NL1032545C2

NL1032545C2 - MRI-inrichting.

Info

Publication number: NL1032545C2
Application number: NL1032545A
Authority: NL
Inventors: Mitsuharu Miyoshi
Original assignee: Ge Med Sys Global Tech Co Llc
Priority date: 2005-09-26
Filing date: 2006-09-20
Publication date: 2009-06-30
Also published as: KR101297548B1; DE102006044761A1; CN1939212A; NL1032545A1; KR20070034953A; CN1939212B; US7405565B2; JP2007082867A; US20070069726A1; JP4717573B2

Description

I .

Korte aanduiding: MRI-inrichting.

De uitvinding heeft betrekking op een MRI (magnetische-reso-nantiebeeldvorming) inrichting, en meer in het bijzonder op een MRI-inrichting, die magnetische-resonantiesignalen in combinatie met de ruimtelijke selectieve verzadiging verwerft.

5 In de MRI-inrichting worden magnetische-resonantiessignalen verworven in combinatie met de ruimtelijke selectieve verzadiging bij het uitvoeren van het afbeelden van bloedvaten. Meer in het bijzonder wordt ruimtelijke selectieve verzadiging stroomopwaarts van de bloed-stroming buiten het beeldvormingsgebied uitgevoerd voorafgaande aan 10 de signaalopvang voor het beeldvormingsgebied, zie bijvoorbeeld Japanse niet-onderzochte octrooipublicatie nr. Hei 10 (1998)-33498, blz. 4-5, fig. 1-3) .

Voor de ruimtelijke selectieve verzadiging worden RF-pulsen voor spinexcitatie en de magnetische-gradiëntveldpulsen voor ruimte-15 lijke selectie en "killer" respectievelijk gebruikt. Bij het combineren met de pulssequentie voor de magnetische-resonantiessignaalopvang is het onmogelijk voor de integrale waarde van het magnetische-gra-diëntveld om binnen 1TR (herhalingstijd) 0 te zijn. Om deze reden kan de pulssequentie, zoals in de evenwichtstoestand vrije precessie 20 (SSFP), waarin de integrale waarde van het magnetische-gradiëntveld 0 dient te zijn binnen 1TR, de ruimtelijke selectieve verzadiging voor 1TR niet uitvoeren.

Het is daarom een doel van de uitvinding om een MRI-inrichting te verschaffen, welke inrichting de ruimtelijke selectieve verzadi-25 ging verschaft, welke de integrale waarde van het magnetische-gradiëntveld binnen 1TR niet beïnvloedt.

Een eerste aspect van de uitvinding voor het oplossen van het probleem verschaft een MRI-inrichting omvattende: een signaalverwer-vingsinrichting voor het aanleggen van een statisch veld, het toevoe-30 ren van magnetische-gradiëntveldpulsen en RF-pulsen aan een object om daarvan magnetische-resonantiessignalen te verwerven; een beeldrecon-structiemiddel voor het reconstrueren van een beeld op basis van de verworven magnetische-resonantiessignalen; en een stuurmiddel voor het besturen van het signaalverwervingsmiddel en het beeldreconstruc-35 tiemiddel, waarin het stuurmiddel een signaalverwervingsstuureenheid omvat voor het aan het signaalverwervingsmiddel geven van opdracht om 10 3 2 5 45' ' - 2 - de magnetische-gradiëntveldpulsen en de RF-pulsen een aantal malen toe te voeren voor ruimtelijke selectieve verzadiging voorafgaande aan de opdracht om de gradiëntveldpuls en de RF-puls voor het verzamelen van de magnetische-resonantiessignalen toe te voeren.

5 Een tweede aspect van de uitvinding voor het oplossen van het probleem verschaft een MRI-inrichting omvattende: een signaalverwer-vingsmiddel voor het aanleggen van een statisch veld, het toevoeren van magnetische-gradiëntveldpulsen en RF-pulsen aan een object om daarvan magnetische-resonantiessignalen te verwerven; een beeldrecon-10 structiemiddel voor het reconstrueren van een beeld op basis van de verworven magnetische-resonantiessignalen; en een stuurmiddel voor het besturen van het signaalverwervingsmiddel en het beeldreconstruc-tiemiddel, waarin het stuurmiddel een eerste signaalverwervingsstuur-eenheid omvat voor het aan het signaalverwervingsmiddel geven van 15 opdracht om de magnetische-gradiëntveldpulsen en de RF-pulsen een aantal malen toe te voeren voor ruimtelijke selectieve verzadiging voorafgaande aan de opdracht om de gradiëntveldpuls en de RF-puls voor het verzamelen van de magnetische-resonantiessignalen toe te voeren; een tweede signaalverwervingstuureenheid voor het geven van opdracht 20 aan het signaalverwervingsmiddel om de magnetische-gradiëntveldpuls en de RF-puls voor het verzamelen van de magnetische-resonantiessig-nalen toe te voeren, zonder het geven van de opdracht om de magnetische-gradiëntveldpulsen en de RF-pulsen voor de ruimtelijke selectieve verzadiging toe te voeren; en een beeldreconstructiestuureenheid 25 voor het geven van opdracht aan het beeldreconstructiemiddel om het beeld te reconstrueren op basis van de onder de besturing van de eerste signaalverwervingstuureenheid verzamelde magnetische-resonantie-signalen en het beeld te reconstrueren op basis van de onder besturing van de tweede signaalverwervingstuureenheid verzamelde magneti-30 sche-resonantiessignalen, en het vervolgens genereren van een ver-schilbeeld uit deze beelden.

