DE3721639A1 - Magnetresonanz-abbildungsgeraet und -verfahren - Google Patents
Magnetresonanz-abbildungsgeraet und -verfahrenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Magnetresonanz- oder MR-Abbildungsgerät,
mit dem die Datenerfassungszeit bei der Gewinnung
von Magnetresonanz- oder MR-Bildern einer Anzahl
von (Schnitt-)Scheiben beträchtlich verkürzt werden kann,
sowie ein entsprechendes Verfahren.
Bei einem bereits in der Praxis angewandten MR-Abbildungsgerät
wird eine Magnetresonanzerscheinung als die Resonanz
eines magnetischen Moments eines Kernspins an einer elektromagnetischen
Welle angeregt. Ein durch die MR-Erscheinung
erzeugtes MR-Signal wird erfaßt, um Informationen über
einen spezifischen Atomkern im Gewebe eines Untersuchungsobjekts
zu gewinnen.
Das Prinzip bei einem (solchen) MR-Abbildungsgerät ist
nachstehend erläutert.
Jeder Atomkern weist seinen eigenen Kernspin auf. Ein Atomkern
erzeugt ein durch den Kernspin hervorgerufenes magnetisches
Moment. Das kernmagnetische Moment jedes Atomkerns
weist normalerweise in eine beliebige oder willkürliche
Richtung. Wenn jedoch den kernmagnetischen Momenten ein
Magnetfeld aufgeprägt wird, werden sie entsprechend der
Richtung der Magnetkraftlinien orientiert. Beispielsweise
weisen Atomkerne mit Spins von 1/2, etwa Protonen (¹H) als
Atomkerne von Wasserstoff, nur zwei Arten von kernmagnetischen
Momenten auf, nämlich solche, die parallel zum Magnetfeld
in der Richtung der Magnetkraftlinien orientiert sind,
und solche, die parallel zum Magnetfeld und in einer der
Richtung der Magentkraftlinien entgegengesetzten Richtung
orientiert sind. Diese beiden Arten von kernmagnetischen
Momenten oder Kernmagnetmomenten im Magnetfeld weisen
Energien unterschiedlicher Pegel oder Niveaus auf
(Zeemansche Aufspaltung eines Energieniveaus).
Das magnetische Verhalten einer Gruppe von Kernspins, d. h.
Kernmagnetmomente insgesamt, kann durch Definieren des
makroskopischen Magnetisierungsvektors M festgestellt
werden, welcher eine Vektorgröße darstellt, die durch
Addieren aller Kernmagnetmomente in einem interessierenden
Abschnitt oder Bereich eines Untersuchungsobjekts gewonnen
wird. Wenn das Magnetfeld nicht angelegt ist, beträgt
der Magnetisierungsvektor M natürlich Null. Bei
angelegtem Magnetfeld sind andererseits die Magnetmomente
entsprechend der Richtung des Magnetfelds orientiert,
und es wird ein parallel zum Magnetfeld liegender
Magnetisierungsvektor M erzeugt. Gemäß üblicher herkömmlicher
Praxis auf diesem Fachgebiet wird die Koordinatenachse
der Richtung des Magnetfelds als Z-Achse bezeichnet.
Wenn der Magnetisierungsvektor M gegenüber der Z-Achse
geneigt ist, beginnt er eine Präzession um diese. Zum
Neigen (Schrägstellen) des Magnetisierungsvektors M
kann ein kleines (schwaches) Magnetfeld aufgeprägt werden,
das auf einer X-Y-Ebene senkrecht zu einem statistischen
Magnetfeld längs der Z-Achse rotiert. Tatsächlich
wird anstatt eines rotierenden Magnetfelds ein Hochfrequenz-Wechselspannungsmagnetfeld
mittels einer Spule
aufgeprägt. Um dabei die Magnetfrequenz zu erzeugen,
muß die Frequenz des Hochfrequenz-Magnetfelds so eingestellt
sein, daß sie mit der Resonanzfrequenz eines
spezifischen, zu untersuchenden Kernspins koinzidiert
bzw. übereinstimmt.
Eine Neigung des Magnetisierungsvektors M aus einer
Gleichgewichtsstellung bedeutet, daß er von einem
niedrigen auf ein(en) hohen Energiepegel oder -niveau
übergeht; dieser Übergang tritt nur dann auf, wenn die
Frequenz des Hochfrequenz-Magnetfelds einer Differenz
in den magnetischen Energien der beiden vorbestimmten
Energienieveaus entspricht. Die Resonanzfrequenz (Lamor-Frequenz)
l₀ ist einer Größe gleich, die durch Multiplizieren
der Intensität H₀ des aufzuprägenden Magnetfelds
mit den magnetischen Rotationsverhältnis (gyromagnetischen
Verhältnis) γ erhalten wird:
ω₀ = γ × H₀ (1)
Das magnetische Rotationsverhältnis γ ist eine für jede
Art von Atomkernen mit einem Kernspin spezifische oder
einzigartige Konstante. Beispielsweise beträgt die
Resonanzfrequenz des Wasserstoff-Atomkerns (Protons)
in einem Magnetfeld 1 T (Tesla) 42,57 MHz und diejenige
von Phosphor 31 (³¹P) 17,24 MHz. Wenn eine Frequenz
eines Hochfrequenz-Magnetfelds willkürlich gewählt
wird, so daß sie mit einem spezifischen Atomkern synchronisiert
ist, kann die Magnetresonanz des (betreffenden)
Atomkerns getrennt beobachtet werden.
Bei einem MR-Abbildungsgerät wird daher ein vorbestimmtes
lineares Gradientmagnetfeld einem in einem Statikmagnetfeld
längs der Z-Achsenrichtung angeordneten
Untersuchungsobjekt aufgeprägt, und es wird ein Hochfrequenz-Anregungsimpuls
angelegt, um den Magnetisierungsvektor
M zu neigen (d. h. die Magnetresonanz anzuregen).
Ein nach Anlegung des Hochfrequenzimpulses durch
eine Empfangsspule empfangenes MR-Signal wird zum Rekonstruieren
eines Bildes (einer Abbildung) der MR-Information
in einem Raum einer Fourier-Transformation unterworfen.
Dies bedeutet, daß das MR-Abbildungsgerät eine
Magnetresonanz in einem vorbestimmten Bereich eines
Untersuchungsobjekts anregt, ein durch die Magnetresonanz
erzeugtes schwaches MR-Signal abgreift und ein Bild
entsprechend der MR-Information auf der Grundlage des
MR-Signals rekonstruiert.
Bei einem solchen MR-Abbildungsgerät (oder -system) werden
eine Lage und eine Dicke einer (Schnitt-)Scheibe
(slice) auf die nachstehend beschriebene Weise bestimmt.
Ein Hochfrequenz-Anregungsimpuls (selektiver Anregungsimpuls)
aus einer Frequenzkomponente zum selektiven Anregen
nur einer Scheibe einer vorbestimmten Dicke wird
einem Untersuchungsobjekt aufgeprägt, während letzteres
mit einem Gradientmagnetfeld in einer Richtung (Z-Achsenrichtung)
senkrecht zu einem Statikmagnetfeld und einer
Scheibenfläche beaufschlagt wird, wodurch eine MR-Erscheinung
nur in einer spezifischen Scheibe angeregt
wird (als "selektive Anregungsmethode" bezeichnet).
Atomkerne im angeregten Bereich beginnen eine Präzession
mit derselben Resonanzfrequenz und in oder mit verschiedenen
Phasen in der Richtung der Dicke (der Scheibe) aufgrund
des angelegten Gradientmagnetfelds, wenn eine
Scheibenlage bestimmt ist, d. h. die gewählte Scheibe
angeregt ist. Solche Phasenvariationen verkleinern ein
zu erfassendes MR-Signal, wodurch die Güte eines letztlich
gewonnenen MR-Bilds beeinträchtigt wird.
