DE10147984B4 - Magnetresonanz-Untersuchungsgerät mit einer Einrichtung zur Erzeugung eines homogenen Magnetfeldes und Verfahren zur Verbesserung der Homogenität eines Magnetfeldes - Google Patents

Abstract

Magnetresonanz-Untersuchungsgerät (1, 17) mit einer Einrichtung zur Erzeugung eines magnetischen Grundfeldes (B0) aufweisend:
– einen Grundfeldmagneten (2, 19) zur Erzeugung eines magnetischen Grundfeldes (B0),
– eine Shim-Vorrichtung (9, 11, 23) zur Verbesserung der Homogenität des Grundfeldes (B0) mit einem Rohr (41, 43, 45) und einer Vielzahl von Kugeln als ferromagnetische Gleit- oder Roll-Körper (54, 55, ... 59), wobei diese entlang des Rohres (41, 43, 45) freibeweglich sind und wobei das Rohr (41, 43, 45) derart im Bereich des Grundfeldes (B0) gewunden angeordnet ist und die Kugeln (54, 55, ... 59) derart ausgebildet sind, dass die im Rohr (41, 43, 45) eingebrachten Kugeln (54, 55, ... 59) das Grundfeld (B0) beeinflussen.

Description

• Magnetresonanz-Untersuchungsgerät mit einer Einrichtung zur Erzeugung eines homogenen Magnetfeldes und Verfahren zur Verbesserung der Homogenität eines Magnetfeldes
• Die Erfindung bezieht sich auf ein Magnetresonanz-Untersuchungsgerät mit einer Einrichtung zur Erzeugung eines homogenen Magnetfeldes, insbesondere eines medizinischen Kernspintomographie-Geräts, mit einer Shim-Vorrichtung zur Verbesserung der Homogenität des Magnetfeldes. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Verbesserung der Homogenität eines Magnetfeldes, insbesondere des magnetischen Grundfeldes eines Magnetresonanz-Untersuchungsgeräts, insbesondere eines medizinischen Kernspintomographie-Geräts, wobei in das Magnetfeld zur Beeinflussung desselben mehrere ferromagnetische Gegenstände eingebracht werden.
• Die Erfindung liegt auf dem Gebiet des Shim oder Shimming, dessen Grundprinzip im Zusammenhang mit der Kernspintomographie beispielsweise in dem Buch von Heinz Morneburg, "Bildgebende Systeme für die medizinische Diagnostik", 3. Auflage, 1995, Seite 520, beschrieben ist. Unter Shim versteht man die Beseitigung von Grundfeldinhomogenitäten, die ihre Ursachen in den Fertigungstoleranzen und den in der Umgebung verteilten ferromagnetischen Gegenständen haben.
• Hierzu wird beispielsweise zuerst das Feld in einer ausreichenden Anzahl von gleichmäßig auf der Oberfläche des kugelförmigen Homogenitätsvolumens verteilten Aufnahmepunkten mit Hilfe mindestens einer Sonde vermessen. Die Feldwerte werden in ein Rechenprogramm eingegeben, das eine geeignete Anordnung von in der Magnetbohrung oder Zylinderröhre anzubringenden Eisenblechen berechnet. Nach der Montage wird noch eine Kontrollmessung durchgeführt. Diesen Vorgang muss man in der Regel ein- bis zweimal wiederholen, bevor ein befriedigendes Shim-Ergebnis erreicht ist.
• Es ist auch möglich, mit Korrekturspulen oder Shim-Spulen das Feld zu homogenisieren (aktives Shimming). Entsprechende Verfahren und Vorrichtungen sind beispielsweise in US 4 680 551 und US 6 002 255 A beschrieben. Die Feldhomogenisierung bei einem C-Magneten mittels in den C-Magneten eingeklebten Korrekturstreifen und Korrekturleitungen ist z.B. aus US 4 656 449 bekannt.
