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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Magnetresonanztomographiegeräts mit Gradientenspulen
und mit einem Steuersystem unter anderem zum Steuern von Strömen in den
Gradientenspulen aufgrund von Pulssequenzen, bei dem ein Lärm, den
eine Pulssequenz bei ihrer Ausführung verursacht,
vor einem Start der Pulssequenz ermittelt wird, und ein Magnetresonanztomographiegerät zur Durchführung des
Verfahrens.
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Die
Magnetresonanztomographie ist eine bekannte Technik zur Gewinnung
von Bildern des Körperinneren
des lebenden Patienten. Wesentliche Bestandteile eines Magnetresonanztomographiegeräts sind
ein Grundfeldmagnet, ein Gradientensystem und ein Steuersystem,
das aufgrund von Pulssequenzen unter anderem die Ströme in den
Gradientenspulen steuert. Die zeitlich variablen Spulenströme erreichen
Amplitudenwerte von bis zu mehreren 100 A und unterliegen häufigen und
raschen Wechseln der Stromrichtung mit Anstiegs- und Abfallraten von
mehreren 100 kA/s. Diese Ströme
in den Gradientenspulen verursachen bei vorhandenem Grundmagnetfeld
aufgrund von Lorentzkräften
Schwingungen, die zu dem bekannten Lärm führen.
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Der
Schwerpunkt der bisherigen Untersuchungen zur Reduzierung von Lärm führte zu
einer Veränderung
des Übertragungsweges,
das heißt
zu einer Veränderung
des mechanischen Aufbaus des Magnetresonanztomographiegeräts. Dabei
wurden diese Veränderungen
grob aufgrund von Erfahrungswerten durchgeführt. Ferner ist einem Bedienenden, wie
auch einem Patienten, der bei verschiedenen Pulssequenzen in seiner
Stärke
unterschiedliche Lärm
erst nach Ausführung
der Pulssequenzen als subjektiver Eindruck zugänglich. Die Weiterentwicklung
auf dem Gebiet der Magnetresonanztomographie zur Verkürzung der
Meßzeit
und Verbesserung der Bildqualität
ist mit einer Vergrößerung der Ströme in den
Gradientenspulen verbunden. Damit nimmt auch der Lärm zu.
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In
dem Aufsatz von R.A. Hedeen et al. „Characterization and Prediction
of Gradient Acoustic Noise in MR Imagers", Magnetic Resonance in Medicine 37
(1997), Seiten 7-10, wird ein Lärm,
den eine Pulssequenz bei ihrer Ausführung verursacht, vor der Ausführung der
Pulssequenz vorausberechnet, indem eine durch Messung gefundene Übertragungsfunktion,
die sich aus Gradientenpulsen als Eingangsgröße und dem Lärm als Ausgangsgröße ergibt,
mit dem Spektrum der auszuführenden
Gradientenpulse multipliziert wird. Dabei ähnelt ein derart ermitteltes
Lärmspektrum
im wesentlichen dem Spektrum der Gradientenpulse und wird lediglich
schwach durch akustische Resonanzen des Geräts geprägt. Darüberhinaus wird als Ausblick
daraufhingewiesen, daß vorgenannte
Vorausberechnungsmöglichkeit
für Lärm zum Überprüfen neuer
Pulssequenzen hinsichtlich potentiell gefährlicher Schalldruckpegel und als
Standardisierungs-Werkzeug
in der Entwicklung neuer Ansätze
zur Lärmreduzierung
nützlich
sein sollte. Weiterhin wird die Kenntnis der Übertragungsfunktion für jede physikalische
Lärmbeherrschung und
lärmaufhebende
Maßnahme
als wichtig gekennzeichnet. Konkrete Maßnahmen zur unmittelbaren Lärmreduzierung
sind in vorgenanntem Aufsatz allerdings nicht angeführt.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für ein Magnetresonanzgerät ein Verfahren
beziehungsweise eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit einer
verbesserten Lärmreduzierung
zu schaffen.
