DE102013214307A1 - Lokale Sendespulen / Sendespulenarray in der Wirbelsäulenbildgebung in einem MRI - Google Patents

Lokale Sendespulen / Sendespulenarray in der Wirbelsäulenbildgebung in einem MRI Download PDF

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Hubertus Fischer
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    • G01R33/3415Constructional details, e.g. resonators, specially adapted to MR comprising surface coils comprising arrays of sub-coils, i.e. phased-array coils with flexible receiver channels

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Wirbelsäulenspule (106) für ein Magnetresonanztomographiegerät (101), mit mindestens einem zum Senden vorgesehenen Sende-Spulenelement (TX).

Description

  • Die Erfindung betrifft Verfahren und Vorrichtungen zur MRT-Bildgebung.
  • Magnetresonanzgeräte (MRTs) zur Untersuchung von Objekten und/oder Patienten durch Magnetresonanztomographie sind beispielsweise aus DE10314215B4 bekannt.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine MRT-Bildgebung zu optimieren. Diese Aufgabe wird jeweils durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen und der Beschreibung angegeben.
  • Weitere Merkmale und Vorteile von möglichen Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung.
  • Dabei zeigt:
  • 1 im y-z Querschnitt eine Wirbelsäulenspule mit (Sende-)Spulenelementen zum Senden und mit (Empfangs-)Spulenelementen zum Empfangen,
  • 2 im x-z Querschnitt eine Wirbelsäulenspule mit (Sende-)Spulenelementen zum Senden,
  • 3 oben und unten jeweils Verbindungen der (Sende-)Spulenelemente mit einer Sendeeinrichtung,
  • 4 drei unterschiedlich aufgebaute Spulenelemente,
  • 5 oben und unten jeweils unterschiedlich angeordnete Spulenelemente,
  • 6 schematisch ein MRT-System.
  • 6 zeigt (u.a. insbesondere auch zum technischen Hintergrund) ein (in einem geschirmten Raum oder Faraday-Käfig F befindliches) bildgebendes Magnetresonanzgerät MRT 101 mit einer Ganzkörperspule 102 mit einem hier röhrenförmigen Raum 103 in welchen eine Patientenliege 104 mit einem Körper z.B. eines Untersuchungsobjektes (z.B. eines Patienten) 105 (mit oder ohne Lokalspulenanordnung 106) in Richtung des Pfeils z gefahren werden kann, um durch ein bildgebendes Verfahren Aufnahmen des Patienten 105 zu generieren. Auf dem Patienten ist hier eine Lokalspulenanordnung 106 angeordnet, mit welcher in einem lokalen Bereich (auch field of view oder FOV genannt) des MRT Aufnahmen von einem Teilbereich des Körpers 105 im FOV generiert werden können. Signale der Lokalspulenanordnung 106 können von einer z.B. über Koaxialkabel oder per Funk (167) etc an die Lokalspulenanordnung 106 anschließbaren Auswerteeinrichtung (168, 115, 117, 119, 120, 121 usw.) des MRT 101 ausgewertet (z.B. in Bilder umgesetzt, gespeichert oder angezeigt) werden.
  • Um mit einem Magnetresonanzgerät MRT 101 einen Körper 105 (ein Untersuchungsobjekt oder einen Patienten) mittels einer Magnet-Resonanz-Bildgebung zu untersuchen, werden verschiedene, in ihrer zeitlichen und räumlichen Charakteristik genauestens aufeinander abgestimmte Magnetfelder auf den Körper 105 eingestrahlt. Ein starker Magnet (oft ein Kryomagnet 107) in einer Messkabine mit einer hier tunnelförmigen Öffnung 103, erzeugt ein statisches starkes Hauptmagnetfeld B0, das z.B. 0,2 Tesla bis 3 Tesla oder auch mehr beträgt. Ein zu untersuchender Körper 105 wird auf einer Patientenliege 104 gelagert in einen im Betrachtungsbereich FoV („field of view“) etwa homogenen Bereich des Hauptmagnetfeldes B0 gefahren. Eine Anregung der Kernspins von Atomkernen des Körpers 105 erfolgt über magnetische Hochfrequenz-Anregungspulse B1(x, y, z, t) die über eine hier als (z.B. mehrteilige = 108a, 108b, 108c) Körperspule 108 sehr vereinfacht dargestellte Hochfrequenzantenne (und/oder ggf. eine Lokalspulenanordnung) eingestrahlt werden. Hochfrequenz-Anregungspulse werden z.B. von einer Pulserzeugungseinheit 109 erzeugt, die von einer Pulssequenz-Steuerungseinheit 110 gesteuert wird. Nach einer Verstärkung durch einen Hochfrequenzverstärker 111 werden sie zur Hochfrequenzantenne 108 geleitet. Das hier gezeigte Hochfrequenzsystem ist lediglich schematisch angedeutet. Oft werden mehr als eine Pulserzeugungseinheit 109, mehr als ein Hochfrequenzverstärker 111 und mehrere Hochfrequenzantennen 108a, b, c in einem Magnet-Resonanz-Gerät 101 eingesetzt.
