DE102007013996A1

DE102007013996A1 - Verfahren zur lokalen Manipulation eines B1-Felds, Magnetresonanzsystem und Hilfs-Spulenelement

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Publication number: DE102007013996A1
Application number: DE102007013996A
Authority: DE
Inventors: Helmut Greim; Steffen Wolf
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens Healthcare GmbH
Priority date: 2007-03-23
Filing date: 2007-03-23
Publication date: 2008-09-25
Anticipated expiration: 2027-03-24
Also published as: US7550973B2; DE102007013996B4; CN101271150B; CN101271150A; US20080231280A1

Abstract

Es wird ein Verfahren zur lokalen Manipulation eines B1-Feldes in einem ersten Bereich (A1) eines in einem Untersuchungsvolumen (U) eines Magnetresonanzsystems (1) angeordneten Untersuchungsobjekts (P) beschrieben, bei dem im Rahmen einer Justagemessung integral über zumindest ein bestimmtes Teilvolumen (T) des Untersuchungsvolumens (U) ein B1-Messwert (M) ermittelt wird, welcher das in dem betreffenden Teilvolumen (T) während der Justagemessung vorliegende B1-Feld repräsentiert, und bei dem auf Basis des ermittelten B1-Messwerts (M) Hochfrequenzsignal-Sollparameter (HFP) für eine nachfolgende Magnetresonanzmessung vorgegeben werden. Dabei wird mittels eines Hilfs-Spulenelements (10, 20, 20'), welches in oder an einem vom ersten Bereich (A1) entfernten zweiten Bereich (A2) des Teilvolumens (T) angeordnet ist, das B1-Feld zumindest während der Justagemessung innerhalb des zweiten Bereichs (A2) entgegengesetzt zu der im ersten Bereich (A1) beabsichtigten Manipulation beeinflusst. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Magnetresonanzsystem (1) und ein Hilfs-Spulenelement zur Durchführung eines solchen Steuerungsverfahrens.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur lokalen Manipulation eines B₁-Felds in einem ersten Bereich eines in einem Untersuchungsvolumen eines Magnetresonanzsystem angeordneten Untersuchungsobjekts, bei dem im Rahmen einer Justagemessung integral über zumindest ein bestimmtes Teilvolumen des Untersuchungsvolumens, z. B. über eine definierte Schicht, ein B₁-Messwert ermittelt wird, der das in dem betreffenden Teilvolumen während der Justagemessung vorliegende, mittels einer Antennenanordnung des Magnetresonanzsystems erzeugte mittlere B₁-Feld repräsentiert und bei dem auf Basis des ermittelten B₁-Messwerts Hochfrequenzsignal-Sollparameter, insbesondere eine Amplitude der ausgesendeten Hochfrequenzsignale, für eine nachfolgende Magnetresonanzmessung vorgegeben werden. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Magnetresonanzsystem sowie ein Hilfs-Spulenelement zur Durchführung eines solchen Verfahrens.
Bei der Magnetresonanztomographie, auch Kernspintomographie genannt, handelt es sich um eine inzwischen weit verbreitete Technik zur Gewinnung von Bildern vom Körperinneren eines lebenden Untersuchungsobjekts. Um mit diesem Verfahren ein Bild zu gewinnen, muss zunächst der Körper bzw. der zu untersuchende Körperteil des Patienten oder Probanden einem möglichst homogenen statischen Grundmagnetfeld ausgesetzt werden, welches von einem Grundfeldmagneten des Magnetresonanzsystems erzeugt wird. Diesem Grundmagnetfeld werden während der Aufnahme der Magnetresonanzbilder schnellgeschaltete Gradientenfelder zur Ortskodierung überlagert, die von sog. Gradientenspulen erzeugt werden. Außerdem werden mit Hochfrequenzantennen Hochfrequenzpulse einer definierten Feldstärke, das so genannte „B₁-Feld", in das Untersuchungsobjekt eingestrahlt. Mittels dieser Hochfrequenzpulse werden die Kernseins der Atome im Untersuchungsobjekt derart angeregt, dass sie um einen so genannten „Anregungsflipwinkel" (auch kurz „Flipwinkel” genannt) aus ihrer Gleichgewichtslage parallel zum Grundmagnetfeld ausgelenkt werden. Die Kernspins präzedieren dann um die Richtung des Grundmagnetfelds. Die dadurch erzeugten Magnetresonanzsignale werden von Hochfrequenzempfangsantennen aufgenommen. Die Magnetresonanzbilder des Untersuchungsobjekts werden schließlich auf Basis der empfangenen Magnetresonanzsignale erstellt.
Zur Aussendung der benötigten Hochfrequenzpulse in den Patientenlagerungsbereich weist der Tomograph üblicherweise eine fest im Gehäuse installierte Antennenstruktur auf. Diese Hochfrequenzantenne wird auch als „Body-Coil" oder „Ganzkörperspule" bezeichnet. Sie besteht z. B. bei der häufig verwendeten „Birdcage-Struktur" aus einer Mehrzahl von um den Patientenraum angeordneten und parallel zur Hauptfeldrichtung verlaufenden Leiterstäben, welche an den Stirnseiten der Spule über Ringleiter miteinander verbunden sind. Alternativ hierzu gibt es aber auch andere, fest im Gehäuse installierte Antennenstrukturen, wie z. B. Sattelspulen. Darüber hinaus können auch Lokalspulen verwendet werden, die direkt am Körper des Patienten angeordnet werden. In den meisten Fällen werden die Lokalspulen aber lediglich als Empfangsspulen eingesetzt. Das Aussenden der Hochfrequenzpulse zur Anregung der Spins erfolgt dagegen mit der Ganzkörperspule.
Vor der eigentlichen Magnetresonanzaufnahme wird üblicherweise eine Justagemessung, die sog. „Transmitter Adjust Messung", durchgeführt. In dieser Justagemessung wird in einem Abgleichverfahren der Spannungswert an der Sendespule gesucht, der eine 90°- bzw. 180°-Auslenkung der Spins ermöglicht. Bei dieser Messung wird üblicherweise der integrale Wert über ein bestimmtes angeregtes Volumen, beispielsweise eine dickere Schicht innerhalb des Untersuchungsvolumens berücksichtigt. Als B₁-Messwert wird dabei oft der erreichte Flipwinkel α gemessen, wobei es sich dabei, da die Messung integriert über das gesamte Volumen durchgeführt wird, um den mittleren Flipwinkel in diesem Volumen handelt. Dieser mitt lere Flipwinkel ist unmittelbar in das in das Teilvolumen eingestrahlte mittlere B₁-Feld umrechenbar.
