DE602004011713T2

DE602004011713T2 - Kernspintomograph und Verfahren zur Erstellung eines Kernspinbildes

Info

Publication number: DE602004011713T2
Application number: DE602004011713T
Authority: DE
Inventors: Kenji Asono
Original assignee: GE Medical Systems Global Technology Co LLC
Current assignee: GE Medical Systems Global Technology Co LLC
Priority date: 2003-09-16
Filing date: 2004-09-16
Publication date: 2009-01-29
Anticipated expiration: 2024-09-17
Also published as: KR101083554B1; JP3971726B2; US7148686B2; CN100582760C; DE602004011713D1; CN1598556A; EP1517154B1; KR20050027947A; US20050057250A1; JP2005087375A; EP1517154A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Magnetresonanz-Bildgebungsgerät und ein Verfahren zur Erzeugung eines Magnetresonanzbildes zur Durchführung eines Bildgebungsverfahrens durch Erzeugung von Magnetresonanzsignalen, in denen eine bestimmte Frequenzkomponente aus einem speziellen Abschnitt in einer zu untersuchenden Region eines Objektes unterdrückt oder angeregt ist.
Magnetresonanzbildgebung (MR-Bildgebung) ist eine Technik zur Anwendung eines Gradientenmagnetfeldes und einer HF-Welle (Hochfrequenzwelle) auf ein Objekt in einem statischen Magnetfeld und zur Erzeugung eines Bildes auf der Basis von Magnetresonanzsignalen, die als ein Echo von Protonen in einer zu untersuchenden Region ausgesandt werden.
Eine bekannte Methode zur Magnetresonanzbildgebung ist beispielsweise eine SPSP(spectral-spatial, spektralräumliche)-Methode, die Magnetresonanzsignale erfasst, in denen eine bestimmte Frequenz unterdrückt ist, und ein Bild auf der Basis der Magnetresonanzsignale erzeugt, in denen die bestimmte Frequenz unterdrückt ist (siehe beispielsweise Fritz Schick et al., „Highly Selective Water and Fat Imaging Applying Multislice Sequences without Sensitivity to B1 Field Inhomogeneities", Magnetic Resonance in Medicine, 38, Seiten 269–274 (1997) und J. Forster et al., „Slice-Selective Fat Saturation in MR Angiography Using Spatial-Spectral Selective Prepulses", Journal of Megnetic Resonance Imaging, 8(3), Seiten 583–589 (1998).
Bei der SPSP-Methode wird eine Sequenz vordefinierter HF-Wellen gleichzeitig mit einem Gradientenmagnetfeld, das in positiver und negativer Polarität oszilliert, auf das Objekt angewandt. Somit können von einem vordefinierten Abschnitt in der zu untersuchenden Region des Objektes Magnetresonanzsignale gewonnen werden können, in denen eine Frequenz eines gewünschten Gewebes, beispielsweise von Fett, unterdrückt ist.
Die Genauigkeit bei der Auswahl eines gewünschten Abschnitts in einer zu untersuchenden Region wird allgemein als räumliche Selektivität bezeichnet. Außerdem wird die Unterdrückung der Frequenz von Fett in Magnetresonanzsignalen allgemein als Fettunterdrückung bezeichnet, während eine Akquisition von Magnetresonanzsignalen eines speziellen Frequenzbandes beispielsweise zur Fettunterdrückung allgemein als Frequenzselektivität bezeichnet wird.
Bei der SPSP-Methode ist ein Zeitraum, in dem eine HF-Welle zur Bestimmung der räumlichen Selektivität auf ein Objekt angewandt werden kann, durch die Größe des statischen Magnetfeldes bestimmt. Wenn die Größe des statischen Magnetfeldes, beispielsweise durch die Leistung der Ausrüstung beschränkt ist, ist folglich der Zeitraum, in dem eine HF-Welle angewandt werden kann, beschränkt. Infolgedessen kann manchmal ein Nachteil insofern entstehen, als eine ausreichende räumliche Selektivität nicht erreicht werden kann.
Außerdem führt bei der SPSP-Methode der Einfluss der Restmagnetisierung, die durch das auf das Objekt angewandte Gradientenmagnetfeld, das in der positiven und der negativen Polarität oszilliert, hervorgerufen ist, zu dem Nach teil, dass ein ausreichender Fettunterdrückungseffekt nicht erzielt werden kann.
Es ist bekannt, dass die Restmagnetisierung durch eine aufeinander folgende Anwendung von Gradientenmagnetfeldern, die entgegengesetzte Polarität aufweisen, mit absoluten Größen bzw. Amplituden von 2:1 beseitigt wird.
F. Schick et al, „Improved Clinical Echo-Planar MRI Using Spatial-Spectral Excitation", J. Magn. Res. Im. 8, 960–967 (1997) beschreibt räumlich-spektral selektive Anregungstechniken, die für EPI optimiert sind und verwendet werden.
Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Magnetresonanz-Bildgebungsgerät zu schaffen, das Beschränkungen hinsichtlich der räumlichen Selektivität und der Frequenzselektivität bei der raum- und frequenzselektiven Erzeugung von Magnetresonanzsignalen verringern kann.
Außerdem ist es eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Erzeugung von Magnetresonanzbildern zu schaffen, das Beschränkungen hinsichtlich der räumlichen Selektivität und der Frequenzselektivität bei der raum- und frequenzselektiven Erzeugung von Magnetresonanzsignalen reduzieren kann.
Ein Magnetresonanz-Bildgebungsgerät gemäß der vorliegenden Erfindung weist eine HF-Wellen-Applikationseinrichtung zur Anwendung einer HF-Welle auf eine zu untersuchende Region eines Objektes in einem statischen Magnetfeld, eine Gradientenmagnetfeld-Applikationseinrichtung zur Anwendung eines Gradientenmagnetfeldes zur Zuweisung von Positionsin formationen zu der zu untersuchenden Region, um einen ausgewählten Abschnitt zu definieren, und eine Detektionseinrichtung zur Detektion von Magnetresonanzsignalen von Protonen in dem ausgewählten Abschnitt, um Bilddaten für die zu untersuchende Region auf der Basis der Magnetresonanzsignale, die durch die Detektionseinrichtung detektiert werden, zu erzeugen, wobei das Magnetresonanz-Bildgebungsgerät ferner eine Steuerungseinrichtung aufweist, die dazu dient, die HF-Wellen-Applikationseinrichtung, die Gradientenmagnetfeld-Applikationseinrichtung und die Detektionseinrichtung in Kombination miteinander zu verwenden und die Einrichtungen zu veranlassen, eine erste Impulssequenz zur Unterdrückung oder Anregung von Zielprotonen in dem ausgewählten Abschnitt und eine zweite Impulssequenz zur Erfassung der Magnetresonanzsignale auszuführen, in denen eine Frequenzkomponente einer Resonanzfrequenz der Zielprotonen aus einer Region, die den ausgewählten Abschnitt enthält, unterdrückt oder angeregt wird, und wobei die Steuerungseinrichtung in der ersten Impulssequenz veranlasst, dass Impulse des Gradientenmagnetfeldes, die denselben Flächeninhalt und unterschiedliche Polaritäten aufweisen, asymmetrische Größen bzw. Amplituden in positiver und negativer Polarität aufweisen, und veranlasst, dass die HF-Welle gleichzeitig mit jedem Impuls des Gradientenmagnetfeldes angewandt wird, der die Polarität aufweist, die einer kleineren Größe zugeordnet ist.
