DE102012210324B4 - Anpassung der Echozuglänge bei der Erfassung von MR-Daten in einem vorbestimmten Volumenabschnitt - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Erfassen von MR-Daten in einem vorbestimmten Volumenabschnitt eines Untersuchungsobjekts (O) mittels einer Magnetresonanzanlage (5). Dabei werden die MR-Daten mit mindestens einem Echozug erfasst, welcher jeweils mindestens zwei Signalechos umfasst. Für jeden Echozug des mindestens einen Echozugs wird dieselbe Anzahl von Echos aufgenommen, wobei diese Anzahl der Echozuglänge entspricht. Die Gesamtzahl der Echos, welche zur Erfassung der MR-Daten aufgenommen werden, und die Echozuglänge werden derart aneinander angepasst, dass die Gesamtzahl einem ganzzahligen Vielfachen der Echozuglänge entspricht.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Magnetresonanzanlage, um MR-Daten in einem vorbestimmten Volumenabschnitt eines Untersuchungsobjekts mit mehreren Echozügen zu erfassen.
  • Die DE 10 2009 055 960 A1 offenbart die Akquisition von Messdaten eines atmenden Untersuchungsobjekts. Dabei wird die Anzahl an Echos eines für die Akquisition der Messdaten verwendeten Echozugs abhängig von einem Atemsignal berechnet.
  • Die US 2011/0113376 A1 beschreibt eine Vorrichtung, mit welcher Scan-Parameter für eine MR-Bildegbung eingestellt werden können.
  • Nach dem Stand der Technik wird der K-Raum, welcher mit dem zu erfassenden Volumenabschnitt korrespondiert, so lange mittels Echozügen abgetastet, bis die vorher festgelegte Menge der K-Raum-Punkte vollständig erfasst worden ist. Bei Aufnahmeverfahren mit Echozügen (nach einer Anregung wie z. B. TSE (”Turbo Spin Echo”), FSE (”Fast Spin Echo”) oder SPACE (”Sampling Perfection with Application optimized Contrasts using different flip angle Evolutions”)) tritt dabei häufig der Fall auf, dass mit dem letzten Echozug nur noch wenige noch ausstehende K-Raum-Punkte erfasst werden.
  • Daher stellt sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe, auch mit dem letzten Echozug noch möglichst viele K-Raum-Punkte bzw. Echos zu erfassen.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Erfassung von MR-Daten in einem vorbestimmten Volumenabschnitt nach Anspruch 1, durch eine Magnetresonanzanlage nach Anspruch 9, durch ein Computerprogrammprodukt nach Anspruch 11 oder durch einen elektronisch lesbaren Datenträger nach Anspruch 12 gelöst. Die abhängigen Ansprüche definieren bevorzugte und vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
  • Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Erfassung von MR-Daten in einem vorbestimmten Volumenabschnitt eines Untersuchungsobjekts mittels einer Magnetresonanzanlage offenbart. Dabei werden die MR-Daten mit einem, aber meist mit mehreren Echozügen erfasst, wobei mit jedem dieser Echozüge mehrere Signalechos aufgenommen werden. Für jeden dieser Echozüge wird dabei dieselbe Anzahl von (unterschiedlichen) Phasenkodierschritten ausgeführt bzw. Echos aufgenommen. Die Anzahl der Phasenkodierschritte oder die Anzahl der Echos (pro Phasenkodierschritt wird ein Echo erfasst) entspricht einer Echozuglänge, so dass jeder Echozug dieselbe Echozuglänge aufweist. Die Echozuglänge ist auch als Turbofaktor bekannt, woraus folgt, dass hier unter der Echozuglänge eine Anzahl und keine Zeitdauer zu verstehen ist. Die Gesamtzahl aller Echos (Phasenkodierschritte), welche zur Erfassung der MR-Daten benötigt und damit aufgenommen werden, wird an die Echozuglänge derart angepasst, dass diese Gesamtzahl einem ganzzahligen Vielfachen der Echozuglänge entspricht.
  • Unter einem Phasenkodierschritt wird dabei eine bestimmte Einstellung des oder der Phasenkodiergradienten bei der Erfassung der MR-Daten verstanden. Wenn demnach jeder Echozug eine Echozuglänge EL aufweist, bedeutet dies, dass während der Erfassung der MR-Daten im Rahmen des jeweiligen Echozugs EL verschiedene Phasenkodiergradienten-Einstellungen eingesetzt werden, wodurch EL Echos aufgenommen werden.
  • Zur Erfassung der MR-Daten unterscheidet man zwischen Verfahren, welche mit Spin-Echos arbeiten bzw. Spin-Echos erfassen, und Verfahren, welche mit Gradienten-Echos arbeiten bzw. Gradienten-Echos erfassen.