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Die
Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
daß im
Fall eines ermittelten Lärms
oberhalb eines wählbaren
Werts, die Pulssequenz so geändert
wird, daß die
geänderte Pulssequenz
den wählbaren
Wert bei ihrer Ausführung
nicht überschreitet.
Hinsichtlich der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens wird die
Aufgabe durch den Gegenstand des Anspruchs 13 oder 16 gelöst.
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Der
besondere Vorteil liegt darin, daß der Lärm für unterschiedliche Pulssequenzen
nicht erst nach der Ausführung
einer Pulssequenz als ein subjektiver Eindruck oder als Ergebnis
einer Messung vorliegt, sondern vor der Ausführung einer Pulssequenz berechnet
wird und sich hieraus erweiterte Steuerungsmöglichkeiten für den Betrieb
eines Magnetresonanztomographiegeräts ergeben.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung wird die Ermittlung des Lärms im Frequenzbereich
durchgeführt,
indem für
jede Gradientenspule eine systeminhärente Übertragungsfunktion, die sich
aus einem Gradientenspulenstrom als Eingangsgröße und dem Lärm als Ausgangsgröße ergibt,
mit der Fouriertransfor mierten des entsprechenden Gradientenspulenstroms
multipliziert wird, die Multiplikationsergebnisse über der
Frequenz integriert werden und die Integrationsergebnisse der einzelnen
Gradientenachsen aufsummiert werden. Erst die Transformation in
den Frequenzbereich ermöglicht
eine Separierung der Parameter und eine exakte Berechnung der teilweise großen Auswirkungen
auf den Lärm,
welche von kleinsten Veränderungen
der Parameter verursacht werden.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird der A-Schalldruckpegel
einer Pulssequenz durch eine A-bewertete Integration der Multiplikationsergebnisse
ermittelt. Damit steht eine Bewertungsgröße für den Lärm einer Pulssequenz zur Verfügung, welche
den Eigenschaften des menschlichen Hörens Rechnung trägt.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird ein ermittelter
Lärm angezeigt.
Damit kann ein Bediener beispielsweise die Zumutbarkeit einer Lärmbelastung
in Abhängigkeit
vom Zustand und Alter des Patienten bewerten und in seine übrigen Bedienhandlungen
mit einbeziehen.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird im Falle eines ermittelten
Lärms oberhalb
eines bestimmten vorwählbaren
Werts, die Pulssequenz geändert,
so daß die
geänderte
Pulssequenz den bestimmten vorwählbaren
Wert bei ihrer Ausführung nicht überschreitet.
Dadurch wird der Bediener dahingehend entlastet, daß eine von
Fall zu Fall notwendige Entscheidung über die Zumutbarkeit des Lärms durch
einen vorwählbaren
Wert ersetzt wird und bei Überschreiten
dieses Wertes automatisch eine Änderung
der Pulssequenz zu niedrigeren Lärmwerten
hin ausgeführt
wird.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird die Repetitionszeit
der Pulssequenz geändert. Eine Änderung
der Repetitionszeit stellt eine einfache Änderung einer Pulssequenz dar.
Die zur Lärmreduzierung
notwendige Änderung
bei gleich bleibenden Anforderungen an die Bildqualität ist einfach
zu berechnen.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung wird eine Übertragungsfunktion durch Anregung
einer Gradientenspule mit einem Strom, dessen Spektrum alle lärmrelevanten
Frequenzen enthält,
ermittelt. Damit werden mit einer einzigen Anregung alle relevanten Frequenzanteile
der Übertragungsfunktion
gleichzeitig gemessen. Bei der experimentellen Ermittlung von Übertragungsfunktionen
bedeutet dies kürzeste Meßzeiten.
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In
einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung wird eine Übertragungsfunktion
durch Anregung einer Gradientenspule mit einem Frequenzdurchlauf von
sinusförmigen
Strömen
ermittelt. Dadurch wird mit jeder Sinusschwingung ein diskreter
Frequenzpunkt der Übertragungsfunktion
mit definierter Amplitude bestimmt.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung wird die Fourieranalyse der Gradientenspulenströme mit dem Kehrwert
der Repetitionszeit der Pulssequenz als Grundfrequenz der Fourieranalyse
durchgeführt.
