DE69320105T2 - Verfahren und Gerät zur Bilderzeugung mittels magnetischer Resonanz - Google Patents
Verfahren und Gerät zur Bilderzeugung mittels magnetischer ResonanzInfo
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Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kernresonanzabbildung eines in ein stationäres und nahezu homogenes Hauptmagnetfeld eingebrachten Körpers, wobei das Verfahren umfaßt
- - das Anlegen eines Anregungshochfrequenzimpulses, HF-Impuls genannt, zur Anregung von Kerndipolmomenten in zumindest einem Teil des Körpers;
- - das Anlegen einer Vielzahl von refokussierenden HF-Impulsen, die dem genannten Anregungs-HF-Impuls folgen, und von Schichtselektionsgradienten, Phasencodierungsgradienten und Frequenzcodierungsgradienten zum Generieren von Kernresonanzsignalen mit positionsabhängiger Information,
- - die Messung von Kernresonanzsignalen, die zumindest einer Anzahl der genannten refokussierenden HF-Impulse folgen. Die Erfindung betrifft auch ein Gerät zur Kernresonanzabbildung mit einem solchen Verfahren. Eine solche Sequenz von HF- Impulsen ist beispielsweise die bekannte CPMG-Sequenz (Carr-Purcell-Meiboom-Gill- Sequenz), die mehrfache Kernresonanzechosignale (NMR-Signale) generiert, die den refokussierenden HF-Impulsen folgen.
- Ein solches Abbildungsverfahren ist aus EP-A 0 175 184 bekannt. Wie in diesem Dokument angegeben, wird durch Anlegen eines Gradientenmagnetfeldes während des Anlegens des Anregungs-HF-Impulses eine Auswahl eines Teils des Körpers getroffen. Dies führt zur Anregung einer Schicht des Körpers, in welcher Schicht die Larmorfrequenz eines selektierten Kerntyps in dem Magnetfeld der Frequenz des HF- Impulses entspricht. Das Schichtselektionsgradientenmagnetfeld wird auch beim Anlegen der refokussierenden HF-Impulse angelegt. Zur Positionsbestimmung der Kernresonanzsignale wird ein Gradientenmagnetfeld mit dem Gradienten in einer ersten Richtung innerhalb der Schicht in dem Intervall zwischen den refokussierenden HF-Impulsen und den Messungen der Kernresonanzsignale (NMR-Signale) zur Phasencodierung der NMR-Signale angelegt. Während der Messung sorgt ein zweites Gradientenmagnetfeld, mit seinem Gradienten in einer zweiten Richtung innerhalb der Schicht und senkrecht zur ersten Richtung, für die Frequenzcodierung der NMR-Signale.
- Falls als angeregter Teil des Körpers ein Volumen selektiert worden ist, braucht während der HF-Impulse kein Schichtselektionsgradient vorhanden zu sein. Zusätzlich zu einem ersten und einem zweiten Gradientenmagnetfeld wird ein drittes Gradientenmagnetfeld mit seinem Gradienten senkrecht zu dem ersten und dem zweiten Gradientenmagnetfeld zwischen den HF-Impulsen und den Messungen der NMR-Signale für zusätzliche Phasencodierung in dieser Richtung angelegt.
- Ein Nachteil einer solchen Sequenz ist, daß infolge von Spin-Spin-Relaxation, dem T&sub2;-Zerfall, die Größe der Spinechosignale abnimmt. So werden Beiträge aus dem gleichen Gebiet des Körperteils als Signale unterschiedlicher Größe gemessen. In dem resultierenden Bild führt dies zu unerwünschten Bildfehlern, wie z. B Unschärfe und Ringartefakten. Da das gesamte gemessene Signal Beiträge von Substanzen mit unterschiedlichem T2-Wert enthält, ist eine Beseitigung der Artefakte durch Wichtung des Signals mit einem zeitabhängigen Gewicht nicht möglich.
