DE4023491A1 - Magnetresonazdatenerfassung von lokalisierten volumen - Google Patents
Magnetresonazdatenerfassung von lokalisierten volumenInfo
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Description
Vorliegende Erfindung ist eine Weiterentwicklung der Patent
anmeldung P 40 20 938.5 mit Anmeldetag vom 30. Juni 1990, und
bezieht sich auf die Magnetresonanzdatenerfassung und
insbesondere auf Verfahren zum räumlichen Begrenzen des
interessierenden Volumens während MR-Untersuchungen entweder
für die Magnetresonanzspektroskopie (MRS) oder für die
Magnetresonanzbilddarstellung (MRI).
Der Stand der Technik ist in zwei früheren Anmeldungen der
Anmelderin und des gleichen Erfinders angegeben. Eine dieser
Anmeldungen ist die israelische Patentanmeldung Serial No.
76 009 vom 2.8.1985 mit dem Titel "A Method for Acquiring
In-Vivo Magnetic Resonance Spectroscopic Data". Die andere
Anmeldung ist die israelische Patentanmeldung Serial No.
84 152 vom 12.10.1987 mit dem Titel "Magnetic Resonance
Spectroscopic Measurements of Restricted Volumes".
Bei der Erfassung von MR-Daten ist es verhältnismäßig
einfach, die Lage, die Bereichsdimensionen und die Dicke
einer jeden Scheibe zu steuern und Daten aus der gesamten
Scheibe zu erhalten (der Ausdruck "Scheibe" wird hier so
verstanden, daß auch eine "Tafel" erfaßt wird, die als
Scheibe mit einer Dicke größer als die Normaldicke definiert
ist). Wenn jedoch ein bestimmter Abschnitt, z.B. ein lokali
siertes Volumen in einem größeren angeregten interessierenden
Volumen (VOI) betrachtet wird, ist es schwieriger, Daten aus
diesem lokalisierten Volumen zu erhalten und Daten aus dem
übrigen Teil des interessierenden Volumens auszuschließen.
Die Fähigkeit, Daten aus einem bestimmten lokalisierten
Volumen innerhalb eines größeren angeregten Volumens zu
erzielen, ist insbesondere für die In-Vivo-Spektroskopie von
Bedeutung. Eine derartige Fähigkeit ermöglicht beispielsweise
das Erfassen von spektroskopischen Daten ausschließlich aus
kranken Teilen von Organen zum Vergleich mit Daten aus
schließlich aus gesunden Teilen der Organe.
Eines der bekannten Verfahren zur Volumenlokalisierung
verwendet Oberflächenspulen. Wenn das interessierende Volumen
ein relativ kleines Volumen ist, muß eine kleine Spule
verwendet werden, um lokalisierte Daten zu erzielen. Kleine
Spulen haben jedoch begrenzte Eindringtiefen und schließen
damit aus, daß Daten aus Volumen erhalten werden, die nicht
an der Oberfläche liegen.
Es gibt andere bekannte Verfahren zum selektiven Volumenan
regen. Zum Beispiel wird auf einen Aufsatz im Journal of
Magnetic Resonance, Band 70, Seiten 488-492 (1986) mit dem
Titel "Selected Volume Excitation Using Stimulated Echoes
(VEST). Applications to Spatially Localized Spectroscopy and
Imaging" hingewiesen, dessen Verfasser der Erfinder ist. Bei
dem in diesem Aufsatz beschriebenen Verfahren wird ein
interessierendes Volumen unter Verwendung von stimulierten
Echos mit Gx, Gy und Gz-Gradienten erregt.
Beim Stande der Technik ist es bekannt, Daten zu erzielen,
die auf ein bestimmtes interessierendes Volumen lokalisiert
sind, beispielsweise in Form eines dreidimensionalen starren
Stabes durch Sättigen der Volumen, die das interessierende
Volumen umgeben. Dieser Stand der Technik lehrt jedoch nicht
ein effektives Verfahren und/oder eine effektive Einrichtung
zum Erfassen von Daten aus mehrfachen lokalisierten Volumen
in dem interessierenden Volumen, ferner auch nicht eine
effektive Methode zum Erfassen von Mehrfach-Volumendaten aus
Elementen, z.B. 31P in-vivo wegen der kurzen T2 Erholungs
dauer.
Wenn z.B. ein bösartiger Tumor im Kopf festgestellt wird, ist
es zweckmäßig, eine Mehrfachvolumenabtastung zum Erfassen von
Daten aus dem Tumor und auch aus normalem Gewebe zu verwen
den. Um eine Scharfeinstellung auf den Tumor vornehmen zu
können und dabei Fremddaten auszuschließen, soll ein lokali
siertes interessierendes Volumen, das im Prinzip den Tumor
enthält, unter Ausschluß umgebender Volumen angeregt werden.
Die Scheiben bzw. Tafeln des angeregten Volumens werden
verwendet, um die gewünschten Daten zu erhalten, z.B. um das
vom Tumor befallene Gewebe mit gesundem Gewebe zu verglei
chen. Somit ist es wichtig, daß man in der Lage ist, Daten
aus einer Vielzahl von Scheiben bzw. Tafeln in einem ausge
wählten, lokal erregten interessierenden Volumen zu erfassen.
Es besteht somit ein Bedarf an einer verbesserten räumlichen
Lokalisierung mit Magnetresonanz, um Daten aus mehrfachen
lokalisierten Volumen in einem interessierenden Volumen zu
erhalten. Die räumliche Lokalisierung kann ferner zum
Erfassen von 31P spektroskopischen Daten oder zur Bilddar
stellung verwendet werden.
Klinische und Forschungsanwendungen der In-vivo-Kernmagnet
resonanz-Spektroskopie (MRS) machen eine scharf definierte
räumliche Lokalisierung des gesuchten interessierenden
Volumens erforderlich. Diese Notwendigkeit hat in vergangenen
Jahren zu der Entwicklung einer Vielzahl von Verfahren für
die räumliche Lokalisierung geführt. Von diesen Verfahren
sind nur einige wenige zu Studien von 31P geeignet, und zwar
wegen der zusätzlichen Beschränkung des Kurzzeitintervalls
zwischen einer Spin-Erregung und einer Signalerfassung, wenn
mit kurzen Tz-Metaboliten gearbeitet wird.
Es besteht somit in der Fachwelt immer noch ein Bedarf,
Verfahren zur räumlichen Lokalisierung zu entwickeln, die
sowohl auf MRI als auch MRS anwendbar sind, um die Bildauf
lösung zu erhöhen oder die Abtastdauer zu verringern, und um
Daten für 1-H oder 31-P MRS zu erzielen.
Gemäß der Erfindung wird ein Lokalisierungsverfahren der MR-
Datenerfassung vorgeschlagen, das eine selektive Vorsättigung
von Volumen außerhalb des interessierenden Volumens und eine
selektive Erregung eines oder mehrerer Scheiben (d.h.
lokalisierter Volumen) innerhalb des interessierenden
Volumens kombiniert. Ein entscheidender Vorteil des erfin
dungsgemäßen Verfahrens gegenüber dem Stand der Technik
besteht darin, daß eine kürzere Sättigungsperiode erzielt
wird, die die Abhängigkeit der Sättigungseffizienz auf die T1
Erholungszeiten entscheidend verringert. Ein weiterer
wichtiger Vorteil vorliegender Erfindung besteht in der
Möglichkeit, spektrale Daten aus mehrfachen lokalisierten
Volumen in einem einzigen Abtastvorgang zu erfassen.
