DE102009026897A1 - Sensor and magnetic field unit for use within a magnetic resonance imaging system or a magnetic resonance spectroscopy system - Google Patents

Sensor and magnetic field unit for use within a magnetic resonance imaging system or a magnetic resonance spectroscopy system Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Sensor (1) zur Verwendung innerhalb eines Magnetresonanztomographie-Systems oder eines Magnetresonanzspektroskopie-Systems, umfassend mindestens ein Gradientenspulensystem (4) zur Erzeugung eines Gradientenfeldes und mindestens eine Empfangsspule (3) zum Vermessen eines Hochfrequenzfeldes. Die mindestens eine Empfangsspule (3) und das mindestens eine Gradientenspulensystem (4) sind auf einer Halterung (2) befestigt, wobei die Halterung (2) mit der mindestens einen Empfangsspule (3) und dem mindestens einen Gradientenspulensystem (4) in eine Mundhöhle (21) in unmittelbarer Nachbarschaft zu einem zu untersuchenden Objekt (7) zumindest teilweise einbringbar ist. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Magnetfeldeinheit, die den erfindungsgemäßen Sensor (1) und einen Permanentmagneten zur Erzeugung eines Hauptmagnetfeldes umfasst.The invention relates to a sensor (1) for use within a magnetic resonance tomography system or a magnetic resonance spectroscopy system, comprising at least one gradient coil system (4) for generating a gradient field and at least one receiving coil (3) for measuring a high-frequency field. The at least one receiving coil (3) and the at least one gradient coil system (4) are mounted on a holder (2), wherein the holder (2) with the at least one receiving coil (3) and the at least one gradient coil system (4) into an oral cavity ( 21) in the immediate vicinity of an object to be examined (7) is at least partially introduced. Furthermore, the invention relates to a magnetic field unit which comprises the sensor (1) according to the invention and a permanent magnet for generating a main magnetic field.

Description

Technisches GebietTechnical area

Die Erfindung betrifft einen Sensor und eine Magnetfeldeinheit zur Verwendung innerhalb eines Magnetresonanztomographie-Systems oder eines Magnetresonanzspektroskopie-Systems für dentale Applikationen zur gezielten Darstellung kleiner Volumina innerhalb der Mundhöhle, wie beispielsweise von einem oder mehreren Zähnen.The The invention relates to a sensor and a magnetic field unit for use within a magnetic resonance imaging system or a magnetic resonance spectroscopy system for dental applications for the targeted representation of smaller Volumes within the oral cavity, such as from one or more teeth.

Stand der TechnikState of the art

Die MRT ist ein bildgebendes Verfahren, das heutzutage für dentale Applikationen lediglich in einem sehr begrenzten Umfang im Bereich der Diagnose des Kiefergelenks und für die Planung von kieferchirurgischen Eingriffen eingesetzt werden kann.The MRI is an imaging procedure that is used nowadays for dental applications only to a very limited extent in the field of diagnosis of the temporomandibular joint and for planning of oral surgery.

Eine verbreiterte Anwendung der MRT für den dentalen Bereich scheitert daran, dass auf dem Markt befindliche Apparate für die Ganzkörpertomographie und für die Darstellung von Weichteilgewebe ausgelegt sind. Somit kommt ihr Einsatz für die Darstellung dentaler Strukturen zum einen aufgrund des zu geringen Signal-Rausch-Abstandes und zum anderen aufgrund der hohen Anschaffungs-, Installations- und Betriebskosten im Allgemeinen nicht in Frage.A broadened use of MRI for the dental field fails because of devices on the market for the whole-body tomography and for the presentation are designed by soft tissue. Thus, their commitment comes for the representation of dental structures on the one hand due to the low Signal-to-noise ratio and on the other hand due to the high purchase, Installation and operating costs generally out of the question.

Die DE 20 2007 008 008 U1 offenbart eine Vorrichtung zur Tomographie für Gewebeuntersuchungen von Körperteilen, insbesondere im Mundbereich auf der Basis von mechanischen Anregungen, wobei eine Anordnung von mechanischen Erregern auf Mitteln zur ortsfesten Ausrichtung angeordnet ist, die vorteilhafterweise in den Mund einführbar sind.The DE 20 2007 008 008 U1 discloses a device for tomography for tissue examinations of body parts, in particular in the mouth region on the basis of mechanical excitations, wherein an array of mechanical exciters is arranged on means for fixed alignment, which are advantageously insertable into the mouth.

Die DE 101 47 743 C1 offenbart eine Hochfrequenz-Spule, die mittels einer aus einem speziellen Polymer-Werkstoff gefertigten Vorrichtung möglichst eng an die Anatomie des zu untersuchenden Körperteils angepasst wird. Dadurch kann ein höherer Signal-zu-Rausch-Abstand erzielt werde.The DE 101 47 743 C1 discloses a high-frequency coil, which is adapted as closely as possible to the anatomy of the body part to be examined by means of a device made of a special polymer material. As a result, a higher signal-to-noise ratio can be achieved.

Eine intraorale Empfangsspule für dentale Anwendungen ist aus dem Artikel „In Vivo MRI-Based Dental Impression Using an Intraoral RF Receiver Coil” von P. M. Jakob et al. erschienen im Concepts in Magnetic Resonance Part B, Magnetic Resonance Engineering, Vol. 33B (4) 244–251, 2008 , bekannt, wobei die intraorale Empfangsspule zur Verwendung innerhalb eines Ganzkörpertomographen ausgelegt ist.An intraoral receiving coil for dental applications is from the article "In Vivo MRI-Based Dental Impression Using an Intraoral RF Receiver Coil" by PM Jakob et al. published in Concepts in Magnetic Resonance Part B, Magnetic Resonance Engineering, Vol. 33B (4) 244-251, 2008 , wherein the intraoral receiving coil is adapted for use within a whole body tomograph.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Sensor und eine Magnetfeldeinheit zur Verwendung in einem Magnetresonanztomographie- oder Magnetresonanzspektroskopie-Systems bereitzustellen, die auf einen dental-spezifischen Einsatz zugeschnitten sind und sich insbesondere zur verbesserten Abbildung von einem oder mehreren Zähnen eignen.task The present invention is a sensor and a magnetic field unit for use in a magnetic resonance or magnetic resonance spectroscopy system provide tailored to a dental-specific use are and in particular for the improved illustration of one or more teeth.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Der erfindungsgemäße Sensor zur Verwendung innerhalb eines Magnetresonanztomographie-Systems umfasst mindestens eine Empfangsspule zum Vermessen eines Hochfrequenzfeldes. Die mindestens eine Empfangsspule und mindestens ein Gradientenspulensystem zur Erzeugung eines Gradientenfeldes sind auf einer Halterung befestigt, die zusammen mit der mindestens einen Empfangsspule und dem mindestens einen Gradientenspulensystem in eine Mundhöhle in unmittelbarer Nachbarschaft zu einem zu untersuchenden Objekt zumindest teilweise einbringbar ist.Of the Sensor according to the invention for use within a magnetic resonance imaging system comprises at least one Receiver coil for measuring a high-frequency field. The least a receiving coil and at least one gradient coil system for Generation of a gradient field are mounted on a holder which together with the at least one receiving coil and the at least a gradient coil system in an oral cavity in the immediate Neighborhood to an object to be examined at least partially can be introduced.

Dadurch kann die Empfangsspule möglichst nah an ein zu untersuchende Objekt gebracht und damit ein höherer Signal- zu-Rausch-Abstand im empfangenen Signal erreicht werden. Durch das Anordnen der Halterung an oder um das zu untersuchende Objekt, nämlich einen oder mehrere Zähne, ist eine Fixierung des Gradientenspulensystem und auch der Empfangsspule gegenüber dem zu untersuchenden Objekt möglich, ohne den Patienten fixieren zu müssen. So können Fehler vermieden werden, die durch eine Bewegung des Objekts relativ zum Gradientenspulensystem und zur Empfangsspule hervorgerufen werden, vermieden werden, ohne das Wohlbefinden des Patienten während einer Aufnahme durch eine äußere Fixierung zu beeinträchtigen.Thereby the receiver coil as close as possible to be examined Object brought and thus a higher signal-to-noise ratio be achieved in the received signal. By placing the bracket at or around the object to be examined, namely one or multiple teeth, is a fixation of the gradient coil system and also the receiver coil opposite the one to be examined Object possible without having to fix the patient. So mistakes can be avoided by a movement of the object relative to the gradient coil system and to the receiver coil be avoided without the well-being of the Patients during a recording by an external Affect fixation.

