DE10120578C1 - MR-Scanner mit einer Einstellvorrichtung zur patientenabhängigen Regelung der HF- und Magnetfelder - Google Patents

Abstract

MR-Scanner mit einer Einstellvorrichtung zur patientenabhängigen Regelung der HF- und Magnetfelder zur Einhaltung individueller SAR- und dB/dt-Grenzwerte, mit einer, einen Abstandssensor (7) enthaltenden, optischen Vermessungseinrichtung (5) zur Ermittlung der Oberfläche eines Patienten (3) und zur Bestimmung eines Stellsignals für die Einstellvorrichtung.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen MR-Scanner mit einer Einstellvorrichtung zur patientenabhängigen Regelung der HF- und Magnetfelder zur Einhaltung individueller SAR- und dB/dt- Grenzwerte.

Leistungsfähige moderne MR-Tomographen sind bezüglich der am Patienten applizierbaren HF- bzw. Gradienten-Pulse praktisch nicht mehr hardware-beschränkt. Vielmehr müssen SW- und HW- Monitore eingesetzt werden, um sicherzustellen, dass SAR- und dB/dt-Grenzwerte eingehalten werden. Dies wiederum schränkt viele Applikationen ein, deren Optimum i. d. R. am oberen Rand des Bereichs dieser Kenngrößen liegt.

Die SAR-Berechnung ermittelt z. B. die maximal applizierbare HF durch grobe Annahmen (Modell mehrerer Zylinder) unter Zugrundelegung der Größe des untersuchten Patienten, welche wiederum nur aus dem vom Operator eingegebenen Alter und Ge­ schlecht tabellarisch geschätzt wird. Bei der Berechnung der dB/dt-Stimulation wird ebenfalls von einem vereinfachten Kör­ permodell ausgegangen. Beiden bisher angewandten Verfahren ist gemeinsam, dass die von der Modellbildung abweichende individuelle Körpergeometrie des Patienten eine Fehlerquelle darstellt. So muss in jedem Fall eine konservative Abschät­ zung mit einer daraus resultierenden Applikationseinschrän­ kung erfolgen.

Aus dem Abstract der JP 03 284 241 A ist ein Verfahren zum Bestimmen einer spezifischen Absorptionsrate (SAR) bekannt. Dabei wird zunächst mit einem schnellen Bildgebungsverfahren ein grobes Magnetresonanzbild eines Untersuchungsobjekts er­ zeugt. In dem Magnetresonanzbild wird ein Kreis um einen in­ teressierenden Teil des Untersuchungsobjekts gezogen. Der Radius des Kreises wird bestimmt. Zum Bestimmen einer Anzahl von Anregungen pro Zeiteinheit mit einem SAR-Wert unterhalb eines vorgebbaren Werts wird der Radius in eine Formel einge­ setzt. Schließlich wird eine Serie von Anregepulsen mit der so ermittelten Anzahl von Anregungen pro Zeiteinheit als Grenze eingestellt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen MR-Scanner der eingangs genannten Art so auszugestalten, dass in einfa­ cher Weise eine patientenabhängige Regelung der HF- und Mag­ netfelder derart erfolgen kann, dass maximale aber exakt dem Patienten angepasste Grenzwerte für eine verbesserte HF- und Gradientenpulsperformance bestimmt werden können.

Diese Aufgabe wird mit dem Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Dabei wird eine einen vorzugsweise vor dem Einlauf des Scanners über dem Patiententisch angeordneten Abstands­ sensor enthaltende optische Vermessungseinrichtung zur Er­ mittlung der Oberfläche eines Patienten und zur Bestimmung eines Stellsignals für die Einstellvorrichtung verwendet.

