DE102017205710A1 - Apparatus and method for determining a physiological movement of an examination subject in a magnetic resonance apparatus - Google Patents

Apparatus and method for determining a physiological movement of an examination subject in a magnetic resonance apparatus Download PDF

Info

Publication number
DE102017205710A1
DE102017205710A1 DE102017205710.6A DE102017205710A DE102017205710A1 DE 102017205710 A1 DE102017205710 A1 DE 102017205710A1 DE 102017205710 A DE102017205710 A DE 102017205710A DE 102017205710 A1 DE102017205710 A1 DE 102017205710A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
sensor unit
physiological movement
unit
magnetic field
physiological
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102017205710.6A
Other languages
German (de)
Inventor
Bernd Assmann
Ronny Pflichtbeil
Jürgen Rössler
Volker Schnetter
Johann Sukkau
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Healthcare GmbH
Original Assignee
Siemens Healthcare GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Healthcare GmbH filed Critical Siemens Healthcare GmbH
Priority to DE102017205710.6A priority Critical patent/DE102017205710A1/en
Publication of DE102017205710A1 publication Critical patent/DE102017205710A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/44—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
    • G01R33/48—NMR imaging systems
    • G01R33/54—Signal processing systems, e.g. using pulse sequences ; Generation or control of pulse sequences; Operator console
    • G01R33/56—Image enhancement or correction, e.g. subtraction or averaging techniques, e.g. improvement of signal-to-noise ratio and resolution
    • G01R33/567—Image enhancement or correction, e.g. subtraction or averaging techniques, e.g. improvement of signal-to-noise ratio and resolution gated by physiological signals, i.e. synchronization of acquired MR data with periodical motion of an object of interest, e.g. monitoring or triggering system for cardiac or respiratory gating
    • G01R33/5673—Gating or triggering based on a physiological signal other than an MR signal, e.g. ECG gating or motion monitoring using optical systems for monitoring the motion of a fiducial marker
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/05—Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves 
    • A61B5/055—Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves  involving electronic [EMR] or nuclear [NMR] magnetic resonance, e.g. magnetic resonance imaging
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/103—Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
    • A61B5/11—Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb
    • A61B5/113—Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb occurring during breathing
    • A61B5/1135—Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb occurring during breathing by monitoring thoracic expansion
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2562/00—Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
    • A61B2562/02—Details of sensors specially adapted for in-vivo measurements
    • A61B2562/0223—Magnetic field sensors
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/28—Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
    • G01R33/32—Excitation or detection systems, e.g. using radio frequency signals
    • G01R33/36—Electrical details, e.g. matching or coupling of the coil to the receiver
    • G01R33/3692—Electrical details, e.g. matching or coupling of the coil to the receiver involving signal transmission without using electrically conductive connections, e.g. wireless communication or optical communication of the MR signal or an auxiliary signal other than the MR signal

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)

Abstract

Es wird eine Vorrichtung zur Bestimmung einer physiologischen Bewegung eines Untersuchungsobjektes in einem Magnetresonanzgerät mit einer Bestimmungseinheit und einer Sensoreinheit vorgeschlagen. Das Magnetresonanzgerät umfasst einen Magneten zu einer Erzeugung eines Magnetfeldes. Die Sensoreinheit ist der physiologischen Bewegung ausgesetzt und ist dazu ausgebildet, abhängig von der physiologischen Bewegung eine Änderung und/oder eine Stärke des Magnetfeldes zu erfassen. Die Bestimmungseinheit ist dazu ausgebildet, basierend auf der erfassten Änderung und/oder der erfassten Stärke des Magnetfeldes die physiologische Bewegung zu ermitteln.A device for determining a physiological movement of an examination subject in a magnetic resonance apparatus having a determination unit and a sensor unit is proposed. The magnetic resonance apparatus comprises a magnet for generating a magnetic field. The sensor unit is exposed to the physiological movement and is designed to detect a change and / or a strength of the magnetic field as a function of the physiological movement. The determination unit is designed to determine the physiological movement based on the detected change and / or the detected strength of the magnetic field.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, ein Verfahren und ein Magnetresonanzgerät zur Bestimmung einer physiologischen Bewegung eines Untersuchungsobjektes in einem Magnetresonanzgerät.The invention relates to a device, a method and a magnetic resonance apparatus for determining a physiological movement of an examination subject in a magnetic resonance apparatus.

In einem Magnetresonanzgerät wird üblicherweise der zu untersuchende Körper eines Untersuchungsobjektes, insbesondere eines Patienten, mit Hilfe eines Magneten einem relativ hohen statischen Magnetfeld, beispielsweise von 1,5 oder 3 Tesla, ausgesetzt. Zusätzlich werden mit Hilfe einer Gradientenspuleneinheit Gradientenpulse ausgespielt. Über eine Hochfrequenzantenneneinheit werden dann mittels geeigneter Antenneneinrichtungen hochfrequente Hochfrequenz-Pulse (HF-Pulse), beispielsweise Anregungspulse, ausgesendet, was dazu führt, dass die Kernspins bestimmter, durch diese HF-Pulse resonant angeregter Atome um einen definierten Flipwinkel gegenüber den Magnetfeldlinien des statischen Magnetfelds verkippt werden. Bei der Relaxation der Kernspins werden HF-Signale, so genannte Magnetresonanz-Signale, abgestrahlt, die mittels einer Empfangseinheit umfassend Spuleneinheiten, welche als HF-Antennen ausgebildet sind, empfangen und dann weiterverarbeitet werden. So werden Rohdaten aufgenommen, welche schließlich zu den gewünschten Bilddaten rekonstruiert werden können.In a magnetic resonance apparatus, the body to be examined of an examination subject, in particular of a patient, is usually exposed with the aid of a magnet to a relatively high static magnetic field, for example 1.5 or 3 Tesla. In addition, gradient pulses are played with the aid of a gradient coil unit. High-frequency radio-frequency pulses (RF pulses), for example excitation pulses, are then emitted via a radio-frequency antenna unit by means of suitable antenna devices, which results in the nuclear spins of certain atoms excited resonantly by these RF pulses having a defined flip angle with respect to the magnetic field lines of the static magnetic field be tilted. During the relaxation of the nuclear spins, RF signals, so-called magnetic resonance signals, are emitted, which are received by means of a receiving unit comprising coil units which are designed as HF antennas and then further processed. Thus raw data is recorded, which can be reconstructed finally to the desired image data.

Während der Aufnahme der Rohdaten beeinflusst eine Bewegung des Untersuchungsobjektes die Rohdaten und die daraus zu rekonstruierenden Bilddaten typischerweise negativ. Physiologische Bewegungen, beispielsweise aufgrund von Atmung und/oder eines schlagenden Herzens sind nicht und/oder nur schwer vermeidbar. Beeinflusst eine physiologische Bewegung den Untersuchungsbereich des Untersuchungsobjektes, so ist eine Anpassung und/oder Synchronisation der Aufnahme der Rohdaten mit der physiologischen Bewegung vorteilhaft. Hierzu werden für die Aufnahme der Rohdaten Triggersignale aus der Köperbewegung abgeleitet, die einen Triggerzeitpunkt für die Aufnahme der Rohdaten angeben bzw. es werden auch Rohdaten, die während einer unerwünschten Bewegung des Patienten erfasst wurden, verworfen. Da die Aufnahme der Rohdaten mittels eines Magnetresonanzgerätes mehrere Minuten dauern kann, ist insbesondere in der Magnetresonanzbildgebung eine Synchronisation der Aufnahme der Rohdaten mit der Atmung und/oder mit dem Herzschlag des Patienten vorteilhaft. Hierfür ist eine Bestimmung einer physiologischen Bewegung des Untersuchungsobjektes erforderlich.During the acquisition of the raw data, a movement of the examination object typically adversely affects the raw data and the image data to be reconstructed therefrom. Physiological movements, for example due to respiration and / or a beating heart are not and / or are difficult to avoid. If a physiological movement influences the examination area of the examination subject, an adaptation and / or synchronization of the recording of the raw data with the physiological movement is advantageous. For this purpose, trigger signals for the acquisition of the raw data are derived from the body movement, which indicate a trigger time for the acquisition of the raw data, or raw data which was acquired during an undesired movement of the patient is also discarded. Since the acquisition of the raw data by means of a magnetic resonance device can take several minutes, a synchronization of the recording of the raw data with the respiration and / or with the heartbeat of the patient is particularly advantageous in magnetic resonance imaging. For this purpose, a determination of a physiological movement of the examination subject is required.

Eine bekannte Vorrichtung zum Erfassen eines physiologischen Signals eines Untersuchungsobjektes umfasst ein luftdichtes Kissen, das mittels eines Gürtels an dem Untersuchungsobjektbefestigt wird und dessen Druck zeitaufgelöst ausgewertet wird. DE 102014207124 A1 beschreibt eine Vorrichtung zur Erfassung einer Bewegung eines Patienten mittels Radar.A known device for detecting a physiological signal of an examination subject comprises an air-tight cushion, which is fastened by means of a belt to the examination subject and whose pressure is evaluated time-resolved. DE 102014207124 A1 describes a device for detecting a movement of a patient by means of radar.

DE 102014209488 A1 beschreibt ein Verfahren zur Vermessung eines Atemvorgangs eines Untersuchungsobjektes basierend auf Reflektionseigenschaften eines unterhalb des Untersuchungsobjektes angeordneten Spulenelements. DE 102014208537 A1 beschreibt eine Vorrichtung zur Erfassung einer Bewegung eines Patienten mittels einer vom Magnetresonanzgerät umfassten Hochfrequenzantenneneinheit. DE 102014209488 A1 describes a method for measuring a breathing process of an examination subject based on reflection properties of a coil element arranged below the examination subject. DE 102014208537 A1 describes a device for detecting a movement of a patient by means of a radio-frequency antenna unit comprised by the magnetic resonance apparatus.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine besonders einfach bedienbare und robuste Vorrichtung und ein besonders einfaches Verfahren zur Bestimmung einer physiologischen Bewegung eines Untersuchungsobjektes in einem Magnetresonanzgerät anzugeben. Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.The invention has for its object to provide a particularly easy-to-use and robust device and a particularly simple method for determining a physiological movement of an examination subject in a magnetic resonance apparatus. The object is solved by the features of the independent claims. Advantageous embodiments are described in the subclaims.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Bestimmung einer physiologischen Bewegung eines Untersuchungsobjektes in einem Magnetresonanzgerät mit einer Bestimmungseinheit und einer Sensoreinheit sieht vor, dass die Sensoreinheit der physiologischen Bewegung ausgesetzt ist. Das Magnetresonanzgerät umfasst einen Magneten zu einer Erzeugung eines Magnetfeldes und die Sensoreinheit ist dazu ausgebildet, abhängig von der physiologischen Bewegung eine Änderung und/oder eine Stärke des Magnetfeldes zu erfassen. Die Bestimmungseinheit ist dazu ausgebildet, basierend auf der erfassten Änderung und/oder der erfassten Stärke des Magnetfeldes die physiologische Bewegung zu ermitteln.The device according to the invention for determining a physiological movement of an examination subject in a magnetic resonance apparatus with a determination unit and a sensor unit provides that the sensor unit is exposed to the physiological movement. The magnetic resonance apparatus comprises a magnet for generating a magnetic field and the sensor unit is designed to detect a change and / or a strength of the magnetic field as a function of the physiological movement. The determination unit is designed to determine the physiological movement based on the detected change and / or the detected strength of the magnetic field.

