-
Die Erfindung bezieht sich auf ein Magnetresonanztomographie-System (MRT-System) mit einer Positionserkennungseinrichtung für eine Lokalspule des MRT-Systems. Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf ein Verfahren zur automatischen Positionserkennung der Lokalspule.
-
Bei der Magnetresonanztomographie („MRT“) handelt es sich um ein bekanntes bildgebendes Verfahren, das bevorzugt in der Medizin zu Diagnosezwecken eingesetzt wird, wobei Bilder vom Inneren des Körpers einer zu untersuchenden Person (allgemein eines Untersuchungsobjekts) erzeugt werden.
-
Um die Bilddaten zur Bilderzeugung mit einem hohen Signal/Rausch-Verhältnis zu akquirieren, ist es bei der MRT üblich, Lokalspulen einzusetzen, die typischerweise unmittelbar an den Körper der zu untersuchenden Person in einem zu untersuchenden Bereich angelegt werden. Während der MRT-Bildaufnahme wird die Lokalspule in einem Bildaufnahmebereich des MRT-Geräts positioniert.
-
Zur qualitativ hochwertigen Rekonstruktion der MRT-Bilder ist es dabei notwendig, die Lage bzw. Orientierung der Lokalspule in Bezug auf die zu untersuchende Person und/oder in Bezug auf das MRT-Gerät, insbesondere dessen Bildaufnahmebereich, möglichst genau zu kennen.
-
In der Praxis wird hierzu üblicherweise die Position der Lokalspule durch das das MRT-System bedienende Personal manuell eingegeben, beispielsweise indem die Position der Lokalspule bezüglich des Patienten und/oder bezüglich der Patientenliege mit Hilfe von Markierungen und Maßbändern oder dergleichen bestimmt wird.
-
Da bei einer manuellen Eingabe grundsätzlich das Problem besteht, dass diese fehlerbehaftet sein kann, und sie zudem einen zeitlichen Mehraufwand bei einer Untersuchung bedeutet, ist eine automatische Positionserkennung der Lokalspule angestrebt.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur automatischen Positionserkennung einer Lokalspule bei einer MRT (Magnetresonanztomographie) zu ermöglichen, wobei die Positionserkennung mit vergleichsweise einfachen Mitteln realisierbar sein soll.
-
Bezüglich einer Vorrichtung zur automatischen Positionserkennung einer Lokalspule wird diese Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch ein MRT-System mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bezüglich eines Verfahrens zur Positionserkennung wird die Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 8. Vorteilhafte und teils für sich erfinderische Ausführungsformen und Weiterentwicklungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung dargelegt.
-
Das erfindungsgemäße Magnetresonanztomographie-System umfasst ein Magnetresonanztomographie-Gerät zur Erzeugung eines MRT-Bildes einer zu untersuchenden Person, eine Patientenliege zur Lagerung der Person, eine an der Person applizierbare Lokalspule, welche mit mindestens einem Reflektor zur Reflexion von elektromagnetischer Strahlung eines bestimmten Frequenzbereichs versehen ist, sowie eine Positionserkennungseinrichtung zur automatischen Positionsbestimmung der Lokalspule. Die Positionserkennungseinrichtung umfasst ihrerseits mindestens einen Sender, der zur Emission von elektromagnetischer Strahlung des bestimmten Frequenzbereichs in Richtung der Lokalspule eingerichtet ist (bei deren Platzierung an der auf der Patientenliege gelagerten Person), mindestens einen Empfänger, der zur Detektion der von dem Reflektor reflektierten Strahlung eingerichtet ist, sowie eine signaltechnisch zumindest an den Empfänger gekoppelte Steuer- und Auswerteeinheit, die dazu eingerichtet ist, anhand der detektierten reflektierten Strahlung automatisch die Position des mindestens einen Reflektors zu ermitteln und daraus die Lage bzw. Position und/oder räumliche Orientierung der Lokalspule in Bezug auf die zu untersuchende Person und/oder in Bezug auf das MRT-Gerät abzuleiten.
