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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Magnetresonanzeinrichtung bei der Aufnahme von Magnetresonanzdaten mit wenigstens einer Magnetresonanzsequenz im Rahmen eines Aufnahmevorgangs, wobei eine parallel mehrere Spulenelemente einer Sende- und/oder Empfangsspule nutzende Aufnahmetechnik verwendet wird und zu Beginn des Aufnahmevorgangs für jedes Spulenelement eine die räumliche Sensitivität des jeweiligen Spulenelements beschreibende Sensitivitätskarte aufgenommen wird, die bei der Rekonstruktion eines Magnetresonanzbilddatensatzes aus den Magnetresonanzdaten zur Zusammenführung von Magnetresonanzdaten der einzelnen Spulenelemente verwendet wird. Daneben betrifft die Erfindung eine Magnetresonanzeinrichtung, ein Computerprogramm und einen elektronisch lesbaren Datenträger.
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Die Magnetresonanzbildgebung ist im klinischen Einsatz inzwischen etabliert und wird zur Aufnahme von Magnetresonanzdaten von Patienten verwendet, indem in einem Grundmagnetfeld ausgerichtete Kernspins des Patienten durch einen Hochfrequenz-Anregungspuls angeregt werden und der Verfall dieser Anregung vermessen wird. Zur Ausgabe des Anregungspulses und zum Messen des eigentlichen Magnetresonanzsignals werden Hochfrequenzspulen eingesetzt, wobei sowohl reine Sendespulen, reine Empfangsspulen und kombinierte Sende-/Empfangsspulen bekannt sind.
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Dabei gewinnen Aufnahmetechniken, die beim Senden und/oder beim Empfangen mehrere Spulenelemente der entsprechenden Hochfrequenzspule nutzen, mithin mehrere Sendekanäle und/oder Empfangskanäle, an Bedeutung. Derartige Aufnahmetechniken umfassen insbesondere auch parallele Bildgebungstechniken, wobei durch deren Einsatz eine deutliche Verkürzung der Messzeit ermöglicht wird. Beispielsweise können bei einer parallelen Aufnahmetechnik ein oder mehrere Lokalspulen-Arrays mit einer oftmals hohen Kanalanzahl zum Einsatz kommen.
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Bekannte parallele Bildgebungstechniken beziehungsweise Aufnahmetechniken umfassen GRAPPA, SENSE, SMS, Compressed Sensing und weitere. In der Regel werden zunächst die Einzelspulenkanäle, mithin die Magnetresonanzdaten der einzelnen Spulenelemente, rekonstruiert und später zu einem gesamten Magnetresonanzbilddatensatz kombiniert. Dabei wird eine sogenannte Sensitivitätskarte der jeweiligen Spulenelemente eingesetzt, welche es erlaubt, die Magnetresonanzdaten der Spulenelemente gemäß deren tatsächlicher Sensitivität im finalen Kombinationsbild zu gewichten. Die Sensitivitätskarten werden dabei in einem Justagevorgang, üblicherweise durch Referenzscans gewonnen, wobei dieser Justagevorgang einmalig zu Beginn eines Aufnahmevorgangs an einer bestimmten Position der Patientenliege der Magnetresonanzeinrichtung aufgenommen wird. Die Sensitivitätskarten werden ferner verwendet, um eine gleichmäßige Bildausleuchtung bei der Kombination der Magnetresonanzdaten der einzelnen Kanäle sicherzustellen (Normalisierung) .