Eine physiologische Bewegung ist typischerweise eine Bewegung des Untersuchungsobjektes, welche Bewegung unterbewusst erfolgt. Beispiele für physiologische Bewegungen sind Atmung und/oder das Schlagen des Herzens. Derartige Bewegungen treten typischerweise wiederholt, näherungsweise periodisch auf. Eine physiologische Bewegung kann an der Oberfläche des Untersuchungsobjektes erkennbar und/oder detektierbar sein. Typischerweise bewirkt die physiologische Bewegung eine Änderung einer räumlichen Position zumindest eines vom Untersuchungsobjekt umfassten ersten Teilbereiches.A physiological movement is typically a movement of the object to be examined, which movement is subconscious. Examples of physiological movements are respiration and / or beating of the heart. Such movements typically occur repeatedly, approximately periodically. A physiological movement can be recognizable and / or detectable on the surface of the examination subject. Typically, the physiological movement causes a change in a spatial position of at least one of the examination subject included first partial area.

Die Sensoreinheit ist derart an dem Untersuchungsobjekt angeordnet und/oder in einer derartigen Verbindung mit dem Untersuchungsobjekt, dass es die vom Untersuchungsobjekt ausgehende physiologische Bewegung erfährt. Dies ist typischerweise erfüllt, wenn die Sensoreinheit an dem ersten Teilbereich anliegt und/oder eine konstante Distanz zum ersten Teilbereich aufweist. Die Änderung der räumlichen Position des ersten Teilbereiches kann somit vom Untersuchungsobjekt auf die Sensoreinheit übertragen werden. Die Sensoreinheit wird typischerweise mit der physiologischen Bewegung mitbewegt und/oder die physiologische Bewegung bewirkt eine Bewegung der Sensoreinheit. Die Sensoreinheit ist demnach mit der physiologischen Bewegung gekoppelt.The sensor unit is arranged on the examination subject and / or in such a connection with the examination subject that it experiences the physiological movement originating from the examination subject. This is typically met when the sensor unit at the first Subregion abuts and / or has a constant distance to the first portion. The change in the spatial position of the first partial area can thus be transmitted from the examination object to the sensor unit. The sensor unit is typically moved with the physiological movement and / or the physiological movement causes movement of the sensor unit. The sensor unit is therefore coupled to the physiological movement.

Die Sensoreinheit ist im Magnetfeld angeordnet und/oder vom Magnetfeld umgeben. Die Sensoreinheit ist dazu ausgebildet, eine Stärke und/oder eine Änderung der Stärke des Magnetfeldes zu bestimmen, insbesondere an der Position der Sensoreinheit. Bei einer Änderung der räumlichen Position des ersten Teilbereiches und/oder der räumlichen Position der Sensoreinheit kann sich die Stärke des die Sensoreinheit umgebenden Magnetfeldes ändern. Dies trifft insbesondere dann zu, wenn das Magnetfeld inhomogen ist und/oder durch das Untersuchungsobjekt und/oder durch die physiologische Bewegung und/oder durch die der physiologischen Bewegung ausgesetzte Sensoreinheit verändert wird. Ist das Magnetfeld das statische Magnetfeld des Magnetresonanzgerätes, so ist dieses typischerweise in eine erste räumliche Richtung ausgerichtet. Fertigungstoleranzen und/oder das Untersuchungsobjekt induzieren typischerweise Abweichungen, sodass das statische Magnetfeld Komponenten in eine von der ersten räumlichen Richtung abweichende Richtung aufweisen kann. Die Sensoreinheit ist typischerweise am Brustkorb des Untersuchungsobjektes angeordnet.The sensor unit is arranged in the magnetic field and / or surrounded by the magnetic field. The sensor unit is designed to determine a strength and / or a change in the strength of the magnetic field, in particular at the position of the sensor unit. Upon a change in the spatial position of the first partial area and / or the spatial position of the sensor unit, the strength of the magnetic field surrounding the sensor unit may change. This applies in particular when the magnetic field is inhomogeneous and / or is changed by the examination subject and / or by the physiological movement and / or by the sensor unit exposed to the physiological movement. If the magnetic field is the static magnetic field of the magnetic resonance apparatus, this is typically aligned in a first spatial direction. Manufacturing tolerances and / or the object under investigation typically induce deviations so that the static magnetic field can have components in a direction deviating from the first spatial direction. The sensor unit is typically arranged on the thorax of the examination subject.

Die Bestimmungseinheit ist dazu ausgebildet, die physiologische Bewegung aus der erfassten Änderung und/oder der erfassten Stärke des Magnetfeldes zu extrahieren. Dies ist möglich, da die erfasste Änderung des Magnetfeldes kausal mit der physiologischen Bewegung verbunden ist. Vorzugsweise ist die Bestimmungseinheit dazu ausgebildet, die ermittelte physiologische Bewegung bereitzustellen, insbesondere dem Magnetresonanzgerät und/oder dessen Steuereinheit bereitzustellen.The determination unit is designed to extract the physiological movement from the detected change and / or the detected strength of the magnetic field. This is possible because the detected change in the magnetic field is causally linked to the physiological movement. The determination unit is preferably designed to provide the determined physiological movement, in particular to provide the magnetic resonance apparatus and / or its control unit.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegt darin, dass die physiologische Bewegung sehr effizient, einfach und zuverlässig bestimmt werden kann. Es kann beispielsweise darauf verzichtet werden, ein luftdichtes Kissen mittels eines Gürtels an dem Untersuchungsobjekt zu befestigen. Ebenso kann auf Verschleißteile wie beispielsweise Schläuche, Klettbänder und luftdichte Kissen verzichtet werden, sodass die erfindungsgemäße Vorrichtung kostengünstig verwendbar ist. Ebenso ist eine sterile Reinigung der Vorrichtung nicht erforderlich und/oder leicht ausführbar. Die Verwendung der Vorrichtung erfordert lediglich ein Positionieren der Sensoreinheit an dem Untersuchungsobjekt, was intuitiv und einfach ausführbar ist. Die Vorrichtung kann demnach besonders einfach bedient werden.The advantage of the device according to the invention is that the physiological movement can be determined very efficiently, simply and reliably. It may, for example, be dispensed with attaching an airtight pad by means of a belt to the examination object. Likewise, wear parts such as hoses, Velcro and air-tight cushion can be dispensed with, so that the device according to the invention can be used inexpensively. Likewise, a sterile cleaning of the device is not required and / or easy to carry out. The use of the device only requires a positioning of the sensor unit on the examination subject, which is intuitive and easy to carry out. The device can therefore be operated particularly easily.

Eine Ausführungsform der Vorrichtung sieht vor, dass die Sensoreinheit an einer ersten Position an dem Untersuchungsobjekt angeordnet ist, welche erste Position die physiologische Bewegung erfährt. Die erste Position ist aufgrund der physiologischen Bewegung einer räumlichen Änderung ausgesetzt, welche räumliche Änderung räumlich und zeitlich mit der physiologischen Bewegung gekoppelt ist. Die erste Position ist demnach räumlich und zeitlich veränderlich. Die Position der Sensoreinheit entspricht gemäß dieser Ausführungsform der ersten Position, so dass sich die Anordnung der Sensoreinheit, beispielsweise relativ zum Boden und/oder relativ zum Magnetresonanzgerät verändern kann. Mittels dieser Ausführungsform der Vorrichtung kann die Änderung und/oder die Stärke des Magnetfeldes besonders genau ermittelt werden, wodurch die physiologische Bewegung besonders genau bestimmbar ist.An embodiment of the device provides that the sensor unit is arranged at a first position on the examination object, which first position experiences the physiological movement. The first position is subject to a spatial change due to the physiological movement, which spatial change is spatially and temporally coupled to the physiological movement. The first position is therefore spatially and temporally variable. The position of the sensor unit according to this embodiment corresponds to the first position, so that the arrangement of the sensor unit, for example, relative to the ground and / or relative to the magnetic resonance apparatus can change. By means of this embodiment of the device, the change and / or the strength of the magnetic field can be determined particularly accurately, as a result of which the physiological movement can be determined particularly accurately.

Eine Ausführungsform der Vorrichtung sieht vor, dass die Sensoreinheit mit der Bestimmungseinheit drahtlos verbunden ist. Die von der Sensoreinheit ermittelte Änderung und/oder Stärke des Magnetfeldes kann demnach beispielsweise per Funk an die Bestimmungseinheit und/oder an eine von dem Magnetresonanzgerät umfasste Steuerungseinheit übertragen werden. Somit kann auf eine Kabelverbindung zwischen der Sensoreinheit und der Bestimmungseinheit verzichtet werden. Insbesondere ist die drahtlose Verbindung vorzugsweise kabellos. Dadurch kann diese Ausführungsform der Vorrichtung besonders flexibel und einfach verwendet werden.An embodiment of the device provides that the sensor unit is wirelessly connected to the determination unit. The change and / or strength of the magnetic field determined by the sensor unit can accordingly be transmitted by radio to the determination unit and / or to a control unit included in the magnetic resonance apparatus. Thus, a cable connection between the sensor unit and the determination unit can be dispensed with. In particular, the wireless connection is preferably wireless. As a result, this embodiment of the device can be used in a particularly flexible and simple manner.