Ein Verfahren zur Erzeugung eines Magnetresonanzbildes gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet ein Magnetresonanz-Bildegebungsgerät, das eine HF-Wellen-Applikationseinrichtung zur Anwendung einer HF-Welle auf eine zu untersuchende Region eines Objektes in einem statischen Magnetfeld und eine Gradientenmagnetfeld-Applikationseinrichtung zur Anwendung eines Gradientenmagnetfeldes zur Zuweisung von Positionsinformationen zu der zu untersuchenden Region, um einen ausgewählten Abschnitt zu definieren, aufweist, um Bilddaten für die zu untersuchende Region auf der Basis von Magnetresonanzsignalen von Protonen in dem ausgewählten Abschnitt zu erzeugen, wobei das Verfahren zur Erzeugung eines Magnetresonanzbildes einen Magnetresonanzsignal-Erzeugungsschritt zur Ausführung einer Impulssequenz zur Unterdrückung oder Anregung von Zielprotonen in dem ausgewählten Schnitt durch die HF-Wellen-Applikationseinrichtung und die Gradientenmagnetfeld-Applikationseinrichtung aufweist, um die Magnetresonanzsignale zu erzeugen, in denen eine Frequenzkomponente einer Resonanzfrequenz der Zielprotonen aus einer Region, die den ausgewählten Abschnitt enthält, unterdrückt oder angeregt wird, und wobei der Magnetresonanz-Erzeugungsschritt eine Anwendung von Impulsen des Gradientenmagnetfeldes, die denselben Flächeninhalt und unterschiedliche Polaritäten haben und asymmetrische Größen in positiver und negativer Polarität aufweisen, durch die Gradientenmagnetfeld-Applikationseinrichtung und eine Anwendung der HF-Welle gleichzeitig mit jedem Impuls des Gradientenmagnetfeldes, der die einer kleineren Größe zugeordnete Polarität aufweist, durch die HF-Wellen-Applikationseinrichtung aufweist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet die Steuerungseinrichtung die HF-Wellen-Applikationseinrichtung und die Gradientenmagnetfeld-Applikationseinrichtung in Kombination miteinander und steuert diese gemäß einer vorbestimmten Pulssequenz an, um Zielprotonen in einem bestimmten ausgewählten Abschnitt in einer zu untersuchenden Region zu unterdrücken oder anzuregen. In einer derartigen Impulssequenz veranlasst die Steuerungseinrichtung die Gra dientenmagnetfeld-Applikationseinrichtung, Impulse des Gradientenmagnetfeldes anzuwenden, die denselben Flächeninhalt und unterschiedliche Polaritäten haben und bei der positiven und negativen Polarität asymmetrische Größen bzw. Amplituden aufweisen, und sie veranlasst die HF-Wellen-Applikationseinrichtung, gleichzeitig mit jedem Impuls des Gradientenmagnetfeldes, der die Polarität der kleineren Größe aufweist, eine HF-Welle anzuwenden. Somit können Magnetresonanzsignale, in denen eine Frequenzkomponente einer Resonanzfrequenz der Zielprotonen unterdrückt oder angeregt ist, aus der zu untersuchenden Region in dem ausgewählten Abschnitt gewonnen werden.
Die Magnetresonanzsignale aus der zu untersuchenden Region werden durch die Detektionseinrichtung erfasst.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, Beschränkungen hinsichtlich der räumlichen Selektivität und der Frequenzselektivität bei der raum- und frequenzselektiven Erzeugung von Magnetresonanzsignalen zu reduzieren.
Die vorliegende Erfindung wird in einer Magnetresonanz-Bildgebungsanwendung, die Magnetresonanzsignale verwendet, um einen Bildgebungsprozess an einem Objekt durchzuführen, geeignet verwendet.
Weitere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung erschließen sich aus der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung, wie sie in den beigefügten Zeichnungen veranschaulicht sind:
1 zeigt ein schematisches Blockschaltbild, das allgemein den Aufbau eines MR-Bildgebungsgerätes gemäß ei ner ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
2 zeigt ein Schaubild, dass eine beispielhafte Impulssequenz zur Verwendung bei der Erzeugung eines Magnetresonanzsignals in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
3 zeigt ein Diagramm unter Veranschaulichung eines Hauptteils einer beispielhaften Impulssequenz zur Verwendung bei der Erzeugung eines Magnetresonanzsignals in einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
4 zeigt ein Diagramm unter Veranschaulichung einer Hystherese der Restmagnetisierung.
(Erste Ausführungsform)
Eine beispielhafte Konfiguration eines MR-Bildgebungsgerätes (Magnetresonanz-Bildgebungsgerätes) gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist zunächst hier nachstehend beschrieben.
1 zeigt ein schematisches Blockschaltbild, das allgemein die Konfiguration eines MR-Bildgebungsgerätes 100 gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
Das MR-Bildgebungsgerät 100 weist einen Hauptkörperabschnitt 110 und einen Konsolenabschnitt 180 auf. In 1 ist der Hauptkörperabschnitt 110 in einer schematisierten perspektivischen durchsichtigen Darstellung seines Hauptabschnitts veranschaulicht.
Der Hauptkörperabschnitt 110 weist ein magnetisches System und einen Ansteuerungsabschnitt 250 auf.
Das Magnetsystem enthält ein Paar von ein statisches Magnetfeld erzeugenden Magnetabschnitten 150a, 150b, Gradientenspulenabschnitten 160a und 160b sowie HF(Hochfrequenz)-Spulenabschnitten 180a und 180b, wobei jedes Element in einem Gehäuse 141 des Hauptkörperabschnitts 110 derart angeordnet ist, dass es seinem Gegenstück gegenüber liegt.
Diese Abschnitte sind mit jedem zu seinem Gegenteil weisenden Element eingerichtet und vom Inneren aus beispielsweise in der Reihenfolge der HF-Spulenabschnitte 180a und 180b, der Gradientenspulenabschnitte 160a und 160b und der Magnetabschnitte 150a und 150b zur Erzeugung des statischen Magnetfeldes angeordnet. Zwischen den innersten HF-Spulenabschnitten 180a und 180b ist eine Bohrung 141a ausgebildet, in der ein (nicht veranschaulichtes) Objekt positioniert ist.
Da das MR-Bildgebungsgerät 100, wie es in 1 veranschaulicht ist, ein Gehäuse 141 aufweist, das hinsichtlich seiner Gestalt derart aufgebaut ist, dass die Bohrung 141a zum großen Teil offen ist, wird es als offenes MR-Bildgebungsgerät bezeichnet.
Der Ansteuerungsabschnitt 250 weist einen HF-Spulen-Ansteuerungsabschnitt 12, einen Gradientenspulen-Ansteuerungsabschnitt 13, einen Datenerfassungsabschnitt 14 und einen Magnetsystem-Steuerungsabschnitt 15 auf. Obwohl diese Abschnitte veranschaulicht sind, als seien sie getrennt von dem Hauptkörperabschnitt 110 oder außerhalb dessen angeordnet, um ihre Verbindungsbeziehung in 1 klar zu zei gen, sind sie tatsächlich beispielsweise innerhalb des Gehäuses 141 des Hauptkörperabschnitts 110 vorgesehen.
