DE102018218380A1

DE102018218380A1 - Mehrschichtige MR-Lokalspule

Info

Publication number: DE102018218380A1
Application number: DE102018218380.5A
Authority: DE
Inventors: Yvonne Candidus; Thomas Kundner; Christina Strauchmann; Martin Zigann; Stephan Zink
Original assignee: Siemens Healthcare GmbH
Current assignee: Siemens Healthineers Ag De
Priority date: 2018-10-26
Filing date: 2018-10-26
Publication date: 2020-04-30
Also published as: US11415648B2; US20200132789A1; CN212675150U

Abstract

Die Erfindung betrifft eine MR-Lokalspule und eine MR-Vorrichtung. Die MR-Lokalspule umfasst zumindest eine Antennenschicht, zumindest eine erste Schicht, zumindest eine zweite Schicht und zumindest eine dritte Schicht. Dabei ist zumindest eine MR-Antenne an der Antennenschicht angeordnet. Ferner ist die erste Schicht zwischen der Antennenschicht und der zweiten Schicht angeordnet, und die zweite Schicht ist zwischen der ersten Schicht und der dritten Schicht angeordnet.

Description

Die Erfindung betrifft eine MR-Lokalspule und eine MR-Vorrichtung.
In der Medizintechnik zeichnet sich die Bildgebung mittels Magnetresonanz (MR), auch Magnetresonanztomographie (MRT, engl. Magnetic Resonance Imaging, MRI) genannt, durch hohe Weichteilkontraste aus. Hierbei werden mit Hilfe einer MR-Vorrichtung hochfrequente Anregungspulse in einen Patienten eingestrahlt. Dadurch werden im Patienten Magnetresonanzsignale ausgelöst. Die Magnetresonanzsignale werden als Messdaten von einer oder mehreren MR-Antennen empfangen und zur Rekonstruktion von Magnetresonanzabbildungen verwendet.
Oftmals erfolgt der Empfang der Magnetresonanzsignale mit so genannten MR-Lokalspulen (engl. local coils), die oft auch Oberflächenspulen (engl. surface coils) genannt werden. Dies sind üblicherweise Antennensysteme, die in unmittelbarer Nähe des Patienten angebracht werden. Beispielhafte konventionelle MR-Lokalspulen sind in US 9285440 B2 , US 7826887 B2 , US 20150057527 A1 , US 20150057528 A1 , US 2012256633 A1 , US 20180017643 A1 oder US8244328B2 beschrieben.
Um eine MR-Lokalspule möglichst nahe an den Patienten zu bringen, ist es vorteilhaft, wenn sich die MR-Lokalspule an die Form des Patienten flexibel anpassen kann. Bei konventionellen flexiblen MR-Lokalspulen sind MR-Antennen zwischen zwei Lagen aus Schaum angeordnet, die fest mit den MR-Antennen durch einen thermischen Prozess verbunden werden. Aus Sicherheitsgründen weisen die Schaumlagen eine gewisse Mindestdicke auf. Dadurch ergibt sich jedoch eine recht hohe Rückstellkraft, welche eine die Anpassbarkeit der MR-Lokalspule an den Patienten einschränkt.
Als Aufgabe der Erfindung kann angesehen werden, eine bessere Anpassbarkeit der MR-Lokalspule an den Patienten zu erreichen.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Demnach wird eine MR-Lokalspule vorgeschlagen, die zumindest eine Antennenschicht, zumindest eine erste Schicht, zumindest eine zweite Schicht und zumindest eine dritte Schicht umfasst. Dabei ist zumindest eine MR-Antenne an der Antennenschicht angeordnet. Ferner ist die erste Schicht zwischen der Antennenschicht und der zweiten Schicht angeordnet, und die zweite Schicht ist zwischen der ersten Schicht und der dritten Schicht angeordnet.
Durch einen solchen mehrschichtigen Aufbau kann die MR-Lokalspule besser an einen Patienten angepasst werden. Insbesondere kann jede Schicht getrennt von den anderen Schichten für spezifische Anforderungen optimiert werden. Beispielsweise können die Oberflächen der Schichten hinsichtlich ihres Gleitverhaltens und/oder ihrer Reinigbarkeit zielgerichtet ausgestaltet werden. Ferner können die Dichte und/oder die Flexibilität der Schichten so eingestellt werden, dass das Schichtsystem leichter und/oder flexibler ist als konventionelle MR-Lokalspulen. Ferner können beispielsweise Sicherheitsaspekte, wie z.B. der Abstand zwischen den MR-Antennen und/oder etwaiger Elektronik zum zu untersuchenden Patienten, gezielt berücksichtigt werden.
