DE102009005903A1

DE102009005903A1 - Verfahren zum Verfolgen eines Kontrastmittels bei einer Magnetresonanztomographieuntersuchung

Info

Publication number: DE102009005903A1
Application number: DE102009005903A
Authority: DE
Inventors: Susanne Dr. Ladd; Michael Zenge
Original assignee: Siemens AG; Universitaet Duisburg Essen; Siemens Corp
Current assignee: Universitaet Duisburg Essen; Siemens Healthcare GmbH
Priority date: 2009-01-23
Filing date: 2009-01-23
Publication date: 2010-08-12
Anticipated expiration: 2029-01-24
Also published as: DE102009005903B4; CN101803922A; US20100191098A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verfolgen eines Kontrastmittels bei einer Magnetresonanztomographieuntersuchung mit sich in Z-Richtung kontiunuierlich bewegendem Untersuchungstisch (3). Bei dem Verfahren wird ein erstes MR-Signal bei einer ersten MR-Messung ohne Kontrastmittel erfasst. Das erste MR-Signal wird entlang einer mittleren k-Raum-Zeile aufgenommen, die im Wesentlichen in Z-Richtung verläuft. Weite des k-Raums entlang der mittleren k-Raum-Zeile des ersten MR-Signals werden mittels einer Fourier-Transformation in Z-Richtung transformiert, um ein erstes Profil (23) der Signalintensität in Z-Richtung zu erhalten. Nach einer Kontrastmittelinjektion wird ein zweites MR-Signal bei einer zweiten MR-Messung erfasst. Das zweite MR-Signal wird entlang der mittleren k-Raum-Zeile aufgenommen. Werte des k-Raums entlang der mittleren k-Raum-Zeile des zweiten MR-Signals werden mit Hilfe einer Fourier-Transformation nur in Z-Richtung transformiert, um ein zweites Profil (24, 26, 28, 30) der Signalintensität mit Kontrastmittel in Z-Richtung zu erhalten. Aus dem ersten Profil (23) und dem zweiten Profil (24, 26, 28, 30) wird ein Differenzprofil (25, 27, 29, 31) bestimmt. Ein Signalsprung in dem Differenzprofil (25, 27, 29, 31) wird zur Bestimmung eines Ausbreitungsrands des Kontrastmittels verwendet.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verfolgen eines Kontrastmittels bei einer Magnetresonanztomographieuntersuchung und eine entsprechende Magnetresonanzanlage. Das Verfahren betrifft insbesondere ein Verfolgen des Kontrastmittels bei einer Untersuchung mit sich in Z-Richtung kontinuierlich bewegendem Untersuchungstisch.
Insbesondere in den letzten Jahren haben sich kontrastverstärkte Magnetresonanzangiographien (Contrast Enhanced Magnetic Resonance Angiography, CE-MRA) als klinische Routineuntersuchungen durchgesetzt. Schnelle Gradientensysteme und eine automatische Tischbewegung in Kombination mit einer so genannten Total-Imaging-Matrix-Technologie (Tim) unterstützen eine Kontrastmittelverfolgung mit hoher Bildqualität, insbesondere in dem Bereich von Nierenarterien bis hinab zu Fußgefäßen. Die Tim-Technologie ermöglicht die dreidimensionale parallele Datenakquisition über große Körperbereiche oder sogar den gesamten Köper in hoher Qualität, Detailtiefe und anatomischer Abdeckung. Diese neue Datenakquisition und -rekonstruktion mit einer kontinuierlichen Tischbewegung (TimCT) erweitert die Möglichkeiten einer peripheren Magnetresonanzangiographie. Das Verfahren ermöglicht die Akquisition von nahtlosen großen Betrachtungsraumdaten mit einem erheblich vereinfachten Arbeitsablauf.
Die zeitliche Steuerung einer Kontrastmittelinjektion spielt eine entscheidende Rolle, um ein hohes Arteriensignal in den Arterien zu erzielen während venöse Signalüberlagerungen vermieden werden. Üblicherweise wird das Kontrastmittel in Form eines Kontrastmittelbolus injiziert. Nach der Kontrastmittelinjektion erfordert die enge zeitliche Nähe von arteriellen und venösen Füllphasen, dass Datenakquisitionen mit hoher zeitlicher Genauigkeit durchgeführt werden müssen, um venöse Störungen zu verhindern.
