DE102005039380A1

DE102005039380A1 - Oberflächenspulenanordnung für Magnetresonanztomographen

Info

Publication number: DE102005039380A1
Application number: DE102005039380A
Authority: DE
Inventors: Katrin Wohlfarth
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens Healthcare GmbH
Priority date: 2005-08-19
Filing date: 2005-08-19
Publication date: 2007-03-01
Anticipated expiration: 2025-08-20
Also published as: US7397245B2; US20070040555A1; CN1916655B; DE102005039380B4; CN1916655A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Oberflächenspulenanordnung für Magnetresonanztomographen, mit einer Anordnung auf einer ersten Antenne (1) angebrachter Spulenelemente (2), wobei die Antenne (1) mindestens um eine weitere Antenne (3, 5) erweiterbar ist, die ebenfalls eine Anordnung von mindestens einem Spulenelement (4, 6) trägt und an der ersten Antenne (1) lösbar oder beweglich befestigt ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Oberflächenspulenanordnung für Magnetresonanztomographen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Solche Oberflächenspulenanordnungen finden Anwendung in Magnetresonanztomographen (MR-Tomographen), wo sie als Empfangsspulensysteme und gegebenenfalls gleichzeitig auch als Sendespulen direkt an der zu untersuchenden Region auf die Körperfläche eines im MR-Tomographen untersuchten Patienten gelegt werden. Dabei wird das Untersuchungsobjekt im Wesentlichen nur von einer Seite bestrahlt, bzw. Signale werden nur auf einer Seite empfangen. Um einem Abfall der Signalintensitäten mit dem Abstand von der Empfangsspule entgegenzuwirken, verwendet man so genannte „Array-Spulen", d.h. einer Anordnung von mehreren Empfangsspulen. Bei einer solchen Anordnung werden mehrere Empfangsspulen gleichzeitig betrieben. Die Signale der einzelnen Spulen oder Array-Kanäle werden getrennten Empfängern zugeführt und zunächst wird für jeden Array-Kanal ein Bild berechnet. Diese Bilder werden dann mit geeigneten Kombinationslogarithmen addiert, wodurch ein Bild mit großem Messfeld und hohem Signal/Rauschverhältnis entsteht. Eine Anwendung finden diese Array-Spulen z.B. bei Wirbelsäulenuntersuchungen, bei der die Wirbelsäule ohne Spulenwechsel oder Spulenverschieben vollständig abgebildet werden kann. Eine weitere Anwendung sind so genannte Körperspulen, die sehr nahe am Körper anliegen und in der Abdomen- oder Beckenbildgebung eingesetzt werden.
Bekannt sind derzeit Body Array-Spulen, die zur Auflage auf einen durchschnittlichen Patientenkörper entwickelt sind. Bei MR-Aufnahmen in einer Ebene senkrecht zur Körperachse des Patienten kommt es dabei im Wesentlichen auf den „Patientenkörperumfang" an. Dieser variiert von Patient zu Patient, z.B.
infolge von Fettleibigkeit, Schwangerschaft oder aber weil es sich bei dem Patienten um ein Kleinkind handelt.
Ist der Patient fettleibig oder handelt es sich bei dem Patienten um eine schwangere Frau, werden die Seiten des Patienten nicht von dem Body Array abgedeckt. Somit kommt es zu einem Signaleinbruch in der Mitte des Körpers des Patienten. Handelt es sich umgekehrt um einen extrem dünnen Patienten oder um ein Kind, ist die Spule für den Patienten zu groß. Die Spulenränder liegen auf dem Untersuchungstisch auf, die Spule kann nicht optimal fixiert werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Oberflächenspulenanordnung gattungsgemäßer Art so weiterzuentwickeln, dass es an die individuellen Größenverhältnisse im zu untersuchenden Bereich eines Patienten variabel angepasst werden kann.

Diese Aufgabe wird anspruchsgemäß gelöst.