  • Weiterhin verfügt das Magnet-Resonanz-Gerät 101 über Gradientenspulen 112x, 112y, 112z, mit denen bei einer Messung magnetische Gradientenfelder BG(x, y, z, t) zur selektiven Schichtanregung und zur Ortskodierung des Messsignals eingestrahlt werden. Die Gradientenspulen 112x, 112y, 112z werden von einer Gradientenspulen-Steuerungseinheit 114 (und ggf. über Verstärker Vx, Vy, Vz) gesteuert, die ebenso wie die Pulserzeugungseinheit 109 mit der Pulssequenz-Steuerungseinheit 110 in Verbindung steht.
  • Von den angeregten Kernspins (der Atomkerne im Untersuchungsobjekt) ausgesendete Signale werden von der Körperspule 108 und/oder mindestens einer Lokalspulenanordnung 106 empfangen, durch zugeordnete Hochfrequenzvorverstärker 116 verstärkt und von einer Empfangseinheit 117 weiterverarbeitet und digitalisiert. Die aufgezeichneten Messdaten werden digitalisiert und als komplexe Zahlenwerte in einer k-Raum-Matrix abgelegt. Aus der mit Werten belegten k-Raum-Matrix ist mittels einer mehrdimensionalen Fourier-Transformation ein zugehöriges MR-Bild rekonstruierbar.
  • Für eine Spule, die sowohl im Sende- als auch im Empfangsmodus betrieben werden kann, wie z.B. die Körperspule 108 oder eine Lokalspule 106, wird die korrekte Signalweiterleitung durch eine vorgeschaltete Sende-Empfangs-Weiche 118 geregelt.
  • Eine Bildverarbeitungseinheit 119 erzeugt aus den Messdaten ein Bild, das über eine Bedienkonsole 120 einem Anwender dargestellt und/oder in einer Speichereinheit 121 gespeichert wird. Eine zentrale Rechnereinheit 122 steuert die einzelnen Anlagekomponenten.
  • In der MR-Tomographie werden Bilder mit hohem Signal/Rauschverhältnis (SNR) heute in der Regel mit so genannten Lokalspulenanordnungen (Coils, Local Coils) aufgenommen. Dies sind Antennensysteme, die in unmittelbarer Nähe auf (anterior) oder unter (posterior) oder an oder in dem Körper 105 angebracht werden. Bei einer MR-Messung induzieren die angeregten Kerne in den einzelnen (auch als Spulenelemente bezeichneten) Antennen der Lokalspule eine Spannung, die dann mit einem rauscharmen Vorverstärker (z.B. LNA, Preamp) verstärkt und schließlich an die Empfangselektronik weitergeleitet wird. Zur Verbesserung des Signal/Rauschverhältnisses auch bei hochaufgelösten Bildern werden so genannte Hochfeldanlagen eingesetzt (1.5T–12T oder mehr). Wenn an ein MR Empfangssystem mehr Einzelantennen angeschlossen werden können, als Empfänger vorhanden sind, wird zwischen Empfangsantennen und Empfänger z.B. eine Schaltmatrix (auch RCCS genannt) eingebaut. Diese routet die momentan aktiven Empfangskanäle (meist die, die gerade im Field of View des Magneten liegen) auf die vorhandenen Empfänger. Dadurch ist es möglich, mehr Spulenelemente anzuschließen, als Empfänger vorhanden sind, da bei einer Ganzkörperabdeckung nur die Spulen ausgelesen werden müssen, die sich im FoV (Field of View) bzw. im Homogenitätsvolumen des Magneten befinden.
