-
Die Erfindung betrifft einen Einsatz für ein MR-Gerät. Der Einsatz umfasst eine HF-Spule und eine Hülle für die HF-Spule, wobei die HF-Spule und die Hülle verformbar ausgebildet sind. Derartige Einsätze sind aus der Praxis bekannt. Beispielsweise werden derartige Einsätze zum Empfangen von MR-Signalen verwendet, welche bei einer MR-Messung eines Patienten in dem abzubildenden Gewebe erzeugt werden. Derartige flexible Einsätze bieten den Vorteil, dass sie an abweichenden anatomischen Geometrien von Patienten anpassbar sind.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Gebrauchseigenschaften eines eingangs beschriebenen Einsatzes zu verbessern.
-
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung die Merkmale von Anspruch 1 vor. Insbesondere wird somit erfindungsgemäß bei einem Einsatz der eingangs beschriebenen Art zur Lösung der genannten Aufgabe vorgeschlagen, dass die Hülle mindestens eine Öffnung aufweist, durch die die HF-Spule in die Hülle einführbar und aus der Hülle herausnehmbar ist.
-
Die Erfindung ermöglicht somit, dass die HF-Spule besonders einfach austauschbar ist. Von besonderem Vorteil ist, dass der Austausch der HF-Spule erfolgen kann, während der Patient auf dem Einsatz im MR-Gerät aufliegt. Der Patient kann in der für die Durchführung der MR-Messung vorbereiteten Position auf dem Einsatz und dem Patiententisch des MR-Geräts liegen bleiben, während die HF-Spule ausgetauscht wird. Hierdurch werden Anwendungen beispielsweise in der interventionellen MR-Bildgebung ermöglicht, welche zeitkritisch sind und daher eine aufwändige Neupositionierung des Patienten häufig nicht erlauben. Einige Anwendungen werden im Folgenden beschrieben.
-
Im Rahmen dieser Erfindung wird „HF“ als Abkürzung für „Hochfrequenz“, „MR“ als Abkürzung für „Magnetresonanz“, „MRT“ für „Magnetresonanztomographie“ und „fMRT“ für „funktionelle MRT“ verwendet.
-
Bei dem MR-Gerät kann es sich insbesondere um einen MRT-Scanner oder um ein MR-Spektrometer handeln.
-
Bevorzugt umschließt die Hülle einen Hohlraum. Die HF-Spule kann durch die Öffnung in den Hohlraum eingeführt werden. Die HF-Spule kann besonders bevorzugt vollständig in den Hohlraum eingeführt werden.
-
Ferner ist die Hülle bevorzugt zumindest an einer Oberseite und/oder an einer Unterseite der Hülle geschlossen. Die Oberseite dient hierbei bevorzugt der Ablage eines Messobjekts. Die Unterseite kann insbesondere eine Kontaktfläche für ein Untergehäuse bilden. An der Oberseite und an der Unterseite sind daher keine Öffnungen ausgebildet. Hierdurch kann erreicht werden, dass die HF-Spule nicht mit einem Messobjekt und/oder einem Untergehäuse kontaktieren kann. Außerdem kann erreicht werden, dass die Öffnung zugänglich bleibt, wenn ein Messobjekt auf dem Einsatz abgelegt ist oder wenn der Einsatz mit seiner Unterseite auf einem Untergehäuse oder einer Ablage aufliegt.
-
Es kann vorgesehen sein, dass die Hülle ein Kissen bildet. Hierdurch wird bei maximalem Patientenkomfort eine optimale Anpassung der verformbaren HF-Spule an die Anatomie des Patienten ermöglicht.
-
Die verformbare Hülle ist bevorzugt aus einem Schaum und/oder Nylon und/oder einer dünnen Kunststoffschicht gebildet. Eine Kunststoffschicht ist dann als dünn anzusehen, wenn sie bei bestimmungsgemäßer Belastung durch das Eigengewicht eines bestimmungsgemäßen Messobjekts derart biegsam ist, dass eine effektive Anpassung der Form des Einsatzes an die Geometrie des Messobjekts, insbesondere an die Anatomie des Patienten erfolgt.
-
Bei dem Messobjekt handelt es sich bevorzugt um ein Körperteil eines Menschen wie beispielsweise einen Kopf eines Menschen.
-
Die Tatsache, dass die HF-Spule und die Hülle verformbar ausgebildet sind, hat zur Folge, dass sich die Gestalt des Einsatzes bei bestimmungsgemäßer Verwendung an die jeweilige Geometrie des zu messenden Messobjekts anpassen kann.
