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    Ein Verfahren zur wirbelstromkompensierten Diffusionsbildgebung mittels Magnetresonanz wird verwendet, um ein Spinechosignal in einem Auslesezeitfenster durch Anregen eines Kernspinresonanzsignals mittels eines ersten Hochfrequenzimpulses und durch Refokussieren dieses Signals mittels mindestens eines zweiten Hochfrequenzimpulses und eines dritten Hochfrequenzimpulses zu erhalten. Gradientenfelder werden in einem Gradientenfeldrichtungsfeld angelegt, das eine Stärke hat und aktiviert wird durch Gradientenimpulse zwischen jedem der Hochfrequenzimpulse und vor dem Auslesefenster, wobei die Gradientenimpulse eine Polarität haben, die abwechselt zwischen aufeinander folgenden Gradientenimpulsen, wobei eine Gesamtheit der Gradientenimpulse ein Gradientenzeitintegral von Null zwischen einer Anregungszeit und dem Mittelpunkt des k¶x¶ oder k-Raums hat. Mindestens zwei der Gradientenimpulse haben unterschiedliche Gradientenzeitintegrale. Die Gradientenrichtung wird dann geändert und die vorherigen Schritte wiederholt, um die Gradientenrichtungsvektoren über einer Kugel gleichmäßig zu verteilen. Eine wirbelstromkompensierte und optimierte Bildgebungssequenz wird dadurch erzeugt, welche eine verbesserte Bildgebung durch Optimieren der Rauschabstände des detektierten Signals erreicht, während Verzerrungen bei der Bildgebung aufgrund von den Wirbelströmen zugeordneten Magnetfeldern vermieden werden.A method for eddy current-compensated diffusion imaging by means of magnetic resonance is used to obtain a spin echo signal in a readout time window by exciting a nuclear magnetic resonance signal by means of a first high-frequency pulse and by refocusing this signal by means of at least a second high-frequency pulse and a third high-frequency pulse. Gradient fields are applied in a gradient field direction field, which has a strength and is activated by gradient pulses between each of the radio frequency pulses and in front of the readout window, the gradient pulses having a polarity that alternates between successive gradient pulses, with a totality of the gradient pulses having a gradient time integral of zero between one Excitation time and the center of the k¶x¶ or k-space. At least two of the gradient pulses have different gradient time integrals. The gradient direction is then changed and the previous steps repeated to evenly distribute the gradient direction vectors over a sphere. An eddy current-compensated and optimized imaging sequence is thereby generated, which achieves improved imaging by optimizing the signal-to-noise ratios of the detected signal, while avoiding distortions in the imaging due to magnetic fields associated with the eddy currents.
    公开号:DE102004021012A1
    申请号:DE200410021012
    申请日:2004-04-29
    公开日:2004-12-16
    发明作者:Mark Philip Corinda Griffin；Katie Louise Indooroopilly McMahon；Stephen Edward Bunya Rose
    申请人:University of Queensland UQ；
    IPC主号:G01R33-563
    专利说明:
    [0001] Diffusionstensor-Bildgebung(diffusion tensor imaging DTI) hat eine Anzahl von wichtigen Anwendungeneinschließlichder Charakterisierung der Auswirkung von ischämischen Attacken und Voraussagender Konnektivitätdes Gehirns. Trotz ihrer klinischen Bedeutung können Diffusionsabbildungenaufgrund des schnellen Schattens der Magnetfeldgradienten starkverzerrt werden. Dieses Schalten induziert Wirbelströme in leitendenMaterialien (wie Faradayschirmen, HF-Spulen, Hauptmagnetwicklungenund Shimspulen) in dem Feld, welche wiederum induzierte Magnetfeldererzeugen, die mit der Zeit abklingen. Das Abklingen dieser Magnetfelderkann als eine Exponential-Reihe mit relativ langen Zeitkonstantenbeschrieben werden (normalerweise zehntel oder hunderstel Millisekunden)1,2. Die induzierten zeitlich variierendenFelder enthalten zwei Komponenten: einen Feldgradienten entgegengesetztzu dem angelegten Gradienten und eine Verschiebung in dem HauptmagnetfeldB0(t). Dies führt zu einer unerwünschtenPhasendispersion der Netto-Magnetisierung, welcheeine schwache Anregung der Spins, unvollständige Neuphasierung der Echos,Signalverlust und Bildverzerrung zur Folge hat. In Abhängigkeitder Richtung des Wirbelstroms relativ zur Bildgebungsebene kann dieAbbildung geschert, skaliert oder in Phasenkodierrichtung verschobensein. Bei der Diffusions-Tensorbildgebung sind die Diffusionsgradientenamplitudenoft bedeutend größer alsdie Bildgebungsgradienten und werden oft gleichzeitig in mehrereRichtungen angelegt. Dies führtzu einer komplizierten Kombination von Scherung, Skalierung undTranslation.Diffusion tensor imaging (DTI) has a number of important applications including characterizing the impact of ischemic attacks and predicting connectivity to the brain. Despite their clinical importance, diffusion images can be strongly distorted due to the rapid shadow of the magnetic field gradient. This switching induces eddy currents in conductive materials (such as Faraday shields, RF coils, main magnet windings and shim coils) in the field, which in turn generate induced magnetic fields that decay over time. The decay of these magnetic fields can be described as an exponential series with relatively long time constants (usually tenths or hundreds of milliseconds) 1,2 . The induced time-varying fields contain two components: a field gradient opposite to the applied gradient and a shift in the main magnetic field B 0 (t). This leads to an undesired phase dispersion of the net magnetization, which results in weak excitation of the spins, incomplete rephasing of the echoes, signal loss and image distortion. Depending on the direction of the eddy current relative to the imaging plane, the image can be sheared, scaled or shifted in the phase coding direction. In diffusion tensor imaging, the diffusion gradient amplitudes are often significantly larger than the imaging gradients and are often applied simultaneously in several directions. This leads to a complicated combination of shear, scaling and translation.
    [0002] Angesichtsder obengenannten Aspekte des Stands der Technik ist es die Aufgabeder vorliegenden Erfindung, eine wirbelstromkompensierte und optimierteBildgebungssequenz einzuführen,welche eine verbesserte Bildgebung durch Optimieren der Rauschabstände desdetektierten Signals erreicht und gleichzeitig Verzerrungen beider Bildgebung aufgrund der den Wirbelströmen zugeordneten Magnetfeldernvermeidet.in view ofthe above aspects of the prior art is the taskof the present invention, an eddy current compensated and optimizedImaging sequence to introducewhich improves imaging by optimizing the signal-to-noise ratios of thedetected signal and at the same time distortionimaging based on the magnetic fields associated with the eddy currentsavoids.