  • Als Lokalspulenanordnung 106 wird z.B. allgemein ein Antennensystem bezeichnet, das z.B. aus einem oder als Array-Spule aus mehreren Antennenelementen (insb. Spulenelementen) bestehen kann. Diese einzelnen Antennenelemente sind z.B. als Loopantennen (Loops), Butterfly, Flexspulen oder Sattelspulen ausgeführt. Eine Lokalspulenanordnung umfasst z.B. Spulenelemente, einen Vorverstärker, weitere Elektronik (Mantelwellensperren etc), ein Gehäuse, Auflagen und meistens ein Kabel mit Stecker, durch den sie an die MRT-Anlage angeschlossen wird. Ein anlagenseitig angebrachte Empfänger 168 filtert und digitalisiert ein von einer Lokalspule 106 z.B. per Funk etc. empfangenes Signal und übergibt die Daten einer digitalen Signalverarbeitungseinrichtung die aus den durch eine Messung gewonnenen Daten meist ein Bild oder ein Spektrum ableitet und dem Nutzer z.B. zur nachfolgenden Diagnose durch ihn und/ oder Speicherung zur Verfügung stellt.
  • 15 zeigen erfindungsgemäße Sendeelemente und Wirbelsäulenspulen.
  • Die Verwendung von lokalen Sendespulen (= LC = Local Coils = Lokalspulen) 106 in der Kernspintomographie könnte diverse Vorteile haben. Es könnten höhere B1-Peak-Werte (Betrags-Maxima) und höhere B1-average-Werte (Durchschnittswerte) erreicht werden. Insbesondere von höheren B1-Peak Werten könnten Applikationen, die sehr hohe B1-Werte in sehr kurzer Zeit benötigen (wie kurze Echozeiten, "Metallbildgebung" zur Unterdrückung von Artefakten an Implantaten, Spektroskopie) profitieren. Außerdem könnten lokale Sendespulen Vorteile bei der SAR-Begrenzung besitzen, wenn sie das Sendefeld nur auf einen dedizierten Teil eines Körpers 105 anwenden (z.B. auf das linke Knie) anstatt auf einen ganzen Körper 105, der in der BodyCoil 103 eines MRT liegt. Darüber hinaus könnten die Begrenzung des Sendefeldes und ein unterschiedlicher Feldverlauf Vorteile bei der Protokollgestaltung (z.B. in der Richtung der Phasenkodierung) erlauben, wenn Einfaltungen von anderen Körperteilen, die nicht untersucht werden sollen stärker unterdrückt werden, da auf diese kein Sendefeld einwirkt. Beispielsweise könnte eine Phasen-Kodier-Richtung in z-Richtung mit weniger Phasen-Oversampling bei einer Knie- oder Kopfbildgebung auskommen, da in z-Richtung die Ausleuchtung einer lokalen Knie oder Kopfspule geringer sein kann. Diese Vorteile können sowohl für einkanalig als auch für mehrkanalig sendende Sende-Spulen zutreffen.
  • Bei der Verwendung von lokal sendenden Spulen 106 könnte es jedoch einen Nachteil geben: Nicht alle Untersuchungen kommen mit dem lokal stark begrenzten und evtl. leicht inhomogeneren Sendefeld einer Lokalspule 106 zurecht. Soll z.B. im Anschluss an eine Kopfuntersuchung mit einer lokalen Sendespule eine C-Spine Untersuchung durchgeführt werden, würden dafür ggf. die Spulen getauscht werden und der Patient umgelagert werden.
  • Vorteile lokaler Sendespulen könnten sein:
    • – ein höherer B1-Feld-Peak (z.B. zur Unterdrückung von B0-Artefakten von Metallimplantaten durch sehr kurze und/oder sehr hohe (starke) B1-Pulse),
    • – ein niedrigeres globales SAR,
    • – ein niedrigeres lokales SAR, da eine (Sende-)Spule TX leichter etwas weiter vom zu untersuchenden Gewebe eines Untersuchungsobjekts 105 weg platziert werden könnte, als bei Verwendung einer Bodycoil (BC) 108a–c (wo dies auf Kosten des Magnetdurchmesser der BC gehen könnte und diesen verteuern könnte)
    • – eine stärkere Lokalisierung der Feldprofile für günstigere Protokollwahl oder bessere Orthogonalität der TX-Profile (pTX).