In der klinischen Praxis wird daher in vielen Fällen eine Testbolus-Messung vor der eigentlichen Bolus-Verfolgungsmessung durchgeführt, was ermöglicht, den arteriellen und venösen Zeitablauf vorherzusagen. Dieses Verfahren ist sehr zuverlässig, erfordert jedoch die Injektion einer zusätzlichen Dosis eines Kontrastmittels, was die erlaubte Dosis für die eigentliche Untersuchung verringert.
Eine manuelle fluoroskopische Steuerung verringert die Kontrastmitteldosis, benötigt jedoch eine kontinuierliche Überwachung und ein genaues Eingreifen durch den Bediener. Weiterhin lässt diese Technik keine geeigneten Atemanhalte-Anweisungen zu.
Alternative halbautomatische Steuerverfahren sind durch die genaue Anordnung eines Überwachungsfensters über die zu untersuchenden Gefäße durch den Bediener beschränkt und sind im Allgemeinen anfällig gegenüber Bewegungen. Insbesondere bei CE-MRA-Untersuchungen mit kontinuierlich bewegendem Untersuchungstisch sind daher herkömmliche Steuerverfahren unzureichend, da diese Verfahren nicht die erhebliche Veränderlichkeit der Blutgeschwindigkeit entlang dem peripheren Gefäßbaum widerspiegeln. Eine Rückkopplung des führenden Ausbreitungsrands des Kontrastmittelbolus in den Bildgebungsablauf in Echtzeit ist daher wünschenswert, um die Bildgebungsparameter und die Tischgeschwindigkeit den aktuellen Bedingungen anzupassen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren zum Verfolgen eines Kontrastmittels bei einer Magnetresonanztomographieuntersuchung bereitzustellen, welches eine schnelle Verfolgung eines Ausbreitungsrands des Kontrastmittels ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zum Verfolgen eines Kontrastmittels nach Anspruch 1, eine Magnetresonanzanlage nach Anspruch 8, ein Computerprogrammprodukt nach Anspruch 10 und einen elektronisch lesbaren Datenträger nach Anspruch 11 gelöst. Die abhängigen Ansprüche definieren bevorzugte und vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Verfolgen eines Kontrastmittels bei einer Magnetresonanztomographieuntersuchung mit sich in Z-Richtung kontinuierlich bewegendem Untersuchungstisch bereitgestellt. Bei dem Verfahren wird ein erstes Magnetresonanzsignal bei einer ersten Magnetresonanzmessung ohne Kontrastmittel erfasst. Das erste Magnetresonanzsignal wird dabei entlang einer mittleren k-Raum-Zeile aufgenommen, die im Wesentlichen in Z-Richtung verläuft. Werte des k-Raums entlang der mittleren k-Raum-Zeile des ersten Magnetresonanzsignals werden mit Hilfe einer Fourier-Transformation in Z-Richtung transformiert, und ergeben ein erstes Profil der Signalintensität in Z-Richtung. Nach einer Kontrastmittelinjektion wird ein zweites Magnetresonanzsignal bei einer zweiten Magnetresonanzmessung erfasst. Das zweite Magnetresonanzsignal wird ebenfalls entlang der mittleren k-Raum-Zeile aufgenommen. Werte des k-Raums entlang der mittleren k-Raum-Zeile des zweiten Magnetresonanzsignals werden mit Hilfe einer Fourier-Transformation nur in Z-Richtung transformiert und ergeben ein zweites Profil der Signalintensität in Z-Richtung. Gemäß dem Verfahren wird aus dem ersten Profil und dem zweiten Profil ein Differenzprofil bestimmt, in dem beispielsweise die Werte des ersten Profils von den Werten des zweiten Profils an entsprechenden Stellen in Z-Richtung subtrahiert werden. Aus dem Differenzprofil wird dann ein Ausbreitungsrand des Kontrastmittels bestimmt.
