DE102015223658B4

DE102015223658B4 - Verfahren zum Erfassen von Magnetresonanz-Signalen eines Untersuchungsobjekts

Info

Publication number: DE102015223658B4
Application number: DE102015223658.7A
Authority: DE
Inventors: Uvo Hölscher
Original assignee: Siemens Healthcare GmbH
Current assignee: Siemens Healthineers Ag De
Priority date: 2015-11-30
Filing date: 2015-11-30
Publication date: 2017-08-17
Anticipated expiration: 2035-12-01
Also published as: US20170153306A1; DE102015223658A1; US10031197B2

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erfassen von Magnetresonanz-Signalen eines Untersuchungsobjekts (15), ein Magnetresonanzgerät (11) und ein Computerprogrammprodukt. Um eine verbesserte Magnetresonanz-Bildgebung zu ermöglichen, wird vorgeschlagen, dass das erfindungsgemäße Verfahren zum Erfassen von Magnetresonanz-Signalen eines Untersuchungsobjekts (15) mittels eines Magnetresonanzgeräts (11) folgende Verfahrensschritte umfasst: – Ausspielen eines Anregungspulses (RF1), wobei während des Ausspieles des Anregungspulses (RF1) eine erste Gradientenschaltung (Gs1) gesetzt wird, – Ausspielen eines Refokussierungspulses (RF2), wobei während des Ausspielens des Refokussierungspulses (RF2) eine zweite Gradientenschaltung (Gs2) gesetzt wird, wobei die zweite Gradientenschaltung (Gs2) eine zu der ersten Gradientenschaltung (Gs1) gegensätzliche Polarität aufweist und wobei zumindest eine Gradientenschaltung (Gs1, Gs2) der ersten Gradientenschaltung (Gs1) und der zweiten Gradientenschaltung (Gs2) eine Amplitudenmodulation während des Ausspielens des Anregungspulses (RF1) oder Refokussierungspulses (RF2) aufweist und – Erfassen von Magnetresonanz-Signalen von mittels des Anregungspulses (RF1) angeregten und mittels des Refokussierungspulses (RF2) refokussierten Spins in einem Körper des Untersuchungsobjekts (15).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erfassen von Magnetresonanz-Signalen eines Untersuchungsobjekts, ein Magnetresonanzgerät und ein Computerprogrammprodukt.
In einem Magnetresonanzgerät, auch Magnetresonanztomographiesystem genannt, wird üblicherweise der zu untersuchende Körper einer Untersuchungsperson, insbesondere eines Patienten, mit Hilfe eines Hauptmagneten einem relativ hohen Hauptmagnetfeld, beispielsweise von 1,5 oder 3 oder 7 Tesla, ausgesetzt. Zusätzlich werden mit Hilfe einer Gradientenspuleneinheit Gradientenschaltungen ausgespielt. Über eine Hochfrequenzantenneneinheit werden dann mittels geeigneter Antenneneinrichtungen hochfrequente Hochfrequenz-Pulse, beispielsweise Anregungspulse, ausgesendet, was dazu führt, dass die Kernspins bestimmter, durch diese Hochfrequenz-Pulse resonant angeregter Atome um einen definierten Flipwinkel gegenüber den Magnetfeldlinien des Hauptmagnetfelds verkippt werden. Bei der Relaxation der Kernspins werden Hochfrequenz-Signale, so genannte Magnetresonanz-Signale, abgestrahlt, die mittels geeigneter Hochfrequenzantennen empfangen und dann weiterverarbeitet werden. Aus den so akquirierten Rohdaten können schließlich die gewünschten Bilddaten rekonstruiert werden.
Für eine bestimmte Messung ist daher eine bestimmte Magnetresonanz-Sequenz, auch Pulssequenz genannt, auszusenden, welche aus einer Folge von Hochfrequenz-Pulsen, beispielsweise Anregungspulsen und Refokussierungspulsen, sowie passend dazu koordiniert auszusendenden Gradientenschaltungen in verschiedenen Gradientenachsen entlang verschiedener Raumrichtungen besteht. Zeitlich passend hierzu werden Auslesefenster gesetzt, welche die Zeiträume vorgeben, in denen die induzierten Magnetresonanz-Signale erfasst werden.
Aus der Schrift von Lee et al., Time-Efficient Slab-Selective Water Excitation for 3D MRI”, Magnetic Resonance in Medicine (2012), Vol 67, Seiten 127–136 ist eine besonders effiziente Parameterwahl für Hochfrequenz-Pulse bekannt, welche sowohl in der spektralen als auch in der räumlichen Domäne selektiv wirken.
Aus der DE 19939626 A1 ist eine Magnetresonanz-Bildgebung mit gepulsten Zusatzmagnetfeldern bekannt, deren Pulsfrequenz geeignet eingestellt ist.
Aus der DE 19901171 A1 ist eine Magnetresonanz-Bildgebung bekannt, bei der mindestens zwei unterschiedliche Abfolgen von Hochfrequenz-Pulsen Gradientenpulsen eingestrahlt werden, die sich in mindestens einem der für verschiedene Aspekte der Bildqualität verantwortlichen Merkmale der Signalerzeugung unterscheiden.
Aus der DE 10 2012 204 434 B3 ist eine Anregung für mehrere Schichten während einer Magnetresonanz-Bildgebung bekannt, bei der alle angeregten Schichten simultan refokussiert werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine verbesserte Magnetresonanz-Bildgebung zu ermöglichen. Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Erfassen von Magnetresonanz-Signalen eines Untersuchungsobjekts mittels eines Magnetresonanzgeräts umfasst folgende Verfahrensschritte:

– Ausspielen eines Anregungspulses, wobei während des Ausspieles des Anregungspulses eine erste Gradientenschaltung gesetzt wird,
– Ausspielen eines Refokussierungspulses, wobei während des Ausspielens des Refokussierungspulses eine zweite Gradientenschaltung gesetzt wird, wobei die zweite Gradientenschaltung eine zu der ersten Gradientenschaltung gegensätzliche Polarität aufweist und wobei zumindest eine Gradientenschaltung der ersten Gradientenschaltung und der zweiten Gradientenschaltung eine Amplitudenmodulation während des Ausspielens des Anregungspulses oder Refokussierungspulses aufweist und
– Erfassen von Magnetresonanz-Signalen von mittels des Anregungspulses angeregten und mittels des Refokussierungspulses refokussierten Spins in einem Körper des Untersuchungsobjekts.

Das Untersuchungsobjekt kann ein Patient, ein gesunder Proband, ein Tier oder ein Phantom sein. Aus den erfassten Magnetresonanz-Signalen können Magnetresonanz-Bilddaten rekonstruiert werden, welche bereitgestellt werden können, also einem Benutzer auf einer Anzeigeeinheit angezeigt und/oder in einer Datenbank abgespeichert werden können.
