DE102020215396A1

DE102020215396A1 - Dentalspule für ein Magnetresonanzsystem

Info

Publication number: DE102020215396A1
Application number: DE102020215396.5A
Authority: DE
Inventors: Stephan Biber
Original assignee: Siemens Healthcare GmbH
Current assignee: Siemens Healthineers Ag De
Priority date: 2020-12-07
Filing date: 2020-12-07
Publication date: 2022-06-09
Also published as: US20240094318A1; CN116547548A; WO2022122269A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Dentalspule (26) umfassend eine Sendeeinheit mit zumindest einer Antenne (37), eine Empfangseinheit mit einer Anordnung von Antennen (32) und einem Trägerelement (30), welches dazu ausgelegt ist, in einer anwendungsgemäßen Position an der Kieferregion (43) des Patienten (15) positioniert und zumindest einem Teil einer äußeren Gestalt der Kieferregion (43) des Patienten (15) nachgeformt zu werden, wobei das Trägerelement (30) ferner dazu ausgebildet ist, die Anordnung von Antennen (32) der Empfangseinheit in einer vorbestimmten Relativposition zu der Kieferregion (43) des Patienten (15) zu halten, sodass die Anordnung von Antennen (32) der Empfangseinheit die äußere Gestalt der Kieferregion (43) in der vorbestimmten Relativposition umrandet. Die Erfindung betrifft ferner ein Magnetresonanzsystem (1) aufweisend eine Magnetresonanzvorrichtung (10) und eine Dentalspule (26), wobei die Magnetresonanzvorrichtung (10) dazu ausgebildet ist, Magnetresonanzsignale einer Kieferregion (43) des Patienten (15) mittels der Dentalspule (26) zu erfassen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Dentalspule umfassend eine Sendeeinheit mit zumindest einer Antenne, eine Empfangseinheit mit einer Anordnung von Antennen und einem Trägerelement. Die Erfindung betrifft ferner ein Magnetresonanzsystem aufweisend eine Magnetresonanzvorrichtung und eine Dentalspule, wobei die Magnetresonanzvorrichtung dazu ausgebildet ist, Magnetresonanzsignale einer Kieferregion des Patienten mittels der Dentalspule zu erfassen.
Erkrankungen der Zähne und des Zahnhalteapparats, wie z. B. Karies oder Parodontitis, werden heutzutage üblicherweise mit röntgenbasierten Bildgebungsverfahren diagnostiziert. Dabei kommen vor allem konventionelle oder digitale Röntgen-Projektionsverfahren, sowie kürzlich auch dreidimensionale Röntgenverfahren, zum Einsatz. Ein Beispiel für ein dreidimensionales Röntgenverfahren stellt die digitale Volumentomographie dar, welche für eine Bildgebung von Zähnen und des Viscerocraniums eingesetzt werden kann.
Ein großer Nachteil von Röntgenverfahren ist die Notwendigkeit des Einsatzes von ionisierender Strahlung für die Bildgebung. Ein Bildgebungsverfahren, welches ionisierende Strahlen vermeidet, stellt die Magnetresonanztomografie dar. Diese ermöglicht typischerweise einen besseren Weichgewebekontrast als Röntgenverfahren und unterstützt standardmäßig eine dreidimensionale Bildgebung eines Untersuchungsobjekts. Weiterhin ermöglicht die Magnetresonanztomografie eine Bildgebung von Zysten sowie eine Erkennung einer Degradation von Dentin, bevor dies durch ein Röntgenverfahren erkennbar wird. Die Magnetresonanztomografie stellt somit eine potenzielle Alternative zu bekannten Röntgenverfahren bei der Bildgebung einer Gebissregion und/oder einer Kieferregion sowie der Diagnose von Zahnerkrankungen des Untersuchungsobjekts dar.
Die Magnetresonanztomografie ist ein bekanntes Bildgebungsverfahren, mit welchem Magnetresonanzbilder eines Inneren des Untersuchungsobjekts erzeugt werden können. Zur Durchführung einer Magnetresonanzbildgebung wird das Untersuchungsobjekt üblicherweise in einem starken, statischen und homogenen Grundmagnetfeld (BO-Magnetfeld) einer Magnetresonanzvorrichtung positioniert. Das Grundmagnetfeld kann magnetische Feldstärken von 0,2 Tesla bis 7 Tesla aufweisen, sodass sich Kernspins des Untersuchungsobjekts entlang des Grundmagnetfeldes ausrichten. Um sogenannte Kernspinresonanzen auszulösen, werden hochfrequente Signale, sogenannte Anregungsimpulse (Bl-Magnetfeld), in das Untersuchungsobjekt eingestrahlt. Jeder Anregungsimpuls bewirkt eine Abweichung einer Magnetisierung bestimmter Kernspins des Untersuchungsobjekts von dem Grundmagnetfeld um einen Betrag, welcher auch als Flipwinkel bekannt ist. Ein Anregungsimpuls kann dabei ein magnetisches Wechselfeld mit einer Frequenz aufweisen, welche der Larmorfrequenz bei der jeweiligen statischen Magnetfeldstärke entspricht. Die angeregten Kernspins können eine rotierende und abklingende Magnetisierung (Kernspinresonanz) aufweisen, welche sich mittels spezieller Antennen als Magnetresonanzsignal erfassen lässt. Zur räumlichen Kodierung der Kernspinresonanzen des Untersuchungsobjekts können dem Grundmagnetfeld magnetische Gradientenfelder überlagert werden.
Die empfangenen Magnetresonanzsignale werden typischerweise digitalisiert und als komplexe Werte in einer k-Raum-Matrix gespeichert. Diese k-Raum-Matrix kann als Grundlage für die Rekonstruktion von Magnetresonanzbildern sowie einer Bestimmung von Spektroskopiedaten verwendet werden. Die Rekonstruktion eines Magnetresonanzbilds erfolgt typischerweise mittels einer mehrdimensionalen Fourier-Transformation der k-Raum-Matrix.
Die Magnetresonanztomografie eignet sich aufgrund der Vermeidung von ionisierender Strahlung insbesondere für eine kontinuierliche diagnostische Überwachung von Zahnerkrankungen und/oder einer Zahnentwicklung im Rahmen einer longitudinalen Bildgebungsstudie. Bei longitudinalen Bildgebungsstudien wird üblicherweise eine Mehrzahl von Bildgebungsuntersuchungen durchgeführt, um eine Progression einer Erkrankung oder einen Erfolg einer therapeutischen Behandlung über einen vorbestimmten Zeitraum zu bestimmen. Diagnostisch relevante Bereiche der Kieferregion eines Patienten, wie z. B. eine Mundhöhle, ein Gebiss, ein Zahnbogen oder ein Zahn, stellen jedoch ein geringes Volumen bereit, welches für eine Erzeugung von Magnetresonanzsignalen zur Verfügung steht. Ferner weisen konventionelle Volumen- und Oberflächenspulen, wie z. B. Kopfspulen und Auflegespulen, einen relativ großen Abstand zu dem diagnostisch relevanten Bereich auf. Die erreichbaren Abstände können dabei zu groß ausfallen, um Magnetresonanzbilder des Gebisses des Patienten mit hoher Qualität aufzunehmen.
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Dentalspule bereitzustellen, welche eine Aufnahme von Magnetresonanzbildern der Kieferregion des Patienten mit hoher Qualität ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche erfindungsgemäß gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und zweckmäßige Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche
Die erfindungsgemäße Dentalspule umfasst eine Sendeeinheit und eine Empfangseinheit, wobei die Sendeeinheit zumindest eine Antenne aufweist, welche dazu ausgelegt ist, hochfrequente Signale in einem Frequenz- und Leistungsbereich einer Magnetresonanzvorrichtung in eine Kieferregion eines Patienten auszusenden und wobei die Empfangseinheit eine Anordnung von Antennen aufweist, welche dazu ausgebildet ist, Magnetresonanzsignale aus der Kieferregion des Patienten zu empfangen.
Eine Antenne der erfindungsgemäßen Lokalspule kann ein Koppelelement zwischen in Signalleitern geführten und ungeführten, d. h. in einem Freiraum befindlichen, elektromagnetischen Wellen darstellen. Eine Antenne der der Empfangseinheit ist vorzugsweise dazu ausgebildet, elektromagnetische Wellen im Bereich einer Magnetresonanzfrequenz eines magnetresonanzaktiven Atomkerns zu empfangen. Als hochfrequentes Signal wird dabei beispielsweise eine elektromagnetische Welle mit einer Frequenz zwischen 1 und 500 MHz, vorzugsweise zwischen 10 und 300 MHz angesehen. Das Magnetresonanzsignal üblicher zu untersuchender Atomkerne kann eine geringe Leistung von einigen Mikrowatt bis mehrere Milliwatt aufweisen. Die zumindest eine Antenne der Sendeeinheit kann dazu ausgelegt, ein hochfrequentes Signal in die Kieferregion des Patienten auszustrahlen. Das von der zumindest einen Antenne der Sendeeinheit ausgestrahlte, hochfrequente Signal kann in Abhängigkeit des Grundmagnetfelds einer Magnetresonanzvorrichtung beispielsweise in einem Leistungsbereich zwischen wenigen Watt bis mehreren Kilowatt liegen.
Ein Signalleiter ist vorzugsweise ein elektrisch leitender Draht. Der Draht des Signalleiters kann einen ovalen oder polygonalen Querschnitt aufweisen, welcher geeignet ist, die oben angegebenen Leistungen dauerhaft zu übertragen. Es ist vorstellbar, dass der Signalleiter als eine Leiterbahn auf einer Leiterplatte ausgeführt ist und einen annähernd rechteckigen Querschnitt aufweist. Der Signalleiter kann aus Kupfer bestehen. Es sind aber auch andere elektrisch leitende Metalle, wie z. B. Gold oder Aluminium, vorstellbar. Vorzugsweise weist je eine Antenne der Empfangseinheit und/oder der Sendeeinheit je einen Signalleiter auf.
Eine Antenne der erfindungsgemäßen Dentalspule weist vorzugsweise einen Berührschutz auf, welcher das Untersuchungsobjekts vor Spannungen und/oder Verbrennungen schützt. Der Signalleiter der Antenne kann hierfür z. B. eine Beschichtung und/oder eine Verkleidung aus Kunststoff aufweisen. Geeignete Kunststoffe stellen z. B. Polytetrafluorethylen (PTFE) oder diverse Polysiloxane dar. In einem Signalleiter der Empfangseinheit kann durch eine Kernspinresonanz ein Strom induziert werden, welcher als Magnetresonanzsignal von der Magnetresonanzvorrichtung erfasst werden kann. Ein Signalleiter der Sendeeinheit kann dagegen mit einem Wechselstrom beaufschlagt werden, um ein hochfrequentes Signal, das sogenannten B1-Magnetfeld, in die Kieferregion des Patienten auszusenden.
Vorzugsweise sind die Anordnung von Antennen der Empfangseinheit und die zumindest eine Antenne der Sendeeinheit zur Übertragung von Signalen elektrisch mit der Magnetresonanzvorrichtung verbunden. Es ist vorstellbar, dass die elektrische Verbindung zwischen der Anordnung von Antennen der Empfangseinheit und/oder der zumindest einen Antenne der Sendeeinheit mit der Magnetresonanzvorrichtung über eine elektrische Anschlussleitung erfolgt. Eine solche elektrische Anschlussleitung kann z. B. ein Koaxialkabel sein, welches eine Abschirmung aufweist, um elektromagnetische Einstreuung aus der Umgebung zu vermeiden.
Es ist weiterhin vorstellbar, dass die Empfangseinheit und/oder die Sendeeinheit eine elektronische Schaltung aufweisen, welche mit einer Antenne verbunden ist. Die elektronische Schaltung kann ein elektronisches Bauelement oder einen Zusammenschluss von mehreren elektronischen Bauelementen, wie z. B. Transistoren, Widerständen, Kondensatoren, Dioden, Leiterbahnen und dergleichen, umfassen. Die elektronische Schaltung kann insbesondere eine Schutzschaltung aufweisen, welche dazu geeignet ist, eine Antenne gegen eine Überlastung zu schützen. Für die Vermeidung magnetischer Anziehungskräfte, stehender Wellen, Aufheizung und vergleichbarer, unerwünschter Effekte, kann die elektronische Schaltung einen hohen Anteil nicht-magnetischer Materialien sowie entsprechende Mantelwellensperren und/oder Baluns aufweisen. Die elektronische Schaltung weist vorzugsweise eine Leiterplatte (PCB) oder ein vergleichbares Substrat auf, welches dazu geeignet ist, die elektronischen Bauelemente in einer vorbestimmten Position zueinander aufzunehmen.