Die erste Magnetresonanzmessung wird auch als native Messung bezeichnet und die zweite Magnetresonanzmessung als Bolus- oder Kontrastmittelverfolgungsmessung bezeichnet. Eine mittlere k-Raum-Zeile in Z-Richtung betrifft Werte im k-Raum, welche entlang der Z-Richtung, d. h. in Längsrichtung des Un tersuchungstischs, und im Wesentlichen in der Mitte in X- und Y-Richtung, d. h. in der Mitte einer Ebene senkrecht zu der Z-Richtung in dem Untersuchungsbereich einer Magnetresonanzanlage angeordnet sind. Transformierte Werte entlang der mittleren k-Raum-Zeile der ersten MR-Messung stellen eine Hintergrundsignalintensität des untersuchten Objekts entlang der Z-Richtung dar. Transformierte Werte der mittleren k-Raum-Zeile der zweiten MR-Messung stellen dementsprechend ein Profil der Hintergrundsignalintensität plus der Signalintensität durch das Kontrastmittel dar. Durch Bestimmten des Differenzprofils kann das Hintergrundsignal eliminiert werden und somit können eindeutig Bereiche mit Kontrastmittel und Bereiche ohne Kontrastmittel unterschieden werden. Der Ausbreitungsrand des Kontrastmittels ist auf einfache Art und Weise aus dem Übergang zwischen dem Bereich mit Kontrastmittel und dem Bereich ohne Kontrastmittel bestimmbar. Das Transformieren der Werte des k-Raums entlang der mittleren k-Raum-Zeile kann sehr schnell durchgeführt werden, da die entsprechende Fourier-Transformation nur in Z-Richtung durchzuführen ist.
Im Gegensatz zu einem herkömmlichen Bestimmen eines MR-Bildes, bei dem zur Rekonstruktion einzelner Bildpunkte des MR-Bildes die Werte des k-Raums in allen zwei oder drei Raumrichtungen mit Hilfe einer Fourier-Transformation rekonstruiert werden, werden gemäß der vorliegenden Erfindung die Werte des k-Raums der zweiten Messung nur in Z-Richtung und nicht in die andere(n) Raumrichtung(en) (X-Richtung und Y-Richtung) transformiert. Da die mittlere k-Raum-Zeile die Signalintensität entlang der Z-Richtung darstellt, ist eine Bolus-Verfolgung allein anhand der Informationen möglich, welche aus der Transformation der Werte des k-Raums entlang der mittleren k-Raum-Zeile der zweiten Messung in Z-Richtung und dem Vergleich zu entsprechenden transformierten Werten des ersten Messung bestimmt werden. Da sowohl die Messung als auch die Transformation sowie das Bestimmen des Ausbreitungsrands nur in einer Dimension (in Z-Richtung) durchgeführt wird, ist eine sehr schnelle Verfolgung des Ausbreitungsrands möglich.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform werden zusätzlich weitere zweite MR-Signale außerhalb der mittleren k-Raum-Zeile bei der zweiten MR-Messung erfasst und die daraus resultierenden Werte des k-Raums der zweiten Messung mittels einer Fourier-Transformation transformiert. Somit lässt sich aus der zweiten Messung ein gesamtes Magnetresonanzbild rekonstruieren. Während der zweiten Messung kann das Erfassen des zweiten MR-Signals entlang der mittleren k-Raum-Zeile häufiger durchgeführt werden als das Erfassen der weiteren zweiten MR-Signale, welche außerhalb der mittleren k-Raum-Zeile aufgenommen werden. Dadurch kann während der Erfassung der weiteren zweiten MR-Signale ständig der Ausbreitungsrand des Kontrastmittels neu bestimmt werden und beispielsweise der Untersuchungstisch in Abhängigkeit von dem bestimmten Ausbreitungsrand des Kontrastmittels positioniert werden. Dadurch kann die Aufnahmequalität des rekonstruierten MR-Bildes im Bereich des Ausbreitungsrands des Kontrastmittels besonders genau ermittelt werden. Dazu kann beispielsweise der Untersuchungstisch in Abhängigkeit von dem bestimmten Ausbreitungsrand des Kontrastmittels derart bewegt werden, dass sich der Ausbreitungsrand näherungsweise in einer Mitte eines erfassbaren Untersuchungsbereichs in Z-Richtung befindet.