In spezieller Ausgestaltung der Erfindung weist ein Verfahren
zum Erfassen von Daten aus mehrfachen lokalisiertem Volumen
in einem interessierenden Volumen unter Verwendung einer
Magnetresonanz-Erfassungsfolge die nachstehenden Schritte
auf:
- a) es wird ein interessierendes Volumen in einem einer MR-Prüfung zu unterziehenden Körper festgestellt,
- b) der zu prüfende Körper wird einem hohen statischen Magnetfeld ausgesetzt,
- c) die das vorbestimmte interessierende Volumen umgebenden Volumen werden vorgesättigt, während das interessierende Volumen selbst ungesättigt bleibt, um das Volumen, aus dem Daten erfaßt werden, auf das festgestellte interes sierende Volumen zu begrenzen,
- d) es werden mehrfache lokalisierte Volumen in dem festge stellten interessierenden Volumen ausgewählt, und
- e) es werden Daten aus jedem der ausgewählten mehrfachen lokalisierten Volumen erfaßt.
Des weiteren wird mit der Erfindung vorgeschlagen, daß ein
Gebiet oder ein interessierendes Volumen unter Verwendung
z.B. einer bekannten diagnostischen Bildprüfung oder einer
MR-Vorabtastung festgestellt wird, um z.B. die Lage eines
Tumors zu lokalisieren.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung werden Abschnitte des
ein interessierendes, z.B. einen Tumor enthaltendes Volumen
umgebenden Körper vorgesättigt, wobei der Sättigungsvorgang
durch folgende Schritte erreicht wird:
Es wird ein erstes Paar von 90° HF-Impulsen während des Anlegens eines ersten Gradientenimpulses aufgegeben, um Spine von nicht interessierenden Volumen in Querebenen zu kippen, wobei die nicht interessierenden Volumen in unmittelbarer Nähe des interessierenden Volumens angeordnet sind, und
es wird ein zweites Paar von 90° HF-Impulsen während des Anlegens eines zweiten Gradientenimpulses aufgegeben, um Spine von nicht interessierenden Volumen in Querebenen zu kippen, wobei die nicht interessierenden Volumen in einer zweiten Richtung in unmittelbarer Nähe des interessierenden Volumens orientiert sind, und wobei ein "Balken" (bar) als das ungesättigte interessierende Volumen belassen wird.
Es wird ein erstes Paar von 90° HF-Impulsen während des Anlegens eines ersten Gradientenimpulses aufgegeben, um Spine von nicht interessierenden Volumen in Querebenen zu kippen, wobei die nicht interessierenden Volumen in unmittelbarer Nähe des interessierenden Volumens angeordnet sind, und
es wird ein zweites Paar von 90° HF-Impulsen während des Anlegens eines zweiten Gradientenimpulses aufgegeben, um Spine von nicht interessierenden Volumen in Querebenen zu kippen, wobei die nicht interessierenden Volumen in einer zweiten Richtung in unmittelbarer Nähe des interessierenden Volumens orientiert sind, und wobei ein "Balken" (bar) als das ungesättigte interessierende Volumen belassen wird.
Mit der Erfindung wird ferner zur Erzielung von Daten aus
mehrfachen lokalisierten Volumen des "Balkens" vorgeschlagen,
daß der Auswählvorgang folgende Schritte umfaßt:
Es wird eine Grundabtastfolge während einer Folgedauer (TS) aufgegeben, um Daten aus mindestens einem der mehrfachen lokalisierten Volumen auszuwählen und zu erfassen, wobei die Grundfolge einschließt
das Anlegen eines HF-Impulses bei Vorhandensein eines Gradientenimpulses, wobei diese Impulse Parameter zum Auswählen eines ersten lokalisierten Volumens in dem interes sierenden Volumen im Patienten haben,
das Erfassen von Daten aus dem ersten lokalisierten Volumen,
das Abwarten einer definierten Zeitperiode (TR) vor dem erneuten Aufgeben der Grundfolge mit Impulsen, die die gleichen Parameter haben, und
ein erneutes Aufgeben der Grundfolge während der definierten Periode mit Impulsen unterschiedlicher Parameter zum Auswäh len anderer lokalisierter Volumen, und
es werden Daten aus den anderen lokalisierten Volumen im Patienten während der definierten Periode erfaßt.
Es wird eine Grundabtastfolge während einer Folgedauer (TS) aufgegeben, um Daten aus mindestens einem der mehrfachen lokalisierten Volumen auszuwählen und zu erfassen, wobei die Grundfolge einschließt
das Anlegen eines HF-Impulses bei Vorhandensein eines Gradientenimpulses, wobei diese Impulse Parameter zum Auswählen eines ersten lokalisierten Volumens in dem interes sierenden Volumen im Patienten haben,
das Erfassen von Daten aus dem ersten lokalisierten Volumen,
das Abwarten einer definierten Zeitperiode (TR) vor dem erneuten Aufgeben der Grundfolge mit Impulsen, die die gleichen Parameter haben, und
ein erneutes Aufgeben der Grundfolge während der definierten Periode mit Impulsen unterschiedlicher Parameter zum Auswäh len anderer lokalisierter Volumen, und
es werden Daten aus den anderen lokalisierten Volumen im Patienten während der definierten Periode erfaßt.
Die unterschiedlichen Parameter enthalten vorzugsweise
unterschiedliche Frequenzen für den HF-Impuls und/oder
schließen Gradientenimpulse unterschiedlicher Amplituden
und/oder Längen ein.
Die unterschiedlichen Parameter können auch unterschiedliche
Bandbreiten für die HF-Impulse enthalten.
In weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens
wird vorgeschlagen,
Mehrfach-HF-Impulse unterschiedlicher Frequenzen aufzugeben, um mehrfache lokalisierte Volumen oder Scheiben bzw. Tafeln im Patienten auszuwählen (d.h. Scheiben, die eine größere Dicke als die übliche Dicke haben, wobei die übliche Dicke in der Größenordnung von 5-10 mm liegt), und
eine Vielzahl von HF-Impulsen der gleichen Frequenz aufzuge ben, um eine Vielzahl von Signalen aus lokalisierten Volumen zu erzielen, die in Abhängigkeit vom Anlegen eines jeden der Mehrfach-HF-Impulse mit den gleichen Frequenzen erregt werden, und
eine Vielzahl von Signalen wird gemittelt, um nutzbare Signal-Geräusch-Verhältnisse zu erzielen.
Mehrfach-HF-Impulse unterschiedlicher Frequenzen aufzugeben, um mehrfache lokalisierte Volumen oder Scheiben bzw. Tafeln im Patienten auszuwählen (d.h. Scheiben, die eine größere Dicke als die übliche Dicke haben, wobei die übliche Dicke in der Größenordnung von 5-10 mm liegt), und
eine Vielzahl von HF-Impulsen der gleichen Frequenz aufzuge ben, um eine Vielzahl von Signalen aus lokalisierten Volumen zu erzielen, die in Abhängigkeit vom Anlegen eines jeden der Mehrfach-HF-Impulse mit den gleichen Frequenzen erregt werden, und
eine Vielzahl von Signalen wird gemittelt, um nutzbare Signal-Geräusch-Verhältnisse zu erzielen.
Die Sätze von 90°-HF-Impulsen, die zu Sättigungszwecken
verwendet werden, sind Sätze frequenzmodulierter 90° HF-
Impulse.
Gemäß der Erfindung wird ferner eine Einrichtung vorgeschla
gen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß
- 1. nachteilige Wirbelstromeffekte überwunden werden,
- 2. lokalisierte Volumen (oder Scheiben) angeregt werden, die effizient und effektiv definierte Grenzen haben,
- 3. es werden Daten erfaßt, die verhältnismäßig kleine Erholdauer-Abhängigkeiten haben.
Die nachteiligen Wirbelstromeinflüsse werden effektiv durch
Hinzufügen einer Verzögerungszeit zwischen dem Sättigungs
schritt und dem Erregungsschritt auf ein Minimum herabge
setzt.
Die Grenzen der lokalisierten Volumen sind klar durch
Verwendung von sinusförmigen Erregerimpulsen definiert.