Die erfindungsgemäße Dentalspule weist ein Trägerelement auf, welches in einer anwendungsgemäßen Position an der Kieferregion des Patienten positioniert ist und zumindest einem Teil einer äußeren Gestalt der Kieferregion des Patienten nachgeformt ist, wobei das Trägerelement dazu ausgebildet ist, die Anordnung von Antennen der Empfangseinheit in einer vorbestimmten Relativposition zu der Kieferregion des Patienten zu halten und wobei die Anordnung von Antennen der Empfangseinheit die äußere Gestalt der Kieferregion in der vorbestimmten Relativposition umrandet. Ein Trägerelement stellt vorzugsweise eine Trägerstruktur für die Anordnung von Antennen der Empfangseinheit bereit und ist mit dieser verbunden. Eine Verbindung zwischen dem Trägerelement und der Anordnung von Antennen kann eine beliebige formschlüssige, kraftschlüssige und/oder stoffschlüssige Verbindung umfassen. Es ist vorstellbar, dass die Anordnung von Antennen mit dem Trägerelement verklebt und/oder verschraubt ist. Die Anordnung von Antennen kann aber ebenso in das Trägerelement eingebettet, eingehängt, eingeklemmt oder eingesteckt sein und/oder mit diesem verschweißt sein. Durch die Verbindung mit dem Trägerelement lässt sich insbesondere eine Strukturstabilität der Anordnung von Antennen erhöhen.
Die Anordnung von Antennen der Empfangseinheit weist vorzugsweise eine Anzahl zwischen vier bis zwölf Antennen auf. In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Anordnung von Antennen elf oder zwölf Antennen. Die Anordnung von Antennen kann dabei insbesondere in einer 5-7 Konfiguration, einer 3-9 Konfiguration oder einer 6-6 Konfiguration vorliegen. Beispielsweise sind bei der 5-7 Konfiguration bei anwendungsgemäßer Positionierung des Trägerelements an der Kieferregion des Patienten fünf Antennen entlang des Zahnbogens eines Oberkiefers des Patienten angeordnet, während sieben Antennen entlang des Zahnbogens eines Unterkiefers des Patienten angeordnet sind. Daneben sind selbstverständlich auch weitere Konfigurationen, wie z. B. eine 5-5, eine 4-6 oder eine 4-6-1 Konfiguration, vorstellbar. Bei einer 4-6-1 Konfiguration kann eine Antenne mittig vor einer Mundregion des Patienten positioniert sein, während vier Antennen entlang des Zahnbogens des Oberkiefers und sechs Antennen entlang des Zahnbogens des Unterkiefers des Patienten angeordnet sind.
Die Antennen können näherungsweise eine polygonale oder eine ovale Form, insbesondere eine elliptische oder eine zirkuläre Form, aufweisen. Kreisförmige Antennen können einen Durchmesser zwischen 3 cm bis 8 cm aufweisen. Antennen mit einer anderen Form können eine zu einer kreisförmigen Antenne mit einem Durchmesser zwischen 3 cm und 8 cm äquivalente Fläche aufweisen. Vorzugsweise sind die Antennen der Empfangseinheit versetzt und teilweise überlappend entlang einer Haupterstreckung des Trägerelements angeordnet. Durch eine Anpassung einer Gestalt des Trägerelements an die äußere Gestalt der Kieferregion des Patienten können die Antennen in einer vorbestimmten Relativposition zu der Kieferregion des Patienten positioniert werden und diese umranden. In einer Ausführungsform ist die Anordnung von Antennen der Empfangseinheit mittels des Trägerelements an die äußere Gestalt der Kieferregion des Patienten angeformt. Es ist vorstellbar, dass das Trägerelement und/oder die Anordnung von Antennen der Empfangseinheit in der anwendungsgemäßen Position an der Kieferregion des Patienten eine Symmetrieebene aufweisen, welche mit einer Sagittalebene des Patienten korrespondiert. Das Trägerelement kann ein elektrisch isolierendes Material aufweisen, um den Patienten vor Spannung und/oder Verbrennungen zu schützen. Vorzugsweise ist das Material des Trägerelements nichtmagnetisch oder weist eine geringe Interaktion mit magnetischen Feldern auf.
Das Trägerelement ist in einer anwendungsgemäßen Position an der Kieferregion des Patienten positioniert und zumindest einem Teil der äußeren Gestalt der Kieferregion des Patienten nachgeformt. Dies kann bedeuten, dass das Trägerelement in der anwendungsgemäßen Position so geformt ist, dass es die äußere Gestalt der Kieferregion des Patienten, wie z. B. eine Kontur eines Kieferknochens oder eine Kontur einer Hautoberfläche der Kieferregion, nachbildet. Beispielsweise können zwei beliebig ausgewählte Punkte auf einer dem Patienten zugewandten Seite des Trägerelements bei anwendungsgemäßer Positionierung des Trägerelements am Patienten entlang eines Normalenvektors durch je einen der zwei Punkte einen annähernd gleichen Abstand zu einer Oberfläche der Kieferregion des Patienten aufweisen. In einer bevorzugten Ausführungsform beträgt eine Differenz der Abstände der beliebig ausgewählten Punkte zu der Oberfläche der Kieferregion des Patienten weniger als einen Millimeter. Es ist aber ebenso vorstellbar, dass die Differenz der Abstände der beliebig ausgewählten Punkte zu der Oberfläche der Kieferregion des Patienten wenige Millimeter, z. B. weniger als einen Millimeter, weniger als zwei Millimeter, weniger als vier Millimeter oder weniger als zehn Millimeter umfasst. Vorzugsweise beträgt ein absoluter Abstand zwischen einem beliebig gewählten Punkt auf der dem Patienten zugewandten Seite des Trägerelements bei anwendungsgemäßer Positionierung des Trägerelements an dem Patienten entlang eines Normalenvektors durch den gewählten Punkt weniger als einen halben Zentimeter, weniger als drei Millimeter, weniger als zwei Millimeter oder weniger als einen Millimeter zu einer Oberfläche der Kieferregion des Patienten.
Das Trägerelement ist dazu ausgebildet, die Anordnung von Antennen der Empfangseinheit in einer vorbestimmten Relativposition zu der Kieferregion des Patienten zu halten, wobei die Anordnung von Antennen der Empfangseinheit die äußere Gestalt der Kieferregion in der vorbestimmten Relativposition umrandet. Es ist vorstellbar, dass eine Form der Anordnung von Antennen der Empfangseinheit mit einer Form des Trägerelements übereinstimmt, welches zumindest einem Teil der äußeren Gestalt der Kieferregion des Patienten nachgeformt ist. Vorzugsweise folgt eine Kontur des Trägerelements der Kontur der Kieferknochen und/oder der Kontur der Hautoberfläche der Kieferregion, sodass die Anordnung von Antennen der Empfangseinheit der Kieferregion des Patienten nachgeformt ist. Bei anwendungsgemäßer Positionierung des Trägerelements an dem Patienten kann ein Abstand zwischen einem beliebig gewählten Punkt an einer Antenne der Empfangseinheit entlang eines Normalenvektors durch den beliebig gewählten Punkt weniger als drei Zentimeter, weniger als 2,5 cm Zentimeter oder weniger als 2 cm Zentimeter zu einer dem Trägerelement zugewandten Oberfläche eines Schneidezahns des Patienten betragen. Vorzugsweise umrandet die Anordnung von Antennen der Empfangseinheit zumindest einen Bereich der Kieferregion des Patienten, welcher einen Zahnbogen des Patienten umfasst. Es ist aber ebenso vorstellbar, dass die Anordnung von Antennen der Empfangseinheit zusätzlich auch einen Teil eines Kiefergelenks des Patienten umrandet.
In einer Ausführungsform ist die Dentalspule dazu ausgebildet, in einer kurzen Zeit zwischen einem Aussenden von hochfrequenten Signalen mittels der Sendeeinheit und einem Empfangen von Magnetresonanzsignalen mittels der Empfangseinheit umzuschalten. Eine kurze Zeit kann beispielsweise eine Dauer zwischen 5 µs und 15 µs darstellen. Durch ein schnelles Umschalten zwischen einem Sendebetrieb und einem Empfangsbetrieb der Dentalspule lässt sich eine Bildgebung von harten Materialien, wie z. B. dem Dentin, einem Zahnschmelz und/oder dem Kieferknochen, auf vorteilhafte Weise unterstützen.
Durch die erfindungsgemäße Dentalspule lässt sich die Anordnung von Antennen der Empfangseinheit in einem geringen Abstand zu einem diagnostisch relevanten Bereich der Kieferregion des Patienten, insbesondere dem Gebiss des Patienten, positionieren. Dadurch können Magnetresonanzsignale trotz des geringen Signalvolumens der Kieferregion des Patienten auf vorteilhafte Weise mit einem hohen Signal-zu-Rausch Verhältnis empfangen werden. Insbesondere ermöglicht die erfindungsgemäße Dentalspule eine Bildgebung mit einer niedrigen Grundmagnetfeldstärke in einem Bereich zwischen 0,2 Tesla und 0,7 Tesla, bei welcher üblicherweise eine geringe Magnetisierung eines Gewebes der Kieferregion vorliegt. Dies kann auf vorteilhafte Weise zu einer Verbreitung dedizierter Magnetresonanzvorrichtungen in medizinischen Fachzentren und/oder kleineren Kliniken beitragen, in welchen ein Einsatz einer konventionellen Magnetresonanzvorrichtung nicht möglich ist.
In einer Ausführungsform weist die erfindungsgemäße Dentalspule ein Adaptionselement auf, wobei das Trägerelement ein flexibles Material aufweist und wobei das Adaptionselement dazu ausgelegt ist, einen Biegeradius des Trägerelements einzustellen, um eine Form der Anordnung von Antennen der Empfangseinheit in Abhängigkeit der äußeren Gestalt der Kieferregion des Patienten anzupassen.
Ein flexibles Material ist vorzugsweise reversibel verformbar. Das Trägerelement kann dabei gänzlich aus dem flexiblen Material bestehen oder Segmente aus flexiblem Material aufweisen, sodass das Trägerelement der äußeren Gestalt der Kieferregion des Patienten nachgeformt werden kann. Ein reversibel verformbares Material kann plastisch oder elastisch vorformbar sein. Beispiele für flexible Materialien sind Kunststoffe wie Polyethen, Polyurethan, Polyamid und Polyester. Daneben sind auch Materialien auf natürlicher Basis, wie z. B. Kautschuk oder Fasermaterialien, vorstellbar. Vorzugsweise ist das flexible Material als Schaumstoff, Faserstoff oder dergleichen ausgeführt, um eine geringe Dichte und somit ein geringes Gewicht zu erreichen. In einer Ausführungsform lässt sich das flexible Material mittels des Adaptionselements an die äußere Gestalt der Kieferregion des Patienten anformen. Das Adaptionselement kann hierfür einen Führungsmechanismus, einen Spannmechanismus, einen Klemmmechanismus, einen Biegemechanismus, einen Zugmechanismus oder dergleichen aufweisen, welcher dazu ausgelegt ist, das Trägerelement in der anwendungsgemäßen Position an der Kieferregion des Patienten zu verformen und den Biegeradius des Trägerelements in Abhängigkeit der Kontur der Kieferregion des Patienten einzustellen. Es ist vorstellbar, dass das Adaptionselement mechanisch mit einer Halterung verbunden ist, welche das Trägerelement in der anwendungsgemäßen Position an der Kieferregion des Patienten hält.
Durch die Verwendung eines Adaptionselements lässt sich die Form der Anordnung von Antennen der Empfangseinheit an die äußere Gestalt der Kieferregion des Patienten anpassen. Dadurch kann ein Abstand zwischen der Anordnung von Antennen der Empfangseinheit und der Kieferregion des Patienten auf vorteilhafte Weise reduziert und ein Signal-zu-Rausch Verhältnis der Dentalspule erhöht werden.