Damit ergibt die Fourieranalyse ausschließlich Fourierkoeffizienten
bei ganzzahligen Vielfachen des Kehrwerts der Repetitionszeit.
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Weitere
Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus
dem im folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiel für ein Verfahren und
eine Vorrichtung anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:
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1 ein
Flußdiagramm
des Verfahrens zur Lärmermittlung
für ein
Magnetresonanztomographiegerät,
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2 eine Übersichtsbild
eines Magnetresonanztomographiegeräts,
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3 eine
beispielhafte Anzeige auf einer Anzeigevorrichtung.
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1 zeigt
in Form eines Flußdiagramms beispielhaft
das der Erfindung zugrundeliegende Verfahren der Lärmermittlung
für Magnetresonanztomographiegeräte. Die
Gradientenspulenströme
I(r,t) weisen eine Ortsabhängigkeit
aufgrund der für
die verschiedenen Gradientenspulen unterschiedlichen Leiteranordnung
sowie eine Zeitabhängigkeit
je nach steuernder Pulssequenz auf. Da die Leiteranordnung der Spulen
zeitlich konstant ist, ist eine Separierung von I(r,t) in eine ortsabhängige Komponente
I(r) und eine zeitabhängige
Komponente I(t) möglich.
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Die
ortsabhängige
Komponente I(r) bestimmt zusammen mit einer Reihe von Parametern eine Übertragungsfunktion Ü(f). Die
Ströme
in den Gradientenspulen erfahren im Grundmagnetfeld Lorentzkräfte, welche
die Leiter der Gradientenspulen in Schwingungen versetzen. Weitere
Lorentzkräfte
wirken aufgrund von Wirbelstrominduktion auf leitende Schichten,
die fest mit dem Gradientensystem verbunden sind, z.B. metallische
Vorrichtungen zur Kühlung
der Gradientenspulen oder Kupferplatinen eines Hochfrequenzantennensystems.
Die Lorentzkräfte werden
auf das gesamte Gradientensystem übertragen und versetzen dieses
in Schwingungen.
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Eine
Analyse dieser Schwingungen erfolgt über die Eigenschwingungen des
Gradientensystems. Das Eigenschwingungsverhalten ist durch die Eigenfrequenzen
und die Eigenschwingungsformen bestimmt. Die Wirkung der Lorentzkräfte auf
die Eigenschwingungsformen wird in Form der Partizipationsfaktoren
beschrieben. Diese geben an, wie stark die Lorentzkräfte eine
bestimmte Eigenschwingungsform anregen. Mathematisch wird dazu das
Skalarprodukt zwischen der Lorentzkraft an einem Punkt und dem Vektor,
der die Eigenschwingungsbewegung an diesem Ort beschreibt, gebildet.
Diese Skalarprodukte werden für
jeden Punkt des Gradientensystems ermittelt und aufsummiert. Daraus
resultiert ein Partizipationsfaktor PF einer Eigenschwingungsform.
Die Eigenfrequenzen werden mit Hilfe der Materialparameter berechnet.
Mit Kenntnis der Partizipationsfaktoren PF und der Eigenfrequenzen
wird die Schwingung des Gradientensystems für jeden Ort und für jede Frequenz
durch Überlagerung
der Schwingungen der einzelnen Eigenschwingungsformen bestimmt.
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Die
Schwingungen werden über
verschiedene Ausbreitungswege an die Oberflächen des Geräts weitergegeben.
Diese werden in ihrer Bedeutung frequenzaufgelöst erfaßt. Die Oberflächenschnelle
bestimmt die Übertragung
der Mechanikschwingung in die Schallschwingung und wird aus der Überlagerung der
Schwingungen der einzelnen Übertragungswege berechnet.
Zusammen mit der Geometrie der Oberfläche bestimmt diese Oberflächenschnelle
den Lärm(r,f)
des Geräts.
