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    Es wird ein Verfahren zur Bestimmung einer Position (z¶1¶) einer Lokalspule (1) auf einem Liegenbrett (2) in zumindest einer Raumrichtung (z) innerhalb eines Magnetresonanztomographen (3) beschrieben, bei welchem bei einem in der betreffenden Raumrichtung (z) angelegten Magnetfeldgradienten (G¶Z¶) ein Hochfrequenzsignal ausgesandt und mittels der betreffenden Lokalspule (1) ein Signalprofil (SP¶1¶, SP¶2¶, SP¶3¶, SP¶4¶, SP¶5¶, SP¶6¶) entlang des Magnetfeldgradienten (G¶Z¶) gemessen wird. Dabei wird jeweils an mehreren Positionen des Liegenbretts (2) relativ zum Tomographen (3) entlang des Magnetfeldgradienten (G¶Z¶) ein Signalprofil (SP¶1¶, SP¶2¶, SP¶3¶, SP¶4¶, SP¶5¶, SP¶6¶) gemessen und auf Basis der gemessenen Signalprofile (SP¶1¶, SP¶2¶, SP¶3¶, SP¶4¶, SP¶5¶, SP¶6¶) wird dann die Position (z¶1¶) der Lokalspule (1) ermittelt. Darüber hinaus wird eine entsprechende Steuereinrichtung (6) für einen Magnetresonanztomographen zur Bestimmung einer Position (z¶1¶) einer Lokalspule (1) auf einem Liegenbrett (2) beschrieben.The invention relates to a method for determining a position (z¶1¶) of a local coil (1) on a bedstead (2) in at least one spatial direction (z) within a magnetic resonance tomograph (3), in which a position in the relevant spatial direction (z Magnetic field gradient (G¶Z¶) emitted a high-frequency signal and by means of the relevant local coil (1) a signal profile (SP¶1¶, SP¶2¶, SP¶3¶, SP¶4¶, SP¶5¶, SP¶ 6¶) is measured along the magnetic field gradient (G¶Z¶). In each case, a signal profile (SP¶1¶, SP¶2¶, SP¶3¶, SP¶4¶, SP ¶5¶, SP¶6¶) and based on the measured signal profiles (SP¶1¶, SP¶2¶, SP¶3¶, SP¶4¶, SP¶5¶, SP¶6¶) the Position (z¶1¶) of the local coil (1) determined. In addition, a corresponding control device (6) for a magnetic resonance tomograph for determining a position (z¶1¶) of a local coil (1) on a couch board (2) is described.
    公开号:DE102004022559A1
    申请号:DE200410022559
    申请日:2004-05-07
    公开日:2005-12-01
    发明作者:Swen Dr. Campagna
    申请人:Siemens AG；
    IPC主号:A61B5-055
    专利说明:
    [0001] DieErfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der Position einerLokalspule auf einem Liegenbrett innerhalb eines Magnetresonanztomographenin zumindest einer Raumrichtung, bei welchem bei einem in der betreffendenRaumrichtung angelegten Magnetfeldgradienten ein Hochfrequenzsignalausgesandt und mittels der betreffenden Lokalspule ein Signalprofilentlang des Magnetfeldgradienten gemessen wird. Darüber hinausbetrifft die Erfindung eine entsprechende Steuereinrichtung für einenMagnetresonanztomographen zur Bestimmung der Position einer Lokalspulegemäß einem solchenVerfahren sowie einen Magnetresonanztomographen mit einer derartigenSteuereinrichtung.TheThe invention relates to a method for determining the position of aLocal coil on a couch board inside a magnetic resonance tomographin at least one spatial direction, in which one in the respectiveSpaced magnetic field gradient a high frequency signalemitted and by means of the relevant local coil a signal profileis measured along the magnetic field gradient. FurthermoreThe invention relates to a corresponding control device for aMagnetic resonance tomographs for determining the position of a local coilaccording to suchMethod and a magnetic resonance tomograph with such aControl device.
    [0002] ModerneMagnetresonanzanlagen arbeiten in der Regel mit mehreren verschiedenenAntennen (im Folgenden Spulen genannt) zum Aussenden von Hochfrequenzpulsenzur Kernresonanzanregung und/oder zum Empfang der induzierten Magnetresonanzsignale.Normalerweise besitzt eine Magnetresonanzanlage eine größere, festim Geräteingebaute Ganzkörperspulebzw. Bodycoil. Die Ganzkörperspuleist üblicherweise – z. B.mit einer sogenannten Birdcage-Struktur – zylinderförmig um den Patientenaufnahmeraumherum angeordnet, in welchem der Patient während der Messung auf dem Liegenbrett (oftauch Patientenlagerungstisch genannt) gelagert wird. Des Weiterenwerden in einem Tomographen häufigeine oder mehrere kleine Lokalspulen bzw. Oberflächenspulen eingesetzt. DieLokalspulen dienen dazu, detaillierte Abbildungen von Körperteilen bzw.Organen eines Patienten aufzunehmen, die sich verhältnismäßig nahan der Körperoberfläche befinden.Zu diesem Zweck werden die Lokalspulen direkt an der Stelle desPatienten appliziert, an der sich der zu untersuchende Bereich befindet.Bei einem Einsatz einer solchen Lokalspule wird in vielen Fällen mit derGanz körperspule(als Sendespule) gesendet und mit der Lokalspule (als Empfangsspule)werden die induzierten Magnetresonanzsignale empfangen.modernMagnetic resonance systems usually work with several different onesAntennas (hereinafter referred to as coils) for transmitting radio-frequency pulsesfor nuclear resonance excitation and / or for the reception of the induced magnetic resonance signals.Normally, a magnetic resonance system has a larger, fixedin the devicebuilt-in full body coilor bodycoil. The whole body coilis usually -. B.with a so-called birdcage structure - cylindrical around the patient receiving roomarranged around, in which the patient on the couch board (oftenalso called patient table) is stored. Furthermorebecome common in a tomographone or more small local coils or surface coils used. TheLocal coils are used to produce detailed images of body parts orOrgans of a patient who is relatively closelocated on the body surface.For this purpose, the local coils are placed directly at the location of thePatients applied to the area to be examined.When using such a local coil is in many cases with theFull body coil(as a transmitting coil) and sent with the local coil (as a receiving coil)the induced magnetic resonance signals are received.
    [0003] Für die Magnetresonanzuntersuchungist es wichtig, die exakte Position der verwendeten Lokalspulenrelativ zum Liegenbrett und damit relativ zum Patienten zu kennen.Grundsätzlichist es möglich, diePosition der Spulen bei herausgefahrenem Liegenbrett manuell mitHilfe von Linealen, Maßstäben, Markierungenam Liegenbrett etc. zu vermessen. Insbesondere bei einer Verwendungvon mehreren Spulen bzw. bei einer Nutzung von aus mehreren Spulenbestehenden Spulenarrays ist eine solche Vermessung jedoch ausgesprochenaufwändigund birgt zudem die Gefahr, dass die gemessenen Positionen den falschenSpulen zugeordnet werden. Daher ist es prinzipiell einfacher undsicherer, die Position der Lokalspulen im Rahmen einer Magnetresonanzmessungautomatisch zu bestimmen.For the magnetic resonance examinationIt is important to know the exact position of the local coils usedrelative to the couch and thus relative to the patient to know.in principleis it possible thatManual position of the coils when the board is moved outHelp of rulers, scales, markerson the couch board, etc. to measure. Especially when usedof several coils or when using multiple coilsHowever, such a survey is pronounced existing coil arrayscostlyand also carries the risk that the measured positions the wrongCoils are assigned. Therefore, it is basically easier andsafer, the position of the local coils in the context of a magnetic resonance measurementautomatically determine.
    [0004] Einesolche automatische Bestimmung der Position einer Lokalspule aufeinem Liegenbrett in einer bestimmten Raumrichtung kann gemäß dem eingangsbeschriebenen Verfahren erfolgen, indem ein Magnetfeldgradient inder betreffenden Raumrichtung angelegt wird, in welcher die Positionbestimmt werden soll. Es wird dann mit der Ganzkörperspule oder mit einer Lokalspuleein Hochfrequenzsignal ausgesandt und mittels der betreffenden Lokalspule, derenPosition festgestellt werden soll, wird ein Empfangssignalprofilentlang des Magnetfeldgradienten gemessen. Mit Hilfe dieses Signalprofilswird schließlichdie Position der Lokalspule in der betreffenden Raumrichtung bestimmt.Asuch automatic determination of the position of a local coila couch board in a particular spatial direction can according to the beginningdescribed method by a magnetic field gradient inthe relevant spatial direction is created, in which the positionshould be determined. It is then used with the whole body coil or with a local coila high-frequency signal emitted and by means of the relevant local coil whosePosition is to be detected, a received signal profilemeasured along the magnetic field gradient. With the help of this signal profilefinally becomesdetermines the position of the local coil in the relevant spatial direction.