In einer Ausführungsform besteht das Trägerelement aus einem plastisch verformbaren Material, welches händisch verformbar ist, um eine Form des Trägerelements in Abhängigkeit der äußeren Gestalt der Kieferregion anzupassen. Ein plastisch verformbares Material kann ein beliebiger Kunststoff oder Naturstoff sein, welcher von Hand plastisch verformbar ist. Durch die Verwendung eines plastisch verformbaren Materials lässt sich das Trägerelement auf vorteilhafte Weise an eine individuelle Form der Kieferregion des Patienten anpassen.
In einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Dentalspule besteht das Trägerelement aus einem formsteifen Material und weist ein Gelenk auf, welches das formsteife Material des Trägerelements in Segmente unterteilt, wobei das Gelenk dazu ausgebildet ist, einen Winkel zwischen zwei Segmenten einzustellen, um eine Relativposition zwischen zumindest einem Segment des Trägerelements und zumindest einem Abschnitt der Kieferregion des Patienten bei anwendungsgemäßer Positionierung des Trägerelements an der Kieferregion des Patienten einzustellen.
Ein formsteifes Material kann ein beliebiges Material darstellen, welches eine vorbestimmte Form bei Anwendung einer äußeren Kraft bis zu einem Bruch annähernd beibehält. Es ist aber ebenso vorstellbar, dass ein formsteifes Material verformbar ist, aber für die Verformung einen Kraftaufwand erfordert, welcher eine ordnungsgemäße, händische Handhabung des Trägerelements überschreitet. Beispiele für geeignete, formsteife Materialien stellen Kunststoffe wie Silikone, Polyester und Polycarbonate, aber auch Metalle wie Titan und Tantal sowie verschiedene Keramiken wie Aluminium- und Zirconiumoxid dar. Darüber hinaus kommen selbstverständlich auch andere Materialien in Frage.
Ein Gelenk kann einen beliebigen Mechanismus aufweisen, welcher eine Einstellung eines Winkels zwischen zwei Segmenten des Trägerelements ermöglicht. Beispielsweise kann ein Gelenk ein Drehgelenk, wie z. B. ein Rollscharnier oder ein Kalvierband, sowie ein Kugelgelenk aufweisen. Daneben sind selbstverständlich auch weitere Arten von Gelenken vorstellbar, welche eine Einstellung eines Winkels zwischen zwei Segmenten des Trägerelements erlauben. Vorzugsweise teilt das Gelenk das Trägerelement in aneinandergereihte Segmente entlang der Haupterstreckung des Trägerelements. Es ist vorstellbar, dass das Trägerelement ein Gelenk oder mehrere Gelenke aufweist, welche das Trägerelement in zwei Segmente oder eine Mehrzahl von Segmenten aufteilen. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Gelenk oder die Mehrzahl von Gelenken in einer Distanz von mehreren Millimetern oder mehreren Zentimetern von einem Überlappungsbereich zwischen zwei Antennen der Anordnung von Antennen der Empfangseinheit beabstandet. Dadurch lässt sich eine Verformung des Überlappungsbereichs zwischen zwei Antennen bei einer Anpassung der Form des Trägerelements an die äußere Gestalt der Kieferregion des Patienten vermeiden. Vorzugsweise ist ein Überlappungsbereich zwischen zwei Antennen durch das formsteife Material des Trägerelements stabilisiert, sodass eine Relativbewegung zwischen den beiden Antennen vermieden wird. Die Anordnung von Antennen kann dabei derart ausgestaltet sein, dass einen Flächenschwerpunkt einer Antenne an einem Gelenk des Trägerelements positioniert ist. Die Antenne kann bei Einstellung des Winkels zwischen zwei Segmenten des Trägerelements entsprechend reversibel verformt werden. Es ist ebenso vorstellbar, dass ein Signalleiter der Antenne an dem Gelenk des Trägerelements ein Verbindungselement aufweist, welches ein Verbiegen oder Knicken des Signalleiters bei der Einstellung eines Winkels zwischen zwei Segmenten des Trägerelements mittels des Gelenks ermöglicht oder verhindert. Ferner können je zwei benachbarte Antennen infolge eines vorbestimmten Überlappungsbereichs zwischen den zwei benachbarten Antennen induktiv entkoppelt sein. Das Trägerelement kann dabei einen Kompensationsmechanismus aufweisen, welcher einen Überlappungsbereich zwischen zwei benachbarten Antennen bei der Einstellung des Winkels des Gelenks so anpasst, dass eine induktive Entkopplung der zwei benachbarten Antennen bei der Verformung des Trägerelements erhalten bleibt. Die Empfangseinheit kann bei dieser Ausführungsform insbesondere eine gerade Anzahl von Antennen aufweisen. Dabei kann ein Überlappungsbereich zwischen zwei benachbarten Antennen bei der anwendungsgemäßen Position des Trägerelements an der Kieferregion des Patienten an der Mundregion, einer Nasenregion und/oder der Sagittalebene des Patienten positioniert sein.
In einer Ausführungsform unterteilt das Gelenk das Trägerelement in zwei spiegelsymmetrische Hälften. Bei einer anwendungsgemäßen Position des Trägerelements an der Kieferregion des Patienten kann das Gelenk an einer Mundregion, einer Nasenregion und/oder der Sagittalebene des Patienten positioniert sein. Es ist vorstellbar, dass die Empfangseinheit in dieser Ausführungsform eine ungerade Anzahl von Antennen aufweist, wobei eine Antenne an dem Gelenk an der Mundregion oder der Nasenregion des Patienten positioniert ist.
Durch die Verwendung eines Gelenks oder einer Mehrzahl von Gelenken lässt sich die Anordnung von Antennen der Empfangseinheit auf vorteilhafte Weise an die äußere Gestalt der Kieferregion des Patienten anpassen. Weiterhin kann durch eine Vermeidung der Positionierung von Gelenken in einem Überlappungsbereich zwischen zwei benachbarten Antennen eine Verformung des Überlappungsbereichs und/oder reduziert und/oder vermieden werden, sodass sich potenzielle Einbußen des Signal-zu-Rausch Verhältnisses infolge einer veränderten induktiven Kopplung zwischen den zwei benachbarten Antennen auf vorteilhafte Weise vermeiden lassen.
In einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Dentalspule ist das Trägerelement dazu ausgebildet, die zumindest eine Antenne der Sendeeinheit in einer vorbestimmten Relativposition zu der Kieferregion des Patienten zu halten, wobei die Sendeeinheit dazu ausgelegt ist, hochfrequente Signale mit einer magnetischen Feldstärke in einem Bereich zwischen 20 µT und 80 µT zu erzeugen.
Analog zu der Anordnung von Antennen der Empfangseinheit kann auch die zumindest eine Antenne der Sendeeinheit die äußere Gestalt der Kieferregion des Patienten in der vorbestimmten Relativposition umranden. Es ist vorstellbar, dass die Sendeeinheit eine Antenne oder eine Mehrzahl von Antennen aufweist, welche der äußeren Gestalt der Kieferregion des Patienten in der vorbestimmten Relativposition nachgeformt sind. Vorzugsweise ist die Anordnung von Antennen der Empfangseinheit dabei zwischen der Kieferregion des Patienten und der zumindest einen Antenne der Sendeeinheit positioniert. Dies kann bedeuten, dass die zumindest eine Antenne der Sendeeinheit weiter von der Kieferregion des Patienten beabstandet ist als die Anordnung von Antennen der Empfangseinheit. Vorzugsweise weist die zumindest eine Antenne der Sendeeinheit nur einen geringfügig höheren Volumenbedarf auf als die Anordnung von Antennen der Empfangseinheit. Es ist vorstellbar, dass die Dentalspule eine elektrisch isolierende Schicht und/oder ein elektrisch isolierendes Material aufweist, welches die zumindest eine Antenne der Sendeeinheit und die Anordnung von Antennen der Empfangseinheit elektrisch voneinander separiert.
Durch ein Bereitstellen relativ hoher, magnetischer Feldstärken in dem Bereich zwischen 20 µT und 80 µT kann eine vergleichbar hohe Anregung eines Gewebes in der Kieferregion des Patienten erreicht werden. Dadurch lässt sich ein Signal-zu-Rausch Verhältnis empfangener Magnetresonanzsignale auf vorteilhafte Weise erhöhen. Weiterhin lässt sich das zeitgemittelte B1-Magnetfeld mittels relativ kurzer Anregungspulse mit der oben genannten magnetischen Feldstärke unter Einhaltung zulässiger Grenzwerte für eine spezifische Absorptionsrate auf vorteilhafte Weise erhöhen.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Sendeeinheit zumindest eine erste Antenne und eine zweite Antenne, wobei die erste Antenne und die zweite Antenne im Wesentlichen kreisförmig und planar in parallel ausgerichteten, voneinander getrennten Ebenen angeordnet sind, sodass eine Projektion einer von der ersten Antenne umschlossenen, ersten Fläche entlang eines Normalenvektors der ersten Fläche und einer von der zweiten Antenne umschlossenen, zweiten Fläche, eine nichtleere Schnittmenge aufweisen, wobei der Abstand zumindest einer Breite der Kieferregion des Patienten entspricht und wobei der Normalenvektor der ersten Antenne im Wesentlichen parallel zu einer Frontalebene des Patienten ausgerichtet ist, wobei das Trägerelement dazu ausgebildet ist, die Sendeeinheit in einer vorbestimmten Relativposition zu der Kieferregion des Patient zu halten.
Vorzugsweise sind die Signalleiter der ersten Antenne und der zweiten Antenne annähernd kreisförmig und planar in parallel ausgerichteten, voneinander getrennten Ebenen angeordnet. Der Signalleiter der ersten Antenne und der Signalleiter der zweiten Antenne können dabei im Wesentlichen fluchtend miteinander ausgerichtet sein. Die Breite der Kieferregion des Patienten kann durch eine laterale Distanz zwischen einem Punkt auf einer Oberfläche einer linken Wange und einem Punkt auf einer Oberfläche einer rechten Wange des Patienten definiert sein. Vorzugsweise ist der Abstand zwischen der ersten Antenne und der zweiten Antenne etwas größer als die Breite der Kieferregion des Patienten, um ein Volumen für die Anordnung der Antennen der Empfangseinheit und/oder einen vorbestimmten Abstand der Dentalspule zu der Oberfläche der Kieferregion des Patienten zu berücksichtigen. Die erste Antenne und die zweite Antenne können in der vorbestimmten Relativposition zu der Kieferregion des Patienten so positioniert sein, dass ein Normalenvektor einer Ebene, entlang welcher die erste Antenne und/oder die zweite Antenne ausgerichtet sind, im Wesentlichen parallel zu der Frontalebene des Patienten ausgerichtet ist. Die erste Antenne und die zweite Antenne können die Kieferregion des Patienten dabei beidseitig flankieren, sodass eine definierte Anregung des Gewebes der Kieferregion zwischen der ersten Antenne und der zweiten Antenne mittels des B1-Magnetfelds ermöglicht wird. Es ist insbesondere vorstellbar, dass die erste Antenne und die zweite Antenne in einer Helmholtz-Konfiguration oder einer Helmholtz-ähnlichen Konfiguration angeordnet sind.
In einer Ausführungsform weist die Sendeeinheit zumindest eine dritte Antenne auf. Ein Signalleiter der dritten Antenne kann eine polygonale oder eine ovale, insbesondere eine elliptische, Form aufweisen. Vorzugsweise ist auch die dritte Antenne planar in einer Ebene angeordnet. Es ist dabei vorstellbar, dass ein Normalenvektor der dritten Antenne orthogonal zu dem Normalenvektor der ersten Antenne und/oder der zweiten Antenne ausgerichtet ist. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die dritte Antenne parallel zu der Frontalebene des Patienten ausgerichtet und annähernd mittig vor der Mundregion Patienten positioniert. Es ist vorstellbar, dass die dritte Antenne in einer vorbestimmten Relativposition zu der Kieferregion des Patienten möglichst nahe an dem Gebiss des Patienten positioniert ist, um bei Aussendung eines hochfrequenten Signals eine hohe Anregung des Gebisses des Patienten zu ermöglichen.
Durch die Verwendung einer Helmholtz-Konfiguration oder einer Helmholtz-ähnlichen Konfiguration der ersten Antenne und der zweiten Antenne lässt sich auf vorteilhafte Weise ein besonders homogenes B1-Magnetfeld in einem Volumen der Kieferregion des Patienten bereitstellen. Dadurch kann eine Qualität von erfassten Magnetresonanzbildern der Kieferregion des Patienten auf vorteilhafte Weise erhöht werden.
In einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Dentalspule ist das Trägerelement dazu ausgebildet, die zumindest eine Antenne der Sendeeinheit in einer vorbestimmten Relativposition zu der Kieferregion des Patient zu halten, wobei die zumindest eine Antenne der Sendeeinheit die äußere Gestalt der Kieferregion in der vorbestimmten Relativposition umrandet, sodass die Aussendung von hochfrequenten Signalen im Wesentlichen auf ein Volumen der Kieferregion des Patienten beschränkt ist.
Analog zu einer oben beschriebenen Ausführungsform kann auch die zumindest eine Antenne der Sendeeinheit die äußere Gestalt der Kieferregion des Patienten in der vorbestimmten Relativposition umranden. Vorzugsweise ist die zumindest eine Antenne der Sendeeinheit in der vorbestimmten Relativposition derart der äußeren Gestalt der Kieferregion des Patienten nachgeformt, dass sich die Anregung des Gewebes mittels eines hochfrequenten Signals im Wesentlichen auf ein Volumen der Kieferregion, insbesondere ein an das Gebiss oder eine Mehrzahl von Zähnen des Patienten angepasstes Volumen, beschränkt. Die Sendeeinheit kann dabei an dem Trägerelement positioniert sein, welches beispielsweise mittels eines Gelenks, eines flexiblen Materials und/oder eines Adaptionselements an die äußere Gestalt der Kieferregion des Patienten angepasst werden kann. Es ist aber ebenso vorstellbar, dass die Sendeeinheit an einem separaten Halteelement positioniert ist, welches relativ zu der Kieferregion des Patienten positionierbar ist. Ferner können eine Abmessung der Sendeeinheit, wie z. B. eine Höhe des Trägerelements, ein Abstand zwischen einer ersten Antenne und einer zweiten Antenne, aber auch einer dritten Antenne, und/oder ein mittlerer Abstand zwischen der Sendeeinheit und dem Gebiss des Patienten, in der vorbestimmten Relativposition der zumindest einen Antenne derart eingestellt sein, dass die Aussendung von hochfrequenten Signalen im Wesentlichen auf das Volumen der Kieferregion des Patienten beschränkt ist. Ein Volumen der Kieferregion kann beispielsweise einen Zahn, mehrere Zähne, einen Zahnbogen, mehrere Zahnbögen, eine Zahnwurzel, einen Teil eines Kieferknochens und/oder einen Teil eines Kiefergelenks umfassen.
Durch die Beschränkung der Aussendung von hochfrequenten Signalen auf ein Volumen der Kieferregion des Patienten kann die Dentalspule auf vorteilhafte Weise hinsichtlich einer Bildgebung des Gebisses des Patienten optimiert werden. Weiterhin lassen sich Einfaltungsartefakte bei der Bildgebung der Kieferregion des Patienten reduzieren oder vermeiden. Ein weiterer Vorteil kann eine Reduktion von Kosten und eines Raumbedarfs einer dedizierten Magnetresonanzvorrichtung für die Bildgebung der Kieferregion gegenüber konventionellen Magnetresonanzvorrichtungen darstellen.
In einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Dentalspule umfasst die Sendeeinheit zumindest eine erste Antenne und eine zweite Antenne, wobei die erste Antenne und die zweite Antenne im Wesentlichen kreisförmig und planar in parallel ausgerichteten, voneinander getrennten Ebenen angeordnet sind, sodass eine Projektion einer von der ersten Antenne umschlossenen, ersten Fläche entlang eines Normalenvektors der ersten Fläche und eine von der zweiten Antenne umschlossene, zweiten Fläche, eine nichtleere Schnittmenge aufweisen, wobei der Abstand einer Höhe der Kieferregion des Patienten entlang einer Längsachse des Patienten entspricht und wobei der Normalenvektor der ersten Antenne in einer anwendungsgemäßen Position der Sendeeinheit im Wesentlichen parallel zu der Längsachse des Patienten ausgerichtet ist.
Wie oben beschrieben, können der Signalleiter der ersten Antenne und der Signalleiter der zweiten Antenne im Wesentlichen fluchtend miteinander ausgerichtet sein. Eine Höhe der Kieferregion des Patienten kann z. B. zwischen 5 cm und 15 cm betragen. Vorzugsweise entspricht der Abstand zwischen der ersten Antenne und der zweiten Antenne zumindest einer Distanz zwischen einer Spitze einer Zahnwurzel eines Frontzahns oder Eckzahns des Unterkiefers und einer Spitze einer Zahnwurzel eines Frontzahns oder Eckzahns des Oberkiefers des Patienten. Bei dieser Ausführungsform lässt sich die Dentalspule insbesondere für eine Bildgebung des Gebisses des Patienten einsetzen. Es ist aber ebenso vorstellbar, dass der Abstand der ersten Antenne größer oder kleiner ist, um beispielsweise Magnetresonanzbilder einer gesamten Kieferregion oder nur eines Zahnbogens (Oberkiefer oder Unterkiefer) des Patienten zu erfassen. Vorzugsweise sind die erste Antenne und die zweite Antenne in der anwendungsgemäßen Position so angeordnet, dass ein Normalenvektor der ersten Antenne und/oder der zweiten Antenne im Wesentlichen parallel zu der Längsachse des Patienten ausgerichtet ist. Dies kann bedeuten, dass die erste Antenne und/oder die zweite Antenne einen Kopf des Patienten in der anwendungsgemäßen Position entlang eines Abschnitts der Längsachse des Patienten außenumfänglich umschließen. Die erste Antenne und die zweite Antenne können dabei insbesondere in einer Helmholtz-Konfiguration oder einer Helmholtz-ähnlichen Konfiguration angeordnet sein. Es ist vorstellbar, dass die Sendeeinheit und die Empfangseinheit der Dentalspule in der anwendungsgemäßen Position am Patienten mechanisch getrennt voneinander vorliegen. Die Sendeeinheit kann hierfür insbesondere ein Halteelement aufweisen, welches die Sendeeinheit in einer vorbestimmten Relativposition zu der Kieferregion des Patienten hält. Es ist ferner vorstellbar, dass das Halteelement der Sendeeinheit mechanisch mit dem Trägerelement der Empfangseinheit verbunden ist und auch das Trägerelement in der vorbestimmten Relativposition zu der Kieferregion des Patienten hält.
Durch die Bereitstellung eines separaten Halteelements für die Sendeeinheit lässt sich das Trägerelement mit der Empfangseinheit unabhängig von der Sendeeinheit an der Kieferregion des Patienten positionieren. Ferner kann eine Anpassung einer Form des Trägerelements an die Kieferregion des Patienten bei einer separaten Positionierung der Sendeeinheit mittels des Halteelements auf vorteilhafte Weise vereinfacht werden, da eine Unterbringung von Signalleitern der Sendeeinheit in dem Trägerelement vermieden werden kann.
In einer weiteren Ausführungsform weist die erfindungsgemäße Dentalspule eine Halterung auf, wobei die Halterung dazu ausgebildet ist, das Trägerelement in der anwendungsgemäßen Position an der Kieferregion des Patienten zu halten, wobei das Trägerelement und die Halterung zueinander korrespondierende Steckelemente aufweisen, welche dazu ausgelegt sind, das Trägerelement und die Halterung bei einem ordnungsgemäßen Zusammenführen formschlüssig miteinander zu verbinden.
Die Halterung kann eine beliebige Struktur darstellen, welche dazu ausgebildet ist, das Trägerelement in der anwendungsgemäßen Position an der Kieferregion des Patienten zu halten. Die Halterung weist insbesondere ein Steckelement auf, welches bei ordnungsgemäßer Zusammenführung der Halterung mit dem Trägerelement in ein korrespondierendes Steckelement des Trägerelements eingreift und eine formschlüssige Verbindung bereitstellt. Es ist vorstellbar, dass ein Steckelement des Trägerelements und ein Steckelement der Halterung als Bolzen und Loch oder als männlich und weiblich ausgeführt sind. Daneben sind selbstverständlich weitere Paare von Steckelementen vorstellbar, welche auf beliebige Weise geometrisch ineinandergreifen können, um eine formschlüssige Steckverbindung zwischen dem Trägerelement und der Halterung zu ermöglichen. Vorzugsweise sind das Trägerelement und die Halterung mittels der Steckverbindung reversibel miteinander verbunden und lassen sich mittels Ausübung einer vorbestimmten Kraft und/oder Betätigung eines Sicherungselements, wie z. B. eines Sicherungshebels, voneinander lösen. Die Halterung und das Trägerelement können jeweils einen oder eine jeweils korrespondierende Mehrzahl von Steckelementen aufweisen. In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Trägerelement zumindest zwei Steckelemente auf, welche an gegenüberliegenden Seiten einer Haupterstreckung des Trägerelements positioniert sein können. Es ist vorstellbar, dass das Trägerelement bei dem ordnungsgemäßen Zusammenführen mit der Halterung entlang eines Normalenvektors der Frontalebene des Patienten auf die Kieferregion zubewegt wird, wobei die Steckelemente des Trägerelements in einer Flucht mit den Steckelementen der Halterung ausgerichtet sind. Durch das Ineinandergreifen der Steckelemente des Trägerelements und der Steckelemente der Halterung wird eine formschlüssige Steckverbindung bereitgestellt, welche das Trägerelement in der vorbestimmten Relativposition zu der Kieferregion des Patienten hält.
In einer weiteren Ausführungsform ist das Trägerelement auf einer Seite des Kopfes des Patienten an einer rotierbaren Achse drehbar gelagert. Das Trägerelement kann durch Rotation um die rotierbare Achse in die anwendungsgemäße Position an der Kieferregion des Patienten geführt werden. Vorzugsweise ist auf einer der rotierbaren Achse gegenüberliegenden Seite des Kopfes des Patienten eine Halterung mit einem Steckelement vorgesehen, welches mit einem korrespondierenden Steckelement des Trägerelements in der anwendungsgemäßen Position ineinandergreift.
Durch die Bereitstellung einer Steckverbindung zwischen dem Trägerelement und der Halterung lässt sich auf vorteilhafte Weise eine zeiteffiziente Positionierung des Trägerelements an der Kieferregion des Patienten bereitstellen.
Gemäß einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Dentalspule weist die Halterung eine elektrische Anschlussleitung auf, welche elektrisch mit der Magnetresonanzvorrichtung verbunden ist, wobei die Steckelemente dazu ausgebildet sind, die zumindest eine Antenne der Sendeeinheit und/oder die Anordnung von Antennen der Empfangseinheit elektrisch mit der elektrischen Anschlussleitung der Magnetresonanzvorrichtung zu verbinden.
Vorzugsweise weist das Trägerelement zumindest zwei Steckelemente auf. Die Steckelemente können jeweils zumindest zwei Kontakte für eine elektrische Verbindung von Signalleitern einer Antenne aufweisen, welche jeweils eine Hälfte der Kieferregion des Patienten abdecken. Es sind jedoch auch weniger Steckelemente oder mehr Steckelemente vorstellbar. Wie oben beschrieben, können die Steckelemente an gegenüberliegenden Seiten der Haupterstreckung des Trägerelements positioniert sein. Die korrespondierenden Steckelemente der Halterung sind dazu ausgelegt, eine elektrisch leitfähige Verbindung mit den Signalleitern der Empfangseinheit bereitzustellen, wenn das Trägerelement ordnungsgemäß mit der Halterung zusammengeführt ist. Ein Steckelement des Trägerelements weist vorzugsweise einen männlichen Teil einer Steckverbindung oder einen weiblichen Teil einer Steckverbindung auf. Ein korrespondierendes Steckelement der Halterung kann ein passendes Gegenstück aufweisen. Beispielsweise kann das Steckelement des Trägerelements zumindest einen Kontaktstift aufweisen, während das korrespondierende Steckelement der Halterung zumindest eine entsprechende Kontaktöffnung bereitstellt. Die Steckelemente können auch Stiftleisten, Stiftmatrizen, Federleisten und dergleichen, sowie dazu korrespondierende Buchsen aufweisen. Es ist ebenso vorstellbar, dass die Steckelemente beiderlei Geschlechter (Kontaktstifte und Kontaktöffnungen) aufweisen.