  • Wenn die MR-Daten mit einem Spin-Echo-Verfahren erfasst werden, beginnt die Erfassung jedes Echozugs mit einer HF-Anregung und vor jeder Aufnahme jedes Echos des Echozugs wird ein Refokussierungspuls geschaltet.
  • Wenn die MR-Daten mit einem Gradienten-Echo-Verfahren erfasst werden, beginnt die Erfassung jedes Echozugs mit einer Magnetisierungs-Präparation (z. B. zur Fettsättigung oder zur Inversion) und vor jeder Aufnahme jedes Echos des Echozugs wird ein HF-Anregungspuls geschaltet. Mit anderen Worten werden in dieser Erfindung bei dem Gradienten-Echo-Verfahren die nach einer Magnetisierungs-Präparation erfassten Gradienten-Echos zu einem Echozug zusammengefasst, wobei die für jeden dieser Echozüge konstante Anzahl von Gradienten-Echos, welche nach der entsprechenden Magnetisierungs-Präparation erfasst werden, der Echozuglänge entspricht.
  • Eine Möglichkeit, die Gesamtzahl aller Phasenkodierschritten an die Echozuglänge anzupassen, so dass diese Gesamtzahl dem ganzzahligen Vielfachen der Echozuglänge entspricht, besteht darin, die Echozuglänge entsprechend zu verkleinern oder zu vergrößern, so dass nach der entsprechenden Änderung der Echozuglänge die Gesamtzahl aller Phasenkodierschritte dem ganzzahligen Vielfachen der entsprechend geänderten Echozuglänge entspricht.
  • Die Gesamtzahl aller Phasenkodierschritte wird an die Echozuglänge angepasst, so dass diese Gesamtzahl dem ganzzahligen Vielfachen der Echozuglänge entspricht, indem die Gesamtzahl der Phasenkodierschritte verkleinert oder zu vergrößert wird, so dass nach der entsprechenden Änderung dieser Gesamtzahl die Gesamtzahl aller Phasenkodierschritte dem ganzzahligen Vielfachen der Echozuglänge entspricht.
  • Natürlich ist es erfindungsgemäß möglich, diese Anpassung der Gesamtzahl aller Phasenkodierschritte mit der vorab beschriebenen Möglichkeit zu kombinieren, so dass sowohl die Echozuglänge als auch die Gesamtzahl der Phasenkodierschritte derart geändert werden, dass nach diesen Änderungen die Gesamtzahl aller Phasenkodierschritte dem ganzzahligen Vielfachen der Echozuglänge entspricht.
  • Wenn die Gesamtzahl aller Phasenkodierschritte verkleinert wird, dann wird mindestens eine Phasenkodiergradienten-Einstellung beim Erfassen der MR-Daten nicht eingesetzt, so dass die mindestens eine Menge von K-Raum-Punkten, welche bei dieser mindestens einen Phasenkodiergradienten-Einstellung erfasst werden würde, nicht erfasst wird. Diese mindestens eine Menge von K-Raum-Punkten wird dabei vorteilhafterweise derart gewählt, dass die mindestens eine Menge von K-Raum-Punkten möglichst weit von dem Zentrum des K-Raums entfernt liegt.
  • Diese erfindungsgemäße Variante nutzt die Eigenschaft aus, dass nicht erfasste K-Raum-Punkte an der Peripherie des K-Raums einen geringeren Einfluss auf die Qualität der zu erfassenden MR-Daten (insbesondere des zu erzeugenden MR-Bildes) aufweisen, als nicht erfasste K-Raum-Punkte im Zentrum des K-Raums.
  • Erfindungsgemäß ist es auch möglich, den K-Raum radial abzutasten.
  • Bei der radialen Abtastung wird der K-Raum insbesondere anhand oder entlang von Speichen abgetastet, welche durch das K-Raum-Zentrum verlaufen. Anders ausgedrückt wird pro Phasenkodiergradienten-Einstellung eine Speiche erfasst, so dass pro Echozug mehrere dieser Speichen erfasst werden.
  • Wenn zur Einhaltung der erfindungsgemäßen Forderung, dass die Gesamtzahl der Phasenkodierschritte dem ganzzahligen Vielfachen der Echozuglänge zu entsprechen hat, die Anzahl bzw. die Menge der abzutastenden Speichen geändert (d. h. verkleinert oder vergrößert) wird, dann sollte die verbleibende Menge der im K-Raum abgetasteten Speichen derart gewählt werden, dass der K-Raum möglichst gleichmäßig oder homogen abgetastet wird. Dies ist beispielsweise möglich, indem der Winkel zwischen zwei benachbarten Speichen für alle Speichen möglichst konstant gehalten wird.