Vorteilhafterweise sind die mindestens eine Empfangsspule und/oder mindestens eine Spule des mindestens einen Gradientenspulensystems als planare Spulen ausgeformt und die Halterung weist vorteilhafterweise plattenförmige Elemente auf.advantageously, are the at least one receiving coil and / or at least one Coil of the at least one gradient coil system as planar coils formed and the holder advantageously has plate-shaped Elements on.

Dadurch können die Ausmasse des Sensors möglichst klein gehalten werden, so dass er leicht vollständig oder zumindest teilweise in eine Mundhöhle hineingebracht werden kann.Thereby The dimensions of the sensor can be as small as possible be held so that it is easily complete or at least partially into an oral cavity can be brought.

Vorteilhafterweise sind die mindestens eine Empfangsspule und/oder mindestens eine Spule des mindestens einen Gradientenspulensystems sattelförmig ausgebildet und werden in einer U- oder V-förmigen Halterung gehalten, so dass die Spulen an drei Seiten um das zu untersuchende Objekt herumreichen.advantageously, are the at least one receiving coil and / or at least one Spool of the at least one gradient coil system saddle-shaped trained and are in a U- or V-shaped bracket held so that the coils on three sides around the examined Pass the object around.

Dadurch wird das aufzunehmende Objekt, also beispielsweise ein Zahn oder mehrere Zähne, von mindestens zwei zugänglichen Seiten vom Sensor umgeben, um ein möglichst gutes Messsignal zu erhalten.Thereby is the object to be recorded, so for example, a tooth or several teeth, from at least two accessible Pages surrounded by the sensor to get the best possible signal to obtain.

Vorteilhafterweise sind mindestens zwei Empfangsspulen und/oder mindestens zwei Spulen des Gradientenspulensystems auf der Halterung befestigt und so in die Mundhöhle einbringbar, dass die mindestens zwei Empfangsspulen und/oder die mindestens zwei Spulen des Gradientenspulensystems jeweils an mindestens zwei verschiedenen Seiten des zu untersuchend Objekts, beispielsweise eines Zahns oder mehrerer Zähne, angeordnet sind.advantageously, are at least two receiving coils and / or at least two coils of the Gradient coil system mounted on the bracket and so in the Oral cavity introducible that the at least two receiving coils and / or the at least two coils of the gradient coil system, respectively on at least two different sides of the object to be examined, for example, one tooth or more teeth arranged are.

Dadurch kann der Zahn von verschiedenen Seiten vom Sensor umgeben werden, um ein möglichst gutes Messsignal zu erhalten.Thereby the tooth can be surrounded by the sensor from different sides, to get the best possible measurement signal.

Vorteilhafterweise ist der Sensor auf einer Bissschiene angeordnet. Dadurch kann der Sensor durch Aufbeissen des Patienten auf die Bissschiene während einer gesamten Aufnahmedauer fixiert werden.advantageously, the sensor is arranged on a bite rail. This allows the Sensor by biting the patient on the bite rail during be fixed a total recording time.

Vorteilhafterweise weist die Bissschiene eine Führungsschiene auf und der Sensor ist entlang der Führungsschiene längsverschieblich gehalten.advantageously, the bite rail has a guide rail and the Sensor is longitudinally displaceable along the guide rail held.

Dadurch kann die Position des Sensors auf der Bissschiene so gewählt werden, dass sich der Sensor nach Einbringen der Bissschiene in den Mund über die zu untersuchenden Zähne erstreckt.Thereby The position of the sensor on the bite rail can be selected be that the sensor after insertion of the bite rail in the mouth extends over the teeth to be examined.

Vorteilhafterweise sind mindestens zwei Sensoren gleichzeitig zumindest teilweise in die Mundhöhle einbringbar, wobei die mindestens zwei Sensoren entweder gleichzeitig, zeitlich subsequentiell oder zeitlich alternierend ausgelesen werden können.advantageously, At least two sensors are at least partially in at the same time the oral cavity can be introduced, wherein the at least two sensors either at the same time, in terms of time, or alternating in time can be read out.

Dadurch ist es möglich die Vorrichtung nur einmal in der Mundhöhle eines Patienten zu positionieren, um mehrere Bereiche zu vermessen. Auch ein gleichzeitiges Vermessen mehrerer Bereiche kann ermöglicht werden, wobei die beiden Sensoren beispielsweise während eines gemeinsamen Zeitfensters ausgelesen werden können. Die beiden Sensoren können auch jeweils während eines Zeitfensters ausgelesen werden, wobei sich diese Zeitfenster zeitlich überlappenden können oder ohne Überlappung zeitlich aufeinander folgen.Thereby it is possible the device only once in the oral cavity position a patient to measure multiple areas. A simultaneous measurement of several areas can be made possible be, with the two sensors, for example during a common time window can be read. The two sensors can also be during each a time window are read, with these time windows overlapping in time or without overlap follow each other in time.

Vorteilhafterweise sind die mindestens zwei Sensoren so in der Mundhöhle positionierbar, dass gleichzeitig ein zu untersuchendes Objekt am Oberkiefer und eines am Unterkiefer erfasst werden kann. Dadurch können gleichzeitig oder zumindest nach nur einem Positionierungsschritt Zähne im Oberkiefer und im Unterkiefer vermessen werden.advantageously, the at least two sensors can be positioned in the oral cavity, that at the same time an object to be examined on the upper jaw and one on the lower jaw can be detected. Thereby can simultaneously or at least after only one positioning step Teeth in the upper jaw and in the lower jaw are measured.

Vorteilhafterweise wird die Empfangsspule als Sendespule zur Erzeugung eines Hochfrequenzfeldes verwendet. Dadurch kann in dem MRT-System, in dem der erfindungsgemäße Sensor verwendet werden soll, eine Sendespule eingespart werden.advantageously, the receiving coil is used as a transmitting coil for generating a high-frequency field used. As a result, in the MRI system in which the inventive Sensor is to be used, a transmission coil can be saved.

Vorteilhafterweise ist zur Erzeugung eines Hauptmagnetfeldes mindestens ein Permanentmagnet vorgesehen, der über eine Bügel, der die Rückführung des Magnetflusses ermöglicht, mit der Halterung verbunden ist, wobei der Permanentmagnet zur Aussenseite der Halterung beabstandet ist und außerhalb der Mundhöhle verbleibt, wenn die Halterung innerhalb der Mundhöhle positioniert ist.advantageously, is at least one permanent magnet for generating a main magnetic field provided, via a bracket, the return allows the magnetic flux connected to the holder is, wherein the permanent magnet to the outside of the holder spaced is and remains outside the oral cavity when the holder is positioned inside the oral cavity.

Dadurch kann neben dem Gradientespulensystem und der Empfangsspule eine weitere Komponente des MRT-Systems, in dem der erfindungsgemäße Sensor verwendet wird, direkt an dem Sensor angebracht werden. Weiterhin können eventuell hohe Kosten für einen externen Hauptmagneten eingespart werden.Thereby can in addition to the Gradientespulensystem and the receiving coil a another component of the MRI system in which the inventive Sensor is used, attached directly to the sensor. Farther may be high costs for an external Main magnet can be saved.

Vorteilhafterweise wird der mindestens eine zur Aussenseite der Halterung beabstandete Permanentmagnet abnehmbar an dem Bügel befestigt. Dadurch ist der Permanentmagnet austauschbar. Es ist daher möglich verschiedene Permanentmagnete be reitzustellen und jeweils einen an den Patienten und das Untersuchungsziel angepassten Permanentmagnet auszuwählen und am Bügel zu befestigen.advantageously, is the at least one spaced apart from the outside of the holder Permanent magnet removably attached to the bracket. Thereby the permanent magnet is exchangeable. It is therefore possible different permanent magnets be available and one each adapted to the patient and the study objective permanent magnet select and attach to the bracket.

Vorteilhafterweise ist der Bügel abnehmbar an der Halterung befestigt. Dies ermöglicht es, verschiedene Bügel zu verwenden. So kann jeweils ein an die Anatomie des Patienten und an die Lage des zu untersuchenden Objekts, beispielsweise ein Backenzahn oder ein Schneidezahn, ausgewählt und verwendet werden.advantageously, The bracket is detachably attached to the bracket. This makes it possible to use different stirrups. Thus, one can adapt to the anatomy of the patient and the location of the object to be examined, for example, a molar tooth or an incisor, selected and used.