-
Im Zuge des Verfahrens zur Positionserkennung einer Lokalspule eines ein MRT-Gerät umfassenden MRT-Systems wird entsprechend eine mit mindestens einem Reflektor zur Reflexion von elektromagnetischer Strahlung eines bestimmten Frequenzbereichs versehene Lokalspule herangezogen und an einer auf einer Patientenliege gelagerten Person appliziert. Mittels eines Senders wird die Lokalspule mit elektromagnetischer Strahlung des bestimmten Frequenzbereichs bestrahlt, wobei die von dem Reflektor reflektierte Strahlung mittels eines Empfängers detektiert wird. Mittels einer signaltechnisch zumindest an den Empfänger gekoppelten Steuer- und Auswerteeinheit wird anhand der detektierten reflektierten Strahlung automatisch die Position des mindestens einen Reflektors ermittelt, und hieraus die Position und/oder Orientierung der Lokalspule in Bezug auf die zu untersuchende Person und/oder in Bezug auf das MRT-Gerät abgeleitet.
-
Als „Reflektor“ ist im Folgenden ein Objekt bezeichnet, das dazu geeignet ist, die bestimmungsgemäß eingesetzte elektromagnetische Strahlung bevorzugt, d.h. in höherem Maße als die umgebende Lokalspule, zu reflektieren. Hierdurch ist in der an der Lokalspule reflektierten elektromagnetischen Strahlung ein starkes Intensitätsmaximum detektierbar, aus dessen Lage die Position des Reflektors vergleichsweise einfach bestimmbar ist.
-
Da an der Lokalspule lediglich eine passive Komponente (nämlich der Reflektor) vorgesehen ist, während die aktiven Komponenten der Positionserkennungseinrichtung (nämlich Sender und Empfänger) extern von der Lokalspule vorgesehen sind, gestaltet sich die Installation der Positionserkennungseinrichtung vorteilhafterweise als besonders unkompliziert. Zudem ist eine bereits in Betrieb befindliche Lokalspule vorteilhafterweise zur Verwendung in dem Verfahren besonders einfach nachrüstbar, da lediglich der Reflektor oder die Reflektoren an definierten Punkten der Lokalspule angebracht werden müssen.
-
Als „Position des Reflektors“ ist im Sinne der Erfindung allgemein eine Positionsangabe des Reflektors bezeichnet, aus deren Kenntnis die Lage/Orientierung der Lokalspule ermittelbar ist. Entsprechend sind Anzahl und Anordnung der Reflektoren derart ausgewählt, dass aus der Position des Reflektors oder aus den Positionen der einzelnen Reflektoren die Lage der zugehörigen Lokalspule bestimmbar ist, wobei vorzugsweise auch deren räumliche Ausrichtung ermittelbar ist. Die Position des Reflektors wird insbesondere in Bezug auf einen Referenzpunkt mit bekannter Position ermittelt, der zweckmäßigerweise ebenfalls als ein Reflektor ausgebildet ist. Der Referenzpunkt kann beispielsweise an dem Patienten, oder an der Patientenliege angebracht sein.
-
Vorzugsweise ist die Lokalspule mit mehreren, insbesondere jeweils etwa punktförmigen Reflektoren versehen, wobei jeder Reflektor eine räumliche Ausdehnung aufweist, die im Vergleich zur Lokalspule deutlich geringer ist. Die einzelnen Reflektoren sind vorzugsweise zueinander beabstandet angeordnet, wobei ein Abstand von einigen Zentimetern, beispielsweise mindestens etwa 10 Zentimeter, bevorzugt ist. Es ist jedoch auch denkbar, dass der Reflektor eine flächige Form aufweist, wobei der Reflektor (oder mehrere solche Reflektoren) dann insbesondere die Außenkontur der Lokalspule umreißt (bzw. umreißen).
-
Im Rahmen der Erfindung ist es grundsätzlich möglich, als elektromagnetische Strahlung sichtbares Licht oder Infrarotstrahlung zu verwenden, wobei die Detektion der reflektierten Strahlung dann zweckmäßigerweise mit einer (Infrarot)-Kamera mit automatischer Bilderkennung erfolgt. In bevorzugter Ausführungsform wird jedoch zur Erzeugung eines Radarbildes elektromagnetische Strahlung aus einem Frequenzbereich von etwa 20 Giga-Hertz bis etwa 500 Giga-Hertz (mit Wellenlängen im Millimeterbereich) verwendet (Radar: „Radio Detection And Ranging“). Diese Strahlung dringt durch Textilien hindurch, so dass die Positionsbestimmung auch dann nicht gestört wird, wenn der Patient (sowie die Lokalspule) während der Positionsbestimmung mit einer Decke zugedeckt ist, wodurch vorteilhafterweise der Patientenkomfort erhöht wird.