-
Dass die HF-Spule und die Hülle verformbar ausgebildet sind, hat zur Folge, dass sie bei bestimmungsgemäßer Verwendung verformbar ausgebildet sind. Mit anderen Worten sind die HF-Spule und die Hülle in einer Anwendungskonfiguration verformbar ausgebildet. Mit anderen Worten sind die Hülle und die HF-Spule derart ausgebildet, dass sie bei Verwendung des Einsatzes für eine MR-Messung verformbar sind. Es kann auch gesagt werden, dass die HF-Spule und die Hülle dauerhaft verformbar ausgebildet sind. Mit anderen Worten ist das Material der Hülle ein permanent verformbares Material.
-
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung des Einsatzes kann vorgesehen sein, dass die mindestens eine Öffnung zwischen einer Oberseite und einer Unterseite der Hülle ausgebildet ist. Bei der Oberseite und der Unterseite kann es sich beispielsweise um die bereits zuvor beschriebene Ober- und Unterseite handeln. Dies erlaubt ein seitliches Einschieben der HF-Spule.
-
Insbesondere kann hierdurch sichergestellt werden, dass auch bei bestimmungsgemäßer Verwendung des Einsatzes die Öffnungen von außen zugänglich sind und die HF-Spule daher auch in Gebrauch auswechselbar ist.
-
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Einsatzes kann vorgesehen sein, dass die Hülle mindestens eine Verstärkungswand aufweist, die eine Oberseite der Hülle, beispielsweise die zuvor genannte Oberseite der Hülle, gegen eine externe Gewichtskraft abstützt.
-
Die Verstärkungswände verhindern, dass trotz der Verformbarkeit der Hülle sich in Gebrauch der Hohlraum in der Hülle und die vorhandene Öffnung oder Öffnungen derart verkleinern, dass der Austausch der HF-Spule erschwert werden könnte.
-
Liegt der Patient beispielsweise mit seinem Kopf auf dem Einsatz, wird aufgrund der Verstärkungswand die mindestens eine Öffnung nicht geschlossen und die HF-Spule bleibt in der Hülle bewegbar.
-
Bevorzugt ragt die mindestens eine Verstärkungswand in einen Hohlraum, beispielsweise den bereits zuvor genannten Hohlraum, der Hülle hinein. Weiter bevorzugt legt die mindestens eine Verstärkungswand eine Einführrichtung der HF-Spule fest. Dies erleichtert den Austausch der HF-Spule. Die mindestens eine Verstärkungswand kann insbesondere so ausgebildet sein, dass bei bestimmungsgemäßer Belastung der Oberseite mit einem bestimmungsgemäßem Messobjekt die HF-Spule in die Hülle einführbar und aus der Hülle herausnehmbar bleibt.
-
Bevorzugt ist die mindestens eine Verstärkungswand aus Silikon. Silikon hat den Vorteil, dass trotz weiter bestehender Verformbarkeit eine gewisse Formstabilität erreichbar ist, die ein einfaches Austauschen der HF-Spule erlaubt.
-
Ferner ist die mindestens eine Verstärkungswand senkrecht zu einer Einführrichtung der HF-Spule orientiert.
-
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Einsatzes kann vorgesehen sein, dass die Hülle entlang einer ersten Richtung verformbar ist und die HF-Spule entlang der ersten Richtung durch die mindestens eine Öffnung einführbar ist. Bevorzugt ist die Hülle entlang der ersten Richtung trogförmig ausgebildet. Die Hülle kann entlang der zur ersten Richtung orthogonalen Richtung einen gleichbleibenden Querschnitt aufweisen und/oder entlang dieser zuletzt genannten Richtung unverformbar sein. Bevorzugt ist die Hülle allerdings entlang mehrerer Richtungen verformbar und die HF-Spule entlang der mehreren Richtungen in die Hülle einführbar. Die Hülle kann entlang der mehreren Richtungen verformt sein. Insbesondere kann die Hülle pfannenförmig ausgebildet sein mit einem nach unten abnehmenden vorzugsweise kreisförmigen Querschnitt. Derartige Ausgestaltungen ermöglichen eine optimale Ergänzung von verformbarer HF-Spule und verformbarer Hülle. Sind mehrere Einführrichtungen vorgesehen, wird das Austauschen der HF-Spule erleichtert.