Zur Ausschaltung der Phasenvariationen zwecks Gewinnung
eines großen MR-Signals wird daher herkömmlicherweise
ein Gradientmagnetfeld mit einer Polarität, die derjenigen
des während der Anregung (d. h. Scheibenbestimmung)
aufgeprägten Gradientmagnetfelds entgegengesetzt
ist, nach der Anregung (d. h. Scheibenlagenbestimmung)
und vor der MR-Signalerfassung angelegt.
Die Wirkungsweise eines Magnetisierungsvektors bei der
erwähnten Phasenverschiebungsunterdrückung ist nachstehend
anhand von Fig. 1 erläutert. Das in Fig. 1 dargestellte
Koordinatensystem ist ein rotierendes Koordinatensystem,
das mit der Resonanzwinkelfrequenz ω₀ gemäß obiger
Gleichung (1) rotiert, wobei die Z-Achse eine Richtung des
Statikmagnetfelds H₀ und die X′-Achse eine Richtung des
Anregungsimpulses repräsentieren. Bei Anlegung eines 90°-Impulses
fällt der Magnetisierungsvektor M in Z-Achsenrichtung
auf die Y′-Achse. Dabei ist unter einem gleichzeitig
mit dem 90°-Impuls aufgeprägten Gradientmagnetfeld
G Z der Magnetisierungsvektor M bestrebt, auf einer höheren
Winkelfrequenz als die Resonanzwinkelfrequenz ω₀ in einem
Abschnitt auf Resonanz zu gehen, in welchem eine Magnetfeldintensität
vorliegt, die höher ist als die Magnetfeldintensität
H₀ in Zentrum der Scheibe, so daß sich der
Magnetisierungsvektor von der Y′-Achse längs einer in
Fig. 1 mit dem Pfeil A₁ bezeichneten Richtung verschiebt.
Andererseits neigt der Magnetisierungsvektor M zu einer
Resonanz auf einer niedrigeren Winkelfrequenz als die
Resonanzwinkelfrequenz ω₀ in einem Abschnitt oder Bereich
mit einer unterhalb der Magnetfeldintensität H₀ im
Zentrum der Scheibe liegenden Magnetfeldintensität, und
er verschiebt sich daher von der Y′-Achse längs einer
durch den Pfeil A₂ angegebenen Richtung. Wenn danach
ein Gradientenmagnetfeld einer Polarität entgegengesetzt
zu derjenigen des Gradientenmagnetfelds G Z , d. h. ein Gradientenmagnetfeld
-G Z , in welchem der Bereich mit der Magnetfeldintensität,
die höher ist als die Magnetfeldintensität
H₀ bei angelegtem Gradientmagnetfeld G Z , eine niedrigere
Magnetfeldintensität aufweist, und der Bereich mit einer
niedrigeren Magnetfeldintensität als die Magnetfeldintensität
H₀ bei angelegtem Gradientmagnetfeld G Z eine höhere
Magnetfeldintensität besitzt, aufgeprägt wird, bewegt
sich der von der Y-Achse verschiedene Magnetisierungsvektor
M längs der Richtungen -A₁ und -A₂ entgegengesetzt
zum obigen Fall. Wenn die Anlegungszeit des Gradientmagnetfelds
-G Z beliebig oder willkürlich (arbitrarily)
gewählt wird, können die Richtungen aller Magnetisierungsvektoren
M in der gewählten Scheibe mit der Y′-Achse ausgefluchtet
werden.
Nach einer derzeit üblichsten, bei herkömmichen MR-Abbildungssystemen
angewandten Methode wird nicht nur
die Magnetresonanz angeregt, sondern auch ein MR-Echo
mittels vorbestimmter Anregungsfrequenzen oder -folgen
erzeugt. Dieses MR-Echo wird zur Gewinnung nötiger MR-Informationen
abgegriffen.
Typische Beispiele für eine Methode zum Erzeugen des MR-Echos
sind eine Pulsechomethode, bei der das MR-Echo
mittels eines sog. 180°-Impulses erzeugt wird, und eine
Gradientechomethode, bei welcher das MR-Echo durch
Invertieren eines Gradientmagnetfelds erzeugt wird.
Bei der Pulsechomethode wird eine in den Fig. 2A bis 2C
gezeigte Impuls- oder Pulsfolge angewandt.
Fig. 2A veranschaulicht eine Wellenform eines Gradientmagnetfelds
G S zum Bestimmen einer Scheibe und außerdem
Hüllkurvenwellenformen von Anregungsimpulsen P E 1 und P E 2
sowie ein MR-Echo E neben der Wellenform des Gradientmagnetfelds
G S . Fig. 2B zeigt eine Wellenform eines
Gradientmagnetfelds G R zum Auslesen von MR-Daten, während
Fig. 2C eine Wellenform eines Gradientmagnetfelds
G E für die Phasencodierung der Magnetresonanz zeigt.
Das Phasencodier- und das Auslese-Gradientmagnetfeld G E
bzw. G R werden benutzt, um zu bewirken, daß ein MR-Signal (MR-Echo)
Informationen für eine Verschiebung (oder einen
Versatz) auf einer Scheibe als Phaseninformation enthält.
Bei der Pulsechomethode werden zunächst ein Scheibenbestimmungs-Gradientmagnetfeld
G S und ein 90°-Anregungsimpuls
P E1 aufgeprägt. Normalerweise wird das Gradientmagnetfeld
G Z in Z-Achsenrichtung als das Scheibenbestimmungs-Gradientmagnetfeld
G S benutzt. Der 90°-Anregungsimpuls
P E1 ist in diesem Fall ein selektiver Anregungsimpuls
mit einer Hüllkurve der Wellenform gemäß
Fig. 2A. Nach dem Anlegen des 90°-Anregungsimpulses wird
das Scheibenbestimmungs-Gradientmagnetfeld G S invertiert,
um auf beschriebene Weise die Phasenverschiebung aufzuheben.
Das Auslese- und Phasencodier-Gradientmagnetfeld
G R bzw. G E werden nach dem Invertieren des Scheibenbestimmungs-Gradientmagnetfelds
G S für eine vorbestimmte
Zeitspanne angelegt. Als Auslese- und Phasencodier-Gradientmagnetfelder
G R bzw. G E werden normalerweise
Gradientmagnetfelder benutzt, die in zueinander orthogonalen
Richtungen auf der X-Y-Ebene liegen, d. h. das
Gradientmagnetfeld G X in X-Achsenrichtung und das
Gradientmagnetfeld G Y in Y-Achsenrichtung. Nach dem
Anlegen oder Aufprägen der Gradientmagnetfelder G R
und G E wird wiederum das Scheibenbestimmungs-Gradientmagnetfeld
G S aufgeprägt, und es wird ein 180°-Anregungsimpuls
P E2 angelegt. Als Anregungsimpuls P E2 wird auch
ein selektiver Anregungsimpuls mit einer Hüllkurve der
Wellenform gemäß Fig. 2A benutzt. Das Auslese-Gradientmagnetfeld
G R wird wiederum in einem vorbestimmten Zeitintervall
nach dem Anlegen des 180°-Anregungsimpulses
P E2 aufgeprägt, und ein MR-Echo (dessen Hüllkurvenwellenform
in Fig. 2A gezeigt ist) wird während der Aufprägung
des Auslese-Gradientmagnetfelds G R abgegriffen.
Ein(e) Zeitintervall oder -spanne vom Aufprägen des Anregungsimpulses
P E1 bis zum Zeitpunkt (timing), zu dem
das erste MR-Echo erzeugt wird, ist das Echointervall
T E . Die obige Sequenz wird mehrfach wiederholt und durch
schrittweise oder stufenweise Änderung des Phasencodier-Gradientmagnetfelds
G E um eine vorbestimmte Größe, sooft
die Sequenz wiederholt wird, um MR-Daten zu erfassen. Auf
diese Weise werden die für die Gewinnung eines Bilds der
gewählten Scheibe erforderlichen MR-Daten erfaßt.
