DE102012219926B4

DE102012219926B4 - Doppelecho-MR-Bildgebung mit einer unterschiedlichen Zahl erster und zweiter Echosignale

Info

Publication number: DE102012219926B4
Application number: DE102012219926.8A
Authority: DE
Inventors: David Grodzki
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens Healthcare GmbH
Priority date: 2012-10-31
Filing date: 2012-10-31
Publication date: 2014-09-04
Anticipated expiration: 2032-11-01
Also published as: DE102012219926A1; US20140117986A1; US9506999B2

Abstract

Verfahren zur Reduzierung einer Messzeit bei einer Erstellung zweier Rohdatensätze (3, 6) mittels einer Magnetresonanzanlage (9) unter Verwendung von mindestens einer Doppelechoaufnahme (34, 35) eines in einem Messvolumen (M) der Magnetresonanzanlage (9) befindlichen Abbildungsgebiets mit Echozeiten, die kürzer als 500 μs sind, durch Abtasten eines dem Abbildungsgebiet entsprechenden k-Raums, umfassend die Schritte: a) Einstrahlen (1) eines HF-Anregungspulses (33) mittels einer HF-Sende-/Empfangsvorrichtung der Magnetresonanzanlage (9), b) Aufnehmen (2) eines ersten Echosignals (34) nach einer ersten Zeit (TE1) nach dem eingestrahlten Anregungspuls (33) mittels der HF-Sende-/Empfangsvorrichtung und Speichern des ersten Echosignals (34) in Form eines ersten Rohdatensatzes (3) und c) Wiederholung der Schritte a) und b) unter Schalten unterschiedlicher Gradienten (Gx, Gy, Gz) zur Ortskodierung mittels eines Gradientenfeldsystems (14) der Magnetresonanzanlage (9), bis der gewünschte k-Raum mittels der ersten Echosignale aufgenommen wurde, wobei nach mindestens einem eingestrahlten HF-Anregungspuls (33), jedoch nicht bei allen eingestrahlten HF-Anregungspulsen (33) ein zweites Echosignal (35) nach einer zweiten Zeit (TE2), die ungleich der ersten Zeit (TE1) ist, mittels der HF-Sende-/Empfangsvorrichtung aufgenommen und in Form eines zweiten Rohdatensatzes (6) gespeichert wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung von Rohdatensätzen aus Echoaufnahmen einer Magnetresonanzanlage, ein entsprechendes Computerprogrammprodukt, das die Ausführung eines derartigen Verfahrens ermöglicht, sowie eine Magnetresonanzanlage hierfür.
Durch ein Erfassen von Magnetresonanzdaten (kurz MR-Daten) mit sehr kurzen Echozeiten TE (z. B. TE < 500 μs) bieten sich in der Magnetresonanztomographie neue Anwendungsgebiete. Dadurch ist es möglich, Stoffe oder Gewebe darzustellen, welche mittels herkömmlicher Sequenzen, wie z. B. einer (T)SE-Sequenz ((Turbo) Spin Echo) oder einer GRE-Sequenz (Gradient Echo) nicht dargestellt werden können, da ihre T2-Zeit, die Relaxation der Quermagnetisierung dieses Stoffs oder Gewebes, deutlich kürzer als die Echozeit ist und somit ein entsprechendes Signal von diesen Stoffen oder Geweben zum Aufnahmezeitpunkt bereits zerfallen ist. Mit Echozeiten, welche im Bereich der entsprechenden Zerfallszeit liegen, ist es beispielsweise möglich, Knochen, Zähne oder Eis in einem MR-Bild darzustellen, obwohl die T2-Zeit dieser Objekte in einem Bereich von 30–80 μs liegt.