Der Magnetsystem-Steuerungsabschnitt 14 ist mit dem HF-Spulen-Ansteuerungsabschnitt 12, dem Gradientenspulen-Ansteuerungsabschnitt 13 und dem Datenerfassungsabschnitt 14 verbunden.
Der HF-Spulen-Ansteuerungsabschnitt 12 und der Datenerfassungsabschnitt 14 sind mit den HF-Spulen-Abschnitten 180a und 180b verbunden. Der Gradientenspulen-Ansteuerungsabschnitt 13 ist mit den Gradientenspulenabschnitten 160a und 160b verbunden.
Eine Ausführungsform der HF-Wellen-Applikationseinrichtung in der vorliegenden Erfindung ist durch die HF-Spulenabschnitte 180a und 180b und den HF-Spulen-Ansteuerungsabschnitt 12 gebildet. Eine Ausführungsform der Gradientenmagnetfeld-Applikationseinrichtung in der vorliegenden Erfindung ist durch die Gradientenspulenabschnitte 160a und 160b und den Gradientenspulen-Ansteuerungsabschnitt 13 gebildet. Eine Ausführungsform der Detektionseinrichtung ist durch die HF-Spulenabschnitte 180a und 180b und den Datnerfassungsabschnitt 14 gebildet. Eine Ausführungsform der Steuerungseinrichtung in der vorliegenden Erfindung entspricht dem Magnetsystem-Steuerungsabschnitt 15.
Die ein statisches Magnetfeld erzeugenden Magnetabschnitte 150a und 150b sind beispielsweise unter Verwendung eines Permanentmagneten geschaffen. Die Magnetabschnitte 150a und 150b zur Erzeugung eines statischen Magnetfeldes, sind einander gegenüberliegend angeordnet, um in der Bohrung 141a ein statisches Magnetfeld zu generieren.
Die Richtung des statischen Magnetfeldes, das durch die Magnetabschnitte 150a und 150b zur Erzeugung eines statischen Magnetfeldes erzeugt wird, ist beispielsweise als eine y-Richtung definiert. Da die ein statisches Magnetfeld erzeugenden Magnetabschnitte 150a und 150b in der vorliegenden Ausführungsform vertikal einander gegenüber liegend angeordnet sind, wie in 1 veranschaulicht, kennzeichnet die vertikale Richtung die y-Richtung. Das statische Magnetfeld in der vertikalen Richtung wird manchmal als ein vertikales Magnetfeld bezeichnet.
Außerdem sind die beiden zu der y-Richtung orthogonalen Richtungen als eine x-Richtung und eine z-Richtung definiert, wie dies in 1 veranschaulicht ist. Obwohl dies hier nicht gezeigt ist, ist in vielen Fällen in der Bohrung 141a das Objekt positioniert, so dass die Körperachsenrichtung des Objektes vom Kopf bis zum Zeh mit der z-Richtung zusammenfällt.
Bei derzeitigen offenen MR-Bildgebungsgeräten liegt die Magnetfeldstärke des statischen Magnetfeldes in dem Bereich von 0,2–0,7 Tesla (T). Ein Magnetsystem von etwa 0,2–0,7 Tesla wird allgemein als ein System mit mittlerem bis geringem Magnetfeld bezeichnet.
Die Gradientenspulenabschnitte 160a und 160b weisen drei Paare von Gradientenspulen auf, um dreidimensionale Positionsinformationen den Magnetresonanzsignalen zuzuweisen, die durch die HF-Spulenabschnitte 180a und 180b erfasst werden. Die Gradientenspulenabschnitte 160a und 160b verwenden diese Gradientenspulen, um Gradientenmagnetfelder zu erzeugen, um der Intensität des statischen Magnetfeldes, wie es durch die Magnetabschnitte 150a und 150b zur Erzeugung des statischen Magnetfeldes generiert wird, Gradienten in drei Richtungen, d. h. der x-, der y- und der z-Richtung, aufzulagern.
Die Gradientenmagnetfelder in den drei Richtungen weisen ein schichtselektives Gradientenmagnetfeld zur Auswahl einer Schicht in einer zu untersuchenden Region, ein Phasencodiergradientenmagnetfeld und ein Auslesegradientenmagnetfeld (das auch als Frequenzkodiergradientenmagnetfeld bezeichnet wird) auf.
Die HF-Spulenabschnitte 180a und 180b enthalten HF-Sende- und -Empfangs-Spulen. Die HF-Sendespule wendet ein Magnetfeld in einem HF-Band auf die untersuchende Region des Objektes, das in dem statischen Magnetfeld liegt, an, um eine Spinrotationsachse von Protonen in der zu untersuchenden Region zu kippen. Das Magnetfeld in einem HF-Band wird hier nachstehend einfach als eine HF-Welle bezeichnet.
Nach Beendigung der Anwendung der HF-Welle durch die HF-Sendespule werden aufgrund der Spins in der zu untersuchenden Region Magnetresonanzsignale, die eine Frequenzkomponente derselben Resonanzfrequenz wie das Frequenzband der angewandten HF-Welle aufweisen, erneut aus der zu untersuchenden Region ausgesandt. Die HF-Empfangsspule detektiert die Magnetresonanzsignale aus der zu untersuchenden Region.
Die HF-Sende- und die HF-Empfangsspule können dieselbe Spule sein oder können durch gesonderte zweckbestimmte Spulen gebildet sein, wobei beispielsweise die HF-Spule in dem HF-Spulenabschnitt 180a als eine Sendespule verwendet wird, während die HF-Spule in dem HF-Spulenabschnitt 180b als eine HF-Empfangsspule verwendet wird.
Außerdem kann neben den HF-Spulenabschnitten 180a und 180b, die in dem Gehäuse 141 enthalten sind, eine bestimmte HF-Spule, die für eine zu untersuchende Region des Objektes, z. B. den Kopf, den Bauch oder die Schulter, eingerichtet ist, als die HF-Sende/Empfangs-Spule verwendet werden.
Der Frequenzbereich der HF-Welle beträgt beispielsweise 2,18 MHz–85 MHz.
Der Gradientenspulen-Ansteuerungsabschnitt 13 sendet ein Gradientenmagnetfeld-Anregungssignal zur Erzeugung von Gradientenmagnetfeldern, um dreidimensionale Gradienten der Intensität des statischen Magnetfeldes aufzulagern, zu den vorerwähnten drei Gradientenspulen aus.
Als Reaktion auf das Gradientenmagnetfeld-Anregungssignal von dem Gradientenspulen-Ansteuerungsabschnitt 13, werden die Gradientenspulenabschnitte 160a und 160b betrieben, um in der Intensität des statischen Magnetfeldes dreidimensionale Gradienten zu erzeugen, durch die eine abzubildende Region in dem Objekt definiert wird. Die abgebildete Region ist durch eine einheitliche Querschnittsschicht mit einer bestimmten Dicke definiert. 1 zeigt mehrere beispielhafte Schichten S, die parallel zu der x-y-Ebene in einer Anordnung in der z-Richtung verlaufen. Jedoch stellt die in 1 veranschaulichte Anordnung lediglich ein Beispiel dar, so dass die Schichten in einer beliebigen Stellung in der Bohrung 141a definiert sein können.
