DE102006055933B4

DE102006055933B4 - Verfahren zur Ermittlung einer Bewegung bei der Aufzeichnung von MR-Messdaten und Magnet-Resonanz-Gerät hierzu

Info

Publication number: DE102006055933B4
Application number: DE102006055933A
Authority: DE
Inventors: Gunnar Dr. Krüger; Arne Littmann
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Healthcare GmbH
Priority date: 2006-11-27
Filing date: 2006-11-27
Publication date: 2010-04-08
Anticipated expiration: 2026-11-28
Also published as: CN101281242B; US9402561B2; DE102006055933A1; US20080214923A1; CN101281242A

Abstract

Verfahren zur Ermittlung einer Bewegung eines Untersuchungsobjektes während der Aufzeichnung von Messdaten (53) eines Magnet-Resonanz-Datensatzes anhand von zumindest zwei Antennenelementen (65), die eine unterschiedliche räumliche Lage (57) aufweisen,
– indem die Aufzeichnung der Messdaten (53) nach jedem eingestrahlten Anregungspuls (51) ein Navigator-Signal umfasst, und
– indem eine Änderung der Position des Untersuchungsobjektes durch eine Bewegung des Untersuchungsobjektes zwischen zwei Anregungspulsen (51) während der Aufzeichnung der Messdaten aus einer Änderung (55) der Signalstärke des Navigator-Signals in den zumindest zwei Antennenelementen (65) unter Berücksichtigung der räumlichen Lage (57) der Antennenelemente (65) ermittelt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung einer Bewegung eines Untersuchungsobjektes während der Aufzeichnung von Magnet-Resonanz-Messdaten. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Magnet-Resonanz-Gerät hierzu.
Die Magnet-Resonanz-Technik (im Folgenden steht die Abkürzung MR für Magnet-Resonanz) ist eine bekannte Technik, mit der Bilder vom Inneren eines Untersuchungsobjektes erzeugt werden können. Hierzu wird das Untersuchungsobjekt in einem MR-Gerät in einem vergleichsweise starken statischen, homogenen Grundmagnetfeld (Feldstärken von 0,2 Tesla bis 7 Tesla und mehr) positioniert, so dass sich dessen Kernspins entlang des Grundmagnetfeldes orientieren. Zum Auslösen von Kernspinresonanzen werden hochfrequente Anregungspulse in das Untersuchungsobjekt eingestrahlt, die ausgelösten Kernspinresonanzen gemessen und auf deren Basis MR-Bilder rekonstruiert. Zur Ortskodierung der Messdaten werden dem Grundmagnetfeld schnell geschaltete magnetische Gradientenfelder überlagert. Die aufgezeichneten Messdaten werden digitalisiert und als komplexe Zahlenwerte in einer k-Raum-Matrix abgelegt. Aus der mit Werten belegten k-Raum-Matrix ist mittels einer mehrdimensionalen Fourier-Transformation ein zugehöriges MR-Bild rekonstruierbar.
Die MR-Bildgebung ist aufgrund ihrer vergleichsweise langen Messzeit bewegungssensitiv, d. h., dass während der Aufzeichnung der Messdaten eine Bewegung des Untersuchungsobjektes zu teils erheblichen Einschränkungen in der Bildqualität führen kann.
Es existieren daher verschiedene Verfahren, bei denen versucht wird, eine Bewegung des Untersuchungsobjektes zu detektieren und die so gewonnene Information entweder für eine verbesserte Rekonstruktion der Bilddaten oder für eine prospektive Anpassung des Messsystems für die nachfolgende Aufzeichnung von Messdaten zu verwenden.
Vergleichsweise aufwendige Verfahren verwenden externe Marker und Aufbauten, mit denen eine Bewegung mit optischen Mitteln dreidimensional im Raum erfasst und berücksichtigt werden kann. Derartige Verfahren erfordern allerdings zusätzliche Hardware und verursachen dadurch einen hohen Kostenaufwand, sodass derartige Verfahren üblicherweise nicht eingesetzt werden.