    [0003] DieAufgabe der Erfindung wird erreicht durch ein Verfahren zur wirbelstromkompensiertenDiffusionsbildgebung mittels Magnetresonanz, bei dem ein Spinechosignalin einem Auslesezeitfenster durch Anregen eines Kernspinresonanzsignalsmittels eines ersten Hochfrequenzimpulses erhalten wird. Der ersteHochfrequenzimpuls wird mittels mindestens eines zweiten Hochfrequenzimpulsesund eines dritten Hochfrequenzimpulses refokussiert. Gradientenfelderwerden angelegt, deren Felder eine Richtung und Stärke habenund mittels Gradientenimpulsen aktiviert werden, wobei die Gradientenimpulsezwischen jedem der Hochfrequenzimpulse und vor dem Auslesezeitfensterangeordnet sind. Zum Erzeugen eines Echos in der richtigen Positionin dem Auslesezeitfenster hat die Gesamtheit der Gradientenimpulseein Gradientenzeitintegral zwischen einer Zeit der Anregung unddem Mittelpunkt von kx (oder Mittelpunktdes k-Raums, falls es eine Anzahl von Echos für einen Anregungsimpuls gibt),welches gleich Null ist. Bei dieser Sequenz werden Gradientenimpulseaus zwei Gründenangelegt: 1) Erzeugen einer Spinechoabbildung:Diese Gradienten werden als Bildgebungsgradienten bezeichnet undzur Frequenzcodierung, zur Phasencodierung in mindestens einer Richtungund zur Scheibencodierung angelegt. Eine Anzahl von Echos kann für einenAnregungs-HF-Impuls erzeugt werden durch Verwendung von wechselndenFrequenzcodiergradienten fürjedes Echo (Echoplanar-Auslesung). 2) Erzeugen von Diffusionsgewichtung: Die Diffusionsgradientenimpulsehaben eine Polarität,die zwischen aufeinander folgenden Gradientenimpulsen abwechselt.Obwohl die Gesamtheit der Gradientenimpulse ein Gradientenzeitintegralzwischen einer Zeit der Anregung und dem Mittelpunkt von kx (oderk-Raum, falls es eine Anzahl an Echos für einen Anregungsimpuls gibt)von Null haben, haben mindestens zwei der Gradientenimpulse unterschiedlicheGradientenzeitintegrale zum Reduzieren der Probleme aufgrund derstimulierten Echos. Bei einem folgenden Verfahrensschritt gemäß der Erfindungwird die Gradientenrichtung geändertund die vorherigen Schritte werden wiederholt, um die Gradientenrichtungsvektoren über einerKugel gleichmäßig zu verteilen. The object of the invention is achieved by a method for eddy current-compensated diffusion imaging by means of magnetic resonance, in which a spin echo signal is obtained in a readout time window by excitation of a nuclear magnetic resonance signal by means of a first high-frequency pulse. The first high-frequency pulse is refocused by means of at least a second high-frequency pulse and a third high-frequency pulse. Gradient fields are created, the fields of which have a direction and strength and are activated by means of gradient pulses, the gradient pulses being arranged between each of the high-frequency pulses and before the readout time window. To generate an echo in the correct position in the readout time window, the entirety of the gradient pulses has a gradient time integral between a time of the excitation and the center of k x (or center of k-space if there are a number of echoes for an excitation pulse), which is zero. With this sequence, gradient pulses are applied for two reasons: 1) Generation of a spin echo image: These gradients are referred to as imaging gradients and are applied for frequency coding, for phase coding in at least one direction and for slice coding. A number of echoes can be generated for an excitation RF pulse by using alternating frequency coding gradients for each echo (echoplanar readout). 2) Generating diffusion weighting: The diffusion gradient pulses have a polarity that alternates between successive gradient pulses. Although the entirety of the gradient pulses have a gradient time integral between a time of excitation and the center of kx (or k-space if there are a number of echoes for an excitation pulse) of zero, at least two of the gradient pulses have different gradient time integrals to reduce the problems due to of the stimulated echoes. In a subsequent method step according to the invention, the gradient direction is changed and the previous steps are repeated in order to evenly distribute the gradient direction vectors over a sphere.
    [0004] DieVerwendung von Diffusionsgradientenimpulsen mit wechselnden Polaritäten wieoben beschrieben und mit einem gesamten Gradientenzeitintegral vonNull, wobei mindestens zwei der Gradientenimpulse unterschiedlicheGradientenzeitintegrale haben, bietet ein Diffusionsbildgebungsverfahren,welches zur Vermeidung von Verzerrungen in der Abbildung aufgrundvon Wirbelstromerzeugung wirksam ist. Die Kombination dieser Merkmalemit einer sich systematisch änderndenGradientenrichtung, so dass die Gradientenvektoren gleichmäßig über einerKugel verteilt sind, verhindert Abbildungsverzerrungen aufgrundvon Richtungsunterschieden des Diffusionstensors.TheUse of diffusion gradient pulses with changing polarities such asdescribed above and with a total gradient time integral ofZero, with at least two of the gradient pulses being differentHave gradient time integrals, offers a diffusion imaging technique,which due to avoid distortion in the figureof eddy current generation is effective. The combination of these featureswith a systematically changingGradient direction so that the gradient vectors are evenly over oneBall is distributed, prevents distortion due to imageof differences in direction of the diffusion tensor.
    [0005] Beieiner bevorzugten Ausführungsformder Erfindung werden Zeitorte der Hochfrequenzimpulse, die Zeitzum Mittelpunkt von kx oder k-Raum sowie die Zeit der Gradientenimpulseangepasst, um den Diffusionsparameter-Rauschabstand zu maximierenund Wirbelstrom-Feldverzerrungen im Mittelpunkt des kx oder k-Raumszu minimieren. Der Rauschabstand tendiert dazu, mit zunehmenderZeitdauer der Impulssequenz zu sinken. Spätere Auslesezeitfenster sindjedoch weiter von möglichenWirbelstromverzerrungen, bewirkt durch Schalten der Gradientenfelder,entfernt. Deshalb muss ein Kompromiss gefunden werden zwischen demErfordernis eines guten Rauschabstands und gleichzeitigem Vermeidenvon Wirbelstrom-Feldverzerrungen. Durch Ausgleichen dieser zweiwidersprüchlichenAnforderungen kann eine optimierte Impulssequenz erhalten werden.In a preferred embodiment of the invention, time locations of the radio frequency pulses, the time to the center of kx or k-space and the time of the gradient pulses are adjusted in order to maximize the diffusion parameter signal-to-noise ratio and to minimize eddy current field distortions in the center of the k x or k-space , The signal-to-noise ratio tends to decrease with increasing duration of the pulse sequence. However, later readout windows are further away from possible eddy current distortions caused by switching the gradient fields. A compromise must therefore be found between the requirement of a good signal-to-noise ratio and at the same time avoiding eddy current field distortions. By balancing these two contradicting requirements, an optimized pulse sequence can be obtained.