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Im Verlauf der Aufnahme der Magnetresonanzdaten, also des Aufnahmevorgangs, kann es beispielsweise durch Patientenbewegung und/oder durch Aktionen des Bedienpersonals, beispielsweise Legen eines Kontrastmittelzugangs, zu einer Änderung der Position der Lokalspulen (und somit der Spulenelemente) und/oder des Patienten kommen, beispielsweise durch Umlagerung von Extremitäten. Dies kann zur Folge haben, dass die Sensitivitätskarten nicht mehr vollständig korrekt sind, was zu verschiedenen, teils starken (insbesondere bei GRASP) Bildartefakten führen kann. Bezüglich der Normalisierung kann eine zwischen dem Justagevorgang und der Messung der Magnetresonanzdaten auftretende Positionsänderung zu lokalen Intensitätsüberhöhungen oder -verringerungen führen.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Verringerung von Artefakten aufgrund von Positionsänderungen bei der mehrere Spulenelemente nutzenden, insbesondere parallelen Bildgebung und somit eine Erhöhung der Bilddatenqualität zu ermöglichen.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass zu Beginn des Untersuchungsvorgangs eine die Lage des Patienten und/oder der Spulenelemente anzeigende Referenzinformation vermessen wird, zu der während des Aufnahmevorgangs zu wenigstens einem Zeitpunkt eine Vergleichsinformation gemessen wird, wobei bei Erfüllung wenigstens eines eine einen Schwellwert überschreitende Abweichung bei einem Vergleich der Vergleichsdaten mit den Referenzdaten beschreibenden Rejustagekriteriums eine Neuaufnahme wenigstens eines Teils der Sensitivitätskarten vorgenommen wird.
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Es wird daher vorgeschlagen, während der Messung der Magnetresonanzdaten, insbesondere vor jedem neuen Einsatz einer der wenigstens einen Magnetresonanzsequenz, die Lage der Spulenelemente beziehungsweise des Patienten zu überprüfen und bei Auftreten von Abweichungen bestimmter Stärke eine Neuaufnahme von Sensitivitätskarten zu triggern. Mittels einer Messeinrichtung werden dabei zum Zeitpunkt der Aufnahmen der Sensitivitätskarten in einem Justagevorgang auch Vergleichsinformationen gemessen, die die Lage des Patienten und/oder der Spulenelemente zu diesem Zeitpunkt beschreiben. Dabei wird ein Messvorgang bevorzugt, der entweder parallel zur Magnetresonanzbildgebung durchführbar ist oder aber extrem kurzzeitig erfolgt, um die Gesamtaufnahmezeit nicht deutlich zu verlängern und gegebenenfalls auch eine Bewegung während der Aufnahme der Referenzinformation und später der Vergleichsinformation zu verhindern. Mittels der Messeinrichtung werden zu einem späteren Zeitpunkt während des Aufnahmevorgangs auf dieselbe Art wie die Referenzinformationen Vergleichsinformationen aufgenommen, die mit der Referenzinformation verglichen werden können, um Lageveränderungen festzustellen. Wird eine Neuaufnahme der Sensitivitätskarten getriggert, kann die aktuelle Vergleichsinformation die bisherige Referenzinformation ersetzen, so dass dann die Überwachung relativ zu diesem neuen Zeitpunkt erfolgt.
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Auf diese Weise ist erfindungsgemäß ein zeitsparendes Erkennen von Lageänderungen von Spulenelementen und/oder des Patienten zwischen Teilaufnahmen der Magnetresonanzdaten gegeben, die zu einer Triggerung von Neuaufnahmen der Sensitivitätskarten führen kann. Auf diese Weise können Artefakte, eine schlechte Bildausleuchtung, Fehldiagnosen und die Notwendigkeit zur erneuten Aufnahme der Magnetresonanzdaten vermieden werden. Es resultiert mithin eine verbesserte Bildqualität.
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Dabei ist es grundsätzlich möglich, aber weniger bevorzugt, zur Messung der Referenzinformation und der wenigstens einen Vergleichsinformation wenigstens teilweise zu der Magnetresonanzeinrichtung externe Sensoren, insbesondere an den Spulelementen vorgesehene Sensoren und/oder eine den Untersuchungsbereich aufnehmende Kamera, als Messeinrichtung zu verwenden. Beispiele für derartige als getrennte Hardware vorgesehene Sensoren umfassen in die Sende- und/oder Empfangsspule integrierte Sensoren, beispielsweise Lagesensoren und/oder Hall-Sensoren, Kameras und/oder sogenannte externe Pilotton-Navigatoren. Dabei kann beispielsweise das Pilotton-Signal durch eine unabhängige CW-Hochfrequenz-Quelle erzeugt werden und durch die Standard-Magnetresonanzspulen empfangen werden.
