DE102013215722A1

DE102013215722A1 - MR-Marker für die Magnetresonanztomographie

Info

Publication number: DE102013215722A1
Application number: DE201310215722
Authority: DE
Inventors: Stephan Biber
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens Healthineers Ag De
Priority date: 2013-08-08
Filing date: 2013-08-08
Publication date: 2015-02-12
Anticipated expiration: 2033-08-09
Also published as: DE102013215722B4; US9903924B2; US20150045655A1

Abstract

Vorgeschlagen wird ein MR-Marker (101) für die Magentresonanztomographie, umfassend: ein abgeschlossenes Volumen enthaltend ein Markermedium (201), eine das Volumen umgebende erste Markerspule (202) zur Erfassung eines MR-Signals aus dem Markermedium (201) als Signal S, eine HF-Abschirmung (203), die zumindest das Volumen sowie die erste Markerspule (202) umgibt und gegen äußere HF-Felder, die von einem Magnetresonanztomographen (102) erzeugbar sind, abschirmt, eine außerhalb der HF-Abschirmung (203) angeordnete zweite Markerspule (210), zur induktiven und/oder kapazitiven Koppelung an ein von dem Magnetresonanztomographen (102) erzeugbares Magnetfeld und/oder zur Aussendung des von der ersten Markerspule (202) erfassten Signals S, eine erste elektrische Schnittstelle (301) zur steuerbaren elektrischen Verbindung der ersten Markerspule (202) mit dem Magnetresonanztomographen, eine zweite elektrische Schnittstelle (302) zur steuerbaren Koppelung von zweiter Markerspule und erster Markerspule, und eine elektrische Steuerung (204–209, 211), mit der die erste Schnittstelle (301) und/oder die zweite Schnittstelle (302) steuerbar ist/sind.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen MR-Marker für die Magnetresonanztomographie. „MR“ steht vorliegend für Magnetresonanztomographie bzw. Kernspinresonanztomographie (NMR).
Im Stand der Technik sind eine Reihe von MR-Markern bekannt. MR-Marker lassen sich in passive und aktive MR-Marker unterteilen. Passive Marker werden im MR-Bild durch ihren besonderen Kontrast erkennbar, falls sie in der Bildgebungsebene liegen. Der Kontrast wird entweder durch Signalauslöschung („negativer Kontrast“) oder Signalverstärkung („positiver Kontrast“) wie bei der induktiv gekoppelten Spule hervorgerufen. Signalauslöschungen werden beispielsweise durch Suszeptibilitäts-Marker aus Dysprosiumoxyd Dy₂O₃ verursacht. Die Suszeptibilitätsunterschiede zwischen den Markern und dem umliegenden Gewebe führen zu Feldgradienten, die eine schnellere Dephasierung der Magnetisierung und damit eine Signalminderung verursachen. Durch Rephasierung der Magnetisierung kann auch eine Signalverstärkung erreicht werden bei gleichzeitiger Unterdrückung des Hintergrundsignals (sog. „White Marker“). Es existieren auch Systeme, die schaltbare Signaländerungen verursachen und so beispielsweise durch Änderung des Signals detektiert werden können. Systeme mit direkter Signalauslese, wie z. B. kleine Empfangsspulen, werden als aktive Markersysteme bezeichnet. Der vorliegend vorgeschlagene MR-Marker ist ein aktives Markersystem.
Zum erwähnten Stand der Technik sei beispielsweise auf nachfolgende Artikel verwiesen:

– Duerk J. L. et al.: „A Brief Review of Hardware for Catheter Tracking in Magnetic Resonance Imaging", MAGMA, 13:199–208, (2002)
– Bakker C. J. et al.: „MR-guided Endovascular Interventions: Susceptibility-based Catheter and Near-Real-Time Imaging Technique" in Radiology, 202:273–276, (1997); und
– Bakker C. J. et al.: „Visualization of Dedicated Catheters Using Fast Scanning Techniques with Potential for MR-guided Vascular Interventions" in Magnetic Resonance in Medicine, 36:816–820, 1996; und
– Seppenwoolde J. H. et al.: „Passive Tracking Exploiting Local Signal Conservation: The White Marker Phenomenon" in Magnetic Resonance in Medicine, 50:784–790, (2003).

