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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vermeidung von Bildartefakten
bei einem mit Pulssequenzen betriebenen Magnetresonanzsystem, umfassend
Gradientenspulen zur Erzeugung von Feldgradienten und einen Hochfrequenzsender
zum Geben eines Anregungssignals, welche Artefakte durch transversal
zu den Gradientenfeldern gerichtete, mit diesen erzeugte Störfelder
gebildet sind.
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Die
maxwellschen Gleichungen legen fest, dass bei Erzeugung eines Gradientenfeldes
zwangsläufig unmittelbar
aus diesen maxwellschen Gleichungen herleitbare, transversal zu
den Gradientenfeldern stehende Störfelder auftreten, die oft
auch als Maxwell-Terme bezeichnet werden. So tritt bei Erzeugung
eines bildgebenden x-Gradienten immer auch ein transversaler z-Gradient
in der x-Komponente des magnetischen Feldes auf. Diese Störfelder
erzeugen häufig
Bildverzerrungen und Bildartefakte.
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Zur
Unterdrückung
der Auswirkungen der Maxwell-Terme sind mehrere Verfahren vorgeschlagen
worden. Beispielsweise soll die zusätzlich durch die Störfelder
entstehende Phase im Bild mathematisch entfernt werden. Diese Methode
ist jedoch nicht anwendbar, wenn die Spinphase selbst einen relevanten
Messwert darstellt, insbesondere bei Interferenzen von K-Raum-Trajektorien. Beispiele
für phasensensitive
Sequenzen sind die Turbospinecho (TSE)-Sequenzen und die EPI-Sequenzen
(„echo
planar imaging").
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Ein
weiteres Verfahren offenbart die
DE 199 31 210 A1 . Darin wird vorgeschlagen,
die Phasenfehllage, die durch transversale magnetische Störfelder
hervorgerufen wird, mit Hilfe einer Frequenzverschiebung der Anregungsfrequenz
und/oder einem Gradientenoffset an der entsprechenden Gradientenspule
zu kompensieren. Es wird eine kontinuierliche Korrektur vorgeschlagen,
um die Phasenfehllage bei Null zu halten. Dabei wird jedoch von
einer bestimmten, festen Messposition ausgegangen, so dass das Verfahren
sich als für
Mehrschichtmessungen ungeeignet erweist, da letztendlich mit geeigneten
Mittelwerten für
den jeweiligen Offset gerechnet werden muss, die keine optimale
Korrektur erlauben. Zudem wird durch den dauerhaft vorhandenen Gradientenoffset
ein hoher Stromverbrauch erzeugt und die maximale Leistungsfähigkeit
der Gradientenspulen reduziert.
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Aus
der
DE 198 21 780
A1 ist eine Korrektur von Artefakten bekannt, die durch
Maxwell-Terme bei einer Schnitt-Verschiebungs-Echo-Planar-Abbildung
verursacht werden.
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Dabei
werden die durch die Maxwell-Terme verursachten Frequenz- und Phasenfehler
auf einzelnen Schnitten berechnet und entweder nachfolgend während einer
Datenerfassung durch dynamische Anpassung der Empfängerfrequenz
und der Empfängerphase
kompensiert oder nach der Datenerfassung kompensiert.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
anzugeben, das eine individuelle schichtbezogene Korrektur sowie
eine effektivere Nutzung der Gradientenspulen erlaubt.
