DE69123710T2

DE69123710T2 - Apparat und Verfahren zur Bilderzeugung mittels magnetischer Resonanz

Info

Publication number: DE69123710T2
Application number: DE69123710T
Authority: DE
Inventors: William Mclemore; David A Molyneaux
Original assignee: Picker International Inc
Current assignee: Philips Nuclear Medicine Inc
Priority date: 1990-11-21
Filing date: 1991-10-09
Publication date: 1997-04-10
Anticipated expiration: 2011-10-10
Also published as: EP0487201B1; EP0487201A1; JPH04307032A; US5138260A; DE69123710D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Apparate und Verfahren zur Bilderzeugung mittels magnetischer Resonanz. Sie findet speziell Anwendung in Verbindung mit Magnetresonanzapparaten und -verfahren zur Darstellung der Wirbelsäule eines Patienten und wird mit spezieller Bezugnahme hierauf erläutert. Es ist jedoch zu beachten, daß die Erfindung auch Anwendung in Verbindung mit der Abbildung anderer Bereiche eines menschlichen Objekts oder nicht menschlichen Objekts sowie der spektroskopischen Analyse von Regionen eines Objekts und dergleichen findet.
Üblicherweise werden bei der Abbildung großer Bereiche eines Patienten den Patienten einkreisende Ganzkörperspulen verwendet. Bei der Abbildung eines eingegrenzten speziellen Bereichs des Patienten wird gemeinhin eine einzige Oberflächenspule zur Aufnahme von Signalen aus einer kleinen interessierenden Region verwendet. Die einzelne Oberflächenspule weist mehrere Elemente auf, die sämtlich aktiv sind und gleichzeitig als einzelne Empfangsspule wirken.
Es sind verschiedene Techniken entwickelt worden, die aus dem Vorteil Nutzen ziehen, daß eine Oberflächenspule bei der Abbildung größerer Regionen nur bezüglich einer kleinen Region meßempfindlich ist. In einer in "Coil Holder and Marker System for MR Imaging of the Total Spine", Abrahams et al, Radiology, Band 172, Nr.3, Seiten 869 bis 871, September 1989, dargestellten Technik wurde die Oberflächenspule physisch von Lage zu Lage bewegt. Dies ermöglichte die geeignete Positionierung jeder Bildschicht innerhalb des Sichtfeldes der Oberflächenspule.
In der in "Parallel Image Acquisition from Non-Interacting Local Coils", Hyde et al, Journal of Magnetic Resonance, Band 70, Seiten 512 bis 517, 1986, gezeigten Technik waren zwei Oberflächenspulen gleichzeitig aktiv und ihre Ausgangssignale wurden kombiniert. Ein Nachteil dieser Technik ist der, daß sie äußeres oder Fremdrauschen in das System einführt. Speziell war, wenn Daten zur Erzeugung einer Schicht innerhalb des Sichtfeldes einer der Spulen erfaßt und gesammelt wurden, die andere Spule aktiv und empfing Rauschen oder Fremdsignale, die den Signalen von der einen Spule überlagert waren.
Ein Verfahren zur Vermeidung der Ausgangssignale mehrerer Oberflächenspulen bestand darin, einen manuellen Schalter zur Selektion nur einer einzelnen zu einem Zeitpunkt aktiven Spule vorzusehen. Vergl. beispielsweise "Faraday Shielded Switchable Surface Coils Arrays", Molyneaux et al, SMRI, 1989 Meeting Program and Abstracts, Abstract Nr. 340, Juli 1989, US-Patent 4,924,868 von Krause et al.
Das automatische Umschalten wurde in "Switched Array Coils", Requardt et al, Magnetic Resonance in Medicine, Band 13, Seiten 385 bis 397, 1990, angedeutet. Einer der Nachteile des Requardt-Systems ist die Verwendung einer Hardewarekarte mit fester Vorcodierung. Es wurde Spulen- und Sequenzinformationen auf der Karte hartcodiert. Auch war eine Modifikation der Maschine erforderlich. Ein weiterer Nachteil dieses Schemas bestand in seiner mangelnden Flexibilität. Der Benutzer durfte nicht definieren, wo Schichten hingelegt werden sollten, welche Art Bildsequenzen ablaufen sollten und welche Art Spulen benutzt werden sollten. Es war keine Vorkehrung für eine Parameterselektion getroffen. Zweitens führte das Requardt et al System die offenbarten Abbildungsoperationen allein und nicht in Verbindung mit einer konventionellen Ganzkörperspule aus. Die Unfähigkeit, die Ganzkörperspule zu aktivieren, machte es schwierig, die exakte Position der Spulen und die resultierenden Bilder relativ zum ganzen Patienten zu ermitteln.