• Das vorgenannte Einbringen von Eisenblechen oder anders geformten Eisenstücken kann im Gegensatz dazu auch als passives Shimming bezeichnet werden. Wie in US 5 400 786 beschrieben ist, kann bei einem Magnetresonanz-Untersuchungsgerät mit einer zylinderförmigen Einrichtung zur Erzeugung des magnetischen Grundfeldes (geschlossenes System) eine ringförmige Shim-Vorrichtung im Inneren der Zylinderröhre angebracht werden.
• Aus US 5 431 126 A ist es für ein offenes Magnetsystem bekannt, Shim-Vorrichtungen am oberen Polschuh und am unteren Polschuh des Permanentmagnets anzubringen.
• In EP 0 677 751 B1 ist beschrieben, zum Shimming Korrekturringe zu erzeugen, indem mehrere Windungen aus Eisen oder Stahl, die voneinander elektrisch isoliert sind, gewickelt werden. Hierdurch sollen von den Gradientenspulen des Kernspintomographie-Geräts in der Shim-Vorrichtung erzeugte Wirbelströme minimiert werden.
• In den Dokumenten US 6 218 839 B1 und WO 88/08126 A1 sind Einsätze zum Einführen in die Öffnung eines Kernspintomographie-Geräts beschrieben, welche zum Zwecke des Shimming verwendet werden. Die Einsätze weisen an vordefinierten Plätzen Taschen auf, in welche ein Eisenstück eingelegt wird oder nicht.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Mittel und ein Verfahren anzugeben, mit welchem das Magnetfeld noch genauer homogenisierbar ist als mit den bekannten Einrichtungen und Methoden.
• Bezogen auf das eingangs genannte Magnetresonanz-Untersuchungsgerät wird die Erfindung durch ein Magnetresonanz-Untersuchungsgerät nach Anspruch 1 und bezogen auf das Verfahren durch ein Verfahren nach Anspruch 9 gelöst.
• In einer Ausführungsform einer derartigen Einrichtung zur Erzeugung eines Magnetfeldes wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, dass die Shim-Vorrichtung eine im Bereich des Magnetfeldes anbringbare Führungseinrichtung aufweist, an oder in der mehrere ferromagnetische Gegenstände beweglich angebracht sind. Mittels der Führungseinrichtung, entlang derer die ferromagnetischen Gegenstände beweglich sind, ist es möglich, die Positionen, an welchen ein ferromagnetischer Gegenstand eingebracht werden soll oder kann, freier zu wählen als mit den bekannten Einrichtungen. Insbesondere ist es nicht erforderlich, zwischen den ferromagnetischen Gegenständen taschenbildende Abstandshalter oder dergleichen vorzusehen. Nachdem die ferromagnetischen Gegenstände entlang der Führungseinrichtung an die gewünschte Position bewegt worden sind, können sie in dieser Position fixiert werden. Hierzu können geeignete Feststellmittel vorhanden sein.
• Die Shim-Vorrichtung ist insbesondere gesondert zu einem Mittel zur originären Erzeugung des Magnetfeldes, z.B. einer Spule oder einem Permanentmagnet, bei der Einrichtung vorhanden.
• Die Fixierung der ferromagnetischen Gegenstände an ihrem gewünschten Ort in oder an der Führungseinrichtung kann auch dadurch geschehen, dass derart viele ferromagnetische Gegenstände und ggf. auch nicht ferromagnetische Gegenstände an oder in der Führungseinrichtung angebracht sind, dass sich die Gegenstände gegeneinander berühren, so dass ein bestimmter Gegenstand von wenigstens zwei benachbarten Gegenständen, die ferromagnetisch oder nicht ferromagnetisch sein können, gehalten wird. In diesem Fall genügt es, nur die an den je weiligen Enden der, insbesondere linearen, Führungseinrich tung vorhandenen Gegenstände durch ein gesondertes Feststellmittel zu fixieren.