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Zur
Lösung
dieser Aufgabe sind bei einem Verfahren der eingangs genannten Art
erfindungsgemäß folgende
Schritte vorgesehen:
- – Ermittlung zumindest eines
Teils der in einem Zeitintervall zwischen einem Anregezeitpunkt
und einem Messzeitpunkt am Messort entstehenden linear ortsabhängigen und
räumlich
konstanten Störfelder,
- – Ermittlung
einer während
des Zeitintervalls durch die Störfelder
anfallenden ersten beziehungsweise zweiten Phasenfehllage aus dem
zeitlichen Verlauf der linear ortsabhängigen beziehungsweise räumlich konstanten
Störfelder,
- – Ermittlung
eines einzigen, eine im Wesentlichen dem negativen der ersten Phasenfehllage
entsprechende Phasenkorrektur erzeugenden Korrekturfeldpulses pro
Gradientenspule,
- – Ermittlung
einer konstanten Phasen- und/oder Frequenzverschiebung zur Phasenkorrektur
der zweiten Phasenfehllage,
- – Erzeugen
des Korrekturfeldpulses durch die Gradientenspulen zu einem bestimmten
Zeitpunkt innerhalb des Zeitintervalls, und
- – Anlegen
der Phasen- oder Frequenzverschiebung an den Hochfrequenzsender
während
sowohl einer Anregephase als auch einer Messphase.
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Dem
erfindungsgemäßen Verfahren
liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die Störfelder in der Nähe des Koordinatenursprungs
am geringsten sind und im Koordinatenursprung gar verschwinden.
Ein Punkt in der zu vermessenden Schicht, beispielsweise der Schichtmittelpunkt,
kann mathematisch durch eine Koordinatentransformation zum Ursprung
des Koordinatensystems gewandelt werden. Da dieser Punkt jedoch
im Allgemeinen nicht dem Ursprung des Koordinatensystems des Magnetresonanzsystems
(Isozentrum) entspricht, auf Basis dessen die Gradientenfelder erzeugt
werden, treten durch die Translation des magnetischen Feldes an
den neuen Koordinatenursprung aus den Maxwellgleichungen herleitbare
Störfeldterme
auf. Diese Störfeldterme,
wobei der wesentliche Störfeldbeitrag
von den Termen geliefert wird, die bezüglich der Ortsabhängigkeit konstant
sind oder linear ortsabhängig
sind, also in derselben Größenordnung
wie das Grundmagnetfeld und die Gradientenfelder liegen, müssen zur
Verhinderung der Artefakte kompensiert werden.
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Die
Pulssequenzen, umfassend die Ansteuerung des Hochfrequenzsenders
und der Gradientenspulen, folgen einem genauen Ablaufplan. Durch
diesen sind die im Verlauf des Messzyklus auftretenden Feldeffekte
bekannt, so dass sich die Störfelder
am Ort der Messung, bei Mehrschichtmessungen auch für mehrere Orte,
zeitabhängig
für diesen
Zeitraum leicht bestimmen lassen. Die Störfelder verschieben auch die
Phase der angeregten Spins, es tritt eine Phasenfehllage auf. Diese
bestimmt sich aus dem zeitlichen Integral der Störfeldbeträge über die gesamte Zeitdauer vor
dem Messzeitpunkt und setzt sich aus zwei Beiträgen, der ersten und der zweiten
Phasenfehllage zusammen. Zur Korrektur der zweiten Phasenfehllage,
die aus räumlich konstanten
Störfeldtermen
resultiert, ist lediglich eine Anpassung von Sequenz beziehungsweise
Phase des Hochfrequenz senders erforderlich, die während der
relevanten Aktivität
(Senden, Empfangen) anzusetzen ist. Da die Gradientenspulen linear
ortsabhängige
Felder erzeugen können,
ist es jedoch nur über
sie möglich,
die erste Phasenfehllage, verursacht durch linear ortsabhängige Störfeldterme,
zu kompensieren. Dabei geht die vorliegende Erfindung einen anderen
Weg als ihn der Stand der Technik vorsieht, wo die Kompensation
punktweise, also kontinuierlich erfolgt. Beim erfindungsgemäßen Verfahren
wird praktisch „Buch
geführt" über die auftretende Phasenfehllage,
so dass diese zu einem beliebigen Zeitpunkt vor der Messphase durch
einen oder mehrere Korrekturfeldpulse auf einmal kompensiert werden
kann. Da die im Rahmen der Pulssequenz erzeugte Phasenfehllage immer
positiv ist, bedeutet dies im Wesentlichen, dass die Phase zu dem
bestimmten Zeitpunkt durch die Korrekturfeldpulse um einen Wert
zurückgedreht,
das heißt
erniedrigt, wird, welcher Wert dem Gesamtbetrag der im Zeitintervall
anfallenden ersten Phasenfehllage entspricht. Mit anderen Worten
wird die Phase zu einem Zeitpunkt im Intervall so überkompensiert,
dass mit der später
noch hinzukommenden ersten Phasenfehllage letztendlich die Abweichung
der Phase aufgrund der gesamten ersten Phasenfehllage kompensiert
wird. Die zweite Phasenfehllage wird durch das Anlegen der Phasen-
und/oder Sequenzverschiebung an den Hochfrequenzsender während sowohl
der Anregephase als auch der Messphase korrigiert.