Die EP-A-0374 994 offenbart ein Spulensystem, das mehrere HF- Oberflächenspulen zur Detektion der in einem zu untersuchenden Objekt zu erzeugenden Magnetresonanzsignale umfaßt. Das Spulensystem umfaßt zumindest zwei Systeme aneinandergrenzender HF- Oberflächenspulen, die eine auf dem oberen Ende der anderen gestapelt angeordnet sind.
Ein erstes Spulensystem umfaßt zumindest zwei längliche Oberflächenspulen und das zweite Spulensystem umfaßt mehr als zwei Oberflächenspulen, die gemeinsam im wesentlichen einen Bereich überlappen, der vom ersten Spulensystem umfaßt wird. Die Spulen jedes Spulensystems sind bezüglich einander durch gegenseitige Überlappung ungekoppelt bzw. entkoppelt.
Die US-A-4668915 offenbart ein System, das NMR Techniken für eine dreidimensionale Abbildung lebender Organismen verwendet und in dem das statische und die Gradientenfelder nicht gleichförmig sind. Es umfaßt ein Bilddatenverarbeitungsschema, das es ermöglicht, daß einzelne Quellen für statische und Gradientenmagnetfelder zur gleichzeitigen Abbildung zweier unterschiedlicher Objekte oder Patienten durch die Verwendung einer Datenverarbeitungstechnik möglich sind, die Bilddaten von separaten Sätzen Meßeinrichtungen abhängig von zwei separaten Steuer- und Displayeinrichtungen sortiert und leitet, um Steuereingangssiguale für die gemeinsamen Magnetfeldquellen zu liefern, während die Datenextraktion von separaten unabhängigen, Daten empfangenden Meßkopfystemen gesteuert wird. Die Antwort der zwei Meßkopfsysteme auf die gemeinsamen Magnetfeldquellen wird durch nicht gleichförmige Feldanalysetechniken der Daten erzielt, die über die individuellen Meßkopfsysteme empfangen werden
Die DE-A-3920997 offenbart ein Menu-Display für die Impulssequenzen.
Es ist ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und einen Apparat zur Abbildung anzugeben, die einige der oben erwähnten Probleme überwinden.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Bilderzeugungsapparat angegeben, aufweisend: eine Einrichtung zum Erzeugen eines primären Magnetfelds durch eine Untersuchungsregion; eine Einrichtung zum Erzeugen von Magnetfeldgradienten durch die Untersuchungsregion hindurch; eine Gesamtuntersuchungsregion-Antenne zum Senden von Hochfrequenzsignalen in die und zum Empfang von Hochfrequenzsignalen aus der Untersuchungsregion; eine Sendeeinrichtung, die der Antenne selektiv Hochfrequenzsignale zuführt; eine Spulenanordnung, die in der Untersuchungsregion angeordnet ist und mehrere unabhängig ansteuerbare Spulen und eine Schalteinrichtung aufweist, die zumindest eine Spule mit einem Hochfrequenzempfänger verbindet; eine Bildrekonstruktionseinrichtung, die funktionswirksam mit dem Empfänger verbunden ist, um die empfangenen Daten zu verarbeiten; wobei die Untersuchungsregion eine erstes Koordinatensystem aufweist, durch das die Lagen des Objekts innerhalb der Region identifiziert werden, und die Spulenanordnung ein zweites Koordinatensystem aufweist, durch das Spulenlagen in dieser Anordnung identifiziert werden; eine Ausrichtungseinrichtung zum Ausrichten des ersten und zweiten Koordinatensystems; eine Speichereinrichtung zum Speichern der verarbeiteten Daten zur selektiven Darstellung auf einem Videomonitor; eine Bedienungskonsole, an der eine Bedienungsperson Magnetresonanzprozedurund Sequenzinformation eingibt; eine Rechnersteuereinrichtung zur automatischen Selektion zumindest einer besagten Spule der Spulenanordnung entsprechend der Magnetresonanzprozedur- und Sequenzinformation und zur Steuerung der Schalteinrichtung so, daß diese die zumindest eine Spule mit dem Empfänger verbindet; wobei die Rechnersteuereinrichtung eine Spulenparameter-Speichereinrichtung umfaßt, die Werte zumindest eines Parameters für jede Spule der Anordnung speichert; und eine Vergleichseinrichtung zum Vergleichen gespeicherter Spulenparameter mit der Magnetresonanzprozedur- und Sequenzinformation, wobei die Vergleichseinrichtung die Schalteinrichtung entsprechend dem Vergleich steuert.