DE102016204863B3

DE102016204863B3 - Verfahren zu einer Bestimmung einer Abweichung einer Homogenität eines Magnetfeldes eines Magnetresonanzgerätes

Info

Publication number: DE102016204863B3
Application number: DE102016204863.5A
Authority: DE
Inventors: Stephan Biber
Original assignee: Siemens Healthcare GmbH
Current assignee: Siemens Healthineers Ag De
Priority date: 2016-03-23
Filing date: 2016-03-23
Publication date: 2017-06-14
Anticipated expiration: 2036-03-24
Also published as: US20170276746A1; CN107229026A; US9910116B2

Abstract

Es wird ein Verfahren zu einer Bestimmung einer Abweichung einer Homogenität eines Magnetfeldes eines Magnetresonanzgerätes in eine durch eine erste Achse definierte erste Richtung mittels zumindest zwei Testgefäßen, welche auf einer zur ersten Richtung senkrechten Testebene angeordnet sind, beschrieben, umfassend die folgenden Verfahrensschritte: – Positionierung der Testebene an einer ersten Position der ersten Achse, wobei das erste Testgefäß an einem ersten Ort des ersten Testgefäßes und das zweite Testgefäß an einem ersten Ort des zweiten Testgefäßes angeordnet wird, – Aufnahme von ersten von den Testgefäßen an deren ersten Orten induzierten Messdaten, – Positionierung der Testebene an einer zweiten Position der ersten Achse, welche sich von der ersten Position in einer Koordinate der ersten Achse unterscheidet, wobei das erste Testgefäß an einem zweiten Ort des ersten Testgefäßes und das zweite Testgefäß an einem zweiten Ort des zweiten Testgefäßes angeordnet wird, – Aufnahme von zweiten von den Testgefäßen an deren zweiten Orten induzierten Messdaten, – Bestimmung der Abweichung der Homogenität des Magnetfeldes basierend auf zumindest den ersten und den zweiten Messdaten.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zu einer Bestimmung einer Abweichung einer Homogenität eines Magnetfeldes eines Magnetresonanzgerätes in eine durch eine erste Achse definierte erste Richtung und eine Testvorrichtung für eine Verwendung in einem derartigen Verfahren.
Bei Magnetresonanzgeräten wird üblicherweise das zu untersuchende Untersuchungsobjekt, beispielsweise ein Patient, mit Hilfe eines Hauptmagneten einem relativ hohen Hauptmagnetfeld, beispielsweise von 1,5 oder 3 Tesla, ausgesetzt. Zusätzlich wird mit Hilfe einer Gradientenspuleneinheit zumindest ein Magnetfeldgradient angelegt. Über eine Hochfrequenzantenneneinheit werden dann mittels geeigneter Antenneneinrichtungen hochfrequente Anregungssignale (HF-Signale) ausgesendet, was dazu führen soll, dass die Kernspins bestimmter, durch dieses Hochfrequenzfeld resonant angeregter Atome um einen definierten Flipwinkel gegenüber den Magnetfeldlinien des Hauptmagnetfeldes verkippt werden. Bei der resultierenden Präzession der Kernspins werden Hochfrequenzsignale, so genannte Magnetresonanzsignale (MR-Signale), abgestrahlt, die mittels geeigneter Empfangsspulen empfangen und dann beispielsweise zu Bilddaten weiterverarbeitet werden. Die Qualität der Bilddaten wird durch die Homogenität des Hauptmagnetfeldes und des zumindest einen Magnetfeldgradienten beeinflusst. Weist das Hauptmagnetfeld und/oder der Magnetfeldgradient lokale Abweichungen auf, so können die Bilddaten an bestimmten Positionen kein MR-Signal oder ein verfälschtes MR-Signal aufweisen. Insbesondere die Homogenität des Hauptmagnetfeldes im Untersuchungsbereich ist bedeutend. Als Untersuchungsbereich wird der Bereich des Magnetresonanzgerätes bezeichnet, in welchem Bereich vom Untersuchungsobjekt ohne Neupositionierung des Untersuchungsobjektes MR-Signale akquiriert werden können.
Bei der Installation eines Magnetresonanzgerätes wird typischerweise eine Vermessung des vom Hauptmagneten erzeugten Hauptmagnetfeldes vorgenommen und basierend auf den Ergebnissen wird beispielsweise Metall derart platziert, dass Abweichungen der Homogenität des Hauptmagnetfeldes reduziert werden. Gleichermaßen kann die Homogenität des zumindest einen Magnetfeldgradienten bei Installation des Magnetresonanzgerätes überprüft und/oder verbessert werden. Dieser Prozess wird auch als „Shimming” bezeichnet. Die Vermessung eines Magnetfeldes oder dessen lokale Abweichungen wird mittels eines Shim-Gerätes durchgeführt. Hierfür werden Daten typischerweise an mehreren, vorzugsweise streng definierten Positionen Magnetfeldes akquiriert.
WO 2014/097 056 A1 beschreibt ein Verfahren zur Evaluierung eines Magnetfeldes eines Magnetresonanzgerätes mit einem Phantom umfassend mehrere Resonanzvolumina mittels spektroskopischer Messung.
US 5 055 791 A beschreibt ein Verfahren zur Charakterisierung eines Magnetfeldes eines NMR-Gerätes mittels eines Phantoms und ein solches Phantom.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein robustes und stabiles Verfahren zu einer Bestimmung einer Abweichung einer Homogenität eines Magnetfeldes eines Magnetresonanzgerätes anzugeben. Des Weiteren ist es Aufgabe der Erfindung, eine Testvorrichtung für eine Verwendung in einem derartigen Verfahren anzugeben. Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Das erfindungsgemäße Verfahren zu einer Bestimmung einer Abweichung einer Homogenität eines Magnetfeldes eines Magnetresonanzgerätes in eine durch eine erste Achse definierte erste Richtung, mittels zumindest zwei Testgefäßen, welche auf einer zur ersten Richtung senkrechten Testebene angeordnet sind, umfasst die folgenden Verfahrensschritte:

– Positionierung der Testebene an einer ersten Position der ersten Achse, wobei das erste Testgefäß an einem ersten Ort des ersten Testgefäßes und das zweite Testgefäß an einem ersten Ort des zweiten Testgefäßes angeordnet wird,
– Aufnahme von ersten von den Testgefäßen an deren ersten Orten induzierten Messdaten,
– Positionierung der Testebene an einer zweiten Position der ersten Achse, welche sich von der ersten Position in einer Koordinate der ersten Achse unterscheidet, wobei das erste Testgefäß an einem zweiten Ort des ersten Testgefäßes und das zweite Testgefäß an einem zweiten Ort des zweiten Testgefäßes angeordnet wird,
– Aufnahme von zweiten von den Testgefäßen an deren zweiten Orten induzierten Messdaten,
– Bestimmung der Abweichung der Homogenität des Magnetfeldes basierend auf zumindest den ersten und den zweiten Messdaten.