MR-Marker werden heute in der Magnetresonanztomographie dazu eingesetzt die aktuelle Position des Markers im Untersuchungsvolumen zu detektieren bzw. zu markieren. MR-Marker werden weiterhin zur Messung von dynamischen und statischen Eigenschaften der elektromagnetischen Felder (B1, B0, Gradienten-Felder) des Magnetresonanztomographen genutzt.
Typischerweise umfasst ein aktiver MR-Marker ein Gefäß (bspw. ein Röhrchen) mit einem Markermedium bspw. einer geringen Menge Wasser (evtl. dotiert mit NiS0₄ oder ähnlichem Salz zur Reduktion der TI/T2 Zeiten). Das Röhrchen ist von einer Spule umschlossen, die die MR-Signale, die aus dem Markermedium (bspw. Wasser) des Röhrchens kommen, erfasst. Diese MR-Signale werden bspw. zur Messung von Schwankungen des B0-Feldes oder von Gradienteneffekten (Wirbelströme der Gradientenspulen) genutzt. Dabei wird das das Markermedium anregende TX-Feld bspw. von derselben Spule des Magnetresonanztomographen erzeugt, wie das TX-Feld, das auch für die MR-Bildgebung genutzt wird (meist die sogenannte „Body Coil“, alternativ oder zusätzlich auch Lokalspulen). Die von der Spule, welche das Röhrchen umschließt, empfangenen Signale werden ausgewertet. Die Signale die das Markermedium aussendet werden aber auch von der Empfangsspule des Magnetresonanztomographen für die Bildgebung (meist Body Coil oder Lokalspule) empfangen und können zu Einfaltungen bei der MR-Bildgebung führen.
Derartige Anwendungen und Beispiele für MR-Marker sind bspw. den folgenden Artikeln zu entnehmen:

– Christoph Barmet et al.: „A Transit/Receive system for Magnetic Field Monitoring of In Vivo MRI" in Magnetic Resonance in Medicine 62:269–276 (2009);
– Bertram J. Wilm et al.: Higher Order Reconstruction for MRI in the Presence of Spatiotemporal Field Pertubations" in Magnetic Resonance in Medicine 65:1690–1701 (2011); und
– Nicola De Zanche et al.: "NMR Probes for Measuring Magnetic Fileds and Field Dynamics in MR Systems" in Magnetic Resonance in Medicine 60:176–186 (2008).

Die Problematik bei dem Einsatz von bisher bekannten MR-Markern liegt in der Tatsache, dass die MR-Marker MR-Signale erzeugen und damit bei der MR-Bildgebung Bildpunkte außerhalb eines Untersuchungsobjektes erzeugen können. Um diese Bildpunkte bei einer Messung mit abzubilden, muss bisher das Gesichtsfeld (engl. „Field of View“, FOV) vergrößert werden, was zu einer Vergrößerung der Messzeit führt, oder es besteht die Gefahr von Einfaltungen, die die diagnostische Aussagekraft des erzeugten MR-Bildes reduzieren und damit Fehldiagnosen durch Einfaltung des Marker-Signals möglich machen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen MR-Marker anzugeben, der die vorstehend angesprochene Problematik zumindest vermindert. Der MR-Marker soll weiterhin für Feldkorrektur-Verfahren oder als quasi unsichtbarer MR-Marker bei der MR-Bildgebung zur Positionsfindung von anderen Geräten oder Objekten, die in einem Magentresonanztomographen verwendet oder platziert werden (Spulen, Interventionsinstrumente, Patientenposition), nutzbar sein.
Die Aufgabe wird mit dem MR-Marker gemäß dem Hauptanspruch (Anspruch 1) gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des MR-Markers sind Gegenstand der Unteransprüche oder lassen sich der nachfolgenden Beschreibung sowie den Ausführungsbeispielen entnehmen.