Eine Schicht kann insbesondere auch als Lage bezeichnet werden. Eine Schicht kann insbesondere flächiges Gebilde sein, dessen Ausdehnung entlang der Fläche wesentlich größer, insbesondere mehr als 100 Mal größer, ist als senkrecht dazu.
Vorzugsweise sind die erste Schicht und/oder die zweite Schicht und/oder die dritte Schicht beidseitig um die Antennenschicht angeordnet. Beispielsweise sind eine obere erste Schicht auf einer oberen Seite der Antennenschicht und eine untere erste Schicht auf einer unteren Seite der Antennenschicht angeordnet, die der oberen Seite gegenüber liegt. Beispielsweise ist eine obere zweite Schicht auf der oberen Seite der Antennenschicht, wobei die obere erste Schicht zwischen der Antennenschicht und der oberen zweiten Schicht angeordnet ist. Beispielsweise ist eine untere zweite Schicht auf der unteren Seite der Antennenschicht angeordnet, wobei die untere erste Schicht zwischen der Antennenschicht und der unteren zweiten Schicht angeordnet ist. Beispielsweise ist eine obere dritte Schicht auf der oberen Seite der Antennenschicht, wobei die obere zweite Schicht zwischen der Antennenschicht und der oberen dritten Schicht angeordnet ist. Beispielsweise ist eine untere dritte Schicht auf der unteren Seite der Antennenschicht angeordnet, wobei die untere zweite Schicht zwischen der Antennenschicht und der unteren dritten Schicht angeordnet ist.
Es ist insbesondere denkbar, dass jeweils eine erste, zweite und dritte Schicht in dieser Reihenfolge mit zunehmendem Abstand zur Antennenschicht auf beiden Seiten der Antennenschicht angeordnet sind. Es ist aber auch denkbar, dass eine oder mehrere Schichten auf einer Seite der Antennenschicht fehlen. Beispielsweise kann auf einer Seite der Antennenschicht eine erste, eine zweite und eine dritte Schicht angeordnet sein und auf der gegenüberliegenden Seite nur eine erste und eine dritte Schicht.
Die MR-Lokalspule kann insbesondere mehrere Antennenschichten umfassen, die nebeneinander angeordnet sind. Insbesondere können die mehreren Antennenschichten derart angeordnet sein, so dass sich die Oberflächen der Antennenschichten in dergleichen Ebene befinden. Insbesondere können die mehrere Antennenschichten überlappen.
Im Folgenden werden die erste, zweite und dritte Schicht zur sprachlichen Vereinfachung im Singular bezeichnet. Dies schließt jedoch nicht aus, dass mehrere erste, zweite und/oder dritte Schichten die beschriebene Eigenschaft bzw. das beschriebene Merkmal auch aufweisen können.
Vorzugsweise sind die Antennenschicht, die erste Schicht, die zweite Schicht und die dritte Schicht zumindest bereichsweise flexibel, so dass die Schichten zumindest bereichsweise gebogen werden können. Sofern die flexiblen Bereiche der Schichten deckungsgleich übereinander liegen, ist dadurch auch die MR-Lokalspule insgesamt besser an eine Patientengeometrie anpassbar.
Es ist auch denkbar, dass eine oder mehrere dieser Schichten neben flexiblen Bereichen auch starre Bereiche umfasst. Beispielsweise kann die Antennenschicht starre Elektronikbauteile umfassen. Im Idealfall schränken solche starren Bereiche die Flexibilität der MR-Lokalspule insgesamt nur wenig ein.
Eine weitere Ausführungsform der MR-Lokalspule sieht vor, dass die erste Schicht relativ zur, insbesondere angrenzenden, zweiten Schicht beweglich, insbesondere verschiebbar, ist. Vorzugsweise ist die erste Schicht relativ zur, insbesondere angrenzenden, zweiten Schicht tangential zur Oberfläche der ersten Schicht beweglich, insbesondere verschiebbar. Vorzugsweise kann die erste Schicht relativ zur, insbesondere angrenzenden, zweiten Schicht gleiten. Insbesondere weist die erste Schicht keine feste Verbindung mit der, insbesondere angrenzenden, zweiten Schicht auf. Eine weitere Variante sieht vor, dass die erste Schicht mit der, insbesondere angrenzenden, zweiten Schicht eine feste Verbindung aufweist, die jedoch ein mechanisches Spiel zulässt, so dass die erste Schicht relativ zur zweiten Schicht beweglich bleibt. Beispielsweise kann ein Band auf der einen Seite mit der ersten Schicht fest verbunden sein und auf der anderen Seite mit der zweiten Schicht.
Insbesondere können durch die erste Schicht etwaige Unebenheiten auf der Antennenschicht kaschiert werden, die beispielsweise Komponenten verursachen, die auf der Antennenschicht angeordnet sind. Die erste Schicht bildet vorzugsweise eine geglättete Oberfläche zur zweiten Schicht, welche die Bewegung der Antennenschicht relativ zur zweiten Schicht erleichtert.