  • Erfindungsgemäß kann es sich bei dem vorbestimmten Volumenabschnitt um einen zweidimensionalen Volumenabschnitt (d. h. um eine Schicht) oder um einen dreidimensionalen Volumenabschnitt handeln.
  • Dabei spricht man erfindungsgemäß von einem zweidimensionalen Volumenabschnitt oder einer Schicht, wenn in Richtung der Schichtdicke jeweils nur ein K-Raum-Punkt abgetastet wird.
  • Zur nicht-radialen Erfassung eines zweidimensionalen Volumenabschnitts wird nur ein Phasenkodiergradient geschaltet, welcher senkrecht zu einem weiteren Magnetfeldgradienten zur Ortskodierung steht, der beim Auslesen der jeweiligen K-Raum-Zeile oder Spalte geschaltet wird. Die Gesamtzahl der Phasenkodierschritte entspricht bei der nicht radialen Erfassung eines zweidimensionalen Volumenabschnitts demnach der Anzahl der K-Raum-Zeilen oder Spalten.
  • Bei einer nicht-radialen Erfassung eines dreidimensionalen Volumenabschnitts werden ein erster Phasenkodiergradient in einer ersten Richtung und ein zweiter Phasenkodiergradient in einer zweiten Richtung geschaltet, wobei die erste Richtung senkrecht auf der zweiten Richtung steht. Zusätzlich wird ein weiterer Magnetfeldgradient zur Ortskodierung in einer dritten Richtung geschaltet, welche sowohl senkrecht zu der ersten Richtung als auch senkrecht zu der zweiten Richtung steht. Der weitere Magnetfeldgradient wird geschaltet, um jeweils eine K-Raum-Zeile oder Spalte auszulesen.
  • Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird auch eine Magnetresonanzanlage zur Erfassung von MR-Daten in einem vorbestimmten Volumenabschnitt innerhalb eines Untersuchungsobjekts bereitgestellt. Dabei umfasst die Magnetresonanzanlage einen Grundfeldmagneten, ein Gradientenfeldsystem, eine oder mehrere HF-Antennen und eine Steuereinrichtung zur Ansteuerung des Gradientenfeldsystems und der HF-Antenne(n), zum Empfang der Messsignale, welche von der/den HF-Antenne(n) aufgenommen werden, und zur Auswertung der Messsignale sowie zur Erstellung der MR-Bilddatensätze. Die Magnetresonanzanlage erfasst die MR-Daten mit einem oder meist mit mehreren Echozügen, welche jeweils mehrere Signalechos aufnehmen. Dabei werden für jeden Echozug dieselbe Anzahl von Echos erfasst (d. h. jeder Echozug weist dieselbe Anzahl von Phasenkodierschritten auf). Diese Anzahl von pro Echozug aufgenommenen Echos wird Echozuglänge genannt und entspricht damit der Anzahl der pro Echozug benötigten Phasenkodierschritte. Die Magnetresonanzanlage ist derart ausgestaltet, dass die Gesamtzahl der Echos, welche zur Erfassung aller MR-Daten aufgenommen werden, (und damit die Gesamtzahl der Phasenkodierschritte, welche zur Erfassung aller MR-Daten geschaltet werden) an die Echozuglänge derart angepasst ist, dass die Gesamtzahl aller aufgenommenen Echos bzw. aller eingesetzten Phasenkodierschritte dem ganzzahligen Vielfachen der Echozuglänge entspricht.
  • Wie bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erfasst die Magnetresonanzanlage für jeden der Phasenkodierschritte eine vorbestimmte Anzahl bzw. Menge von K-Raum-Punkten, wobei jeder dieser K-Raum-Punkte einem Punkt in einem K-Raum entspricht, welcher mit dem Volumenabschnitt korrespondiert.
  • Die Vorteile der erfindungsgemäßen Magnetresonanzanlage entsprechen im Wesentlichen den Vorteilen des erfindungsgemäßen Verfahrens, welche vorab im Detail beschrieben worden sind, so dass hier auf eine Wiederholung verzichtet wird.