-
Die HF-Spule ist vorzugsweise als Mikrostreifen-Array, als Transmissionline-Spule oder als Loop-Spulen-Array ausgeführt. Mikrostreifen- und Transmissionsspulen haben den Vorteil, dass sich die Resonanzfrequenz und Qualität der Entkopplung zwischen den Array-Elementen bei Verformung der HF-Spule nicht wesentlich ändert. Eine Loop-Spulen-Array weist eine Mehrzahl von überlappenden Leiterschleifen auf, so dass sich die Resonanzfrequenz und die Kopplung zwischen den Elementen bei Formveränderung ändern können. HF-Spulen mit einer Grundplatte am Boden, wie z.B. Mikrostreifen-Array, können den Vorteil einer höheren magnetischen Isolation von den Umgebungsspulen haben.
-
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Einsatzes kann vorgesehen sein, dass die Hülle auf einem Untergehäuse vorzugsweise lose oder abziehbar aufliegt. Hierdurch kann erreicht werden, dass die Positionierung des zu messenden Messobjekts im MR-Gerät erleichtert wird. Bevorzugt ist das Untergehäuse nicht verformbar. Hierdurch wird die Fixierung des Messobjekts an der für die MR-Messungen vorgesehenen Position verbessert.
-
Weiter ist bevorzugt vorgesehen, dass das Untergehäuse eine weitere HF-Spule umschließt. Eine derartige Ausgestaltung bietet besondere Vorteile, da sie interessante Anwendungen zulässt wie im Folgenden noch weiter beschrieben. Hierbei kann insbesondere vorgesehen sein, dass das Untergehäuse einen aus dem Stand der Technik bereits bekannten HF-Einsatz wie etwa eine handelsübliche MRT-Kopfspule bildet. Insbesondere kann das üblicherweise verwendete Patientenkissen sodann ersetzt werden durch die zuvor beschrieben verformbare Hülle.
-
Ein erfindungsgemäßer Einsatz mit den zuvor beschriebenen Merkmalen kann beispielsweise in erfinderischer Weise als flexible Unterlage für ein Messobjekt bei einer MR-Messung, die mit einem MR-Gerät durchgeführt wird, verwendet werden. Der Einsatz kann hierbei insbesondere zum Aussenden und/oder zum Empfangen eines HF-Signals verwendet werden. Das Messobjekt kann beispielsweise ein Körperteil eines Patienten sein.
-
Zur Lösung der genannten Aufgabe sind erfindungsgemäß die Merkmale des auf ein erstes MR-Messverfahren gerichteten nebengeordneten Anspruchs vorgesehen. Insbesondere wird zur Lösung der genannten Aufgabe erfindungsgemäß bei einem MR-Messverfahren vorgeschlagen, dass unter Verwendung eines Einsatzes, der erfindungsgemäß, insbesondere wie zuvor beschrieben und/oder nach einem der auf einen Einsatz gerichteten Schutzansprüche, ausgebildet ist, die HF-Spule ausgetauscht wird, während das Messobjekt auf dem Einsatz abgelegt ist. Bevorzugt wird die HF-Spule ausgetauscht, während das Messobjekt in einem MR-Gerät auf dem Einsatz abgelegt ist. Hierdurch werden Anwendungen beispielsweise in der interventionellen MR-Bildgebung ermöglicht, welche zeitkritisch sind und daher eine aufwändige Neupositionierung des Patienten häufig nicht erlauben.
-
Zur Lösung der genannten Aufgabe sind erfindungsgemäß die Merkmale des auf ein zweites MR-Messverfahren gerichteten nebengeordneten Anspruchs vorgesehen. Insbesondere wird zur Lösung der genannten Aufgabe somit erfindungsgemäß bei einem MR-Messverfahren vorgeschlagen, dass unter Verwendung eines Einsatzes, der erfindungsgemäß, insbesondere wie zuvor beschrieben und/oder nach einem der auf einen Einsatz gerichteten Schutzansprüche, ausgebildet ist, ein Messobjekt auf dem Einsatz abgelegt wird, dass mittels der in die Hülle eingeführten HF-Spule eine erste Eigenschaft des Messobjekts und mit der weiteren HF-Spule des Untergehäuses eine zweite Eigenschaft des Messobjekts gemessen wird. Durch ein derartiges Messverfahren kann bei einer Vielzahl von Anwendungen die Messqualität signifikant verbessert werden.
-
Beispielsweise kann mit der weiteren HF-Spule des Untergehäuses, welche aufgrund des größeren Abstandes zum Messobjekt und der großen Volumenabdeckung weniger lokalisiert abbilden kann, die für eine fMRT-Messung benötigten anatomische Informationen über das ganze Messobjekt gemessen werden, während mittels der HF-Spule das eigentliche fMRT-Signal aufgenommen wird, was vorteilhaft sein kann, da aufgrund der Nähe zum Messobjekt mit der HF-Spule eine bessere Signallokalisierung und höhere Auflösung möglich sind. Hierdurch kann das Ergebnis einer fMRT-Messung deutlich verbessert werden.