- Der Erfindung liegt als Aufgabe zugrunde, ein Kernresonanzverfahren der eingangs erwähnten Art zu verschaffen, in dem Artefakte infolge des T&sub2;-Zerfalls wesentlich verringert werden. Hierzu ist das erfindungsgemäße Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren die Erzeugung von zwei Sequenzen von HF-Impulsen und Gradienten zum Erhalten von MR- Signalen umfaßt, eine erste Sequenz mit Phasencodierungsgradienten in einer ersten Ordnung, eine zweite Sequenz mit Phasencodierungsgradienten in einer zweiten Ordnung, wobei die Summe aus dem Zeitintervall zwischen dem Anregungs-HF-Impuls und dem Auftreten eines Kernresonanzsignals mit einem gegebenen Phasencodierungsgradienten in der ersten Sequenz und dem Zeitintervall zwischen dem Anregungs-HF-Impuls und dem Auftreten eines Kernresonanzsignals mit dem genannten gegebenen Phasencodierungsgradienten in der zweiten Sequenz für jede Phasencodierungsgradienteneinstellung nahezu gleich ist. Mehrere Kernresonanzsignale mit darin codierter identii scher Positionsinformation werden gemessen, und die Summe der Zeitintervalle von Anregungs-HF-Impuls bis zu jeder der Messungen ist für alle Sätze von Messungen mit identischer Positionscodierung gleich. Da alle Messungen in den Bildrekonstruktions prozeß gelangen, werden die Effekte des T&sub2;-Zerfalls auf das resultierende Bild wesentlich verringert.
- Eine bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß die genannte erste Sequenz linear abnehmende Phasencodierungsgradienten umfaßt und die genannte zweite Sequenz linear zunehmende Phasencodierungsgradienten umfaßt. Die Wirkung solcher positionscodierten Kernresonanzsignale ist, daß ein einfaches Verfahren verschafft wird, bei dem das erfindungsgemäße Verfahren verwendet werden kann, wobei gleiche Gesamtzeitbedingungen garantiert werden.
- Bei einer Ausführungsform des Kernresonanzverfahrens, das die Ausführung einer Vielzahl von ersten und zweiten Sequenzen umfaßt, werden MR-Signale in diesen ersten und zweiten Sequenzen gemessen. In dieser Ausführungsform wird die Positionsabhängigkeit des Kernresonanzsignals als Phasencodierung der Präzession aufweisenden Kerndipolmomente gegeben. Erfindungsgemäß ist diese Ausführungsform dadurch gekennzeichnet, daß der gleiche Phasencodierungswert in einer ersten Sequenz in einer ungeraden Rangnummer und in einer zweiten Sequenz in einer geraden Rangnummer auftritt. Infolge von Unvollkommenheiten der HF-Impulse und der geschalteten Gradientenmagnetfelder kann in den Phasencodierungswerten eine Abweichung auftreten. Die refokussierenden HF-Impulse bewirken, daß die Phasenabweichung reflektiert wird, wobei sie bewirken, daß die Abweichung in erster Ordnung innerhalb einer Sequenz mit der Rangnummer abwechselt. In dieser Ausführungsform werden die Messungen ergänzt, indem bei jedem Phasencodierungswert eine zusätzliche Messung vorgesehen wird, bei der die Abweichung das entgegengesetzte Vorzeichen hat. Die Auswirkungen der Abweichung der Phasencodierungswerte werden dadurch gemildert. Eine ausführlichere Beschreibung dieses Effektes kann in der gleichzeitig eingereichten europäischen Patentanmeldung Nr. 93201443.4 (EP-A-0 572 074) gefunden werden.