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform werden zusätzlich weitere erste MR-Signale außerhalb der mittleren k-Raum-Zeile bei der ersten MR-Messung erfasst und Werte des k-Raums der ersten Messung mittels einer Fourier-Transformation transformiert. Somit wird neben dem ersten Profil auch ein erstes gesamtes MR-Bild rekonstruiert. Durch Bilden einer Differenz zwischen dem ersten MR-Bild und einem zweiten MR-Bild aus der zweiten Messung kann ein Differenzbild bestimmt werden, welches eine räumliche Ausbreitung des Kontrastmittels in den Blutgefäßen des untersuchten Objekts darstellt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird weiterhin eine Magnetresonanzanlage zum Verfolgen eines Kontrastmittels bei sich in Z-Richtung kontinuierlich bewegendem Untersuchungstisch bereitgestellt. Die Magnetresonanzanlage umfasst eine Steuereinheit zur Ansteuerung eines Tomographen und zum Empfang von von dem Tomographen aufgenommenen Signalen, und eine Auswertevorrichtung zur Auswertung der Signale und Erstellung eines MR-Bildes. Die Magnetresonanzanlage ist derart ausgestaltet, dass sie bei einer ersten MR-Messung ohne Kontrastmittel ein erstes MR-Signal erfasst. Das erste MR-Signal wird entlang einer mittleren k-Raum-Zeile aufgenommen, welche im Wesentlichen in Z-Richtung verläuft. Werte des k-Raums entlang der mittleren k-Raum-Zeile des ersten MR-Signals werden von der Magnetresonanzanlage mit Hilfe einer Fourier-Transformation in Z-Richtung transformiert. Daraus ergibt sich ein Profil der Signalintensität in Z-Richtung. Nach einer Kontrastmittelinjektion wird von der Magnetresonanzanlage ein zweites MR-Signal bei einer zweiten MR-Messung erfasst. Das zweite MR-Signal wird ebenfalls entlang der mittleren k-Raum-Zeile aufgenommen. Werte des k-Raums entlang der mittleren k-Raum-Zeile des zweiten MR-Signals werden dann von der Magnetresonanzanlage mit Hilfe einer Fourier-Transformation nur in Z-Richtung transformiert. Somit wird ein zweites Profil der Signalintensität mit Kontrastmittel in Z-Richtung bestimmt. Aus dem ersten Profil und dem zweiten Profil bestimmt die Magnetresonanzanlage ein Differenzprofil, um daraus einen Ausbreitungsrand des Kontrastmittels zu bestimmen. In weiteren Ausführungsformen ist die Magnetresonanzanlage derart ausgestaltet, dass sie zum Durchführen des zuvor beschriebenen Verfahrens geeignet ist.
Darüber hinaus umfasst die vorliegende Erfindung ein Computerprogrammprodukt, insbesondere eine Software, welche in einem Speicher einer programmierbaren Steuerung einer Magnetresonanzanlage geladen werden kann. Mit Programmmitteln dieses Computerprogrammprodukts können alle zuvor beschriebenen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgeführt werden, wenn das Computerprogrammprodukt in der Magnetresonanzanlage ausgeführt wird.
Die vorliegende Erfindung stellt ferner einen elektronisch lesbaren Datenträger, zum Beispiel eine CD oder DVD, bereit, auf welchem elektronisch lesbare Steuerinformationen, insbesondere Software, gespeichert sind. Wenn diese Steuerinformationen von dem Datenträger gelesen und in einer Steuereinheit der Magnetresonanzanlage gespeichert werden, können alle erfindungsgemäßen Ausführungsformen des zuvor beschriebenen Verfahrens mit der Magnetresonanzanlage durchgeführt werden.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert.
1 zeigt schematisch eine Magnetresonanzanlage gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 zeigt schematisch eine Angiographie, welche mit Hilfe einer Magnetresonanztomographie aufgenommen wurde, einen Datenerfassungsbereich einer Magnetresonanzanlage, und eine Bewegungsrichtung eines Untersuchungstisches der Magnetresonanzanlage.
3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Verfolgen eines Kontrastmittels bei einer Magnetresonanztomographieuntersuchung.
4 zeigt schematisch Signalintensitätsprofile, welche bei dem in 3 beschriebenen Verfahren zum Verfolgen eines Kontrastmittels bestimmt werden.