-
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung des MR-Messverfahrens kann vorgesehen sein, dass die HF-Spule aus der Hülle herausgenommen wird, bevor mit der weiteren HF-Spule des Untergehäuses eine MR-Messung durchgeführt wird. Die HF-Spule wird anfangs oder sodann wieder in die Hülle eingeführt, um mit der HF-Spule eine MR-Messung durchzuführen. Hierdurch kann die Messqualität, welche mit der weiteren HF-Spule erreicht werden kann, verbessert werden, da die innenliegende HF-Spule aufgrund deren Herausnahme aus der Hülle das Signal bei der MR-Messung nicht stört.
-
Die Erfindung wird nun anhand einiger weniger Ausführungsbeispiele näher beschrieben, ist jedoch nicht auf diese wenigen Ausführungsbeispiele beschränkt. Weitere Erfindungsvarianten und Ausführungsbeispiele ergeben sich durch Kombination der Merkmale einzelner oder mehrerer Schutzansprüche untereinander und/oder mit einzelnen oder mehreren Merkmalen der Ausführungsbeispiele und/oder der zuvor beschriebenen Varianten erfindungsgemäßer Vorrichtungen und Verfahren.
-
Es zeigt:
- 1 einen erfindungsgemäßen Einsatz in Anwendungskonfiguration ohne eine in die Hülle eingeführte HF-Spule,
- 2 das Einführen einer HF-Spule in den in 1 gezeigten Einsatz,
- 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Einsatzes und
- 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Einsatzes in einer Schnittansicht.
-
Bei der nachfolgenden Beschreibung verschiedener Ausführungsbeispiele der Erfindung erhalten in ihrer Funktion übereinstimmende Elemente auch bei abweichender Gestaltung oder Formgebung übereinstimmende Bezugszeichen.
-
1 zeigt einen erfindungsgemäßen Einsatz 1. Der Einsatz 1 weist eine Hülle 5 auf. Die Hülle 5 hat eine Oberseite 9. Auf der Oberseite 9 ist ein Messobjekt 21 abgelegt. In dem hier gezeigten Beispiel handelt es sich bei dem Messobjekt 21 um einen Kopf eines Patienten. Die Hülle 5 hat ferner eine Unterseite 11. Die Hülle 5 ist aus einem verformbaren Material gebildet. In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel besteht die Hülle 5 aus mehreren Schichten. Die Oberseite 9 kann beispielweise eine erste Schicht aus drei Millimeter dickem Neopren oder Schaumstoff umfassen sowie eine Schicht aus einem steiferen, jedoch lediglich einen Millimeter dicken Kunststoff. Die Unterseite 11 kann beispielweise aus einer drei Millimeter dicken Plastikschicht gebildet sein.
-
Zwischen der Oberseite 9 und der Unterseite 11 der Hülle 5 sind an mehreren Stellen Verstärkungswände 13 aus Silikon angeordnet. Die Verstärkungswände 13 bewirken, dass auch bei Auflage des Messobjekts 21 ein Mindestabstand zwischen der Oberseite 9 und der Unterseite 11 der Hülle 5 besteht.
-
Die Hülle 5 ist entlang einer ersten Richtung 15 verformbar. Weiter ist die Hülle 5 trogartig ausgebildet.
-
Die Hülle 5 ist in einem nicht verformbaren Untergehäuse 17 von oben eingesetzt. Die Hülle 5 ist aus dem Untergehäuse 17 herausnehmbar. Das Untergehäuse 17 ist ebenfalls trogförmig ausgebildet, sodass die Unterseite 11 mit der Innenseite des Untergehäuses 17 in Kontakt steht. Die Hülle 5 liegt auf dem Untergehäuse 17 lose auf. In alternativen Ausführungsbeispielen sind Befestigungsmittel wie beispielsweise Klettbänder vorgesehen.
-
Das Untergehäuse 17 ist aus einem harten Kunststoff gefertigt. Das Untergehäuse 17 umschließt einen Hohlraum, in dem eine weitere HF-Spule 19 angeordnet ist.
-
Die Hülle 5 umschließt einen Hohlraum 25, in dem eine HF-Spule 3 anordenbar ist.
-
In 2 ist dargestellt, auf welche Weise die HF-Spule 3 in die Hülle 5 eingeführt werden kann. Hierzu weist die Hülle 5 an ihren Seiten zwischen der Oberseite 9 der Hülle 5 und der Unterseite 11 der Hülle 5 jeweils eine Öffnung 7 auf. In 2 ist gezeigt, dass die HF-Spule 3 in die links dargestellte Öffnung 7 der Hülle 5 eingeschoben wird und sodann mittig in der Hülle 5 positioniert wird. Die HF-Spule 3 ist sodann auch wieder aus der Hülle 5 herausnehmbar. Die HF-Spule 19 ist durch eine andere HF-Spule 3 austauschbar.
