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Die
Erfindung betrifft ein Korrekturverfahren zur Korrektur von Störungen
durch Gradienteneinkopplungen in EKG-Signaldatensätzen
sowie ein Magnetresonanzgerät, mit dem das Korrekturverfahren
durchführbar ist.
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EKG-Messvorrichtungen
werden in erster Linie zur Messung und Überwachung der
Herzfunktion eines Patienten eingesetzt, dazu wird typischerweise über
mindestens zwei Elektroden die Summenspannung der elektrischen Aktivität
der Herzmuskelfasern als so genanntes „EKG-Signal” gemessen.
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Es
gibt jedoch noch weitere Anwendungen. Beispielsweise werden EKG-Signale
auch bei der medizinischen Bildgebung zur Erzeugung von Triggersignalen
verwendet. Über das EKG-Signal wird während der Bildgebung
Information über die Herzphase gewonnen, um damit die Bildgebung
mit der Herztätigkeit zu synchronisieren. Insbesondere
bei Bildgebungsverfahren, die eine längere Aufnahmezeit
benötigen, können so Herzaufnahmen oder auch Aufnahmen
von Bereichen, die durch den Herzschlag bewegt werden, mit hoher Qualität
erstellt werden.
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Auch
während einer Untersuchung eines Patienten mittels eines
Magnetresonanzgeräts werden EKG-Messvorrichtungen zur in-situ-Aufnahme
von EKG-Signalen verwendet. Dabei stellt der Betrieb im Magnetresonanzgerät
wegen der dort zur Bildgebung verwendeten starken Gradientenfelder
und hochfrequenten Felder jedoch besondere Anforderungen an die
EKG-Messvorrichtung, um eine gegenseitige Störung von Magnetresonanzgerät
und EKG-Messvorrichtung zu verhindern. EKG-Messvorrichtungen, die
im oben angegebenen Sinn magnetresonanz-kompatibel sind, sind auf
dem Markt erhältlich.
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Ein
großes Problem für eine zuverlässige
EKG-Signalmessung stellen jedoch nach wie vor sich zeitlich ändernde
Magnetfel der dar, wie sie im Magnetresonanzgerät als magnetische
Gradientenfelder zur Ortskodierung verwendet werden. Derartige sich
zeitlich ändernde Magnetfelder erzeugen nach dem Induktionsgesetz Störspannungen,
die in dem von den EKG-Elektroden aufgenommenen EKG-Signal als Störung
eingekoppelt werden. Derartige magnetisch erzeugte Störsignale überlagern
sich mit dem vom Herzen erzeugten EKG-Signal und verfälschen
dieses.
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Ein
an einem ersten Kanal der EKG-Messvorrichtung gemessener Signaldatensatz
U1(t) enthält dann nicht nur das gewünschte EKG-Signal
U1_EKG(t) zum Zeitpunkt t, sondern eine Superposition des EKG-Signals
mit den durch Induktion erzeugten Störspannungen S1(t)
zum Zeitpunkt t: U1(t) = U1_EKG(t) + S1(t).
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Diese
Störungen sind höchst unerwünscht. Zur
Synchronisation einer Aufnahme eines Magnetresonanzbildes mit dem
Herzschlag ist eine zuverlässige Erkennung der R-Zacke
des EKG-Signals erforderlich. Die Störsignale können
z. B. wegen ihrer oftmals ähnlichen Form irrtümlich
als eine R-Zacke interpretiert werden und somit fälschlicherweise
eine Triggerung einer Aufnahme eines Magnetresonanzbildes auslösen.
Andererseits kann es auch vorkommen, dass eine „echte” R-Zacke
wegen der überlagerten Störsignale nicht als solche
erkannt wird. Dies führt regelmäßig zu
einer deutlichen Verschlechterung der Bildqualität.