Ein Ansatz, um kurze Echozeiten zu ermöglichen, ist, den k-Raum punktartig abzutasten, indem der freie Induktionszerfall FID (Free Induction Decay) erfasst wird. Ein solches Verfahren wird auch als Einzelpunkt-Bildgebung bezeichnet, da pro HF-Anregung im Wesentlichen nur ein Rohdatenpunkt im k-Raum erfasst wird. Ein Beispiel für ein solches Verfahren zur Einzelpunkt-Bildgebung ist das RASP-Verfahren (”Rapid Single Point (RASP) Imaging”, O. Heid, M. Deimling, SMR, 3rd Annual Meeting, Seite 684, 1995). Gemäß dem RASP-Verfahren wird zu einem festen Zeitpunkt nach der HF-Anregung zur Echozeit TE ein Rohdatenpunkt im k-Raum ausgelesen, dessen Phase von Granetresonanzanlage für jeden Rohdatenpunkt bzw. Messpunkt geändert und somit der k-Raum Punkt für Punkt abgetastet.
Zur Erstellung eines Bildes, welches nur Stoffe oder Gewebe darstellt, welche eine sehr kurze T2-Zeit aufweisen, wie z. B. Knochen, ist es üblich, beispielsweise das RASP-Verfahren zweimal durchzuführen, wobei das RASP-Verfahren bei dem ersten Durchgang mit einer derart kurzen Echozeit TE arbeitet, dass z. B. die Knochen noch ein Signal liefern, und wobei das RASP-Verfahren bei dem zweiten Durchgang mit einer entsprechend längeren Echozeit TE arbeitet, so dass die Knochen kein Signal mehr liefern. Jeder Durchgang des RASP-Verfahrens liefert jeweils ein Bild, wobei die derart erstellten beiden Bilder voneinander abgezogen werden, so dass im resultierenden Differenzbild nur noch Gewebe oder Stoffe dargestellt sind, welche eine sehr kurze T2-Zeit aufweisen.
Die US 2010/0268061 A1 beschreibt eine Methode einer Doppelechobildgebung, die auf einer Aufteilung eines Bildbereiches in homogene und weniger homogene Magnetfeldbereiche beruht.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Messzeit von Echomessungen mit sehr kurzen Echozeiten unter Verwendung von mindestens einer Doppelechoaufnahme und somit die Gesamtmesszeit zur Aufnahme von Bilddatensätzen mittels einer Magnetresonanzanlage zu optimieren.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 gelöst. Diese Aufgabe wird ferner durch eine Magnetresonanzanlage nach Anspruch 8, ein Computerprogrammprodukt nach Anspruch 10, sowie durch ein computerlesbares Speichermedium nach Anspruch 11 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den jeweils rückbezogenen Unteransprüchen angegeben.
Nachstehend wird die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe in Bezug auf das beanspruchte Verfahren beschrieben. Hierbei er wähnte Merkmale, Vorteile oder alternative Ausführungsformen sind ebenso auch auf die anderen beanspruchten Gegenstände zu übertragen und umgekehrt. Mit anderen Worten, es können die gegenständlichen Ansprüche, die beispielsweise auf ein Gerät gerichtet sind, auch mit den Merkmalen, die in Zusammenhang mit einem Verfahren beschrieben oder beansprucht sind, weitergebildet sein. Die entsprechenden funktionalen Merkmale des Verfahrens werden dabei durch entsprechende gegenständliche Module, insbesondere durch Hardware-Module, ausgebildet.
Die Erfindung nutzt unterschiedliche Repetitionszeiten, um so die Messzeit von Echomessungen mit sehr kurzen Echozeiten unter Verwendung von mindestens einer Doppelechoaufnahme deutlich zu reduzieren.