Von einem Magnetresonanzgerät typischerweise erzeugte Magnetfelder sind das statische Hauptmagnetfeld und Gradientenfelder. Das im erfindungsgemäßen Verfahren berücksichtigte Magnetfeld kann sich auf das statische Hauptmagnetfeld und/oder ein Gradientenfeld beziehen. Das statische Hauptmagnetfeld ist typischerweise ein Vektorfeld, das eine definierte Amplitude, beispielsweise 1,5 T oder 3 T, in eine erste Richtung aufweist. Das Vektorfeld ist vorzugsweise ausschließlich in die erste Richtung ausgerichtet. Die erste Richtung ist durch eine erste Achse derart definiert, dass die erste Richtung parallel zur ersten Achse zeigt. Ein Gradientenfeld ist typischerweise ebenso ein Vektorfeld, welches parallel zur ersten Achse ausgerichtet ist. Im Gegensatz zum statischen Hauptmagnetfeld ist die Amplitude des Gradientenfeldes abhängig von der räumlichen Position. Typischerweise ist die Amplitude des Gradientenfeldes in eine Richtung, beispielsweise in die erste Richtung oder in eine zur ersten Richtung senkrechten Richtung, linear moduliert. Der Gradient des Gradientenfeldes in diese Richtung, der als Magnetfeldgradient bezeichnet werden kann, ist insbesondere innerhalb des Untersuchungsbereiches homogen. Ein Gradientenfeld wird als homogen bezeichnet, wenn dessen Magnetfeldgradient homogen ist.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden zumindest zwei Testgefäße verwendet. Die Testgefäße sind vorzugsweise luftdicht abgeschlossen und/oder mit einer Substanz, insbesondere einer Flüssigkeit gefüllt. Die Testgefäße können mit unterschiedlichen Substanzen gefüllt sein. Die Flüssigkeit umfasst vorzugsweise die vom Magnetresonanzgerät anzuregenden Atomkerne, typischerweise die von Wasserstoff-Atomen. Die Testgefäße können auch derart ausgestaltet sein, dass sie die Stärke des Magnetfeldes an ihrem Ort ohne die Durchführung eines Magnetresonanz-Experimentes ermitteln. Dies ist beispielsweise möglich, wenn die Testgefäße jeweils eine Hall-Sonde umfassen.
Die zumindest zwei Testgefäße sind derart angeordnet, dass sie in einer Testebene liegen, welche orthogonal zu der ersten Achse, insbesondere senkrecht zur ersten Richtung ist. Alle im Verfahren verwendeten Testgefäße liegen vorzugsweise in der Testebene. Die Testgefäße sind vorzugsweise derart in der Testebene verteilt, dass sie bei entsprechender Positionierung der Testebene in einer Ebene im Untersuchungsbereich im Untersuchungsbereich angeordnet sind. Die Testgefäße sind vorzugsweise derart zahlreich und/oder in der Testebene verteilt, dass sie bei entsprechender Positionierung der Testebene in einer Ebene im Untersuchungsbereich den Untersuchungsbereich in der Ebene derart abdecken, das die mittels der Testgefäße induzierten Messdaten in der Ebene zur Bestimmung der Abweichung der Homogenität des Magnetfeldes in der Ebene genügen. Demnach ist beispielsweise keine Aufnahme von weiteren Messdaten nach einer Rotation der Testebene um die erste Richtung erforderlich. Der Untersuchungsbereich weist in die erste Richtung typischerweise eine räumliche Ausdehnung auf, welche größer als die räumliche Ausdehnung der Testgefäße in die erste Richtung ist.
In einem ersten Verfahrensschritt erfolgt eine Positionierung der Testebene an einer ersten Position, indem die Testgefäße an der ersten Position der ersten Richtung angeordnet werden. Die erste Position wird vorzugsweise vom Untersuchungsbereich in der ersten Richtung umfasst. Die ersten Orte des ersten und des zweiten Testgefäßes liegen vorzugsweise im Untersuchungsbereich. In einem zweiten Verfahrensschritt werden Messdaten akquiriert. Die Messdaten werden von den zumindest zwei Testgefäßen erzeugt, während die Testgefäße vorzugsweise an den ersten Orten positioniert sind. Für die Aufnahme von Messdaten wird eine in einem oder in den Testgefäßen befindlichen Substanz typischerweise zunächst mit Anregungssignalen angeregt, um anschließend MR-Signale aufzunehmen. Messdaten können MR-Signale und/oder ein Maß für die Amplitude, also die Stärke des Magnetfeldes sein. Die MR-Signale werden typischerweise mittels zumindest einer Empfangsspule empfangen. Vorzugsweise sind die einzelnen Testgefäße von zumindest jeweils einer Empfangsspule umgeben.
Der erste und der zweite Verfahrensschritt werden wiederholt, wobei die Testebene an einer zweiten Position angeordnet wird. Die zweite Position ist im Vergleich zur ersten Position entlang der ersten Ache in die erste Richtung verschoben. Eine Verschiebung in die positive oder negative Richtung ist möglich. Die Positionierung der Testebene an der ersten und/oder der zweiten Position kann manuell erfolgen. Ein Anwender des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die Testgefäße, die gegebenenfalls mittels einer Halterung positioniert werden, händisch an der ersten und/oder der zweiten Position platzieren und damit die Position der Testebene festlegen. Die Halterung kann dabei beispielsweise auf einem Patiententisch aufliegen.
Nach Aufnahme der ersten und der zweiten Messdaten werden diese vorzugsweise mit einer Bestimmungseinheit verarbeitet. Dabei kann basierend auf den Messdaten ein Maß für die Abweichung der Homogenität ermittelt werden. Vorzugsweise wird dafür die Amplitude der MR-Signale an den ersten und den zweiten Orten der zumindest zwei Testgefäße ermittelt. Basierend auf den MR-Signalen wird vorzugsweise die Homogenität des Magnetfeldes und/oder Abweichungen davon im gesamten Untersuchungsbereich oder im Patientenaufnahmebereich ermittelt. Die ermittelte Homogenität und/oder Abweichungen deren liegen vorzugsweise in einer räumlichen Auflösung vor.
Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, dass bei Neupositionierung der Testgefäße die Testgefäße innerhalb der Testebene ihre Position beibehalten. Insbesondere verzichtet das Verfahren auf eine Rotation der Testebene bei Positionierung der Testebene an der zweiten Position im Vergleich zur ersten Position. Für die Positionierung an der zweiten Position ist eine Verschiebung entlang der ersten Achse erforderlich, welche beispielsweise manuell unter Zuhilfenahme eines Abstandmessers hinreichend genau ausgeführt werden kann.