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Abbildungsverfahren mittels magnetischer Resonanz angegeben, welches Verfahren umfaßt: das Anordnen einer lokalen Spulenanordnung in einer Abbildungsregion, wobei die Spulenanordnung mehrere unabhngig ansteuerbare Spulen einer HF-Antenne für die Gesamtabbildungsregion aufweist; Anordnen eines Teils eines abzubildenden Objekts in der Abbildungsregion; Hervorrufen von Magnetfeldgradienten durch die Abbildungsregion hindurch und Anlegen von Hochfrequenzsignalen über die Antenne zur Codierung und Anregung magnetischer Resonanz von ausgewählten Dipolen des Objekts; Empfangen von Magnetresonanzsignalen mit dieser Antenne und Rekonstruieren der empfangenen Signale zu einer ersten Buddarstellung eines Teils des Objekts und der Spulenanordnung in der Abbildungsregion; Ermitteln einer Übereinstimmung zwischen den Koordinatensystemen der Abbildungsregion und der Spulenanordnung, Selektieren zumindest einer zusätzlichen abzubildenden Schicht entsprechend der ersten Bilddarstellung; Vergleichen von Eigenschaften von Spulen der Spulenanordnung mit selektierter Schichtinformation und automatisches Selektieren zumindest einer Spule der Anordnung gemäß dem Vergleich durch ein Rechnersteuersystem; Ausführen einer Resonanzanregungs-Abbildungssequenz und Aufnehmen resultierender Resonanzsignale mit zumindest einer selektierten Spule der Anordnung; und Rekonstruieren der mit der selektierten Spule aufgenommenen Resonanzsignale zu einer Bilddarstellung.
Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung ist der, daß sie einen Operatorfehler bei der Spulenselektion eliminiert. Der Rechner selektiert automatisch die meistgeeignete Spule der Spulenanordnung für jede Schicht einer Abbildungsprozedur ohne Eingabe oder Steuerung des Operators.
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht in ihrer Flexibilität. Es können in einem diagnostischen Scanner ohne Änderung des diagnostischen Scanners oder dessen Steuersysterne eine breite Vielfalt von Spulenanordnungen oder -feldern verwendet werden.
Die vorliegende Erfindung wird nun beispielhalber unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert, in denen:
Figur 1 eine schematische Darstellung eines Magnetresonanz- Abbildungsapparats gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
Figur 2 eine schematische Darstellung der Oberflächenspulenanordnung und -interfaceauslegung ist; und
Figuren 3A und 3B Flußdiagramme eines Rechnerprogramms zur Umsetzung der vorliegenden Erfindung sind.
Gemäß Figur 1 umfaßt ein Magnetresonanz-Abbildungsapparat eine Steuereinrichtung 10 für ein Hauptmagnetfeld zur Ansteuerung mehrerer supraleitender oder induktiver Magnete 12 so, daß diese ein statisches lineares Hauptmagnetfeld durch eine Abbildungsregion 14 erzeugen. Eine Gradientenfeldsteuereinrichtung 16 legt an selektierte Gradientenspulen Stromirnpulse an, um Gradienten durch das Hauptmagnetfeld hindurch längs x, y und z Achsen zu erzeugen.
Eine Hochfrequenz-Sendeeinrichtung 20 liefert selektiv Hochfrequenzimpulse an eine Ganzkörper-Antennenspule 22, um darin magnetische Resonanz zu induzieren. In einem Ganzkörpermodus verbindet eine Schalteinrichtung 24 die Ganzkörperantenne 22 mit einem Hochfrequenzempfänger 26. Auf diese Weise wirkt die Ganzkörperspule 22 als Aufnahmeeinrichtung für den Empfang von Resonanzsignalen, die von darin resonierenden Dipolen ausgehen.
Im bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die Ganzkörperspule 22 als Aufnahmespule für Pilot- oder Einstellbilder verwendet.
Eine Bildrekonstruktionseinrichtung 30 bearbeitet die empfangenen Magnetresonanzsignale mit einer inversen zweidimensionalen Fouriertransformation oder anderen geeigneten Rekonstruktionsalgorithmen zur Erzeugung einer elektronischen Bilddarstellung, die in einem Bildspeicher 32 gespeichert wird. Die elektronische Bilddarstellung aus der Speichereinrichtung 32, generell einem DRAM oder Plattenspeicher, wird selektiv einer Videospeichereinrichtung 34, typischerweise einem VRAM zugeführt. Die Videospeichereinrichtung überträgt auf Videoraten Bilddaten zu einem Videomonitor 36.
