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    • 专利摘要:
    Die vorliegende Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zum Erfassen räumlich kodierter Signale für die MR-Abbildung, wobei zumindest ein Bereich einer HF-Spule mit einer homogenitätsfördernden Substanz gefüllt ist. Indem als homogenitätsfördernde Substanz eine Substanz wie Perfluorkohlenstoff innerhalb der HF-Spule verwendet wird, können dicke Sättigungspolster ganz vermieden werden oder dünnere Polster können verwendet werden, um jeden beliebigen Leerraum zwischen dem Patienten und der Spule auszufüllen. Die vorliegende Erfindung ist insbesondere in einer CTL-Spulenanordnung zur Erfassung von Diagnosedaten des Halsbereichs eines Patienten nützlich. Jedoch können die erfindungsgemäßen Vorteile auch für andere Oberflächenspulen für andere anatomische Bereiche verwendet werden, wo die Steuerung der Suszeptibilität wünschenswert ist. Zusätzlich wirkt die homogenitätsfördernde Substanz als Wärmesenke für jeden beliebigen heißen Fleck auf der Spule.
    公开号:DE102004012138A1
    申请号:DE200410012138
    申请日:2004-03-12
    公开日:2004-09-30
    发明作者:Ceylan C. Waukesha Guclu；Phillip E. Delafield Steen；Robert S. Hartland Stormont；Robert M. Waukesha Vavrek
    申请人:GE Medical Systems Global Technology Co LLC；
    IPC主号:G01R33-28
    专利说明:
    [0001] Die vorliegende Erfindung betrifftallgemein die Magnetresonanz(MR)-Abbildung und insbesondere eineHF-Spule, in die eine homogenitätsförderndeSubstanz integriert ist, so daß einverbessertes MR-Bild eines Untersuchungsobjekts rekonstruiert werdenkann.
    [0002] Wenn eine Substanz wie etwa menschliches Gewebeeinem uniformen Magnetfeld (Polarisatonsfeld B0)ausgesetzt wird, versuchen die individuellen Magnetmomente der Spinsin dem Gewebe sich am Polarisationsfeld auszurichten, präzessierenaber um dieses in einer zufälligenOrdnung mit ihrer charakteristischen Larmor-Frequenz. Wenn die Substanz oderdas Gewebe einem Magnetfeld (Erregungsfeld B1)ausgesetzt wird, das in der X-Y-Ebene liegt und das nahe der Larmor-Frequenzist, kann das ausgerichtete Nettomoment oder die „longitudinaleMagnetisierung" Mz in der X-Y-Ebene gedreht oder „gekippt" werden, um ein transversalesNettomagnetmoment Mt zu erzeugen. Ein Signalwird von den angeregten Spins ausgesendet, nachdem das Anregungssignal B1 beendet ist, und dieses Signal kann empfangen undbearbeitet werden, um ein Bild zu erzeugen.
    [0003] Wen diese Signale verwendet werden,um Bilder zu erzeugen, werden die Magnetfeldgradienten (Gx, Gy und Gz) verwendet. Typischerweise wird der Bereich,der abgebildet wird, von einer Folge von Meßzyklen abgetastet, in denensich die Gradienten gemäß des bestimmtenverwendeten Lokalisierungsverfahrens ändern. Der sich daraus ergebendeSatz von empfangenen NMR-Signalen wird digitalisiert und verarbeitet, umdas Bild unter Verwendung von einer aus vielen bekannten Rekonstruktionstechnikenzu rekonstruieren.
    [0004] Magnetresonanzabbildung (MRI) beruhtallgemein auf der Erregung von Wasserstoffatomen innerhalb des Gewebes,Menschliches Gewebe hat typischerweise einen hohen Wasseranteilund Wasserstoff ist in Wasser sehr viel enthalten, Deshalb wird dieMR-Abbildung, die auf dem Abtasten nach Wasserstoff beruht, typischerweisefür dieDiagnose bevorzugt. Es ist bekannt, daß für die MR-Abbildung mit WasserstoffGewebe, die kein oder wenig Wasserstoff haben, ein sehr kleinesoder überhauptkein Signal erzeugen. Andererseits sind Gewebe oder fette Bereichemit hohem Wasserstoffanteil sehr strahlungsintensiv und erzeugenein starkes MR-Signal. Wenn jedoch der Wasserstoffanteil des Gewebesrelativ zu nahen Geweben außergewöhnlich hochist, kann das sich ergebende Signal durch die Details der nahegelegenenGewebe mit geringerem Wasserstoffanteil verschüttet und verborgen werden.Dies ist insbesondere problematisch, wenn die Gewebe mit niedrigemWasserstoffanteil fürdie Diagnose der MR-Abbildungwichtig sind.