Der Anregungspuls, der Refokussierungspuls, die erste Gradientenschaltung und die zweite Gradientenschaltung sind insbesondere in einer Magnetresonanz-Sequenz hinterlegt, welche zum Erfassen der Magnetresonanz-Signale eingesetzt wird. Bezüglich der zeitlichen Reihenfolge erfolgt insbesondere innerhalb einer Repetitionszeit der Refokussierungspuls auf den Anregungspuls, so dass der Refokussierungspuls die mittels des Anregungspulses angeregten Spins refokussieren kann. Das Erfassen der Magnetresonanz-Signale folgt innerhalb der Repetitionszeit dann insbesondere zeitlich auf den Refokussierungspuls folgend, so dass die Magnetresonanz-Signalen von mittels des Anregungspulses angeregten und mittels des Refokussierungspulses refokussierten Spins erfasst werden können. Das Erfassen der Magnetresonanz-Signale umfasst insbesondere eine Datenaufnahme in einem Auslesefenster, welche das Aktivieren einer Empfangseinrichtung für die Magnetresonanz-Signale, beispielsweise eines ADCs (Analog-Digital-Konverters), der an Empfangsspulen des Magnetresonanzgeräts angekoppelt ist, umfasst. Während der Datenaufnahme werden typischerweise eine oder mehrere k-Raum-Zeilen einer oder mehrerer Schichten oder ein 3D Volumen eines Magnetresonanz-Bilds aufgenommen.
Der Anregungspuls führt insbesondere zu einer Auslenkung der Spins im Körper des Untersuchungsobjekts. Somit kann mittels des Anregungspulses eine Anregung einer Magnetisierung im Körper des Untersuchungsobjekts, insbesondere in einem Messvolumen im Körper des Untersuchungsobjekts, durchgeführt werden. Der Anregungspuls sorgt dabei typischerweise dafür, dass ein Magnetresonanz-Signal überhaupt ausgelesen werden kann. Der Anregungspuls kann beispielsweise einen Flipwinkel von 90° umfassen.
Der Refokussierungspuls führt insbesondere zu einer Refokussierung der angeregten Spins im Körper des Untersuchungsobjekts, insbesondere im besagten Messvolumen. Üblicherweise umfasst die Refokussierung der Spins eine Refokussierung von dephasierten Spins. Der Refokussierungspuls kann zum Erzeugen eines Spin-Echos der mittels des Anregungspulses angeregten Spins ausgelegt sein. Der Refokussierungspuls kann beispielsweise einen Flipwinkel von 180° umfassen. Selbstverständlich können in bestimmten Anwendungsfällen auch mehrere zeitlich aufeinander folgende Refokussierungspulse eingesetzt werden, während welcher mehrere zweite Gradientenschaltungen gesetzt werden können. Die mehreren zweiten Gradientenschaltungen können dann alle die gegensätzliche Polarität zu der ersten Gradientenschaltung aufweisen. Die mehreren zweiten Gradientenschaltungen können auch eine alternierende Polarität aufweisen, d. h. nur ein Teil der mehreren zweiten Gradientenschaltungen weist eine gegensätzliche Polarität zu der ersten Gradientenschaltung auf. Bei dem Vorliegen einer alternierenden Polarität bei den mehreren zweiten Gradientenschaltungen können jeweils zwei aufeinander folgende zweite Gradientenschaltungen der mehreren zweiten Gradientenschaltungen eine entgegengesetzte Polarität aufweisen. Auch können die mehreren zweiten Gradientenschaltungen alle eine Amplitudenmodulation während des Ausspielens der mehreren Refokussierungspulse aufweisen.
Die erste Gradientenschaltung und die zweite Gradientenschaltung werden typischerweise auch Gradientenpulse genannt und mittels einer Gradientenspuleneinheit des Magnetresonanzgeräts erzeugt. Die erste Gradientenschaltung und die zweite Gradientenschaltung sind insbesondere als Schichtselektionsgradientenschaltungen, welche zu einer Ortskodierung in Schichtrichtung geschaltet werden, ausgebildet. Dass die zweite Gradientenschaltung eine gegensätzliche Polarität zu der ersten Gradientenschaltung aufweist, bedeutet insbesondere, dass die zweite Gradientenschaltung eine negative Polarität und die erste Gradientenschaltung eine positive Polarität aufweist oder umgekehrt. Der Betrag der maximalen Amplitude der ersten Gradientenschaltung und zweiten Gradientenschaltung kann dabei gleich oder verschieden sein.
Dass die erste Gradientenschaltung während des Ausspielens des Anregungspulses gesetzt wird, bedeutet insbesondere, dass ein zeitlicher Verlauf der ersten Gradientenschaltung sich zumindest teilweise, vorteilhafterweise größtenteils, höchst vorteilhafterweise vollständig, mit einem zeitlichen Verlauf des Anregungspulses überlappen. Insbesondere erfolgen die erste Gradientenschaltung und der Anregungspuls gleichzeitig. Eine steigende Flanke bzw. eine fallende Flanke der ersten Gradientenschaltung, welche zu Beginn bzw. am Ende der ersten Gradientenschaltung vorliegen, erfolgen dabei insbesondere zeitlich vor bzw. nach dem Ausspielen des Anregungspulses. So sind die steigende Flanke bzw. fallende Flanke der ersten Gradientenschaltung insbesondere zeitlich disjunkt zu einem zeitlichen Verlauf des Anregungspulses.
Dass die zweite Gradientenschaltung während des Ausspielens des Refokussierungspulses gesetzt wird, bedeutet insbesondere, dass ein zeitlicher Verlauf der zweiten Gradientenschaltung sich zumindest teilweise, vorteilhafterweise größtenteils, höchst vorteilhafterweise vollständig, mit einem zeitlichen Verlauf des Refokussierungspulses überlappen. Insbesondere erfolgen die zweite Gradientenschaltung und der Refokussierungspuls gleichzeitig. Eine steigende Flanke bzw. eine fallende Flanke der zweiten Gradientenschaltung, welche zu Beginn bzw. am Ende der zweiten Gradientenschaltung vorliegen, erfolgen dabei insbesondere zeitlich vor bzw. nach dem Ausspielen des Refokussierungspulses. So sind die steigende Flanke bzw. fallende Flanke der zweiten Gradientenschaltung insbesondere zeitlich disjunkt zu einem zeitlichen Verlauf des Refokussierungspulses. Insbesondere sind ein zeitlicher Verlauf der ersten Gradientenschaltung und ein zeitlicher Verlauf der zweiten Gradientenschaltung zeitlich disjunkt zueinander.
Dass die zumindest eine Gradientenschaltung eine Amplitudenmodulation während des Ausspielens des Anregungspulses oder Refokussierungspulses aufweist, bedeutet insbesondere, dass die zumindest eine Gradientenschaltung während gleichzeitig der Anregungspuls oder Refokussierungspuls ausgespielt wird ihre Amplitude verändert. So kann die erste Gradientenschaltung eine Amplitudenmodulation aufweisen, während der Anregungspuls ausgespielt wird. Alternativ oder zusätzlich kann die zweite Gradientenschaltung eine Amplitudenmodulation aufweisen, während der Refokussierungspuls ausgespielt wird. Unter der Amplitudenmodulation ist insbesondere eine Veränderung der Amplitude der zumindest einen Gradientenschaltung in einem wirksamen Bereich der zumindest einen Gradientenschaltung zu sehen. Eine steigende Flanke bzw. eine fallende Flanke der zumindest einen Gradientenschaltung, welche zu Beginn bzw. am Ende der zumindest einen Gradientenschaltung vorliegen, sollen dabei insbesondere nicht zu der Amplitudenmodulation der zumindest einen Gradientenschaltung zählen. Daraus folgt, dass die zumindest eine Gradientenschaltung während des Anregungspulses oder Refokussierungspulses eine Veränderung der Amplitude zusätzlich zu der steigenden Flanke bzw. eine fallenden Flanke der zumindest einen Gradientenschaltung, welche zu Beginn bzw. am Ende der zumindest einen Gradientenschaltung vorliegen, aufweist.