• Die ferromagnetischen und/oder nicht ferromagnetischen Gegenstände sind als Kugeln ausgebildet, die als Gleit- oder Rollkörper entlang der Führungseinrichtung verschiebbar oder rollbar sind.
• Nach der erfindungsgemäßen Ausführungsform sind die ferromagnetischen Gegenstände, und ggf. auch die optional als Abstandshalter zwischen ferromagnetischen Gegenständen vorhandenen nicht ferromagnetischen Gegenstände, als Kugeln ausgeführt und die Führungseinrichtung weist ein Rohr zur Aufnahme der Kugeln auf. Beispielsweise ist der Außendurchmesser der Kugeln an den Innendurchmesser des Rohres angepasst.
• Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind wenigstens zwei Gegenstände mit voneinander unterschiedlichen ferromagnetischen Eigenschaften, insbesondere mit voneinander unterschiedlich starken Sättigungsmagnetisierungen, an der oder in die Führungseinrichtung angebracht bzw. eingebracht.
• Diese besonders bevorzugte Ausführungsform hat den Vorteil, dass eine besonders gute Homogenisierung des Magnetfeldes möglich ist. Bei den bekannten Einrichtungen zur Homogenisierung des Magnetfeldes besteht bei der Optimierung nur der Freiheitsgrad, an einer bestimmten, vordefinierten Position entweder einen ferromagnetischen Gegenstand, beispielsweise ein Shim-Blech, einzubringen oder aber nicht. Diese quasi digitale Situation (0 oder 100 %) führt zu unvermeidbaren Rundungsfehlern während der Optimierung. Die Idee, die quasi digitale Situation durch unterschiedlich starke magnetische Eigenschaften aufzulösen, ist insbesondere im Zusammenhang mit der Verwendung von in einem Rohr als ferromagnetische Gegenstände geführten Kugeln von Vorteil, da hierbei unterschiedliche Kugelgrößen nicht praktikabel wären. Die Idee, Gegenstände mit voneinander unterschiedlichen ferromagnetischen Eigenschaften zum Shimming zu verwenden, führt neben der Führungseinrichtung zu einem weiteren Freiheitsgrad bei der Optimierung während des Shimmings. Es sind somit sowohl die Position eines beeinflussenden Gegenstandes als auch die Stärke seines Einflusses auf das Magnetfeld freier als bei den bekannten Einrichtungen wählbar.
• Die Idee, die Stärke des Einflusses eines zum Shimming verwendeten Gegenstandes durch seine ferromagnetischen Eigenschaften einzustellen, ist auch unabhängig davon verwendbar, ob die Gegenstände entlang einer Führungseinrichtung beweglich sind. Derartige Gegenstände könnten anstelle beweglich in oder an einer Führungseinrichtung auch unbeweglich in vorfixierten Positionen einer irgendwie gearteten Tragstruktur angebracht werden.
• Vorzugsweise ist der Shim-Vorrichtung ein Satz mehrerer ferromagnetischer Gegenstände zugeordnet, aus welchem nach Bedarf ferromagnetische Gegenstände zum An- oder Einbringen an bzw. in die Führungseinrichtung auswählbar sind, wobei der Satz mehrere Typen von Gegenständen umfasst und wobei jeder Typ eine vom jeweils anderen Typ unterschiedliche Größe einer ferromagnetischen Eigenschaft, insbesondere eine unterschiedliche Stärke der Sättigungsmagnetisierung, aufweist.
• Insbesondere ändert sich die Größe der ferromagnetischen Eigenschaft von einem Typ zum nächsten in äquidistanten Schritten. Beispielsweise repräsentieren die Typen eine Sättigungsmagnetisierung von 0 % (nicht ferromagnetischer Gegenstand), 20 %, 40 %, 60 %, 80 % und 100 % eines bestimmten Absolutwertes.
• Zur Realisierung unterschiedlicher ferromagnetischer Eigenschaften weisen die Gegenstände mit Vorteil voneinander unterschiedliche Materialzusammensetzungen auf. Diese sind beispielsweise unterschiedliche Legierungen, insbesondere unter schiedliche Legierungen des Eisens, des Nickels und/oder des Kobalts.