Gemäß Figur 1, auf die weiterhin Bezug genommen wird, und ferner gemäß Figur 2 verbindet die Schalteinrichtung 24 eine Oberflächen- oder lokalisierte Spulenanordnung 40 mit dem Empfänger 26. Die lokalisierte Spulenanordnung umfaßt mehrere Spulen 42a, 42b, 42c usw. Jede Spule ist über einen Vorverstärker mit einer Ausgangsleitung 46 verbunden, die sich von der Spulenanordnung 40 in der Abbildungsregion zu der externen Schalteinrichtung 24 erstreckt. Eine Spulenanordnungs-Schalteinrichtung 48 veranlaßt, daß das Ausgangssignal einer selektierten Spule oder von selektierten Spulen zur Ausgangsleitung 46 übertragen wird. Im dargestellten Ausführungsbeispiel umfaßt die Schaltanordnung Schalter, die derart zwischen die Spulen und die Vorverstärker gelegt sind, daß nur eine Spule ein zu verstärkendes Signal zuführt. Alternativ schaltet die Spulenanordnungs-Schalteinrichtung ein Arbeitspotential auf einen selektierten oder mehrere einer Mehrzahl von Vorverstärkern, die jeweils mit einer zugeordneten Spule verbunden sind, derart, daß nur ein selektierter (selektierte) der Vorverstärker verstärkt und das empfangene Signal zum Ausgangskabel 46 weiterleitet. Obgleich die Anordnung als planare Anordnung gezeigt ist, sind andere Anordnungen ebenfalls beabsichtigt. In einem Ausführungsbeispiel sind ein Paar Spulenanordnungen auf entgegengesetzten Seiten zur Mund- und Kieferuntersuchung angeordnet. Eine flexible Spulenkette wird wahlweise um den Brustkasten eines Patienten oder eine andere interessierende Region gewunden.
Gemäß Figur 1, auf die erneut zurückgekommen wird, gibt ein Operator geeignete Steuerinformation an einer Bedienungskonsole 50 ein. Die Eingabeinformation beinhaltet typischerweise die Art der auszuführenden Abbildungssequenz, definiert die Lage der Schicht, von Mehrfachschichten oder eines abzubildenden Volumens und dergleichen. Eine Rechnersteuereinrichtung 52 spezifiziert die Zeitfolge und Eigenschaften der Gradientenfelder und HF-Impulse und bestimmt, welche Spule oder welche Spulen der Spulenanordnung 40 während eines jeden Abschnitts der Abbildungsroutine wie während jeder Schicht aktiv sein sollte(n). Eine Rechnerhardware-Interfaceeinrichtung 54 führt der Gradientenfeldsteuereinrichtung 16, dem Sender 20, der Schalteinrichtung 24, dem Empfänger 26 und der Schalteinrichtung 48 der Gradientenspulenanordnung Rechnersteuersignale zu.
Das Operatorsteuerpult 50 umfaßt eine Rollkugel 60. Die Bewegung der Rollkugel 60 veranlaßt eine Cursorelektronik 62, geeignete Steuersignale an den Videospeicher 34 auszugeben, so daß ein Cursor 64 dem auf dem Videomonitor 36 dargestellten Videobild überlagert wird. Der Cursor kann typischerweise ein Pluszeichen, ein Kreuz, ein Punkt oder dergleichen sein, dessen Position durch Bewegen der Rollkugel 60 verändert wird. Die Rechnereinrichtung umfaßt eine Sequenzeinrichtung 66, die die vom Operator selektierte Sequenz in Zeitsteuer-, Gradientenund HF-Impulssignale umsetzt.
Die lokalisierte Spulenselektion kann auf jedwedem vielfacher Parameter basieren. Die Auswahl der Spule, basierend auf ihrem Sichtfeld, wird in der folgenden Beschreibung beispielhalber verdeutlicht. Der Operator gibt an der Konsole 50 den Befehl zur Erzeugung einer Pilotabtastung wie einer longitudinalen, vertikalen Schicht unter Verwendung der Ganzkörperspule 22 ein. Das resultierende Bild aus der longitudinalen Schicht wird auf dem Videomonitor 36 dargestellt. Der Operator benutzt die Rollkugel, um den Cursor auf jede Position zu stellen, durch die eine transversale Schicht aufzunehmen ist. Bei jeder Schichtposition gibt der Operator einen Schichtbefehl, um solche Positionen des sich bewegenden Cursors, bei denen Schichten aufzunehmen sind, zu kennzeichnen. Eine Schichtsteuereinrichtung 70 empfängt die Bestimmungen der Koordinaten, durch die die Schichten aufzunehmen sind, und erzeugt die entsprechend geeigneten Magnetfeldgradienten-Steuersignale.