Wenn, wie im oben beschriebenen Fall, ein 180°-Anregungsimpuls
P E2 benutzt wird, kann die Phasenverschiebung entweder
durch Invertieren des Scheibenbestimmungs-Gradientmagnetfelds
G S nach dem Anlegen des 90°-Anregungsimpulses,
wie beschrieben, oder durch Anlegen des nicht-invertierten
Scheibenbestimmungs-Gradientmagnetfelds G S unmittelbar
nach dem Anlegen des 180°-Anregungsimpulses P E2 aufgehoben
oder unterdrückt werden.
Bei der Gradientechomethode wird eine in den Fig. 3A bis
3C dargestellte Pulsfrequenz oder -folge angewandt.
Fig. 3A zeigt eine Wellenform des Scheibenbestimmungs-Gradientmagnetfelds
G S und veranschaulicht Wellenformen
eines Anregungsimpulses P E0 und ein(es) MR-Echo(s) E
neben der Wellenform des Gradientmagnetfelds G S . Fig. 3B
veranschaulicht die Wellenform des Gradientmagnetfelds G R
für das Auslesen der MR-Daten, während Fig. 3C eine
Wellenform eines Gradientmagnetfelds G E für die Phasencodierung
der Magnetresonanz zeigt.
Bei der Gradientechomethode werden zunächst ein Scheibenbestimmungs-Gradientmagnetfeld
G S und ein 90°-Anregungsimpuls
P E0 angelegt. Als Scheibenbestimmungs-Gradientmagnetfeld
G S wird normalerweise das Gradientmagnetfeld
G Z in Z-Achsenrichtung benutzt. Nach dem Anlegen des 90°-Anregungsimpulses
P E0 wird das Scheibenbestimmungs-Gradientmagnetfeld
G S invertiert, um auf beschriebene Weise
die Phasenverschiebung aufzuheben. Ein negatives Auslese-Gradientmagnetfeld
G R und ein Phasencodier-Gradientmagnetfeld
G E werden nach dem Aufprägen des Scheibenbestimmungs-Gradientmagnetfelds
G S für eine vorbestimmte Zeitspanne
angelegt oder aufgeprägt. Als Auslese- und Phasencodier-Gradientmagnetfelder
G R bzw. G E werden normalerweise Gradientmagnetfelder
benutzt, die in zueinander orthogonalen
Richtungen auf der X-Y-Ebene liegen, z. B. Gradientmagnetfelder
G X bzw. G Y in X- bzw. Y-Achsenrichtung. Nach dem
Aufprägen der Gradientmagnetfelder G R und G E wird das
Auslese-Gradientmagnetfeld G R invertiert, und es wird
ein positives Auslese-Gradientmagnetfeld G R für eine vorbestimmte
Zeitspanne angelegt, um damit ein MR-Echo E
während der Anlegung des Auslese-Gradientmagnetfelds G R
zu erfassen bzw. abzugreifen. Eine Zeitspanne von der
Anlegung des Anregungsimpulses P E0 bis zu dem Zeitpunkt,
zu dem das erste MR-Echo E erzeugt wird, ist ein Echointervall
T E . Die obige Sequenz wird mehrfach wiederholt,
indem das Phasencodier-Gradientmagnetfeld G E bei
jeder Wiederholung der Sequenz stufenweise um eine vorbestimmte
Größe innerhalb der positiven und negativen
Bereiche geändert wird, um MR-Daten zu erfassen. Auf
diese Weise werden die für die Gewinnung eines Bilds
der gewählten Scheibe erforderlichen MR-Daten erfaßt.
Wenn eine einmal angeregte Scheibe für die Erfassung der
MR-Daten erneut angeregt wird, wird im allgemeinen die
Scheibe angeregt, nachdem ein durch die vorherige Anregung
hervorgerufener Resonanzzustand nachgelassen hat.
Im Einsatz des MR-Abbildungsgeräts werden häufig die Bilder
(oder Abbildungen) von mehreren, räumlich nebeneinander
liegenden Scheiben benötigt, um die Diagnose zu
vereinfachen oder dreidimensionale Informationen zu gewinnen.
Aus diesem Grund wird bei manchen MR-Abbildungsgeräten
eine als Mehrscheibenabbildung (multi-slice imaging)
bezeichnete Technik angewandt. Nach dieser Technik werden
andere Scheiben angeregt, während die Relaxation der
Resonanz der Kernspins in einer angeregten Scheibe abgewartet
wird, um auf diese Weise sequentiell MR-Daten
zu erfassen. Als Ergebnis können Bilddaten einer Anzahl
verschiedener Scheibenlagen praktisch in derselben Zeit,
wie sie für die Erfassung aller Daten bezüglich einer
Scheibe nötig ist, erfaßt werden. Diese Technik nutzt
effektiv eine Relaxations-Wartezeit, die bei der (für
die) MR-Abbildung wesentlich ist.
Im folgenden ist beispielsweise ein Fall beschrieben, in
welchem das Bild nur einer einzigen Scheibe erfaßt wird.
Fig. 4 veranschaulicht ein Beispiel für eine Operationssequenz
oder -folge bei einer typischen Pulsechomethode
im MR-Abbildungsgerät. Bei diesem Beispiel werden 90°-
und 180°-Anregungsimpulse P E1 und P E2 zum Anregen der
Magnetresonanz an eine vorbestimmte Scheibe angelegt,
und es werden MR-Daten mit einer vorbestimmten Codierungsphase
erfaßt. Für das Anregen der Magnetresonanz
in derselben Scheibe zwecks Gewinnung von Daten in der
nächsten Codierungsphase ist sodann eine Wartezeit T W ,
in welcher die Relaxation der Kernspinresonanz abgewartet
wird, nötig. In Fig. 4 bezeichnen das Symbol T AQ
ein Intervall, in welchem MR-Echosignale erfaßt werden,
und das Symbol T E eine Zeitspanne von der Anregung der
Magnetresonanz bis zu dem Zeitpunkt, zu dem das Echosignal
einen größten Pegel erreicht.
Die Zeitspanne T AQ für die Erfassung von Echosignalen
wird durch die erforderliche Auflösung eines Bilds bestimmt;
sie entspricht allgemein T E <T AQ . Die Zeitspanne
T AQ entspricht auch einem Intervall, in welchem
das Auslese-Gradientmagnetfeld G R angelegt wird. Anregungsimpulse
P E1 und P E2 (vgl. Fig. 2A) sind Hochfrequenzimpulse;
im allgemeinen ist P E1 ein 90°-Impuls,
P E2 ein 180°-Impuls.
Wenn eine Zeitspanne zum Wiederholen der Anregung in bezug
auf eine (einzige) Scheibe (d. h. eine Zeitspanne
von dem Zeitpunkt (timing), zu dem eine Scheibe angeregt
wird, bis zu dem Zeitpunkt, zu dem dieselbe Scheibe
wiederum angeregt wird) zu T R vorausgesetzt wird, wird
T R nach folgender Gleichung erhalten:
T R = T E + (T AQ /2) + T W (2)
In obiger Gleichung dienen T E und T R als Parameter, welche
die Relaxationszeiten (Längs- und Querrelaxation) T₁ und T₂
sowie die Spindichte ρ auf einem Bild wiedergeben; sie
können mithin innerhalb eines weiten Bereichs beliebig
frei gewählt werden. Typische Größen oder Werte von T R
und T E , wie sie für medizinische Diagnosen benutzt werden,
sind T R =300-3000 ms und T E =10-120 ms.
Wenn Daten unter der Bedingung T R » T E erfaßt werden,
wird T W vergrößert. In der Zeitspanne T W befindet sich
das Gerät lediglich in einem Wartezustand, ohne eine
sinnvolle Verarbeitung auszuführen. Bei der Mehrscheibentechnik
wird diese Zeitspanne für das Anregen anderer
Scheiben benutzt, um damit MR-Daten zu erfassen.
Die Scheibenanregung bei der herkömmlichen Mehrscheibenabbildung
ist nachstehend anhand von Fig. 5 und 6 beschrieben.