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Die Übertragungsfunktion Ü(f) ergibt
sich aus einer definierten Anregung einer Gradientenspule mit einem
Normstrom I0 als Eingangsgröße und dem
dadurch hervorgerufenen Lärm
dB an einem bestimmten Ort als Ausgangsgröße. Zur Bildung der Übertragungsfunktion
wählt man
einen Ort aus. Da der vom Patienten wahrgenommene Lärm im Vordergrund
steht, wählt
man vorteilhaft einen Ort, an dem sich normalerweise der Kopf des
Patienten während der
Untersuchung befindet. Durch die NEMA-Vorschrift ist beispielsweise das Isozentrum
des Grundfeldmagneten vorgeschrieben. Dabei ist das vorausgehend
erläuterte
Verfahren für
jeden beliebigen Ort anwendbar.
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Ein
Magnetresonanztomographiegerät
besitzt mehrere Gradientenspulen, die mit unterschiedlichen Strömen betrieben
werden. Zur Ermittlung der Übertragungsfunktionen
wird eine Gradientenspule nach der anderen unabhängig voneinander betrachtet.
Jeder Gradientenspule wird eine Übertragungsfunktion
zugeordnet.
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Die
rechnerische Bestimmung der Übertragungsfunktionen
erfolgt nach vorausgehend beschriebenem Verfahren unter Zuhilfenahme
einer Finite-Elemente-Methode-Rechnung.
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Die
experimentelle Ermittlung der Übertragungsfunktionen
erfolgt durch eine Anregung einer Gradientenspule mit einem Normstrom
I0 und einer frequenzaufgelösten Schallmessung
des Lärms
dB an einem ausgewählten
Meßort.
Vorteilhafte Anregungen sind ein Frequenzdurchlauf von Sinusschwingungen
und tiefpaßgefiltertes
weißes
Rauschen. Beim Frequenzdurchlauf wird für jede Frequenz, bei der die Übertragungsfunktion
gemessen werden soll, die Gradientenspule mit einem sinusförmigen Strom
dieser Frequenz angeregt. Dabei ist die Skalierung der Übertragungsfunktion
einfach, weil die Amplitude der Sinusschwingung in Ampere, beziehungsweise
die daraus resultierende Gradientenstärke in Millitesla pro Meter,
direkt abgelesen wird. Vorteilhaft bleibt die Amplitude für alle Frequenzen des
Durchlaufs gleich. Die zweite Anregung zur experimentellen Ermittlung
der Übertragungsfunktion geht
von tiefpaßgefiltertem
weißen
Rauschen aus. Dabei ist die Übertragungsfunktion
des Tiefpasses im Bereich von ca. 0 Hz bis ca. 20000 Hz, der an
den für einen
Menschen hörbaren
Frequenzbereich angelehnt ist, gleich Eins und für größere Frequenzen gleich Null.
Dieses tiefpaßgefilterte
weiße
Rauschen wird als Größe im Frequenzbereich
in den Zeitbereich transformiert und als Normstrom einer Gradientenspule
zugeführt.
Dabei ist bei der frequenzaufgelösten
Lärmmessung
zu beachten, daß sich
die Gradientenstärke
des tiefpaßgefilterten
weißen
Rauschens auf alle Frequenzanteile aufteilt. Die Übertragungsfunktion
ist einfach zu skalieren, indem man für eine bestimmte Frequenz mit
einer entsprechenden Sinus-Messung vergleicht. Die gemessenen Übertragungsfunktionen
sind sehr stabil und schwanken nicht mehr als 1 dB zwischen verschiedenen
Messungen.
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Die Übertragungsfunktion
typischer Magnetresonanztomographiegeräte steigt mit der Frequenz
an, bis bei wenigen kHz ein Maximum erreicht ist. Bei höheren Frequenzen
ist ein leichtes, aber kontinuierliches Absinken des Lärms festzustellen. Allerdings
ist das Spektrum der Übertragungsfunktion
bis zum Maximum hin von deutlichen scharfen Resonanzen geprägt.