Darüber hinaus existieren Verfahren, bei denen ein spezielles Design der Messsequenz die Bewegungsdetektion ermöglicht. Bei der Aufzeichnung der Messdaten in PROPELLER-Technik – wie sie beispielsweise in der Schrift J. G. Pipe „Periodically Rotated Overlapping ParallEL Lines with Enhanced Reconstruction (PROPELLER) MRI; Application to Motion Correction”, ISMRM 1999, Abstract Nr. 242, erwähnt wird – wird beispielsweise eine k-Raum-Matrix segmentiert abgetastet, wobei die einzelnen k-Raum-Segmente zueinander rotiert sind, sodass ein zentraler k-Raum-Bereich mit jedem k-Raum-Segment abgetastet wird. Die Überabtastung des zentralen k-Raum-Bereiches ermöglicht es, eine zwischen der Abtastung der einzelnen k-Raum-Segmente aufgetretene Bewegung zu detektieren und bei der Bildrekonstruktion zu berücksichtigen.
Ein anderes Verfahren wird bei der funktionellen MR-Bildgebung (auch als fMRI für „functional MR imaging” bekannt) eingesetzt und ist unter dem Namen PACE (für „prospective aquisition correction”) bekannt. Hierbei werden sequentiell vollständige Multi-Slice single-shot EPI (für „echo planar imaging”) Datensätze des Gehirns aufgezeichnet, während einer Versuchsperson verschiedene Stimuli dargeboten werden. Um die wiederholt aufgezeichneten Datensätze miteinander vergleichen zu können, ist es notwendig, dass die dreidimensionalen Datensätze zueinander gleich positioniert und ausgerichtet sind. Bei dem PACE-Verfahren wird ein Datensatz bei der Auf zeichnung der Messdaten dahingehend ausgewertet, dass die Aufzeichnung des folgenden Datensatzes unter Berücksichtigung einer eventuell geänderten Position des Untersuchungsobjektes erfolgt.
Die hier vorgestellten Verfahren sind jedoch auf das spezielle Design der verwendeten Messsequenz zugeschnitten und können üblicherweise nicht auf andere Messsequenzen übertragen werden.
Eine andere vielfach eingesetzte Methode zur Erkennung und/oder zur Korrektur von während der Aufzeichnung der Messdaten aufgetretenen Bewegungen ist die Verwendung von sogenannten Navigator-Signalen, auch Navigator-Echos genannt.
Bei dieser Art von Aufzeichnung werden neben den eigentlichen Messdaten, mit denen eine dem anzufertigenden Bild entsprechende k-Raum-Matrix belegt wird, zusätzliche Daten – sogenannte Navigator-Signale – mit aufgezeichnet. Diese Navigator-Signale erlauben es, eine während der Aufzeichnung der Messdaten aufgetretene Bewegung des Untersuchungsobjektes zu detektieren und dies gegebenenfalls bei der Rekonstruktion des oder der MR-Bilder zu berücksichtigen, sodass Bewegungsartefakte vermindert auftreten.
Üblicherweise wird hierbei durch das Navigator-Signal ein kleiner Bereich der k-Raum-Matrix – beispielsweise eine k-Raum-Zeile oder ein kleiner zentraler Ausschnitt der k-Raum-Matrix – abgetastet. Durch einen Vergleich der durch das Navigator-Signal abgetasteten k-Raum-Werte hinsichtlich ihrer Amplitude und Phasenlage kann eine zwischen der Abtastung zweier Navigator-Signale eventuell aufgetretene Bewegung detektiert und/oder bei der Bildrekonstruktion berücksichtigt werden.
Bei der Aufzeichnung derartiger Navigator-Signale erhöht sich die Messdauer einer Messsequenz je nach Komplexität des Navigator-Signals mitunter erheblich.