Eine weitere Ausführungsform der MR-Lokalspule sieht vor, dass die zweite Schicht relativ zur, insbesondere angrenzenden, dritten Schicht beweglich, insbesondere verschiebbar, ist. Vorzugsweise ist die zweite Schicht relativ zur, insbesondere angrenzenden, dritten Schicht tangential zur Oberfläche der zweiten Schicht beweglich, insbesondere verschiebbar. Insbesondere weist die zweite Schicht keine feste Verbindung mit der, insbesondere angrenzenden, dritten Schicht auf. Eine weitere Variante sieht vor, dass die zweite Schicht mit der, insbesondere angrenzenden, dritten Schicht eine feste Verbindung aufweist, die jedoch ein mechanisches Spiel zulässt, so dass die zweite Schicht relativ zur dritten Schicht beweglich bleibt. Beispielsweise kann ein Band auf der einen Seite mit der zweiten Schicht fest verbunden sein und auf der anderen Seite mit der dritten Schicht.
Die erste Schicht, die zweite Schicht und die dritte Schichten können also vorzugsweise ihre relative Position und/oder Lage ändern. Eine mögliche Bewegung der Schichten kann insbesondere eine relative Translation und/oder eine relative Rotation der Schichten umfassen.
Durch die Beweglichkeit der Schichten kann die dreidimensionale Anpassbarkeit der MR-Lokalspule verbessert werden, weil sich die Schichten durch die Bewegungsfreiheit flexibler anpassen lassen. Verschiedenste Formen und/oder Durchmesser können noch enganliegender umschlossen werden.
Die Antennenschicht umfasst vorzugsweise zumindest ein Substrat, beispielsweise eine flexible Leiterplatte, an dem bzw. auf dem eine oder mehrere MR-Antennen angeordnet sind. Unter einem Substrat kann ein, insbesondere flächiges, Trägermaterial verstanden werden.
Die MR-Antenne ist vorzugsweise fest und/oder starr und/oder flächig mit dem Substrat verbunden. Beispielsweise ist die MR-Antenne auf dem Substrat aufgedruckt und/oder aufgeklebt. Die MR-Antenne kann insbesondere einseitig oder beidseitig auf dem Substrat aufgebracht sein. Eine beidseitig aufgebrachte MR-Antenne kann beispielsweise durch Vias von einer Seite auf die andere verbunden sein.
Eine weitere Ausführungsform der MR-Lokalspule sieht vor, dass die Antennenschicht relativ zur ersten Schicht beweglich, insbesondere verschiebbar, ist. Vorzugsweise ist die Antennenschicht relativ zur ersten Schicht tangential zur Oberfläche der ersten Schicht beweglich, insbesondere verschiebbar.
Eine weitere Ausführungsform der MR-Lokalspule sieht vor, dass die Antennenschicht keine feste Verbindung mit der ersten Schicht aufweist.
Eine weitere Ausführungsform der MR-Lokalspule sieht vor, dass die Antennenschicht zumindest stellen- und/oder bereichsweise an der ersten Schicht befestigt ist. Beispielsweise kann die Antennenschicht vollflächig oder bereichsweise oder punktuell mit der ersten Schicht fest verbunden sein.
Eine weitere Ausführungsform der MR-Lokalspule sieht vor, dass die Antennenschicht zumindest einen starren Bereich umfasst, in dem die Antennenschicht an der ersten Schicht befestigt ist. Beispielhafte starre Bereiche sind Elektronikbereiche. Elektronikbereiche können insbesondere Elektronikbauteile, Schaltkreise, Verstärker etc. umfassen.
Eine weitere Ausführungsform der MR-Lokalspule sieht vor, dass die erste Schicht ausgebildet ist, zumindest eine an der Antennenschicht angeordnete Komponente in Position zu halten, so dass sich idealerweise die relative Position der Komponenten zueinander nicht oder nur begrenzt ändert. Beispielsweise kann die erste Schicht Leitungen zwischen verschiedenen starren Bereichen, insbesondere Elektronikbereichen, in Position halten. Die erste Schicht kann also auch als Fixierschicht bezeichnet werden.
Eine weitere Ausführungsform der MR-Lokalspule sieht vor, dass die erste Schicht die Antennenschicht zumindest teilweise, insbesondere vollständig, umgibt. Insbesondere weisen eine obere erste Schicht und eine untere erste Schicht einen gemeinsamen Randbereich auf, der die obere erste Schicht mit der unteren ersten Schicht verbindet. Vorzugsweise begrenzt ein solcher Randbereich eine mögliche Bewegung der Antennenschicht, insbesondere in tangentialer Richtung zur Oberfläche der ersten Schicht.