• Dabei sind auch unterschiedlich Stahlsorten einsetzbar.
• Die vorrichtungsbezogene Aufgabe wird gemäß der Erfindung auch gelöst durch ein Magnetresonanz-Untersuchungsgerät mit einer Einrichtung nach der Erfindung zur Erzeugung eines Magnetfelds. Die Einrichtung dient in diesem Fall der Erzeugung des magnetischen Grundfelds des Magnetresonanz-Untersuchungsgeräts.
• Zur Lösung der genannten Aufgabe dient gemäß der Erfindung auch ein Satz mehrerer ferromagnetischer Gegenstände zur Verwendung mit einer Shim-Vorrichtung, insbesondere mit einer Shim-Vorrichtung eines Magnetresonanz-Untersuchungsgeräts, umfassend mehrere Typen von gleichgeformten Gegenständen, wobei jeder Typ eine vom jeweils anderen Typ unterschiedliche Größe einer ferromagnetischen Eigenschaft, insbesondere eine unterschiedliche Stärke der Sättigungsmagnetisierung, aufweist. Dadurch, dass die Gegenstände die gleiche Form haben, sind sie unterschiedlich leicht austauschbar.
• Die Gegenstände sind hierzu auch vorzugsweise gleich groß.
• Ebenfalls bevorzugt ändert sich die Größe der ferromagnetischen Eigenschaft von einem Typ zum nächsten in äquidistanten Schritten.
• Die Gegenstände weisen insbesondere voneinander unterschiedliche Materialzusammensetzungen auf.
• Die verfahrensbezogene Aufgabe wird bezogen auf das eingangs genannte Verfahren gemäß der Erfindung dadurch gelöst, dass wenigstens zwei Gegenstände mit voneinander unterschiedlichen ferromagnetischen Eigenschaften, insbesondere mit voneinander unterschiedlich starken Sättigungsmagnetisierungen, in das Magnetfeld eingebracht werden.
• Dabei werden vorzugsweise Gegenstände gleicher Form und/oder gleicher Größe verwendet.
• Die Gegenstände weisen insbesondere voneinander unterschiedliche Materialzusammensetzungen auf.
• Die im Zusammenhang mit Gegenständen mit voneinander unterschiedlichen ferromagnetischen Eigenschaften im Zusammenhang mit der Einrichtung nach der Erfindung zur Erzeugung eines Magnetfeldes dargelegten bevorzugten Ausführungsformen und Vorteile gelten für das Verfahren nach der Erfindung analog.
• Nach einer Weiterbildung des Verfahrens wird ausgehend von einer gemessenen Feldverteilung eine hinsichtlich der Homogenität des Magnetfeldes optimierte Feldverteilung berechnet, wobei als Optimierungsparameter die magnetischen Eigenschaften der verfügbaren Gegenstände, und optional die Anzahl und/oder die Positionen der Gegenstände im Magnetfeld, verwendet werden, und wobei dann an vorgegebenen bzw. an derart berechneten Positionen jeweils ein Gegenstand mit der hierfür berechneten magnetischen Eigenschaft in das Magnetfeld eingebracht wird.
• Dabei wird bei der Optimierung vorzugsweise davon ausgegangen, dass mehr als zwei verschiedene Typen an Gegenständen verfügbar sind, wobei jeder Typ eine vom jeweils anderen Typ unterschiedliche Größe einer ferromagnetischen Eigenschaft, insbesondere eine unterschiedliche Stärke der Sättigungsmagnetisierung aufweist.
• Bei der Optimierung wird insbesondere davon ausgegangen, dass sich die Größe der ferromagnetischen Eigenschaften von einem Typ zum nächsten Typ in äquidistanten Schritten ändert.