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Aus
den Veröffentlichungen
"Restoration
of Electrophysiological Signals Distorted by Inductive Effects of
Magnetic Field Gradients During MR Sequences"; Jacques
Felblinger, Johannes Slotboom, Roland Kreis, Bruno Jung, Chris Boesch;
Magnetic Resonance in Medicine 41: 715–721 (1999) und
"Noise
Cancellation Signal Processing Method and Computer System for Improved
Real-Time Electrocardiogram Artifact Correction during MRI Data
Acquisition"; Freddy Odille, Cedric Pasquier, Roger Abächerli,
Pierre-Andre Vuissoz, Gary P. Zientara, Jacques Felblinger; IEEE
Transactions an Biomedical Engineering, VOL. 54, NO. 4, APRIL 2007
ist
ein Verfahren bekannt, in dem eine Schätzung der durch
die Gradientenfelder verursachten Störeinkopplungen und
damit der Störspannungen vorgenommen wird. Die geschätzte
Störspannung eines EKG-Kanals S1(t)_est wird dann von den
an demselben EKG-Kanal gemessenen EKG-Signalen U1(t) abgezogen,
um ein korrigiertes EKG-Signal U1_korr(t) zu erhalten: U1_korr(t) = U1_EKG(t) + S1(t) – S1_est(t).
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Dabei
wird davon ausgegangen, dass sich die Störspannungen S1(t)
in Störspannungen S1x(t), S1y(t) und S1z(t) separieren
lassen, die jeweils durch die in die x-, y- und z-Achsen-Gradientenspulen
eingeprägten bekannten Ströme Ix(t), Iy(t) und
Iz(t) verursacht werden: S1(t) = S1x(t) + S1y(t)
+ S1z(t) =
= h_Ix_U1(t)·Ix(t) + h_Iy_U1(t)·Iy(t)
+
+ h_Iz_U1(t)·Iz(t).
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Dabei
stellt h_Ii_U1(t) (i = x, y, z) die jeweilige Impulsantwort dar,
die den Einfluss des Stromes Ii(t) durch die i-Achsen-Gradientenspule
auf das EKG-Signal U1(t) charakterisiert. „·” kennzeichnet
eine systemtheoretische Faltung. Die Achsen x, y und z stehen hierbei
senkrecht aufeinander, wobei typischerweise die x-Achse einem Normalenvektor
auf eine Sagittalebene, die y-Achse einem Normalenvektor auf eine
Koronarebene und die z-Achse einem Normalenvektor auf eine Transversalebene
durch einen in einem Magnetresonanzgerät befindlichen Patienten
entspricht.
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Die
genannten Impulsantworten h_Ii_U1(t) werden geschätzt,
indem in Trainingsmessungen z. B. EKG-Signale U1(t) gemessen werden,
wenn jeweils nur eine einzige der Gradientenspulen mit einem Strom Ii(t)
ungleich Null bestromt wird, so dass, z. B. für den Fall
i = x gilt: U1(t) = U1_EKG(t) + h_Ix_U1(t)·Ix(t).
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Durch
Berechnungen im Frequenzbereich kann aus dieser Gleichung die Impulsantwort
h_Ix_U1(t) geschätzt werden. Dabei kann der Beitrag von
U1_EKG(t) z. B. durch mehrfache Messung von U1(t) und anschließende
Mittelung herausgerechnet werden. Für die weiteren Impulsantworten
wird analog verfahren. Es ergibt sich somit: S1_est(t)
= h_Ix_U1_est(t)·Ix(t) + h_Iy_U1_est(t)·Iy(t)
+
+ h_Iz_U1_est(t)·Iz(t).
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Für
genauere Angaben wird auf den genannten Stand der Technik verwiesen.
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Mit
diesem Verfahren werden gute Ergebnisse erzielt, wenn EKG-Signale
korrigiert werden, die unter denselben Bedingungen gemessen wurden,
die auch während der genannten Trainingsmessungen herrschten.
Bei Änderungen dieser Bedingungen, z. B. durch eine durch
die Atmung des Patienten bedingte Positionsänderung des
Patienten und damit auch der EKG-Messvorrichtung in dem Magnetresonanzgerät,
verschlechtert sich das Ergebnis der Störungsschätzung,
so dass Reststörungen nicht vermieden werden können und
ein EKG-Signal nicht optimal korrigiert werden kann.
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Es
ist daher die Aufgabe der Erfindung, ein Korrekturverfahren und
ein Magnetresonanzgerät anzugeben, die eine zuverlässige
und schnelle Korrektur von in dem Magnetresonanzgerät gemessenen
EKG-Signaldatensätzen auch bei geänderten Messbedingungen
erlaubt.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch
ein Korrekturverfahren gemäß Anspruch 1 bzw. ein Magnetresonanzgerät
gemäß Anspruch 14.