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Damit
ist es zum einen nicht mehr nötig,
einen konstanten Gradientenoffset zu haben, zum anderen ist das
Korrekturverfahren vorteilhafterweise exakter, da die Kompensation
auf den entsprechenden Messort beziehungsweise den entsprechenden
Messzeitpunkt abgestimmt ist.
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Mit
besonderem Vorteil kann der Korrekturfeldpuls einer Pulssequenz
der Gradientenspule überlagert werden,
das bedeutet, die Pulssequenz der Gradientenspulen muss lediglich
angepasst werden. Dies kann z.B. dadurch geschehen, dass die Amplitude
eines Gradientenpulses der Pulssequenz reduziert oder erhöht wird.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass
das Verfahren zur automatischen Modifikation einer Pulssequenz inklusive
Phasen- oder Frequenzverschiebung nach Programmierung einer Pulssequenz
durch eine Bedienperson erfolgt. Sobald einem Magnetresonanzsystem
folglich alle Daten über die
Messung zur Verfügung
stehen, werden ohne weiteres Zutun der Bedienperson die Verschiebung
an dem Hochfrequenzsender und der oder die Korrekturfeldpulse an
den Gradientenspulen ermittelt und die Pulssequenz entsprechend
modifiziert. Das Magnetresonanzsystem wird dann mit der modifizierten
Pulssequenz angesteuert, so dass Artefakte aufgrund der Störfelder
verhindert werden.
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Besonders
vorteilhaft ist das Verfahren auf Mehrschichtmessungen anzuwenden.
Dabei kann vorgesehen sein, dass im Rahmen einer Mehrschichtmessung
die Verfahrensschritte für
jede Schicht durchgeführt werden.
Das bedeutet, Ort und Zeitpunkt der Messung werden für jede Schicht
bestimmt und auch die Phasenfehllage zum Messzeitpunkt für jede Schicht
berechnet. Dabei ist zu beachten, dass auch der Einfluss der Kompensationsmaßnahmen
für eine
andere Schicht beachtet werden sollte. So gibt es beispielsweise
Pulssequenzen, in denen zunächst
eine erste Schicht angeregt wird, dann eine zweite Schicht angeregt
wird, die erste Schicht vermessen und danach die zweite Schicht
vermessen wird. In einem solchen Falle haben der oder die Korrekturfeldpulse
und die Phasen- oder Frequenzverschiebung auch einen Einfluss auf
die zweite Schicht, so dass dort eine weitere Phasenfehllage erzeugt
wird. Auch diese Phasenfehllage kann in ihren beiden Anteilen bestimmt
und für
die Bestimmung des Korrekturpulses und der Phasen- oder Frequenzverschiebung
bezüglich
der zweiten Schicht am zweiten Messzeitpunkt berücksichtigt werden. Es ist also
vorzugsweise vorgesehen, dass weitere während des momentanen Bildaufnahmezyklus
anfallende Magnetfelder, insbesondere die durch Korrekturpulse und
Phasen- oder Frequenzverschiebungen bezüglich anderer Schichten entstandenen
Magnetfelder, bis zum Messzeitpunkt für jede Schicht ermittelt und
daraus die konstante Phasen- oder Frequenzverschiebung und der Korrekturfeldpuls
ermittelt werden. Dabei werden die Schichten in der Reihenfolge
ihrer Messzeitpunkte abgearbeitet, so dass alle vorherigen Korrekturfelder
bei späteren
Messungen mitbeachtet werden. Durch die „Phasenfehllagenbuchhaltung" der vorliegenden
Erfindung muss also nicht mehr ein Mittelwert zur Kompensation der
Phasenfehllage verwendet werden, sondern es kann vorteilhafterweise
jede Schicht individuell im Hinblick auf die Phase korrigiert werden.