  • Insbesondere im Bereich einer Wirbelsäule sind manchmal orthopädische Fragestellungen zu beantworten und Patienten mit Metallimplantaten (Schrauben, Metallgewebe, "Cages", etc.) zu untersuchen. Ob die dazu notwendigen sehr hohen B1-Peak-Werte mit einer Bodycoil (BC) 108a–c einfach erreicht werden können könnte auch fraglich sein. Hindernisse könnten dabei die hohe notwendige Sendeleistung, die Spannungsfestigkeit der Bodycoil (BC) 108a–c und SAR-Limits des Patienten 105 selbst sein.
  • Bisher werden im Bereich der Wirbelsäule keine lokal sendenden Spulen eingesetzt. Es bestehen Bedenken, dass zur Unterdrückung von Metallartefakten notwendige B1-Pulsamplituden (z.B. 25–70uT, typ. 35–55uT) in diesem Körperbereich (anders als z.B. im Knie, für das lokal sendende Spulen als Produkte existieren) nicht erreicht werden könnten. Ein Grund kann darin liegen, dass bei einem Betrieb mit einer Bodycoil BC die hohen Peak-Amplituden nicht erreicht werden könnten, da entweder sehr viel Peak-Leistung vom Sender oder eine sehr hohe Effizienz der Bodycoil BC erreicht werden müsste, was beides technisch schwierig und teuer sein kann. Außerdem kann eine Sendeamplitude durch SAR Grenzwerte beschränkt sein. Diese Limitierungen können mit Hilfe einer lokalen Sendespule umgangen / verbessert werden.
  • Ein Lösungsvorschlag nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist folgender:
    Vorgeschlagen wird die Verwendung von mehreren im Gehäuse GH einer Wirbelsäulenspule 106 (nachfolgend auch Spine-RX-Spule genannt) oder einem davon separaten Gehäuse GH2 angeordneten Spulenelementen TX, die zum Senden (TX) verwendet werden können. Besonders vorteilhaft kann dabei eine Staffelung der Spulenelemente TX in z-Richtung (= Wirbelsäulenspulenlängsrichtung und/oder bei Positionierung im Bore 103 Bore-Längsrichtung) sein, so dass nur der Körperbereich eines Untersuchungsobjekts 105 mit einem (HF- und/oder Gradienten-)Sendefeld beaufschlagt wird, in dem sich die zu untersuchende Region-Of-Interest (ROI) befindet. Bei einer Metallbildgebung einer Wirbelsäule sind dies typischerweise einer oder wenige Wirbelkörper.
  • Die in z-Richtung gestaffelten Spulenelemente TX, RX können jeweils zu ihren direkten Nachbarn und evtl. auch zu weiter entfernten Nachbarn (z.B. Nachbarn ihrer Nachbarn) durch induktive oder kapazitive Entkopplung oder durch externe Beschaltung (innerhalb der Lokalspule oder außerhalb) entkoppelt sein. Die Spulenelemente zum Senden TX (= Sende-Spulenelemente) können evtl. auch als Empfangselemente (= Empfangs-Spulenelemente) RX benutzt werden.
  • Besonders vorteilhaft kann eine Ausgestaltung der Wirbelsäulenspule 106 als TX-RX-Hybridspule sein, bei der die Empfangs-Spulenelemente RX nahe an der (Untersuchungsobjekt- nahen) Oberfläche der Wirbelsäulenspule 106 liegen, und die Sende-Spulenelemente TX etwas weiter entfernt (um z.B. 1–7cm) liegen. Ein Vorteil der etwas größeren Entfernung (z.B. bei Positionierung an der Posteriorseite der Spune Spule 106 oder in einem separaten Gehäuse GH2 unter der RX-Spine Spule 106) der Sende-Spulenelemente TX kann eine bessere B1 Homogenität in der ROI sein. Die RX-Elemente können dennoch möglichst nahe am Patienten bleiben, insbesondere wenn eine Anordnung gewählt wird, die die RX-(Sende) und die TX-(Empfangs)Funktion in getrennten Antennenstrukturen realisiert.