Insbesondere bei neuartigen Magnetresonanzsystemen mit Grundmagnetfeldstärken, die gleich oder höher als drei Tesla sind und bei denen mit höheren Frequenzen oberhalb von 100 MHz gearbeitet wird, werden im Patienten bei der Einstrahlung der Hochfrequenzpulse häufig beträchtliche Wirbelströme induziert. Als Folge davon wird das eigentlich homogen eingestrahlte B₁-Feld im Untersuchungsvolumen mehr oder minder stark verzerrt. In Einzelfällen kann dies dazu führen, dass eine zuverlässige Magnetresonanzmessung in bestimmten Körperregionen des Patienten problematisch ist und unbrauchbare Ergebnisse liefert. Ein typischer Problemfall ist der Bereich der Wirbelsäule des Patienten. Häufig ist das in diesem Bereich eingestrahlte B₁-Feld niedriger als in den restlichen Bereichen des Körpers. Eine Aufnahme der Wirbelsäule ohne eine Feldkorrektur würde daher zu einer schlechten Ausleuchtung und zu einem niedrigeren Signal-/Rausch-Verhältnis, d. h. zu einem verschlechterten Kontrast, führen.
Um die Struktur des eingestrahlten Magnetfelds in geeigneter Weise in allen Bereichen des Untersuchungsvolumens möglichst detailliert beeinflussen zu können, um so insbesondere eine möglichst gute Homogenität des B₁-Felds in einem Untersuchungsvolumen zu erzielen, wurden bisher lokale Feldkorrekturen durch den Einsatz von z. B. dielektrischen Kissen durchgeführt. Die Wirbelsäulenbildgebung erfolgt jedoch üblicherweise mit Hilfe einer Lokalspulenanordnung (auch „Spine Coil Array" genannt), die unter den auf dem Rücken auf dem Untersuchungstisch liegenden Patienten gelegt wird. Um über diese Lokalspule ein möglichst hohes Signal zu empfangen und so ein gutes Signal-/Rausch-Verhältnis zu erreichen, sollte der Abstand zwischen der Lokalspule und dem Patienten möglichst klein sein. Daher ist es ungünstig, dielektrische Kissen im Bereich der Wirbelsäule anzusetzen, d. h. zwischen die Lokalspule und den Rücken des Patienten zu legen, da dadurch der Abstand zwischen Spule und Patient erhöht wird.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Verfahren zur lokalen Manipulation eines B₁-Felds zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 1 gelöst.
Erfindungsgemäß wird hierzu ein Hilfs-Spulenelement eingesetzt, welches jedoch nicht an dem eigentlich zu manipulierenden lokalen ersten Bereich angeordnet wird, sondern stattdessen an einem von diesem ersten Bereich entfernten zweiten Bereich des Teilvolumens. Dabei wird mit Hilfe des Hilfs-Spulenelements das B₁-Feld zumindest während der Justagemessung innerhalb des zweiten Bereichs entgegengesetzt zu der im ersten Bereich beabsichtigten Manipulation beeinflusst. Das heißt, es wird z. B. im zweiten Bereich das Feld herabgesetzt, um das Feld im ersten Bereich zu erhöhen oder umgekehrt.
Die Erfindung macht sich dabei zunutze, dass innerhalb des Justageverfahrens der B₁-Messwert, auf dem letztlich die Hochfrequenzsignal-Sollparameter, wie beispielsweise die Amplitude der ausgesendeten Hochfrequenzpulse oder sonstige Parameter, die die Feldverteilung beeinflussen, basieren, integrativ über das gesamte Teilvolumen ermittelt wird. Durch die Manipulation dieses zweiten Teilbereichs in der entgegengesetzten Richtung wird der B₁-Messwert insgesamt in dieser Richtung verfälscht, so dass entsprechend Hochfrequenzsignal-Sollparameter vorgegeben werden, die dieser Wirkung entgegensteuern. Somit wird dann bei der Aussendung der Hochfrequenzsignale in der nachfolgenden Magnetresonanzmessung auch für die gewünschte Wirkung in dem zu manipulierenden ersten Teilbereich gesorgt. Ist es beispielsweise nötig, im Rückenbereich des Patienten nahe der Wirbelsäule das Feld zu erhöhen, so wird dafür gesorgt, dass mit einem auf dem Bauch befindlichen Hilfs-Spulenelement dort während der Justagemessung das B₁-Feld reduziert wird. Insgesamt wird daher ein niedriger B₁-Messwert gemessen und somit werden die Hochfrequenzsignal-Sollparameter so festgelegt, dass ein höheres B₁-Feld während der Magnetresonanzmessung eingestrahlt wird, wodurch auch das B₁-Feld im Rückenbereich erhöht wird.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann also ein bestimmter Bereich beeinflusst werden, ohne dass an diesem Bereich selbst ein dielektrisches Kissen oder ein sonstiges Feldkorrekturelement angelegt werden muss, wodurch die zuvor genannten Nachteile vermieden werden.
Die abhängigen Ansprüche enthalten jeweils besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung.
Bei einer ersten Variante des Verfahrens wird zur Erhöhung des B₁-Felds im ersten Bereich im oder am zweiten Bereich ein Hilfs-Spulenelement angeordnet, welches während der Justagemessung zur Reduzierung des B₁-Felds innerhalb des zweiten Bereichs gezielt destruktiv mitschwingt. Dies lässt sich dadurch erreichen, dass das Hilfs-Spulenelement eine Eigenresonanzfrequenz aufweist, welche etwas unterhalb der Magnetresonanzfrequenz liegt. Bei einer Spule mit einer Eigenresonanzfrequenz, die tiefer liegt als die eigentliche Magnetresonanzfrequenz, wirkt der verbleibende Blindwiderstand induktiv und somit ist die Spule in ihrem Zentrum und in einem bestimmten Bereich axial zur Spule abschwächend. Vorzugsweise ist das Hilfs-Spulenelement um bis zu ca. 10 bis 15% nach unten verstimmt. Bei einer Magnetresonanzfrequenz von 123 MHz bietet sich beispielsweise ein Hilfs-Spulenelement mit einer Resonanzfrequenz von 108 MHz an.