Die T1 Erholungszeit-Abhängigkeit wird durch die kurzen
Sättigungszeiten nach dem erfindungsgemäßen Verfahren auf ein
Minimum herabgesetzt. Die T2 Erholungszeitabhängigkeit wird
durch das kurze Intervall zwischen Erregung und Erfassung auf
ein Minimum herabgesetzt.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung werden Spoilergra
dientenimpulse nach mindestens einigen HF-Impulsen aufgege
ben, um die Quermagnetisierung zur Verbesserung der Sättigung
weiter in der Phase zu verschieben.
Nachstehend wird die Erfindung in Verbindung mit der Zeich
nung anhand eines Ausführungsbeispieles erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 ein Blockschaltbild der MR-Datenerfassungseinrichtung
nach der Erfindung,
Fig. 2 einen dreidimensionalen Block des Körpers der MR-
Erfassungsabtastfolge einschließlich eines interes
sierenden Abschnittes oder Volumens,
Fig. 2a X-, Y- und Z-Koordinaten, die in Bezug auf den
dreidimensionalen Block nach Fig. 1 orientiert sind,
Fig. 3 Einzelheiten des interessierenden Volumens, die dem
dreidimensionalen Abschnitt nach Fig. 2 entnommen
sind,
Fig. 4 eine spektroskopische Grundabtastfolge unter Verwen
dung von Kodiergradienten mit Vorsättigung nach der
Erfindung,
Fig. 5 zeigt eine spektroskopische Grundabtastfolge ohne
Kodierung,
Fig. 6 eine grundlegende Bilddarstellungs-Abtastfolge nach
der Erfindung, und
Fig. 7, 8 und 9 die Zeitbeziehungen zwischen der Zeitdauer TS
(grundlegende Abtastfolgezeit) und der Zeitdauer TR
(die bestimmte Zeitperiode ist die Zeit für die
Wiederholung) in der Abtastfolge nach den Fig. 4, 5
und 6.
Fig. 1 zeigt mit 11 eine Magnetresonanzeinrichtung zur
Verwendung entweder für das Erfassen von Magnetresonanzspek
troskopdaten (MRS) oder Magnetresonanzbilddarstellungsdaten
(MRI) nach der Erfindung.
Insbesondere weist die Einrichtung nach Fig. 1 einen Magneten
12 auf, der zur Erzeugung eines starken statischen Magnetfel
des verwendet wird. Der Magnet ist ausreichend groß, um eine
Bohrung 13 auszubilden, in der ein horizontal liegender
Patient innerhalb des Magneten aufgenommen werden kann. Das
Magnetfeld wird durch den Magnetfeldgenerator HO erzeugt, der
mit 16 bezeichnet ist. Bei einer bevorzugten Ausführungsform
wird ein supraleitender Magnet verwendet. Die Erfindung ist
jedoch nicht auf supraleitende Magnete beschränkt, vielmehr
können auch Permanentmagnete oder Elektromagnete verwendet
werden.
Der Magnet ist in bezug auf ein X-, Y-, Z-Koordinatensystem
17 orientiert. Wie dargestellt, verläuft die Längsachse der
Bohrung des Magneten in der Z-Achse.
Wenn ein Patient sich im Magneten befindet und das starke
statische Magnetfeld um den Patienten wirkt, haben bestimmte
Kerne, die unpaarige Spine besitzen, die Tendenz, sich selbst
mit dem starken statischen Magnetfeld auszurichten.
Es sind Vorrichtungen vorgesehen, um die ausgerichteten Spine
in die transversale XY-Ebene zu "kippen". Insbesondere ist
ein HF-Sender bzw. HF-Übertrager 18 vorgesehen. Dieser
HF-Übertrager erhält sein HF-Signal aus einem HF-Generator
19. Der Übertrager gibt HF-Impulse über einen Duplexer 21 an
eine (nicht dargestellte) Spule im Magneten. Der Impuls ist
in vorliegendem Fall vorzugsweise ein sinusförmiger (sinc
shaped) Impuls. Die Formgebung erfolgt mit einem Modulator
22. Der Modulator nimmt seine Modulationsfrequenz vom
Modulationsfrequenzgenerator 23 auf. Der sinusförmige
HF-Impuls wird der Spule aufgegeben und hat eine hinreichende
Größe oder Länge, um die Spine um 90° in die XY-Ebene zu
kippen. Die Spine können nur teilweise gegen die XY-Ebene
gekippt werden; wichtig ist jedoch, daß mindestens eine
Projektion der gekippten Spine in der XY-Ebene vorhanden ist.
Die gekippten Spine in der XY-Ebene präzessieren bei der
Larmor-Frequenz und erzeugen damit Signale, die als "freie
Induktionsverzögerungssignale" (FID = free-induction decay)
bekannt sind. Die Signale fallen ziemlich schnell aufgrund
der Phasenabweichung der Spine in der XY-Ebene (T2-Relaxa
tion) ab, ferner auch aufgrund der Tendenz der Spine, in die
Ausrichtung mit dem hohen statischen Magnetfeld (T1 -Relaxa
tion) zurückzukehren.
Um die Lage der Quelle der FID-Signale festzulegen, werden
Gradientenimpulse verwendet. Es sind ein GX-Gradientenimpuls
generator 24, ein GY-Gradientenimpulsgenerator 26 und ein
GZ-Gradientenimpulsgenerator 27 dargestellt. Die Gradienten
können zum Auswählen, Codieren und/oder Betrachten aufgegeben
werden, um den Ursprung der FID-Signale zu bestimmen. Die
Lage des Ursprungs des FID-Signales wird durch die Beziehun
gen zwischen der HF-Impulsfrequenz und der Stärke des
magnetischen Feldes bestimmt, wie es durch den auf die Spine
wirkenden Gradienten beeinflußt wird. Die Beziehungen sind:
fo = γ Bo/2π
Fx = fo + γ GxX/2π
X = 2 π (fx - fo)/γ Gx
wobei:
fo = die Larmor-Frequenz
γ = das gyromagnetische Verhältnis, das für jedes Element konstant ist,
Bo = die Stärke des statischen Magnetfeldes,
π = die Konstante 3,1416 . . .,
fx = die Frequenz des HF-Impulses in Verbindung mit dem Gx-Gradienten,
x = Koordinate längs der X-Richtung,
(fx - fo) = Versetzungsfrequenz.
fo = die Larmor-Frequenz
γ = das gyromagnetische Verhältnis, das für jedes Element konstant ist,
Bo = die Stärke des statischen Magnetfeldes,
π = die Konstante 3,1416 . . .,
fx = die Frequenz des HF-Impulses in Verbindung mit dem Gx-Gradienten,
x = Koordinate längs der X-Richtung,
(fx - fo) = Versetzungsfrequenz.
Das FID-Signal wird durch den Duplexer 21 in den Empfänger 28
übertragen. Das übertragene Signal wird im Demodulator 29
demoduliert und das analoge, demodulierte Signal wird in
digitale Signale im A/D-Wandler 31 umgewandelt. Die digitalen
Signale werden im Prozessor 32 verarbeitet, der einen
Speicher 33 verwenden kann, um entweder grafische oder
Bilddaten auf dem Monitor 34 zu erzeugen.
Die verschiedenen Arbeitsvorgänge der Einrichtung 11 werden
durch eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) 36 gesteuert
und/der getaktet. Die zentrale Verarbeitungseinheit ist aus
Gründen der Einfachheit nicht mit den anderen Einheiten
verbunden dargestellt. Sie steuert jedoch das Zeitverhalten,
die Amplituden und die Formen der Steuersignale in der
Einrichtung; somit ist die CPU mit praktisch jedem Block der
Einrichtung verbunden. Die CPU der Einrichtung nach der
Erfindung unterscheidet sich u.a. von den bekannten Einrich
tungen, indem sie Steuerungen sowohl für die Vorsättigung als
auch für Vielfachscheibenvorgänge aufweist, wie mit 37 und 38
angedeutet.
