DE102014206011A1

DE102014206011A1 - Verfahren zur Aufnahme von Magnetresonanzdaten eines ein Metallobjekt enthaltenden Zielbereichs und Magnetresonanzeinrichtung

Info

Publication number: DE102014206011A1
Application number: DE102014206011.7A
Authority: DE
Inventors: Theresa Bachschmidt; Mathias Nittka
Original assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens Healthineers Ag De
Priority date: 2013-07-02
Filing date: 2014-03-31
Publication date: 2015-01-08
Also published as: CN104280706B; KR20150004285A; CN104280706A; US9784807B2; JP6120806B2; US20150008918A1; KR101685253B1; JP2015013117A

Abstract

Verfahren zur Aufnahme von Magnetresonanzdaten eines ein Metallobjekt (2) enthaltenden Zielbereichs (1) mit einer Magnetresonanzeinrichtung (9), wobei eine wenigstens eine über eine Hochfrequenzspulenanordnung (3‘) auszugebende Hochfrequenzanregung enthaltende Magnetresonanzsequenz verwendet wird, wobei eine mehrere mit unterschiedlicher Amplitude und/oder Phase unabhängig ansteuerbare Spulenelemente umfassende Hochfrequenzspulenanordnung (3‘) verwendet wird, wobei die die Polarisation des Hochfrequenzfeldes beschreibenden Amplituden und/oder Phasen der Spulenelemente zur wenigstens teilweisen Reduzierung von durch die Hochfrequenzanregung in dem Metallobjekt (2) entstehenden Artefakten im Vergleich zu einer im Zielbereich (1) homogenen zirkularen Polarisation des Hochfrequenzfeldes gewählt werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufnahme von Magnetresonanzdaten eines ein Metallobjekt enthaltenden Zielbereichs mit einer Magnetresonanzeinrichtung, wobei eine wenigstens eine über eine Hochfrequenzspulenanordnung auszugebende Hochfrequenzanregung enthaltende Magnetresonanzsequenz verwendet wird. Daneben betrifft die Erfindung eine Magnetresonanzeinrichtung.
Die Magnetresonanz-Bildgebung ist im Stand der Technik bereits weitgehend bekannt. Dabei werden Hochfrequenz-Anregungen verwendet, um in einem Grundmagnetfeld (B0-Feld) Spins auszulenken, um hieraus resultierende Signale messen zu können. Das Hochfrequenzfeld der Hochfrequenzanregung wird dabei meist als B1-Feld bezeichnet.
Probleme treten bei Magnetresonanzuntersuchungen dann auf, wenn metallische Objekte vorliegen, beispielsweise metallische Implantate in Patienten. Trotz der verbundenen Komplikationen ist die Untersuchung von Patienten mit metallischen Implantaten zu einer wichtigen Anwendung geworden. Insbesondere die steigende Zahl von Patienten mit orthopädischen Implantaten, beispielsweise Verschraubungen, Fixationen, künstlichen Gelenken, etc., haben zur Entwicklung neuer Techniken geführt, die die erheblichen Bildstörungen durch die Metalle reduzieren sollen, da der hohe Weichteilkontrast der Magnetresonanz-Bildgebung anderen Untersuchungsmethoden überlegen ist. Dabei ist zu berücksichtigen, dass auch andere Bildgebungsarten, beispielsweise die Computertomographie, starke Metallartefakte zeigen.
Die Magnetresonanzbildgebung ist insbesondere bei post-operativen Komplikationen zweckmäßig, da Infektionen, Abstoßungsreaktionen und/oder Knochenbrüche deutlich besser diagnostiziert werden können.
In der Magnetresonanz-Bildgebung werden beim Vorliegen metallischer Objekte im Zielbereich die Bildartefakte vorrangig durch die Verzerrung des statischen magnetischen Grundfeldes (B0-Feldes) verursacht, die wiederum auf den hohen Unterschied der magnetischen Suszeptibilität von Körpergewebe und Metall zurückzuführen ist. Weitere grundsätzlich bekannte Effekte sind die Störung der dynamischen Magnetfelder, sogenannter Bildgebungsgradienten, beispielsweise durch Wirbelströme, sowie, wie kürzlich erkannt wurde, Störungen des Hochfrequenzfeldes, beispielsweise durch induzierte Hochfrequenzströme im Metallobjekt und im umliegenden Gewebe.
Bekannte Vorgehensweisen, die auf die Reduzierung bzw. Korrektur von Artefakten, insbesondere Bildverzerrungen und Kontraständerungen, aufgrund von Metallobjekten abzielen, wurden bislang hauptsächlich für die starken Störungen des statischen B0-Feldes nahe den metallischen Objekten durchgeführt. Hierfür ist es beispielsweise bekannt, als Magnetresonanzsequenz Turbo-Spin-Echo-Sequenzen (TSE-Sequenzen) mit hoher Bandbreite zu verwenden. Andere Ansätze arbeiten mit der sogenannten „view angle tilting“-Technik (Verzerrungskorrektur in Richtung des Auslesegradienten). Bekannt ist zudem die Verzerrungskorrektur in Richtung des Schichtselektionsgradienten, was unter den Stichworten SEMAC/MAVRIC bekannt ist, vgl. hierzu auch den Artikel von B. A. Hargreaves et al., „Metal-Induced Artifacts in MRI", AJR: 197, 2011, S. 547–555.
Effekte bezüglich der anderen genannten Mechanismen, also der gradienten- und hochfrequenzinduzierten Wirbelströme sowie Hochfrequenz-Abschattungseffekte, sind im Stand der Technik zwar bekannt, die vorgeschlagenen Lösungen sind aber für den klinischen Einsatz wenig praktikabel. Diesbezüglich wird auf einen Artikel von C. R. Camacho et al., „Nonsusceptibility Artifacts Due to Metallic Objects in MR Imaging", JMRI: 5, 1995, S. 75–88, verwiesen. So wurde zur Lösung dieser Problematik vorgeschlagen, die Messungen mehrfach mit unterschiedlichen Transmitterspannungen zu wiederholen. Dies bedingt allerdings eine für den medizinischen Bereich nicht hinnehmbare Verlängerung der Messzeiten. Alternativ wurde vorgeschlagen, adiabatische Pulse zu verwenden, die jedoch hohe Pulslängen und Amplituden benötigen und daher nur sehr eingeschränkt eingesetzt werden können.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein demgegenüber verbessertes Verfahren zur Reduzierung von durch die Wechselwirkung von Hochfrequenzanregungen mit Metallobjekten hervorgerufenen Artefakten anzugeben.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass ein mehrere mit unterschiedlicher Amplitude und/oder Phase unabhängig ansteuerbare Spulenelemente umfassende Hochfrequenzspulenanordnung verwendet wird, wobei die die Polarisation des Hochfrequenzfeldes beschreibenden Amplituden und/oder Phasen der Spulenelemente zur wenigstens teilweise Reduzierung von durch die Hochfrequenzanregung in dem Metallobjekt entstehenden Artefakten im Vergleich zu einer im Zielbereich homogenen zirkularen Polarisation des Hochfrequenzfeldes gewählt werden.