Eine Ausführungsform der Vorrichtung sieht vor, dass die Sensoreinheit in eine weitere physiologische Sensoreinheit integriert ist. Bei Magnetresonanzuntersuchungen können weitere physiologische Funktionen, wie beispielsweise die Herzfunktion, beispielsweise mittels Elektrokardiogramm überwacht werden, sodass ein Elektrokardiogramm-Gerät als weitere physiologische Sensoreinheit mit dem Untersuchungsobjekt verbunden sein kann. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann zusätzlich zu der weiteren physiologischen Sensoreinheit verwendet werden, um beispielsweise die Atmung des Untersuchungsobjektes zu detektieren. Basierend auf einem Elektrokardiogramm und der ermittelten Atmung kann die Magnetresonanzuntersuchung besonders gut mit physiologischen Bewegungen aufgrund von Herzschlag und Atmung gekoppelt werden, somit genau ausgeführt werden und die Rohdaten besonders gut selektiert werden. Ist die Sensoreinheit in die weitere physiologische Sensoreinheit integriert und/oder mit der weiteren physiologischen Sensoreinheit zu einer Einheit zusammengefasst, so können die Sensoreinheit und die weitere physiologische Sensoreinheit besonders einfach an das Untersuchungsobjekt angeordnet werden. Insbesondere ist für die Anordnung der Sensoreinheit kein zusätzlicher Schritt erforderlich, was die Vorbereitung einer Magnetresonanzuntersuchung verkürzt und vereinfacht.An embodiment of the device provides that the sensor unit is integrated into a further physiological sensor unit. In magnetic resonance examinations, further physiological functions, such as cardiac function, can be monitored, for example by means of an electrocardiogram, so that an electrocardiogram device can be connected to the examination subject as a further physiological sensor unit. The device according to the invention can be used in addition to the further physiological sensor unit in order, for example, to detect the respiration of the examination subject. Based on an electrocardiogram and the determined respiration, the magnetic resonance examination can be coupled particularly well with physiological movements due to heartbeat and respiration, thus be carried out precisely and the raw data can be selected particularly well. If the sensor unit is integrated in the further physiological sensor unit and / or with the further physiological sensor unit combined unit, the sensor unit and the other physiological sensor unit can be particularly easily arranged on the examination object. In particular, no additional step is required for the arrangement of the sensor unit, which shortens and simplifies the preparation of a magnetic resonance examination.

Des Weiteren kann die Eigenschaft der Sensoreinheit, eine Änderung und/oder eine Stärke des Magnetfeldes zu erfassen, dazu verwendet werden, die weitere physiologische Sensoreinheit ein- und/oder auszuschalten. So kann die Sensoreinheit beispielsweise aufgrund einer Änderung des Magnetfeldes, beispielsweise aufgrund von ausgespielten Gradientenpulsen detektieren, ob eine Aufnahme von Rohdaten erfolgt und entsprechend ein Ein- und/oder Ausschalten der weiteren physiologischen Sensoreinheit initiieren. So kann beispielsweise die Energiezufuhr eines akkubetriebenen Elektrokardiogramm-Geräts geregelt und die Laufzeit des Akkus verlängert werden.Furthermore, the property of the sensor unit to detect a change and / or a strength of the magnetic field can be used to switch the further physiological sensor unit on and / or off. Thus, the sensor unit can detect, for example due to a change in the magnetic field, for example due to played gradient pulses, whether a recording of raw data takes place and correspondingly initiate a switching on and / or off of the other physiological sensor unit. For example, the power supply of a battery-operated electrocardiogram device can be regulated and the battery life can be extended.

Eine Ausführungsform der Vorrichtung sieht vor, dass die Sensoreinheit an einer Zusatzeinheit angeordnet und/oder in eine Zusatzeinheit integriert ist, welche Zusatzeinheit die physiologische Bewegung erfährt. Die Zusatzeinheit ist vorzugsweise derart an das Untersuchungsobjekt angeordnet, dass sie mit der physiologischen Bewegung mitbewegt wird. Ein typisches Beispiel für eine derartige Zusatzeinheit ist eine lokale Empfangseinheit zum Empfangen von Magnetresonanz-Signalen, welche bei der Relaxation der Kernspins abgestrahlt werden. Derartige lokale Empfangseinheiten sind typischerweise besonders nahe an der Oberfläche des Untersuchungsobjektes angeordnet, sodass eine physiologische Bewegung des Untersuchungsobjektes besonders gut auf die lokale Empfangseinheit übertragen werden kann. Eine lokale Empfangseinheit wird üblicherweise vor jeder Magnetresonanzuntersuchung an die Oberfläche des Untersuchungsobjektes umgebend den Untersuchungsbereich angeordnet, sodass Magnetresonanz-Signale besonders gut empfangen werden können. Ist die Sensoreinheit in eine derartige Zusatzeinheit integriert, so ist für die Anordnung der Sensoreinheit kein zusätzlicher Schritt erforderlich. Ebenso kann die Sensoreinheit über eine bestehende Verbindung zwischen der Zusatzeinheit und einer Steuerungseinheit des Magnetresonanzgerätes mit der Bestimmungseinheit verbunden sein.An embodiment of the device provides that the sensor unit is arranged on an additional unit and / or integrated into an additional unit, which additional unit undergoes the physiological movement. The auxiliary unit is preferably arranged on the examination subject such that it is moved along with the physiological movement. A typical example of such an auxiliary unit is a local receiving unit for receiving magnetic resonance signals which are emitted during the relaxation of the nuclear spins. Such local receiving units are typically arranged particularly close to the surface of the examination subject, so that a physiological movement of the examination subject can be transmitted particularly well to the local receiving unit. A local receiving unit is usually arranged prior to each magnetic resonance examination on the surface of the examination subject surrounding the examination area, so that magnetic resonance signals can be received particularly well. If the sensor unit is integrated in such an auxiliary unit, no additional step is required for the arrangement of the sensor unit. Likewise, the sensor unit can be connected to the determination unit via an existing connection between the auxiliary unit and a control unit of the magnetic resonance apparatus.

Eine Ausführungsform der Vorrichtung sieht vor, dass die Sensoreinheit einen Hall-Sensor umfasst. Dadurch kann die Stärke des Magnetfeldes in zumindest eine erste Richtung besonders genau ermittelt werden. Die Sensoreinheit kann auch zwei oder mehrere Hall-Sensoren aufweisen, welche Hall-Sensoren jeweils eine Sensitivität für eine Stärke des Magnetfeldes in voneinander verschiedene räumliche Richtungen aufweisen. Dadurch wird die Sensitivität der Sensoreinheit erhöht und eine Änderung des Magnetfeldes kann besonders genau ermittelt werden, auch wenn die Stärke der Änderung des Magnetfeldes gering ist. Vorzugsweise umfasst die Sensoreinheit drei Hall-Sensoren, welche derart angeordnet sind, dass die drei Hall-Sensoren eine Stärke des Magnetfeldes in drei voneinander verschiedene räumliche Richtungen, vorzugsweise in drei zueinander orthogonale räumliche Richtungen, erfassen.An embodiment of the device provides that the sensor unit comprises a Hall sensor. As a result, the strength of the magnetic field in at least one first direction can be determined particularly accurately. The sensor unit can also have two or more Hall sensors, which Hall sensors each have a sensitivity to a strength of the magnetic field in mutually different spatial directions. As a result, the sensitivity of the sensor unit is increased, and a change in the magnetic field can be detected particularly accurately, even if the magnitude of the change in the magnetic field is small. Preferably, the sensor unit comprises three Hall sensors, which are arranged such that the three Hall sensors detect a strength of the magnetic field in three mutually different spatial directions, preferably in three mutually orthogonal spatial directions.

Eine Ausführungsform der Vorrichtung sieht vor, dass die Vorrichtung zusätzlich zur Sensoreinheit eine zweite Sensoreinheit umfasst, welche zweite Sensoreinheit der physiologischen Bewegung ausgesetzt ist und dazu ausgebildet ist, abhängig von der physiologischen Bewegung eine Änderung und/oder eine Stärke des Magnetfeldes zu erfassen und diese erfasste Änderung und/oder erfasste Stärke des Magnetfeldes an die Bestimmungseinheit zu übertragen. Die zweite Sensoreinheit ist vorzugsweise an einer zweiten Position an dem Untersuchungsobjekt angeordnet, welche zweite Position die physiologische Bewegung erfährt und sich von der ersten Position, an welcher die Sensoreinheit angeordnet ist, unterscheidet. Beispielsweise ist die erste Position an der Oberfläche des Brustkorbes des Untersuchungsobjektes und die zweite Position an der Oberfläche des Bauches des Untersuchungsobjektes. Dadurch kann die physiologische Bewegung des Brustkorbes, induziert durch Brustatmung, und die physiologische Bewegung des Bauches, induziert durch Bauchatmung, ermittelt werden. Dadurch kann die physiologische Bewegung des Untersuchungsobjektes aufgrund von Atmung besonders genau und gesamtheitlich bestimmt werden.An embodiment of the device provides that, in addition to the sensor unit, the device comprises a second sensor unit, which second sensor unit is exposed to the physiological movement and is designed to detect and record a change and / or a strength of the magnetic field as a function of the physiological movement Change and / or detected strength of the magnetic field to the determination unit to transmit. The second sensor unit is preferably arranged at a second position on the examination object, which second position experiences the physiological movement and differs from the first position on which the sensor unit is arranged. For example, the first position is on the surface of the thorax of the examination subject and the second position on the surface of the abdomen of the examination subject. Thereby, the physiological movement of the thorax, induced by chest breathing, and the physiological movement of the abdomen, induced by abdominal breathing, can be determined. As a result, the physiological movement of the examination subject due to respiration can be determined particularly accurately and holistically.

Des Weiteren geht die Erfindung aus von einem Magnetresonanzgerät mit einer Steuerungseinheit und einer erfindungsgemäßen Vorrichtung umfassend eine Bestimmungseinheit und einer Sensoreinheit.Furthermore, the invention is based on a magnetic resonance apparatus with a control unit and a device according to the invention comprising a determination unit and a sensor unit.