Der HF-Spulen-Ansteuerungsabschnitt 12 liefert ein HF-Wellen-Anregungssignal an die HF-Spulenabschnitte 180a und 180b, um eine HF-Welle auf das Objekt in der Bohrung 141a anzuwenden. Die Anwendung der HF-Welle verändert die Neigung der Spinrotationsachse der Protonen in der zu untersuchenden Region.
Der Datenerfassungsabschnitt 14 erfasst die durch die HF-Spulenabschnitte 180a und 180b detektierten Magnetresonanzsignale und sammelt diese als Originaldaten zur Erzeugung eines Magnetresonanzbildes.
Nachdem der Datenerfassungsabschnitt 14 alle Daten zur Erzeugung eines Bildes erfasst hat, sendet er die erfassten Daten beispielsweise zu einem Datenverarbeitungsabschnitt 18 in einem Konsolenabschnitt 280, der hier nachstehend beschrieben ist.
Der Datenerfassungsabschnitt 14 sendet ferner einen Teil der Daten des aufgenommenen Magnetresonanzsignals zu einem Magnetsystem-Steuerungsabschnitt 15.
In Abhängigkeit von einem Befehlssignal von einem MR-Bildgebungssvorrichtung-Steuerungsabschnitt 17 in dem Konsolenabschnitt 280 steuert der Magnetsystem-Steuerungsabschnitt 15 den HF-Spulen-Ansteuerungsabschnitt 12, den Gradientenspulen-Ansteuerungsabschnitt 13 und den Datenerfassungsabschnitt 14 in einer derartigen Weise, dass die HF-Wellen, die Gradientenmagnetfelder und die Magnetresonanzsignale einer vorbestimmten Impulssequenz entsprechen.
Die Impulssequenz definiert die Impulssignalformen (die hier nachstehend einfach als Impulse bezeichnet wer den) der HF-Wellen, der Gradientenmagnetfelder und der Magnetresonanzsignale im Verlauf eines Zeitraums, so dass das HF-Wellen-Anregungssignal und das Gradientenmagnetfeld-Anregungssignal in Form von Impulsen gemäß der Definition durch die Impulssequenz von dem HF-Spulen-Ansteuerungsabschnitt 12 und dem Gradientenspulen-Ansteuerungsabschnitt 13 den HF-Spulenabschnitten 180a und 180b bzw. den Gradientenspulenabschnitten 160a und 160b zugeführt werden.
Der Konsolenabschnitt 280 ist für verschiedene Funktionen zur Akquisition eines Magnetresonanzbildes des Objektes durch den Hauptkörperabschnitt 110, einschließlich einer Zuführung von Befehlsparametern zu dem Magnetsystem-Steuerungsabschnitt 15 und einer Eingabe eines Bildgebungsinitialisierungsbefehls, vorgesehen.
Wie in 1 veranschaulicht, weist der Konsolenabschnitt 280 einen MR-Bildgebungsvorrichtung-Steuerungsabschnitt 17, einen Datenverarbeitungsabschnitt 18, einen Bedienabschnitt 19 und einen Anzeigeabschnitt 20 auf.
Der MR-Bildgebungsvorrichtung-Steuerungsabschnitt 17 ist mit dem Datenverarbeitungsabschnitt 18 und dem Anzeigeabschnitt 20 verbunden. Der Datenverarbeitungsabschnitt 18 ist mit dem Anzeigeabschnitt 20 verbunden.
Außerdem ist der Datenverarbeitungsabschnitt 18 mit dem Datenerfassungsabschnitt 14 verbunden, während der MR-Vorrichtung-Steuerungsabschnitt 17 mit dem Bedienabschnitt 19 verbunden ist.
Der Bedienabschnitt 19 ist durch eine Eingabevorrichtung, beispielsweise eine Tastatur und Maus, verwirklicht.
Ein Signal von einem Befehl von einem Bediener, der den Konsolenabschnitt 280 bedient, wird dem MR-Vorrichtungs-Steuerungsabschnitt 17 über den Bedienabschnitt 19 zugeführt.
Der MR-Bildgebungsvorrichtung-Steuerungsabschnitt 17 ist beispielsweise in Form von Hardware, die zur Berechnung eingerichtet ist, beispielsweise eine CPU, und Software zur Steuerung der Hardware, beispielsweise Programme, ausgeführt.
Die Programme sind in einem (nicht veranschaulichten) Speicherabschnitt abgespeichert, der beispielsweise in Form eines RAMs (Direktzugriffsspeichers) und eines Festplattenlaufwerks ausgeführt ist.
Der MR-Bildgebungsvorrichtung-Steuerungsabschnitt 17 steuert ganzheitlich den Magnetsystem-Steuerungsabschnitt 15, den Datenverarbeitungsabschnitt 18 und den Anzeigeabschnitt 20, um einen über den Bedienabschnitt 19 von dem Bediener eingegebenen Befehl zu realisieren. Wenn der MR-Vorrichtungs-Steuerungsabschnitt 17 auf Beschränkungen, beispielsweise eine Hardwarebeschränkung durch den Hauptkörperabschnitt 110, stößt, zeigt er auf einem Anzeigeabschnitt 20 eine Meldung an, die anzeigt, dass der eingegebene Befehl nicht ausgeführt werden kann.
Der Datenverarbeitungsabschnitt 18 führt eine Verarbeitung zur Erzeugung eines Magnetresonanzbildes durch Anwendung einer vorgeschriebenen Verarbeitung, einschließlich einer Berechnung und Bildverarbeitung, an den Magnetresonanzsignaldaten, die von dem Datenerfassungsabschnitt 14 geliefert werden, auf der Basis eines Befehls von dem Be diener, der über den Bedienabschnitt 19 und den MR-Vorrichtungs-Steuerungsabschnitt 17 eingegeben wird, durch. Das durch den Datenverarbeitungsabschnitt 18 erzeugte Bild kann in einem (nicht veranschaulichten) Speicherabschnitt abgespeichert werden.
Das durch den Datenverarbeitungsabschnitt 18 erzeugte Bild wird in Abhängigkeit von einer Anforderung von dem Bediener auf dem Anzeigeabschnitt 20 geeignet angezeigt.
Der Anzeigeabschnitt 20 ist durch einen Monitor, beispielsweise ein Flüssigkristallanzeigefeld oder einen CRT-Monitor (Kathodenstrahlröhrenmonitor) verwirklicht.
Der Anzeigeabschnitt 20 zeigt ferner ein Betriebsbild zum Betreiben des MR-Bildgebungsgerätes 100 an.
Das MR-Bildgebungsgerät 100, das den vorerwähnten Aufbau aufweist, kann verwendet werden, um ein Magnetresonanzbild des Objektes zu erzeugen. Nun wird eine beispielhafte Impulssequenz zur Erzeugung von Magnetresonanzsignalen zur Verwendung bei der Erzeugung eines Magnetresonanzbildes unter Bezugnahme auf 2 beschrieben.