-
In 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Einsatzes 1 gezeigt. Der Einsatz 1 umfasst eine Hülle 5 und eine HF-Spule 3, welche in der Hülle 5 herausnehmbar angeordnet ist. Ähnlich wie die in 1 und 2 gezeigte Hülle 5 ist die Hülle 5 in 3 entlang der ersten Richtung 15 verformbar und trogförmig ausgebildet, indem sie zu ihren beiden Seiten, welche die Öffnungen 7 aufweisen, nach oben gebogen ist. Entlang der Längsrichtung der Hülle 5 ist der Einsatz 1 gerade ausgebildet. An Seitenflächen der Hülle 5, welche die Oberseite 9 und die Unterseite 11 der Hülle 5 miteinander verbinden, sind Verstärkungswände 13 ausgebildet. Weitere Verstärkungswände 13 sind innerhalb der Hülle 5 ausgebildet ähnlich wie in 1 und 2 dargestellt.
-
In 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Einsatzes 1 gezeigt. Dargestellt ist ein waagerechter Querschnitt durch die Hülle 5. Im Querschnitt ist die Hülle 5 kreisförmig ausgebildet. Die Hülle 5 ist insgesamt pfannenförmig ausgebildet, wobei der Radius des kreisförmigen Querschnitts nach unten abnimmt. Die Hülle 5 bildet eine hohle Kammer 23, die einen Hohlraum 25 bildet. Der Hohlraum 25 ist über acht in regelmäßigen Winkelabständen angeordneten Öffnungen 7 von außen zugänglich. Verstärkungswände 13 zwischen der nicht dargestellten Oberseite 9 der Hülle 5 und der nicht dargestellten Unterseite 11 der Hülle 5 ragen bis zu einem vorgegebenen Radius in den von der Hülle 5 umschlossenen Hohlraum 25 hinein. Zugleich legen die Verstärkungswände 13 Einführrichtungen für die HF-Spule 3 fest. Unter diesen Einführrichtungen ist auch die erste Richtung 15, welche im vorliegenden Fall verwendet worden ist, um die HF-Spule in die Hülle 5 einzuführen. Andere Einführrichtungen ergeben sich durch Rotation um 45° und Vielfachen hiervon.
-
Die in 3 und 4 gezeigten Einsätze 1 können für sich verwendet werden, um eine MR-Messung mit einem Messobjekt 21 in einem MR-Gerät durchzuführen. Alternativ können diese Einsätze 1 auch in handelsübliche HF-Einsätze als Kissen eingelegt werden oder in andere Untergehäuse 17.
-
Die bereits weiter oben beschriebenen Verwendungen und MR-Messverfahren sind mit den in 1 bis 4 gezeigten Ausführungsbeispielen erfindungsgemäßer Einsätze 1 in der beschriebenen Weise durchführbar.
-
Zusammenfassend betrifft die Erfindung einen Einsatz 1 für ein MR-Gerät mit einer verformbaren HF-Spule 3 und einer verformbaren Hülle 5. Der Einsatz 1 ist dadurch gekennzeichnet, dass die Hülle 5 mindestens eine Öffnung 7 aufweist, durch die die HF-Spule 3 in die Hülle 5 einführbar und aus der Hülle 5 herausnehmbar ist. Beschrieben werden Varianten eines derartigen Einsatzes 1, darunter ein Einsatz 1, bei dem die Hülle 5 auf einem unverformbaren Untergehäuse 17 aufliegt, welches eine HF-Spule 19 umschließt. Weiter werden MR-Messverfahren und Verwendungen beschrieben, bei denen derartige Einsätze 1 verwendet werden. Die Erfindung ermöglicht interessante neue Anwendungen beispielsweise in der interventionellen MR-Bildgebung oder funktionellen MRT und führt zu signifikant verbesserten Messergebnissen, welche mittels MR-Geräten erzielt werden können.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Einsatz
- 3
- HF-Spule
- 5
- Hülle
- 7
- Öffnung
- 9
- Oberseite von 5
- 11
- Unterseite von 5
- 13
- Verstärkungswand
- 15
- erste Richtung
- 17
- Untergehäuse
- 19
- weitere HF-Spule
- 21
- Messobjekt
- 23
- hohle Kammer
- 25
- Hohlraum