Dafür weist die Bestimmungseinheit typischerweise einen Eingang, eine Prozessoreinheit und einen Ausgang auf. Über den Eingang können der Bestimmungseinheit die erfasste Änderung und/oder die erfasste Stärke des Magnetfeldes bereitgestellt werden. Hierzu ist die Sensoreinheit vorzugsweise mit dem Eingang der Bestimmungseinheit verbunden. Weitere, im Verfahren benötigte Funktionen, Algorithmen oder Parameter können der Bestimmungseinheit über den Eingang bereitgestellt werden. Die ermittelte physiologische Bewegung und/oder weitere Ergebnisse können über den Ausgang bereitgestellt werden. Der Ausgang der Bestimmungseinheit kann mit der Steuerungseinheit des Magnetresonanzgerätes verbunden sein, sodass die ermittelte physiologische Bewegung von der Steuerungseinheit bei der Ansteuerung des Magnetresonanzgerätes, insbesondere bei der Bilderfassung, berücksichtigt werden kann. Die Bestimmungseinheit kann in das Magnetresonanzgerät und/oder in die Steuerungseinheit integriert sein. Die Bestimmungseinheit kann auch separat von dem Magnetresonanzgerät und/oder der Steuerungseinheit installiert sein. Die Bestimmungseinheit kann mit dem Magnetresonanzgerät und/oder der Steuerungseinheit verbunden sein.For this purpose, the determination unit typically has an input, a processor unit and an output. Via the input, the determination unit can be provided with the detected change and / or the detected strength of the magnetic field. For this purpose, the sensor unit is preferably connected to the input of the determination unit. Further functions, algorithms or parameters required in the method can be provided to the determination unit via the input. The determined physiological movement and / or other results can be provided via the output. The output of the determination unit may be connected to the control unit of the magnetic resonance apparatus, so that the determined physiological movement of the control unit in the control of the Magnetic resonance apparatus, especially in the image acquisition, can be considered. The determination unit can be integrated in the magnetic resonance apparatus and / or in the control unit. The determination unit can also be installed separately from the magnetic resonance apparatus and / or the control unit. The determination unit may be connected to the magnetic resonance apparatus and / or the control unit.

Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Magnetresonanzgerätes sind analog zu den Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgebildet. Das Magnetresonanzgerät kann dazu ausgebildet sein, Steuerungssignale zu senden und/oder Steuerungssignale zu empfangen und/oder zu verarbeiten. Auf einer Speichereinheit der Bestimmungseinheit können Computerprogramme und weitere Software gespeichert sein, mittels derer die Prozessoreinheit der Bestimmungseinheit eine Ermittlung der physiologischen Bewegung basierend auf der erfassten Änderung und/oder der erfassten Stärke des Magnetfeldes automatisch steuert und/oder ausführt.Embodiments of the magnetic resonance apparatus according to the invention are designed analogously to the embodiments of the device according to the invention. The magnetic resonance apparatus may be designed to transmit control signals and / or to receive and / or process control signals. Computer programs and further software may be stored on a storage unit of the determination unit, by means of which the processor unit of the determination unit automatically controls and / or carries out a determination of the physiological movement based on the detected change and / or the detected strength of the magnetic field.

Die Vorteile des erfindungsgemäßen Magnetresonanzgerätes entsprechen im Wesentlichen den Vorteilen der erfindungsgemäßen Vorrichtung, welche vorab im Detail ausgeführt sind. Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung und deren Vorteile sind auch auf das erfindungsgemäße Magnetresonanzgerät übertragbar.The advantages of the magnetic resonance apparatus according to the invention essentially correspond to the advantages of the device according to the invention, which are carried out in advance in detail. Embodiments of the device according to the invention and their advantages are also transferable to the magnetic resonance apparatus according to the invention.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Bestimmung einer physiologischen Bewegung eines Untersuchungsobjektes mittels einer Sensoreinheit sieht vor, dass das Untersuchungsobjekt in einem Magnetresonanzgerät angeordnet ist und das Magnetresonanzgerät einen Magneten zu einer Erzeugung eines Magnetfeldes umfasst, und dass die folgenden Verfahrensschritte ausgeführt werden:

  • - Aussetzung der Sensoreinheit der physiologischen Bewegung
  • - Erfassen einer Änderung und/oder einer Stärke des Magnetfeldes abhängig von der physiologischen Bewegung
  • - Ermittlung der physiologischen Bewegung basierend auf der erfassten Änderung und/oder der erfassten Stärke des Magnetfeldes
The inventive method for determining a physiological movement of an examination subject by means of a sensor unit provides that the examination subject is arranged in a magnetic resonance apparatus and the magnetic resonance apparatus comprises a magnet for generating a magnetic field, and that the following method steps are carried out:
  • - Suspension of the sensor unit of the physiological movement
  • - Detecting a change and / or a strength of the magnetic field depending on the physiological movement
  • - Determining the physiological movement based on the detected change and / or the detected strength of the magnetic field

Bei der Aussetzung der Sensoreinheit der physiologischen Bewegung ist die Sensoreinheit derart mit dem Untersuchungsobjekt gekoppelt, dass die Sensoreinheit mit der physiologischen Bewegung mitbewegt wird. Dabei wird vorzugsweise eine konstante Distanz zwischen der Sensoreinheit und dem Teilbereich des Untersuchungsobjektes eingehalten, welcher Teilbereich die physiologische Bewegung ausführt.When the sensor unit of the physiological movement is suspended, the sensor unit is coupled to the examination subject such that the sensor unit is moved along with the physiological movement. In this case, a constant distance between the sensor unit and the partial area of the examination object is preferably maintained, which partial area carries out the physiological movement.

Das erfindungsgemäße Verfahren erfolgt vorzugsweise im Rahmen einer Magnetresonanzuntersuchung. Dabei werden insbesondere Rohdaten vom Untersuchungsobjekt mit dem Magnetresonanzgerät aufgenommen, wobei vorzugsweise gleichzeitig die physiologische Bewegung bestimmt wird. Entsprechend kann die gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren bestimmte physiologische Bewegung derart bereitgestellt werden, dass die Aufnahme der Rohdaten mit der physiologischen Bewegung synchronisiert und/oder durch die physiologische Bewegung getriggert ist. Typischerweise wird die physiologische Bewegung mittels der Bestimmungseinheit ermittelt, welche vorzugsweise dazu ausgebildet ist, die ermittelte physiologische Bewegung einer Steuereinheit des Magnetresonanzgerätes zu übermitteln, sodass die Aufnahme der Rohdaten möglichst effizient auf die physiologische Bewegung abgestimmt werden kann. Dadurch kann die Dauer der Aufnahme der Rohdaten verkürzt werden und die Magnetresonanzuntersuchung kann kostengünstig und für das Untersuchungsobjekt komfortabel ausgeführt werden. Zusätzlich kann die Sensoreinheit einfach am Untersuchungsobjekt angeordnet werden, insbesondere, wenn die Sensoreinheit in eine weitere physiologische Sensoreinheit und/oder eine Zusatzeinheit integriert ist, wessen Anordnung am Untersuchungsobjekt für die Magnetresonanzuntersuchung auch ohne Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und/oder ohne Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung essentiell ist. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht eine einfache, flexible und kostengünstige Bestimmung einer physiologischen Bewegung.The method according to the invention preferably takes place within the framework of a magnetic resonance examination. In this case, in particular raw data are taken from the examination subject with the magnetic resonance apparatus, wherein the physiological movement is preferably determined at the same time. Accordingly, the physiological movement determined according to the method of the invention may be provided such that the acquisition of the raw data is synchronized with the physiological movement and / or triggered by the physiological movement. Typically, the physiological movement is determined by means of the determination unit, which is preferably designed to transmit the determined physiological movement to a control unit of the magnetic resonance apparatus, so that the acquisition of the raw data can be matched to the physiological movement as efficiently as possible. Thereby, the duration of the recording of the raw data can be shortened and the magnetic resonance examination can be carried out inexpensively and conveniently for the examination subject. In addition, the sensor unit can be easily arranged on the examination subject, in particular if the sensor unit is integrated into a further physiological sensor unit and / or an additional unit, whose arrangement on the examination subject for the magnetic resonance examination is essential even without carrying out the method according to the invention and / or without using the device according to the invention is. The method according to the invention enables a simple, flexible and cost-effective determination of a physiological movement.

Eine Ausführungsform des Verfahrens sieht vor, dass die Sensoreinheit an einer ersten Position an dem Untersuchungsobjekt angeordnet ist, welche erste Position die physiologische Bewegung erfährt.An embodiment of the method provides that the sensor unit is arranged at a first position on the examination object, which first position experiences the physiological movement.

Eine Ausführungsform des Verfahrens sieht vor, dass die physiologische Bewegung eine periodische räumliche Änderung der Sensoreinheit induziert. Eine periodische räumliche Änderung eines Punktes ist typischerweise dadurch gekennzeichnet, dass der Punkt zu einem ersten Zeitpunkt eine erste räumliche Position einnimmt, eine räumliche Änderung erfährt und nach einer ersten Zeitdauer wieder die erste räumliche Position einnimmt, wobei dieser Vorgang wiederholt wird. Die erste Zeitdauer ist typischerweise bei den Wiederholungen konstant und/oder variiert um bevorzugt maximal 20%, besonders bevorzugt um maximal 10% der ersten Zeitdauer. Die Sensoreinheit bewegt sich vorzugsweise zumindest näherungsweise periodisch. Typische physiologische Bewegungen wie beispielsweise Atmung und/oder das Schlagen des Herzens treten näherungsweise periodisch auf. Eine periodische räumliche Änderung kann gemäß dieser Ausführungsform des Verfahrens besonders genau detektiert werden. Des Weiteren sind die Aufnahme von Rohdaten beeinflussende physiologische Bewegungen periodisch, welche gemäß dieser Ausführungsform des Verfahrens besonders einfach detektiert werden können.An embodiment of the method provides that the physiological movement induces a periodic spatial change of the sensor unit. A periodic spatial change of a point is typically characterized in that the point occupies a first spatial position at a first point in time, undergoes a spatial change, and after a first period of time recaptures the first spatial position, this process being repeated. The first time period is typically constant at the repetitions and / or varies by preferably at most 20%, more preferably at most 10% of the first time duration. The sensor unit preferably moves at least approximately periodically. Typical physiological movements, such as respiration and / or beating of the heart, occur approximately periodically. A periodic spatial change can be detected particularly accurately according to this embodiment of the method. Of Furthermore, the recording of raw data influencing physiological movements are periodic, which can be detected particularly easily according to this embodiment of the method.