Vorgeschlagen wird ein MR-Marker für die Magentresonanztomographie, umfassend ein abgeschlossenes Volumen enthaltend ein Markermedium, eine das Volumen zumindest teilweise umgebende erste Markerspule zur Erfassung eines MR-Signals aus dem Markermedium als Signal S, eine HF-Abschirmung, die das Volumen sowie die erste Markerspule umgibt und gegen äußere HF-Felder, die von einem Magnetresonanztomographen erzeugbar sind, abschirmt, eine außerhalb der HF-Abschirmung angeordnete zweite Markerspule, zur induktiven und/oder kapazitiven Koppelung an ein von dem Magnetresonanztomographen erzeugbares Magnetfeld (insbesondere an ein B1-Feld) und/oder zur Aussendung des von der ersten Markerspule erfassten Signals S, eine erste elektrische Schnittstelle zur steuerbaren elektrischen Verbindung von erster Markerspule mit dem Magnetresonanztomographen, eine zweite elektrische Schnittstelle zur steuerbaren Koppelung von zweiter Markerspule mit der ersten Markerspule, und eine elektrische Steuerung, mit der die erste Schnittstelle und/oder die zweite Schnittstelle steuerbar ist/sind.
Der Begriff der „ersten“ bzw. „zweiten elektrischen Schnittstelle“ ist vorliegen weit auszulegen, darunter fallen mechanisch auftrennbare Schnittstellen (Schalter/Relais) aber auch Schnittstellen, die elektronische Bauelemente (Filter, Bandpässe, Kondensatoren, Dioden, Transistoren etc.) aufweisen, und die unter vorgegebenen Bedingungen eine Signalleitung ermöglichen und unter anderen Bedingungen eine Signalleitung verhindern.
Der vorgeschlagene MR-Marker ist für hochfrequente Felder, bspw. B1-Felder des Magentresonanztomographen abgeschirmt.
Eine Verbindung zu einem Sendefeld (TX-Feld bspw. B1-Feld) des Magnetresonanztomographen und/oder zu einem Empfängerfeld (RX-Feld) des Magnetresonanztomographen kann durch induktive Ankopplung des MR-Markers entweder an das TX-Feld, das RX-Feld oder an beide Felder erfolgen.
Durch die Abschirmung ist der vorgeschlagene MR-Marker in der MR-Bildgebung weitestgehend MR-unsichtbar und erlaubt es das RX-Feld und/oder das TX-Feld des Magnetresonanztomographen induktiv an die zweite Markerspule zu koppeln. Diese zweite Markerspule fungiert in einem Fall als Empfangsspule für das TX-Feld, in dem anderen Fall als Sendespule zur Ankoppelung an das RX-Feld. Dadurch ist die technische Ausführung des vorgeschlagenen MR-Markers gegenüber den bekannten MR-Markern erheblich einfacher, weniger störungsanfällig und damit zuverlässiger. Der vorgeschlagenen MR-Marker kann für Feldkorrekturverfahren (bspw. B0-Drift, Wirbelströme) oder zur Positionserkennung in de MR-Bildgebung verwendet werden. In einer Ausführungsform erfolgt die Koppelung zwischen MR-Marker und Magentresonanztomograph ausschließlich induktiv, so dass auf eine leitungsgebundene Verbindung zwischen MR-Marker und Magentresonanztomograph vollständig verzichtet werden kann.
Das Volumen, in dem das Markermedium eingebracht ist, ist abgeschlossen durch ein entsprechendes Gehäuse. Dieses Gehäuse weist bevorzugt die Form eines Röhrchens auf, das bevorzugt einen Außendurchmesser im Bereich von 0,5 bis 5 mm, insbesondere von 1 mm, 2 mm, 3 mm oder 4 mm, und eine Länge von 5 bis 80 mm, insbesondere 10 mm, 15 mm, 20 mm, 30 mm, 40 mm, 50 mm, 60 mm, 70 mm aufweist. Das Gehäuse besteht vorteilhaft aus Glas.
Das Markermedium enthält vorteilhaft Wasser (H₂O), ggf. mit Zusatzstoffen wie bspw. Cylohexan C₆H_12, Hexafluorbenzol C₆F₆ oder Cr(III)(tmhd)₃.
Die Steuerung umfasst zumindest ein elektronisches Bauteil bspw. einen Schalter oder einen Bandfilter.