In der in 2 veranschaulichten Impulssequenz kennzeichnet die horizontale Achse eine Zeitdauer t, die von links nach rechts fortschreitet. Die veranschaulichten Kurven kennzeichnen in der Reihenfolge von oben in 2 eine HF-Welle anwendende Impulssequenz RF, eine ein schichtselektives Gradientenmagnetfeld anwendende Impulssequenz G_slice, eine ein phasenkodierendes Gradientenmagnetfeld anwendende Impulssequenz G_slice, eine ein phasenkodierendes Gradientenmagnetfeld anwendende Impulssequenz G_phase, eine ein Auslesegradientenmagnetfeld anwendende Impulssequenz G_read und eine ein Magnetresonanzsignal erzeugende Sequenz Signal.
Die Sequenz RF repräsentiert die Signalform von HF-Wellen, die durch die HF-Spulenabschnitte 180a und 180b auf das Objekt angewandt werden.
Die Sequenz G_slice repräsentiert die Wellenform der schichtselektiven Gradientenmagnetfeldimpulse, die durch die Gradientenspulenabschnitte 160a und 160b auf die zu untersuchende Region angewandt werden, um in der zu untersuchenden Region eine abgebildete Schicht auszuwählen.
Die Sequenz G_phase repräsentiert die Wellenform der phasenkodierenden Gradientenmagnetfeldimpulse, die durch die Gradientenspulenabschnitte 160a und 160b auf die zu untersuchende Region zur Verwendung bei der Kodierung der Positionsinformationen in der Phasenrichtung des Objektes angewandt werden.
Die Sequenz G_read repräsentiert die Signalform der Auslesegradientenmagnetfeldimpulse, die durch die Gradientenspulenabschnitte 160a und 160b auf die zu untersuchende Region angewandt werden, um Magnetresonanzsignale aus der zu untersuchenden Region auszusenden, der eine HF-Welle durch die HF-Spulenabschnitte 180a und 180b zugeführt wird.
Die Sequenz Signal repräsentiert ein Magnetresonanzsignal 54, das aus der zu untersuchenden Region ausgesandt und durch die HF-Spulenabschnitte 180a und 180b detektiert wird.
Der Schritt der Anwendung einer HF-Welle und der Anwendung einer Phasenkodierung durch das Phasenkodier-Gradientenmagnetfeld wird wiederholt, während die Stärke des Phasenkodier-Gradientenmagnetfeldes in Abhängigkeit von der Pixelgröße eines Zielbildes eine vorbestimmte Anzahl von Malen variiert wird. Dieser Prozess wird durch mehrere Phasenkodier-Gradientenmagnetfeldimpulse 52 in der Sequenz G_phase in 2 zum Ausdruck gebracht.
Die Impulssequenz zur Erzeugung eines Magnetresonanzsignals gemäß einer ersten Ausführungsform ist grob in eine erste Impulssequenz PS1 und eine zweite Impulssequenz PS2 unterteilt, wie dies in 2 veranschaulicht ist.
Die erste Impulssequenz PS1 ist eine Impulssequenz, die eine bestimmte Frequenz lediglich in einer einzelnen vorbestimmten von mehreren in dem Objekt in dem statischen Magnetfeld definierten Schichten S unterdrückt oder anregt.
Für die Impulssequenz, die zur raum- und frequenzselektiven Erzeugung von Magnetresonanzsignalen auf diese Weise in der Lage ist, kann beispielsweise eine Impulssequenz gemäß einer SPSP (Spectral-Spatial, spektral-räumlichen) Methode verwendet werden.
Die SPSP-Methode ist beispielsweise in den vorerwähnten Nichtpatent-Druckschriften 1 und 2 beschrieben, so dass eine detaillierte Beschreibung von dieser hier vermieden wird; in der Methode werden, wie durch die HF-Wellen 50a und die schichtselektiven Gradientenmagnetfeldimpulse 51a in 2 veranschaulicht, HF-Wellen mit einer vorbestimmten Signalform angewandt, während aufeinanderfolgend schichtselektive Gradientenmagnetfeldimpulse angewandt wer den, die alternierende positive und negative Polaritäten aufweisen, um eine Region auszuwählen, in der Zielprotonen unterdrückt oder angeregt werden sollen.
In der folgenden Beschreibung wird ein Beispiel angeführt, in dem Fett als die Zielprotonen ausgewählt ist und die erste Impulssequenz PS1 eine Frequenzkomponente eines Resonanzfrequenzbandes von Fett in dem Magnetresonanzsignal 54 unterdrückt. In der SPSP-Methode können jedoch die Signalformen der HF-Wellen 50a und der schichtselektiven Gradientenmagnetfeldimpulse 51a geeignet modifiziert werden, um eine Frequenzkomponente eines Resonanzfrequenzbandes von Fett anzuregen. Da die Impulssequenz gemäß der SPSP-Methode frequenzselektiv ist, kann sie eine Frequenzkomponente eines Resonanzfrequenzbandes nicht nur von Fett sondern beispielsweise auch von Wasser unterdrücken oder anregen.
In einer derartigen Methode, wie der SPSP-Methode, die eine raum- und frequenzselektive Impulssequenz verwendet, ist eine Zykluszeit TW, in der eine HF-Welle 50a zur Bestimmung der räumlichen Selektivität angewandt werden kann, größtenteils durch die Größe oder Stärke des statischen Magnetfeldes bestimmt. Wenn beispielsweise die Größe des statischen Magnetfeldes 0,35 Tesla (T) beträgt, beträgt die Zykluszeit TW ungefähr 6–8 ms.
Um die räumliche Selektivität durch Reduktion der Dicke der Schicht S zu verbessern, müssen größere schichtselektive Gradientenmagnetfeldimpulse 51a angewandt werden. Jedoch sind die Zeitdauer des Übergangs nach oben und die Zeitdauer des Übergangs nach unten oder der Neigung DK der schichtselektiven Gradientenmagnetfeldimpulse 51a durch die Hardwareleistung des MR-Bildgebungsgerätes 100 beschränkt.
Somit reduziert ein Versuch, die schichtselektiven Gradientenmagnetfeldimpulse 51a zu vergrößern, die Länge RW1 eines flachen Abschnitts in einem schichtselektiven Gradientenmagnetfeldimpuls 51a, in dem ein tatsächlicher Impuls einer HF-Welle 50a angewandt werden kann.
In der vorliegenden Ausführungsform sind die schichtselektiven Gradientenmagnetfeldimpulse 51a, die in der ersten Impulssequenz angewandt werden, um die Länge WF soweit wie möglich zu vergrößern, derart konfiguriert, dass sie denselben Flächeninhalt und bei der positiven und der negativen Polarität asymmetrische Größen aufweisen.
Insbesondere sind der Flächeninhalt eines positiven Impulses PLP und derjenige eines negativen Impulses PLN in den schichtselektiven Gradientenmagnetfeldimpulsen 51a untereinander gleich. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Flächeninhalt jedes Impulses PLP und PLN als ar1 bezeichnet. Außerdem unterscheiden sich die Größe der Polarität HT1 des positiven Impulses PLP und die Größe der Polarität HT2 des negativen Impulses PLN voneinander, und sie sind in Bezug auf eine Achse mit der Größe 0 zueinander asymmetrisch.