Bei einer alternativen Variante wird zur Reduzierung des B₁-Felds im ersten Bereich im oder am zweiten Bereich ein Hilfs-Spulenelement angeordnet, welches während der Justagemessung zur Erhöhung des B₁-Felds innerhalb des zweiten Bereichs gezielt konstruktiv mitschwingt. Hierzu weist das Hilfs-Spulenelement vorzugsweise eine Eigenresonanzfrequenz auf, welche etwas oberhalb der Magnetresonanzfrequenz, beispiels weise bis zu ca. 10 bis 15% höher, liegt. Liegt die Eigenresonanzfrequenz der Spule nämlich höher als die Magnetresonanzfrequenz, so ist der verbleibende Blindwiderstand kapazitiv und die Spule wirkt in ihrem Zentrum bzw. in einem nah an der Spule befindlichen axialen Bereich verstärkend.
Lediglich, wenn die Spule stark verstimmt ist, z. B. sehr viel mehr als 20% neben der Magnetresonanzfrequenz liegt, hat sie überhaupt keine Wirkung mehr und ist somit für die MR-Messung unsichtbar.
Bei einer besonders bevorzugten Variante ist das Hilfs-Spulenelement nur in Sendephasen des Magnetresonanzsystems aktiviert, in denen vom Magnetresonanzsystem Hochfrequenzpulse ausgesendet werden. In Empfangsphasen, in denen vom Magnetresonanzsystem die induzierten Magnetresonanzsignale empfangen werden, ist das Hilfs-Spulenelement dagegen deaktiviert. Hierdurch kann dafür gesorgt werden, dass innerhalb der Empfangsphasen, in denen das Signal ohnehin relativ niedrig ist, durch das Hilfs-Spulenelement nicht noch zusätzlich Leistung absorbiert wird.
Ein bevorzugtes erfindungsgemäßes Magnetresonanzsystem weist daher eine Antennenanordnung zur Erzeugung eines B₁-Felds in einem in einem Untersuchungsvolumen des Magnetresonanzsystems angeordneten Untersuchungsobjekt auf sowie ein Hilfs-Spulenelement zur lokalen Manipulation eines B₁-Felds in einem Bereich des in dem Untersuchungsvolumen angeordneten Untersuchungsobjekts und eine Steuereinrichtung, welche so aufgebaut ist, dass im Rahmen einer Justagemessung integral über zumindest ein bestimmtes Teilvolumen des Untersuchungsvolumens ein B₁-Messwert ermittelt wird, welcher das in dem betreffenden Teilvolumen während der Justagemessung vorliegende, mittels der Antennenanordnung des Magnetresonanzsystems erzeugte mittlere B₁-Feld repräsentiert, und dass auf Basis des ermittelten B₁-Messwerts Hochfrequenzsignal-Sollparameter für eine nachfolgende Magnetresonanzmessung vorgegeben werden. Dabei sind das Hilfs-Spulenelement und/oder die Steuereinrichtung so ausgebildet, dass das Hilfs-Spulenelement nur in Sendephasen des Magnetresonanzsystems aktiviert und in Empfangsphasen deaktiviert ist.
Bei einer besonders bevorzugten Variante wird hierzu ein erfindungsgemäßes Hilfs-Spulenelement verwendet, welches eine Schaltungsanordnung aufweist, die das Hilfs-Spulenelement in den Sendephasen automatisch aktiviert. Mit anderen Worten, die Aktivierung des Hilfs-Spulenelements in den Sendephasen und die Deaktivierung des Hilfs-Spulenelements in den Empfangsphasen erfolgen durch das Hilfs-Spulenelement konstruktiv bedingt vollautomatisch. Ein entsprechend aufgebautes erfindungsgemäßes Hilfs-Spulenelement zur lokalen Manipulation eines B₁-Felds in einem Bereich eines in einem Untersuchungsvolumen eines Magnetresonanzsystem angeordneten Untersuchungsobjekts, welches eine entsprechende Schaltungsanordnung aufweist, die so ausgebildet ist, dass das Hilfs-Spulenelement automatisch nur in Sendephasen des Magnetresonanzsystems aktiviert ist und in Empfangsphasen deaktiviert ist, kann vom Bedienpersonal des Magnetresonanzsystems beispielsweise einfach an die gewünschte Stelle an oder auf den Patienten gelegt werden. Weitere Verschaltungsmaßnahmen mit dem Magnetresonanzsystem bzw. eine Verkabelung mit dem Magnetresonanzsystem und anschließende Ansteuerung sind nicht notwendig.
Bei einem einfachen Ausführungsbeispiel eines solchen Hilfs-Spulenelements weist die Schaltungsanordnung eine Anzahl von in einem Schwingkreis des Hilfs-Spulenelements eingebauten Schaltelementen auf, welche im nicht durchgeschalteten Zustand den Schwingkreis unterbrechen und welche oberhalb einer durch ein angelegtes Hochfrequenzfeld induzierten Grenzspannung automatisch durchschalten. Beispielsweise bietet es sich an, eine Schaltungsanordnung mit zwei in einem Schwingkreis des Hilfs-Spulenelements antiparallel geschalteten Hochfrequenz-Gleichrichterdioden, vorzugsweise Schottky-Dioden, zu verwenden.
Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel erfolgt die Aktivierung des Hilfs-Spulenelements in den Sendephasen und die Deaktivierung des Hilfs-Spulenelements in den Empfangsphasen durch eine aktive Beschaltung des Hilfs-Spulenelements. Hierzu weist das Hilfs-Spulenelement bevorzugt eine Schaltungsanordnung mit einem Schalteingang auf, über welchen das Hilfs-Spulenelement von der Steuereinrichtung aktivierbar oder deaktivierbar ist. Diese Schaltungsanordnung kann beispielsweise eine Diode aufweisen, welche einen Schwingkreis des Hilfs-Spulenelements unterbricht und welche zur Aktivierung über den Schalteingang durchgeschaltet wird. Alternativ kann aber auch durch eine entsprechende Beschaltung über die Steuereinrichtung die Eigenresonanzfrequenz des Hilfs-Spulenelements so weit gegenüber der Magnetresonanzfrequenz verschoben werden, dass das Hilfs-Spulenelement keine Wirkung mehr hat und unsichtbar ist.
Der Einsatz eines solchen aktiv beschalteten Hilfs-Spulenelements hat den Vorteil, dass das Hilfs-Spulenelement auch so beschaltet werden kann, dass es nur während der Justagemessung aktiviert ist und während der eigentlichen Magnetresonanzmessung permanent deaktiviert ist, sofern dies im Einzelfall gewünscht wird.