Wie dargelegt wurde, ist das der Erfindung zugrunde liegende Problem, dass durch das metallische Objekt Hochfrequenzströme induziert werden, die sich mit dem äußeren Sende-Hochfrequenzfeld überlagern, so dass sich lokal ein effektives Gesamt-Hochfrequenzfeld ausbildet. Je nach Amplitude, Phase und räumlicher Ausrichtung des lokal induzierten Hochfrequenzfeldes relativ zum von außen einwirkenden Hochfrequenzfeld kann es dadurch im Bild zu Kontraständerungen und Abschattungen bis hin zu Signalauslöschungen kommen. Ansatzpunkt der vorliegenden Erfindung ist die Erkenntnis, dass die lokal im Metallobjekt, beispielsweise einem Implantat, bzw. umliegenden Gewebe induzierten Ströme von Parametern des äußeren Hochfrequenzfeldes abhängig ist, beispielsweise dessen Polarisation.
In Experimenten wurde festgestellt, dass durch Variation des äußeren Hochfrequenzfeldes, insbesondere im Hinblick auf die Polarisation, die genannten Bildartefakte vermieden oder zumindest abgeschwächt werden können. Die Möglichkeit zur Veränderung des Hochfrequenzfeldes ergibt sich durch die Verwendung von Hochfrequenzspulenanordnungen, die unabhängig über mehrere Kanäle ansteuerbare Spulenelemente aufweisen. Derartige Hochfrequenzspulenanordnungen werden auch als Mehrkanal-Sendesysteme ("parallel transmit“-Systeme) bezeichnet. Es liegen mithin mehrere Sendekanäle vor, an die ein Hochfrequenzsignal mit unterschiedlichen Amplituden und relativen Phasen angelegt werden kann.
Üblicherweise wird hierbei nun ein zirkular polarisiertes Sende-Hochfrequenzfeld verwendet, jedoch lässt sich das gewünschte Bildgebungsergebnis auch mit anderen Amplituden und relativen Phasen für die unterschiedlichen Spulenelemente erreichen. Das bedeutet, es ergibt sich ein Variationsbereich für die Amplituden und relativen Phasen, in denen sich ohne nennenswerte Einschränkung des Bildgebungsergebnisses eine Reduzierung von Artefakten ermöglichen lässt. Dieser Variationsbereich wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung genutzt, um Amplituden und relative Phasen aufzufinden, die ein reduziertes Auftreten von Artefakten zur Folge haben oder gar Ergebnis eines Optimierungsprozesses sind.
Das äußere Sende-Hochfrequenzfeld an der Magnetresonanzeinrichtung wird also mit mehreren Spulenelementen so verändert, dass Bildartefakte bei Zielbereichen mit Metallobjekten, insbesondere an Patienten mit Metallimplantaten, unterdrückt werden. Konventionell ist dieses Hochfrequenzfeld zirkular polarisiert, das bedeutet, es werden gekreuzte Sendekanäle mit gleicher Amplitude und einer relativen Phase von 90° verwendet, um das Ziel einer möglichst homogenen Hochfrequenzanregung zu erreichen. Von dieser homogenen zirkularen Polarisation des Hochfrequenzfeldes wird nun abgewichen, um Metallartefakte zu reduzieren, so dass sich eine bessere diagnostische Bildqualität ergibt, insbesondere an Implantatpatienten, da beispielsweise Signalabschattungen nahe des Implantats vermieden werden können.
Bei einem Zweikanalsystem, mithin einer Hochfrequenzspulenanordnung, die zwei unabhängig ansteuerbare Spulenelemente aufweist, kann beispielsweise von der zirkularen Polarisation weg zu einer elliptischen Polarisation übergegangen werden. Systeme mit mehr als zwei Sendekanälen erlauben es auch, örtlich veränderliche Polarisationen zu erzielen. Experimente am Phantom und in vivo haben gezeigt, dass mit dem beschriebenen Verfahren Metallartefakte nahe einem Implantat bzw. allgemein Metallobjekt erheblich reduziert werden können.
Dabei sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass es zweckmäßig ist, gleichzeitig auch durch andere Effekte ausgelöste Artefakte in Zusammenhang mit Metallobjekten zu berücksichtigen. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Magnetresonanzsequenz eine Turbospinecho-Sequenz ist, da hierdurch Artefakte, die aus der Verzerrung des B0-Feldes herrühren, weitgehend vermieden werden können.
Zur Ermittlung von Amplituden und/oder Phasen, die zur Reduzierung von Metallartefakten aufgrund der Hochfrequenzanregung geeignet sind, sind verschiedene Vorgehensweisen denkbar. So kann vorgesehen sein, dass die Amplituden und/oder Phasen durch eine Berechnung und/oder in Abhängigkeit von Messdaten und/oder im Rahmen eines Optimierungsvorgangs ermittelt werden. Besonders zweckmäßig können all diese Ansätze kombiniert werden, wenn, wie noch genauer dargelegt wird, Berechnungen, insbesondere Simulationen, in einem Modell für einen Optimierungsvorgang verwendet werden können, dessen Ergebnis durch Messungen verfeinert werden kann.
Konkret kann beispielsweise vorgesehen sein, dass für ein weiteres Metallobjekt, das in wenigstens einem das Metallobjekt beschreibenden Metallobjektparameter mit dem Metallobjekt im Zielbereich übereinstimmt, Kalibrationsdaten mit der Magnetresonanzeinrichtung aufgenommen und bei der Ermittlung der Amplituden und/oder Phasen berücksichtigt werden. Denkbar ist es also, geeignete Parameter, also Amplituden und relative Phasen, in Vorabexperimenten zu bestimmen, so dass beispielsweise für unterschiedliche Implantattypen als Metallobjekte Parameter bestimmt werden können, die dann für entsprechende Implantattypen wieder eingesetzt werden. Es ist also möglich, für verschiedene Objektparameter Messungen durchzuführen, die dann, wenn Metallobjekte derselben Parameter bei der Aufnahme von Magnetresonanzdaten eingesetzt werden sollen, wieder herangezogen werden können, wenn hieraus geeignete Amplituden und Phasen bekannt sind. Dabei sei darauf hingewiesen, dass Kalibrationsdaten auch unter Berücksichtigung weiterer Parameter aufgenommen werden können, beispielsweise für unterschiedliche Körperbereiche, also unterschiedliche den Körperbereich beschreibende Parameter, und dergleichen.