Dabei wird ein Verfahren bereitgestellt, das zwei Rohdatensätze mittels einer Magnetresonanzanlage unter Verwendung von mindestens einer Doppelechoaufnahme eines in einem Messvolumen der Magnetresonanzanlage befindlichen Abbildungsgebiets mit Echozeiten, die kürzer als 500 μs sind, durch Abtasten eines dem Abbildungsgebiet entsprechenden k-Raums erstellt und folgende Schritte umfasst:

a) Einstrahlen eines HF-Anregungspulses mittels einer HF-Sende-/Empfangsvorrichtung der Magnetresonanzanlage,
b) Aufnehmen eines ersten Echosignals nach einer ersten Zeit nach dem eingestrahlten Anregungspuls mittels der HF-Sende-/Empfangsvorrichtung und Speichern des ersten Echosignals in Form eines ersten Rohdatensatzes und
c) Wiederholung der Schritte a) und b) unter Schalten unterschiedlicher Gradienten zur Ortskodierung mittels eines Gradientenfeldsystems der Magnetresonanzanlage, bis der gewünschte k-Raum mittels der ersten Echosignale aufgenommen wurde, wobei nach mindestens einem eingestrahlten HF-Anregungspuls, jedoch nicht bei allen eingestrahlten HF-Anregungspulsen ein zweites Echosignal nach einer zweiten Zeit, die ungleich der ersten Zeit ist, mittels der HF-Sende-/Empfangsvorrichtung aufgenommen und in Form eines zweiten Rohdatensatzes gespeichert wird.

Durch die erfindungsgemäße Wiederholung des Schrittes c) des oben aufgeführten Verfahrens ist es ausreichend, nicht bei allen eingestrahlten HF-Anregungspulsen ein zweites Echosignal aufzunehmen. Dadurch kann die Zeit bis zu der Erstellung der zwei vollständigen Rohdatensätze deutlich reduziert werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird aus den zwei Rohdatensätzen jeweils ein Bilddatensatz rekonstruiert. Durch die Reduzierung der Messzeit der Echomessungen wird auch die Zeit, bis aus dem jeweiligen Rohdatensatz ein Bild rekonstruiert werden kann, reduziert.
In einer vorteilhaften Ausgestaltungsform wird aus den zwei rekonstruierten Bilddatensätzen ein Differenzbild errechnet. Denn während in den Ergebnissen, welche bei dem ersten Abtastvorgang erfasst werden, Signale von nahezu allen Stoffen und Geweben (einschließlich Knochen, Zähnen und Eis) enthalten sind, sind in den Ergebnissen, welche bei dem zweiten Abtastvorgang erfasst werden, nur noch Signale von Stoffen und Geweben enthalten, welche eine entsprechend lange T2-Zeit aufweisen. Daher enthält das Differenzbild nur noch diejenigen Stoffe und Gewebe, welche eine derart kurze T2-Zeit aufweisen, dass sie in dem zweiten Bild nicht mehr enthalten sind. Damit ist es beispielsweise möglich, dass in dem Differenzbild nur noch Knochen dargestellt werden. Dazu reicht es z. B. aus, dass das zweite Abtasten etwas länger als 400 μs nach dem HF-Anregungspuls (also mit einer Echozeit von 400 μs) stattfindet, da das Signal von Knochen nach dieser Zeit (400 μs) bereits zerfallen ist.
Eine erfindungsgemäße Ausführung beinhaltet bei der Errechnung des Differenzbildes eine Gewichtung, welche von einer in dem Abbildungsgebiet herrschenden Zeitkonstante abhängt.
Bei einer besonders geeigneten Ausführungsform wechseln sich bei einem Anteil zeitlich aufeinanderfolgender Wiederholungen solche Wiederholungen, bei denen genau ein Echosignal aufgenommen wird mit Wiederholungen, bei denen das erste und das zweite Echosignal aufgenommen werden, ab. Dadurch ist es möglich, Messungen für spezielle Anwendungen zu optimieren.
Bei einer weiteren geeigneten Ausführungsform besteht ein erster Block aus zeitlich aufeinanderfolgenden Wiederholungen aus solchen Wiederholungen, bei denen das erste und das zweite Echosignal aufgenommen wird, während ein zweiter Block zeitlich aufeinanderfolgender Wiederholungen lediglich aus Wiederholungen besteht, bei denen genau ein Echosignal aufgenommen wird. Auch auf diese Weise ist es möglich, Messungen für spezielle Anwendungen zu optimieren.
In einem geeigneten Anwendungsfall werden nach der Aufnahme des ersten Echosignaldatensatzes die Gradienten (G_x, G_y, G_z) umgepolt, und danach wird der zweite Echosignaldatensatz aufgenommen.