    [0005] Eine Anzahl von Abbildungstechnikenwurde entwickelt, um das bereits erwähnte Problem zu lindern, undsind entworfen, um die Signale zu trennen, die von den unterschiedlichenGeweben ausgesendet werden, die dem MR-Abbildungsverfahren unterliegen.Diese Verfahren umfassen den Nullabgleich von Signalen von bestimmtenGeweben. Ein solches Verfahren, das allgemein als „Fettsättigung" bezeichnet wird,erfordert, daß dasgesamte Gewebe einem nicht resonanten spezifischen Sättigungspuls(3,3 ppm weg) unterliegt. Der Sättigungspuls „deaktiviert" die Fettbereichedes Gewebes, so daß nützlicheSignale von dem Fett nicht ausgesendet werden, wenn der Abbildungsbereichdes Datenerfassungssignals angewandt wird.
    [0006] Damit die Fettsättigung effektiv ist, muß die Homogenität genausein. Wenn nicht, könnenGewebe ohne Fett um einige ppm von der Resonanz weg sein und versehentlichdurch den nicht resonanten spezifischen Sättigungspuls „deaktiviert" werden, was zu einemunvollständigenund möglicherweise unverwendbarenBild führt.Zusätzlichist die MR-Abbildung des Hals- und Schulterbereichs des Patientenbesonders empfänglichfür ineffektiveFettsättigung,da diese Bereiche des Patienten oft eine erhöhte Feldinhomogenität aufgrundder Geometrie des Halses und/oder der Schultern aufweisen. Ein Verfahren,das die Beschränkungenoder Ungenauigkeit der Fettsättigungin dem Hals- und Schulterbereich anspricht, umfaßt die Anbringung eines Beutels mitWasser oder einer nicht protonierten Flüssigkeit um diese Bereichedes Patienten herum. Wasser, das hoch protoniert ist, erzeugt jedochein helles Signal auf dem sich ergebenden MR-Bild, was wie oben erörtert einNachteil ist. Deshalb ist die Anbringung eines Beutels oder Behälters mitnicht protonierten Flüssigkeitenwie Fluorkohlenstoffen vorzuziehen.
    [0007] Fluorkohlenstoffe haben Magnetsuszeptibilitätseigenschaften,die denen von menschlichem Gewebe ähnlich sind. Sie erwiesen sichfür dieBerichtigung der Feldinhomogenitäthoch effektiv, wodurch sie die Fähigkeitverbessern, nur Fettgewebe zu sättigen.Insbesondere Fluorkohlenstoffe mit wenig Wasserstoff haben Magnetsuszeptibilitätseigenschaften,die denen von menschlichem Gewebe ähneln, und da sie nur einengeringen Wasserstoffanteil haben, tragen sie nicht zu dem Signaldes MR-Bilds bei.
    [0008] Insbesondere Beutel aus einer fluorkohlenstoffwerkstoffhaltigenSubstanz oder „Polster" können, wennsie richtig verwendet werden, den Einfluß des menschlichen Körpers aufden Magnetfluß verringern.Man hat sich vorzustellen, daß derMagnetfluß entlangder Magnetaussparung in Z-Richtung verläuft. Wenn sich ein Untersuchungsobjektin der Aussparung eines MR-Systems befindet, wird der Magnetfluß beeinflußt, da derWasseranteil des Gewebes diamagnetisch ist. Der Querschnitt desUntersuchungsobjekts wird abhängigvon dem anatomischen Bereich im Inneren entlang der Magnetaussparungtypischerweise zunehmen und abnehmen. Diese Änderung des Querschnitts hateinen kleinen aber beträchtlichenEinfluß aufden Magnetfluß. Wenndie Richtung und Stärkedes Magnetflusses durch Änderungender Geometrie des Untersuchungsobjekts geändert werden, nimmt die Homogenität des Magnetfeldsin diesen Bereichen ab. Wie mit Bezugnahme auf 7 beispielsweise erörtert werden wird, sind Spulenanordnungengewöhnlich soaufgebaut, daß sieeinen Vorsprung oder „eine Wölbung" aufweisen, die alseine Halsauflage für einePatienten dient. Da es wünschenswertist, den Abstand zwischen dem Patienten und der RF-Spule zu verringern,befinden sich die RF-Spulenelemente typischerweise in einer Lage,die der Kontur der Halsauflage entspricht. Als Ergebnis werden Luftvolumenin der Spulenanordnung gebildet, die den Magnetfluß negativbeeinflussen können.Das heißt,der Magnetfluß,der durch den Patienten verläuft,wird auf die Luftvolumina treffen und wird auf die Wechselwirkungenmit dem Gewebewasser des Patienten anders reagieren. Als Ergebniswird der Magnetfluß seineRichtung ändernund negativ die Homogenität beeinflussen.Wenn im Ergebnis die Änderungendes Querschnitts verringert werden könnten, würde sich die Homogenität verbessern.
    [0009] Eine alternative aber weniger wünschenswerteAusführungsformverwendet Wasser mit einem Zusatz und einem extrem schnellen Signalverfall,so daß eskein bedeutsames Signal währendeiner typischen NMR-Messung erzeugt. Zumindest zwei Nachteile desWassers mit einem Zusatz sind seine Permitivität und elektrische Leitfähigkeit.Die HF-Leistung und Sicherheit von Wasser mit einem Zusatz sindauch problematisch.