In den Unteransprüchen sind bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gekennzeichnet.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezug auf die Zeichnung näher erläutert.
Darin zeigen:
1a schematisch die Auflage eines bekannten Body Arrays auf einem kleinen Patientenkörper;
1b das zugehörige Body Array, schematisch in Draufsicht;
2a ein erfindungsgemäß erweitertes Body Array auf einem Patientenkörper mittleren Umfangs im Querschnitt;
2b das entsprechende erfindungsgemäße erweiterte Body Array;
3a ein weiter vergrößertes Body Array auf einem Patientenkörper mit großem Umfang im Querschnitt, und
3b das zugehörige erfindungsgemäße erweiterte Body Array.
1a zeigt schematisch einen Querschnitt durch einen zu untersuchenden Bereich 9 eines Patientenkörpers, auf dem eine bekannte Oberflächenspulenanordnung (im Folgenden: Body Array) aufliegt. Man sieht in diesem Schnitt zwei Spulenelemente 2, die bei dem gezeigten Körperquerschnitt 9 ausreichen, diesen hinreichend zu bestrahlen, bzw. Signale aufzunehmen.
1b zeigt das Body Array in Draufsicht. Auf einer Antenne 1 sind in zwei Zeilen jeweils zwei Spulenelemente 2 so angeordnet, dass sie ebenfalls zwei Spalten bilden. Die Antenne 1 kann aus einem flexiblen Material bestehen, um sich den Körperkonturen besser anpassen zu können oder aus einem starren Material, welches eine der Körperkontur angepasste, gebogene Form hat.
2 zeigt ein erfindungsgemäß erweitertes Body Array, bei dem, wie man in 2b erkennt, auf der rechten Seite ein weiteres Body Array mit Spulenelementen 4, die untereinander in einer Spalte angeordnet sind, an einer Antenne 1 gemäß 1b angesteckt ist. Wie man in 2a erkennt, wird damit ein Patientenkörperquerschnitt 10, der größer ist als der Patientenkörperquerschnitt 9 in 1a wiederum hinreichend durchstrahlt, so dass ausreichend Signale aus dem Patientenkörper aufgenommen werden können.
3a zeigt einen noch größeren Patientenquerschnitt 11, hervorgerufen gegebenenfalls durch Fettleibigkeit oder Schwangerschaft. In diesem Fall wird an der Ergänzungsantenne 3 eine weitere Antenne 5 angesteckt. Diese weitere Antenne 5 trägt Spulenelemente 6, die wiederum in einer Spalte angeordnet sind. Die Antenne 5 kann die gleiche Form und die gleichen Abmessungen wie die Antenne 3 aufweisen, dies ist jedoch nicht zwingend notwendig. Ebenfalls ist es denkbar, die weitere Antenne 5 in 3b auf der linken Seite der ersten Antenne 1 anzustecken.
Da es bei der vorliegenden Erfindung im Wesentlichen um die geometrische Anordnung und Erweiterung eines Body Arrays geht, wird die ebenfalls notwendige elektrische Verschaltung der zusätzlichen Spulenelemente nicht beschrieben. Es ist jedoch klar, dass Maßnahmen getroffen sein müssen, um die zusätzlichen Spulenelemente in die Messanordnung zu integrieren.
Als eine einfache Lösung der lösbaren Verbindung der weiteren Antenne 3, 5 an der Hauptantenne 1, kommt in erster Linie ein Anstecken mit einer geeigneten mechanischen Steckverbindung in Betracht. Diese Steckverbindung kann auf jede beliebige geeignete Art ausgeführt werden, so dass dies keiner näheren Ausführung bedarf.
Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die zusätzlichen Antennen 3, 5 mittels eines Gleitschienensystems (in den Figuren nicht gezeigt) mit der Hauptantenne 1 oder auch untereinander zu verbinden. Dabei kann das Body Array durch Verschieben der weiteren Antennen 3, 5 individuell an den Körperumfang des zu untersuchenden Patienten angepasst werden. In diesem Fall ist zu beachten, dass es zu Überlagerungen von Spulenelementen in radialer Richtung von der Körperachse des Patienten aus gesehen kommen kann. Um dabei Abbildungsartefakte, die durch eine solche Überlagerung auftreten können, zu eliminieren oder abzuschwächen, ist in diesem Fall vorgesehen, dass mindestens eine der sich überlagernden Spulenelemente ganz oder teilweise deaktivierbar ist.
Mit der Oberflächenspulenanordnung nach der vorliegenden Erfindung lässt sich somit ein Body Array individuell an den Körperumfang eines zu untersuchenden Patienten adaptieren, so dass in jedem Fall Bildsignale mit optimalem Kontrast und optimalem Signal/Rauschverhältnissen erzielt werden können.

Claims

Oberflächenspulenanordnung für Magnetresonanztomographen, mit einer Anordnung auf einer ersten Antenne (1) angebrachter Spulenelemente (2), dadurch gekennzeichnet, dass die Antenne (1) mindestens um eine weitere Antenne (3, 5) erweiterbar ist, die ebenfalls eine Anordnung von mindestens einem Spulenelement (4, 6) trägt und an der ersten Antenne (1) lösbar oder verschiebbar befestigt ist.
Oberflächenspulenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Antenne (1) eine im Wesentlichen rechteckige Form aufweist und zwei Reihen mit je zwei Spulenelementen (2) auf ihr angeordnet sind.
Oberflächenspulenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die weiteren Antennen (3, 5) an einer Kante (7, 8) der ersten Antenne (1) oder an einer Kante (8) einer bereits an der ersten Antenne (1) befestigten weiteren Antenne (3) lösbar befestigt sind.
Oberflächenspulenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigung der weiteren Antennen (3, 5) an der ersten Antenne (1) oder aneinander durch eine geeignete Steckverbindung erfolgt.
Oberflächenspulenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die weiteren Antennen (3, 5) über Gleitschienen an der ersten Antenne (1) oder aneinander befestigt sind, so dass die Spulenarrayanordnung (2, 4, 6) durch Auseinanderziehen oder Zusammenschieben der Antennen (1, 3, 5) in einer Richtung verlängert oder verkürzt werden kann.
Oberflächenspulenanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei Überlappung von Spulenelementen (2, 4, 6) auf der ersten Antenne (1) und einer weiteren Antenne (3, 5) einzelne Spulenelemente (2, 4, 6) zur Verhinderung von Überfaltungsartefakten deaktivierbar sind.