Eine Ausführungsform des Verfahrens sieht vor, dass das Erfassen der Änderung und/oder der Stärke des Magnetfeldes in eine erste räumliche Richtung erfolgt. Ein Magnetfeld ist typischerweise ein Vektorfeld, dessen Stärke in Abhängigkeit von einer räumlichen Richtung angegeben wird. Die Sensoreinheit ist vorzugsweise dazu ausgebildet, die Änderung und/oder die Stärke des Magnetfeldes in die erste räumliche Richtung zu erfassen. Die erste räumliche Richtung kann beispielsweise mit der Richtung des Magnetfeldes übereinstimmen, in welche Richtung das Magnetfeld die größte Komponente aufweist. In einer derartigen ersten räumlichen Richtung kann eine Änderung der Stärke des Magnetfeldes besonders genau detektiert werden. Die erste räumliche Richtung kann auch einer Richtung entsprechen, in welcher Richtung das Magnetfeld in Abwesenheit des Untersuchungsobjektes und/oder im idealen homogenen Fall eine Nullkomponente aufweist, in welcher Richtung also kein Magnetfeld wirken soll. Bei richtiger Wahl der ersten Richtung kann das Erfassen der Änderung und/oder der Stärke des Magnetfeldes in die erste räumliche Richtung für die Bestimmung der physiologischen Bewegung ausreichend sein.An embodiment of the method provides that the detection of the change and / or the strength of the magnetic field takes place in a first spatial direction. A magnetic field is typically a vector field whose magnitude is given as a function of a spatial direction. The sensor unit is preferably designed to detect the change and / or the strength of the magnetic field in the first spatial direction. For example, the first spatial direction may correspond to the direction of the magnetic field in which direction the magnetic field has the largest component. In such a first spatial direction, a change in the strength of the magnetic field can be detected particularly accurately. The first spatial direction can also correspond to a direction in which direction the magnetic field has a zero component in the absence of the examination subject and / or in the ideal homogeneous case, in which direction no magnetic field should therefore act. With proper choice of the first direction, sensing the change and / or strength of the magnetic field in the first spatial direction may be sufficient for the determination of the physiological motion.

Eine Ausführungsform des Verfahrens sieht vor, dass das Erfassen der Änderung und/oder der Stärke des Magnetfeldes in zumindest zwei voneinander verschiedene räumliche Richtungen erfolgt. Vorzugsweise erfolgt das Erfassen der Änderung und/oder der Stärke des Magnetfeldes in drei zueinander senkrechte räumliche Richtungen. Die physiologische Bewegung induziert typischerweise unterschiedliche Änderungen der Stärke des Magnetfeldes in den voneinander verschiedenen räumlichen Richtungen, so dass die Genauigkeit des Verfahrens gemäß dieser Ausführungsform verbessert werden kann.An embodiment of the method provides that the detection of the change and / or the strength of the magnetic field takes place in at least two mutually different spatial directions. Preferably, the detection of the change and / or the strength of the magnetic field takes place in three mutually perpendicular spatial directions. The physiological movement typically induces different changes in the strength of the magnetic field in the mutually different spatial directions, so that the accuracy of the method according to this embodiment can be improved.

Eine Ausführungsform des Verfahrens sieht vor, dass die physiologische Bewegung des Untersuchungsobjektes durch eine Atmung und/oder durch einen Herzschlag des Untersuchungsobjektes induziert ist. Zumindest die Atmung oder der Herzschlag des Untersuchungsobjektes werden mittels dieser Ausführungsform des Verfahrens detektiert. Vorzugsweise werden bei einer Magnetresonanzuntersuchung der Herzschlag und die Atmung detektiert, besonders bevorzugt mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Dadurch kann die Aufnahme der Rohdaten besonders gut auf die physiologischen Eigenschaften des Untersuchungsobjektes abgestimmt werden. Die physiologische Bewegung aufgrund des Herzschlages kann beispielsweise mittels spektraler Filterung von der physiologischen Bewegung aufgrund der Atmung getrennt werden, was eine separate Bestimmung und gegebenenfalls eine separate Überwachung beider physiologischer Bewegungen ermöglicht.An embodiment of the method provides that the physiological movement of the examination object is induced by respiration and / or by a heartbeat of the examination subject. At least the respiration or the heartbeat of the examination subject are detected by means of this embodiment of the method. Preferably, in a magnetic resonance examination, the heartbeat and the respiration are detected, particularly preferably by means of the device according to the invention. As a result, the acquisition of the raw data can be adapted particularly well to the physiological properties of the examination subject. The physiological movement due to the heartbeat can be separated, for example, by means of spectral filtering of the physiological movement due to respiration, which allows a separate determination and optionally a separate monitoring of both physiological movements.

Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Bestimmung einer physiologischen Bewegung eines Untersuchungsobjektes in einem Magnetresonanzgerät entsprechen im Wesentlichen den Vorteilen der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des erfindungsgemäßen Magnetresonanzgeräts, welche vorab im Detail ausgeführt sind. Für das erfindungsgemäße Verfahren, die erfindungsgemäße Vorrichtung und/oder das erfindungsgemäße Magnetresonanzgerät erwähnte Merkmale, Vorteile oder alternative Ausführungsformen können ebenso auch auf die anderen beanspruchten Gegenstände übertragen werden und umgekehrt.The advantages of the method according to the invention for determining a physiological movement of an examination subject in a magnetic resonance apparatus essentially correspond to the advantages of the apparatus according to the invention and of the magnetic resonance apparatus according to the invention, which are carried out in detail in advance. Features, advantages or alternative embodiments mentioned for the method according to the invention, the device according to the invention and / or the magnetic resonance apparatus according to the invention can likewise be transferred to the other claimed objects and vice versa.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen. Es zeigen:

  • 1 ein erfindungsgemäßes Magnetresonanzgerät in einer schematischen Darstellung,
  • 2 eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
  • 3 eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
  • 4 eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
  • 5 eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens,
  • 6 ein Beispiel für eine mittels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung erfasste zeitliche Änderung des Magnetfeldes.
Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the embodiments described below and with reference to the drawings. Show it:
  • 1 a magnetic resonance apparatus according to the invention in a schematic representation,
  • 2 a first embodiment of a device according to the invention,
  • 3 a second embodiment of a device according to the invention,
  • 4 A third embodiment of a device according to the invention,
  • 5 a first embodiment of a method according to the invention,
  • 6 an example of a detected by means of a device according to the invention temporal change of the magnetic field.

1 zeigt ein erfindungsgemäßes Magnetresonanzgerät 11. Das Magnetresonanzgerät 11 umfasst eine von einer Magneteinheit 13 gebildeten Detektoreinheit mit einem Magneten 17 zu einem Erzeugen eines starken und insbesondere konstanten statischen Magnetfelds 18. Zudem weist das Magnetresonanzgerät 11 einen zylinderförmigen Patientenaufnahmebereich 14 zu einer Aufnahme eines Untersuchungsobjektes 15 auf, wobei der Patientenaufnahmebereich 14 in einer Umfangsrichtung von der Magneteinheit 13 zylinderförmig umschlossen ist. Das Untersuchungsobjekt 15 kann mittels einer Patientenlagerungsvorrichtung 16 des Magnetresonanzgeräts 11 in den Patientenaufnahmebereich 14 geschoben werden. Die Patientenlagerungsvorrichtung 16 weist hierzu einen Patiententisch auf, der bewegbar innerhalb des Magnetresonanzgeräts 11 angeordnet ist. 1 shows a magnetic resonance device according to the invention 11 , The magnetic resonance device 11 includes one of a magnet unit 13 formed detector unit with a magnet 17 for generating a strong and in particular constant static magnetic field 18 , In addition, the magnetic resonance device has 11 a cylindrical patient receiving area 14 to a recording of an examination object 15 on, with the patient receiving area 14 in a circumferential direction of the magnet unit 13 is enclosed in a cylindrical shape. The examination object 15 can by means of a patient support device 16 of the magnetic resonance device 11 in the patient receiving area 14 be pushed. The patient support device 16 has for this purpose a patient table, which is movable within the magnetic resonance apparatus 11 is arranged.

Die Magneteinheit 13 weist weiterhin eine Gradientenspuleneinheit 19 auf, die für eine Ortskodierung während einer Bildgebung verwendet werden. Die Gradientenspuleneinheit 19 wird mittels einer Gradientensteuereinheit 28 angesteuert. Des Weiteren weist die Magneteinheit 13 eine Hochfrequenzantenneneinheit 20, welche im gezeigten Fall als fest in das Magnetresonanzgerät 11 integrierte Körperspule ausgebildet ist, und eine Hochfrequenzantennensteuereinheit 29 zu einer Anregung einer Polarisation, die sich in dem von dem Magneten 17 erzeugten statischen Magnetfeld 18 einstellt, auf. Die Hochfrequenzantenneneinheit 20 wird von der Hochfrequenzantennensteuereinheit 29 angesteuert und strahlt hochfrequente Hochfrequenz-Pulse in einen Untersuchungsraum, der im Wesentlichen von dem Patientenaufnahmebereich 14 gebildet ist, ein. The magnet unit 13 also has a gradient coil unit 19 which are used for location coding during imaging. The gradient coil unit 19 is by means of a gradient control unit 28 driven. Furthermore, the magnet unit 13 a high frequency antenna unit 20 which in the case shown as fixed in the magnetic resonance apparatus 11 integrated body coil is formed, and a high-frequency antenna control unit 29 to an excitation of a polarization, which is in the of the magnet 17 generated static magnetic field 18 hangs up. The high-frequency antenna unit 20 is from the high-frequency antenna control unit 29 controlled and radiates high-frequency radio-frequency pulses in an examination room, which is essentially from the patient receiving area 14 is formed.