Vorzugsweise ist das Steckelement oder die Mehrzahl von Steckelementen der Halterung elektrisch mit einer elektrischen Anschlussleitung der Magnetresonanzvorrichtung verbunden. Hierfür können Kontakte eines Steckelements der Halterung mit einem Adapter oder direkt mit der elektrischen Anschlussleitung verbunden sein. Es ist vorstellbar, dass mittels der Empfangseinheit empfangene Magnetresonanzsignale von einem Signalleiter der Anordnung von Antennen über ein Steckelement und eine elektrische Anschlussleitung an die Magnetresonanzvorrichtung übertragbar sind. Es ist ebenso vorstellbar, dass ein Wechselstrom von einer Hochfrequenzeinheit der Magnetresonanzvorrichtung mittels einer elektrischen Anschlussleitung und einem Steckelement an einen Signalleiter der Sendeeinheit übertragen werden kann. Die Sendeeinheit ist hierbei vorzugsweise an dem Trägerelement positioniert. In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Steckelemente dazu ausgebildet, eine elektrische und eine mechanische Verbindung zwischen dem Trägerelement und der Halterung bereitzustellen. Es ist ferner vorstellbar, dass das Trägerelement und die Halterung dedizierte Steckelemente für eine mechanische Verbindung und dedizierte Steckelemente für eine elektrische Verbindung zwischen dem Trägerelement und der Halterung aufweisen.
Durch die Bereitstellung einer Steckverbindung für die elektrische Verbindung des Trägerelements mit der Halterung kann auf vorteilhafte Weise eine zeiteffiziente und einfache Positionierung des Trägerelements an der Kieferregion des Patienten ermöglicht werden. Ferner lassen sich freihängende, elektrische Anschlussleitungen in einer Gesichtsregion des Patienten und/oder einem Bildaufnahmebereich der Magnetresonanzvorrichtung vermeiden, welche den Patienten irritieren können und/oder eine Positionierung des Trägerelements and der Kieferregion des Patienten behindern können. Weiterhin lässt sich die Halterung des Trägerelements in einer vorbestimmten Relativposition zu dem Kopf des Patienten außerhalb eines Sichtbereiches des Patienten positionieren. Dadurch kann eine Behinderung des Sichtbereiches des Patienten durch die Halterung auf vorteilhafte Weise reduziert oder vermieden werden.
In einer weiteren Ausführungsform weist die erfindungsgemäße Lokalspule eine Halterung auf, wobei die Halterung dazu ausgebildet ist, das Trägerelement in der anwendungsgemäßen Position an der Kieferregion des Patienten zu halten, wobei das Trägerelement auf einer dem Patienten abgewandten Seite ein elastisches Klemmelement aufweist und wobei die Halterung zumindest ein Rahmenelement aufweist, welches den Kopf des Patienten entlang eines Abschnitts der Längsachse des Patienten beidseitig flankiert, wobei das Trägerelement in anwendungsgemäßer Position an der Kieferregion des Patienten mittels einer kraftschlüssigen Verbindung zwischen dem elastischen Klemmelement und dem zumindest einen Rahmenelement mit der Halterung verbunden ist.
In einem einfachen Beispiel weist das Rahmenelement der Halterung zwei Streben auf, welche annähernd parallel zu einer Sagittalebene des Patienten ausgerichtet sind und zumindest einen Abschnitt des Kopfes des Patienten entlang der Längsrichtung von zwei Seiten flankieren. Das Rahmenelement kann dabei eine Mehrzahl disjunkter Teile aufweisen oder einstückig sein, wobei die zwei Streben bei einer einstückigen Ausführung beispielsweise über dem Kopf oder hinter dem Kopf des Patienten verbunden sein können. Ein Abstand zwischen den beiden Streben des Rahmenelements ist vorzugsweise etwas geringer als eine Breite des Trägerelements einschließlich eines elastischen Klemmelements, aber zumindest so groß, dass der Kopf des Patienten in einer anwendungsgemäßen Position zwischen den zwei Streben positionierbar ist. In der anwendungsgemäßen Position des Trägerelements an der Kieferregion des Patienten kann das Trägerelement zwischen den beiden Streben positioniert sein. Ein elastisches Klemmelement ist vorzugsweise an einer dem Patienten abgewandten Seite des Trägerelements positioniert und liegt in der anwendungsgemäßen Position des Trägerelements an den zwei Streben der Halterung an. Das elastische Klemmelement besteht vorzugsweise aus einem elastischen Schaum, beispielsweise ein Schaum auf Basis von Polyester, Polyurethan oder einem anderen geeigneten Kunst- oder Naturstoff, welcher reversibel verformbar ist. Da der Abstand zwischen den Streben geringer sein kann als die Breite des Trägerelements mit den elastischen Klemmelementen, können die elastischen Klemmelemente zwischen dem Trägerelement und den Streben komprimiert sein und eine kraftschlüssige Verbindung bereitstellen, welche das Trägerelement in der anwendungsgemäßen Position hält. Es ist vorstellbar, dass das Rahmenelement auf einer dem Trägerelement zugewandten Seite ein Profil aufweist, welches die kraftschlüssige Verbindung zwischen der Halterung und dem elastischen Klemmelement unterstützt.
Vorzugsweise weist das Trägerelement eine Mehrzahl von elastischen Klemmelementen auf, welche an disjunkten Teilflächen des Trägerelements positioniert sind. Beispielsweise kann das Trägerelement genau zwei elastische Klemmelemente umfassen, welche an gegenüberliegenden Seiten der Haupterstreckung des Trägerelements positioniert sind. Die elastischen Klemmelemente können bei anwendungsgemäßer Positionierung des Trägerelements an dem Patienten an der Kieferregion in einer lateralen Ausrichtung an einer Wangenregion und/oder einem Kiefergelenk des Patienten positioniert sein. Vorzugsweise sind die Mundregion und/oder die Nasenregion des Patienten bei Positionierung des Trägerelements in der anwendungsgemäßen Position frei von einem elastischen Klemmelement, sodass eine Kompromittierung einer Atmung des Patienten vermieden werden kann.
Durch die Bereitstellung einer kraftschlüssigen Verbindung zwischen dem elastischen Klemmelement und der Halterung kann das Trägerelement auf vorteilhafte Weise zeiteffizient und besonders einfach in der anwendungsgemäßen Position an der Kieferregion des Patienten positioniert werden. Weiterhin lassen sich Fertigungskosten für aufwändigere Mechanismen zur Positionierung der Dentalspule auf vorteilhafte Weise reduzieren oder vermeiden.
In einer weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Dentalspule weist die Empfangseinheit eine Mehrzahl von Antennen auf, welche reihenförmig entlang einer Erstreckung des Trägerelements angeordnet sind, wobei je zwei benachbarte Antennen der Empfangseinheit entlang der Erstreckung des Trägerelements einen Überlappungsbereich aufweisen und wobei der Überlappungsbereich in einer Größenordnung von 0,5 cm bis 2 cm liegt.
Durch eine vorbestimmte Überlappung zweier benachbarter Antennen lässt sich auf vorteilhafte Weise eine induktive Entkopplung der benachbarten Antennen bereitstellen. Dadurch lassen sich Kosten und/oder Gewicht, welches mit zusätzlichen elektronischen Komponenten zur Entkopplung der Antennen einhergeht, auf vorteilhafte Weise vermeiden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Dentalspule weist das Trägerelement in der anwendungsgemäßen Position an der Kieferregion des Patienten eine Aussparung für eine Nase des Patienten auf, wobei zumindest eine Antenne der Empfangseinheit so angeordnet ist, dass die zumindest eine Antenne zumindest einen Abschnitt der Nase entlang der Längsrichtung des Patienten von einer Seite flankiert, um Magnetresonanzsignale einer Zahnwurzel eines Frontzahns des Patienten zu empfangen.
Eine Aussparung kann einen ovalen oder einen polygonalen Ausschnitt in dem Trägerelement, der Anordnung von Antennen der Empfangseinheit und/oder der zumindest einen Antenne der Sendeeinheit darstellen. Die Aussparung kann insbesondere dazu ausgelegt sein, einen Freiraum für die Nase des Patientenbereitzustellen, wenn das Trägerelement in der anwendungsgemäßen Position an der Kieferregion des Patienten positioniert ist. Ein Kontakt zwischen der Nase des Patienten und dem Trägerelement kann somit vermieden werden. Vorzugsweise sind die Anordnung von Antennen der Empfangseinheit und/oder die zumindest eine Antenne der Sendeeinheit derart angeordnet, dass die Aussparung frei von Signalleitern ist.
Zumindest eine Antenne der Empfangseinheit ist dabei so angeordnet, dass die zumindest eine Antenne zumindest einen Abschnitt der Nase entlang der Längsrichtung des Patienten von einer Seite flankiert. Vorzugsweise wird die Nase des Patienten bei anwendungsgemäßer Positionierung des Trägerelements von zwei Seiten flankiert, um eine adäquate Abdeckung der äußeren Gestalt der Kieferregion mit Antennen zu ermöglichen. Es ist vorstellbar, dass das Trägerelement in der Mundregion und/oder Nasenregion des Patienten eine einzelne Antenne oder eine Mehrzahl von Antennen, beispielsweise zwei Antennen oder drei Antennen, aufweist, um die adäquate Abdeckung der äußeren Gestalt der Kieferregion des Patienten zu erreichen.
Durch die Aussparung des Trägerelements lässt sich eine Beeinträchtigung der Atmung des Patienten bei anwendungsgemäßer Positionierung des Trägerelements auf vorteilhafte Weise reduzieren oder vermeiden. Weiterhin kann sich die Aussparung auf vorteilhafte Weise positiv auf einen Komfort des Patienten während einer Magnetresonanzbildgebung auswirken.
In einer Ausführungsform weist die erfindungsgemäße Dentalspule eine Halterung und eine Beißschiene auf, wobei die Halterung dazu ausgebildet ist, das Trägerelement in der anwendungsgemäßen Position an der Kieferregion des Patienten zu halten und wobei die Beißschiene mechanisch mit der Halterung verbunden ist und dazu ausgelegt ist, die Kieferregion des Patienten bei ordnungsgemäßer Positionierung der Beißschiene an einem Gebiss des Patienten in einer vorbestimmten Relativposition zu dem Trägerelement auszurichten.
Bei einer ordnungsgemäßen Positionierung der Beißschiene an dem Gebiss des Patienten ist die Beißschiene vorzugsweise zwischen dem Oberkiefer und dem Unterkiefer des Patienten positioniert. Eine Form der Beißschiene kann dabei annähernd mit einer Form eines Zahnbogens des Patienten übereinstimmen. Vorzugsweise weist die Beißschiene eine umlaufende Vertiefung auf, welche dazu ausgelegt ist, einen Zahnbogen des Patienten aufzunehmen. Dadurch lässt sich die Beißschiene bei einem Zusammenführen des Oberkiefers und des Unterkiefers ordnungsgemäß an dem Gebiss positionieren. Es ist vorstellbar, dass die Beißschiene mittels der Halterung an den Oberkiefer des Patienten geführt ist, um den Oberkiefer des Patienten zu fixieren. Die Halterung kann hierfür einen geeigneten Justierungsmechanismus aufweisen, welcher eine Einstellung einer Position der Beißschiene in Relation zu dem Gebiss des Patienten, dem Trägerelement und/oder der Halterung ermöglicht. In einer Ausführungsform ist die Beißschiene dazu ausgelegt, den Oberkiefer des Patienten zu fixieren, während der Unterkiefer des Patienten für eine dynamische Bildgebung des Kiefergelenks beweglich bleibt.
Ein Material der Beißschiene weist vorzugsweise eine hohe Biokompatibilität auf. Ein Material mit hoher Biokompatibilität ist insbesondere durch eine hohe Zell- und Blutverträglichkeit gekennzeichnet und vorzugsweise histopathologisch unbedenklich. Mögliche Materialien stellen z. B. Kunststoffe wie Silikone, Polyether, Polyamide, Polycarbonate aber auch Polymere von verschiedenen Naturstoffen wie Proteine, Saccharide, Peptide und dergleichen dar. Daneben sind auch Keramiken, wie z. B. Aluminiumoxid, Gips, Hydroxylapatit und dergleichen vorstellbar.