Der dreidimensionale Block 41 in Fig. 2 stellt einen dreidi
mensionalen Abschnitt des Patienten 14 dar. Der Block 41
weist einen interessierenden Abschnitt oder ein interessie
rendes Volumen 43 mit einer Frontfläche 42 auf. Ziel der hier
beschriebenen Einrichtung ist es, Daten aus mehrfachen
lokalisierten Volumina in dem interessierenden Volumen 43 zu
erhalten, wie in Fig. 3 gezeigt.
Einrichtung und Verfahren nach der Erfindung sind speziell so
ausgelegt, daß spektroskopische Daten aus Elementen, z. B. 31P
erhalten werden, das ein Metabolat mit einer kurzen T2 ist;
deshalb muß das Intervall zwischen Spinerregung und Signaler
fassung kurz sein, damit man in der Lage ist, ein sinnvolles
Signal zu erfassen. Bei einer Ausführungsform verwenden die
Einrichtung und das Verfahren eine FID-Signal-Erfassung
anstelle einer Echosignal-Erfassung, um das Intervall
zwischen Erregung und Erfassung ausreichend kurz zu halten.
In ähnlicher Weise wird bei der bevorzugten Bilddarstellungs
folge eine Gradienten-Echo-Abtastfolge verwendet.
Um auf den Abschnitt 43 begrenzte Daten zu erfassen, wird ein
Vorsättigungsschritt vor jedem Erregungsschritt durchgeführt.
Der Vorsättigungsschritt ist so ausgelegt, daß der gesamte
Block 41 mit Ausnahme des interessierenden Volumens 43
gesättigt wird. Insbesondere werden die Volumen mit einer
Stirnfläche 44 und einer Oberseite 46, mit einer Stirnfläche
47 und einer Oberseite 48, mit einer Stirnseite 49, Oberflä
che 50 und Seite 51, mit einer Stirnfläche 52 und einer Seite
53, mit einer Stirnfläche 54 und einer Seite 55, mit einer
Stirnfläche 56, einer Stirnfläche 57 und einer Stirnfläche 58
vor jedem Erregungsschritt gesättigt, damit sichergestellt
ist, daß Signale nur aus dem interessierenden Volumen 43
erhalten werden.
Vorzugsweise sind die aus dem interessierenden Volumen 43
erfaßten Daten Daten aus mehrfach lokalisierten Volumen, die
beispielsweise als Tafeln oder Scheiben 61, 62, 63 und m in
Fig. 3 dargestellt sind. Die Daten nach der Erfindung können
entweder spektroskopische Daten oder Bilddarstellungsdaten
sein.
Die Daten werden unter Verwendung von Vorsättigungs-,
Erregungs- und Erfassungsschritten erfaßt. Die Codierung wird
für die Bilddarstellung und bei einer Ausführungsform zur
Erfassung von spektroskopischen Daten durchgeführt. Die
Vorsättigung wird unter Verwendung einer Folge, wie sie z.B.
in Fig. 4 gezeigt ist, vorgenommen. Bei der Darstellung nach
Fig. 4 werden ein erstes Paar von 90° HF-Impulsen, nämlich
die Impulse 66 und 67, sequentiell während des Anlegens eines
GX-Gradientenimpulses 68 aufgegeben. Die HF-Impulse sind
vorzugsweise Sinusimpulse, die verwendet werden, um das
interessierende Volumen besser definieren zu können. Die
HF-Impulse sind jedoch nicht auf sinusförmige Impulse
begrenzt; es können auch z.B. Gauss′sche Impulse verwendet
werden. Zusätzlich können die Impulse frequenzmoduliert sein,
um eine Vergrößerung der Bandbreite der Impulse ohne übermä
ßige Zunahme der Leistungsaufnahme zu ermöglichen.
Die HF-Impulse 66 und 67, die während des Anlegens des
GX-Gradientenimpulses 68 aufgegeben wurden, bewirken, daß
Spine in einem lokalisierten Volumen oder einer lokalisierten
Scheibe des Blockes 41 gedreht werden, damit sie parallel zur
ZY-Ebene liegen. Die Bandbreiten der HF-Impulse pro Gradien
tenamplitude bestimmen die Breite in der X-Richtung der
Scheiben, die durch die HF-Impulse gesättigt werden. Die
Frequenzen der HF-Impulse pro Gradientenamplitude bestimmen
die Lage der gesättigten Scheiben. Es werden zwei 90°
HF-Impulse 66 und 67 verwendet, da es erwünscht ist, Volumen
bzw. Bereiche auf beiden Seiten des interessierenden Volumens
43 zu sättigen.
Wie in Fig. 4 gezeigt, wird ein zweites Paar von 90° HF-
Impulsen 69 und 71 sequentiell nacheinander während des
Anlegens eines GY-Gradientenimpulses 72 aufgegeben, um
Scheiben an der Oberseite und an der Unterseite des interes
sierenden Volumens 43 zu sättigen, d.h. Volumen, die sich in
der Y-Richtung erstrecken. Somit entsprechen die Scheiben
XZ-Ebenen mit Dicken in der Y-Richtung. Die Dicken werden
durch die Bandbreiten der HF-Impulse bestimmt. Die Lage der
Scheiben an der Oberseite und Unterseite des interessierenden
Volumens werden durch die Frequenzen der angelegten HF-Impul
se und/oder der Amplituden der Gradienten festgelegt.
Um die Scheiben bei einer bevorzugten Ausführungsform zu
sättigen, wird die Quermagnetisierung (gedrehte Spine) im
Anschluß an jeden Impuls der Sätze von HF-Impulsen 66, 67 und
69, 71 aus der Phase verschoben. Dies wird dadurch erreicht,
daß das Anlegen eines jeden Auswählgradientenimpulses nach
der Beendigung der HF-Impulse fortgesetzt wird. Um weiter
eine Phasenabweichung der Quermagnetisierung (d.h. vollstän
dige Sättigung) sicherzustellen, werden Spoilergradientenim
pulse verwendet. Die Spoilerimpulse sind beispielsweise als
GZ-Spoilerimpuls 73, der nach dem HF-Impuls 66 aufgegeben
wird, und GZ-Spoilerimpuls 74, der nach dem HF-Impuls 67
aufgegeben wird, gezeigt. Ferner werden GZ-Spoilerimpulse 76
und 77 nach dem Anlegen von HF-Impulsen 69 und 71 aufgegeben.
Orthogonale GY-Spoilerimpulse 78 und 79 werden nach den
HF-Impulsen 66 und 67 aufgegeben. In ähnlicher Weise werden
Gx-Spoilerimpulse 81 und 82 nach den HF-Impulsen 69 und 71
aufgegeben.
Nach der Vorsättigungsfolge, die in Fig. 4 dargestellt ist,
ist der gesamte Block 41 "gesättigt" (d.h., die Spine sind in
die Querebene gekippt und phasenverschoben), mit Ausnahme des
interessierenden Volumens 43, das ungesättigt gehalten wird.
Fig. 4 zeigt ferner eine bevorzugte Abtastfolge mit "chemi
scher Verschiebung" zur Erzielung spektroskopischer Daten aus
dem interessierenden Volumen 43. Insbesondere wird, wie in
Fig. 4 gezeigt, ein HF-Impuls, vorzugsweise ein 90°-Impuls 86
bei Fehlen eines Gradientenimpulses aufgegeben, um das
gesamte ungesättigte Volumen zu erregen. Wahlweise kann ein
Gradientenimpuls, z.B. ein Impuls 87, mit einem in die
entgegengesetzte Richtung gehenden Teil 88 während des
Anlegens des Impulses 86 aufgegeben werden. Dann würde der
HF-Impuls 86 eine Frequenz haben, die in Verbindung mit dem
Gz-Gradientenimpuls 87 so wirkt, daß FID-Signale aus der
Scheibe 61 während der Erfassungsperiode 89 erfaßt werden.