- Die Erfindung betrifft auch ein Gerät zum Ausführen eines solchen Verfahrens. Ein solches Gerät zur Kernresonanzabbildung eines in ein stationäres und nahezu homogenes Hauptmagnetfeld eingebrachten Körpers umfaßt Mittel zum Aufbauen des Hauptmagnetfeldes, Mittel zum Erzeugen von dem Hauptmagnetfeld überlagerten Gradientenmagnetfeldern, Mittel zum Abstrahlen von HF-Impulsen hin zu einem in das Hauptmagnetfeld eingebrachten Körper, Steuerungsmittel zum Ansteuern der Erzeugung der Schichtselektionsgradienten, der Phasencodierungsgradienten, der Frequenzcodie rungsgradienten und der HF-Impulse, und Mittel zum Empfangen und Abtasten von Kernresonanzsignalen, die von Sequenzen von HF-Impulsen und geschalteten Gradientenmagnetfeldern generiert worden sind, wobei die genannten Steuerungsmittel ausgebildet sind, um
- - einen Anregungshochfrequenzimpuls (HF-Impuls) zur Anregung von Kerndipolmomenten in zumindest einem Teil des Körpers anzulegen,
- - eine Vielzahl von refokussierenden HF-Impulsen, die dem genannten Anregungs-HF-Impuls folgen, sowie Gradientenmagnetfelder zum Generieren positionsabhängiger Kernresonanzsignale in dem angeregten Teil anzulegen,
- Kernresonanzsignale zu messen, die zumindest einer Anzahl dieser refokussierenden HF-Impulse folgen. Erfindungsgemäß ist es weiterhin ausgebildet, um zwei Sequenzen von HF-Impulsen und Gradienten zum Erhalten von MR-Signalen zu erzeugen, eine erste Sequenz mit Phasencodierungsgradienten in einer ersten Ordnung, eine zweite Sequenz mit Phasencodierungsgradienten in einer zweiten Ordnung, wobei die Summe aus dem Zeitintervall zwischen dem Anregungs-HF-Impuls und dem Auftreten eines Kernresonanzsignals mit einem gegebenen Phasencodierungsgradienten in der ersten Sequenz und dem Zeitintervall zwischen dem Anregungs-HF-Impuls und dem Auftreten eines Kernresonanzsignals mit dem genannten gegebenen Phasencodierungsgradienten in der zweiten Sequenz für jede Phasencodierungsgradienteneinstellung nahezu gleich ist.
- Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
- Fig. 1 schematisch ein Kernresonanzabbildungsgerät, geeignet für das erfindungsgemäße Verfahren;
- Fig. 2 eine Sequenz eines Anregungs-HF-Impulses, eine Vielzahl refokussierender HF-Impulse, Gradientenmagnetfelder und das Auftreten von NMR-Signalen als Funktion der Zeit;
- Fig. 3a und 3b eine Sequenz und eine äquivalente Sequenz von HF- Impulsen und Gradientenmagnetfeldern gemäß der Erfindung bzw.
- Fig. 4a und 4b den relativen T&sub2;-Zerfall einer einzelnen Sequenz und zweier Sequenzen kombiniert gemäß der Erfindung und in Fig. 5a und 5b den zentralen Teil des Modulus der Punktstreuungsfunktion für eine einzelne Sequenz und für zwei gemäß der Erfindung kombinierte Sequenzen.