  • Des Weiteren beschreibt die vorliegende Erfindung ein Computerprogrammprodukt, insbesondere eine Software, welche man in einen Speicher einer programmierbaren Steuereinrichtung bzw. einer Recheneinheit einer Magnetresonanzanlage laden kann. Mit diesem Computerprogrammprodukt können alle oder verschiedene vorab beschriebene Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgeführt werden, wenn das Computerprogrammprodukt in der Steuereinrichtung läuft. Dabei benötigt das Computerprogrammprodukt eventuell Programmmittel, z. B. Bibliotheken und Hilfsfunktionen, um die entsprechenden Ausführungsformen des Verfahrens zu realisieren. Mit anderen Worten soll mit dem auf das Computerprogrammprodukt gerichteten Anspruch insbesondere eine Software unter Schutz gestellt werden, mit welcher eine der oben beschriebenen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgeführt werden kann bzw. welche diese Ausführungsform ausführt. Dabei kann es sich bei der Software um einen Quellcode (z. B. C++), der noch compiliert und gebunden oder der nur interpretiert werden muss, oder um einen ausführbaren Softwarecode handeln, der zur Ausführung nur noch in die entsprechende Recheneinheit bzw. Steuereinrichtung zu laden ist.
  • Schließlich offenbart die vorliegende Erfindung einen elektronisch lesbaren Datenträger, z. B. eine DVD, ein Magnetband oder einen USB-Stick, auf welchem elektronisch lesbare Steuerinformationen, insbesondere Software (vgl. oben), gespeichert ist. Wenn diese Steuerinformationen (Software) von dem Datenträger gelesen und in eine Steuereinrichtung bzw. Recheneinheit einer Magnetresonanzanlage gespeichert werden, können alle erfindungsgemäßen Ausführungsformen des vorab beschriebenen Verfahrens durchgeführt werden.
  • Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung noch einmal aus einem anderen Blickwinkel beschrieben.
  • Insbesondere bei einem dreidimensionalen Aufnahmeverfahren (d. h. Aufnahmeverfahren zum Erfassen eines dreidimensionalen Volumenabschnitts), wie beispielsweise SPACE, berechnet sich die Echozuglänge bzw. die Anzahl der Phasenkodierschritte als Multiplikation von ky·kz. Dabei entspricht ky bzw. kz der Größe (d. h. Anzahl der abzutastenden K-Raum-Punkte) des abzutastenden K-Raumes in y-Richtung bzw. z-Richtung. Allerdings wird heutzutage aus Effizienzgründen der K-Raum meist nicht mehr vollständig abgetastet. Stattdessen werden bestimmte Abtastmuster, wie beispielsweise PAT (”Parallel Acquisition Technique”), HalfFourier, Elliptical Scanning, eingesetzt, welche diejenigen K-Raum-Zeilen entlang der x-Richtung vorschreiben, die abzutasten sind, um trotz des nicht vollständig abgetasteten K-Raums möglichst keine Qualitätseinbußen zu erleiden. Die Berechnung der Phasenkodierschritte gemäß diesen bestimmten Abtastmustern unterscheidet sich jedoch stark und ist im Vergleich zum oben genannten Produkt ky·kz recht kompliziert.
  • Dennoch sollte die Echozuglänge der entsprechenden Abtastsequenzen, wie z. B. TSE (”Turbo Spin Echo”) und Varianten davon, VIBE mit Präparation, Turboflash mit Präparation (z. B. MPRage (”Magnitization Prepared RApid Gradient Echo”), derart gewählt werden, dass die Gesamtzahl der abzutastenden K-Raum-Zeilen einem ganzzahligen Vielfachen der Echozuglänge entspricht. Andernfalls (wenn diese Gesamtzahl nicht dem ganzzahligen Vielfachen der Echozuglänge entspricht) treten Echozüge mit unvollständig besetzten Datenakquisitionen auf, was die Effektivität negativ beeinflusst.
  • Im schlimmsten Fall könnte beispielsweise nach dem Stand der Technik ein Protokoll aus nur zwei Echozügen bestehen, wobei der zweite Echozug nur eine K-Raum-Zeile erfasst. In diesem Fall hätte sich die Effektivität des Aufnahmeprotokolls (berechnet als Quotient aus der Anzahl der zu erfassenden K-Raum-Zeilen geteilt durch die Aufnahmezeit) quasi halbiert. Gleichzeitig werden aber dennoch alle HF-Pulse erzeugt, wodurch sich eine entsprechend erhöhte SAR-Belastung des Patienten ergibt.
  • Indem die Gesamtanzahl der Phasenkodierschritte, welche zur Erfassung der MR-Daten benötigt werden, einem ganzzahligen Vielfachen der Echozuglänge entspricht, wird vorteilhafterweise mit jedem Echozug dieselbe Anzahl von K-Raum-Zeilen oder Spalten (oder K-Raum-Speichen bei einer radialen Erfassung) erfasst. Dadurch ergibt sich im Vergleich zum Stand der Technik eine Erhöhung der Effizienz des Protokolls, so dass die MR-Daten entweder bei (nahezu) gleicher Qualität des daraus resultierenden MR-Bildes schneller erfasst werden oder bei gleicher Erfassungsdauer zu einem MR-Bild mit besserer Qualität führen.