Grundsätzlich kann, wenn eine Wirkung des Hilfs-Spulenelements während der eigentlichen Magnetresonanzmessung nicht gewünscht wird, das Hilfs-Spulenelement auch nach der Justagemessung und vor der eigentlichen Magnetresonanzmessung wieder entfernt werden. Dies erfordert aber einen zusätzlichen Arbeitsgang und somit entsprechenden Zeitaufwand bei der Untersuchung.
Die Erfindung wird im Folgenden unter Hinweis auf die beigefügten Figuren anhand von Ausführungsbeispielen noch einmal näher erläutert. Dabei sind in den verschiedenen Figuren gleiche Komponenten mit identischen Bezugsziffern versehen. Es zeigen:
1 eine grob schematische Prinzipdarstellung der Flipwinkelverteilung im Körper eines auf einer Wirbelsäulen-Lokalspule angeordneten Patienten im Querschnitt,
2 eine Darstellung der Flipwinkelverteilung in dem Patientenkörper gemäß 1 mit einem auf dem Bauch aufgelegten Hilfs-Spulenelement,
3 eine Darstellung wie in 2, jedoch nach Erhöhung der Amplitude der ausgesendeten Hochfrequenzpulse,
4 ein einfaches Schaltbild für ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Hilfs-Spulenelements für eine Anwendung wie in den 2 und 3,
5 eine Darstellung wie in 3, jedoch mit einem Hilfs-Spulenelement, welches durch eine externe Beschaltung aktivierbar und deaktivierbar ist,
6 ein schematisches Blockschaltbild für ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Magnetresonanzsystems mit einem Hilfs-Spulenelement wie in 5,
7 ein Schaltbild für ein Hilfs-Spulenelement zur Anwendung in einem Aufbau gemäß 5 nach einem ersten Ausführungsbeispiel,
8 ein Schaltbild für ein Hilfs-Spulenelement zur Anwendung in einem Aufbau gemäß 5 nach einem zweiten Ausführungsbeispiel,
9 zeigt zwei Magnetresonanz-Vergleichsmessungen an einem Phantom zur Darstellung der Wirkung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Im Folgenden wird das Verfahren an einem typischen Anwendungsbeispiel erklärt, in welchem eine Magnetresonanzaufnahme des Wirbelsäulenbereichs eines Patienten P erzeugt werden soll. 1 zeigt ein solches typisches Ausführungsbeispiel. Der Patient P liegt hier mit dem Rücken auf einer Wirbelsäulen-Lokalspule 5. Innerhalb eines Teilvolumens T, hier eine senkrecht auf der Längsachse des Patienten stehende (d. h. in der Bildebene liegende) relativ dicke Schicht, des Patienten P wird bei der Justagemessung ein B₁-Feld so eingestellt, dass in diesem Teilvolumen T vorzugsweise ein mittlerer Flipwinkel von 90° erreicht wird.
Die Justagemessung erfolgt dabei in der Weise, dass ein bestimmtes Hochfrequenzfeld ausgesendet wird, dann die Flipwinkelverteilung in den Teilvolumen T gemessen wird und so geprüft wird, ob die Hochfrequenzfeldstärke ausreicht oder zu niedrig oder zu hoch ist. Es erfolgt dann eine Einstellung der Sendeparameter, so dass möglichst genau der mittlere Flipwinkel in dem Teilvolumen T von 90° erreicht wird.
Durch die Feldinhomogenitäten wird jedoch in einem ersten Bereich A₁ entlang der Wirbelsäule des Patienten direkt oberhalb der Wirbelsäulen-Lokalspule 5 nur ein Flipwinkel von 70° erreicht, wogegen lediglich in den restlichen Bereichen des Körpers der gewünschte Flipwinkel von 90° erreicht wird.
Um nun den Flipwinkel im Bereich A₁ der Wirbelsäule zu erhöhen, wird auf den Bauch des Patienten P ein Hilfs-Spulenelement 10 aufgelegt, welches während der Aussendung der Hochfrequenzpulse für die Justagemessung destruktiv mitschwingt. Ein möglicher Aufbau eines solchen Hilfs-Spulenelements 10 wird später anhand von 4 noch erläutert. Dieses Hilfs-Spulenelement 10 sorgt dafür, dass in einem axialen Bereich A₂ des Hilfs-Spulenelements 10, d. h. direkt unter dem Hilfs-Spulenelement 10 im Bauchbereich A₂ des Patienten P, der Flipwinkel bei der Justagemessung ebenfalls erniedrigt wird. Dies ist in 2 dargestellt. Hier wird mit Hilfe des Hilfs-Spulenelements 10 dafür gesorgt, dass bei der Justagemessung der Flipwinkel im Bauchbereich A₂, welcher vom ersten Bereich A₁, in dem eigentlich das B₁-Feld erhöht werden soll, entfernt ist, auf 50° reduziert wird.
Bei der integrativen Messung des Flipwinkels in dem Teilvolumen T, d. h. in der quer zur Längsachse des Patientenkörpers verlaufenden Schicht, wird somit insgesamt ein niedrigerer mittlerer Flipwinkel gemessen. Daher wird dafür gesorgt, dass in der nachfolgenden Magnetresonanzmessung mit stärkeren Hochfrequenzpulsen gearbeitet wird, um den Flipwinkel entsprechend zu erhöhen.
Diese Situation ist in 3 dargestellt. Wie hier zu sehen ist, führt die Anhebung der ausgesendeten B₁-Feldstärke dazu, dass nun in dem interessanten Bereich A₁ an der Wirbelsäule tatsächlich ein mittlerer Flipwinkel von 90° erreicht wird. Im Bauchbereich A₂ unterhalb des Hilfs-Spulenelements 10 wird immer noch ein mittlerer Flipwinkel von 70° erzeugt und im restlichen Bereich des Teilvolumens T ein mittlerer Flipwinkel von 100°.
Bei dieser Messung ist jedoch in erster Linie der Flipwinkel im Wirbelsäulenbereich A₁ relevant, der hier optimal eingestellt ist. Dabei ist es anders als bei bisherigen Manipulationsverfahren mit dielektrischen Kissen nicht notwendig, das manipulierende Element an den zu manipulierenden Bereich A₁ anzulegen. Die Distanz zwischen der Wirbelsäulen-Lokalspule 5 und dem Körper des Patienten P muss also nicht erhöht werden, so dass von der Wirbelsäulen-Lokalspule 5 ein besseres Signal empfangen werden kann. Stattdessen muss einfach nur auf den Bauch des Patienten P, welcher frei zugänglich ist, das Hilfs-Spulenelement 10 aufgelegt werden.