Vorteilhafterweise ist eine Haltevorrichtung vorgesehen, die am Kopf des Patienten angeordnet werden kann und an der der mindestens eine zur Aussenseite der Halterung beabstandete Permanentmagnet anbringbar ist. Dadurch kann das Gewicht des Permanentmagneten durch die Halterung am Kopf getragen werden und muss nicht vom Patienten mit den Zähnen gehalten werden.advantageously, a holding device is provided on the head of the patient can be arranged and at the at least one to the outside the holder spaced permanent magnet is attachable. Thereby Can the weight of the permanent magnet through the bracket on the head be worn and not from the patient with the teeth being held.

Als einen weiteren Gegenstand umfasst die Erfindung eine Magnetfeldeinheit zur Verwendung innerhalb eines MRT-Systems, die mindestens einen Permanentmagneten zur Erzeugung eines Hauptmagnetfeldes, mindestens ein Gradientenspulensystem zur Erzeugung eines Gradientenfeldes und mindestens eine Empfangsspule zur Erzeugung eines Hochfrequenzfeldes umfasst und den erfindungsgemäßen Sensor verwendet, wobei der mindestens eine Permanentmagnet auf der Halterung angeordnet ist oder die Halterung teilweise oder vollständig ersetzt.When Another object of the invention comprises a magnetic field unit for use within an MRI system, the at least one permanent magnet for generating a main magnetic field, at least one gradient coil system for Generation of a gradient field and at least one receiving coil for generating a high frequency field and the sensor according to the invention used, wherein the at least one permanent magnet on the holder is arranged or the holder partially or completely replaced.

Das Integrieren eines Permanentmagneten in den erfindungsgemäßen Sensor ermöglicht es, eine sehr kleine, kostengünstige weitestgehend intraoral anzuwendende Magnetfeldeinheit eines MRT-Systems bereitzustellen, die auf dentale Applikationen zugeschnitten ist. Die erfindungsgemäße Magnetfeldeinheit, die alle Systemkomponenten eines Magnetresonanzto mographen umfasst, stellt also einen intra-oralen Magnetresonanztomographen dar.The integration of a permanent magnet in the sensor according to the invention makes it possible, a very small, inexpensive largely intra To provide a magnetic field unit to be used orally in an MRI system tailored to dental applications. The magnetic field unit according to the invention, which comprises all system components of a magnetic resonance tomograph, thus represents an intra-oral magnetic resonance tomograph.

Vorteilhafterweise sind beide Pole des mindestens einen Permanentmagneten so ausgebildet, dass sich der homogene Anteil des Hauptmagnetfeldes über das zu untersuchende Objekt, beispielsweise einen oder mehrere Zähne, erstreckt. Dies ermöglicht es, einen oder mehrere Zähne aufzunehmen, ohne die Vorrichtung zwischendurch versetzen zu müssen.advantageously, Both poles of the at least one permanent magnet are formed so that the homogeneous portion of the main magnetic field over the object to be examined, for example one or more teeth, extends. This allows one or more teeth without having to move the device in between.

Vorteilhafterweise ist ein Mittel zur Temperaturstabilisierung des mindestens einen Permanentmagneten vorgesehen.advantageously, is a means for temperature stabilization of the at least one Permanent magnets provided.

Schon leichte Temperaturveränderungen der Permanentmagnete können das von ihnen erzeugte Hauptmagnetfeld verändern. Ein Mittel zur Temperaturstabilisierung ermöglicht es, die Temperatur des Permanentmagneten und damit das durch sie erzeugte Magnetfeld konstant zu halten.Nice slight temperature changes of the permanent magnets can change the main magnetic field generated by them. A means for temperature stabilization it allows the temperature of the permanent magnet and thus the magnetic field generated by it to keep constant.

Vorteilhafterweise ist zur Steuerung des Mittels zur Temperaturstabilisierung ein Temperaturfühler in der Nähe des mindestens einen Permanentmagneten angeordnet. Dadurch kann die Temperatur des Permanentmagneten gemessen und die Temperaturstabilisierung entsprechend gesteuert werden.advantageously, is a temperature sensor for controlling the means for temperature stabilization arranged in the vicinity of the at least one permanent magnet. As a result, the temperature of the permanent magnet can be measured and the Temperature control are controlled accordingly.

Vorteilhafterweise ist das Mittel zur Temperaturstabilisierung ein flüssiger oder gasförmiger Wärmeträger, der in einen Innenraum zwischen den Polen des mindestens einen Permanentmagneten gefüllt wird. Dadurch steht ein relativ großes Volumen für den flüssigen oder gasförmigen Wärmeträger zur Verfügung, wodurch eine effiziente Temperaturstabilisierung möglich ist.advantageously, is the means for temperature stabilization a liquid or gaseous heat carrier, which in an inner space between the poles of the at least one permanent magnet is filled. This is a relatively large Volume for the liquid or gaseous Heat carrier available, creating a efficient temperature stabilization is possible.

Vorteilhafterweise sind mindestens zwei aus der Mundhöhle herausgeführte Schläuche vorgesehen, über die der flüssige oder gasförmige Wärmeträger austauschbar ist. Durch den Wärmeträgeraustausch kann die Temperatur des Permanentmagneten auf einfache Weise stabilisiert werden.advantageously, are at least two led out of the oral cavity Hoses provided over which the liquid or gaseous heat transfer medium exchangeable is. Due to the heat transfer medium, the temperature the permanent magnet can be stabilized in a simple manner.

Vorteilhafterweise weist der mindestens eine Permanentmagnet Kanäle für einen flüssigen oder gasförmigen Wärmeträger oder für Temperaturregulierungselemente auf.advantageously, the at least one permanent magnet has channels for a liquid or gaseous heat carrier or for temperature regulating elements.

Dadurch kann die Temperatur des Permanentmagneten stabilisiert und geregelt werden, ohne dass beispielsweise der gesamte Innenraum zwischen den Permanentmagneten mit einem flüssigen oder gasförmigen Wärmeträger gefüllt werden muss.Thereby The temperature of the permanent magnet can be stabilized and regulated without, for example, the entire interior space between the permanent magnet with a liquid or gaseous Heat transfer medium must be filled.

Vorteilhafterweise ist ein Mittel zur Messung der Magnetfeldstärke des mindestens einen Permanentmagneten vorgesehen. Dadurch kann die Magnetfeldstärke des Hauptmagnetfeldes während einer Aufzeichnung von Messsignalen der Magnetfeldeinheit gemessen und gegebenenfalls aufgezeichnet werden, um auftretende Schwankungen bei einer Auswertung der Messsignale zu berücksichtigen oder entsprechende Korrekturen des Hauptmagnetfeldes vorzunehmen. Die Messung der Magnetfeldstärke ist beispielsweise ohne das vorsehen einer zusätzlichen Messapparatur durch Messen der Resonanzfrequenz möglich.advantageously, is a means of measuring the magnetic field strength of at least provided a permanent magnet. This allows the magnetic field strength of the main magnetic field during a recording of measurement signals the magnetic field unit is measured and optionally recorded, occurring fluctuations in an evaluation of the measurement signals to take into account or appropriate corrections of the main magnetic field make. The measurement of the magnetic field strength is, for example without the provision of an additional measuring apparatus Measuring the resonance frequency possible.

Vorteilhafterweise ist mindestens ein zur Aussenseite der Halterung beabstandeter und ausserhalb der Mundhöhle angeordneter Permanentmagnet über einen Bügel, der die Rückführung des Magnetflusses ermöglicht, mit dem mindestens einen an der Halterung gehaltenen oder die Halterung teilweise oder vollständig ersetzenden Permanentmagneten innerhalb der Mundhöhle verbunden, wobei der Permanentmagnet ausserhalb der Mundhöhle verbleibt, wenn die Halterung innerhalb der Mundhöhle positioniert ist.advantageously, is at least one to the outside of the holder spaced and outside the oral cavity arranged permanent magnet over a strap, which is the return of the Magnetic flux allows, with at least one of the Holding the bracket or the bracket partially or completely replacing permanent magnets within the oral cavity, wherein the permanent magnet remains outside the oral cavity, when the holder is positioned inside the oral cavity is.

Dies ermöglicht es, einen Teil der zur Erzeugung des Hauptmagnetfeldes notwendigen Permanentmagnete nicht auf der Halterung vorzusehen und dadurch die Ausmasse des in die Mundhöhle einbringbaren Teils der Magnetfeldeinheit möglichst gering zu halten.This allows part of generating the main magnetic field necessary permanent magnets do not provide on the holder and thereby the size of the recoverable into the oral cavity Part of the magnetic field unit to keep as low as possible.