Voor het afbeelden van een slagader verdient het de voorkeur, dat de ruimtelijke selectieve verzadiging een ruimtelijke selectieve verzadiging stroomopwaarts van de slagader is.

35 Voor het afbeelden van een ader verdient het de voorkeur, dat de ruimtelijke selectieve verzadiging een ruimtelijke selectieve verzadiging stroomopwaarts van de ader is-

Voor het correct uitvoeren van het afbeelden van een bloedvat verdient het de voorkeur, dat de toepassing van de magnetische-gra- - 3 - diëntveldpulsen en RF-pulsen voor de ruimtelijke selectieve verzadiging ten minste gedurende twee seconden wordt herhaald.

Voor het correct uitvoeren van het afbeelden van een bloedvat verdient het ook de voorkeur, dat de toepassing van de magnetische-5 gradiëntveldpulsen en de RF-pulsen voor de ruimtelijke selectieve verzadiging een aantal malen wordt uitgevoerd om de zwaaihoek geleidelijk te veranderen.

Voor het correct uitvoeren van het afbeelden van een bloedvat verdient het de voorkeur, dat de zwaaihoek geleidelijk verandert van 10 180° naar 90°.

Voor het correct uitvoeren van het afbeelden van een bloedvat verdient het ook de voorkeur, dat de toepassing van de magnetische-gradiëntveldpulsen en de RF-pulsen voor de ruimtelijke selectieve verzadiging een aantal malen wordt uitgevoerd om de fase van RF-pul-15 sen geleidelijk te veranderen.

Voor het verbeteren van de beeldkwaliteit verdient het de voorkeur, dat de toepassing van de magnetische-gradiëntveldpulsen en de RF-pulsen voor de ruimtelijke selectieve verzadiging en/of de toepassing van de magnetische-gradiëntveldpulsen en de RF-pulsen voor de 20 magnetische-resonantiessignaalverwerving wordt/worden uitgevoerd synchroon aan de hartslag.

Voor het verbeteren van de beeldkwaliteit verdient het de voorkeur, dat de toepassing van de magnetische-gradiëntveldpulsen en de RF-pulsen voor de ruimtelijke selectieve verzadiging en/of de toe-25 passing van de magnetische-gradiëntveldpulsen en de RF-pulsen voor de magnetische-resonantiessignaalverwerving wordt/worden uitgevoerd synchroon aan de lichaamsbeweging.

Voor een korte periode van de signaalverwervingstijd verdient het de voorkeur, dat de toevoer van de magnetische-gradiëntveldpulsen 30 en RF-pulsen voor de magnetische-resonantiessigaalverwerving wordt uitgevoerd in een sequentie van evenwichtstoestand vrije precessie.

Voor het correct uitvoeren van het afbeelden van een bloedvat verdient het de voorkeur, dat de signaalverwervingstuureenheid het signaalverwervingsmiddel opdraagt om RF-pulsen voor T2-voorbereiding 35 toe te voeren voorafgaande aan de toevoer van de magnetische-gradiëntveldpulsen en RF-pulsen voor de magnetische-resonantiessignaal-opvang.

Voor het correct uitvoeren van het afbeelden van een bloedvat verdient het de voorkeur, dat de signaalverwervingstuureenheid het 40 signaalverwervingsmiddel opdraagt om RF-pulsen toe te voeren voor - 4 - vetsignaalonderdrukking voorafgaande aan de toevoer van magnetische-gradiëntveldpulsen. en RF-pulsen voor magnetische-resonantiessignaal-opvang.

Volgens het eerste aspect van de uitvinding omvat de MRI-in-5 richting: een signaalverwervingsmiddel voor het aanleggen van een statisch veld, het toevoeren van magnetische-gradiëntveldpulsen en RF-pulsen aan een object om daarvan magnetische-resonantiessignalen te verwerven; een beeldreconstructiemiddel voor het reconstrueren van een beeld op basis van de verworven magnetische-resonantiessignalen; 10 en een stuurmiddel voor het besturen van het signaalverwervingsmiddel en het beeldreconstructiemiddel, waarin het stuurmiddel een signaal-verwervingsstuureenheid omvat voor het geven van opdracht aan het signaalverwervingsmiddel om de magnetische-gradiëntveldpulsen en de RF-pulsen een aantal malen toe te voeren voor ruimtelijke selectieve 15 verzadiging voorafgaande aan de opdracht om de gradiëntveldpuls en de RF-puls voor het verzamelen van de magnetische-resonantiessignalen toe te voeren, zodat de ruimtelijke selectieve verzadiging kan worden uitgevoerd zonder het beïnvloeden van de integrale waarde van het magne-tische-gradiëntveld binnen 1TR.