Die Beißschiene kann mittels eines beliebigen Befestigungsmittels mechanisch mit der Halterung verbunden sein. Die Beißschiene ist dabei insbesondere in einer vorbestimmten Relativposition zu dem Trägerelement mit der Halterung verbunden. In einer Ausführungsform kann die Beißschiene mittels der Halterung mechanisch mit dem Trägerelement verbunden sein. Eine Abmessung und/oder eine Form der Halterung können dabei so gewählt sein, dass das Trägerelement bei der ordnungsgemäßen Positionierung der Beißschiene an dem Gebiss des Patienten in eine anwendungsgemäße Position an der Kieferregion des Patienten geführt wird. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Beißschiene lösbar mit der Halterung verbunden, sodass die Beißschiene auswechselbar ist oder getrennt von der Halterung gereinigt werden kann.
Durch die Bereitstellung der Beißschiene kann eine Relativbewegung der Kieferregion des Patienten zu dem Trägerelement begrenzt werden. Dadurch lässt sich ein Auftreten von Bildartefakten infolge einer Bewegung des Patienten während der Magnetresonanzbildgebung auf vorteilhafte Weise reduzieren oder vermeiden.
In einer Ausführungsform weist die erfindungsgemäße Dentalspule eine Halterung und einen Justierungsmechanismus auf, wobei die Halterung dazu ausgebildet ist, das Trägerelement in der anwendungsgemäßen Position an der Kieferregion des Patienten zu halten und wobei der Justierungsmechanismus dazu ausgelegt ist, das Trägerelement relativ zu der Kieferregion des Patienten zu positionieren.
Es ist vorstellbar, dass das Trägerelement mechanisch mit einer Halterung verbunden ist, welche das Trägerelement in der anwendungsgemäßen Position an der Kieferregion des Patienten hält. Die Halterung kann beispielsweise mechanisch der Magnetresonanzvorrichtung verbunden sein oder als separate Komponente vorliegen. Die Halterung kann dazu ausgebildet sein, das Trägerelement der Dentalspule in Abhängigkeit einer Positionierung des Patienten, z. B. einer Liegeposition, einer Sitzposition oder einer Stehposition, entlang zumindest einer vorbestimmten Richtung an den Patienten heranzuführen. Die zumindest eine vorbestimmte Richtung ist vorzugsweise parallel zu der Sagittalebene des Patienten orientiert. Es ist ferner vorstellbar, dass die Halterung weitere Komponenten zur Lagerung und/oder Fixierung des Kopfes des Patienten aufweist. Die Halterung kann beispielsweise eine Kinnstütze, eine Beißschiene, eine Kopfschale, ein Kopfbett, einen Rahmen oder dergleichen umfassen, welche eine Bewegung des Kopfes zumindest eine Raumrichtung, vorzugsweise mehrere Raumrichtungen, begrenzen. In einer Ausführungsform ist die Halterung mehrteilig ausgeführt, wobei die Komponenten der Halterung unabhängig voneinander und/oder unabhängig von dem Trägerelement der Dentalspule positionierbar sind. Es ist vorstellbar, dass die Komponenten der Halterung an eine Position und/oder eine Form des Kopfs des Patienten angepasst werden können, bevor das Trägerelement mit der Halterung verbunden wird.
Durch die Bereitstellung der Halterung und des Justierungsmechanismus lässt das Trägerelement auf vorteilhafte Weise genau und wiederholbar in der anwendungsgemäßen Position an der Kieferregion des Patienten positionieren.
Das erfindungsgemäße Magnetresonanzsystem weist eine Magnetresonanzvorrichtung und eine Dentalspule gemäß einer oben genannten Ausführungsform auf, wobei die Magnetresonanzvorrichtung dazu ausgebildet ist, Magnetresonanzsignale einer Kieferregion des Patienten mittels der Dentalspule zu erfassen.
Die Magnetresonanzvorrichtung kann eine Halterung aufweisen, welche dazu ausgebildet ist, zumindest einen Teil der Dentalspule, wie z. B. ein Trägerelement, eine Empfangseinheit und/oder eine Sendeeinheit, in einer vorbestimmten Relativposition zu einer Kieferregion des Patienten zu halten. Die Halterung kann hierfür mechanisch mit der Magnetresonanzvorrichtung, insbesondere einer Patientenlagerungsvorrichtung oder einem Patiententisch, verbunden sein. Es ist aber ebenso vorstellbar, dass die Halterung eine von der Magnetresonanzvorrichtung getrennte Komponente ist. Die Halterung kann in diesem Fall an einer Wand und/oder einer Decke eines Untersuchungsraums der Magnetresonanzvorrichtung montiert sein oder mit dem Patiententisch verbunden werden. Vorzugsweise weist die Halterung zumindest einen Justierungsmechanismus auf, welcher dazu ausgebildet ist, eine Position der Halterung und/oder eine Position zumindest eines Teils der Dentalspule relativ zu der Patientenlagerungsvorrichtung und/oder dem Patienten einzustellen. Es ist insbesondere vorstellbar, dass der Justierungsmechanismus dazu ausgelegt ist, eine räumliche Position des zumindest einen Teils der Dentalspule und/oder der Halterung einzustellen.
Ferner weist das erfindungsgemäße Magnetresonanzsystem zumindest eine elektrische Anschlussleitung auf, welche dazu ausgelegt ist, die Dentalspule elektrisch mit der Magnetresonanzvorrichtung zu verbinden. In einer Ausführungsform ist die Sendeeinheit der Dentalspule mittels einer elektrischen Anschlussleitung mit einer Hochfrequenzeinheit der Magnetresonanzvorrichtung verbunden. Die Hochfrequenzeinheit kann einen Wechselstrom bereitstellen, welcher als hochfrequentes Signal von der Sendeeinheit in ein Volumen der Kieferregion des Patienten ausgesendet wird und ein B1-Magnetfeld erzeugt. In einer weiteren Ausführungsform ist die Empfangseinheit der Dentalspule mittels einer elektrischen Anschlussleitung mit einem Empfängerkanal der Magnetresonanzvorrichtung verbunden. Die Magnetresonanzvorrichtung ist somit in der Lage, Magnetresonanzsignale der Kieferregion des Patienten zu empfangen und Magnetresonanzbilder in Abhängigkeit der empfangenen Magnetresonanzsignale zu erstellen.
Durch das erfindungsgemäße Magnetresonanzsystem kann auf vorteilhafte Weise eine zeiteffiziente und wiederholbare Aufnahme von Magnetresonanzbildern der Kieferregion des Patienten ermöglicht werden. Ferner lässt sich eine Qualität von Magnetresonanzbildern der Kieferregion des Patienten durch eine genaue und wiederholbare Positionierung der Dentalspule an der Kieferregion des Patienten mittels der Halterung auf vorteilhafte Weise erhöhen.
Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen. Es zeigen in Prinzipdarstellung:

1 eine mögliche Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Magnetresonanzsystems,
2 eine mögliche Ausführungsform eines Trägerelements einer erfindungsgemäßen Dentalspule,
3 eine mögliche Ausführungsform eines Trägerelements einer erfindungsgemäßen Dentalspule,
4 eine mögliche Ausführungsform einer Empfangseinheit einer erfindungsgemäßen Dentalspule,
5 eine mögliche Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Dentalspule,
6 eine mögliche Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Dentalspule,
7 eine mögliche Ausführungsform einer Sendeeinheit einer erfindungsgemäßen Dentalspule,
8 eine mögliche Ausführungsform einer Sendeeinheit einer erfindungsgemäßen Dentalspule,
9 eine mögliche Ausführungsform einer Halterung einer erfindungsgemäßen Dentalspule.
10 eine mögliche Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Dentalspule,
11 eine mögliche Ausführungsform eines Trägerelements einer erfindungsgemäßen Dentalspule,
12 eine mögliche Ausführungsform einer Empfangseinheit einer erfindungsgemäßen Dentalspule,
13 eine mögliche Ausführungsform einer Empfangseinheit einer erfindungsgemäßen Dentalspule,
14 eine mögliche Ausführungsform einer Empfangseinheit einer erfindungsgemäßen Dentalspule.

In 1 ist eine mögliche Ausführungsform eines Magnetresonanzsystems 1 mit einer Magnetresonanzvorrichtung 10 und einer Dentalspule 26 schematisch dargestellt. Die Magnetresonanzvorrichtung 10 umfasst eine Magneteinheit 11, welche z. B. einen Permanentmagneten, einen Elektromagneten oder einen supraleitenden Hauptmagneten 12 zur Erzeugung eines starken und insbesondere homogenen Grundmagnetfelds 13 (B0-Magnetfeld) aufweist. Zudem umfasst die Magnetresonanzvorrichtung 10 einen Patientenaufnahmebereich 14 zu einer Aufnahme eines Patienten 15. Der Patientenaufnahmebereich 14 ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zylinderförmig ausgebildet und in einer Umfangsrichtung von der Magneteinheit 11 umgeben. Grundsätzlich sind jedoch auch von diesem Beispiel abweichende Ausbildungen des Patientenaufnahmebereichs 14 vorstellbar.
Der Patient 15 kann mittels einer Patientenlagerungsvorrichtung 16 der Magnetresonanzvorrichtung 10 in dem Patientenaufnahmebereich 14 positioniert werden. Die Patientenlagerungsvorrichtung 16 weist hierfür einen innerhalb des Patientenaufnahmebereichs 14 bewegbar ausgestalteten Patiententisch 17 auf. Die Magneteinheit 11 weist weiterhin eine Gradientenspule 18 zum Erzeugen von magnetischen Gradientenfeldern auf, welche für eine Ortskodierung während einer Magnetresonanzbildgebung verwendet wird. Die Gradientenspule 18 wird mittels einer Gradientensteuereinheit 19 der Magnetresonanzvorrichtung 10 angesteuert. Die Magneteinheit 11 kann weiterhin eine Hochfrequenzantenne umfassen, welche im vorliegenden Ausführungsbeispiel als fest in die Magnetresonanzvorrichtung 10 integrierte Körperspule 20 ausgebildet ist. Die Körperspule 20 ist zu einer Anregung von Atomkernen ausgelegt, die sich in dem von dem Hauptmagneten 12 erzeugten Grundmagnetfeld 13 befinden. Die Körperspule 20 wird von einer Hochfrequenzeinheit 21 der Magnetresonanzvorrichtung 10 angesteuert und strahlt hochfrequente Signale in einen Untersuchungsraum ein, der im Wesentlichen von einem Patientenaufnahmebereich 14 der Magnetresonanzvorrichtung 10 gebildet ist. Die Körperspule 20 kann weiterhin auch zu einem Empfangen von Magnetresonanzsignalen ausgebildet sein.
Für eine Steuerung des Hauptmagneten 12, der Gradientensteuereinheit 19 und der Hochfrequenzeinheit 21 weist die Magnetresonanzvorrichtung 10 eine Steuereinheit 22 auf. Die Steuereinheit 22 ist dazu ausgebildet eine Durchführung einer Sequenz, wie z. B. einer bildgebenden Gradientenechosequenz, einer TSE-Sequenz oder einer UTE-Sequenz, zu steuern. Zudem umfasst die Steuereinheit 22 eine Auswerteeinheit 28 zu einer Auswertung von digitalisierten Magnetresonanzsignalen, die während der Magnetresonanzbildgebung erfasst werden. Die Auswerteeinheit kann ebenso dazu ausgebildet sein, Rekonstruktionsmethoden einzusetzen, um Bilddaten aus reduzierten Mengen von k-Raum Daten bei Einsatz von parallelen Bildgebungsverfahren zu rekonstruieren.
