DE102016207638B4

DE102016207638B4 - Multischicht Matgentresonanz Fingerprinting

Info

Publication number: DE102016207638B4
Application number: DE102016207638.8A
Authority: DE
Inventors: Bhat Himanshu; Mario Zeller
Original assignee: Siemens Healthcare GmbH
Current assignee: Siemens Healthineers Ag De
Priority date: 2016-05-03
Filing date: 2016-05-03
Publication date: 2019-03-21
Anticipated expiration: 2036-05-04
Also published as: US20170322276A1; US10310039B2; DE102016207638A1

Abstract

Verfahren zum Magnetresonanz-Fingerprinting, das umfasst:
- für jede Repetition (401, 402) einer Repetitionssequenz (400): Einstrahlen eines entsprechenden ersten Hochfrequenz-Anregungspulses (351-353, 359) zum Anregen der Kernmagnetisierung in einer ersten Schicht (201-203) und Erfassen von zugehörigen ersten Magnetresonanz-Daten (261-263),
- für jede Repetition (401, 402) der Repetitionssequenz (400): Einstrahlen eines entsprechenden zweiten Hochfrequenz-Anregungspulses (351-353, 359) zum Anregen der Kernmagnetisierung in einer zweiten Schicht (201-203), die verschieden von der ersten Schicht (201-203) ist, und Erfassen von zugehörigen zweiten Magnetresonanz-Daten (261-263),
- Bestimmen eines ersten Magnetresonanz-Bilds (271-273) der ersten Schicht (201-203) basierend auf einem Fingerprinting-Wörterbuch (280) und auf den ersten Magnetresonanz-Daten (261-263),
- Bestimmen eines zweiten Magnetresonanz-Bilds (271-273) der zweiten Schicht (201-203) basierend auf dem Fingerprinting-Wörterbuch (280) und auf den zweiten Magnetresonanz-Daten (261-263), wobei das Einstrahlen der ersten Hochfrequenz-Anregungspulse (351-353, 359) und der zweiten Hochfrequenz-Anregungspulse (351-353, 359) in den Repetitionen zumindest teilweise zeitparallel erfolgt,
wobei die Flipwinkel (315) der ersten Hochfrequenz-Anregungspulse (351-353, 359) zumindest für einige Repetitionen verschieden sind von den entsprechenden Flipwinkeln (315) der zweiten Hochfrequenz-Anregungspulse,
wobei die Streuung (460) von lokalen Maxima (450) der Summe (405) der Hochfrequenz-Energie der ersten Hochfrequenz-Anregungspulse (351-353, 359) und der Hochfrequenz-Energie der zweiten Hochfrequenz-Anregungspulse (351-353, 359) als Funktion der Repetition (401, 402) über die Repetitionssequenz (400) nicht größer als 80 % bezogen auf den Mittelwert (461) dieser Summe (405) über die Repetitionen (401, 402) der Repetitionssequenz (400) ist.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Verschiedene Ausführungsformen der Erfindung betreffen Verfahren zum Magnetresonanz-Fingerprinting, sowie entsprechende Magnetresonanz-Anlagen. Dabei betreffen verschiedene Ausführungsformen Techniken, die Magnetresonanz-Fingerprinting mit der SMS-Bildgebung kombinieren.
HINTERGRUND
Die Magnetresonanz(MR)-Bildgebung beruht auf dem Anregen und Detektieren der Dynamik der Kernmagnetisierung in einem Untersuchungsbereich eines Untersuchungsobjekts, beispielsweise eines Patienten. Die Dynamik der Kernmagnetisierung weist Frequenzen im Hochfrequenz(HF)-Spektrum auf. Bei herkömmlichen Techniken der MR-Bildgebung erfolgt das Abtasten des Ortsfrequenz-Raums (manchmal auch als k-Raum bezeichnet) zum Erfassen von MR-Daten. Bei einer genügend dichten Abtastung des Ortsfrequenz-Raums kann durch Fouriertransformation der MR-Daten ein MR-Bild im Bildraum erzeugt werden.
Um die zur MR-Bildgebung benötigte Zeitdauer (Messdauer) zu reduzieren sind verschiedene Techniken bekannt. Zum Beispiel sind Techniken bekannt, um gleichzeitig die Kernmagnetisierung in mehreren Schichten des Untersuchungsbereichs anzuregen und MR-Daten gleichzeitig aus den mehreren Schichten zu erfassen. Solche Techniken werden häufig als SMS-Bildgebung bezeichnet (engl. simultaneous multislice imaging; SMS). Siehe beispielsweise: Setsompop, Kawin, et al. „Blipped-controlled aliasing in parallel imaging for simultaneous multislice echo planar imaging with reduced g-factor penalty.“ Magnetic Resonance in Medicine 67 (2012) 1210-1224. Herkömmlicherweise wird zum Trennen bzw. Entkollabieren der MR-Daten eine Technik der parallelen Bildgebung (engl. partial parallel acquisition, ppa) eingesetzt, welche einen schichtspezifischen Rekonstruktionskern für jede der Schichten aufweist.
Eine weitere Technik, um die Messdauer zu reduzieren, betrifft die Verwendung von sogenannten Fingerabdruck-Techniken (engl. MR fingerprinting). Siehe Dan Ma et al., „Magnetic Resonance Fingerprinting" Nature 495 (2013) 187 - 192. Dabei wird der Ortsfrequenz-Raum einer Schicht mehrfach unterabgetastet, wobei von Repetition zu Repetition verschiedene Parameter der MR-Bildgebung variiert werden. Durch diese Variation wird ein charakteristischer Fingerabdruck des MR-Signals erhalten. Dann ist es möglich, durch Vergleich der MR-Daten aus den verschiedenen Repetitionen mit einem Fingerprinting-Wörterbuch ein MR-Bild zu rekonstruieren. Das Wörterbuch enthält Referenz-Daten.
Es sind auch Techniken bekannt, welche Fingerprinting-Bildgebung mit der SMS-Bildgebung kombinieren. Siehe Huihui Ye et al., „Accelerating magnetic resonance fingerprinting (MRF) using t-blipped simultaneous multislice (SMS) acquisition“ Magn. Reson. Med. (2015); oder siehe Yun Jiang et al., „Use of pattern recognition for unaliasing simultaneously acquired slices in Simultaneous MultiSlice Magnetic Resonance Fingerprinting" in Proc. Intl. Soc. Mag. Reson. Med. 23 (2015) 0105. Dabei werden typischerweise verschiedenen Parameter der MR-Bildgebung für die gleichzeitig abgetasteten Schichten unterschiedlich variiert, um derart eine Trennung der MR-Daten für die verschiedenen gleichzeitig abgetasteten Schichten zu ermöglichen. Ein schichtspezifischer Rekonstruktionskern der ppa-Bildgebung muss nicht eingesetzt werden.
Jedoch weist solche kombinierte SMS-Fingerprinting-Bildgebung gewisse Nachteile und Einschränkungen auf. Typischerweise ist es aufgrund der Variation der Parameter möglich, dass eine HF-Energie über den Verlauf einer entsprechenden Repetitionssequenz signifikant variiert. Dies kann sowohl für die Hardware der MR-Anlage eine besonders hohe Abnutzung bedeuten; gleichzeitig kann eine HF-Belastung für den Patienten vergleichsweise hoch sein.
Aus WO 2015 /175 028 A1 sind Techniken zum Beschleunigen vom Magnetresonanz-Fingerabdruckmessungen bekannt. Dabei können alle k-Raumdaten während einer Repetitionsdauer TR einer echoplanaren Pulssequenz erfasst werden. Eine kartesische Abtasttrajektorie kann verwendet werden.
ZUSAMMENFASSUNG
Deshalb besteht ein Bedarf für verbesserte kombinierte SMS-Fingerprinting-Bildgebung. Insbesondere besteht ein Bedarf für SMS-Fingerprinting-Bildgebung, die zumindest einige der oben genannten Nachteile beheben.
Diese Aufgabe wird von den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Die Merkmale der abhängigen Patentansprüche definieren Ausführungsformen.
Ein Verfahren gemäß Patentanspruch 1 zum MR-Fingerprinting umfasst für jede Repetition einer Repetitionssequenz: Einstrahlen eines entsprechenden ersten HF-Anregungspulses zum Anregen der Kernmagnetisierung in einer ersten Schicht und Erfassen von zugehörigen ersten MR-Daten. Das Verfahren umfasst für jede Repetition der Repetitionssequenz: Einstrahlen eines entsprechenden zweiten HF-Anregungspulses zum Anregen der Kernmagnetisierung in einer zweiten Schicht, die verschieden von der ersten Schicht ist, und Erfassen von zugehörigen zweiten MR-Daten. Das Verfahren umfasst auch das Bestimmen eines ersten MR-Bilds der ersten Schicht basierend auf einem Fingerprinting-Wörterbuch und weiterhin basierend auf den ersten MR-Daten. Das Verfahren umfasst auch das Bestimmen eines zweiten MR-Bild der zweiten Schicht basierend auf dem Fingerprinting-Wörterbuch und weiterhin basierend auf den zweiten MR-Daten. Das Einstrahlen der ersten HF-Anregungspulse und der zweiten HF-Anregungspulse in den Repetitionen erfolgt zumindest teilweise zeitparallel. Die Flipwinkel der ersten HF-Anregungspulse sind zumindest für einige Repetitionen verschieden von den entsprechenden Flipwinkeln der zweiten HF-Anregungspulse. Die Streuung der lokalen Maxima der Summe der HF-Energie der ersten HF-Anregungspulse und der HF-Energie der zweiten HF-Anregungspulse ist, als Funktion der Repetition und über die Repetitionssequenz, nicht größer als 80 %; dabei ist die Streuung bezogen auf einen Mittelwert dieser Summe der HF-Energie der ersten HF-Anregungspulse und der HF-Energie der zweiten HF-Anregungspulse über die Repetitionen der Repetitionssequenz.
Beispielsweise wäre es möglich, dass die ersten MR-Daten für jede Repetition den Ortsfrequenz-Raum in der ersten Schicht mit einer bestimmten Trajektorie abtasten. Eine Unterabtastung des Ortsfrequenz-Raums pro Repetition ist möglich. Es ist auch möglich, dass die Kombination aller erster MR-Daten über alle Repetitionen einer Unterabtastung des Ortsfrequenz-Raums entsprechen. Entsprechendes gilt auch für die zweiten MR-Daten. In beispielhaften Implementierungen ist es möglich, dass die Trajektorie von Repetition zu Repetition als MR-Parameter variiert wird. Beispielsweise könnten eine oder mehrere spiralförmige Trajektorien verwendet werden, die aber optional gegeneinander abgewandelt werden.