20 Volgens het tweede aspect van de uitvinding omvat de MRI-in- richting: een signaalverwervingsmiddel voor het aanleggen van een statisch veld, het toevoeren van magnetische-gradiëntveldpulsen en RF-pulsen aan een object om daarvan magnetische-resonantiessignalen te verwerven; een beeldreconstructiemiddel voor het reconstrueren van een 25 beeld op basis van de verworven magnetische-resonantiessignalen; en een stuurmiddel voor het besturen van het signaalverwervingsmiddel en het beeldreconstructiemiddel, waarin het stuurmiddel een eerste sig-naalverwervingsstuureenheid omvat voor het geven van opdracht aan het signaalverwervingsmiddel om de magnetische-gradiëntveldpulsen en de 30 RF-pulsen een aantal malen toe te voeren voor ruimtelijke selectieve verzadiging voorafgaande aan de opdracht om de gradiëntveldpuls en de RF-puls voor het verzamelen van de magnetische-resonantiessignalen toe te voeren; een tweede signaalverwervingstuureenheid voor het geven van opdracht aan het signaalverwervingsmiddel om de magnetische-gradiënt-35 veldpuls en de RF-puls voor het verzamelen van de magnetische-resonan-tiessignalen toe te voeren, zonder het geven van opdracht om de magnetische-gradiëntveldpulsen en de RF-pulsen voor de ruimtelijke selectieve verzadiging toe te voeren; en een beeldreconstructiestuureenheid voor het geven van opdracht aan het beeldreconstructiemiddel om het 40 beeld te reconstrueren op basis van de onder de besturing van de - 5 - eerste signaalverwervingstuureenheid verzamelde magnetische-resonan-tiessignalen en het beeld te reconstrueren op basis van de onder besturing van de tweede signaalverwervingstuureenheid verzamelde magne-tische-resonantiessignalen, en het vervolgens genereren van een ver-5 schilbeeld uit deze beelden, zodat de ruimtelijke selectieve verzadiging kan worden uitgevoerd zonder het beïnvloeden van de integrale waarde van het magnetische-gradiëntveld binnen 1TR en het afbeelden van alleen het bloedvat kan worden uitgevoerd.

Verdere doelen en voordelen van de uitvinding zullen duidelijk 10 worden uit de volgende beschrijving van de voorkeursuitvoeringsvormen van de uitvinding, zoals getoond in de bijgaande tekeningen.

Fig. 1 is een schematisch blokdiagram van een voorbeeld van een MRI-inrichting, die een beste modus voor het uitvoeren van de uitvinding aangeeft; 15 fig. 2 is een voorbeeld van een pulssequentie voor magnetische- resonantiessignaalverwerving ; fig. 3 is een voorbeeld van een pulssequentie voor ruimtelijke selectieve verzadiging; fig. 4 is een voorbeeld van een tijdschema voor magnetische-re-20 sonantiessignaalverwerving tezamen met de ruimtelijke selectieve verzadiging; fig. 5 is een voorbeeld van positionele relatie tussen het beeldvormingsgebied en de selectieve verzadiging; fig. 6 is een voorbeeld van een tijdschema voor het uitvoeren 25 van de selectieve verzadiging en signaalverwerving synchroon aan de hartslag; fig. 7 is een voorbeeld van een tijdschema voor het uitvoeren van de selectieve verzadiging en signaalverwerving synchroon aan de hartslag en de lichaamsbeweging; 30 fig. 8 is een pulssequentie voor T2-voorbereiding; fig. 9 is een pulssequentie voor vetonderdrukking; en fig. 10 is een tijdschema voor signaalverwerving tezamen met de selectieve verzadiging, T2-voorbereiding en vetonderdrukking.

Een beste modus voor het uitvoeren van de uitvinding zal in de-35 tail worden beschreven onder verwijzing naar de bijgaande tekeningen. Het zal duidelijk zijn, dat de uitvinding niet dient te worden opgevat als zijnde beperkt tot de geopenbaarde beste modus voor het uitvoeren van de uitvinding. Fig. 1 toont een schematisch blokdiagram van een MRI-inrichting. De inrichting is een voorbeeld van de beste modus voor 40 het uitvoeren van de uitvinding. De inrichting geeft een voorbeeld van - 6 - de beste modus voor het uitvoeren van de uitvinding met betrekking tot de MRI-inrichting aan.

Zoals is weergegeven in de figuur heeft de inrichting een mag-neetsysteem 100. Het magneetsysteem 100 bevat een hoofd magnetisch-5 veldspoeleenheid 102, een gradiënrspoeleenheid 106 en een RF-spoeleen-heid 108. Deze spoelen hebben de vorm van een cilinder en zijn coaxiaal geplaatst.

Een tafel 500 van het magneetsysteem 100, welke tafel een af te beelden object 1 draagt, beweegt in en uit de inwendige ruimte (bo-10 ring) in de vorm van een cilinder door middel van een in de figuur niet weergegeven transportmiddel.

De hoofd magnetisch-veldspoeleenheid 102 vormt een statisch veld in de inwendige ruimte van het magneetsysteem 100. De richting van het statische veld is nagenoeg evenwijdig aan de lichaamsasrich-15 ting van het object 1. Meer in het bijzonder vormt dit een zogenoemd horizontaal magnetisch veld. De hoofd magnetisch-veldspoeleenheid 102 kan zijn ingericht onder gebruikmaking van bijvoorbeeld een superge-leiderspoel. De hoofd magnetisch-veldspoeleenheid 102 kan ook worden gevormd door een normale geleidingsspoel in plaats van de supergelei-20 derspoel.

Het magneetsysteem zelf kan ook van een verticaal-veldtype zijn, waarin de richting van het statische veld loodrecht op de lichaamsasrichting van. het object staat, in plaats van het horizon-taal-veldtype. In het verticaal-veldtype kan een permanente magneet 25 worden gebruikt voor het opwekken van het statische veld.

De gradiëntspoeleenheid 106 wekt drie magnetische-gradiëntvel-den op voor het verschaffen van de inclinatie van de statisch-veldin-tensiteit op drie assen, die loodrecht op elkaar staan, meer in het bijzonder de plakas, faseas en frequentieas.

30 Wanneer x, y, z als de coördinaatassen worden gegeven, die elk loodrecht op elkaar staan, in de statisch-veldruimte kan elk van deze assen de plakas zijn. In dit geval zal één van de resterende twee assen de faseas zijn en zal de andere de frequentieas zijn, De plakas, faseas en frequentieas kunnen willekeurig geïnclineerd zijn ten op-35 zichte van x-, y- en z-as, terwijl de loodrechte relatie tussen hen gehandhaafd blijft. In deze inrichting is de x-as gedefinieerd als de richting van de lichaamsbreedte van het object 1 en de y-as als de richting van de lichaamsdiepte en de z-as als de richting van de lichaamsas.

