-
Die Erfindung betrifft ein Magnetresonanz("MR")-Lokalspulensystem, aufweisend mehrere lokale MR-Sendespulen die induktiv an mindestens eine Speisespule eines MR-Geräts koppelbar sind. Die Erfindung betrifft ferner ein MR-System, aufweisend ein MR-Gerät mit mindestens einer Speisespule und mindestens ein solches lokales MR-Lokalspulensystem, welches mit mindestens einer Speisespule induktiv koppelbar ist. Die Erfindung betrifft zudem ein Verfahren zum Betreiben eines MR-Systems, bei dem mehrere lokale MR-Sendespulen des MR-Lokalspulensystems mit mindestens einer Speisespule eines MR-Geräts induktiv gekoppelt werden. Die Erfindung ist insbesondere anwendbar auf MR-Untersuchungen im Bereich von Implantaten lebender Objekte.
-
Für die Magnetresonanz(MR)-Tomographie werden zur Anregung von Spins insbesondere durch Sequenzen, die zur Bildgebung in einer Umgebung metallischer Implantate angepasst sind, sehr starke Spitzen-HF-Magnetfelder (B1) benötigt. Dabei ist es eine Forderung, dass das B1-Anregefeld (auch als Sende-B1-Feld oder B1-TX-Feld bezeichnet) in einem zugehörigen Untersuchungsvolumen möglichst homogen ist. Außerdem ist es wünschenswert, dass außerhalb des Untersuchungsvolumens ein möglichst geringes HF-Magnetfeld erzeugt wird, um eine Belastung eines Patienten durch Erwärmung gering zu halten. Eine zugehörige Kenngröße für die thermische Belastung ist die spezifische Absorptionsrate SAR.
-
Zur Anregung der Spins wird bisher in der Regel eine sogenannte Körperspule oder "Body Coil" verwendet, z.B. eine (Ganz-)Körper-Sendeantenne nach dem Prinzip eines Vogelkäfig- oder "Birdcage"-Resonators. Das von ihr erzeugte B1-Anregefeld lässt sich nicht auf bestimmte Untersuchungsvolumina beschränken, so dass in der Regel relativ hohe HF-Leistungen benötigt werden. Insbesondere die oben beschriebenen Forderungen nach einerseits hohen Spitzen-B1-Magnetfeldern und andererseits einer geringen (globalen) SAR-Belastung kann mit derzeit üblichen Ganzkörper-Sendeantennen noch nicht befriedigend gelöst werden.
-
DE 35 00 456 A1 offenbart eine Spulenanordnung für ein NMR-Untersuchungsgerät zur Sammlung von NMR-Informationen über einen zu untersuchenden Gegenstand, wobei die Anordnung erste Spulenelemente für die Erregung der Kerne einer Gegenstandsfläche und für den Empfang eines Signals, ausgesandt von den Kernen einer Gegenstandsfläche, enthält. Die Anordnung enthält weitere zweite Spulenelemente für die Erzielung der Amplitude eines Signals, ausgesandt von einem begrenzten Bereich des Gegenstandes und verbunden zu den ersten Spulenelementen, wobei die Gewinnung im Verhältnis zur Amplitude eines Signals steht, das aus anderen Bereichen eines Gegenstandes resultiert. Dies soll ein Weg zur Verbesserung des Verhältnisses einer Signalverbindung darstellen, und zwar ausgehend vom begrenzten Bereich des Gegenstandes zu den ersten Spulenelementen zum elektrischen Rauschen, hervorgerufen in der Signalsammlungseinheit und im Gegenstand. Dies mag angewendet werden bei sogenannten NMR-Darstellungsgeräten, die, zusätzlich zur Aufzeichnung des ganzen Körpers, zur Untersuchung kleiner Unterbereiche, wie Augen, Ohren, Gliedmaßen usw. benutzt werden können.
-
Zur Ansteuerung dieser lokalen Sendespulen benötigt man einen lokalen Senderausgang, was zu einem erheblichen zusätzlichen technischen Aufwand für eine Leistungselektronik eines MR-Systems bedeutet. In Wang et al, Inductive Coupled Local TX Coil Design, Proc. Intl. Soc. Mag. Reson. Med. 18 (2010), wird die Anregung einer derartigen Kniespule über eine induktive Einkopplung der von der Ganzkörperspule gesendeten Leistung beschrieben. Dies ist vergleichbar mit einer Fokussierung des durch die Ganzkörper-Sendeantenne erzeugten B1-TX-Magnetfelds auf das von der lokalen Sendespule umschlossene Volumen und führt zu einem deutlich reduzierten Leistungsbedarf.