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In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann jedoch vorgesehen sein, dass die Messung der Referenzinformation und der wenigstens einen Vergleichsinformation durch die Magnetresonanzeinrichtung (als Messeinrichtung) unter Verwendung einer außerhalb der wenigstens einen Magnetresonanzsequenz, insbesondere vor jeder Teilaufnahme mit einer Magnetresonanzsequenz, eingesetzten Navigatorsequenz erfolgt. Mithin ist zur Überwachung der Lageänderungen ein extrem kurzer Navigatorscan vor jedem Bildgebungsscan, also jeder Teilaufnahme, vorgesehen, wobei mit besonderem Vorteil die Dauer der Navigatorsequenz kleiner als 100 ms ist, insbesondere also nur wenige Millisekunden umfasst. Auf diese Weise können teilweise nur aufwendig realisierbare, externe Sensoren vermieden werden. Ein weiterer Vorteil gegenüber einer Bewegungsdetektion mit externen Sensoren, beispielsweise Kameras, ist zudem, dass nur mittelfristige zeitliche Differenzen berücksichtigt werden. Die Navigatorsequenz liefert zweckmäßig Vergleichsinformationen zu Beginn jeder Teilaufnahme, mithin zu Beginn jedes Einsatzes einer der wenigstens einen Magnetresonanzsequenz, was sich als ein zweckmäßiger Zeitpunkt zur Messung erwiesen hat. Bei einer insbesondere kontinuierlich vorliegenden Überwachung mit externen Sensoren kann eine starke Patientenbewegung oder eine zwischenzeitliche Umpositionierung der Patientenliege durch das Bedienpersonal zwischen der Aufnahme der Referenzinformation und der Aufnahme der Magnetresonanzdaten die Toleranzschwelle der externen Bewegungsdetektion in den meisten Fällen überschreiten beziehungsweise eine Neuaufnahme der Sensitivitätskarten auslösen, was gegebenenfalls unnötig wäre. Zudem hat die externe Bewegungsdetektion, insbesondere im Falle von Kameras, den weiteren Nachteil, dass sie in einigen Situationen nur schwer einsetzbar ist, beispielsweise bei abdomineller Magnetresonanzbildgebung.
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Verglichen mit sequenzinhärenten Navigatoren, wie sie im Stand der Technik ebenso bereits, beispielsweise zur Bewegungskorrektur, vorgeschlagen wurden, hat die Nutzung einer außerhalb der wenigstens einen Magnetresonanzsequenz liegenden Navigatorsequenz den Vorteil, dass sie auch zwischen mehreren Ausführungen der wenigstens einen Magnetresonanzsequenz sinnvolle Vergleichsdaten liefert, während sequenzinhärente Navigatoren in aller Regel aufgrund zu berücksichtigender Relaxation, Totzeiten und dergleichen spezifisch für eine Magnetresonanzsequenz sind und eine Korrektur/Beurteilung nur innerhalb der Ausführung der jeweiligen Magnetresonanzsequenz erlauben.
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Die Navigatorsequenz nutzt hierbei bevorzugt, aber nicht zwangsläufig, alle Spulenelemente, die auch im Rahmen des Aufnahmevorgangs eingesetzt werden. Dabei kann allerdings, wie im Folgenden noch näher dargestellt werden wird, eine Auswertung beziehungsweise ein Vergleich im Hinblick auf einzelne Spulenelemente beziehungsweise Untergruppen von Spulenelementen erfolgen.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung der vorliegenden Erfindung sieht vor, dass die Navigatorsequenz eine insbesondere keinen Phasenkodierungsgradienten vorsehende Projektionsmessung ist und/oder eine zwei- oder dreidimensionale Messung ist und/oder eine Gradientenecho-Sequenz oder eine Spinecho-Sequenz ist. Der Navigatorscan kann mithin ohne Phasenkodierung oder niedrig aufgelöst mit Phasenkodierung entweder zwei- oder dreidimensional ausgeführt werden. Wird kein Phasenkodiergradient verwendet, liegt entsprechend eine Projektion vor. Dabei empfiehlt sich eine zwei- oder dreidimensionale Ausführung hauptsächlich aus dem Grund, dass eine verbesserte Vergleichsbasis gegeben ist.