    [0006] Beieiner bevorzugten Weiterbildung dieser letzten Ausführungsformwerden die Zeitorte iterativ und systematisch variiert, um ein relativesMaximum des Rauschabstands und ein relatives Minimum der Wirbelstrom-Feldverzerrungenzu erhalten. Diese Variation nütztdie zweidimensionale Korrelation zwischen den Zeitabhängigkeitendes Rauschabstands und der Wirbelstromverzerrung zum Optimierender Impulssequenz aus. Durch iteratives und systematisches Variierender Zeitorte der Hochfrequenzimpulse und Gradientenfelder relativzum Auslesezeitfenster kann eine optimierte Sequenz erhalten werden.ata preferred development of this last embodimentthe time locations are varied iteratively and systematically in order to find a relative oneMaximum signal-to-noise ratio and a relative minimum of eddy current field distortionsto obtain. This variation is usefulthe two-dimensional correlation between the time dependenciesthe signal-to-noise ratio and eddy current distortion for optimizationthe pulse sequence. Through iterative and systematic variationthe time locations of the high-frequency pulses and gradient fields relativean optimized sequence can be obtained for the readout time window.
    [0007] Beieiner bevorzugten Ausführungsformwerden die Zeitorte analysiert als eine Funktion von Echozeiten,definiert von den Orten der HF-Refokussierimpulse. Diese Ausführungsformist vorteilhaft, da sie das Verhältniszwischen der Echozeit und der transversalen Relaxationszeit undihren Auswirkungen auf den Rauschabstand in Betracht zieht. DieHF-Refokussierimpulszeit bei Spinechosequenzen definiert die Echozeitund beeinflußtsomit die Gesamtzeitdauer der Impulssequenz und des zugehörigen Rauschabstandsbeim Auslesen.ata preferred embodimentthe time locations are analyzed as a function of echo times,defined by the locations of the RF refocusing pulses. This embodimentis advantageous because it is the ratiobetween the echo time and the transverse relaxation time andtheir effects on the signal-to-noise ratio. TheRF refocusing pulse time for spin echo sequences defines the echo timeand influencedthus the total duration of the pulse sequence and the associated signal-to-noise ratiowhen reading.
    [0008] Beieiner weiteren Weiterbildung werden die Zeitorte als eine Funktionder Gradientenfelddauern analysiert. Die Gradientenfelddauern beeinflussendas Integral des Diffusionsgradientenfelds und somit die Gesamtstärke derdiffusionsbezogenen Signale, währendsie ebenfalls die Gesamtzeitdauer der Diffusionssequenz direkt beeinflussenund somit die zugehörigenRauschabständebeim Auslesen.atIn further training, the time locations are used as a functionthe gradient field durations analyzed. Affect the gradient field durationsthe integral of the diffusion gradient field and thus the total strength of thediffusion-related signals whilethey also directly influence the total duration of the diffusion sequenceand thus the associatednoise ratioswhen reading.
    [0009] Beieiner weiteren Weiterbildung werden die Zeitorte als eine Funktioneiner Wirbelstrom-Abschwächungszeitanalysiert. Auf diese Weise wird ein zusätzlicher Parameter, der dieZeitabhängigkeitder Wirbelströmebeeinflusst, in Betracht gezogen.atIn further training, the time locations are used as a functionan eddy current attenuation timeanalyzed. In this way, an additional parameter that thetime dependencyof eddy currentsinfluenced, considered.
    [0010] Beieiner bevorzugten Ausführungsformder Erfindung werden die Zeitorte als Funktion einer Anzahl vonMessungen analysiert. Die gesamte Anzahl von Messungen, die zumBestimmen des Diffusionstensors herangezogen wird, beeinflusst denRauschabstand beim Auslesen. Durch Miteinbeziehen der Anzahl der Messungenbeim Definieren der Zeitorte fürden Gradienten und HF-Anregungsimpulse kann die iterative Optimierungdieser Parameter verbessert werden.ata preferred embodimentthe time locations as a function of a number ofMeasurements analyzed. The total number of measurements taken atDetermining the diffusion tensor is used influences theS / N ratio when reading out. By including the number of measurementswhen defining the time locations forthe gradients and RF excitation pulses can be iterative optimizationthis parameter can be improved.
    [0011] Beieiner zugehörigenWeiterbildung werden die Zeitorte als eine Funktion eines Gradientenzeitintegralsanalysiert. Wie zuvor erwähnt,hängt dieGesamtzeitdauer der Sequenz sowie die Stärke der Gradientenfelder, diezu einer beobachtbaren Diffusionswirkung führen, direkt vom Gradientenzeitintervallab. Berücksichtigungdieses Integrals beim Festlegen der Details der Impulssequenz hatsomit verbesserte Rauschabständeund entsprechende Abbildungsqualität zur Folge.atan associatedContinuing education becomes the time locations as a function of a gradient time integralanalyzed. As previously mentioned,hangs theTotal duration of the sequence and the strength of the gradient fieldslead to an observable diffusion effect, directly from the gradient time intervalfrom. considerationhas this integral in determining the details of the pulse sequencethus improved signal-to-noise ratiosand corresponding image quality.
    [0012] Beieinem verbesserten Verfahren werden die Zeitorte als Funktion derDiffusionsfähigkeitanalysiert. Es ist klar, dass die Abbildungsqualität insgesamtnicht nur von der Zeitdauer der Impulssequenz und den anderen obengenanntenParametern abhängt,sondern auch von der Diffusionsfähigkeitdes gemessenen Spinsystems, da die Empfindlichkeit, mit welcherder Diffusionstensor festgelegt werden kann, nicht nur von den Zeitverhältnissender verschiedenen Impulse in der Diffusionsabbildungsimpulssequenzabhängtsondern auch von dem Messergebnis selbst. Deshalb sollte diesesMerkmal berücksichtigtwerden, wenn man eine optimierte Impulssequenz erhalten will.atAn improved method will use the time locations as a function ofdiffusivityanalyzed. It is clear that the overall picture qualitynot just the duration of the pulse sequence and the other aboveDepends on parameters,but also of the ability to diffuseof the measured spin system, since the sensitivity with whichthe diffusion tensor can be determined, not only by the time relationshipsof the various pulses in the diffusion imaging pulse sequencedependsbut also from the measurement result itself. Therefore, thisFeature taken into accountif you want to get an optimized pulse sequence.
    [0013] Beieiner Weiterbildung (wie oben in Verbindung mit Echozeiten erwähnt), werdendie Zeitorte als Funktion einer transversalen Relaxationszeit analysiert.Da der Rauschabstand von der transversalen Relaxationszeit abhängt, erlaubenlängeretransversale Relaxationszeiten Impulssequenzen von längerer Dauer. DurchBerücksichtigendieser Effekte kann die Impulssequenzdauer für das zu untersuchende Spinsystemoptimiert werden.atadvanced training (as mentioned above in connection with echo times)analyzed the time locations as a function of a transverse relaxation time.Since the signal-to-noise ratio depends on the transverse relaxation time, allowlongertransverse relaxation times Pulse sequences of longer duration. ByConsiderThese effects can be the pulse sequence duration for the spin system to be examinedbe optimized.