Denkbar ist es im Rahmen der Erfindung auch, sogar die Effekte vorangegangener
Messzyklen auf die jeweilige Schicht noch mit zu beachten.
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Die
Bestimmung der Störfelder
kann mathematisch anhand einer Verschiebung des Ursprungs des Koordinatensystems
an die Schichtmittenposition erfolgen. Um die relevanten Terme,
also die räumlich
konstanten Störfelder
und die räumlich
linear abhängigen
Störfelder
zu bestimmen, kann eine Taylorentwicklung bis zur entsprechenden
Ordnung verwendet werden.
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Der
bestimmte Zeitpunkt kann beispielsweise unmittelbar vor dem Beginn
der Messphase liegen.
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Weitere
Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus dem im
Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiel
sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:
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1 ein
Magnetresonanzsystem, bei dem das erfindungsgemäße Verfahren Anwendung finden kann,
und
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2 ein
Beispiel für
den Ablauf einer Messsequenz bei dem erfindungsgemäßen Verfahren.
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Zum
näheren
Verständnis
der vorliegenden Erfindung soll zunächst eine kurze Erläuterung
der physikalischen Hintergründe
erfolgen, die für
das Verständnis
des Verfahrens hilfreich ist. Das Verfahren beschäftigt sich
mit der Vermeidung von Bildartefakten, welche aufgrund transversal
zu den Gradien tenfeldern gerichteter, mit diesen erzeugter Störfelder
entstehen. Der Effekt, dass mit Erzeugen eines Gradientenfeldes
in eine Richtung auch ein Gradientenfeld in eine dazu senkrechte
Richtung erzeugt wird, ist eine direkte Folge aus den Maxwell-Gleichungen
für magnetische
Felder. So gilt bei Abwesenheit bewegter Ladungen
wobei B
x die
x-Komponente, B
z die z-Komponente des Magnetfeldes
in einer Magnetresonanzanlage sei. Bei Erzeugung eines B
z-Gradienten in x-Richtung wird folglich
immer auch ein B
x-Gradient in z-Richtung entstehen. Da
das Entstehen der transversalen Störfelder somit auf einer grundlegenden
physikalischen Tatsache beruht, sind diese Störfelder nicht zu vermeiden.
Der Betrag des magnetischen Feldes |B →| = B, aus dessen Integral über die
Zeit sich die Phase angeregter Spins ergibt, bestimmt sich aus der
Wurzel der Quadrate der jeweiligen Richtungsanteile B
x,
B
y, B
z. Eine Taylorentwicklung
dieser magnetischen Feldstärke
ergibt
B = B0 + x →·G → + x →T·H·x → + O(|x →|3)
= B0 + xGx + yGy + zGz + x2Hxx +
y2Hyy + z2Hzz + xzHxz + yzHyz + ... (2) -
In
dieser Gleichung sind die Terme zweiter Ordnung in den Ortskoordinaten
durch die Matrix H beschrieben, diese sind die Ursache für die schon
erwähnten
transversalen Störfelder.
Ihr Verlauf ist parabolisch, das bedeutet, dass die Störfelder
nahe des Koordinatenursprungs sehr klein sind, mit zunehmenden Abstand aber
sehr schnell und stärker
als die eigentlichen Gradientenfelder (die Terme erster Ordnung)
wachsen.
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Betrachtet
man nun einen vom Koordinatenursprung entfernten Ort, der durch
die Koordinaten x0, y0, z0 beschrieben wird, so lässt sich mathematisch der Ursprung
des Koordinatensystems zu dieser Position verschieben, so dass die
Terme zweiter Ordnung am entfernten Ort vernachlässigbar klein sind. Durch diese
Verschiebung treten jedoch weitere konstante und linear ortsabhängige Terme,
die die Störfelder
beschreiben, auf.