-
Beispielsweise
US 6 380 741 B1 oder
Johanna Schöpfer et al.: A novel design approach for planar local transmit/receive antennas in 3T spine imaging; Proc. Intl. Soc. Mag. Reson. Med. 22 (2014), S. 1313, offenbaren Körperspulen für MR-Anwendungen mit einer Loop-Butterfly-Struktur.
-
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zumindest teilweise zu überwinden und insbesondere eine Möglichkeit zur lokalen Erzeugung von starken B1-Anregefelder bei einem geringen globalen SAR-Wert bereitzustellen, die besonders einfach und preiswert umsetzbar ist und eine besonders genaue Bildgebung ermöglicht.
-
Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind insbesondere den abhängigen Ansprüchen entnehmbar.
-
Die Aufgabe wird gelöst durch ein MR-Lokalspulensystem, aufweisend mehrere lokale MR-Sendespulen, die induktiv an mindestens eine Speisespule eines MR-Geräts koppelbar sind wobei mittels mindestens zweier lokaler MR-Sendespulen zueinander unterschiedlich strukturierte lokale B1-Anregefelder erzeugbar sind. Die lokalen MR-Sendespulen sind also durch induktive Ankopplung an ein von mindestens einer Speisespule erzeugtes B1-Anregefeld (im Folgenden ohne Beschränkung der Allgemeinheit auch als "globales B1-Anregefeld" bezeichnet) speisbar.
-
Ein solches MR-Lokalspulensystem ermöglicht mittels der lokalen MR-Sendespulen eine Sendefeldfokussierung. Die lokalen MR-Sendespulen erzeugen in ihrer näheren Umgebung jeweils zugehörige B1-Anregefelder (im Folgenden ohne Beschränkung der Allgemeinheit auch als "lokale B1-Anregefelder" bezeichnet) und sind dadurch beispielsweise besonders gut für eine Bildgebung im Bereich eines Implantats (Reduktion der Metallartefakte) einsetzbar. Die induktive Ankopplung vereinfacht dabei eine Systemarchitektur, weil kein drahtbehafteter Sendepfad benötigt wird. Zur Vermeidung von Verlusten ist die induktive Kopplung resonant.
-
Außerdem können durch die nur lokal hohen Feldstärken in der Nähe eines Patienten SAR-Grenzwerte gering gehalten werden.
-
Insbesondere falls die mindestens eine gerätefeste Speisespule als mindestens eine Körperspule eines MR-Geräts ausgebildet ist, und sich das MR-Lokalspulensystem innerhalb der Körperspule befindet, ergibt sich der Vorteil, dass die durch einen Berührschutz der Körperspule sehr engen SAR-Grenzwerte zu Gunsten einer höheren HF-Leistung verschoben werden können, da die Körperspule nun weniger Strom benötigt, um im Sichtfeld oder „Field of View“ der induktiv gekoppelten MR-Sendespule(n) das notwendige stärkere lokale B1-Anregefeld zu erzeugen. Durch die höhere HF-Leistung wiederum sind mehr Schichten mit einer Messung messbar.
-
Das MR-Lokalspulensystem ist also insbesondere zur Verwendung in einem MR-Gerät vorgesehen, insbesondere zur Positionierung innerhalb einer Körperspule des MR-Geräts. Es braucht jedoch selbst kein Teil des MR-Geräts zu sein. Das MR-Lokalspulensystem mag außer den mehreren lokalen MR-Sendespulen eine Halterung für die MR-Sendespulen aufweisen, die eine Positionierung der lokalen MR-Sendespulen zueinander festlegt auch zu deren Schutz vor mechanischer Beanspruchung dient. Die Halterung mag steif oder verformbar. Die Halterung mag auch z.B. in Form einer Pateientenliege ausgebildet sein, in welche die lokalen MR-Sendespulen integriert sind, beispielsweise für eine genauere Untersuchung einer Wirbelsäule.
-
Die lokale MR-Sendespulen mögen ein zirkular polarisiertes und/oder ein in eine oder in mehrere Polarisationsrichtungen linear polarisiertes lokales B1-Anregefeld erzeugen.