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Vorzugsweise kann der Aufnahmebereich der Navigatorsequenz innerhalb des Aufnahmebereichs der wenigstens einen Magnetresonanzsequenz liegen und/oder einen Rand des Blickfelds der Magnetresonanzeinrichtung, aber innerhalb des Blickfelds, und/oder wenigstens eine Schicht im Aufnahmebereich und/oder dem Blickfeld umfassen. Beispielsweise können über das komplette Blickfeld (Field of View) verteilte Schichten einer bestimmten Schichtdicke, beispielsweise von 10 bis 20 mm Schichtdicke, verwendet werden, wobei auch die Verwendung einer einzigen, geschickt positionierten Schicht bereits ausreichend sein kann. Eine Aufnahme wenigstens eines Teils der Referenzinformation und Vergleichsinformation aus einem am Rand des Blickfelds liegenden Bereich kann hinsichtlich der Detektion einer Bewegung der Extremitäten vorteilhaft sein.
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In einem beispielhaften Navigatorscan können beispielsweise fünf axiale, über das komplette Blickfeld verteilte Schichten mit 15 mm Schichtdicke aufgenommen werden, wobei jeweils eine k-Raum-Linie mit Ausleserichtung rechts-links ohne Phasenkodiergradienten (entspricht einer Projektion anteriorposterior) beispielsweise mit einer Spinecho- oder Gradientenechosequenz innerhalb weniger Millisekunden aufgezeichnet wird. Dann können beispielsweise Quadratsummen-Projektionen dem Vergleich zugrunde gelegt werden.
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Wie bereits erwähnt, können durch Vergleich der Vergleichsinformationen mit der Referenzinformation Lageänderungen von Spulenelementen und/oder den Patienten ermittelt werden. Als eine besonders vorteilhafte Wahl eines Vergleichsmaßes, insbesondere bei Verwendung einer Navigatorsequenz, haben sich dabei Korrelationskoeffizienten erwiesen, insbesondere Pearson-Korrelationskoeffizienten. Diese stellen ein Maß der linearen Korrelation zwischen zwei Größen dar, wobei ein Wert zwischen -1 und +1 resultiert. Ein Wert von +1 stellt vollständige positive lineare Korrelation dar, ein Wert von 0 keinerlei lineare Korrelation und ein Wert von -1 vollständige negative lineare Korrelation.
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Alternativ oder zusätzlich zum Einsatz von Korrelationskoeffizienten und/oder anderen Vergleichsmaßen ist auch der Einsatz von Algorithmen der künstlichen Intelligenz im Rahmen des Vergleichs möglich, bevorzugt von Deep-Learning-Algorithmen. Dies gilt insbesondere dann, wenn zusätzlich, durch das wenigstens eine Rejustagekriterium auszuwertende Detailinformationen, die die Art der eingetretenen Veränderung beschreiben beziehungsweise klassifizieren, ermittelt werden sollen. Solche Detailinformationen lassen sich aber auch anderweitig ermitteln, wie im Folgenden noch näher dargelegt werden wird, insbesondere durch bereichs- und/oder spulenelementbezogenen Vergleich.
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In einer besonders bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann bei Erfüllung wenigstens eines des wenigstens einen Rejustagekriteriums auch wenigstens ein weiterer Justagevorgang wiederholt werden, insbesondere ein Shimvorgang und/oder eine Mittenfrequenz-Justage. Nachdem auch Shimvorgänge und/oder Mittenfrequenz-Justagen üblicherweise auf die Positionierung des Patienten und/oder der Spulenelemente abzielen, kann es zweckmäßig sein, zumindest bei Erfüllung bestimmter Bedingungen neben der Neujustage durch Aufnahme von Sensitivitätskarten auch diesbezüglich Justagevorgänge zu wiederholen, um Bildartefakte auch dahingehend zu vermeiden und eine hohe Bildqualität sicherzustellen. Insbesondere ist es denkbar, bei eher geringen Abweichungen zunächst lediglich eine Neuaufnahme der Sensitivitätskarten zu triggern, während durch ein weiteres Rejustagekriterium bei stärkeren Abweichungen nicht nur eine Neuaufnahme der Sensitivitätskarten getriggert wird, sondern auch eine zusätzliche Wiederholung des wenigstens einen weiteren Justagevorgangs erfolgt.