- In Fig. 1 wird schematisch ein Kernresonanzgerät 1 dargestellt. Das Gerät umfaßt einen Satz Hauptmagnetspulen 2 zum Erzeugen eines stationären homogenen Hauptmagnetfeldes und mehrere Sätze von Gradientenspulen 3, 4 und 5, um zusätzliche Magnetfelder mit steuerbare Stärke, die einem Gradienten in einer gewählten Richtung haben, zu überlagern. Üblicherweise wird die Richtung des Hauptmagnetfeldes als z-Richtung bezeichnet, die beiden Richtungen senkrecht dazu als x- und y-Richtungen. Die Gradientenspulen werden über eine Stromversorgung 11 erregt. Das Gerät umfaßt weiterhin Emissionsmittel 6 zum Emittieren von Hochfrequenzimpulsen (HF- Impulsen) in Richtung eines Objektes oder Körpers 7, wobei die Abstrahlungsmittel mit Modulationsmitteln 8 zum Generieren und Modulieren der HF-Impulse gekoppelt sind. Auch sind Mittel vorgesehen zum Empfangen der NMR-Signale, diese Mittel können mit den Emissionsmitteln 6 identisch sein oder sie können gesondert sein. Wenn die Emissions- und Empfangsmittel identisch sind, wie in der Figur gezeigt, ist ein Sende- Empfangsschalter 9 angeordnet, um die empfangenen Signale von den zu emittierenden Impulsen zu trennen. Die empfangenen NMR-Signale werden Empfangs-und Demodulationsmitteln 10 eingegeben. Die Emissionsmittel 6 und 8 und die Stromversorgung 11 für die Gradientenspulen 3, 4 und 5 werden von einem Steuerungssystem 12 gesteuert, um eine zuvor bestimmte Sequenz von HF-Impulsen und Gradientenfeldimpulsen zu generieren. Das Demodulationsmittel ist mit einer Datenverarbeitungseinheit 14 gekoppelt, beispielsweise einem Computer, zur Transformation der empfangenen Signale in ein Bild, das beispielsweise auf einer visuellen Wiedergabeeinheit 15 sichtbar gemacht werden kann.
- Wenn das Kernresonanzgerät 1 in Betrieb genommen wird, während ein Objekt oder Körper 7 in das Magnetfeld eingebracht ist, wird ein kleiner Überschuß von Kerndipolmomenten (Kernspins) in dem Körper in Richtung des Magnetfeldes ausgerichtet sein. Im Gleichgewicht bewirkt dies eine Nettomagnetisierung M&sub0; im Material des Körpers 7, parallel zum Magnetfeld gerichtet. In dem Gerät 1 wird die makroskopische Magnetisierung M&sub0; durch Bestrahlung des Körpers mit HF-Impulsen mit einer Fre quenz gleich der Larmorfrequenz der Kerne manipuliert, wobei die Kerndipolmomente in einen angeregten Zustand gebracht werden und die Magnetisierung M&sub0; neu orientiert wird. Durch Anlegen der richtigen HF-Impulse wird eine Drehung der makroskopischen Magnetisierung erhalten, wobei der Drehwinkel Flipwinkel genannt wird. Die Einführung von Veränderungen in dem Magnetfeld durch Anlegen von Gradientenmagnetfeldern beeinflußt das Verhalten der Magnetisierung lokal. Nach Anlegen von HF-Impulsen wird die geänderte Magnetisierung danach streben, in einen Zustand thermischen Gleichgewichts im Magnetfeld zurückzukehren, wobei in dem Prozeß Strahlung emittiert wird. Eine wohlgewählte Sequenz von HF-Impulsen und Gradientenfeldimpulsen bewirkt, daß diese Strahlung als NMR-Signale emittiert wird, die Informationen über die Dichte eines bestimmten Kerntyps verschaffen, beispielsweise Wasserstoffkerne, und die Substanz, in der sie auftreten. Durch Analyse der emittierten Signale und Darstellung in Form von Bildern kann Information über die innere Struktur des Objektes oder Körpers 7 erhalten werden. Für eine detailliertere Beschreibung der Kernresonanzabbildung (MRI) und MRI-Einrichtungen sei auf die ausführliche Literatur zu diesem Thema verwiesen, beispielsweise auf das Buch "Practical NMR Imaging", von M. A. Foster und J. M. S. Hutchinson, 1987, IRL Press.