In einem besonders geeigneten Anwendungsfall wird der dem Abbildungsgebiet entsprechende k-Raum entlang einer radialen Trajektorie in einem Quadranten des k-Raums für den ersten Rohdatensatz und entlang einer radialen Trajektorie durch den gesamten k-Raum für den zweiten Rohdatensatz abgetastet.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird auch eine Magnetresonanzanlage zur Erstellung zweier Rohdatensätze unter Verwendung von mindestens einer Doppelechoaufnahme eines in einem Messvolumen der Magnetresonanzanlage befindlichen Abbildungsgebietes bereitgestellt. Dabei umfasst die Magnetresonanzanlage einen Tomographen mit einer Magneteinheit und einem Gradientenfeldsystem zur Erzeugung eines Magnetfeldes und eines Gradientenfeldes in dem Messvolumen, eine Ansteuereinheit zur Ansteuerung des Tomographen, eine Sende-/Empfangsvorrichtung zum Empfang von von dem Tomographen aufgenommenen Echosignalen und zum Senden von HF-Anregungspulsen und eine Auswertevorrichtung zur Auswertung der Signale und zur Erstellung der zwei Rohdatensätze.
Der Tomograph ist zur Abtastung eines dem Abbildungsgebiet entsprechenden k-Raumes und zur Durchführung folgender Schritte ausgestaltet:

Des Weiteren beschreibt die vorliegende Erfindung ein Computerprogrammprodukt, insbesondere ein Computerprogramm oder eine Software, welche man in einen Speicher einer programmierbaren Steuerung 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 Steuerung oder Steuereinrichtung der Magnetresonanzanlage 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 ein Computerprogramm oder 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, 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 zu laden ist.
Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein computerlesbares Speichermedium, z. B. eine DVD, ein Magnetband oder einen USB-Stick, auf welchem elektronisch lesbare Steuerinformationen, insbesondere Software gespeichert ist. Wenn diese Steuerinformationen von dem Datenträger gelesen und in eine Steuerung bzw. Recheneinheit einer Magnetresonanzanlage gespeichert werden, können alle erfindungsgemäßen Ausführungsformen des vorab beschriebenen Verfahrens durchgeführt werden.
Die Vorteile der erfindungsgemäßen Magnetresonanzanlage, des erfindungsgemäßen Computerprogrammprodukts und des erfindungsgemäßen computerlesbaren Speichermediums entsprechen im Wesentlichen den Vorteilen des erfindungsgemäßen Verfahrens, welche vorab im Detail ausgeführt sind, weshalb hier auf eine Wiederholung verzichtet wird.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert.
Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung einer Magnetresonanzanlage,
2 eine schematische Darstellung zur Akquisition einer Doppelechoaufnahme mit einer PETRA-Sequenz,
3 zwei verschiedene Abfolgen möglicher Wiederholungen bei der Erstellung zweier Rohdatensätze und
4 den Flussplan eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
1 ist eine schematische Darstellung einer Magnetresonanzanlage 9 (einer Magnetresonanz-Bildgebungs- bzw. Kernspintomographieanlage). Dabei erzeugt ein Grundfeldmagnet 10 ein zeitlich konstantes starkes Magnetfeld zur Polarisation bzw. Ausrichtung der Kernspins in einem Untersuchungsbereich eines Objekts 11, wie z. B. eines zu untersuchenden Teils eines menschlichen Körpers, welcher auf einem Tisch 12 liegend zur Untersuchung in die Magnetresonanzanlage 9 geschoben wird. Die für die Kernspinresonanzmessung erforderliche hohe Homogenität des Grundmagnetfelds ist in einem typischerweise kugelförmigen Messvolumen M definiert, in welches die zu untersuchenden Teile des menschlichen Körpers geschoben 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 13 eliminiert, wenn sie nicht erwünscht sind.