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Mit anderen Worten kann also vorgesehen sein, dass bei Erfüllung eines eine höhere Abweichung durch einen zweiten Schwellwert, der höher als ein erster Schwellwert eines Rejustagekriteriums, das nur eine Neuaufnahme der Sensitivitätskarten auslöst, ist, beschreibenden Rejustagekriteriums eine zusätzliche Wiederholung des wenigstens einen weiteren Justagevorgangs erfolgt. Beispielsweise kann mithin ein erster Schwellwert für ein erstes Rejustagekriterium vorgesehen sein, beispielsweise eine Änderung des Korrelationskoeffizienten von 5 % oder ein bestimmter Wert des Korrelationskoeffizienten, bei dessen Überschreitung durch die Abweichung eine Neuausführung der Messung der Sensitivitätskarten ausgelöst wird. Bei Überschreitung eines zweiten Schwellwerts, beispielsweise einer Abweichung von 10 %, in einem zweiten Rejustagekriterium kann jedoch vorgesehen sein, dass sowohl die Sensitivitätskarten neu vermessen werden als auch wenigstens einer des wenigstens einen weiteren Justagevorgangs durchgeführt wird. Mithin ist eine Abstufung gemäß der festgestellten Abweichung denkbar.
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Mit besonderem Vorteil kann vorgesehen sein, dass der Vergleich der Referenzinformation mit der Vergleichsinformation spulenelementbezogen und/oder bereichsbezogen zur Ermittlung einer Detailinformation erfolgt, wobei wenigstens eines des wenigstens einen Rejustagekriteriums die Detailinformation auswertet. Beispielsweise kann eine auf Bereiche am Rande des Blickfelds bezogene Detailinformation ermittelt werden, die beschreibt, ob eine Extremitätenbewegung stattgefunden hat. Weitere spulenelementbezogen und/oder bereichsbezogen auftretende Abweichungsmuster lassen sich anderen Arten aufgetretener Veränderungen zuordnen, insbesondere im Sinne einer Klassifizierung, die verschiedene resultierende, erneut durchzuführende Justagevorgänge zur Folge haben kann. Insbesondere ist es besonders vorteilhaft, wenn bei einer eine Spulenverschiebung anzeigenden Detailinformation nur die Sensitivitätskarten neu vermessen werden und/oder bei einer eine Körper- und/oder Extremitätenbewegung anzeigenden Detailinformation sowohl die Neuvermessung der Sensitivitätskarten als auch wenigstens einer des wenigstens einen weiteren Justagevorgangs durchgeführt werden. Haben sich lediglich Positionen von Spulenelementen verändert, kann es ausreichend sein, lediglich die Sensitivitätskarten neu zu bestimmen, da der hauptsächlich beispielsweise Inhomogenitäten, die zu shimmen beziehungsweise durch Mittenfrequenzanpassung zu berücksichtigen sind, auslösende Patient unverändert ist. Ändert sich jedoch etwas am Patienten selber, insbesondere durch entsprechende Bewegung, können zusätzlich neue Shimvorgänge und/oder eine neue Mittenfrequenz-Justage ausgelöst werden.
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Neben dem Verfahren betrifft die Erfindung auch eine Magnetresonanzeinrichtung, aufweisend eine mehrere Spulenelemente aufweisende Sende- und/oder Empfangsspule und eine zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildete Steuereinrichtung. Sämtliche Ausführungen bezüglich des erfindungsgemäßen Verfahrens lassen sich analog auf die erfindungsgemäße Magnetresonanzeinrichtung übertragen, so dass auch mit dieser die bereits genannten Vorteile erhalten werden können. Insbesondere kann die Steuereinrichtung neben einer ohnehin vorgesehenen Sequenzeinheit zur Aufnahmesteuerung eine Messeinheit, die bei Nutzung einer Navigatorsequenz die Sequenzeinheit nutzt beziehungsweise dieser entsprechen kann, zur Aufnahme der Referenzinformation und der Vergleichsinformation, eine Vergleichseinheit zur Durchführung des Vergleichs, eine Rejustageüberwachungseinheit zum Auswerten des wenigstens einen Rejustagekriteriums und eine Justageeinheit zur Durchführung der Justagen aufweisen. Die Steuereinrichtung kann ferner wenigstens einen Prozessor und/oder wenigstens eine Speichereinrichtung umfassen, die entsprechend genutzt werden.