Die HF-Abschirmung dient insbesondere der Abschirmung von B1-Feldern die von einem Magnetresonanztomographen erzeugbar sind. Die HF-Abschirmung besteht vorteilhaft aus Metall mit einer Wanddicke im Bereich von 0,1 bis 200 μm, insbesondere von 1 μm, 5 μm, 10 μm, 20 μm, 50 μm, 70 μm, 90 μm, 100 μm, 150 μm, 180 μm. Die HF-Abschirmung weist weiterhin vorteilhaft Schlitze auf. Die Schlitze werden vorteilhaft mit einer Kapazität im Bereich von 0,1 bis 100 nF gebrückt. Die HF-Abschirmung sollte weiterhin vorteilhaft derart ausgeführt sein, dass in der HF-Abschirmung selbst wenig bis keine Gradienten-induzierten Wirbelströme erzeugt werden.
Eine Weiterbildung des MR-Markers zeichnet sich dadurch aus, dass von der Steuerung nur zwei Betriebszustände des MR-Markers unterschieden werden: ein Sendemodus (TX-Modus) und ein Empfangsmodus (RX-Modus), wobei die Steuerung die erste und/oder die zweite Schnittstelle abhängig vom vorgebbaren aktuellen Betriebszustand des Markers steuert.
Eine Weiterbildung des MR-Markers zeichnet sich dadurch aus, dass die Steuerung eine Schnittstelle zum Empfang eines Steuersignals aufweist, wobei die Steuerung die erste und/oder die zweite Schnittstelle abhängig von dem empfangenen Steuersignal steuert. Das Steuersignal wird vorteilhaft von dem Magentresonanztomographen erzeugt und an die Schnittstelle des MR-Markers weitergeleitet. In einem einfachen Fall weist das Steuersignal zwei Steuerzustände auf: 1. Sendemodus (TX-Modus) und 2. Empfangsmodus (RX-Modus).
Eine Weiterbildung des MR-Markers zeichnet sich dadurch aus, dass zur Übermittlung des von der ersten Markerspule erfassten Signals S an den Magentresonanztomographen eine Verbindung von erster Schnittstelle und Magentresonanztomograph als drahtgebundene Signalleitung ausgeführt ist. In diesem Fall kann das Signal S somit drahtgebunden an den Magentresonanztomographen übermittelt werden. Zur Übermittlung des Signals S sind ggf. ein oder mehrere Mantelwellensperren an der Signalleitung erforderlich.
Eine Weiterbildung des MR-Markers zeichnet sich dadurch aus, dass zur Übermittlung des Signals S an den Magnetresonanztomographen die Steuerung derart ausgeführt und eingerichtet ist, dass das Signal S von der ersten Markerspule an die zweite Markerspule übermittelt, und von der zweiten Markerspule ausgesandt wird, wobei das ausgesandte Singnal S von einer Empfangsspule des Magentresonanztomographen empfangbar ist (RX-Ankoppelung). Das Übermitteln des Signals S an den Magnetresonanztomographen erfolgt somit durch Koppelung an ein RX-Feld des Magnetresonanztomographen. Der MR-Marker kann somit auch unabhängig von einer Kabelverbindung zum Magnetresonanztomographen genutzt werden. In diesem Fall erfolgt sowohl die Koppelung an das TX-Feld als auch an das RX-Feld des Magnetresonanztomographen induktiv über die zweite Markerspule.
Eine Weiterbildung des MR-Markers zeichnet sich dadurch aus, dass die Steuerung einen elektrischen Schalter umfasst, der im Sendemodus (TX-Modus) die erste Schnittstelle zur elektrischen Signalleitung inaktiviert und die zweite Schnittstelle zur elektrischen Signalleitung aktiviert, und im Empfangsmodus (RX-Modus) die erste Schnittstelle zur elektrischen Signalleitung aktiviert und die zweite Schnittstelle zur elektrischen Signalleitung inaktiviert.
Im Empfangsmodus (RX-Modus) wird somit die erste Markerspule auf einen Empfänger des Magnetresonanztomographen drahtgebunden geschaltet oder induktiv an eine Empfängerspule des Empfängers des Magnetresonanztomographen (RX-Ankoppelung) gekoppelt. Im Falle einer induktiven TX-Ankopplung und RX-Ankoppelung über Kabel wird die zweite Markerspule damit von der ersten Markerspule weg geschaltet. Im Falle einer kabelgebundenen Anregung kann von einem TX-Kabel auf ein RX-Kabel umgeschaltet werden. Die Umschaltung kann bspw. durch ein DC-Signal ausgelöst werden, welches evtl. auch durch induktive Ankopplung und Gleichrichtung aus dem Sendefeld (TX-Feld) erzeugt werden kann.