    [0010] Da die Ausführungsform den Vorteilen, die durchPolster erreicht werden, nicht widerstehen kann, kann sie während derErfassung von Abbildungsdaten von bestimmten Bereichen des Patientenproblematisch sein. Wenn beispielsweise wie in 7 gezeigt Daten von dem Halsbereich erfaßt werden,wird ein Patient 1 auf einen Tisch 2 gelegt, dereine HF-Spulenanordnungaufweist und einen Vorsprung 3 umfaßt, der sich von da erstreckt.Der Vorsprung 3 dient als Auflage für den Hals 4 des Patienten 1,beherbergt aber auch eine HF-Spule (nicht gezeigt). Indem die Spuleinnerhalb der Aussparung 3 angebracht wird, kann die Spulenäher andem Hals positioniert werden, was die Stärke des empfangenen Signalserhöhtund schließlichzu einem besseren Diagnosebild führt.Die Anbringung eines Polsters 5 an einem oberen Ende 6 desVorsprungs 3, um die Änderungendes Querschnitts zwischen dem Rumpf und dem Hals des Patienten zuverringern, führtdazu, daß dieKrümmung 7 desHalses 4 übertriebenwird und läuftdaher der Absicht zuwider, die Konturänderungen zu minimieren. Zusätzlich erhöht die Anbringungdes Polsters 5 den Abstand d zwischen der HF-Spule unddem Hals, was die Signalstärke,die von der Spule erfaßtwird, verringert.
    [0011] Der vorliegenden Erfindung liegtdie Aufgabe zugrunde, ein System und Verfahren zum Erfassen räumlich kodierterSignale fürdie MR-Abbildung zu verbessern, so daß anatomische Konturen desPatienten nicht übertriebendargestellt werden und der Abstand zwischen dem Patienten und derHF-Spule nicht erhöhtwird.
    [0012] Die der Erfindung zugrundeliegendeAufgabe wird durch ein Gerätzur Erfassung räumlichkodierter Signale fürdie MR-Abbildunggemäß Patentanspruch1 gelöst.
    [0013] Ein erfindungsgemäßes Gerät zum Erfassen räumlich kodierterSignale fürdie MR-Abbildung weist auf: eine HF-Spule und Bilddaten voneinem Untersuchungsobjekt, das sich in einem Abbildungsraum befindet,zu erfassen, wobei sich die HF-Spule innerhalb eines Gehäuses befindet;und eine homogenitätsförderndeSubstanz, die sich innerhalb eines Bereichs des HF-Gehäuses befindet.
    [0014] Vorteilhafterweise kann aufgrundder Verwendung von einer homogenitätsfördernder Substanz wie beispielsweiseeiner Perfluorkohlenstoff-Flüssigkeitinnerhalb der HF-Spule, die Querschnittskonsistenz der Spulenanordnungund des darauf befindlichen Patienten verbessert werden, die Verwendungvon dicken Sättigungspolsternvollständigvermieden werden oder dünnerePolster können verwendetwerden, um jeglichen Leerraum zwischen dem Patienten und der Spuleauszufüllen.
    [0015] Ein erfindungsgemäßes Gerät läßt sich besonders vorteilhaftfür zervikal-thorakal-lumbale (CTL)Spulenanordnungen zum Erfassen von Diagnosedaten des Halsbereichseines Patienten einsetzen.
    [0016] Vorteilhafterweise läßt sichein erfindungsgemäßes Gerät auch für andereOberflächenspulenfür andereanatomische Bereiche einsetzen, um Probleme mit der Feldinhomogenität zu lösen, diedurch die Suszeptibilitätverursacht werden.
    [0017] Vorteilhafterweise wirkt der Fluorkohlenstoff zusätzlich alsWärmesenkeund verringert so die Maximaltemperatur von jedem heißen Punktauf der Spule.
    [0018] Ferner weist ein MRI-Gerät mehrereSpulen, die sich um eine Magnetaussparung herum befinden, um einMagnetpolarisationsfeld anzulegen, und ein HF-Transceiversystemauf. Ein HF-Schalter wird von einem Pulsmodul gesteuert, um HF-Signale zu einer HF-Spulenanordnungzu übertragen,die zumindest eine HF-Spule hat, um MR-Bilder zu erfassen. Eine homogenitätsförderndeFlüssigkeitbefindet sich in einem Bereich der HF-Spulenanordnung, um die homogenitätssensitivenAnwendungen wie etwa Fettsättigungin einem Untersuchungsobjekt während derMR-Bilderfassung zu verbessern.
    [0019] Ferner weist ein Verfahren zur MR-Abbildungden Schritt des Unterbringens eines Untersuchungsobjekts innerhalbeiner Aussparung eines Magnets einer MRI-Systems auf. Eine homogenitätsförderndeSubstanz befindet sich in einem Bereich einer HF-Spule, die dazudient, Bilddaten von zumindest einem Bereich des Untersuchungsobjektszu erfassen. Das Verfahren umfaßtauch den Schritt des Erfassens von Bilddaten und zumindest einenBereich des Untersuchungsobjekts. Ein MR-Bild von zumindest einemBereich des Untersuchungsobjekts wird dann aus den erfaßten Bilddatenrekonstruiert.