In der vorliegenden Ausführungsform ist beispielsweise die Größe HT2 des negativen Impulses PLN größer als die Größe HT1 des positiven Impulses PLP. Wenn die Neigung DK konstant ist, ist folglich die Länge des flachen Abschnitts in dem positiven Impuls PLP länger als diejenige bei dem negativen Impuls PLN.
Um in der vorliegenden Ausführungsform jede der HF-Wellen 50a solange wie möglich anzuwenden, werden ihre Im pulse gleichzeitig mit den positiven Impulsen PLP angewandt, die die Polarität mit der kleineren Amplitude bzw. Größe und somit mit einem längeren flachen Abschnitt aufweisen.
Es ist bekannt, dass bei der Verwendung eines Permanentmagneten als die Magnetabschnitte 150a und 150b zur Erzeugung eines statischen Magnetfeldes eine durch Restmagnetisierung hervorgerufene Hysterese vorliegt. Da die Restmagnetisierung die Magnetfeldstärke des statischen Magnetfeldes verändert und die Magnetresonanzsignale beeinflusst, entsteht die Möglichkeit nachteiliger Effekte, zu denen gehören, dass ein ausreichender Fettunterdrückungseffekt nicht erzielt werden kann und dass sich das Magnetresonanzsignal 54, das durch die zweite Impulssequenz PS2 erhalten wird, von dem gewünschten Signal unterscheidet.
Da sich in der vorliegenden Ausführungsform die Stärke HT1 des positiven Impulses PLP von der Stärke HT2 des negativen Impulses PLN unterscheidet, kann der Einfluss der Restmagnetisierung reduziert werden. Dies ist nachstehend in Einzelheiten beschrieben.
4 zeigt ein Diagramm zur Erläuterung der durch Restmagnetisierung hervorgerufenen Hysterese. Die horizontale Achse in 4 kennzeichnet die Stärke der schichtselektiven Gradientenmagnetfeldimpulse 51a, d. h. die Größe des Gradienten, während die vertikale Achse die Restmagnetisierung kennzeichnet.
Es ist bekannt, dass, wie in 4 veranschaulicht, eine Restmagnetisierung, die in den ein statisches Magnetfeld erzeugenden Magneten 150a und 150b erzeugt wird, die einen Permanentmagneten verwenden, eine Hystherese aufweist, durch die die Größe der Restmagnetisierung in Abhängigkeit von einem Weg der Veränderung der Größe des Gradienten variiert. Es wird eine Veränderung der Größe des Gradienten betrachtet, die eine Schleife von g zu –g bildet, wie dies in 4 veranschaulicht ist. Es wird angenommen, dass die Größe des Gradienten beispielsweise von dem Punkt –g/2 aus in der Richtung der Pfeile in der Zeichnung variiert. In dem Punkt des Gradienten mit einer Größe von –g/2 ist die Restmagnetisierung Null.
Nachdem die Größe des Gradienten in einer negativen Richtung bis zu –g entlang der Schleife erhöht und anschließend wieder zu –g/2 zurück überführt worden ist, ist die Restmagnetisierung nicht Null sondern –M. Um die Restmagnetisierung zu beseitigen, muss die Stärke des Gradienten bis auf g/2 erhöht werden.
In anderen Worten muss in der Schleife, entlang derer sich die Größe des Gradienten kontinuierlich von g zu –g verändert, die Größe des Gradienten kontinuierlich von –g zu g/2 oder von g zu –g/2 verändert werden, um die Restmagnetisierung von einem Punkt, indem sie einmal zu Null war, wieder zu Null zu bringen.
Wie oben ausgeführt, ist es bekannt, dass die Restmagnetisierung durch eine sequenzielle Anwendung von Gradientenmagnetfeldern mit entgegen gesetzten Polaritäten und mit absoluten Stärken von 2:1 beseitigt wird. Diese Eigenschaft gilt für fast alle Magnetsysteme, die einen Permanentmagneten verwenden, unabhängig von der Größe des erzeugten statischen Magnetfeldes.
Demgemäß wird zur Reduktion des Einflusses der Restmagnetisierung das Verhältnis zwischen der Größe HT1 des positiven Impulses und der Größe HT2 des negativen Impulses in der vorliegenden Ausführungsform als HT1:HT2 = 1:2 festgesetzt, wie dies in 2 veranschaulicht ist.
Wenn die Restmagnetisierung in dem Startpunkt der ersten Impulssequenz PS1 Null beträgt, kann der Einfluss der Restmagnetisierung in einem in 2 veranschaulichten Zeitpunkt t1 zu Beginn der Zyklen der Anwendung von Impulsen für die HF-Wellen 50a beseitigt werden.
Es sollte beachtet werden, dass die Größen HT1 und HT2 nicht darauf beschränkt sind, das Verhältnis HT1:HT2 = 1:2 zu haben, und dass der Einfluss der Restmagnetisierung bis zu einem gewissen Maß reduziert werden kann, wenn lediglich vorausgesetzt wird, dass sich die Größen HT1 und HT2 voneinander unterscheiden.
In einer zweiten Impulssequenz PS2 nach der Ausführung der ersten Impulssequenz PS1 kann eine Impulssequenz beispielsweise gemäß einer Spin-Echo-Methode, einer Gradienten-Echo-Methode oder einer echoplanaren Bildgebung geeignet angewandt werden.
Eine beispielhafte Impulssequenz zur Akquisition eines Magnetresonanzsignals von dem Objekt gemäß der Gradienten-Echo-Methode ist in 2 veranschaulicht.
In der Gradienten-Echo-Methode wird, wie in 2 veranschaulicht, eine HF-Welle 50b auf das Objekt angewandt, während ein schichtselektiver Gradientenmagnetfeldimpuls 51b angewandt wird, um eine Schicht auszuwählen. Die ausgewählte Schicht ist diejenige, deren Fett in der ersten Impulssequenz PS1 unterdrückt wird.
Nach der Anwendung der HF-Welle 50b zur Erzeugung des Magnetresonanzsignals 54 wird ein Phasenkodier-Gradientenmagnetfeldimpuls 52 angewandt, um eine Kodierung zur Zuweisung einer Positionsinformation in der Phasenkodierrichtung zu erzielen, wie dies in 2 veranschaulicht ist, während zur gleichen Zeit ein Auslesegradientenmagnetfeldimpuls 53 auf die zu untersuchende Region angewandt wird. Durch Anwendung des Auslesegradientenmagnetfeldimpulses 53 wird ein Magnetresonanzsignal 54 durch die HF-Spulenabschnitte 180a und 180b als ein Echo von der durch den schichtselektiven Gradientenmagnetfeldimpuls 51b ausgewählten Schicht detektiert.
Die Zeitdauer von der Mitte der HF-Welle 50b, die zur Akquisition des Magnetresonanzsignals 54 angewandt wird, bis zu der Mitte des Magnetresonanzsignals 54 wird allgemein als eine Echozeit TE bezeichnet.
Die Zeitdauer von dem Beginn der ersten Impulssequenz PS1 bis zu dem Ende der zweiten Impulssequenz PS2 wird allgemein als eine Repetitionszeitdauer TR bezeichnet.