  • Die vorliegende Erfindung ist insbesondere zur Rekonstruktion von MR-Bildern ausgehend von erfassten MR-Daten eines dreidimensionalen Volumenabschnitts geeignet. Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung jedoch nicht auf diesen bevorzugten Anwendungsbereich eingeschränkt, da die vorliegende Erfindung beispielsweise auch zur Erfassung von MR-Daten eines zweidimensionalen Volumenabschnitts oder zur Erfassung von MR-Daten, welche nicht zur Rekonstruktion eines MR-Bildes verwendet werden, eingesetzt werden kann.
  • Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand erfindungsgemäßer Ausführungsformen mit Bezug zu den Figuren im Detail beschrieben.
  • 1 stellt eine Magnetresonanzanlage dar.
  • In 2 ist eine erfindungsgemäße Sequenz zur Erfassung von MR-Daten innerhalb eines dreidimensionalen Volumenabschnitts dargestellt.
  • In 3 und 4 ist jeweils ein Beispiel eines Abtastmusters dargestellt.
  • 5 zeigt einen erfindungsgemäßen Ablauf zum Erfassen von MR-Daten in einem dreidimensionalen Volumenabschnitt.
  • 1 ist eine schematische Darstellung einer Magnetresonanzanlage 5 (eines Magnetresonanz-Bildgebungs- bzw. Kernspintomographiegeräts). Dabei erzeugt ein Grundfeldmagnet 1 ein zeitlich konstantes starkes Magnetfeld zur Polarisation bzw. Ausrichtung der Kernspins in einem Volumenabschnitt eines Objekts O, wie z. B. eines zu untersuchenden Teils eines menschlichen Körpers, welcher auf einem Tisch 23 liegend in der Magnetresonanzanlage 5 untersucht wird. Die für die Kernspinresonanzmessung erforderliche hohe Homogenität des Grundmagnetfelds ist in einem typischerweise kugelförmigen Messvolumen M definiert, in welchem die zu untersuchenden Teile des menschlichen Körpers angeordnet werden. Zur Unterstützung der Homogenitätsanforderungen und insbesondere zur Eliminierung zeitlich invariabler Einflüsse werden an geeigneter Stelle so genannte Shim-Bleche aus ferromagnetischem Material angebracht. Zeitlich variable Einflüsse werden durch Shim-Spulen 2 eliminiert.
  • In den Grundfeldmagneten 1 ist ein zylinderförmiges Gradientenspulensystem 3 eingesetzt, welches aus drei Teilwicklungen besteht. Jede Teilwicklung wird von einem Verstärker mit Strom zur Erzeugung eines linearen (auch zeitlich veränderbaren) Gradientenfeldes in die jeweilige Richtung des kartesischen Koordinatensystems versorgt. Die erste Teilwicklung des Gradientenfeldsystems 3 erzeugt dabei einen Gradienten Gx in x-Richtung, die zweite Teilwicklung einen Gradienten Gy in y-Richtung und die dritte Teilwicklung einen Gradienten Gz in z-Richtung. Der Verstärker umfasst einen Digital-Analog-Wandler, welcher von einer Sequenzsteuerung 18 zum zeitrichtigen Erzeugen von Gradientenpulsen angesteuert wird.
  • Innerhalb des Gradientenfeldsystems 3 befindet sich eine (oder mehrere) Hochfrequenzantennen 4, welche die von einem Hochfrequenzleistungsverstärker abgegebenen Hochfrequenzpulse in ein magnetisches Wechselfeld zur Anregung der Kerne und Ausrichtung der Kernspins des zu untersuchenden Objekts O bzw. des zu untersuchenden Bereiches des Objekts O umsetzen. Jede Hochfrequenzantenne 4 besteht aus einer oder mehreren HF-Sendespulen und einer oder mehreren HF-Empfangsspulen in Form einer ringförmigen vorzugsweise linearen oder matrixförmigen Anordnung von Komponentenspulen. Von den HF-Empfangsspulen der jeweiligen Hochfrequenzantenne 4 wird auch das von den präzedierenden Kernspins ausgehende Wechselfeld, d. h. in der Regel die von einer Pulssequenz aus einem oder mehreren Hochfrequenzpulsen und einem oder mehreren Gradientenpulsen hervorgerufenen Kernspinechosignale, in eine Spannung (Messsignal) umgesetzt, welche über einen Verstärker 7 einem Hochfrequenz-Empfangskanal 8 eines Hochfrequenzsystems 22 zugeführt wird. Das Hochfrequenzsystem 22 umfasst weiterhin einen Sendekanal 9, in welchem die Hochfrequenzpulse für die Anregung der magnetischen Kernresonanz erzeugt werden. Dabei werden die jeweiligen Hochfrequenzpulse aufgrund einer vom Anlagerechner 20 vorgegebenen Pulssequenz in der Sequenzsteuerung 18 digital als Folge komplexer Zahlen dargestellt. Diese Zahlenfolge wird als Real- und als Imaginärteil über jeweils einen Eingang 12 einem Digital-Analog-Wandler im Hochfrequenzsystem 22 und von diesem einem Sendekanal 9 zugeführt. Im Sendekanal 9 werden die Pulssequenzen einem Hochfrequenz-Trägersignal aufmoduliert, dessen Basisfrequenz der Mittenfrequenz entspricht.