    [0020] Im folgenden wird die vorliegendeErfindung mit Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben.Es zeigen:
    [0021] 1 einschematisches Blockdiagramm eines MR-Abbildungssystems;
    [0022] 2 eineAnsicht eines Patienten, der sich auf einer HF-Spulenanordnung befindet;
    [0023] 3 eineperspektivische Ansicht einer HF-Spulenanordnung;
    [0024] 4 eineAnsicht der HF-Spulenanordnung aus 3 vonunten;
    [0025] 5 eineAnsicht der HF-Spulenanordnung aus 3,wobei die untere Abdeckung entfernt ist;
    [0026] 6 eineQuerschnittsansicht entlang der Linie 6-6 aus 3; und
    [0027] 7 eineAnsicht eines Patienten auf einer HF-Spulenanordnung aus dem Standder Technik.
    [0028] Mit Bezugnahme auf 1 sind die Hauptbestandteile eines bevorzugtenMagnetresonanzabbildungs(MRI)-Abbildungssystems gezeigt. Das Systemwird mit Hilfe einer Konsole 12 gesteuert, die eine Tastaturoder andere Eingabeeinrichtung 13, ein Steuerungsfeld 14 undeinen Bildschirm 16 umfaßt. Die Konsole 12 ist über eineVerbindung 18 mit einem getrennten Computersystem 20 verbunden,welches es einem Nutzer erlaubt, die Erzeugung und Anzeige der Bilderauf dem Bildschirm 16 zu steuern. Das Computersystem umfaßt eineAnzahl von Modulen, die miteinander über eine Rückseite 20a verbunden sind.Sie umfassen ein Bildprozessormodul 22, ein CPU-Modul 24 undein Speichermodul 26, das aus dem Stand der Technik alsBildpuffer zur Speicherung von Bilddatenfeldern bekannt ist. DasComputersystem 20 ist mit dem Plattenspeicher 28 unddem Bandlaufwerk 30 zur Speicherung der Bilddaten und Programmeverbunden und ist mit einer getrennten Systemsteuerung 32 über eineserielle Verbindung mit hoher Geschwindigkeit verbunden. Die Eingabeeinrichtungkann eine Maus, eine Tastatur, eine Rollkugel, ein berührungsaktivierterBildschirm, ein Lichtstab, eine Sprachsteuerung, ein Lichtstab,eine Sprachsteuerung oder ähnlicheoder äquivalente Eingabeeinrichtungenumfassen und kann fürdie interaktive Geometrievorschrift verwendet werden.
    [0029] Die Systemsteuerung 32 umfaßt einenSatz von Modulen, die miteinander durch eine Rückseite 32a verbundensind, Diese umfassen ein CPU-Modul 36 und ein Pulsgeneratormodul 38,das mit der Konsole 12 übereine serielle Verbindung 40 verbunden ist. Die Systemsteuerung 32 empfängt Befehlevon dem Nutzer überdie Verbindung 40, um die Abtastfolge zu bezeichnen, dieausgeführtwerden soll. Das Pulsgeneratormodul 38 bewirkt, daß die Systemkomponentendie erwünschteAbtastfolge ausführenund erzeugt Daten, die die zeitliche Abstimmung, Stärke undForm der erzeugten HF-Pulse und die zeitliche Abstimmung und Länge desDatenerfassungsfensters anzeigen. Das Pulsgeneratormodul 38 istmit einem Satz von Gradientenverstärkern 42 verbunden, umdie zeitliche Abstimmung und Gestalt der Gradientenpulse, die während desAbtastens erzeugt werden, anzuzeigen. Das Pulsgeneratormodul 38 kann auchPatientendaten von einer physiologischen Erfassungssteuerung 44 erhalten,die Signale von einer Anzahl unterschiedlicher Sensoren empfängt, diemit dem Patienten verbunden sind, wie etwa ECG-Signale von Elektroden,die an dem Patienten angebracht sind. Schließlich ist das Pulsgeneratormodul 38 miteiner Schaltung 46 füreine Abtastraumschnittstelle verbunden, die Signale von unterschiedlichen Sensorenempfängt,die zum Zustand des Patienten und des Magnetsystems gehören. EinPatientenpositionierungssystem 48 empfängt Befehle über die Schaltung 46 für eine Abtastraumschnittstelle,um den Patienten zu der erwünschtenPosition fürdas Abtasten zu bewegen.