- 7 -

Het magnetische-gradiëntveld in de richting van de plakas wordt ook wel aangeduid als het plak magnetische-gradiëntveld. Het magnetische-gradiëntveld in de richting van de faseas wordt ook wel als het coderende magnetische-gradiëntveld aangeduid. Het magnetische-5 gradiëntveld in de richting van de frequentieas wordt ook wel als het uitlees magnetische-gradiëntveld aangeduid. Het uitlees magnetische-gradiëntveld is dezelfde definitie als het frequentiecoderende magnetische-gradiëntveld. Om in staat te zijn deze magnetische-gradiëntvel-den te generen, heeft de gradiëntspoeleenheid 106 drie niet in de fi-10 guur weergegeven gradiëntspoelsystemen. Het magnetische-gradiëntveld zal hieronder als een eenvoudige gradiënt worden aangeduid.

De RF-spoeleenheid 108 vormt een RF magnetisch veld voor het exciteren van de spin in het lichaam van het object 1 in de statisch magnetisch-veldruimte. De vorming van het RF magnetisch veld zal hier-15 onder worden aangeduid als de verzending van RF-excitatiesignalen. De RF-excitatiesignalen worden ook wel als RF-pulsen aangeduid.

De door de geëxciteerde spin opgewekte elektromagnetische golven, namelijk de magnetische-resonantiessignalen, worden door de RF-spoeleenheid 108 ontvangen. De aldus ontvangen magnetische-resonan-20 tiessignalen zullen de bemonsteringssignalen van het frequentiedomein of de Fourier-ruimte zijn.

Met de gradiënt in de richting van de faseas en in de richting van de frequentieas, kunnen bij codering van de magnetische-resonan-tiessignalen op deze twee assen magnetische-resonantiessignalen worden 25 verkregen als de bemonsteringssignalen in tweedimensionale Fourier- ruimte en kunnen bij codering op drie assen door middel van aanvullend gebruik van de plakgradiënt de signalen worden verkregen als de driedimensionale Fourier-ruimtesignalen. De gradiënten bepalen elk de positie van bemonstering van het signaal in de twee- of driedimensionale 30 Fourier-ruimte. De Fourier-ruimte zal hieronder ook als k-ruimte worden aangeduid.

De gradiëntspoeleenheid is verbonden met een gradiëntaanstuur-eenheid 130. De gradiëntaanstuureenheid 130 genereert een magnetische-gradiëntveld door middel van het verschaffen van aanstuursignalen aan 35 de gradiëntspoeleenheid 106. De gradiëntaanstuureenheid 130 bevat drie in de figuur niet weergegeven systemen van aanstuurschakelingen, die corresponderen met drie systemen van gradiëntspoelen in de gradiëntspoeleenheid 106.

De RF-spoeleenheid 108 is verbonden met een RF-aanstuureenheid 40 140. De RF-aanstuureenheid 140 verschaft aanstuursignalen aan de RF- - 8 - spoeleenheid 108 om RF-pulsen uit te zenden teneinde de spin in het lichaam van het object 1 te exciteren.

De RF-spoeleenheid 108 is ook verbonden met een gegevensverza-meleenheid 150. De gegevensverzameleenheid 150 verzamelt de door de 5 RF-spoeleenheid 108 ontvangen ontvangstsignalen als digitale gegevens. De gradiëntaanstuureenheid 130, de RF-aanstuureenheid 140 en de gegevensverzameleenheid 150 zijn verbonden met een sequentiestuureenheid 160. De sequentiestuureenheid 160 bestuurt de gradiëntaanstuureenheid 130 of de gegevensverzameleenheid 150 om de verwerving van de magneti-10 sche-resonantiessignalen uit te voeren.

De sequentiestuureenheid 160 is bijvoorbeeld gevormd onder gebruikmaking van een computer. De sequentiestuureenheid 160 bevat een geheugen. Het geheugen is bestemd voor het opslaan van een programma en verschillende gegevens, die worden gebruikt voor de sequentiestuur-15 eenheid 160. De functie van de sequentiestuureenheid 160 kan worden verkregen door middel van het door de computer uitvoeren van het in het geheugen opgeslagen programma. Het uit het magneetsysteem 100 en de sequentiestuureenheid 160 bestaande deel is een voorbeeld van de signaalverwervingsinrichting volgens de uitvinding.

20 De uitgang van de gegevensverzameleenheid 150 is verbonden met een gegevensverzameleenheid 170. De door de gegevensverzameleenheid 150 verzamelde gegevens zullen in de gegevensverzameleenheid 170 worden ingevoerd. De gegevensverzameleenheid 170 wordt bijvoorbeeld door een computer gevormd. De gegevensverzameleenheid 170 heeft een geheu-25 gen. Het geheugen slaat het programma voor de gegevensverzameleenheid 170 en een verscheidenheid aan gegevens op.

De gegevensverzameleenheid 170 is verbonden met de sequentiestuureenheid 160. De gegevensverzameleenheid 170 staat boven de sequentiestuureenheid 160 om deze te beheren. De functie van de inrich-30 ting kan worden verkregen door middel van het door de gegevensverzameleenheid 70 uitvoeren van het in het geheugen opgeslagen programma.