Vorteilhafterweise ist der Bügel abnehmbar an dem an der Halterung gehaltenen oder die Halterung teilweise oder vollständig ersetzenden Permanentmagneten befestigt. Dies ermöglicht es, verschieden Bügel zu verwenden. So kann jeweils ein an die Anatomie des Patienten und an die Lage des zu untersuchenden Objekts, beispielsweise ein Backenzahn oder ein Schneidezahn, ausgewählt und verwendet werden.advantageously, the bracket is removable on the held on the bracket or partially or completely replacing the holder Permanent magnets attached. This allows different To use bracket. So can each one to the anatomy the patient and the location of the object to be examined, for example a molar tooth or an incisor, selected and used become.

Als einen weiteren Gegenstand umfasst die Erfindung eine Magnetfeldeinheit eines Magnetresonanzspektroskopie-System (MRS-System) entsprechend der erfindungsgemäßen Magnetfeldeinheit, jedoch ohne Gradientenspulensystem.When Another object of the invention comprises a magnetic field unit a magnetic resonance spectroscopy system (MRS system) accordingly the magnetic field unit according to the invention, however without gradient coil system.

Durch das Verwenden einer Magnetfeldeinheit, welches kein Gradientenspulensystem vorsieht, aber ansonsten alle Merkmale der erfindungsgemäßen Magnetfeldeinheit aufweist, ist zwar keine ortsaufgelöste Vermessung des zu untersuchenden Objekts mehr möglich, aber eine spektroskopische Untersuchung des Objekts im homogenen Bereich des Magnetfeldes. Ein solcher in einem MRS-System zu verwendender Aufbau kann beispielsweise eingesetzt werden, um einen Zahn auf spezifische Komponenten von Karies zu testen.By using a magnetic field unit, which does not provide a gradient coil system, but otherwise has all the features of the magnetic field unit according to the invention, although no spatially resolved measurement of the object to be examined longer possible, but a spectroscopic examination of the object in the homogeneous region of the magnetic field. Such a structure to be used in an MRS system can be used, for example be used to test a tooth for specific components of tooth decay.

Kurzbeschreibung der ZeichnungBrief description of the drawing

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt, dieSeveral Embodiments of the invention are in the drawing shown. It shows that

1A, B, C, D ein erfindungsgemäßer Sensor, die 1A , B, C, D a sensor according to the invention, the

2 eine erfindungsgemäße Magnetfeldeinheit, die 2 a magnetic field unit according to the invention, the

3 eine erfindungsgemäße Magnetfeldeinheit zur spektralen Analyse, die 3 a magnetic field unit according to the invention for spectral analysis, the

4A, B, C, D Möglichkeiten zur Temperaturstabilisierung der Permanentmagneten der Magnetfeldeinheit aus 2, die 4A , B, C, D Options for temperature stabilization of the permanent magnets of the magnetic field unit 2 , the

5 die auf einem Abdrucklöffel beweglich angebrachte Halterung des Sensors aus 1 oder der Magnetfeldeinheit aus 2, die 5 the holder of the sensor movably mounted on an impression tray 1 or the magnetic field unit 2 , the

6 den Abdrucklöffel aus 4 mit zwei darauf angeordneten Halterungen des Sensores aus 1 oder der Magnetfeldeinheit aus 2, die 6 the impression tray off 4 with two brackets of the sensor arranged on it 1 or the magnetic field unit 2 , the

7A, B die Halterung des Sensors aus 1 oder der Magnetfeldeinheit aus 2 mit einem teilweise innerhalb der Mundhöhle und teilweise ausserhalb angeordneten Permanentmagneten, die 7A , B the holder of the sensor 1 or the magnetic field unit 2 with a partially inside the oral cavity and partially outside arranged permanent magnets, the

8 eine Halterung für den ausserhalb angeordneten Permanentmagneten aus 7A und 7B. 8th a holder for the outside arranged permanent magnet 7A and 7B ,

Ausführungsbeispieleembodiments

Ein der Erfindung entsprechender Sensor 1 umfasst eine Halterung 2 an der mindestens eine Empfangsspule 3 zum Empfangen eines Kernspinresonanztomographie-Signals und mindestens ein Gradientenspulensystem 4 bestehend aus mehreren Spulen zur Erzeugung eines Gradientenfeldes gehalten wird. Die Halterung kann beispielsweise U-förmig ausgebildet sein, wie in 1A, 1B und 1C gezeigt, L-förmig wie in 1C dargestellt oder auch V-förmig.A sensor according to the invention 1 includes a bracket 2 at the at least one receiving coil 3 for receiving a nuclear magnetic resonance tomography signal and at least one gradient coil system 4 consisting of a plurality of coils for generating a gradient field is maintained. The holder may for example be U-shaped, as in 1A . 1B and 1C shown, L-shaped as in 1C shown or V-shaped.

Die Empfangsspulen 3 und die Spulen des Gradientenspulensystems 4 werden bevorzugt als planares Spulensystem ausgebildet und können sich beispielsweise sattelförmig über alle drei oder zumindest über zwei Seiten einer U-förmigen Halterung 2 erstrecken, wie in 1A dargestellt. Dabei wird die mindestens eine Spule des Gradientenspulensystems 4 in einer ersten Ebene 5 an den nach innen zeigenden Wänden der U-förmigen Halterung gehalten und die mindestens eine Empfangsspule 3 wird in einer zweiten Ebene 6 an der ersten Ebene 5 gehalten.The receiver coils 3 and the coils of the gradient coil system 4 are preferably formed as a planar coil system and can, for example, saddle-shaped over all three or at least two sides of a U-shaped holder 2 extend as in 1A shown. In this case, the at least one coil of the gradient coil system 4 in a first level 5 held on the inwardly facing walls of the U-shaped bracket and the at least one receiving coil 3 will be in a second level 6 at the first level 5 held.

Weitere mögliche Ausführungsformen sind in 1B, 1C und 1D dargestellt. In 1B und 1D sind zwei Empfangsspulen 3 und die Spulen eines Gradientenspulensystems 4 jeweils an einer der beiden einander zugewandten Seiten der U-förmigen Halterung 2 angeordnet, indem die Spulen des Gradientenspulensystems 4 in einer ersten Ebene 5 an den Seitenwänden der Halterung 2 gehalten werden und die Empfangsspulen 3 in einer zweiten Ebene 6 an der ersten Ebene 5 angeordnet sind. In 1C ist eine Empfangsspule 3 und ein Gradientenspulensystem 4 dargestellt, die jeweils an einer Fläche einer L-förmigen Halterung 2 gehalten werden.Other possible embodiments are in 1B . 1C and 1D shown. In 1B and 1D are two receiving coils 3 and the coils of a gradient coil system 4 in each case on one of the two mutually facing sides of the U-shaped holder 2 arranged by the coils of the gradient coil system 4 in a first level 5 on the side walls of the bracket 2 be held and the receiving coils 3 in a second level 6 at the first level 5 are arranged. In 1C is a receiver coil 3 and a gradient coil system 4 shown, each on a surface of an L-shaped bracket 2 being held.

Die U-förmig ausgebildete Halterung 2 ermöglicht es, die Halterung 2 um das zu untersuchende Objekt 7, beispielsweise einen Zahn herum zu stülpen, so dass die eine oder die mehreren Empfangsspulen 3 das zu untersuchende Objekt von zwei oder sogar drei Seiten umgeben. Dadurch kann die Qualität des Messsignals verbessert werden. Durch das Überstülpen über beispielsweise einen Zahn wird die Halterung an dem zu untersuchenden Objekt 7 gehalten. Dadurch bewegt sich die Halterung 2 und damit auch die mindestens eine Empfangsspule 3 und insbesondere die Spulen des Gradientenspulensystems 4 mit dem zu untersuchenden Objekt 7 mit. So können Fehler, die durch eine Bewegung des zu untersuchenden Objekts 7 relativ zu dem Gradientenfeld bzw. relativ zu der Empfangsspule 3 auftreten, vermieden werden.The U-shaped bracket 2 allows the holder 2 around the object to be examined 7 for example, to put a tooth around so that the one or more receiving coils 3 Surround the object to be examined by two or even three sides. This can improve the quality of the measurement signal. By slipping over, for example, a tooth, the holder on the object to be examined 7 held. This will cause the bracket to move 2 and thus also the at least one receiving coil 3 and in particular the coils of the gradient coil system 4 with the object to be examined 7 With. Thus, errors can be caused by a movement of the object to be examined 7 relative to the gradient field or relative to the receiver coil 3 occur, be avoided.