In den Grundfeldmagneten 10 ist ein zylinderförmiges Gradientenfeldsystem 14 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 14 erzeugt dabei einen Gradienten G_x in x-Richtung, die zweite Teilwicklung einen Gradienten G_y in y-Richtung und die dritte Teilwicklung einen Gradienten G_z in z-Richtung. Der Verstärker umfasst einen Digital-Analog-Wandler DAC, welcher von einer Sequenzsteuerung 15 zum zeitrichtigen Erzeugen von Gradientenpulsen angesteuert wird.
Innerhalb des Gradientenfeldsystems 14 befindet sich mindestens eine Hochfrequenzantenne 16, welche die von einem Hochfrequenzleistungsverstärker abgegebenen Hochfrequenzpulse in ein magnetisches Wechselfeld zur Anregung der Kerne und Ausrichtung der Kernspins des zu untersuchenden Objekts 11 bzw. des zu untersuchenden Bereiches des Objekts 11 umsetzt. Jede Hochfrequenzantenne 16 besteht aus einer oder mehreren HF-Sendespulen und mehreren HF-Empfangsspulen bzw. HF-Empfangsantennen in Form einer ringförmigen vorzugsweise linearen oder matrixförmigen Anordnung von Komponentenspulen. Von den HF-Empfangsspulen der jeweiligen Hochfrequenzantenne 16 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 17 einem Hochfrequenz-Empfangskanal 18 eines Hochfrequenzsystems 19 zugeführt wird. Das Hochfrequenzsystem 19 umfasst weiterhin einen Sendekanal 20, in welchem die Hochfrequenzpulse für die Anregung der magnetischen Kernresonanz erzeugt werden. Dabei werden die jeweiligen Hochfrequenzpulse aufgrund einer vom Geräterechner 21 vorgegebenen Pulssequenz in der Sequenzsteuerung 15 digital als Folge komplexer Zahlen dargestellt. Diese Zahlenfolge wird als Real- und als Imaginärteil über jeweils einen Eingang 22 einem Digital-Analog-Wandler DAC im Hochfrequenzsystem 19 und von dort einem Sendekanal 20 zugeführt. Im Sendekanal 20 werden die Pulssequenzen einem Hochfrequenz-Trägersignal aufmoduliert, dessen Basisfrequenz der Resonanzfrequenz der Kernspins im Messvolumen entspricht.
Die Umschaltung von Sende- auf Empfangsbetrieb erfolgt über eine Sende-/Empfangsweiche 23. Die HF-Sendespulen der Hochfrequenzantenne 16 strahlen die Hochfrequenzpulse zur Anregung der Kernspins in das Messvolumen M ein und resultierende Echosignale werden über die HF-Empfangsspulen abgetastet. Die entsprechend gewonnenen Kernresonanzsignale werden im Empfangskanal 24, dem ersten Demodulator des Hochfrequenzsystems 19, phasenempfindlich auf eine Zwischenfrequenz demoduliert und im Analog-Digital-Wandler ADC digitalisiert. Dieses Signal wird noch auf die Frequenz Null demoduliert. Die Demodulation auf die Frequenz Null und die Trennung in Real- und Imaginärteil findet nach der Digitalisierung in der digitalen Domäne in einem zweiten Demodulator 18 statt, der mit einem Ausgang 32 verbunden ist.
Durch einen Bildrechner 25 wird aus den dergestalt gewonnenen Messdaten ein MR-Bild rekonstruiert. Die Verwaltung der Messdaten, der Bilddaten und der Steuerprogramme erfolgt über den Geräterechner 21. Aufgrund einer Vorgabe mit Steuerprogrammen kontrolliert die Sequenzsteuerung 15 die Erzeugung der jeweils gewünschten Pulssequenzen und das entsprechende Abtasten des k-Raumes. Insbesondere steuert die Sequenzsteuerung 15 dabei das zeitrichtige Schalten der Gradienten, das Aussenden der Hochfrequenzpulse mit definierter Phasenamplitude sowie den Empfang der Kernresonanzsignale. Die Zeitbasis für das Hochfrequenzsystem 19 und die Sequenzsteuerung 15 wird von einem Synthesizer 26 zur Verfügung gestellt. Die Auswahl entsprechender Steuerprogramme zur Erzeugung eines MR-Bildes, welche z. B. auf einer DVD 27 gespeichert sind, sowie die Darstellung des erzeugten MR-Bildes erfolgt über ein Terminal 28, welches eine Tastatur 29, eine Maus 30 und einen Bildschirm 31 umfasst.