Das Ausspielen der zweiten Gradientenschaltung mit der gegensätzlichen Polarität zu der ersten Gradientenschaltung, eine sogenannte Gradientenumkehrung (engl. Gradient Reversal), kann zu einer vorteilhaften Gewebesättigung von bestimmten Gewebearten in den erfassten Magnetresonanz-Signalen führen. Die Sättigung bewirkt typischerweise bei dem Erfassen der Magnetresonanz-Signale eine Minimierung oder Unterdrückung der von dem bestimmten Gewebearten ausgehenden Magnetresonanz-Signale. Beispielsweise kann die Gradientenumkehrung zu einer Fettsättigung führen, welche zur Verbesserung des Kontrasts zwischen Fettgewebe und anderen Gewebearten eingesetzt werden kann. Alternativ kann eine Wassersättigung auch zum Hervorheben von Fettgewebe eingesetzt werden.
Der Mechanismus hinter der Gewebesättigung ist insbesondere eine unvollständige Refokussierung der unerwünschten Gewebesignale, beispielsweise der Fettsignale, mittels des Refokussierungspulses aufgrund der gegensätzlichen Polaritäten der ersten Gradientenschaltung und zweiten Gradientenschaltung. Das unerwünschte Gewebe, im Folgenden beispielsweise das Fettgewebe, weist nämlich typischerweise aufgrund der chemischen Verschiebung (engl. chemical shift) eine unterschiedliche Larmorfrequenz als das gewünschte Wassergewebe auf, was üblicherweise zu einer Verschiebung von Wasserschichten und Fettschichten führt. Die unterschiedlichen Polaritäten der ersten und zweiten Gradientenschaltung, insbesondere der ersten und zweiten Schichtselektionsgradientenschaltung, können dann zu einer Verschiebung einer Anregungsschicht und einer Refokussierungsschicht des Fettgewebes in gegensätzliche Richtung in Vergleich zu der Wasserschicht führen. Ein weiterer Faktor ist hierbei, dass die Frequenz des Anregungspulses und des Refokussierungspulses auf das Wassergewebe und nicht das Fettgewebe eingestellt wird. Da dann die Anregungsschicht und Refokussierungsschicht des Fettgewebes nicht mehr vollständig überlappen, wird nur ein Teil der angeregten Fettsignale refokussiert und somit werden Fettsignale bei dem Erfassen der Magnetresonanz-Signale unterdrückt.
Es wurde festgestellt, dass die Verschiebung der Anregungsschicht und Refokussierungsschicht des Fettgewebes gegenüber der Wasserschicht invers proportional zu einer Amplitude der ersten Gradientenschaltung bzw. der zweiten Gradientenschaltung ist. Höhere Gradientenstärken führen nämlich insbesondere zu höheren Frequenzen des Anregungspulses bzw. Refokussierungspulses, wodurch eine Stärke der Verschiebung der Anregungsschicht bzw. Refokussierungsschicht des Fettgewebes reduziert wird. Daher funktioniert insbesondere eine Unterdrückung der unerwünschten Gewebesignale, beispielsweise der Fettsignale, bei der vorgestellten Methode desto besser, je kleiner eine Amplitude der ersten Gradientenschaltung bzw. der zweiten Gradientenschaltung ist.
Eine einfache Verringerung der Amplitude der ersten Gradientenschaltung bzw. zweiten Gradientenschaltung würde jedoch insbesondere zu der Notwendigkeit führen, dass der gleichzeitig ausgespielte Anregungspuls bzw. Refokussierungspuls eine längere Dauer aufweisen muss. Dies würde zu einer Erhöhung einer Echozeit und somit zu einer Verringerung einer Signalstärke der erfassten Magnetresonanz-Signale bzw. einer Bildqualität führen.
Mittels der vorgeschlagenen Amplitudenmodulation der ersten Gradientenschaltung bzw. zweiten Gradientenschaltung während des Ausspielens des Anregungspulses bzw. Refokussierungspulses kann dieser Nachteil besonders vorteilhaft vermieden werden. Die Amplitudenmodulation kann vorteilhafterweise derart ausgebildet sein, dass in einem für die Sättigung der unerwünschten Gewebesignale kritischen Bereich, beispielsweise einem Zentralbereich, der ersten Gradientenschaltung bzw. zweiten Gradientenschaltung eine geringe Gradientenamplitude vorliegt. In anderen Bereichen der ersten Gradientenschaltung bzw. zweiten Gradientenschaltung kann dagegen eine höhere Gradientenamplitude vorliegen.
Die Amplitudenmodulation der ersten Gradientenschaltung bzw. zweiten Gradientenschaltung kann so zu einer deutlichen Verringerung des Überlapps der Anregungsschicht und Refokussierungsschicht des unerwünschten Gewebes führen, wobei gleichzeitig besonders vorteilhaft eine Zeitdauer des Anregungspulses bzw. Refokussierungspulses konstant gehalten werden kann oder nicht deutlich erhöht werden muss. Derart kann mittels der vorgeschlagenen Methode eine verbesserte Sättigung des unerwünschten Gewebes, beispielsweise des Fettgewebes, bei einer gleichen Pulslänge des Anregungspulses bzw. Refokussierungspulses erreicht werden. Die vorgeschlagene Methode kann so zu einer verbesserten Sättigung des unerwünschten Gewebes, beispielsweise des Fettgewebes, bei einer Beibehaltung der Bildqualität, beispielsweise einer Beibehaltung des Signal-zu-Rauschverhältnisses (SNR) führen.
Die vorgestellte Methode kann dabei insbesondere bei Spin-Echo Sequenzen oder Turbo-Spin-Echo Sequenzen eingesetzt werden. Auch ist eine Anwendung bei der Echoplanaren Bildgebung, insbesondere bei der Diffusionsbildgebung, denkbar. Selbstverständlich sind auch weitere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Anwendungen der beanspruchten Methode denkbar.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass die erste Gradientenschaltung während des Ausspielens des Anregungspulses eine Amplitudenmodulation aufweist und die zweite Gradientenschaltung während des Ausspielens des Refokussierungspulses eine Amplitudenmodulation aufweist.
Derart weist nicht nur eine Gradientenschaltungen während des gleichzeitigen Ausspielens des zugehörigen Hochfrequenz-Pulses die Amplitudenmodulation auf, sondern sowohl die erste Gradientenschaltung als auch die zweite Gradientenschaltung. So kann der erwünschte vorteilhafte Effekt, nämlich die Verbesserung der Fettsättigung bei Konstanthalten der Pulsdauer, besonders vorteilhaft verstärkt werden.
In den folgenden Abschnitten sind verschiedene besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Amplitudenmodulation der zumindest einen Gradientenschaltung beschrieben. Die beschriebenen Ausgestaltungen der Amplitudenmodulation können für die erste Gradientenschaltung oder für die zweite Gradientenschaltung eingesetzt werden. Es ist besonders vorteilhaft auch denkbar, dass beide Gradientenschaltungen die beschriebenen Ausgestaltungen der Amplitudenmodulation einsetzen.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass die Amplitudenmodulation der zumindest einen Gradientenschaltung auf einen Pulsverlauf des gleichzeitig ausgespielten Anregungspulses oder Refokussierungspulses abgestimmt ist.