Möglich ist es ferner zusätzlich oder alternativ, dass zur Berechnung der Amplituden und Phasen eine Simulation der Aufnahme von Magnetresonanzdaten durchgeführt wird. Simulationstechniken sind im Bereich der Magnetresonanz bereits weitgehend bekannt und ermöglichen es, Feldverteilungen zu berechnen, vorliegend insbesondere die B1-Feldverteilung des Hochfrequenzfeldes. Dabei kann ein Modell des Zielbereichs verwendet werden, um Berechnungen zu Artefakten erzeugenden Prozessen durchzuführen.
Allgemein ist es im Rahmen der vorliegenden Erfindung zweckmäßig, wenn ein Optimierungsvorgang durchgeführt wird. So kann vorgesehen sein, dass im Rahmen des Optimierungsvorgangs ein erlaubter Variationsbereich für die Amplituden und/oder Phasen ausgehend von einer insbesondere eine homogene zirkulare Polarisation des Hochfrequenzfeldes beschreibenden Grundeinstellung definiert wird, der insbesondere durch eine minimal gewünschte Bildqualität der Magnetresonanzdaten bestimmt wird. Es wird mithin ein Bereich vorgegeben, der Variationsbereich, den Amplitude und Phase nicht verlassen dürfen. Die Kostenfunktion des Optimierungsvorgangs kann dabei auf eine möglichst weitgehende Reduzierung von Artefakten ausgelegt werden. Das Verfahren lässt sich sowohl im Zusammenhang mit Berechnungen als auch im Zusammenhang mit Messungen einsetzen, beispielsweise, indem durch die Optimierung neue Parameter für eine Simulation vorgegeben werden und/oder neue Parameter für eine weitere Messung ermittelt werden. Auf diese Weise ist es möglich, möglichst aufwandsarm optimierte Amplituden und/oder Phasen für spezielle Aufnahmevorgänge von Magnetresonanzdaten zu ermitteln.
Wie bereits erwähnt, ist im Rahmen einer Simulationsberechnung die Verwendung eines Modells besonders zweckmäßig. In einem solchen Modell können Ergebnisse errechnet werden, die für einen Schritt eines Optimierungsvorgangs dienlich sind, so dass allgemein gesagt vorgesehen sein kann, dass ein Optimierungsvorgang unter Verwendung eines Modells des Zielbereichs mit dem Metallobjekt in der Magnetresonanzeinrichtung vorgenommen wird. Es wird mithin eine modellhafte Beschreibung angesetzt, die insbesondere die Suszeptibilitätsunterschiede zwischen dem Metallobjekt und der Umgebung, beispielsweise von Gewebe, beschreiben kann, wobei zudem das Einwirken der Magnetresonanzeinrichtung, insbesondere der Hochfrequenzanregung, ebenso Teil des Modells sein sollte, so dass ein Modellparameter die Position des Metallobjekts innerhalb der Magnetresonanzeinrichtung bzw. konkret dem Homogenitätsvolumen sein kann.
Eine konkrete, vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass in dem Modell das Metallobjekt als ein eine geometrische Form aufweisendes, insbesondere als runder oder eckiger Stab und/oder Kugel und/oder Ellipsoid ausgebildetes, homogenes Modellobjekt innerhalb eines unendlich langen Zylinders oder Ellipsoiden, der mit einer Flüssigkeit, insbesondere Wasser, gefüllt ist, angenommen wird. Eine denkbare konkrete Realisierung des Modells sieht also vor, dass ein unendlich langer, mit Flüssigkeit, bevorzugt Wasser, gefüllter Zylinder angenommen wird, wobei alternativ auch ein Ellipsoid angesetzt werden kann. Der Zylinder bzw. Ellipsoid ist letztlich eine Modellabbildung eines zu untersuchenden Patienten. In diesem Zylinder oder Ellipsoiden befindet sich nun ein Modellobjekt, das das Metallobjekt beschreibt und als homogen angenommen wird. Beispielsweise kann das Modellobjekt einen Metallstab mit definierter Länge und definiertem Durchmesser beschreiben; Alternativen sind eine Beschreibung als Kugel oder Ellipsoid. In diesem Zusammenhang kann ferner zur Vereinfachung des Modells vorgesehen sein, dass keine Wechselwirkung zwischen dem Modellobjekt und der Flüssigkeit angenommen wird, das bedeutet, eine entsprechende Wechselwirkung des Modellobjekts mit der es umgebenden Flüssigkeit wird im Rahmen einer Modellannahme vernachlässigt und nicht weiter betrachtet.
Für derartige Modelle, die mit einfachen geometrischen Formen des Metallobjekts und des umgebenden Patienten arbeiten, sind teilweise sogar analytische Lösungen zur Berechnung von Feldern bekannt, die im Rahmen des Optimierungsvorgangs für verschiedene Polarisationen eingesetzt werden können. Allerdings ist es selbstverständlich auch möglich, das Modellobjekt in seiner geometrischen Form genauer oder sogar exakt abzubilden, wobei für diesen Fall numerische Simulationstechniken eingesetzt werden können, um Berechnungen in dem Modell durchzuführen. Es kann mithin vorgesehen sein, dass als geometrische Form des Modellobjekts die geometrische Form des Metallobjekts verwendet wird und Berechnungen in dem Modell in Form einer numerischen Simulation erfolgen.
In jedem Fall enthält das Modell auch eine Ankopplung zur Magnetresonanzeinrichtung selbst, so dass die durch die im Rahmen des Optimierungsvorgangs veränderliche Polarisation beschriebene Hochfrequenzanregung in dem Modell berücksichtigt werden kann. Somit können für verschiedene Polarisationen, die durch Amplituden und/oder Phasen beschrieben sind, die resultierenden Felder beschreibende Ergebnisse erhalten werden, welche wiederum in einer Zielfunktion des Optimierungsvorgangs Eingang finden können.
