Neue Methode zur effizienten Wirbelstromcharakterisierung
17. November 2020
Michael Schwerter, Markus Zimmermann, Jörg Felder und N. Jon Shah
Um qualitativ hochwertige Bilder und Daten zu erhalten, muss das statische Magnetfeld eines MRT-Systems homogen sein. Um dies zu erreichen, enthalten Standard-MRT-Systeme Shimspulen niedriger Ordnung, welche magnetische Korrekturfelder erzeugen. Diese werden durch Kugelflächenfunktionen beschrieben und können so eingestellt werden, dass auftretende Inhomogenitäten reduziert werden.. Wenn ein Patient jedoch in das MRT-Gerät eingelegt wird, verursacht die Verteilung von Geweben mit unterschiedlichen magnetischen Suszeptibilitäten oft Feldverzerrungen, die durch die Shimspulen nicht korrigiert werden können. Die derzeitigen Methoden zur Lösung dieses Problems sind anspruchsvoll und neuartige Lösungsansätze führen oft zur Erzeugung von Wirbelströmen, die die Homogenität des Magnetfeldes weiter verschlechtern und zu Bildern mit Artefakten führen.
Als Antwort darauf haben Forscher des Forschungszentrums Jülich zwei Neuerungen zu bestehenden Wirbelstrom-Charakterisierungstechniken vorgeschlagen. Diese umfassen ein effizientes räumlich-zeitliches Sampling der Wirbelstromfelderund ein
modellbasiertes Fitting der Wirbelstromkomponenten Parameter.
Es hat sich gezeigt, dass die vorgeschlagenen 'benutzerfreundlichen' Methoden Wirbelstromfelder effizient charakterisieren und zur Erleichterung von Pre-Emphasis-Implementierungen, wie z.B. für dynamische B0-Shimming-Anwendungen, angewendet werden können.
Es wird erwartet, dass diese Innovation nach weiterer Forschung und Entwicklung sowohl in der klinischen Forschung als auch in der Grundlagenforschung eingesetzt wird, um die Qualität der in einer Reihe von MR-Anwendungen gewonnenen Daten zu verbessern.
Die obige Abbildung zeigt das Sequenzdiagramm und das räumliche Sampling des vorgeschlagenen EC-Messansatzes. A) Während des zeitlichen Verlaufs des EC-Zerfalls werden insgesamt NT 2D-Gradienten-Echo-Bilder aufgenommen. Die durch den Shim-Impuls induzierten ECs führen zu Phasenverschiebungen in den Bilddaten. Die Aufnahme wird so wiederholt, dass EC-Bilder in drei orthogonalen Ebenen aufgenommen werden. B, Es wird eine orthogonale und vom Iso-Zentrum leicht verschobenede Anordnung der drei Bildschnitte gewählt, um mögliche Degenerationen der EC-Daten zu brechen. Die Magnitudenbilder werden hier zur besseren Visualisierung angezeigt und veranschaulichen die Schichtpositionierung. Die Abkürzungen: Rx, Empfangen; Tx, Senden
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