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Dabei
umfasst ein erfindungsgemäßes Korrekturverfahren
zur Korrektur von Störungen durch Gradienteneinkopplungen
in EKG- Signaldatensätzen, welche in einem Magnetresonanzgerät
durch eine EKG-Messvorrichtung aufgenommen wurden, folgende Schritte:
- – Ermitteln eines ersten Korrekturdatensatzes,
wobei sich die EKG-Messvorrichtung an einer ersten Position befindet,
- – Ermitteln eines zweiten Korrekturdatensatzes wobei
sich die EKG-Messvorrichtung an einer zweiten Position befindet,
- – Messen eines zu korrigierenden EKG-Signaldatensatzes,
wobei sich die EKG-Messvorrichtung an einer bestimmten Position
R(t) befindet,
- – Bestimmen eines modifizierten Korrekturdatensatzes
in Abhängigkeit des ersten Korrekturdatensatzes und des
zweiten Korrekturdatensatzes sowie der ersten und der zweiten Position
und der bestimmten Position R(t) der EKG-Messvorrichtung,
- – Korrigieren des zu korrigierenden EKG-Signaldatensatzes
mit Hilfe des modifizierten Korrekturdatensatzes.
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Mit
dem erfindungsgemäßen Korrekturverfahren kann
nun mittels zweier einmal an einer ersten und an einer zweiten Position
ermittelten Korrekturdatensätzen ein weiterer Korrekturdatensatz,
der an einer weiteren bestimmten Position gilt, umgerechnet werden.
Die Qualität der Korrektur der EKG-Datensätze
wird somit gegenüber dem genannten Stand der Technik deutlich
verbessert. Somit kann auch eine Triggerung des Magnetresonanzgeräts
auf R-Zacken eines EKG-Signals genauer und robuster durchgeführt
werden, was in besserer Bildqualität resultiert.
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Ein
erfindungsgemäßes Magnetresonanzgerät
umfasst eine EKG-Messvorrichtung, eine Bewegungserfassungseinheit
zur Erfassung einer Position der EKG-Messvorrichtung in Abhängigkeit
von der Zeit und eine Korrekturdatensatzermittlungseinheit zur Ermittlung
von ersten und zweiten Korrekturdatensätzen, die derart
zusammenwirken, dass mit dem Magnetresonanzgerät ein erfindungsgemäßes
Korrekturverfahren durchgeführt werden kann.
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Für
ein erfindungsgemäßes Magnetresonanzgerät
gelten die verfahrensbezogenen Vorteile analog.
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Weitere
Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich
aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen
sowie anhand der Zeichnungen. Die aufgeführten Beispiele
stellen keine Beschränkung der Erfindung dar. Es zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung einer konventionellen EKG-Messvorrichtung
zur Veranschaulichung der Problematik,
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2 eine
schematische Darstellung eines Ablaufs des erfindungsgemäßen
Korrekturverfahrens in Verbindung mit einem erfindungsgemäßen
Magnetresonanzgerät.
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Zur
Veranschaulichung der der Erfindung zugrunde liegenden prinzipiellen
Problematik und zur Einführung der im Folgenden verwendeten
Größen zeigt 1 schematisch
eine konventionelle EKG-Messvorrichtung 1. Diese umfasst
drei Elektroden 3, 4, 5, die an einem
Patienten (nicht dargestellt) in gängiger Art und Weise
angebracht werden. Je zwei Elektroden, hier z. B. 3 und 4 bzw. 4 und 5,
sind über Kabel mit einer Verstärker-/Filtereinheit 7.1 bzw 7.2 verbunden.
Die Verstärker-/Filtereinheiten 7.1 und 7.2 messen
jeweils die zwischen den eingehenden Kabeln anliegenden Spannungen
U1'(t) und U2'(t) und geben sie als EKG-Signale U1(t) bzw. U2(t)
an eine Weiterverarbeitungseinheit 8 weiter, in der die
Signale z. B. in digitale Signale gewandelt, gespeichert und/oder
anderweitig verarbeitet werden können.