    [0030] Die Gradientenwellenformen, die vondem Pulsgeneratormodul 38 erzeugt werden, werden an dasGradientenverstärkerystem 42,das die VerstärkerGx, Gy und Gz hat, angelegt. Jeder Gradientenverstärker regteine entsprechende physikalische Gradientenspule in einer Gradientenspulenanordnung 50 an,die dazu dient, die Magnetfeldgradienten zu erzeugen, die zur räumlichenKodierung des erfaßten Signalsverwendet werden. Die Gradientenspulenanordnung 50 istTeil einer Magnetanordnung 52, die einen Polarisationsmagneten 54 undeine HF-Ganzkörperspule 56 umfaßt. EinTransceivermodul 58 in der Systemsteuerung 52 erzeugtPulse, die von einem HF-Verstärker 60 verstärkt werdenund mit der HF-Spule 56 durch einen Übertragungs-Empfangs-Schalter 62 gekoppeltwerden. Die sich ergebenden Signale, die von den angeregten Kernenin dem Patienten ausgesandt werden, können von der gleichen HF-Spule 56 erfaßt werdenund überden Übertragungs-Empfangs-Schalter 62 miteinem Vorverstärker 64 gekoppeltwerden. Die verstärkten MR-Signalewerden demoduliert, gefiltert und in dem Empfängerabschnitt des Transceivers 58 digitalisiert. Der Übertragungs/Empfangs- Schalter 62 wirdvon einem Signal von dem Pulsgeneratormodul 38 gesteuert,um den HF-Verstärker 60 elektrischmit der Spule 56 währenddes Übertragungsmoduszu verbinden und die Spule 56 mit dem Vorverstärker 64 während desEmpfangsmodusses zu verbinden. Der Übertragungs/Empfangsschalter 62.erlaubt auch die Verwendung von einer getrennten HF-Spule (beispielsweiseeiner Oberflächenspule)entweder fürden Übertragungs-oder Empfangsmodus.
    [0031] Die MR-Signale, die von der HF-Spule 56 erfaßt werden,werden von dem Transceivermodul 58 digitalisiert und zueinem Speichermodul 66 in der Systemsteuerung 32 übertragen.Eine Abtastung wird beendet, wenn ein Feld von rohen Daten im Raumk in dem Speichermodul 66 erfaßt wurde. Diese Rohdaten imRaum k werden in getrennten Datenfelder im k-Raum für jedesBild, das rekonstruiert werden soll, neu geordnet und alle von ihnenwerden in einen Feldprozessor 68 eingegeben, der die Daten inein Feld von Bilddaten fouriertransformiert. Diese Bilddaten werden über dieserielle Verbindung 34 zu dem Computersystem 20 geschickt,wo sie in einem Speicher wie etwa einer Speicherplatte 28 gespeichertwerden. Als Reaktion auf Befehle, die von der Konsole 12 empfangenwerden, könnendie Bilddaten in einem Langzeitspeicher wie dem Bandlaufwerk 30 archiviertwerden oder sie könnenvon dem Bildprozessor 22 weiterverarbeitet werden und zuder Konsole 12 geschickt werden und auf dem Bildschirm 16 dargestelltwerden.
    [0032] Mit Bezugnahme auf die 2 wird ein Patient 70 gezeigt,der auf einer Oberflächenspulenanordnung 72 für eine MR-Abbildung liegt,um die Diagnosebilder eines Halsbereichs 74 des Patienten 70 zuerfassen und zu rekonstruieren. Die Anordnung 72 umfaßt einenVorsprung 76, um den Hals des Patienten zu stützen. DasStützendes Halses des Patienten ist kritisch, um die Bewegung zu minimierenund das Rückgratnicht zu belasten. Es verringert auch die Besorgnis des Patienten,wenn man ihn so komfortabel wie möglich bettet. MRIs werden auseiner Anzahl von Gründendurchgeführt,aber hauptsächlichum Diagnosedaten zu erfassen, so daß eine medizinische Diagnose/Prognoseeffektiv gestellt werden kann. Der Patient ist deshalb typischerweisebesorgt überdas Verfahren und es wird alles mögliche unternommen, um dieBesorgnisse des Patienten zu lindern und es dem Patienten so komfortabelwie möglichzu machen. Der Vorsprung dient auch dazu, eine Auflage für den Halszu schaffen, so daß esunwahrscheinlicher ist, daß sichder Patient während desVorgangs bewegt. Eine Bewegung währendder Datenerfassung kann zu mehr Artefakten auf dem letztendlichrekonstruierten Bild führen.
    [0033] Wie oben beschrieben überträgt eine HF-Ganzkörperspuledie HF-Signale zu dem Patienten. Eine getrennte Spulenanordnung 72 wirddann verwendet, um die HF-Signale zu empfangen, die von dem Patientenausgesendet werden. Eine Bereich der getrennten Spulenanordnungkann in dem Vorsprung 76 angebracht sein. Insbesonderebefindet sich die Spule 78 in dem Vorsprung und ist eingerichtet,um die sich ergebenden Signale, die von den angeregten Kernen imPatienten ausgesendet werden, zu empfangen. In der veranschaulichtenAusführungsformentspricht die Spule 78 dem Bereich einer CTL-Spule, die dazu dient,HF-Signale von dem Halsbereich des Patienten zu empfangen. Die HF-Spule 78 istin dem Vorsprung 76 angebracht, so daß die Spule so nahe wie vernünftig möglich im Halsbereichdes Patienten positioniert werden kann. Diese Anbringung verbessertdie HF-Feldhomogenitätund verbessert dadurch die Bildqualität. Außerdem erlaubt es die Anbringungder Spule 78 im Vorsprung 76, den Halsbereichdes Patienten näherbei der Empfangsspule 78 zu positionieren, so daß die Signalstärke unddie HF-Homogenitätverbessert werden. Es ist gezeigt, wie sich der Patient 70 aufder Oberflächenspulenanordnung 72 befindet,wobei der Halsbereich von dem Vorsprung 76 gestützt wird.Typi scherweise erfordert diese Orientierung die Anbringung einesSättigungspolsterszwischen dem Patienten und dem Vorsprung wie mit Bezugnahme auf 7 erörtert. Wie bereits angemerkt,ist das Polster entweder mit Wasser oder Fluorkohlenstoffen angefüllt undwird verwendet, um die Homogenitätzu verbessern. Jedoch verursacht das aus dem Stand der Technik bekanntePolster eine Übertreibungdes Rückgratsdes Patienten, die nicht wünschenswert ist.