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Ein erfindungsgemäßes Computerprogramm ist beispielsweise direkt in einem Speicher einer Steuereinrichtung einer Magnetresonanzeinrichtung ladbar und weist Programmmittel auf, um die Schritte eines erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen, wenn das Computerprogramm in der Steuereinrichtung der Magnetresonanzeinrichtung ausgeführt wird. Das Computerprogramm kann auf einem erfindungsgemäßen elektronisch lesbaren Datenträger gespeichert sein, welcher mithin darauf gespeicherte elektronisch lesbare Steuerinformationen umfasst, welche zumindest ein genanntes Computerprogramm umfassen und derart ausgestaltet sind, dass sie bei Verwendung des Datenträgers in einer Steuereinrichtung einer Magnetresonanzeinrichtung ein erfindungsgemäßes Verfahren durchführen. Bei dem erfindungsgemäßen Datenträger kann es sich insbesondere um einen nichttransienten Datenträger, beispielsweise eine CD-ROM, handeln.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnung. Dabei zeigen:
- 1 einen Ablaufplan des erfindungsgemäßen Verfahrens,
- 2 mögliche Aufnahmeschichten für einen Navigatorscan,
- 3 den Verlauf einer axialen Projektion als Quadratsumme aller Spulenelemente für einen Referenzzustand und verschiedene Veränderungen, und
- 4 eine Prinzipskizze einer erfindungsgemäßen Magnetresonanzeinrichtung.
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1 zeigt einen Ablaufplan eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens. Dieses bezieht sich auf einen Aufnahmevorgang an einem Patienten, wobei wenigstens eine Magnetresonanzsequenz, üblicherweise mehrere Magnetresonanzsequenzen, eingesetzt werden soll beziehungsweise sollen. Zur Anregung und/oder zur Aufnahme der Magnetresonanzsignale wird dabei eine Sende- und/oder Empfangsspule, hier eine Lokalspule, mit mehreren Spulenelementen, beispielsweise 30 Spulenelementen, verwendet, wobei die Zahl der Spulenelemente der Zahl der Sendekanäle/Empfangskanäle entsprechen kann. Mithin wird eine parallele Aufnahmetechnik eingesetzt.
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Hierzu werden in einem Schritt S1, wie grundsätzlich bekannt, Sensitivitätskarten für die einzelnen Spulenelemente in einem Justagevorgang vermessen. In dem Schritt S1 erfolgen zudem weitere Justagevorgänge, beispielsweise Shimvorgänge, und eine Mittenfrequenz-Justage. Unmittelbar anschließend, vorausgehend oder während dem Schritt S1, daher parallel angezeigt, wird in einem Schritt S2 eine Referenzinformation, die die Lage des Patienten und der Spulenelemente anzeigt, gemessen. Hierzu wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Navigatorsequenz verwendet, das bedeutet, die Magnetresonanzeinrichtung dient gleichzeitig als Messeinrichtung für die Referenzinformation (und zu späteren Zeitpunkten Vergleichsinformationen). Im vorliegenden Fall wird eine Navigatorsequenz verwendet, die in fünf über das komplette Blickfeld verteilten Schichten mit 15 mm Schichtdicke jeweils eine k-Raum-Linie ohne Phasenkodiergradienten vermisst, was entsprechend einer Projektion entspricht. Die Navigatorsequenz kann eine Spinecho-Sequenz oder eine Gradientenecho-Sequenz sein und weist eine Dauer von wenigen Millisekunden, insbesondere also weniger als 100 ms auf, ist mithin äußerst schnell durchführbar. In anderen Ausführungsbeispielen können auch zweidimensional und/oder dreidimensional, insbesondere mit Phasenkodiergradienten, messende Navigatorsequenzen eingesetzt werden.
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2 zeigt schematisch eine mögliche Anordnung der fünf Schichten 1, in denen mit der Navigatorsequenz gemessen wird. Angedeutet ist zudem ein menschlicher Körper 2. Ersichtlich sind die äußeren beiden Schichten 1 am Rand des gestrichelt angedeuteten Blickfelds 3 (Field of View) derart angeordnet, dass sie Extremitäten, hier die Arme, erfassen. Auch eine entsprechend um 90° gedrehte Anordnung ist denkbar, wobei sich die Schichten 1 dann bevorzugt ebenso noch bis zu den Armen hin erstrecken.
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Zurückkehrend zu 1 beginnen sodann im Rahmen des Aufnahmevorgangs die eigentlichen Bildgebungsscans unter Nutzung der wenigstens einen Magnetresonanzsequenz, was durch den Schritt S3 angedeutet ist. Immer zu Beginn einer neuen Teilaufnahme mit einer der wenigstens einen Magnetresonanzsequenz wird dabei in einem Schritt S4 wiederum unter Nutzung der Navigatorsequenz eine Vergleichsinformation zur Referenzinformation des Schrittes S2 aufgenommen. In einem Schritt S5 erfolgt der Vergleich der aktuellen Vergleichsinformation mit der Referenzinformation, wobei hierbei durch spulenelementbezogenen und/oder bereichsbezogenen Vergleich auch Detailinformationen ermittelt werden können, die gegebenenfalls aufgetretene Veränderungen genauer beschreiben/klassifizieren. Beispielsweise kann durch bereichsbezogenen Vergleich der äußeren Schichten 1 bzw. von Vergleichsdaten, die die Extremitäten betreffen, festgestellt werden, ob eine Umpositionierung der Extremitäten stattgefunden hat.
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Vorliegend werden für die Referenzinformation und die Vergleichsinformation zum Vergleich Projektionen betrachtet, die sich als Quadratsumme über die entsprechenden Projektionswerte der einzelnen Spulenelemente für jede der Schichten 1 ergeben. Beispielhafte Verläufe solcher Quadratsummen-Projektionen ergeben sich aus dem Graphen der 3 für eine der Schichten 1, wobei der Verlauf 4 der Referenzverlauf der Referenzinformation ist, der Verlauf 5 sich für dieselben Positionen des Patienten und der Spulenelemente zu einem späteren Zeitpunkt ergibt, der Verlauf 6 nach Bewegung von Spulenelementen aufgenommen wurde und der Verlauf 7 nach einer Anwinklung des rechten Arms des Patienten ermittelt wurde.
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Als Vergleichsergebnis wird vorliegend ein Vergleichsmaß in Form eines Pearson-Korrelationswerts herangezogen. Dabei sei darauf hingewiesen, dass in 3 beispielhaft eine von links nach rechts verlaufende Schicht 1 betrachtet wird, während sich 2 auf ein Ausführungsbeispiel bezieht, in dem longitudinal verlaufende Schichten 1 (um 90° gedreht) verwendet werden.
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Ermittelt man den Pearson-Korrelationswert der Verläufe 5, 6 und 7 zum Verlauf 4, ergibt sich für die Verläufe 4 und 5 eine äußerst hohe Korrelation nahe Eins, insbesondere von 0,997 + 0,015i. Beim Vergleich der Verläufe 4 und 6 ergibt sich ein deutlich schlechterer Pearson-Korrelationswert von 0,707 - 0,055i, für den Vergleich der Verläufe 4 und 7 ergibt sich ebenso eine schlechte Korrelation von 0,718 - 0,061i.
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Mithin eignen sich derartige Navigatoren ersichtlich hervorragend, um relevante Änderungen der Lage von Spulenelementen und Patient festzustellen.
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In einem Schritt S6 werden nun verschiedene Rejustagekriterien aufgrund der Vergleiche ausgewertet. Ist eines dieser Rejustagekriterien erfüllt, erfolgt in einem Schritt S7 die Wiederholung verschiedener Justagevorgänge, umfassend wenigstens die Neuaufnahme der Sensitivitätskarten. Ist keines der Rejustagekriterien im Schritt S6 erfüllt, wird zum Schritt S4 zurückgekehrt, so dass zu Beginn der nächsten Teilaufnahme mit einer der wenigstens einen Magnetresonanzsequenz wiederum eine Vergleichsinformation mittels der Navigatorsequenz aufgenommen wird.
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In einer einfachen konkreten Ausgestaltung dieses Ausführungsbeispiels wird ein einziger Gesamtkorrelationswert als Vergleichsergebnis verwendet, wobei zwei Rejustagekriterien eingesetzt werden. Ein erstes Rejustagekriterium weist einen niedrigeren, ersten Schwellwert für die durch den Korrelationswert beschriebene Abweichung der Referenzinformation von der Vergleichsinformation auf. Bei einer derartig geringen Abweichung wird als ausreichend angesehen, die Sensitivitätskarten im Schritt S7 neu aufzunehmen. Dem zweiten Rejustagekriterium ist ein zweiter Schwellwert, der eine höhere Abweichung der Vergleichsinformation von der Referenzinformation beschreibt, zugeordnet, so dass hier im Schritt S7 nicht nur die Sensitivitätskarten neu vermessen werden, sondern zudem wenigstens ein weiterer Justagevorgang erneut durchgeführt wird, vorliegend ein Shimvorgang und eine Mittenfrequenz-Justage.
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In einer anderen konkreten Ausgestaltung dieses Ausführungsbeispiels erfolgt durch spulenelementbezogene und/oder bereichsbezogene Auswertung auch die Ermittlung einer Detailinformation in Schritt S5, die durch wenigstens einen Teil der Rejustagekriterien des Schrittes S6 ausgewertet wird. Dabei kann beispielsweise vorgesehen sein, dass nur die Sensitivitätskarten neu vermessen werden, wenn lediglich eine Spulenverschiebung auftritt, bei einer Körper- und/oder Extremitätenbewegung jedoch zusätzlich auch neue Shim- und/oder Mittenfrequenz-Justagevorgänge stattfinden.
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Im jeden Fall wird dann, wenn neue Sensitivitätskarten im Schritt S7 vermessen wurden, die aktuelle Vergleichsinformation als neue Referenzinformation festgelegt.
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Es sei noch darauf hingewiesen, dass die Verwendung einer Navigatorsequenz zur Vermessung der Vergleichsinformation und der Referenzinformation in den Schritten S2 und S4 bevorzugt ist, es aber durchaus denkbar ist, zusätzlich oder alternativ auch externe Sensoren der Magnetresonanzeinrichtung zur Ermittlung wenigstens eines Teils der Referenzinformation und der Vergleichsinformation einzusetzen, beispielsweise an der Sende- und/oder Empfangsspule selbst vorgesehene Sensoren wie Hall-Sensoren, und/oder Kameras.
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4 zeigt schließlich eine Prinzipskizze einer erfindungsgemäßen Magnetresonanzeinrichtung 8. Diese weist, wie grundsätzlich bekannt, eine Hauptmagneteinheit 9 auf, in der eine Patientenaufnahme 10 ausgebildet ist, in die ein Patient mittels einer Patientenliege 11 eingefahren werden kann. Auf der Patientenliege 11 ist ein Beispiel für eine als Lokalspule ausgebildete Sende- und/oder Empfangsspule 12 angedeutet, die entsprechend mehrere Spulenelemente 13 aufweist, für die Sensitivitätskarten bestimmt werden können. Die Magnetresonanzeinrichtung 8 weist selbstverständlich auch weitere, grundsätzlich vorhandene Komponenten, beispielsweise eine Gradientenspulenanordnung, auf, die der Übersichtlichkeit halber hier nicht gezeigt sind.
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Als Beispiel für einen optimal einsetzbaren externen Sensor 14 ist ferner eine Kamera 15 dargestellt.
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Der Betrieb der Magnetresonanzeinrichtung 8 wird durch eine Steuereinrichtung 16 gesteuert, die vorliegend zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet ist. Hierzu weist die Steuereinrichtung 16, wie allgemein bereits beschrieben, unter anderem eine Sequenzeinheit zur Aufnahmesteuerung, eine Messeinheit zur Aufnahme der Referenzinformation und der Vergleichsinformation, eine Vergleichseinheit zur Durchführung des Vergleichs, eine Rejustageüberwachungseinheit zur Auswertung des wenigstens einen Rejustagekriteriums und eine Justageeinheit zur Durchführung der Justagen auf.
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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.