-
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind Sender und Empfänger der Positionserkennungseinrichtung Bestandteile eines Radarsensors, wobei zwischen dem Radarsensor und der Patientenliege eine definierte Relativbewegung ausführbar ist. Die Steuer- und Auswerteeinheit ist dabei dazu eingerichtet, den Radarsensor unter Ausführung der Relativbewegung als Radarsensor mit synthetischer Apertur („SAR“: „Synthetic Aperture Radar“) im Nahbereich zu betreiben, ein Radar-Bild der auf der Patientenliege angeordneten mit dem Reflektor versehenen Lokalspule zu rekonstruieren, und die Position des mindestens einen Reflektors anhand des Radar-Bildes automatisch zu ermitteln. Die Positionserkennungseinrichtung umfasst mindestens einen derartigen Radarsensor, insbesondere mindestens zwei Radarsensoren, bevorzugt mindestens drei solche Radarsensoren.
-
Im Vergleich zu einem Radarsensor mit einer realen Apertur ist der technische Aufwand zur Durchführung des SAR-Verfahrens vorteilhafterweise besonders gering. Zur Verwendung des Radarsensors als Radar mit synthetischer Apertur ist die Steuer- und Auswerteeinheit insbesondere dazu eingerichtet, die in gleichem zeitlichem oder örtlichem Abstand empfangene reflektierte Strahlung nach Betrag und Phasenlage zu speichern und rückwirkend aus den gespeicherten Daten ein Radarbild zu erstellen, indem die gespeicherten Daten phasenrichtig aufsummiert werden, als seien sie zeitgleich empfangen worden. Zur korrekten Bildrekonstruktion ist dabei die exakte Kenntnis der Trajektorie des Radarsensors bezüglich des darzustellenden Bereichs (oder umgekehrt) notwendig (vgl. „Ein Radar mit synthetischer Apertur für den Nahbereich", Thomas Reichthalhammer, Dissertation, 1. Mai 2012, Verlag: Dr. Hut). Die Erstellung von Radar-Bildern mithilfe der SAR-Technik ist prinzipiell von den sogenannten „Körperscannern“ an Flughäfen bekannt, bei denen jedoch üblicherweise Strahlung im Tera-Hertz-Bereich eingesetzt wird.
-
Das Radar-Bild wird vorzugsweise als zweidimensionales Radar-Bild erzeugt. Die zweidimensionale Darstellung entspricht dabei einem Abbild der (von der Lokalspule) reflektierten elektromagnetischen Strahlung, wobei die Reflektoren (vergleichbar mit Katzenaugen eines Fahrrads bei Nacht) als helle Punkte dargestellt werden. Um die Position des Reflektors dreidimensional anzugeben, umfasst die Positionserkennungseinrichtung zweckmäßigerweise mindestens zwei Radarsensoren, die zur stereoskopischen Bildaufnahme an zueinander unterschiedlichen Orten angeordnet sind.
-
In einer Weiterbildung umfasst der oder jeder Radarsensor zwei in einem bestimmten Abstand nebeneinander angeordnete Empfangsantennen, wobei durch Nutzung von Phasenunterschieden bei der Erfassung der reflektierten Strahlung zusätzlich eine Höheninformation gewonnen wird, so dass eine dreidimensionale Darstellung möglich ist („Radarinterferometrie“ bzw. „In SAR: „Interferometric Synthetic Aperture Radar“).
-
Die zur Erzeugung eines SAR-Radar-Bildes notwendige definierte Relativbewegung zwischen Radarsensor und Lokalspule wird vorteilhafterweise durch das Verfahren der Patientenliege (mitsamt der darauf angeordneten Lokalspule) gegenüber dem ortsfest angeordneten Radarsensor bewerkstelligt. Hierzu ist der Radarsensor insbesondere an einem feststehenden Teil des MRT-Geräts befestigt. Eine definierte lineare Relativbewegung – wie sie bei einer verfahrbaren Patientenliege regelmäßig vorliegt – resultiert in einer vergleichsweise unaufwändigen Signalverarbeitung zur Bildrekonstruktion, da eine aufwändige Bewegungskompensation nicht notwendig ist.