    [0014] Beieiner besonders bevorzugten Ausführungsformder Erfindung werden die Zeitorte der unterschiedlichen Gradientenund HF-Anregungsimpuls analysiert und mittels der folgenden Formeloptimiert:
    [0015] Beieiner bevorzugten Variante dieser letzten Ausführungsform wird die folgendeFormel ebenfalls verwendet, um die optimalen Zeitorte festzustellen:
    [0016] DurchVerwendung der obengenannten Formel kann die Zeitabhängigkeitder verzerrenden Magnetfelder, die den Wirbelströmen zugeordnet sind, zum zeitlichenAbstimmen der Gradienten und HF-Anregungssignale sowie der Auslesezeitberücksichtigwerden zum Vermeiden von Bereichen, in welchen Wirbelströme die Ergebnisseder Diffusions-Bildgebungs-Messung wahrscheinlich durcheinanderbringen oder stören.Beide Parameter sowie ihre funktionale Abhängigkeit werden berücksichtigt.ByUsing the above formula, the time dependenceof the distorting magnetic fields, which are assigned to the eddy currents, to the temporalMatching the gradients and RF excitation signals as well as the readout timeconsideredare used to avoid areas in which eddy currents the resultsdiffusion imaging measurement probably messed upbring or disrupt.Both parameters and their functional dependency are taken into account.
    [0017] Beieiner bevorzugten Ausführungsformder Erfindung werden die Gradientenfeldstärken so angepaßt und ausgewählt, dasssie die Diffusions- Bildgebungssensitivität maximieren.Diese Weiterbildung der Erfindung nimmt die Abhängigkeit des Ergebnisses derDiffusions-Bildgebungsmessung von der Diffusionsfähigkeit deszu messenden Mediums in Betracht, was wiederum eine optimale Gradientenfeldstärke definiert,welche die intrinsische Diffusionsleistung des untersuchten Spinsystemsin Betracht zieht.ata preferred embodimentAccording to the invention, the gradient field strengths are adapted and selected such thatthey maximize diffusion imaging sensitivity.This development of the invention takes the dependence of the result of theDiffusion imaging measurement of the diffusibility of themedium to be measured, which in turn defines an optimal gradient field strength,which is the intrinsic diffusion performance of the examined spin systemis considering.
    [0018] Beieiner bevorzugten Ausführungsformder Erfindung werden drei Diffusionsgradienten in drei orthogonalenräumlichenRichtungen gleichzeitig angelegt und die relativen Feldstärken dieserGradienten werden zwischen aufeinanderfolgenden Iterationen desVerfahrens geändert,obwohl die gesamte Summenvektorgradientenfeldstärke konstant gehalten wird,um einen maximalen b-Wert beizubehalten. Diese besondere Maßnahme hatden Vorteil, dass eine minimale Anzahl an Gradienten verwendet wird,um einen Gradientenvektor in einer beliebigen räumlichen Richtung zu erzeugenund dabei eine gleichmäßige Füllung derRichtungsvektoren der Gradienten über einer Kugel zu erreichen,so dass die Ergebnisse der Diffusions-Bildgebungsmessung nicht vonRichtungsanisotropien in dem Diffusionstensor abhängen.ata preferred embodimentThe invention transforms three diffusion gradients into three orthogonal onesspatialDirections applied simultaneously and the relative field strengths of theseGradients are drawn between successive iterations of theProcedure changed,although the total sum vector gradient field strength is kept constant,to maintain a maximum b-value. This particular measure hasthe advantage that a minimal number of gradients is used,to generate a gradient vector in any spatial directionwhile filling theTo reach directional vectors of the gradients over a sphere,so the results of the diffusion imaging measurement are not ofDepend on directional anisotropies in the diffusion tensor.
    [0019] Beieiner bevorzugten Ausführungsformdieser letztgenannten Verfahrensvariante sind die drei Gradientenein Frequenzgradient, ein Phasengradient und ein Scheibenauswahlgradient.Diese Ausführungsform hatden Vorteil, dass fürgewöhnlichbereits existierende Gradienten verwendet werden, um eine willkürliche Gradientenvektorrichtungzu bewirken.ata preferred embodimentThe three gradients of this latter method variant area frequency gradient, a phase gradient and a slice selection gradient.This embodiment hasthe advantage that forusuallyExisting gradients are used to create an arbitrary gradient vector directionto effect.
    [0020] Beieiner bevorzugten Ausführungsformdes Verfahrens wird ein Scheibenauswahlgradient während einerZeitdauer des Hochfrequenzimpulses angelegt. Diese Maßnahme hatden Vorteil, dass eine Bildgebungsscheibe durch Anregung von Spinsin dieser Scheibe durch Einstellen der Frequenz des Anregungsimpulsesin Abhängigkeitder gesamten Feldstärkein der Scheibe genauer definiert wird.ata preferred embodimentof the method, a slice selection gradient is used during aDuration of the high-frequency pulse applied. This measure hasthe advantage that an imaging disc by excitation of spinsin this disc by adjusting the frequency of the excitation pulsedependent onthe total field strengthis more precisely defined in the disc.
    [0021] Beieiner bevorzugten Ausführungsformder Erfindung wird ein Diffusionsgradientenimpuls einer ersten Polarität zwischendem ersten Hochfrequenzimpuls und dem zweiten Hochfrequenzimpulsaktiviert, wobei zwei Gradientenimpulse von unterschiedlicher Polarität nacheinanderzwischen einem zweiten Hochfrequenzimpuls und einem dritten Hochfrequenzimpulsaktiviert werden, wobei die zusätzlichenzwei Gradientenimpulse mit einer Polarität beginnen, die entgegengesetztzu der ersten Polaritätdes ersten Gradientenimpulses ist. Darüberhinaus wird ein weitererGradientenimpuls zwischen einem dritten Hochfrequenzimpuls und demAuslesefenster aktiviert. Diese Ausführungsform liefert eine einfacheImpulssequenz, welche die Bedingungen zum Minimieren der Erzeugungvon Wirbelströmenund der zugehörigenverzerrenden Magnetfelder bei Signal-Auslesung erfüllt. Das gesamte Gradientenintegralder vier Diffusionsgradientenimpulse muß bei dem Auslesefenster gleichNull sein und vorzugsweise müssenzwei einzelne Zeitintegrale unterschiedlich sein, um stimulierteEchos zu vermeiden.ata preferred embodimentThe invention uses a diffusion gradient pulse of a first polarity betweenthe first high frequency pulse and the second high frequency pulseactivated, with two gradient pulses of different polarity in successionbetween a second radio frequency pulse and a third radio frequency pulsebe activated, the additionaltwo gradient pulses begin with a polarity that is oppositeto the first polarityof the first gradient pulse. In addition, anotherGradient pulse between a third radio frequency pulse and theReadout window activated. This embodiment provides a simple onePulse sequence, which is the conditions for minimizing generationof eddy currentsand the associateddistorting magnetic fields during signal reading. The entire gradient integralthe four diffusion gradient pulses must be the same in the readout windowBe zero and preferably musttwo individual time integrals are different in order to be stimulatedTo avoid echoes.