    [0034] Die HF-Oberflächenspulenanordnung 72 ist einerelativ steife Struktur, die dazu dient, einen Patienten oder einanderes Untersuchungsobjekt zu stützen und ist so eingerichtet,daß einehomogenitätsförderndeSubstanz, d.h. ein Werkstoff, eine Flüssigkeit oder Gel, dazwischenangebracht ist. Die Anbringung der Substanz innerhalb der Spulenanordnung bewahrteinen erwünschtenAbstand zwischen dem Patienten und der Spule und führt nichtzu einer übertriebenenKrümmungdes Rückgratsdes Patienten. Um die Homogenitätweiter zu verbessern, können kleinereSättigungspolsterin Hohlräume 82 untergebrachtwerden. Die Unterbringung der kleineren Polster in diesen Hohlräumen erhöht den Abstandzwischen dem Patienten und der Spulenanordnung 72 nichtund übertreibtden zervikalen Rückgratbereich desPatienten nicht. Außerdemist die Unterbringung von Polstern in den Hohlräumen 82 vorteilhaft,da Schnittstellen der Haut mit der Luft minimiert werden.
    [0035] Mit Bezugnahme auf 3 ist eine HF-Oberflächenspulenanordnung ohne Patientendarauf gezeigt, die eingerichtet ist, um einen Patienten aufzunehmenund zusammen mit einem beweglichen Tisch innerhalb eines Abbildungsraumszur Erfassung von MR-Daten und Abbildungsrekonstruktion zu positionieren.Die HF-Spulenanordnung 72 befindet sich innerhalb des Gehäuses 84 unddefiniert eine Hohlraum, der die Spule(en) und die verschiedenenelektronischen Komponenten, die zum Betrieb der Spulenanordnung 72 gehören, umfaßt. Das Gehäuse weisteine Spule 86 auf, die eingerichtet ist, um MR-Daten desoberen Rückgratbereichseines Patienten und einen Vorsprung 88 zum Stützen des Halsbereichsdes Patienten wie oben erörtertzu erfassen. 3 zeigteine typische HF-Oberflächenspulezum Erfassen von Bilddaten von den zervikalen, thorakalen und lumbalenBereichen des Patienten.
    [0036] Die HF-Spulenanordnung ist von untenin 4 gezeigt, wobeieine Bodenabdeckung oder Platte 90 an dem Gehäuse 84 angebrachtist, um die unterschiedlichen elektronischen Komponenten wie auchdie Spulen innerhalb des Gehäuses 84 zubefestigen und zu schützen.Die Abdeckung 90 umfaßt einenAblaßstöpsel 92 oderein Ventil, um von der Spulenanordnung eine homogenitätsförderndeSubstanz auf gesteuerte Weise zu entfernen. Dadurch kann die homogenitätsförderndeSubstanz von der Anordnung abfließen, ohne daß Substanzverloren geht, wenn sie von der Anordnung abfließt, wenn ein Techniker oderWartungsingenieur die Abdeckung 90 von dem Gehäuse 84 entfernt.Indem die Entfernung der homogenitätsfördernden Flüssigkeit gesteuert wird, kannein sicherer und sauberer Arbeitsbereich gewährleistet werden, wenn derTechniker die HF-Spulenanordnung wartet. Die Abdeckung 90 ist andem Gehäuse 84 mitHilfe von Schrauben 94 befestigt, die entfernt werden können, umdie Abdeckung 90 von dem Gehäuse 84 zu entfernen,um auch die internen elektronischen Komponenten und die Spulen derHF-Spulenanordnung zuzugreifen.
    [0037] Alternativ kann die Abdeckung auseiner Anzahl von Platten bestehen, die gemeinsam die Komponentender Spulenanordnung umschließen.Dementsprechend kann der Innenraum der Spulenanordnung mit Hilfevon Trennwändenoder Platten (nicht gezeigt) unterteilt werden, so daß die homogenitätsförderndeFlüssigkeitinnerhalb eines bestimmten Abschnitts oder Unterteilung des Spulengehäuses enthaltenist. Dadurch kann/könnendie Abdeckungsplatte(n), die verwendet wird/werden, um die Unterteilungenzu schließen,welche die homogenitätsförderndeFlüssigkeitenthalten, unabhängigentfernt werden und einen Abflußstöpsel aufweisen.Für die alternativeAusführungsformkann die homogenitätsförderndeFlüssigkeitentfernt werden, ohne daß die gesamteBodenabdeckung von dem Spulengehäuse entferntwerden muß.