- Fig. 2 zeigt eine bekannte Sequenz von HF-Impulsen und Magnetfeldgradienten, um mehrfache Spinecho-NMR-Signale zu erhalten, die einem einzelnen Anregungsimpuls folgen. In der oberen Zeile RF wird der Beginn der Sequenz mit einem Anregungs-HF-Impuls 21 angegeben, der einen Flipwinkel α hat, nach einem Intervall r gefolgt von einem ersten refokussierenden HF-Impuls 22 mit einem Flipwinkel β. Normalerweise sind die Werte von α und β 90º bzw. 180º. Auf den Anregungs- HF-Impuls 21 folgend wird ein "freier Induktionszerfall"(FID)-Kernresonanzsignal 61, auf der unteren Zeile NMR angegeben, generiert, das schnell erstirbt, wenn die einzelnen Präzession aufweisenden magnetischen Kerndipolmomente infolge lokaler Variationen des Magnetfeldes die Phasenkohärenz verlieren. Der refokussierende HF-Impuls 22 kehrt die Richtung dieser einzelnen magnetischen Dipolmomente um, ohne das lokale Magnetfeld zu beeinflussen. Daher wird die Dephasierung in eine Rephasierung umgekehrt, was nach einem gleichen Intervall τ&sub1; zum Auftreten eines NMR-Spinechosignals 62 führt. Nach dem Spinechosignal 62 dephasieren die Dipolmomente wiederum. Wiederholung von refokussierenden HF-Impulsen 23, 24, 25 und 25 bewirkt aufeinand erfolgende Umkehrungen der Dephasierung und das wiederholte Auftreten von NMR- Spinechosignalen 63, 64, 65 und 66. Infolge nicht kompensierter Effekte, hauptsächlich Spin-Spin-Relaxation mit einer Zeitkonstante T2, nimmt die Größe aufeinanderfolgende Echos mit der Zeit ab. Die Intervallängen τ&sub2;, τ&sub3;, τ&sub4; und TS zwischen einem NMR-Signal und dem folgenden refokussierenden HF-Impuls werden normalerweise gleich lang gewählt.
- Die Wirkung der HF-Impulse wird für einen Teil des Körpers 7 selektiv gemacht, indem gleichzeitig mit den HF-Impulsen ein Schichtselektionsgradient angelegt wird, der in der Figur auf der zweiten Zeile GS angedeutet wird. Wie durch 31 angedeutet wird, wird der Schichtselektionsgradient zuerst während des Anregungs-HF- Impulses 21 angelegt. Die durch diesen ersten Gradienten 31 bewirkte Dephasierung wird durch einen entgegengesetzten Gradienten 31' kompensiert. Auch während des Anlegens der refokussierenden HF-Impulse 22-26 werden Schichtselektionsgradienten 32-36 eingeschaltet. Zur Positionsbestimmung innerhalb der gewählten Schicht werden Phasencodierungsgradientenimpulse 42, 43, 44, 45 und 46 mit der Gradientenrichtung innerhalb der selektierten Schicht, angedeutet auf der dritten Zeile Gp, in dem Intervall zwischen dem HF-Impuls und den NMR-Spinechosignalen 62, 63, 64, 65 und 66 angelegt. Zusätzlich werden Frequenzcodierungs- oder Lesegradienten 52, 53, 54, 55 und 56, auf der vierten Zeile Gr angedeutet, mit einer Gradientenrichtung ebenfalls innerhalb der selektierten Schicht, aber senkrecht zur Gradientenrichtung des Phasencodierungsfeldes, während des Auftretens der Spinechosignale eingeschaltet. Die Dephasierungseffekte der Phasencodierungsgradienten werden nach dem Auftreten der Spinechosignale durch Anlegen weitere Gradientenfeldimpulse 42', 43', 44', 45' mit der gleichen zeitintegrierten Größe, aber im Vergleich zu den vorhergehenden Gradientenimpulsen 42, 43, 44 bzw. 45 mit entgegengesetzter Gradientenrichtung, beseitigt. Der Dephasierungseffekt der Lesegradienten 52, 53, 54, 55 und 56 wird durch die refokussierenden HF-Impulse kompensiert. Ein anfänglicher Dephasierungsgradient 51, der dem ersten refokussierenden HF-Impuls 22 vorangeht, ist dann notwendig, dieser anfängliche Dephasierungsgradient 51 hat die halbe zeitintegrierte Größe der Lesegradienten 52, 53, 54, 55 und 56.