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Die
zeitabhängige
Komponente I(t) wird durch die Pulssequenz bestimmt. Der zeitliche
Verlauf I(t) eines Spulenstroms wird durch die Fouriertransformation
in eine frequenzabhängige
Größe I(f) überführt. Bei
einem mit der Periode T periodischen Zeitverlauf von I(t) vereinfacht
sich I(f) dahingehend, daß I(f)
von Null verschiedene Werte ausschließlich bei ganzzahligen Vielfachen
einer Grundfrequenz fG, welche der Kehrwert
der Periode T ist, annimmt. Vorgenannte von Null verschiedene Werte
werden durch die Gradientenstärke
G dividiert und als n-ter Fourierkoeffizient FK(n) bezeichnet. Die
Laufvariable n nimmt dabei nur von Null verschiedene ganzzahlige positive
Werte an. Die Funktion I(f) wird dadurch in eine Funktion I(n·fG) überführt. Aus
dem Stromverlauf I(t) entsteht ein normierter Stromverlauf I(t),
indem man mit der Gradientenstärke
G dividiert. Für
eine Pulssequenz ist die Periode T gleich der Repetitionszeit.
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Kenngrößen für Pulssequenzen,
welche die Gradientenspulenströme
steuern, sind die Gradientenstärke,
die Repetitionszeit, die Anstiegs- und Abfallraten, die Form sowie
das zugehörige
Stromintegral der Pulssequenz, wobei vorgenannte Größen teilweise
miteinander verknüpft
sind. Eine von der Übertragungsfunktion Ü(f) unabhängige Vergrößerung des
Lärms findet
bei einer Erhöhung
der Gradientenstärke,
bei der Vergrößerung des
Stromintegrals und bei einer Vergrößerung von Fourierkoeffizienten
statt. Dabei ist die Größe der Fourierkoeffizienten
durch die Form der Pulssequenz bestimmt. Der Lärm in Pascal ist der Gradientenstärke direkt
proportional. Für
Pulssequenzen mit vielen für
den Lärm maßgeblichen
Fourierkoeffizienten – also
für Pulssequenzen
mit langen Repetitionszeiten – wird
eine grobe Abschätzung
des Lärms
mit einer Durchschnittsbildung der Beträge der Fourierkoeffizienten er reicht.
Messungen haben gezeigt, daß vorgenannter
Durchschnittswert dem Integral des Betrags des Gradientenspulenstroms,
der während
einer Periode fließt,
direkt proportional ist. Die anderen Kenngrößen einer Pulssequenz – Repetitionszeit
sowie Anstiegs- und Abfallraten – wirken sich in Abhängigkeit von
der Übertragungsfunktion Ü(f) auf
den Lärm
aus.
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Bei
der Fouriertransformation der Gradientenspulenströme ist zu
beachten, daß das
verwendete Zeitsignal der Pulssequenz ausreichend lang ist. Dies
kann durch periodisches Hintereinanderhängen der Pulssequenz erreicht
werden. Eine Wiederholrate von 300 führt auch bei sehr schnellen
Pulssequenzen zu einer ausreichenden Signallänge. Bei langen Pulssequenzen
sollte man zur Beschleunigung der Berechnung eine reduzierte Wiederholrate
wählen.
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Die
Multiplikation der Übertragungsfunktion Ü(f) mit
der Fouriertransformierten I(n·fG) des Stromverlaufs in der Gradientenspule
ergibt ein frequenzaufgelöstes
Lärmspektrum
dB(f), das für
die jeweilige Pulssequenz charakteristisch ist. Durch eine einfache
Integralbildung wird der Schalldruckpegel ermittelt. Mit einer A-gewichteten
Integralbildung ergibt sich der A-Schalldruckpegel, der den Eigenschaften des
menschlichen Hörens
Rechnung trägt.
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Magnetresonanztomographiegeräte besitzen
mehrere Gradientenspulen, die mit unterschiedlichen Strömen betrieben
werden. Für
das vorausgehend beschriebene Verfahren bedeutet dies, daß für alle Gradientenspulen
die zugehörigen Übertragungsfunktion
ermittelt werden, diese mit den Fouriertransformierten der zugehörigen Spulenströme multipliziert
werden und nach der Integralbildung aufsummiert werden.