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Die
Verstärker-/Filtereinheiten 7.1 und 7.2 können
systemtheoretisch durch ihre Impulsantworten h_U1'_U1(t) bzw. h_U2'_U2(t)
beschrieben werden und es gilt: U1(t) = U1'(t)·h_U1'_U1(t)bzw. U2(t) = U2'(t)·h_U2'_U2(t)
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Zwischen
den Elektroden 3 und 4 liegt eine durch das Dipolfeld
des Herzens erzeugte Spannung H1(t) an. Analog liegt eine Spannung
H2(t) zwischen den Elektroden 4 und 5 an.
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Im
Idealfall ist H1(t) = U1'(t) und H2(t) = U2'(t). Wie aber oben bereits
beschrieben, koppeln zeitlich veränderliche Magnetfelder,
wie Gradientenfelder insbesondere zur Ortskodierung von Magnetresonanzaufnahmen,
als Störspannungen in die durch die Elektroden und ihre
Kabel gebildeten Strompfade ein, so dass für die an den
Kanälen j der EKG-Messvorrichtung 1 gemessenen
Signale Uj(t) (j = 1, 2) gilt: Uj(t) = Uj_EKG(t)
+ Sj(t) =
= Hj(t)·h_Uj'_Uj(t) +
+ h_Ix_Uj(t)·Ix(t)
+ h_Iy_Uj(t)·Iy(t) +
+ h_Iz_Uj(t)·Iz(t)
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Obwohl
im Folgenden das Verfahren stets anhand des in 1 gezeigten
Beispiels einer EKG-Messvorrichtung 1 mit drei Elektroden 3, 4, 5 und
zwei EKG-Kanälen j = 1, 2 beschrieben wird, ist dieses
nicht auf dieses Beispiel beschränkt, sondern analog auf
EKG-Messvorrichtungen mit mehr als drei Elektroden und/oder mehr
als zwei Kanälen j = 1 ... N erweiterbar.
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Wie
ebenfalls bereits oben beschrieben, ist ein Verfahren im Stand der
Technik bekannt, das die Störspannungen Sj(t) unter gegebenen
Bedingungen abschätzt. Dazu müssen die Impulsantworten
h_Ii_Uj_est(t) (i = x, y, z; j = 1, 2) mit Hilfe von Trainingsmessungen
abgeschätzt werden. Die so erhaltenen geschätzten
Störspannungen Sj_est(t) bilden Korrekturdatensätze,
mit denen die EKG-Signale Uj(t) korrigiert werden können, indem
die geschätzten Störspannungen Sj_est(t) von den
gemessenen EKG-Signalen Uj(t) abgezogen werden. Dies funktioniert
gut, solange die Bedingungen, insbesondere die Position der EKG-Messvorrichtung,
in dem Magnetresonanzgerät bei der Aufnahme der EKG-Signale
Uj(t) dieselben wie während der Trainingsmessungen sind.
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Wird
die EKG-Messvorrichtung zwischenzeitlich bewegt, z. B. durch die
Atmung eines zu untersuchenden Patienten auf einer Liege des Magnetresonanzgeräts,
ist eine Korrektur von EKG-Datensätzen, die unter veränderten
Bedingungen, wie einer geänderten Position, gemessen wurden,
mit Hilfe der durch die Trainingsmessung geschätzten Impulsantworten
nicht mehr zuverlässig möglich.
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Um
nachzuvollziehen, wie diese Schwierigkeit gelöst werden
soll, betrachten wir zunächst beispielhaft eine Impulsantwort
h_Ix_U1(t).
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Diese
kann systemtheoretisch modelliert und dabei in ein erstes Teilsystem
und ein zweites Teilsystem aufgespalten werden. Das erste Teilsystem
beschreibt wie der Strom Ix(t) durch die x-Achsen-Gradientenspule in
ein Magnetfeld B transformiert wird, welches durch seine Änderung
eine Spannung U1_ind(t) in den Strompfad der Elektroden 3 und 4 induziert,
die sich am Eingang der Verstärker-/Filtereinheit 7.1 der
vom Dipolfeld des Herzens erzeugten Spannung H1(t) überlagert.
Das zweite Teilsystem modelliert die Impulsantwort der Verstärker-/Filtereinheit 7.1.