2 ist eine schematische Darstellung zur Akquisition einer Doppelechoaufnahme mit der PETRA-Sequenz. Nach Aufnahme des ersten Echosignals 34 nach der Zeit TE₁ werden die Gradienten umgepolt und ein zweites Echosignal 35 nach der Zeit TE₂ aufgenommen. Die Echosignale 34, 35 werden in Form von Rohdatensätzen abgespeichert.
Während für die Akquisition des ersten Rohdatensatzes eine halbe Projektion vom Zentrum des k-Raums nach außen aufgenommen wird, wird der k-Raum bei Akquisition des zweiten Rohdatensatzes komplett abgetastet. Somit steigt die minimale Repetitionszeit um den Faktor 2–3 im Vergleich zu einer Aufnahme mit nur einem Rohdatensatz.
Die Anzahl der Repetitionen (oder Wiederholungen) entspricht der Zahl an Halbprojektionen, die benötigt werden, um den k-Raum des ersten Rohdatensatzes vollständig abzutasten. Dabei wird der k-Raum des zweiten Rohdatensatzes doppelt so dicht abgetastet, wie eigentlich benötigt.
Wird nun nicht bei jeder Wiederholung ein zweites Echosignal 35 aufgenommen, was eine minimale Repetitionszeit für zwei Echosignale TE₂ zur Folge hat, sondern nur bei einem Teil aller Wiederholungen, so sinkt die Gesamtmesszeit dadurch deutlich, da nun Teile der Messung mit der minimalen Repetitionszeit für ein Echo TE₁ gemessen werden können.
Wird beispielsweise bei 50% aller Wiederholungen ein zweites Echosignal 35 aufgenommen, so verkürzt sich die Messzeit für die Aufnahme der zwei Rohdatensätze um den Faktor (0.5·TE₁ + 0.5·TE₂)
In dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel werden die Gradienten G_x, G_y, G_z geschaltet, bevor der HF-Anregungspuls 33 eingestrahlt wird. Dies ist charakteristisch für die beschriebene PETRA-Sequenz und keine Voraussetzung für das erfindungsgemäße Verfahren.
3 zeigt zwei verschiedene Abfolgen möglicher Wiederholungen zur Abtastung eines einem Abbildungsgebiet entsprechenden k-Raumes zur Erstellung zweier Rohdatensätze.
Im oberen Beispiel wechseln sich Wiederholungen, bei denen genau ein Echosignal aufgenommen wird, und Wiederholungen, bei denen das erste und das zweite Echosignal aufgenommen werden, ab.
Im unteren Beispiel besteht ein erster Block zeitlich aufeinanderfolgenden Wiederholungen aus Wiederholungen, bei denen das erste und das zweite Echosignal aufgenommen werden, während ein zweiter Block zeitlich aufeinanderfolgender Wiederholungen lediglich aus Wiederholungen besteht, bei denen genau ein Echosignal aufgenommen wird. Messungen können so für spezielle Anwendungen optimiert werden.
4 zeigt ein Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens. Das Verfahren umfasst die Verfahrensschritte 0 bis 8, wobei bei der Beschreibung der Verfahrensschritte 0 bis 8 auch Beschreibungsteile einschließlich der entsprechenden im Zusammenhang mit in 2 bereits eingeführten Bezugszeichen verwendet werden.
Im Verfahrensschritt 0 wird der Scanvorgang gestartet und während des Verfahrensschritts 1 wird ein HF-Anregungspuls 33 eingestrahlt.
Nach einer ersten Zeit TE₁ nach dem eingestrahlten Anregungspuls 33 mittels der HF-Sende-/Empfangsvorrichtung wird im Verfahrensschritt 2 das erste Echosignal 34 aufgenommen und in Form eines ersten Rohdatensatzes 3 gespeichert.