    [0022] Beieiner bevorzugten Ausführungsformder Erfindung wird durch das Aktivieren eines Phasencodiergradientenvor dem Auslesezeitfenster und Aktivieren eines Auslesegradientenwährenddiesem Auslesezeitfenster räumlichein Spinechosignal codiert. Fürjeden Anregungsimpuls kann entweder ein Auslesegradient zum Erhalteneines Echos oder ein Zug von wechselnden Polaritäts-Auslesegradienten (echoplanaresAuslesen) füreinen Echozug angelegt werden. Bei einem Echoplanar-Auslesen erfolgtdie Phasencodierung fürjedes Echo zwischen jedem Echo. Durch diese Maßnahme werden Standardtechnikenbei der Spinecho-Bildgebung ausgenutzt, um eine direkte und ökonomischeDatenerfassung zu erleichtern.ata preferred embodimentthe invention is achieved by activating a phase encoding gradientbefore the readout time window and activation of a readout gradientwhilethis readout window spatiallyencodes a spin echo signal. Foreach excitation pulse can either receive a readout gradientan echo or a train of changing polarity readout gradients (echoplanarRead out) foran echo train can be created. With an echoplanar readoutthe phase coding forevery echo between every echo. This measure makes standard techniquesused in spin echo imaging to provide a direct and economicalFacilitate data collection.
    [0023] WeitereVorteile der Erfindung ergeben sich aus der zugehörigen Beschreibungder bevorzugten Ausführungsformin Verbindung mit den Zeichnungen. Die in der nachfolgenden bevorzugtenAusführungsform,in den Figuren und den beiliegenden Ansprüchen offenbarten Merkmale können entwedereinzeln oder zusammen in jeglicher Kombination für die Erfindung wesentlichsein. Die offenbarten erfindungsgemäßen Ausführungsformen stellen keineabschließendeAufzählungaller möglichenerfindungsgemäßen Konfigurationen dar,sondern haben beispielhaften Charakter zur Darstellung der Erfindung.Die Erfindung wird im folgenden in Verbindung mit den Zeichnungennäher beschrieben.FurtherAdvantages of the invention result from the associated descriptionthe preferred embodimentin conjunction with the drawings. The preferred in the followingembodiment,Features disclosed in the figures and the appended claims can eitherindividually or together in any combination essential to the inventionhis. The disclosed embodiments of the invention do not constitutefinalenumerationall sortsconfigurations according to the invention,but have an exemplary character to illustrate the invention.The invention will hereinafter be read in conjunction with the drawingsdescribed in more detail.
    [0024] 1 zeigt eine schematischeImpulssequenz entsprechend der herkömmlichen Stejskal-Tanner-Diffusionssequenz; 1 shows a schematic pulse sequence according to the conventional Stejskal-Tanner diffusion sequence;
    [0025] 2 zeigt schematisch einWirbelstrom-Korrekturdiffusionsschema, das zuerst von Heid vorgeschlagenwurde; 2 schematically shows an eddy current correction diffusion scheme that was first proposed by Heid;
    [0026] 3 zeigt die ECCO DTI Sequenzgemäß der vorliegendenErfindung (einschließlicheines echoplanaren Auslesens); 3 shows the ECCO DTI sequence according to the present invention (including an echoplanar readout);
    [0027] 4a zeigt ein FA Kennfeldeiner inneren Kapsel unter Verwendung einer in 6 Richtungen diffusionsgewichtetennicht optimierten Sequenz; 4a shows an FA map of an inner capsule using a non-optimized sequence diffusion-weighted in 6 directions;
    [0028] 4b zeigt ein FA Kennfeldvergleichbar zu dem von 4a,jedoch unter Verwendung einer optimierten Jones DTI Sequenz; 4b shows an FA map comparable to that of 4a , but using an optimized Jones DTI sequence;
    [0029] 5a zeigt einen Stromabfallaufgrund von Diffusionsgradienten, die der Jones-Sequenz zugeordnet sind; 5a shows a current drop due to diffusion gradients associated with the Jones sequence;
    [0030] 5b zeigt einen Wirbelstromabfallaufgrund von Diffusionsgradienten, die der Heid-Sequenz zugeordnet sind; 5b shows an eddy current drop due to diffusion gradients associated with the Heid sequence;
    [0031] 6a zeigt eine Abbildungohne Diffusionsgewichtung; 6a shows an image without diffusion weighting;
    [0032] 6b zeigt eine diffusionsgewichteteAbbildung mit einem Wirbelstrom-Korrekturschema; 6b shows a diffusion-weighted image with an eddy current correction scheme;
    [0033] 6c zeigt eine Abbildunggemäß dem Jones-Schemaohne Wirbelstromkorrektur gemessen in einer ersten Gradientenrichtungund erhalten mit demselben b-Wert wie 6b; 6c shows an image according to the Jones scheme without eddy current correction measured in a first gradient direction and obtained with the same b-value as 6b ;
    [0034] 6d zeigt eine Abbildungunter Verwendung des Jones-Korrekturschemas ohne Wirbelstromkorrekturin einer zweiten Gradientenrichtung und erhalten mit demselben b-Wertwie in 6b; 6d shows an image using the Jones correction scheme without eddy current correction in a second gradient direction and obtained with the same b-value as in FIG 6b ;
    [0035] 6e zeigt eine Abbildungvon dem Jones-Schema ohne Wirbelstromkorrektur, erhalten mit demselbenb-Wert wie 6b, in einerdritten Gradientenrichtung; und 6e shows a picture of the Jones scheme without eddy current correction, obtained with the same b-value as 6b , in a third gradient direction; and
    [0036] 6f zeigt eine Abbildungvon dem Jones-Schema ohne Wirbelstromkorrektur, erhalten mit demselbenb-Wert wie 6 in einervierten Gradientenrichtung. 6f shows a picture of the Jones scheme without eddy current correction, obtained with the same b-value as 6 in a fourth gradient direction.
    [0037] Umdie Diffusion in einem anisotropen Medium vollständig zu charakterisieren, muß der DiffusionstensorD mit maximierter Genauigkeit erhalten werden.AroundThe diffusion tensor must fully characterize the diffusion in an anisotropic mediumD can be obtained with maximized accuracy.
    [0038] JedesElement der Matrix bezieht sich auf den Diffusionsfluss für einenKonzentrationsgradienten in einer gegebenen Richtung, wobei xx,yy, und zz sich auf die x, y und z-Achsen beziehen und die außerdiagonalenElemente sich auf die Querterme zwischen unterschiedlichen Richtungenbeziehen.eachElement of the matrix relates to the diffusion flow for oneConcentration gradients in a given direction, where xx,yy, and zz refer to the x, y and z axes and the extra diagonalsElements refer to the cross terms between different directionsRespectively.
    [0039] DieSignalreduktion durch die erhöhteDephasierung der sich bewegenden Spins in einer diffusionsgewichtetenSequenz ist proportional zu dem Gradientenzeitintegral des Diffusionsgradientenb.TheSignal reduction through the increasedDephasing the moving spins in a diffusion-weightedSequence is proportional to the gradient time integral of the diffusion gradientb.
    [0040] HerkömmlicheDiffusionsexperimente beinhalten das Durchführen einer Reihe von Messungen.Ein Bereich von unterschiedlichen b-Werten wird in jeder von 6 oder12 Richtungen angelegt3,4,5.Conventional diffusion experiments involve taking a series of measurements. A range of different b-values is applied in each of 6 or 12 directions 3,4,5 .