Um ein möglichst genau die tatsächlichen Verhältnisse abbildendes Modell zu erhalten, kann vorgesehen sein, dass wenigstens ein Modellparameter, insbesondere die Lage des Patienten in der Magnetresonanzeinrichtung und/oder die Lage des Metallobjekts in den Patienten, aus Daten einer Vorbereitungsmessung mit der Magnetresonanzeinrichtung ermittelt wird. In dieser Ausbildung wird die Optimierung mithin patientenindividuell durchgeführt, wobei wichtige Modellparameter, beispielsweise die räumliche Lage des Metallobjekts, beispielsweise Implantats, im Patienten sowie die Lage des Patienten in der Magnetresonanzeinrichtung, durch Vorbereitungsmessungen bestimmt werden. Es wird darauf hingewiesen, dass es alternativ auch denkbar ist, für typische klinische Szenarien, beispielsweise „künstliches Hüftgelenk vom Typ X links“, die Optimierung einmalig durchzuführen und die Parameter, wie bereits angedeutet wurde, in der Magnetresonanzeinrichtung beispielsweise in Form einer Look-Up-Tabelle abzulegen, so dass keine patientenindividuellen Anpassungen vorgenommen werden müssen. Auf diese Weise ließe sich gegebenenfalls eine Zeitersparnis erzielen.
Für die konkrete Optimierung im Optimierungsvorgang gibt es verschiedene Ansatzmöglichkeiten. Hierzu ist zunächst anzumerken, dass mit dem Hochfrequenzfeld (B1-Feld) grundsätzlich ein elektrisches Feld zusammenhängt. Je größer die Amplitude des elektrischen Feldes im Bereich des Metallobjekts ist, desto größer ist auch der darin induzierte Strom und mithin das dadurch induzierte Hochfrequenz-Störfeld, welches sich mit dem äußeren Hochfrequenzfeld der Hochfrequenzanregung überlagert und zu den beschriebenen Bildgebungsstörungen in der Umgebung des Metallobjekts führt. Aus dieser Beobachtung lässt sich ein erstes Optimierungskriterien zur Artefaktreduktion ableiten.
Mithin sieht eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung vor, dass als Optimierungsziel ein elektrisches Feld im durch das Metallobjekt belegten Bereich des Modells für eine eine durch Testparameter beschriebene Polarisation aufweisende Hochfrequenzanregung möglichst gering sein soll. Es sei darauf hingewiesen, dass auch das elektrische Feld natürlich hochfrequenz ist; nichtsdestotrotz soll im Folgenden weiterhin das B1-Feld als Hochfrequenzfeld bezeichnet sein, wie zuvor eingeführt. Mithin soll im Rahmen eines derartigen Optimierungsziels, das wie bekannt durch eine Zielfunktion beschrieben werden kann, eine Polarisation der Hochfrequenzanregung ermittelt werden, für die das elektrische Feld am Metallobjekt Null ist, so dass die Induktion von Strömen und daraus resultierenden Störfeldern auf diese Weise möglichst vermieden werden soll. Alternativ oder zusätzlich kann jedoch auch die Homogenität des effektiven (magnetischen B1-)Hochfrequenzfeldes zumindest im Bereich des Metallobjekts betrachtet werden, mithin vorgesehen sein, dass als Optimierungsziel ein möglichst homogenes magnetisches Gesamt-Hochfrequenzfeld einer eine durch Testparameter beschriebene Polarisation aufweisenden Hochfrequenzanregung in einem dem Metallobjekt benachbarten Bereich, insbesondere dem Zielbereich, erreicht werden soll. Um das effektive Gesamt-(B1-)Hochfrequenzfeld, welches mithin die Beiträge der Hochfrequenzanregung selbst und auch die durch Induktion entstehenden Störfelder enthält, zu bewerten, wird wenigstens ein dem Metallobjekt, mithin im Modell dem Modellobjekt, benachbarter Bereich betrachtet, der nicht zwangsläufig den gesamten Zielbereich enthalten muss. Es kann jedoch auch zweckmäßig sein, eine möglichst hohe Homogenität des resultierenden magnetischen Hochfrequenzfeldes im gesamten Zielbereich zu realisieren.
Dabei sei darauf hingewiesen, dass es auf die Stärke des Hochfrequenzfeldes in dem Bereich, insbesondere dem Zielbereich, hierbei nicht ankommt, da diese über entsprechende Parameter der Hochfrequenzanregung noch nachreguliert werden kann, insbesondere die Transmitterspannung, mithin die Referenzspannung bei der Erzeugung der Hochfrequenzanregung.
Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass nach der Bestimmung der Amplituden und/oder Phasen in dem Optimierungsvorgang eine Testmessung einer (B1-)Hochfrequenzfeldkarte durchgeführt und die Amplituden und/oder Phasen in Abhängigkeit der das magnetische Hochfrequenzfeld beschreibenden Hochfrequenzfeldkarte angepasst werden. Es ist also denkbar, eine Hochfrequenzfeldkarte, häufig auch als B1-Map bezeichnet, mit einer Hochfrequenzanregung der Polarisation, die Ergebnis des Optimierungsvorgangs ist, zu vermessen, um Abweichungen der Modellrechnung zur Realität zu bestimmen und damit die Amplituden und/oder Phasen, die die Polarisation beschreiben, genauer festzulegen. Dabei ist auch eine Ausführungsform denkbar, in der das Messergebnis zur Verbesserung des Modells eingesetzt wird und/oder im Rahmen der Testmessungen ein weiterer Optimierungsvorgang durchgeführt wird, mithin nach einer Anpassung der Polarisation mit der neuen Polarisation erneut eine Testmessung durchgeführt wird, bis bestimmte Qualitätskriterien erreicht sind.
Wie bereits angedeutet wurde, ist es äußerst zweckmäßig, wenn eine Anpassung der Transmitterspannung in Abhängigkeit der insbesondere zuletzt durch die Hochfrequenzfeldkarte vermessenen Stärke des Hochfrequenzfeldes auf einen Sollwert hin erfolgt. Mithin kann, bevorzugt aufgrund der Hochfrequenzfeldkarte (B1-Map), eine Transmitterjustage erfolgen, so dass das insgesamt resultierende Hochfrequenzfeld für die Aufnahme von Magnetresonanzdaten nicht zu hoch oder zu niedrig ist. Dies ist üblicherweise der letzte Verfahrensschritt, bevor dann die Bildaufnahme mit den optimierten Amplituden und/oder Phasen, also der optimierten Polarisation, erfolgen kann.