-
Durch die Reflektoren wird in dem Radar-Bild ein besonders hoher Kontrast erzielt, wodurch die automatische Bildauswertung vereinfacht wird. Da außerdem lediglich die Positionen einzelner Reflektoren ermittelt werden müssen, kann das Radarbild zudem mit einer vergleichsweise geringen Auflösung erstellt werden. Zur Erzeugung eines vergleichsweise „unscharfen“ Radarbildes ist erkanntermaßen eine vergleichsweise geringere Frequenz der elektromagnetischen Strahlung notwendig, so dass vorteilhafterweise kostengünstigere Radarsensoren eingesetzt werden können.
-
Entsprechend wird im Rahmen der Erfindung zur Positionsbestimmung besonders bevorzugt elektromagnetische Strahlung aus einem Frequenzbereich, der in einem ISM-Band (ISM-Band: „Industrial, Scientific and Medical Band“), insbesondere im 24 Giga-Hertz-Bereich oder im 60 Giga-Hertz-Bereich liegt, eingesetzt, da für diese Frequenzbereiche kostengünstige IQ-Doppler-Radarsensoren (IQ: „In-Phase-&-Quadrature-Verfahren“) kommerziell erhältlich sind.
-
Aufgrund der vergleichsweise niedrigeren benötigten Auflösung in Querrichtung zu der definierten Relativbewegung genügt zur Erstellung des SAR-Radar-Bildes zudem insbesondere eine singuläre Frequenz, so dass als Radarsensor auf ein Dauerstrichradargerät zurückgegriffen werden kann. Als Radarsensor wird entsprechend vorzugsweise ein kostengünstiger CW-Dopplersensor (CW: „continuous wave“) verwendet. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die Verwendung solcher Radarsensoren beschränkt.
-
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Reflektor als Retroreflektor ausgebildet, d.h. auf den Reflektor auftreffende Strahlung wird großteils in Richtung zum Sender zurück reflektiert, weitgehend unabhängig von der Ausrichtung des Reflektors gegenüber der auftreffenden Strahlung. Unabhängig von der Art der eingesetzten elektromagnetischen Strahlung ist der Reflektor in einer Ausführungsform als Winkelreflektor ausgebildet. Vorzugsweise ist der Reflektor dabei als Anordnung von mehreren aneinandergesetzten Winkelreflektoren ausgebildet. Im Fall von elektromagnetischer Strahlung im Funkwellenbereich ist der Reflektor in einer alternativen Ausführungsform als Lambda-Halbe-Resonator ausgebildet. Zweckmäßigerweise ist der oder jeder Reflektor aus einem nicht magnetischen Material (beispielsweise Kupfer) hergestellt.
-
In einer Ausführungsform ist der oder jeder Reflektor in einen Verstärker der Lokalspule integriert, d.h. insbesondere in eine Platine des Verstärkers integriert.
-
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
-
1 in schematischer Darstellung ein MRT-System mit einer Positionserkennungseinrichtung zur Positionserfassung einer Lokalspule, wobei die Positionserkennungseinrichtung drei Radarsensoren mit synthetischer Apertur umfasst, deren Radiowellen an an der Lokalspule angeordneten Reflektoren reflektiert werden, und
-
2 in einer perspektivischen Einzeldarstellung die Lokalspule, welche mit den mehreren Reflektoren zur Reflexion der Radiowellen versehen ist.
-
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
-
1 zeigt in schematischer Darstellung ein Magnetresonanztomographie-System (kurz MRT-System 1), mit einem Magnetresonanztomographen (kurz MRT-Gerät 2) zur MRT-Bildaufnahme. Dem MRT-Gerät 2 ist ein Patiententisch 3 zur Lagerung einer zu untersuchenden Person (im Folgenden stets „Patient 5“) zugeordnet. Zudem ist dem MRT-Gerät 2 eine Lokalspule 6 zugeordnet, die hier beispielhaft am Brustkorb des Patienten 5 aufliegt. Weiterhin umfasst das MRT-System 1 eine Rechnereinheit, welche zur Ansteuerung des MRT-Geräts 2, des Patiententischs 3, sowie zur Ausgabe eines Magnetresonanzbildes an einer Anzeigeeinheit dient (hier nicht dargestellt). Schließich umfasst das MRT-System 1 eine Positionserkennungseinrichtung 7 zur automatischen Positionserfassung der Lokalspule 6.