4 zeigt ein Ausführungsbeispiel für den Aufbau eines solchen Hilfs-Spulenelements 10.
Dieses Hilfs-Spulenelement 10 besteht im Wesentlichen aus einem Schwingkreis, welcher aus einer einfachen ringförmigen Leiter aufgebaut ist, die an vier Seiten durch Kondensatoren 11 unterbrochen ist. Die Grundform des Leiterrings ist beliebig und kann z. B. kreisförmig oder wie hier rechteckig sein. Durch geeignete Wahl der Kapazitätswerte der Kondensatoren 11 und der Abmessungen der Spule kann die Eigenresonanzfrequenz des Hilfs-Spulenelements 10 so eingestellt werden, dass diese den für die gewünschte Wirkung erforderlichen Wert aufweist. Wie bereits eingangs erläutert, sollte zur Abschwächung des B₁-Felds die Spule destruktiv mitschwingen, d. h. eine Eigenresonanzfrequenz aufweisen, die etwas unterhalb der Magnetresonanzfrequenz liegt. Eine Spule gemäß 4 mit den Abmessungen b = 30 cm und a = 25 cm sowie mit Kondensatoren 11 in der Größenordnung von ca. 33 pF hat z. B. eine Eigenresonanzfrequenz von ca. 108 MHz erreicht. Dieses Hilfs-Spulenelement 10 ist geeignet, um bei einer Magnetresonanzfrequenz von 123 MHz das B₁-Feld im axialen Bereich und im Zentrum des Hilfs-Spulenelements 10 relativ gut abzuschirmen.
Grundsätzlich können eine oder mehrere der Kondensatoren 11 auch verstimmbar ausgebildet sein, um die Eigenresonanzfrequenz des Hilfs-Spulenelements einstellen zu können. Das Hilfs-Spulenelement 10 kann, wie herkömmliche Empfangsspulen, sowohl starr als auch flexibel ausgebildet sein, beispielsweise indem die ringförmige Leiterstrecke als Kupferstreifen auf einer flexiblen Folie aufgedruckt ist.
Das in 4 dargestellte bevorzugte Ausführungsbeispiel eines Hilfs-Spulenelements 10 weist eine Schaltungsanordnung 12 auf, welche dafür sorgt, dass das gesamte Hilfs-Spulenelement 10 nur in den Sendephasen des Magnetresonanzsystems aktiv ist und in den Empfangsphasen inaktiv ist. Hierzu weist die Schaltungsanordnung 12 zwei antiparallel geschaltete Hochfrequenz-Gleichrichterdioden 13, 14 auf. Diese schalten erst oberhalb einer bestimmten anliegenden Spannung, d. h. oberhalb einer bestimmten Grenzfeldstärke des Sendefelds durch. Je nach Wahl der Dioden kann die Durchschalt spannung zwischen 0,3 und 0,7 Volt liegen. Bei Schottky-Dioden liegt sie beispielsweise bei ca. 0,3 Volt.
Somit ist automatisch dafür gesorgt, dass nur dann, wenn innerhalb der Sendephasen ein relativ starkes Hochfrequenzfeld ausgesendet wird, diese Dioden 13, 14 durchschalten und somit der Schwingkreis geschlossen und das Hilfs-Spulenelement 10 aktiv ist. In den Empfangsphasen, in denen ja kein Hochfrequenzsignal ausgesendet wird, sondern stattdessen das induzierte Magnetresonanzsignal empfangen werden soll, sind diese Dioden 13, 14 dagegen nicht durchgeschaltet, da das induzierte Magnetresonanzsignal viel zu schwach ist. Da das Hilfs-Spulenelement 10 im Empfangsfall nicht aktiv ist, kann es folglich die Magnetresonanzsignale nicht abschwächen. Bei dem Hilfs-Spulenelement 10 gemäß 4 wird also konstruktiv bedingt automatisch erreicht, dass das Hilfs-Spulenelement 10 nur im Sendefall aktiv ist.
5 zeigt eine weitere Variante mit einem Hilfs-Spulenelement 20, 20', welches über einen Spulenstecker 24 vom Magnetresonanzsystem bzw. einer Steuereinrichtung des Magnetresonanzsystems angesteuert werden kann, um das betreffende Hilfs-Spulenelement 20, 20' zu aktivieren oder zu deaktivieren.
Ein einfaches Prinzipblockschaltbild eines entsprechenden Magnetresonanzsystems 1 ist in 6 dargestellt. Kernstück dieses Magnetresonanzsystems 1 ist ein Tomograph 2, auch Scanner 2 genannt, in welchem ein Patient P auf einer Liege 4 in einem ringförmigen Untersuchungsvolumen U positioniert ist. Innerhalb des Tomographen 2 befindet sich eine Hochfrequenz-Antennenanordnung 3, beispielsweise eine Birdcage-Antenne, zur Aussendung der Magnetresonanz-Hochfrequenzpulse, d. h. zur Aussendung des B₁-Felds. Es handelt sich hierbei um einen handelsüblichen Tomographen 2.
Angesteuert wird der Tomograph 2 von einer Steuereinrichtung 30. An die Steuereinrichtung 30 ist über eine Terminal- Schnittstelle 31 ein Terminal 40 (bzw. eine Bedienerkonsole) angeschlossen, über das ein Bediener die Steuereinrichtung 30 und damit den Tomographen 2 bedienen kann. Die Steuereinrichtung 30 ist über eine Tomographen-Steuerschnittstelle 32 und eine Bildakquisitions-Schnittstelle 33 mit dem Tomographen 2 verbunden. Über die Tomographen-Steuerschnittstelle 32 werden die entsprechenden Steuerbefehle an den Tomographen 2 ausgegeben, damit die gewünschten Pulssequenzen – d. h. die Hochfrequenzpulse und die Gradientenpulse für die (nicht dargestellten) Gradientenspulen zur Erzeugung der gewünschten Magnetfelder – ausgesendet werden. Über die Bilddaten-Akquisitionsschnittstelle 33 werden die Rohdaten akquiriert, d. h. die empfangenen Magnetresonanzsignale ausgelesen.
Sowohl die Steuereinrichtung 30 als auch das Terminal 40 können auch integraler Bestandteil des Tomographen 2 sein.
Die Steuereinrichtung 30 weist außerdem einen Massenspeicher 34 auf, in dem beispielsweise erzeugte Bilddaten hinterlegt werden können und Messprotokolle abgespeichert sein können.