    [0041] Einoptimierter Ansatz zur anisotropen Diffusionsmessung wurde von Joneset al.6 auf der Basis der Steskjal-Tanner7 Diffusionssequenz (siehe 1) entwickelt. Sie versucht, den Fehlerin dem Diffusionstensor zu minimieren und richtungsabhängige systematischeFehler zu entfernen. Bito et al.8 stelltefest, dass der Fehler in der Diffusionsmessung (σD) durchVerwenden von zwei Sätzenvon Diffusionsmessungen minimiert wird, einem ohne Diffusionsgradienten,einem mittels eines konstanten b-Werts(bMAX). Der Fehler kann ausgedrückt werdenals:
    [0042] JedesElement der Matrix bezieht sich auf den Diffusionsfluss für einenKonzentrationsgradienten in einer gegebenen Richtung, wobei xx,yy, und zz sich auf die x, y und z-Achsen beziehen und die außerdiagonalenElemente sich auf die Querterme zwischen unterschiedlichen Richtungenbeziehen.Each element of the matrix relates to the diffusion flow for a concentration gradient in a given direction, where xx, yy, and zz refer to the x, y and z axes and the extra-diagonal elements refer to the cross terms between different directions.
    [0043] DieSignalreduktion durch die erhöhteDephasierung der sich bewegenden Spins in einer diffusionsgewichtetenSequenz ist proportional zu dem Gradientenzeitintegral des Diffusionsgradientenb.TheSignal reduction through the increasedDephasing the moving spins in a diffusion-weightedSequence is proportional to the gradient time integral of the diffusion gradientb.
    [0044] HerkömmlicheDiffusionsexperimente beinhalten das Durchführen einer Reihe von Messungen.Ein Bereich von unterschiedlichen b-Werten wird in jeder von 6 oder12 Richtungen angelegt3,4,5.Conventional diffusion experiments involve taking a series of measurements. A range of different b-values is applied in each of 6 or 12 directions 3,4,5 .
    [0045] Einoptimierter Ansatz zur anisotropen Diffusionsmessung wurde von Joneset al.6 auf der Basis der Steskjal-Tanner7 Diffusionssequenz (siehe 1) entwickelt. Sie versucht, den Fehlerin dem Diffusionstensor zu minimieren und richtungsabhängige systematischeFehler zu entfernen. Bito et al.8 stelltefest, dass der Fehler in der Diffusionsmessung (σD) durchVerwenden von zwei Sätzenvon Diffusionsmessungen minimiert wird, einem ohne Diffusionsgradienten,einem mittels eines konstanten b-Werts(bMAX). Der Fehler kann ausgedrückt werdenals:
    [0046] Dasfolgende multiexponentielle Modell kann den Wirbelstromabfall annähern:
    [0047] Hierist λi die Abfallrate der Wirbelströme, dieausgelöstwerden durch den Anstieg und Abfall der Gradienten, wobei eine Anzahlvon unterschiedlichen Abfallraten i für jeden Gradientenschaltpunkterzeugt wird. Wirbelstrom-Abbildungsverzerrung ist nicht sichtbar,wenn der Abfall bis zum Zeitpunkt des Auslesegradienten T ausreichendwar.Here λ i is the fall rate of the eddy currents which are triggered by the rise and fall of the gradients, a number of different fall rates i being generated for each gradient switching point. Eddy current imaging distortion is not visible if the drop was sufficient up to the time of the readout gradient T.
    [0048] Für die Sequenzder Diffusionsimpulse, gezeigt in 2,kann die folgende Gleichung abgeleitet werden:
    [0049] Wiedurch einen Vergleich von (a) und (b) in 5 ersichtlich ist, ergibt der bipolareAnsatz von Heids Verfahren minimale Wirbelströme zur Auslesezeit. Für bestimmteParametersätzewerden die Wirbelströme Null.Grob diffusionsgewichtete Abbildungen, die mittels Heid's Wirbelstrom-optimiertemSchema erhalten wurden, werden in 6 mitdenjenigen verglichen, die mit dem Jones Verfahren erhalten wurden.As by comparing (a) and (b) in 5 it can be seen that the bipolar approach of Heid's method results in minimal eddy currents at the readout time. For certain parameter sets, the eddy currents Zero. Coarsely diffusion-weighted images obtained using Heid's eddy current-optimized scheme are shown in 6 compared to those obtained with the Jones method.
    [0050] Damitdie Reihe von wechselnden Gradienten in Kombination mit Refokussier-HF-Impulsen in 2 eine Diffusionsgewichtungerhält,müssendie stationärenSpins komplett neu phasiert werden. Dies trifft zu, vorausgesetzt,daß dergesamte Bereich unter den Diffusionsgradienten angepaßt ist.Das heißtfür einegegebene Gradientenamplitude: tD1 + tD2 – tD3 – tD4 = 0 (8) So that the series of changing gradients in combination with refocusing RF pulses in 2 receives a diffusion weighting, the stationary spins must be completely re-phased. This is true provided that the entire area is matched under the diffusion gradients. For a given gradient amplitude this means: t D1 + t D2 - t D3 - t D4 = 0 (8)
    [0051] DiePhasenverschiebung, die durch sich bewegende Spins erfahren wird,hängt vonihrer Position in dem Feldgradienten ab, welche sich in und zwischenjedem Diffusionsgradientenimpuls ändert. Am Ende der Diffusionssequenzhaben sich bewegende Spins eine Phasenverschiebung, die größer alsNull und proportional zum Ausmaß derDiffusion ist.ThePhase shift experienced by moving spinsdepends ontheir position in the field gradient, which is in and betweenevery diffusion gradient pulse changes. At the end of the diffusion sequencemoving spins have a phase shift that is greater thanZero and proportional to the extent ofIs diffusion.
    [0052] Aufgrundvon unvollständigen180 Grad Impulsen kann durch Anlegen von drei HF-Impulsen (wie in 2) ein stimuliertes Echo erzeugt werden.Dies ergibt weitere Komplikationen bei Diffusionsmessungen, dieswird jedoch vermieden, wenn mindestens zwei der Diffusionsimpulseunterschiedliche Gradientenzeitintegrale haben. 10,11 Due to incomplete 180 degree pulses, three RF pulses (as in 2 ) a stimulated echo is generated. This gives rise to further complications in diffusion measurements, but is avoided if at least two of the diffusion pulses have different gradient time integrals. 10.11
    [0053] Wennder Beitrag von der Rampenzeit ignoriert wird, erzeugen die vierGradientenkeulen in 2 einenb-Faktor wie folgt:
    [0054] Mitden Ansätzenvon Jones und Heid wird versucht, die Genauigkeit der Diffusionsmessungdurch Angehen zweier unterschiedlicher Anliegen zu optimieren. Daserste Verfahren versucht, den kumulativen Fehler in dem Diffusionstensorbei gegebenem inhärentemFehler in dem Signal eines gegebenen Volumenelements zu reduzieren,währendder letztere versucht, den inhärentenFehler durch Reduzieren der Abbildungsverzerrung, die von Wirbelströmen vonden Diffusionsgradienten erzeugt wird, zu reduzieren. In diesem Patentwurden diese zwei Lösungswegekombiniert, um eine wirbelstromkorrigierte und optimierte Sequenz zumMessen anisotroper Diffusion zu erzeugen (ECCO DTI, siehe 3).The approaches of Jones and Heid attempt to optimize the accuracy of the diffusion measurement by addressing two different concerns. The first method tries to reduce the cumulative error in the diffusion tensor for a given inherent error in the signal of a given volume element, while the latter tries to reduce the inherent error by reducing the image distortion generated by eddy currents from the diffusion gradients. In this patent, these two approaches were combined to create an eddy current corrected and optimized sequence for measuring anisotropic diffusion (ECCO DTI, see 3 ).