-
Das MRT-Gerät 2 ist in an sich herkömmlicher Weise aufgebaut. Es umfasst Hauptmagnetspulen zur Erzeugung eines Hauptmagnetfeldes, Hochfrequenzspulen zur resonanten Anregung von Kernspins des Körpergewebes des Patienten 5, sowie ein Gradientenspulensystem zur Ortsauflösung eines aus der resonanten Anregung resultierenden Magnetresonanzsignals (MR-Signal MR).
-
Das vorgenannte Spulensystem des MRT-Geräts 2 ist in einem Gehäuse 10 aufgenommen, welches von einem Tunnel 11 durchdrungen ist. Innerhalb des Tunnels 11 (in dessen Innenraum) ist ein Bildaufnahmebereich des MRT-Geräts 2 definiert, in welchem die MRT-Bildaufnahme erfolgt. Die Innenwand 12 des Tunnels 11 (d.h. dessen Mantelfläche) ist mit einer nicht magnetischen Absorberschicht (beispielsweise mit einem Lambda-Halbe-Schichtabsorber) ausgekleidet.
-
Der Patiententisch 3 umfasst eine Patientenliege 15, die gegenüber einem ortfesten Fuß 16 des Patiententischs 3, translatorisch entlang der Achse des Tunnels 11 zumindest teilweise in diesen hinein bzw. heraus verfahrbar ist.
-
An der Lokalspule 6 sind mehrere Reflektoren 20 angebracht, deren Art und Anordnung anhand von 2 später beschrieben wird.
-
Die Positionserkennungseinrichtung umfasst drei Radarsensoren 25, sowie eine Steuer- und Auswerteeinheit 26. Die Steuer- und Auswerteeinheit 26 ist signaltechnisch einerseits an die einzelnen Radarsensoren 25 gekoppelt, sowie andererseits an die Rechnereinheit des MRT-Geräts 2. Die Radarsensoren 25 sind an einem dem Patiententisch 3 zugewandten Eingang des Tunnels 11 an dessen Innenwand 12 angeordnet. Dabei ist einer der Radarsensoren 25 im Zenit des Tunnels 11 angeordnet, während die beiden anderen Radarsensoren 25 einander gegenüberliegend leicht oberhalb und seitlich der Patientenliege 15 angeordnet sind. Wie anhand der durch Strichlinien angedeuteten Scanbereiche 27 ersichtlich ist, sind die Radarsensoren 25 in dieser Anordnung in der Lage, die gesamte Oberfläche der Lokalspule 6 abzuscannen. Jeder der Radarsensoren 25 wird als SAR-Radar (Radar mit synthetischer Apertur) betrieben. Die Radarsensoren 25 sind hinter einer Kunststoffverkleidung angeordnet und somit für den Patienten 5 nicht zu sehen, was von vielen Patienten als positiv empfunden wird.
-
Jeder Radarsensor 25 ist durch ein an sich herkömmliches Dopplerradargerät gebildet, welches ein Radarsignal erzeugt, in dem eine Information über eine Dopplerverschiebung zwischen den Frequenzen der ausgesendeten Strahlung und der empfangenen reflektierten Strahlung enthalten ist. Jeder Radarsensor 25 ist als Dauerstrichradargerät (CW-Dopplersensor) ausgebildet, das bei einer singulären Frequenz von 24 GHz arbeitet. Optional wird eine Frequenz von 60 GHz eingesetzt.
-
Für derartige CW-Dopplersensoren konnte deren prinzipielle Eignung als Radargerät mit synthetischer Apertur im Nahbereich gezeigt werden. Es wurde insbesondere festgestellt, dass ein solcher CW-Dopplersensor bei Verwendung als SAR im Nahbereich dazu geeignet ist, einzelne im Zentimeterbereich zueinander beabstandete reflektierende Punkte zu lokalisieren (siehe „Evaluation of wide-beam, short-range synthetic aperture radar imaging", Florian Gerbl, Dissertation, 13. Februar 2008, Verlag Logos Berlin; Kapitel 2.5.2 bzw. Kapitel 4.2).