Im Falle einer induktiven RX- und TX-Kopplung der zweiten Markerspule können MR-Marker hergestellt werden, die unabhängig von einer Kabelverbindung zum Magnetresonanztomographen genutzt werden können. Falls man den MR-Marker nur bei bestimmten Teilen einer Pulssequenz des Magnetresonanztomographen induktiv an eine RX-Empfangsspule des Magnetresonaztomographen ankoppeln möchte, um das RX-Signal zu empfangen, kann ein Schalter in dem MR-Marker vorgesehen sein, der durch ein entsprechendes niederfrequentes Schaltsignal automatisch bedient wird. Das Weglassen von RF-Kabelverbindungen zwischen MR-Marker und Magnetresonanztomograph ist vorteilhaft, da diese immer mit Mantelwellensperren versehen werden müssen, was kosten- und platzaufwändig ist.
Eine Weiterbildung des MR-Markers zeichnet sich dadurch aus, dass die Steuerung zumindest eine Impedanzanpassungseinheit für die erste elektrische Schnittstelle und/oder eine Impedanzanpassungseinheit die zweite elektrische Schnittstelle aufweist.
Eine Weiterbildung des MR-Markers zeichnet sich dadurch aus, dass die Steuerung an der zweiten elektrischen Schnittstelle eine Verstärkereinheit aufweist.
Eine Weiterbildung des MR-Markers zeichnet sich dadurch aus, dass die Impedanzanpassungseinheit und/oder die Steuerung Verstärkereinheit innerhalb der HF-Abschirmung angeordnet ist/sind.
Eine Weiterbildung des MR-Markers zeichnet sich dadurch aus, dass die Impedanzanpassungseinheit und/oder die Steuerung Verstärkereinheit außerhalb der HF-Abschirmung angeordnet ist/sind.
Der vorgeschlagene schaltungstechnische und elektromagnetische Aufbau des MR-Markers ermöglicht es mit sehr einfachen Maßnahmen die Sichtbarkeit des MR-Markers für die MR-Bildgebung zu reduzieren oder vollständig zu beseitigen und dennoch die Funktion als Marker für Positionserkennung oder Feldmessungen (B0, B1, Gradientenfeld) zu realisieren.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der – gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnung – zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen
Der vorgeschlagene MR-Marker wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen nochmals kurz erläutert. Hierbei zeigen:
1 einen stark schematisierten Magnetresonanztomographen mit einer Sende-/Empfangsspule (Body Coil, drei MR-Markern, und einem Untersuchungsobjekt auf einer Patientenliege;
2 einen schematischen Aufbau eines MR-Markers in einer ersten Ausführungsform, und
3 einen schematischen Aufbau eines MR-Markers in einer zweiten Ausführungsform.
1 zeigt einen stark schematisierten Magnetresonanztomographen 102 mit einer Sende-/Empfangsspule (Body Coil) 103, drei auf einem Untersuchungsobjekt 105 angeordnteten MR-Markern 101 und einer Patientenliege 104. Die Sende-/Empfangsspule 103 dient vorliegend zur Aussendung eines TX-Feldes sowie zum Empfang eines RX-Feldes im Magnetresonanztomographen. Alternativ oder zusätzlich kann das TX-Feld bzw. das RX-Feld auch von einer Lokalspule (nicht dargestellt) ausgesendet bzw. empfangen werden. Das TX-Feld bzw. das RX-Feld weist jeweils die Larmorfrequenz f_Larmor der jeweils betrachteten Teilchen (bspw. Protonen) auf. Das TX-Feld regt diese Teilchen im Untersuchungsobjekt und gleichzeitig im Markermedium 201 der drei MR-Marker 101 an. Die angeregten Teilchen erzeugen MR-Signale und damit ein empfangsbares RX-Feld.