    [0005] EinProblem bei einer Bestimmung der Spulenposition nach diesem Verfahrentritt jedoch gerade bei der besonders wesentlichen Bestimmung der Lageder Spule in der Längsrichtungdes Liegenbretts – üblicherweiseals z-Richtung bezeichnet – auf.Hier besteht die Möglichkeit,dass sich die Spule ganz am Rande oder außerhalb des Tomographen unddamit des Magnet felds befindet, da das Liegenbrett in der z-Richtungverstellbar ist und sich in der Regel nur teilweise innerhalb desTomographen befindet. Befindet sich eine Lokalspule aber unmittelbar amRand des Magnetresonanztomographen, verändert sich das Spulenprofilz. T. unvorhersagbar und chaotisch. Befindet sich die Lokalspuleaußerhalb desTomographen, kann überhauptkein relevantes Spulenprofil mehr gemessen werden. Dies führt dazu,dass teilweise mit den üblichenPositionsbestimmungsmethoden fürsolche Lokalspulen eine vollkommen falsche Position bestimmt wird.OneProblem with a determination of the coil position according to this methodoccurs, however, especially in the particularly essential determination of the situationthe coil in the longitudinal directionof the lounger - usuallyreferred to as z-direction - up.Here is the possibilitythat the coil is at the very edge or outside of the tomograph andso that the magnetic field is because the couch board in the z-directionis adjustable and usually only partially within theTomograph is located. Is a local coil but directly onEdge of the magnetic resonance tomograph, the coil profile changesz. T. unpredictable and chaotic. Is the local coil locatedoutside theTomographers, can everno relevant coil profile can be measured anymore. This leads to,that partly with the usualPositioning methods forsuch local coils a completely wrong position is determined.
    [0006] Esist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren der eingangsgenannten Art zur automatischen Erkennung der Position einer Lokalspuledahingehend zu verbessern, dass die Lokalspule unabhängig vonihrer Lage auf dem Liegenbrett relativ sicher und genau lokalisierbarist und insbesondere die vorgenannten Probleme vermieden werden.Außerdemist es eine Aufgabe der Erfindung, eine entsprechende Steuereinrichtungund einen Magnetresonanztomographen anzugeben, mit denen eine solcheMessung durchführbarist.ItIt is an object of the present invention to provide a method of the beginningmentioned type for automatically detecting the position of a local coilin that the local coil is independent oftheir location on the couch board relatively safe and accurately localizedand in particular the aforementioned problems are avoided.FurthermoreIt is an object of the invention, a corresponding control deviceand to provide a magnetic resonance tomograph, with which such aMeasurement feasibleis.
    [0007] DieseAufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 1 bzw. durcheine Steuereinrichtung nach Patentanspruch 5 und einen Magnetresonanztomographengemäß Patentanspruch8 gelöst.TheseTask is achieved by a method according to claim 1 or bya control device according to claim 5 and a magnetic resonance tomographaccording to claim8 solved.
    [0008] ImGegensatz zu dem bisherigen Verfahren, bei dem die Spulenpositionserkennungausschließlichim Rahmen einer einzelnen Magnetresonanzmessung erfolgt, bei derdas Liegenbrett an einer festen Position steht, wird nun an mehrerenPositionen des Liegenbretts relativ zum Tomographen, d. h. relativzu einem Fixpunkt innerhalb des Tomographen, entlang des Magnetfeldgradientenjeweils ein Signalprofil gemessen und auf Basis mehrerer solcherSignalprofile die Position der Lokalspule ermittelt. Hierzu kanndas Liegenbrett währendeiner Spulenpositionserkennungsmessung kontinuierlich durch denTomographen gefahren und dabei kontinuierlich Signalprofile bzw. ansehr vielen Stellen quasi kontinuierlich Signalprofile aufgezeichnetwerden. Grundsätzlich reichtes aber auch aus – z.B. bei Systemen, die hardwarebedingt nicht in der Lage sind, dasLiegenbrett kontinuierlich durch den Tomographen zu verfahren – das Liegenbrettan mehrere diskrete Positionen innerhalb des Tomographen zu verfahrenund dort jeweils einzelne Messungen der Signalprofile durchzuführen, diedann weiter ausgewertet werden.In contrast to the previous method in which the coil position detection excludes Lich in the context of a single magnetic resonance measurement, in which the couch is at a fixed position is now measured at several positions of the couch relative to the tomograph, ie relative to a fixed point within the scanner along the magnetic field gradient in each case a signal profile measured and based on several such Signal profiles determines the position of the local coil. For this purpose, the couch board can be driven continuously through the scanner during a coil position detection measurement and continuously signal profiles or at very many points signal profiles are recorded continuously. Basically, it is also sufficient -. As in systems that are due to hardware not able to move the couch board continuously through the scanner - to move the couch board to several discrete positions within the scanner and there perform each individual measurements of the signal profiles, which are then further evaluated.
    [0009] Durchdie Verschiebung des Liegenbretts bei bzw. zwischen den Messungenwird das messbare Signalprofil quasi durch das Magnetresonanzsystem hindurchbewegt.Befindet sich die Lokalspule innerhalb des Tomographen, verschiebtsich dabei das Signalprofil annäherndmit der Bewegung des Liegenbretts. Am Rande des Tomographen verändert sich dasSignalprofil in nicht vorhersehbarer Weise und außerhalbdes Tomographen wird kein relevantes Signalprofil mehr gemessen.Es muss dann nur die Veränderungbzw. Verschiebung des Signalprofils mit der Verschiebung der Positiondes Liegenbretts zum Tomographen mitprotokolliert und verglichenwerden. Aus diesen Daten kann dann sehr einfach der Bereich identifiziertwerden, in welchem ein verlässlichesSignalprofil aufgezeichnet wird. Dies sind genau die Bereiche, indenen die Verschiebung des Signalprofils der Verschiebung des Liegenbrettsrelativ zum Tomographen entspricht. Auf diese Weise kann problemlosklassifiziert werden, wann sich eine Lokalspule innerhalb des Tomographenbefindet. Dementsprechend kann dann sicher die Position der Lokalspulerelativ zum Liegenbrett bestimmt werden.Bythe displacement of the bed during or between the measurementsthe measurable signal profile is virtually moved through the magnetic resonance system.If the local coil is inside the scanner, moveapproaching the signal profilewith the movement of the lounger. At the edge of the tomograph this changesSignal profile in an unpredictable way and outsideof the tomograph, no relevant signal profile is measured anymore.It only has to be the changeor displacement of the signal profile with the displacement of the positionof the board to Tomographen logged and comparedbecome. From this data can then easily identified the areain which a reliableSignal profile is recorded. These are exactly the areas inwhich the displacement of the signal profile of the displacement of the loungercorresponds to the tomograph. This way can be problem-freebe classified when a local coil within the scannerlocated. Accordingly, then safely the position of the local coilbe determined relative to the couch board.
    [0010] WeitereVorteile des erfindungsgemäßen Verfahrensbestehen darin, dass durch die Berücksichtigung mehrerer Signalprofile – andersals bei der Verwendung nur einer stationären Aufnahme eines Spulenprofils – das Rauscheneinzelner Messungen und die Verzeichnung der Gradienten durch eineMittelung überdie verschiedenen Messungen bzw. Symmetriebetrachtungen herausge rechnetwerden könnenund somit die Positionsermittlung mit weit höherer Genauigkeit möglich istals bisher.FurtherAdvantages of the method according to the inventionconsist in that by considering several signal profiles - differentthan when using only a stationary recording of a coil profile - the noisesingle measurements and the distortion of the gradient by aAveraging overThe different measurements or symmetry considerations ausgege calculatedcan beand thus the position determination with far higher accuracy is possibleas before.
    [0011] Eineerfindungsgemäße Steuervorrichtung für einenMagnetresonanztomographen zur – vorzugsweisevollautomatischen – Bestimmungder Position einer Lokalspule auf einem Liegenbrett innerhalb desMagnetresonanztomographen muss zunächst eine entsprechende Steuereinheitaufweisen, welche das Liegenbrett relativ zum Tomographen entlangeines Magnetfeldgradienten verfährt.Weiterhin benötigtdie Steuereinrichtung eine Messeinrichtung, um an verschiedenenPositionen des Liegenbretts relativ zum Tomographen mittels derbetreffenden Lokalspule entlang des Magnetfeldgradienten ein Signalprofileines ausgesendeten Hochfrequenzsignals zu messen. Außerdem wirdeine Auswerteeinrichtung benötigt,welche dann auf Basis der gemessenen Signalprofile die Positionder Lokalspule ermittelt.AControl device according to the invention for aMagnetic resonance tomographs for - preferablyfully automatic - determinationthe position of a local coil on a bedstead within theMagnetic resonance tomographs must first have a corresponding control unithaving the couch board relative to the tomograph alonga magnetic field gradient moves.Still neededthe control means a measuring device in order to differentPositions of the couch relative to the tomograph by means of therelevant local coil along the magnetic field gradient a signal profileto measure a transmitted radio frequency signal. In addition, willrequires an evaluation device,Which then based on the measured signal profiles, the positionthe local coil determined.