• Die Einrichtung nach der Erfindung, das Magnetresonanz-Untersuchungsgerät nach der Erfindung und das Verfahren nach der Erfindung werden nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und unter Zuhilfenahme der 1 bis 5 näher erläutert. Es zeigen:
• 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Magnetresonanz-Untersuchungsgeräts nach der Erfindung,
• 2 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Magnetresonanz-Untersuchungsgeräts nach der Erfindung,
• 3 eine Shim-Vorrichtung des Magnetresonanz-Untersuchungsgeräts der 1 im Detail in einer Draufsicht,
• 4 den in 3 mit IV bezeichneten Ausschnitt in vergrößerter Darstellung zusammen mit einem Satz mehrerer ferromagnetischer Gegenstände nach der Erfindung, und
• 5 ein vereinfachtes und schematisches Ablaufdiagramm für ein Verfahren nach der Erfindung.
• In 1 ist ein offenes Magnetresonanz-Untersuchungsgerät 1 mit einem Permanentmagneten 2 dargestellt, zwischen dessen Polschuhen 15, 16 ein Patient 5 auf einer Lagerungsplatte 3 einführbar ist. Während der Untersuchung wird der Patient 5 von einem vertikalen Magnetfeld B₀ durchdrungen, welches im Zusammenhang mit der Kernspintomographie auch als magnetisches Grundfeld bezeichnet wird. Für eine gute Bildqualität bei der Auswertung des von dem Patienten 5 gewonnenen Bildes ist ein besonders homogenes Magnetfeld B₀ wünschenswert.
• Zur Homogenisierung des Magnetfeldes B₀ sind Shim-Vorrichtungen 9, 11 vorhanden, welche zwischen den Polschuhen 16 bzw. 15 und zur Erzeugung eines Gradientenfeldes vorhandenen Gradientenspulen 8 bzw. 7 angeordnet sind.
• In 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel für ein Magnetresonanz-Untersuchungsgerät 17 nach der Erfindung dargestellt, welches zur Erzeugung des horizontalen Magnetfeldes B₀ eine zylinderförmige Magnetspule 19 aufweist, in deren Öffnung („Bohrung") der Patient 5 auf einer Lagerungsplatte 3 liegend einführbar ist. Eine zylinderförmige Shim-Vorrichtung 23 ist zwischen der Magnetspule 19 und einer Gradientenspule 21 angeordnet.
• Das jeweils primär zur Erzeugung des Magnetfeldes B₀ vorhandene Mittel, also der Permanentmagnet 2 mit den Polschuhen 15, 16 bzw. die Magnetspule 19, bildet zusammen mit den jeweils vorhandenen Shim-Vorrichtungen 9, 11 bzw. 23 eine Einrichtung nach der Erfindung zur Erzeugung eines Magnetfeldes.
• Die Shim-Vorrichtungen 9, 11, 23 der Magnetresonanz-Untersuchungsgeräte 1, 17 der 1 bzw. 2 weisen wenigstens ein Rohr auf, in welches ferromagnetische und gegebenenfalls auch nicht ferromagnetische Kugeln einführbar sind. Ein solches Rohr verläuft bei den Shim-Vorrichtungen 9, 11 gemäß 1 planar in einer Ebene entlang der Außenflächen der Polschuhe 15, 16 und senkrecht zum Magnetfeld B₀. Dies wird nachfolgend anhand von 3 näher erläutert.
• In analoger, nicht explizit dargestellter Weise verläuft ein solches Rohr bei der Shim-Vorrichtung 23 gemäß 2 parallel zum Magnetfeld B₀ oder windet sich um den Patienten 5 herum. Die nachfolgend für die Shim-Vorrichtung 9 der 1 dargelegten Beispiele, insbesondere hinsichtlich der unterschiedlichen ferromagnetischen Eigenschaften der im Rohr geführten Gegenstände, gelten für das Ausführungsbeispiel der 2 analog.