    [0055] EineKombination dieser zwei Lösungswegeführt zueiner Reihe von Gleichungen, die die Beschränkungen der wirbelstromkorrigiertenoptimierten Sequenz beschreiben. Gleichungen (4) und (6) sind tatsächlich unvereinbar,wodurch der Wirbelstromabfall nicht komplett minimiert werden kannohne inakzeptablen Signalverlust des T2 Abfallsund Zunahme des Diffusionsmessungsfehlers. Ein iterativer Ansatzzum Manipulieren von Parametern zum Erfüllen der obengenannten Gleichungenwurde angewendet und die Gradientenausrichtungen wurden für jedenWert von NH wie oben beschrieben bestimmt.A combination of these two approaches leads to a series of equations that describe the limitations of the eddy current corrected optimized sequence. Equations (4) and (6) are actually incompatible, which means that the eddy current drop cannot be completely minimized without an unacceptable signal loss of the T 2 drop and an increase in the diffusion measurement error. An iterative approach to manipulating parameters to satisfy the above equations was used and the gradient orientations were determined for each value of N H as described above.
    REFERENZENCREDENTIALS
    1. CP Bean, RW Deblois and LB Nesbitt, J Appl Phys, 30,1976 (1959)1. CP Bean, RW Deblois and LB Nesbitt, J Appl Phys, 30,1976 (1959) 2. J LaPage, A Bernalite, and DA Lindholm, Rev Sci Instrum,39 1019 (1968)2. J LaPage, A Bernalite, and DA Lindholm, Rev Sci Instrum,39 1019 (1968) 3. PJ Basser, J Mattiello, D LeBihan, "MR Diffusion Tensor Spectroscopy andImaging", BiophysicalJournal, 66: 259–267(1994).3. PJ Basser, J Mattiello, D LeBihan, "MR Diffusion Tensor Spectroscopy andImaging ", BiophysicalJournal, 66: 259-267(1994). 4. C Pierpaoli, P Jezzard, PJ Basser, A Barnett, G Di Chiro, "Diffusion TensorMR Imaging in the Human Brain:", Radiology,201: 637–648(1996).4. C Pierpaoli, P Jezzard, PJ Basser, A Barnett, G Di Chiro, "Diffusion TensorMR Imaging in the Human Brain: ", Radiology,201: 637-648(1996). 5. NG Papadakis, D Ng, C Haung, LD Hall, TA Carpenter, "A comparative studyof acquisition schemes for diffusion tensor imaging using MRI", Journal of MagneticResonance, 137: 67–82(1999).5. NG Papadakis, D Ng, C Haung, LD Hall, TA Carpenter, "A comparative studyof acquisition schemes for diffusion tensor imaging using MRI ", Journal of MagneticResonance, 137: 67-82(1999). 6. DK Jones, MA Horsfield, A Simmons, "Optimal Strategies for Measuring Diffusionin Anisotropic Systems by Magnetic Resonance Imaging", Magnetic Resonancein Medicine, 42: 515–525(1999).6. DK Jones, MA Horsfield, A Simmons, "Optimal Strategies for Measuring Diffusionin Anisotropic Systems by Magnetic Resonance Imaging, "Magnetic Resonancein Medicine, 42: 515-525(1999). 7. Stejskal et al., "SpinDiffusion Measurements: Spin Echoes in the Presence of a Time-DependentField Gradient",Journal of Chemical Physics, 42(1): 288–292 (1965).7. Stejskal et al., "SpinDiffusion Measurements: Spin Echoes in the Presence of a Time-DependentField gradient ",Journal of Chemical Physics, 42 (1): 288-292 (1965). 8. Y. Bito, S. Hirata, E. Yamamoto, "Optimal gradient factors for ADC measurements", Proceedings ofthe 3rd Annual meeting of ISMRM, Nice, France,p913, (1995).8. Y. Bito, S. Hirata, E. Yamamoto, "Optimal gradient factors for ADC measurements", Proceedings of the 3 rd Annual meeting of ISMRM, Nice, France, P913, (1995). 9. A.L. Alexander, J.S. Tsuruda, D.L. Parker, "Elimination of EddyCurrent Artifacts in Diffusion-Weighted Echo-Planar Images: TheUse of Bipolar Gradients",Magnetic Resonance in Medicine, 38: 1016–1021 (1997).9. AL Alexander, JS Tsuruda, DL Parker, "Elimination of Eddy Current Artifacts in Diffusion-Weighted Echo-Planar Images: The Use of Bipolar Gradients ", Magnetic Resonance in Medicine, 38: 1016-1021 (1997). 10. O. Heid, "EddyCurrent-Nulled Diffusion Weighting", Proc. Int. Soc. Mag. Reson. Med.,8:799 (2000).10. O. Heid, "EddyCurrent-Nulled Diffusion Weighting ", Proc. Int. Soc. Mag. Reson. Med.,8: 799 (2000). 11. O. Heid, "Diffusiondetection by means of magnetic resonance", US Patent 6,265,872, July 24 (2001).11. O. Heid, "Diffusiondetection by means of magnetic resonance ", US Patent 6,265,872, July 24 (2001).
    权利要求:
    Claims (18)
    [1]
    Verfahren zur wirbelstromkompensierten Diffusionsbildgebungmittels Magnetresonanz, wobei das Verfahren die folgenden Schritteaufweist: a) Erhalten eines Spinechosignals in einem Auslesezeitfensterdurch Anregen eines Kernresonanzsignals mittels eines ersten Hochfrequenzimpulsesund durch Refokussieren dieses Signals mittels mindestens eines zweitenHochfrequenzimpulses und eines dritten Hochfrequenzimpulses; b)Anlegen von Bildgebungs-Gradientenfeldern zum räumlichen Codieren der Abbildungin Scheiben-, Lese- und Phasenrichtungen; c) Anlegen von zusätzlichenGradientenfeldern einer spezifischen Richtung und Amplitude durchAktivieren von Gradientenimpulsen zwischen jedem der Hochfrequenzimpulseund vor dem Auslesefenster, wobei die Gradientenimpulse eine Polarität haben,die zwischen aufeinander folgenden Gradientenimpulsen wechselt, wobeieine Gesamtheit der Gradientenimpulse ein Gradientenzeitintegralvon Null zwischen einer Zeit der Anregung und dem Mittelpunkt deskx oder k-Raums hat, wobei mindestens zweider Gradientenimpulse unterschiedliche Zeitintegrale haben; d) Ändern derGradientenrichtung; und e) Wiederholen der Schritte a) bisc), um die zusätzlichenGradientenrichtungsvektoren gleichmäßig über einer Kugel zu verteilen.Method for eddy current-compensated diffusion imaging by means of magnetic resonance, the method comprising the following steps: a) obtaining a spin echo signal in a readout time window by exciting a nuclear magnetic resonance signal by means of a first high-frequency pulse and by refocusing this signal by means of at least a second high-frequency pulse and a third high-frequency pulse; b) Creation of imaging gradient fields for spatial coding of the image in slice, read and phase directions; c) Applying additional gradient fields of a specific direction and amplitude by activating gradient pulses between each of the high-frequency pulses and in front of the readout window, the gradient pulses having a polarity that changes between successive gradient pulses, with a totality of the gradient pulses having a gradient time integral of zero between a time the excitation and the center of the k x or k space, at least two of the gradient pulses having different time integrals; d) changing the gradient direction; and e) repeating steps a) to c) to distribute the additional gradient direction vectors evenly over a sphere.