De gegevensverzameleenheid 170 slaat de door de gegevensverzameleenheid 150 verzamelde gegevens in het geheugen op. In het geheugen zal een gegevensruimte worden gegenereerd. De gegevensruimte corres-35 pondeert met de k-ruimte. De gegevensverzameleenheid 170 reconstrueert een beeld door middel van het uitvoeren van een inverse Fourier-trans-formatie van de gegevens in de k-ruimte. De gegevensverzameleenheid 170 is een voorbeeld van het beeldreconstructiemiddel volgens de uitvinding. De gegevensverzameleenheid 170 is ook een voorbeeld van het 40 stuurmiddel volgens de uitvinding.

- 9 -

Een hartslagsensor 112 is aan het object 1 bevestigd, door middel waarvan de hartslag van het object 1 door een hartslagdetectoreen-heid 110 wordt gedetecteerd en de hartslagdetectiesignalen worden in de gegevensverzameleenheid 170 ingevoerd. De gegevensverzameleenheid 5 170 voert op zijn beurt het afbeelden uit synchroon aan de hartslag op basis van de hartslagdetectiesignalen.

In plaats van (of in aanvulling op) de hartslagsensor 112 en de hartslagdetectoreenheid 110, zijn een lichaamsbewegingssensor en een lichaamsbewegingsdetectie-eenheid verschaft om de lichaamsbeweging te-10 zamen met de ademhaling te detecteren teneinde het afbeelden synchroon met de lichaamsbeweging uit te voeren. De lichaamsbewegingsdetectie kan ook worden uitgevoerd op basis van de door de magnetische-resonan-tiebeeldvorming gedetecteerde beweging van het middenrif.

De gegevensverzameleenheid 170 is verbonden met een weergave-15 eenheid 180 en een bedieningsconsole-eenheid 190. De weergave-eenheid 180 is gevormd van een grafische weergave. De bedieningsconsole-eenheid 190 is gevormd van een toetsenbord met een aanwijsinrichting.

De weergave-eenheid 180 geeft het door de gegevensverzameleenheid 170 afgegeven gereconstrueerde beeld en talrijke informatie weer. 20 De bedieningsconsole-eenheid 190 wordt door de bediener bediend om verschillende instructies en informatie in de gegevensverzameleenheid 170 in te voeren. De gebruiker wordt in staat gesteld om de inrichting interactief te bedienen via de weergave-eenheid 180 en de bedieningsconsole-eenheid 190.

25 Fig. 2 toont een voorbeeld van een pulssequentie voor magneti- sche-resonantiessignaalverwerving. De pulssequentie is een evenwichtstoestand vrije precessie pulssequentie. De evenwichtstoestand vrije precessie zal hieronder als SSFP afgekort worden aangegeven. De magne-tische-resonantiessignaalverwerving kan ook worden uitgevoerd met elke 30 andere techniek dan de SSFP. De magnetische-resonantiessignaalverwer-ving zal hieronder ook worden afgekort als signaalverwerving.

In de figuur toont (1) een sequentie van RF-excitatie, tonen (2) tot (4) een sequentie van magnetische-gradiëntvèldpulsen, toont (5) een sequentie van magnetische-resonantiessignalen. Van het magne-35 tische-gradiëntveld (2) tot (4) is (2) een plakgradiënt, is (3) een frequentiecodeergradiënt en is (4) een fasecodeergradiënt. Het statisch magnetisch veld wordt altijd aangelegd met een constante intensiteit van het magnetisch veld. Deze voorwaarde geldt in de volgende beschrijving.

- 10 - RF-excitatie door middel van 90° pulsen wordt herhaald op de afstand van 1TR. De 90° excitatie is een selectieve excitatie onder de plakgradiënt, plak. Tussen twee 90° excitaties worden de frequentieco-deergradiënt (lezen), fasecodeergradiënt (warp) en plakcodeergradiënt 5 (plak) in een voorafbepaalde sequentie toegepast om de magnetische-re-sonantiessignalen, echo of (echo), uit te lezen. 1TR kan 3 msec of 5 msec zijn.

Pulsen van de plakgradiënt, plak, de frequentiecodeergradiënt, lezen, en de fasecodeergradiënt, warp, hebben een golfvorm en amplitu-10 de, die zodanig zijn begrensd, dat de integrale waarde in 1TR 0 zal zijn.

De hierboven beschreven pulssequentie wordt een gegeven aantal malen herhaald en echo wordt elke keer uitgelezen. De fasecodering van de echo wordt bij elke herhaling gewijzigd, en de echosignaalverwer-15 ving voor de gehele tweedimensionale k-ruimte wordt uitgevoerd door middel van een gegeven aantal herhalingen. Bij fasecodering in de richting van plak worden echosignalen voor de driedimensionale k-ruimte verworven.

Door middel van tweedimensionaal invers Fourier-transformeren 20 van de echogegevens van tweedimensionale k-ruimte wordt een 2D beeld gereconstrueerd. Door middel van het driedimensionaal invers Fourier-trans formeren van de echogegevens van driedimensionale k-ruimte wordt een 3D beeld gereconstrueerd.

Fig. 3 toont een voorbeeld van een pulssequentie voor ruimte-25 lijke selectieve verzadiging. In de figuur duidt (1) de RF-excitatie aan, duidt (2) een plakgradiënt aan, duidt (3) een pulssequentie voor de killergradiënt aan. De RF-excitatie onder gebruikmaking van de 90° pulsen wordt uitgevoerd als de ruimtelijke selectieve excitatie onder de plakgradiënt, plak, vervolgens zal de later toe te passen killer-30 gradiënt, killer, de fase van spinnen verspreiden. Door middel hiervan worden de verticale magnetisatie en de laterale magnetisatie beide opgeheven teneinde niet met de volgende RF-excitatie te reageren. De ruimtelijke selectieve verzadiging zal ook als eenvoudige selectieve verzadiging worden aangeduid.