Es besteht daher die Notwendigkeit, Verfahren, bei denen eine eventuelle Bewegung eines Untersuchungsobjektes mit Hilfe von Navigator-Signalen detektiert wird, zu verbessern.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Ermittlung einer Bewegung eines zu untersuchenden Objektes während der Aufzeichnung von Messdaten eines Magnet-Resonanz-Datensatzes anzugeben, das wenig Mess- und Rechenzeit benötigt und das bei vielen Messsequenzen einsetzbar ist. Weiterhin ist es die Aufgabe der Erfindung ein MR-Gerät anzugeben, bei dem eine Bewegung eines zu untersuchenden Objektes während der Aufzeichnung von Messdaten eines Magnet-Resonanz-Datensatzes detektiert werden kann bei gleichzeitig geringer Mess- und Rechenzeitverlängerung und vielfältiger Einsetzbarkeit.
Die US 2005/0036944 A1 offenbart ein Verfahren zur diffusionsgewichteten parallelen MR-Bildgebung, bei der eine Phasenkorrektur mit Hilfe eines Navigator-Signals durchgeführt wird.
Die Erfindung wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 und einem MR-Gerät gemäß Anspruch 6 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Merkmale der Unteransprüche.
Die Erfindung wird demnach durch ein Verfahren zur Ermittlung einer Bewegung eines Untersuchungsobjektes während der Aufzeichnung von Messdaten eines Magnet-Resonanz-Datensatzes anhand von zumindest zwei Antennenelementen, die eine unterschiedliche räumliche Lage aufweisen, realisiert, indem die Aufzeichnung der Messdaten nach jedem eingestrahlten Anregungspuls ein Navigator-Signal umfasst, und indem eine Änderung der Position des Untersuchungsobjektes durch eine Bewegung des Untersuchungsobjektes zwischen zwei Anregungspulsen während der Aufzeichnung der Messdaten aus einer Änderung der Signalstärke des Navigator-Signals in den zumindest zwei Antennenelementen unter Berücksichtigung der räumlichen Lage der Antennenelemente ermittelt wird.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Stärke des Navigator-Signals in Bezug auf die räumliche Lage der verschiedenen Antennenelemente gemessen. Im Gegensatz zu herkömmlichen Verfahren, bei denen mit einem Navigator-Signal ein Ausschnitt einer k-Raum-Matrix abgetastet und die sich hieraus ergebenden Amplituden- und Phasenwerte ausgewertet werden, kann das Navigator-Signal gemäß der Erfindung lediglich hinsichtlich seiner Signalstärke ausgewertet werden, sodass die Aufzeichnung des Navigator-Signals auf eine vergleichsweise schnelle und einfache Weise erfolgen kann. Die vergleichsweise geringe Datenmenge des Navigator-Signals, die für die Bestimmung der Bewegung eines Untersuchungsobjektes gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren notwendig ist, erlaubt eine effiziente und schnelle Berechnung der Bewegungsparameter, sodass eine Messsequenz in ihrer Performance nur unwesentlich eingeschränkt wird. Die Aufnahme des Navigator-Signals kann innerhalb weniger 10 ms oder weniger – wie beispielsweise innerhalb von 5 ms oder weniger – durchgeführt werden, auf jeden Fall innerhalb von weniger als 100 ms, sodass die Messzeit der Sequenz hierdurch nur unwesentlich beeinflusst wird.
Vorteilhafterweise werden bei der Ermittlung der Bewegung des Untersuchungsobjektes jeweils die räumlichen Empfindlichkeitsprofile der zumindest zwei Antennenelemente berücksichtigt. Hierdurch kann die Bestimmung der Bewegung des Untersuchungsobjektes genauer erfolgen.
Bevorzugterweise werden die Navigator-Signale unmittelbar nach einem bei einem der Anregungspulse durchgeführten Refokussierungspuls aufgezeichnet. Zu diesem Zeitpunkt ist ein vergleichsweise starkes Kernresonanzsignal messbar, sodass hier die Aufzeichnung des Navigator-Signals mit einem guten Signal-Rausch-Verhältnis erfolgen kann. Weiterhin findet zu diesem Zeitpunkt bei den meisten üblicherweise verwendeten Messsequenzen keine Aufzeichnung von Daten, die die eigentliche Bildinformation kodieren, statt, sodass bereits bestehende Messsequenzen um die Aufzeichnung eines Navigator-Signal erweitert werden können, sodass bei den erweiterten Messsequenzen das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt werden kann.