1 zeigt eine Magnetresonanzanlage 1, welche den eigentlichen Tomographen 2, einen Untersuchungstisch 3 für einen Patienten 4, welcher sich in einer Öffnung 5 des Tomographen 2 befindet, eine Steuereinheit 6, eine Auswertevorrichtung 7 und eine Antriebseinheit 8 umfasst. Die Steuereinheit 6 steuert den Tomographen 2 an und empfängt Signale von dem Tomographen 2, welche von dem Tomographen 2 aufgenommen werden. Weiterhin steuert die Steuereinheit 6 die Antriebseinheit 8 an, um den Untersuchungstisch 3 entlang einer Richtung Z zusammen mit dem Patienten 4 durch die Öffnung 5 des Tomographen 2 zu bewegen. Die Auswertevorrichtung 7 wertet die von dem Tomographen 2 aufgenommenen Signale zur Erstellung eines Magnetresonanzbilds (MR-Bild) aus. Die Auswertevorrichtung 7 ist beispielsweise ein Computersystem mit einem Bildschirm, einer Tastatur, einem Zeigereingabegerät, wie zum Beispiel einer Maus, und einem Datenträger, auf welchem elektronisch lesbare Steuerinformationen gespeichert sind, welche derart ausgestaltet sind, dass sie bei Verwendung des Datenträgers in der Auswertevorrichtung 7 das nachfolgend beschriebene Verfahren zum Verfolgen eines Kontrastmittels bei einer Magnetresonanztomographieuntersuchung durchführen.
Das Verfahren, welches nachfolgend unter Bezugnahme auf 3 beschrieben wird, ist insbesondere zur Erstellung einer Angiographie unter Verwendung eines Kontrastmittels geeignet. Das Kontrastmittel wird vorzugsweise in Form eines Kontrastmittelbolus verabreicht.
Unter Bezugnahme auf 2 wird zunächst ein nachfolgend verwendetes Koordinatensystem definiert. 2 zeigt eine Angiographie 9, welche mit der in 1 dargestellten Magnetresonanzanlage 1 erstellt werden kann. Der Patient 4 ist entlang seiner Körperlänge in Z-Richtung auf dem Untersuchungstisch 3 angeordnet. Eine Breite des Patienten, d. h. eine Ausdehnung des Patienten entlang einer Achse, die sich durch beide Schultern des Patienten erstreckt, verläuft in X-Richtung. Senkrecht zu der X-Richtung und zu der Z-Richtung erstreckt sich eine Y-Richtung. Die in 1 gezeigte Magnetresonanzanlage 1 ermöglicht die Untersuchung eines Untersuchungsbereichs 10 innerhalb der Öffnung 5 des Tomographen 2, welcher sich sowohl in X/Y-Richtung als auch in Z-Richtung erstreckt. Dieser Untersuchungsbereich 10, welcher auch Field of View (FOV) genannte wird, ist in 2 als Bereich 10 in der X/Z-Ebene gezeigt. Durch Verschieben des Untersuchungstisches 3 kann der Untersuchungsbereich 10 in Z-Richtung wie durch die Pfeile 11 angedeutet verstellt werden.
3 zeigt ein Ablaufdiagramm für eine Magnetresonanzangiographie mit einer Kontrastmittelverfolgung und einer automatischen Untersuchungstischbewegung in Kombination mit einer Total-Imaging-Matrix-MR-Signalerfassungstechnologie. Zunächst werden in einem Schritt 11 bei einer so genannten nativen Messung, bei welcher noch kein Kontrastmittel in den Patienten injiziert wurde, erste MR-Signale entlang einer mittleren k-Raum-Zeile in Z-Richtung aufgenommen und aus diesen MR-Signalen ein erstes Signalintensitätsprofil in Z-Richtung mit Hilfe einer Fourier-Transformation der ersten Signale in Z-Richtung durchgeführt. Um ein erstes Signalintensitätsprofil über die gesamte Länge des Patienten in Z-Richtung zu erhalten, wird beim Erfassen der ersten MR-Signale der Patient 4 kontinuierlich durch den Tomographen 2 bewegt. 4 (i) zeigt ein Beispiel eines Signalintensitätsprofils, welches mit Hilfe der Fourier-Transformation aus den erfassten ersten MR-Signalen gewonnen wird. Parallel zu der Erfassung der ersten MR-Signale entlang der mittleren k-Raum-Zeile können weitere erste MR-Signale außerhalb der mittleren k-Raum-Zeile erfasst werden und mit Hilfe einer Fourier-Transformation ein erstes Bilddatenvolumen mit Hilfe einer Fourier-Transformation in X-, Y- und Z-Richtung erzeugt werden (Schritt 12 und 13).