Insbesondere kann die MR-Lokalspule mehrere Antennenschichten umfassen, die jeweils von einer oberen ersten Schicht und einer unteren ersten Schicht umgeben sind. Insbesondere kann die MR-Lokalspule mehrere Antennenschichten umfassen, die von einer gemeinsamen oberen ersten Schicht und einer gemeinsamen unteren ersten Schicht umgeben sind. Auch Mischformen sind denkbar.
Die Antennenschicht kann neben MR-Antennen noch weitere Komponenten umfassen, wie z.B. Elektronikbauteile. Die erste Schicht schützt vorteilhafterweise die Komponenten der Antennenschicht, z.B. vor Feuchtigkeit und/oder mechanischen Beschädigungen.
Vorzugsweise kapselt die erste Schicht die Antennenschicht. Dadurch können elektronische Komponenten der MR-Lokalspule, wie z.B. MR-Antennen und/oder Elektronikbauteile, vom Rest der MR-Lokalspule getrennt werden.
Eine weitere Ausführungsform der MR-Lokalspule sieht vor, dass die erste Schicht flüssigkeitsdicht ist. Dadurch kann beispielsweise ein Eindringen von Körperflüssigkeiten in die Antennenschicht verhindert werden. Ein möglicher Vorteil besteht darin, dass etwa Kurzschlüsse an den elektronischen Komponenten der Antennenschicht vermieden werden können.
Ferner kann durch die erste Schicht potentielle Geräuschentwicklung durch Komponenten, die auf der Antennenschicht angeordnet sind, z.B. durch eine Bewegung der Antennenschicht, eingedämmt werden.
Vorzugsweise weist die erste Schicht eine Dicke von weniger als 2 mm, insbesondere weniger als 1 mm, insbesondere weniger als 0,5 mm auf. Durch eine geringe Dicke kann eine hohe Flexibilität der Antennenschicht erreicht werden.
Eine weitere Ausführungsform der MR-Lokalspule sieht vor, dass die zweite Schicht eine Abstandsschicht ist, die ausgebildet ist, einen vorgegebenen Mindestabstand zwischen der MR-Antenne und einem Äußeren der MR-Lokalspule sicherzustellen. Durch den Mindestabstand kann ein Sicherheitsabstand zwischen der MR-Antenne und dem Patienten eingestellt werden.
Vorzugsweise beträgt der Mindestabstand mindestens 2 mm, insbesondere mindestens 3 mm, insbesondere mindestens 5 mm. Insbesondere weist die zweite Schicht eine Dicke von mindestens 2 mm, insbesondere mindestens 3 mm, insbesondere mindestens 5 mm auf. Vorzugsweise weist die zweite Schicht eine größere Dicke auf als die erste Schicht.
Eine weitere Ausführungsform der MR-Lokalspule sieht vor, dass die Abstandschicht ein Vlies und/oder einen Filz und/oder eine Matrix mit mehreren miteinander verketteten Elementen und/oder eine perforierte Matrix umfasst. Derartige Materialien bzw. Anordnungen weisen vorteilhafterweise eine hohe Flexibilität auf und können gleichzeitig einen hohen Flächendruck aufnehmen.
Eine weitere Ausführungsform der MR-Lokalspule sieht vor, dass die dritte Schicht eine Deckschicht ist, welche die Antennenschicht, die erste Schicht und die zweite Schicht zumindest teilweise, insbesondere vollständig, umgibt. Insbesondere weisen eine obere dritte Schicht und eine untere dritte Schicht einen gemeinsamen Randbereich auf, der die obere dritte Schicht mit der unteren dritten Schicht verbindet. Vorzugsweise begrenzt ein solcher Randbereich eine mögliche Bewegung der ersten Schicht und/oder der zweiten Schicht, insbesondere in tangentialer Richtung zur Oberfläche der dritten Schicht.
Insbesondere ummantelt die dritte Schicht die erste Schicht und die zweite Schicht zumindest teilweise, insbesondere vollständig. Insbesondere deckt die dritte Schicht die erste Schicht und die zweite Schicht zumindest teilweise, insbesondere vollständig, ab. Dadurch können die innenliegenden Schichten der MR-Lokalspule vorteilhafterweise geschützt werden.
Eine weitere Ausführungsform der MR-Lokalspule sieht vor, dass die dritte Schicht elastisch ist, d.h. die dritte Schicht kann reversibel ihre Form und/oder Ausdehnung ändern, wenn ein Druck auf sie ausgeübt wird. Insbesondere ist die dritte Schicht tangential und/oder parallel zu ihrer Oberfläche elastisch. Dadurch kann sich die MR-Lokalspule vorteilhafterweise besser an die Patientengeometrie anpassen.