    [0012] Weiterebesonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindungergeben sich aus den abhängigenAnsprüchensowie der nachfolgenden Beschreibung.Furtherparticularly advantageous embodiments and developments of the inventionarise from the dependent onesclaimsas well as the following description.
    [0013] Besondersbevorzugt wird aus den gemessenen Signalprofilen jeweils nur eindas betreffende Signalprofil repräsentierender, charakteristischerPositionswert ermittelt, beispielsweise ein Maximum oder ein Schwerpunktdes Signalprofils. Hierzu weist die Auswerteeinrichtung bevorzugteine geeignete Profilanalyseeinheit auf. Es wird dann die Position derLokalspule auf Basis dieser skalaren Positionswerte und nicht mitHilfe der kompletten Signalprofile ermittelt. Dies beschleunigtund erleichtert die Berechnung der Position erheblich.Especiallyonly one of the measured signal profiles is preferredrepresenting the signal profile concerned, more characteristicPosition value determined, for example, a maximum or a center of gravitythe signal profile. For this purpose, the evaluation device is preferreda suitable profile analysis unit. It then becomes the position ofLocal coil based on these scalar position values and not withHelp of complete signal profiles determined. This speeds upand facilitates the calculation of the position considerably.
    [0014] Beieiner ganz besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wirdan die ermittelten charakteristischen Positionswerte als Funktionder jeweils bei der Messung des zugehörigen Signalprofils eingenommenenPosition des Liegenbretts relativ zum Tomographen eine Gerade miteiner vorgegebenen Steigung angepasst.ata very particularly preferred embodiment of the method according to the invention isto the determined characteristic position values as a functioneach taken in the measurement of the associated signal profilePosition of the board relative to the tomograph a straight line withadapted to a predetermined slope.
    [0015] Graphischkann man sich dies so vorstellen, dass die ermittelten charakteristischenPositionswerte der verschiedenen Signalprofile, welche ja im Wesentlichendie Positionen der Spule relativ zum Tomographen bei den einzelnenMessungen repräsentieren,als Funktionswerte in Abhängigkeitvon den jeweiligen relativen Positionen des Liegenbretts zum Tomographenaufgetragen werden. Der dabei entstehende Graph müsste zumindestin dem Bereich, in dem die Daten verlässlich sind, eine Gerade miteiner vorgegebenen Steigung bilden, da ja innerhalb dieses Bereichsdas Signalprofil sich annäherndmit der Bewegung des Liegenbretts verschiebt. Die Steigung hängt dabeijeweils von den Skalen ab, auf denen die charakteristischen Positionswerteder Signalprofile, d. h. die Position der Spule relativ zum Tomographen, unddie Position des Liegenbretts relativ zum Tomographen aufgetragenwerden. Werden Skalen mit gleichen Einheiten verwendet, so müsste dieSteigung in diesem Bereich gleich 1 bzw. –1 sein.graphicone can imagine this so that the determined characteristicPosition values of the various signal profiles, which are essentiallythe positions of the coil relative to the tomograph at the individualRepresent measurements,as function values depending onfrom the respective relative positions of the bed to the tomographbe applied. The resulting graph would at least have toin the area in which the data is reliable, a line withform a given slope, since within this rangethe signal profile approximatesmoves with the movement of the lounger. The slope depends on itin each case from the scales on which the characteristic position valuesthe signal profiles, d. H. the position of the coil relative to the tomograph, andthe position of the couch board relative to the tomograph appliedbecome. If scales with the same units are used, then theSlope in this area be equal to 1 or -1.
    [0016] Andiesen Graphen kann dann mit Hilfe üblicher mathematischer Fittverfahreneine Gerade mit der entsprechenden Steigung angepasst werden, beispielsweiseso, dass die Abweichungen der Funktionswerte von der Geraden minimalsind. Durch einfache Umrechnung der Koordinaten eines beliebigen Punktsauf der Geraden lässtsich dann die Position der gesuchten Lokalspule relativ zum Liegenbrettbesonders genau bestimmen. Durch einen Fitt der Geraden an die gemesseneKurve werden automatisch Messfehler, die durch Rauschen und Verzeichnungenbedingt sind, eliminiert.AtThis graph can then be calculated using standard mathematical fitting techniquesbe adapted to a straight line with the appropriate slope, for examplesuch that the deviations of the function values from the line are minimalare. By simply converting the coordinates of any pointon the straights leavesthen the position of the searched local coil relative to the couch boarddetermine precisely. By a fit of the line to the measuredCurve will automatically detect measurement errors caused by noise and distortionconditional, eliminated.
    [0017] Sobaldauf die erfindungsgemäße Weisedie Position der Lokalspule auf dem Liegenbrett in z-Richtung, d.h. in der Verschiebungsrichtung des Liegenbretts, eindeutig bestimmtist, kann das Liegenbrett in eine optimale Position der Spule innerhalb desTomographen gefahren werden, an welcher sich ein Signalprofil besondersgut messen lässt.Anschließendkönnendurch Anlegen eines x- und y-Magnetfeldgradienten in den Richtungenquer zur Verschiebungsrichtung des Liegenbretts erneut Signalprofileaufgenommen werden und auch in diesen Richtungen die Positionenbestimmt werden. Da sichergestellt ist, dass die Position der Lokalspuleinnerhalb des Tomographen gut gewählt wurde, ist die Positionsmessungin x- und y-Richtung entsprechend exakt.As soon asin the manner according to the inventionthe position of the local coil on the bed in the z-direction, d.H. in the direction of displacement of the lounger, uniquely determinedis, the couch board can be in an optimal position of the coil within theTomographers be driven on which a signal profile especiallygood measure.Subsequentlycanby applying an x and y magnetic field gradient in the directionssignal profiles again transversely to the direction of displacement of the bedbe recorded and also in these directions the positionsbe determined. Since it is ensured that the position of the local coilwithin the tomograph was well chosen, is the position measurementcorrespondingly exactly in the x and y directions.
    [0018] Sofernmehrere Lokalspulen verwendet werden, können die Messungen der Signalprofilefür die verschiedenenSpulen vorzugsweise gleichzeitig durchgeführt werden. D. h. es reichtaus, das Liegenbrett einmal durch den Tomographen zu fahren und dabeisämtlicheSignalprofilmessungen der verschiedenen Lokalspulen durchzuführen.ProvidedMultiple local coils can be used to measure the signal profilesfor the different onesCoils are preferably carried out simultaneously. Ie. it is enoughout, drive the couch board once through the scanner while doing soallPerform signal profile measurements of the various local coils.
    [0019] Besondersbevorzugt könnenwährendder Signalprofilmessung an den verschiedenen Positionen des Liegenbrettsund/oder zwischen den Signalprofilmessungen beim Durchfahren desLiegenbretts weitere Systemparameter ermittelt werden. So können z.B. beim Durchfahren des Liegenbretts schnelle Localizer-Scans erzeugt werden.Durch die Kombination der Spulenpositionserkennungsmessung mit weiterenMessungen zur Ermittlung anderer Systemparameter kann die Zeit derLiegenbrettverfahrung sinnvoll mehrfach genutzt werden.Especiallypreferredwhilethe signal profile measurement at the different positions of the loungerand / or between the signal profile measurements when passing through theCouch boards other system parameters are determined. So z.B. when driving through the couch board quick localizer scans are generated.By combining the coil position detection measurement with othersMeasurements to determine other system parameters may be the time of theCouch board experience useful to be used multiple times.
    [0020] DieErfindung wird im Folgenden unter Hinweis auf die beigefügten Figurenanhand von Ausführungsbeispielennoch einmal nähererläutert.Es zeigen:TheThe invention will be described below with reference to the attached figuresbased on embodimentsonce again closerexplained.Show it:
    [0021] 1 eineschematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Magnetresonanzanlage, 1 a schematic representation of a magnetic resonance system according to the invention,
    [0022] 2 eineperspektivische schematische Darstellung eines auf einem Liegenbrettgelagerten Patienten mit mehreren Lokalspulen-Arrays, 2 a perspective schematic representation of a stored on a bedside patient with multiple local coil arrays,
    [0023] 3a bis 3f diebei einer erfindungsgemäßen Spulenlokalisationsmessungermittelten Signalprofile einer an einer bestimmten Position aufdem Liegenbrett befindlichen Lokalspule bei unterschiedlicher Positiondes Liegenbretts im Tomographen, 3a to 3f the signal profiles determined in a coil localization measurement according to the invention of a local coil located at a specific position on the couch board with a different position of the couch board in the scanner,
    [0024] 4 Messkurvenfür zweian der gleichen z-Position nebeneinander befindliche Lokalspulen sowieeine an diese Messkurven angepasste Gerade. 4 Measuring curves for two local coils located next to each other at the same z position as well as a straight line adapted to these measuring curves.