Das gesamte Magnetresonanzsystem 1 weist darüber hinaus auch alle weiteren üblichen Komponenten bzw. Merkmale auf, wie z. B. Schnittstellen zum Anschluss an ein Kommunikationsnetz, das beispielsweise mit einem Bildinformationssystem (PACS, Picture Archiving and Communication System) verbunden ist oder Anschlussmöglichkeiten für externe Datenspeichern bietet. Diese Komponenten sind jedoch der besseren Übersichtlichkeit wegen in 6 nicht alle dargestellt.
Ein zentraler Punkt in der Steuereinrichtung 30 ist ein Prozessor 35, in dem verschiedene Steuerkomponenten in Form von Software realisiert sind. Es wird an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass eine solche Steuereinrichtung 30 selbstverständlich auch eine Vielzahl von miteinander vernetzten Prozessoren aufweisen kann, auf denen die verschiedenen Steuerungskomponenten (z. B. in Form von Programmmodulen) realisiert sind.
Eine solche Komponente ist die Mess-/Steuereinheit 30, mit welcher der Benutzer über das Terminal 40 kommunizieren kann. Diese Mess-/Steuereinheit 30 steuert den Tomographen 2 über die Steuerschnittstelle 32 an und sorgt so – basierend auf den in den Messprotokollen hinterlegten und ggf. vom Bediener veränderten bzw. vorgegebenen Parameterwerten – für die Aussendung der gewünschten Hochfrequenzpulssequenzen durch die Hochfrequenzantennenanordnung 3 und weiterhin dafür, dass die Gradienten in geeigneter Weise geschaltet werden, um die gewünschten Messungen durchzuführen.
Die über die Bildakquisitions-Schnittstelle 33 ankommenden Messdaten werden auf eine weitere auf dem Prozessor 35 realisierte Komponente, eine Bildrekonstruktionseinheit 38, geleitet, welche die akquirierten Rohdaten entsprechend bearbeitet. Die Bildrekonstruktionseinheit 38 führt eine Fouriertransformation der Rohdaten durch und sorgt damit für eine Rekonstruktion von Bildern. Die Bilder können dann weiter aufbereitet und dem Bediener z. B. über das Terminal 40 angezeigt werden oder auch in dem Massenspeicher 34 hinterlegt werden.
Das Magnetresonanzsystem 1 weist hier als weitere Komponente innerhalb der Steuerungseinrichtung 30 – ebenfalls in Form von Software auf dem Prozessor 35 – eine Justagesteuerungseinheit 37 auf. Diese ist hier als Teilmodul der Mess-/Steuereinheit 30 dargestellt. Diese Justagesteuereinheit 37 sorgt dafür, dass geeignete Hochfrequenzpulssequenzen im Rahmen einer Justagemessung ausgesendet werden, um bestimmte Teilvolumen T in Form von Schichten im Körper des Patienten P anzuregen. Diese dabei erzeugten Rohdaten werden beispielsweise über die Antennenanordnung 3 empfangen und über die Bildakquisitions-Schnittstelle 33 ausgelesen. Innerhalb einer Flipwinkel-Messeinheit 39 der Bildrekonstruktionseinheit 38 kann dann der mittlere Flipwinkel innerhalb der jeweiligen Teilvolumina T ermittelt werden und beispielsweise auch in ein mittleres B₁-Feld umgerechnet werden. Dieser Wert wird dann als B₁-Messwert M der Mess-/Steuereinheit 30 für die Bestimmung der Sendeparameter, wie z. B. die auszusendende Hochfrequenzfeldstärke, für die nachfolgende Magnetresonanzmessung zur Verfügung gestellt.
In dem in 6 dargestellten Ausführungsbeispiel wird zur lokalen Erhöhung des B₁-Felds im Wirbelsäulenbereich A₁ (wie dies in 5 dargestellt ist) mit Hilfe eines Hilfs-Spulenelements 20, 20' das B₁-Feld im Bauchbereich A₂ des Patienten reduziert. Das Hilfs-Spulenelement 20, 20' wird dabei mit Hilfe eines geeigneten Signals, welches über die Steuerschnittstelle 32 ausgesendet wird, aktiviert oder deaktiviert. Dabei erfolgt eine Aktivierung jeweils während der Sendephasen und eine Deaktivierung während der Empfangsphasen. Zusätzlich kann bei diesem Aufbau auch dafür gesorgt werden, dass das Hilfs-Spulenelement 20, 20' nur während der Justagemessung, nicht aber während der nachfolgenden Magnetresonanzmessung aktiviert ist. Es wird aber ausdrücklich darauf hingewiesen, dass das Magnetresonanzsystem anstelle eines über die Steuereinrichtung 30 aktivierbaren Hilfs-Spulenelements 20, 20' genauso gut mit einem sich selbst in den Empfangsphasen deaktivierenden und in den Sendephasen aktivierenden Hilfs-Spulenelement 10 ausgestattet sein kann. Die Funktionsweise dieses Hilfs-Spulenelements wurde bereits anhand der 1 bis 4 hinreichend erläutert.
7 zeigt ein Schaltbild für eine bevorzugte Variante eines über eine Steuereinrichtung 30 gezielt aktivierbaren und deaktivierbaren Hilfs-Spulenelements 20. Das Hilfs-Spulenelement 20 kann im Prinzip genauso aufgebaut sein wie das Hilfs-Spulenelement 10 gemäß 4, d. h. als ringförmige Leiterbahn mit mehreren Kondensatorelementen 21. Ebenso können die Abmessungen des ringförmigen Leiters und die Werte der Kondensatoren 21 gleich sein. Lediglich die Schaltungsanordnung 22 zur Aktivierung und Deaktivierung ist anders ausgebildet als bei dem Hilfs-Spulenelement 10 gemäß 4. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 7 weist diese Schaltungsanordnung 22 eine einzelne PIN-Diode 23 auf, welche ge zielt über Anschlüsse in einem Spulenstecker 24 beschaltet wird. Wird an die Anschlüsse eine Sperrspannung von ca. 200 V in Sperrrichtung der PIN-Diode 23 angelegt, so wird die PIN-Diode 23 komplett gesperrt und somit das Hilfs-Spulenelement 20 deaktiviert. Dies kann auch im Sendefall erfolgen. Wird dagegen an die PIN-Diode über die Anschlüsse im Spulenstecker 24 in passender Richtung ein Gleichstrom von ca. 100 mA geleitet, so wird die PIN-Diode 23 durchgeschaltet und das Hilfs-Spulenelement 20 ist aktiviert. Dies erfolgt sinnvollerweise nur im Sendefall. Die zusätzlichen Spulen 27, 28 sind Drosselspulen und können eine Größenordnung von ca. 10 μH aufweisen. Parallel zur zu schaltenden PIN-Diode 23 ist ein Kondensator 29 in der Größenordnung von 1 nF angeordnet. Die Drosseln 27, 28 und der Kondensator 29 dienen als Hochfrequenzblock, damit die Hochfrequenzsignale nicht über den Spulenstecker 24 zur Steuereinrichtung 30 gelangen.