Es gilt somit: h_Ix_U1(t) = h_Ix_U1'(t)·h_U1'_U1(t).
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Dabei
ist das zweite Teilsystem der Impulsantwort h_Ix_U1(t), also h_U1'_U1(t),
unabhängig von dem Patienten und der EKG-Messvorrichtung
und deren Position in dem Magnetresonanzgerät. Es genügt
daher im Weiteren nur noch die Impulsantwort des ersten Teilsystems
h_Ix_U1'(t) zu betrachten.
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In
ein durch den Strom Ix(t) mittels der x-Achsen-Gradientenspule erzeugtes
Magnetfeld Bx(x, y, z, Ix(t)) geht der Strom Ix(t) linear ein (analog
für By und Bz). Die Spannung U1'(t) am Eingang der Verstärker-/Filtereinheit
7.1 setzt
sich wie beschrieben zusammen aus der durch das Dipolfeld des Herzens
erzeugten Spannung H1(t) und der durch den jeweiligen Strom fluss
in den x-, y- und z-Achsen-Gradientenspulen induzierten Spannung
U1_ind(t):
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Dabei
stellt A die Fläche dar, die von dem Strompfad der Elektroden
3 und
4,
also von den Kabeln der Elektroden
3 und
4 und
dem Spannungsabgriffen H1(t) und U1'(t) umrandet wird. Da die Ströme
linear in die B-Felder eingehen und unabhängig von den
Ortskoordinaten x, y, z sind, kann geschrieben werden:
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Dabei
sind fx(x, y, z), fy(x, y, z) und fz(x, y, z) vektorwertige Funktionen,
die den Feldverlauf der x-, y-, und z-Achsen-Gradientenspulen an
beliebigen Koordinaten angeben und deren Amplitude an jeder Koordinate proportional
zur jeweiligen Magnetfeldstärke ist.
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Nach
obigen Betrachtungen sind die Impulsantworten h_Ix_U1(t), h_Iy_U1(t),
h_Iz_U1(t) proportional zu den Kopplungsfaktoren Kx, Ky, Kz. Die
obigen Integrale sind demnach lediglich abhängig von der
Form der Fläche A und deren Lage im Magnetfeld.
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Die
Ursache für die Unschärfe der Schätzung
der Impulsantworten unter Bewegungseinflüssen, wie etwa
Atmungseinflüssen, ist somit eben diese Abhängigkeit
der Faktoren Kx, Ky, Kz von der Lage der Fläche A im Magnetfeld.
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Insbesondere
beim Faktor Ky ist eine verhältnismäßig
größere Änderung durch Atmungsbewegungen zu
erwarten, da die Fläche A am Brustkorb liegend beim Ein-
und Ausatmen vorwiegend in y-Richtung bewegt wird.
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Erfindungsgemäß ist
demnach vorgesehen, mittels eines ersten, an einer ersten Position
der EKG-Messvorrichtung bestimmten, Korrekturdatensatz 14.1 und
eines zweiten, an einer zweiten Position der EKG-Messvorrichtung
bestimmten Korrekturdatensatz 14.2 einen weiteren modifizierten
Korrekturdatensatz 16 zu bestimmen, der für eine
weitere Position der EKG-Messvorrichtung Gültigkeit hat.
Dabei basiert der erste Korrekturdatensatz 14.1 auf den
an der ersten Position abgeschätzten Impulsantworten h1_Ii_Uj_est(t)
und der zweite Korrekturdatensatz 14.2 auf den an der zweiten
Position abgeschätzten Impulsantworten h2_Ii_Uj_est(t)
(i = x, y, z; j = 1, 2).
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Vorteilhafterweise
werden als erste bzw. zweite Position ein Maximalwert bzw. ein Minimalwert
der Bewegung gewählt. D. h. für eine Atembewegung
ist die erste Position z. B. diejenige Position, die die EKG-Messvorrichtung
einnimmt, wenn ein zu untersuchender Patient seinen Atem anhält,
nachdem er eingeatmet hat. Die zweite Position wäre in
diesem Beispiel dann entsprechend die Position, die die EKG-Messvorrichtung
einnimmt, wenn ein zu untersuchender Patient seinen Atem anhält,
nachdem er ausgeatmet hat. Somit sind die Extremwerte der Impulsantworten
h_Ix_Uj(t), h_Iy_Uj(t), h_Iz_Uj(t) bekannt aus den Schätzwerten h1_Ii_Uj_est(t)
= h_Ii_Uj_est_ein(t) und h2_Ii_Uj_est(t) = h_Ii_Uj_est_aus(t) (i
= x, y, z; j = 1, 2).