    [0025] 1 zeigtein Ausführungsbeispielfür eine Magnetresonanzanlage 5,in welcher eine automatische Ermittlung der Position einer Lokalspule 1 gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahrenmöglichist. Kernstückdieser Magnetresonanzanlage 5 ist der Tomograph 3 selbst,in welchem ein Patient O auf dem Liegenbrett 2 in einem(nicht näherdargestellten) ringförmigenGrundfeldmagneten, welcher den Messraum 4 umschließt, positioniertwird. 1 shows an embodiment of a magnetic resonance system 5 in which an automatic determination of the position of a local coil 1 according to the method of the invention is possible. Centerpiece of this magnetic resonance system 5 is the tomograph 3 even in which a patient O on the couch board 2 in a (not shown) annular basic field magnet which the measuring space 4 encloses, is positioned.
    [0026] DasLiegenbrett 2 ist in Längsrichtung,d. h. entlang der Längsachsedes Tomographen 3, verschiebbar. Diese Richtung wird indem ebenfalls dargestellten Raumkoordinatensystem als z-Richtung bezeichnet.Innerhalb des Grundfeldmagneten befindet sich im Tomographen 3 eine(ebenfalls nicht näherdargestellte) Ganzkörperspule,mit der Hochfrequenzpulse ausgesendet und empfangen werden können. Außerdem weistder Tomograph 3 in üblicher (nichtin der FIG dargestellter) Weise Gradientenspulen auf, um in jederder Raumrichtungen x, y, z einen Magnetfeldgradienten anlegen zukönnen.The couch board 2 is in the longitudinal direction, ie along the longitudinal axis of the scanner 3 , movable. This direction is referred to in the space coordinate system also shown as the z-direction. Within the basic field magnet is located in the tomograph 3 a (also not shown) full-body coil, can be sent and received with the radio-frequency pulses. In addition, the tomograph points 3 In the usual manner (not shown in the FIG), gradient coils in order to be able to create a magnetic field gradient in each of the spatial directions x, y, z.
    [0027] Angesteuertwird der Tomograph 3 von einer Steuereinrichtung 6,welche hier separat dargestellt ist. An die Steuereinrichtung 6 istein Terminal 7 angeschlossen. Dieses Terminal 7 weisteinen Bildschirm 8, eine Tastatur 9 und ein Zeigegerät für eine graphischeBenutzeroberfläche,beispielsweise eine Maus 10 oder dergleichen auf. Das Terminal 7 dient u.a. als Benutzerschnittstelle, überdie ein Bediener die Steuereinrichtung 6 und damit denTomographen 3 bedient. Sowohl die Steuereinrichtung 6 alsauch das Terminal 7 könnenauch integraler Bestandteil des Tomographen 3 sein.The tomograph is controlled 3 from a controller 6 , which is shown separately here. To the controller 6 is a terminal 7 connected. This terminal 7 has a screen 8th , a keyboard 9 and a pointing device for a graphical user interface, such as a mouse 10 or the like. The terminal 7 serves, inter alia, as a user interface, via which an operator controls 6 and with it the tomograph 3 served. Both the controller 6 as well as the terminal 7 can also be an integral part of the scanner 3 be.
    [0028] DieMagnetresonanzanlage 5 kann darüber hinaus auch alle weiteren üblichenKomponenten bzw. Merkmale aufweisen, wie z. B. Schnittstellen zumAnschluss eines Kommunikationsnetzes, beispielsweise eines Bildinformationssystemso. Ä. Alle dieseKomponenten sind jedoch der besseren Übersichtigkeit wegen in der 1 nichtdargestellt.The magnetic resonance system 5 can also have all other usual components or features, such as. B. interfaces for connecting a communication network, such as an image information system o. Ä. All these components, however, are better for clarity in the 1 not shown.
    [0029] Über dasTerminal 7 kann ein Bediener mit der Steuereinrichtung 6 kommunizierenund so für dieDurchführungder gewünschtenMessungen sorgen, indem beispielsweise der Tomograph 3 vonder Steuereinrichtung 6 so angesteuert wird, dass die erforderlichenHochfrequenzpulssequenzen durch die Antenne ausgesendet werden unddie Gradientenspulen in geeigneter Weise geschaltet werden. Über dieSteuereinrichtung 6 werden auch die vom Tomographen kommendenBild-Rohdaten akquiriert und in einer (nicht näher dargestellten) Signalauswerteeinheit,bei der es sich z. B. um ein Modul der Steuereinrichtung 6 handelnkann, die Bilder rekonstruiert. Diese Bilder werden dann beispielsweiseauf dem Bildschirm des Terminals 7 dargestellt und/oderin einem Speicher hinterlegt bzw. über ein Netzwerk versandt.About the terminal 7 can an operator with the control device 6 communicate and thus ensure the execution of the desired measurements, for example by the tomograph 3 from the controller 6 is controlled so that the required radio-frequency pulse sequences are emitted by the antenna and the gradient coils are switched in a suitable manner. About the controller 6 The image raw data coming from the tomograph are also acquired and stored in a signal evaluation unit (not shown in detail) in which, for example, B. to a module of the controller 6 can act, the images reconstructed. These images are then displayed on the screen of the terminal, for example 7 represented and / or stored in a memory or sent via a network.
    [0030] DieSteuereinrichtung 6 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispielso ausgestaltet, dass sie in der Lage ist, vollautomatisch die Positionz1 einer Lokalspule 1, welche sichauf dem Patienten O befindet, relativ zum Liegenbrett 2 zubestimmen. Dabei wird die Position z1 inz-Richtung mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens bestimmt. Dieermittelte Positionsangabe kann sich auf die Position zL einesFixpunkts am Liegenbrett 2 beziehen, beispielsweise aufdas kopfseitige Stirnende („Head") des Liegenbretts 2.Dieser Fixpunkt kann somit einen Ursprung für ein Liegenbrett-Koordinatensystembilden, welches sich mit dem Liegenbrett 2 mitbewegt. DiePosition z1 der Spule 1 in diesemLiegenbrett-Koordinatensystem kann dann als Distanz dL1 zudiesem Fixpunkt bestimmt werden.The control device 6 is configured in the illustrated embodiment so that it is capable of fully automatically the position z 1 of a local coil 1 , which is located on the patient O, relative to the couch board 2 to determine. The position z 1 in the z-direction is determined by means of the method according to the invention. The determined position information can be at the position z L of a fixed point on the couch board 2 relate, for example, on the head-side end ("Head") of the lounger 2 , This fixed point can thus form an origin for a couch coordinate system, which coincides with the couch board 2 moved. The position z 1 of the coil 1 in this bedboard coordinate system can then be determined as the distance d L1 to this fixed point.
    [0031] Wiebereits oben erwähnt,ist das Liegenbrett 2 motorisch innerhalb des Tomographen 3 inz-Richtung verfahrbar. Die Steuereinrichtung 6 weist eine Ansteuereinheit 11 auf,welche automatisch das Liegenbrett 2 durch den Tomographen 3 fährt bzw.verschiedene Positionen innerhalb des Tomographen 3 anfährt. Außerdem wirdmittels der Ansteuereinheit 11 dafür gesorgt, dass ein definierterMagnetfeldgradient GZ in z-Richtung geschaltetund gleichzeitig von der Ganzkörperspuleein Hochfrequenzsignal, welches im Wesentlichen der Magnetresonanzfrequenz entspricht,ausgesendet wird.As mentioned above, the couch is 2 motor inside the scanner 3 movable in z-direction. The control device 6 has a drive unit 11 on which automatically the couch board 2 through the tomograph 3 moves or different positions within the scanner 3 starts up. In addition, by means of the drive unit 11 ensured that a defined magnetic field gradient G Z connected in the z-direction and at the same time from the whole-body coil, a high-frequency signal, which substantially corresponds to the magnetic resonance frequency, is emitted.
    [0032] Mitder Lokalspule 1, deren Position z1 ermitteltwerden soll, wird dann ein Empfangs-Signalprofil in z-Richtung,d.h. in Richtung des Magnetfeldgradienten GZ,aufgezeichnet. Hierzu weist die Steuereinrichtung 6 eineMesseinrichtung 12 auf.With the local coil 1 , whose position z 1 is to be determined, then a reception signal profile in the z direction, ie in the direction of the magnetic field gradient G Z , recorded. For this purpose, the control device 6 a measuring device 12 on.
    [0033] Einsolches Signalprofil wird an mehreren Positionen des Liegenbretts 2 innerhalbdes Tomographen 3 aufgezeichnet. Dabei kann das Liegenbrett 2 auchkontinuierlich bzw. quasi kontinuierlich verfahren werden, wobeipermanent oder an einer Vielzahl von nah aneinanderliegenden Punktenjeweils ein Signalprofil aufgenommen wird.Such a signal profile is at several positions of the couch board 2 inside the scanner 3 recorded. This can be the couch board 2 also be moved continuously or quasi-continuously, with a signal profile is recorded permanently or at a plurality of closely adjacent points.
    [0034] DieVorgehensweise soll im Folgenden unter Hinweis auf die 2 bis 4 anhandeiner konkreten Messung nähererläutertwerden.The procedure is described below with reference to the 2 to 4 be explained in more detail by means of a concrete measurement.