  • Die Sende-Spulenelemente TX können einzeln oder getrennt mit Sendeleistung (= TX Leistung) beaufschlagt werden. Eine Umschaltung des Senders (z.B. 109) auf ein / mehrere Sende-Spulenelemente TX erfolgt z.B. durch eine (im MRT-System oder in der Wirbelsäulenspule 106 integrierte) TX-Schaltmatrix TXV wie in 3 unten und/oder durch eine Ansteuerung des zum Sende-Spulenelemente TX gehörigen Senders bei mehreren Sender-Sendespulenelement-Verbindungen 4xTX.
  • Eine Schaltmatrix TXV kann eine Verteilung der Sendeleistung aus N Sendern auf M (M gleich oder ungleich N) Spulenelemente TX erlauben. Eine Lokalspule 106 und/oder 106b kann so verstimmt werden, dass ein Betrieb mit (z.B. nur) der Bodycoil (= BC) 108a–c als Sendespule in Anwesenheit der Spine TX Spule 106 möglich ist.
  • Besonders vorteilhaft können Antennenanordnungen sein, die im Bereich der Wirbelsäule 106 ein besonders homogenes Feld erzeugen. Dies kann z.B. durch Wahl der Größe der Sende-Spulenelemente TX erfolgen. Um der unterschiedlichen Tiefe (in vertikaler Richtung y) der Wirbelsäule eines Untersuchungsobjekts 105 im Körper Rechnung zu tragen, können die Sende-Spulenelemente TX in z-Richtung unterschiedlich groß gewählt werden. Ferner können die Sende-Spulenelemente TX z.B. als Loop-Butterfly Kombination ausgeführt werden, wodurch die Sende-(TX)-Feld-Homogenität im Bereich der Wirbelsäule bei geeigneter Dimensionierung der Antenne(n) TX optimiert werden kann. Eine Loop-Butterfly Kombination eines Sende-Spulenelements TX kann über einen Leistungsteiler und/oder Phasenschieber aus einem Sender (z.B. 109) gespeist werden.
  • Eine Ausgestaltung der Erfindung betrifft Anordnung von einem oder mehreren in eine Wirbelsäulenspule integrierten Sende-Spulenelementen (TX) zur Anregung dedizierter Bereiche der Wirbelsäule eines Untersuchungsobjekts 103 und zur Erzeugung hoher B1-Peak-Amplituden und ausreichender Homogenität. Diese Anordnung könnte die Implementierung von Applikationen, die hohe B1-Peak-Felder erfordern, unterstützen. Die Lösung könnte es erlauben, mit evtl. relativ wenig Sendeleistung sogar ggf. höhere B1 Felder zu erzeugen als eine Bodycoil (= BC). Außerdem könnte eine solche Anordnung evtl. auch günstigere SAR-Eigenschaften als eine Bodycoil 108a–c aufweisen.
  • Weitere Details von Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden näheren Beschreibung der 15:
  • 1 zeigt im y-z Querschnitt (in Bore-Längsrichtung z und in einer vertikalen Ebene geschnitten) eine Wirbelsäulenspule 106 von z.B. 1–15 cm Dicke (in x-Richtung) mit (Sende-)Spulenelementen TX (zum Senden) in hier teilweise unterschiedlicher Höhe (in vertikaler Richtung x vom Boden senkrecht nach oben).
  • Eine solche Wirbelsäulenspule 106 und/oder deren Gehäuse GH kann z.B. gemäß 6 in einer Ausnehmung einer Patientenliege 104 angeordnet sein.
  • 2 zeigt im x-z Querschnitt (in Bore-Längsrichtung z und in einer horizontalen Ebene geschnitten) eine Wirbelsäulenspule 106 mit (Sende-)Spulenelementen TX zum Senden.
  • Die (Sende-)Spulenelemente TX der Wirbelsäule 106 sind hier symmetrisch und/oder jeweils mittig zur (vertikalen und in Längsrichtung der Wirbelsäulenspule verlaufenden) z-y-Ebene angeordnet.