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In
Abhängigkeit dieser Impulsantworten kann nun z. B. durch
Interpolation ein weiterer Satz Impulsantworten berechnet werden,
aus dem ein modifizierter Korrekturdatensatz bestimmt werden kann,
der an einer weiteren Position gilt. Zur Bestimmung der ersten,
zweiten und der weiteren Position wird vorteilhaft eine bekannte
Bewegungserfassungseinheit beispielsweise des Magnetresonanzgeräts
verwendet, die die Position der EKG-Messvorrichtung in Abhängigkeit
der Zeit angibt.
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Im
Fall einer Atembewegung kann z. B. das periodische Atemsignal R(t)
mittels eines Atemgürtels oder dergleichen bestimmt werden.
In einem einfachen Ausführungsbeispiel werden die weiteren
Impulsantworten h'_Ii_Uj_est(t) für den modifizierten Korrekturdatensatz
bestimmt unter Verwendung des Bewegungssignals, hier der Atembewegung
R(t) und den geschätzten Impulsantworten h1_Ii_Uj_est(t)
= h_Ii_Uj_est_ein(t) und h2_Ii_Uj_est(t) = h_Ii_Uj_est_aus(t), zwischen
denen interpoliert wird: h'_Ii_Uj_est(t) =
=
[h_Ii_Uj_est_ein(t) – h_Ii_Uj_est_aus(t)]/(R_ein – R_aus)·
·(R(t) – R_aus)
+ h_Ii_Uj_est_aus(t).
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Dabei
bezeichnet R_ein den Wert des Atmungssignals an der ersten Position
und R_aus den Wert des Atmungssignals an der zweiten Position.
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In
dem aufgeführten Beispiel wird also auf Basis einer ermittelten
Bewegung R(t) eine lineare Interpolation zwischen den an der ersten
und an der zweiten Position geschätzten Impulsantworten
h1_Ii_Uj_est(t) und h2_Ii_Uj_est(t) durchgeführt. Dazu
wird die Differenz der Impulsantworten h1_Ii_Uj_est(t) und h2_Ii_Uj_est(t)
gebildet und mit dem Quotienten der Differenz der weiteren Position
R(t) und der zweiten Position R_aus als Dividend und der Differenz
der ersten Position R_ein und der zweiten Position R_aus als Divisor
multipliziert und mit der an der zweiten Position geschätzten
Impulsantwort h2_Ii_Uj_est(t) addiert.
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Mithilfe
der weiteren Impulsantworten h'_Ii_Uj_est(t) kann nun wie oben beschrieben
durch Bilden der Summe über i der Faltungen der jeweiligen
Impulsantworten h'_Ii_Uj_est(t) mit dem entsprechenden Strom Ii(t) ein
weiterer Satz von Störspannungen S'j_est(t) berechnet werden,
der den modifizierten Korrekturdatensatz 16 bildet, und
mit dem ein EKG-Signaldatensatz, der an der Position R(t) gemessen
wurde, mit hoher Genauigkeit durch Subtraktion korrigiert werden
kann. Ein EKG-Signaldatensatz umfasst beispielsweise EKG-Signale
verschiedener Kanäle einer EKG-Messvorrichtung.
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In 2 ist
schematisch ein Ablauf des erfindungsgemäßen Korrekturverfahrens
in Verbindung mit einem erfindungsgemäßen Magnetresonanzgerät
dargestellt.
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Während
einer Untersuchung befindet sich ein Patient mit einer angelegten
EKG-Messvorrichtung 1 in dem Magnetresonanzgerät 100.
Das Magnetresonanzgerät 100 ist hier nur schematisch
als Block dargestellt, da der prinzipielle Aufbau aus Magneteinheit,
Hochfrequenzspulen, Gradientenspuleneinheit, Liege, Steuereinheiten,
insbesondere auch zur Steuerung der Liege usw. bekannt ist.