Fig. 5 veranschaulicht schematisch mehrere
(einander) räumlich benachbarte, einer Abbildungsoperation
zu unterwerfende Scheiben S₁-S₄ und die Dichteverteilung
der Kernspins, in denen Magnetresonanz angeregt ist. Fig. 6
veranschaulicht die Anregungssequenzen von erster bis
vierter Scheibe S₁-S₆.
Gemäß Fig. 6 wird nach einer Zeit(spanne) T Rmin
(= T E + (T AQ /2)) nach dem Anregen der ersten Scheibe S₁
die zweite Scheibe S₂ angeregt, und nach einer weiteren
Zeit T Rmin wird die dritte Scheibe S₃ angeregt. Auf diese
Weise werden mehrere (einander) räumlich benachbarte
Scheiben sequentiell in der Reihenfolge ihrer räumlichen
Anordnung angeregt und die MR-Daten erfaßt.
In diesem Fall ist oder wird eine Frequenzkomponente
(eine hohe Frequenz und eine Hüllkurve) eines Anregungsimpulses
so eingestellt, daß die Kernspins in
einer Scheibe einer vorbestimmten Dicke zu Resonanz angeregt
werden, wobei jedoch die tatsächlich angeregten
Kernspins auch einen Bereich verteilt sind, der geringfügig
über die Scheibe hinausreicht. Wenn dann eine
Scheibe während einer Wartezeit für die Resonanz-Relaxation
einer benachbarten Scheibe angeregt wird,
gelangt die Resonanzanregung im hinausreichenden Bereich
in Interferenz zur Resonanz (in) der benachbarten
Scheibe.
Ersichtlicherweise kann jede Scheibe nach einer langen
Zeitspanne angeregt werden. Da jedoch die Zahl der Datenerfassungen
pro Scheibe groß ist, verlängert sich
eine Zeitspanne für die Datenerfassung. In dieser Datenerfassungs-Zeitspanne
kann sich ein Untersuchungsobjekt
(möglicherweise) bewegen, was zu einer Änderung der Lage
und/oder Form in einem Teil oder einem Organ in einem
Abbildungsbereich führen kann. Wenn sich das Untersuchungsobjekt
in dieser Zeitspanne bewegt, entsteht
in dem zu rekonstruierenden Bild ein Artefakt. Da zudem
die Dämpfung der Magnetresonanz durch Relaxation eine
lange Zeit in Anspruch nimmt, kann die Dämpfung der
Magnetresonanz, bis sie auf die Mehrscheibenabbildung
keinen Einfluß mehr hat, nicht abgewartet werden.
Bei der Mehrscheibenabbildung entsteht daher normalerweise
zwischen benachbarten Scheiben ein Überlappungsabschnitt,
in welchem die Restkomponente der Magnetresonanz
aufgrund der unmittelbar vorhergehenden Anregung
die neue Magnetresonanz stört und ein gewonnenes
MR-Signal ungünstig beeinflußt, wodurch die Güte eines
durch die Rekonstruktion gewonnenen MR-Bilds beeinträchtigt,
z. B. in seinem Kontrast vermindert wird.
Wenn, wie beschrieben, bei der Mehrscheibenabbildung eine
Sequenz von der Anregung auf einer bestimmten Codierungsphase
bis zur Datenerfassung für eine Scheibe ausgeführt
wird, werden Anregung und Datenerfassung auf einer bestimmten
Codierungsphase bezüglich einer der oben genannten
Scheibe räumlich benachbarten Scheibe durchgeführt,
worauf Anregung und Datenerfassung auf einer anderen
bestimmten Codierungsphase für eine der genannten
Scheibe am nächsten liegenden Scheibe ausgeführt werden
usw.; dies bedeutet, daß die Anregungen und Datenerfassungen
sequentiell für die (jeweiligen) räumlich
benachbarten Scheiben durchgeführt werden. Eine Frequenzkomponente
eines Anregungsimpulses ist dabei so eingestellt,
daß selektiv nur die Kernspins in einer Scheibe
einer vorbestimmten Dicke angeregt werden. Gemäß Fig. 5
reicht jedoch ein Verteilungsbereich der tatsächlich angeregten
Spins geringfügig über die (jeweilige) Scheibe
hinaus. Wenn daher die Mehrscheibenabbildung wirtschaftlich
in einer kurzen Zeitspanne durchgeführt werden soll,
stören benachbarte Scheiben einander in einem Überlappungsabschnitt
zwischen ihnen. Aus diesem Grund kann
eine ungünstige Beeinflussung der Bildgüte, wie Minderung
des Kontrastes eines durch Rekonstruktion gewonnenen
MR-Bilds, nicht ausgeschaltet werden.
Wie vorstehend beschrieben, ist es folglich beim herkömmlichen
MR-Abbildungsgerät unmöglich, die Mehrscheibenabbildung
innerhalb einer kurzen Zeitspanne auszuführen,
ohne die Güte eines gewonnenen MR-Bilds zu beeinträchtigen.
Aufgabe der Erfindung ist damit die Schaffung eines MR-Abbildungsgeräts,
mit dem eine Mehrscheibenabbildung
mit hoher Geschwindigkeit unter Gewinnung eines (einer)
Bilds oder Abbildung hoher Güte und ohne Interferenz
zwischen einander räumlich benachbaren Scheiben
durchführbar ist.
Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 gekennzeichneten
Merkmale gelöst.
Das erfindungsgemäße MR-Abbildungsgerät umfaßt einen
Magnetfelderzeugungsteil, einen Anregungsteil, einen
Anregungssteuerteil, einen Resonanzdatenerfassungsteil
und einen Bilderzeugungsteil. Der Magnetfelderzeugungsteil
erzeugt dabei ein Statikmagnetfeld,
ein Gradientmagnetfeld und einen selektiven Anregungsimpuls
zur Beaufschlagung eines Untersuchungsobjekts.
Der Anregungsteil steuert den Magnetfelderzeugungsteil
für die Anlegung des Statikmagnetfelds, des Gradientmagnetfelds
und des Anregungsimpulses an das
Untersuchungsobjekt mit einem vorbestimmten Zeit-Takt
(timing) an, um damit selektiv eine MR-Erscheinung
in einer spezifischen (Schnitt-)Scheibe des Untersuchungsobjekts
anzuregen. Der Anregungssteuerteil
steuert den Anregungsteil für das Anregen mehrerer
Scheiben an; außerdem läßt er den Anregungsteil eine
bestimmte Scheibe des Untersuchtungsobjekts anregen und
anschließend innerhalb einer Wiederholungszeit der augenblicklichen
Anregung eine Scheibe anregen, die von der
erstgenannten Scheibe um mindestens eine Scheibendicke,
bestimmt durch den selektiven Anregungsimpuls, getrennt
ist. Der Resonanzdatenerfassungsteil greift ein MR-Signal
ab, das durch die durch den Anregungsteil angeregte
Magnetresonanz induziert wird, und erfaßt Daten bezüglich
der Resonanz. Der Bilderzeugungsteil erzeugt
ein MR-Bild auf der Grundlage der durch den Datenerfassungsteil
erfaßten Resonanzdaten.
Bei diesem MR-Abbildungsgerät wird nach der selektiven
Anregung einer bestimmten Scheibe mindestens eine dieser
Scheibe nicht räumlich benachbarte, d. h. von der
ersteren Scheibe um mindestens eine Scheibe(ndicke)
getrennte Scheibe zur Wiederholung der Anregung in einer
augenblicklichen Zeitspanne sequentiell und selektiv angeregt.
Bei diesem Gerät wird eine Scheibe in einer nicht räumlich
benachbarten (oder anschließenden) Lage bei jedesmaliger
Wiederholung der Anregung selektiv angeregt. Auch
wenn die Scheiben sequentiell geändert und angeregt werden,
gelangen räumlich benachbarte Scheiben nicht aufgrund
der Anregung in Interferenz zueinander, und die
Anregung benachbarter Scheiben hat keinen ungünstigen
Einfluß auf die erfaßten Daten. Infolgedessen wird selbst
bei der wirtschaftlichen Durchführung der Mehrscheibenabbildung
in einer kurzen Zeitspanne eine Beeinträchtigung
der Bildgüte, z. B. eine Kontrastminderung in einem
rekonstruierten Bild, sicher vermieden.