Eine Vergleichseinrichtung 72 vergleicht die Koordinaten jeder selektierten Schicht mit in einer Nachschlagetabelle 74 gespeicherten Sichtfeldinforrnation für jede der Oberflächenspulen 42. Das heißt, daß durch Vergleichen der selektierten Schichtkoordinaten mit den Koordinaten des Zentrums und der Breite des Sichtfeldes jeder Spule die Vergleichseinrichtung ermittelt, im Sichtfeld welcher Spule die selektierte Schicht am nächsten bzw. weitestgehendsten zentriert ist. Die Vergleichseinrichtung 72 gibt die ermittelte Spulenbestimmung oder -kennzeichnung an die Interfaceeinrichtung 54. Hinsichtlich der Oberflächenspulenselektion umfaßt die Interfaceeinrichtung eine Faseroptik auf elektrische Schaltsteuerung umsetzende Einrichtung 76, die das Faseroptikausgangssignal der Vergleichseinrichtung in ein elektrisches Signal umsetzt, das über ein Kabel 78 zur Schalteinrichtung 48 übertragen wird.
Eine Ausrichtungseinrichtung richtet das Koordinatensystem der Oberflächenspule mit dem Koordinatensystem des Magnetresonanzscanners aus, in welchem Koordinatensystem die Spulen bestimmt bzw. gekennzeichnet sind. Die Ausrichtungseinrichtung umfaßt eine Markiereinrichtung 82, die an einer vorselektierten Lage in der Spulenanordnung 40 angeordnet wird. Die Markiereinrichtung ist vorzugsweise ein Gefäß oder Fläschchen (Vial) mit einer Lösung, die in der normalen Abbildungssequenz resoniert, um so eine Markierung zu erzeugen, die im resultierenden Bild einfach identifizierbar ist. Die Markierung kann infolge ihrer Helligkeit oder Leuchtkraft oder anderen Magnetresonanzeigenschaft einfach identifizierbar sein. Alternativ kann die Markierung infolge ihrer Form wie beispielsweise einem Kreuzmuster identifizierbar sein. Die Nachschlagetabelle 74 wird mit dem Sichtfeld vorprogrammiert, das in Relation zu einem Koordinatensystem spezifiziert ist, welches durch die Markiereinrichtung 82 identifiziert wird. Vorzugsweise liegt die Markiereinrichtung im Ursprung des Koordinatensystems der Spulenanordnung. Um das Koordinatensystem des Scanners und der Oberflächespule auf Ausrichtung oder Fluchtung zu bringen, wird die Rollkugel 60 so betätigt, daß der Cursor 64 auf die Markierung des Videomonitorbildes gebracht wird, die der Markiereinrichtung 82 zuzurechnen ist. Die Positionierung des Cursors bestimmt die Beziehung der Koordinatensysteme von Scanner und Spulenanordnung, und bestimmt damit beispielsweise im Scanner- Koordinatensystem die Lage des Ursprungs des Spulenanordnungs- Koordinatensystems. Eine Koordinateneinstellungs- oder Offseteinrichtung 84 ist zwischen der Vergleichseinrichtung und alternativ der Nachschlagetabelle 74 oder der Schichtsteuereinrichtung 70 vorgesehen. Die Koordinatenoffseteinrichtung stellt durch Addieren oder Subtrahieren die Koordinatenwerte ein, die angezeigt werden, wenn der Cursor über der Markierung liegt. Es ist jedoch zu beachten, daß die Position der Markierung auf dem Schirm auch automatisch bestimmt werden kann, falls die Markierung maschinenidentifizierbar ist.