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Dies
wird nun für
das Beispiel von zylinderartigen Gradientenspulen näher erläutert. Dort
sind die Einträge
der Matrix H
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Vergleicht
man nun die Differenz der Taylorentwicklungen am Ursprung, der in
den meisten Fällen
dem Isozentrum des Magneten entspricht, und dem Ort der Messung
x
0, y
0, z
0, so ergibt sich für den Betrag der Störfelder
wobei,
wie erwähnt,
hier nur die Terme bis zur ersten Ordnung betrachtet werden sollen.
Man erhält
also einen konstanten Term
ΔB0 = –x0Gx – y0Gy – z0Gz + x20 Hxx +
y20 Hyy + z20 Hzz + x0z0Hxz +
y0z0Hyz (5)und für jede Ortsrichtung
jeweils einen linearen, gradientenfeldartigen Term, zusammengefasst
ΔG = –x(2x0Hxx +z0Hxz) – y(2y0Hyy + z0Hyz) – z(2z0Hzz + x0Hxz + y0Hyz) (6) -
Diese
Terme geben die Störfelder
wieder, deren Effekte durch das Verfahren kompensiert werden sollen.
Aus den Beträgen
der Störfelder
lassen sich nun die Phasenfehllagen bestimmen, nämlich eine erste Phasenfehllage
(bezüglich
der linear ortsabhängigen
Terme) und eine zweite Phasenfehllage (bezüglich des räumlich konstanten Terms). Die
Phasenfehllage, die ein zeitliches Integral über den Betrag des magnetischen
Feldes ist, ergibt sich aus φ1 = ∫ΔG dt (7)und φ2 = ∫ΔB0 dt (8)
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1 zeigt
den grundsätzlichen
Aufbau und das Zusammenwirken der Komponenten in einem Magnetresonanzsystem 1,
das zur Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens
ausgebildet ist. Ein Grundfeldmagnet 2, der als axialer
supraleitender Luftspulenmagnet mit einer aktiven Streufeldschirmung 3 ausgebildet
ist, erzeugt ein zeitlich konstantes und homogenes Magnetfeld B0 zur Polarisierung der Atomkerne in einem
Untersuchungsobjekt, hier dem Patienten 4. Das Grundmagnetfeld
B0 ist axial bezüglich des Magneten ausgerichtet
und definiert die z-Koordinatenrichtung eines rechtwinkligen Koordinatensystems 5.
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In
die Magnetbohrung ist ein zylinderförmiges Gradientenspulensystem 6 eingesetzt.
Das Gradientenspulensystem 6 umfasst drei Gradientenspulen,
die ein dem jeweils eingeprägten
Strom proportionales, räumlich
jeweils zueinander senkrechtes Gradientenfeld erzeugen. Die Gradientenfelder
dienen jeweils gewissen Zwecken (Schichtauswahl, Kodierung, Auslese).
Innerhalb des Gradientenspulensystems 6 befindet sich eine Hochfrequenzantenne 7.
Sie hat die Aufgabe, die von einem Hochfrequenzsender 8 abgegebenen
Hochfrequenzpulse während
der Anregephase in ein magnetisches Wechselfeld zur Anregung der Atomkerne
umzusetzen und anschließend
während
der Messphase ein von dem präzedierenden
Kernmoment ausgehendes Wechselfeld zu empfangen und einer Verarbeitungseinrichtung 9 zuzuführen. Mit 10 ist
die Patientenliege bezeichnet. Die Steuerung und Bedienung des Magnetresonanzsystems 1 erfolgt über eine
Tastatur 11 und einen Monitor 12, die mit einer
Recheneinheit 13 verbunden sind. Dort können konkrete Bedienbefehle,
wie das Starten der Aufnahme, eingegeben werden, sowie auch Pulssequenzen
festgelegt werden. Diese Befehle werden an die Pulssequenzsteuerung 14 übergeben.