Zu einer Steuerung des Magneten 17, der Gradientensteuereinheit 28 und der Hochfrequenzantennensteuereinheit 29 weist das Magnetresonanzgerät 11 eine Steuerungseinheit 24 auf. Die Steuerungseinheit 24 steuert zentral das Magnetresonanzgerät 11, wie beispielsweise das Durchführen von MR-Steuerungssequenzen. Zudem umfasst die Steuerungseinheit 24 eine nicht näher dargestellte Rekonstruktionseinheit zu einer Rekonstruktion von medizinischen Bilddaten, die während der Magnetresonanzuntersuchung erfasst werden. Das Magnetresonanzgerät 11 weist eine Anzeigeeinheit 25 auf. Steuerinformationen wie beispielsweise Steuerungsparameter, sowie rekonstruierte Bilddaten können auf der Anzeigeeinheit 25, beispielsweise auf zumindest einem Monitor, für einen Benutzer angezeigt werden. Zudem weist das Magnetresonanzgerät 11 eine Eingabeeinheit 26 auf, mittels derer Informationen und/oder Steuerungsparameter während eines Messvorgangs von einem Benutzer eingegeben werden können. Die Steuerungseinheit 24 kann die Gradientensteuereinheit 28 und/oder Hochfrequenzantennensteuereinheit 29 und/oder die Anzeigeeinheit 25 und/oder die Eingabeeinheit 26 umfassen.To a control of the magnet 17 , the gradient controller 28 and the high-frequency antenna control unit 29 has the magnetic resonance device 11 a control unit 24 on. The control unit 24 centrally controls the magnetic resonance device 11 such as performing MR control sequences. In addition, the control unit includes 24 a reconstruction unit not shown in detail for a reconstruction of medical image data that are detected during the magnetic resonance examination. The magnetic resonance device 11 has a display unit 25 on. Control information, such as control parameters, as well as reconstructed image data may be displayed on the display unit 25 be displayed to a user, for example on at least one monitor. In addition, the magnetic resonance device has 11 an input unit 26 by means of which information and / or control parameters can be input during a measuring operation by a user. The control unit 24 can the gradient control unit 28 and / or radio frequency antenna control unit 29 and / or the display unit 25 and / or the input unit 26 include.

Das erfindungsgemäße Magnetresonanzgerät 11 umfasst weiterhin eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer Bestimmungseinheit 33 und einer Sensoreinheit 12. Die Sensoreinheit 12 ist vorzugsweise an einer ersten Position an dem Untersuchungsobjekt 15 angeordnet, welche erste Position zeitlich variiert und der physiologischen Bewegung, wie beispielsweise der Atmung, des Untersuchungsobjektes 15 ausgesetzt ist. Somit ist auch die Sensoreinheit 12 der physiologischen Bewegung des Untersuchungsobjektes 15 ausgesetzt. Die Sensoreinheit 12 ist mit der Bestimmungseinheit 33 derart verbunden, dass die von der Sensoreinheit 12 erfasste Änderung und/oder erfasste Stärke des statischen Magnetfeldes 18 an die Bestimmungseinheit 33 übertragen werden kann.The magnetic resonance apparatus according to the invention 11 further comprises a device according to the invention with a determination unit 33 and a sensor unit 12 , The sensor unit 12 is preferably at a first position on the examination subject 15 arranged, which first position varies over time and the physiological movement, such as breathing, of the examination object 15 is exposed. Thus, also the sensor unit 12 the physiological movement of the examination object 15 exposed. The sensor unit 12 is with the determination unit 33 connected such that the of the sensor unit 12 detected change and / or detected strength of the static magnetic field 18 to the determination unit 33 can be transferred.

Die Bestimmungseinheit 33 ist dazu ausgebildet, basierend auf der erfassten Änderung und/oder der erfassten Stärke des statischen Magnetfeldes 18 die physiologische Bewegung zu ermitteln. Hierzu weist die Bestimmungseinheit 33 Computerprogramme und/oder Software auf, die direkt in einem nicht näher dargestellten Speichereinheit der Bestimmungseinheit 33 ladbar sind, mit Programmmitteln, um die Ermittlung auszuführen, wenn die Computerprogramme und/oder Software in der Bestimmungseinheit 33 ausgeführt werden. Die Bestimmungseinheit 33 weist hierzu einen nicht näher dargestellten Prozessor auf, der zu einer Ausführung der Computerprogramme und/oder Software ausgelegt ist. Alternativ hierzu können die Computerprogramme und/oder Software auch auf einem getrennt von der Bestimmungseinheit 33 ausgebildeten elektronisch lesbaren Datenträger 21 gespeichert sein, wobei ein Datenzugriff von der Bestimmungseinheit 33 auf den elektronisch lesbaren Datenträger 21 über ein Datennetz erfolgen kann.The determination unit 33 is designed based on the detected change and / or the detected strength of the static magnetic field 18 to determine the physiological movement. For this purpose, the determination unit 33 Computer programs and / or software, directly in a non-illustrated storage unit of the determination unit 33 are loadable with program means to perform the determination when the computer programs and / or software in the determination unit 33 be executed. The determination unit 33 has for this purpose a processor, not shown, which is designed to carry out the computer programs and / or software. Alternatively, the computer programs and / or software may also be separate from the determination unit 33 trained electronically readable data carrier 21 stored, wherein a data access from the determining unit 33 on the electronically readable data medium 21 can be done over a data network.

Die Bestimmungseinheit 33 ist vorzugsweise dazu ausgebildet, die ermittelte physiologische Bewegung bereitzustellen. Die Bestimmungseinheit 33 ist vorzugsweise mit der Steuerungseinheit 24 derart verbunden, dass die Bestimmungseinheit 33 die ermittelte physiologische Bewegung der Steuerungseinheit 24 bereitstellen kann, welche Steuerungseinheit 24 dazu ausgebildet ist, das Magnetresonanzgerät abhängig von der physiologischen Bewegung anzusteuern. Beispielsweise kann die Steuerungseinheit 24 die Bilderfassung mit der physiologischen Bewegung synchronisieren und/oder aus der physiologischen Bewegung Triggersignale und/oder einen Triggerzeitpunkt für die Bilderfassung ableiten. Die Bestimmungseinheit 33 kann auch in die Steuerungseinheit 24 integriert sein.The determination unit 33 is preferably adapted to provide the determined physiological movement. The determination unit 33 is preferably with the control unit 24 connected such that the determination unit 33 the determined physiological movement of the control unit 24 can provide which control unit 24 is designed to control the magnetic resonance device depending on the physiological movement. For example, the control unit 24 Synchronize the image acquisition with the physiological movement and / or derive trigger signals and / or a triggering time for the image acquisition from the physiological movement. The determination unit 33 can also be in the control unit 24 be integrated.

Das dargestellte Magnetresonanzgerät 11 kann selbstverständlich weitere Komponenten umfassen, die Magnetresonanzgeräte 11 gewöhnlich aufweisen. Eine allgemeine Funktionsweise eines Magnetresonanzgeräts 11 ist zudem dem Fachmann bekannt, so dass auf eine detaillierte Beschreibung der weiteren Komponenten verzichtet wird. Das Magnetresonanzgerät 11 ist somit zusammen mit der Bestimmungseinheit 33, der Sensoreinheit 12 und der Steuerungseinheit 24 zur Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens ausgelegt.The illustrated magnetic resonance apparatus 11 may of course include other components, the magnetic resonance devices 11 usually have. A general operation of a magnetic resonance device 11 is also known in the art, so that is dispensed with a detailed description of the other components. The magnetic resonance device 11 is thus together with the determination unit 33 , the sensor unit 12 and the control unit 24 designed for carrying out a method according to the invention.

2 zeigt eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Bestimmung einer physiologischen Bewegung 30 eines Untersuchungsobjektes 15. Das Untersuchungsobjekt 15 ist in einem nicht näher dargestellten Magnetresonanzgerät 11 angeordnet, welches Magnetresonanzgerät 11 einen Magneten 17 zu einer Erzeugung eines Magnetfeldes 81 umfasst. Das Magnetfeld 81 kann dem statischen Magnetfeld 18 entsprechen. Das Untersuchungsobjekt 15 ist dabei dem Magnetfeld 81 exponiert und/oder ausgesetzt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst eine Sensoreinheit 24 und eine Bestimmungseinheit 33, wobei die Sensoreinheit 24 der physiologischen Bewegung 30 ausgesetzt ist und dazu ausgebildet ist, abhängig von der physiologischen Bewegung 30 eine Änderung und/oder eine Stärke des Magnetfeldes 81 zu erfassen. Die Sensoreinheit 12 kann hierfür einen Hall-Sensor 34 umfassen. Die Sensoreinheit 12 ist vorzugsweise an einer ersten Position an dem Untersuchungsobjekt 15 angeordnet ist, welche erste Position zeitlich variiert und die physiologische Bewegung 30 erfährt. Dabei induziert die physiologische Bewegung 30 vorzugsweise eine periodische räumliche Änderung der Sensoreinheit 12, welche beispielsweise durch eine Atmung und/oder durch einen Herzschlag des Untersuchungsobjektes 15 erzeugt wird. In der dargestellten Ausführungsform kann die periodische Bewegung 30 beispielsweise eine vertikale Bewegung sein, indem sich der Brustkorb des Untersuchungsobjektes 15 aufgrund von Atmung in die vertikale Richtung bewegt. 2 shows a first embodiment of a device according to the invention for determining a physiological movement 30 an examination object 15 , The examination object 15 is in a non-illustrated magnetic resonance device 11 arranged which magnetic resonance device 11 a magnet 17 to a generation of a magnetic field 81 includes. The magnetic field 81 can the static magnetic field 18 correspond. The object of investigation 15 is the magnetic field 81 exposed and / or exposed. The device according to the invention comprises a sensor unit 24 and a determination unit 33 , wherein the sensor unit 24 the physiological movement 30 is exposed and is designed, depending on the physiological movement 30 a change and / or a strength of the magnetic field 81 capture. The sensor unit 12 this can be a Hall sensor 34 include. The sensor unit 12 is preferably at a first position on the examination subject 15 is arranged, which first position varies over time and the physiological movement 30 experiences. It induces the physiological movement 30 preferably a periodic spatial change of the sensor unit 12 which, for example, by respiration and / or by a heartbeat of the examination subject 15 is produced. In the illustrated embodiment, the periodic movement 30 For example, be a vertical movement by the thorax of the examination subject 15 moved in the vertical direction due to respiration.

Die Bestimmungseinheit 33 ist dazu ausgebildet, basierend auf der erfassten Änderung und/oder der erfassten Stärke des Magnetfeldes 81 die physiologische Bewegung 30 zu ermitteln. Hierfür ist die Bestimmungseinheit 33 mit der Sensoreinheit 12 derart verbunden, dass die von der Sensoreinheit 12 erfasste Änderung und/oder die erfassten Stärke des Magnetfeldes 81 an die Bestimmungseinheit 33 übermittelbar ist.The determination unit 33 is designed based on the detected change and / or the detected strength of the magnetic field 81 the physiological movement 30 to investigate. For this the determination unit is 33 with the sensor unit 12 connected such that the of the sensor unit 12 detected change and / or the detected strength of the magnetic field 81 to the determination unit 33 is transferable.