Gemäß den Figuren 3A und 3B führt die Rechnereinrichtung eine Folge vorbereitender Schritte 90 aus, um den Operator mit Information hinsichtlich den Selektionsoptionen zu versehen und zu bestätigen und festzustellen, ob eine bilaterale oder transversale Wirbelsäulenabtastung auszuführen ist. Die Pilot- und Schichtselektions-Positionierungsabtastungen werden unter Verwendung der Schritte 92 ausgeführt, um das bilaterale oder longitudinale Pilotabtastbild, wie oben diskutiert, zu erzeugen. Sobald die Schichten auf dem bilateralen Bild bestimmt und gekennzeichnet sind, werden eine Folge transversaler Schichten unter Anwendung der Wirbelsäulenabbildungsschritte oder -maßnahmen 94 aufgenommen.
Im Betriebseinsatz selektiert der Operator das Protokoll und sämtliche der zugehörigen Parameter einschließlich der Spulenart an der Konsole 50. Der Operator läßt dann eine Lokalisierungsabtastung laufen. Die Lokalisierungsabtastung aktiviert die Ganzkörperantenne 22 wie oben beschrieben für ein großes Bildsichtfeld. Dieses große Bildsichtfeld ermöglicht es dem Operator, die Position der Spule relativ zum Bezugspunkt, vorzugsweise wie oben dargelegt, durch Erfassen und Notieren der Position des Bildes vom kleinen Gefäß 82 zu markieren. Das System verwendet die Nachschlagetabelle 74, die Information hinsichtlich einer speziellen Spulenanordnung 40 beinhaltet, die verwendet wird, einschließlich der Anzahl von Teilspulen, der Dimensionen in den drei Ebenen, des Bezugspunktes und des effektiven Sichtfeldes in den drei Abbildungsebenen. Das System fordert dann den Operator auf, eine Pilotabtastung in jeder der drei Abbildungsebenen laufen zu lassen. Abhängig von den Parametern aus der Nachschlagetabelle wird die geeignete Spule für die Pilotabtastung aktiviert. In den meisten Fällen ist das Pilotsichtfeld größer als das Scan- oder Abtastsichtfeld und es wird die Ganzkörperantenne 22 verwendet. Die Pilotaquisition wird rekonstruiert und das System legt Raster auf das Pilotbild, um dem Benutzer anzuzeigen, wo jede Spule 42 der Spulenanordnung 40 in Bezug auf den Patienten liegt. Der Benutzer markiert frei die Schichtpositionen auf den Pilot- oder Lokalisierbildern. Dann werden mit dem Rechnersystem 52 die Wirbelsäulenabtastungen durchfahren, wobei die optimale Spule für jede Schicht auf der Grundlage der Schichtpositionen und der effektiven Sichtfelder für jede Spule automatisch selektiert wird. Es können weitere Aquisitionen am selben Patienten unter Verwendung eines ähnlichen Prozesses vorgenommen werden, wobei der gesamte Schaltvorgang zwischen den Spulen 42 für den Operator transparent bleibt.
Es ist zu beachten, daß ein vollständiger Satz Projektionen (Views) oder Datenzeilen nicht sequentiell erfaßt zu werden braucht. Stattdessen kann das System zwischen zwei oder mehreren Schichten, vorzugsweise physisch verschobenen Schichten, alternieren, um zwischen zusammenhängenden Projektions- (bzw. View-) oder Datenzeilen eine längere Erholzeit zu ermöglichen. Bei alternierendem Wechsel zwischen den Schichten schaltet die Rechnereinrichtung 52 zwischen den Spulen 42 so um, daß für jede Sicht oder Projektion die beste Spule ausgewählt wird. Dort, wo es angebracht ist, können zwei Spulen gleichzeitig ausgewählt werden und deren Ausgangssignale zur Erzeugung einer optimalen Antwort summiert werden. Als noch weitere Alternative können ein zweiter oder noch weitere Hochfrequenzempfänger vorgesehen werden. Bei mehreren Empfängern können gleichzeitig eine entsprechende Anzahl Spulen 42 aktiv sein, die jeweils mit einem anderen der Empfänger verbunden sind. Falls der Operator versucht, eine Schicht zu selektieren, die außerhalb des Sichtfeldes sämtlicher Spulen liegt, erscheint eine geeignete Anzeige auf dem Monitor 36.