    [0038] 5 zeigteine HF-Spulenanordnung, wobei die Bodenabdeckung 90 desGehäuses 84 entferntist. Da die Bodenabdeckung entfernt ist, sind der Hohlraum 96 derSpulenanordnung und verschiedenen elektronische Komponenten 98 wieauch die Spulen 99 und 101 zu sehen. Der Hohlraum 96 umfaßt die Innenräume 100,die dazu dienen, die homogenitätsförderndeSubstanz aufzunehmen. Die Innenräume 100 befindensich in der Nähedes oberen Endes der Spulenanordnung und entsprechen daher den Halsbereichendes Patienten. Die Innenräume 100 sindbesonders geeignet, um die homogenitätsfördernde Substanz aufzunehmen,da die Topographie oder Kontur der Spulenanordnung am oberen Endeeinen Sammelbereich definiert. Insbesondere ist die Höhe des Gehäuses beidiesem Ende der Anordnung größer, waszu tieferen Innenräumen 100 führt, diees ermöglichen,daß sichdie homogenitätsförderndeFlüssigkeitrelativ nahe bei dem Patienten befindet.
    [0039] Mit Bezugnahme auf 6 ist bereits offensichtlich, daß die Innenräume 100 sichum die Spule 101 herum befinden. 6 ist eine Querschnittsansicht entlangder Linie 6-6 aus 3 undveranschaulicht einen Vorteil dieses Aufbaus, daß die homogenitätsförderndeSubstanz so positioniert werden kann, daß sie die Innenräume 100 füllt oderteilweise füllt.Indem sie die Innenräume 100 zumindest teilweisefüllt,kann die Luft, die sich typischerweise zwischen dem Patienten unddem Tisch befindet, minimiert und vorzugsweise vermieden werden.Als Ergebnis ist der ma gnetische Fluß, der durch den Patientenund die Spule strömt,relativ homogen.
    [0040] Die homogenitätsfördernde Substanz kann wahlweisevon einem Behälter(nicht gezeigt) mit einer Pumpe (nicht gezeigt) gepumpt werden.Indem wahlweise die Substanz ins Innere der Spule gebracht wird,könnenmehrere anatomische Bereiche gesättigtwerden, ohne daß unterschiedlicheSpulen erforderlich sind. Ebenso kann die Lage wie auch der Gradder Homogenitätsverstärkung gesteuertwerden. Außerdemkann fürdie Abbildungen, fürwelche Homogenitätim Halsbereich nicht erforderlich ist oder wenn das MRI-System nichtverwendet wird, die Substanz entfernt von dem System untergebracht werden.Dafür kannein tragbarer Behälter(nicht gezeigt) verwendet werden, der es ermöglicht, daß eine feste Menge der homogenitätsförderndenSubstanz fürmehr als ein MRI-System innerhalb einer einzigen Abbildungseinrichtungverwendet werden kann. Alternativ kann die Bodenabdeckung des Gehäuses mitAbflußstöpseln 92 oderVentilen versehen sein, um die homogenitätsfördernde Flüssigkeit zur Speicherung, Entsorgungoder Ersetzung aus der Spulenanordnung abzulassen. Die Entfernungder Substanz ist auch währendder Wartung der HF-Spulenanordnung wünschenswert, so daß die Substanz nichtungesteuert aus dem Gehäuseaustreten kann, wenn die Abdeckung entfernt ist.
    [0041] Perfluorkohlenstoff wie FC-77 istbesonders fürdie Unterbringung in der HF-Spulenanordnung geeignet, da sein hoherelektrischer Widerstand und seine niedrige Dielektrizitätskonstantees ermöglichen,daß dieSubstanz innerhalb der Spule untergebracht wird, ohne die Leistungder HF-Spule zu beeinflussen. Eine Anzahl weiterer Perfluorkohlenstoffe kannverwendet werden wie etwa FC-87, FC-72, FC-84, FC-3283, FC-40, FC-43und FC-70. Perfluorkohlenstoff kann entweder flüssig oder ein Gel sein. DieEigenschaften dieser Perfluorkohlenstoffe sind so, daß sie auchdazu dienen kön nen,um heißeFlecke (Bereiche mit hoher Temperatur) auf der HF-Spule zu kühlen. Daherkann die homogenitätsfördernde Substanzauch als Wärmesenkewirken, wodurch Wärmevon der Spule absorbiert wird und über die gesamte Substanz verteiltwird.