Die Repetitionssequenz kann eine zeitliche Abfolge von mehreren Repetitionen bezeichnen. Die Repetitionszeit kann zum Beispiel den Zeitabstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Repetitionen bezeichnen, d.h. z.B. die Zeit zwischen zwei aufeinanderfolgend eingestrahlten HF-Anregungspulsen die die Kernmagnetisierung in derselben Schicht anregen. Beispielsweise wäre es möglich, dass die Repetitionszeit von Repetition zu Repetition als MR-Parameter variiert wird; dabei wäre es zum Beispiel möglich, dass entsprechende Totzeiten eingefügt werden. Zum Beispiel kann die Repetitionssequenz mehr als 100 Repetitionen umfassen, bevorzugt mehr als 500 Repetitionen, besonders bevorzugt mehr als 1000 Repetitionen.
Die verschiedenen HF-Anregungspulse können also die Kernmagnetisierung zumindest teilweise aus der Ruhelage - etwa parallel zum Grundmagnetfeld - auslenken. Dabei können die verschiedenen HF-Anregungspulse jeweils in Bezug auf eine Schicht schichtselektiv ausgebildet sein, beispielsweise durch Verwenden eines entsprechenden Schichtselektions-Gradientenfelds. Das zumindest teilweise zeitparallele Einstrahlen des ersten HF-Anregungspulses und des zweiten HF-Anregungspulses für die verschiedenen Repetitionen kann bedeuten, dass ein kombinierter SMS-HF-Anregungspulses bzw. Multiband-HF-Anregungspuls bestimmt und eingestrahlt wird. Es ist auch möglich, dass die ersten und zweiten MR-Daten in den verschiedenen Repetitionen zumindest teilweise zeitparallel erfasst werden. Durch das zumindest teilweise zeitparallele Erfassen der ersten und zweiten MR-Daten, können überlagerte MR-Daten erhalten werden, die zum Erzeugen von getrennten MR-Bildern der ersten und zweiten Schicht getrennt werden müssen. Dabei kann die Trennung auf Grundlage des Fingerprinting-Wörterbuchs geschehen. Zum Beispiel kann die Trennung durch eine geeignete Variation der MR-Parameter entlang der Repetitionssequenz gefördert werden. Dabei kann die Variation z.B. charakteristisch jeweils für die erste Schicht und die zweite Schicht sein und derart eine Trennung zwischen der ersten Schicht und der zweiten Schicht für die MR-Bilder erfolgen. Solche Techniken der SMS-Bildgebung sind im Grundsatz bekannt, sodass kein Bedarf zur näheren Erläuterung in dieser Stelle existiert. Das Verfahren könnte weiterhin umfassen, beispielsweise vor der ersten Repetition der Repetitionssequenz: Einstrahlen eines HF-Präparationspulses. Durch das Verwenden eines HF-Präparationspulses kann eine verbesserte Sensitivität gegenüber Variation der T1-Relaxationszeit und der T2-Relaxationszeit erreicht werden.
Das Fingerprinting-Wörterbuch kann zum Beispiel eine große Anzahl von vorgegebenen Referenz-Abhängigkeiten der MR-Daten von der Repetition aufweisen. Das Fingerprinting-Wörterbuch kann also ein Nachschlagewerk sein für die charakteristische Variation der MR-Daten über die Repetitionssequenz. Dabei können ein oder mehrere MR-Parametern variiert werden, die zum Beispiel aus folgender Gruppe ausgewählt sein können: Repetitionszeit; Echozeit; Trajektorie, mit der der Ortsfrequenzraum abgetastet wird; Flipwinkel der HF-Anregungspulse; etc. Diese MR-Parameter können auch mit Eigenschaften des untersuchten Materials assoziiert sein, die zum Beispiel aus folgender Gruppe ausgewählt sein können: Sättigungsmagnetisierung; T1-Relaxationszeit; T2-Relaxationszeit; Gewebetyp; etc. Die Variation kann z.B. einen pseudo-zufälligen Anteil aufweisen.
Es wäre zum Beispiel möglich, dass die Repetitionssequenz für verschiedene Schichten wiederholt wird. Pro Repetitionssequenz können zum Beispiel lediglich die erste und zweite Schicht abgetastet werden, sodass ein Beschleunigungsfaktor der SMS-Bildgebung einen Wert von 2 annimmt. Pro Repetitionssequenz könnten aber auch mehr als zwei Schichten abgetastet werden, beispielsweise drei oder vier oder fünf Schichten.
Die Amplitude der HF-Anregungspulse kann korrelieren mit dem Flipwinkel der HF-Anregungspulse. Dabei können größere (kleinere) Amplituden typischerweise größeren (kleineren) Flipwinkeln entsprechen. Der Flipwinkel der HF-Anregungspulse kann dabei einer makroskopisch betrachteten Auslenkung der Kernmagnetisierung aus der Ruhelage für den jeweiligen HF-Anregungspuls entsprechen. Der Flipwinkel eines HF-Anregungspulses kann wiederum korrelieren mit der HF-Energie, die mit dem jeweiligen HF-Anregungspuls assoziiert ist; dabei entspricht typischerweise ein größerer (kleinerer) Flipwinkel einer größeren (kleineren) HF-Energie. Es ist möglich, dass die Flipwinkel der ersten HF-Anregungspulse und/oder der zweiten HF-Anregungspulse für verschiedene Repetitionen variieren bzw. unterschiedliche Werte annehmen, d.h. über die Repetitionssequenz variieren. Beispielsweise können die Flipwinkel der ersten HF-Anregungspulse und der zweiten HF-Anregungspulse zwischen ca. 5° und 80° variieren, bevorzugt zwischen ca. 10° und 60°. Es wäre zum Beispiel möglich, dass eine Abhängigkeit der Flipwinkel der ersten HF-Anregungspulse und/oder der zweiten HF-Anregungspulse von der Repetition einen deterministischen Anteil aufweist, der zum Beispiel durch eine bestimmte Funktion beschrieben wird. Zum Beispiel könnte die Funktion einer trigonometrischen Funktion entsprechen, beispielsweise einem Sinus oder Kosinus Verlauf mit bestimmter Periodizität oder Periodizitäten. Alternativ oder zusätzlich wäre es auch möglich, dass die Abhängigkeit der Flipwinkel der ersten HF-Anregungspulse und/oder der zweiten HF-Anregungspulse von der Repetition einen zufälligen oder pseudo-zufälligen Anteil aufweist. Der Flipwinkel könnte z.B. durch folgende Funktion beschrieben sein: $A + sin (B i) + R_{i}$
Dabei sind A und B Parameter; i indiziert die verschiedenen Repetitionen; und R ist ein zufälliger Anteil, der für verschiedene Repetitionen verschiedene Werte annimmt. Der Parameter B variiert mit der Periodenlänge einer entsprechenden Oszillation im Raum der Repetitionen.
Die Summe der HF-Energie der ersten HF-Anregungspulse und der HF-Energie der zweiten HF-Anregungspulse kann als integrale HF-Energie bezeichnet werden. Wenn mehr als zwei Schichten zumindest teilweise parallel angeregt und abgetastet werden, kann die integrale HF-Energie auch diese weiteren Schichten berücksichtigen. Wenn die Flipwinkel als Funktion der Repetition variieren, d.h. eine Abhängigkeit von der Repetition aufweisen, variiert auch die integrale Energie als Funktion der Repetition.
Typischerweise ist es also möglich, dass die integrale HF-Energie aufgrund einer entsprechenden funktionalen Abhängigkeit der Flipwinkel der ersten HF-Anregungspulse und der zweiten HF-Anregungspulse von der Repetition für verschiedene Repetitionen unterschiedliche Werte annimmt. Insbesondere kann die integrale HF-Energie lokale Maxima und Minima ausbilden. Dabei sind insbesondere die lokalen Maxima für verschiedene hierin berücksichtigte Effekte von großer Relevanz.
Ein lokales Maximum der integralen HF-Energie bei der Repetition kann beispielsweise vorliegen, wenn gilt: Es existiert ein Interval I = (i₁, i₂) das i₀ enthält, wobei gilt, dass die integrale HF-Energie für alle Repetitionen im Intervall kleiner oder gleich der integralen HF-Energie bei der Repetition ist.
Zum Beispiel können die lokale Maxima die HF-Belastung eines Patienten sowie die Anforderungen an eine HF-Hardware der MR-Anlage signifikant bestimmen. Deshalb ist das Berücksichtigen dieser lokalen Maxima im Zusammenhang mit der Streuung von großer Relevanz.
Die Streuung kann hinsichtlich unterschiedlicher Streumaße definiert sein. Beispiele für relevante Streumaße wären zum Beispiel: die Varianz; die Standardabweichung. Zum Beispiel kann die Varianz wie folgt definiert sein: $\frac{1}{n - 1} \sum_{i = 1}^{n} {(x_{i} - \bar{x})}^{2}$
Zum Beispiel kann die Standardabweichung wie folgt definiert sein; $\sqrt{\frac{1}{n - 1} \sum_{i = 1}^{n} {(x_{i} - \bar{x})}^{2}}$
Dabei bezeichnet n die Anzahl der Repetitionen der Repetitionssequenz; i indiziert die verschiedenen Repetitionen; ist die integrale HF-Energie, die mit einer Repetition assoziiert ist; und ist der Mittelwert der integralen HF-Energien über die n Repetitionen der Repetitionssequenz.
Aufgrund der zumindest teilweise unterschiedlichen Flipwinkel der ersten HF-Anregungspulse und/oder der zweiten HF-Anregungspulse werden mehrere Effekte erzielt. Erstens kann es möglich sein, eine genaue Bestimmung der ersten und zweiten MR-Bilder durchzuführen. Dies kann durch die charakteristische Abhängigkeit der mit den verschiedenen Schichten assoziierten Flipwinkeln von der Repetition erzielt werden. Zweitens kann es möglich sein, dass die integrale HF-Energie eine starke Abhängigkeit von der Zeit bzw. der Repetition aufweist.
Durch das Limitieren der Streuung der lokalen Maxima der integralen HF-Energie kann erreicht werden, dass diese Abhängigkeit der HF-Energie von der Repetition bzw. der Zeit vergleichsweise gering ausfällt. Dadurch wiederum ist es möglich, dass lokale Spitzen in der HF-Energie vermieden werden. Insgesamt können dadurch konservativere Anforderungen an die HF-Hardware der MR-Anlage möglich werden, wie beispielsweise eine niedrigere HF-Spitzenleistung oder eine niedrigere HF-Leistung im Dauerstrich-Betrieb.