Die L-förmige Halterung 2 ermöglicht es, die mindestens eine Empfangsspule 3 zumindest von einer Seite nah an das zu untersuchende Objekt 7 heranzubringen. Beispielsweise kann es so an einem oder mehreren Zähnen angeordnet werden, dass die die Empfangsspule 3 und zumindest teilweise das Gradientenspulensystem 4 haltende Fläche seitlich an einem oder mehreren Zähnen anliegt, während die weitere Fläche der Halterung 2 auf der Kaufläche des oder der Zähne aufliegt und beispielsweise durch das Aufbeissen des Patienten fixiert wird.The L-shaped bracket 2 allows the at least one receiver coil 3 at least from one side close to the object to be examined 7 in bringing. For example, it can be arranged on one or more teeth that the receiving coil 3 and at least partially the gradient coil system 4 holding surface bears laterally against one or more teeth, while the further surface of the holder 2 rests on the occlusal surface of the tooth or teeth and is fixed, for example, by biting the patient.

Der Sensor kann innerhalb eines MRT-Systems verwendet werden, das beispielsweise einen supraleitenden Magneten, einen oder mehrere resisitive Elektromagneten oder einen oder mehrere Permanentmagnete zur Erzeugung eines Hauptmagnetfeldes aufweist. Der Patient wird mit dem in der Mundhöhle positionierten Halterung so in dem Hauptmagnetfeld positioniert, dass sich die Halterung und das zu untersuchende Objekt, beispielsweise mehrere Zähne des Ober- und/oder Unterkiefers im homogenen Bereich des Hauptmagnetfeldes befinden.Of the Sensor can be used within an MRI system, for example a superconducting magnet, one or more resistive electromagnets or one or more permanent magnets for generating a main magnetic field having. The patient is positioned with the one in the oral cavity Bracket positioned in the main magnetic field so that the Holder and the object to be examined, for example several Teeth of the upper and / or lower jaw in the homogeneous area of the main magnetic field.

Erfindungsgemäß kann eine Magnetfeldeinheit 8 mit der Halterung 2 realisiert werden, die neben dem Gradientenfeld auch ein für die Magnetresonanztomographie oder Magnetresonanzspektroskopie notwendige Hauptmagnetfeld erzeugt. Dazu wird neben der mindestens einen Empfangsspule 3 und der mindestens einen Spule des Gradientenspulensystems 4 auch noch mindestens ein Permanentmagnet 9 vorgesehen, der ebenfalls auf der Halterung 2 befestigt wird und/oder die Halterung 2 teilweise oder ganz ersetzt. Dafür können beispielsweise zwei Permanentmagnete 9 zur Erzeugung des Hauptmagnetfeldes vorgesehen werden und als seitliche Halteflächen einer U-förmigen Halterung 2 dienen, wie dies in 2 dargestellt ist. Die beiden Pole des Magneten werden dabei so ausgelegt, dass der homogene Anteil des erzeugten Magnetfeldes sich über das gesamte aufzunehmende Objekt 7, also beispielsweise einen oder mehrere Zähne, erstreckt. Zur Rückführung des Magnetfeldes sind diese beiden Permanentmagnete durch eine Brücke 10 verbunden, welche die dritte Seite der U-förmigen Halterung 2 bildet.According to the invention, a magnetic field unit 8th with the bracket 2 be realized, which in addition to the gradient field also generates a necessary for magnetic resonance or magnetic resonance spectroscopy main magnetic field. In addition to the at least one receiver coil 3 and the at least one coil of the gradient coil system 4 also at least one permanent magnet 9 provided, which is also on the bracket 2 is attached and / or the holder 2 partly or completely replaced. For example, two permanent magnets 9 be provided for generating the main magnetic field and as lateral support surfaces of a U-shaped holder 2 serve as in 2 is shown. The two poles of the magnet are designed so that the homogeneous portion of the magnetic field generated over the entire object to be recorded 7 , so for example one or more teeth extends. To return the magnetic field, these two permanent magnets are connected by a bridge 10 connected, which is the third side of the U-shaped bracket 2 forms.

Die Spulen des Gradientenspulensystems 4 werden dann in einer ersten Ebene 5 an den beiden die Seitenflächen bildenden Permanentmagneten 9 gehalten. Die Empfangsspulen 3 werden ebenfalls zwischen den Permanentmagneten 9 angeordnet und jeweils in einer zweiten Ebene 6 beispielsweise an der ersten Ebene 5 gehalten.The coils of the gradient coil system 4 then be in a first level 5 on the two side surfaces forming permanent magnet 9 held. The receiver coils 3 are also between the permanent magnets 9 arranged and each in a second level 6 for example, at the first level 5 held.

Zur Erzeugung des Hochfrequenzfeldes kann entweder die Empfangsspule 3 eingesetzt werden oder eine weitere planare Spule als Sendespule an den einander zugewandten Seiten der Permanentmagneten 9 oder an der zweiten die Empfangsspule 3 enthaltenden Ebene 6 angeordnet werden.To generate the high frequency field, either the receiving coil 3 be used or another planar coil as a transmitting coil on the mutually facing sides of the permanent magnet 9 or at the second, the receiving coil 3 containing level 6 to be ordered.

Die erfindungsgemäße Magnetfeldeinheit 8 kann auch zur spektralen Analyse des zu untersuchenden Objekts 7 verwendet werden. Vorteilhafterweise wird dabei nur ein Hauptmagnetfeld, ein Hochfrequenzfeld und kein Gradientenfeld verwendet. Dadurch kann zwar nicht mehr ortsaufgelöst gemessen werden, aber das Signal zu Rausch Verhältnis verbessert sich. Die erfindungsgemäße Magnetfeldeinheit kann dafür entweder ohne ein Gradientenspulensystem 4 aufgebaut werden, wie in 3 dargestellt, oder das Gradientenfeld kann ausgeschaltet werden. Das Hauptmagnetfeld kann wie beschrieben mittels Permanentmagneten 9 erzeugt werden, die auch als seitliche Halterung 2 für die Empfangsspule 3 dienen. Das Hochfrequenzfeld kann wie vorher beschrieben entweder durch eine Sendespule, die ebenfalls an den Seitenflächen der Permanentmagneten 9 angeordnet wird, oder durch die Empfangsspule 3 erzeugt werden. Durch spektrale Analyse können im untersuchten Objekt 7 beispielsweise Komponenten der Karies aufgrund ihres spezifischen spektroskopischen Fingerabdrucks nachgewiesen werden.The magnetic field unit according to the invention 8th can also be used for spectral analysis of the object to be examined 7 be used. Advantageously, only a main magnetic field, a high-frequency field and no gradient field are used. Although this makes it impossible to measure spatially resolved, the signal to noise ratio improves. The magnetic field unit according to the invention can for this purpose either without a gradient coil system 4 be built up as in 3 or the gradient field can be turned off. The main magnetic field can as described by means of permanent magnets 9 be generated, which also serves as a lateral bracket 2 for the receiver coil 3 serve. The high-frequency field can, as previously described, either by a transmitting coil, which also on the side surfaces of the permanent magnets 9 is arranged, or by the receiving coil 3 be generated. Through spectral analysis, in the examined object 7 For example, components of the caries are detected due to their specific spectroscopic fingerprint.

Die in 3 dargestellte Magnetfeldeinheit kann nicht nur Teil eines Magnetresonanzspektroskopie-Systems sein, sie kann natürlich auch innerhalb eines MRT-Systems verwendet werden, wobei ein für die Magnetresonanztomographie notwendiges Gradientenfeld mittels eines aus dem Stand der Technik bekannten externen Gradientenspulensystems erzeugbar ist. Die Spulen des Gradientespulensystems werden so in der Nähe des fixierten Patienten positioniert, dass das Gradientenfeld im Bereich des zu untersuchenden Objekts, also beispielsweise mehrerer Zähne des Patienten, den gewünschten Verlauf aufweist.In the 3 Not only can the magnetic field unit shown be part of a magnetic resonance spectroscopy system, it can of course also be used within an MRI system, wherein a gradient field necessary for magnetic resonance tomography can be generated by means of an external gradient coil system known from the prior art. The coils of the gradient coil system are positioned in the vicinity of the fixed patient in such a way that the gradient field in the region of the object to be examined, for example a plurality of teeth of the patient, has the desired course.