3 zeigt eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Bestimmung einer physiologischen Bewegung 30 eines Untersuchungsobjektes 15. Gemäß dieser Ausführungsform ist die Sensoreinheit 12 mit der Bestimmungseinheit 33 drahtlos verbunden. Zusätzlich umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung in dieser Ausführungsform eine Zusatzeinheit 32 und die Sensoreinheit 12 ist an der Zusatzeinheit 32 angeordnet und/oder in die Zusatzeinheit 32 integriert. Die Zusatzeinheit 32 erfährt die physiologische Bewegung 30, wodurch auch die Sensoreinheit 12 der physiologischen Bewegung 30 ausgesetzt ist. Gemäß der in 3 dargestellten Ausführungsform ist die Zusatzeinheit 32 eine lokale Empfangseinheit zum Empfangen von Magnetresonanz-Signalen, welche bei der Relaxation der Kernspins abgestrahlt werden. 3 shows a second embodiment of a device according to the invention for determining a physiological movement 30 an examination object 15 , According to this embodiment, the sensor unit 12 with the destination unit 33 wirelessly connected. In addition, the device according to the invention in this embodiment comprises an auxiliary unit 32 and the sensor unit 12 is at the optional unit 32 arranged and / or in the auxiliary unit 32 integrated. The optional unit 32 experiences the physiological movement 30 which also causes the sensor unit 12 the physiological movement 30 is exposed. According to the in 3 illustrated embodiment is the auxiliary unit 32 a local receiving unit for receiving magnetic resonance signals which are emitted during the relaxation of the nuclear spins.

4 zeigt eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Bestimmung einer physiologischen Bewegung 30 eines Untersuchungsobjektes 15. Hierbei umfasst die Vorrichtung eine weitere physiologische Sensoreinheit 31, wobei die Sensoreinheit 12 in die weitere physiologische Sensoreinheit 31 integriert ist. Die weitere physiologische Sensoreinheit 31 ist beispielsweise eine Elektrokardiogramm-Gerät, welches eine elektrische Aktivität des Herzmuskels des Untersuchungsobjektes 15 bestimmt. Die Sensoreinheit 12 und die weitere physiologische Sensoreinheit 31 sind gemäß dieser Ausführungsform mit der Bestimmungseinheit 33 verbunden. 4 shows a third embodiment of a device according to the invention for determining a physiological movement 30 an examination object 15 , In this case, the device comprises a further physiological sensor unit 31 , wherein the sensor unit 12 in the other physiological sensor unit 31 is integrated. The other physiological sensor unit 31 For example, an electrocardiogram device is an electrical activity of the heart muscle of the examination subject 15 certainly. The sensor unit 12 and the other physiological sensor unit 31 are according to this embodiment with the determination unit 33 connected.

5 zeigt eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Bestimmung einer physiologischen Bewegung 30 eines Untersuchungsobjektes 15 in einem Magnetresonanzgerät 11, welches Magnetresonanzgerät 11 einen Magneten 17 zu einer Erzeugung eines Magnetfeldes 81 umfasst, mittels einer Sensoreinheit 12. 5 shows an embodiment of a method according to the invention for determining a physiological movement 30 an examination object 15 in a magnetic resonance device 11 , which magnetic resonance apparatus 11 a magnet 17 to a generation of a magnetic field 81 comprises, by means of a sensor unit 12 ,

Dabei wird zunächst in Verfahrensschritt 100 die Sensoreinheit 12 der physiologischen Bewegung 31 ausgesetzt. Im folgenden Verfahrensschritt 110 erfolgt das Erfassen einer Änderung und/oder das Erfassen einer Stärke des Magnetfeldes 81 abhängig von der physiologischen Bewegung 30. Insbesondere erfolgt Verfahrensschritt 110 zeitaufgelöst. Anschließend erfolgt nach Übertragung der erfassten Änderung und/oder der erfassten Stärke des Magnetfeldes 81 abhängig von der physiologischen Bewegung 30 an die Bestimmungseinheit 33 in Verfahrensschritt 120 die Ermittlung der physiologischen Bewegung basierend auf der erfassten Änderung und/oder der erfassten Stärke des Magnetfeldes 81. Optional kann die ermittelte physiologische Bewegung in Verfahrensschritt 130 bereitgestellt werden.It is first in process step 100 the sensor unit 12 the physiological movement 31 exposed. In the following process step 110 the detection of a change and / or the detection of a strength of the magnetic field takes place 81 depending on the physiological movement 30 , In particular, process step takes place 110 time resolution. Subsequently, after transmission of the detected change and / or the detected strength of the magnetic field 81 depending on the physiological movement 30 to the determination unit 33 in process step 120 the determination of the physiological movement based on the detected change and / or the detected strength of the magnetic field 81 , Optionally, the determined physiological movement in process step 130 to be provided.

Besonders vorteilhaft wird das erfindungsgemäße Verfahren gleichzeitig mit der Aufnahme von Rohdaten mit dem Magnetresonanzgerät 11 ausgeführt, wobei die Aufnahme der Rohdaten mit der ermittelten physiologischen Bewegung vorzugsweise synchronisiert und/oder durch die ermittelte physiologische Bewegung getriggert wird. Die Triggerung erfolgt optional in Verfahrensschritt 140.The method according to the invention is particularly advantageous simultaneously with the acquisition of raw data with the magnetic resonance apparatus 11 executed, wherein the recording of the raw data with the determined physiological movement is preferably synchronized and / or triggered by the determined physiological movement. Triggering is optionally carried out in process step 140 ,

6 zeigt ein Beispiel für eine mittels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung erfasste zeitliche Änderung des Magnetfeldes 81. Die Sensoreinheit 12 war für die Bestimmung der physiologischen Bewegung am Brustkorb des Untersuchungsobjektes 15 angeordnet und das Untersuchungsobjekt 15 war im Patientenaufnahmebereich 14 des Magnetresonanzgerätes 11 angeordnet und somit dem Magnetfeld 81 ausgesetzt. Die drei Grafiken entsprechen drei verschiedenen Richtungen, in welchen Richtungen eine zeitliche Änderung des Magnetfeldes 81 erfasst wurde, wobei horizontal ein Zeitverlauf und vertikal ein Stärke der Änderung des Magnetfeldes 81 jeweils in einer unbestimmten Einheit aufgetragen sind. 6 shows an example of a detected by means of a device according to the invention temporal change of the magnetic field 81 , The sensor unit 12 was for the determination of the physiological movement on the thorax of the examination subject 15 arranged and the examination object 15 was in the patient reception area 14 of the magnetic resonance apparatus 11 arranged and thus the magnetic field 81 exposed. The three graphics correspond to three different directions, in which directions a temporal change of the magnetic field 81 was detected, where horizontally a time course and vertically a strength of the change of the magnetic field 81 each applied in an indeterminate unit.

Die Änderung des Magnetfeldes 81 wurde in drei voneinander verschiedenen räumlichen Richtungen erfasst. Das erste Diagramm 51 stellt die zeitliche Änderung des Magnetfeldes 81 in eine erste räumliche Richtung dar. Die erste räumliche Richtung kann beispielsweise der Richtung des Magnetfeldes 81 entsprechen. Das zweite Diagramm 52 stellt die zeitliche Änderung des Magnetfeldes 81 in eine zweite räumliche Richtung dar. Das dritte Diagramm 53 stellt die zeitliche Änderung des Magnetfeldes 81 in eine dritte räumliche Richtung dar. Die erste, zweite und dritte räumliche Richtung stehen vorzugsweise jeweils senkrecht zueinander. Die periodische Bewegung aufgrund der Atmung des Untersuchungsobjektes ist in allen drei räumlichen Richtungen erkennbar. Anhand der drei Diagramme 51, 52, 53 ist erkennbar, dass gegebenenfalls das Erfassen der Änderung der Stärke des Magnetfeldes in die erste räumliche Richtung ausreichend sein kann und basierend auf dem ersten Diagramm 51 die physiologische Bewegung bestimmt werden kann.The change of the magnetic field 81 was recorded in three different spatial directions. The first diagram 51 represents the temporal change of the magnetic field 81 in a first spatial direction. The first spatial direction, for example, the direction of the magnetic field 81 correspond. The second diagram 52 represents the temporal change of the magnetic field 81 in a second spatial direction. The third diagram 53 represents the temporal change of the magnetic field 81 in a third spatial direction. The first, second and third spatial directions are preferably perpendicular to each other. The periodic movement due to respiration of the examination object is recognizable in all three spatial directions. Based on the three diagrams 51 . 52 . 53 It can be seen that, if necessary, detecting the change in the strength of the magnetic field in the first spatial direction may be sufficient and based on the first diagram 51 the physiological movement can be determined.