Bild 8 zeigt eine weitere Variante für ein über die Steuereinrichtung 30 schaltbares Hilfs-Spulenelement 20'. Hier ist die Schaltungsanordnung 22' parallel zu einem der Kondensatoren 21 im Schwingkreis des Hilfs-Spulenelements 20' angeordnet. Dabei sind eine Diode 25 und eine Spule 26 in der Größenordnung von 10 nF in Reihe parallel zum Kondensator 21 geschaltet. Die Größenordnung der Kondensatoren liegt hier, wie in dem Ausführungsbeispiel gemäß 7, wieder bei ca. 33 pF, ebenso entsprechen die Abmessungen denen des Hilfs-Spulenelements nach 4, um wieder eine Eigenresonanzfrequenz von 108 MHz zu erreichen.
Auch hier ist die Diode 25, welche ebenfalls eine PIN-Diode 25 sein kann, über zwei Drosseln 27, 28 und einen weiteren Kondensator 29, welcher parallel zur Diode 25 liegt, an einen Spulenstecker 24 angeschlossen. Wird in diesem Fall die Diode 25 durchgeschaltet, so entsteht durch die Spule 26 und den parallel geschalteten Kondensator 21 ein zum eigentlichen Schwingkreis des Hilfs-Spulenelements 20' paralleler Schwingkreis, welcher dafür sorgt, dass die Eigenresonanz des Hilfs-Spulenelements 20' sehr engbandig und stark verstimmt wird.
Das heißt, bei Durchschaltung der Diode 25 wird das Hilfs-Spulenelement auf diese Weise durch Verstimmung der Eigenresonanzfrequenz um ein ganz erhebliches Maß deaktiviert.
9 zeigt zum Vergleich zwei Magnetresonanzbilder an einem Phantom, an denen erkennbar ist, wie das erfindungsgemäße Verfahren wirkt. Das rechte Bild zeigt dabei einen Querschnitt durch ein zylinderartiges, auf zwei Seiten abgeflachtes Phantom. Dargestellt ist dabei der erreichte Flipwinkel bei Einstrahlung eines ohne das Phantom an sich homogenen B₁-Felds durch die Ganzkörperspule. Die Hochfrequenzspannung lag dabei bei 259 V und die ausgesendete Hochfrequenzleistung bei 1.210 Watt. Wie sich hier zeigt, ist im unteren Bereich A₁ und im oberen Bereich A₂ das tatsächliche B₁-Feld erheblich erniedrigt. Daher wird hier ein stark reduzierter Flipwinkel von nur ca. 45° gemessen, wobei im mittleren Bereich ein Flipwinkel von ca. 90° erreicht wird.
Im linken Bild zeigt sich die Einstellung nach Verwendung eines Hilfs-Spulenelements 10 während der Justagemessung. Hier wird durch die abschwächende Wirkung des Hilfs-Spulenelements 10 der Flipwinkel im oberen Bereich A₂ unmittelbar am Hilfs-Spulenelement 10 zwar reduziert. Andererseits wird dafür gesorgt, dass im unteren Bereich A₁ der Flipwinkel erheblich erhöht werden kann, um in diesem Bereich eine Messung durchführen zu können.
Dieses Beispiel zeigt, dass mit sehr einfachen Mitteln auch das B₁-Feld lokal an Orten manipuliert werden kann, an denen selber kein Korrekturelement wie beispielsweise ein dielektrisches Kissen angeordnet werden kann. Dabei ist ein Eingriff in das Magnetresonanzsystem bzw. in die Steuerung des Magnetresonanzsystems nicht zwingend notwendig, wenn, wie in 9 dargestellt, ein Hilfs-Spulenelement 10 verwendet wird, welches sich in den Empfangsphasen selbständig deaktiviert und nur in den Sendephasen aktiviert.
Es wird abschließend noch einmal darauf hingewiesen, dass es sich bei dem vorhergehend detailliert beschriebenen Verfahren sowie den dargestellten Systemen und Hilfs-Spulenelementen lediglich um Ausführungsbeispiele handelt, welche vom Fachmann in verschiedenster Weise modifiziert werden können, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. So ist die Erfindung nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt, dass im Wirbelsäulenbereich das B₁-Feld zu niedrig ist und mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens erhöht werden soll, sondern es ist in gleicher Weise das B₁-Feld in jedem beliebigen Bereich innerhalb des Körpers des Patienten manipulierbar, wobei nicht nur das B₁-Feld heraufgesetzt, sondern in analoger Weise z. B. auch herabgesetzt werden kann.
Insbesondere wird darauf hingewiesen, dass die Erfindung auch den Fall umfasst, dass anstelle nur eines Hilfs-Spulenelements mehrere Hilfs-Spulenelemente gleichzeitig eingesetzt werden, sofern dies gewünscht ist. Beispielsweise bietet sich dies an, wenn eine komplette Aufnahme entlang der ganzen Wirbelsäule angefertigt werden soll. In diesem Fall können mehrere Hilfs-Spulenelemente in Längsrichtung des Patienten nebeneinander auf den Körper des Patienten aufgelegt werden.