Obenstehend wurde erläutert, dass die mit den verschiedenen Schichten assoziierten Flipwinkel eine Abhängigkeit von der Repetition aufweisen können. In einem Beispiel wäre es möglich, dass eine entsprechende Abhängigkeit der Flipwinkel der ersten und zweiten MR-Anregungspulse von der Repetition fest vorgegeben ist. Eine entsprechende Abhängigkeit könnte zum Beispiel von einem Hersteller der MR-Anlage fest in einen nicht-flüchtigen Speicher, auf den ein Prozessor der MR-Anlage zugreifen kann, eingespeichert sein.
In einem weiteren Beispiel wäre es aber auch möglich, dass eine entsprechende Abhängigkeit der Flipwinkel der ersten und zweiten MR-Anregungspulse von der Repetition während des Betriebs der MR-Anlage bestimmt wird. Zum Beispiel kann das Bestimmen dieser Abhängigkeit basierend auf verschiedenen weiteren MR-Parametern einer entsprechenden Meßsequenz zum MR-Fingerprinting erfolgen. In einem Beispiel kann das Bestimmen dieser Abhängigkeit basierend auf fest vorgegebenen Zusammenhängen erfolgen. In einem weiteren Beispiel wäre es möglich, dass eine entsprechende Optimierung durchgeführt wird.
Ein Verfahren gemäß Patentanspruch 2 zum MR-Fingerprinting umfasst für jede Repetition einer Repetitionssequenz: Einstrahlen eines entsprechenden ersten HF-Anregungspulses zum Anregen der Kernmagnetisierung in einer ersten Schicht und Erfassen von zugehörigen ersten MR-Daten. Das Verfahren umfasst für jede Repetition der Repetitionssequenz weiterhin: Einstrahlen eines entsprechenden zweiten HF-Anregungspulses zum Anregen der Kernmagnetisierung in einer zweiten Schicht, die verschieden von der ersten Schicht ist, und Erfassen von zugehörigen zweiten MR-Daten. Das Verfahren umfasst weiterhin das Bestimmen eines ersten MR-Bilds der ersten Schicht basierend auf einem Fingerprinting-Wörterbuch und weiterhin basierend auf den ersten MR-Daten. Das Verfahren umfasst weiterhin das Bestimmen eines zweiten MR-Bilds der zweiten Schicht basierend auf dem Fingerprinting-Wörterbuch und weiterhin basierend auf den zweiten MR-Daten. Das Verfahren umfasst weiterhin das Durchführen einer ersten Optimierung der Flipwinkel der ersten HF-Anregungspulse und einer zweiten Optimierung der Flipwinkel der zweiten HF-Anregungspulse. Das Einstrahlen der ersten HF-Anregungspulse und der zweiten HF-Anregungspulse in den Repetitionen erfolgt zumindest teilweise zeitparallel. Die Flipwinkel der ersten HF-Anregungspulse sind zumindest für einige Repetitionen verschieden von den entsprechenden Flipwinkeln der zweiten HF-Anregungspulse. Mindestens ein Optimierungsparameter der ersten Optimierung und/oder der zweiten Optimierung umfasst die Streuung der lokalen Maxima der Summe der Hochfrequenz-Energie der ersten Hochfrequenz-Anregungspulse und der Summe der Hochfrequenz-Energie der zweiten Hochfrequenz-Anregungspulse als Funktion der Repetition über die Repetitionssequenz.
Durch die Optimierung kann es z.B. möglich sein, die Streuung der Maxima der integralen HF-Energie zu minimieren - während z.B. ein oder mehrere Randbedingungen eingehalten werden. Z.B. kann als Randbedingung eine Differenz oder eine Variation der Differenz zwischen den Flipwinkeln für die HF-Anregungspulse der verschiedenen Schichten einen bestimmten Schwellenwert nicht unterschreiten, um eine effiziente Trennung der MR-Daten zu ermöglichen.
Durch das Durchführen einer entsprechenden Optimierung kann es möglich sein, eine Abwägungssituation für die Abhängigkeit der Flipwinkel von der Repetition zu adressieren. Zum Beispiel kann es - einerseits - erstrebenswert sein, eine besonders flexible und unabhängige Variation der Flipwinkel der ersten HF-Anregungspulse und der Flipwinkel der zweiten HF-Anregungspulse zu implementieren: derart kann es möglich sein, eine besonders gute und genaue Trennung der ersten und zweiten MR-Daten vorzunehmen. Andererseits kann es erstrebenswert sein, die Variation der Flipwinkel der ersten HF-Anregungspulse und der Flipwinkel der zweiten HF-Anregungspulse korreliert zueinander zu implementieren: derart kann erreicht werden, dass die Streuung der lokalen Maxima der Summe der HF-Energie der ersten HF-Anregungspulse und der HF-Energie der zweiten HF-Anregungspulse als Funktion der Repetition über die Repetitionssequenz vergleichsweise klein dimensioniert ist.
Dabei können zum Beispiel unterschiedliche Optimierungsparameter bezüglich der ersten Optimierung und/oder der zweiten Optimierung berücksichtigt werden. Beispielsweise könnte mindestens ein Optimierungsparameter der ersten Optimierung und/oder der zweiten Optimierung aus folgender Gruppe ausgewählt sein: die maximale HF-Energie der Repetitionssequenz; die Streuung der lokalen Maxima der Summe der HF-Energie der ersten HF-Anregungspulse und der Summe der HF-Energie der zweiten HF-Anregungspulse als Funktion der Repetition über die Repetitionssequenz, d.h. die Streuung der lokalen Maxima der integralen HF-Energie als Funktion der Repetition über die Repetitionssequenz; die Differenz zwischen den Flipwinkel in der ersten HF-Anregungspulse und den Flipwinkel in der zweiten HF-Anregungspulse für die verschiedenen Repetitionen; und das Signal-zu-Rausch-Verhältnis der ersten MR-Daten und der zweiten MR-Daten.
Es wäre z.B. die möglich, eine oder mehrere solche Optimierungsparameter als Randbedingung der Optimierung zu berücksichtigen. Alternativ oder zusätzlich wäre es beispielsweise möglich, eine oder mehrere solche Optimierungsparameter als zu optimierende Zielgröße bei der Optimierung zu berücksichtigen.
Beispielsweise kann es erstrebenswert sein, die maximale HF-Energie der Repetitionssequenz zu begrenzen. Derart kann einerseits ein konservativ dimensionierte HF-Sendesystem der MR-Anlage verwendet werden. Gleichzeitig kann eine HF-Belastung des Patienten begrenzt werden. Andererseits kann die Verwendung von größeren Flipwinkel, die in einer besonders großen maximalen HF-Energie resultieren können, ein besonders großes Signal-zu-Rausch-Verhältnis für die MR-Daten ermöglichen.
Typischerweise kann es erstrebenswert sein, dass die Streuung der Maxima der integralen HF-Energie als Funktion der Repetition über die Repetitionssequenz vergleichsweise gering ausfällt. Derart kann eine gleichförmige Verteilung der integralen HF-Energie über die Repetitionssequenz erreicht werden. Dies kann Vorteile in Bezug auf die HF-Belastung des Patienten haben und eine geringere Beanspruchung von HF-Hardware der MR-Anlage bewirken.
Typischerweise kann es erstrebenswert sein, dass die Differenz zwischen den Flipwinkeln der ersten HF-Anregungspulse und den Flipwinkeln der zweiten HF-Anregungspulse vergleichsweise groß ausfällt. Derart kann eine besonders genaue Trennung der ersten und zweiten MR-Daten erfolgen.
Typischerweise kann es erstrebenswert sein, größere Flipwinkel zu implementieren; da dadurch für eine bestimmte Repetition ein größeres Signal-zu-Rausch-Verhältnis erhalten werden kann. Andererseits kann aufgrund der großen Anzahl von Repetitionen ein begrenzter maximaler Flipwinkel erstrebenswert sein, um Restmagnetisierung zu erhalten, die in späteren Repetitionen ausgelenkt verwendet werden kann. Deshalb kann ein Optimum der Flipwinkel existieren, das durch die Optimierung ermittelt werden kann.
Es wäre zum Beispiel möglich, dass die Abhängigkeit der Flipwinkel der ersten HF-Anregungspulse von der Repetition komplementär zu der Abhängigkeit der Flipwinkel der zweiten HF-Anregungspulse von der Repetition ist.
Dabei kann eine solche komplementäre Abhängigkeit zum Beispiel bedeuten: zumindest bei einigen Repetitionen, unterschiedliche Vorzeichen der Änderung der Abhängigkeiten der Flipwinkel von den Repetitionen; verschiedene Abhängigkeiten der Flipwinkel von den Repetitionen; Beschreibung der Abhängigkeiten der Flipwinkel von den Repetitionen durch unterschiedliche Funktionen; etc. Durch eine solche komplementäre Abhängigkeit kann erreicht werden, dass die Streuung der lokalen Maxima der integralen HF-Energie als Funktion der Repetition über die Repetitionssequenz vergleichsweise gering ausfällt. Außerdem kann eine effiziente Trennung der überlagerten MR-Daten erfolgen.
Es wäre auch möglich, dass die Abhängigkeit der Flipwinkel der ersten HF-Anregungspulse von der Repetition entsprechend zu der Abhängigkeit der Flipwinkel der zweiten HF-Anregungspulse von der Repetition ist.
Dabei kann eine solche entsprechende Abhängigkeit zum Beispiel bedeuten: zumindest bei einigen Repetitionen, gleiche Vorzeichen der Änderung der Abhängigkeiten der Flipwinkel von den Repetitionen; gleiche Abhängigkeiten der Flipwinkel von den Repetitionen; Beschreibung der Abhängigkeiten der Flipwinkel von den Repetitionen durch gleiche Funktionen; etc.
Beispielsweise wäre es möglich, dass die Abhängigkeit der Flipwinkel der ersten HF-Anregungspulse von der Repetition durch eine erste Funktion beschrieben wird; wobei die Abhängigkeit der Flipwinkel der zweiten HF-Anregungspulse von der Repetition durch eine zweite Funktion beschrieben wird. Dabei kann zum Beispiel die erste Funktion der zweiten Funktion entsprechen. Zum Beispiel kann das entsprechen der erste Funktion mit der zweiten Funktion bedeuten, dass die erste Funktion in die zweite Funktion durch einfache arithmetische Operationen überführt werden kann, z.B. durch Addieren oder Subtrahieren oder Multiplizieren oder Dividieren. Zum Beispiel könnte die erste Funktion einer skalierten Variante der zweiten Funktion entsprechen. Zum Beispiel könnte die erste Funktion gleich der zweiten Funktion, multipliziert mit einem Skalierungsfaktor ungleich eins sein.