Vorzugsweise sind zwei dritte Schichten, die auf gegenüberliegenden Seiten der Antennenschicht angeordnet sind, mit Hilfe eines Keders miteinander verbunden. Dadurch können beispielsweise optisch und haptisch angenehme Kanten erzeugt werden.
Eine weitere Ausführungsform der MR-Lokalspule sieht vor, dass die erste Schicht und/oder die zweite Schicht relativ zur Antennenschicht asymmetrisch ausgebildet sind. Vorteilhafterweise lässt sich damit eine Vorzugsbiegerichtung und/oder eine Vorzugsbeweglichkeit der MR-Lokalspule erzielen.
Beispielsweise ist jeweils eine erste Schicht auf beiden Seiten der Antennenschicht angeordnet, wobei die erste Schicht auf der einen Seite andere Eigenschaften aufweist als auf der anderen Seite. Beispielsweise ist jeweils eine zweite Schicht auf beiden Seiten der Antennenschicht angeordnet, wobei die zweite Schicht auf der einen Seite andere Eigenschaften aufweist als auf der anderen Seite. Die anderen Eigenschaften können insbesondere eine unterschiedliche Form und/oder ein unterschiedliches Material umfassen.
Ferner wird eine MR-Vorrichtung mit einer vorab beschriebenen MR-Lokalspule vorgeschlagen. Die Vorteile der vorab beschriebenen MR-Lokalspulen können auf die MR-Vorrichtung übertragen werden.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen. Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Es zeigen:

1 eine MR-Vorrichtung mit einer MR-Lokalspule in einer Schemadarstellung,
2 ein Ausschnitt aus einer MR-Lokalspule in einer Schnittdarstellung,
3 ein Ausschnitt aus einer MR-Lokalspule mit einer Öffnung in einer Schnittdarstellung,
4 eine MR-Lokalspule in einer Draufsicht,
5 ein Ausschnitt aus einer asymmetrischen MR-Lokalspule in einer Schnittdarstellung,
6 ein Ausschnitt aus einer MR-Lokalspule mit einem Keder in einer Schnittdarstellung.

In 1 ist eine MR-Vorrichtung 10 schematisch dargestellt. Die MR-Vorrichtung 10 umfasst eine Magneteinheit 11, die einen Hauptmagneten 12 zu einem Erzeugen eines starken und insbesondere zeitlich konstanten Hauptmagnetfelds 13 aufweist. Zudem umfasst die MR-Vorrichtung 10 einen Patientenaufnahmebereich 14 zu einer Aufnahme eines Patienten 15. Der Patientenaufnahmebereich 14 im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist zylinderförmig ausgebildet und in einer Umfangsrichtung von der Magneteinheit 11 zylinderförmig umgeben. Grundsätzlich ist jedoch eine davon abweichende Ausbildung des Patientenaufnahmebereichs 14 jederzeit denkbar. Der Patient 15 kann mittels einer Patientenlagerungsvorrichtung 16 der MR-Vorrichtung 10 in den Patientenaufnahmebereich 14 geschoben werden. Die Patientenlagerungsvorrichtung 16 weist hierzu einen innerhalb des Patientenaufnahmebereichs 14 bewegbar ausgestalteten Patiententisch 17 auf.
Die Magneteinheit 11 weist weiterhin eine Gradientenspuleneinheit 18 zu einer Erzeugung von Magnetfeldgradienten auf, die für eine Ortskodierung während einer Bildgebung verwendet werden. Die Gradientenspuleneinheit 18 wird mittels einer Gradientensteuereinheit 19 der MR-Vorrichtung 10 gesteuert. Die Magneteinheit 11 umfasst weiterhin eine Hochfrequenzantenneneinheit 20, welche im vorliegenden Ausführungsbeispiel als fest in die MR-Vorrichtung 10 integrierte Körperspule ausgebildet ist. Die Hochfrequenzantenneneinheit 20 ist zu einer Anregung von Atomkernen, die sich in dem von dem Hauptmagneten 12 erzeugten Hauptmagnetfeld 13 einstellt, ausgelegt. Die Hochfrequenzantenneneinheit 20 wird von einer Hochfrequenzantennensteuereinheit 21 der MR-Vorrichtung 10 gesteuert und strahlt hochfrequente Magnetresonanzsequenzen in einen Untersuchungsraum ein, der im Wesentlichen von einem Patientenaufnahmebereich 14 der MR-Vorrichtung 10 gebildet ist. Die Hochfrequenzantenneneinheit 20 ist weiterhin zum Empfang von Magnetresonanzsignalen ausgebildet.