Damit ist ein konkretes, in der klinischen Routine einsetzbares Verfahren beschrieben, mit dem sich erhebliche Bildartefakte aufgrund von Hochfrequenz-Feldstörungen reduzieren lassen, wie sie bei insbesondere größeren Metallobjekten, beispielsweise Implantaten wie Hüftgelenkersatz, auftreten.
Eine bevorzugte Ausgestaltung sieht vor, dass die Amplituden und/oder Phasen vor der Aufnahme der Magnetresonanzdaten in Abhängigkeit von wenigstens einem das Metallobjekt beschreibenden Objektparameter aus einer Look-Up-Tabelle abgerufen werden. In einer derartigen Look-Up-Tabelle können beispielsweise die Ergebnisse von den soeben beschriebenen Berechnungen und/oder Messungen von Kalibrationsdaten abgelegt werden, wobei bei jeder Aufnahme von Magnetresonanzdaten für einen bestimmten Zielbereich mit einem bestimmten Metallobjekt mit den das aktuelle Aufnahmevorhaben beschreibenden Objektparametern übereinstimmende Datensätze gesucht und die entsprechenden Amplituden und/oder Phasen verwendet werden. Selbstverständlich kann die Look-Up-Tabelle auch zusätzlich in Abhängigkeit anderer Parameter bestimmt werden, beispielsweise den Zielbereich beschreibende Parameter (beispielsweise Körperregion), das Aufnahmeziel (angestrebte Diagnose), die verwendete konkrete Magnetresonanzsequenz und dergleichen. Auf diese Weise liegen für alle standardisierbaren Aufnahmevorgänge geeignete Phasen und/oder Amplituden vor.
Alternativ zur Verwendung einer Look-Up-Tabelle ist es auch denkbar, dass vor der Aufnahme der Magnetresonanzdaten für wenigstens zwei Parametersätze von Amplituden und/oder Phasen eine Justagemessung durchgeführt wird und die Amplituden und/ oder Phasen in Abhängigkeit des Ergebnisses der Justagemessung gewählt werden. Das bedeutet, vor der eigentlichen, diagnostischen Messung, also der Aufnahme der Magnetresonanzdaten, kann eine zusätzliche Justagemessung durchgeführt werden, die die optimalen Parameter automatisch bestimmt. Dabei sind schnell vorzunehmende Messungen bevorzugt, so dass die Justagemessung insbesondere eine Projektionsmessung sein kann, welche bekanntlich äußerst schnell durchgeführt werden können. Eine Auswertung der Justagemessungen kann beispielsweise durch Auswertung von Bildhelligkeiten und dergleichen ebenso zeitlich äußerst schnell durchgeführt werden. Auch hier kann im Übrigen ein Optimierungsvorgang erfolgen, bei dem dann mithin die verwendeten Amplituden und Phasen einer nachfolgenden Justagemessung von den Ergebnissen vorangegangener Justagemessungen abhängig sein können.
Das induzierte Hochfrequenzfeld in der Umgebung des Metallobjekts kann sehr inhomogen sein, so dass es auch möglich ist, dass sich die Artefakte durch modifizierte Amplituden und/ oder Phasen nicht komplett vermeiden lassen, sich aber ihre Intensität und/oder räumliche Position verändern lässt. Auch in diesem Fall ist eine stärkere Reduzierung von Artefakten im erfindungsgemäßen Verfahren durchaus möglich, denn es kann vorgesehen sein, dass wenigstens in zwei Aufnahmevorgängen jeweils ein Unterdatensatz der Magnetresonanzdaten aufgenommen wird, welche Unterdatensätze in unterschiedlichen Teilbereichen des Zielbereichs artefaktreduziert sind, wobei bei einer Weiterverarbeitung der Magnetresonanzdaten eine Kombination der Unterdatensätze unter Berücksichtigung der Teilbereiche erfolgt. Es wird mithin die Messung mit unterschiedlichen Sendeparametern wiederholt, um so insgesamt einen größeren Bereich des Bildes mit reduzierten Artefakten abdecken zu können. Konkret kann vorgesehen sein, dass die Kombination der Unterdatensätze durch eine Quadratsummen-Addition der Einzelbilder erfolgt, jedoch sind auch aufwendigere, konkrete Umstände berücksichtigende Kombinationsverfahren denkbar. So ist es möglich, dass, beispielsweise durch Artefaktdetektionsalgorithmen, verbliebene Artefakte in den Unterdatensätzen detektiert werden, woraus beispielsweise Gewichtungsfaktoren ermittelt werden können, die bei der Kombination der Unterdatensätze berücksichtigt werden.
Neben dem Verfahren betrifft die Erfindung auch eine Magnetresonanzeinrichtung, aufweisend eine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildete Steuereinrichtung. Sämtliche Ausführungen zum erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich analog auf die erfindungsgemäße Magnetresonanzeinrichtung übertragen, so dass auch mit dieser die Vorteile der vorliegenden Erfindung erhalten werden können.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnung. Dabei zeigen:
1 die Aufnahme von Zielbereichen mit Metallobjekten gemäß des Standes der Technik,
2 eine 1 entsprechendes Skizze bei Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens, und
3 eine erfindungsgemäße Magnetresonanzeinrichtung.
1 erläutert den Stand der Technik, von dem die vorliegende Erfindung ausgeht. Es soll mit einer Magnetresonanzeinrichtung, von der hier nur Teile des Hochfrequenz-Sendesystems gezeigt sind, ein Zielgebiet 1 aufgenommen werden, in dem ein Metallobjekt 2, beispielsweise ein Implantat, vorliegt. Bekannt ist es zur Aufnahme von Magnetresonanzdaten nun, eine Hochfrequenzspulenanordnung 3 so anzusteuern, dass sich zumindest im Zielgebiet 1 eine homogene zirkulare Polarisierung des resultierenden Hochfrequenzfeldes, mit dem die Hochfrequenzanregung erfolgen soll, einstellt, wie durch das Symbol 4 angedeutet. Es liegt also im Zielgebiet 1 ein zirkular polarisiertes B1-Feld vor. Dies wird erreicht, indem das von einer Verstärkereinrichtung 5 erzeugte Hochfrequenzsignal über eine 90°-Hybrideinrichtung 6 aufgeteilt und auf die Hochfrequenzspulenanordnung 3 gegeben wird. Durch das Hochfrequenzfeld kommt es innerhalb des Metallobjekts 2 zu induzierten Hochfrequenzströmen, die wiederum Hochfrequenzfelder 7 zur Folge haben, die in den aufgenommenen Magnetresonanzdaten für Artefakte sorgen, beispielsweise Signalabschattungen. Derartige durch das Hochfrequenzfeld (B1-Feld) erzeugte Artefakte sollen durch das erfindungsgemäße Verfahren reduziert werden.