Typischerweise ist zwischen einer Empfangsspule und weiteren Einheiten des Magnetresonanzgerätes zumindest eine kabelbasierte Verbindung erforderlich. Vorzugsweise ist zumindest eine Empfangsspule in einer festen räumlichen Beziehung zu den Testgefäßen angeordnet. Insbesondere kann ein hohes MR-Signal erzielt werden, wenn jedes Testgefäß von einer Empfangsspule umgeben ist. Sind die Testgefäße fix in der Testebene angeordnet und erfolgt die Positionierung der Testgefäße in der zweiten Position durch eine lineare Verschiebung in die erste Richtung, so kann die Kabelverbindung typischerweise problemlos nachgeführt werden. Insbesondere der Verzicht auf eine Rotation um die erste Achse bei der Neupositionierung ermöglicht eine einfache Ausgestaltung der Anordnung der Testgefäße. Für die Anordnung der Testgefäße und die Positionierung der Testebene kann eine Halterung für die Testgefäße genügen. Dies ermöglicht einen einfachen mechanischen Aufbau der Testgefäße, der insbesondere robust ausgestaltet werden kann. Dadurch kann die Anordnung der Testgefäße kostengünstig ausgestaltet werden. Der Transport und/oder die Montage der Testgefäße, gegebenenfalls inklusive der Halterung, können wenig empfindlich und entsprechend ohne tiefe Vorkenntnisse auszuführen sein.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens

– wird die Testebene an zumindest einer weiteren Position der ersten Achse positioniert, welche weitere Position sich von der ersten und der zweiten Position in einer Koordinate der ersten Achse unterscheidet, wobei das erste Testgefäß an zumindest einem weiteren Ort des ersten Testgefäßes und das zweite Testgefäß an zumindest einem weiteren Ort des zweiten Testgefäßes angeordnet wird,
– erfolgt eine Aufnahme von weiteren von den Testgefäßen an deren weiteren Orten induzierten Messdaten, und
– erfolgt die Bestimmung der Abweichung der Homogenität des Magnetfeldes basierend auf zumindest den ersten, den zweiten und den weiteren Messdaten.

Gemäß dieser Ausführungsform werden die Testgefäße an mehreren Positionen und folglich an mehreren Orten platziert, an denen Messdaten akquiriert werden. Die Menge der Messdaten, die für die Bestimmung der Abweichung der Homogenität verwendet werden, nimmt typischerweise mit der Anzahl der Testgefäße und der Anzahl deren Orte zu. Mit einer steigenden Menge an Messdaten kann die Genauigkeit der bestimmten Abweichung der Homogenität erhöht werden.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens wird basierend auf der Abweichung der Homogenität des Magnetfeldes eine Menge von Shim-Elementen und/oder deren räumliche Verteilung zur Erhöhung der Homogenität des Magnetfeldes bestimmt. Die ermittelte Abweichung der Homogenität kann demnach dazu verwendet werden, Maßnahmen zu bestimmen und auszuführen, welche die Homogenität des Magnetfeldes erhöhen. Die räumliche Verteilung des Magnetfeldes und/oder die räumliche Verteilung von Abweichungen von der Homogenität des Magnetfeldes können reduziert oder eliminiert werden, indem Shim-Elemente, beispielsweise Platten aus einem bestimmten Material, im Gehäuse des Magnetresonanzgerätes in der Nähe des Hauptmagneten und/oder der Gradientenspuleneinheit platziert werden. Typischerweise wird ein Metall, beispielsweise Eisen, als Material verwendet. Basierend auf den Messdaten kann beispielsweise mit der Bestimmungseinheit die Menge, die Position und/oder das Material bestimmt werden, das am/im Magnetresonanzgerät positioniert die Homogenität des Magnetfeldes erhöhen kann. Die so ermittelte Menge, Position und/oder das Material kann beispielsweise von einem Installateur am Magnetresonanzgerät angeordnet werden. Der Vorteil dieser Ausführungsform ist, dass das Ergebnis der Messung dazu verwendet wird, die Homogenität des Magnetfeldes aktiv zu erhöhen und damit die Qualität der aufzunehmenden Bilddaten zu verbessern.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens sind die Testgefäße an einer Halterung angebracht, welche auf einem Patiententisch angeordnet ist und mittels des Patiententischs an zumindest der ersten und der zweiten Position positionierbar ist. Das Material der Halterung ist vorzugsweise derart ausgestaltet, dass es nicht mit dem Hauptmagnetfeld und/oder einem Gradientenfeld wechselwirkt. Beispielsweise kann als Material für die Halterung Holz und/oder Plastik gewählt werden. Die Halterung ordnet die Testgefäße vorzugsweise fest in der Testebene an, sodass eine Positionierung der Halterung beispielsweise in der ersten oder in der zweiten Position die Testgefäße an den entsprechenden ersten und/oder zweiten Orten platziert. Die Halterung kann beispielsweise auf dem Patiententisch angeordnet sein, insbesondere gelagert oder montiert sein. Der Patiententisch ist typischerweise dazu ausgebildet, eine Verschiebung in die erste Richtung auszuführen, sodass ein Untersuchungsbereich von außerhalb des Magnetresonanzgerätes in den Untersuchungsbereich gebracht werden kann. Als Untersuchungsobjekt können die Testgefäße und die Halterung in den Untersuchungsbereich verschoben werden und die erste und/oder zweite Position einnehmen. Eine Verschiebung des Patiententisches erfolgt typischerweise automatisch beispielsweise aufgrund einer digitalen Vorgabe eines Bedieners des Magnetresonanzgerätes. Die Halterung und die Testgefäße können demnach exakt in die erste Richtung verschoben werden, sodass sichergellt werden kann, dass sich die zweite Position von der ersten Position durch eine Koordinate auf der ersten Achse unterscheidet, wobei die anderen Koordinaten vorzugsweise unverändert sind. Dieses Verfahren erfordert demnach eine manuelle Positionierung der Halterung umfassend die Testgefäße in der Testebene auf dem Patiententisch. Die Positionierung der Testebene an zumindest der ersten und der zweiten Position kann durch eine präzise Vorgabe, beispielsweise durch digitale Eingabe an einer Benutzerschnittstelle eines Computers oder durch ein vorgegebenes Computerprogramm, erfolgen. Die Positionierung kann dadurch sehr präzise erfolgen und Abweichungen der Homogenität können genauer bestimmt werden. Das Verfahren kann automatisiert erfolgen, was manuelle Einflüsse und folglich die Fehleranfälligkeit reduziert.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens führt der Patiententisch eine kontinuierliche Bewegung aus und die Testebene nimmt die erste Position zu einem ersten Zeitpunkt und die zweite Position zu einem zweiten Zeitpunkt ohne Unterbrechung der kontinuierlichen Bewegung ein. Der Patiententisch ist typischerweise derart gelagert und ansteuerbar, dass er eine kontinuierliche Bewegung in einem definierten Bereich entlang der ersten Achse ausführen kann. Insbesondere kann das Untersuchungsobjekt durch den Untersuchungsraum geführt werden, während das Magnetresonanzgerät HF-Signale und Gradientenfelder sendet und MR-Signale akquiriert. Dabei ist die räumliche Ausdehnung des Untersuchungsbereiches bedeutend, da MR-Signale aus diesem Bereich räumlich kodiert und empfangen werden können. Die kontinuierliche Bewegung des Patiententisches in die erste Richtung kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kombiniert werden, sodass die Testebene zumindest die erste Position, die zweite Position und gegebenenfalls weitere Positionen zu jeweils einem Zeitpunkt einnimmt, zu denen MR-Signale der Testgefäße vorzugsweise erzeugt und aufgenommen werden.