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Erfindungsgemäß umfasst
das Magnetresonanzgerät 100 insbesondere eine
EKG-Messvorrichtung 1, eine Bewegungserfassungseinheit 15 und
eine Korrekturdatensatzermittlungseinheit 17. Die getrennte
Darstellung dieser Einheiten ist nicht unbedingt körperlich,
sondern vielmehr als eine Trennung nach Sinneinheiten zu verstehen.
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Die
EKG-Messvorrichtung 1, die Bewegungserfassungseinheit 15 und
die Korrekturdatensatzermittlungseinheit 17 sind mit dem
Magnetresonanzgerät 100 und untereinander zur Übermittlung
von Daten verbunden.
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Mit
der EKG-Messvorrichtung 1 können EKG-Signale 10 eines
Patienten gemessen und weiterverarbeitet werden. Näheres
wurde weiter oben bereits in Bezug zu 1 erläutert.
Die Bewegungserfassungseinheit 15 dient insbesondere zur
Ermittlung einer Position der EKG-Messvorrichtung 1, bzw.
ihrer Bewegung in dem Magnetresonanzgerät 100.
Dazu kann die Bewegungsserfassungseinheit 15 beispielsweise
ein Atemsignal eines Patienten mittels eines Atemgürtels
oder dergleichen erfassen.
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Die
Korrekturdatensatzermittlungseinheit 17 erlaubt eine Ermittlung
eines ersten Korrekturdatensatzes 14.1 und eines zweiten
Korrekturdatensatzes 14.2 gemäß dem oben
beschriebenen Stand der Technik, wobei als Trainingsmessung vorteilhaft
jeweils insbesondere eine vor einer Untersuchung durchgeführte
Vorbereitungsmessung, z. B. zur Justierung des Magnetresonanzgeräts,
die an der ersten bzw. zweiten Position auf das EKG-Messsystem einwirkt
wird, verwendet werden kann. Des Weiteren ist die Korrekturdatensatzermittlungseinheit 17 mit
der Bewegungserfassungseinheit 15 verbunden, um Daten über
Positionen der EKG-Messvorrichtung 1, insbesondere während
der Ermittlung der Korrekturdatensätze 14.1 und 14.2 und während
der Messung eines zu korrigierenden EKG-Datensatzes 10,
erhalten zu können. Dabei genügt es, die genannten
Positionen relativ zueinander bestimmen zu können.
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Aus
den Positionsdaten und dem ersten Korrekturdatensatz 14.1 und
dem zweiten Korrekturdatensatz 14.2 kann die Korrekturdatensatzermittlungseinheit 17 gemäß dem
oben beschriebenen Verfahren durch Interpolation einen modifizierten
Korrekturdatensatz 16 bestimmen.
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Der
modifizierte Korrekturdatensatz 16 kann über eine
weitere Verbindung an die EKG-Messvorrichtung 1 übermittelt
werden und dort zur Korrektur eines EKG-Signals 10, das
durch sich zeitlich ändernde Gradientenfelder gestört
wurde, verwendet werden, wodurch man ein korrigiertes EKG-Signal 12 erhält,
in dem die Störeinkopplungen weitgehend eliminiert sind.
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Das
korrigierte EKG-Signal 12 kann nun zur sicheren Triggerung
von Aufnahmen des Magnetresonanzgeräts 100 verwendet
werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- - ”Restoration
of Electrophysiological Signals Distorted by Inductive Effects of
Magnetic Field Gradients During MR Sequences”; Jacques
Felblinger, Johannes Slotboom, Roland Kreis, Bruno Jung, Chris Boesch; Magnetic
Resonance in Medicine 41: 715–721 (1999) [0008]
- - ”Noise Cancellation Signal Processing Method and
Computer System for Improved Real-Time Electrocardiogram Artifact
Correction during MRI Data Acquisition”; Freddy Odille,
Cedric Pasquier, Roger Abächerli, Pierre-Andre Vuissoz,
Gary P. Zientara, Jacques Felblinger; IEEE Transactions an Biomedical
Engineering, VOL. 54, NO. 4, APRIL 2007 [0008]