Neben einer solchen Skalierung wäre es auch möglich, dass die erste Funktion gegenüber der zweiten Funktion verschoben ist, d.h. um ein oder mehrere Repetitionen versetzt angeordnet ist.
Zum Beispiel kann eine solche Verschiebung der ersten und zweiten Funktionen gegeneinander insbesondere korrelieren mit einer Periodenlänge von Oszillationen, welche die erste und zweite Funktion beschreiben. Zum Beispiel könnte eine solche Verschiebung gleich der halben Periodenlänge sein. Dann kann eine besonders geringe Streuung der lokalen Maxima der integralen HF-Energie erreicht werden.
Beispielsweise wäre es möglich, dass die erste Funktion und die zweite Funktion Oszillationen als Funktion der Repetition mit entsprechenden Periodenlängen aufweisen. Die Periodenlängen können also im Raum der Repetitionen definiert sein. Zum Beispiel können die Periodenlängen in der Größenordnung von 10 oder 20 oder 50 oder 100 oder 200 Repetitionen liegen.
Bevorzugt ist es möglich, dass die Streuung der lokalen Maxima der integralen HF-Energie nicht größer als 50 % bezogen auf den Mittelwert dieser Summe ist, weiter bevorzugt nicht größer als 20 %, besonders bevorzugt nicht größer als 8 %. Derart kann ein besonders gleichmäßiger Verlauf der integralen HF-Energie erreicht werden.
In einem Beispiel ist es möglich, dass die Streuung der Summe der HF-Energie der ersten HF-Anregungspulse und der HF-Energie der zweiten HF-Anregungspulse als Funktion der Repetition über die Repetitionssequenz nicht größer als 80 % ist. Dabei wäre es also möglich, betreffend die Streuung - die gemäß einem Streumaß, wie obenstehend beschrieben, definiert sein kann - nicht lediglich die Maxima der integralen HF-Energie zu berücksichtigen, sondern die komplette Abhängigkeit der integralen HF-Energie von der Repetition über die gesamte Repetitionssequenz. Derart kann ein besonders gleichmäßiger Verlauf der integralen HF-Energie erreicht werden.
Eine MR-Anlage gemäß Patentanspruch 13 umfasst einen Speicher, beispielsweise einen nicht-flüchtigen Speicher, und mindestens einen Prozessor. Der Speicher ist eingerichtet, um Steueranweisungen zu speichern. Der mindestens eine Prozessor ist mit dem Speicher gekoppelt und ist eingerichtet, um die Steueranweisungen auszuführen. Ausführen der Steueranweisungen bewirkt, dass ein Verfahren mit den folgenden Schritten ausgeführt wird: für jede Repetition einer Repetitionssequenz: Einstrahlen eines entsprechenden ersten HF-Anregungspulses zum Anregen der Kernmagnetisierung in einer ersten Schicht und Erfassen von zugehörigen ersten MR-Daten. Das Verfahren umfasst für jede Repetition der Repetitionssequenz: Einstrahlen eines entsprechenden zweiten HF-Anregungspulses zum Anregen der Kernmagnetisierung in einer zweiten Schicht, die verschieden von der ersten Schicht ist, und Erfassen von zugehörigen zweiten MR-Daten. Das Verfahren umfasst auch das Bestimmen eines ersten MR-Bilds der ersten Schicht basierend auf einem Fingerprinting-Wörterbuch und auf den ersten MR-Daten. Das Verfahren umfasst auch das Bestimmen eines zweiten MR-Bild der zweiten Schicht basierend auf dem Fingerprinting-Wörterbuch und auf den zweiten MR-Daten. Das Einstrahlen der ersten HF-Anregungspulse und der zweiten HF-Anregungspulse in den Repetitionen erfolgt zumindest teilweise zeitparallel. Die Streuung von lokalen Maxima der Summe der HF-Energie der ersten HF-Anregungspulse und der HF-Energie der zweiten HF-Anregungspulse ist, als Funktion der Repetition und über die Repetitionssequenz, nicht größer als 80 % bezogen auf einen Mittelwert dieser Summe der HF-Energie der ersten HF-Anregungspulse und der HF-Energie der zweiten HF-Anregungspulse über die Repetitionen der Repetitionssequenz.
Eine MR-Anlage gemäß Patentanspruch 14 umfasst einen Speicher, beispielsweise einen nicht-flüchtigen Speicher, und mindestens einen Prozessor. Der Speicher ist eingerichtet, um Steueranweisungen zu speichern. Der mindestens eine Prozessor ist mit dem Speicher gekoppelt und ist eingerichtet, um die Steueranweisungen auszuführen. Ausführen der Steueranweisungen bewirkt, dass ein Verfahren mit den folgenden Schritten ausgeführt wird: für jede Repetition einer Repetitionssequenz: Einstrahlen eines entsprechenden ersten HF-Anregungspulses zum Anregen der Kernmagnetisierung in einer ersten Schicht und Erfassen von zugehörigen ersten MR-Daten. Das Verfahren umfasst für jede Repetition der Repetitionssequenz weiterhin: Einstrahlen eines entsprechenden zweiten HF-Anregungspulses zum Anregen der Kernmagnetisierung in einer zweiten Schicht, die verschieden von der ersten Schicht ist, und Erfassen von zugehörigen zweiten MR-Daten. Das Verfahren umfasst weiterhin das Bestimmen eines ersten MR-Bilds der ersten Schicht basierend auf einem Fingerprinting-Wörterbuch und weiterhin basierend auf den ersten MR-Daten. Das Verfahren umfasst weiterhin das Bestimmen eines zweiten MR-Bilds der zweiten Schicht basierend auf dem Fingerprinting-Wörterbuch und auf den zweiten MR-Daten. Das Verfahren umfasst weiterhin das Durchführen einer ersten Optimierung der Flipwinkel der ersten HF-Anregungspulse und einer zweiten Optimierung der Flipwinkel der zweiten HF-Anregungspulse. Das Einstrahlen der ersten HF-Anregungspulse und der zweiten HF-Anregungspulse in den Repetitionen erfolgt zumindest teilweise zeitparallel. Mindestens ein Optimierungsparameter der ersten Optimierung und/oder der zweiten Optimierung umfasst die Streuung der lokalen Maxima der Summe der Hochfrequenz-Energie der ersten Hochfrequenz-Anregungspulse und der Summe der Hochfrequenz-Energie der zweiten Hochfrequenz-Anregungspulse als Funktion der Repetition über die Repetitionssequenz.
Für solche MR-Anlagen können Effekte erzielt werden, die vergleichbar sind mit den Effekten, die voranstehend in Bezug auf die Verfahren zum MR-Fingerprinting beschrieben wurden.
Die verschiedenen voran beschriebenen Aspekte und Beispiele können miteinander kombiniert werden. Insbesondere können zum Beispiel verschiedene Beispiele, die in Bezug auf das Durchführen der Optimierung der Flipwinkel beschrieben wurden, kombiniert werden, mit den Aspekten die in Bezug auf die Streuung beschrieben wurden.
Figurenliste

1 ist eine schematische Illustration einer MR-Anlage gemäß verschiedener Ausführungsformen.
2 illustriert schematisch eine Referenzimplementierung der SMS-Bildgebung.
3 illustriert schematisch eine Referenzimplementierung der Fingerprinting-Bildgebung.
4 illustriert schematisch einen Multiband-HF- Anregungspuls gemäß verschiedener Ausführungsformen, wobei sich der Multiband-HF-Anregungspuls aus einem ersten HF-Anregungspuls für eine erste Schicht und einem zweiten HF-Anregungspuls für eine zweite Schicht zusammensetzt.
5 illustriert schematisch einen Multiband-HF- Anregungspuls gemäß verschiedener Ausführungsformen, wobei sich der Multiband-HF-Anregungspuls aus einem ersten HF-Anregungspuls für eine erste Schicht und einem zweiten HF-Anregungspuls für eine zweite Schicht zusammensetzt.
6 illustriert jeweils die Abhängigkeit der Flipwinkel der ersten HF-Anregungspulse und der Flipwinkel der zweiten HF-Anregungspulse von der Repetition schematisch gemäß einer Referenzimplementierung.
7 illustriert jeweils die Abhängigkeit der Flipwinkel der ersten HF-Anregungspulse und der Flipwinkel der zweiten HF-Anregungspulse von der Repetition schematisch gemäß verschiedener Ausführungsformen.
8 illustriert jeweils die Abhängigkeit der Flipwinkel der ersten HF-Anregungspulse und der Flipwinkel der zweiten HF-Anregungspulse von der Repetition schematisch gemäß verschiedener Ausführungsformen.
9 illustriert schematisch die Streuung der lokalen Maxima der integralen HF-Energie als Funktion der Repetition über die Repetitionssequenz für die Abhängigkeiten der Flipwinkel gemäß der 8.
10 illustriert jeweils die Abhängigkeit der Flipwinkel der ersten HF-Anregungspulse und der Flipwinkel der zweiten HF-Anregungspulse von der Repetition schematisch gemäß verschiedener Ausführungsformen.
11 illustriert schematisch die Streuung der lokalen Maxima der integralen HF-Energie als Funktion der Repetition über die Repetitionssequenz für die Abhängigkeiten der Flipwinkel gemäß der 10.
12 illustriert jeweils die Abhängigkeit der Flipwinkel der ersten HF-Anregungspulse und der Flipwinkel der zweiten HF-Anregungspulse von der Repetition schematisch gemäß verschiedener Ausführungsformen.
13 illustriert schematisch die Streuung der lokalen Maxima der integralen HF-Energie als Funktion der Repetition über die Repetitionssequenz für die Abhängigkeiten der Flipwinkel gemäß der 12.
14 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens gemäß verschiedener Ausführungsformen.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder ähnliche Elemente. Die Figuren sind schematische Repräsentationen verschiedener Ausführungsformen der Erfindung. In den Figuren dargestellte Elemente sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu dargestellt. Vielmehr sind die verschiedenen in den Figuren dargestellten Elemente derart wiedergegeben, dass ihre Funktion und genereller Zweck dem Fachmann verständlich wird. In den Figuren dargestellte Verbindungen und Kopplungen zwischen funktionellen Einheiten und Elementen können auch als indirekte Verbindung oder Kopplung implementiert werden. Eine Verbindung oder Kopplung kann drahtgebunden oder drahtlos implementiert sein. Funktionale Einheiten können als Hardware, Software oder eine Kombination aus Hardware und Software implementiert werden.