  • Die Umschaltung von Sende- auf Empfangsbetrieb erfolgt über eine Sende-/Empfangsweiche 6. Die HF-Sendespulen der Hochfrequenzantenne(n) 4 strahlt/en die Hochfrequenzpulse zur Anregung der Kernspins in das Messvolumen M ein und resultierende Echosignale werden über die HF-Empfangsspule(n) abgetastet. Die entsprechend gewonnenen Kernresonanzsignale werden im Empfangskanal 8' (erster Demodulator) des Hochfrequenzsystems 22 phasenempfindlich auf eine Zwischenfrequenz demoduliert und im Analog-Digital-Wandler (ADC) digitalisiert. Dieses Signal wird noch auf die Frequenz 0 demoduliert. Die Demodulation auf die Frequenz 0 und die Trennung in Real- und Imaginärteil findet nach der Digitalisierung in der digitalen Domäne in einem zweiten Demodulator 8 statt. Durch einen Bildrechner 17 wird aus den dergestalt gewonnenen Messdaten ein MR-Bild bzw. dreidimensionaler Bilddatensatz rekonstruiert. Die Verwaltung der Messdaten, der Bilddaten und der Steuerprogramme erfolgt über den Anlagenrechner 20. Aufgrund einer Vorgabe mit Steuerprogrammen kontrolliert die Sequenzsteuerung 18 die Erzeugung der jeweils gewünschten Pulssequenzen und das entsprechende Abtasten des K-Raumes. Insbesondere steuert die Sequenzsteuerung 18 dabei das zeitrichtige Schalten der Gradienten, das Aussenden der Hochfrequenzpulse mit definierter Phasenamplitude sowie den Empfang der Kernresonanzsignale. Die Zeitbasis für das Hochfrequenzsystem 22 und die Sequenzsteuerung 18 wird von einem Synthesizer 19 zur Verfügung gestellt. Die Auswahl entsprechender Steuerprogramme zur Erzeugung eines MR-Bildes, welche z. B. auf einer DVD 21 gespeichert sind, sowie die Darstellung des erzeugten MR-Bildes erfolgt über ein Terminal 13, welches eine Tastatur 15, eine Maus 16 und einen Bildschirm 14 umfasst.
  • In 2 ist eine beispielhafte Pulssequenz zur Abtastung des K-Raums mit einem Echozug dargestellt. Nach einem Spoiler-Gradient 33 zur Zerstörung ”alter” Magnetisierung wird ein HF-Anregungspuls 41 geschaltet, um die Spins innerhalb des vorbestimmten dreidimensionalen Volumenabschnitts anzuregen. Der in Richtung der x-Achse geschaltete Gradientenpuls 37 dient dazu, die Magnetisierung vor dem Auslesen vorzubereiten, indem die Magnetisierung vor dem folgenden Refokussierungspuls 42 dephasiert wird.
  • Anschließend werden die MR-Daten im K-Raum (wobei der K-Raum mit dem Volumenabschnitt korrespondiert) ausgelesen. Zum Auslesen einer K-Raum-Zeile in x-Richtung wird jeweils ein Refokussierungspuls 42 geschaltet, welchem ein Gradientenpuls 34 in y-Richtung und ein Gradientenpuls 35 in z-Richtung folgen. Diese beiden Gradientenpulse oder Phasenkodiergradienten 34 und 35 dienen der Phasenkodierung. Mit diesen beiden Phasenkodiergradienten 34 und 35 wird eine K-Raum-Zeile ausgelesen, wobei dazu ein Magnetfeldgradient 36 in Richtung der x-Achse geschaltet wird. ADC (”Analog Digital Convertion”) gibt an, in welchen Zeitintervalen die MR-Daten erfasst und digitalisiert werden.