Die vorausgehende Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels richtete sich auf die Anpassung oder Abstimmung der Sichtfelderfordernisse der Spulen. Selbstverständlich muß auf zahlreiche andere Spulenkriterien abgestimmt werden und zwar nicht nur Abbildungskriterien sondern auch Spektroskopiekriterien. Beispielsweise kann die Spule mit dem höchsten Signal/Rauschverhältnis für jede Schicht oder "Sicht" (View) ausgewählt werden. Andere Kriterien umfassen das höchste Signal/Rauschverhältnis an einem gegebenen Punkt innerhalb des Sichtfeldes, die Schichtgröße in Abhängigkeit des effektiven Sichtfeldes der Spule, das beste Signal/Rauschverhältnis über einer vom Benutzer definierten Region des Sichtfeldes, die Kombination von Mehrfachschichten zu einer größeren gewichteten Schicht und dergleichen. Vorzugsweise ist die Steuerkonsole 50 derart mit dem Interface 76 verbunden, daß der Operator die durch den Rechner selektierten Spulen steuermäßig übergehen, d.h. übersteuern kann. Wie oben erläutert, bildet die Pilot- oder Lokalisierabtastung nicht nur das Gefäß innerhalb der Spulen ab, sondern auch die Spulenkonturen. Dies liefert dem Operator eine Anzeige der Lage der Spule in Relation zum Körper. Der Operator kann sich wahlweise entscheiden, eine Spule nach seinen eigenen Kriterien statt der durch den Rechner vorgegebenen Kriterien auszuwählen.
In einem noch weiteren Ausführungsbeispiel ermittelt die Vergleichseinrichtung 72, ob eine selektierte Schicht außerhalb der Abbildungsregion liegt. Falls die Schicht außerhalb der Abbildungsregion liegt, wird das Erscheinen einer diesbezüglichen Anzeige auf dem Monitor 36 veranlaßt. Es kann dann automatisch oder über das Operatorinterface die Patientenauflage derart bewegt werden, daß die selektierte Schicht in die Abbildungsregion hineingebracht wird. Als noch weitere Alternative kann die Vergleichseinrichtung 72 eine Patientenauflage-Antriebseinrichtung so steuern, daß durch Verschieben der Patientenauflage jede Schicht automatisch im Sichtfeld einer der Spulen zentriert wird.

Claims

1. Bilderzeugungsapparat, aufweisend: eine Einrichtung (10,12) zum Erzeugen eines primären Magnetfelds durch eine Untersuchungsregion (14); eine Einrichtung (16,18) zum Erzeugen von Magnetfeldgradienten durch die Untersuchungsregion (14) hindurch; eine Gesamtuntersuchungsregion-Antenne (22) zum Senden von Hochfrequenzsignalen in die und zum Empfang von Hochfrequenzsignalen aus der Untersuchungsregion (14); eine Sendeeinrichtung (20), die der Antenne (22) selektiv Hochfrequenzsignale zuführt; eine Spulenanordnung (40), die in der Untersuchungsregion (14) angeordnet ist und mehrere unabhängig ansteuerbare Spulen (42a,42b,42c,42d,42e) und eine Schalteinrichtung (24) aufweist, die zumindest eine Spule (42a,42b,42c,42d,42e) mit einem Hochfrequenzempfänger (26) verbindet; eine Bildrekonstruktionseinrichtung (30), die funktionswirksam mit dem Empfänger verbunden ist, um die empfangenen Daten zu verarbeiten; wobei die Untersuchungsregion (14) eine erstes Koordinatensystem aufweist, durch das die Lagen des Objekts innerhalb der Region (14) identifiziert werden, und die Spulenanordnung (40) ein zweites Koordinatensystem aufweist, durch das Spulenlagen in dieser Anordnung identifiziert werden; eine Ausrichtungseinrichtung zum Ausrichten des ersten und zweiten Koordinatensystems; eine Speichereinrichtung (32) zum Speichern der verarbeiteten Daten zur selektiven Darstellung auf einem Videomonitor (36); eine Bedienungskonsole (50), an der eine Bedienungsperson Magnetresonanzprozedur- und Sequenzinformation eingibt; eine Rechnersteuereinrichtung (52) zur automatischen Selektion zumindest einer besagten Spule (42a,42b,42c,42d,42e) der Spulenanordnung (40) entsprechend der Magnetresonanzprozedur- und Sequenzinformation und zur Steuerung der Schalteinrichtung (24) so, daß diese die zumindest eine Spule mit dem Empfänger (26) verbindet; wobei die Rechnersteuereinrichtung (52) eine Spulenparameter-Speichereinrichtung (74) umfaßt, die Werte zumindest eines Parameters für jede Spule der Anordnung (40) speichert; und eine Vergleichseinrichtung (72) zum Vergleichen gespeicherter Spulenparameter mit der Magnetresonanzprozedur- und Sequenzinformation, wobei die Vergleichseinrichtung (72) die Schalteinrichtung (24) entsprechend dem Vergleich steuert.

