bedeutung, um z.B. ungewünschte Signalbeiträge aus angrenzenden Gebieten zu unterdrücken. Mithilfe der geometrischen Parameter kann die optimale Phasenkodierrichtung ausgewählt und die Ausdehnung der Phasenkodierung automatisch angepasst werden.
In der koronaren Schichtaufnahme 3M ist ein weiterer Sonderfall eingetreten. Da aufgrund der Abdomen-Untersuchung in Z-Richtung kein Grenzpunkt ermittelt werden kann, wird in Z-Richtung der gesamte sensitive Bereich bis auf einen schmalen Rand als koronare Untersuchungsregion FOV_K ausgewählt. Die seitlichen Ränder verlaufen in ihrer Verlängerung durch die Grenzpunkt 11R und 11L.
Die sagittale Schichtaufnahme 5M ist in Z-Richtung ebenfalls ein Sonderfall, allerdings liegen die Grenzpunkte 13V, 13H auf den Linien des Rechtecks, welches eine sagittale Untersuchungsregion FOV_S andeutet. Auch hier ist die Verlängerung der Phasenkodierrichtung in Y-Richtung gestrichelt angedeutet.
6 verdeutlicht weitere Aspekte des Verfahrens. Beispielsweise ist in der transversalen Schichtaufnahme 1M' zum einen das Isozentrum ISO1, d.h. die Mitte des sensitiven Bereichs, eingezeichnet. Zusätzlich ist das Isozentrum ISO2 eingezeichnet, welches die Mitte des Objekts aufgrund der mit Hilfe der Grenzpunkte 11L, ... 13H bestimmten Untersuchungsregion FOV angibt. Da das Untersuchungsobjekt nicht immer ideal im Magnetresonanzgerät positioniert werden kann, fallen die beiden Isozentren ISO1, ISO2 meist nicht zusammen.
In der Schichtaufnahme 3M' wird verdeutlicht, dass mithilfe der Abstände der Grenzpunkte 11L, 11R und mit einer voreingegebenen Schichtdicke D beispielsweise von 10 mm die Anzahl der durchzuführenden transversalen Schichten berechnet und in der Magnetresonanzlokalisierungsmessung angezeichnet werden kann. Das Ausmaß der Untersuchungsregion FOV_K in X-Richtung ist auf eine ganzzahliges Vielfaches der Schichtdicke D angepasst.
Schichtaufnahme 5M' verdeutlicht den Einsatz von Sättigungsbereichen anhand der aus den Lokalisationsmessdaten bestimmten Parametern. Beispielsweise könnte bei einer sagittalen Schichtaufnahme zur Wirbelsäulenuntersuchung der vordere Bereich des Abdomen durch einen Sättigungspuls in seinem Signalbeitrag gesättigt werden.
Um beispielsweise bei einer Wirbelsäulenuntersuchung Störungen aufgrund der Herz- und Atemtätigkeit zu unterdrücken, könnte beispielsweise in einer Voreinstellung ausgehend vom Grenzpunkt 13V ein Sättigungsbereich S von 50 bis 75% des Abstandes zwischen den Grenzpunkten 13V und 13H automatisiert im Magnetresonanzmessprotokoll vorgeschlagen werden. Bei einer Schulteruntersuchung könnte mithilfe eines automatisiert angeordneten Sättigungsbereichs der Aufnahmebereich der gegenüberliegenden Schulter weggesättigt werden, um Einfaltungen in der Bildgebung zu unterdrücken.
7 zeigt eine Tabelle von Parametern, die z.B. mithilfe des Verfahrens bestimmt und in ein Magnetresonanzmessprotokolls implementiert werden können. Beispielsweise enthält die Tabelle die Positionen der Isozentren ISO1 und ISO2, die einerseits die Mitte des sensitiven Bereichs und andererseits die Mitte der Untersuchungsregion beschreiben. Des Weiteren werden beispielsweise in den drei Dimensionen die Koordinaten L₀, R₀, V₀, H₀, O₀, U₀ angegeben sowie die anhand der Grenzpunkte 11L, ... 13H bestimmten Untersuchungsregionen FOV_T, FOV_K, FOV_S durch die Breiten ΔX, ΔY, ΔZ angegeben. In X-, Y- und Z-Richtung wird prozentual die der Phasenkodierung zugrundeliegende Größe vorgeschlagen. Zusätzlich sind beispielsweise die Anzahl der Schichten in den verschiedenen Dimensionen aufgrund der bestimmten geometrischen Parameter angegeben.