  • Nach einem nur einmaligen Schalten des HF-Anregungspulses 41 können bei entsprechender Phasenkodierung 120 oder mehr nicht selektive Refokussierungspulse 42 und damit 120 oder mehr K-Raum-Zeilen ausgelesen werden. Das dargestellte Sequenzdiagramm kann einer SPACE-Sequenz entsprechen.
  • In den 3 und 4 ist jeweils ein Abtastmuster 32 zum Abtasten eines K-Raums 31, welcher mit dem zu erfassenden dreidimensionalen Volumenabschnitt korrespondiert, dargestellt. Bei den dargestellten Beispielen umfasst der K-Raum 31 128 Punkte entlang der x-Richtung, 128 Punkte entlang der y-Richtung und 36 Punkte entlang der z-Richtung, so dass der K-Raum 31 potentiell 128·128·36 = 589.824 Punkte umfasst. In jedem Echozug werden mehrere K-Raum-Zeilen entlang der x-Richtung erfasst, wobei die Anzahl dieser pro Echozug erfassten K-Raum-Zeilen entlang der x-Richtung der Echozuglänge entspricht, welche für jeden Echozug gleich ist. Mit anderen Worten werden pro Echozug beispielsweise EL·128 K-Raum-Punkte erfasst, wobei EL der Echozuglänge entspricht.
  • Demnach entspricht in den 3 und 4 jeder Punkt des Abtastmusters 32 einer K-Raum-Zeile entlang der x-Richtung. Man erkennt, dass bei beiden Abtastmustern 32 die in der Nähe des K-Raum-Zentrums liegenden K-Raum-Zeilen jeweils abgetastet werden, während insbesondere entlang der äußeren Kanten des K-Raums 31 verlaufende K-Raum-Zeilen nicht erfasst werden. Wenn beispielsweise die erfindungsgemäße Forderung, dass die Gesamtzahl der Phasenkodierschritte (entspricht der Gesamtzahl der laut Abtastmuster 32 zu erfassenden K-Raum-Zeilen) dem ganzzahligen Vielfachen der Echozuglänge zu entsprechen hat, dadurch erfüllt wird, dass die Gesamtzahl der zu erfassenden K-Raum-Zeilen reduziert wird, kann das jeweilige Abtastmuster 32 dadurch geändert werden, dass weitere K-Raum-Zeilen, welche einen möglichst geringen Abstand zu diesen Kanten aufweisen (vorzugsweise einen geringen Abstand zu den Eckpunkten y = 128, z = 1 oder y = 128, z = 36 aufweisen) nicht erfasst werden. Ein geringer Abstand zu den in x-Richtung verlaufenden Kanten bzw. Ecken (in 3 und 4) entspricht dabei einem großen Abstand vom K-Raum-Zentrum.
  • In 5 ist ein Verfahrensablauf gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt. Im ersten Schritt S1 wird nach gewissen Kriterien die für alle Echozüge gleiche Echozuglänge vorläufig bestimmt während im zweiten Schritt S2 die Gesamtzahl der Phasenkodierschritte (d. h. bei einer radialen Abtastung die Gesamtzahl der zu erfassenden K-Raum-Speichen und bei einer nicht radialen Abtastung die Gesamtzahl der zu erfassenden K-Raum-Zeilen) vorläufig bestimmt wird.
  • Im folgenden Schritt S3 wird die Echozuglänge EL derart an die Gesamtzahl GAZ angepasst, dass die in Gleichung (1) angegebene Beziehung gilt. GAZ = n × EL, mit nεN (1)
  • Die in Gleichung (1) beschriebene Beziehung besagt, dass die Gesamtzahl GAZ einem (positiven) ganzzahligen Vielfachen der Echozuglänge EL entspricht.
  • Nachdem die Echozuglänge EL und/oder die Gesamtzahl GAZ der Phasenkodierschritten entsprechend angepasst worden sind, um der Gleichung (1) zu genügen, werden die MR-Daten mit n Echozügen im Schritt S4 erfasst.