    [0035] In 1 istlediglich grob schematisch eine einzige Lokalspule 1 eingezeichnet. 2 zeigtdagegen einen konkreten Fall in einem durchgeführten Experiment, bei dem einPatient O auf einem Liegenbrett 2 liegt und sowohl unterdem Patienten als auch auf dem Patienten mehrere Lokalspulen-ArraysA1, A2, A3, A4, A5,A6, A7 positioniertsind. Ein solches Lokalspulen-Array A1,A2, A3, A4, A5, A6,A7 besteht in der Regel aus mehreren einzelnenLokalspulen. In dem dargestellten Fall liegt unterhalb des Patienten0 im Wirbelsäulen-bis zum Kniebereich ein großesArray A7 mit acht einzelnen Spulen.In 1 is only roughly schematically a single local coil 1 located. 2 on the other hand shows a concrete case in an experiment carried out in which a patient O is lying on a couch 2 and a plurality of local coil arrays A 1 , A 2 , A 3 , A 4 , A 5 , A 6 , A 7 are positioned both under the patient and on the patient. Such a local coil array A 1 , A 2 , A 3 , A 4 , A 5 , A 6 , A 7 usually consists of a plurality of individual local coils. In the illustrated case, a large array A 7 with eight individual coils is located below the patient 0 in the spinal column area as far as the knee area.
    [0036] Unterdem Kopf und auf dem Gesicht des Patienten O liegen jeweils zweiArrays A5, A6 mitzwei Spulen, mit denen Bilder aus dem Kopf des Patienten O aufgezeichnetwerden. Auf dem Hals des Patienten O ist ein weiteres Array A4, hier nur aus einer Spule bestehend, aufgelegt.Weiterhin befinden sich auf dem Brustraum und Bauchraum des PatientenO zwei Arrays A2, A3 mitjeweils zwei größeren Lokalspulen.Auf den Beinen des Patienten O ist ein Lokalspulenarray A1 mit insgesamt acht Lokalspulen aufgelegt.Under the head and on the face of the patient O there are two arrays A 5 , A 6 each with two coils, with which images from the head of the patient O are recorded. On the neck of the patient O is another array A 4 , consisting here only of a coil, placed. Furthermore, located on the chest and abdomen of the patient O two arrays A 2 , A 3 , each with two larger local coils. On the legs of the patient O a local coil array A 1 is placed with a total of eight local coils.
    [0037] ImFolgenden sollen nun die Positionen der beiden sich auf den Kniendes Patienten O befindlichen Lokalspulen 1, 1' innerhalb desLokalspulenarrays A1 ermittelt werden. Hierbeigeht es zunächst darum,die Position z1 in z-Richtung relativ zurPosition zL des kopfseitigen Endes des Liegenbretts 2,d. h. relativ zum Ursprung des Liegenbrett-Koordinatensystems, zubestimmen. Es ist klar, dass die Wahl dieses Ursprungs am kopfseitigenEnde des Liegenbretts willkürlichist und dass grundsätzlichauch die Position in jedem anderen beliebigen Liegenbrett-Koordinatensystem,beispielsweise mit einem Ursprung am fußseitigen Ende oder in derMitte des Liegenbretts 2, ermittelbar ist.The following are the positions of the two located on the knees of the patient O local coils 1 . 1' be determined within the local coil array A 1 . This is first about the position z 1 in the z-direction relative to the position z L of the head-side end of the lounger 2 , ie relative to the origin of the bedboard coordinate system. It is clear that the choice of this origin at the head end of the bedboard is arbitrary and that in principle also the position in any other bedboard coordinate system, for example with an origin at the foot end or in the middle of the bed 2 , is determinable.
    [0038] Dain jeder Position des Liegenbretts 2 relativ zum Tomographen 3 sowohldie Koordinaten des Liegenbretts 2 als auch die Koordinatendes Tomographen 3 bekannt sind, lässt sich die relative Positionz1 der Spulen 1, 1' auf dem Liegenbrettohne weiteres auch in eine Position der Lokalspulen 1, 1' relativ zu einemFixpunkt des Tomographen, beispielsweise zur Position zC desZentrums des Tomographen bestimmen. Dies ist aus 1 ohneweiteres einfach ersichtlich. Die Position zL deskopfseitigen Endes des Liegenbretts 2 relativ zum Zentrumdes Tomographen 3, d. h. deren Distanz dCL,ist bekannt. Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Position z1 der Lokalspule 1 relativ zum Kopfendedes Liegenbretts 2, d. h. die Distanz dL1 derLokalspule zum Kopfende, bestimmt. Durch die Differenz (dL1 – dCL) dieser beiden Distanzen dL1,dCL ergibt sich automatisch die DistanzdC1 zwischen der Lokalspule 1 und demZentrum des Tomographen 3, welche letztlich der Positionder Lokalspule 1 relativ zum Zentrum des Tomographen 3 entspricht.Because in every position of the lounger 2 relative to the tomograph 3 both the coordinates of the lounger 2 as well as the coordinates of the tomograph 3 are known, the relative position z 1 of the coils can be 1 . 1' on the couch board readily in a position of the local coils 1 . 1' relative to a fixed point of the tomograph, for example to determine the position z C of the center of the scanner. This is off 1 readily apparent. The position z L of the head-side end of the lounger 2 relative to the center of the scanner 3 , ie their distance d CL , is known. With the aid of the method according to the invention, the position z 1 of the local coil 1 relative to the headboard of the lounger 2 , ie the distance d L1 of the local coil to the head end, determined. By the difference (d L1 - d CL ) For these two distances d L1 , d CL , the distance d C1 between the local coil automatically results 1 and the center of the tomograph 3 which ultimately the position of the local coil 1 relative to the center of the scanner 3 equivalent.
    [0039] 3a zeigtein Signalprofil SP1, welches von einerLokalspule 1 der beiden in 2 über den Kniendes Patienten befindlichen Lokalspulen 1, 1' aufgezeichnetwurde. Aufgetragen ist die Signalintensität IS über derz-Position relativ zum Zentrum des Tomographen. Bei der Messungdieses Signalprofils SP1 befand sich dasLiegenbrett 2 in einer Position, in der sich die Spule 1 inetwa in der Mitte, d. h. im Zentrum, des Tomographen 3 befindet.Die „verbeulte" Form des SignalprofilsSP1 ergibt sich dadurch, dass die Lokalspule 1 aufeinem Patienten O liegt und sich somit über einem anatomischen Bereichmit wechselnder Lastsituation befindet. 3a shows a signal profile SP 1 , which of a local coil 1 the two in 2 over the knees of the patient located local coils 1 . 1' was recorded. Plotted is the signal intensity I S over the z position relative to the center of the scanner. When measuring this signal profile SP 1 was the couch board 2 in a position in which the coil 1 approximately in the middle, ie in the center, of the tomograph 3 located. The "dented" shape of the signal profile SP 1 results from the fact that the local coil 1 on a patient O and thus is located on an anatomical area with changing load situation.
    [0040] Die 3b bis 3f zeigenweitere Signalprofile SP2, SP3,SP4, SP5, SP6, welche mit der gleichen Lokalspule 1 inanderen relativen Positionen des Liegenbretts 2 zum Tomographen 3 aufgezeichnetwurden. Hierbei wurde das Liegenbrett 2 mitsamt dem PatientenO und der Lokalspule 1 um jeweils 10 cm aus dem Tomographen 3 herausgeschoben.Entsprechend verschiebt sich das Spulenprofil SP1,SP2, SP3, SP4, SP5, SP6, welches immer relativ zum Magnetfeldgradientenund folglich relativ zum Magneten bzw. zum Tomographen aufgezeichnetwird.The 3b to 3f show further signal profiles SP 2 , SP 3 , SP 4 , SP 5 , SP 6 , which with the same local coil 1 in other relative positions of the lounger 2 to the tomograph 3 were recorded. This was the couch board 2 together with the patient O and the local coil 1 by 10 cm from the scanner 3 pushed out. Accordingly, the coil profile SP 1 , SP 2 , SP 3 , SP 4 , SP 5 , SP 6 shifts, which is always recorded relative to the magnetic field gradient and thus relative to the magnet or to the tomograph.
    [0041] Wiesich an diesen Figuren zeigt, verändert sich das Profil SP1, SP2, SP3, SP4, SP5, SP6 umso stärker, jemehr die Lokalspule 1 sich an den Rand des Tomographen 3 bewegtbzw. aus dem Tomographen 3 herausbewegt. Eindeutig istaus 3f zu erkennen, dass kein vernünftiges Signalprofil mehr messbarist, wenn die Lokalspule 1 sich außerhalb des Tomographen 3 befindet.Es ist jedoch äußerst schwierig,eine Grenze zu ziehen, welches der aufgezeichneten Profile nochakzeptabel ist, d. h. eine sinnvolle Ortsinformation liefert, undwelches nicht. Dies verdeutlicht auch die Problematik des bisher genutztenVerfahrens zur Positionsbestimmung, bei der lediglich eines derSignalprofile vorliegt und anhand dieses einzelnen Profils zu entscheidenist, ob das Signalprofil noch richtige Ortsinformationen enthält oderob es nicht zur Ortsbestimmung genutzt werden kann.As can be seen from these figures, the profile SP 1 , SP 2 , SP 3 , SP 4 , SP 5 , SP 6 changes the more, the more the local coil 1 to the edge of the scanner 3 moves or out of the scanner 3 moved out. It is clear 3f to recognize that no reasonable signal profile is more measurable when the local coil 1 outside the tomograph 3 located. However, it is extremely difficult to draw a limit which is still acceptable to the recorded profiles, ie which provides meaningful location information and which does not. This also clarifies the problem of the previously used method for position determination, in which only one of the signal profiles is present and to decide on the basis of this single profile, whether the signal profile still contains correct location information or whether it can not be used for location determination.