So kann die Amplitudenmodulation der ersten Gradientenschaltung besonders vorteilhaft auf den Pulsverlauf des Anregungspulses und/oder die Amplitudenmodulation der zweiten Gradientenschaltung besonders vorteilhaft auf den Pulsverlauf des Refokussierungspulses abgestimmt werden. Die Amplitude der zumindest einen Gradientenschaltung kann besonders vorteilhaft anhand von einer gleichzeitig vorliegenden Amplitude des gleichzeitig ausgespielten Anregungspulses oder Refokussierungspulses gewählt werden. So kann besonders vorteilhaft in einem zeitlichen Bereich, während welchem eine besonders hohe Hochfrequenz-Amplitude des Anregungspulses oder Refokussierungspulses vorliegt, eine besonders niedrige Gradientenamplitude der gleichzeitig gesetzten zumindest einen Gradientenschaltung vorliegen. Durch die Abstimmung der Amplitudenmodulation der zumindest einen Gradientenschaltung auf den Pulsverlauf des gleichzeitig ausgespielten Anregungspulses oder Refokussierungspulses kann der gewünschte Effekt der Sättigung der unerwünschten Gewebesignale bei Konstanthalten der Pulslänge des Anregungspulses oder Refokussierungspulses besonders vorteilhaft erreicht werden.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass die Amplitudenmodulation der zumindest einen Gradientenschaltung derart durchgeführt wird, dass ein Betrag einer Amplitude der zumindest einen Gradientenschaltung sich während des Ausspielens des Anregungspulses oder Refokussierungspulses zunächst verringert und anschließend wieder erhöht.
Das Verringern und die anschließende Erhöhung der Amplitude der zumindest einen Gradientenschaltung erfolgt insbesondere zusätzlich zu der steigende Flanke bzw. der fallende Flanke der zumindest einen Gradientenschaltung, welche zu Beginn bzw. am Ende der zumindest einen Gradientenschaltung vorliegen. Die Amplitude der zumindest einen Gradientenschaltung wird insbesondere vor dem Setzen eines Zentralbereichs der zumindest einen Gradientenschaltung und/oder vor dem Ausspielen eines Zentralbereichs des Anregungspulses oder Refokussierungspulses verringert. Nach dem Setzen des Zentralbereichs der zumindest einen Gradientenschaltung und/oder nach dem Ausspielen eines Zentralbereichs des Anregungspulses oder Refokussierungspulses kann dann die Amplitude der zumindest einen Gradientenschaltung wieder erhöht werden. Derart erfolgen insbesondere sowohl die Verringerung und die Erhöhung der Amplitude der zumindest einen Gradientenschaltung während das Ausspielen des Anregungspulses oder Hochfrequenzpulses noch andauert. Derart kann die zumindest eine Gradientenschaltung, abgesehen von der steigenden Flanke bzw. der fallenden Flanke der zumindest einen Gradientenschaltung, am Anfang und am Ende der zumindest einen Gradientenschaltung eine größere Amplitude als in einer zentralen Region der zumindest einen Gradientenschaltung aufweisen. Diese Art der Amplitudenmodulation der zumindest einen Gradientenschaltung kann im vorliegenden Kontext zu einem besonders vorteilhaften Verstärken der gewünschten Effekte führen.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass die Amplitudenmodulation der zumindest einen Gradientenschaltung derart durchgeführt wird, dass ein Betrag einer Amplitude der zumindest einen Gradientenschaltung in einem zeitlichen Zentralbereich der zumindest einen Gradientenschaltung geringer ist als in einem zeitlichen Randbereich der zumindest einen Gradientenschaltung.
Die zumindest eine Gradientenschaltung umfasst insbesondere zwei zeitliche Randbereiche, wobei ein erster zeitlicher Randbereich zu einem Beginn der zumindest einen Gradientenschaltung und ein zweiter zeitlicher Randbereich zu einem Ende der zumindest einen Gradientenschaltung vorliegt. Der erste zeitliche Randbereich erfolgt insbesondere zeitlich unmittelbar nach einer steigenden Flanke der zumindest einen Gradientenschaltung. Der zweite zeitliche Randbereich erfolgt insbesondere zeitlich unmittelbar vor einer fallenden Flanke der zumindest einen Gradientenschaltung. Zeitlich zwischen dem ersten zeitlichen Randbereich und dem zweiten zeitlichen Randbereich kann dann der zeitliche Zentralbereich der zumindest einen Gradientenschaltung vorliegen.
Die Amplitude der zumindest einen Gradientenschaltung kann in dem zeitlichen Zentralbereich geringer als in dem ersten zeitlichen Randbereich und/oder dem zweiten zeitlichen Randbereich sein. Der Betrag der Amplitude der zumindest einen Gradientenschaltung ist dann in dem zeitlichen Zentralbereich insbesondere um mindestens 10 Prozent, vorteilhafterweise um mindestens 30 Prozent, höchst vorteilhafterweise um mindestens 50 Prozent, geringer als in dem ersten zeitlichen Randbereich und/oder dem zweiten zeitlichen Randbereich.
Vorteilhafterweise ist der Amplitudenverlauf der zumindest eine Gradientenschaltung derart auf den Pulsverlauf des gleichzeitig ausgespielten Anregungspulses oder Refokussierungspulses abgestimmt, dass der zeitliche Zentralbereich der zumindest einen Gradientenschaltung mit einem zeitlichen Puls-Zentralbereich des gleichzeitig ausgespielten Anregungspulses oder Refokussierungspulses zusammenfällt. In dem zeitlichen Puls-Zentralbereich deponiert der Anregungspuls oder Refokussierungspuls typischerweise die meiste Hochfrequenz-Leistung im Körper des Untersuchungsobjekts. In gleicher Weise kann der zeitliche Zentralbereich der zumindest einen Gradientenschaltung mit einem zeitlichen Puls-Randbereich des gleichzeitig ausgespielten Anregungspulses oder Refokussierungspulses zusammenfallen. Dabei kann der zeitliche Zentralbereich des Anregungspulses den Zweck haben, die Spins im Körper des Untersuchungsobjekts anzuregen. Weiterhin kann der zeitliche Zentralbereich des Refokussierungspulses den Zweck haben, die Spins im Körper des Untersuchungsobjekts zu refokussieren. Weiterhin kann der zeitliche Puls-Randbereich des Anregungspulses und Refokussierungspulses den Zweck haben, eine Form des Schichtprofils festzulegen.
Die niedrigere Amplitude der zumindest einen Gradientenschaltung, welche während des zeitlichen Zentralbereichs vorliegt, kann so besonders vorteilhaft zeitlich mit dem entscheidenden zeitlichen Abschnitt des gleichzeitig ausgespielten Anregungspulses oder Refokussierungspulses zusammenfallen. Vorteilhafterweise liegt dann eine besonders niedrige Amplitude der zumindest einen Gradientenschaltung vor, wenn der Anregungspuls oder Refokussierungspuls eine besonders hohe Hochfrequenz-Leistung im Körper des Untersuchungsobjekts deponiert. Derart kann die zumindest eine Gradientenschaltung besonders vorteilhaft dazu ausgebildet sein, eine besonders starke Unterdrückung der Gewebesignale zu ermöglichen, wobei eine Zeitdauer des gleichzeitig ausgespielten Anregungspulses oder Refokussierungspulses besonders vorteilhaft konstant gehalten werden kann.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass die Amplitudenmodulation der zumindest einen Gradientenschaltung derart durchgeführt wird, dass bei einem ersten Zeitpunkt ein erster Betrag einer Amplitude der zumindest einen Gradientenschaltung und eine erste Hochfrequenz-Spannung des Anregungspulses oder Refokussierungspulses vorliegt, bei einem zweiten Zeitpunkt ein zweiter Betrag einer Amplitude der zumindest einen Gradientenschaltung und eine zweite Hochfrequenz-Spannung des Anregungspulses oder Refokussierungspulses vorliegt, wobei der erste Betrag der Amplitude niedriger als der zweite Betrag der Amplitude ist und die erste Hochfrequenz-Spannung höher als die zweite Hochfrequenz-Spannung ist.