Mit dem erfindungsgemäßen Gerät kann demzufolge eine Mehrscheiben-MR-Datenerfassung
mit hoher Geschwindigkeit unter
Vermeidung einer Interferenz zwischen räumlich benachbarten
Scheiben durchgeführt werden, so daß ein MR-Bild
einer hohen Güte und eines einwandfreien Bildkontrasts
gewonnen wird.
Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine graphische Darstellung einer Phasenverschiebung
eines Resonanzmagnetisierungsvektors in einem
MR-System,
Fig. 2A bis 2C Zeitsteuerdiagramme eines Beispiels für
eine Sequenz einer Magnetfeldoperation für die
Anregung von Magnetfeldresonanz und die Resonanzdatenerfassung,
Fig. 3A bis 3C Zeitsteuerdiagramme eines anderen Beispiels
für eine Sequenz einer Magnetfeldoperation für die
Anregung von Magnetresonanz und die Resonanzdatenerfassung,
Fig. 4 eine graphische Darstellung einer zeitlichen
(timing) Beziehung in der Magnetresonanz,
Fig. 5 eine schematische perspektivische Darstellung
einer Anordnung und Anregungsreihenfolge für
mehrere Scheiben gemäß einer herkömmlichen
Mehrscheibenmethode,
Fig. 6 ein Zeitsteuerdiagramm einer Anregungssequenz
für mehrere Scheiben nach Fig. 5,
Fig. 7 eine graphische Darstellung einer Übergangszeit
in der Dichteverteilung eines Resonanzspins,
Fig. 8 eine schematische perspektivische Darstellung
einer Anordnung und Anregungsreihenfolge für
mehrere Scheiben bei einem MR-Abbildungsgerät
gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 9 ein Zeitsteuerdiagramm einer Anregungssequenz
für mehrere Scheiben nach Fig. 8,
Fig. 10 ein Blockschaltbild zur Veranschaulichung der
Anordnung (des Aufbaus) eines MR-Abbildungsgeräts
gemäß der ersten Ausführungsform und
Fig. 11 eine schematische perspektivische Darstellung
einer Anordnung und Anregungsreihenfolge für
mehrere Scheiben bei einem MR-Abbildungsgerät
gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.
Kernspins, in denen Magnetresonanz angeregt ist, gehen
unmittelbar nach der Anregung auf eine durch
e (t′/T₁), e (t/T₂)
ausgedrückte Relaxation bezüglich der Zeit t nach der
Anregung über. Dies bedeutet, daß die Magnetresonanz
im Laufe der Zeit t nachläßt und sich Größe und Bereich
(Dicke) einer Resonanzspinverteilung verringern (vgl.
Fig. 7). Infolgedessen wird durch Anregung räumlich
benachbarter (Schnitt-)Scheiben hervorgerufene Interferenz
mit verlängerter Anregungszeitspanne verringert.
Beim erfindungsgemäßen MR-Abbildungsgerät werden räumlich
(einander) benachbarte Scheiben nicht zeitsequentiell
angeregt. Vielmehr werden mehrere Scheiben so angeregt,
daß räumlich benachbarte Scheiben nicht zeitsequentiell
(bzw. zeitlich nacheinander) angeregt werden,
und es werden dabei Resonanzdaten der betreffenden
Scheiben erfaßt. Typischerweise wird dabei jeweils
jede zweite Scheibe in der räumlichen Anordnung angeregt,
wobei ihre Resonanzdaten erfaßt werden. Sodann
werden die restlichen Scheiben unter Erfassung ihrer
Resonanzdaten sequentiell angeregt. Dies bedeutet, daß
zunächst sequentiell ungeradzahlige Scheiben vom einen
Ende her und sodann geradzahlige Scheiben sequentiell
angeregt werden.
Wenn beim MR-Abbildungsgerät gemäß der ersten Ausführungsform
der Erfindung fünf Scheiben betrachtet werden, werden
Scheiben S₁, S₂, S₃, S₄ und S₅ nicht in der Reihenfolge
S₁ → S₂ → S₃ → S₄ → S₅,
von einem Ende her, sondern z. B. in der Reihenfolge
S₁ → S₃ → S₅ → S₂ → S₄ → S₁
angeregt, d. h. unter Überspringung jeweils mindestens einer Scheibe (vgl. Fig. 8).
S₁ → S₂ → S₃ → S₄ → S₅,
von einem Ende her, sondern z. B. in der Reihenfolge
S₁ → S₃ → S₅ → S₂ → S₄ → S₁
angeregt, d. h. unter Überspringung jeweils mindestens einer Scheibe (vgl. Fig. 8).
Fig. 9 veranschaulicht eine Anregungssequenz oder -folge
für diesen Fall. Dabei wird ein 90°-Impuls P E1 für die erste
Datenerfassung an der Scheibe S₁ und sodann ein 180°-Impuls
P E2 zur Gewinnung eines MR-Echosignals E erzeugt. Nach Ablauf
einer vorbestimmten Zeitspanne T EX ab der Erzeugung
des Impulses P E1 (d. h. einer Zeitspanne zwischen der Anregung
einer bestimmten Scheibe und der Anregung einer
nächsten Scheibe) wird ein 90°-Impuls P E1 für die Erfassung
von Daten von der Scheibe S₃ und anschließend ein
180°-Impuls P E2 zur Gewinnung des MR-Echosignals E erzeugt.
Nach Ablauf einer weiteren Anregungszeitspanne T EX
wird zur Erfassung von Daten von der Scheibe S₅ ein 90°-Impuls
P E1 und anschließend ein 180°-Impuls P E2 erzeugt,
um damit das MR-Echosignal E zu gewinnen. Nach Ablauf
einer noch weiteren Anregungszeitspanne T EX werden für die
Erfassung von Daten von der Scheibe S₄ ein 90°-Impuls P E1
und sodann ein 180°-Impuls erzeugt, um damit das MR-Echosignal
E zu gewinnen. Die obige Sequenz wird in der ersten
Anregungszeitspanne T R ausgeführt. Sodann werden nach Ablauf
der Anregungszeitspanne T EX (nach Ablauf einer ersten
Anregungszeitspanne T R ) ein 90°-Impuls P E1 und anschließend
ein 180°-Impuls P E2 erzeugt, um damit ein MR-Echosignal E
für die zweite Datenerfassung von der Scheibe S₁ zu gewinnen.
Auf diese Weise wird jeweils jede zweite Scheibe
angeregt, so daß einander nicht benachbarte Scheiben sequentiell
und selektiv für die Datenerfassung angeregt
werden.
Eine Interferenz (oder Störung) zwischen Scheiben kann
wirksam verhindert werden, wenn die Anregungszeitspanne
T EX nach folgender Gleichung bestimmt wird:
T EX = T R /Zahl der Mehrfachscheiben (3)
In obiger Gleichung bedeutet:
T EX <T Rmin .
Fig. 10 veranschaulicht die Anordnung bzw. den Aufbau des
MR-Abbildungsgeräts gemäß der ersten Ausführungsform der
Erfindumg. Dieses Gerät umfaßt Statikspulen 1 A und 1 B,
erste und zweite Gradientspulen 2 bzw. 3, eine Hochfrequenzspule
4, einen Sender 5, einen Empfänger 6, einen
Analog/Digital- oder A/D-Wandler 7, einen Datenerfassungsteil
8, einem Fourier-Transformationsteil 9, einen Bildprozessor
10, eine Anzeigeeinheit 11, eine Folgesteuerung
12 und eine Stromversorgung 13.