-
In 2 ist die Lokalspule 6 im Detail gezeigt, wobei die Lokalspule 6 bestimmungsgemäß an einem auf der Patientenliege 15 gelagerten Patienten 5 (hier ein Dummy) anliegt. Die Lokalspule 6 umfasst im Wesentlichen einen von mehreren Durchbrüchen durchsetzten Körper, der eine flache, grob rechteckige, und zur Anpassung an den Patienten 5 leicht gewölbte Form aufweist. Die Lokalspule 6 umfasst weiterhin mehrere Verstärker 30 („LNA“: „low noise amplifier“), die in den Körper der Lokalspule 6 integriert sind. Etwa in der Flächenmitte der Lokalspule 6 geht ein Kabel 31 ab, das im Betrieb der Lokalspule 6 zur Signal- und Energieübertragung mit der Rechnereinheit des MRT-Geräts 2 verbunden ist.
-
Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Lokalspule 6 mit zwei unterschiedlichen Arten von Reflektoren 20 ausgestattet. Zum einen sind auf die Oberfläche der Lokalspule 6 mehrere Reflektoren 20 aufgebracht, beispielsweise aufgeklebt, die jeweils durch eine Anordnung von mehreren aneinandergesetzten Winkelreflektoren 20' gebildet sind. Zum anderen ist in jeden der Verstärker 30 jeweils ein Reflektor 20 integriert, der durch einen (Lambda-Halbe-)Resonator 20'' gebildet ist. Abweichend von der erläuternden Darstellung wird in einer tatsächlichen Ausführungsform vorzugsweise ausschließlich die eine oder die andere Variante an Reflektoren 20 gewählt.
-
Die einzelnen Winkelreflektoren 20' bestehen – wie insbesondere aus der Radarortung von Schiffen bekannt – aus drei jeweils im Winkel von 90° zueinander stehenden elektrisch leitenden Flächen, (hier aus Kupfer, um die MRT-Bildaufnahme nicht zu stören), so dass die auftreffende elektromagnetische Strahlung in die Richtung, aus der sie kommt reflektiert wird.
-
Die aus Winkelreflektoren 20' bestehenden Reflektoren 20 sind in den Ecken, sowie beispielhaft im Flächeninneren der Lokalspule 6 angeordnet, so dass die Kontur der Lokalspule 6 anhand der Anordnung der Reflektoren 20 angedeutet wird. Der Abstand der einzelnen Reflektoren 20 zueinander liegt dabei beispielsweise bei etwa 20 bis 25 cm. Die Ausdehnung der einzelnen Reflektoren 20 liegt im Bereich von einigen Wellenlängen (d.h. entsprechend der eingesetzten Frequenz im Zentimeterbereich), so dass diese bei einer lokalen Resonanz betrieben werden, und somit deutlich stärker, insbesondere über einen deutlich größeren Winkelbereich, als die Lokalspule selbst bzw. deren Leiterbahnen reflektieren.
-
Die Resonatoren 20'' sind beispielsweise nach Art von kurzgeschlossenen Dipolen oder Kreuzdipolen realisiert. Die Resonatoren 20'' werden vorzugsweise beim Herstellen (Ätzen) einer jeweiligen die elektronischen Komponenten des Verstärkers 30 tragenden Platine mit in diese integriert. Die Anordnung der Resonatoren 20'' ist ebenfalls dazu geeignet, die Lage der Lokalspule 6 zu kennzeichnen.
-
Im Betrieb der Positionserkennungseinrichtung 7 veranlasst die Steuer- und Auswerteeinheit 26, dass während einer definierten Verfahrbewegung der Patientenliege 15 die Radarsensoren 25 als SAR-Radarsensoren betrieben werden. Die Steuer- und Auswerteinheit 26 kann hierzu beispielsweise unmittelbar einen Verstellmotor des Patiententischs 3 ansteuern. In einer alternativen Ausführungsform hat die Steuer- und Auswerteeinheit 26 mittelbar über die Rechnereinheit des MRT-Geräts 2 Zugriff auf die Verfahrbewegung der Patientenliege 15. Die Positionserkennung erfolgt insbesondere beim Einfahren der Patientenliege 15 in den Tunnel 11, so dass für die Positionserkennung keine Extrazeit aufgewendet werden muss.