    [0042] Beider erfindungsgemäßen Aufzeichnung einerVielzahl von Signalprofilen entlang der z-Achse kann diese Entscheidungbeispielsweise durch eine Beobachtung der Profilveränderungin Abhängigkeit vonder Ortsposition getroffen werden, wie dies ohne weiteres aus derBetrachtung der gesamten Aufnahmeserie in den 3a bis 3f einsichtigist.In the recording according to the invention of a plurality of signal profiles along the z-axis, this decision can be made for example by observing the profile change as a function of the spatial position, as readily from the consideration of the entire series of photographs in the 3a to 3f is reasonable.
    [0043] Esist klar, dass eine vollständigeBewertung der kompletten Signalprofile SP1,SP2, SP3, SP4, SP5, SP6 relativ aufwändig ist. Um das Verfahrenzu beschleunigen, wird aus den gemessenen Signalprofilen SP1, SP2, SP3, SP4, SP5, SP6 jeweils eincharakteristischer Positionswert, hier der Schwerpunkt M1, M2, M3,M4, M5, M6 des betreffenden Signalprofils SP1, SP2, SP3, SP4, SP5, SP6 ermittelt.Die automatische Ermittlung der Position der Lokalspule 1 erfolgtdann auf Basis der Schwerpunkte (M1, M2, M3, M4,M5, M6) der einzelnenSignalprofile SP1, SP2,SP3, SP4, SP5, SP6. Eine vollautomatischeErmittlung der Schwerpunkte (M1, M2, M3, M4,M5, M6) kann beider in 1 dargestellten Steuereinrichtung 6 mitHilfe einer Profilanalyseeinheit 14 der Auswerteeinrichtung 13 erfolgen.It is clear that a complete evaluation of the complete signal profiles SP 1 , SP 2 , SP 3 , SP 4 , SP 5 , SP 6 is relatively complex. In order to accelerate the process, the measured signal profiles SP 1 , SP 2 , SP 3 , SP 4 , SP 5 , SP 6 each become a characteristic position value, in this case the center of gravity M 1 , M 2 , M 3 , M 4 , M 5 , M 6 of the relevant signal profile SP 1 , SP 2 , SP 3 , SP 4 , SP 5 , SP 6 determined. The automatic determination of the position of the local coil 1 then takes place on the basis of the focal points (M 1 , M 2 , M 3 , M 4 , M 5 , M 6 ) of the individual signal profiles SP 1 , SP 2 , SP 3 , SP 4 , SP 5 , SP 6 . A fully automatic determination of the centers of gravity (M 1 , M 2 , M 3 , M 4 , M 5 , M 6 ) can be performed at the in 1 shown control device 6 with the help of a profile analysis unit 14 the evaluation device 13 respectively.
    [0044] Anschließend werdendiese Schwerpunkte (M1, M2,M3, M4, M5, M6) an eine Positionsberechnungseinheit 15 übergeben,welche anhand der Schwerpunkte (M1, M2, M3, M4,M5, M6) die richtige Positionz1 der Lokalspule 1 ermittelt.Subsequently, these centers of gravity (M 1 , M 2 , M 3 , M 4 , M 5 , M 6 ) are sent to a position calculation unit 15 pass, which on the basis of the focal points (M 1 , M 2 , M 3 , M 4 , M 5 , M 6 ) the correct position z 1 of the local coil 1 determined.
    [0045] Diehierbei verwendete bevorzugte Methode ist in 4 graphischdargestellt. 4 zeigt zwei FunktionsgraphenF1, F1', welche jeweils aus den Schwerpunktenvon verschiedensten Profilmessungen ermittelt wurden. Hierzu wurdendie z-Positionen der Schwerpunkte relativ zum Tomographenzentrum jeweils über derrelativen Position des Liegenbretts 2 zum Tomographen 3 beider Messung des jeweils zugehörigenSignalprofils aufgetragen. In 4 sind zweiFunktionsgraphen aufgetragen, die für die beiden in 2 gekennzeichnetenSpulen 1, 1' ermittelt wurden,welche zwar die gleiche Position z1 in z-Richtungaufweisen, aber links und rechts nebeneinander liegen.The preferred method used here is in 4 shown graphically. 4 shows two function graphs F 1 , F 1 ' , which were determined in each case from the focal points of various profile measurements. For this, the z-positions of the centroids relative to the tomograph center were respectively above the relative position of the bed 2 to the tomograph 3 applied during the measurement of the respectively associated signal profile. In 4 Two function graphs are plotted for the two in 2 labeled coils 1 . 1' were determined, which indeed have the same position z 1 in the z-direction, but are left and right side by side.
    [0046] DasLiegenbrett 2 wurde währendder Messung in Richtung des Kopfes verfahren. Auf der Abszisse derGraphik ist die Liegenbrettposition aufgetragen, an der gemessenwurde, d. h. hier die Position zL des Kopfendesdes Liegenbretts 2 relativ zum Zentrum des Tomographen 3.Dabei wird der Positionswert zL in diesemBeispiel relativ zur ersten Messung dieses Experiments aufgetragen.Daraus ergibt sich ein Wertebereich von 0 bis knapp 800 mm. Würde dasLiegenbrett 2 überseine gesamte Länge durchgefahren,so würdesich ein Maß vonetwa 2000 mm ergeben. Da die Position des Liegenbretts 2 aber beijeder Messung ohnehin bekannt ist, lassen sich die relativen Positionenohne weiteres ineinander umrechnen.The couch board 2 was moved in the direction of the head during the measurement. On the abscissa of the graph, the couch position is plotted on which was measured, ie here the position z L of the head of the couch board 2 relative to the center of the scanner 3 , In this case, the position value z L is plotted in this example relative to the first measurement of this experiment. This results in a value range of 0 to almost 800 mm. Would the couch board 2 traversed over its entire length, so would be a measure of about 2000 mm. Because the position of the lounger 2 but is known anyway with each measurement, the relative positions can be easily converted into each other.
    [0047] Indiesem Experiment wurde jeweils in sehr kurzen Schritten von 10bis 20 mm gemessen. Korrespondierend dazu ist auf der Abszisse jeweilsdie relative Position zM (in mm) des Schwerpunktsdes ermittelten Signalprofils zum Zentrum des Magnetresonanztomographen 3 dargestellt.Ein Wert von 0 mm entspricht dabei einer Position zM desSchwerpunkts der Lokalspule 1, 1' bzw. des von der Lokalspule 1, 1' aufgezeichnetenSignalprofils exakt in der Mitte des Tomographen 3.In this experiment, measurements were taken in very short increments of 10 to 20 mm. Corresponding to this, the relative position z M (in mm) of the center of gravity of the determined signal profile to the center of the magnetic resonance tomograph is on the abscissa 3 shown. A value of 0 mm corresponds to a position z M of the center of gravity the local coil 1 . 1' or of the local coil 1 . 1' recorded signal profile exactly in the center of the scanner 3 ,
    [0048] Diein den 3a bis 3f ermittelten SchwerpunkteM1 bis M6 der mitder Lokalspule 1 ermittelten Signalprofile SP1,SP2, SP3, SP4, SP5, SP6 sind in dieser Graphik 4 im Übrigen ebenfallsals Bestandteile des Funktionsgraphen F1 aufgetragen.The in the 3a to 3f determined focal points M 1 to M 6 with the local coil 1 determined signal profiles SP 1 , SP 2 , SP 3 , SP 4 , SP 5 , SP 6 are in this graph 4 incidentally also applied as components of the function graph F 1 .
    [0049] Indem Bereich, in dem die Funktionsgraphen F1,F1' einekonstante Steigung aufweisen, – welchehier wegen der gleichen Einheiten der Ordinate und Abszisse annähernd bei –1 liegensollten – befindensich die beiden Lokalspulen 1, 1' innerhalb des Tomographen 3 undman kann zuverlässigauf die Position der Lokalspulen 1, 1' schließen. DieBereiche der Funktionsgraphen F1, F1',in denen die Steigung dagegen signifikant von –1 abweicht, sind genau dieProblemregionen, in denen bei einer reinen stationären Spulenpositionserkennungnach dem bisherigen Verfahren falsche Positionen ermittelt würden unddie die Zuverlässigkeitdes herkömmlichenVerfahrens deutlich erschweren.In the region in which the function graphs F 1 , F 1 'have a constant slope, which should be approximately -1 here because of the same units of ordinate and abscissa, the two local coils are located 1 . 1' inside the scanner 3 and you can depend on the position of the local coils 1 . 1' shut down. The regions of the function graphs F 1 , F 1 ' in which the slope deviates significantly from -1, however, are precisely the problem regions in which incorrect positions would be determined in a purely stationary coil position detection according to the previous method and which clearly demonstrates the reliability of the conventional method difficult.