Die Signalerfassung tritt während der mit 69 bezeichneten
Zeit auf.
Während der in-vivo durchgeführten spektroskopischen Daten
erfassung ist es üblich, viele Abtastfolgen unter Verwendung
der gleichen HF- und Gradientenimpuls-Parameter für Mittel
ungszwecke durchzuführen. Eine derartige Mittelung ist
erforderlich, um auswertbare Signal-Geräuschverhältnisse zu
erzielen. Bei der mehrfachen lokalisierten Volumenerfassung
nach Fig. 4 werden zusätzlich zu der Wiederholabtastung für
Mittelungszwecke eine Serie von Codiergradientenimpulsen Gz
mit unterschiedlichen Amplituden, die mit 90 angedeutet sind,
zum Erfassen von Daten aus unterschiedllichen lokalisierten
Volumen, z.B. den Volumen 61, 62 usw. verwendet. Wenn der
Gradientenimpuls 87 aufgegeben wird, teilen die Codiergradi
entenimpulse 90 das Volumen, das durch den HF-Impuls 86 und
den Gradientenimpuls 87 erhalten werden, auf. Im üblichen
Fall, wenn der Gradientenimpuls nicht aufgegeben wird, teilen
die Kodierimpulse das gesamte interessierende Volumen in
mehrfache lokalisierte Volumen 21 auf.
Die Grundabtastfolgedauer für die Erfassung von Daten aus
jedem lokalisierten Volumen ist mit TS bezeichnet. Die
Grundabtastfolge wird solange nicht wiederholt, bis eine
definierte Zeitperiode TR vergangen ist. Wie in Fig. 7
angedeutet, wird die Grundabtastfolge mit dem HF-Impuls der
ersten Frequenz, d.h. RF1, mit unterschiedlichen Amplituden
Gy 1, Gy 2 . . ., Gyn wiederholt, bis die gewünschte räumliche
Auflösung erreicht ist. Eine Grundabtastung wird pro Zeit
dauer TR bei der Option der "chemischen Verschiebung"
durchlaufen. Daten werden auch wiederholt aus dem gleichen
Volumen für Mittelungszwecke erfaßt. Dabei wird eine Vorsät
tigungsfolge vor jedem Erregungsschritt durchlaufen.
Bei Anwendung der chemischen Verschiebungstechnik nach Fig. 4
werden Vorteile erzielt. Beispielsweise können die ausgewähl
ten lokalisierten Volumen aneinander anschließen. Da Spektren
aus dem interessierenden Volumen mit einer einzigen Erregung
erzielt werden kann, ist es weiter möglich, am interessieren
den Volumen einen Ausgleich vorzunehmen, wodurch die Homoge
nität vergrößert wird.
Fig. 5 zeigt die grundlegenden Schritte zum Erfassen von
spektroskopischen Daten aus mehrfachen lokalisierten Volumen
in einem interessierenden Volumen an. Es ist die gleiche
Vorsättigungsfolge wie in Fig. 4 gezeigt. Es werden auch die
gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 4 verwendet, um die
verschiedenen Impulse zu bezeichnen, die in Fig. 5 angelegt
werden. In ähnlicher Weise werden die gleichen Bezugszeichen
für die Erregungsphase der Folge verwendet.
Bei der Folge nach Fig. 5 werden Daten aus mehrfachen
lokalisierten Volumen dadurch erfaßt, daß die Frequenz des
HF-Impulses 86 oder die Amplitude des Gradientenimpulses 87
geändert werden. Wie in Fig. 8 gezeigt, wird die Folge mit
unterschiedlichen Impulsparametern, z.B. unterschiedlichen
Frequenzen für die HF-Impulse RF1, RF2, ...RFn wiederholt,
und zwar so oft, wie dies erforderlich ist, um Daten aus der
gewünschten Anzahl von lokalisierten Volumen zu erfassen.
Wie in Fig. 8 gezeigt, kann die Erfassungsfolge TS mit
unterschiedlichen Frequenzen des HF-Impulses, z.B. RF1, RF2,
...Rn wiederholt während der Zeitdauer TR durchlaufen werden.
Daten aus lokalisierten Volumen, die in anderen orthogonalen
Richtungen orientiert sind, können dadurch erhalten werden,
daß orthogonal unterschiedliche Kodiergradienten verwendet
werden.
Fig. 6 zeigt eine Grund-Gradientenechoabtastfolge, wie sie
zur Erzielung von Bilddarstellungsdaten aus einem lokalisier
ten Volumen im interessierenden Volumen 43 erhalten werden.
Nach der Vorsättigung wird ein erster, vorzugsweise sinus
förmiger 90° HF-Impuls 91 während des Anlegens eines GZ-
Gradientenimpulses 92 aufgegeben. Zu Refokussierzwecken hat
der Impuls 92 einen in die entgegengesetzte Richtung gehenden
Teil 93. Die Frequenz des Impulses 91 in Verbindung mit dem
Parameter des Gz-Impulses 92 wählt das lokalisierte Volumen
aus.
Es wird eine Serie von Phasencodierimpulsen, wie bei 94
gezeigt, aufgegeben. Jeder Phasencodierimpuls ermöglicht die
Erfassung von Daten für eine unterschiedliche Reihe von
Bildelementen, wobei jedes Bildelement einem ähnlich positio
nierten Bereich in der Scheibe des Körpers entspricht. Die
Position der Reihe hängt von der Amplitude (Phasenlage) des
Phasencodierimpulses ab. Im Anschluß daran wird in bekannter
Weise ein nach negativ gehender Betrachtungsgradientenimpuls Gx
96 aufgegeben, der mit dem Gx-Gradientenimpuls 97 zusammen
wirkt und ein Echosignal 98 während der Erfassungsphase
bildet. Der Gx-Gradientenimpuls 97 unterscheidet die Spalten
von Bildelementen (Zeitcodierung).
Der Echoimpuls wird gebildet, wenn die Fläche unter dem
Impuls 96 gleich der Fläche unter dem Impuls 99 ist. Im
Rahmen vorliegender Erfindung können jedoch auch andere
Echoformungsfolgen verwendet werden. Für die Erfassung von
Bilddarstellungsdaten aus unterschiedlichen lokalisierten
Volumen werden unterschiedliche HF-Impuls- und/oder Gradien
tenimpuls-Parameter verwendet. Zusätzlich wird ein voller
Bereich von Phasencodierimpulsen 94 verwendet.
Fig. 9 zeigt die Beziehung der Zeitdauern TR und TS für die
Bilddarstellungsfolge nach der Erfindung. Insbesondere werden
während des Phasencodierimpulses Gyl eine Vielzahl von
unterschiedlichen lokalisierten Volumen beispielsweise durch
Verwendung von HF-Impulsen unterschiedlicher Frequenzen, wie
z.B. durch RF1, RF2, ...RFn ausgewählt. Bekannte Bilddarstel
lungsfolgen haben viele TS-Perioden innerhalb einer TR-Perio
de. Es ist aber nicht bekannt, den spezifischen Vorsätti
gungsschritt in der TS-Periode für Bilddarstellungszwecke zu
kombinieren. Jedes Anlegen eines unterschiedlichen HF-Impul
ses beginnt eine neue Zeitperiode TS. Die Zeitperioden TS
werden durch kleine Verzögerungsperioden TD voneinander
getrennt. Jeder unterschiedliche Phasencodierimpuls ergibt
Daten für eine Reihe von Bildelementen für jeden HF-Impuls.