Bevorzugterweise werden die Navigator-Signale ohne Einstrahlung von Gradientenfeldern aufgezeichnet. Eine derart durchgeführte Aufzeichnung kann ohne große Probleme in bereits bestehende Messsequenzen integriert werden, da keine Gradientenfelder zur Aufzeichnung geschaltet werden, die andernfalls mit anderen Gradientenfeldern, die während der Messsequenz geschaltet werden, abgestimmt werden müssten. Dabei kann die Aufzeichnung mit einem sehr guten Signal-Rausch-Verhältnis erfolgen.
In einer vorteilhaften Ausführungsvariante wird bei der Ermittlung der Bewegung des Untersuchungsobjektes zusätzlich eine Lage der im Untersuchungsobjekt durch den Anregungspuls zur Resonanz angeregten Kernspins relativ zur räumlichen Lage der Antennenelemente berücksichtigt. Hierdurch ist es auch dann möglich, eine Bewegung in korrekter Weise zu detektieren, wenn die MR-Untersuchung keinem Standard-Protokoll folgt, bei dem beispielsweise die Lage eines angeregten Volumens, z. B. einer Schicht, im Vergleich zu der räumlichen Lage der zumindest zwei Antennenelemente von vornherein bekannt ist und die Ermittlung der Bewegung des Untersuchungsobjektes hierauf abgestimmt worden ist. In dieser Ausführungsvariante kann nun beispielsweise auch die Orientierung einer Schicht beliebig gewählt und dabei die Ermittlung der Bewegung des Untersuchungsobjektes flexibel darauf abgestimmt werden.
Das erfindungsgemäße Magnet-Resonanz-Gerät umfasst eine Steuerungseinheit, die zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5 ausgebildet ist.
Ausführungsformen der Erfindung mit vorteilhaften Weiterbildungen gemäß den Merkmalen der Unteransprüche werden anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein. Es zeigen:
1 den schematischen Aufbau eines MR-Gerätes,
2 einen schematischen Überblick über eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens,
3 einen Kopf eines zu untersuchenden Patienten, der in einem mehrere Antennenelemente umfassenden Antennen-Array positioniert ist,
4 ein räumliches Empfindlichkeitsprofil eines Antennenelementes,
5 eine gemessene Signalstärke in einem der Antennenelemente vor und nach einer Bewegung des zu untersuchenden Kopfes, und
6 ein Diagramm einer schematisch angedeuteten Pulssequenz, bei der die Aufzeichnung der Navigatorsignale nach einem Refokussierungspuls erfolgt.
1 zeigt schematisch den Aufbau eines Magnet-Resonanz-Gerätes 1 mit seinen wesentlichen Komponenten. Um einen Körper mittels Magnet-Resonanz-Bildgebung zu untersuchen, werden verschiedene, in ihrer zeitlichen und räumlichen Charakteristik genauestens aufeinander abgestimmte Magnetfelder angelegt.
Ein in einer hochfrequenztechnisch abgeschirmten Messkabine 3 angeordneter starker Magnet, üblicherweise ein Kryomagnet 5 mit einer tunnelförmigen Öffnung, erzeugt ein statisches starkes Hauptmagnetfeld 7, das üblicherweise 0,2 Tesla bis 3 Tesla und mehr beträgt. Ein zu untersuchender Körper oder ein Körperteil – hier nicht dargestellt – wird auf einer Patientenliege 9 gelagert und im homogenen Bereich des Hauptmagnetfeldes 7 positioniert.
Die Anregung der Kernspins des Körpers erfolgt über magnetische Hochfrequenz-Anregungspulse, die über eine hier als Körperspule 13 dargestellte Hochfrequenzantenne eingestrahlt werden. Die Hochfrequenz-Anregungspulse werden von einer Pulserzeugungseinheit 15 erzeugt, die von einer Pulssequenz-Steuerungseinheit 17 gesteuert wird. Nach einer Verstärkung durch einen Hochfrequenzverstärker 19 werden sie zur Hochfrequenzantenne geleitet. Das hier gezeigte Hochfrequenzsystem ist lediglich schematisch angedeutet. Üblicherweise werden mehr als eine Pulserzeugungseinheit 15, mehr als ein Hochfrequenzverstärker 19 und mehrere Hochfrequenzantennen in einem Magnet-Resonanz-Gerät 1 eingesetzt.