Die Pulssequenzsteuerung 14 ist dazu ausgebildet, die Pulssequenz
im Hinblick auf eine Kompensation der Phasenfehllage zu modifizieren. Über sie
wird unter anderem der Hochfrequenzgenerator 15 für den Hochfrequenzsender 7 und
der Gradienten-Pulsformgenerator 16 angesteuert. Über den
Gradienten-Pulsformgenerator 16 können über Gradientenverstärker 17 die
Gradientenspulen 6 angesteuert werden.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
wird im Magnetresonanzsystem 1 folgendermaßen ausgeführt. Zunächst wird über die
Bedienelemente 11 und 12 der Recheneinheit 13 eine
Pulssequenz programmiert oder ausgewählt. Diese wird der Pulssequenzsteuerung 14 übergeben.
Die Pulssequenzsteuerung 14 weiß also genau, zu welchem Zeitpunkt
welche Gradienten anliegen, das bedeutet, die Feldbeträge der Formeln
(5) und (6) und ihre zeitliche Abhängigkeit sind bekannt. Die
Pulssequenzsteuerung 14 bestimmt hieraus die erste und die
zweite Phasenfehllage φ1 und φ2 gemäß (7) und
(8). Zur Kompensation der durch den räumlich konstanten Störfeldanteil
erzeugten zweiten Phasenfehllage φ2 wird
eine Frequenzverschiebung Δω bestimmt.
Der Hochfrequenzgenerator 15 wird während der Anregephase und der
Messphase mit einem um Δω verschobenen Frequenzwert
angesteuert. Hierdurch wird die zweite Phasenfehllage kompensiert.
Zur Kompensation der zweiten Phasenfehllage φ2 bestimmt
die Pulssequenzsteuerung 14 maximal einen einzigen Korrekturfeldpuls für jede Gradientenspule.
In besonderen Fällen
kann es natürlich
auch möglich
sein, dass nur ein einziger Korrektur feldpuls für nur eine einzige Gradientenspule
erforderlich ist. Dieser zusätzliche
Puls bzw. die zusätzlichen
Pulse werden dann jeweils der entsprechenden Pulssequenz für die Gradientenspulen 6 überlagert
und die modifizierte Pulssequenz wird an den Gradienten-Pulsformgenerator 16 weitergegeben,
welcher die Gradientenspulen 6 entsprechend ansteuert.
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Die
Modifikation der Pulssequenz für
die Gradientenspulen ist in 2 mitsamt
dem Effekt auf die Phasenfehllage näher dargestellt. Nach rechts
verläuft
jeweils die Zeitachse t. Der oberste Graph zeigt den Anregungspuls 18,
der während
der Anregungsphase 19 von der Hochfrequenzantenne ausgesendet
wird. Er erreicht seine maximale Amplitude am Anregezeitpunkt 20.
In einer Messphase 21 wird das Messsignal 22 gemessen.
Innerhalb der Messphase 21 liegt der Messzeitpunkt 23.
Während
des Zeitintervalls 24 zwischen Anregezeitpunkt 20 und
Messzeitpunkt 23 werden im Rahmen der Pulssequenz verschiedene
Gradientenpulse Gx, Gy,
Gz auf die Gradientenspulen gegeben. Die
vom Programmierer der Pulssequenz vorgeschriebenen Gradientenpulse
sind in 2 schraffiert dargestellt. Sie
erzeugen die Störfelder,
die eine Phasenfehllage verursachen. Die entstehende erste Phasenfehllage φ1 aufgrund der linear ortsabhängigen Störfelder
ist in ihrem zeitlichen Verlauf ganz unten in 2 dargestellt.
Zum Anregezeitpunkt 20 liegt zunächst keine Phasenfehllage vor.