35 De hierboven beschreven selectieve verzadiging wordt uitgevoerd voorafgaande aan de signaalverwerving. Fig. 4 toont een voorbeeld van een tijdschema voor de signaalverwerving tezamen met de selectieve verzadiging. Zoals weergegeven in fig. 4, wordt de selectieve verzadiging uitgevoerd met het interval SAT, vervolgens worden de signalen 40 verworven in het interval ACQ.

- 11 -

De signaalverwerving tezamen met de selectieve verzadiging zal worden uitgevoerd onder besturing van de gegevensverwerkingseenheid 10. De gegevensverwerkingseenheid 10 is een voorbeeld van de signaal-verwervingstuureenheid volgens de uitvinding. De gegevensverwerkings-5 eenheid 10 is ook een voorbeeld van de eerste signaalverwervingstuur-eenheid volgens de uitvinding.

De selectieve verzadiging in het interval SAT wordt intermitterend een aantal malen herhaald. In dit voorbeeld zal de selectieve verzadiging van elke herhaling door een RF-puls worden gerepresen-10 teerd. De duur van het interval SAT kan bijvoorbeeld 2 seconden bedragen, gedurende welk interval de selectieve verzadiging bijvoorbeeld 40 maal zal worden herhaald. Meer in het bijzonder zal de selectieve verzadiging worden uitgevoerd met het interval van 50 msec. De signaalverwerving in het interval ACQ zal worden uitgevoerd voor een aantal 15 continue TR. In dit voorbeeld wordt elke signaalverwerving door een TR gerepresenteerd. De duur van het interval ACQ kan bijvoorbeeld 0,5 seconde bedragen, gedurende welk interval signaalverwerving van 128TR zal worden uitgevoerd. Meer in het bijzonder wordt de signaalverwerving uitgevoerd in een zeer korte tijdsperiode.

20 Zoals uit het voorgaande kan worden opgemerkt, wordt de selec tieve verzadiging een aantal malen herhaald tijdens het interval SAT, vervolgens wordt het signaal verworven voor een aantal continue TR gedurende het interval ACQ, zodat de gradiënt voor de selectieve verzadiging de integrale waarde van het magnetische-gradiëntveld binnen 1TR 25 op het moment van signaalverwerving niet zal beïnvloeden.

De selectieve verzadiging van een aantal malen tijdens het interval SAT kan ook worden uitgevoerd door middel van het geleidelijk veranderen van de zwaaihoek. De zwaaihoek kan worden veranderd om geleidelijk van 180° naar 90° af te nemen. Hierdoor heeft de spin in de 30 eerdere selectieve verzadiging een langere hersteltijd van de verticale magnetisatie, zodat de uitbreidingsafstand van het af te beelden bloedvat kan worden verlengd. Een aantal selectieve verzadigingen tijdens het interval SAT kan ook worden uitgevoerd door middel van het geleidelijk veranderen van de fase van RF-excitatie.

35 Fig. 5 toont een voorbeeld van de positionele relatie tussen de selectieve verzadiging en het beeldvormingsgebied. Wanneer het beeld-vormingsgebied FOV zodanig is ingesteld dat dit gebied het gebied vanaf de buikslagader tot de dijbeenslagader van beide zijden bevat, zal het selectieve-verzadigingsgebied SST stroomopwaarts van de slag-40 ader buiten het beeldvormingsgebied FOV worden ingesteld, zoals weer- - 12 - gegeven in fig. 5. De pijl Loont de richting van de bloedstroming. Indien het beoogde bloedvat een ader is, dan wordt het selectieve-verza-digingsgebied SST stroomopwaarts van de ader ingesteld. Met andere woorden, kan het selectieve-verzadigingsgebied SST stroomopwaarts van 5 het beoogde bloedvat worden ingesteld.

De dikte van het selectieve-verzadigingsgebied SST zal bijvoorbeeld op 10 cm worden ingesteld. Wanneer zodanig ingesteld, zal de bloedstroming met de snelheid 100 cm/sec. in 0,1 seconde door het selectieve-verzadigingsgebied SST heen gaan. Gedurende deze tijdsperiode 10 zal de selectieve verzadiging met een interval van 50 msec worden herhaald, waardoor de bloedstroming twee maal zal worden verzadigd. Hierdoor zal er geen tussenruimte tussen verzadigingspunten aanwezig zijn.

De relatie tussen het herhaiingsinterval van de selectieve verzadiging en de dikte van het selectieve-verzadigingsgebied SST kan op 15 geschikte wijze worden ingesteld binnen het aanvaardbare bereik, waarin de verzadiging niet wordt onderbroken. In het algemeen wordt deze ingesteld om aan de volgende relatie te voldoen.

Dikte van selectieve-verzadigingsgebied : excitatie-interval > maximum snelheid van bloedstroming.

20 De in het selectieve-verzadigingsgebied SST stromende bloed zal de herhaalde verzadiging gedurende twee seconden ondergaan. Aannemende dat de bloedstromingssnelheid 100 cm/sec. bedraagt, zal hierdoor de bloedstroming over ten minste 200 cm worden verzadigd, volgens de eenvoudige berekening. Deze lengte is veel groter dan de lengte van 25 de bloedstroming in de buikslagader en dijbeenslagaders. De gehele bloedstroming in de buikslagader en de dijbeenslagaders binnen het beeldvormingsgegevens FOV kunnen dus volledig worden verzadigd.