Weiterhin verfügt das Magnet-Resonanz-Gerät 1 über Gradientenspulen 21, mit denen bei einer Messung magnetische Gradientenfelder zur selektiven Schichtanregung und zur Ortskodierung des Messsignals eingestrahlt werden. Die Gradientenspulen 21 werden von einer Gradientenspulen-Steuerungseinheit 23 gesteuert, die ebenso wie die Pulserzeugungseinheit 15 mit der Pulssequenz-Steuerungseinheit 17 in Verbindung steht.
Die von den angeregten Kernspins ausgesendeten Signale werden von der Körperspule 13 und/oder von Lokalspulen 25 empfangen, durch zugeordnete Hochfrequenzvorverstärker 27 verstärkt und von einer Empfangseinheit 29 weiterverarbeitet und digitalisiert.
Bei einer Spule, die sowohl im Sende- als auch im Empfangsmodus betrieben werden kann, wie z. B. die Körperspule 13, wird die korrekte Signalweiterleitung durch eine vorgeschaltete Sende-Empfangs-Weiche 39 geregelt.
Eine Bildverarbeitungseinheit 31 erzeugt aus den Messdaten ein Bild, das über eine Bedienkonsole 33 einem Anwender dargestellt oder in einer Speichereinheit 35 gespeichert wird. Eine zentrale Rechnereinheit 37 steuert die einzelnen Anlagekomponenten. Die Rechnereinheit 37 ist dabei so ausgebildet, dass mit ihr das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt werden kann.
2 zeigt einen schematischen Überblick über eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens. Wie in der MR- Technik üblich, erfolgt die Aufzeichnung der Messdaten 53, nachdem ein Anregungspuls 51 zur Auslösung von Kernresonanzsignalen in einem Untersuchungsobjekt eingestrahlt wurde. Um eine Änderung der Position des Untersuchungsobjektes zwischen zwei zu unterschiedlichen Zeitpunkten eingestrahlten Anregungspulsen 51 bestimmen zu können, umfasst die Aufzeichnung der nachfolgenden Messdaten 53 jeweils ein Navigator-Signal.
Die Aufzeichnung der Messdaten 53 erfolgt dabei mit zumindest zwei Antennenelementen, die eine unterschiedliche räumliche Lage aufweisen. Eine Positionsänderung des Untersuchungsobjektes zwischen den zwei Anregungspulsen 51 impliziert eine Änderung der räumlichen Lage des Untersuchungsobjektes relativ zu den zumindest zwei Antennenelementen. Dies bedingt eine Änderung 55 der Signalstärke der jeweils nach den Anregungspulsen 51 aufgezeichneten Navigator-Signale. Zusammen mit der räumlichen Lage 57 der Antennenelemente erfolgt hieraus eine Bestimmung 59 der aufgetretenen Bewegung des Untersuchungsobjektes.
In vorteilhafter Weise können bei der Bestimmung 59 der Bewegung des Untersuchungsobjektes ebenso die Empfindlichkeitsprofile 61 der Antennenelemente berücksichtigt werden, wodurch die Bestimmung 59 der Bewegung des Untersuchungsobjektes genauer erfolgen kann. Ebenso kann bei der Bestimmung 59 der Bewegung des Untersuchungsobjektes zusätzlich eine Lage 62 der im Untersuchungsobjekt durch den Anregungspuls zur Resonanz angeregten Kernspins relativ zur räumlichen Lage 57 der Antennenelemente berücksichtigt werden, was insbesondere beim Einsatz nicht-standardisierter Untersuchungsprotokolle mit frei wählbarer Lage des Volumens der angeregten Kernspins, z. B. deren Schichtlage/-orientierung, vorteilhaft ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann bei verschiedenartigen Sequenzen eingesetzt werden. Zum einen kann das Verfahren dann zum Einsatz kommen, wenn eine zu einem MR-Bild gehörige k-Raum-Matrix segmentiert abgetastet wird, indem die Messdaten 53 eines k-Raum-Segmentes jeweils nach einem Anregungs puls 51 abgetastet werden. Zum anderen kann das Verfahren aber auch dann eingesetzt werden, wenn mehrere MR-Bilder sequentiell aufeinander folgend angefertigt werden, wobei durch das erfindungsgemäße Verfahren eine zwischen zwei MR-Bildern aufgetretene Bewegung detektiert werden kann.