  • (Sende-)Spulenelemente TX weisen hier unterschiedliche Abmessungen in x-z-Richtung und/oder Breite und/oder Länge auf, hier ggf. auch abhängig von ihrer Lage in der Wirbelsäulenspule in z-Richtung (also z.B. im Beckenbereich breitere als im Halsbereich). Räumliche Positionierungen (in der Wirbelsäulenspule) und geometrische Ausgestaltungen (z.B. hinsichtlich Länge in Richtung z und Breite in Richtung x) von Spulenelementen TX können zur Optimierung der Formung der B1-Feldverteilung innerhalb des FoV gewählt sein, z.B. für eine Bildgebung einer Wirbelsäule.
  • Mögliche Varianten zur Darstellung in 2 sind z.B.
    • – dass mehrere Spulenelemente TX nebeneinander (in x-Richtung, also horizontal und orthogonal zur Längsachse der Wirbelsäulenspule 106) angeordnet sein können, oder
    • – dass (Sende-)Spulenelemente TX zum Senden und (Empfangs-)Spulenelemente RX zum Empfangen in der Wirbelsäulenspule 106 angeordnet sein können, oder
    • – dass Spulenelemente TX zum Senden und/oder Spulenelemente RX zum Empfangen gemeinsame Antennenstrukturen haben können, oder dass ein Teil der Spulenelemente RX zum Empfangen auch zum Senden genutzt wird, z.B. Spulenelemente RX in einer mittleren Ebene (also z.B. die in der Mitte in 2).
  • 3 oben zeigt eine Verbindung der (Sende-)Spulenelemente TX mit einer Sendeeinrichtung (z.B. 109) mit einer Sendeleistungsaufteilung auf vier getrennte Sendeleitungen (TX-Leitungen) 4xTX zwischen je einem (oder mehreren) Spulenelement(en) TX und einer Sendeeinrichtung.
  • 3 unten zeigt eine Verbindung der (Sende-)Spulenelemente TX mit nur einer gemeinsamen Sendeleitung (TX-Leitung 1xTX) zwischen allen Spulenelementen TX in der Wirbelsäulenspule 106 und einer Sendeeinrichtung (z.B. 109), wofür hier eine Sende-Leistungs-Verteiler-Schaltung TXV vorgesehen ist, die Sendeleistung (gemäß Vorgaben von einer Steuerung über eine Ansteuerungs-Leitung AN, z.B. auch nach Amplitude und/oder Phase) auf mehrere Spulenelemente TX aufteilen kann.
  • 4 zeigt (links, in der Mitte und rechts) drei unterschiedliche (Sende-)Spulenelemente TX.
  • 4 links zeigt ein (Sende-)Spulenelement TX in Form einer rechteckigen Schleife (auch Loop genannt).
  • 4 Mitte zeigt ein kombiniertes (Sende-)Spulenelement TX mit einer rechteckigen Schleife und einer sogenannten Butterfly-Spule, z.B. um ein relativ starkes, zirkular polarisiertes Feld in bestimmter Tiefe y im Patienten zu erzeugen und/oder die B1-Homogenität zu optimieren.
  • 4 rechts zeigt ein (Sende-)Spulenelement TX, das aus mehreren rechteckigen, überlappenden Einzelelementen besteht.
  • 5 zeigt oben und unten jeweils mehrere unterschiedlich angeordnete Spulenelemente TX und/oder RX zur Verdeutlichung von Varianten einer TX-RX-Entkoppelung.
  • Auch wenn eine ideale Entkoppelung eines RX-TX-Array (bei getrennten Antennenelementen) eher kaum möglich erscheint, kann aber eine partielle Entkoppelung hilfreich sein, um die Sendeleistung (TX-Leistung) reduziert in die Verstimmschaltung eines RX-Elements einzukoppeln, und/oder diese besser zu verteilen, wodurch die Belastung von Verstimmschaltungen (hinsichtlich z.B. sogenannter Peak Voltage und Temperatur) reduziert werden könnte, und/oder besser verteilt sein könnte.
  • In 5 oben können die Spulenelemente TX und RX2 relativ stark verkoppelt sein im Vergleich zur Lösung in 5 unten mit schwächer verkoppelten Spulenelemente TX und RX2, RX5.