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Unter
Umständen
können
Veränderungen des
Frequenzgangs von Spulen und Verstärkern des Gradientensystems
auftreten. Weil eine Übertragungsfunktion Ü(f) vorgenannte
Veränderungen
nicht beschreibt, ist dann die Einführung eines Hilfsspek trums
vorteilhaft, welches in die Multiplikation mit einbezogen wird.
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Für die Multiplikation
der Übertragungsfunktion Ü(f) mit
der Fouriertransformierten I(n·fG) wird für beide
Spektren der gleiche Frequenzbereich gewählt. Ein Frequenzbereich bis
etwa 22 kHz wird berücksichtigt.
Es wird eine Frequenzauflösung
verwendet, bei der keine störenden
Frequenzverschiebungen aufgrund einer Diskretisierung auftreten,
die die Resonanzen gut auflöst
und die für
beide Spektren identisch ist. Eine vorteilhafte Auflösung liegt
im Bereich von 1 Hz.
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Bei
einer Veränderung
der Repetitionszeit bleiben die Fourierkoeffizienten gleich groß, beziehen
sich aber auf eine andere Grundfrequenz und treffen damit bei der
Multiplikation auf andere Werte der Übertragungsfunktion. Üblicherweise
haben die Fourierkoeffizienten niedrigerer Ordnung höhere Werte,
so daß bei
einer Verkürzung
der Repetitionszeit eine Verschiebung der großen Fourierkoeffizienten zu
größeren Werten
in der Übertragungsfunktion hin
folgt. Dies hat am wahrscheinlichsten einen größeren Lärm zur Folge. Eine massive
Reduzierung des Lärms
durch eine Verkürzung
der Repetitionszeit ist dann möglich,
wenn dadurch das Zusammentreffen von Resonanzfrequenzen der Übertragungsfunktion
mit ganzzahligen Vielfachen des Kehrwerts der Repetitionszeit vermieden
wird.
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Weitere
wichtige Größen einer
Pulssequenz im Hinblick auf den Lärm sind damit neben der Gradientenstärke die
Fourierkoeffizienten niedriger Ordnung in Verbindung mit der Repetitionszeit.
Die Anstiegs- und Abfallraten beeinflussen den Lärm nicht direkt. Eine Änderung
dieser Raten kann sich auf die Repetitionszeit und die Fourierkoeffizienten
auswirken und nimmt dann auf diesen Wegen Einfluß auf den Lärm.
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Das
vorausgehend beschriebene Verfahren wird für die Ermittlung von Schalldruckpegeln
für Pulssequenzen
verwendet und zur Bestimmung lärmoptimierter
Pulssequenzen eingesetzt. Eine Berechnung von zeitlichen Lärmspitzen
ist bei Berücksichtigung
von komplexen Übertragungsfunktionen möglich.
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Eine
vereinfachte Methode zur Lärmvermeidung
ist die Definition von verbotenen Frequenzbändern um die Resonanzfrequenzen
der Übertragungsfunktionen
herum, z.B. in einem Bereich von ± 20 Hz. Treffen Fourierkoeffizienten
größer einem
definierten Schwellenwert in diese Frequenzbänder, so wird dies angezeigt,
eine automatische Veränderung
der Repetitionszeit durchgeführt
oder eine Empfehlung, diese Veränderung
durchzuführen,
angezeigt.
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2 zeigt
beispielhaft ein Übersichtsbild
eines Magnetresonanztomographiegeräts, wobei lediglich die für die Erfindung
wichtigen Komponenten dargestellt sind. Eine Patientenliege 1,
ein Grundfeldmagnet 2, ein Gradientensystem 3,
ein Steuersystem 4 und eine Anzeigevorrichtung 5 sind
als Grundbausteine gezeichnet. Das Steuersystem beinhaltet die Programme
zur Pulssequenzsteuerung für
das Gradientensystem und führt
der Anzeigevorrichtung Daten zu. Ferner beinhalte das Steuersystem
eine Vorrichtung, die den Lärm,
den eine Pulssequenz bei ihrer Ausführung verursacht, vor dem Start
der Pulssequenz ermittelt und den ermittelten Lärm der Anzeigevorrichtung zur
Meldung zuführt.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung erkennt die besagte Vorrichtung,
daß ein
für eine
Pulssequenz ermittelter Lärm
einen in der Vorrichtung hinterlegten bestimmten Grenzwert überschreitet,
führt den
Sachverhalt der Überschreitung
der Anzeigevorrichtung zu, ermittelt eine geänderte Pulssequenz, bei deren
Ausführung
der Grenzwert nicht überschritten
wird und führt
die geänderte
Pulssequenz oder die ermittelte Änderung
dem Steuersystem zur Ausführung
zu. Dabei ist die Änderung
der Repetitionszeit eine einfache Änderung der Pulssequenz. Eine genügend große Verlängerung
der Repetitionszeit führt
zur Lärmreduzierung,
aber auch zur unerwünschten
Verlängerung
der Meßzeit.