    [0050] Bevorzugtfindet die Ermittlung der genauen Spulenposition statt, indem andie Funktionsgraphen F1, F1' eine GeradeG angepasst wird, welche die Steigung –1 aufweist. Dieses Anpasseneiner Geraden G kann beispielsweise so erfolgen, dass die Abweichungder Funktionswerte der Funktionsgraphen F1,F1' zurbetreffenden Geraden G minimiert wird. Wenn die Gerade G richtigan die Funktionsgraphen F1, F1' angepasstist, lässtsich mit Hilfe dieser Geraden G die Spulenposition unmittelbar ablesen.Der Ordinaten-Wert 0 mm im Graphen entspricht hier exakt der TischpositionHead = 340 mm. Dies bedeutet, dass sich die Spulen 1, 1' exakt in derMitte des Tomographen 3 befanden, als das Liegenbrett 2 um340 mm gegenüberder ersten durchgeführtenMessung verschoben war. Da sämtlichePositionen des Liegenbretts 2 relativ zum Koordinatensystemdes Tomographen 3 aufgezeichnet sind, lässt sich diese Position unmittelbarin die z-Koordinate z1 der gesuchten Spulen 1, 1' im Koordinatensystemdes Liegenbretts 2 umrechnen.Preferably, the determination of the exact coil position takes place by a line G is adapted to the function graphs F 1 , F 1 ' , which has the slope -1. This adaptation of a straight line G can be carried out, for example, in such a way that the deviation of the function values of the function graphs F 1 , F 1 'from the respective straight line G is minimized. If the straight line G is correctly matched to the function graphs F 1 , F 1 ' , the coil position can be read off directly with the aid of this straight line G. The ordinate value 0 mm in the graph corresponds exactly to the table position Head = 340 mm. This means that the coils 1 . 1' exactly in the middle of the scanner 3 were as the couch board 2 shifted by 340 mm from the first measurement performed. Because all positions of the lounger 2 relative to the coordinate system of the tomograph 3 are recorded, this position can be directly in the z-coordinate z 1 of the searched coils 1 . 1' in the coordinate system of the couch board 2 convert.
    [0051] Durchdie Anpassung der Geraden G an die Funktionsgraphen werden automatischauch Messfehler aufgrund von Rauschen eliminiert. Weiterhin werdenMessfehler aufgrund einer Verzeichnung, welche insbesondere dieBereiche auf der X-Achse von 80 bis 160 mm und 500 bis 580 mm betrifft,eliminiert, da diese in der Graphik ohnehin punktsymmetrisch sindund somit weggemittelt werden.Bythe adaptation of the line G to the function graphs will be automaticalso eliminates measurement errors due to noise. Continue to beMeasurement error due to distortion, which in particular theRanges on the X axis from 80 to 160 mm and 500 to 580 mm,eliminated, since these are point-symmetrical in the graph anywayand thus be averaged out.
    [0052] Sobalddie z-Position z1 der Spulen 1, 1' exakt bekanntist, kann das System automatisch das Liegenbrett 2 in einePosition verfahren, in der sich die zu lokalisierenden Lokalspulen 1, 1' mit Sicherheitinnerhalb des Tomographen 3 befinden, beispielsweise imZentrum des Tomographen 3. Anschließend können dann unter Anlegung einesx- und y-Magnetfeldgradienten weitere Spulenprofile in x- und y-Richtungaufgezeichnet und somit die Lokalspulen 1, 1' in allen dreiRaumrichtungen vollautomatisch lokalisiert werden.As soon as the z-position z 1 of the coils 1 . 1' Exactly known, the system can automatically change the couch board 2 Move to a position in which the local coils to be localized 1 . 1' certainly within the scanner 3 located, for example, in the center of the scanner 3 , Subsequently, with the application of an x and y magnetic field gradient, further coil profiles in the x and y directions can be recorded, and thus the local coils 1 . 1' be located fully automatically in all three spatial directions.
    [0053] Ingleicher Weise lassen sich die Positionen der anderen in 2 dargestelltenLokalspulen exakt ermitteln, wobei es durchaus möglich ist, gleichzeitig mitden verschiedensten Lokalspulen die Signalprofile zur Bestimmungder Position der betreffenden Lokalspulen aufzuzeichnen. Das heißt, es istnicht notwendig, das Liegenbrett 2 mehrfach durch den Tomographen 3 zufahren, um die z-Position der einzelnen Lokalspulen richtig zu ermitteln.In the same way, the positions of others in 2 It is quite possible to record the signal profiles for determining the position of the respective local coils simultaneously with the most varied local coils. That means it is not necessary, the couch board 2 several times through the scanner 3 to drive to correctly determine the z-position of the individual local coils.
    [0054] Diezur Umsetzung der Erfindung in einem Magnetresonanzsystem erforderlichenKomponenten wie die Ansteuereinheit 11, die Messeinrichtung 12 unddie Auswerteeinrichtung 13 mit der Profilanalyseeinheit 14 undder Positionsberechnungseinheit 15 können vollständig oder zu einem überwiegenden Teilin Form von Softwarekomponenten erstellt werden. Übliche Magnetresonanzsystemeweisen ohnehin programmierbare Steuereinrichtungen auf, so dassauf diese Weise die Erfindung bevorzugt mit Hilfe von geeigneterSteuersoftware realisierbar ist. D.h. es wird ein entsprechendesComputerprogramm-Produkt direkt in den Speicher einer programmierbarenSteuereinrichtung des betreffenden Magnetresonanzsystems geladen,welches Programmcode-Mittel aufweist, um das erfindungsgemäße Verfahrendurchzuführen.The components required for implementing the invention in a magnetic resonance system, such as the drive unit 11 , the measuring device 12 and the evaluation device 13 with the profile analysis unit 14 and the position calculation unit 15 can be created completely or to a large extent in the form of software components. Conventional magnetic resonance systems have programmable control devices anyway, so that in this way the invention can preferably be implemented with the aid of suitable control software. This means that a corresponding computer program product is loaded directly into the memory of a programmable control device of the relevant magnetic resonance system, which has program code means in order to carry out the method according to the invention.
    [0055] Eswird abschließendnoch einmal darauf hingewiesen, dass es sich bei dem vorhergehenddetailliert beschriebenen Verfahrensablauf sowie bei dem dargestelltenMagnetresonanzsystem lediglich um Ausführungsbeispiele handelt, welchevom Fachmann in verschiedenster Weise modifiziert werden können, ohneden Bereich der Erfindung zu verlassen. Insbesondere könnten beispielsweiseauch die beim Durchfahren des Liegenbretts durch den Tomographenaufgezeichneten Signalprofile in ihrer Gesamtheit verglichen werdenund beispielsweise durch den Vergleich der Signalprofile besondersgute Signalprofile oder im Extremfall nur ein besonders gutes Signalprofilherausgesucht werden und darauf basierend dann die Position derLokalspule ermittelt werden.Itwill be finalonce again noted that it is the previous onedescribed in detail process flow as well as in the illustratedMagnetic resonance system is only about embodiments, whichcan be modified by the expert in various ways, withoutto abandon the scope of the invention. In particular, for examplealso when passing through the board by the tomographrecorded signal profiles in their entiretyand especially by comparing the signal profiles especiallygood signal profiles or in extreme cases only a particularly good signal profileand then based on this the position of theLocal coil can be determined.
    [0056] Obwohldie Erfindung überwiegendam Beispiel von Magnetresonanzanlagen im medizinischen Bereich beschriebenwurde, sind die Einsatzmöglichkeitender Erfindung nicht auf diesen Bereich beschränkt, sondern die Erfindungkann ebenso auch in wissenschaftlichen und/oder industriellen Anlagen genutztwerden.Even thoughthe invention predominantlydescribed using the example of magnetic resonance systems in the medical fieldwas, are the possible usesThe invention is not limited to this range, but the inventioncan also be used in scientific and / or industrial facilitiesbecome.