Zu einer Steuerung des Hauptmagneten 12, der Gradientensteuereinheit 19 und zur Steuerung der Hochfrequenzantennensteuereinheit 21 weist die MR-Vorrichtung 10 eine Systemsteuereinheit 22 auf. Die Systemsteuereinheit 22 steuert zentral die MR-Vorrichtung 10, wie beispielsweise das Durchführen einer vorbestimmten bildgebenden Gradientenechosequenz. Zudem umfasst die Systemsteuereinheit 22 eine nicht näher dargestellte Auswerteeinheit zu einer Auswertung von medizinischen Bilddaten, die während der Magnetresonanzuntersuchung erfasst werden. Des Weiteren umfasst die MR-Vorrichtung 10 eine Benutzerschnittstelle 23, die mit der Systemsteuereinheit 22 verbunden ist. Steuerinformationen wie beispielsweise Bildgebungsparameter, sowie rekonstruierte Magnetresonanzbilder können auf einer Anzeigeeinheit 24, beispielsweise auf zumindest einem Monitor, der Benutzerschnittstelle 23 für ein medizinisches Bedienpersonal angezeigt werden. Weiterhin weist die Benutzerschnittstelle 23 eine Eingabeeinheit 25 auf, mittels der Informationen und/oder Parameter während eines Messvorgangs von dem medizinischen Bedienpersonal eingegeben werden können.
Ferner weist die MR-Vorrichtung eine MR-Lokalspule 100 auf. Diese ist am Patienten 15 angeordnet und mit der Hochfrequenzantennensteuereinheit 21 verbunden. Die MR-Lokalspule 100 ist zum Senden hochfrequenter Magnetresonanzsequenzen und/oder zum Empfang von Magnetresonanzsignalen ausgebildet.
In 2 ist ein möglicher Schichtaufbau der MR-Lokalspule 100 im Detail dargestellt. Die MR-Lokalspule 100 umfasst eine Antennenschicht 105, an der eine MR-Antenne 106 angeordnet ist. Ferner umfasst die MR-Lokalspule 100 zwei erste Schichten 110a,110b, zwei zweite Schichten 120a,120b und zwei dritte Schichten 130a,130b.
Auf der oberen Seite ist die obere erste Schicht 110a zwischen der Antennenschicht 105 und der oberen zweiten Schicht 120a angeordnet. Die zweite Schicht 120a ist zwischen der oberen ersten Schicht 110a und der oberen dritten Schicht 130a. Auf der gegenüberliegenden Seite der Antennenschicht 105, also auf der unteren Seite, ist die ersten Schicht 110b zwischen der Antennenschicht 105 und der zweiten Schicht 120b angeordnet. Ferner ist auf dieser Seite auch die zweite Schicht 120b zwischen der ersten Schicht 110b und der dritten Schicht 130b angeordnet. Der Schichtaufbau ist in diesem Fall auf beiden Seiten der Antennenschicht 105 symmetrisch ausgebildet.
Die obere erste Schicht 110a ist mit der unteren ersten Schicht 110b über einen Randbereich 111 der ersten Schichten 110a,110b miteinander verbunden. Somit umgeben die erste Schicht 110a,110b zusammen mit dem Randbereich 111 die Antennenschicht 105 vollständig. Eine mögliche Bewegung der Antennenschicht 105 wird durch den Randbereich 111 der ersten Schichten 110a,110b seitlich begrenzt. Vorzugsweise ist die erste Schicht flüssigkeitsdicht, so dass keine Flüssigkeit von außen zur Antennenschicht 105 eindringen kann.
Auch die obere dritte Schicht 130a ist mit der unteren dritten Schicht 130b ist über einen Randbereich 131 der dritten Schichten 110a,110b miteinander verbunden.
Die ersten Schichten 110a,110b sind relativ zu den zweiten Schichten 120a,120b beweglich. Insbesondere können sich die Schichten tangential zur Oberfläche 112a,112b der ersten Schichten 110a,110b, also hier in Richtung T, bewegen. Diese Bewegung wird durch den Randbereich 131 der dritten Schichten 130a,130b seitlich begrenzt.
Die erste Schichten 110a,110b weisen hier keine feste Verbindung mit den zweiten Schichten 120a,120b auf. Vielmehr „schwimmen“ die die ersten Schichten 110a,110b zwischen den zweiten Schichten 120a,120b.
Die zweiten Schichten 120a,120b sind relativ zu den dritten Schichten 130a,130b beweglich. Vielmehr sind die zweiten Schichten 120a,120b lose zwischen den ersten Schichten 110a,110b und der dritten Schicht angeordnet. Ferner weisen die zweiten Schichten 120a,120b keine feste Verbindung zu den dritten Schichten 130a,130b und/oder zu den ersten Schichten 110a,110b auf. Vielmehr „schwimmen“ die die zweiten Schichten 120a,120b zwischen den ersten Schichten 110a,110b und den dritten Schichten 130a,130b.