Dabei wurde im Rahmen der vorliegenden Erfindung erkannt, dass das Hochfrequenzfeld, insbesondere bezüglich seiner Polarisation, so modifiziert werden kann, dass dennoch ein im Wesentlichen gleiches Bildgebungsergebnis erzielt wird, jedoch durch das veränderte Hochfrequenzfeld die Artefakte wenigstens vermindert werden. Wird also, wie in 2 angedeutet, eine Hochfrequenzspulenanordnung 3´ verwendet, die mehrere unabhängig ansteuerbare Spulenelemente umfasst, bei der mithin unterschiedliche Amplituden und Phasen für die Spulenelemente unabhängig gewählt werden können, besteht ein Variationsbereich für die Amplituden und Phasen, der erfindungsgemäß ausgenutzt werden kann, um eine artefaktreduzierende Einstellung aufzufinden.
Dies ist in 2 für eine Hochfrequenzspulenanordnung 3´ mit zwei Sendekanälen beispielhaft dargestellt, wobei jeder Sendekanal über eine entsprechende Verstärkereinrichtung 5a, 5b angesteuert wird. Dabei wird für den ersten Sendekanal die Amplitude A₁ und die Phase p₁ verwendet, für den zweiten Sendekanal die Amplitude A₂ und die Phase p₂. Die Phasen und Amplituden werden nun durch eine Steuereinrichtung der Magnetresonanzeinrichtung für den speziellen Anwendungsfall so gewählt, dass die Artefakte reduziert werden. Dies gelingt vorliegend durch eine elliptische Polarisation des Frequenzfeldes, wie durch das Symbol 8 angedeutet wird. Auf diese Weise werden die induzierten Hochfrequenzströme in dem Metallobjekt 2 reduziert, so dass auch reduzierte induzierte Felder 7´ resultieren und insgesamt eine Reduzierung von Artefakten in den Magnetresonanzdaten auftritt.
Dabei ist die Erfindung selbstverständlich nicht auf zwei Sendekanäle bzw. zwei Spulenelemente beschränkt, sondern kann auch bei eine größere Anzahl von unabhängig ansteuerbaren Sendekanälen aufweisenden Hochfrequenzspulenanordnungen 3´ eingesetzt werden.
Soll mithin in einem ersten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens ein Zielbereich 1 aufgenommen werden, in dem ein Metallobjekt 2, insbesondere ein Implantat, vorliegt, werden zunächst den Zielbereich 1, insbesondere die Körperregion, beschreibende Parameter und das Metallobjekt 2 beschreibende Objektparameter zusammengestellt. Als Magnetresonanzsequenz wird eine Turbospinecho-Sequenz verwendet, um auch Artefakte aufgrund der Störung des Grundmagnetfeldes (B0-Feld) weitgehend zu vermeiden, wobei jedoch bei Variationen dieser Magnetresonanzsequenz auch diese Variation beschreibende Sequenzparameter vorab bekannt sind. All diese Parameter können nun genutzt werden, um in einer Look-Up-Tabelle geeignete Amplituden und Phasen für die aktuelle Magnetresonanzdatenaufnahme abzurufen. Die entsprechenden Phasen und Amplituden werden dann zur Ansteuerung der Hochfrequenzspulenanordnung verwendet.
Die Datensätze, die Phasen und Amplituden für die verschiedenen Sendekanäle enthalten und Objektparametern und/oder Zielbereichsparametern und/oder Sequenzparametern und/oder weiteren Eingangsparamatern zugeordnet sind, können auf unterschiedliche Art und Weise bestimmt werden, bevorzugt jedoch im Rahmen eines Optimierungsvorgangs. Dabei sind sowohl Messungen zur Aufnahme von Kalibrationsdaten denkbar, alternativ oder ergänzend können auch Berechnungen, insbesondere unter Verwendung von Simulationen, durchgeführt werden. Messungen von Kalibrationsdaten können erfolgen, indem durch bestimmte Werte von Objektparametern und gegebenenfalls weiteren Eingangsparamatern, beispielsweise unter Hinzunahme eines bestimmten Implantats, definierte Bedingungen hergestellt werden und Kalibrationsdaten für unterschiedliche Werte von Amplituden und Phasen für die Kanäle aufgenommen werden. Dabei ist es zweckmäßig, dass hier bereits eine Art Optimierungsvorgang zugrunde liegt, das bedeutet, die als nächstes zur Messung von Kalibrationsdaten zu verwendenden Amplituden und Phasen werden unter Berücksichtigung der vorangehend aufgenommenen Kalibrationsdaten bestimmt. Genauso kann bei Simulationen vorgegangen werden. Bei derartigen Optimierungsvorgängen und allgemein bei der Durchführung von Kalibrationsmessungen und/oder Simulationen ist der Variationsbereich zu beachten, damit eine bestimmte Bildqualität erhalten bleibt. Ergebnisse von Simulationen bzw. die Kalibrationsdaten werden im Hinblick auf das Vorliegen von Artefakten bewertet, beispielsweise durch Ermittlung von Werten für eine Kostenfunktion, so dass optimale oder zumindest bezüglich der Artefakte verbesserte Werte für die Amplitude und die relativen Phasen erhalten werden können.
Alternativ zur Verwendung von Look-Up-Tabellen ist es jedoch auch möglich, vor der Aufnahme der Magnetresonanzdaten zunächst für wenigstens zwei Parametersätze von Amplituden und/oder Phasen eine Justagemessung durchzuführen, wobei die dabei gemessenen Justagedaten im Hinblick auf Artefakte ausgewertet werden und die Amplituden und/oder Phasen in Abhängigkeit des Ergebnisses der Justagemessungen gewählt werden, wobei wiederum ein Optimierungsvorgang vorliegen kann. Die Justagemessungen sind dann bevorzugt schnell durchführbare Messungen, beispielsweise Projektionsmessungen. In diesen zeigen sich im Übrigen auch Abschattungsartefakte deutlich.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist es auch denkbar, die geeignetste Polarisation, mithin optimale Phasen und/oder Amplituden, patientenindividuell durch eine Abfolge eines Optimierungsvorgangs mit Berechnungen in einem Modell und wenigstens eine Testmessung zu bestimmen. Dabei ist das im Folgenden beschriebene Vorgehen jedoch selbstverständlich auch geeignet, Datensätze für die oben bereits erwähnte Look-Up-Tabelle zu ermitteln.