Nachfolgend werden Techniken zur MR-Bildgebung beschrieben. In verschiedenen Beispielen erfolgt dabei eine Kombination von Fingerprinting-Bildgebung und SMS-Bildgebung. Es werden also Techniken der SMS-Fingerprinting-Bildgebung beschrieben.
Bei der Fingerprinting-Bildgebung wird ein Fingerprinting-Wörterbuch verwendet, um MR-Bilder aus MR-Daten für verschiedene zu erzeugen, wobei die MR-Daten den Ortsfrequenzraum unterabtasten. Um eine genaue Zuordnung der MR-Daten zu bestimmten Einträgen in dem Fingerprinting-Wörterbuch zu ermöglichen, werden dabei die MR-Daten für eine große Anzahl von Repetitionen erfasst und verschiedene MR-Parameter werden in Abhängigkeit der Repetition variiert. Die Variation der MR-Daten ist dann charakteristisch und kann eine genaue Zuordnung zu den Einträgen des Fingerprinting-Wörterbuchs ermöglichen, z.B. auf Grundlage der Evolution der Signale in den MR-Daten über die entsprechende Repetitionssequenz.
Bei der SMS-Bildgebung erfolgt das zumindest teilweise zeitparallele Einstrahlen von HF-Anregungspulse für verschiedene Schichten. Dazu kann zum Beispiel ein Multiband-HF-Anregungspuls verwendet werden, der einer Superposition der verschiedenen individuellen, schichtspezifischen HF-Anregungspulse entspricht. Alternativ oder zusätzlich zu einem solchen zeitparallelen Anregen der Kernmagnetisierung in den verschiedenen Schichten kann auch ein zeitparalleles Erfassen der MR-Daten erfolgen. Dies bedeutet, dass zum Beispiel Gradientenechos der Kernmagnetisierung zeitüberlappend formiert werden können.
Bei der SMS-Fingerprinting-Bildgebung werden solche Techniken der SMS-Bildgebung und der Fingerprinting-Bildgebung zumindest teilweise miteinander kombiniert. In verschiedenen Beispielen wird dabei für verschiedene Repetitionen der Flipwinkel für die HF-Anregungspulse der verschiedenen, zeitparallel angeregten Schichten unterschiedlich und jeweils charakteristisch variiert. Insbesondere kann die Abhängigkeit der Flipwinkel für die verschiedenen HF-Anregungspulse der unterschiedlichen Schichten derart ausgebildet sein, dass eine kohärente Verteilung der integralen HF-Energie über die Repetitionssequenz ermöglicht wird. Dazu kann vorgesehen sein, dass die Streuung der lokalen Maxima der integralen HF-Energie über die Repetitionssequenz vergleichsweise klein ist, z.B. geringer als 80 % eines entsprechenden Mittelwerts der integralen HF-Energie. Gleichzeitig kann aber berücksichtigt werden, dass für die Trennung der MR-Daten der verschiedenen zeitparallel abgetasteten Schichten ein charakteristischer Unterschied in der Signal-Evolution in den MR-Daten für die Repetitionen erstrebenswert sein kann. Dazu kann beispielsweise eine Optimierung durchgeführt werden, die optimierte Flipwinkel bereitstellt.
1 illustriert schematisch eine MR-Anlage 100, die zum Durchführen der oben beschriebenen Techniken und der Techniken, die nachfolgend beschrieben werden, verwendet werden kann. Die MR-Anlage 100 weist einen Magneten 110 auf, der eine Röhre 111 definiert. Der Magnet 110 kann das Grundmagnetfeld parallel zu seiner Längsachse erzeugen. Das Grundmagnetfeld kann Inhomogenitäten aufweisen, also lokale Abweichungen von einem Sollwert.
Ein Untersuchungsobjekt, hier eine Untersuchungsperson 101, kann auf einem Liegetisch 102 in den Magneten 110 geschoben werden. Ein Untersuchungsbereich 101A ist in dem Beispiel der 1 im Bereich des Kopfes der Untersuchungsperson 101 angeordnet. Der Untersuchungsbereich 101A umfasst drei Schichten 201 - 203. Für die Schichten 201 - 203 soll jeweils ein MR-Bild erzeugt werden, wobei dazu die SMS-Fingerprinting-Bildgebung verwendet wird.
Die MR-Anlage 100 weist weiterhin ein Gradientensystem 140 zur Erzeugung von Gradientenfeldern auf, die für MR-Bildgebung und zur Ortskodierung von erfassten MR-Daten verwendet werden. Typischerweise umfasst das Gradientensystem 140 mindestens drei separat ansteuerbare und zueinander wohldefiniert positionierte Gradientenspulen 141. Die Gradientenspulen 141 ermöglichen es, entlang bestimmter Raumrichtungen (Gradientenachsen) Gradientenpulse anzuwenden, welche die Gradientenfelder erzeugen. Die Gradientenfelder können z.B. zur Schichtselektion, zur Frequenzkodierung (in Ausleserichtung) und zur Phasenkodierung verwendet werden. Dadurch kann eine Ortskodierung der MR-Daten erreicht werden. Der Ortsfrequenz-Raum kann dadurch entlang bestimmter Trajektorien abgetastet werden.
Zur Anregung der sich im Grundmagnetfeld ergebenden Polarisation bzw. Ausrichtung der Kernmagnetisierung in Längsrichtung, ist eine HF-Spulenanordnung 121 vorgesehen, die einen amplitudenmodulierten und/oder frequenzmodulierten HF-Anregungspuls in die Untersuchungsperson 101 einstrahlen kann. Dadurch kann eine Transversalmagnetisierung erzeugt werden. Der Flipwinkel des HF-Anregungspulses definiert die Stärke der Auslenkung. Größere (kleinere) Flipwinkel entsprechen typischerweise einer größeren (kleineren) HF-Energie. Zur Erzeugung solcher HF-Anregungspulse wird eine HF-Sendeeinheit 131 über einen HF-Schalter 130 mit der HF-Spulenanordnung 121 verbunden. Die HF-Sendeeinheit 131 kann einen HF-Generator und eine HF-Amplitudenmodulationseinheit umfassen. Die HF-Anregungspulse können die Transversalmagnetisierung 1D schichtselektiv oder 2D/3D ortsselektiv oder global aus der Ruhelage kippen. Es können auch Multiband-HF-Anregungspulse eingestrahlt werden; diese entsprechen einer Überlagerung mehrerer 1D schichtselektiver HF-Anregungspulse im Zeitraum.
Weiterhin ist eine HF-Empfangseinheit 132 über den HF-Schalter 130 mit der HF-Spulenanordnung 121 gekoppelt. Über die HF-Empfangseinheit 132 können MR-Signale der relaxierenden Transversalmagnetisierung, z.B. durch induktives Einkoppeln in die HF-Spulenanordnung 121, als MR-Daten erfasst bzw. gemessen werden.
Im Allgemeinen ist es möglich, getrennte HF-Spulenanordnungen 121 für das Einstrahlen der HF-Anregungspulse mittels der HF-Sendeeinheit 131 und für das Erfassen der MR-Daten mittels der HF-Empfangseinheit 132 zu verwenden. Zum Beispiel kann es für das Einstrahlen von HF-Pulsen eine Volumenspule 121 verwendet werden und für das Erfassen von Rohdaten eine Oberflächenspule (nicht gezeichnet), welche aus einem Array von HF-Spulen besteht. Zum Beispiel kann die Oberflächenspule für das Erfassen der Rohdaten aus zweiunddreißig einzelnen HF-Spulen bestehen und damit für ppa Techniken besonders geeignet sein. Entsprechende Techniken sind dem Fachmann bekannt, sodass hier keine weiteren Details erläutert werden müssen.
Die MR-Anlage 100 weist weiterhin eine Bedieneinheit 150 auf, welche z.B. einen Bildschirm, eine Tastatur, eine Maus etc. umfassen kann. Mittels der Bedieneinheit 150 kann Benutzereingabe erfasst werden und Ausgabe zum Benutzer realisiert werden. Zum Beispiel kann es möglich sein, mittels der Bedieneinheit 150 einzelne Betriebsmodi bzw. Betriebsparameter der MR-Anlage 100 durch den Benutzer und / oder automatisch und / oder ferngesteuert einzustellen.
Weiterhin weist die MR-Anlage 100 einen nicht-flüchtigen Speicher 161 und einen Prozessor 162 auf. Prozessor 162 kann eingerichtet sein, um die verschiedenen Komponenten 131, 132, 140 anzusteuern, um eine Messsequenz durchzuführen. Der Prozessor 162 kann auch eingerichtet sein, um erfasste MR-Daten nachzubearbeiten, beispielsweise auf Grundlage der SMS-Bildgebung und/oder der Fingerprinting-Bildgebung. Für solche Aufgaben erhält der Prozessor 162 Steueranweisungen aus dem Speicher 161 und führt diese aus.
2 illustriert herkömmliche Techniken zur SMS-Bildgebung. In 2 ist links der Untersuchungsbereich 101A, sowie die Schichten 201-203 vergrößert dargestellt. Bei der SMS-Bildgebung wird ein Multiband-HF-Anregungspuls eingestrahlt, der die Kernmagnetisierung in allen drei Schichten 201-203 zumindest teilweise zeitparallel anregt. In anderen Beispielen könnte der Multiband-HF-Anregungspuls die Kernmagnetisierung in lediglich zwei oder mehr als drei Schichten anregen.
Außerdem werden die MR-Daten für die drei Schichten 201-203 zumindest teilweise zeitparallel erfasst. Ein MR-Datensatz 1002 wird erhalten, der einer Überlagerung der MR-Daten für die drei Schichten 201-203 entspricht (in 2 ist aus illustrativen Gründen der MR-Datensatz 1002 im Bildraum dargestellt, obwohl der MR-Datensatz zunächst im Ortsfrequenzraum erfasst wird).