Die Positionen, insbesondere die erste und die zweite Position, an welchen Messdaten aufgenommen werden, sind vorzugsweise vor Beginn des erfindungsgemäßen Verfahrens bestimmt. Die Positionen können beispielsweise automatisch aufgrund der Ausgestaltung der Testvorrichtung und/oder des Volumens, innerhalb welchem eine Abweichung der Homogenität des Magnetfeldes bestimmt werden soll, festgelegt sein. Die Positionen können auch durch Vorgabe eines Benutzers festgelegt sein. Die kontinuierliche Tischbewegung kann ein automatisiertes oder standardisiertes Verfahren mit einer kurzen Dauer ermöglichen.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens sind die Testgefäße kugelförmig ausgestaltet. Suszeptibilitätsdifferenzen beispielsweise an Übergängen zwischen zwei verschiedenen Materialien können die Homogenität eines Magnetfeldes, insbesondere des Hauptmagnetfeldes, beeinträchtigen, sofern die zwei verschiedenen Materialien in dem Magnetfeld angeordnet sind. Die Oberfläche der Testgefäße ist typischerweise Kunststoff, die Testgefäße sind typischerweise mit einer Flüssigkeit gefüllt und von Luft umgeben. Sind demnach die Testgefäße in einem Magnetfeld angeordnet, so weisen diese drei aneinandergrenzenden Materialien typischerweise unterschiedliche Suszeptibilitäten auf und erzeugen Veränderungen des Magnetfeldes. Der Einfluss kugelförmiger Oberflächen, welche im Vergleich zu ihrer Umgebung eine andere Suszeptibilität aufweisen, ist auf die Homogenität eines Magnetfeldes geringer als bei vielen anders geformten Oberflächen. Der Durchmesser der kugelförmigen Testgefäße ist vorzugsweise mindestens 0,5 cm und/oder maximal 5 cm groß. Die Testgefäße sind vorzugsweise symmetrisch zur Testebene angeordnet. Der Vorteil des Verfahrens mit derartig ausgestalteten Testgefäßen liegt darin, dass eine Beeinflussung des Magnetfeldes, dessen Homogenität gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren quantifiziert wird, durch die Testgefäße reduziert wird. Dadurch kann die Präzision der Messdaten erhöht werden und somit die Abweichung der Homogenität des Magnetfeldes genauer bestimmt werden.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens erfolgt die Aufnahme der von den zumindest zwei Testgefäßen induzierten Messdaten mittels einer Empfangsspuleneinheit. Das in den Testgefäßen induzierte MR-Signal wird demnach vorzugsweise nicht von jeweils einer ein Testgefäß umgebenden Empfangsspule akquiriert, sondern von einer Empfangsspuleneinheit, welche eine Empfangssensitivität im Bereich der zumindest zwei Testgefäße aufweist. Die Empfangsspuleneinheit kann in dieser Ausführungsform des Verfahrens eine kommerzielle lokale Empfangsspule sein, beispielsweise eine flexible Spule, welche bei Untersuchungen der Hüfte von Patienten als Untersuchungsobjekten eingesetzt wird. Wird eine derartige Empfangsspuleneinheit verwendet, so erfordert das erfindungsgemäße Verfahren zusätzlich zu den Testgefäßen und gegebenenfalls der Halterung keine weiteren, speziell für dieses Verfahren erzeugte Einheiten, insbesondere keine Elektronikbauteile. Das Verfahren kann demnach kostengünstig ausgeführt werden. Dennoch kann aufgrund einer Empfangsspuleneinheit mit hoher Sensitivität eine gute Qualität bei der Bestimmung der Abweichung der Homogenität erzielt werden. Kommerzielle Empfangsspulen sind typischerweise benutzerfreundlich mit dem Magnetresonanzgerät zu verbinden. Der Anschluss der Empfangsspuleneinheit und der Aufbau der Testgefäße vor Beginn des erfindungsgemäßen Verfahrens kann demnach aufgrund dieser Ausführungsform weniger komplex gestaltet werden und wird dadurch insbesondere weniger fehleranfällig.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens wird die Empfangsspuleneinheit an einer Halterung für die Testgefäße angeordnet. Sind die Testgefäße an einer Halterung angeordnet, so kann die Empfangsspuleneinheit beispielsweise direkt an der Halterung angeordnet werden. Dadurch kann eine hohe Intensität der MR-Signale sichergestellt werden.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens sind zumindest fünf Testgefäße auf der Testebene kreisförmig angeordnet. Die Testgefäße können auf einem Kreisrand angeordnet werden. Der Mittelpunkt des Kreises wird vorzugsweise im Mittelpunkt des Schnittbereiches des Untersuchungsbereiches mit einer zur ersten Achse senkrechten Ebene angeordnet. Bei einer kreisförmigen Anordnung der Testgefäße und Positionierung an zumindest zwei verschiedenen Positionen entlang der ersten Achse können Messdaten entlang der Mantelfläche eines Zylinders akquiriert werden. Basierend auf derartigen Messdaten kann beispielsweise anhand der Bessel-Funktionen die Homogenität des Magnetfeldes im Untersuchungsbereich besonders effizient bestimmt werden.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens sind die Testgefäße auf zumindest zwei konzentrischen Kreisen angeordnet. Der Mittelpunkt der zumindest zwei konzentrischen Kreise kann vorzugsweise im Mittelpunkt des Schnittbereiches des Untersuchungsbereiches mit einer zur ersten Achse senkrechten Ebene, vorzugsweise der Testebene, angeordnet werden. Die Testgefäße können gemäß dieser Ausführungsform folglich auf der Testebene besonders gut verteilt angeordnet werden, beispielsweise indem auf dem äußeren der zumindest zwei konzentrischen Kreisen zumindest drei Testgefäße und auf dem inneren der zumindest zwei konzentrischen Kreis zumindest zwei Testgefäße angeordnet sind. Bei einer derartigen Anordnung der Testgefäße und der Positionierung an zumindest zwei verschiedenen Positionen entlang der ersten Achse können bei entsprechender Wahl der ersten und zweiten Orte Messdaten auf einer Kugeloberfläche akquiriert werden. Basierend auf derartigen Messdaten kann beispielsweise anhand der Kugel-Funktionen die Homogenität des Magnetfeldes im Untersuchungsbereich besonders genau bestimmt werden. Vorteilhaft ist ebenfalls eine punktsymmetrische Anordnung der Testgefäße. Die Testgefäße können beispielsweise an den Eckpunkten zumindest eines regelmäßigen Polygons angeordnet sein. Eine Anordnung der Testgefäße an den Eckpunkten mehrerer regelmäßiger Polygone ist insbesondere dann für die Bestimmung der Homogenität des Magnetfeldes im Untersuchungsbereich vorteilhaft, wenn die mehreren regelmäßigen Polygone zueinander konzentrisch sind.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens sind die Testgefäße derart angeordnet und die zumindest zwei Positionierungen der Testebene erfolgen derart, dass eine variable Teilmenge der Orte der Testgefäße der zumindest zwei Positionen der Testebene auf einer Kugeloberfläche angeordnet ist. Die Orte der Testgefäße, welche gemäß dieser Ausführungsform auf der Kugeloberfläche angeordnet sind, sind vorzugsweise gleichmäßig auf der Kugeloberfläche verteilt. Insbesondere ist die Teilmenge der auf der Kugeloberfläche liegenden Testgefäße abhängig von der Position der Testebene. Messdaten von nicht auf der Kugeloberfläche liegenden Testgefäßen können aufgenommen und zur Verbesserung der Bestimmung der Abweichung der Homogenität verwendet werden. Es kann auf die Aufnahme derartiger Messdaten auch verzichtet werden.