Zur Leistungsversorgung, zur Steuerung und/oder zum Auslesen des mindestens einen Gradientenspulensystems 4 und der mindestens einen Empfangsspule 3 sind Leitungen vorgesehen, die nach Einbringen der Halterung in die Mundhöhle eines Patienten P aus der Mundhöhle zu einer Steuer- und Kontrolleinheit 11 geführt werden.For power supply, for controlling and / or for reading the at least one gradient coil system 4 and the at least one receiving coil 3 Lines are provided, which after insertion of the holder into the oral cavity of a patient P from the oral cavity to a control and monitoring unit 11 be guided.

Zur Temperaturstabilisierung des mindestens einen Permanentmagneten 9 kann beispielsweise ein flüssiger oder gasförmiger Wärmeträger 12 dienen, der in dem Zwischenraum zwischen den Permanentmagneten 9 vorgesehen wird. Eine notwendige Abdichtvorrichtung 13 kann aus einem flexiblen Material wie Gummi ausgeführt sein und wie in 4A dargestellt, um das zu untersuchende Objekt 7 herum bis zu den Permanentmagneten 9 reichen.For temperature stabilization of the at least one permanent magnet 9 For example, a liquid or gaseous heat carrier 12 serve in the space between the permanent magnets 9 is provided. A necessary sealing device 13 can be made of a flexible material such as rubber and as in 4A represented to the object to be examined 7 around to the permanent magnets 9 pass.

Die Abdichtvorrichtung 13 weist weiterhin zwei Schläuche 14 auf, über die der flüssige oder gasförmige Wärmeträger 12 zu- und abgeführt werden kann. Dazu kann ein Kreislauf vorgesehen sein, der beispielsweise entsprechend der Tempera turmessung eines beispielsweise an der Wand des Permanentmagneten 9 angebrachten Temperaturfühlers 15 gesteuert wird. Die Temperaturmessung kann beispielsweise optisch durch einen Lichtleiter erfolgen.The sealing device 13 still has two hoses 14 on, over which the liquid or gaseous heat carrier 12 can be added and removed. For this purpose, a circuit may be provided, the turmessung example, according to the temperature, for example, on the wall of the permanent magnet 9 attached temperature sensor 15 is controlled. The temperature measurement can for example be made optically by a light guide.

Eine weitere Möglichkeit zur Temperaturstabilisierung der Permanentmagnete 9 wäre eine in die Permanentmagneten 9 integrierte Kühlvorrichtungen. Dies können beispielsweise Kanäle 16 für einen flüssigen oder gasförmigen Wärmeträger 12 oder Temperaturregulierungselemente 17 sein, wie sie in 4B, 4C und 4D dargestellt sind.Another possibility for temperature stabilization of the permanent magnets 9 would be one in the permanent magnets 9 integrated cooling devices. These can be channels, for example 16 for a liquid or gaseous heat carrier 12 or temperature regulating elements 17 be like her in 4B . 4C and 4D are shown.

Durch eine Temperaturstabilisierung des mindestens einen Permanentmagneten 9 kann das erzeugte Hauptmagnetfeld konstant gehalten werden. Es ist aber auch möglich, Abweichungen die zum Beispiel durch Temperaturänderungen auftreten, in der Auswertung der Messdaten zu berücksichtigen. Dazu kann ein Mittel zum Vermessen des Hauptmagnetfeldes beispielsweise über die Resonanzfrequenz vorgesehen werden.By a temperature stabilization of the at least one permanent magnet 9 The generated main magnetic field can be kept constant. However, it is also possible to take into account deviations that occur, for example, due to temperature changes in the evaluation of the measured data. For this purpose, a means for measuring the main magnetic field can be provided, for example, via the resonance frequency.

Wie in 5 dargestellt, kann die Halterung 2 des erfindungsgemäßen Sensors 1 aus 1 oder der erfindugngsgemäßen Magnetfeldeinheit 8 aus 2 zur stabilen Positionierung in der Mundhöhle 21, auf einer Bissschiene 18 montiert werden. Die Bissschien 18 kann beispielsweise die Form eines Abdrucklöffels haben. Es kann weiterhin eine Führungsschiene 19 vorgesehen sein an der die Halterung 2 längsverschieblich gehalten wird, so dass der Sensor 1 bzw. die Magnetfeldeinheit an einer beliebigen Position entlang der Zahnreihe im Mund positioniert werden kann. Durch das Aufbeissen des Patienten auf die Bissschiene 18 wird der Sensor 1 oder die Magnetfeldeinheit 8 gegenüber dem zu untersuchenden Objekt 7 fixiert.As in 5 shown, the holder can 2 the sensor according to the invention 1 out 1 or the magnetic field unit according to the invention 8th out 2 for stable positioning in the oral cavity 21 , on a bite rail 18 to be assembled. The Bissschien 18 may for example have the shape of an impression tray. It can also be a guide rail 19 be provided on the the holder 2 is held longitudinally displaceable, so that the sensor 1 or the magnetic field unit can be positioned at any position along the row of teeth in the mouth. By biting the patient on the bite rail 18 becomes the sensor 1 or the magnetic field unit 8th opposite the object to be examined 7 fixed.

Durch das Vorsehen und die simultane Nutzung zweier Sensoren 1 oder zweier Magnetfeldeinheiten 8, die in entgegenge setzter Orientierung auf derselben Bissschiene 18 angebracht sind, wie es in 6 dargestellt ist, kann ein zu untersuchendes Objekt im Oberkiefer und eines im Unterkiefer simultan vermessen werden.By providing and using two sensors simultaneously 1 or two magnetic field units 8th in the opposite orientation on the same bite rail 18 are attached as it is in 6 is shown, an object to be examined in the upper jaw and one in the lower jaw can be measured simultaneously.

In 7 ist eine Ausführungsvariante der erfindungsgemäßer Magnetfeldeinheit 8 dargestellt, die zur Erzeugung des Hauptmagnetfeldes mindestens einen Permanentmagneten 20 aufweist, der nach Einbringen der Halterung 2 in die Mundhöhle 21 ausserhalb verbleibt. Dazu ist der Permanentmagnet 20 über einen entsprechend geformten Bügel 22 mit Halterung 2 oder dem auf der Halterung angebrachten Permanentmagneten 9 verbunden. Die 7A zeigt einen entsprechenden Aufbau zur Vermessung von Backenzähnen, wobei der Bügel entsprechend lang und U-förmig ist, so dass der Permanentmagnet 20 ausserhalb der Mundhöhle und seitlich neben der Halterung angeordnet ist, wenn die Halterung an dem oder den zu vermessenden Backenzähnen positioniert ist. In 7B ist der Aufbau so verändert, dass er sich zur Vermessung der Frontzähne eignet. Dazu ist der Bügel gerade und eher kurz ausgeformt.In 7 is an embodiment of the inventive magnetic field unit 8th shown, for generating the main magnetic field at least one permanent magnet 20 having, after insertion of the holder 2 into the oral cavity 21 remains outside. This is the permanent magnet 20 via a correspondingly shaped bracket 22 with bracket 2 or the permanent magnet mounted on the bracket 9 connected. The 7A shows a corresponding structure for the measurement of molars, wherein the bracket is correspondingly long and U-shaped, so that the permanent magnet 20 is arranged outside the oral cavity and laterally next to the holder when the holder is positioned on the one or more molars to be measured. In 7B The structure is so changed that it is suitable for measuring the anterior teeth. For this, the hanger is straight and rather short.

Damit man nicht zwei völlig eigenständige Aufbauten braucht, um verschiedene Regionen innerhalb der Mundhöhle 21 zu vermessen, können entsprechend verschieden geformte Bügel 22 und weitere Permanentmagneten 20 vorgesehen sein, die austauschbar mit der Halterung 2 oder dem auf der Halterung 2 angebrachten Permanentmagneten 9 verbunden werden können. Es können auch verschieden geformte und/oder verschieden große Bügel 22 und Permanentmagnete 20 vorgesehen sein, um den Aufbau an die anatomischen Gegebenheiten des Patienten P anzupassen.So you do not need two completely separate structures to different regions within the oral cavity 21 to gauge, accordingly, differently shaped straps 22 and further permanent magnets 20 be provided, which is interchangeable with the holder 2 or on the bracket 2 attached permanent magnets 9 can be connected. It can also different shaped and / or different sized bracket 22 and permanent magnets 20 be provided to adapt the structure of the anatomical conditions of the patient P.