  • Spulenelemente TX zum Senden und Spulenelemente RX zum Empfang können zueinander in x-Richtung (= horizontal und quer zur Längsrichtung z der Wirbelsäulenspule) einen räumlichen Offset aufweisen, also gegeneinander verschoben sein, z.B. mit Abstand und/oder ohne sich zu überlappen und/oder mit teilweiser Überlappung.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 10314215 B4 [0002]

Claims (23)

  1. Wirbelsäulenspule (106) für ein Magnetresonanztomographiegerät (101), mit mindestens einem zum Senden vorgesehenen Sende-Spulenelement (TX).
  2. Wirbelsäulenspule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wirbelsäulenspule (106) mehrere Sende-Spulenelemente (TX) aufweist.
  3. Wirbelsäulenspule nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wirbelsäulenspule (106) ein oder mehrere Sende-Spulenelemente (TX) innerhalb des Gehäuses (GH) der Wirbelsäulenspule (106) aufweist.
  4. Wirbelsäulenspule nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wirbelsäulenspule (106) ein oder mehrere Sende-Spulenelemente (TX) außerhalb des Gehäuses (GH) der Wirbelsäulenspule (106) in einem weiteren Gehäuse (GH2) aufweist.
  5. Wirbelsäulenspule nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wirbelsäulenspule (106) mehrere, in Längsrichtung (z) des Bore (103) eines Magnetresonanztomographiegeräts (101) und/oder in Längsrichtung (z) einer Patientenliege (104) auf oder in der die Wirbelsäulenspule (106) angeordnet ist, hintereinander angeordnete Sende-Spulenelemente (TX) aufweist.
  6. Wirbelsäulenspule nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wirbelsäulenspule (106) mehrere in einer Richtung (z) hintereinander angeordnete, Sende-Spulenelemente (TX) aufweist, die einzeln zum Senden ansteuerbar sind und/oder über eigene Sendekabel (4xTX) an eine Sendeeinrichtung (109) anschließbar oder angeschlossen sind.
  7. Wirbelsäulenspule nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wirbelsäulenspule (106) mehrere Sende-Spulenelemente (TX) aufweist, die über ein gemeinsames, an eine Sendeeinrichtung (109) anschließbares oder angeschlossenes Sendekabel (1xTX) ansteuerbar sind, wobei die Wirbelsäulenspule (106) zur Aufteilung über das Sendekabel (1xTX) übertragener Sendeleistung auf die einzelnen Sende-Spulenelemente (TX) insbesondere nach Amplitude und Phase innerhalb (TXV) der Wirbelsäulenspule (106) ausgebildet ist..
  8. Wirbelsäulenspule nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere in Richtung einer Achse (z) hintereinander angeordnete Sende-Spulenelemente (TX) in der Wirbelsäulenspule (106) spiegelsymmetrisch zu dieser Achse (z) angeordnet sind.
  9. Wirbelsäulenspule nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Sende-Spulenelemente (TX) in der Wirbelsäulenspule (106) zueinander unterschiedliche Abmessungen in einer zur Längsrichtung (z) senkrechten und waagrechten Richtung (x) oder in zwei zur Längsrichtung (z) und zueinander senkrechten Richtungen (x, y) aufweisen.
  10. Wirbelsäulenspule nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einer oder zwei zur Längsachse (z) der Wirbelsäulenspule senkrechten und dabei auch waagrechten Richtung (x) mehrere zum Senden vorgesehene Spulenelemente (TX) der Wirbelsäulenspule nebeneinander angeordnet sind.
  11. Wirbelsäulenspule nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wirbelsäulenspule (106) mehrere, in Längsrichtung (z) des Bore (103) eines Magnetresonanztomographiegeräts (101) und/oder in Längsrichtung (z) einer Patientenliege auf oder in der die Wirbelsäulenspule (106) angeordnet ist, hintereinander angeordnete, Sende-Spulenelemente (TX) aufweist, von denen mehrere von den ihnen direkt benachbarten Sende-Spulenelementen (TX) und/oder von den ihnen direkt benachbarten Spulenelementen (TX) benachbarten Spulenelementen (TX) entkoppelt sind, insbesondere durch induktive Entkopplung und/oder durch externe Beschaltung entkoppelt sind.