2 zeigt einen schematischen Aufbau eines MR-Markers 101 in einer ersten Ausführungsform. Der MR-Marker 101 umfasst ein abgeschlossenes Volumen, vorliegend umgeben von einem Glasröhrchen (nicht dargestellt) enthaltend ein Markermedium 201, und eine das Volumen umgebende erste Markerspule 202 zur Erfassung eines MR-Signals aus dem Markermedium als Signal S. Die Darstellung zeigt das von der Markerspule 202 umgebende Volumen zur Verdeutlichung im Längsschnitt.
Die erste Markerspule 202 ist mit einer Einheit 204 zur Impedanzanpassung verbunden. Die Einheit 204 ist weiterhin mit einem Schalter 205 verbunden, der die Einheit 204 wahlweise mit einer ersten Schnittstelle 301 (Stellung B) oder mit einer zweiten Schnittstelle 302 (Stellung A) elektrisch verbindet.
Die MR-Markerspule 101 weist weiterhin eine HF-Abschirmung 203 auf, die das Volumen sowie die erste Markerspule 202 umgibt und gegen äußere HF-Felder, die von einem Magnetresonanztomographen 102 erzeugbar sind, abschirmt. Der HF-Schirm 203 erlaubt vorliegend die Durchdringung von Gradientenfeldern des Magnetresonanztomographen, während HF-Felder (bspw. B1-Felder) stark (bevorzugt >> 40 dB) abgeschirmt werden. Der HF-Schirm 203 besteht aus einem Metall mit einer Dicke der HF-Schirmwandungen im Bereich von 5–200 μm. Der HF-Schirm 203 weist weiterhin Aussparungen (Schlitze) auf, die mit jeweils mit einem Kondensator C mit einer Kapazität im Bereich von 0,1–100 nF gebrückt sind.
Der MR-Marker 101 umfasst weiterhin eine außerhalb der HF-Abschirmung 203 angeordnete zweite Markerspule 210, die zur induktiven und/oder kapazitiven Koppelung an ein von dem Magnetresonanztomographen 102 erzeugbares Magnetfeld und/oder zur Aussendung des von der ersten Markerspule 202 erfassten Signals S dient.
Die Bezugszeichen 207 und 208 bezeichnen jeweils Einheiten zur Impedanzanpassung. Das Bezugszeichen 209 bezeichnet einen Verstärker, bevorzugt einen sogenannten „Low Noise Amplifier“, LNA.
Das Bezugszeichen 301 bezeichnet eine erste elektrische Schnittstelle zur steuerbaren elektrischen Verbindung von erster Markerspule 202 mit dem Magnetresonanztomographen 102. Das Bezugszeichen 302 bezeichnet eine zweite elektrische Schnittstelle zur steuerbaren Koppelung/Verbindung der zweiten Markerspule 210 mit der ersten Markerspule 202 zur Signalleitung. Schließlich umfasst der MR-Marker 101 eine elektrische Steuerung, mit der die erste Schnittstelle 301 und/oder die zweite Schnittstelle 302 steuerbar ist/sind. Diese elektrische Steuerung umfasst vorliegend: den Schalter 205, der auf Basis eines über eine entsprechende Schnittstelle extern bereitgestellten Steuersignals 206 gesteuert/geschalten wird, die Einheiten zur Impedanzanpassung 204, 207, 208 und den Verstärker 209.
Im Sendemodus (TX-Modus) steht der Schalter 205 auf Stellung „A“ und leitet von der zweiten Markerspule 210 empfangene Signale an die erste Markerspule 202 weiter. Im Empfangsmodus (RX-Modus) steht der Schalter 205 auf Stellung „B“ und leitet das von der ersten Markerspule 202 aus dem Markermedium erfasste Signal S an den Magnetresonanztomographen 102 weiter, so dass das Signals S nicht an die (Empfangs)-Spule 103 des Magnetresonanztomographen 102 ankoppeln kann.