Die Zeitdauer TR wird in bekannter Weise so gewählt, daß die
gewünschten Kontraste erzielt werden. Für Bilddarstellungs
zwecke ermöglicht die Zeitdauer TR die Ansammlung von Daten
für eine vollständige Reihe für alle ausgewählten lokalisier
ten Volumen. Die Folge nach Fig. 6 wird für jeden Phasenco
dierimpuls wiederholt, so daß Daten für alle Reihen für alle
ausgewählten lokalisierten Volumen gesammelt werden, wie in
Fig. 9 gezeigt. Zu Mittelungszwecken werden die Datenerfas
sungsfolgen nach Fig. 9 wiederholt.
Somit bewirkt in den Folgen nach den Fig. 4, 5 und 6 das
Anlegen der HF-Impulse und der Gradientenimpulse, daß
FID-Signale aus den unterschiedlichen lokalisierten Volumen
erfaßt werden, die dann für die Spektroskopie (Fig. 4 und
5) oder für die Bilddarstellung (Fig. 6) verwendet werden.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsge
mäßen Einrichtung werden entweder die spektroskopischen oder
die Bilddarstellungsdaten aus einer Vielzahl von ausgewählten
lokalisierten Volumen in einem interessierenden Volumen
erfaßt. Die Erfassung wird dadurch erreicht, daß eine
Vorsättigungsfolge (vor jeder Erregungsfolge) durchgeführt
wird, in der die nicht interessierenden Volumen gesättigt
sind und ein interessierendes Volumen ungesättigt bleibt.
Nach der Sättigung werden Abtastfolgen aufgegeben, die eine
Vielzahl von Signalen aus einer Vielfalt von ausgewählten
lokalisierten Volumen im interessierenden Volumen erzeugen.
Für Bilddarstellungszwecke werden eine Reihe von Phasenco
diergradienten aufgegeben, und es wird ebenfalls ein Betrach
tungsauswählgradient aufgegeben. Zusätzlich wird vorzugsweise
eine Gradientenechofolge verwendet. Spektroskopische Daten
werden aus den lokalisierten Volumen entweder durch Auswählen
der lokalisierten Volumen mit einem HF-Signal und einem
Scheibenauswählgradienten (Fig. 5) oder durch Phasencodierung
mit chemischer Verschiebung (Fig. 4) gesammelt.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren tritt die Erfassung von
Bilddarstellungsdaten aus einer Vielzahl von lokalisierten
Volumen praktisch in der Zeit auf, die erforderlich ist, um
Daten aus einem einzelnen lokalisierten Volumen zu erfassen.
Das Verfahren ermöglicht die Erfassung entweder von spektros
kopischen Daten oder von Bilddarstellungsdaten aus lokali
sierten Volumen in besonderen interessierenden Volumen ohne
nachteilige Wirbelstromeinflüsse und mit einer feinen
Definition des Volumens. Die Abtastfolge ist ausreichend
schnell, um 31P-Daten ohne Probleme der Erholungsperiode zu
erfassen. Der Leistungsbedarf ist gering, weil trotz der
relativ großen Bandbreiten der HF-Impulse weniger solche
HF-Impulse oder frequenzmodulierte Impulse verwendet werden.
Der Energiebedarf bei der beschriebenen Einrichtung ist
wesentlich geringer als bei anderen, bekannten Einrichtun
gen, sodaß eine wesentlich effektivere Einrichtung erzielt
wird.
Die vorstehend beschriebene Einrichtung kann mit kurzen
Folgen arbeiten. Deshalb wird die T1-Abhängigkeit entschei
dend verringert. Die Zeitdauer zwischen der Sättigungsfolge
und der Datenerfassungsfolge wird verändert, wie dies zur
Reduzierung der Wirbelstromeinflüsse erforderlich ist. Auch
kann Größe und Lage der lokalisierten Volumen, aus denen
Daten in dem interessierenden Volumen erfaßt werden, dadurch
verändert werden, daß die Bandbreite und/oder die HF-Frequenz
der Impulse und/oder die Stärke der Auswählgradienten
verändert wird.
Claims (28)
1. Verfahren zum Erfassen von Daten aus mindestens einem
lokalisierten Volumen innerhalb eines interessierenden
Volumens (VOI) während einer Magnetresonanzprüfung (MR),
dadurch gekennzeichnet, daß
ein interessierendes Volumen in einem Patienten festge stellt wird, das Gegenstand einer MR-Prüfung ist, der Patient einem hohen statischen Magnetfeld ausgesetzt wird,
das interessierende Volumen umgebende Volumen vorgesät tigt werden, wobei nur das interessierende Volumen ungesättigt bleibt,
mindestens ein lokalisiertes Volumen aus dem interessie renden Volumen ausgewählt wird,
der Auswählschritt umfaßt:
das Aufgeben von Gradientenimpulsen, um den Ursprung von freien Induktionsverzögerungssignalen (FID) zu bestimmen, das Aufgeben von HF-Impulsen bei Vorhandensein der Gradientenimpulse, um FID-Signale in dem mindestens einen lokalisierten Volumen zu erzeugen, und
das Verarbeiten der FID-Signale zur Erzielung auswert barer Daten aus der MR-Prüfung.
ein interessierendes Volumen in einem Patienten festge stellt wird, das Gegenstand einer MR-Prüfung ist, der Patient einem hohen statischen Magnetfeld ausgesetzt wird,
das interessierende Volumen umgebende Volumen vorgesät tigt werden, wobei nur das interessierende Volumen ungesättigt bleibt,
mindestens ein lokalisiertes Volumen aus dem interessie renden Volumen ausgewählt wird,
der Auswählschritt umfaßt:
das Aufgeben von Gradientenimpulsen, um den Ursprung von freien Induktionsverzögerungssignalen (FID) zu bestimmen, das Aufgeben von HF-Impulsen bei Vorhandensein der Gradientenimpulse, um FID-Signale in dem mindestens einen lokalisierten Volumen zu erzeugen, und
das Verarbeiten der FID-Signale zur Erzielung auswert barer Daten aus der MR-Prüfung.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
Daten aus einer Vielzahl von lokalisierten Volumen in dem
interessierenden Volumen erfaßt werden.
3. Verfahren zum Erfassen von Daten nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Schritte des Vorsättigens der das
interessierende Volumen umgebenden Volumen darin beste
hen, daß
ein Paar von HF-Impulsen während des Anlegens eines ersten Gradientenimpulses aufgegeben werden, um Spine in Querebenen in Volumen in unmittelbarer Nähe der beiden Seiten des interessierenden Volumens zu kippen,
ein zweites Paar von HF-Impulsen während des Anlegens eines zweiten Gradientenimpulses aufgegeben wird, um Spine in Querebenen in Volumen in umittelbarer Nähe der Oberseite und der Unterseite des interessierenden Volumens zu kippen, und
die gekippten Spine außer Phase gebracht werden, um die in umittelbarer Nähe des interessierenden Volumens liegende Volumen zu sättigen.
ein Paar von HF-Impulsen während des Anlegens eines ersten Gradientenimpulses aufgegeben werden, um Spine in Querebenen in Volumen in unmittelbarer Nähe der beiden Seiten des interessierenden Volumens zu kippen,
ein zweites Paar von HF-Impulsen während des Anlegens eines zweiten Gradientenimpulses aufgegeben wird, um Spine in Querebenen in Volumen in umittelbarer Nähe der Oberseite und der Unterseite des interessierenden Volumens zu kippen, und
die gekippten Spine außer Phase gebracht werden, um die in umittelbarer Nähe des interessierenden Volumens liegende Volumen zu sättigen.
4. Verfahren zum Vorsättigen von das interessierende Volumen
umgebenden Volumen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich
net, daß der Phasenverschiebungsschritt das Aufgeben von
Spoilergradientenimpulsen zwischen den HF-Impulsen des
ersten und des zweiten Paares von HF-Impulsen ein
schließt.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
Spoilergradientenimpulse nach dem Anlegen eines jeden
Paares von HP-Impulsen aufgegeben werden.
6. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
das Erfassen von Daten aus einer Vielzahl von lokalisier
ten Volumen folgende Schritte umfaßt:
das Aufgeben einer Grund-Datenerzeugungsabtastfolge, die eine Zeitperiode TS erfordert, um Daten aus einem ausgewählten der lokalisierten Volumen zu erhalten, wobei diese Datenerfassungsabtastfolge das Anlegen eines HF-Impulses bei Vorhandensein eines das Volumen lokali sierenden Gradientenimpulses einschließt,
der das Volumen lokalisierende Gradientenimpuls hat in Verbindung mit dem HF-Impuls Parameter zum Erzeugen von FID-Signalen aus einem ersten lokalisierten Volumen in dem interessierenden Volumen im Patienten,
das Abwarten einer definierten Periode TR, bevor die Grundfolge erneut aufgegeben wird, und
das erneute Aufgeben der Grund-Abtastfolge während der begrenzten Periode mit Impulsen unterschiedlicher Parameter zum Auswählen und Erfassen von Daten aus anderen Scheiben (slabs) im Patienten während dieser begrenzten Periode.
das Aufgeben einer Grund-Datenerzeugungsabtastfolge, die eine Zeitperiode TS erfordert, um Daten aus einem ausgewählten der lokalisierten Volumen zu erhalten, wobei diese Datenerfassungsabtastfolge das Anlegen eines HF-Impulses bei Vorhandensein eines das Volumen lokali sierenden Gradientenimpulses einschließt,
der das Volumen lokalisierende Gradientenimpuls hat in Verbindung mit dem HF-Impuls Parameter zum Erzeugen von FID-Signalen aus einem ersten lokalisierten Volumen in dem interessierenden Volumen im Patienten,
das Abwarten einer definierten Periode TR, bevor die Grundfolge erneut aufgegeben wird, und
das erneute Aufgeben der Grund-Abtastfolge während der begrenzten Periode mit Impulsen unterschiedlicher Parameter zum Auswählen und Erfassen von Daten aus anderen Scheiben (slabs) im Patienten während dieser begrenzten Periode.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
die unterschiedlichen Parameter unterschiedliche Frequen
zen für die HF-Impulse enthalten.
8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
die unterschiedlichen Parameter Gradientenimpulse
unterschiedlicher Bereiche enthalten.
9. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
die unterschiedlichen Parameter unterschiedliche Band
breiten für den HF-Impuls enthalten.
10. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
Mehrfach-HF-Impulse unterschiedlicher Frequenzen bei
Vorhandensein unterschiedlicher Gradientenimpulse
aufgegeben werden, um eine Vielzahl von lokalisierten
Volumen im Patienten auszuwählen,
eine Vielzahl von HF-Impulsen der gleichen Frequenz während des Anlegens von Gradientenimpulsen der gleichen Amplituden aufgegeben werden, um eine Vielzahl von Signalen aus jeder der durch die Mehrfach-HF-Impulse ausgewählten Scheiben zu erzielen, und
die Vielzahl von Signalen gemittelt wird, um ein verwert bares Signal-Geräusch-Verhältnis zu erzielen.
eine Vielzahl von HF-Impulsen der gleichen Frequenz während des Anlegens von Gradientenimpulsen der gleichen Amplituden aufgegeben werden, um eine Vielzahl von Signalen aus jeder der durch die Mehrfach-HF-Impulse ausgewählten Scheiben zu erzielen, und
die Vielzahl von Signalen gemittelt wird, um ein verwert bares Signal-Geräusch-Verhältnis zu erzielen.
11. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
die HF-Impulse, die zu Sättigungszwecken verwendet
werden, Sätze von frequenzmodulierten 90° HF-Impulsen
sind.
12. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
das Aufgeben einer Grund-Abtastfolge die Verwendung einer
Gradientenechofolge umfaßt.
13. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Erfassen von Daten aus einer Vielzahl von lokalisier
ten Volumen das Aufgeben einer spektroskopischen Daten
erzeugenden Grundabtastfolge einschließt.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß
das Aufgeben einer chemischen Verschiebefolge durch
Aufgeben einer Serie von phasencodierten Gradientenimpul
sen nach jedem Anlegen der Volumenauswählimpulse vorge
nommen wird.
15. Einrichtung zum Erfassen von Daten aus mindestens einem
lokalisierten Volumen in einem interessierenden Volumen
(VOI) während einer Magnetresonanzprüfung (MR), gekenn
zeichnet durch
eine Vorrichtung zur Bestimmung eines interessierenden Volumens in einem Patienten, der einer MR-Prüfung ausgesetzt ist,
eine Vorrichtung, die den Patienten einem hohen stati schen Magnetfeld aussetzt,
eine Vorrichtung, die das interessierende Volumen umgebende Volumen vorsättigt und nur das interessierende Volumen ungesättigt beläßt,
eine Auswählvorrichtung zum Auswählen mindestens eines lokalisierten Volumens aus dem interessierenden Volumen, die aufweist:
eine Vorrichtung zum Aufgeben von HF-Impulsen, um FID-Signale in dem mindestens einen ausgewählten lokali sierten Volumen zu erzeugen,
eine Vorrichtung zum Aufgeben von Gradientenimpulsen, um die Quelle der FID-Signale zu bestimmen,
eine Vorrichtung zum Anzeigen der FID-Signale, und eine Vorrichtung zum Verarbeiten der angezeigten FID- Signale, um auswertbare Daten aus der MR-Prüfung zu erhalten.
eine Vorrichtung zur Bestimmung eines interessierenden Volumens in einem Patienten, der einer MR-Prüfung ausgesetzt ist,
eine Vorrichtung, die den Patienten einem hohen stati schen Magnetfeld aussetzt,
eine Vorrichtung, die das interessierende Volumen umgebende Volumen vorsättigt und nur das interessierende Volumen ungesättigt beläßt,
eine Auswählvorrichtung zum Auswählen mindestens eines lokalisierten Volumens aus dem interessierenden Volumen, die aufweist:
eine Vorrichtung zum Aufgeben von HF-Impulsen, um FID-Signale in dem mindestens einen ausgewählten lokali sierten Volumen zu erzeugen,
eine Vorrichtung zum Aufgeben von Gradientenimpulsen, um die Quelle der FID-Signale zu bestimmen,
eine Vorrichtung zum Anzeigen der FID-Signale, und eine Vorrichtung zum Verarbeiten der angezeigten FID- Signale, um auswertbare Daten aus der MR-Prüfung zu erhalten.
16. Einrichtung zum Erfassen von Daten nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeicnet, daß die Vorrichtung zum Vorsätti
gen des das interessierende Volumen umgebenden Volumens
aufweist:
eine Vorrichtung zum Aufgeben eines Paares von HF-Impul sen während des Anlegens eines ersten Gradientenimpulses, um Spine in Querebenen in Volumen in unmittelbarer Nähe beider Seiten des interessierenden Volumens zu kippen,
eine Vorrichtung zum Aufgeben eines zweiten Paares von HF-Impulsen während des Anlegens eines zweiten Gradien tenimpulses, um Spine in Querebenen in Volumen in unmittelbarer Nähe der Oberseite und Unterseite des interessierenden Volumens zu kippen, und
eine Vorrichtung zum Phasenverschieben der gekippten Spine, um die in unmittelbarer Nähe des interessierenden Volumens liegenden Volumen zu sättigen.
eine Vorrichtung zum Aufgeben eines Paares von HF-Impul sen während des Anlegens eines ersten Gradientenimpulses, um Spine in Querebenen in Volumen in unmittelbarer Nähe beider Seiten des interessierenden Volumens zu kippen,
eine Vorrichtung zum Aufgeben eines zweiten Paares von HF-Impulsen während des Anlegens eines zweiten Gradien tenimpulses, um Spine in Querebenen in Volumen in unmittelbarer Nähe der Oberseite und Unterseite des interessierenden Volumens zu kippen, und
eine Vorrichtung zum Phasenverschieben der gekippten Spine, um die in unmittelbarer Nähe des interessierenden Volumens liegenden Volumen zu sättigen.