2. Apparat nach Anspruch 1, in welchem die Ausrichtungseinrichtung eine Einrichtung (82) aufweist, die eine Lage eines vorselektierten Punktes der Spulenanordnung (40) ausgedrückt durch das erste Koordinatensystem ermittelt.

3. Apparat nach Anspruch 2, in welchem die Einrichtung (82) zum Bestimmen der Lage des selektierten Punktes der Spulenanordnung (40) eine kleine Region aus einem Material ist, das eine vorselektierte Magnetresonanzantwort derart aufweist, daß das Material auf der Videomonitordarstellung beobachtbar ist.

4. Apparat nach Anspruch 3, in welchem das Material ein Gefäß (82) umfaßt, das mit einer auf Magnetresonanz ansprechenden Lösung gefüllt ist.

5. Apparat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner aufweisend eine Koordinaten-Offseteinrichtung (84), die funktionswirksam zwischen die Vergleichseinrichtung (74) und entweder die Spulenparameter-Speichereinrichtung (74) oder die Konsole (50) geschaltet ist, um vor Ausführung des Vergleichsschritts Koordinaten in einem der Koordinatensysteme zu versetzen.

6. Apparat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner aufweisend eine Rollkugeleinrichtung zum Bewegen eines auf dem Videomonitor (36) dargestellten Cursors (64), der einer Videomonitordarstellung dieses Materials überlagert positionierbar ist, um die Beziehung zwischen dem ersten und zweiten Koordinatensystem anzuzeigen.

7. Apparat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, in welchem die Konsole (50) und der Videomonitor (36) das erste Koordinatensystem aufweisen.

8. Bilderzeugungsverfahren mittels magnetischer Resonanz, welches Verfahren umfaßt: das Anordnen einer lokalen Spulenanordnung (40) in einer Abbildungsregion (14), wobei die Spulenanordnung mehrere unabhängig ansteuerbare Spulen (42a,42b,42c, 42d,42e) einer HF-Antenne (22) für die Gesamtabbildungsregion aufweist; Anordnen eines Teils eines abzubildenden Objekts in der Abbildungsregion (14); Hervorrufen von Magnetfeldgradienten durch die Abbildungsregion (14) hindurch und Anlegen von Hochfrequenzsignalen über die Antenne (22) zur Codierung und Anregung magnetischer Resonanz von ausgewählten Dipolen des Objekts; Empfangen von Magnetresonanzsignalen mit dieser Antenne (22) und Rekonstruieren der empfangenen Signale zu einer ersten Bilddarstellung eines Teils des Objekts und der Spulenanordnung (40) in der Abbildungsregion (14); Ermitteln einer Übereinstimmung zwischen den Koordinatensystemen der Abbildungsregion (14) und der Spulenanordnung (40), Selektieren zumindest einer zusätzlichen abzubildenden Schicht entsprechend der ersten Bilddarstellung; Vergleichen von Eigenschaften von Spulen der Spulenanordnung (40) mit selektierter Schichtinformation und automatisches Selektieren zumindest einer Spule der Anordnung gemäß dem Vergleich durch ein Rechnersteuersystem (52); Ausführen einer Resonanzanregungs-Abbildungssequenz und Aufnehmen resultierender Resonanzsignale mit zumindest einer selektierten Spule der Anordnung (40); und Rekonstruieren der mit der selektierten Spule aufgenommenen Resonanzsignale zu einer Bilddarstellung.

9. Verfahren nach Anspruch 8, in welchem die Spulenanordnung (40) eine Markierung (82) aufweist, die im resultierenden Bild leicht identifizierbar ist, und in welchem der die Koordinatensystemübereinstimmung ermittelnde Schritt ferner die Bewegung eines Cursors (64) auf der Bilddarstellung bis zur Überlagerung des Cursors (64) und einer Abbildung der Markierung (82) umfaßt.

10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, ferner umfassend das Speichern von Werten zumindest eines Parameters jeder Spule der Anordnung (40) in einer Nachschlagetabelle (74) und in welchem der Vergleichsschritt das Zugreifen auf die Nachschlagetabelle (74) umfaßt.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, in welchem der Schichtselektionsschritt die Selektion mehrerer Schichten umfaßt und in welchem der Vergleichsschritt das Vergleichen einer Sichtfeldeigenheit jeder Spule (42a,42b,42c,42d,42e) mit einer Lage jeder selektierten Schicht umfaßt, um nachzuprüfen, in welchem Spulensichtfeld jede selektierte Schicht am nächsten zentriert ist.