Die durch die Stromversorgung 13 angesteuerten oder gespeisten
Statikspulen 1 A und 1 B erzeugen ein gleichförmiges
statisches Magnetfeld, mit dem ein Untersuchungsobjekt
(Patient) P beaufschlagt werden soll. Die erste
Gradientspule 2 erzeugt ein Gradientmagnetfeld G S in
Z-Achsenrichtung (normalerweise längs einer Körperachsenrichtung
des Patienten P), das dem Patienten P
zur Bestimmung einer Lage einer Abbildungs-Scheibe S
aufgeprägt werden soll. Die zweite Gradientspule 3 erzeugt
dem Patienten P in einer vorbestimmten Richtung
auf der X-Y-Ebene aufzuprägende Gradientmagnetfelder,
d. h. ein Auslese-Gradientmagnetfeld G R und ein Phasencodierungs-Gradientmagnetfeld
G E . Die Hochfrequenzspule 4
wird durch den Sender 5 zur Anlegung eines Hochfrequenz-Magnetfelds
an den Patienten P angesteuert und greift
ein durch im Patienten P erzeugte Magnetresonanz hervorgerufenes
Signal ab, z. B. ein MR-Echo (Spinecho),
und liefert dieses Signal zum Empfänger 6. Der Empfänger
6 veranlaßt einen Phasendetektor, etwa einen Orthogonaldetektor,
für das Erfassen oder Abgreifen des über die
Hochfrequenzspule 4 abgegriffenen MR-Signals. Der A/D-Wandler
7 wandelt das durch den Empfänger 6 abgegriffene
und ausgezogene MR-Signal in Digitaldaten um und liefert
diese zum Datenerfassungsteil 8. Letzterer erfaßt und
speichert die über den A/D-Wandler 7 gelieferten MR-Daten.
Zur Verbesserung des Rauschabstands (Signal/Rauschen-Verhältnis)
bewirkt der Datenerfassungsteil 8
die bedarfsweise Aufspeicherung der mehrfach unter denselben
Bedingungen abgetasteten MR-Daten. Der Fourier-Transformationsteil
9 führt eine Fourier-Transformation an den
durch den Datenerfassungsteil 8 erfaßten MR-Daten durch.
Der Bildprozessor 10 führt eine vorbestimmte Verarbeitung
der vom Fourier-Transformationsteil 9 erhaltenen Daten zur
Erzeugung eines MR-Bilds (einer MR-Abbildung) aus. Auf der
Anzeigeeinheit 11 wird das durch den Bildprozessor 10 erzeugte
MR-Bild wiedergegeben. Die Folgesteuerung 12 steuert
die Gradientspulen 2 und 3, den Sender 5, den A/D-Wandler 7
und die Stromversorgung 13 so an, daß Anregung der Magnetresonanz
und Erfassung der Resonanzdaten in Übereinstimmung
mit einer in Fig. 9 gezeigten Sequenz stattfinden.
Wie vorstehend beschrieben, werden beim MR-Abbildungsgerät
zum Anregen der Magnetresonanz von Spins spezifischer
Atomkerne in einem spezifischen Scheibenabschnitt S
eines Untersuchungsobjekts, Empfangen eines MR-Signals
der Magnetresonanz zwecks Erfassen von MR-Daten und
Durchführung einer vorbestimmten Verarbeitung, einschließlich
einer Fourier-Transformation, um damit ein MR-Bild
der spezifischen Atomkerne in dem betreffenden Scheibenabschnitt
S zu gewinnen, die Magnetresonanzanregung und
die Resonanzdatenerfassung sequentiell mit einem vorbestimmten
Zeit-Takt wiederholt, wobei während dieser Wiederholung
eine Steuerung in der Weise erfolgt, daß räumlich
benachbarte Scheiben nicht zeitsequentiell angeregt
werden.
Wenn ein Gerät oder System eingestellt ist zur Anregung
der Magnetresonanz nur der Kernspins in einem Scheibenabschnitt,
erstreckt sich tatsächlich die Dichteverteilung
der Kernspins, in denen Magnetresonanz angeregt ist,
zu einem geringfügig über den Scheibenabschnitt hinausreichenden
Bereich hinaus. Beim oben beschriebenen Gerät
wird dagegen die Magnetresonanz so angeregt, daß räumlich
benachbarte Scheiben nicht zeitsequentiell (zeitlich
nacheinander) gewählt werden. Auch wenn dabei mehrere
räumlich benachbarte Scheiben sequentiell angeregt werden,
während gewählte Scheiben nach Bedarf geändert oder gewechselt
werden, tritt daher keine Interferenz zwischen
den erfaßten Daten von räumlich benachbarten Scheiben auf.
Infolgedessen kann eine Verschlechterung der Bildgüte,
wie eine Kontrastminderung im letztlich gewonnenen MR-Bild,
verhindert werden.
Für die wirksame bzw. wirtschaftliche, in kurzer Zeit erfolgende
Mehrscheibenabbildung werden Anregung und Datenerfassung
von einer Scheibe vorzugsweise unmittelbar nach
einmaliger Durchführung der Datenerfassung von der vorhergehenden
Scheibe durchgeführt; die herkömmlichen Geräte
oder Systeme vermögen jedoch die Mehrscheibenabbildung
unter Aufrechterhaltung einer guten Bildgüte nicht in
einer kurzen Zeitspanne auszuführen. Beim oben beschriebenen
Gerät wird dagegen keinerlei Interferenz der Magnetresonanz
zwischen räumlich benachbarten Scheiben hervorgerufen.
Selbst wenn bei diesem Gerät eine Mehrscheibenabbildung
wirtschaftlich innerhalb einer kurzen Zeitspanne
vorgenommen wird, tritt demzufolge keine ungünstige Beeinflussung
der Bildgüte, wie Kontrastminderung eines MR-Bilds,
auf, so daß eine Anzahl von MR-Bildern oder -Abbildungen
hoher Güte in kurzer Zeit gewonnen werden kann.
Die Erfindung ist keineswegs auf die beschriebene Ausführungsform
beschränkt, sondern verschiedenen Abwandlungen
und Änderungen zugänglich.
Wenn beispielsweise gemäß einer anderen Ausführungsform
der Erfindung die Abbildung für vier räumlich benachbarte
Scheiben S₁, S₂, S₃ und S₄ durchgeführt wird,
werden die Scheiben in der Reihenfolge
S₁ → S₂ → S₃ → S₄
angeregt. In diesem Fall werden die Scheiben S₂ und S₃ zeitsequentiell angeregt, unabhängig davon, daß sie einander räumlich benachbart sind. Aus diesem Grund kann Interferenz zwischen den Scheiben S₂ und S₃ auftreten. Eine Interferenz tritt jedoch nicht zwischen den anderen Scheiben auf, so daß die Beeinträchtigung der Bildgüte insgesamt minimal ist. Wenn darüber hinaus lediglich die Anregungszeitspanne zwischen den Scheiben S₂ und S₃ länger als die anderen Anregungszeitspannen eingestellt wird, kann eine Interferenz zwischen den Scheiben S₂ und S₃ vermindert werden.
S₁ → S₂ → S₃ → S₄
angeregt. In diesem Fall werden die Scheiben S₂ und S₃ zeitsequentiell angeregt, unabhängig davon, daß sie einander räumlich benachbart sind. Aus diesem Grund kann Interferenz zwischen den Scheiben S₂ und S₃ auftreten. Eine Interferenz tritt jedoch nicht zwischen den anderen Scheiben auf, so daß die Beeinträchtigung der Bildgüte insgesamt minimal ist. Wenn darüber hinaus lediglich die Anregungszeitspanne zwischen den Scheiben S₂ und S₃ länger als die anderen Anregungszeitspannen eingestellt wird, kann eine Interferenz zwischen den Scheiben S₂ und S₃ vermindert werden.
Weiterhin ist auch die Anregungsreihenfolge nicht auf diejenige
beschränkt, nach welcher (zunächst) ungeradzahlige
Scheiben und anschließend geradzahlige Scheiben jeweils
sequentiell angeregt werden. Beispielsweise können die
Scheiben in einer der genannten Reihenfolge entgegengesetzten
Reihenfolge angeregt werden, oder es kann jeweils
jede dritte oder vierte Scheibe angeregt werden.