-
Die lokale MR-Sendespule mag auch als Lokalspule bezeichnet werden.
-
Eine Spule mag auch als Antenne bezeichnet werden. Dass mittels mindestens zweier lokaler MR-Sendespulen zueinander unterschiedlich strukturierte lokale B1-Anregefelder erzeugbar sind oder erzeugt werden, mag bedeuten, dass (insbesondere bei ansonsten gleichen Bedingungen wie bei gleicher Position, Ausrichtung und/oder gleichem globalen B1-Anregefeld) von mindestens zweier lokalen MR-Sendespulen ein unterschiedliches lokales B1-Anregefeld erzeugt wird.
-
Unter "zueinander unterschiedlich strukturierten (globalen oder lokalen) B1-Anregefeldern" mögen insbesondere B1-Anregefelder verstanden werden, die eine zueinander unterschiedliche Grundform und/oder Ausrichtung aufweisen. Es ist eine zusätzliche oder alternative Ausgestaltung, dass zueinander unterschiedlich strukturierte B1-Anregefeldern eine unterschiedliche Polarisation aufweisen.
-
Es ist eine Weiterbildung, dass die mehreren lokalen MR-Sendespulen zwei oder mehr unterschiedliche körperliche Ausgestaltungen umfassen. So mag das MR-Lokalspulensystem beispielsweise zwei Gruppen von untereinander gleichen lokalen MR-Sendespulen, aber gruppenweise unterschiedlichen MR-Sendespulen aufweisen.
-
Es ist eine Ausgestaltung, dass mindestens zwei der lokalen MR-Sendespulen zueinander planare Sendespulen sind. Insbesondere mögen mehrere lokale MR-Sendespulen, mittels derer zueinander unterschiedlich strukturierte lokale B1-Anregefelder erzeugbar sind, zueinander planar angeordnet sein. Es mögen auch alle lokalen MR-Sendespulen zueinander planar angeordnet sein.
-
Es ist eine Weiterbildung davon, dass zueinander planare MR-Sendespulen lokale B1-Anregefelder mit unterschiedlicher Polarisation erzeugen, insbesondere mit orthogonal zueinander gerichteter linearer Polarisation.
-
Es ist auch noch eine Ausgestaltung, dass die mindestens eine lokale MR-Sendespule als eine reine Sendespule betreibbar ist oder betrieben wird, beispielsweise nur für eine Sendefeldfokussierung. Insbesondere sind alle lokalen MR-Sendespulen als reine Sendespulen betreibbar.
-
Es ist eine weitere Ausgestaltung, dass die mindestens eine lokale MR-Sendespule als eine Sende-/Empfangs-Spule betreibbar ist oder betrieben wird. So mag beispielsweise eine lokal noch höhere Mess- und Bildauflösung erreicht werden. Insbesondere sind alle lokalen MR-Sendespulen als Sende-/Empfangs-Spulen betreibbar.
-
Insbesondere mag die mindestens eine MR-Sendespule nicht nur als Empfangsspule betreibbar sein oder betrieben werden.
-
Es ist ferner eine Ausgestaltung, dass das MR-Lokalspulensystem als MR-Sendespulen mindestens eine kreisförmige "Loop"-Spule und mindestens eine Schmetterlings- oder "Butterfly"-Spule aufweist. Insbesondere mögen eine Loop-Spule und eine Butterfly-Spule eine gemeinsame Loop-Butterfly-Struktur bilden, insbesondere eine planare Loop-Butterfly-Struktur. Dies kann auch so gesehen werden, dass eine lokale MR-Sendespule in Loop-Butterfly-Struktur verwendet wird, die einen Loop-Teil und einen Butterfly-Teil aufweist. Diese Ausgestaltung weist den Vorteil auf, dass die Loop-Spule und die Butterfly-Spule getrennt zur Fokussierung eines x- bzw. y-polarisierten Feldanteils eines globalen B1-Anregefelds der mindestens einen Speisespule genutzt werden können. Die Loop-Spule und die Butterfly-Spule sind zu diesem Zweck insbesondere orthogonal und folglich jeweils nur mit einem der beiden unterschiedlich polarisierten globalen B1-Feldanteile der mindestens einen Speisespule gekoppelt. Daher kann das global B1-Sendefeldprofil durch unterschiedliche Amplituden und Phasenlagen zweier individuell ansteuerbarer Teilsysteme oder Teilbereiche der mindestens einen Speisespule, insbesondere Körperspule, definiert werden, welche jeweilig einen polarisierten globalen B1-Feldanteil erzeugen. Die so erzeugbaren stark unterschiedlichen globalen B1-Anregefeldanteile bzw. B1-Anregefeldverteilungen bieten Vorteile beispielsweise beim Einsatz sogenannter paralleler Sendetechniken ("pTX"). Solche unterschiedlich globalen polarisierten B1-Anregefeldanteile lassen sich z.B. mit MR-Geräten oder MR-Systemen mit einer mindestens zweikanaligen Senderarchitektur erreichen.