Insbesondere ist es vorteilhaft, die Testebene an mehr als zwei Positionen der ersten Achse zu positionieren. Eine in dieser Ausführungsform beschriebene Anordnung der Testgefäße kann beispielsweise durch die Anordnung der Testgefäße auf mehreren, beispielswese vier, konzentrischen Kreisen erzielt werden. Bei Positionierung der Testebene können sieben Positionen in derartigen Abständen zueinander gewählt werden, dass jeweils ein Kreis der vier konzentrischen Kreise auf der Oberfläche einer virtuellen Kugel angeordnet ist. Basierend auf derartigen Messdaten kann beispielsweise anhand der Kugelfunktionen die Homogenität des Magnetfeldes im Untersuchungsbereich besonders genau bestimmt werden. Die Messdaten der Orte, die nicht auf der Kugeloberfläche liegen, können dazu verwendet werden, das Ergebnis des Verfahrens, also die Abweichung der Homogenität, zu präzisieren. Je mehr Testgefäße in der Testebene angeordnet werden, desto mehr Messdaten können akquiriert werden und desto genauer kann die Abweichung der Homogenität bestimmt werden.
Des Weiteren geht die Erfindung aus von einer Testvorrichtung für die Verwendung in einem erfindungsgemäßen Verfahren zu einer Bestimmung einer Abweichung einer Homogenität eines Magnetfeldes eines Magnetresonanzgerätes in eine erste Richtung, wobei die Testvorrichtung zumindest zwei Testgefäße, welche auf einer zur ersten Richtung senkrechten Testebene angeordnet sind, aufweist.
Die Testvorrichtung ermöglicht die Durchführung eines robusten und wenig fehleranfälligen Verfahren zu einer Bestimmung einer Abweichung einer Homogenität eines Magnetfeldes eines Magnetresonanzgerätes. Insbesondere ist eine starre Anordnung der Testgefäße in der Testebene, beispielsweise mittels einer Halterung, ausreichend und bei der Testvorrichtung kann auf eine Einheit, welche eine Rotation der Testgefäße ermöglicht, verzichtet werden. Dies ermöglicht eine geradlinige Kabelführung von Kabeln, welche die Testvorrichtung beispielsweise mit dem Magnetresonanzgerät verbindet. Die Testvorrichtung kann dadurch derart ausgestaltet sein, dass sie keine zueinander beweglichen Bauteile aufweist. Insbesondere ist bei Durchführung des Verfahrens keine Bewegung einzelner von der Testvorrichtung umfasster Bauteile zueinander erforderlich. Vielmehr kann die Testvorrichtung insgesamt an verschiedenen Positionen angeordnet werden. Die Testvorrichtung kann dadurch besonders stabil ausgestaltet sein. Folglich ist sie besonders gut für den Einsatz bei der Installation verschiedener Magnetresonanzgeräte und den Transport zu den zu installierenden Magnetresonanzgeräten geeignet, ohne dass die Testvorrichtung leicht beschädigt werden kann. Ebenso ist die Bedienung einer derartigen Testvorrichtung wenig komplex und kann gegebenenfalls auch von nicht geschulten oder wenig geschulten Nutzern bedient gemäß einer beiliegenden Anleitung bedient werden.
Die Vorteile der erfindungsgemäßen Testvorrichtung entsprechen im Wesentlichen den Vorteilen des erfindungsgemäßen Verfahrens zu einer Bestimmung einer Abweichung einer Homogenität eines Magnetfeldes eines Magnetresonanzgerätes in eine erste Richtung, welche vorab im Detail ausgeführt sind. Hierbei erwähnte Merkmale, Vorteile oder alternative Ausführungsformen können ebenso auch auf die anderen beanspruchten Gegenstände übertragen werden und umgekehrt.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Testvorrichtung umfasst die Testvorrichtung zumindest zwei verschiedene Materialien, welche Materialien derart miteinander verbunden sind, dass sie an einer Solltrennstelle voneinander lösbar sind. Eine Testvorrichtung für die Verwendung in einem erfindungsgemäßen Verfahren zu einer Bestimmung einer Abweichung einer Homogenität eines Magnetfeldes eines Magnetresonanzgerätes wird typischerweise bei Installation des Magnetresonanzgerätes an einem Standort verwendet. Ist das Verfahren abgeschlossen und insbesondere die Homogenität des Magnetfeldes optimiert, so geht das Magnetresonanzgerät typischerweise in einen regulären Betrieb über. Dann ist eine Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens für das Magnetresonanzgerät an diesem Standort typischerweise nicht mehr erforderlich. Folglich wird die erfindungsgemäße Testvorrichtung an diesem Standort vorzugsweise nicht mehr benötigt.
Weist die Testvorrichtung Solltrennstellen auf, an denen verschiedene Materialien miteinander verbunden sind, so sind die Materialien vorzugsweise leicht voneinander lösbar. Eine Solltrennstelle kann beispielsweise eine Verschraubung, eine Verklebung oder eine Verklemmung sein. Materialien, die durch derartige Solltrennstellen verbunden sind, lassen sich bei Bedarf vorzugsweise ohne Beschädigung voneinander lösen, indem beispielsweise Schrauben oder eine Verklemmung mechanisch gelöst werden. Eine derartige Testvorrichtung kann beispielsweise an zumindest einer Solltrennstelle auseinandergebaut oder gelöst werden, um beispielsweise vom Einsatz an einem ersten Standort zu einem weiteren Standort transportiert zu werden. Dadurch kann der Transport vereinfacht werden.