Im Verfahrensschritt 4 erfolgt eine Abfrage nach einer a priori festgelegten Regel, ob eine Aufnahme eines zweiten Echosignals 35 erwünscht ist. Soll nach der Regel ein zweites Echosignal 35 aufgenommen werden (Fall Y), wird im Verfahrensschritt 5 nach einer zweiten Zeit TE₂, die ungleich der ersten Zeit TE₁ ist, dieses zweite Echosignal 35 aufgenommen und in Form eines zweiten Rohdatensatzes 6 gespeichert, andernfalls (Fall N) setzt das Verfahren bei Verfahrensschritt 7 fort.
Im Verfahrensschritt 7 wird geprüft, ob das Abtasten des gewünschten, dem Abbildungsgebiet entsprechenden k-Raums vollständig ist. Ist das Abtasten vollständig (Fall Y), so ist das Ende 8 des Scanvorgangs erreicht, andernfalls (Fall N) setzt das Verfahren bei Verfahrensschritt 1 fort.
Zusammenfassend betrifft die Erfindung ein Verfahren, ein Computerprogrammprodukt und ein computerlesbares Speichermedium zur Erstellung zweier Rohdatensätze unter Verwendung von mindestens einer Doppelechoaufnahme eines in einem Messvolumen einer Magnetresonanzanlage befindlichen Abbildungsgebiets mittels der Magnetresonanzanlage, sowie eine Magnetresonanzanlage. Im Rahmen der Aufnahme und der Speicherung von zwei Echosignalen in Form von Rohdatensätzen zu unterschiedlichen Zeiten wird jedoch nicht nach allen eingestrahlten HF-Anregungspulsen ein zweites Echosignal aufgenommen.

Claims

Verfahren zur Reduzierung einer Messzeit bei einer Erstellung zweier Rohdatensätze (3, 6) mittels einer Magnetresonanzanlage (9) unter Verwendung von mindestens einer Doppelechoaufnahme (34, 35) eines in einem Messvolumen (M) der Magnetresonanzanlage (9) befindlichen Abbildungsgebiets mit Echozeiten, die kürzer als 500 μs sind, durch Abtasten eines dem Abbildungsgebiet entsprechenden k-Raums, umfassend die Schritte: a) Einstrahlen (1) eines HF-Anregungspulses (33) mittels einer HF-Sende-/Empfangsvorrichtung der Magnetresonanzanlage (9), b) Aufnehmen (2) eines ersten Echosignals (34) nach einer ersten Zeit (TE₁) nach dem eingestrahlten Anregungspuls (33) mittels der HF-Sende-/Empfangsvorrichtung und Speichern des ersten Echosignals (34) in Form eines ersten Rohdatensatzes (3) und c) Wiederholung der Schritte a) und b) unter Schalten unterschiedlicher Gradienten (G_x, G_y, G_z) zur Ortskodierung mittels eines Gradientenfeldsystems (14) der Magnetresonanzanlage (9), bis der gewünschte k-Raum mittels der ersten Echosignale aufgenommen wurde, wobei nach mindestens einem eingestrahlten HF-Anregungspuls (33), jedoch nicht bei allen eingestrahlten HF-Anregungspulsen (33) ein zweites Echosignal (35) nach einer zweiten Zeit (TE₂), die ungleich der ersten Zeit (TE₁) ist, mittels der HF-Sende-/Empfangsvorrichtung aufgenommen und in Form eines zweiten Rohdatensatzes (6) gespeichert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei aus dem ersten und dem zweiten vollständigen Rohdatensatz jeweils ein Bilddatensatz rekonstruiert wird.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei aus den zwei rekonstruierten Bilddatensätzen ein Differenzbild errechnet wird.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Bilden des Differenzbildes eine Gewichtung umfasst, welche von einer in dem Abbildungsgebiet herrschenden Zeitkonstante abhängt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei sich bei einem Anteil zeitlich aufeinanderfolgender Wiederholungen, Wiederholungen, bei denen genau ein Echosignal (34) aufgenommen wird, und Wiederholungen, bei denen das erste und das zweite Echosignal (34, 35) aufgenommen werden, abwechseln.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei ein erster Block aus zeitlich aufeinanderfolgenden Wiederholungen aus Wiederholungen besteht, bei denen das erste und das zweite Echosignal (34, 35) aufgenommen werden, während ein zweiter Block zeitlich aufeinanderfolgender Wiederholungen lediglich aus Wiederholungen besteht, bei denen genau ein Echosignal (34) aufgenommen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei nach der Aufnahme des ersten Rohdatensatzes die Gradienten (G_x, G_y, G_z) umgepolt werden und danach der zweite Rohdatensatz aufgenommen wird.