Die durch die Bestimmung 59 einer Bewegung des Untersuchungsobjektes gewonnene Information kann auf verschiedene Weise genutzt werden. Beispielsweise kann diese Information zur Verringerung von Bewegungsartefakten bei der Rekonstruktion von MR-Bildern aus den aufgezeichneten Messdaten 53 verwendet werden. Die Information kann aber auch in prospektiver Weise dazu verwendet werden, dass nach der Detektion einer Bewegung die Messsequenz der geänderten Position des Untersuchungsobjektes angepasst wird. Hierdurch werden bereits bei der Aufzeichnung Messdaten 53 erzeugt, aus denen MR-Bilder rekonstruierbar sind, die geringere Bewegungsartefakte aufweisen oder die bereits für eine weitere Verarbeitung weitgehend genau zueinander ausgerichtet sind.
3 zeigt eine mögliche Anwendungsmöglichkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens bei der Bildgebung eines Gehirns. Die Aufzeichnung der Messdaten 53 erfolgt dabei mit einem Antennen-Array 63, das acht einzelne Antennenelemente 65 umfasst, die jeweils eine andere räumliche Lage aufweisen. In das Antennen-Array 63 wird ein Kopf 67 eines zu untersuchenden Patienten positioniert. Eine mögliche Positionsänderung 69 des Kopfes 67 während der Aufzeichnung der Messdaten ist durch eine gestrichelte Darstellung angedeutet.
4 zeigt schematisch das Empfindlichkeitsprofil eines Antennenelementes 65. Aufgetragen ist dabei die Signalstärke, die von einem Gegenstand in dem Antennenelemente 65 hervorgerufen wird, in Abhängigkeit des Abstandes r des Gegenstandes zu dem Antennenelement 65. Je weiter der Gegenstand von dem Antennenelement 65 entfernt ist, desto geringer ist die Stärke des im Antennenelement 65 induzierten Signals. Dies impliziert, dass sich die Signalstärke eines Navigatorsignals, das von einem Antennenelement 65 gemessen wird, ändert, wenn sich ein Untersuchungsobjekt relativ zu dem Antennenelement 65 bewegt, wie es in 5 dargestellt ist. Die durchgezogene Linie entspricht der Signalstärke eines Navigator-Signals in einer bestimmten Stellung des Kopfes 67 des Patienten, die gestrichelte Linie der Signalstärke eines äquivalenten Navigator-Signals nach einer Positionsänderung 69 des Kopfes 67.
Wenn – wie in 3 dargestellt – eine Bewegung des Kopfes 67 zu seiner linken Seite hin erfolgt, wird nach den Ausführungen zu 4 und 5 in dem am linken Ohr angeordneten Antennenelement 65' die Stärke des Navigator-Signals am stärksten zunehmen, während in dem am rechten Ohr angeordneten Antennenelement 65'' die Stärke des Navigator-Signals am deutlichsten abfallen wird. In den stirn- und hinterhauptseitigen Antennenelementen 65''' wird die Stärke des Navigator-Signals im Wesentlichen unverändert bleiben; bei den verbleibenden schräg angeordneten Antennenelementen wird die Zu- bzw. Abnahme der Stärke des Navigator-Signals weniger stark ausgeprägt sein als in den seitlichen Antennenelementen.
Diese Änderung der Signalstärke kann nun quantitativ ausgewertet werden, indem beispielsweise in Echtzeit aus der Änderung der Signalstärke des Navigator-Signals die aufgetretene Bewegung mittels mathematischer Berechnungen ermittelt wird. Alternativ ist es auch möglich, die Änderung der Signalstärke mit zuvor gemessenen und abgespeicherten Änderungsmustern, die durch unterschiedliche Bewegungsmuster hervorgerufen worden sind, zu vergleichen und so die Bewegung zu ermitteln.