• Gemäß 3 weist die Shim-Vorrichtung 9 einen kreisrunden planaren Träger 31 auf, in dessen acht Sektoren 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40 mehrere Rohre gewunden befestigt sind. Nur die Rohre 41, 43, 45 des Sektors 33 sind explizit eingezeichnet. Die Rohre 41, 43, 45 sind jeweils über mehrere Windungen derart durch den Sektor 33 geführt, dass sie mit ihren Enden am Außenumfang des Trägers 31 enden. Jedes Rohr 41, 43, 45 weist an seinen Enden Einfüllstutzen 47, 48 bzw. 49, 50 bzw. 51, 52 auf. Die Rohre verlaufen in den Sektoren 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40 derart, dass weitgehend die gesamte Oberfläche des Trägers 31 von Rohren gleichmäßig durchzogen ist.
• Die weitere Erläuterung geschieht anhand von 4 für den in 3 markierten Ausschnitt des Rohres 45 mit den Einfüllstutzen 51, 52. Über die Einfüllstutzen 51, 52 ist eine Vielzahl von als Kugeln ausgeführten ferromagnetischen Gegenständen 54, 55, 56, 57, 58, 59 in das Rohr 45 eingefüllt worden, bis dieses vollständig gefüllt ist. Die Kugeln sind innerhalb des Rohrs 45 und entlang diesem frei beweglich. Ihr Außendurchmesser entspricht dem Innendurchmesser des Rohrs 45. Nach Einfüllen der gewünschten Anzahl und Art von Kugeln in das Rohr 45 kann dieses mit nur schematisch angedeuteten Verschlussmitteln 60 derart verschlossen werden, dass sich die Kugeln im Rohr 45 nicht mehr bewegen können. Durch entsprechende Ausgestaltung der Verschlussmittel 60 oder durch Einbringung kleiner Abstandshalter variabler Größe zwischen den Verschlussmitteln 60 und der jeweils ersten Kugel im Rohr 45 sind die Positionen p_i der Kugeln im Rohr 45 weitestgehend frei wählbar. Im dargestellten Beispiel sind n = 21 Positionen vorgesehen.
• Bei der Optimierung der Homogenität des Magnetfeldes B₀ ist sowohl die Anzahl n der Positionen als auch die örtliche Lage der Positionen p_i (i = 1 .... n, i:Zählindex) frei wählbar.
• Zur Verbesserung der Optimierung der Homogenisierung des Magnetfeldes B₀ sind außerdem Kugeln mit voneinander unter schiedlichen ferromagnetischen Eigenschaften M_i vorhanden. Es werden Kugeln mit insgesamt sechs voneinander unterschiedlichen Typen A, B, C, D, E, F verwendet, wobei jeder Typ eine vom jeweils anderen Typ unterschiedliche Stärke der Sättigungsmagnetisierung M₁, M₂, M₃, M₄, M₅, M₆ aufweist, beispielsweise bezogen auf den Wert von reinem Eisen:

  
• In einem Vorratsbehälter 62 wird ein Satz 61 mit entsprechenden als Kugeln ausgebildeten ferromagnetischen Gegenständen 63 bereitgehalten. Zu jedem der genannten Typen A, B, C, D, E, F ist eine ausreichende Anzahl von Kugeln vorhanden, die bei Bedarf zum Einbringen in das Rohr 45 auswählbar sind.
• Die unterschiedlichen Sättigungsmagnetisierungen M₁, M₂, M₃, M₄, M₅, M₆ werden erhalten durch einen entsprechenden Prozentsatz von Stahl oder Eisen, der in eine nicht magnetische Matrix, zum Beispiel ein nicht magnetisches Metall, eingebracht ist. Zum Beispiel ergeben 20 Vol.% Stahl oder Eisen in einer ansonsten nicht magnetischen Kugel eine Sättigungsmagnetisierung von 20 % (bezogen auf Stahl bzw. Eisen).