De tijd voor verzadiging kan op geschikte wijze volgens de omvang van het beeldvormingsgebied worden vergroot of verkleind en is 30 niet beperkt tot 2 seconden. De verticale relaxatietijd Tl van het bloed bedraagt echter ten hoogste ongeveer 2000 msec, en er is geen betekenis indien deze op een waarde veel groter dan 2 seconden wordt ingesteld.

Door het reconstrueren van een beeld op basis van de na de 35 hierboven beschreven selectieve verzadiging verworven magnetische-re-sonantiessignalen kan een beeld worden verkregen, waarbij de buikslagader en de dijbeenslagaders in zwart zijn weergegeven. Dit beeld bevat enig ander weefsel in de buikholte en het dijbeen.

Om een beeld te verkrijgen, dat alleen het bloedvat weergeeft 40 waarbij het weefselbeeld is verwijderd, kan het verschilbeeld uit het - 13 - weggenomen weefselbeeld worden gegenereerd. Het afbeelden van het weefselbeeld wordt uitgevoerd zonder de selectieve verzadiging. De signaalverwerving zonder de selectieve verzadiging zal worden uitgevoerd onder besturing van de gegevensverwerkingseenheid 10. De gege-5 vensverwerkingseenheid 10 is een voorbeeld van de tweede signaalver-wervingstuureenheid volgens de uitvinding.

Zonder selectieve verzadiging toont een gereconstrueerd beeld de buikslagader en de dijbeenslagaders, die niet in zwart zijn weergegeven. Bij het verkrijgen van het verschil uit een beeld met selectie-10 ve verzadiging kan hierdoor een beeld worden verkregen, waarin het weefselbeeld is weggenomen en de slagaders zijn benadrukt.

De reconstructie van het beeld met selectieve verzadiging, de reconstructie van het beeld zonder selectieve verzadiging en de constructie van het verschil daartussen, zal worden uitgevoerd onder be-15 sturing van de gegevensverwerkingseenheid 10. De gegevensverwerkingseenheid 10 is een voorbeeld van de beeldreconstructiestuureenheid volgens de uitvinding.

Fig. 6 toont een voorbeeld van een tijdschema van het uitvoeren van de selectieve verzadiging en de signaalverwerving synchroon aan de 20 hartslag. Zoals is weergegeven in fig. 6, zal de R-golf van een ECG worden gebruikt als een trigger om de selectieve verzadiging van bijvoorbeeld 2 seconden uit te voeren, vervolgens wordt de volgende R-golf gebruikt als trigger voor de signaalverwerving. De signaalverwerving zonder de selectieve verzadiging zal worden uitgevoerd synchroon 25 aan de hartslag. Hierdoor kan een bloedvatbeeld van hogere kwaliteit zonder geestvorming worden verkregen. De synchronisatie met de hartslag kan worden uitgevoerd voor elk van de selectieve verzadiging en de signaalverwerving.

De hartslagsynchronisatie kan worden gecombineerd met de 30 lichaamsbewegingssynchronisatie. Een voorbeeld is weergegeven in fig.

7. Zoals is weergegeven in fig. 7, wordt tijdens de tijdsperiode, waarin de met de ademhaling vergezeld gaande periodieke lichaamsbeweging veel kleiner is, de selectieve verzadiging en de signaalverwerving synchroon aan de hartslag uitgevoerd. De signaalverwerving zonder 35 de selectieve verzadiging wordt ook uitgevoerd op een soortgelijke wijze. Hierdoor kan het bloedvatbeeld van een nog hogere kwaliteit worden verkregen. Als zodanig kan de synchronisatie worden toegepast op de selectieve verzadiging of de signaalverwerving.

Om het spierweefselbeeld volledig op te heffen door middel van 40 de verschilbeeldvorming, wordt T2-voorbereiding uitgevoerd. De T2- - 14 - voorbereiding is een proces om de spiersignalen, die kleiner zijn dan de bloedsignalen, op basis van het verschil van de laterale relaxatietijd T2 te verkleinen. De T2-voorbereiding zal voorafgaande aan de signaalverwerving worden uitgevoerd.

5 Een RF-excitatiepulssequentie, zoals weergegeven in fig. 8, zal worden gebruikt voor de T2-voorbereiding. Zoals is weergegeven in fig. 8 wordt een RF-excitatie uitgevoerd met een zwaaihoek van 90° en de fase van 0°, vervolgens wordt na de tijd T een andere RF-excitatie uitgevoerd met de zwaaihoek van 180° en de fase van 90°, vervolgens 10 wordt na de tijd 2T een andere RF-excitatie uitgevoerd met de zwaaihoek van -180° en de fase van 90°, vervolgens zal na de tijd 2T een andere RF-excitatie worden uitgevoerd met de kantelhoek van -180° en de fase van 90° en vervolgens zal na de tijd T een andere RF-excitatie worden uitgevoerd met de zwaaihoek van -90° en de fase van 0°. De bo-15 venstaande RF-excitaties zijn niet-selectieve excitaties- Een killer-gradiënt zal worden toegepast na de RF-excitaties.

Om het vetweefselbeeld volledig op te heffen door middel van het verschilbeeld zal een vetonderdrukking worden uitgevoerd. De vet-onderdrukking is een proces om het vetsignaal, dat kleiner is dan het 20 bloedsignaal, op basis van de chemische verschuiving van de magneti-sche-resonantiefrequentie te verkleinen. De vetonderdrukking zal worden uitgevoerd voorafgaande aan de signaalverwerving.

Voor de vetonderdrukking worden 180° pulsen, zoals weergegeven in fig. 9, gebruikt. Na 180° excitatie zal een killergradiënt worden 25 toegepast. De frequentie van de 180° puls wordt af gestemd op de vet-frequentie. Hierdoor zal de signaalamplitude worden gecompenseerd tijdens het proces van frequentieselectie-inversieherstel van de vetspin.