Danach wird in Schritt 14 ein Kontrastmittel, vorzugsweise als Kontrastmittelbolus, in das Blutbahnsystem des Patienten 4 injiziert. Bei einer Injektion des Kontrastmittels in eine Blutbahn im Oberkörper des Patienten ist die Hauptausbreitungsrichtung des Kontrastmittels zunächst in Richtung der Füße des Patienten. Eine Ausbreitung des Kontrastmittels wird somit vorzugsweise in Richtung der Pfeile 11 der 2 in Z-Richtung verfolgt. Dazu werden in einem Schritt 15 zweite MR-Signale entlang einer mittleren k-Raum-Zeile in Z-Richtung erfasst und ein zweites Signalintensitätsprofil in Z-Richtung mit Hilfe einer Fourier-Transformation der zweiten MR-Signale nur in Z-Richtung bestimmt. Für einen aktuellen Untersuchungsbereich, wie beispielsweise den in 2 gezeigten Un tersuchungsbereich 10, wird somit ein Signalintensitätsprofil in Z-Richtung bestimmt, welches als Profil 24 in 4 (ii) dargestellt ist. Zu dem Zeitpunkt, zu dem das Signalintensitätsprofil 24 erfasst und bestimmt wurde, hat sich das Kontrastmittel bis zu einer Position z₁ in dem Patienten 4 ausgebreitet. In dem Signalintensitätsprofil 24 ist daher an der Stelle z₁ ein kleiner Sprung in der Signalintensität zu erkennen. In einem Schritt 16 wird aus dem ersten Signalintensitätsprofil 23 und dem zweiten Signalintensitätsprofil 24 ein Differenzprofil 25 bestimmt. Das Differenzprofil 25 ist in 4 (vi) dargestellt. Da sich der Signalintensitätsverlauf in Z-Richtung des Patienten 4 zwischen der ersten Messung und der zweiten Messung nur durch das Signal des Kontrastmittels verändert hat, ist anhand des Differenzprofils 25 sehr leicht zu bestimmen, wo sich der Ausbreitungsrand des Kontrastmittels befindet. Der Untersuchungstisch 3 kann dann beispielsweise in Abhängigkeit des bestimmten Ausbreitungsrandes des Kontrastmittels nachgeführt werden, sodass sich der Ausbreitungsrand des Kontrastmittels in Z-Richtung mittig im Untersuchungsbereich 10 befindet, um im Bereich des Ausbreitungsrands eine bestmögliche Bildqualität eines MR-Bildes zu erhalten.
In einem Schritt 18 können weitere zweite MR-Signale außerhalb der mittleren k-Raum-Zeile erfasst werden, welche für eine Rekonstruktion eines MR-Bildes nachfolgend verwendet werden können. Da sich bei der Erfassung der weiteren zweiten MR-Signale außerhalb der mittleren k-Raum-Zeile das Kontrastmittel kontinuierlich weiter ausbreitet, wird das Erfassen dieser weiteren zweiten MR-Signale außerhalb der mittleren k-Raum-Zeile immer wieder durch eine Erfassung von MR-Signalen entlang der mittleren k-Raum-Zeile in Z-Richtung unterbrochen. Mit Hilfe der MR-Signale entlang der mittleren k-Raum-Zeile und deren Transformation in Z-Richtung kann somit der Untersuchungstisch 4 kontinuierlich gemäß dem Ausbreitungsrand des Kontrastmittels nachgeführt werden. In Schritt 19 wird überprüft, ob alle Signale außerhalb der mittleren k-Raum-Zeile zur Rekonstruktion eines entsprechenden MR-Bildes erfasst wurden. Falls noch nicht alle MR-Signale erfasst wurden, werden weiterhin, beginnend mit Schritt 15, abwechselnd MR-Signale entlang der mittleren k-Raum-Zeile zum Nachführen des Untersuchungstisches 3 und Signale außerhalb der mittleren k-Raum-Zeile erfasst. Sind alle Signale für eine Rekonstruktion eines MR-Bildes erfasst, so wird in Schritt 20 ein zweites Bilddatenvolumen mit Hilfe einer Fourier-Transformation der zweiten MR-Signale bestimmt. In Schritt 21 wird schließlich ein Differenzbilddatenvolumen aus dem ersten Bilddatenvolumen ohne Kontrastmittel und dem zweiten Bilddatenvolumen mit Kontrastmittel bestimmt und als Angiographie beispielsweise auf der Auswertevorrichtung 7 dargestellt. Danach kann die Untersuchung mit Schritt 15 fortgesetzt werden, wenn eine weitere Verfolgung des Kontrastmittels und eine Erstellung entsprechender Angiographien gewünscht ist (Schritt 22).