- Alternativ kann statt einer Schicht ein Volumenteil des Körpers selektiert werden. In diesem Fall braucht der Schichtselektionsgradient GS nicht vorhanden zu sein oder kann an die Selektion eines dicken Abschnitts des Körpers angepaßt sein. Zusätzlich zu den genannten Gradientenfeldern wird ein zweites Phasencodierungsgradientenmagnetfeld Gp. angelegt, das eine Gradientenrichtung senkrecht zu den Gradientenrichtungen des ersten Phasencodierungsfeldes Gp und des Lesegradientenfeldes Gr hat. Wie das erste Phasencodierungsfeld Gp wird das zweite Gradientencodierungsfeld als Serie von Gradientenimpulsen 72, 73, 74, 75, 76 angelegt, den HF-Impulsen und kompensierenden Gradientenimpulsen 72', 73', 74', 75', den NMR Signalen folgend. Wie durch horizontale Linien in den Gradientenimpulsen 72-76 und 72'-76' angedeutet wird, wird die Größe der zweiten Phasencodierungsgradientenimpulse konstant gehalten, wenn die ersten Phasencodierungsgradientenimpulse variiert werden. Alternativ können die ersten Phasencodierungsgradientenimpulse 42-46 und 42'-45'-konstant gehalten werden und die zweiten Phasencodierungsgradientenimpulse innerhalb einer Sequenz variiert werden. Im weiteren werden die Ausführungsformen der Erfindung in dem zweidimensionalen Schichtselektionsmodus beschrieben. Eine Erweiterung zur dreidimensionalen Volumenabbildung durch Anlegen eines zweiten Phasencodierungsfeldes ist jedoch genauso gut möglich.
- Nach Erfassen der NMR-Signale, beispielsweise 256 Spinechosignale jeweils mit einem anderen Phasencodierungswert und jeweils 246mal abgetastet, wird der gesamte Satz Messungen mittels einer Fourier-Transformation (FT) in ein Bild umgewandelt. Infolge des bereits erwähnten T2 Zerfalls haben die in der Sequenz später auftretenden NMR-Signale eine niedrigere Amplitude als die früheren Signale. Da ein Signal Beiträge von Gebieten mit verschiedenen T2-Werten enthält, ist eine Kompensation durch Erhöhen der relativen Wichtung der späteren Signale nicht möglich. Der T2- Zerfall bewirkt Unschärfe und Ringartefakte in dem resultierenden Bild.
- In den Fig. 3a und 3b werden zwei Sequenzen von HF-Impulsen und Gradientenmagnetfeldimpulsen zum Erhalten von NMR-Signalen gemäß der Erfindung gezeigt. Mit Ausnahme des Phasencodierungsgradienten Gp sind die Sequenzen zu der in Fig. 2 gezeigten Sequenz identisch, und nur die Gp-Gradienten und die HF-Impulse werden gezeigt. Nur die ersten und letzten paar HF-Impulse und zugehörige Gradientenimpulse werden angedeutet. Die Sequenz der Phasencodierungsgradientenimpulse 242, 243, ..., 248 und 249, gezeigt in Fig. 3a, ist linear abnehmend. Die Sequenz von Fig. 3b hat linear zunehmende Phasencodierungsgradientenimpulse 342, 343, ..., 348 und 349, wobei die Phasencodierungen in den beiden Ketten zeitumgekehrte Kopien voneinander sind. Nach Ausführung beider Sequenzen gibt es für jeden Phasencodierungswert zwei Messungen. Die Summe aus dem Zeitintervall zwischen dem Anregungs-HF-Impuls 221 und der Messung mit einem gegebenen Phasencodierungswert in der ersten Sequenz und dem Zeitintervall zwischen dem Anregungs-HF-Impuls 321 und der Messung mit dem gleichen Phasencodierungswert in der zweiten Sequenz ist für jeden Phasencodierungswert die gleiche. In den Fig. 4a und 4b wird der relative T2- Zerfall A(T2) einer einzelnen Sequenz und zweier kombinierter zeitumgekehrter Sequenzen als Funktion des Phasencodierungswertes ky gezeigt, für 128 verschiedene Phasencodierungswerte, die in einer Reihe von verschachtelten Sequenzen bestimmt worden sind. Wie erwartet zeigt die kombinierte zeitumgekehrte Sequenz viel weniger Amplitudenvariation. Die Verwendung beider Messungen in dem Bildrekonstruktionsverfahren verringert die Unschärfe und Artefakte infolge des T&sub2;-Zerfalls erheblich.