Insbesondere können sich die zweiten Schichten 120a,120b tangential zur Oberfläche 122a,122b der zweiten Schichten 120a,120b, also hier in Richtung T, bewegen. Diese Bewegung wird durch den Randbereich 131 der dritten Schichten 130a,130b seitlich begrenzt.
Die zweiten Schichten 120a,120b fungieren hier als Abstandsschicht, die ausgebildet sind, einen vorgegebenen Mindestabstand, hier d₁ bzw. d₂, zwischen der MR-Antenne und einem Äußeren der MR-Lokalspule sicherzustellen. Die Abstandschicht kann beispielsweise ein Vlies und/oder einen Filz und/oder eine Matrix mit mehreren miteinander verketteten Elementen und/oder eine perforierte Matrix umfassen.
Die dritte Schichten 130a,130b bilden hier eine Deckschicht, welche zusammen mit dem Randbereich 131 die Antennenschicht 105, die ersten Schicht 110a,110b und die zweiten Schicht 120a,120b zumindest umgeben.
Vorzugsweise sind die dritten Schichten 130a,130b elastisch, so dass sie z.B. in Richtung T ihre Ausdehnung reversibel ändern können.
Die Antennenschicht 105 weist Komponenten wie einen Elektronikbereich 107 auf, in dem die Antennenschicht 105 starr ist. In den anderen Bereichen ist die Antennenschicht 105 flexibel. Auch die ersten Schichten 110a,110b, zweite Schichten 120a,120b und dritten Schichten 130a,130b sind flexibel, so dass sich die MR-Lokalspule 100 an die Geometrie des Patienten 15 anpassen kann. Während einer Aufnahme von Magnetresonanzsignalen ist beispielsweise die dritte Schicht 130b in Kontakt mit dem Patienten 15, d.h. die dritte Schicht 130b wäre dann die patientennahe Schicht der MR-Lokalspule 100.
Der Elektronikbereich 107 ist also ein starrer Bereich der Antennenschicht 105. In diesem Bereich ist die Antennenschicht 105 mit der ersten Schicht 110a verbunden, beispielsweise durch eine Klebung. Die Antennenschicht 105 ist also stellen- und/oder bereichsweise an der ersten Schicht 110a befestigt. Dadurch die die erste Schicht 110a ausgebildet, den Elektronikbereich 107, also eine an der Antennenschicht angeordnete Komponente, in Position zu halten.
In 3 ist eine MR-Lokalspule mit einer Öffnung 101 dargestellt. Durch eine solche Öffnung kann insbesondere der Patient belüftet werden, so dass sein Komfort verbessert wird.
Um die Öffnung herum verläuft hier eine MR-Antenne 106, die an der Antennenschicht 105 angeordnet ist. Der Schichtaufbau entspricht dem in 2 dargestellten Schichtaufbau.
In 4 ist eine Draufsicht auf eine MR-Lokalspule mit zwei Öffnungen 101 dargestellt. In der Zeichenebene der Figur sind die Schichten relativ zueinander beweglich. Die Bewegung der Antennenschicht 105 wird durch den Randbereich 111 der ersten Schichten eingeschränkt. Die Bewegung der ersten Schicht (hier nicht dargestellt) wird insbesondere durch den Rand der Antennenschicht 105 und den Randbereich 131 der dritten Schichten eingeschränkt.
Auf der Antennenschicht 105 ist ein Elektronikbereich 107 angeordnet, der beispielhaft durch eine Verkabelung 108 mit der den MR-Antennen 106 verbunden ist.
In 5 ist eine MR-Antenne 100 dargestellt, bei der die erste Schichten 110a,110b und die zweiten Schichten 120a,120b relativ zur Antennenschicht 105 asymmetrisch ausgebildet sind. So weist die obere erste Schicht 110a eine geringere Ausdehnung auf als die untere erste Schicht 110b. Ferner weist die obere zweite Schicht 120a eine größere Ausdehnung auf als die untere zweite Schicht 120b. Die Seiten rechts und links der MR-Lokalspule 100 lassen sich dadurch leichter nach oben biegen, d.h. es stellt sich eine Vorzugsbiegerichtung und/oder eine Vorzugsbeweglichkeit der MR-Lokalspule ein.
In 6 ist eine MR-Antenne 100 dargestellt, bei der im Randbereich 131 der dritten Schichten ein Keder 140 angeordnet ist. Dadurch lassen besonders attraktive Randbereiche erstellen.