In diesem Ansatz wird ein Modell verwendet, welches den Patienten, das Metallobjekt 2 und die Wechselwirkung mit der Magnetresonanzeinrichtung beschreibt. Dabei sind analytische Berechnungen denkbar, wenn eine einfache geometrische Form für das das Metallobjekt 2 im Modell repräsentierende Modellobjekt verwendet wird; soll die Form des Modellobjekts der tatsächlichen geometrischen Form des Metallobjekts 2 entsprechen, kann eine numerische Simulation für Feldberechnungen im Modell eingesetzt werden.
Als konkretes Beispiel zur Erläuterung wird vorliegend ein Metallstab als Modellobjekt in einem unendlich langen Zylinder, der mit Wasser gefüllt ist, betrachtet. Auch ein Ellipsoid ist zur Modellbeschreibung des Patienten denkbar. Zum Hintergrund diesbezüglicher analytischer Berechnungen sei auf die Artikel von John G. Sled und G. Bruce Pike, „Standing-Wave and RF Penetration Artifacts Caused by Elliptic Geometry: An Electrodynamic Analysis of MRI", IEEE Transactions on Medical Imaging 17 (1998), S. 653–662, und von James Tropp, „Image brightening in samples of high dielectric constant", Journal of Magnetic Resonance 167 (2004), S. 12–24, verwiesen.
Zunächst wird zur Vervollständigung des Modells eine Vorbereitungsmessung durchgeführt, bei der die Lage des Metallobjekts 2 im Patienten und die Lage des Patienten in der Magnetresonanzeinrichtung bestimmt werden. Entsprechende Messverfahren, beispielsweise die Aufnahme von Localizern, sind im Stand der Technik bereits hinreichend bekannt.
Im Folgenden wird wiederum beispielsweise von einer Hochfrequenzspulenanordung 3‘ mit zwei Spulenelementen, also zwei Sendekanälen, ausgegangen. Dabei wird ein Paar linear polarisierter Hochfrequenzfelder B₁ ^x und B₁ ^y entlang der x- und y-Achse erzeugt. Das resultierende Vektorpotential A kann im Zylinder, vgl. die oben genannten Artikel, analytisch bestimmt werden und hängt von der Polarisation der beiden Felder, die die Gesamtpolarisation ergibt, ab. Dabei wird A_x durch B₁ ^x und Ay durch B₁ ^y induziert. A^t = real(A·e^iωt) mit A = A_x·e^idφ + A_y
Das durch das Modellobjekt ungestörte Hochfrequenzfeld ergibt sich dann zu B = rotA^t und das damit zusammenhängende elektrische Feld am Ort r zu E(r) = iω/2r × B(r), welches im hier als Metallstab ausgebildeten Modellobjekt der Länge l_R an der Position p = (x_p, y_p) einen Stromfluss in z-Richtung I_z ≈ E_z(p)l_R/(iωL_R), abhängig von dessen Induktivität L_R erzeugt. Dieser induziert nun wiederum das Störfeld
wobei der Winkel Ψ_r definiert ist als Azimut um den Metallstab und r_P die Länge zwischen dem betrachteten Punkt r und dem Metallstab an Position p bezeichnet.
Das gesamte effektive Hochfrequenzfeld (Gesamt-Hochfrequenzfeld) im Objekt kann mithin beschrieben werden als
Hierbei wird von einer unendlich schnellen Ausbreitungsgeschwindigkeit ausgegangen.
Hiermit sind nun verschiedene Felder für verschiedene Polarisationen bestimmbar, so dass ein Optimierungsvorgang realisiert werden kann. Dabei sind zwei Optimierungsziele denkbar. Zum einen kann die Variation der Polarisation im Optimierungsverfahren dazu verwendet werden, das elektrische Feld für alle zu dem Modellobjekt gehörenden Punkte möglichst auf Null zu setzen, zum anderen kann das Gesamt-Hochfrequenzfeld B₁ ^tot in einem dem Modellobjekt benachbarten Bereich, bevorzugt dem gesamten Bereich, möglichst homogen gefordert werden. Dabei wird jeweils die Polarisation von A durch Veränderung der Amplituden und/oder Phasen variiert.
Selbstverständlich lässt sich die hier vorgestellte Theorie auch auf Hochfrequenzspulenanordnungen mit mehr als zwei Sendekanälen erweitern.
Im Rahmen einer Testmessung kann nach Abschluss des Optimierungsvorgangs die Nutzbarkeit der bestimmten Amplituden und Phasen in der Praxis überprüft werden, wozu eine Hochfrequenzfeldkarte gemessen wird (B1-Map), auf deren Basis eine weitere Anpassung der Amplituden und/oder Phasen oder gar des Modells mit neuer Optimierung erfolgen kann.
Insbesondere in Fällen, in denen auf ein möglichst niedriges oder gar gänzlich nicht vorhandenes elektrisches Feld im Bereich des Modellobjekts optimiert wird, aber auch anderweitig, können Fälle auftreten, in denen die Stärke des resultierenden Gesamt-Hochfrequenzfeldes, bestimmt insbesondere im Rahmen der Testmessung, zu niedrig oder zu hoch ist, was durch Anpassung der Transmitterspannung ausgeglichen werden kann, so dass der gewünschte Flipwinkel erreicht wird.
Ferner ist es im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens denkbar, dann, wenn keine hinreichende Reduzierung von Artefakten ermöglicht werden kann, wohl aber eine bereichsweise Reduzierung bzw. räumliche Verschiebung der Artefakte, mehrere Unterdatensätze aufzunehmen, für die unterschiedliche Parametersätze von Amplituden und Phasen verwendet wurden, so dass durch Kombination dieser Unterdatensätze insgesamt und weiträumiger artefaktreduzierte Magnetresonanzdaten erhalten werden können.
3 zeigt schließlich eine erfindungsgemäße Magnetresonanzeinrichtung 9. Diese weist, wie grundsätzlich bekannt, eine Grundmagnetfeldeinheit 10 auf, in der eine zylindrische Patientenaufnahme 11 zu finden ist. Eine Patientenliege ist hier der Übersichtlichkeit halber nicht näher dargestellt. Die Patientenaufnahme 11 umgebend sind eine Gradientenspulenanordnung 12 und eine Hochfrequenzspulenanordnung 3´ mit unabhängig ansteuerbaren Spulenelementen vorgesehen.