- Wie vorstehend erwähnt, bewirken Unvollkommenheiten der HF-Impulse und der geschalteten Gradientenmagnetfelder, letztere hauptsächlich infolge von Wirbelströmen, Abweichungen oder Verschiebungen der Phasen der Präzession der Kernspins. Wegen der refokussierenden HF-Impulse wechseln die Abweichungen in erster Ordnung mit den Spinechosignalen ab. Wenn die beiden Sequenzen der Messungen für den gleichen Satz von Phasencodierungswerten eine gerade Zahl von refokussierenden RF-Impulsen haben, folgt für jede Phasencodierung eine der zwei Messungen einem HF-Impuls mit einem geraden und eine einem mit einer ungeraden Rangnummer. Da die Phasenabweichung in erster Ordnung mit der Rangnummer abwechselt, ist der Effekt der beiden Messungen, daß die Fehler sich weitgehend aufheben.
- In den Fig. 5a und Sb wird der zentrale Teil des Modulus der Punktstreuungsfunktion (PSF(y)) für einen einzelnen Satz Messungen gezeigt und für eine Kombination von zwei Sätzen, zueinander zeitumgekehrt mit einer geraden Zahl von Phasencodierungswerten. PSF(y) ist mathematisch die Fouriertransformation eines Signals eiΦ, in dem Φ(ky,) die Phasenabweichung ist, und sie gibt den Beitrag eines Punktes im Körper zum resultierenden Bild an. Die Figur ist bei zwischen +20º und -20º wechselndem Φ(ky) bestimmt worden. Wie zu erkennen ist, führt die Kombination von zwei zeitumgekehrten Sequenzen zu einem erheblich schmaleren PSF(y). Dies deutet an, daß in dem resultierenden Bild Artefakte und Unschärfe infolge der Phasenabweichun gen und des T&sub2;-Zerfalls weitgehend beseitigt worden sind. Eine Untersuchung des nicht abgebildeten Real- und Imaginärteils von PSF(y) lehrt, daß der Imaginärteil von PSF(y) stark verringert ist.