Obwohl die Erfindung im Detail durch die bevorzugten Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.While the invention has been further illustrated and described in detail by the preferred embodiments, the invention is not limited by the disclosed examples, and other variations can be derived therefrom by those skilled in the art without departing from the scope of the invention.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102014207124 A1 [0004]DE 102014207124 A1 [0004]
  • DE 102014209488 A1 [0005]DE 102014209488 A1 [0005]
  • DE 102014208537 A1 [0005]DE 102014208537 A1 [0005]

Claims (14)

Vorrichtung zur Bestimmung einer physiologischen Bewegung eines Untersuchungsobjektes in einem Magnetresonanzgerät, welches Magnetresonanzgerät einen Magneten zu einer Erzeugung eines Magnetfeldes umfasst, mit einer Bestimmungseinheit und einer Sensoreinheit, wobei die Sensoreinheit der physiologischen Bewegung ausgesetzt ist und dazu ausgebildet ist, abhängig von der physiologischen Bewegung eine Änderung und/oder eine Stärke des Magnetfeldes zu erfassen, und die Bestimmungseinheit dazu ausgebildet ist, basierend auf der erfassten Änderung und/oder der erfassten Stärke des Magnetfeldes die physiologische Bewegung zu ermitteln.Device for determining a physiological movement of an examination subject in a magnetic resonance apparatus, which magnetic resonance apparatus comprises a magnet for generating a magnetic field, having a determination unit and a sensor unit, wherein the sensor unit is exposed to the physiological movement and is designed to detect a change and / or a strength of the magnetic field depending on the physiological movement, and the determination unit is designed to determine the physiological movement based on the detected change and / or the detected strength of the magnetic field. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Sensoreinheit an einer ersten Position an dem Untersuchungsobjekt angeordnet ist, welche erste Position die physiologische Bewegung erfährt.Device after Claim 1 wherein the sensor unit is arranged at a first position on the examination object, which first position experiences the physiological movement. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Sensoreinheit mit der Bestimmungseinheit drahtlos verbunden ist.Device according to one of the preceding claims, wherein the sensor unit is wirelessly connected to the determining unit. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung eine weitere physiologische Sensoreinheit umfasst und die Sensoreinheit in die weitere physiologische Sensoreinheit integriert ist.Device according to one of the preceding claims, wherein the device comprises a further physiological sensor unit and the sensor unit is integrated in the further physiological sensor unit. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung eine Zusatzeinheit umfasst und die Sensoreinheit an der Zusatzeinheit angeordnet und/oder in die Zusatzeinheit integriert ist, welche Zusatzeinheit die physiologische Bewegung erfährt.Device according to one of the preceding claims, wherein the device comprises an auxiliary unit and the sensor unit is arranged on the auxiliary unit and / or integrated into the auxiliary unit, which auxiliary unit undergoes the physiological movement. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Sensoreinheit einen Hall-Sensor umfasst.Device according to one of the preceding claims, wherein the sensor unit comprises a Hall sensor. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung zusätzlich zur Sensoreinheit eine zweite Sensoreinheit umfasst, welche zweite Sensoreinheit der physiologischen Bewegung ausgesetzt ist und dazu ausgebildet ist, abhängig von der physiologischen Bewegung eine Änderung und/oder eine Stärke des Magnetfeldes zu erfassen und diese erfasste Änderung und/oder erfasste Stärke des Magnetfeldes an die Bestimmungseinheit zu übertragen.Device according to one of the preceding claims, wherein the device in addition to the sensor unit comprises a second sensor unit, which second sensor unit is exposed to the physiological movement and is adapted to detect a change and / or strength of the magnetic field depending on the physiological movement and detected Change and / or detected strength of the magnetic field to the determination unit to transmit. Magnetresonanzgerät mit einer Steuerungseinheit und einer Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche umfassend eine Bestimmungseinheit und einer Sensoreinheit.Magnetic resonance apparatus having a control unit and a device according to one of the preceding claims, comprising a determination unit and a sensor unit. Verfahren zur Bestimmung einer physiologischen Bewegung eines Untersuchungsobjektes in einem Magnetresonanzgerät, welches Magnetresonanzgerät einen Magneten zu einer Erzeugung eines Magnetfeldes umfasst, mittels einer Sensoreinheit gemäß den folgenden Verfahrensschritten: - Aussetzung der Sensoreinheit der physiologischen Bewegung - Erfassen einer Änderung und/oder einer Stärke des Magnetfeldes abhängig von der physiologischen Bewegung - Ermittlung der physiologischen Bewegung basierend auf der erfassten Änderung und/oder der erfassten Stärke des Magnetfeldes.Method for determining a physiological movement of an examination object in a magnetic resonance apparatus, which magnetic resonance apparatus comprises a magnet for generating a magnetic field, by means of a sensor unit according to the following method steps: - Suspension of the sensor unit of the physiological movement - Detecting a change and / or a strength of the magnetic field depending on the physiological movement - Determining the physiological movement based on the detected change and / or the detected strength of the magnetic field. Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Sensoreinheit an einer ersten Position an dem Untersuchungsobjekt angeordnet ist, welche erste Position die physiologische Bewegung erfährt.Method according to Claim 9 wherein the sensor unit is arranged at a first position on the examination object, which first position experiences the physiological movement. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 10, wobei die physiologische Bewegung eine periodische räumliche Änderung der Sensoreinheit induziert.Method according to one of Claims 9 to 10 wherein the physiological movement induces a periodic spatial change of the sensor unit. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei das Erfassen der Änderung und/oder der Stärke des Magnetfeldes in eine erste räumliche Richtung erfolgt.Method according to one of Claims 9 to 11 wherein the detection of the change and / or the strength of the magnetic field takes place in a first spatial direction. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei das Erfassen der Änderung und/oder der Stärke des Magnetfeldes in zumindest zwei voneinander verschiedene räumliche Richtungen erfolgt.Method according to one of Claims 9 to 12 wherein the detection of the change and / or the strength of the magnetic field takes place in at least two mutually different spatial directions. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, wobei die physiologische Bewegung des Untersuchungsobjektes durch eine Atmung und/oder durch einen Herzschlag des Untersuchungsobjektes induziert ist.Method according to one of Claims 9 to 13 , wherein the physiological movement of the examination subject is induced by respiration and / or by a heartbeat of the examination subject.
DE102017205710.6A 2017-04-04 2017-04-04 Apparatus and method for determining a physiological movement of an examination subject in a magnetic resonance apparatus Pending DE102017205710A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017205710.6A DE102017205710A1 (en) 2017-04-04 2017-04-04 Apparatus and method for determining a physiological movement of an examination subject in a magnetic resonance apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017205710.6A DE102017205710A1 (en) 2017-04-04 2017-04-04 Apparatus and method for determining a physiological movement of an examination subject in a magnetic resonance apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102017205710A1 true DE102017205710A1 (en) 2018-10-04

Family

ID=63524528

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102017205710.6A Pending DE102017205710A1 (en) 2017-04-04 2017-04-04 Apparatus and method for determining a physiological movement of an examination subject in a magnetic resonance apparatus

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102017205710A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112617797A (en) * 2020-12-30 2021-04-09 上海联影医疗科技股份有限公司 Physiological signal detection method applied to magnetic resonance imaging and electronic device
US11925419B2 (en) 2020-12-30 2024-03-12 Shanghai United Imaging Healthcare Co., Ltd. Systems and methods for position determination

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140077811A1 (en) * 2011-05-23 2014-03-20 Koninklijke Philips N.V. Wireless prospective motion marker
DE102014207124A1 (en) 2014-04-14 2015-10-15 Siemens Aktiengesellschaft Medical imaging device
DE102014208537A1 (en) 2014-05-07 2015-11-12 Siemens Aktiengesellschaft A magnetic resonance device with a motion detection unit and a method for detecting a movement of a patient during a magnetic resonance examination
DE102014209488A1 (en) 2014-05-20 2015-11-26 Siemens Aktiengesellschaft Method for measuring the breathing process of a patient during a magnetic resonance examination, measuring arrangement and magnetic resonance device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140077811A1 (en) * 2011-05-23 2014-03-20 Koninklijke Philips N.V. Wireless prospective motion marker
DE102014207124A1 (en) 2014-04-14 2015-10-15 Siemens Aktiengesellschaft Medical imaging device
DE102014208537A1 (en) 2014-05-07 2015-11-12 Siemens Aktiengesellschaft A magnetic resonance device with a motion detection unit and a method for detecting a movement of a patient during a magnetic resonance examination
DE102014209488A1 (en) 2014-05-20 2015-11-26 Siemens Aktiengesellschaft Method for measuring the breathing process of a patient during a magnetic resonance examination, measuring arrangement and magnetic resonance device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112617797A (en) * 2020-12-30 2021-04-09 上海联影医疗科技股份有限公司 Physiological signal detection method applied to magnetic resonance imaging and electronic device
CN112617797B (en) * 2020-12-30 2023-08-08 上海联影医疗科技股份有限公司 Physiological signal detection method applied to magnetic resonance imaging and electronic device
US11925419B2 (en) 2020-12-30 2024-03-12 Shanghai United Imaging Healthcare Co., Ltd. Systems and methods for position determination

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102015203385B4 (en) Method for generating motion information to an at least partially moving examination area and magnetic resonance system and hybrid imaging modality
EP2942008B1 (en) Magnetic resonance device with a movement detecting unit and a method for recording a movement of a patient during a magnetic resonance investigation
DE102013205830B4 (en) Method and image data generation device for generating image data of a moving object, magnetic resonance system and computer program product
DE102012215718B4 (en) Method and magnetic resonance system for MR imaging of a predetermined volume section of a living examination subject by stimulating the examination subject
DE102014207124A1 (en) Medical imaging device
DE112016005183T5 (en) Magnetic resonance examination system with a user interface
DE102008006711A1 (en) Medical diagnosis or therapy unit and method for improving examination or treatment procedures with a medical diagnosis or therapy unit
DE102011083619B4 (en) Method for generating a series of MR images for monitoring a position of an intervention device, magnetic resonance system and electronically readable data carrier located in an examination area
EP2946730A1 (en) Method for measuring the breathing process of a patient undergoing a magnetic resonance examination, measuring device and magnetic resonance device
DE102012216292A1 (en) A magnetic resonance unit, a magnetic resonance apparatus with the magnetic resonance unit and a method for determining a movement of a patient during a magnetic resonance examination
DE102014217284A1 (en) Method for a magnetic resonance examination of an examination object
DE102010032080A1 (en) Method for Magnetic Resonance Imaging Based on Partial Parallel Acquisition (PPA)
DE102016223478A1 (en) Method and system for determining magnetic resonance image data as a function of physiological signals
DE102016215044B4 (en) Generation of a movement information
DE102017205710A1 (en) Apparatus and method for determining a physiological movement of an examination subject in a magnetic resonance apparatus
DE102012215004A1 (en) Detection of the static position of transmitter / receiver coils of a magnetic resonance tomograph with the aid of electronically readable labels
DE102012210827B4 (en) Determining a communication latency in a magnetic resonance tomograph
DE102015203932A1 (en) Attenuation correction of emission tomography measurement data in the presence of a magnetic interference field
DE102014204451B4 (en) Method for magnetic resonance imaging and magnetic resonance apparatus
DE102014209351A1 (en) Magnetic resonance spectroscopy with short echo time
DE102008039340B4 (en) Method for recording and displaying calibration images and magnetic resonance device
DE102013226638A1 (en) Method for magnetic resonance imaging
DE102009019896A1 (en) Device for use in diagnostic magnetic resonance device to detect heart movements of patient, has signal analysis unit extracting signal corresponding to heart movements of patient from changes caused by heart movements
EP3545836B1 (en) Method for carrying out electrical impedance tomography with the aid of a mr installation
DE102010010191A1 (en) Medical examination and / or treatment device

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication