Browse Prior Art Database

Verfahren zur Ansteuerung der Gradienten bei der MR-Bildgebung, unter Berücksichtigung der durch Gradientensystem und Stimulationen vorgegebenen Limitierungen

IP.com Disclosure Number: IPCOM000018251D
Original Publication Date: 2002-Apr-01
Included in the Prior Art Database: 2003-Jul-23
Document File: 5 page(s) / 244K

Publishing Venue

Siemens

Related People

Dr. Thorsten Feiweier: AUTHOR [+2]

Abstract

In der bildgebenden Magnetresonanz (MR) wird der dem Bild komplementäre k-Raum im allgemeinen zeilenartig abgetastet. Alternative Abtastverfahren, wie z.B. Spiral- oder Radialtrajektorien haben für bestimmte Anwendungen Vorteile. Bei einer spiralartigen Abtastung des k-Raums ist die Berechnung einer Gradientenpulsform, für die sich gerade diese Trajektorie ergibt, problematisch.

This text was extracted from an ASCII text file.
This is the abbreviated version, containing approximately 14% of the total text.

Gesundheit

Verfahren zur Ansteuerung derGradienten bei der MR-Bildgebung, unter Berücksichti-gung der durch Gradientensystemund Stimulationen vorgegebenenLimitierungen

Idee: Dr. Thorsten Feiweier, Spardorf;

Dr. Franz Hebrank, Herzogenaurach

In der bildgebenden Magnetresonanz (MR) wird derdem� Bild� komplementäre� k-Raum im allgemeinenzeilenartig� abgetastet.� Alternative Abtastverfahren,wie z.B. Spiral-� oder� Radialtrajektorien� haben� fürbestimmte Anwendungen Vorteile.

Bei einer spiralartigen Abtastung des k-Raums ist dieBerechnung einer Gradientenpulsform, für die sichgerade diese Trajektorie ergibt, problematisch.

Dabei sind insbesondere die Limitierungen des Gra-dientensystems zu beachten. Genauer sind dies diemaximal� verfügbare� Gradientenamplitude� und� diemaximale Slewrate. Grundlage der Berechnung derGradientenpulsform� sind� damit zwei Differenzial-gleichungen,� wobei� eine� nichtlinear und zweiterOrdnung ist.

Eine weitere Limitierung physiologischer Naturergibt sich, falls ein leistungsstarkes Gradientensys-tem zum Einsatz kommt: Es dürfen keine Stimulatio-nen des Patienten hervorgerufen werden.

Die Berechnung der Gradientenpulsform erfolgtüblicherweise durch numerische Lösung des Diffe-renzialgleichungssystems. Dieses zeitaufwendigeVerfahren eignet sich nicht für Online-Berechnungen. Deshalb� werden� feste� Trajektorienfür� bestimmte� Bildgebungsparameter� einmalig� be-rechnet und dann in dieser statischen Form verwen-det. Unter bestimmten Voraussetzungen sind Skalie-rungen der Gradientenpulsform auf geänderte Para-meter� möglich.� Physiologische� Limitierungen� wer-den bislang bei der Berechnung der Trajektorie nichtberücksichtigt.� Vielmehr� wird typischerweise un-mittelbar vor oder während der Messung überprüft,ob Stimulationen auftreten können und die Messungabgebrochen bzw. die Änderung der Messparametererzwungen.

Es wird nun vorgeschlagen, anstelle der Differenzi-algleichungen Differenzengleichungen� zu� verwen-den. Bei genügend kleiner Diskretisierung ist so eineiterative� Berechnung � der� Gradientenpulsform� mög-lich. Neben der außergewöhnlich schnellen Berech-nung der Trajektorie ist damit auf eine einfache Wei-se die Berücksichtigung der Stimulationslimitierungmöglich. Selbst komplexe Modelle zur Stimulations-überwachung können implementiert werden.

Mit dem vorgestellten Verfahren ist es möglich, voneiner� nichtlinearen� Differenzialgleichung� auf� eineanalytisch� lösbare� algebraische� Gleichung� höhererOrdnung zu schließen.

Da mögliche Stimulationen bereits bei der Berech-nung der Gradientenpulsform berücksichtigt werden,kann eine direkte optimale Ausnutzung der Gradien-tenperformance erreicht werden.

Vorgenanntes wird nun ausführlicher erläutert:

1. Problemstellung

Auf der Suche nach Verfahren, um den gesamten k-Raum� möglichst� schnell,� lückenlos und homogenabzutasten, stößt man unvermeidlich auf die Klasseder� spiralartigen� Trajektorien.� Aus� mathematischerSicht handelt es...