Die Testvorrichtung umfasst vorzugsweise Materialien, welche im Rahmen einer haushaltsüblichen Abfallentsorgung entsorgt werden können. Die Materialien werden vorzugsweise nicht als gefährlich eingestuft sind. Darüber hinaus wechselwirken die Materialien vorzugsweise nicht mit einem vom Magnetresonanzgerät erzeugten Magnetfeld. Die Testgefäße können beispielsweise aus Kunststoff geformt sein und mit einer Natrium-Chlorid-Lösung gefüllt sein. Umfasst die Testvorrichtung eine Halterung, so kann deren Material beispielsweise aus Zellstoff und/oder Kunststoff sein. Sind die genannten verschiedenen Materialien mittels Solltrennstellen voneinander trennbar, so können die Materialien nach Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens und vorzugsweise nach Beendigung des Shim-Prozesses voneinander getrennt werden und jeweils entsorgt und/oder recycelt werden. Die Testvorrichtung kann demnach einmalig für einen Shim-Prozess verwendet werden und direkt an dessen Standort entsorgt werden. Ein Transport zwischen verschiedenen Standorten und/oder eine Wartung der Testvorrichtung entfallen. Dadurch können Kosten für die Logistik reduziert werden.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen.
Es zeigen:
1 ein Magnetresonanzgerät mit einer erfindungsgemäßen Testvorrichtung in einer schematischen Darstellung,
2 ein Ablaufdiagramm einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens,
3 ein Ablaufdiagramm einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens,
4 ein Magnetresonanzgerät mit einer erfindungsgemäßen Testvorrichtung in einer schematischen Darstellung bei Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens, und
5 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Testvorrichtung.
1 zeigt ein Magnetresonanzgerät 11 mit einer erfindungsgemäßen Testvorrichtung 15 zur Verwendung in einem erfindungsgemäßen Verfahren in einer schematischen Darstellung. Die Testvorrichtung 15 umfasst in der dargestellten Form zwei Testgefäße 40. Die Anzahl der Testgefäße 40 ist dabei nicht auf zwei beschränkt. Es können auch weitere Testgefäße von der Testvorrichtung 15 umfasst werden. Das Magnetresonanzgerät 11 umfasst eine von einer Magneteinheit 13 gebildeten Detektoreinheit mit einem Hauptmagneten 17 zu einem Erzeugen eines starken und insbesondere konstanten Hauptmagnetfeldes 18. Das Hauptmagnetfeld 18 weist in die erste Richtung, welche parallel zur ersten Achse liegt. Zudem weist das Magnetresonanzgerät 11 einen zylinderförmigen Patientenaufnahmebereich 14 zu einer Aufnahme eines Untersuchungsobjektes auf, wobei der Patientenaufnahmebereich 14 in einer Umfangsrichtung von der Magneteinheit 13 zylinderförmig umschlossen ist. Die erfindungsgemäße Testvorrichtung 15 kann mittels einer Patientenlagerungsvorrichtung 16 des Magnetresonanzgeräts 11 in den Patientenaufnahmebereich 14 geschoben werden. Die Patientenlagerungsvorrichtung 16 weist hierzu einen Patiententisch auf, der bewegbar innerhalb des Magnetresonanzgeräts 11 angeordnet ist. Die Magneteinheit 13 ist mittels einer Gehäuseverkleidung 31 des Magnetresonanzgeräts nach außen abgeschirmt.
Die Magneteinheit 13 weist weiterhin eine Gradientenspuleneinheit 19 auf, die für eine Ortskodierung während einer Bildgebung verwendet werden. Die Gradientenspuleneinheit 19 wird mittels einer Gradientensteuereinheit 28 angesteuert. Des Weiteren weist die Magneteinheit 13 eine Hochfrequenzantenneneinheit 20, welche im gezeigten Fall als fest in das Magnetresonanzgerät 11 integrierte Körperspule ausgebildet ist, und eine Hochfrequenzantennensteuereinheit 29 zu einer Anregung einer Polarisation, die sich in dem von dem Hauptmagneten 17 erzeugten Hauptmagnetfeld 18 einstellt, auf. Die Hochfrequenzantenneneinheit 20 wird von der Hochfrequenzantennensteuereinheit 29 angesteuert und strahlt hochfrequente Hochfrequenz-Pulse in einen Untersuchungsraum, der im Wesentlichen von dem Patientenaufnahmebereich 14 gebildet ist, ein.
Zu einer Steuerung des Hauptmagneten 17, der Gradientensteuereinheit 28 und der Hochfrequenzantennensteuereinheit 29 weist das Magnetresonanzgerät 11 eine Recheneinheit 24 auf. Die Recheneinheit 24 steuert zentral das Magnetresonanzgerät 11, wie beispielsweise das Durchführen von MR-Steuerungssequenzen. Steuerinformationen wie beispielsweise Bildgebungsparameter, sowie rekonstruierte Bilddaten können auf einer Anzeigeeinheit 25, beispielsweise auf zumindest einem Monitor, des Magnetresonanzgeräts 11 für einen Benutzer angezeigt werden. Zudem weist das Magnetresonanzgerät 11 eine Eingabeeinheit 26 auf, mittels derer Informationen und/oder Bildgebungsparameter während eines Messvorgangs von einem Benutzer eingegeben werden können. Die Recheneinheit 24 kann die Gradientensteuereinheit 28 und/oder Hochfrequenzantennensteuereinheit 29 und/oder die Anzeigeeinheit 25 und/oder die Eingabeeinheit 26 umfassen. Die Recheneinheit 24 umfasst weiterhin eine Bestimmungseinheit 33. Das Magnetresonanzgerät 11 ist somit zusammen mit der Bestimmungseinheit 33 und der Testvorrichtung 15 zur Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens ausgelegt.
Das dargestellte Magnetresonanzgerät 11 kann selbstverständlich weitere Komponenten umfassen, die Magnetresonanzgeräte 11 gewöhnlich aufweisen. Eine allgemeine Funktionsweise eines Magnetresonanzgeräts 11 ist zudem dem Fachmann bekannt, so dass auf eine detaillierte Beschreibung der weiteren Komponenten verzichtet wird.
2 zeigt ein Ablaufdiagramm einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens. Das Verfahren ist dazu ausgebildet, eine Abweichung einer Homogenität eines Magnetfeldes eines Magnetresonanzgerätes 11 in eine durch eine erste Achse definierte erste Richtung mittels zumindest zwei Testgefäßen 40, welche auf einer zur ersten Richtung senkrechten Testebene mittels einer Halterung 21 angeordnet sind, zu bestimmen. Dabei kann wie folgt vorgegangen werden: Zunächst wird in Verfahrensschritt 101 die Testebene an einer ersten Position 91 der ersten Achse positioniert, wobei das erste Testgefäß an einem ersten Ort des ersten Testgefäßes und das zweite Testgefäß an einem ersten Ort des zweiten Testgefäßes angeordnet wird. Die erste Position kann beispielsweise durch einen Benutzer des Magnetresonanzgerätes 11 vorgegeben werden, beispielsweise mittels der Eingabeeinheit 26 des Magnetresonanzgerätes 11. Die Positionierung kann manuell durch den Benutzer erfolgen. Ebenso ist denkbar, dass der Patiententisch, gegebenenfalls gemäß einer Vorgabe eines Benutzers, durch die Bestimmungseinheit 33 derart angesteuert wird, dass die die Testgefäße 40 umfassende Testvorrichtung 15 an die erste Position 91 positioniert werden. Die Bestimmungseinheit 33 kann auch alle folgenden Positionierungen veranlassen und/oder ansteuern.