17. Einrichtung zum Vorsättigen von das interessierende
Volumen umgebenden Volumen nach Anspruch 16, dadurch
gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum Phasenverschieben
eine Vorrichtung zum Aufgeben von Spoilergradientenimpul
sen zwischen den HF-Impulsen des ersten und des zweiten
Paares von HF-Impulsen aufweist, um sicherzustellen, daß
die Volumen in unmittelbarer Nähe des interessierenden
Volumens gesättigt sind.
18. Einrichtung nach Anspruch 17, gekennzeichnet durch eine
Vorrichtung zum Aufgeben von Spoilergradientenimpulsen
nach dem Anlegen eines jeden Paares von HF-Impulsen.
19. Einrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß
die Vorrichtung zum Erfassen von Daten aus mehreren
ausgewählten, lokalisierten Volumen (selected multiple
localized volumes) aufweist:
eine Vorrichtung zum Aufgeben einer Grund-Datenerfas sungsabtastfolge über eine Zeitperiode TS, um Daten aus einer ausgewählten der Vielzahl von Scheiben zu erhalten, wobei diese Vorrichtung eine Vorrichtung zum Aufgeben eines HF-Impulses bei Vorhandensein eines Volumenauswähl- Gradientenimpulses enthält,
der Volumenauswähl-Gradientenimpuls hat in Verbindung mit dem ersten HF-Impuls Parameter zur Erzeugung von FID- Signalen aus einem ersten lokalisierten Volumen im interessierenden Volumen innerhalb des Patienten hat,
eine Vorrichtung, die eine Verzögerung um eine definierte Zeitperiode TR vor dem erneuten Aufgeben der Grundfolge mit dem ersten HF-Impuls enthält, und
eine Vorrichtung zum Wiederaufgeben der Grundabtastfolge während der definierten Zeitperiode TR mit Impulsen unterschiedlicher Parameter zum Auswählen und Erfassen von Daten von anderen lokalisierten Volumen, in dem interessierenden Volumen innerhalb des Patienten während der definierten Periode.
eine Vorrichtung zum Aufgeben einer Grund-Datenerfas sungsabtastfolge über eine Zeitperiode TS, um Daten aus einer ausgewählten der Vielzahl von Scheiben zu erhalten, wobei diese Vorrichtung eine Vorrichtung zum Aufgeben eines HF-Impulses bei Vorhandensein eines Volumenauswähl- Gradientenimpulses enthält,
der Volumenauswähl-Gradientenimpuls hat in Verbindung mit dem ersten HF-Impuls Parameter zur Erzeugung von FID- Signalen aus einem ersten lokalisierten Volumen im interessierenden Volumen innerhalb des Patienten hat,
eine Vorrichtung, die eine Verzögerung um eine definierte Zeitperiode TR vor dem erneuten Aufgeben der Grundfolge mit dem ersten HF-Impuls enthält, und
eine Vorrichtung zum Wiederaufgeben der Grundabtastfolge während der definierten Zeitperiode TR mit Impulsen unterschiedlicher Parameter zum Auswählen und Erfassen von Daten von anderen lokalisierten Volumen, in dem interessierenden Volumen innerhalb des Patienten während der definierten Periode.
20. Einrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß
die unterschiedlichen Parameter unterschiedliche Frequen
zen für die HF-Impulse aufweisen.
21. Einrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß
die unterschiedlichen Parameter Gradientenimpulse mit
unterschiedlichen Amplituden aufweisen.
22. Einrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß
die unterschiedlichen Parameter unterschiedliche Band
breiten für die HF-Impulse aufweisen.
23. Einrichtung nach Anspruch 17, gekennzeichnet durch
eine Vorrichtung zum Aufgeben von Mehrfach-HF-Impulsen
unterschiedlicher Frequenzen bei Vorhandensein unter
schiedlicher Gradientenimpulse zur Auswahl von mehrfachen
lokalisierten Volumen im Patienten,
eine Vorrichtung zum Aufgeben einer Vielzahl von HF- Impulsen der gleichen Frequenz während des Anlegens von Gradientenimpulsen der gleichen Amplituden, um eine Vielzahl von Signalen aus jedem der lokalisierten Volume, die durch die Mehrfach-HF-Impulse ausgewählt wurden, zu erzielen, und
eine Mittelung der Vielzahl von Signalen, um ein auswert bares Signal-Geräusch-Verhältnis zu erhalten.
eine Vorrichtung zum Aufgeben einer Vielzahl von HF- Impulsen der gleichen Frequenz während des Anlegens von Gradientenimpulsen der gleichen Amplituden, um eine Vielzahl von Signalen aus jedem der lokalisierten Volume, die durch die Mehrfach-HF-Impulse ausgewählt wurden, zu erzielen, und
eine Mittelung der Vielzahl von Signalen, um ein auswert bares Signal-Geräusch-Verhältnis zu erhalten.
24. Einrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 23, dadurch
gekennzeichnet, daß die HF-Impulse, die zu Sättigungs
zwecken verwendet werden, Sätze von frequenzmodulierten
90° HF-Impulsen sind.
25. Einrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß
die Vorrichtung zum Aufgeben einer Grundabtastfolge eine
Vorrichtung zum Aufgeben einer Gradientenechofolge
einschließt.
26. Einrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß
die Einrichtung zum Erfassen von Daten aus mehrfachen
lokalisierten Volumen eine Vorrichtung zum Aufgeben einer
spektroskopische Grunddaten erzeugenden Abtastfolge
aufweist.
27. Einrichtung nach Anspruch 26, gekennzeichnet durch eine
Vorrichtung zum Aufgeben einer chemischen Verschiebefolge
durch Aufgeben einer Serie von phasenkodierten Gradien
tenimpulsen nach jedem Anlegen eines Volumenauswählimpul
ses, um eine Serie von lokalisierten Volumen auszuwäh
len.
28. Verfahren und Einrichtung zum Erfassen von Daten aus
mindestens einem lokalisierten Volumen in einem inter
essierenden Volumen während einer Magnetresonanzprüfung.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
IL90862A IL90862A (en) | 1989-07-04 | 1989-07-04 | Localized multiregion magnetic resonance data acquisition |
IL91120A IL91120A (en) | 1989-07-26 | 1989-07-26 | Magnetic resonance data acquisition from localized volumes |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4023491A1 true DE4023491A1 (de) | 1991-02-28 |
Family
ID=26321957
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19904023491 Withdrawn DE4023491A1 (de) | 1989-07-04 | 1990-07-24 | Magnetresonazdatenerfassung von lokalisierten volumen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4023491A1 (de) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3545391A1 (de) * | 1984-12-21 | 1986-07-03 | Hitachi, Ltd., Tokio/Tokyo | Verfahren zum erzeugen magnetischer kernresonanz eines gegenstandes und eine vorrichtung zu dessen durchfuehrung |
DE3738056A1 (de) * | 1986-11-11 | 1988-05-26 | Toshiba Kawasaki Kk | Magnetresonanz-abbildungssystem |
DE3809791A1 (de) * | 1987-03-27 | 1988-10-13 | Elscint Ltd | Verfahren und einrichtung zum durchfuehren von magnetresonanzuntersuchungen mit begrenztem volumen |
-
1990
- 1990-07-24 DE DE19904023491 patent/DE4023491A1/de not_active Withdrawn
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE3545391A1 (de) * | 1984-12-21 | 1986-07-03 | Hitachi, Ltd., Tokio/Tokyo | Verfahren zum erzeugen magnetischer kernresonanz eines gegenstandes und eine vorrichtung zu dessen durchfuehrung |
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