Des Weiteren umfasst die Magnetresonanzvorrichtung 10 eine Benutzerschnittstelle 23, welche eine Signalverbindung mit der Steuereinheit 22 aufweist. Steuerinformationen, wie beispielsweise Bildgebungsparameter und rekonstruierte Magnetresonanzbilder, können auf einer Anzeigeeinheit 24, beispielsweise auf zumindest einem Monitor, der Benutzerschnittstelle 23 für einen Nutzer angezeigt werden. Weiterhin weist die Benutzerschnittstelle 23 eine Eingabeeinheit 25 auf, mittels der Parameter einer Magnetresonanzbildgebung von dem Nutzer eingegeben werden können. Ferner weist die Magnetresonanzvorrichtung 10 eine Dentalspule 26 auf, welche an der Kieferregion 43 eines Patienten 15 positioniert ist (siehe 2) und Magnetresonanzsignale aus einem Volumen der Kieferregion 43 an die Magnetresonanzvorrichtung 10 überträgt. Die Dentalspule 26 weist vorzugsweise eine elektrische Anschlussleitung 27 auf, welche eine Signalverbindung mit der Hochfrequenzeinheit 21 und der Steuereinheit 22 bereitstellt. Ebenso wie die Körperspule 20 kann auch die Dentalspule 26 zu einer Anregung von Atomkernen und zu einem Empfangen von Magnetresonanzsignalen ausgebildet sein. Zum Aussenden von hochfrequenten Signalen wird eine Sendeeinheit der Dentalspule 26 von der Hochfrequenzeinheit 21 angesteuert. Die Dentalspule 26 kann beispielsweise einen trommelförmigen Aufbau aufweisen (siehe 7), welcher den Kopf des Patienten 15 außenumfänglich entlang der Längserstreckung des Patienten umschließt. Die Sendeeinheit und die Empfangseinheit der Dentalspule 26 können aber auch mit einem Trägerelement 30 verbunden sein, welches an die äußere Gestalt der Kieferregion des Patienten angepasst ist und an der Kieferregion 43 des Patienten 15 positioniert ist (siehe 6).
Die dargestellte Magnetresonanzvorrichtung 10 kann selbstverständlich weitere Komponenten umfassen, welche Magnetresonanzvorrichtungen üblicherweise aufweisen. Es ist ebenso vorstellbar, dass die Magnetresonanzvorrichtung 10 statt des zylinderförmigen Aufbaus einen C-förmigen, einen dreieckigen oder einen asymmetrischen Aufbau der Magnetfeld-erzeugenden Komponenten aufweist. Die Magnetresonanzvorrichtung 10 kann insbesondere eine dedizierte Magnetresonanzvorrichtung 10 sein, welche dazu ausgebildet ist, eine Magnetresonanzbildgebung der Kieferregion eines stehenden oder sitzenden Patienten 15 durchzuführen.
2 zeigt eine Frontalansicht des Patienten 15 mit einem Trägerelement 30 der erfindungsgemäßen Dentalspule 26. Das Trägerelement 30 ist in der anwendungsgemäßen Position an der Kieferregion 43 des Patienten 15 positioniert und umrandet die Kieferregion 43 des Patienten 15 über die Breite der Kieferregion 44 und die Höhe der Kieferregion 45. Das Trägerelement 30 weist ferner eine Aussparung 31 auf, welche einen Freiraum für die Nasenregion des Patienten 15 bereitstellt und eine Atmung des Patienten 15 erleichtert. Weiterhin kann das Trägerelement 30 einen Hufeisen-förmigen Querschnitt aufweisen, welcher mit einer äußeren Kontur der Kieferregion 43 des Patienten 15 korrespondiert. Das Trägerelement 30 ist vorzugsweise in einem geringen Abstand zwischen einem Millimeter und fünf Millimetern an der Kieferregion 43 des Patienten 15 positioniert.
3 zeigt eine Seitenansicht eines Patienten 15 mit einem Trägerelement 30, welches anwendungsgemäß and der Kieferregion des Patienten 15 positioniert ist. Das Trägerelement 30 umschließt die Kieferregion 43 des Patienten 15 und deckt zumindest einen Teil des Kiefergelenks des Patienten 15 ab. Es ist vorstellbar, dass das Trägerelement 30 auch den Ohrenansatz des Patienten 15 umschließt, sodass Magnetresonanzsignale des Kiefergelenks des Patienten 15 aufgenommen werden können. Es ist ebenso vorstellbar, dass das Trägerelement 30 auch das Kinn und/oder die Wangenknochen des Patienten 15 umschließt, um Magnetresonanzsignale aus diesen Regionen zu empfangen.
In dem gezeigten Beispiel besteht das Trägerelement 30 aus einem flexiblen Material, welches mittels eines Adaptionselements 39 an die Kieferregion 43 des Patienten 15 angeformt ist. Das Adaptionselement 39 weist in dieser Ausführungsform einen Spanngurt auf, welcher die Kieferregion 43 und das Trägerelement 30 außenumfänglich umschließt und an einen Umfang der Kieferregion 43 des Patienten 15 angepasst werden kann. Bei einem Spannen des Spanngurts wird das Trägerelement 30 in der anwendungsgemäßen Position an der Kieferregion 43 des Patienten 15 fixiert, wobei die Anordnung von Antennen 32 der Empfangseinheit (siehe 4) an die Kieferregion 43 des Patienten 15 angeformt wird. Daneben sind selbstverständlich weitere Mechanismen vorstellbar, welche dazu ausgebildet sind, das Trägerelement 30 an die Kieferregion 43 des Patienten 15 anzupassen. Es ist insbesondere vorstellbar, dass das Adaptionselement 39 einen Rahmen aufweist oder mit einer Halterung 35 verbunden ist (siehe 9), mit welchem eine Berührung zwischen dem Trägerelement 30 und der Hautoberfläche des Patienten 15 bei der Einstellung des Biegeradius des Trägerelements 30 vermieden werden kann.
4 zeigt eine Anordnung von Antennen 32 einer Empfangseinheit der erfindungsgemäßen Dentalspule 26. In dem gezeigten Beispiel ist das Trägerelement 30 entlang der Haupterstreckung 33 in einer Ebene ausgebreitet, sodass sich eine im Wesentlichen rechteckige Form ergibt. Das Trägerelement 30 kann aus einem flexiblen Material bestehen oder Segmente aus einem flexiblen Material aufweisen, sodass das Trägerelement 30 aus der gezeigten, planaren Form heraus der Kieferregion 43 des Patienten 15 nachgeformt werden kann. Das Trägerelement 30 weist in dem gezeigten Beispiel eine Anordnung von Antennen 32 auf, welche aneinandergereiht, teilweise überlappend entlang der Haupterstreckung 33 des Trägerelements 30 angeordnet sind. Je zwei benachbarte Antennen 40a und 40b können dabei einen Überlappungsbereich mit einer Breite von 0,5 cm bis 2 cm in X-Richtung aufweisen. Es ist weiterhin vorstellbar, dass das Trägerelement 30 einen Kompensationsmechanismus (nicht gezeigt) aufweist, welcher einen Überlappungsbereich zwischen den zwei benachbarten Antennen 40a und 40b bei einer Verformung des Trägerelements 30 anpasst. Durch den Überlappungsbereich können die zwei Antennen 40a und 40b induktiv voneinander entkoppelt werden.
Die Antennen der Empfangseinheit sind derart in dem Trägerelement 30 angeordnet, dass Signalleiter oder Antennen 40 in dem Bereich der Aussparung 31 vermieden werden. Die Nasenregion des Patienten 15 (nicht gezeigt) wird dabei seitlich von den Antennen 40b und 40c flankiert. Die Antennen 40b und 40c können sich zumindest soweit entlang der Z-Richtung erstrecken, dass Magnetresonanzsignale von Spitzen von Zahnwurzeln der Schneide- und/oder Eckzähne des Oberkiefers und/oder des Unterkiefers des Patienten 15 empfangen werden können.
Die Anordnung von Antennen 32 kann in das Material des Trägerelements 30 eingebettet sein und/oder formschlüssig, kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig mit dem Trägerelement 30 verbunden sein. Die Anordnung von Antennen 32 weist vorzugsweise zwischen vier bis zehn Antennen 40 auf. Neben einer ungeraden Anzahl von Antennen 40, bei welcher die Antenne 40a vorzugsweise mittig an der Sagittalebene des Patienten 15 positioniert ist, kann die Anordnung von Antennen 32 auch eine gerade Anzahl von Antennen 40 aufweisen.
5 zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Dentalspule 26, bei welcher das Trägerelement 30 ein elastisches Klemmelement 34 aufweist, welches das Trägerelement 30 mittels einer kraftschlüssigen Verbindung mit zwei Streben 35a und 35b eines Rahmenelements der Halterung 35 in der anwendungsgemäßen Position an der Kieferregion 43 des Patienten 15 hält. In dem gezeigten Beispiel weist die Dentalspule 26 zwei elastische Klemmelemente 34a und 34b auf, welche in lateraler Weise an gegenüberliegenden Seiten der Haupterstreckung 33 des Trägerelements 30 positioniert sind. Die elastischen Klemmelemente sind dabei auf der dem Patienten 15 abgewandten Seite des Trägerelements 30 positioniert und werden bei anwendungsgemäßer Positionierung des Trägerelements 30 and der Kieferregion 43 des Patienten 15 zwischen den zwei Streben 35a und 35b komprimiert. Die zwei Streben 35a und 35b können eine Profilierung, wie z. B. eine aufgeraute Oberfläche und/oder eine in Z-Richtung durchgehende Erhebung 35c, aufweisen, welche die kraftschlüssige Verbindung zwischen den zwei Streben 35a und 35b der Halterung 35 und den Klemmenelementen 34a und 34b unterstützt.
In dem dargestellten Beispiel ist die Anordnung von Antennen 32 der Empfangseinheit in der vorbestimmten Relativposition zu der Kieferregion 43 der äußeren Kontur der Kieferregion 43 des Patienten 15 nachgeformt. Vorzugsweise ist die Anordnung von Antennen 32 in der vorbestimmten Relativposition etwa ein bis fünf Millimeter von der Hautoberfläche des Patienten 15 beabstandet.
6 zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Dentalspule 26, bei welcher das Trägerelement 30 ein Steckelement 36a aufweist, welches das Trägerelement 30 mittels einer formschlüssigen Verbindung mit einem Steckelement 36b der Halterung 35 in der anwendungsgemäßen Position an der Kieferregion 43 des Patienten 15 hält. Das Steckelement 36a des Trägerelements 30 und das Steckelement 36b der Halterung 35 greifen bei ordnungsgemäßer Zusammenführung des Trägerelements 30 and der Halterung 35 ineinander, sodass ein unwillkürliches Verschieben oder Verrücken des Trägerelements 30 durch eine Bewegung des Patienten 15 vermieden wird. Die Steckelemente 36a und 36b können weiterhin eine elektrische Verbindung der Anordnung von Antennen 32 der Empfangseinheit und/oder der zumindest einen Antenne 37 der Sendeeinheit mit einer elektrischen Anschlussleitung 27 bereitstellen. In dem gezeigten Beispiel werden empfangene Magnetresonanzsignale der Anordnung von Antennen 32 der Empfangseinheit mittels der elektrischen Anschlussleitung 27a an die Auswerteeinheit 28 der Magnetresonanzvorrichtung 10 übertragen. Die Auswerteeinheit 28 kann anschließend ein Magnetresonanzbild aus den empfangenen Magnetresonanzsignalen rekonstruieren. Ferner wird ein Wechselstrom mittels der elektrischen Anschlussleitung 27b von der Hochfrequenzeinheit 21 über die Steckelemente 36a und 36b an die zumindest eine Antenne 37 der Sendeeinheit übertragen, welche daraufhin ein hochfrequentes Signal in die Kieferregion 43 des Patienten 15 aussendet. In dem gezeigten Beispiel sind die elektrischen Anschlussleitungen 27a und 27b für eine bessere Nachvollziehbarkeit an gegenüberliegenden Seiten der Halterung 35 angeschlossen. Selbstverständlich können die Anordnung von Antennen 32 und die zumindest eine Antenne 37 mittels getrennter oder gemeinsamer Steckverbindungen (36a,36b) und/oder an beliebigen Positionen der Dentalspule 26 mit den elektrischen Anschlussleitungen 27a und 27b verbunden sein.
Die Halterung 35 weist in dem vorliegenden Beispiel eine Mehrzahl von mechanisch getrennten Komponenten auf. Neben den zwei Streben 35a und 35b, welche die Steckelemente 36b aufweisen, umfasst die Halterung 35 auch eine Kopfschale 35c, welche eine Bewegung des Kopfes des Patienten 15 während der Magnetresonanzbildgebung einschränkt.