Fig. 10 toont een voorbeeld van een tijdschema, dat de selectieve verzadiging, T2-voorbereiding, vetonderdrukking en signaalver-30 werving aangeeft. Zoals is weergegeven in fig. 10 wordt de selectieve verzadiging een aantal malen herhaald, vervolgens worden T2-voorberei-ding en vetonderdrukking uitgevoerd, gevolgd door de signaalverwerving. Wanneer de selectieve verzadiging niet wordt uitgevoerd, gaan T2-voorbereiding en vetonderdrukking vooraf aan de signaalverwerving. 35 Vele sterk verschillende uitvoeringsvormen van de uitvinding kunnen worden gevormd zonder de gedachte en het kader van de uitvinding te verlaten. Het zal duidelijk zijn, dat de uitvinding niet tot de in de beschrijving beschreven specifieke uitvoeringsvormen is beperkt, behoudens zoals gedefinieerd in de bijgevoegde conclusies.

10’31 5 41

Claims

1. MRI-inrichting omvattende: een signaalverwervingsinrichting voor het aanleggen van een statisch veld, het toevoeren van magnetische-gradiëntveldpulsen en RF-pulsen aan een object om daarvan magnetische-resonantiessignalen te verwerven; een beeldreconstructie-inrichting (170) voor het reconstrueren van een beeld op basis van de 5 verworven magnetische-resonantiessignalen; en een stuurinrichting (160) voor het besturen van de signaalverwervingsinrichting en de beeldreconstructie-inrichting (170), waarin de stuurinrichting (160) omvat: een eerste signaalverwervingsstuureenheid voor het geven van opdracht aan de signaalverwervingsinrichting om de magnetische-gradiëntveldpulsen en de RF-pulsen een 10 aantal malen toe te voeren voor ruimtelijke selectieve verzadiging voorafgaande aan de opdracht aan de signaalverwervingsinrichting om de gradiëntveldpuls en de RF-puls voor het verzamelen van de magnetische-resonantiessignalen toe te voeren.

2. MRI-inrichting volgens conclusie 1, waarin de stuurinrichting (160) verder omvat: 15 een tweede signaalverwervingstuureenheid voor het geven van opdracht aan de signaalverwervingsinrichting om de magnetische-gradiëntveldpuls en de RF-puls voor het verzamelen van de magnetische-resonantiessignalen toe te voeren, zonder het geven van opdracht aan de signaalverwervingsinrichting om de magnetische-gradiëntveldpulsen en de RF-pulsen voor de ruimtelijke selectieve verzadiging toe te voeren; en 20 een beeldreconstructiestuureenheid voor het geven van opdracht aan de beeldreconstructie-inrichting (170) om: een eerste beeld te reconstrueren op basis van de onder de besturing van de eerste signaalverwervingstuureenheid verzamelde magnetische-resonantiessignalen; een tweede beeld te reconstrueren op basis van de onder besturing van de tweede signaalverwervingstuureenheid verzamelde magnetische-resonantiessig-25 nalen, en het genereren van een verschilbeeld met behulp van het eerste beeld en het tweede beeld.

3. MRI-inrichting volgens conclusie 1, waarin de ruimtelijke selectieve verzadiging een ruimtelijke selectieve verzadiging stroomopwaarts van een slagader is.

4. MRI-inrichting volgens conclusie 1, waarin de ruimtelijke selectieve verzadiging een ruimtelijke selectieve verzadiging stroomopwaarts van een ader is.

5. MRI-inrichting volgens conclusie 1, waarin de toepassing van de magnetische-gradiëntveldpulsen en RF-pulsen voor de ruimtelijke selectieve verzadiging ten minste gedurende twee seconden wordt herhaald.

6. MRI-inrichting volgens conclusie 1, 5 waarin de toepassing van de magnetische-gradiëntveldpulsen en de RF-pulsen voor de ruimtelijke selectieve verzadiging een aantal malen wordt uitgevoerd om de zwaaihoek geleidelijk te veranderen.

7. MRI-inrichting volgens conclusie 6, waarin de zwaaihoek geleidelijk verandert van 180° naar 90°.

8. MRI-inrichting volgens conclusie 1, waarin de toepassing van de magnetische-gradiëntveldpulsen en de RF-pulsen voor de ruimtelijke selectieve verzadiging een aantal malen wordt uitgevoerd om de fase van RF-pulsen geleidelijk te veranderen.

9. MRI-inrichting volgens conclusie 1, 15 waarin ten minste een van de toepassing van de magnetische-gradiëntveldpulsen en de RF-pulsen voor de ruimtelijke selectieve verzadiging en de toepassing van de magnetische-gradiëntveldpulsen en de RF-pulsen voor de magnetische-resonantiessignaalverwerving wordt uitgevoerd synchroon aan de hartslag.

10. MRI-inrichting volgens conclusie 1, 20 waarin ten minste een van de toepassing van de magnetische-gradiëntveldpulsen en de RF-pulsen voor de ruimtelijke selectieve verzadiging en de toepassing van de magnetische-gradiëntveldpulsen en de RF-pulsen voor de magnetische-resonantiessignaalverwerving wordt uitgevoerd synchroon aan een lichaamsbeweging.

11. MRI-inrichting volgens conclusie 1, verder omvattende het toevoeren van een 25 veelvoud aan magnetische-gradiëntveldpulsen en een veelvoud aan RF-pulsen voor de magnetische-resonantiessigaalverwerving in een sequentie van evenwichtstoestand vrije precessie.