Im vorzugsweise folgenden Verfahrensschritt 201 werden von den Testgefäßen 40 an deren ersten Orten induzierte Messdaten 301 aufgenommen. Hierfür ist typischerweise eine Ansteuerung des Magnetresonanzgerätes 11 erforderlich, sodass MR-Signale in den Testgefäße erzeugt und aufgenommen werden. Dies wird typischerweise von der Recheneinheit 24 ausgeführt. Die aufgenommen Messdaten 301 werden vorzugsweise an die Bestimmungseinheit 33 weitergeleitet. Die Messdaten 301 können beispielsweise eine Größe für Stärke des Hauptmagnetfeldes 18 oder eines Gradientenfeldes an den Orten der Testgefäße 40 angeben. Alternativ können die Messdaten 301 Abweichungen dieser Magnetfelder gegenüber einem Referenzwert angeben.
In Verfahrensschritt 102 wird die Testebene an einer zweiten Position 92 der ersten Achse positioniert, welche sich von der ersten Position 91 in einer Koordinate der ersten Achse unterscheidet, wobei das erste Testgefäß an einem zweiten Ort des ersten Testgefäßes und das zweite Testgefäß an einem zweiten Ort des zweiten Testgefäßes angeordnet wird. Die Art der Ausführung der Positionierung erfolgt dabei vorzugsweise analog zu Verfahrensschritt 101. Im vorzugsweise folgenden Verfahrensschritt 202 erfolgt die Aufnahme von zweiten von den Testgefäßen 40 an deren zweiten Orten induzierten Messdaten 302. Basierend auf zumindest den ersten Messdaten 301 und den zweiten Messdaten 302 erfolgt in Verfahrensschritt 400 die Bestimmung der Abweichung der Homogenität des Magnetfeldes. Dieser Verfahrensschritt wird typischerweise mittels der Bestimmungseinheit 33 ausgeführt.
Ebenso ist denkbar, dass anstelle von einem Magnetfeld eines Magnetresonanzgerätes 11 in eine durch eine erste Achse definierte erste Richtung Messwerte von einem elektromagnetischen Feld, insbesondere dem in der Magnetresonanz-Bildgebung zur Anregung verwendete hochfrequente Feld, aufgenommen werden. Basierend auf diesen Messwerten kann die Abweichung der Homogenität des elektromagnetischen Feldes bestimmt werden.
3 zeigt ein Ablaufdiagramm einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die zweite Ausführungsform erfindungsgemäßen Verfahrens beginnt mit den Verfahrensschritten 101, 201, 102 und 202 analog zur in 2 dargestellten ersten Ausführungsform. Darauf folgt Verfahrensschritt 103, die Positionierung der Testebene an einer weiteren Position 93 der ersten Achse, welche sich von der ersten Position 91 und der zweiten Position 92 in einer Koordinate der ersten Achse unterscheidet, wobei das erste Testgefäß an einem weiteren Ort des ersten Testgefäßes und das zweite Testgefäß an einem weiteren Ort des zweiten Testgefäßes angeordnet wird. Es werden in Verfahrensschritt 203 weitere von den Testgefäßen an deren weiteren Orten induzierte Messdaten 303 aufgenommen. Die Verfahrensschritt 103 und 203 können wiederholt werden. Dabei können weitere Messdaten an weiteren Positionen akquiriert werden. Die Bestimmung der Abweichung der Homogenität des Magnetfeldes erfolgt in Verfahrensschritt 400 basierend auf zumindest den ersten Messdaten 301, den zweiten Messdaten 302 und den weiteren Messdaten 303. Dieser Verfahrensschritt wird typischerweise mittels der Bestimmungseinheit 33 ausgeführt.
Basierend auf der Abweichung der Homogenität des Magnetfeldes wird in Verfahrensschritt 500 eine Menge von Shim-Elementen und deren räumliche Verteilung, also deren Positionen, zur Erhöhung der Homogenität des Magnetfeldes bestimmt. In Verfahrensschritt 600 werden die in Verfahrensschritt 500 bestimmten Shim-Elemente an den entsprechenden Positionen typischerweise durch einen Techniker, insbesondere durch einen Installateur des Magnetresonanzgerätes 11, angeordnet. Die Homogenität des Magnetfeldes wird dadurch verbessert.
4 zeigt ein Magnetresonanzgerät 11 mit einer erfindungsgemäßen Testvorrichtung 15 in einer schematischen Darstellung bei Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens. Die Testvorrichtung 15 ist auf dem Patiententisch 16 angeordnet und kann mittels des Patiententisches 16 an verschiedenen Positionen 91, 92, 93, 94, 95, welche sich in einer Koordinate der ersten Richtung unterscheiden, positioniert werden. Die von der Testvorrichtung 15 umfassten Testgefäße 40 sind auf einer zur ersten Richtung senkrechten Testebene angeordnet. Die Positionierungen 101, 102, 103, 104, 105 der Testvorrichtung 15 an der ersten, der zweiten, der weiteren dritten, der weiteren vierten und der weiteren fünften Position 91, 92, 93, 94, 95 können im Rahmen einer kontinuierlichen Bewegung ausgeführt werden. Dies bedeutet, dass beispielsweise die Testebene die erste Position 91 zu einem ersten Zeitpunkt und die zweite Position 92 zu einem zweiten Zeitpunkt ohne Unterbrechung der kontinuierlichen Bewegung einnimmt.
5 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Testvorrichtung 15. Die von der Testvorrichtung 15 umfassten Testgefäße 40 sind an einer Halterung 21 angebracht. Die Testgefäße 40 sind vorzugsweise kugelförmig ausgestaltet. Die Aufnahme der von den Testgefäßen 40 induzierten Messdaten 301, 302, 303 erfolgt mittels der Empfangsspuleneinheit 12. Eine kommerzielle, flexible lokale Empfangsspuleneinheit 12 kann in einer derartigen Ausführungsform angewendet werden. Die Empfangsspuleneinheit 12 ist vorzugsweise derart angeordnet, sodass die Empfangsspuleneinheit 12 die Testvorrichtung 15 weitgehend umschließt. Dazu kann die Empfangsspuleneinheit 12 an der Halterung 21 für die Testgefäße 40 angeordnet sein. Die Testvorrichtung 15 kann die Empfangsspuleneinheit 12 auch umfassen. In einer weiteren, nicht dargestellten Ausführungsform, kann die Empfangsspuleneinheit 12 derart ausgestaltet sein, dass sie einzelne Empfangsspulen aufweist. Die Zahl der Empfangsspulen entspricht dabei vorzugsweise der Zahl der Testgefäße 40 und an jedem Testgefäß 40 ist eine Empfangsspule angeordnet. Die Empfangsspulen können die jeweiligen Testgefäße 40 beispielsweise umschließen.