In 8 ist eine mögliche Halterung 23 dargestellt, die am Kopf des Patienten P angeordnet werden kann und an der der mindestens eine zur Halterung 2 beabstandete Permanentmagnet 20 gehalten werden kann. Auch Kabel zur Verbindung der Magnetfeldeinheit 8 mit der Steuer- und Kontrolleinheit 11 können beispielsweise an der Halterung 23 gehalten werden.In 8th is a possible bracket 23 represented, which can be arranged on the head of the patient P and at the at least one for mounting 2 spaced permanent magnet 20 can be held. Also cables for connecting the magnetic field unit 8th with the control unit 11 For example, on the bracket 23 being held.

Störungen im zu messenden Magnetresonanz-Signal können, wie im Rahmen der Magnetresonanztomographie üblich, durch eine Abschirmung des gesamten Messvolumens gegen äußere Hochfrequenzfelder vermieden werden. Eine Abschirmung sollte möglichst so ausgebildet sein, dass sie den gesamten Patienten umschließt. Es kann auch eine gesamter Raum entsprechend abgeschirmt werden, in der der erfindungsgemäße Sensor 1 bzw. die Magnetfeldeinheit innerhalb eines MRT-Systems betrieben wird. Alternativ kann der Patient mit einer Erdung versehen werden, um die Wirkung des Körpers als Antenne zu minimieren.Disturbances in the magnetic resonance signal to be measured can, as usual in the context of magnetic resonance tomography, be avoided by shielding the entire measurement volume from external high-frequency fields. If possible, a shield should be designed so that it encloses the entire patient. It can also be shielded corresponding to an entire room in which the sensor according to the invention 1 or the magnetic field unit is operated within an MRI system. Alternatively, the patient may be grounded to minimize the effect of the body as an antenna.

11
Sensorsensor
22
Halterungbracket
33
Empfangsspulereceiving coil
44
Gradientenspulensystemgradient coil
55
erste Ebenefirst level
66
zweite Ebenesecond level
77
zu untersuchendes Objekt, beispielsweise Zahnto examining object, for example tooth
88th
Magnetfeldeinheitmagnetic unit
99
Permanentmagnetpermanent magnet
1010
Brückebridge
1111
Steuer- und KontrolleinheitTax- and control unit
1212
flüssiger oder gasförmiger Wärmeträgerliquid or gaseous heat carrier
1313
Abdichtvorrichtungsealing
1414
Schlauchtube
1515
Temperaturfühlertemperature sensor
1616
Kanalchannel
1717
TemperaturregulierungselementeTemperature control elements
1818
Bissschieneoral appliance
1919
Führungsschieneguide rail
2020
Permanentmagnetpermanent magnet
2121
Mundhöhleoral cavity
2222
Bügelhanger
2323
Haltevorrichtungholder
PP
Patientpatient

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 202007008008 U1 [0004] - DE 202007008008 U1 [0004]
  • - DE 10147743 C1 [0005] - DE 10147743 C1 [0005]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • - „In Vivo MRI-Based Dental Impression Using an Intraoral RF Receiver Coil” von P. M. Jakob et al. erschienen im Concepts in Magnetic Resonance Part B, Magnetic Resonance Engineering, Vol. 33B (4) 244–251, 2008 [0006] - "In Vivo MRI-Based Dental Impression Using an Intraoral RF Receiver Coil" by PM Jakob et al. published in Concepts in Magnetic Resonance Part B, Magnetic Resonance Engineering, Vol. 33B (4) 244-251, 2008 [0006]

Claims (25)