Claims (4)
1. Verfahren zur Kernresonanzabbildung eines in ein stationäres und nahezu
homogenes Hauptmagnetfeld eingebrachten Körpers, wobei das Verfahren umfaßt
- das Anlegen eines Anregungshochfrequenzimpulses, HF-Impuls genannt, zur
Anregung von Kerndipolmomenten in zumindest einem Teil des Körpers,
- das Anlegen einer Vielzahl von refokussierenden HF-Impulsen, die dem
genannten Anregungs-HF-Impuls folgen, und von Schichtselektionsgradienten,
Phasencodierungsgradienten und Frequenzcodierungsgradienten zum Generieren von
Kernresonanzsignalen mit positionsabhängiger Information,
- die Messung von Kernresonanzsignalen, die zumindest einer Anzahl der
genannten refokussierenden HF-Impulse folgen,
dadurch gekennzeichnet. daß das Verfahren die Erzeugung von
zwei Sequenzen von HF-Impulsen und Gradienten zum Erhalten von
MR-Signalen umfaßt, eine erste Sequenz mit Phasencodierungsgradienten in einer ersten Ordnung,
eine zweite Sequenz mit Phasencodierungsgradienten in einer zweiten Ordnung, wobei
die Summe aus dem Zeitintervall zwischen dem Anregungs-HF-Impuls und dem
Auftreten eines Kernresonanzsignals mit einem gegebenen Phasencodierungsgradienten in
der ersten Sequenz und dem Zeitintervall zwischen dem Anregungs-HF-Impuls und dem
Auftreten eines Kernresonanzsignals mit dem genannten gegebenen
Phasencodierungsgradienten in der zweiten Sequenz für jede Phasencodierungsgradienteneinstellung
nahezu gleich ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte
erste Sequenz linear abnehmende Phasencodierungsgradienten umfaßt und die genannte
zweite Sequenz linear zunehmende Phasencodierungsgradienten umfaßt
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, das die Ausführung einer Vielzahl
von ersten und zweiten Sequenzen umfaßt, wobei MR-Signale in diesen ersten und
zweiten Sequenzen gemessen werden, dadurch gekennzeichnet, daß der gleiche
Phasencodierungswert in einer ersten Sequenz in einer ungeraden Rangnummer und in einer
zweiten Sequenz in einer geraden Rangnummer auftritt.
4. Gerät zur Kernresonanzabbildung eines in ein stationäres und nahezu
homogenes Hauptmagnetfeld eingebrachten Körpers (7) gemäß einem Verfahren nach
einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Gerät Mittel zum Aufbauen des
Hauptmagnetfeldes (2), Mittel zum Erzeugen von dem Hauptmagnetfeld überlagerten
Gradientenmagnetfeldern (3, 4, 5), Mittel (6, 8) zum Abstrahlen von HF-Impulsen hin zu
einem in das Hauptmagnetfeld eingebrachten Körper (7), Steuerungsmittel (12) zum
Ansteuern der Erzeugung der Schichtselektionsgradienten, der
Phasencodierungsgradienten, der Frequenzcodierungsgradienten und der HF-Impulse, und Mittel zum
Empfangen (6, 10) und Abtasten von Kernresonanzsignalen, die von Sequenzen von
HF-Impulsen und geschalteten Gradientenmagnetfeldern generiert worden sind, wobei die
genannten Steuerungsmittel (12) ausgebildet sind, um
- einen Anregungs-HF-Impuls zur Anregung von Kerndipolmomenten in
zumindest einem Teil des Körpers anzulegen,
- eine Vielzahl von refokussierenden HF-Impulsen, die dem genannten
Anregungs-HF-Impuls folgen, sowie Gradientenmagnetfelder zum Generieren
positionsabhängiger Kernresonanzsignale in dem angeregten Teil anzulegen,
- Kernresonanzsignale zu messen, die zumindest einer Anzahl dieser
refokussierenden HF-Impulse folgen,
dadurch gekennzeichnet, daß
die genannten Steuerungsmittel weiterhin ausgebildet sind, um zwei Sequenzen
von HF-Impulsen und Gradienten zum Erhalten von MR-Signalen zu generieren, eine
erste Sequenz mit Phasencodierungsgradienten in einer ersten Ordnung, eine zweite
Sequenz mit Phasencodierungsgradienten in einer zweiten Ordnung, wobei die Summe
aus dem Zeitintervall zwischen dem Anregungs-HF-Impuls und dem Auftreten eines
Kernresonanzsignals mit einem gegebenen Phasencodierungsgradienten in der ersten
Sequenz und dem Zeitintervall zwischen dem Anregungs-HF-Impuls und dem Auftreten
eines Kernresonanzsignals mit dem genannten gegebenen Phasencodierungsgradienten in
der zweiten Sequenz für jede Phasencodierungsgradienteneinstellung nahezu gleich ist.
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