Mit einer Verkürzung
der Repetitions zeit wird ebenfalls eine Lärmreduzierung erreicht, wenn
das Zusammentreffen von Resonanzfrequenzen der Übertragungsfunktionen mit ganzzahligen
Vielfachen des Kehrwertes der Repetitionszeit im Unterschied zur
ursprünglichen Einstellung
vermieden wird. Besagte Vorrichtung ermittelt daher beispielsweise
mit einem iterativen Verfahren unter der Randbedingung möglichst
unveränderter
Abbildungseigenschaften und unter Berücksichtigung der technischen
Leistungsgrenzen des Geräts
die günstigste
Repetitionszeit, für
die der Lärm
unterhalb des Grenzwerts bleibt.
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3 zeigt
das Beispiel einer Anzeige auf einer Anzeigevorrichtung z.B. einem
Monitor. Wie allgemein üblich,
ist auf dem Monitor nicht nur ein Magnetresonanzbild B darstellbar,
sondern es sind zusätzlich
Benutzerinformationen einblendbar. Neben den üblichen Informationen ist auf
dem Monitor eine analoge Skala S dargestellt, auf welcher der für eine voreingestellte
Pulssequenz zu erwartende Lärm
angezeigt wird. Der Typ einer Pulssequenz wird üblicherweise über ein
Menü vorgewählt, wobei
dann noch bestimmte Parameter der Pulssequenz vom Benutzer wählbar sind.
Beispiele für
solche Parameter einer Pulssequenz sind die Schichtorientierung, die
Repetitionszeit TR, das Betrachtungsfeld FOV (Field of View) und
die Auflösung
RES. Die Schichtorientierung wird im allgemeinen graphisch eingestellt, während für die anderen
vorgenannten Parameter Standardvorgaben numerisch auf dem Monitor
angezeigt werden. Diese Standardvorgaben können z.B. durch Tastatureingabe
manuell überschrieben
werden.
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Wenn
der Benutzer nun eine Pulssequenz ausgewählt und die gewünschten
Parameter eingestellt hat, erhält
er auf der Skala S noch vor dem Start der Pulssequenz eine Information über den
zu erwartenden Lärm.
Falls dem Benutzer dieser als zu hoch erscheint, hat er zwei Möglichkeiten:
Er kann direkt auf die Parameter zugreifen und z.B. die Repetitionszeit
verkürzen,
ein kleineres Betrachtungsfeld wählen
oder die Auflösung
verringern. Dabei erhält
er unmittelbar auf der Skala S eine Information, wie sich solche
Modifikationen auf den Lärm
auswirken. Der Benutzer kann aber auch z.B. durch Ziehen mit einem
Cursor auf der Skala S den ihm zu hoch erscheinenden Lärmwert verringern,
wobei dann das Steuersystem über
einen geeigneten Algorithmus auf einen oder mehrere Parameter der
Pulssequenz zugreift und diese so ändert, daß bei der Ausführung der
geänderten
Pulssequenz der vorgegebene Lärm nicht überschritten
wird. In beiden Fällen
werden die Abbildungseigenschaften verändert. Der Benutzer kann jedoch
hier sachgerecht zwischen der Lärmbelastung
eines Patienten, die individuell sehr unterschiedlich empfunden
wird, und den Abbildungseigenschaften, die sich an den diagnostischen
Umständen
orientieren, abwägen.