Zusätzlich zu einem solchen zeitparallelen Anregen und Erfassen von MR-Daten, wird kann optional bei der SMS-Bildgebung der Ortsfrequenzraum beim Erfassen der MR-Daten unterabgetastet werden. Dies bedeutet, dass die Anzahl der Datenpunkte der jeweiligen MR-Daten kleiner sein kann, als angesichts des Bildfelds tatsächlich benötigt. Deshalb umfasst der MR-Datensatz 1002 Einfaltungen. Das Unterabtasten des Ortsfrequenzraums erfolgt auf Grundlage einer ppa-Technik, beispielsweise Generalized autocalibrating partially parallel acquisitions (GRAPPA), siehe Griswold, Mark A., et al. „Generalized autocalibrating partially parallel acquisitions (GRAPPA)." Magnetic resonance in medicine 47 (2002) 1202-1210; oder sensitivity encoding for fast MRI (SENSE) Pruessmann, Klaas P., et al. „SENSE: sensitivity encoding for fast MRI." Magnetic resonance in medicine 42 (1999) 952-962.
Zunächst erfolgt eine Trennung des MR-Datensatzes 1002 in die einzelnen MR-Daten 1003, die den verschiedenen Schichten 201-203 zugeordnet sind. Dies passiert bei der herkömmlichen SMS-Bildgebung zum Beispiel basierend auf einem Schichtspezifischen Rekonstruktionskern der verwendeten ppa-Technik.
Aus 2 ist ersichtlich, dass die MR-Daten 1003 weiterhin Einfaltungen aufweisen. Basierend auf der ppa- Technik werden diese Einfaltungen zum Erhalten des endgültigen MR-Bilds 1011-1013 für die verschiedenen Schichten 201-203 durch Rekonstruktion nicht abgetasteter Punkte des Ortsfrequenzraums beseitigt.
3 illustriert herkömmliche Techniken der Fingerprinting-Bildgebung. Dabei werden MR-Daten 261-263 für die verschiedenen Schichten 201-203 erfasst. Das Anregen und Abtasten der Kernmagnetisierung in den verschiedenen Schichten 201-203 kann dabei basierend auf den oben beschriebenen Techniken der SMS-Bildgebung zumindest teilweise zeitparallel erfolgen. Dies bedeutet, dass die MR-Daten 261-263 miteinander überlagert vorliegen können.
Für die verschiedenen Schichten 201-203 kann der Ortsfrequenzraum mit unterschiedlichen Trajektorien abgetastet werden. Eine beispielhafte Trajektorie ist spiralförmig, wie in 3 angedeutet.
Dabei werden die MR-Daten 261-263 für eine Vielzahl von Repetitionen 401,402 (in 3 ist aus Gründen der Einfachheit nur eine Anzahl von zwei Repetitionen 401, 402 dargestellt) eine Repetitionssequenz 400 erfasst. Für die verschiedenen Repetitionen 401, 402 werden jeweils verschiedene MR-Parameter variiert. Dabei kann die Variation der MR-Parameter für die unterschiedlichen Schichten 201-203 eine unterschiedliche Abhängigkeit von der Repetition 401, 402 aufweisen, was eine nachfolgende Trennung der überlagert erfassten MR-Daten 261-263 fördert.
Anschließend wird ein Fingerprinting-Wörterbuch 280 dazu verwendet, MR-Bilder 271-273 für die verschiedenen Schichten 201-203 zu bestimmen. Dabei erfolgt einerseits die Trennung der überlagerten MR-Daten 261-263 basierend auf dem Fingerprinting-Wörterbuch 280; andererseits erfolgt auch das Erzeugen der MR-Bilder 271-273 im Bildraum und ohne Einfaltungen auf Grundlage des Fingerprinting-Wörterbuchs 280.
4 illustriert Aspekte in Bezug auf einen Multiband-HF-Anregungspuls 359. In 4, unten ist die Amplitude 311, sowie die Phase 312 des Multiband-HF-Anregungspulses 359 dargestellt.
Der Multiband-HF-Anregungspuls 359 ergibt sich aus einer Überlagerung von 1D schichtselektiven HF-Anregungspulse 351-353, die die Kernmagnetisierung jeweils in einer entsprechenden Schicht 201-203 anregen. In dem Beispiel der 4 weisen die HF-Anregungspulse 351-353 alle den gleichen Flipwinkel 315 auf. Wie aus 4 ersichtlich ist, ist der Flipwinkel 315 proportional zu der maximalen Amplitude 311 des jeweiligen HF-Anregungspulses 351-353. Der Flipwinkel 315 ist auch proportional zur HF-Energie, die mit dem entsprechenden HF-Anregungspuls 351-353, 359 assoziiert ist.
5 illustriert Aspekte in Bezug auf einen Multiband-HF-Anregungspuls 359. 5 entspricht grundsätzlich der 4. Dabei weisen jedoch die den verschiedenen Schichten 201-203 zugeordneten HF-Anregungspulse 351-353 voneinander verschiedene bzw. unterschiedliche Flipwinkel 315 auf.
Die in 4 und 5 dargestellten Flipwinkel 315 können für verschiedene Repetitionen variieren. Dies bedeutet, dass die Flipwinkel 315 eine Abhängigkeit von der Repetition aufweisen können.
6 illustriert Aspekte in Bezug auf eine Abhängigkeit 455 der Flipwinkel 315 der verschiedenen HF-Anregungspulse 351-353 von der Repetition 401, 402 der Repetitionssequenz 400 gemäß einer Referenzimplementierung. Dabei sind aus Gründen der Einfachheit in 6 lediglich die ersten 250 Repetitionen 401, 402 dargestellt. Die Repetitionssequenz 400 umfasst aber mehr als 250 Repetitionen, zum Beispiel 1000 oder 2000 Repetitionen 401, 402. Die Abhängigkeit 455 der Flipwinkel 315, wie nachfolgend diskutiert, wird für nachfolgende Repetitionen 401, 402 (in 6 nicht dargestellt) wiederholt.
Aus 6 ist ersichtlich, dass die HF-Anregungspulse 351,352 für die Schichten 201, 202 in den verschiedenen Repetitionen 401, 402 der Repetitionssequenz 400 jeweils gleiche Flipwinkel 315 aufweisen. Insbesondere ist die Abhängigkeit 455 der Flipwinkel 315 der HF-Anregungspulse 351 der Schicht 201 identisch mit der Abhängigkeit 455 der Flipwinkel 315 der HF-Anregungspulse 352 der Schicht 202 von der Repetition 401, 402.
Da in 6 für die HF-Anregungspulse 351, 352 für die verschiedenen Repetitionen 401, 402 jeweils gleiche Flipwinkel 315 verwendet werden, kann eine Trennung auf Grundlage des Fingerprinting-Wörterbuchs nur eine begrenzte Genauigkeit 280 aufweisen. Um dennoch eine gute Trennung zu erzielen, kann es zum Beispiel erforderlich sein, eine größere Anzahl von Repetitionen 401, 402 zu implementieren, was wiederum die Messdauer verlängert.
In 6 ist weiterhin die Summe der HF-Energie der HF-Anregungspulse 351 der Schicht 201 und der HF-Energie der HF-Anregungspulse 352 der Schicht 202 dargestellt (gestrichelt-gepunktete Linie in 6), d.h. die integrale HF-Energie. Die integrale HF-Energie 405 ist proportional zur Summe der Flipwinkel 315 der beiden HF-Anregungspulse 351, 352.
7 illustriert Aspekte in Bezug auf eine Abhängigkeit 455 der Flipwinkel 315 der verschiedenen HF-Anregungspulse 351, 352 von der Repetition 401, 402 der Repetitionssequenz 400. Gemäß den hierin beschriebenen Techniken sind die Flipwinkel 315 der HF-Anregungspulse 351 für die Schicht 201 für die Mehrzahl der Repetitionen 401, 402 verschieden von den entsprechenden Flipwinkeln 315 der HF-Anregungspulse 352 für die Schicht 202. Eine Differenz 406 zwischen den Flipwinkeln 315 nimmt also für zumindest einige Repetitionen 401, 402 einen Wert ungleich Null an. Außerdem variieren die Flipwinkel 415 der HF-Anregungspulse 351 für die Schicht 201 und die Flipwinkel 415 der HF-Anregungspulse 352 für die Schicht 202.
In 7 ist auch die integrale HF-Energie 405 dargestellt (gestrichelt-gepunktete Linie). Da in dem Beispiel der 7 die Abhängigkeit 455 der Flipwinkel 315 der HF-Anregungspulse 351 komplementär zu der Abhängigkeit 455 der Flipwinkel 315 der HF-Anregungspulse 352 für die Schicht 202 ist, variiert die integrale HF-Energie 405, d.h. die Summe der HF-Energie der HF-Anregungspulse 351 für die Schicht 201 und der HF-Energie der HF-Anregungspulse 352 für die Schicht 202, nicht. Deshalb bildet - zum Beispiel gemäß der oben gegebenen Definition eines lokalen Maximum - die integrale HF-Energie 405 für alle Repetitionen 401, 402 der Repetitionssequenz 401 ein lokales Maximum 450 aus, welches immer den gleichen Wert aufweist (im Beispiel der 7 ca. „75“). Deshalb ist eine Streuung der lokalen Maxima 450 gleich null und beträgt damit 0 % bezogen auf den Mittelwert dieser Summe 405 über die verschiedenen Repetitionen 401, 402. In dem Beispiel der 7 ist insbesondere die Streuung 460 der integralen HF-Energie 405 0 % dieses Mittelwerts.
8 illustriert Aspekte in Bezug auf eine Abhängigkeit 455 der Flipwinkel 315 der verschiedenen HF-Anregungspulse 351, 352 von der Repetition 401, 402 der Repetitionssequenz 400. Gemäß den hierin beschriebenen Techniken sind die Flipwinkel 315 der HF-Anregungspulse 351 für die Schicht 201 für die Mehrzahl der Repetitionen 401, 402 verschieden von den entsprechenden Flipwinkeln 315 der HF-Anregungspulse 352 für die Schicht 202. Eine Differenz 406 zwischen den Flipwinkeln 315 nimmt also für zumindest einige Repetitionen 401, 402 einen Wert ungleich Null an. Außerdem variieren die Flipwinkel 415 der HF-Anregungspulse 351 für die Schicht 201 und die Flipwinkel 415 der HF-Anregungspulse 352 für die Schicht 202.
In dem Beispiel der 8 ist die Abhängigkeit 455 der Flipwinkel 315 der HF-Anregungspulse 351 für die Schicht 201 von der Repetition 401, 402 entsprechend zu der Abhängigkeit 455 der Flipwinkel 315 der HF-Anregungspulse 352 von der Repetition 401, 402. Insbesondere wird die Abhängigkeit 455 der Flipwinkel 315 der HF-Anregungspulse 351 für die Schicht 201 von der Repetition 401, 402 durch eine erste Funktion beschrieben und die Abhängigkeit 455 der Flipwinkel 315 für die HF-Anregungspulse 352 von der Repetition 401, 402 durch eine zweite Funktion beschrieben. Die erste Funktion entspricht der zweiten Funktion, weil die erste Funktion und die zweite Funktion Oszillationen als Funktion der Repetition 401, 402 mit derselben Periodenlänge 470 aufweisen, hier mit einem Wert von in etwa 230 Repetitionen. Die erste Funktion und die zweite Funktion weisen dabei unterschiedliche Flipwinkel 315 auf, sind also nicht identisch.