    权利要求:
    Claims (9)
    [1]
    Verfahren zur Bestimmung einer Position (z1) einer Lokalspule (1) auf einemLiegenbrett (2) in zumindest einer Raumrichtung (z) innerhalbeines Magnetresonanztomographen (3), bei welchem bei einemin der betreffenden Raumrichtung (z) angelegten Magnetfeldgradienten(GZ) ein Hochfrequenzsignal ausgesandt undmittels der betreffenden Lokalspule (1) ein Signalprofil(SP1, SP2, SP3, SP4, SP5, SP6) entlang desMagnetfeldgradienten (GZ) gemessen wird, dadurchgekennzeichnet, dass an mehreren Positionen des Liegenbretts(2) relativ zum Tomographen (3) entlang des Magnetfeldgradienten(GZ) jeweils ein Signalprofil (SP1, SP2, SP3, SP4, SP5, SP6) gemessenwird und auf Basis der gemessenen Signalprofile (SP1,SP2, SP3, SP4, SP5, SP6) die Position (z1)der Lokalspule (1) ermittelt wird.Method for determining a position (z 1 ) of a local coil ( 1 ) on a couch board ( 2 ) in at least one spatial direction (z) within a magnetic resonance tomograph ( 3 ), in which a high-frequency signal is emitted at a magnetic field gradient (G Z ) applied in the relevant spatial direction (z) and by means of the relevant local coil ( 1 ) a signal profile (SP 1 , SP 2 , SP 3 , SP 4 , SP 5 , SP 6 ) along the magnetic field gradient (G Z ) is measured, characterized in that at several positions of the couch board ( 2 ) relative to the tomograph ( 3 ) along the magnetic field gradient (G Z ) in each case a signal profile (SP 1 , SP 2 , SP 3 , SP 4 , SP 5 , SP 6 ) is measured and based on the measured signal profiles (SP 1 , SP 2 , SP 3 , SP 4 , SP 5 , SP 6 ) the position (z 1 ) of the local coil ( 1 ) is determined.
    [2]
    Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass aus den gemessenen Signalprofilen (SP1,SP2, SP3, SP4, SP5, SP6) jeweils ein charakteristischer Positionswert(M1, M2, M3, M4, M5,M6) ermittelt wird und die Position (z1) der Lokalspule (1) auf Basisder charakteristischen Positionswerte (M1,M2, M3, M4, M5, M6)der gemessenen Signalprofile (SP1, SP2, SP3, SP4, SP5, SP6) ermittelt wird.A method according to claim 1, characterized in that from the measured signal profiles (SP 1 , SP 2 , SP 3 , SP 4 , SP 5 , SP 6 ) each have a characteristic position value (M 1 , M 2 , M 3 , M 4 , M 5 , M 6 ) is determined and the position (z 1 ) of the local coil ( 1 ) is determined on the basis of the characteristic position values (M 1 , M 2 , M 3 , M 4 , M 5 , M 6 ) of the measured signal profiles (SP 1 , SP 2 , SP 3 , SP 4 , SP 5 , SP 6 ).
    [3]
    Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass an die ermittelten charakteristischen Positionswerte (M1, M2, M3,M4, M5, M6) als Funktion der jeweils bei der Messungdes zugehörigenSignalprofils eingenommenen Position (zL)des Liegenbretts (2) relativ zum Tomographen (3)eine Gerade (G) mit einer vorgegebenen Steigung angepasst wird unddie Position (z1) der Lokalspule (1)auf dem Liegenbrett (2) mit Hilfe dieser Geraden (G) ermittelt wird.Method according to Claim 1, characterized in that the determined characteristic position values (M 1 , M 2 , M 3 , M 4 , M 5 , M 6 ) as a function of the position (z L ) of the position (z L ) assumed in each case during the measurement of the associated signal profile Lying boards ( 2 ) relative to the tomograph ( 3 ) a straight line (G) with a predetermined pitch is adjusted and the position (z 1 ) of the local coil ( 1 ) on the couch ( 2 ) is determined using this line (G).
    [4]
    Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,dass durch zusätzliche Aufnahmevon Messwerten währendder Signalprofilmessungen an den verschiedenen Positionen des Liegenbretts(2) relativ zum Tomographen (3) und/oder zwischenden Signalprofilmessungen weitere Systemparameter ermittelt werden.Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that by additional recording of measured values during the signal profile measurements at the different positions of the couch board ( 2 ) relative to the tomograph ( 3 ) and / or other system parameters are determined between the signal profile measurements.
    [5]
    Steuereinrichtung (6) für einen Magnetresonanztomographen(3) zur Bestimmung einer Position (z1)einer Lokalspule (1) auf einem Liegenbrett (2)in zumindest einer Raumrichtung (z) innerhalb des Magnetresonanztomographen(3), – miteiner Ansteuereinheit (11), welche das Liegenbrett (2)relativ zum Tomographen (3) entlang eines in der betreffendenRaumrichtung (z) angelegten Magnetfeldgradienten (GZ)verfährt, – mit einerMesseinrichtung (12), um an verschiedenen Positionen desLiegenbretts (2) relativ zum Tomographen (3) mittelsder betreffenden Lokalspule (1) entlang des Magnetfeldgradienten(GZ) ein Signalprofil (SP1,SP2, SP3, SP4, SP5, SP6) eines ausgesendeten Hochfrequenzsignalszu messen, – undeine Auswerteeinrichtung (13), welche auf Basis der gemessenenSignalprofile die Position der Lokalspule ermittelt.Control device ( 6 ) for a magnetic resonance tomograph ( 3 ) for determining a position (z 1 ) of a local coil ( 1 ) on a couch board ( 2 ) in at least one spatial direction (z) within the magnetic resonance tomograph ( 3 ), - with a drive unit ( 11 ), which the couch board ( 2 ) relative to the tomograph ( 3 ) along a magnetic field gradient (G Z ) applied in the respective spatial direction (z), - with a measuring device ( 12 ) at different positions of the bed ( 2 ) relative to the tomograph ( 3 ) by means of the relevant local coil ( 1 ) along the magnetic field gradient (G Z ) to measure a signal profile (SP 1 , SP 2 , SP 3 , SP 4 , SP 5 , SP 6 ) of a transmitted high-frequency signal, - and an evaluation device ( 13 ), which determines the position of the local coil on the basis of the measured signal profiles.
    [6]
    Steuereinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,dass die Auswerteeinrichtung eine Profilanalyseeinheit (14)aufweist, welche aus den gemessenen Signalprofilen (SP1,SP2, SP3, SP4, SP5, SP6) jeweils einen charakteristischen Positionswert (M1, M2, M3,M4, M5, M6) ermittelt, und die Auswerteeinrichtung(13) derart ausgebildet ist, dass sie die Position (z1) der Lokalspule (1) auf Basisder charakteristischen Positionswerte (M1,M2, M3, M4, M5, M6) dergemessenen Signalprofile (SP1, SP2, SP3, SP4, SP5, SP6) ermittelt.Control device according to Claim 5, characterized in that the evaluation device has a profile analysis unit ( 14 ), which from the measured signal profiles (SP 1 , SP 2 , SP 3 , SP 4 , SP 5 , SP 6 ) each have a characteristic position value (M 1 , M 2 , M 3 , M 4 , M 5 , M 6 ) determined, and the evaluation device ( 13 ) is formed such that it the position (z 1 ) of the local coil ( 1 ) is determined on the basis of the characteristic position values (M 1 , M 2 , M 3 , M 4 , M 5 , M 6 ) of the measured signal profiles (SP 1 , SP 2 , SP 3 , SP 4 , SP 5 , SP 6 ).
    [7]
    Steuereinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,dass die Auswerteeinrichtung (13) eine Positionsberechnungseinheit(15) aufweist, welche an die ermittelten charakteristischenPositionswerte (M1, M2,M3, M4, M5, M6) der verschiedenenSignalprofile (SP1, SP2,SP3, SP4, SP5, SP6) als Funktionder jeweils bei der Messung des betreffenden Signalprofils (SP1, SP2, SP3, SP4, SP5, SP6) eingenommenenPosition (zL) des Liegenbretts (2)relativ zum Tomographen (3) eine Gerade (G) mit einer vorgegebenenSteigung anpasst und die Position der Lokalspule (1) mitHilfe dieser Geraden (G) ermittelt.Control device according to claim 4, characterized in that the evaluation device ( 13 ) a position calculation unit ( 15 ), which correspond to the determined characteristic position values (M 1 , M 2 , M 3 , M 4 , M 5 , M 6 ) of the various signal profiles (SP 1 , SP 2 , SP 3 , SP 4 , SP 5 , SP 6 ) as a function of the position (z L ) of the bed-type board (Z L ) of the bed-type board (Z L ) which is respectively assumed during the measurement of the relevant signal profile (SP 1 , SP 2 , SP 3 , SP 4 , SP 5 , SP 6 ) ( 2 ) relative to the tomograph ( 3 ) adjusts a straight line (G) with a predetermined pitch and the position of the local coil ( 1 ) with the help of this line (G).
    [8]
    Magnetresonanztomograph (3) mit einer Steuereinrichtung(6) nach einem der Ansprüche 5 bis 7.Magnetic resonance tomograph ( 3 ) with a control device ( 6 ) according to any one of claims 5 to 7.
    [9]
    Computerprogrammprodukt, welches direkt in einenSpeicher einer programmierbaren Steuereinrichtung (6) einesMagnetresonanzsystems (5) ladbar ist, mit Programmcode-Mitteln,um alle Schritte eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis7 auszuführen,wenn das Programm in der Steuereinrichtung (6) des Magnetresonanzsystems(5) ausgeführtwird.Computer program product which is stored directly in a memory of a programmable controller ( 6 ) of a magnetic resonance system ( 5 ) is loadable with program code means to perform all the steps of a method according to one of claims 1 to 7, when the program in the control device ( 6 ) of the magnetic resonance system ( 5 ) is performed.
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