In 4 (iii) bis 4 (v) sind Signalintensitätsprofile 26, 28, 30 für weitere Positionen des Untersuchungstisches 3 und weitere Ausbreitungszustände des Kontrastmittels dargestellt. In 4 (iii) befindet sich der Ausbreitungsrand des Kontrastmittels bei z₂, sodass das entsprechende Differenzprofil 27 an der Stelle z₂ einen deutlichen Sprung aufweist, welcher den Ausbreitungsrand des Kontrastmittels kennzeichnet. 4 (iv) zeigt das zweite Signalintensitätsprofil 28 zu einem noch späteren Zeitpunkt, bei dem das Kontrastmittel sich bereits im Bein des Patienten 4 befindet. Dementsprechend zeigt das Differenzsignal 29 an der Position z₃ einen entsprechenden Intensitätssprung an. Schließlich hat sich das Kontrastmittel in 4 (v) bis kurz vor den Fuß des Patienten 4 ausgebreitet, sodass das zweite Signalintensitätsprofil 30 an der Stelle z₄ den Signalintensitätssprung in dem Differenzprofil 31 erzeugt.
Das Erfassen eines MR-Signals entlang der mittleren k-Raum-Zeile in Z-Richtung und eine entsprechende Fourier-Transformation nur in Z-Richtung kann in sehr kurzer Zeit, beispielsweise innerhalb von 100 ms, durchgeführt werden, wo hingegen ein Erfassen von MR-Signalen für eine Bildrekonstruktion des gesamten Untersuchungsbereichs 10 erheblich mehr Zeit, beispielsweise 10 s, benötigt. Somit ist ein Verfolgen des Kontrastmittels mit Hilfe der MR-Signale entlang der mittleren k-Raum-Zeile in Z-Richtung in Echtzeit möglich. Darüber hinaus erfordert die Verfolgung des Ausbreitungsrands des Kontrastmittels nur eine sehr geringe Rechenleistung, da einerseits nur eine Fourier-Transformation in Z-Richtung erforderlich ist und andererseits der Ausbreitungsrand mit Hilfe einer einfachen eindimensionalen Untersuchung des Differenzprofils bestimmt werden kann. Weiterhin ist das Verfahren unabhängig von einer Erkrankung des Patienten, da keinerlei Vorwissen in das Verfahren zum Verfolgen des Kontrastmittels einfließt.

Claims

Verfahren zum Verfolgen eines Kontrastmittels bei einer Magnetresonanztomographieuntersuchung mit sich in Z-Richtung kontinuierlich bewegendem Untersuchungstisch (3), umfassend die Schritte: – Erfassen (11) eines ersten MR-Signals bei einer ersten MR-Messung ohne Kontrastmittel, wobei das erste MR-Signal entlang zumindest einer mittleren k-Raum-Zeile aufgenommen wird, die im Wesentlichen in Z-Richtung verläuft, – Erfassen (15) eines zweiten MR-Signals bei einer zweiten MR-Messung nach einer Kontrastmittelinjektion, wobei das zweite MR-Signal entlang der zumindest einen mittleren k-Raum-Zeile aufgenommen wird, – Transformieren von Werten des k-Raums entlang der zumindest einen mittleren k-Raum-Zeile des ersten MR-Signals mittels einer Fouriertransformation in Z-Richtung, um ein erstes Profil (23) der Signalintensität in Z-Richtung zu erhalten, – Transformieren von Werten des k-Raums entlang der zumindest einen mittleren k-Raum-Zeile des zweiten MR-Signals mittels einer Fouriertransformation nur in Z-Richtung, um ein zweites Profil (24, 26, 28, 30) der Signalintensität mit Kontrastmittel in Z-Richtung zu erhalten, – Bestimmen eines Differenzprofils (25, 27, 29, 31) aus dem ersten Profil (23) und dem zweiten Profil (24, 26, 28, 30), und – Bestimmen eines Ausbreitungsrands des Kontrastmittels aus dem Differenzprofil (25, 27, 29, 31).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zum Bestimmen des Ausbreitungsrands des Kontrastmittels aus dem Differenzprofil (25, 27, 29, 31) die Werte des k-Raums entlang der zumindest einen mittleren k-Raum-Zeile der zweiten Messung nur in Z-Richtung und nicht in X-Richtung und nicht in Y-Richtung transformiert werden, um das zweite Profil (24, 26, 28, 30) zu erhalten, wobei die X-Richtung und Y-Richtung senkrecht zueinander und senkrecht zur Z-Richtung verlaufen.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren ferner die Schritte umfasst: – Erfassen (18) weiterer zweiter MR-Signale außerhalb der zumindest einen mittleren k-Raum-Zeile bei der zweiten MR-Messung, und – Transformieren (20) von Werten des k-Raums der zweiten Messung mittels einer Fouriertransformation.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Erfassen des zweiten MR-Signals häufiger durchgeführt wird als das Erfassen der weiteren zweiten MR-Signale.
Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass, das Verfahren ferner die Schritte umfasst: – Erfassen (12) weiterer erster MR-Signale außerhalb der zumindest einen mittleren k-Raum-Zeile bei der ersten MR-Messung, – Transformieren (13) von Werten des k-Raums der ersten Messung mittels einer Fouriertransformation, und – Bestimmen (21) von Differenzwerten aus den transformierten Werten der ersten Messung und den transformierten Werten der zweiten Messung.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Untersuchungstisch (3) in Abhängigkeit von dem bestimmten Ausbreitungsrand des Kontrastmittels bewegt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Untersuchungstisch (3) in Abhängigkeit von dem bestimmten Ausbreitungsrand des Kontrastmittels bewegt derart wird, dass sich der Ausbreitungsrand näherungsweise in einer Mitte eines erfassbaren Untersuchungsbereichs (10) in Z-Richtung befindet.
Magnetresonanzanlage zum Verfolgen eines Kontrastmittels bei sich in Z-Richtung kontinuierlich bewegendem Untersuchungstisch (3), wobei die Magnetresonanzanlage (1) eine Steuereinheit (6) zur Ansteuerung eines Tomographen (2) und zum Empfang von von dem Tomographen (2) aufgenommenen Signalen und eine Auswertevorrichtung (7) zur Auswertung der Signale und Erstellung eines MR-Bilds umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetresonanzanlage (1) derart ausgestaltet ist, dass sie – ein erstes MR-Signal bei einer ersten MR-Messung ohne Kontrastmittel erfasst, wobei das erste MR-Signal entlang zumindest einer mittleren k-Raum-Zeile aufgenommen wird, die im Wesentlichen in Z-Richtung verläuft, – ein zweites MR-Signals bei einer zweiten MR-Messung nach einer Kontrastmittelinjektion erfasst, wobei das zweite MR-Signal entlang der zumindest einen mittleren k-Raum-Zeile aufgenommen wird, – Werte des k-Raums entlang der zumindest einen mittleren k-Raum-Zeile des ersten MR-Signals mittels einer Fouriertransformation in Z-Richtung transformiert, um ein erstes Profil (23) der Signalintensität in Z-Richtung zu erhalten, – Werte des k-Raums entlang der zumindest einen mittleren k-Raum-Zeile des zweiten MR-Signals mittels einer Fouriertransformation nur in Z-Richtung transformiert, um ein zweites Profil (24, 26, 28, 30) der Signalintensität mit Kontrastmittel in Z-Richtung zu erhalten, – ein Differenzprofil (25, 27, 29, 31) aus dem ersten Profil (23) und dem zweiten Profil (24, 26, 28, 30) bestimmt, und – einen Ausbreitungsrand des Kontrastmittels aus dem Differenzprofil (25, 27, 29, 31) bestimmt.
Magnetresonanzanlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetresonanzanlage (1) zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1–7 ausgestaltet ist.
Computerprogrammprodukt, welches direkt in einen Speicher einer programmierbaren Steuereinheit (6) einer Magnetresonanzanlage (1) ladbar ist, mit Programmmitteln, um alle Schritte des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1–7 auszuführen, wenn das Programm in der Steuereinheit (6) der Magnetresonanzanlage (1) ausgeführt wird.
Elektronisch lesbarer Datenträger mit darauf gespeicherten elektronisch lesbaren Steuerinformationen, welche derart ausgestaltet sind, dass sie bei Verwendung des Datenträgers in einer Steuereinheit (6) einer Magnetresonanzanlage (1) das Verfahren nach einem der Ansprüche 1–7 durchführen.