Die Unteransprüche geben Ausführungsarten der Erfindung an. Dabei wird mit Hilfe eines linear oder flächig auflösenden optischen Abstandsensors in Verbin­ dung mit einer gepulsten Laserlichtquelle die Oberfläche des aktuellen Patienten vermessen. Entsprechende neuartige CMOS-Sensoren mit einer Integrationszeit von 30-40 nsec, bei einer Ortsauflösung von ca. 0,5 cm, wie sie jüngst auf den Markt gekommen sind, beinhalten keinerlei mechanische Teile mehr und sind komplett auf einem Chip integriert. Eine damit aufgebaute optische Vermessungseinrichtung lässt sich ersichtlich sehr einfach in MR-Scannern integrieren, wobei mit besonderem Vorteil der Laser gleichzeitig als Lichtvisier für die Patientenpositionierung benutzt werden kann.

Die Vermessung der Oberfläche des Patienten kann aufgrund der enorm hohen Messgeschwindigkeit solcher Sensoren komplett während der Verfahrzeit des Patiententisches durchgeführt werden, wobei die ermittelte Oberflächeninformation des aktu­ ellen Patienten den exakten Input (Größe, Abmasse, spezielle Details der Körperregion) für die Berechnung von individuell angepassten SAR- und dB/dt-Limits darstellt.

Insbesondere wenn zusätzlich noch entsprechend dem einge­ stellten Scanner-Programm eine gezielte Detailerfassung der zu untersuchenden Körperregion des Patienten erfolgt, ist es so möglich, Applikationseinschränkungen aufgrund pessimisti­ scher, weil nur ungenau bekannter Grenzwerte zu vermeiden und statt dessen mit der für den aktuellen Patienten maximal mög­ lichen HF- und Gradienten-Performance zu untersuchen.

Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausfüh­ rungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht des Einlaufbereichs eines MR-Scanners mit über dem Patiententisch ange­ ordneter optischer Vermessungseinrichtung, und

Fig. 2 einen Querschnitt längs der Linie II-II in Fig. 1.

Der auf dem in Richtung des Doppelpfeils 1 verfahrbaren Pati­ ententisch 2 liegende Patient 3 wird beim Einfahren in den MR-Scanner 4 unter einer optischen Vermessungseinrichtung 5 bewegt, die eine gepulste Laserlichtquelle 6 und einen opti­ schen Abtastsensor 7 umfasst. Für die Abstandmessung muss der Laser zumindest entlang einer Auflösungsrichtung des Ab­ standssensors - im gezeigten Ausführungsbeispiel quer zur Längsverfahrrichtung 1 die Oberfläche ausleuchten. Die Auflö­ sung in der zweiten Richtung kann durch das Verfahren des Patiententisches realisiert werden, so dass in dieser Rich­ tung eine zusätzliche Verschwenkbarkeit bei der optischen Vermessungseinrichtung nicht mehr erforderlich ist.

Claims (5)

1. MR-Scanner mit einer Einstellvorrichtung zur patienten­ abhängigen Regelung der HF- und Magnetfelder zur Einhaltung individueller SAR- und dB/dt-Grenzwerte, gekenn­ zeichnet durch eine, einen Abstandssensor (7) enthaltende, optische Vermessungseinrichtung (5) zur Er­ mittlung der Oberfläche eines Patienten (3) und zur Bestim­ mung eines Stellsignals für die Einstellvorrichtung.

2. MR-Scanner nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, dass der Abstandssensor (7) vor dem Einlauf des Scanners (4) über dem Patiententisch (2) an­ geordnet ist.

3. MR-Scanner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass einem linear oder flä­ chig auflösenden optischen Abstandssensor (7) eine gepulste Laserlichtquelle (6) zugeordnet ist.

4. MR-Scanner nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Laserlichtquelle (6) gleichzeitig als Lichtvisier für die Patientenpositionie­ rung ausgebildet ist.

5. MR-Scanner nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass entsprechend dem einge­ stellten Scanner-Programm eine gezielte Detailerfassung der zu untersuchenden Körperregion des Patienten erfolgt.