Aus 8 ist weiterhin ersichtlich, dass die integrale HF-Energie 405 (in 8 mit der gestrichelt-gepunkteten Linie dargestellt) Oszillationen der entsprechenden Periodenlänge 470 aufweist. Deshalb weist die integrale HF-Energie 405 eine Anzahl von fünf lokalen Maxima 450 auf. Die lokalen Maxima 450 weisen unterschiedliche Werte auf. Deshalb besitzen die lokalen Maxima 450 eine endliche Streuung.
9 illustriert Aspekte in Bezug auf die Streuung 460 der Maxima 450 der integralen HF-Energie 405 für die Abhängigkeiten 455 gemäß 8 auf. 9 ist ein Häufigkeits-Diagramm für die Werte der Maxima 450 der integralen HF-Energie 405. In 9 ist die Streuung 460 eingezeichnet. Aus 9 ist ersichtlich, dass die Streuung 460 wesentlich geringer ist als ein Mittelwert 461 der integralen HF-Energie 405, insbesondere kleiner als 50 % des Mittelwerts 461.
10 illustriert Aspekte in Bezug auf eine Abhängigkeit 455 der Flipwinkel 315 der verschiedenen HF-Anregungspulse 351, 352 von der Repetition 401,402 der Repetitionssequenz 400. Gemäß den hierin beschriebenen Techniken sind die Flipwinkel 315 der HF-Anregungspulse 351 für die Schicht 201 für die Mehrzahl der Repetitionen 401, 402 verschieden von den entsprechenden Flipwinkeln 315 der HF-Anregungspulse 352 für die Schicht 202. Außerdem variieren die Flipwinkel 415 der HF-Anregungspulse 351 für die Schicht 201 und die Flipwinkel 415 der HF-Anregungspulse 352 für die Schicht 202. Eine Differenz 406 zwischen den Flipwinkeln 315 nimmt für zumindest einige Repetitionen 401, 402 einen Wert ungleich Null an.
In dem Beispiel der 10 ist die Abhängigkeit 455 der Flipwinkel 315 der HF-Anregungspulse 351 für die Schicht 201 von der Repetition 401, 402 entsprechend zu der Abhängigkeit 455 der Flipwinkel 315 der HF-Anregungspulse 352 von der Repetition 401, 402. Insbesondere wird die Abhängigkeit 455 der Flipwinkel 315 der HF-Anregungspulse 351 für die Schicht 201 von der Repetition 401, 402 durch eine erste Funktion beschrieben und die Abhängigkeit 455 der Flipwinkel 315 für die HF-Anregungspulse 352 für die Schicht 202 von der Repetition 401, 402 durch eine zweite Funktion beschrieben. Die erste Funktion ist gleich der zweiten Funktion, wobei die erste Funktion jedoch um mehrere Repetitionen 401, 402 gegenüber der zweiten Funktion verschoben ist. Die Anzahl der Repetitionen 401, 402, um welche die zweite Funktion gegenüber der ersten Funktion verschoben ist, ist dabei gleich der Periodenlänge 470.
11 illustriert Aspekte in Bezug auf die Streuung 460 der Maxima 450 der integralen HF-Energie 405 für die Abhängigkeiten 455 gemäß 10 auf. 11 ist ein Häufigkeits-Diagramm für die Werte der Maxima 450 der integralen HF-Energie 405. In 11 ist die Streuung 460 eingezeichnet. Aus 11 ist ersichtlich, dass die Streuung 460 wesentlich geringer ist als ein Mittelwert 461 der integralen HF-Energie 405, insbesondere kleiner als 50 % des Mittelwerts 461.
12 entspricht grundsätzlich 10, wobei die erste Funktion und die zweite Funktion gleiche Periodenlängen 470 aufweisen, aber verschieden voneinander sind und darüberhinaus zueinander verschoben sind.
13 illustriert Aspekte in Bezug auf die Streuung 460 der Maxima 450 der integralen HF-Energie 405 für die Abhängigkeiten 455 gemäß 12 auf. 13 ist ein Häufigkeits-Diagramm für die Werte der Maxima 450 der integralen HF-Energie 405. In 13 ist die Streuung 460 eingezeichnet. Aus 13 ist ersichtlich, dass die Streuung 460 wesentlich geringer ist als ein Mittelwert 461 der integralen HF-Energie 405, insbesondere kleiner als 80 % des Mittelwerts 461.
14 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens, das verschiedene hierin beschriebene Techniken implementiert. In Schritt 2001 wird optional eine Optimierung der Flipwinkel 315 für die verschiedenen HF-Anregungspulse 351-353 durchgeführt. Die Flipwinkel 315 werden dabei als Optimierungsgrößen bestimmt. Die Optimierung kann z.B. ein oder mehrere numerische Techniken umfassen, etwa basierend auf dem Gradientenverfahren, dem Schrittweiteverfahren, einem evolutionären Algorithmus, etc.. Die Optimierung kann unterschiedlichste Optimierungsparameter berücksichtigen, beispielsweise die maximale Frequenz-Energie der Repetitionssequenz 401; die Streuung 460 der integralen HF-Energie 405; die Differenz 406 zwischen den Flipwinkeln 315 der verschiedenen HF-Anregungspulse 351-353; und ein Signal-zu-Rausch-Verhältnis der MR-Daten 261-263. Zum Beispiel könnte die maximale HF-Energie der Repetitionssequenz 401 als Randbedingung vorgegeben werden. Zum Beispiel könnte eine minimale Differenz 406 zwischen den Flipwinkeln 315 der verschiedenen HF-Anregungspulse 351-353 als Randbedingung vorgegeben werden. Die Streuung 460 könnte minimiert werden.
Anschließend wird in Schritt 2002 eine aktuelle Repetition 401, 402 ausgewählt. Dann erfolgt zumindest teilweise zeitparallel das Ausführen der Schritte 2003 und 2004, bei denen HF-Anregungspulse zum Anregen der Kernmagnetisierung in den verschiedenen Schichten 201-203 eingestreut werden.
Dann erfolgt wiederum zumindest teilweise zeitparallel das Ausführen der Schritte 2005 und 2006, bei denen die jeweils zugehörigen MR-Daten 261-263 erfasst werden.
In Schritt 2007 wird überprüft, ob eine weitere Repetition 401, 402 in der Repetitionssequenz 400 vorhanden ist. Ist dies der Fall, werden die Schritte 2002-2006 mit der weiteren Repetition 401, 402 erneut ausgeführt.
Andernfalls erfolgt in Schritt 2008 das Bestimmen der MR-Bilder 271-273 für die verschiedenen Schichten 201-203.
Selbstverständlich können die Merkmale der vorab beschriebenen Ausführungsformen und Aspekte der Erfindung miteinander kombiniert werden. Insbesondere können die Merkmale nicht nur in den beschriebenen Kombinationen, sondern auch in anderen Kombinationen oder für sich genommen verwendet werden, ohne das Gebiet der Erfindung zu verlassen.
Z.B. wurden voranstehend Beispiele illustriert, bei denen für zwei oder drei Schichten MR-Daten erfasst werden. Dabei kann es im Allgemeinen möglich sein, für eine größere Anzahl von Schichten MR-Daten zu erfassen, z.B. indem die hierin beschriebenen Techniken für weitere Schichten wiederholt werden. Es ist auch möglich, dass zumindest teilweise zeitparallel für zwei, drei oder mehr Schichten MR-Daten mittels Techniken der SMS-Bildgebung erfasst werden.

Claims

Verfahren zum Magnetresonanz-Fingerprinting, das umfasst: - für jede Repetition (401, 402) einer Repetitionssequenz (400): Einstrahlen eines entsprechenden ersten Hochfrequenz-Anregungspulses (351-353, 359) zum Anregen der Kernmagnetisierung in einer ersten Schicht (201-203) und Erfassen von zugehörigen ersten Magnetresonanz-Daten (261-263), - für jede Repetition (401, 402) der Repetitionssequenz (400): Einstrahlen eines entsprechenden zweiten Hochfrequenz-Anregungspulses (351-353, 359) zum Anregen der Kernmagnetisierung in einer zweiten Schicht (201-203), die verschieden von der ersten Schicht (201-203) ist, und Erfassen von zugehörigen zweiten Magnetresonanz-Daten (261-263), - Bestimmen eines ersten Magnetresonanz-Bilds (271-273) der ersten Schicht (201-203) basierend auf einem Fingerprinting-Wörterbuch (280) und auf den ersten Magnetresonanz-Daten (261-263), - Bestimmen eines zweiten Magnetresonanz-Bilds (271-273) der zweiten Schicht (201-203) basierend auf dem Fingerprinting-Wörterbuch (280) und auf den zweiten Magnetresonanz-Daten (261-263), wobei das Einstrahlen der ersten Hochfrequenz-Anregungspulse (351-353, 359) und der zweiten Hochfrequenz-Anregungspulse (351-353, 359) in den Repetitionen zumindest teilweise zeitparallel erfolgt, wobei die Flipwinkel (315) der ersten Hochfrequenz-Anregungspulse (351-353, 359) zumindest für einige Repetitionen verschieden sind von den entsprechenden Flipwinkeln (315) der zweiten Hochfrequenz-Anregungspulse, wobei die Streuung (460) von lokalen Maxima (450) der Summe (405) der Hochfrequenz-Energie der ersten Hochfrequenz-Anregungspulse (351-353, 359) und der Hochfrequenz-Energie der zweiten Hochfrequenz-Anregungspulse (351-353, 359) als Funktion der Repetition (401, 402) über die Repetitionssequenz (400) nicht größer als 80 % bezogen auf den Mittelwert (461) dieser Summe (405) über die Repetitionen (401, 402) der Repetitionssequenz (400) ist.