Claims (12)

  1. Verfahren zur Erfassung von MR-Daten in einem vorbestimmten Volumenabschnitt eines Untersuchungsobjekts (O) mittels einer Magnetresonanzanlage (5), wobei die MR-Daten mit mindestens einem Echozug erfasst werden, welcher jeweils mindestens zwei Signalechos umfasst, wobei für jeden Echozug dieselbe Anzahl von Echos aufgenommen wird, wobei die Anzahl der Echos einer Echozuglänge entspricht, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamtzahl der Echos, welche zur Erfassung der MR-Daten aufgenommen werden, und die Echozuglänge aneinander angepasst werden, so dass die Gesamtzahl einem ganzzahligen Vielfachen der Echozuglänge entspricht, indem die Gesamtzahl der Echos verkleinert oder vergrößert wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die MR-Daten mit einem Spin-Echo-Verfahren erfasst werden, dass zur Erfassung jedes Echozugs vorher eine HF-Anregung (41) geschaltet wird, und dass vor jeder Aufnahme eines Echos des jeweiligen Echozugs ein Refokussierungspuls (42) geschaltet wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die MR-Daten mit einem Gradienten-Echo-Verfahren erfasst werden, dass zur Erfassung jedes Echozugs vorher eine Magnetisierungs-Präparation geschaltet wird, und dass vor jeder Aufnahme eines Echos des jeweiligen Echozugs ein HF-Anregungspuls geschaltet wird.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamtzahl der Echos und die Echozuglänge aneinander angepasst werden, so dass die Gesamtzahl einem ganzzahligen Vielfachen der Echozuglänge entspricht, indem zusätzlich die Echozuglänge verkleinert oder vergrößert wird.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamtzahl der Echos und die Echozuglänge aneinander angepasst werden, so dass die Gesamtzahl einem ganzzahligen Vielfachen der Echozuglänge entspricht, indem die Gesamtzahl der Echos verkleinert wird, dass eine vorbestimmte Menge von K-Raum-Punkten, welche für dasjenige mindestens eine Echo erfasst würde, welches eingespart wird, derart in dem K-Raum gewählt wird, dass die Menge der K-Raum-Punkte möglichst weit von dem K-Raum-Zentrum entfernt liegt.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der K-Raum radial abgetastet wird.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der vorbestimmte Volumenabschnitt zweidimensional oder dreidimensional ist.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Phasenkodiergradient in einer ersten Richtung und ein zweiter Phasenkodiergradient in einer zweiten Richtung geschaltet werden, dass ein weiterer Magnetfeldgradient zur Ortskodierung in einer dritten Richtung geschaltet wird, welche senkrecht zu der ersten Richtung und senkrecht zu der zweiten Richtung steht, und dass die vorbestimmte Anzahl von K-Raum-Punkten erfasst wird während der weitere Magnetfeldgradient geschaltet wird.
  9. Magnetresonanzanlage zur Erfassung von MR-Daten in einem vorbestimmten Volumenabschnitts eines Untersuchungsobjekts (O) mittels einer Magnetresonanzanlage (5), wobei die Magnetresonanzanlage (5) einen Grundfeldmagneten (1), ein Gradientenfeldsystem (3), mindestens eine HF-Antenne (4) und eine Steuereinrichtung (10) zur Ansteuerung des Gradientenfeldsystems (3) und der mindestens einen HF-Antenne (4), zum Empfang der von der mindestens einen HF-Antenne (4) aufgenommenen Messsignalen und zur Auswertung der Messsignale und zur Erstellung der MR-Daten umfasst, wobei die Magnetresonanzanlage (5) derart ausgestaltet ist, dass die Magnetresonanzanlage (5) die MR-Daten mit mindestens einem Echozug erfasst, welcher jeweils mindestens zwei Signalechos aufweist, wobei die Magnetresonanzanlage (5) für jeden Echozug dieselbe Anzahl von Echos aufnimmt, wobei die Anzahl der Echos einer Echozuglänge des Echozugs entspricht, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetresonanzanlage (5) ausgestaltet ist, um die Gesamtzahl der Echos, welche zur Erfassung der MR-Daten aufgenommen werden, und die Echozuglänge aneinander anzupassen, so dass die Gesamtzahl einem ganzzahligen Vielfachen der Echozuglänge entspricht, indem die Gesamtzahl der Echos verkleinert oder vergrößert wird.
  10. Magnetresonanzanlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetresonanzanlage (5) zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1–8 ausgestaltet ist.
  11. Computerprogrammprodukt, welches ein Programm umfasst und direkt in einen Speicher einer programmierbaren Steuereinrichtung (10) einer Magnetresonanzanlage (5) ladbar ist, mit Programm-Mitteln, um alle Schritte eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1–8 auszuführen, wenn das Programm in der Steuereinrichtung (10) der Magnetresonanzanlage (5) ausgeführt wird.
  12. Elektronisch lesbarer Datenträger mit darauf gespeicherten elektronisch lesbaren Steuerinformationen, welche derart ausgestaltet sind, dass sie bei Verwendung des Datenträgers (21) in einer Steuereinrichtung (10) einer Magnetresonanzanlage (5) ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1–8 durchführen.
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