Das Schaltsignal 206 dient, wie vorstehend erläutert, zur Steuerung des Schalters 205. Das Schaltsignal 206 wird bevorzugt vom Magnetresonanztomographen 102 bereitgestellt. Das externe Bereitstellen des Schaltsignals 206 kann in einer Weiterbildung dadurch ersetzt werden, dass dass das Schaltsignal 206 durch Gleichrichtung eines von der zweiten Markerspule 210 empfangenen Signals (bspw. TX-Signal des Magnetresonanztomographen) vom Marker selbst erzeugt wird. 3 zeigt einen schematischen Aufbau eines MR-Markers 101 in einer zweiten Ausführungsform. Im Unterschied zu 2 umgibt der HF-Schirm 203 vorliegend lediglich das Volumen mit der Markerflüssigkeit 201 und die das Volumen teilweise umgebende erste Markerspule 202. Die erste Markerspule 202 ist in dieser Ausführungsform mit einem Diplexer 211 verbunden. Der Diplexer 211 ist weiterhin, einerseits über die Einheit 208 zur Impedanzanpassung und den Low Noise Amplifier 209 mit der ersten Schnittstelle 301, und andererseits über die Einheit 208 zur Impedanzanpassung 207 mit der zweiten Schnittstelle 302 verbunden der zweiten Markerspule 201 verbunden. In diesem Ausführungsbeispiel weist die zweite Schnittstelle 302 einen Bandfilter, bestehend aus Kondensatoren und zumindest einer Diode D auf, der verhindert, dass ein von der ersten Markerspule 202 erfasstes Signal S nicht oder nur sehr schwach an die die zweite Markerspule 210 übermittelt wird. Bspw. beträgt die Koppeldämpfung zwischen erster Markerspule 202 und zweiter Markerspule 201 deutlich mehr als >> 40 dB.
Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und erläutert wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Es ist daher klar, dass eine Vielzahl von Variationsmöglichkeiten existiert. Es ist ebenfalls klar, dass beispielhaft genannte Ausführungsformen wirklich nur Beispiele darstellen, die nicht in irgendeiner Weise als Begrenzung etwa des Schutzbereichs, der Anwendungsmöglichkeiten oder der Konfiguration der Erfindung aufzufassen sind. Vielmehr versetzen die vorhergehende Beschreibung und die Figurenbeschreibung den Fachmann in die Lage, die beispielhaften Ausführungsformen konkret umzusetzen, wobei der Fachmann in Kenntnis des offenbarten Erfindungsgedankens vielfältige Änderungen beispielsweise hinsichtlich der Funktion oder der Anordnung einzelner, in einer beispielhaften Ausführungsform genannter Elemente vornehmen kann, ohne den Schutzbereich zu verlassen, der durch die Ansprüche und deren rechtliche Entsprechungen, wie etwa weitergehenden Erläuterung in der Beschreibung, definiert wird.
Bezugszeichenliste

101: MR-Marker
102: Magnetresonanztomograph/Kernspinresonanztomograph
103: Sende-/Empfangsspule (Body Coil)
104: Patientenliege
105: Untersuchungsobjekt
201: Markermedium/Volumen mit Markermedium
202: erste Markerspule
203: HF-Abschirmung
204, 207, 208: Einheiten zur Impedanzanpassung
205: Schalter
206: Steuersignal zur Steuerung des Schalters
209: Verstärker
210: zweite Markerspule
211: Diplexer
301: erste elektrische Schnittstelle
302: zweite elektrische Schnittstelle
C: Kondensator

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur

Duerk J. L. et al.: „A Brief Review of Hardware for Catheter Tracking in Magnetic Resonance Imaging“, MAGMA, 13:199–208, (2002) [0003]
Bakker C. J. et al.: „MR-guided Endovascular Interventions: Susceptibility-based Catheter and Near-Real-Time Imaging Technique“ in Radiology, 202:273–276, (1997) [0003]
Bakker C. J. et al.: „Visualization of Dedicated Catheters Using Fast Scanning Techniques with Potential for MR-guided Vascular Interventions” in Magnetic Resonance in Medicine, 36:816–820, 1996 [0003]
Seppenwoolde J. H. et al.: „Passive Tracking Exploiting Local Signal Conservation: The White Marker Phenomenon“ in Magnetic Resonance in Medicine, 50:784–790, (2003) [0003]
Christoph Barmet et al.: „A Transit/Receive system for Magnetic Field Monitoring of In Vivo MRI“ in Magnetic Resonance in Medicine 62:269–276 (2009) [0006]
Bertram J. Wilm et al.: Higher Order Reconstruction for MRI in the Presence of Spatiotemporal Field Pertubations” in Magnetic Resonance in Medicine 65:1690–1701 (2011) [0006]