Der erste Zeitpunkt liegt insbesondere in einem zeitlichen Zentralbereich der zumindest einen Gradientenschaltung, während der zweite Zeitpunkt insbesondere in einem zeitlichen Randbereich der zumindest einen Gradientenschaltung liegt. Die im Körper des Untersuchungsobjekts deponierte Hochfrequenz-Leistung ist insbesondere proportional zum Quadrat der Hochfrequenz-Spannung. Derart liegt insbesondere eine niedrigere Amplitude der zumindest einen Gradientenschaltung vor, wenn eine höhere Hochfrequenz-Leistung im Körper des Untersuchungsobjekts deponiert wird. Weiterhin ist dann insbesondere die Amplitude der zumindest einen Gradientenschaltung höher, wenn eine niedrigere Hochfrequenz-Leistung im Körper des Untersuchungsobjekts deponiert wird. In dem Zeitraum, in welchem die meiste Hochfrequenz-Leistung im Körper des Untersuchungsobjekts deponiert wird, ist es besonders vorteilhaft eine besonders niedrige Amplitude der zumindest einen Gradientenschaltung zu setzen, um den gewünschten Effekt weiter zu verstärken.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass die Amplitudenmodulation der zumindest einen Gradientenschaltung derart durchgeführt wird, dass während einer maximalen Hochfrequenz-Spannung des Anregungspulses oder Refokussierungspulses ein minimaler Betrag der Amplitude der zumindest einen Gradientenschaltung vorliegt.
Auf diese Weise lässt sich der gewünschte Effekt der Schichttrennung zwischen der Anregungsschicht und Refokussierungsschicht des unerwünschten Gewebesignals besonders stark erzielen.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass der Anregungspuls und/oder der Refokussierungspuls als Variable-rate selective excitation (VERSE) Hochfrequenz-Puls ausgebildet ist.
VERSE Pulse sind aus der Schrift von B. A. Hargreaves et al.: „Variable-Rate Selective Excitation for Rapid MRI Sequences”, Magnetic Resonance in Medicine, 52: 590–597 (2004) bekannt. Aufgrund ihrer besonderen Ausgestaltung können VERSE Pulse eine stärkere Verschiebung der Anregungsschicht und Refokussierungsschicht des unerwünschten Gewebesignals und damit eine bessere Sättigung des unerwünschten Gewebesignals als konventionelle Hochfrequenz-Pulse ermöglichen. Gleichzeitig können dabei VERSE Pulse eine gleiche Pulsdauer wie konventionelle Hochfrequenz-Pulse aufweisen. Derart ermöglichen VERSE Pulse eine verbesserte Sättigung des unerwünschten Gewebesignals bei einem gleichen Signal-zu-Rauschverhältnis der akquirierten Magnetresonanz-Signale.
Das erfindungsgemäße Magnetresonanzgerät umfasst eine Gradientenspuleneinheit, eine Hochfrequenzantenneneinheit, eine Signalerfassungseinheit und eine Recheneinheit, wobei das Magnetresonanzgerät zum Ausführen eines erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet ist.
Derart ist das erfindungsgemäße Magnetresonanzgerät zum Ausführen eines Verfahrens zum Erfassen von Magnetresonanz-Signalen eines Untersuchungsobjekts ausgebildet. Die Hochfrequenzantenneneinheit ist zum Ausspielen eines Anregungspulses ausgebildet, wobei während des Ausspieles des Anregungspulses eine erste Gradientenschaltung mittels der Gradientenspuleneinheit gesetzt wird. Die Hochfrequenzantenneneinheit ist weiterhin zum Ausspielen eines Refokussierungspulses ausgebildet, wobei während des Ausspielens des Refokussierungspulses eine zweite Gradientenschaltung mittels der Gradientenspuleneinheit gesetzt wird, wobei die zweite Gradientenschaltung eine zu der ersten Gradientenschaltung gegensätzliche Polarität aufweist und wobei zumindest eine Gradientenschaltung der ersten Gradientenschaltung und der zweiten Gradientenschaltung eine Amplitudenmodulation während des Ausspielens des Anregungspulses oder Refokussierungspulses aufweist. Die Signalerfassungseinheit ist zum Erfassen von Magnetresonanz-Signalen von mittels des Anregungspulses angeregten und mittels des Refokussierungspulses refokussierten Spins in einem Körper des Untersuchungsobjekts ausgebildet.
Das erfindungsgemäße Computerprogrammprodukt ist direkt in einen Speicher einer programmierbaren Recheneinheit eines Magnetresonanzgeräts ladbar und weist Programmcode-Mittel auf, um ein erfindungsgemäßes Verfahren auszuführen, wenn das Computerprogrammprodukt in der Recheneinheit des Magnetresonanzgeräts ausgeführt wird. Das Computerprogrammprodukt umfasst insbesondere ein Computerprogramm. Dadurch kann das erfindungsgemäße Verfahren schnell, identisch wiederholbar und robust ausgeführt werden. Das Computerprogrammprodukt ist so konfiguriert, dass es mittels der Recheneinheit die erfindungsgemäßen Verfahrensschritte ausführen kann. Die Recheneinheit muss dabei jeweils die Voraussetzungen wie beispielsweise einen entsprechenden Arbeitsspeicher, eine entsprechende Grafikkarte oder eine entsprechende Logikeinheit aufweisen, so dass die jeweiligen Verfahrensschritte effizient ausgeführt werden können. Das Computerprogrammprodukt ist beispielsweise auf einem computerlesbaren Medium gespeichert oder auf einem Netzwerk oder Server hinterlegt, von wo es in den Prozessor einer lokalen Recheneinheit geladen werden kann, der mit dem Magnetresonanzgeräts direkt verbunden oder als Teil des Magnetresonanzgeräts ausgebildet sein kann. Weiterhin können Steuerinformationen des Computerprogrammprodukts auf einem elektronisch lesbaren Datenträger gespeichert sein. Die Steuerinformationen des elektronisch lesbaren Datenträgers können derart ausgestaltet sein, dass sie bei Verwendung des Datenträgers in einer Recheneinheit des Magnetresonanzgeräts ein erfindungsgemäßes Verfahren ausführen. Beispiele für elektronische lesbare Datenträger sind eine DVD, ein Magnetband oder ein USB-Stick, auf welchem elektronisch lesbare Steuerinformationen, insbesondere Software (vgl. oben), gespeichert ist. Wenn diese Steuerinformationen (Software) von dem Datenträger gelesen und in eine Steuerung und/oder Recheneinheit des Magnetresonanzgeräts gespeichert werden, können alle erfindungsgemäßen Ausführungsformen der vorab beschriebenen Verfahren durchgeführt werden. So kann die Erfindung auch von dem besagten computerlesbaren Medium und/oder dem besagten elektronisch lesbaren Datenträger ausgehen.