-
Insbesondere mögen die Loop-Spule und die Butterfly-Spule bzw. der „Loop“-Teil und der „Butterfly“-Teil der lokalen MR-Sendespule mit orthogonal zueinander polarisierten globalen B1-Anregefeldanteilen der mindestens einen Speisespule koppeln, z.B. die Loop-Spule mit dem x-polarisierten Feldanteil des globalen B1-Anregefelds und die Butterfly-Spule mit dem y-polarisierten Feldanteil des globalen B1-Anregefelds. Auch mögen die Loop-Spule und die Butterfly-Spule zueinander orthogonal polarisierte lokale B1-Anregefelder erzeugen.
-
Zudem ist es mittels einer gemeinsamen Loop-Butterfly-Struktur möglich, bei gleichzeitiger Anregung der beiden Spulen durch Überlagerung der zugehörigen lokalen x- bzw. y-polarisierten B1-Anregefelder ein zirkular polarisiertes lokales B1-Anregefeld zu schaffen. Auch mag es möglich sein, durch Kopplung der Loop-Butterfly-Struktur mit einem zirkular polarisierten B1-Anregefeld ein zirkular polarisiertes lokales B1-Anregefeld zu schaffen. Die Loop-Butterfly-Struktur ermöglicht also sowohl einen einkanaligen als auch einen zweikanaligen Sendebetrieb des MR-Systems.
-
Zusätzlich oder alternativ mögen die lokalen MR-Sendespulen außer der Loop-Spule und der Butterfly-Spule auch Spulen mit jeder anderen geeigneten Form aufweisen, welche es ermöglicht, mit z.B. unterschiedlich polarisierten globalen B1-Anregefeldanteilen zu koppeln und/oder unterschiedlich strukturierte, insbesondere polarisierte, lokale B1-Anregefelder zu erzeugen.
-
Es ist noch eine weitere Ausgestaltung, dass mindestens eine lokale MR-Sendespule eine Verstimmschaltung aufweist bzw. mit einer solchen verbunden ist, mittels der die Ankopplung an die mindestens eine Speisespule bzw. deren globales B1-Anregefeld wahlweise aktivierbar und deaktivierbar ist. Mittels der Verstimmschaltung kann die zugehörige MR-Sendespule für den Sendefall wahlweise aktiviert werden (und bewirkt z.B. die oben angesprochene Fokussierung des globalen B1-Anregefelds auf die Umgebung der MR-Sendespule) oder deaktiviert werden (so dass keine Veränderung des ursprünglichen globalen B1-Anregefelds bewirkt wird). Jeder lokalen MR-Sendespule mag eine jeweilige Verstimmschaltung zugeordnet sein, oder zumindest zwei (auch unterschiedlichen) lokalen MR-Sendespulen mag eine gemeinsame Verstimmschaltung zugeordnet sein. Verstimmschaltungen für den MR-Bereich sind beispielsweise aus
DE 100 51 155 A1 bekannt. Die Verstimmschaltung ist für den Betrieb im B1-Anregefeld ausreichend leistungsfest ausgelegt.
-
Die Aufgabe wird ferner gelöst durch ein MR-System, aufweisend ein MR-Gerät mit mindestens einer Speisespule und aufweisend mindestens ein MR-Lokalspulensystem wie oben beschrieben, wobei die lokalen MR-Sendespulen des mindestens einen MR-Lokalspulensystems mit der mindestens einen Speisespule induktiv koppelbar sind, wobei das MR-Gerät zur selektiven Erzeugung unterschiedlich strukturierter globaler B1-Feldanteile eines durch die mindestens einer Speisespule erzeugbaren globalen B1-Anregefelds eingerichtet ist und wobei unterschiedliche MR-Sendespulen des lokalen MR-Lokalspulensystem mit unterschiedlich strukturierten globalen B1-Feldanteilen koppelbar sind.