Die Parameter, also Amplituden und Phasen, mit denen die Sendekanäle der Hochfrequenzspulenanordnung 3´ angesteuert werden können, können durch eine Steuereinrichtung 13 wie zuvor beschrieben zur Reduzierung von Artefakten aufgrund der Hochfrequenz-Induktionen im Metallobjekt 2 gewählt werden, das bedeutet, die Steuereinrichtung 13 ist zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet. Dabei kann bevorzugt innerhalb der Steuereinrichtung 13 eine Speichereinrichtung zur Ablage der Look-Up-Tabelle vorgesehen sein.
Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur

B. A. Hargreaves et al., „Metal-Induced Artifacts in MRI“, AJR: 197, 2011, S. 547–555 [0006]
C. R. Camacho et al., „Nonsusceptibility Artifacts Due to Metallic Objects in MR Imaging”, JMRI: 5, 1995, S. 75–88 [0007]
John G. Sled und G. Bruce Pike, „Standing-Wave and RF Penetration Artifacts Caused by Elliptic Geometry: An Electrodynamic Analysis of MRI“, IEEE Transactions on Medical Imaging 17 (1998), S. 653–662 [0048]
James Tropp, „Image brightening in samples of high dielectric constant“, Journal of Magnetic Resonance 167 (2004), S. 12–24 [0048]
Achse erzeugt. Das resultierende Vektorpotential A kann im Zylinder, vgl [0050]

Claims

Verfahren zur Aufnahme von Magnetresonanzdaten eines ein Metallobjekt (2) enthaltenden Zielbereichs (1) mit einer Magnetresonanzeinrichtung (9), wobei eine wenigstens eine über eine Hochfrequenzspulenanordnung (3‘) auszugebende Hochfrequenzanregung enthaltende Magnetresonanzsequenz verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine mehrere mit unterschiedlicher Amplitude und/oder Phase unabhängig ansteuerbare Spulenelemente umfassende Hochfrequenzspulenanordnung (3‘) verwendet wird, wobei die die Polarisation des Hochfrequenzfeldes beschreibenden Amplituden und/oder Phasen der Spulenelemente zur wenigstens teilweisen Reduzierung von durch die Hochfrequenzanregung in dem Metallobjekt (2) entstehenden Artefakten im Vergleich zu einer im Zielbereich (1) homogenen zirkularen Polarisation des Hochfrequenzfeldes gewählt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetresonanzsequenz eine Turbospinecho-Sequenz ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Amplituden und/oder Phasen durch eine Berechnung und/oder in Abhängigkeit von Messdaten und/oder im Rahmen eines Optimierungsvorgangs ermittelt werden.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass für ein weiteres Metallobjekt, das in wenigstens einem das Metallobjekt beschreibenden Objektparameter mit dem Metallobjekt (2) im Zielbereich (1) übereinstimmt, Kalibrationsdaten mit der Magnetresonanzeinrichtung (9) aufgenommen und bei der Ermittlung der Amplituden und/oder Phasen berücksichtigt werden.
Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dass zur Berechnung eine Simulation der Aufnahme von Magnetresonanzdaten durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Rahmen des Optimierungsvorgangs ein erlaubter Variationsbereich für die Amplituden und/oder Phasen ausgehend von einer insbesondere eine homogene zirkulare Polarisation des Hochfrequenzfeldes beschreibenden Grundeinstellung definiert wird, der insbesondere durch eine minimal gewünschte Bildqualität der Magnetresonanzdaten bestimmt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Optimierungsvorgang unter Verwendung eines Modells des Zielbereichs mit dem Metallobjekt in der Magnetresonanzeinrichtung vorgenommen wird.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Modell das Metallobjekt als ein eine geometrische Form aufweisendes, insbesondere als runder oder eckiger Stab und/oder Kugel und/oder Ellipsoid ausgebildetes, homogenes Modellobjekt innerhalb eines unendlich langen Zylinders oder Ellipsoiden, der mit einer Flüssigkeit, insbesondere Wasser, gefüllt ist, angenommen wird.
Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Modellparameter, insbesondere die Lage des Patienten in der Magnetresonanzeinrichtung und/oder die Lage des Metallobjekts in dem Patienten, aus Daten einer Vorbereitungsmessung mit der Magnetresonanzeinrichtung ermittelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass als Optimierungsziel ein elektrisches Feld im durch das Modellobjekt belegten Bereich des Modells für eine eine durch Testparameter beschriebene Polarisation aufweisende Hochfrequenzanregung möglichst gering sein soll und/ oder ein möglichst homogenes magnetisches Gesamt-Hochfrequenzfeld einer eine durch Testparameter beschriebene Polarisation aufweisenden Hochfrequenzanregung in einem dem Modellobjekt benachbarten Bereich, insbesondere dem Zielbereich, erreicht werden soll.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Bestimmung der Amplituden und/ oder Phasen in dem Optimierungsvorgang eine Testmessung einer Hochfrequenzfeldkarte durchgeführt und die Amplituden und/ oder Phasen in Abhängigkeit der Hochfrequenzfeldkarte angepasst werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anpassung der Transmitterspannung in Abhängigkeit der insbesondere zuletzt durch die Hochfrequenzfeldkarte vermessenen Stärke des Hochfrequenzfeldes auf einen Sollwert hin erfolgt.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Amplituden und/oder Phasen vor der Aufnahme der Magnetresonanzdaten in Abhängigkeit von wenigstens einem das Metallobjekt (2) beschreibenden Objektparameter aus einer Look-Up-Tabelle abgerufen werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Aufnahme der Magnetresonanzdaten für wenigstens zwei Parametersätze von Amplituden und/oder Phasen eine Justagemessung durchgeführt wird und die Amplituden und/oder Phasen in Abhängigkeit des Ergebnisses der Justagemessung gewählt werden.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Justagemessung eine Projektionsmessung ist.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens in wenigstens zwei Aufnahmevorgängen jeweils ein Unterdatensatz der Magnetresonanzdaten aufgenommen wird, welche in unterschiedlichen Teilbereichen des Zielbereichs (1) artefaktreduziert sind, wobei bei einer Weiterverarbeitung der Magnetresonanzdaten eine Kombination der Unterdatensätze unter Berücksichtigung der Teilbereiche erfolgt.
Magnetresonanzeinrichtung (9), aufweisend eine mehrere mit unterschiedlicher Amplitude und/oder Phase ansteuerbare Spulenelemente umfassende Hochfrequenzspulenanordnung (3‘) und eine zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche ausgebildete Steuereinrichtung (13).