Dies bedeutet, daß die Reihenfolge beliebig gewählt oder
vorgegeben werden kann, solange einander (unmittelbar)
räumlich benachbarte Scheiben nicht zeitsequentiell angeregt
werden.
Claims (9)
1. Magnetresonanz-Abbildungsgerät, gekennzeichnet durch
eine Magnetfelderzeugungseinrichtung (1 A, 1 B, 2-5, 13) zum Erzeugen eines Statikmagnetfelds, eines Gradientmagnetfelds und eines selektiven Anregungsimpulses, die einem Untersuchungsobjekt aufgeprägt werden sollen,
eine Anregungseinheit (12), um die Magnetfelderzeugungseinheit (1 A, 1 B, 2-5, 13) zu veranlassen, das Statikmagnetfeld, das Gradientmagnetfeld und den Anregungsimpuls in einem vorbestimmten Zeit-Takt (timing) dem Untersuchungsobjekt aufzuprägen und damit selektiv eine Magnetresonanzerscheinung in einer spezifischen (Schnitt-)Scheibe des Untersuchungsobjekts anzuregen,
eine Anregungssteuereinheit (12) mit Einrichtung(en) (means), um die Anregungseinheit (12) zu veranlassen, (zunächst) eine bestimmte Scheibe des Untersuchungsobjekts und sodann eine nächste Scheibe, die von der vorhergehenden Scheibe um mindestens die durch den selektiven Anregungsimpuls bestimmte Scheibendicke getrennt ist, in einer Anregungswiederholungszeit für die Scheibe anzuregen, wobei die Anregungssteuereinheit (12) die Anregungseinheit (12) für die Anregung einer Anzahl von Scheiben ansteuert,
eine Resonanzdatenerfassungseinrichtung (6-8) zum Erfassen oder Abgreifen eines Magnetresonanzsignals, das durch die durch die Anregungseinheit (12) angeregte Magnetresonanz induziert wird, zwecks Erfassung von Daten bezüglich der Resonanz und
eine Bilderzeugungseinrichtung (10, 11) zum Erzeugen eines (einer) Magnetresonanz- bzw. MR-Bilds oder -Abbildung auf der Grundlage der durch die Resonanzdatenerfassungseinrichtung erfaßten Resonanzdaten.
eine Magnetfelderzeugungseinrichtung (1 A, 1 B, 2-5, 13) zum Erzeugen eines Statikmagnetfelds, eines Gradientmagnetfelds und eines selektiven Anregungsimpulses, die einem Untersuchungsobjekt aufgeprägt werden sollen,
eine Anregungseinheit (12), um die Magnetfelderzeugungseinheit (1 A, 1 B, 2-5, 13) zu veranlassen, das Statikmagnetfeld, das Gradientmagnetfeld und den Anregungsimpuls in einem vorbestimmten Zeit-Takt (timing) dem Untersuchungsobjekt aufzuprägen und damit selektiv eine Magnetresonanzerscheinung in einer spezifischen (Schnitt-)Scheibe des Untersuchungsobjekts anzuregen,
eine Anregungssteuereinheit (12) mit Einrichtung(en) (means), um die Anregungseinheit (12) zu veranlassen, (zunächst) eine bestimmte Scheibe des Untersuchungsobjekts und sodann eine nächste Scheibe, die von der vorhergehenden Scheibe um mindestens die durch den selektiven Anregungsimpuls bestimmte Scheibendicke getrennt ist, in einer Anregungswiederholungszeit für die Scheibe anzuregen, wobei die Anregungssteuereinheit (12) die Anregungseinheit (12) für die Anregung einer Anzahl von Scheiben ansteuert,
eine Resonanzdatenerfassungseinrichtung (6-8) zum Erfassen oder Abgreifen eines Magnetresonanzsignals, das durch die durch die Anregungseinheit (12) angeregte Magnetresonanz induziert wird, zwecks Erfassung von Daten bezüglich der Resonanz und
eine Bilderzeugungseinrichtung (10, 11) zum Erzeugen eines (einer) Magnetresonanz- bzw. MR-Bilds oder -Abbildung auf der Grundlage der durch die Resonanzdatenerfassungseinrichtung erfaßten Resonanzdaten.
2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Anregungssteuereinheit (12) (eine) Einrichtung(en) zum
Anregen mehrerer (einander) räumlich benachbarter Scheiben
aufweist.
3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Anregungssteuereinheit (12) (eine) Einrichtung(en) zum
Anregen von vier oder mehr räumlich benachbarten Scheiben
aufweist.
4. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
Anregungssteuereinheit (12) (eine) Einrichtung(en) zum
sequentiellen Anregen einer Anzahl ungeradzahliger Scheiben
von einem Ende der räumlich benachbarten Scheiben
her und zum anschließenden sequentiellen Anregen einer
Anzahl geradliniger Scheiben aufweist.
5. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
Anregungssteuereinheit (12) (eine) Einrichtung(en) zum
sequentiellen Anregen einer Anzahl geradzahliger Scheiben
vom einen Ende der räumlich benachbarten Scheiben
her und zum anschließenden sequentiellen Anregen einer
Anzahl ungeradzahliger Scheiben aufweist.
6. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Anregungssteuereinheit (12) (eine) Einrichtung(en) zum
Anregen von fünf oder mehr räumlich benachbarten Scheiben
aufweist.
7. Verfahren zum Gewinnen eines Magnetresonanz- oder MR-Bilds
von mehreren (Schnitt-)Scheiben eines Untersuchungsobjekts
in einem Magnetresonanz-Abbildungssystem
zum Beaufschlagen des Untersuchungsobjekts mit
einem Statikmagnetfeld, einem Gradientmagnetfeld und
einem selektiven Anregungsimpuls in einem vorbestimmten
Zeit-Takt (timing) zwecks selektiver Anregung
einer Magnetresonanzerscheinung in einer Scheibe des
Untersuchungsobjekts, Abgreifens eines durch angeregte
Magnetresonanz induzierten Magnetresonanz- oder MR-Signals
und Erzeugung des MR-Bilds auf der Grundlage
des MR-Signals, dadurch gekennzeichnet, daß
in einem ersten Schritt mit einem vorbestimmten Zeit-Takt ein vorbestimmbares Statikmagnetfeld, ein Gradientmagnetfeld und ein Anregungsimpuls dem Untersuchungsobjekt aufgeprägt werden, um in einer vorbestimmten Scheibe des Untersuchungsobjekts selektiv einer Magnetresonanzerscheinung anzuregen,
in einem zweiten Schritt ein durch die im ersten Schritt angeregte Magnetresonanz induziertes MR-Signal abgegriffen wird,
in einem dritten Schritt mit einem vorbestimmten Zeit-Takt ein vorbestimmtes Statikmagnetfeld, ein Gradientmagnetfeld und ein Anregungsimpuls dem Untersuchungsobjekt aufgeprägt werden, nachdem das MR-Signal im zweiten Schritt abgegriffen worden ist, und in einer anderen Scheibe, die von der genannten Scheibe um zumindest die durch den selektiven Anregungsimpuls bestimmte Scheibendicke getrennt ist, die Magnetresonanzerscheinung innerhalb einer Anregungswiederholungszeit für die Scheibe angeregt wird und
in einem vierten Schritt ein durch die im dritten Schritt angeregte Magnetresonanz induziertes MR-Signal abgegriffen wird.
in einem ersten Schritt mit einem vorbestimmten Zeit-Takt ein vorbestimmbares Statikmagnetfeld, ein Gradientmagnetfeld und ein Anregungsimpuls dem Untersuchungsobjekt aufgeprägt werden, um in einer vorbestimmten Scheibe des Untersuchungsobjekts selektiv einer Magnetresonanzerscheinung anzuregen,
in einem zweiten Schritt ein durch die im ersten Schritt angeregte Magnetresonanz induziertes MR-Signal abgegriffen wird,
in einem dritten Schritt mit einem vorbestimmten Zeit-Takt ein vorbestimmtes Statikmagnetfeld, ein Gradientmagnetfeld und ein Anregungsimpuls dem Untersuchungsobjekt aufgeprägt werden, nachdem das MR-Signal im zweiten Schritt abgegriffen worden ist, und in einer anderen Scheibe, die von der genannten Scheibe um zumindest die durch den selektiven Anregungsimpuls bestimmte Scheibendicke getrennt ist, die Magnetresonanzerscheinung innerhalb einer Anregungswiederholungszeit für die Scheibe angeregt wird und
in einem vierten Schritt ein durch die im dritten Schritt angeregte Magnetresonanz induziertes MR-Signal abgegriffen wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
im ersten und zweiten Schritt jeweils ein Statikmagnetfeld,
ein Gradientmagnetfeld und ein Anregungsimpuls
oder eine Kombination mehrerer davon dem Untersuchungsobjekt
nach Maßgabe einer vorbestimmten Sequenz aufgeprägt
werden.