• In 5 ist ein Verfahren nach der Erfindung beispielhaft näher erläutert. Es startet mit einer ersten Messstufe 71, in welcher eine Feldverteilung B₀ (x, y, z) gemessen wird. Anschließend wird in einer Optimierungsstufe 73 eine hinsichtlich der Homogenität des Magnetfeldes B₀ optimierte Feldverteilung berechnet, wobei als Optimierungsparameter die Typen A, B, C, D, E, F der Kugeln mit ihren unterschiedlichen mag netischen Eigenschaften M_i und optional die Anzahl n und/oder die Positionen p_i der Kugeln in den Rohren 41, 43, 45. Die Optimierungsstufe 73 wird von einem Software-Programm auf einem Computer ausgeführt.
• In einer folgenden Einrichtstufe 75 werden an vorgegebenen und/oder den derart berechneten Positionen p_i Kugeln mit der jeweils berechneten Sättigungsmagnetisierung M₁, M₂, M₃, M₄, M₅, M₆ tatsächlich eingebaut. In einer nachfolgenden zweiten Messstufe 77 wird erneut eine Feldverteilung B^' ₀ (x, y, z) gemessen und in einer Prüfstufe 79 darüber entschieden, ob eine ausreichende Homogenität des Magnetfeldes B₀ erreicht ist, so dass das Verfahren stoppt, oder ob das Verfahren mit einer weiteren Optimierungsstufe 73 sukzessive fortgesetzt wird, bis die gewünschte Homogenität erreicht ist. Die Prüfstufe 79 wird ebenfalls auf dem Computer ausgeführt, in den hierzu die gemessene Feldverteilung B^' ₀ (x, y, z) eingelesen wird.

Claims (16)

1. Magnetresonanz-Untersuchungsgerät (1, 17) mit einer Einrichtung zur Erzeugung eines magnetischen Grundfeldes (B0) aufweisend: – einen Grundfeldmagneten (2, 19) zur Erzeugung eines magnetischen Grundfeldes (B0), – eine Shim-Vorrichtung (9, 11, 23) zur Verbesserung der Homogenität des Grundfeldes (B0) mit einem Rohr (41, 43, 45) und einer Vielzahl von Kugeln als ferromagnetische Gleit- oder Roll-Körper (54, 55, ... 59), wobei diese entlang des Rohres (41, 43, 45) freibeweglich sind und wobei das Rohr (41, 43, 45) derart im Bereich des Grundfeldes (B0) gewunden angeordnet ist und die Kugeln (54, 55, ... 59) derart ausgebildet sind, dass die im Rohr (41, 43, 45) eingebrachten Kugeln (54, 55, ... 59) das Grundfeld (B0) beeinflussen.
2. Magnetresonanz-Untersuchungsgerät (1, 17) nach Anspruch 1, wobei mit einer Vielzahl von nicht-ferromagnetischen Kugeln (A) die ferromagnetischen Kugeln (54, 55, ... 59) im Rohr (41, 43, 45) an ausgewählten Positionen positioniert sind.
3. Magnetresonanz-Untersuchungsgerät (1, 17) nach Anspruch 1 oder 2, wobei wenigstens zwei der Kugeln (54, 55, ... 59) mit voneinander unterschiedlichen ferromagnetischen Eigenschaften (M_i) und/oder mit voneinander unterschiedlich starken Sättigungsmagnetisierungen im Rohr (41, 43, 45) eingebracht sind.
4. Magnetresonanz-Untersuchungsgerät (1, 17) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Shim-Vorrichtung (9, 11, 23) ein Satz (61) mehrerer ferromagnetischer Kugeln (63) zugeordnet ist, aus welchem nach Bedarf ferromagnetische Gegenstände zum Einbringen im Rohr (41, 43, 45) auswählbar sind, wobei der Satz (61) mehrere Typen (A, B, C, D, E, F) von Kugeln (63) umfasst und wobei jeder Typ (A, B, C, D, E, F) eine vom jeweils anderen Typ (A, B, C, D, E, F) unterschiedliche Größe einer ferromagnetischen Eigenschaft (M_i) und/oder eine unterschiedliche Stärke der Sättigungsmagnetisierung aufweist.