Durch den aktiven Schichtauswahlgradienten Gx tritt
schon innerhalb der Messphase 19 eine Phasenfehllage auf,
vgl. Abschnitt 25. Danach ist auch der Phasencodierungsgradient
Gy aktiv, so dass die Phasenfehllage stärker zunimmt,
Abschnitt 26. In Zeiten, in denen keine Gradientenspule
aktiv geschalten ist, wie im Abschnitt 27, nimmt auch die
Phasenfehllage nicht zu. Im Abschnitt 28 tritt wieder eine
stärkere
Steigung auf, da neben dem Schichtauswahlgradienten Gx auch
der Auslesegradient Gz schon aktiv ist.
Beide bleiben auch in der Messphase 21 aktiv, so dass die
Phasenfehllage φ1 im Abschnitt 29 weiter zunimmt
und am Messzeitpunkt 23 einen bestimmten Wert φ1,max einnimmt. Dabei ist zu beachten, dass
die Phasenfehllage φ1 nur zunehmen kann, da die Diagonalelemente
der Matrix H größer als
0 sind.
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Die
Pulssequenzsteuerung ermittelt nun pro Gradientenspule einen Korrekturfeldpuls,
der eine genau dem negativen der ersten Phasenfehllage φ1,max entsprechende Phasenkorrektur erzeugt.
Diese Korrekturfeldpulse sind in 2 gepunktet
dargestellt. Sie werden der programmierten Pulssequenz, schraffiert
dargestellt, überlagert.
Dies ist am Beispiel des Schichtauswahlgradienten Gx näher erläutert. Der
Graph Gx (P) zeigt die Aktivität der x-Gradientenspule,
wie sie in der Pulssequenz programmiert ist. Die Pulssequenzsteuerung
hat nun den im Graphen zu ΔGx dargestellten Korrekturfeldpuls ermittelt.
Dieser wird zu einem bestimmten Zeitpunkt 30 innerhalb
des Zeitintervalls 24 der programmierten Sequenz Gx (P) überlagert,
so dass sich als letztendliche Sequenzfolge Gx wie
dargestellt eine modifizierte Sequenz ergibt. Da für den Phasenkodierungsgradienten
Gy zu dem bestimmten Zeitpunkt 30 kein
Puls vorgesehen war, wird der Korrekturfeldpuls hier einfach hinzugeführt. Auch
für den
Auslesegradienten Gz ist ein Korrekturfeldpuls
vorgesehen, der einem programmierten Puls überlagert ist. Zu dem Zeitpunkt 30 wird
also letztendlich, wie schematisch durch den Pfeil 31 dargestellt
ist, die Phase φ1 um den Betrag φ1,max erniedrigt.
Dabei wird ins Negative überkompensiert,
wie am Punkt 32 klar zu erkennen ist. Diese Überkompensierung
ist jedoch notwendig, damit aufgrund der noch folgenden Pulse zum
Messzeitpunkt 23 eine Kompensation erreicht wird.
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Natürlich erfolgt
diese Modifizierung der Pulssequenz zusätzlich zur Modifizierung der
Frequenz und/oder Phase in der Anregephase 19 und der Messphase 21 um
die bestimmte Phasen- und/oder
Frequenzverschiebung.
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Obwohl
das Verfahren hier nur für
eine Messung an einer Schicht illustriert wurde, ist es doch besonders
vorteilhaft bei Mehrschichtmessungen anzuwenden. Dabei ist jedoch
zu be achten, dass gegebenenfalls die Phasenkompensationsmaßnahmen,
die für
frühere
Messungen an anderen Schichten vorgenommen wurden, auch einen Einfluss
auf die jeweils anderen Schichten haben. Auch dieser Einfluss ist
jedoch, da er ja von der Pulssequenzsteuerung selbst erzeugt wird,
dieser genau bekannt und wird zur Bestimmung der Korrekturfeldpulse
beziehungsweise der Phasen- oder Frequenzverschiebung berücksichtigt.
Mit anderen Worten bedeutet dies, dass für jeden Ort, das heißt jede
Schicht, die Phasenfehllage auch unter Berücksichtigung der vorher für andere
Schichten schon ermittelten und durchgeführten Korrekturfeldpulse sowie
der Phasen- oder Frequenzverschiebungen erfolgt.