9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
eine Anzahl von Scheiben (einander) räumlich benachbarte
Scheiben sind.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61153533A JPS639432A (ja) | 1986-06-30 | 1986-06-30 | 磁気共鳴イメ−ジング装置のデ−タ収集方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3721639A1 true DE3721639A1 (de) | 1988-01-14 |
Family
ID=15564599
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19873721639 Ceased DE3721639A1 (de) | 1986-06-30 | 1987-06-30 | Magnetresonanz-abbildungsgeraet und -verfahren |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4845430A (de) |
JP (1) | JPS639432A (de) |
DE (1) | DE3721639A1 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0322968A1 (de) * | 1987-12-24 | 1989-07-05 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Verfahren und Anordnung zum Erzeugen verschachtelter Mehrscheiben-Mehrecho-Impulsfolgen für Bilderzeugung mittels magnetischer Resonanz |
EP0369538A2 (de) * | 1988-11-17 | 1990-05-23 | Philips Patentverwaltung GmbH | Kernspintomographieverfahren zur Bestimmung der Kernmagnetisierung in einer Anzahl paralleler Schichten |
EP0803739A1 (de) * | 1996-04-26 | 1997-10-29 | Picker International, Inc. | Gruppenweise Mehrfachscheiben-Angiographie mittels bildgebender magnetischer Resonanz |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5045792A (en) * | 1985-08-14 | 1991-09-03 | Picker International, Inc. | Split and non-circular magnetic resonance probes with optimum field uniformity |
JPS63117746A (ja) * | 1986-11-07 | 1988-05-21 | 株式会社日立製作所 | Nmrイメ−ジング方式 |
US5222500A (en) * | 1990-06-22 | 1993-06-29 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Magnetic resonance imaging method and apparatus for the same |
JPH0556944A (ja) * | 1991-08-29 | 1993-03-09 | Toshiba Corp | 磁気共鳴イメージング装置 |
DE4137217C2 (de) * | 1991-11-13 | 1993-10-07 | Hennig Juergen | Verfahren der Kernspin-Tomographie |
US5528144A (en) * | 1994-07-29 | 1996-06-18 | Picker International, Inc. | Interleaved slab inversion for enhanced throughput in fluid attenuated inversion recovery imaging |
DE19962848C2 (de) * | 1999-12-24 | 2003-03-27 | Forschungszentrum Juelich Gmbh | Echo-Planar-Bildgebungsverfahren |
US6486667B1 (en) | 2000-03-31 | 2002-11-26 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Combination of fluid-attenuated inversion-recovery complex images acquired using magnetic resonance imaging |
US20060034943A1 (en) * | 2003-10-31 | 2006-02-16 | Technology Innovations Llc | Process for treating a biological organism |
JP2009160342A (ja) | 2008-01-10 | 2009-07-23 | Ge Medical Systems Global Technology Co Llc | 磁気共鳴イメージング装置、rfパルスの送信方法およびプログラム |
JP2009254780A (ja) * | 2008-03-26 | 2009-11-05 | Fujifilm Corp | 超音波診断装置 |
EP4104755A1 (de) * | 2021-06-16 | 2022-12-21 | Siemens Healthcare GmbH | Computerimplementiertes verfahren zum betrieb einer magnetresonanzvorrichtung, magnetresonanzvorrichtung, computerprogramm und elektronisch lesbares speichermedium |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0055058A1 (de) * | 1980-12-11 | 1982-06-30 | Picker International Limited | Verfahren zur Erzeugung von Bildern mit Hilfe der magnetischen Kernspinresonanz |
DE3345209A1 (de) * | 1982-12-17 | 1984-06-20 | Instrumentarium Corp., Helsinki | Verfahren zur analyse der struktur und eigenschaften eines gegenstandes |
EP0213858A2 (de) * | 1985-08-16 | 1987-03-11 | Siemens Aktiengesellschaft | Multiplex-Bildgebung von Volumengebieten bei der magnetischen Resonanz |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1580787A (en) * | 1976-04-14 | 1980-12-03 | Mansfield P | Nuclear magnetic resonance apparatus and methods |
US4318043A (en) * | 1978-07-20 | 1982-03-02 | The Regents Of The University Of California | Method and apparatus for rapid NMR imaging of nuclear densities within an object |
US4297637A (en) * | 1978-07-20 | 1981-10-27 | The Regents Of The University Of California | Method and apparatus for mapping lines of nuclear density within an object using nuclear magnetic resonance |
US4411270A (en) * | 1978-11-20 | 1983-10-25 | Damadian Raymond V | Apparatus and method for nuclear magnetic resonance scanning and mapping |
GB2107469B (en) * | 1981-09-21 | 1985-09-18 | Peter Mansfield | Nuclear magnetic resonance methods |
US4599565A (en) * | 1981-12-15 | 1986-07-08 | The Regents Of The University Of Calif. | Method and apparatus for rapid NMR imaging using multi-dimensional reconstruction techniques |
US4665467A (en) * | 1986-02-18 | 1987-05-12 | Ncr Corporation | Heat transfer mounting device |
-
1986
- 1986-06-30 JP JP61153533A patent/JPS639432A/ja active Granted
-
1987
- 1987-06-29 US US07/067,274 patent/US4845430A/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-06-30 DE DE19873721639 patent/DE3721639A1/de not_active Ceased
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0055058A1 (de) * | 1980-12-11 | 1982-06-30 | Picker International Limited | Verfahren zur Erzeugung von Bildern mit Hilfe der magnetischen Kernspinresonanz |
DE3345209A1 (de) * | 1982-12-17 | 1984-06-20 | Instrumentarium Corp., Helsinki | Verfahren zur analyse der struktur und eigenschaften eines gegenstandes |
EP0213858A2 (de) * | 1985-08-16 | 1987-03-11 | Siemens Aktiengesellschaft | Multiplex-Bildgebung von Volumengebieten bei der magnetischen Resonanz |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0322968A1 (de) * | 1987-12-24 | 1989-07-05 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Verfahren und Anordnung zum Erzeugen verschachtelter Mehrscheiben-Mehrecho-Impulsfolgen für Bilderzeugung mittels magnetischer Resonanz |
EP0369538A2 (de) * | 1988-11-17 | 1990-05-23 | Philips Patentverwaltung GmbH | Kernspintomographieverfahren zur Bestimmung der Kernmagnetisierung in einer Anzahl paralleler Schichten |
EP0369538A3 (de) * | 1988-11-17 | 1991-03-27 | Philips Patentverwaltung GmbH | Kernspintomographieverfahren zur Bestimmung der Kernmagnetisierung in einer Anzahl paralleler Schichten |
EP0803739A1 (de) * | 1996-04-26 | 1997-10-29 | Picker International, Inc. | Gruppenweise Mehrfachscheiben-Angiographie mittels bildgebender magnetischer Resonanz |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0436695B2 (de) | 1992-06-17 |
JPS639432A (ja) | 1988-01-16 |
US4845430A (en) | 1989-07-04 |
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