6 zeigt den schematischen Aufbau einer bevorzugten Messsequenz, bei der die Aufzeichnung der Messdaten nach einem Anregungspuls die Aufzeichnung eines Navigator-Signals umfasst, das bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Ermittlung einer Bewegung eines Untersuchungsobjektes verwendet wird.
In einer ersten Zeile (RF für „radio frequency”) dargestellt sind eingestrahlte hochfrequente Anregungspulse RF, hier bei spielsweise ein 90°-Anregungspuls. Die folgenden drei Zeilen kennzeichnen die angelegten Gradientenfelder G_S, G_P und G_R in Schichtrichtung S, Phasenkodierrichtung P bzw. Ausleserichtung R. Dargestellt ist hierbei ein Schichtselektionsgradient, der während des 90°-Anregungspulses in Schichtrichtung S angelegt wird, mit nachfolgendem Refokussierungspuls. Hierdurch wird erreicht, dass lediglich Kernspins, die sich in einer bestimmten Schicht des Untersuchungsobjektes befinden, zu Resonanzen angeregt werden. Die darauf folgende Zeile zeigt die in einem Untersuchungsobjekt induzierten Kernresonanzsignale (SIGNAL). In einer letzten Zeile (ADC-Sampling) sind die Zeitpunkte als schwarzer Balken dargestellt, zu denen eine Aufzeichnung des Messsignals durch Abtastung der Kernresonanzsignale erfolgt. Der dargestellte schwarze Balken 73 charakterisiert die Aufzeichnung des Navigator-Signals, die wenige Millisekunden nach Beendigung der Schichtrefokussierung erfolgt.
Dargestellt ist bei der hier gezeigten Messsequenz lediglich der Beginn, bei dem die Aufzeichnung des Navigator-Signals gezeigt wird, mit dem die induzierten Kernresonanzen gemessen werden, nachdem während eines Anregungspulses ein Gradientenfeld mit einem Refokussierungspuls geschaltet worden ist. Der weitere Verlauf der Messsequenz, angedeutet durch ein graues Rechteck 71, ist für das erfindungsgemäße Verfahren unwesentlich und kann auf verschiedenste Weisen ausgebildet werden.

Claims

Verfahren zur Ermittlung einer Bewegung eines Untersuchungsobjektes während der Aufzeichnung von Messdaten (53) eines Magnet-Resonanz-Datensatzes anhand von zumindest zwei Antennenelementen (65), die eine unterschiedliche räumliche Lage (57) aufweisen, – indem die Aufzeichnung der Messdaten (53) nach jedem eingestrahlten Anregungspuls (51) ein Navigator-Signal umfasst, und – indem eine Änderung der Position des Untersuchungsobjektes durch eine Bewegung des Untersuchungsobjektes zwischen zwei Anregungspulsen (51) während der Aufzeichnung der Messdaten aus einer Änderung (55) der Signalstärke des Navigator-Signals in den zumindest zwei Antennenelementen (65) unter Berücksichtigung der räumlichen Lage (57) der Antennenelemente (65) ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Ermittlung der Bewegung des Untersuchungsobjektes jeweils die räumlichen Empfindlichkeitsprofile (61) der zumindest zwei Antennenelemente (65) berücksichtigt werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Navigator-Signale unmittelbar nach einer bei einem der Anregungspulse (51) durchgeführten Refokussierung aufgezeichnet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Navigator-Signale durch Abtastung von Kernresonanzsignalen ohne Einstrahlung von Gradientenfeldern aufgezeichnet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Ermittlung der Bewegung des Untersuchungsobjektes zusätzlich eine Lage (62) der im Untersuchungsobjekt durch den Anregungspuls zur Resonanz angeregten Kernspins relativ zur räumlichen Lage (57) der Antennenelemente (65) berücksichtigt wird.
Magnet-Resonanz-Gerät mit einer Rechnereinheit (37), mit der Komponenten des Magnet-Resonanz-Gerätes gesteuert werden, die zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5 ausgebildet ist.