Die Vorteile des erfindungsgemäßen Magnetresonanzgeräts und des erfindungsgemäßen Computerprogrammprodukts entsprechen im Wesentlichen den Vorteilen des erfindungsgemäßen Verfahrens, welche vorab im Detail ausgeführt sind. Hierbei erwähnte Merkmale, Vorteile oder alternative Ausführungsformen sind ebenso auch auf die anderen beanspruchten Gegenstände zu übertragen und umgekehrt. Mit anderen Worten können die gegenständlichen Ansprüche auch mit den Merkmalen, die in Zusammenhang mit einem Verfahren beschrieben oder beansprucht sind, weitergebildet sein. Die entsprechenden funktionalen Merkmale des Verfahrens werden dabei durch entsprechende gegenständliche Module, insbesondere durch Hardware-Module, ausgebildet.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert. Es zeigen:
1 ein erfindungsgemäßes Magnetresonanzgerät in einer schematischen Darstellung,
2 ein Ablaufdiagramm einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens und
3 ein schematisches Sequenzdiagramm zum Ausführen einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
1 stellt ein erfindungsgemäßes Magnetresonanzgerät 11 schematisch dar. Das Magnetresonanzgerät 11 umfasst eine von einer Magneteinheit 13 gebildete Detektoreinheit mit einem Hauptmagneten 17 zu einem Erzeugen eines starken und insbesondere konstanten Hauptmagnetfelds 18. Zudem weist das Magnetresonanzgerät 11 einen zylinderförmigen Patientenaufnahmebereich 14 zu einer Aufnahme eines Untersuchungsobjekts 15, im vorliegenden Fall eines Patienten, auf, wobei der Patientenaufnahmebereich 14 in einer Umfangsrichtung von der Magneteinheit 13 zylinderförmig umschlossen ist. Der Patient 15 kann mittels einer Patientenlagerungsvorrichtung 16 des Magnetresonanzgeräts 11 in den Patientenaufnahmebereich 14 geschoben werden. Die Patientenlagerungsvorrichtung 16 weist hierzu einen Liegentisch auf, der bewegbar innerhalb des Magnetresonanzgeräts 11 angeordnet ist. Die Magneteinheit 13 ist mittels einer Gehäuseverkleidung 31 des Magnetresonanzgeräts nach außen hin abgeschirmt.
Die Magneteinheit 13 weist weiterhin eine Gradientenspuleneinheit 19 zu einer Erzeugung von Magnetfeldgradienten auf, die für eine Ortskodierung während einer Bildgebung verwendet werden. Die Gradientenspuleneinheit 19 wird mittels einer Gradientensteuereinheit 28 angesteuert. Des Weiteren weist die Magneteinheit 13 eine Hochfrequenzantenneneinheit 20, welche im gezeigten Fall als fest in das Magnetresonanzgerät 11 integrierte Körperspule ausgebildet ist, und eine Hochfrequenzantennensteuereinheit 29 zu einer Anregung einer Polarisation, die sich in dem von dem Hauptmagneten 17 erzeugten Hauptmagnetfeld 18 einstellt, auf. Die Hochfrequenzantenneneinheit 20 wird von der Hochfrequenzantennensteuereinheit 29 angesteuert und strahlt hochfrequente Magnetresonanz-Sequenzen in einen Untersuchungsraum, der im Wesentlichen von dem Patientenaufnahmebereich 14 gebildet ist, ein. Die Hochfrequenzantenneneinheit 20 ist weiterhin zum Empfang von Magnetresonanz-Signalen, insbesondere aus dem Patienten 15, ausgebildet.
Zu einer Steuerung des Hauptmagneten 17, der Gradientensteuereinheit 28 und der Hochfrequenzantennensteuereinheit 29 weist das Magnetresonanzgerät 11 eine Recheneinheit 24 auf. Die Recheneinheit 24 steuert zentral das Magnetresonanzgerät 11, wie beispielsweise das Durchführen einer vorbestimmten bildgebenden Gradientenechosequenz. Steuerinformationen wie beispielsweise Bildgebungsparameter, sowie rekonstruierte Magnetresonanz-Bilder können auf einer Bereitstellungseinheit 25, im vorliegenden Fall einer Anzeigeeinheit 25, des Magnetresonanzgeräts 11 für einen Benutzer bereitgestellt werden. Zudem weist das Magnetresonanzgerät 11 eine Eingabeeinheit 26 auf, mittels derer Informationen und/oder Parameter während eines Messvorgangs von einem Benutzer eingegeben werden können. Die Recheneinheit 24 kann die Gradientensteuereinheit 28 und/oder die Hochfrequenzantennensteuereinheit 29 und/oder die Anzeigeeinheit 25 und/oder die Eingabeeinheit 26 umfassen.
Das Magnetresonanzgerät 11 umfasst weiterhin eine Signalerfassungseinheit 32. Die Signalerfassungseinheit 32 wird im vorliegenden Fall von der Magneteinheit 13 zusammen mit der Hochfrequenzantennensteuereinheit 29 und der Gradientensteuereinheit 28 gebildet. Die Signalerfassungseinheit 32 kann weiterhin nicht dargestellte lokale Hochfrequenzantennen aufweisen. Das Magnetresonanzgerät 11 ist somit zusammen mit der Gradientenspuleneinheit 19, der Hochfrequenzantenneneinheit 20, der Signalerfassungseinheit 32 und der Recheneinheit 24 zur Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Erfassen von Magnetresonanz-Signalen ausgelegt.
Das dargestellte Magnetresonanzgerät 11 kann selbstverständlich weitere Komponenten umfassen, die Magnetresonanzgeräte 11 gewöhnlich aufweisen. Eine allgemeine Funktionsweise eines Magnetresonanzgeräts 11 ist zudem dem Fachmann bekannt, so dass auf eine detaillierte Beschreibung der weiteren Komponenten verzichtet wird.
2 zeigt ein Ablaufdiagramm einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Erfassen von Magnetresonanz-Signalen eines Untersuchungsobjekts 15 mittels eines Magnetresonanzgeräts 11.
In einem ersten Verfahrensschritt 40 erfolgt ein Ausspielen eines Anregungspulses mittels der Hochfrequenzantenneneinheit 20, wobei während des Ausspieles des Anregungspulses eine erste Gradientenschaltung mittels der Gradientenspuleneinheit 19 gesetzt wird.
In einem weiteren Verfahrensschritt 41 erfolgt ein Ausspielen eines Refokussierungspulses mittels der Hochfrequenzantenneneinheit 20, wobei während des Ausspielens des Refokussierungspulses eine zweite Gradientenschaltung mittels der Gradientenspuleneinheit 19 gesetzt wird, wobei die zweite Gradientenschaltung eine zu der ersten Gradientenschaltung gegensätzliche Polarität aufweist.
Im ersten Verfahrensschritt 40 und/oder zweiten Verfahrensschritt 41 weist zumindest eine Gradientenschaltung der ersten Gradientenschaltung und der zweiten Gradientenschaltung eine Amplitudenmodulation während des Ausspielens des Anregungspulses oder Refokussierungspulses auf.
In einem weiteren Verfahrensschritt 42 erfolgt ein Erfassen von Magnetresonanz-Signalen von mittels des Anregungspulses angeregten und mittels des Refokussierungspulses refokussierten Spins in einem Körper des Untersuchungsobjekts mittels der Signalerfassungseinheit 32.
Die in 2 dargestellten Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens werden von der Recheneinheit ausgeführt. Hierzu umfasst die Recheneinheit erforderliche Software und/oder Computerprogramme, die in einer Speichereinheit der Recheneinheit gespeichert sind. Die Software und/oder Computerprogramme umfassen Programmmittel, die dazu ausgelegt sind, das erfindungsgemäße Verfahren auszuführen, wenn das Computerprogramm und/oder die Software in der Recheneinheit mittels einer Prozessoreinheit der Recheneinheit ausgeführt wird.