-
Das MR-System weist die gleichen Vorteile auf wie das lokalisierte MR-Lokalspulensystem und kann analog ausgebildet werden. Zusätzlich kann durch die selektive Erzeugung der unterschiedlich strukturierten globalen B1-Feldanteile (Mehrkanaligkeit) und deren Kopplung mit jeweilige nur einem Teil der lokalen MR-Sendespulen eine besonders vielfältige B1-Anregung erzeugt werden, was eine Analyse erleichtert.
-
Die mindestens eine Speisespule mag zur Umsetzung der Mehrkanaligkeit zwei oder mehr Gruppen oder Teilsysteme aufweisen, die sich unabhängig voneinander (ohne Beschränkung der Allgemeinheit auch mit vorgegebenen Parameterwerten) ansteuern lassen. Es ist eine Weiterbildung davon, dass die Speisespule mehrere B1-Sendespulen oder Speisungspunkte aufweist, die in mindestens zwei Gruppen oder Teilsystemen getrennt ansteuerbar sind, wobei mittels der Gruppen ein jeweilig strukturierter Anteil (der auch globaler B1-(Anrege-)Feldanteil genannt wird) eines globalen B1-Anregefelds erzeugbar ist. Die so stark unterschiedlich erzeugbaren globalen B1-Anregefeldanteile erleichtern beispielsweise die Verwendung paralleler Sendetechniken (pTX) mit dem MR-Gerät.
-
Insbesondere mag durch zwei Gruppen ein x-polarisierter Feldanteil bzw. ein y-polarisierter Feldanteil erzeugt werden bzw. die unterschiedlich strukturierten globalen B1-Feldanteile in eine x-Richtung bzw. in eine y-Richtung linear polarisierte B1-Feldanteile sind. Jedoch können in einer Betriebsart des MR-Geräts die unterschiedlichen Gruppen auch gleichartig betrieben werden.
-
Es ist ferner eine Ausgestaltung, dass die MR-Sendespulen so ausgestaltet sind, dass sie ein lokales B1-Anregefeld erzeugen, welches zu dem mit ihnen jeweils gekoppelten strukturierten globalen B1-Feldanteilen ähnlich ist, z.B. eine lineare Polarisierung in der gleichen Richtung wie der speisende globale B1-Anregefeldanteil aufweist.
-
Die mindestens eine Speisespule mag als mindestens eine Körperspule ausgebildet sein. Die Körperspule mag insbesondere mehrere Speisungspunkte aufweisen. Die lokalen MR-Sendespulen befinden sich zu ihrem Betrieb in einem Sichtfeld der mindestens einen Körperspule.
-
Die mindestens eine Speisespule mag als mindestens eine Birdcage-Spule ausgebildet sein.
-
Es ist folglich auch eine Weiterbildung, dass das MR-Gerät eine zweikanalige Senderarchitektur zur Erzeugung eines jeweiligen globalen, unterschiedlich polarisierten B1-Anregefeldanteils aufweist und mindestens zwei der lokalen MR-Sendespulen eine Loop-Butterfly-Struktur bilden.
-
Die Aufgabe wird ferner gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben eines MR-Systems, bei dem mindestens zwei unterschiedlich strukturierte (globale) B1-Feldanteile eines globalen B1-Anregefelds mittels mindestens einer Speisespule des MR-Systems erzeugt werden, mittels der unterschiedlich strukturierten B1-Feldanteile unterschiedliche lokale MR-Sendespulen induktiv gespeist werden und diese unterschiedlichen lokalen MR-Sendespulen unterschiedlich strukturierte lokale B1-Anregefelder erzeugen.
-
Das Verfahren ergibt die gleichen Vorteile wie die oben beschriebenen Vorrichtungen und kann analog ausgestaltet werden.
-
Beispielsweise mag ein in x-Richtung und ein in y-Richtung linear polarisierter B1-Feldanteil eines globalen B1-Anregefelds erzeugt werden, mindestens eine Loop-Spule mit einem dieser B1-Feldanteil induktiv gekoppelt sein und mindestens eine Butterfly-Spule mit dem anderen dieser B1-Feldanteile induktiv gekoppelt sein und die Loop-Spule und die Butterfly-Spule lokale B1-Anregefelder mit einer linearen Polarisation entsprechend des mit ihnen jeweils induktiv gekoppelten B1-Feldanteils des globalen B1-Anregefelds erzeugen.