Verfahren zum Magnetresonanz-Fingerprinting, das umfasst: - für jede Repetition (401, 402) einer Repetitionssequenz (400): Einstrahlen eines entsprechenden ersten Hochfrequenz-Anregungspulses (351-353, 359) zum Anregen der Kernmagnetisierung in einer ersten Schicht (201-203) und Erfassen von zugehörigen ersten Magnetresonanz-Daten (261-263), - für jede Repetition (401, 402) der Repetitionssequenz (400): Einstrahlen eines entsprechenden zweiten Hochfrequenz-Anregungspulses (351-353, 359) zum Anregen der Kernmagnetisierung in einer zweiten Schicht (201-203), die verschieden von der ersten Schicht (201-203) ist, und Erfassen von zugehörigen zweiten Magnetresonanz-Daten (261-263), - Bestimmen eines ersten Magnetresonanz-Bilds (271-273) der ersten Schicht (201-203) basierend auf einem Fingerprinting-Wörterbuch (280) und auf den ersten Magnetresonanz-Daten (261-263), - Bestimmen eines zweiten Magnetresonanz-Bilds (271-273) der zweiten Schicht (201-203) basierend auf dem Fingerprinting-Wörterbuch (280) und auf den zweiten Magnetresonanz-Daten (261-263), - Durchführen einer ersten Optimierung der Flipwinkel (315) (315) der ersten Hochfrequenz-Anregungspulse (351-353, 359) und einer zweiten Optimierung der Flipwinkel (315) (315) der zweiten Hochfrequenz-Anregungspulse, wobei das Einstrahlen der ersten Hochfrequenz-Anregungspulse (351-353, 359) und der zweiten Hochfrequenz-Anregungspulse (351-353, 359) in den Repetitionen zumindest teilweise zeitparallel erfolgt, wobei die Flipwinkel (315) der ersten Hochfrequenz-Anregungspulse (351-353, 359) zumindest für einige Repetitionen verschieden sind von den entsprechenden Flipwinkel (315) der zweiten Hochfrequenz-Anregungspulse wobei mindestens ein Optimierungsparameter der ersten Optimierung und/oder der zweiten Optimierung umfasst: - die Streuung (460) der lokalen Maxima der Summe der Hochfrequenz-Energie der ersten Hochfrequenz-Anregungspulse und der Summe der Hochfrequenz-Energie der zweiten Hochfrequenz-Anregungspulse als Funktion der Repetition (401, 402) über die Repetitionssequenz (400).
Verfahren nach Anspruch 2, wobei der mindestens eine Optimierungsparameter der ersten Optimierung und/oder der zweiten Optimierung weiterhin aus folgender Gruppe ausgewählt ist: - die maximale Hochfrequenz-Energie der Repetitionssequenz (400); - die Differenz (406) zwischen den Flipwinkeln (315) der ersten Hochfrequenz-Anregungspulse (351-353, 359) und den Flipwinkeln (315) der zweiten Hochfrequenz-Anregungspulse (351-353, 359) für die verschiedenen Repetitionen; und - das Signal-zu-Rausch-Verhältnis der ersten Magnetresonanz-Daten (261-263) und der zweiten Magnetresonanz-Daten (261-263) .
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die Flipwinkel (315) der ersten Hochfrequenz-Anregungspulse (351-353, 359) für verschiedene Repetitionen variieren, wobei die Flipwinkel (315) der zweiten Hochfrequenz-Anregungspulse (351-353, 359) für verschiedene Repetitionen variieren.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei eine Abhängigkeit (455) der Flipwinkel (315) der ersten Hochfrequenz-Anregungspulse (351-353, 359) von der Repetition (401, 402) komplementär zu einer Abhängigkeit (455) der Flipwinkel (315) der zweiten Hochfrequenz-Anregungspulse (351-353, 359) von der Repetition (401, 402) ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, wobei eine Abhängigkeit (455) der Flipwinkel (315) der ersten Hochfrequenz-Anregungspulse (351-353, 359) von der Repetition (401, 402) entsprechend zu einer Abhängigkeit (455) der Flipwinkel (315) der zweiten Hochfrequenz-Anregungspulse (351-353, 359) von der Repetition (401, 402) ist.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Abhängigkeit (455) der Flipwinkel (315) der ersten Hochfrequenz-Anregungspulse (351-353, 359) von der Repetition (401, 402) durch eine erste Funktion beschrieben wird, wobei die Abhängigkeit (455) der Flipwinkel (315) der zweiten Hochfrequenz-Anregungspulse (351-353, 359) von der Repetition (401, 402) durch eine zweite Funktion beschrieben wird, wobei die erste Funktion der zweiten Funktion entspricht
Verfahren nach Anspruch 7, wobei die erste Funktion gleich der zweiten Funktion, multipliziert mit einem Skalierungsfaktor ungleich Eins, ist.
Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, wobei die erste Funktion gleich der um mindestens eine Repetition (401, 402) verschobenen zweiten Funktion ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7-9, wobei die erste Funktion und die zweite Funktion Oszillationen als Funktion der Repetition (401, 402) mit entsprechenden Periodenlängen aufweisen.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die Streuung (460) von lokalen Maxima (450) der Summe (405) der Hochfrequenz-Energie der ersten Hochfrequenz-Anregungspulse (351-353, 359) und der Hochfrequenz-Energie der zweiten Hochfrequenz-Anregungspulse (351-353, 359) als Funktion der Repetition (401, 402) über die Repetitionssequenz (400) nicht größer als 50% bezogen auf den Mittelwert (461) dieser Summe (405) ist, bevorzugt nicht größer als 20 %, besonders bevorzugt nicht größer als 8 %.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die Streuung (460) der Summe (405) der Hochfrequenz-Energie der ersten Hochfrequenz-Anregungspulse (351-353, 359) und der Hochfrequenz-Energie der zweiten Hochfrequenz-Anregungspulse (351-353, 359) als Funktion der Repetition (401, 402) über die Repetitionssequenz (400) nicht größer als 80 % ist.
Magnetresonanz-Anlage (100), die umfasst: - einen Speicher (161), der eingerichtet ist, um Steueranweisungen zu speichern, - mindestens einen Prozessor (162), der mit dem Speicher gekoppelt ist und der eingerichtet ist, um die Steueranweisungen auszuführen, wobei Ausführen der Steueranweisungen bewirkt, dass folgende Schritte ausgeführt werden: - für jede Repetition (401, 402) einer Repetitionssequenz (400): Einstrahlen eines entsprechenden ersten Hochfrequenz-Anregungspulses (351-353, 359) zum Anregen der Kernmagnetisierung in einer ersten Schicht (201-203) und Erfassen von zugehörigen ersten Magnetresonanz-Daten (261-263), - für jede Repetition (401, 402) der Repetitionssequenz (400): Einstrahlen eines entsprechenden zweiten Hochfrequenz-Anregungspulses (351-353, 359) zum Anregen der Kernmagnetisierung in einer zweiten Schicht (201-203), die verschieden von der ersten Schicht (201-203) ist, und Erfassen von zugehörigen zweiten Magnetresonanz-Daten (261-263), - Bestimmen eines ersten Magnetresonanz-Bilds (271-273) der ersten Schicht (201-203) basierend auf einem Fingerprinting-Wörterbuch (280) und auf den ersten Magnetresonanz-Daten (261-263), - Bestimmen eines zweiten Magnetresonanz-Bilds (271-273) der zweiten Schicht (201-203) basierend auf dem Fingerprinting-Wörterbuch (280) und auf den zweiten Magnetresonanz-Daten (261-263), wobei das Einstrahlen der ersten Hochfrequenz-Anregungspulse (351-353, 359) und der zweiten Hochfrequenz-Anregungspulse (351-353, 359) in den Repetitionen zumindest teilweise zeitparallel erfolgt, wobei die Streuung (460) von lokalen Maxima (450) der Summe (405) der Hochfrequenz-Energie der ersten Hochfrequenz-Anregungspulse (351-353, 359) und der Hochfrequenz-Energie der zweiten Hochfrequenz-Anregungspulse (351-353, 359) als Funktion der Repetition (401, 402) über die Repetitionssequenz (400) nicht größer als 80 % bezogen auf den Mittelwert (461) dieser Summe (405) über die Repetitionen (401, 402) der Repetitionssequenz (400) ist.
Magnetresonanz-Anlage (100), die umfasst: - einen Speicher (161), der eingerichtet ist, um Steueranweisungen zu speichern, - mindestens einen Prozessor (162), der mit dem Speicher gekoppelt ist und der eingerichtet ist, um die Steueranweisungen auszuführen, wobei Ausführen der Steueranweisungen bewirkt, dass folgende Schritte ausgeführt werden: - für jede Repetition (401, 402) einer Repetitionssequenz (400): Einstrahlen eines entsprechenden ersten Hochfrequenz-Anregungspulses (351-353, 359) zum Anregen der Kernmagnetisierung in einer ersten Schicht (201-203) und Erfassen von zugehörigen ersten Magnetresonanz-Daten (261-263), - für jede Repetition (401, 402) der Repetitionssequenz (400): Einstrahlen eines entsprechenden zweiten Hochfrequenz-Anregungspulses (351-353, 359) zum Anregen der Kernmagnetisierung in einer zweiten Schicht (201-203), die verschieden von der ersten Schicht (201-203) ist, und Erfassen von zugehörigen zweiten Magnetresonanz-Daten (261-263), - Bestimmen eines ersten Magnetresonanz-Bilds (271-273) der ersten Schicht (201-203) basierend auf einem Fingerprinting-Wörterbuch (280) und auf den ersten Magnetresonanz-Daten (261-263), - Bestimmen eines zweiten Magnetresonanz-Bilds (271-273) der zweiten Schicht (201-203) basierend auf dem Fingerprinting-Wörterbuch (280) und auf den zweiten Magnetresonanz-Daten (261-263), - Durchführen einer ersten Optimierung der Flipwinkel (315) (315) der ersten Hochfrequenz-Anregungspulse (351-353, 359) und einer zweiten Optimierung der Flipwinkel (315) (315) der zweiten Hochfrequenz-Anregungspulse, wobei das Einstrahlen der ersten Hochfrequenz-Anregungspulse (351-353, 359) und der zweiten Hochfrequenz-Anregungspulse (351-353, 359) in den Repetitionen zumindest teilweise zeitparallel erfolgt wobei mindestens ein Optimierungsparameter der ersten Optimierung und/oder der zweiten Optimierung umfasst: - die Streuung (460) der lokalen Maxima der Summe der Hochfrequenz-Energie der ersten Hochfrequenz-Anregungspulse und der Summe der Hochfrequenz-Energie der zweiten Hochfrequenz-Anregungspulse als Funktion der Repetition (401, 402) über die Repetitionssequenz (400).
Magnetresonanz-Anlage (100) nach Anspruch 13 oder 14, wobei die Magnetresonanz-Anlage (100) eingerichtet ist, um ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1-12 durchzuführen.