Wie vorstehend beschrieben, werden in der vorliegenden Ausführungsform die schichtselektiven Gradientenmagnetfeldimpulse 51a angewandt, um eine Resonanzfrequenz von Protonen in einem speziellen Gewebe (z. B. Fett) in einer bestimmten Schicht in einer zu untersuchenden Region zu unterdrücken oder anzuregen. In der vorliegenden Ausführungsform haben die schichtselektiven Gradientenmagnetfeldimpulse 51a denselben Flächeninhalt bei der positiven und der negativen Polarität, wobei die Größe HT1 des positiven Impulses PLP kleiner ist als die Größe HT2 des negativen Impulses PLN, was asymmetrische Größen in Bezug auf eine Achse mit der Größe Null zur Folge hat. Somit weist der positive Impuls PLP mit der Polarität der kleineren Größe die Länge RW1 seines flachen Abschnitts auf, die größer ist als diejenige des negativen Impulses PLN. Folglich kann selbst dann, wenn die Zykluszeit TW, in der HF-Wellen 50a angewandt werden können, durch die Hardwarebeschränkung und dergleichen begrenzt ist, eine längere HF-Welle 50a angewandt werden, indem deren Impuls simultan mit dem positiven Impuls PLP angewandt wird. Da die Zeitdauer zur Anwendung der HF-Welle 50a durch die erste Impulssequenz PS1 mit der räumlichen Selektivität in direkter Beziehung steht, kann die vorliegende Ausführungsform eine gewünschte Schicht genauer auswählen.
Außerdem wird gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Einfluss der Restmagnetisierung beseitigt, indem HT1:HT1 = 1:2 festgesetzt wird. Infolge dessen wird eine Schwankung der Magnetfeldintensität des statischen Magnetfeldes, die auf die Restmagnetisierung zurückzuführen ist, verhindert, so dass ein zuverlässigerer Frequenzauswahleffekt erzielt wird, wodurch die Bildqualität eines Magnetresonanzbildes verbessert wird.
Außerdem kann der Einfluss der Restmagnetisierung bis zu einem gewissen Grade selbst dann reduziert werden, wenn die Größen HT1 und HT2 der positiven und der negativen Impulse nicht unbedingt ein Verhältnis von 1:2 aufweisen, und die Länge RW1 des flachen Abschnitts kann entsprechend den Größen HT1 und HT2 verändert werden; folglich können die Signalformen in der Impulssequenz geeignet modifiziert wer den, so dass auf diese Weise der Freiheitsgrad beim Entwurf einer Impulssequenz vergrößert wird.
Die Zykluszeit TW, in der eine HF-Welle 50a angewandt werden kann, steht in direktem Zusammenhang mit der Größe des statischen Magnetfeldes, wobei eine kleinere Magnetfeldintensität des statischen Magnetfeldes eine kürzere Zykluszeit TW ergibt. Da die Anwendungszeit für einen Impuls einer HF-Welle 50a in einer begrenzten Zykluszeit TW gemäß der vorliegenden Ausführungsform verlängert werden kann, kann dies in einem Magnetsystem mit mittlerem bis geringem Magnetfeld als besonders effektiv betrachtet werden.
Weil in dem Magnetsystem mit mittlerem bis geringem Magnetfeld im Allgemeinen ein Permanentmagnet eingesetzt wird, kann die vorliegende Ausführungsform für ein Magnetsystem, das einen Permanentmagneten verwendet, als besonders effektiv betrachtet werden.
(Zweite Ausführungsform)
Durch Modifikation der Signalform der schichtselektiven Gradientenmagnetfeldimpulse 51a kann der Einfluss der Restmagnetisierung in einem früheren Zeitpunkt beseitigt werden. Hierfür verwendbare schichtselektive Gradientenmagnetfeldimpulse sind hier nachstehend beschrieben.
3 zeigt ein Diagramm, das eine Impulssequenz PS3 veranschaulicht, die in einer zweiten Ausführungsform anstelle der ersten Impulssequenz PS1 verwendet wird.
Die zweite Ausführungsform ist der ersten Ausführungsform, mit der Ausnahme, dass die Impulsfrequenz PS3 anstelle der ersten Impulssequenz PS1 verwendet wird, ähnlich so dass eine detaillierte Beschreibung von ähnlichen Teilen ausgelassen wird.
Die Impulssequenz PS3 weist einen Impuls PLR des schichtselektiven Gradientenmagnetfeldes, der vor der ersten Impulssequenz PS1 der ersten Ausführungsform angefügt wird, wobei der Impuls PLR verglichen mit dem ersten der schichtselektiven Gradientenmagnetfeldimpulse 51a in der ersten Impulssequenz PS1 denselben Flächeninhalt und eine andere Polarität aufweist.
Es sollte beachtet werden, dass in 3 lediglich Kurven der Sequenzen RF und G_slice sowie die Achse der Zeitdauer t veranschaulicht sind. Ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform schreitet die Zeit t von links nach rechts fort.
Als ein Beispiel in der vorliegenden Ausführungsform ist ein negativer Impuls PLR vor dem positiven schichtselektiven Gradientenmagnetfeldimpuls PLP und an diesen angrenzend platziert. Der Flächeninhalt des Impulses PLR ist derselbe wie der Flächeninhalt ar1 jedes der schichtselektiven Gradientenmagnetfeldimpulse 51a.
Das Verhältnis zwischen der Größe HT3 des negativen Impulses PLR und der Größe HT1 des positiven Impulses PLP ist wie bei der ersten Ausführungsform zu HT1:HT3 = 1:2 festgesetzt, so dass auf diese Weise der Einfluss der Restmagnetisierung zu Beginn, in dem in 3 veranschaulichten Zeitpunkt t2 beseitigt werden kann.
Wenn die erste Impulssequenz PS1 mit der Impulssequenz PS3 der zweiten Ausführungsform verglichen wird, ist der Zeitpunkt, in dem die Anwendung der beiden Impulse 50a1 und 50a2 der HF-Wellen 50a endet, ein Zeitpunkt t1 in der ersten Impulssequenz PS1. Andererseits ist der Zeitpunkt, in dem lediglich der Impuls 50a1 endet, ein Zeitpunkt t2, in dem der Einfluss der Restmagnetisierung in der Impulssequenz PS3 beseitigt werden kann.
Somit bietet die zweite Ausführungsform zusätzlich zu den gleichen Effekten, wie denjenigen in der ersten Ausführungsform, den Effekt, dass der Einfluss, der durch die Restmagnetisierung hervorgerufen ist, früher beseitigt werden kann.
Es sollte beachtet werden, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die vorerwähnten Ausführungsformen beschränkt ist, sondern in dem Rahmen der angefügten Ansprüche geeignet modifiziert werden kann.
Beispielsweise kann die vorliegende Erfindung auf eine MR-Bildgebungsvorrichtung, die ein „zylindrisches" Magnetsystem mit einer zylindrisch gestalteten Bohrung aufweist, sowie auf eine MR-Bildgebungsvorrichtung angewandt werden, die das offene Magnetsystem aufweist, wie es in 1 veranschaulicht ist. Außerdem ist das statische Magnetfeld nicht auf dasjenige beschränkt, das durch den Permanentmagneten erzeugt wird, sondern kann durch Verwendung eines normal leitenden oder supraleitenden Magneten generiert werden.