5. Magnetresonanz-Untersuchungsgerät (1, 17) nach Anspruch 4, wobei sich die Größe der ferromagnetischen Eigenschaft (M_i) von einem Typ (A, B, C, D, E, F) zum nächsten Typ (A, B, C, D, E, F) in äquidistanten Schritten ändert.
6. Magnetresonanz-Untersuchungsgerät (1, 17) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei die Kugeln (54, 55, ... 59) voneinander unterschiedliche Materialzusammensetzungen aufweisen.
7. Magnetresonanz-Untersuchungsgerät (1, 17) nach Anspruch 6, wobei die unterschiedlichen Materialzusammensetzungen unterschiedliche Legierungen, insbesondere unterschiedliche Legierungen des Eisens, des Nickels und/oder des Kobalts sind.
8. Magnetresonanz-Untersuchungsgerät (1, 17) nach Anspruch 6 oder 7, wobei die unterschiedlichen Materialzusammensetzungen unterschiedliche Stahl-Sorten sind.
9. Verfahren zur Verbesserung der Homogenität eines Magnetfeldes eines Magnetresonanz-Untersuchungsgeräts (1, 17) mit den folgenden Verfahrensmerkmalen: – Bereitstellen eines gewundenen Rohres (41, 43, 45) in einem Bereich des Grundfeldes (B0), – Einbringen einer Vielzahl von Kugeln als ferromagnetische Gleit- oder Roll-Körper (54, 55, ... 59) in das Rohr (41, 43, 45) zur Beeinflussung des Grundfeldes (B0), wobei diese entlang des Rohres (41, 43, 45) freibeweglich sind.
10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Kugeln (54, 55, ... 59) durch Einbringen von entlang des Rohres (41, 43, 45) freibeweglichen nicht-ferromagnetischen Kugeln (A) in die Röhre (41, 43, 45) positioniert werden.
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, wobei wenigstens zwei der Kugeln (54, 55, ... 59) mit voneinander unterschiedlichen ferromagnetischen Eigenschaften (M_i) und/oder mit voneinander unterschiedlich starken Sättigungsmagnetisierungen eingebracht werden.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei Kugeln (54, 55, ... 59) gleicher Form und/oder gleicher Größe verwendet werden.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei Kugeln (54, 55, ... 59) mit voneinander unterschiedlicher Materialzusammensetzung verwendet werden.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, wobei ausgehend von einer gemessenen Feldverteilung (B₀ (x, y, z)) eine hinsichtlich der Homogenität des Magnetfeldes (B₀) optimierte Feldverteilung berechnet wird, wobei als Optimierungsparameter die magnetischen Eigenschaften (M_i) der verfügbaren Gegenstände (63), und optional die Anzahl n und/oder die Positionen (p_i) der Kugeln (54, 55, ... 59) im Magnetfeld (B₀), verwendet werden, und dass dann an vorgegebenen bzw. an derart berechneten Positionen (p_i) jeweils eine Kugel (54, 55, ... 59) mit der hierfür berechneten magnetischen Eigenschaft (M_i) in das Magnetfeld (B₀) eingebracht wird.
15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei bei der Optimierung davon ausgegangen wird, dass mehr als zwei verschiedene Typen (A, B, C, D, E, F) an Kugeln (63) verfügbar sind, wobei jeder Typ (A, B, C, D, E, F) eine vom jeweils anderen Typ (A, B, C, D, E, F) unterschiedliche Größe einer ferromagnetischen Eigenschaft (M_i) und/oder eine unterschiedliche Stärke der Sättigungsmagnetisierung aufweist.
16. Verfahren nach Anspruch 15, wobei bei der Optimierung davon ausgegangen wird, dass sich die Größe der ferromagneti schen Eigenschaft (M_i) von einem Typ (A, B, C, D, E, F) zum nächsten Typ (A, B, C, D, E, F) in äquidistanten Schritten ändert.