  12. Wirbelsäulenspule nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass einige oder alle Sende-Spulenelemente (TX) auch zum Empfang (RX) vorgesehene Spulenelemente sind, insbesondere indem an Sender (117) angeschlossene Sende-Spulenelemente (TX) auch an Empfänger (117) angeschlossene Empfangs-Spulenelemente (RX) sind.
  13. Wirbelsäulenspule nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass einige Spulenelemente der Wirbelsäulenspule nur zum Senden vorgesehene Spulenelemente (TX) sind und dass einige Spulenelemente der Wirbelsäulenspule nur zum Empfang vorgesehene Spulenelemente (RX) sind, insbesondere indem nur zum Senden vorgesehene Spulenelemente (TX) nur mit einer Sendeeinrichtung (109) eines MRT (101) verbunden (4xTX, 1xTX) sind und indem nur zum Empfang vorgesehene Spulenelemente (RX) nur mit einer Empfangseinrichtung (117) eines MRT (101) verbunden sind.
  14. Wirbelsäulenspule nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nur zum Senden vorgesehene Spulenelemente (TX) verschoben um einen Offset in Längsrichtung (z) der Wirbelsäulenspule relativ zu nur zum Empfang vorgesehenen Spulenelementen (RX) angeordnet sind.
  15. Wirbelsäulenspule nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nur zum Senden vorgesehene Spulenelemente (TX) der Wirbelsäulenspule (106) mit einer Sendeeinrichtung eines MRT (101) über eine Sende-Verteilerschaltung (TXV) verbunden sind, die vorzugsweise von einer Steuerung (110) des Magnetresonanztomographiegeräts (101) über eine Ansteuerungsverbindung (AN) ansteuerbar ist.
  16. Wirbelsäulenspule nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nur zum Empfang vorgesehene Spulenelemente (RX) der Wirbelsäulenspule (106) in vertikaler (y) Richtung weiter oben angeordnet sind als nur zum Senden vorgesehene Spulenelemente (TX) der Wirbelsäulenspule, insbesondere um 1–7cm weiter oben (y).
  17. Wirbelsäulenspule nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse der Wirbelsäulenspule innen oder außen 1–15 cm hoch ist.
  18. Wirbelsäulenspule nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Senden vorgesehene Spulenelemente (TX) der Wirbelsäulenspule (106) einzeln und/oder getrennt mit Sendeleistung beaufschlagbar sind, wobei vorzugsweise die Umschaltung einer Sendereinrichtung (109) auf das / die jeweiligen Spulenelement(e) (TX) durch Ansteuerung der zu einem Spulenelement (TX) gehörigen Sendereinrichtung (107) und/oder durch eine Ansteuerung (AN) einer in die Wirbelsäulenspule (106) integrierten Sender-Schaltmatrix (TXV) vorgesehen ist.
  19. Wirbelsäulenspule nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie so verstimmbar ist, dass ein Betrieb des Magnetresonanztomographiegeräts (101) mit nur dessen Bodycoil (108a–c) als Sendespule auch in Anwesenheit der Wirbelsäulenspule möglich ist.
  20. Wirbelsäulenspule nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Spulenelemente (TX) als Loop-Butterfly-Kombination ausgebildet sind, die vorzugsweise über einen Leistungsteiler und/oder Phasenschieber aus einem Sender gespeist ist.
  21. Wirbelsäulenspule nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Senden vorgesehene Spulenelemente (TX) der Wirbelsäulenspule (106) zum Senden von Hochfrequenzsignalen für die Erzeugung eines B1-Feldes vorgesehen und/oder mit einer Sendeeinrichtung (107) zum Erzeugen von Hochfrequenzsignalen verbunden oder verbindbar sind.
  22. Magnetresonanztomographiegerät (101), mit einer Wirbelsäulenspule (106) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
  23. Verfahren zum Senden von Signalen (B1) mit einer Wirbelsäulenspule (106) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Signale (B1) mit mindestens einem zum Senden vorgesehenen Sende-Spulenelement (TX) in einer Wirbelsäulenspule (106) für ein Magnetresonanztomographiegerät (101) gesendet werden.
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