Während die vorerwähnten Ausführungsformen einen Fall betreffen, in dem eine Sequenz entsprechend der Gradienten-Echo-Methode als die zweite Impulssequenz PS2 verwendet wird, können außerdem andere Sequenzen zur Erfassung von Magnetresonanzsignalen, einschließlich derjenigen der Spin-Echo-Methode und dergleichen, bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Als die erste Impulssequenz PS1 kann eine beliebige Impulssequenz, die sich von derjenigen der SPSP-Methode unterscheiden kann, verwendet werden, die raum- und frequenzselektiv Magnetresonanzsignale erzeugen kann.

Claims

Magnetresonanz-Bildgebungsgerät, das Folgendes umfasst: eine HF-Wellen-Applikationsvorrichtung zur Aussendung einer HF-Welle auf eine zu untersuchende Region eines Objekts in einem statischen Magnetfeld, eine Gradientenmagnetfeld-Applikationsvorrichtung zur Anwendung eines Gradientenmagnetfeldes zum Zwecke der Zuordnung von Positionsinformationen zu der zu untersuchenden Region, so dass ein ausgewählter Abschnitt definiert wird, und eine Detektionsvorrichtung zur Detektion von Magnetresonanzsignalen von Protonen in dem ausgewählten Abschnitt zum Zwecke der Generierung von Bilddaten für die zu untersuchende Region auf der Grundlage der Magnetresoanzsignale, die von der Erkennungsvorrichtung erkannt wurden, wobei das Magnetresonanz-Bildgebungsgerät ferner eine Steuervorrichtung umfasst für: die kombinierte Verwendung der HF-Wellen-Applikationsvorrichtung, der Gradientenmagnetfeld-Applikationsvorrichtung und der Erkennungsvorrichtung, wobei bewirkt wird, dass die Vorrichtung eine erste Pulssequenz zur Unterdrückung oder Anregung von Zielprotonen in dem ausgewählten Abschnitt sowie eine zweite Pulssequenz zur Erfassung der magnetischen Resonanzsignale ausführt, bei denen eine Frequenzkomponente einer Resonanzfrequenz der Zielprotonen aus einer Region, welche diesen ausgewählten Abschnitt enthält, unterdrückt oder angeregt wird, und dieses MRI-Gerät dadurch gekennzeichnet ist, dass die Steuervorrichtung in der ersten Pulssequenz: bewirkt, dass Pulse des Gradientenmagnetfeldes, welche denselben Flächeninhalt und unterschiedliche Polaritäten aufweisen, bei den positiven und negativen Polaritäten asymmetrische Größen zeigen, und bewirkt, dass die HF-Welle gleichzeitig mit jedem Puls des Gradientenmagnetfeldes angewendet wird, der eine zuvor definierte Polarität aufweist, die mit der kleineren Größe des Gradientenmagnetfeldes im Zusammenhang steht.
Magnetresonanz-Bildgebungsgerät gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass: die asymmetrischen Größen der Polaritäten der Gradientenmagnetfeld-Pulse so beschaffen sind, dass der Einfluss durch Restmagnetisierung, welche durch die Gradientenmagnetfeld-Pulse hervorgerufen wird, aufgehoben wird.
Magnetresonanz-Bildgebungsgerät gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass: das Verhältnis der Größen der Polaritäten der Gradientenmagnetfeld-Pulse 1:2 beträgt.
Magnetresonanz-Bildgebungsgerät gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass: das statische Magnetfeld von einem Permanentmagneten generiert wird.
Magnetresonanz-Bildgebungsgerät gemäß einem der Ansprüche 1–4, dadurch gekennzeichnet, dass: die Steuervorrichtung vor der ersten Pulssequenz einen Gradientenmagnetfeld-Puls anwendet, der verglichen mit dem ersten der Gradientenmagnetfeld-Pulse in der ersten Pulssequenz denselben Flächenbereich und eine unterschiedliche Polarität aufweist.
Magnetresonanz-Bildgebungsgerät gemäß einem der Ansprüche 1–5, dadurch gekennzeichnet, dass: es sich bei dem statischen Magnetfeld um ein mittleres bis niedriges Magnetfeld von einer Magnetfeldintensität von 0,2–0,7 Tesla handelt.
Magnetresonanz-Bildgebungsgerät gemäß einem der Ansprüche 1–6, dadurch gekennzeichnet, dass: die erste Pulssequenz der Unterdrückung oder Anregung einer Resonanzfrequenz von Fettprotonen dient.
Magnetresonanz-Bildgebungsgerät gemäß einem der Ansprüche 1–6, dadurch gekennzeichnet, dass: die erste Pulssequenz der Unterdrückung oder Anregung einer Resonanzfrequenz von Wasserprotonen dient.
Verfahren zur Erzeugung von Magnetresonanzbildern, bei dem ein Magnetresonanz-Bildgebungsgerät verwendet wird, das Folgendes umfasst: eine HF-Wellen-Applikationsvorrichtung zur Anwendung einer HF-Welle auf eine zu unter suchende Region eines Objekts in einem statischen Magnetfeld, eine Gradientenmagnetfeld-Applikationsvorrichtung zur Anwendung eines Gradientenmagnetfeldes zum Zwecke der Zuordnung von Positionsinformationen zu der zu untersuchenden Region, um einen ausgewählten Abschnitt zu definieren, so dass Bilddaten für die zu untersuchende Region auf der Grundlage der Magnetresonanzsignale von den Protonen in der ausgewählten Region generiert werden, wobei das Verfahren zur Erzeugung von Magnetresonazbildern einen Schritt zur Generierung von Magnetresonanzsignalen umfasst, bei dem durch die HF-Wellen-Applikationsvorrichtung und die Gradientenmagnetfeld-Applikationsvorrichtung eine erste Pulssequenz zur Unterdrückung oder Anregung von Zielprotonen in dem ausgewählten Abschnitt ausgeführt wird sowie eine zweite Pulssequenz zur Erfassung der Magnetresonanzsignale ausgeführt wird, bei der eine Frequenzkomponente einer Resonanzfrequenz der Zielprotonen aus einer Region, welche den ausgewählten Abschnitt enthält, unterdrückt oder angeregt wird, wobei das Verfahren zur Erzeugung eines Magnetresonanzbildes dadurch gekennzeichnet ist, dass: der Schritt der Generierung des Magnetresonanzsignals die Anwendung von Pulsen des Gradientenmagnetfelds, welche denselben Flächeninhalt und unterschiedliche Polaritäten haben sowie bei den positiven und negativen Polaritäten asymmetrische Größen aufweisen, durch die Gradientenmagnetfeld-Applikationsvorrichtung umfasst, und die HF-Welle gleichzeitig mit jedem Puls des Gradientenmagnetfelds angewendet wird, der eine zuvor defi nierte Polarität aufweist, die mit der kleineren Größe des Gradientenmagnetfelds im Zusammenhang steht.
Verfahren zur Erzeugung von Magnetresonanzbildern gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass: die asymmetrischen Größen der Polaritäten der Gradientenmagnetfeld-Pulse so beschaffen sind, dass der Einfluss durch Restmagnetisierung, welche durch die Gradientenmagnetfeld-Pulse verursacht wird, aufgehoben wird.