-
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden schematischen Beschreibung von Ausführungsbeispielen, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei können zur Übersichtlichkeit gleiche oder gleichwirkende Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sein.
-
1 zeigt in Schrägansicht ein erstes MR-System mit einer ersten Speisespule in Form einer Körperspule und mit einem ersten MR-Lokalspulensystem;
-
2 zeigt in einer Schnittdarstellung quer zu einer Längsachse der Körperspule des ersten MR-Systems eine B1-Feldverteilung innerhalb der ersten Körperspule bei Anwesenheit eines Patienten; und
-
3 zeigt in Schrägansicht ein zweites MR-System mit einer zweiten Speisespule in Form einer Körperspule und einem zweiten MR-Lokalspulensystem.
-
1 zeigt ein Magnetresonanz(MR)-System 1, das ein MR-Gerät 2 mit einer Ganzkörperspule als Speisespule in Form einer gerätefesten Birdcage-Körperspule 3 mit einer Längsachse L aufweist. Die Längsachse L entspricht hier z.B. der gerätefesten z-Achse. Das MR-System 1 weist ferner ein in einem Sichtfeld der Körperspule 3 angeordnetes erstes MR-Lokalspulensystem 4 auf. Das Lokalspulensystem 4 weist mehrere lokale MR-Sendespulen auf, von denen sich mindestens zwei in ihrer Form unterscheiden. Von den mehreren lokalen MR-Sendespulen ist hier nur eine lokale MR-Sendespule 5 (Lokalspule) gezeigt.
-
Die gezeigte lokale MR-Sendespule 5 liegt hier in Form einer planaren, kreisförmigen Spule („Loop“) vor, die induktiv (und damit drahtlos) mit einem von der Birdcage-Körperspule 3 erzeugten B1-Anregefeld koppelt. Die Kopplung ist resonant, um Verluste gering zu halten. Die induktive Kopplung erleichtert eine Systemauslegung durch Verzicht auf Speisungsleitungen erheblich.
-
Die lokale MR-Sendespule 5 weist ferner eine Verstimmschaltung (o. Abb.) auf, mittels der die Resonanzfrequenz der MR-Sendespule 5 verstimmbar und damit die Ankopplung an die Körperspule 3 wahlweise aktivierbar und deaktivierbar ist. Bei aktivierter Kopplung konzentriert die MR-Sendespule 5 das B1-Anregefeld der Körperspule 3 in ihrer Nähe, bei deaktivierter MR-Sendespule 5 wird das B1-Anregefeld der Körperspule 3 hingegen nicht oder nicht merklich beeinflusst.
-
Die lokale MR-Sendespule 5 ist eine reine Sendespule oder als eine Sende-/Empfangs-Spule betreibbar.
-
2 zeigt in einer Schnittdarstellung quer zu der Längsachse L der Körperspule 3 eine Feldverteilung eines globalen B1-Anregefelds B1g innerhalb der Körperspule 3 bei Anwesenheit eines Patienten P. Das B1-Anregefeld B1g wird mittels der Körperspule 3 an ringförmig um die Längsachse L verteilten Speisungspunkten S der Körperspule 3 erzeugt.
-
Die lokale MR-Sendespule 5 ist hier im Bereich einer Wirbelsäule des Patienten P angeordnet (z.B. integriert in eine Patientenliege) und fokussiert oder konzentriert bei resonanter induktiver Kopplung das globale B1-Anregefeld B1g der Körperspule 3 durch Erzeugen eines verstärkten lokalen B1-Anregefelds B1l mit einer entsprechenden konzentrierten Feldverteilung, hier: im Bereich der Wirbelsäule des Patienten. Insbesondere kann so bei einer Positionierung der MR-Sendespule 5 in der Nähe eines Implantats (o. Abb.) das Implantat bzw. ein Bereich um das Implantat mit einer höheren Feldstärke beaufschlagt und damit z.B. besser aufgelöst werden, ohne den SAR-Wert des Patienten P zu erhöhen.