Mit der Lokalisierungsmessung wurde in drei Schichtebenen die zu untersuchende Körperregion vermessen. Die erhaltenen Messwerte werden zu geometrischen Parametern ausgewertet und stehen zur Anpassung des Messprotokolls als Information zur Ver fügung. Diese geschieht automatisiert und wird als patientenspezifischer Vorschlag beispielsweise in einem Popup-Menü mit einer Tabelle nach 7 dem Bediener mitgeteilt. Dieser hat die Möglichkeit, den Vorschlag anzunehmen, abzulehnen oder manuell weiter zu bearbeiten.
Die geometrischen Parameter können beispielsweise als Pixel der Magnetresonanzlokalisierungsmessung, als Pixel der Messung des Messprotokolls oder in mm-Größeneinheiten angegeben werden. Sie können nach Durchführung eines Messprotokolls abgespeichert und in einem weiteren neu aufgerufenen Messprotokoll verwendet werden. Dieses kann ebenfalls automatisiert angepasst und die dazugehörige Magnetresonanzmessung automatisiert gestartet werden. Ein eventueller Zwischenschritt zur Überprüfung oder Anpassung des Magnetresonanzmessprotokolls durch den Bediener kann wiederum zwischengeschaltet werden.

Claims

Verfahren zur Anpassung eines Magnetresonanzmessprotokolls (M5) an ein Untersuchungsobjekt (U) mithilfe von Messdaten (M2) einer mehrdimensionalen Magnetresonanzlokalisierungsmessung des Untersuchungsobjekts (U) mit folgenden Verfahrensmerkmalen: – Durchführen der Magnetresonanzlokalisierungsmessung und Aufnehmen von dazugehörigen Messdaten (M2), – Auswertender Messdaten (M2) und Ermitteln von geometrischen Parametern zur Beschreibung der maximalen Ausdehnung des Untersuchungsobjekts (U) in jeder gemessenen Dimension, – Anpassen des Magnetresonanzmessprotokolls (M5) an die geometrischen Parameter.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetresonanzlokalisierungsmessung eine im Vergleich zum Magnetresonanzmessprotokoll (M5) niedrige Auflösung aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetresonanzlokalisierungsmessung mehrere Schichtaufnahmen (10, ... 5L) umfasst, die in ihrer Ausrichtung zueinander an eine im Magnetresonanzmessprotokoll (M5) definierte Untersuchungsregion (FOV) angepasst sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Messdaten (M2) anhand ihrer Signalverteilung ausgewertet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Auswerten der Messdaten (M2) in einer der Dimensionen mindestens ein Grenzpunkt (11L, 11R, 13V, 13H) der Messdaten (M2) bestimmt wird, der die Magnetresonanzlokalisierungsmessung in der Dimensionen in zwei Bereiche aufteilt, von denen der eine im Wesentlichen keine Messdatenpunkte mit Signalbeitrag vom Untersuchungsobjekt (U) aufweist und der andere im Wesentlichen alle Messdatenpunkte aufweist, die einen Signalbeitrag vom Untersuchungsobjekt (U) aufweisen.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass als objektbezogener Parameter eine Grenzkoordinate (L₀, R₀, V₀, H₀) der entsprechenden Dimension des Grenzpunkts (11L, 11R, 13V, 13A) ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass als objektbezogener Parameter der Abstand zweier in einer Dimension bestimmten Grenzpunkte (11L, 11R, 13V, 13H) ermittelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rand der Untersuchungsregion (FOV) durch die Grenzkoordinate (L₀, R₀, V₀, H₀) gegeben ist.
Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Untersuchungsregion (FOV) in einer Dimension auf den ermittelten Abstand eingestellt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass anhand der Grenzpunkte (11L, 11R, 13V, 13H) ein objektbezogenes Isozentrum (ISO2) insbesondere zur Positionierung der Untersuchungsregion (FOV) berechnet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verhinderung von eingefalteten Signalbeiträgen sich eine Phasenkodierung über die in der Dimension der Phasenkodierung bestimmten Grenzpunkte (11L, 11R, 13V, 13H) hinaus erstreckt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verhinderung von Störsignalbeiträgen ein Sättigungsbereich 5 mithilfe der Grenzpunkte (11L, 11R, 13V, 13H) positioniert werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzahl von im Magnetresonanzmessprotokoll (M5) durchzuführenden Schichtaufnahmen (10, ... 5L) mithilfe der geometrischen Parameter, insbesondere mithilfe des Abstands zweier Grenzpunkte (11L, 11R, 13V, 13H), und einer einstellbaren Schichtdicke (D) berechnet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein ermittelter Parameter beim Aufruf eines weiteren Magnetresonanzmessprotokolls (M5) übernommen wird.