Magnetresonanzanlage (9) zur Reduzierung einer Messzeit bei einer Erstellung zweier Rohdatensätze (3, 6) unter Verwendung von mindestens einer Doppelechoaufnahme (34, 35) eines in einem Messvolumen (M) der Magnetresonanzanlage (9) befindlichen Abbildungsgebietes, mit Echozeiten, die kürzer als 500 μs sind, wobei die Magnetresonanzanlage (9) einen Tomographen mit einer Magneteinheit und einem Gradientenfeldsystem (14) zur Erzeugung eines Magnetfeldes und eines Gradientenfeldes in dem Messvolumen (M), eine Ansteuereinheit zur Ansteuerung des Tomographen, eine Sende-Empfangsvorrichtung zum Empfang von von dem Tomographen aufgenommenen Echosignalen (34, 35) und zum Senden von HF-Anregungspulsen (33) und eine Auswertevorrichtung zur Auswertung der Signale und zur Erstellung der zwei Rohdatensätze (3, 6) umfasst, wobei der Tomograph zur Abtastung eines dem Abbildungsgebiet entsprechenden k-Raumes und zur Durchführung folgender Schritte ausgestaltet ist: a) Einstrahlen (1) eines HF-Anregungspulses (33) mittels einer HF-Sende-/Empfangsvorrichtung der Magnetresonanzanlage (9), b) Aufnehmen (2) eines ersten Echosignals (34) nach einer ersten Zeit (TE₁) nach dem eingestrahlten Anregungspuls (33) mittels der HF-Sende-/Empfangsvorrichtung und Speichern des ersten Echosignals (34) in Form eines ersten Rohdatensatzes (3) und c) Wiederholung der Schritte a) und b) unter Schalten unterschiedlicher Gradienten (G_x, G_y, G_z) zur Ortskodierung mittels eines Gradientenfeldsystems (14) der Magnetresonanzanlage (9), bis der gewünschte k-Raum mittels der ersten Echosignale aufgenommen wurde, wobei nach mindestens einem eingestrahlten HF-Anregungspuls (33), jedoch nicht bei allen eingestrahlten HF-Anregungspulsen (33) ein zweites Echosignal (35) nach einer zweiten Zeit (TE₂), die ungleich der ersten Zeit (TE₁) ist, mittels der HF-Sende-/Empfangsvorrichtung aufgenommen und in Form eines zweiten Rohdatensatzes (6) gespeichert wird.
Magnetresonanzanlage (9) nach Anspruch 8, wobei der Tomograph mit der Magneteinheit und dem Gradientenfeldsystem (14), die Ansteuereinheit, die Sende-Empfangsvorrichtung und die Auswertevorrichtung derart ausgestaltet sind, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 auszuführen.
Computerprogrammprodukt, welches ein Programm umfasst und direkt in einen Speicher einer programmierbaren Steuereinrichtung einer Magnetresonanzanlage (9) ladbar ist, mit Programm-Mitteln, um alle Schritte eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7 auszuführen, wenn das Programm in der Steuereinrichtung der Magnetresonanzanlage (9) ausgeführt wird.
Elektronisch lesbarer Datenträger (27) mit darauf gespeicherten elektronisch lesbaren Steuerinformationen, welche derart ausgestaltet sind, dass sie bei Verwendung des Datenträgers (27) in einer Steuereinrichtung einer Magnetresonanzanlage (9) ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 durchführen.