Die in 5 dargestellte Testvorrichtung umfasst 13 Testgefäße 40, welche auf drei zueinander konzentrischen Kreisen 51, 52, 53 jeweils kreisförmig angeordnet sind. Die Anzahl der Testgefäße 40 ist beispielhaft gewählt und nicht auf 13 festgelegt. Vielmehr können auch mehr oder weniger Testgefäße 40 von der Testvorrichtung 15 umfasst werden. Werden gemäß dem erfindungsgemäße Verfahren fünf Positionierungen der Testebene vorgenommen, so können die Abstände zwischen den Positionen derart gewählt werden, dass bei jeder Position die Testgefäße 40 genau eines Kreises auf einer Kugeloberfläche liegen. So können

– an der in 4 dargestellten Position 91 ein Messwert des im Zentrum 51 der Testvorrichtung 15 liegenden Testgefäßes 40 aufgenommen werden,
– an der in 4 dargestellten Position 92 Messwerte der auf dem mittleren Kreis 52 liegenden Testgefäße 40 aufgenommen werden,
– an der in 4 dargestellten Position 93 Messwerte der auf dem äußeren Kreis 53 liegenden Testgefäße 40 aufgenommen werden,
– an der in 4 dargestellten Position 94 Messwerte der auf dem mittleren Kreis 52 liegenden Testgefäße 40 aufgenommen werden, und
– an der in 4 dargestellten Position 95 ein Messwert des im Zentrum 51 der Testvorrichtung 15 liegenden Testgefäßes 40 aufgenommen werden.

Bei einer derartigen Anordnung der Testgefäße 40 ist eine variable, also abhängig von der Position sich ändernde, Teilmenge der Orte der Testgefäße an den fünf Positionen 91, 92, 93, 94, 95 der Testebene auf einer Kugeloberfläche angeordnet. Die Testvorrichtung 15 kann zumindest zwei verschiedene Materialien umfassen. Die Halterung 21 kann beispielsweise aus Kunststoff hergestellt worden sein, wohingegen die Testgefäße 40 Flüssigkeiten beinhalten. Die Materialien sind vorzugsweise derart miteinander verbunden, dass sie an Solltrennstellen voneinander lösbar sind.
Obwohl die Erfindung im Detail durch die bevorzugten Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben 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.

Claims

Verfahren zu einer Bestimmung einer Abweichung einer Homogenität eines Magnetfeldes eines Magnetresonanzgerätes (11) in eine durch eine erste Achse definierte erste Richtung, mittels zumindest zwei Testgefäßen (40), welche auf einer zur ersten Richtung senkrechten Testebene angeordnet sind, gemäß den folgenden Verfahrensschritten: – Positionierung der Testebene an einer ersten Position (91) der ersten Achse, wobei das erste Testgefäß an einem ersten Ort des ersten Testgefäßes und das zweite Testgefäß an einem ersten Ort des zweiten Testgefäßes angeordnet wird, – Aufnahme von ersten von den Testgefäßen (40) an deren ersten Orten induzierten Messdaten (301), – Positionierung der Testebene an einer zweiten Position (92) der ersten Achse, welche sich von der ersten Position (91) in einer Koordinate der ersten Achse unterscheidet, wobei das erste Testgefäß an einem zweiten Ort des ersten Testgefäßes und das zweite Testgefäß an einem zweiten Ort des zweiten Testgefäßes angeordnet wird, – Aufnahme von zweiten von den Testgefäßen (40) an deren zweiten Orten induzierten Messdaten (302), – Bestimmung der Abweichung der Homogenität des Magnetfeldes basierend auf zumindest den ersten und den zweiten Messdaten (301, 302).
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Testebene an zumindest einer weiteren Position (93) der ersten Achse positioniert wird, welche sich von der ersten (91) und der zweiten Position (92) in einer Koordinate der ersten Achse unterscheidet, wobei das erste Testgefäß an zumindest einem weiteren Ort des ersten Testgefäßes und das zweite Testgefäß an zumindest einem weiteren Ort des zweiten Testgefäßes angeordnet wird, eine Aufnahme von weiteren von den Testgefäßen (40) an deren weiteren Orten induzierten Messdaten (303) erfolgt, und die Bestimmung der Abweichung der Homogenität des Magnetfeldes basierend auf zumindest den ersten, den zweiten und den weiteren Messdaten (301, 302, 303) erfolgt.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei basierend auf der Abweichung der Homogenität des Magnetfeldes eine Menge von Shim-Elementen und/oder deren räumliche Verteilung zur Erhöhung der Homogenität des Magnetfeldes bestimmt wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Testgefäße (40) an einer Halterung (21) angebracht sind, welche auf einem Patiententisch (16) angeordnet ist und mittels des Patiententisches (16) an zumindest der ersten (91) und der zweiten Position (92) positionierbar ist.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei der Patiententisch (16) eine kontinuierliche Bewegung ausführt und die Testebene die erste Position (91) zu einem ersten Zeitpunkt und die zweite Position (92) zu einem zweiten Zeitpunkt ohne Unterbrechung der kontinuierlichen Bewegung einnimmt.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Testgefäße (40) kugelförmig ausgestaltet sind.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Aufnahme der von den zumindest zwei Testgefäßen (40) induzierten Messdaten mittels einer Empfangsspuleneinheit (12) erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei die Empfangsspuleneinheit (12) an einer Halterung (21) für die Testgefäße (40) angeordnet wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei zumindest fünf Testgefäße (40) auf der Testebene kreisförmig angeordnet sind.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Testgefäße (40) auf zumindest zwei konzentrischen Kreisen angeordnet sind.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Testgefäße (40) derart angeordnet sind und die zumindest zwei Positionierungen (101, 102) der Testebene derart erfolgen, dass eine variable Teilmenge der Orte der Testgefäße (40) der zumindest zwei Positionen (91, 92) der Testebene auf einer Kugeloberfläche angeordnet ist.
Testvorrichtung (15) für die Verwendung in einem Verfahren zu einer Bestimmung einer Abweichung einer Homogenität eines Magnetfeldes eines Magnetresonanzgerätes (11) in eine erste Richtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Testvorrichtung (15) zumindest zwei Testgefäße (40), welche auf einer zur ersten Richtung senkrechten Testebene angeordnet sind, aufweist.
Testvorrichtung (15) nach Anspruch 12, wobei die Testvorrichtung (15) zumindest zwei verschiedene Materialien umfasst, welche Materialien derart miteinander verbunden sind, dass sie an einer Solltrennstelle voneinander lösbar sind.