Zusammenfassend lässt sich festhalten, dass vorzugsweise die dritte Schicht als Deckschicht und/oder Außenhaut möglichst elastisch ist. Die in der ersten Schicht gehaltene Antennenschicht kann vorzugsweise gut innerhalb des Gefüges des Schichtaufbaus gleiten und/oder ist vorzugsweise aufgrund eines sehr dünnen Materialaufbaus selbst hochflexibel. Vorzugsweise hält die zweite Schicht einen Mindestabstand zum Patienten bei möglichst guten Gleitverhalten zur dritten Schicht. Vorzugsweise weist die dritte Schicht eine strapazierfähige Oberfläche auf. Vorzugsweise lässt sich die Oberfläche der dritten Schicht gut reinigen und/oder erfüllt etwaige Biokompatibilitätsansprüche.
Es wird abschließend noch einmal darauf hingewiesen, dass es sich bei den vorhergehend detailliert beschriebenen Verfahren sowie bei der dargestellten MR-Lokalspule und MR-Vorrichtung lediglich um Ausführungsbeispiele handelt, welche vom Fachmann in verschiedenster Weise modifiziert werden können, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Weiterhin schließt die Verwendung der unbestimmten Artikel „ein“ bzw. „eine“ nicht aus, dass die betreffenden Merkmale auch mehrfach vorhanden sein können. Ebenso schließt der Begriff „Einheit“ nicht aus, dass die betreffenden Komponenten aus mehreren zusammenwirkenden Teil-Komponenten bestehen, die gegebenenfalls auch räumlich verteilt sein können.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 9285440 B2 [0003]
US 7826887 B2 [0003]
US 20150057527 A1 [0003]
US 20150057528 A1 [0003]
US 2012256633 A1 [0003]
US 20180017643 A1 [0003]
US 8244328 B2 [0003]

Claims

MR-Lokalspule mit zumindest einer Antennenschicht, zumindest einer ersten Schicht, zumindest einer zweiten Schicht und zumindest einer dritten Schicht, wobei zumindest eine MR-Antenne an der Antennenschicht angeordnet ist, wobei die zumindest eine erste Schicht zwischen der Antennenschicht und der zumindest einen zweiten Schicht angeordnet ist, Wobei die zumindest eine zweite Schicht zwischen der zumindest einen ersten Schicht und der zumindest einen dritten Schicht angeordnet ist.
MR-Lokalspule nach Anspruch 1, wobei auf beiden Seiten der zumindest einen Antennenschicht jeweils zumindest eine erste Schicht, eine zumindest eine zweite Schicht und zumindest eine dritte Schicht angeordnet sind.
MR-Lokalspule nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die zumindest eine erste Schicht, die zumindest eine zweite Schicht und die zumindest eine dritte Schicht zumindest bereichsweise flexibel sind.
MR-Lokalspule nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die zumindest eine erste Schicht relativ zur zumindest einen zweiten Schicht beweglich ist und/oder die zumindest eine zweite Schicht relativ zur zumindest einen dritten Schicht beweglich ist.
MR-Lokalspule nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Antennenschicht keine feste Verbindung mit der zumindest einen ersten Schicht aufweist.
MR-Lokalspule nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Antennenschicht zumindest stellen- und/oder bereichsweise an der zumindest einen ersten Schicht befestigt ist.
MR-Lokalspule nach Anspruch 6, wobei die Antennenschicht zumindest einen starren Bereich umfasst, in dem die Antennenschicht an der zumindest einen ersten Schicht befestigt ist.
MR-Lokalspule nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die zumindest eine erste Schicht ausgebildet ist, zumindest eine an der Antennenschicht angeordnete Komponente in Position zu halten.
MR-Lokalspule nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die zumindest eine erste Schicht die Antennenschicht zumindest teilweise, insbesondere vollständig, umgibt.
MR-Lokalspule nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die zumindest eine erste Schicht flüssigkeitsdicht ist.
MR-Lokalspule nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die zumindest eine zweite Schicht eine Abstandsschicht ist, die ausgebildet ist, einen vorgegebenen Mindestabstand zwischen der MR-Antenne und einem Äußeren der MR-Lokalspule sicherzustellen.
MR-Lokalspule nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Abstandschicht ein Vlies und/oder einen Filz und/oder eine Matrix mit mehreren miteinander verketteten Elementen und/oder eine perforierte Matrix umfasst.
MR-Lokalspule nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die zumindest eine dritte Schicht eine Deckschicht ist, welche die Antennenschicht, die zumindest eine erste Schicht und die zumindest eine zweite Schicht zumindest teilweise, insbesondere vollständig, umgibt.
MR-Lokalspule nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die zumindest eine dritte Schicht elastisch ist.
MR-Lokalspule nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die zumindest eine erste Schicht und/oder die zumindest eine zweite Schicht relativ zur Antennenschicht asymmetrisch ausgebildet sind.
MR-Vorrichtung mit einer MR-Lokalspule nach einem der Ansprüche 1 bis 15.