3 zeigt ein schematisches Sequenzdiagramm einer Magnetresonanz-Sequenz, mittels welcher ein erfindungsgemäßes Verfahren gemäß einer Ausführungsform ausgeführt werden kann. Das schematische Sequenzdiagramm ist dabei selbstverständlich nur als Beispiel zur Umsetzung des erfindungsgemäßen Verfahrens zu sehen. Selbstverständlich ist das schematische Sequenzdiagramm nur abstrahiert dargestellt und ist sehr vereinfacht, da es nur einzelne Bestandteile der Magnetresonanz-Sequenz zeigt. So können beispielsweise die dargestellten Hochfrequenz-Pulse RF₁, RF₂ oder die dargestellten Gradientenschaltungen Gs₁, Gs₂ auch andere Formen als in 3 gezeigt aufweisen. Beispielsweise ist auch eine abgerundete Form für die Gradientenschaltungen Gs₁, Gs₂ denkbar. Auch die Aufteilung der Gradientenschaltungen Gs₁, Gs₂ in drei Plateaus ist nur eine mögliche Ausgestaltung der Gradientenschaltungen Gs₁, Gs₂. Weiterhin zeigt das Sequenzdiagramm insbesondere nur einen Aufnahmezyklus der Magnetresonanz-Sequenz, welcher beispielsweise während einer Repetitionszeit erfolgen kann.
In dem in 3 gezeigten Sequenzdiagramm sind in üblicher Weise auf verschiedenen, übereinanderliegenden Zeitachsen jeweils die Auslesefenster DA, die auszusendenden Hochfrequenz-Pulse RF, sowie die Gradientenschaltungen in Schichtselektionsrichtung in Abhängigkeit von der Zeit t dargestellt. Auf der obersten Hochfrequenz-Puls-Zeitachse RF sind die Amplituden der auszusendenden Hochfrequenz-Pulse RE₁, RF₂ dargestellt. Auf der darunterliegenden Schichtselektionsgradientenachse Gs sind die Gradientenschaltungen Gs₁, Gs₂ in Schichtselektionsrichtung dargestellt. Die Lage der jeweiligen Schichtselektionsgradientenachse Gs gibt dabei die Nulllinie an, das heißt die Gradientenschaltungen Gs₁, Gs₂ können negative oder positive Polaritäten aufweisen, je nachdem, ob ihre Amplituden sich nach unten oder nach oben von der Schichtselektionsgradientenachse Gs erstrecken. Auf der untersten Auslese-Zeitachse ADC ist das Auslesefenster DA dargestellt. Weiterhin sind auf der Zeitachse vier Zeitpunkte t₁, t₂, t₃, t₄, nämlich ein erster Zeitpunkt t₁, ein zweiter Zeitpunkt t₂, ein dritter Zeitpunkt t₃ und ein vierter Zeitpunkt t₄, markiert. In dem Sequenzdiagramm erfolgt zur Vereinfachung die Skalierung in Zeitrichtung und in Amplitudenrichtung nur in willkürlichen Einheiten.
In einem ersten Zeitintervall zwischen dem ersten Zeitpunkt t₁ und dem vierten Zeitpunkt t₄ wird ein Anregungspuls RF₁ zur Anregung der Spins bzw. Kernspins im Körper des Untersuchungsobjekts 15 ausgesendet. Währenddessen wird während des ersten Zeitintervalls eine erste Gradientenschaltung Gs₁ auf der Schichtselektionsgradientenachse Gs ausgespielt, so dass der Anregungspuls RF₁ schichtselektiv wirkt.
In einem zweiten Zeitintervall wird ein Refokussierungspuls RF₂ zur Refokussierung der Spins im Körper des Untersuchungsobjekts 15 ausgesendet. Währenddessen wird während des zweiten Zeitintervalls eine zweite Gradientenschaltung Gs₂ auf der Schichtselektionsgradientenachse Gs ausgespielt, so dass der Refokussierungspuls RF₂ schichtselektiv wirkt. Wie sofort aus 3 ersichtlich, weist die zweite Gradientenschaltung Gs₂ eine zu der ersten Gradientenschaltung Gs₁ gegensätzliche Polarität auf. Selbstverständlich könnte anders als in 3 dargestellt auch die erste Gradientenschaltung Gs₁ eine negative Polarität und die zweite Gradientenschaltung Gs₂ eine positive Polarität aufweisen.
Anschließend erfolgt ein Auslesen von Magnetresonanz-Signalen während eines Auslesefensters DA. Es werden dabei die Magnetresonanz-Signale akquiriert, welche von Spins aus dem Körper des Untersuchungsobjekts 15 stammen, die mittels des Anregungspulses RF₁ angeregt wurden und mittels des Refokussierungspulses RF₂ refokussiert wurden.
Die erste Gradientenschaltung Gs₁ weist während des Ausspielens des Anregungspulses RF₁ eine Amplitudenmodulation auf. Auch die zweite Gradientenschaltung Gs₂ weist während des Ausspielens des Refokussierungspulses RF₂ eine Amplitudenmodulation auf. Selbstverständlich ist es auch denkbar, dass nur eine der Gradientenschaltungen Gs₁, Gs₂ während des Ausspielens des Anregungspulses RF₁ oder Refokussierungspulses RF₂ eine Amplitudenmodulation aufweist. Die Amplitudenmodulation, d. h. die Veränderung der Amplitude der Gradientenschaltung Gs₁ _, Gs₂ während des gleichzeitig ausgespielten Hochfrequenz-Pulses RF₁ _, RF₂, ist gemäß 3 vom Betrag her für beide Gradientenschaltungen Gs₁, Gs₂ gleich. Dies muss allerdings selbstverständlich nicht zwingend der Fall sein.
Im Folgenden wird die in 3 dargestellte Amplitudenmodulation für die erste Gradientenschaltung Gs₁ genauer beschrieben. Selbstverständlich lässt sich diese Beschreibung analog auf die Amplitudenmodulation der zweiten Gradientenschaltung Gs₂ übertragen.
Wie aus 3 ersichtlich weist die erste Gradientenschaltung Gs₁ ein erstes Plateau, welches mit dem ersten Zeitpunkt t₁ beginnt, auf. Die erste Gradientenschaltung Gs₁ umfasst ein zweites Plateau, welches mit dem zweiten Zeitpunkt t₂ beginnt und bis zum dritten Zeitpunkt t₃ andauert. Anschließend weist die erste Gradientenschaltung Gs₁ ein drittes Plateau auf, welches bis zum vierten Zeitpunkt t₄ andauert. Die Gradientenamplitude im zweiten Plateau ist dabei geringer als im ersten Plateau und im dritten Plateau. Vor dem ersten Plateau bzw. vor dem ersten Zeitpunkt t₁ weist die erste Gradientenschaltung Gs₁ eine steigende Flanke auf, welche vor dem Beginn des Anregungspulses RF₁ abgeschlossen ist. Nach dem dritten Plateau bzw. nach dem vierten Zeitpunkt t₄ weist die erste Gradientenschaltung Gs₁ eine fallende Flanke auf, welche nach dem Ende des Anregungspulses RF₁ beginnt. Die steigende und fallende Flanke der ersten Gradientenschaltung Gs₁ sind derart nicht zu der Amplitudenmodulation der ersten Gradientenschaltung Gs₁ zugehörig. Es ist also aus 3 ersichtlich, dass die Amplitudenmodulation der ersten Gradientenschaltung Gs₁ derart durchgeführt wird, dass ein Betrag einer Amplitude der ersten Gradientenschaltung Gs₁ sich während des Ausspielens des Anregungspulses RF₁ zunächst vom ersten Plateau zum zweiten Plateau verringert und anschließend vom zweiten Plateau zum dritten Plateau wieder erhöht.