-
3 zeigt in Schrägansicht ein zweites MR-System 6, das ein MR-Gerät 7 mit einer zweiten Körperspule 8 und ein zweites MR-Lokalspulensystem 9 aufweist. Das MR-Lokalspulensystem 9 weist hier mindestens eine Loop-Spule 10 und eine Butterfly-Spule 11 auf, die eine gemeinsame, ebene Loop-Butterfly-Struktur 10, 11 mit der gezeigten räumlichen Anordnung bilden. Die Butterfly-Spule 11 der Loop-Butterfly-Struktur 10, 11 besteht aus zwei dreieckförmigen Leiterschleifen, die spiegelsymmetrisch zu der Loop-Spule 10 angeordnet sind und diesen teilweise überdecken.
-
Das MR-Gerät 7 weist eine zweikanalige Senderarchitektur auf und ist dazu eingerichtet, einen in globalen, x-Richtung polarisierten B1-Feldanteil B1gx und einen globalen, in y-Richtung polarisierten B1-Feldanteil B1gy mittels und innerhalb der Körperspule 7 zu erzeugen. Dazu ist die Körperspule 7 in zwei individuell ansteuerbare Teile oder Bereiche aufgeteilt, deren jeweilige Speisepunkte Sx und Sy den in x-Richtung polarisierten B1-Feldanteil B1gx bzw. den in y-Richtung polarisierten B1-Feldanteil B1gy erzeugen.
-
Der in x-Richtung polarisierte B1-Feldanteil B1gx koppelt praktisch nur in die Loop-Spule 10 oder in die Butterfly-Spule 11 ein, während der in y-Richtung polarisierte B1-Feldanteil B1gy praktisch nur in die Butterfly-Spule 11 bzw. in die Loop-Spule 10 einkoppelt. Die Loop-Spule 10 und die Butterfly-Spule 11 können insbesondere lokale B1-Anregefelder mit einer Polarisation erzeugen, die der Polarisation des jeweils eingekoppelten B1-Feldanteils B1gx oder B1gy entspricht.
-
Die Körperspule 8 kann auch analog zu der Körperspule 3 betrieben werden und beispielsweise ein zirkular polarisiertes B1-Anregefeld B1g erzeugen.
-
Obwohl die Erfindung im Detail durch die gezeigten Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht darauf eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
-
So können die durch das Loop-Teil und das Butterfly-Teil erzeugten lokalen B1-Anregefelder auch anders polarisiert oder unpolarisiert sein.
-
Zudem mag nur ein in x-Richtung wirkender Polarisationsanteil eines zirkular polarisierten B1-Anregefelds einer Körperspule von dem Loop-Teil oder dem Butterfly-Teil aufgenommen werden und ein in y-Richtung wirkender Polarisationsanteil durch das Butterfly-Teil bzw. das Loop-Teil.
-
Allgemein kann unter "ein", "eine" usw. eine Einzahl oder eine Mehrzahl verstanden werden, insbesondere im Sinne von "mindestens ein" oder "ein oder mehrere" usw., solange dies nicht explizit ausgeschlossen ist, z.B. durch den Ausdruck "genau ein" usw.
-
Auch kann eine Zahlenangabe genau die angegebene Zahl als auch einen üblichen Toleranzbereich umfassen, solange dies nicht explizit ausgeschlossen ist.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- MR-System
- 2
- MR-Gerät
- 3
- Körperspule
- 4
- MR-Lokalspulensystem
- 5
- Loop-Spule
- 6
- MR-System
- 7
- MR-Gerät
- 8
- Körperspule
- 9
- MR-Lokalspulensystem
- 10
- Loop-Spule
- 11
- Butterfly-Spule
- B1g
- B1-Feldverteilung der Körperspule
- B1gx
- In x-Richtung polarisierter B1-Feldanteil
- B1gy
- In y-Richtung polarisierter B1-Feldanteil
- B1l
- Lokale B1-Feldverteilung im Bereich der MR-Sendespule
- L
- Längsachse der Körperspule
- P
- Patient
- S
- Speisepunkt
- Sx
- Speisepunkt für x-polarisierten B1-Feldanteil
- Sy
- Speisepunkt für y-polarisierten B1-Feldanteil
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 3500456 A1 [0004]
- US 6380741 B1 [0006]
- DE 10051155 A1 [0028]
-
Zitierte Nicht-Patentliteratur
-
- Wang et al, Inductive Coupled Local TX Coil Design, Proc. Intl. Soc. Mag. Reson. Med. 18 (2010) [0005]
- Johanna Schöpfer et al.: A novel design approach for planar local transmit/receive antennas in 3T spine imaging; Proc. Intl. Soc. Mag. Reson. Med. 22 (2014), S. 1313 [0006]