    [2]
    Verfahren nach Anspruch 1, das weiterhin die Einstellungder Zeitorte der Hochfrequenzimpulse, des Auslesezeitfensters undder Gradientenfelder umfasst, um einen diffusionsparameterbeeinflusstenRauschabstand zu maximieren und die Wirbelstrom-Feldverzerrung imMittelpunkt des kx oder k-Raums zu minimieren.The method of claim 1, further comprising adjusting the time locations of the radio frequency pulses, the readout time window, and the gradient fields to maximize a signal-to-noise ratio influenced by the diffusion parameters and to minimize the eddy current field distortion at the center of the k x or k space.
    [3]
    Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Zeitorte iterativund systematisch variiert werden, um ein relatives Maximum des Rauschabstandsund ein relatives Minimum der Wirbelstrom-Feldverzerrung zu erhalten.The method of claim 2, wherein the time locations are iterativeand systematically varied to a relative maximum of the signal-to-noise ratioand to obtain a relative minimum of the eddy current field distortion.
    [4]
    Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Zeitorte alsFunktion von Echozeiten analysiert werden.The method of claim 3, wherein the time locations are asFunction of echo times can be analyzed.
    [5]
    Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Zeitorte alsFunktion von Gradientenfelddauern in Abhängigkeit der Echozeiten analysiertwerden.The method of claim 4, wherein the time locations asFunction of gradient field durations depending on the echo times analyzedbecome.
    [6]
    Verfahren nach Anspruch 5, wobei die Zeitorte alsFunktion einer Wirbelstrom-Abfallzeitanalysiert werden.The method of claim 5, wherein the time locations asFunction of an eddy current fall timeto be analyzed.
    [7]
    Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Zeitorte alsFunktion einer Anzahl von Messungen analysiert werden.The method of claim 3, wherein the time locations are asFunction of a number of measurements can be analyzed.
    [8]
    Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Zeitorte alsFunktion eines Gradientenzeitintegrals analysiert werden.The method of claim 3, wherein the time locations are asFunction of a gradient time integral can be analyzed.
    [9]
    Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Zeitorte alsFunktion der Diffusionsfähigkeitder zu messenden Probe analysiert werden.The method of claim 3, wherein the time locations are asFunction of diffusibilityof the sample to be measured.
    [10]
    Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Zeitorte alsFunktion einer transversalen Relaxationszeit analysiert werden.The method of claim 3, wherein the time locations are asFunction of a transverse relaxation time can be analyzed.
    [11]
    Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Zeitorte mittelsder folgenden Formel analysiert werden:
    [12]
    Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Zeitorte mittelsder folgenden Formel analysiert werden
    [13]
    Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dasweiterhin aufweist: Auswählender Gradientenfeldstärkenin Schritten c) und e) zum Maximieren der Diffusionsbildgebungssensitivität.Method according to one of the preceding claims, thestill has: Selectthe gradient field strengthsin steps c) and e) to maximize the diffusion imaging sensitivity.
    [14]
    Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobeidie Schritte c), d) und e) das gleichzeitige Anlegen von drei Gradientenin drei orthogonalen räumlichenRichtungen umfasst und das Ändernder relativen Feldstärkenvon drei Gradienten zwischen aufeinander folgenden Iterationen vonSchritt e).Method according to one of the preceding claims, whereinsteps c), d) and e) the simultaneous application of three gradientsin three orthogonal spatialDirections covered and changingthe relative field strengthsof three gradients between successive iterations ofSteps).
    [15]
    Verfahren nach Anspruch 14, wobei die drei Gradientenin kartesischen oder radialen Koordinaten ausgedrückt sind.The method of claim 14, wherein the three gradientsare expressed in Cartesian or radial coordinates.
    [16]
    Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobeiSchritt c) die folgenden Schritte aufweist: c1) Aktiviereneines Gradientenimpulses einer ersten Polarität zwischen dem ersten Hochfrequenzimpulsund dem zweiten Hochfrequenzimpuls; c2) Aktivieren von zweiGradientenimpulsen von unterschiedlicher Polarität zwischen dem zweiten Hochfrequenzimpulsund dem dritten Hochfrequenzimpuls beginnend mit einer Polarität, die entgegengesetztzur ersten Polaritätist; und c3) Aktivieren eines weiteren Gradientenimpulses zwischendem dritten Hochfrequenzimpuls und dem Auslesefenster.Method according to one of the preceding claims, whereinStep c) has the following steps:c1) Activatea gradient pulse of a first polarity between the first high-frequency pulseand the second radio frequency pulse;c2) Activate twoGradient pulses of different polarity between the second radio frequency pulseand the third radio frequency pulse starting with a polarity that is oppositeto the first polarityis; andc3) activation of a further gradient pulse betweenthe third high-frequency pulse and the readout window.
    [17]
    Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dasweiterhin das Anlegen des Scheibenselektionsgradienten während einerZeitdauer der Hochfrequenzimpulse umfasst.Method according to one of the preceding claims, thecontinue to apply the slice selection gradient during aDuration of the high-frequency pulses includes.
    [18]
    Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobeiSchritt b) die folgenden Schritte aufweist: b1) räumlichesCodieren eines Spinechosignals durch Aktivieren eines Phasencodiergradientenvor dem Auslesen; und b2) Aktivieren eines Auslesegradientenwährenddes Auslesezeitfensters. oder: b3) Aktivieren einer Reihe vonoszillierenden Auslesegradienten während des Auslesezeitfensters,die Phasencodieren zwischen jedem Auslesegradienten beinhaltet.Method according to one of the preceding claims, whereinStep b) has the following steps:b1) spatialEncoding a spin echo signal by activating a phase encoding gradientbefore reading; andb2) Activate a readout gradientwhilethe readout window. or:b3) Activate a series ofoscillating readout gradient during the readout time window,which includes phase coding between each readout gradient.
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    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2004-12-16| OP8| Request for examination as to paragraph 44 patent law|
    2009-10-15| 8364| No opposition during term of opposition|
    2018-11-01| R119| Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee|
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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