Sensor (1) zur Verwendung innerhalb eines Magnetresonanztomographie-Systems (MRT-System), umfassend mindestens eine Empfangsspule (3) zum Vermessen eines Hochfrequenzfeldes, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Empfangsspule (3) und mindestens ein Gradientenspulensystem (4) zur Erzeugung eines Gradientenfeldes auf einer Halterung (2) befestigt sind, wobei die Halterung (2) mit der mindestens einen Empfangsspule (3) und das mindestens eine Gradientenspulensystem (4) in eine Mundhöhle (21) in unmittelbarer Nachbarschaft zu einem zu untersuchenden Objekt (7) zumindest teilweise einbringbar ist.Sensor ( 1 ) for use within a magnetic resonance imaging (MRI) system, comprising at least one receiving coil ( 3 ) for measuring a high-frequency field, characterized in that the at least one receiving coil ( 3 ) and at least one gradient coil system ( 4 ) for generating a gradient field on a holder ( 2 ) are fastened, wherein the holder ( 2 ) with the at least one receiving coil ( 3 ) and the at least one gradient coil system ( 4 ) into an oral cavity ( 21 ) in the immediate vicinity of an object to be examined ( 7 ) is at least partially recoverable. Sensor (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Empfangsspule (3) und/oder mindestens eine Spule des mindestens einen Gradientenspulensystems (4) als planare Spulen ausgeformt sind und die Halterung (2) plattenförmige Elemente aufweist.Sensor ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the at least one receiving coil ( 3 ) and / or at least one coil of the at least one gradient coil system ( 4 ) are formed as planar coils and the holder ( 2 ) has plate-shaped elements. Sensor (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Empfangsspule (3) und/oder mindestens eine Spule des mindestens einen Gradientenspulensystems (4) sattelförmig ausgebildet sind und die Halterung U- oder V-förmigen ausgeformt ist, so dass die Empfangsspule (3) sowie die mindestens eine Spule des Gradientenspulensystems (4) an drei Seiten um das zu untersuchende Objekt (7) herumreichen.Sensor ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the at least one receiving coil ( 3 ) and / or at least one coil of the at least one gradient coil system ( 4 ) are formed saddle-shaped and the holder is U- or V-shaped, so that the receiving coil ( 3 ) and the at least one coil of the gradient coil system ( 4 ) on three sides around the object to be examined ( 7 ) pass around. Sensor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Empfangsspulen (3) und/oder mindestens zwei Spulen des Gradientenspulensystems (4) auf der Halterung (2) befestigt sind und so in die Mundhöhle (21) einbringbar sind, dass die mindestens zwei Empfangsspulen (3) und/oder die mindestens zwei Spulen des Gradientenspulensystems (4) jeweils an mindestens zwei verschiedenen Seiten des zu untersuchenden Objekts (7), beispielsweise eines oder mehrerer Zähne, angeordnet sind.Sensor ( 1 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that at least two receiving coils ( 3 ) and / or at least two coils of the gradient coil system ( 4 ) on the bracket ( 2 ) are attached and so into the oral cavity ( 21 ) can be introduced, that the at least two receiving coils ( 3 ) and / or the at least two coils of the gradient coil system ( 4 ) on at least two different sides of the object to be examined ( 7 ), For example, one or more teeth are arranged. Sensor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (1) auf einer Bissschiene (18) angeordnet ist.Sensor ( 1 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the sensor ( 1 ) on a bite rail ( 18 ) is arranged. Sensor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bissschiene (18) eine Führungsschiene (19) aufweist und dass der Sensor (1) entlang der Führungsschiene (19) längsverschieblich gehalten ist.Sensor ( 1 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the bite rail ( 18 ) a guide rail ( 19 ) and that the sensor ( 1 ) along the guide rail ( 19 ) is held longitudinally displaceable. Sensor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Sensoren (1) gleichzeitig zumindest teilweise in die Mundhöhle (21) einbringbar sind und dass die mindestens zwei Sensoren (1) entweder gleichzeitig, zeitlich subsequentiell oder zeitlich alternierend ausgelesen werden können.Sensor ( 1 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that at least two sensors ( 1 ) at least partially into the oral cavity ( 21 ) and that the at least two sensors ( 1 ) can be read out either simultaneously, temporally or alternatively in terms of time. Sensor (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Sensoren (1) so in der Mundhöhle (21) positionierbar sind, dass gleichzeitig ein zu untersuchendes Objekt am Oberkiefer und eines am Unterkiefer erfasst wird.Sensor ( 1 ) according to claim 7, characterized in that the at least two sensors ( 1 ) so in the oral cavity ( 21 ) are positioned so that at the same time an object to be examined on the upper jaw and one on the lower jaw is detected. Sensor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Empfangsspule (3) als eine Sendespule zur Erzeugung eines Hochfrequenzfeldes verwendet wird.Sensor ( 1 ) according to one of claims 1 to 8, characterized in that the receiving coil ( 3 ) is used as a transmitting coil for generating a high-frequency field. Sensor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung eines Hauptmagnet feldes mindestens ein Permanentmagnet (20) vorgesehen ist, der über einen Bügel (22), der eine Rückführung eines Magnetflusses ermöglicht, mit der Halterung (2) verbunden ist, wobei der Permanentmagnet (20) zur Aussenseite der Halterung beabstandet ist und außerhalb der Mundhöhle (21) angeordnet ist, wenn die Halterung innerhalb der Mundhöhle (21) positioniert ist.Sensor ( 1 ) according to one of claims 1 to 9, characterized in that for generating a main magnetic field at least one permanent magnet ( 20 ) provided by a bracket ( 22 ), which allows a return of a magnetic flux, with the holder ( 2 ), wherein the permanent magnet ( 20 ) is spaced to the outside of the holder and outside the oral cavity ( 21 ) is arranged when the holder within the oral cavity ( 21 ) is positioned. Sensor (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine zur Halterung (2) beabstandete Permanentmagnet (20) abnehmbar an dem Bügel (22) befestigt wird.Sensor ( 1 ) according to claim 10, characterized in that the at least one for mounting ( 2 ) spaced permanent magnet ( 20 ) removable on the bracket ( 22 ) is attached. Sensor (1) nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Bügel (22) abnehmbar an der Halterung (2) befestigt wird.Sensor ( 1 ) according to claim 10 or 11, characterized in that the bracket ( 22 ) detachable on the holder ( 2 ) is attached. Sensor (1) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Haltevorrichtung (23) vorgesehen ist, die an einem Kopf des Patienten (P) angeordnet werden kann und an welcher der mindestens eine zur Halterung (2) beabstandete Permanentmagnet (20) anbringbar ist.Sensor ( 1 ) according to one of claims 10 to 12, characterized in that a holding device ( 23 ) is provided, which can be arranged on a head of the patient (P) and at which the at least one for mounting ( 2 ) spaced permanent magnet ( 20 ) is attachable. Magnetfeldeinheit (8) zur Verwendung innerhalb eines MRT-Systems, umfassend mindestens einen Permanentmagneten (9) zur Erzeugung eines Hauptmagnetfeldes, mindestens ein Gradientenspulensystem (4) zur Erzeugung eines Gradientenfeldes und mindestens eine Empfangsspule (3) für ein Hochfrequenzfeld, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sensor (1) nach einem der Ansprüchen 1 bis 13 verwendet wird, wobei der mindestens eine Permanentmagnet (9) auf der Halterung (2) angeordnet ist oder die Halterung (2) teilweise oder vollständig ersetzt.Magnetic field unit ( 8th ) for use within an MRI system, comprising at least one permanent magnet ( 9 ) for generating a main magnetic field, at least one gradient coil system ( 4 ) for generating a gradient field and at least one receiving coil ( 3 ) for a high-frequency field, characterized in that a sensor ( 1 ) according to one of claims 1 to 13, wherein the at least one permanent magnet ( 9 ) on the bracket ( 2 ) is arranged or the holder ( 2 ) partially or completely replaced. Magnetfeldeinheit (8) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass beide Pole des mindestens einen Permanentmagneten (9) so ausgebildet sind, dass sich der homogene Anteil des Hauptmagnetfeldes über das zu untersuchende Objekt (7), beispielsweise einen Zahn oder mehrere Zähne, erstreckt.Magnetic field unit ( 8th ) according to claim 14, characterized in that both poles of the at least one permanent magnet ( 9 ) are formed so that the homogeneous portion of the main magnetic field on the object to be examined ( 7 ), For example, a tooth or more teeth, he stretches. Magnetfeldeinheit (8) nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass ein Mittel zur Temperaturstabilisierung des mindestens einen Permanentmagneten (9) vorgesehen ist.Magnetic field unit ( 8th ) according to claim 14 or 15, characterized in that a means for temperature stabilization of the at least one permanent magnet ( 9 ) is provided. Magnetfeldeinheit (8) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass zur Steuerung des Mittels zur Temperaturstabilisierung ein Temperaturfühler (15) in der Nähe des mindestens einen Permanentmagneten angeordnet ist.Magnetic field unit ( 8th ) according to claim 16, characterized in that for controlling the means for temperature stabilization a temperature sensor ( 15 ) is arranged in the vicinity of the at least one permanent magnet. Magnetfeldeinheit (8) nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zur Temperaturstabilisierung ein flüssiger oder gasförmiger Wärmeträger (12) ist, der in einen Innenraum zwischen den Polen des mindestens einen Permanentmagneten gefüllt wird.Magnetic field unit ( 8th ) according to claim 16 or 17, characterized in that the means for temperature stabilization a liquid or gaseous heat carrier ( 12 ), which is filled in an inner space between the poles of the at least one permanent magnet. Magnetfeldeinheit (8) nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei aus der Mundhöhle (21) herausgeführte Schläuche (14) vorgesehen sind, über die der flüssige oder gasförmige Wärmeträger (12) austauschbar ist.Magnetic field unit ( 8th ) according to claim 18, characterized in that at least two from the oral cavity ( 21 ) lead out hoses ( 14 ) are provided, via which the liquid or gaseous heat carrier ( 12 ) is interchangeable. Magnetfeldeinheit (8) nach einem der Ansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Permanentmagnet (9) Kanäle (16) für einen flüssigen oder gasförmigen Wärmeträger (12) oder für Temperaturregulierungselemente (17) aufweist.Magnetic field unit ( 8th ) according to one of claims 14 to 19, characterized in that the at least one permanent magnet ( 9 ) Channels ( 16 ) for a liquid or gaseous heat carrier ( 12 ) or for temperature regulating elements ( 17 ) having. Magnetfeldeinheit (8) nach einem der Ansprüche 14 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass ein Mittel zur Messung der Magnetfeldstärke des mindestens einen Permanentmagneten (9) vorgesehen ist.Magnetic field unit ( 8th ) according to one of claims 14 to 20, characterized in that a means for measuring the magnetic field strength of the at least one permanent magnet ( 9 ) is provided. Magnetfeldeinheit (8) nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine weitere Spule vorgesehen ist, mit der Veränderungen des Hauptmagnetfeldes ausgeglichen werden können.Magnetic field unit ( 8th ) according to claim 21, characterized in that at least one further coil is provided, with the changes of the main magnetic field can be compensated. Magnetfeldeinheit (8) nach einem der Ansprüchen 14 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine zur Halterung (2) beabstandete und außerhalb der Mundhöhle (21) angeordnete Permanentmagnet (20) über einen Bügel (22), der eine Rückführung eines Magnetflusses ermöglicht, mit dem mindestens einen an der Halterung (2) gehaltenen oder die Halterung (2) teilweise oder ganz ersetzenden Permanentmagneten (9) innerhalb der Mundhöhle (21) verbunden ist, wobei der Permanentmagnet ausserhalb der Mundhöhle verbleibt, wenn die Halterung innerhalb der Mundhöhle positioniert ist.Magnetic field unit ( 8th ) according to any one of claims 14 to 22, characterized in that the at least one for mounting ( 2 ) spaced and outside the oral cavity ( 21 ) arranged permanent magnet ( 20 ) via a bracket ( 22 ), which allows a return of a magnetic flux, with at least one of the holder ( 2 ) or the holder ( 2 ) partially or completely replacing permanent magnets ( 9 ) within the oral cavity ( 21 ), the permanent magnet remaining outside the oral cavity when the holder is positioned within the oral cavity. Magnetfeldeinheit (8) nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Bügel (22) abnehmbar an dem an der Halterung (2) gehaltenen oder die Halterung (2) teilweise oder ganz ersetzenden Permanentmagneten (9) befestigt wird.Magnetic field unit ( 8th ) according to claim 23, characterized in that the bracket ( 22 ) detachable to the on the bracket ( 2 ) or the holder ( 2 ) partially or completely replacing permanent magnets ( 9 ) is attached. Magnetfeldeinheit eines Magnetresonanzspektroskopie-System entsprechend der Magnetfeldeinheit (8) nach einem der Ansprüche 14 bis 24, jedoch ohne Gradientenspulensystem (4).Magnetic field unit of a magnetic resonance spectroscopy system corresponding to the magnetic field unit ( 8th ) according to any one of claims 14 to 24, but without a gradient coil system ( 4 ).
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