Claims

Verfahren zur lokalen Manipulation eines B₁-Felds in einem ersten Bereich (A₁) eines in einem Untersuchungsvolumen (U) eines Magnetresonanzsystems (1) angeordneten Untersuchungsobjekts (P), bei dem im Rahmen einer Justagemessung integral über zumindest ein bestimmtes Teilvolumen (T) des Untersuchungsvolumens (U) ein B₁-Messwert (M) ermittelt wird, welcher das in dem betreffenden Teilvolumen (T) während der Justagemessung vorliegende B₁-Feld repräsentiert, und bei dem auf Basis des ermittelten B₁-Messwerts (M) Hochfrequenzsignal-Sollparameter (HFP) für eine nachfolgende Magnetresonanzmessung vorgegeben werden, dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines Hilfs-Spulenelements (10, 20, 20'), welches in oder an einem vom ersten Bereich (A₁) entfernten zweiten Bereich (A₂) des Teilvolumens (T) angeordnet ist, das B₁-Feld zumindest während der Justagemessung innerhalb des zweiten Bereichs (A₂) entgegengesetzt zu der im ersten Bereich (A₁) beabsichtigten Manipulation beeinflusst wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erhöhung des B₁-Felds im ersten Bereich (A₁) in oder am zweiten Bereich (A₂) ein Hilfs-Spulenelement (10, 20, 20') angeordnet wird, welches während der Justagemessung zur Reduzierung des B₁-Felds innerhalb des zweiten Bereichs (A₂) destruktiv mitschwingt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Reduzierung des B₁-Felds im ersten Bereich (A₁) in oder am zweiten Bereich (A₂) ein Hilfs-Spulenelement (10, 20, 20') angeordnet wird, welches während der Justagemessung zur Erhöhung des B₁-Felds innerhalb des zweiten Bereichs (A₂) konstruktiv mitschwingt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Hilfs-Spulenelement (10, 20, 20') nur in Sendephasen des Magnetresonanzsystems (1) aktiviert ist und in Empfangsphasen deaktiviert ist.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktivierung des Hilfs-Spulenelements (10) in den Sendephasen und die Deaktivierung des Hilfs-Spulenelements (10) in den Empfangsphasen durch das Hilfs-Spulenelement (10) konstruktiv bedingt automatisch erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktivierung des Hilfs-Spulenelements (20, 20') in den Sendephasen und die Deaktivierung des Hilfs-Spulenelements (20, 20') in den Empfangsphasen durch eine aktive Beschaltung des Hilfs-Spulenelements (20, 20') erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Hilfs-Spulenelement (20, 20') nur während der Justagemessung aktiviert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das B₁-Feld in dem ersten Bereich (A₁) derart lokal manipuliert wird, dass das B₁-Feld innerhalb des Teilvolumens (T) homogenisiert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Bereich (A₁) ein Bereich des Untersuchungsobjekts (P) ist, an dem eine Lokalspule (5) für die Magnetresonanzmessung angeordnet ist, und der zweite Bereich (A₂), an welchem das Hilfs-Spulenelement (10, 20, 20') angeordnet wird, ein der Lokalspule (5) am Untersuchungsobjekt (P) gegenüberliegender Bereich (A₂) ist.
Magnetresonanzsystem (1) mit – einer Antennenanordnung (3) zur Erzeugung eines B1-Felds in einem in einem Untersuchungsvolumen (U) des Magnetresonanzsystems (1) angeordneten Untersuchungsobjekt (P), – einem Hilfs-Spulenelement (10, 20, 20') zur lokalen Manipulation eines B₁-Felds in einem Bereich (A₂) des in dem Untersuchungsvolumen (U) angeordneten Untersuchungsobjekts (P), – einer Steuereinrichtung (30), welche so aufgebaut ist, dass im Rahmen einer Justagemessung integral über zumindest ein bestimmtes Teilvolumen (T) des Untersuchungsvolumens (U) ein B₁-Messwert (M) ermittelt wird, welcher das in dem betreffenden Teilvolumen (T) während der Justagemessung vorliegende, mittels der Antennenanordnung (3) des Magnetresonanzsystems (1) erzeugte B₁-Feld repräsentiert, und dass auf Basis des ermittelten B₁-Messwerts (M) Hochfrequenzsignal-Sollparameter (HFP) für eine nachfolgenden Magnetresonanzmessung vorgegeben werden, wobei das Hilfs-Spulenelement (10, 20, 20') und/oder die Steuereinrichtung (30) so ausgebildet sind, dass das Hilfs-Spulenelement (10, 20, 20') nur in Sendephasen des Magnetresonanzsystems (1) aktiviert ist und in Empfangsphasen deaktiviert ist.
Magnetresonanzsystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Hilfs-Spulenelement (10) eine Schaltungsanordnung (12) aufweist, welche das Hilfs-Spulenelement (10) in den Sendephasen automatisch aktiviert.
Magnetresonanzsystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltungsanordnung (12) eine Anzahl von in einen Schwingkreis des Hilfs-Spulenelements (10) eingebaute Schaltelemente (13, 14) umfasst, welche im nicht durchgeschalteten Zustand den Schwingkreis unterbrechen und welche oberhalb einer Grenzspannung automatisch durchschalten.
Magnetresonanzsystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltungsanordnung (12) zwei in einem Schwingkreis des Hilfs-Spulenelements (10) antiparallel geschaltete Gleichrichterdioden (13, 14) aufweist.
Magnetresonanzsystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Hilfs-Spulenelement (20, 20') eine Schaltungsanordnung (22, 22') aufweist, mit einem Schalteingang (24), über welchen das Hilfs-Spulenelement (20, 20') von der Steuereinrichtung (30) aktivierbar oder deaktivierbar ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (30) so ausgebildet ist, dass sie das Hilfs-Spulenelement (20, 20') nur während der Justagemessung aktiviert.
Magnetresonanzsystem nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Hilfs-Spulenelement (10, 20, 20') so ausgebildet ist, dass es bei einer Einstrahlung eines B₁-Felds durch die Antennenanordnung (3) destruktiv mitschwingt.
Magnetresonanzsystem nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Hilfs-Spulenelement (10, 20, 20') so ausgebildet ist, dass es bei einer Einstrahlung eines B₁-Felds durch die Antennenanordnung (3) konstruktiv mitschwingt.
Hilfs-Spulenelement (10) zur lokalen Manipulation eines B₁-Felds in einem Bereich (A₂) eines in einem Untersuchungsvolumen (U) eines Magnetresonanzsystems (1) angeordneten Untersuchungsobjekts (P), gekennzeichnet durch eine Schaltungsanordnung (12), welche so ausgebildet ist, dass das Hilfs-Spulenelement (10) automatisch nur in Sendephasen des Magnetresonanzsystems (1) aktiviert ist und in Empfangsphasen deaktiviert ist.
Hilfs-Spulenelement nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltungsanordnung (12) eine Anzahl von in einen Schwingkreis des Hilfs-Spulenelements (10) eingebauten Schaltelementen (13, 14) umfasst, welche im nicht durchgeschalteten Zustand den Schwingkreis unterbrechen und welche oberhalb einer Grenzspannung automatisch durchschalten.