Nicola De Zanche et al.: ”NMR Probes for Measuring Magnetic Fileds and Field Dynamics in MR Systems” in Magnetic Resonance in Medicine 60:176–186 (2008) [0006]

Claims

MR-Marker (101) für die Magentresonanztomographie, umfassend: – ein abgeschlossenes Volumen enthaltend ein Markermedium (201), – eine das Volumen umgebende erste Markerspule (202) zur Erfassung eines MR-Signals aus dem Markermedium (201) als Signal S, – eine HF-Abschirmung (203), die zumindest das Volumen sowie die erste Markerspule (202) umgibt und gegen äußere HF-Felder, die von einem Magnetresonanztomographen (102) erzeugbar sind, abschirmt, – eine außerhalb der HF-Abschirmung (203) angeordnete zweite Markerspule (210), zur induktiven und/oder kapazitiven Koppelung an ein von dem Magnetresonanztomographen (102) erzeugbares Magnetfeld und/oder zur Aussendung des von der ersten Markerspule (202) erfassten Signals S, – eine erste elektrische Schnittstelle (301) zur steuerbaren elektrischen Verbindung der ersten Markerspule (202) mit dem Magnetresonanztomographen, – eine zweite elektrische Schnittstelle (302) zur steuerbaren Koppelung von zweiter Markerspule und erster Markerspule, und – eine elektrische Steuerung (204–209, 211), mit der die erste Schnittstelle (301) und/oder die zweite Schnittstelle (302) steuerbar ist/sind.
MR-Marker (101) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass von der Steuerung (204–209, 211) nur zwei Betriebszustände des MR-Markers (101) unterschieden werden: ein Sendemodus und ein Empfangsmodus, wobei eine Steuerung der ersten Schnittstelle (301) und/oder der zweiten Schnittstelle (302) abhängig vom vorgebbaren aktuellen Betriebszustand des MR-Markers (101) erfolgt.
MR-Marker (101) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (204–209, 211) eine Schnittstelle zum Empfang eines Steuersignals (206) aufweist, wobei die Steuerung (204–209, 211) die erste Schnittstelle (301) und/oder die zweite Schnittstelle (302) abhängig von dem empfangenen Steuersignal (206) steuert.
MR-Marker (101) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Übermittlung des Signals S an den Magentresonanztomographen (102) eine Verbindung von erster Schnittstelle (301) und Magentresonanztomograph (102) als drahtgebundene Signalleitung ausgeführt ist.
MR-Marker (101) nach einem der Ansprüch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Übermittlung des Signals S an den Magnetresonanztomographen (102) die Steuerung (204–209, 211) derart ausgeführt und eingerichtet ist, dass das Signal S von der ersten Markerspule (202) an die zweite Markerspule (210) übermittelt, und von der zweiten Markerspule (210) ausgesandt wird, wobei das ausgesandte Singnal S von einer Empfangsspule (103) des Magentresonanztomographen (102) empfangbar ist.
MR-Marker (101) nach einen der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (204–209, 211) einen elektrischen Schalter (205) umfasst, der im Sendemodus die erste Schnittstelle (301) zur elektrischen Signalleitung inaktiviert und die zweite Schnittstelle (302) zur elektrischen Signalleitung aktiviert, und im Empfangsmodus die erste Schnittstelle (301) zur elektrischen Signalleitung aktiviert und die zweite Schnittstelle (302) zur elektrischen Signalleitung inaktiviert.
MR-Marker (101) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (204–209, 211) zumindest eine Impedanzanpassungseinheit (208) für die erste elektrische Schnittstelle (301) und/oder eine Impedanzanpassungseinheit (207) für die zweite elektrische Schnittstelle (302) aufweist.
MR-Marker (101) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (204–209, 211) an der zweiten elektrischen Schnittstelle (302) eine Verstärkereinheit (209) aufweist.
NMR-Marker (101) nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (204–209, 211) innerhalb der HF-Abschirmung (203) angeordnet ist/sind.
NMR-Marker (101) nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (204–209, 211) außerhalb der HF-Abschirmung (203) angeordnet ist/sind.