-
Die Steuer- und Auswerteeinheit 26 veranlasst weiterhin die Radarsensoren 25 dazu während der Verfahrbewegung der Patientenliege 15 elektromagnetische Strahlung in Richtung der Patientenliege 15 zu emittieren. Die dabei an der Lokalspule 6 und insbesondere an den Reflektoren 20 reflektierte elektromagnetische Strahlung wird von jedem der Radarsensoren 25 erfasst, in Form des vorstehend beschriebenen Doppler- bzw. Radarsignals an die Steuer- und Auswerteeinheit 26 ausgegeben, und dort gespeichert. Aus dem gespeicherten Radarsignal rekonstruiert die Steuer- und Auswerteeinheit 26 unter Einbezug der Trajektorie der Patientenliege 15 für jeden Radarsensor 25 jeweils ein zweidimensionales Radar-Bild der mit den Reflektoren 20 versehenen Lokalspule 6.
-
Mittels einer automatischen Bildauswertung ermittelt die Steuer- und Auswerteeinheit 26 aus den einzelnen Radar-Bildern die Positionen der Reflektoren 20, d.h. deren räumliche Lage.
-
Beispielsweise ist als Position eines Reflektors 20 dessen Relativlage bezüglich der Patientenliege 15 angegeben. Alternativ wird als Position des Reflektors 20 unmittelbar dessen Relativlage bezüglich des Patienten 5 angegeben, beispielsweise durch Vergleich mit einer an dem Patienten angebrachten reflektierenden Markierung.
-
Je nach Anwendungsfall kann es jedoch auch ausreichend sein, die Position eindimensional (beispielsweise in Bezug auf die Längserstreckung der Patientenliege 15) oder zweidimensional (beispielsweise in Bezug auf die Flächenausdehnung der Patientenliege 15) anzugeben.
-
Es ist auch denkbar, dass die Position eines Reflektors 20 in Bezug auf die Radarsensoren 25 angegeben wird.
-
Aus den Positionen der einzelnen Reflektoren 20 ermittelt die Steuer- und Auswerteeinheit 20 schließlich die Lage der Lokalspule 20 in Bezug auf den Patienten 5 und in Bezug auf das MRT-Gerät 2, insbesondere unter Einbezug weiterer Informationen, beispielsweise unter Berücksichtigung der Stellposition der Patientenliege 15, oder unter Berücksichtigung der Lage des Patienten 5 auf der Patientenliege 15.
-
Die ermittelte Lage der Lokalspule 6 wird schließlich der Rechnereinheit des MRT-Geräts 2 zugeführt. Optional wird die Lage der Lokalspule 6 an einer Anzeigeeinheit als Darstellung ausgegeben.
-
Die Rechnereinheit des MRT-Geräts 2 verfährt beispielsweise in Reaktion auf die durchgeführte Positionserkennung die Patientenliege 15 derart, dass die Lokalspule 6 bestimmungsgemäß in dem Bildaufnahmebereich des MRT-Geräts 2 positioniert wird. Zusätzlich fließt die Lageinformation der Lokalspule 6 (insbesondere die Angabe von deren Orientierung in Bezug auf den Patienten 5) in die Bildrekonstruktion des MRT-Bildes ein, wodurch die Bildqualität erhöht wird.
-
Optional können die vorgestellten Radarsensoren 25 auch als Bewegungsmelder eingesetzt werden, mit deren Hilfe dann insbesondere eine Gestensteuerung für das MRT-System 1 realisiert wird. Beispielsweise können die Radarsensoren 25 dazu verwendet werden, ein Ein- bzw. Ausfahren der Patientenliege 15 in den Tunnel 11 zu triggern.
-
Der Gegenstand der Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr können weitere Ausführungsformen der Erfindung von dem Fachmann aus der vorstehenden Beschreibung abgeleitet werden.
-
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 Nicht-Patentliteratur
-
- „Ein Radar mit synthetischer Apertur für den Nahbereich“, Thomas Reichthalhammer, Dissertation, 1. Mai 2012, Verlag: Dr. Hut [0017]
- „Evaluation of wide-beam, short-range synthetic aperture radar imaging“, Florian Gerbl, Dissertation, 13. Februar 2008, Verlag Logos Berlin; Kapitel 2.5.2 bzw. Kapitel 4.2 [0037]