Die Amplitudenmodulation der ersten Gradientenschaltung Gs₁ wird gemäß 3 derart durchgeführt, dass ein Betrag einer Amplitude der ersten Gradientenschaltung Gs₁ in einem zeitlichen Zentralbereich der ersten Gradientenschaltung Gs₁, nämlich zwischen dem zweiten Zeitpunkt t₂ und dem dritten Zeitpunkt t₃, geringer ist als in einem zeitlichen Randbereich der ersten Gradientenschaltung Gs₁, welcher beispielsweise zwischen dem ersten Zeitpunkt t₁ und dem zweiten Zeitpunkt t₂ oder zwischen dem dritten Zeitpunkt t₃ und dem vierten Zeitpunkt t₄ liegt.
Dabei ist die Amplitudenmodulation der ersten Gradientenschaltung Gs₁ gemäß 3 besonders vorteilhaft auf einen Pulsverlauf des gleichzeitig ausgespielten Anregungspulses RF₁ abgestimmt. Der Anregungspuls RF₁ ist dabei gemäß 3 als Variable-rate selective excitation (VERSE) Hochfrequenz-Pulse ausgebildet.
Die Amplitudenmodulation der ersten Gradientenschaltung Gs₁ wird nämlich derart durchgeführt wird, dass

– bei dem ersten Zeitpunkt t₁ ein erster Betrag einer Amplitude der ersten Gradientenschaltung Gs₁ und eine erste Hochfrequenz-Spannung des Anregungspulses RF₁ vorliegt,
– bei dem zweiten Zeitpunkt t₂ ein zweiter Betrag einer Amplitude der ersten Gradientenschaltung Gs₁ und eine zweite Hochfrequenz-Spannung des Anregungspulses RF₁ vorliegt, wobei
– der erste Betrag der Amplitude niedriger als der zweite Betrag der Amplitude ist und
– die erste Hochfrequenz-Spannung höher als die zweite Hochfrequenz-Spannung ist.

Es ist weiterhin aus 3 ersichtlich, dass in dem Zeitraum zwischen dem zweiten Zeitpunkt t₂ und dem dritten Zeitpunkt t₃ die minimale Amplitude der ersten Gradientenschaltung Gs₁ vorliegt. Während diesem Zeitpunkt wird die maximale Hochfrequenz-Spannung des Anregungspulses RF₁ ausgespielt.
Analog ist gemäß 3 auch die zweite Gradientenschaltung Gs₂ auf den Refokussierungspuls RF₂ abgestimmt, so dass auf eine Wiederholung der Ausführungen bezüglich der ersten Gradientenschaltung Gs₁ und bezüglich des Anregungspulses RF₁ hier verzichtet werden soll.

Claims

Verfahren zum Erfassen von Magnetresonanz-Signalen eines Untersuchungsobjekts (15) mittels eines Magnetresonanzgeräts (11), umfassend folgende Verfahrensschritte: – Ausspielen eines Anregungspulses (RF₁), wobei während des Ausspieles des Anregungspulses (RF₁) eine erste Gradientenschaltung (Gs₁) gesetzt wird, – Ausspielen eines Refokussierungspulses (RF₂), wobei während des Ausspielens des Refokussierungspulses (RF₂) eine zweite Gradientenschaltung (Gs₂) gesetzt wird, wobei die zweite Gradientenschaltung (Gs₂) eine zu der ersten Gradientenschaltung (Gs₁) gegensätzliche Polarität aufweist und wobei zumindest eine Gradientenschaltung (Gs₁, Gs₂) der ersten Gradientenschaltung (Gs₁) und der zweiten Gradientenschaltung (Gs₂) eine Amplitudenmodulation während des Ausspielens des Anregungspulses (RF₁) oder Refokussierungspulses (RF₂) aufweist und – Erfassen von Magnetresonanz-Signalen von mittels des Anregungspulses (RF₁) angeregten und mittels des Refokussierungspulses (RF₂) refokussierten Spins in einem Körper des Untersuchungsobjekts (15).
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die erste Gradientenschaltung (Gs₁) während des Ausspielens des Anregungspulses (RF₁) eine Amplitudenmodulation aufweist und die zweite Gradientenschaltung (Gs₂) während des Ausspielens des Refokussierungspulses (RF₂) eine Amplitudenmodulation aufweist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Amplitudenmodulation der zumindest einen Gradientenschaltung (Gs₁, Gs₂) derart durchgeführt wird, dass ein Betrag einer Amplitude der zumindest einen Gradientenschaltung (Gs₁, Gs₂) sich während des Ausspielens des Anregungspulses (RF₁) oder Refokussierungspulses (RF₂) zunächst verringert und anschließend wieder erhöht.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Amplitudenmodulation der zumindest einen Gradientenschaltung (Gs₁, Gs₂) derart durchgeführt wird, dass ein Betrag einer Amplitude der zumindest einen Gradientenschaltung (Gs₁, Gs₂) in einem zeitlichen Zentralbereich der zumindest einen Gradientenschaltung (Gs₁, Gs₂) geringer ist als in einem zeitlichen Randbereich der zumindest einen Gradientenschaltung (Gs₁, Gs₂).
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Amplitudenmodulation der zumindest einen Gradientenschaltung (Gs₁, Gs₂) derart durchgeführt wird, dass – bei einem ersten Zeitpunkt ein erster Betrag einer Amplitude der zumindest einen Gradientenschaltung (Gs₁, Gs₂) und eine erste Hochfrequenz-Spannung des Anregungspulses (RF₁) oder Refokussierungspulses (RF₂) vorliegt, – bei einem zweiten Zeitpunkt ein zweiter Betrag einer Amplitude der zumindest einen Gradientenschaltung (Gs₁, Gs₂) und eine zweite Hochfrequenz-Spannung des Anregungspulses (RF₁) oder Refokussierungspulses (RF₂) vorliegt, wobei – der erste Betrag der Amplitude niedriger als der zweite Betrag der Amplitude ist und – die erste Hochfrequenz-Spannung höher als die zweite Hochfrequenz-Spannung ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Amplitudenmodulation der zumindest einen Gradientenschaltung (Gs₁, Gs₂) derart durchgeführt wird, dass während einer maximalen Hochfrequenz-Spannung des Anregungspulses (RF₁) oder Refokussierungspulses (RF₂) ein minimaler Betrag der Amplitude der zumindest einen Gradientenschaltung (Gs₁, Gs₂) vorliegt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Anregungspuls (RF₁) und/oder der Refokussierungspuls (RF₂) als Variable-rate selective excitation (VERSE) Hochfrequenz-Puls ausgebildet ist.
Magnetresonanzgerät (11), umfassend eine Gradientenspuleneinheit (19), eine Hochfrequenzantenneneinheit (20), eine Signalerfassungseinheit (32) und eine Recheneinheit (24), wobei das Magnetresonanzgerät (11) zum Ausführen eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.
Computerprogrammprodukt, welches direkt in einen Speicher einer programmierbaren Recheneinheit (24) eines Magnetresonanzgeräts (11) ladbar ist, mit Programmcode-Mitteln, um ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1–7 auszuführen, wenn das Computerprogrammprodukt in der Recheneinheit (24) des Magnetresonanzgeräts (11) ausgeführt wird.