    [0042] Alternativ kann Wasser mit einemZusatz als homogenitätsförderndeSubstanz verwendet werden. Wasser mit einem Zusatz kann jedoch denBetrieb der elektronischen Komponenten der Spulenanordnung negativbeeinflussen. Vor allem müssenMaßnahmengetroffen werden, um die HF-Komponenten zu verkapseln, so daß sie gegendie Leitfähigkeitdes Wassers geschütztsind. Die Verkapselung erhöhtdie Schwierigkeit, einzelne HF-Komponenten zu reparieren. Nichtsdestowenigerkann Wasser mit einem Zusatz fürbestimmte Anwendungen vorgezogen werden, für welche die Verkapselung minimalist.
    [0043] Die vorliegende Erfindung wurde mitBezug auf einen CTL-Spulenanordnungbeschrieben; jedoch ist die vorliegende Erfindung darauf nicht beschränkt. Dievorliegende Erfindung ist auch auf andere Spulenanordnungen anwendbar,jedoch nicht auf reine Empfangsspulen und Spulen zur Übertragungund zum Empfang beschränkt.Beispielsweise ist die vorliegende Erfindung auch auf eine Kniespule zur Übertragungund zum Empfang anwendbar, die typischerweise verwendet wird, umsowohl den Knie- als auch Fußbereicheines Patienten abzubilden. Eine Kniespule, wie auch Spulen für andereanatomische Bereiche, werden in Betracht gezogen und gehören zu dieserErfindung.
    [0044] Ein Gerät, um räumlich kodierte Signale für die MR-Abbildungzu erfassen, weist daher eine HF-Spule auf, um die Abbildungsdatenvon einem Untersuchungsobjekt, das sich in einem Abbildungsraumbefindet, zu erfassen. Die HF-Spule befindet sich in einem Gehäuse. Einhomogenitätsfördernde Substanzbefindet sich in einem Bereich des Gehäuses.
    [0045] Gemäß einer weiteren Ausführungsformder vorliegenden Erfindung weist ein MRI-Gerät mehrere Spulen, die sichum eine Magnetaussparung befinden, um ein Magnetpolarisationsfeldanzulegen, und ein HF-Transceiversystem auf. Ein HF-Schalter wird voneinem Pulsmodul gesteuert, um HF-Signale zu einer HF-Spulenanordnungzu übertragen,die zumindest eine HF-Spule aufweist, um MR-Bilder zu erfassen.Eine homogenitätsförderndeFlüssigkeitbefindet sich in einem Bereich der HF-Spulenanordnung, um Fett indem Untersuchungsobjekt während derMR-Bilderfassung zu sättigen.
    [0046] Gemäß einer weiteren Ausführungsformder vorliegenden Erfindung weist ein MR-Abbildungverfahren den Schrittder Unterbringung eines Untersuchungsobjekts in einer Magnetaussparungeines MRI-Systems auf. Eine homogenitätsfördernde Substanz befindet sichin einem Bereich einer HF-Spule, die eingerichtet ist, um Abbildungsdatenvon zumindest einem Bereich des Untersuchungsobjekts zu erfassen.Das Verfahren umfaßtauch den Schritt des Erfassens von Bilddaten von zumindest einemBereich des Untersuchungsobjekts. Ein MR-Bild wird dann von zumindesteinem Bereich des Untersuchungsobjekts aus den erfaßten Abbildungsdatenrekonstruiert.
    权利要求:
    Claims (8)
    [1] Gerätzum Erfassen räumlichkodierter Signale fürdie MR-Abbildung, das aufweist: eine HF-Spule (86)und Bilddaten von einem Untersuchungsobjekt (70), das sichin einem Abbildungsraum befindet zu erfassen, wobei sich die HF-Spule (86)innerhalb eines Gehäuses(84) befindet; und eine homogenitätsfördernde Substanz, die sichinnerhalb eines Bereiches des HF-Gehäuses (84) befindet.
    [2] Gerätnach Anspruch 1, wobei die HF-Spule (86) eingerichtet ist,um Bilddaten von zumindest einem zervikalen, thorakalen oder lumbalenBereich des Untersuchungsobjekts zu erfassen.
    [3] Gerätnach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die homogenitätsförderndeSubstanz zumindest teilweise aus einem Gel oder einer Flüssigkeitbesteht.
    [4] Gerätnach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die homogenitätsförderndeSubstanz zumindest teilweise aus einer Substanz besteht, die eine ähnlicheSuszeptibilitätwie Wasser hat.
    [5] Substanz nach Anspruch 4, wobei die homogenitätsförderndeSubstanz zumindest teilweise aus einer Substanz mit niedrigem Wasserstoffgehaltbesteht.
    [6] Gerätnach Anspruch 4, wobei die homogenitätsfördernde Substanz zumindestteilweise aus einer Perfluorkohlenstoff-Substanz besteht.
    [7] Gerätnach Anspruch 6, wobei die Perfluorkohlenstoff-Substanz zumindest teilweise aus Fluorkohlenstoff-77besteht.
    [8] Gerätnach Anspruch 6, das sich in einer Oberflächenspulenanordnung (72)befindet, die einen Patiententisch bildet.
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    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2009-04-30| 8128| New person/name/address of the agent|Representative=s name: 2K PATENTANWAELTE BLASBERG KEWITZ & REICHEL, PARTN |
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