Die Aussendung von hochfrequenten Signalen mittels der zumindest einen Antenne 37 der Sendeeinheit ist in der vorliegenden Ausführungsform annähernd auf ein Volumen 41 der Kieferregion 43 beschränkt (hier schematisch in zweidimensionaler Ansicht gezeigt). Somit kann sichergestellt werden, dass andere Anatomiebereiche des Patienten 15 nicht mittels der Dentalspule 26 untersucht werden können. Dies kann für zahnärztliche Kliniken und Praxen relevant sein, welche keine Diagnostik außerhalb der für Zahnmedizin üblichen Anatomiebereiche durchführen können oder dürfen. Selbstverständlich kann eine Form und/oder eine Dimension des mittels der Sendeeinheit magnetisierbaren Volumens 41 der Kieferregion 43 in Abhängigkeit einer Ausführungsform der Dentalspule 26 sowie einer individuellen Anpassung der Dentalspule 26 an die Kieferregion 43 des Patienten 15 von dem in 6 gezeigten, als schematisch zu verstehenden, Beispiel abweichen.
7 zeigt eine Ausführungsform der Dentalspule 26, bei welcher die Sendeeinheit eine erste Antenne 37a und eine zweite Antenne 37b umfasst. Die erste Antenne 37a und die zweite Antenne 37b weisen eine im Wesentlichen planare Erstreckung auf und sind parallel zueinander in einem Abstand versetzt, fluchtend angeordnet. Der Abstand zwischen der ersten Antenne 37a und der zweiten Antenne 37b entspricht der Höhe der Kieferregion 45 des Patienten 15 entlang der Z-Richtung. Die Sendeeinheit ist derart ausgestaltet, dass die erste Antenne 37a und die zweite Antenne 37b zumindest einen Abschnitt des Kopfs des Patienten 15 entlang der Z-Richtung außenumfänglich umschließen. Ein Normalenvektor der ersten Antenne 37a ist in der anwendungsgemäßen Position der Sendeeinheit im Wesentlichen parallel zu der Längsachse des Patienten 15 (Z-Richtung) ausgerichtet. Die Sendeeinheit kann beispielsweise ein trommelförmiges Halteelement (nicht gezeigt) aufweisen, welches die erste Antenne 37a und die zweite Antenne 37b in einer vorbestimmten Relativposition zueinander hält. Es ist ebenso vorstellbar, dass auch das Trägerelement 30 von dem Halteelement in der anwendungsgemäßen Position gehalten wird. Das Halteelement kann insbesondere eine Halterung 35 oder eine Komponente der Halterung 35 darstellen.
8 zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Dentalspule 26, bei welcher der Abstand zwischen der ersten Antenne 37a und der zweiten Antenne 37b annähernd der Breite der Kieferregion 44 des Patienten 15 entspricht und bei welcher ein Normalenvektor der ersten Antenne 37a im Wesentlichen parallel zu der X-Richtung ausgerichtet ist. Die erste Antenne 37a und die zweite Antenne 37b sind vorzugsweise kreisförmig ausgestaltet und flankieren die Kieferregion 43 des Patienten 15 an den Wangenregionen von zwei Seiten. Die erste Antenne 37a und die zweite Antenne 37b der Sendeeinheit sind bei dieser Ausführungsform an dem Trägerelement 30 positioniert, welches gemäß einer oben beschriebenen Ausführungsform dazu ausgebildet ist, die Sendeeinheit in einer vorbestimmten Relativposition zu der Kieferregion 43 des Patient 15 zu halten.
Die Sendeeinheit kann ferner eine dritte Antenne 37c umfassen, welche eine planare Erstreckung aufweist und im Wesentlichen parallel zu der Frontalebene des Patienten 15 mittig vor der Mundregion des Patienten 15 positioniert ist. Die dritte Antenne 37c weist in dem gezeigten Beispiel eine elliptische Form auf, um eine hohe Abdeckung der Kieferregion 43 des Patienten 15 zu erreichen. Es ist jedoch ebenso vorstellbar, dass die dritte Antenne 37c eine ovale oder eine polygonale Form aufweist. Durch die Anpassung der Sendeeinheit an die Kieferregion 43 des Patienten 15, insbesondere die Anpassung des Abstands zwischen der ersten Antenne 37a und der zweiten Antenne 37b an die Breite der Kieferregion 44 sowie eines Durchmessers der ersten Antenne 37a und der zweiten Antenne 37b an die Höhe der Kieferregion 45, kann eine Begrenzung der Anregung des Gewebes des Patienten 15 mittels der Sendeeinheit auf ein Volumen der Kieferregion 43 begrenzt werden.
Die in 7 und 8 gezeigten Ausführungsformen der Sendeeinheit können insbesondere eine Helmholtz-Konfiguration oder eine Helmholtz-ähnliche Konfiguration bezüglich der ersten Antenne 37a und der zweiten Antenne 37b aufweisen.
9 zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Dentalspule 26, bei welcher die Halterung 35 eine Mehrzahl von Komponenten aufweist. Der Patient 15 ist in dem gezeigten Beispiel liegend auf dem Patiententisch 17 ausgerichtet, sodass der Kopf des Patienten 15 in der vorbestimmten Relativposition zu einem Kopfbett 35d positioniert ist. Das Kopfbett kann eine Rahmenstruktur, eine Nackenstütze, eine Kopfstütze oder dergleichen aufweisen, welche dazu ausgelegt ist, den Kopf des Patienten 15 aufzunehmen und/oder zu stabilisieren. Die Halterung 35 weist Streben 35a und 35b (nicht gezeigt) auf, welche das Trägerelement 35 in der anwendungsgemäßen Position an der Kieferregion 43 des Patienten 15 halten. Das Trägerelement 30 kann hierfür beispielsweise mittels einer Steckverbindung (36a,36b) mit den Streben 35a und 35b verbunden sein. Ferner kann die Halterung 35 einen Justierungsmechanismus (nicht gezeigt) aufweisen, welcher ausgebildet ist, eine Position des Trägerelements 30 zumindest entlang des Pfads Ty in der Y-Richtung einzustellen. Es ist ebenso vorstellbar, dass die beiden Streben 35a und 35b ein Adaptionselement 39 aufweisen (nicht gezeigt), welches dazu ausgebildet ist, das Trägerelement 30 entlang der X-Richtung zu verformen und somit den Biegeradius des Trägerelements 30 der Form der Kieferregion 43 des Patienten 15 anzupassen. Die beiden Streben 35a und 35b oder Teile der beiden Streben 35a und 35b können hierfür entlang der X-Richtung positionierbar sein.
Die Halterung 35 weist ferner eine Kinnstütze 35e auf, deren Position zumindest entlang des Pfads Tz in der Z-Richtung einstellbar ist. Die Kinnstütze kann in einer anwendungsgemäßen Position in Z-Richtung gegen das Kinn des Patienten 15 geführt sein, um eine Bewegung des Unterkiefers des Patienten 15 während der Magnetresonanzbildgebung zu beschränken. Es ist weiterhin vorstellbar, dass das Kopfbett 35d zumindest entlang des Pfads Tz mittels eines Führungsmechanismus (nicht gezeigt) auf dem Patiententisch 17 positionierbar ist.
10 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Dentalspule 26, bei welcher das Trägerelement 30 mittels zwei elastischen Klemmelementen 34a und 34b kraftschlüssig mit zwei Streben 35a und 35b der Halterung 35 verbunden ist. Die Halterung 35 weist in dieser Ausführungsform ferner eine Beißschiene 35f auf, welche mittels eines Haltearms 35g mechanisch mit der Halterung 35 verbunden ist. Die Beißschiene 35f ist in der anwendungsgemäßen Position zumindest an dem Oberkiefer des Patienten 15 positioniert, sodass eine Bewegung der Kieferregion 43 des Patienten 15 während der Magnetresonanzbildgebung begrenzt oder vermieden wird. Vorzugsweise kann eine Position des Trägerelements 30 entlang der Z-Richtung und der Y-Richtung eingestellt werden, während der Oberkiefer des Patienten 15 mit der Beißschiene 35f verbunden ist. Eine Einstellung der Position des Trägerelements 30 kann beispielsweise manuell oder automatisiert durch eine Überwindung von Reibungskräften zwischen den elastischen Klemmelementen 34a und 34b sowie den Streben 35a und 35b erfolgen.
In 11 ist eine Ausführungsform der Dentalspule 26 dargestellt, bei welcher das Trägerelement 30 Gelenke 38a, 38b und 38c (38a-c) zur Anpassung einer Form des Trägerelements 30 an die Kieferregion 43 des Patienten 15 aufweist. Die Gelenke 30a-c unterteilen das Trägerelement 30 in vier Segmente 30a, 30b, 30c und 30d (30a-d), welche um die Kieferregion 43 des Patienten 15 angeordnet sind. Die Gelenke 38a-c sind dazu ausgebildet, Winkel zwischen den Segmenten 30a-d einzustellen. Die einzelnen Segmente 30a-d können so in einem gewünschten Abstand und/oder mit einer gewünschten Ausrichtung zu der Kieferregion 43 des Patienten 15 angeordnet werden. Die Gelenke 38a-c können entlang der Z-Richtung ausgerichtet sein, sodass das Trägerelement 30, wie in 11 gezeigt, in annähernd vertikale Segmente 30a-d unterteilt ist. Es ist aber ebenso vorstellbar, dass die Gelenke 38a-c in einem Winkel zu der Z-Richtung angeordnet sind, sodass das Trägerelement 30 besser an die anatomischen Voraussetzungen der Kieferregion 43 des Patienten 15 eingestellt werden kann.
Wie in den 6, 8, 10 und 11 gezeigt, kann die zumindest eine Antenne der Sendeeinheit die äußere Gestalt der Kieferregion 43 des Patienten 15 in der vorbestimmten Relativposition derart umranden, dass die Aussendung von hochfrequenten Signalen im Wesentlichen auf ein Volumen der Kieferregion 43 des Patienten 15 beschränkt ist. Bei der in 7 gezeigten Ausführungsform der Dentalspule 26 wird zusätzlich ein Gewebe einer Nackenregion des Patienten 15 auf der Höhe der Kieferregion 43 angeregt, was für eine umfassende Bildgebung der Kiefergelenke des Patienten 15 vorteilhaft sein kann.
12 zeigt eine mögliche Anordnung von Antennen 32 einer Empfangseinheit der erfindungsgemäßen Dentalspule 26. In der vorliegenden Konfiguration umfasst die Anordnung von Antennen 32 elf Antennen 40a-k, welche aneinandergereiht, teilweise überlappend entlang der Haupterstreckung 33 des Trägerelements 30 (vgl. 4) angeordnet sind. Die vorliegende Konfiguration stellt eine 4-6-1 Anordnung dar. Bei dieser Anordnung sind vier Antennen 40h-k entlang des Zahnbogens des Oberkiefers angeordnet, während sechs Antennen 40b-g entlang des Zahnbogens des Unterkiefers des Patienten 15 angeordnet sind. Die Antenne 40a ist dabei an einem Frontbereich der Zahnbögen des Oberkiefers und des Unterkiefers positioniert. Insbesondere kann die Antenne 40a bei anwendungsgemäßer Positionierung des Trägerelements 30 (nicht gezeigt) mittig an der Mundregion und der Nasenregion des Patienten 15 positioniert sein. Darüber hinaus sind selbstverständlich auch weitere Anordnungen der Antennen 40 vorstellbar. Beispielsweise können die Signalleiter einzelner Antennen 40, wie z. B. der Antennen 40j und 40k und/oder der Antennen 40f und 40g, im Vergleich zu den Antennen 40b-i eine größere Fläche umschließen, um auch die Kiefergelenke des Patienten 15 abzudecken.
13 zeigt eine weitere Anordnung von Antennen 32 einer Empfangseinheit der erfindungsgemäßen Dentalspule 26. Bei dieser Ausführungsform sind bei anwendungsgemäßer Positionierung des Trägerelements 30 (nicht gezeigt) zwei Antennen 40a und 40h mittig im Bereich der Mundregion und der Nasenregion des Patienten 15 positioniert. Die Anordnung von Antennen 32 weist in diesem Fall zwölf Antennen 40a-l auf, welche in einer 5-7 Konfiguration angeordnet sind. Dabei sind fünf Antennen 40h-l entlang des Zahnbogens des Oberkiefers des Patienten 15 angeordnet, während sieben Antennen 40a-g entlang des Zahnbogens des Unterkiefers des Patienten angeordnet sind.
14 zeigt eine weitere Anordnung von Antennen 32 einer Empfangseinheit der erfindungsgemäßen Dentalspule 26. Die Anordnung von Antennen 32 weist in dem vorliegenden Beispiel eine 6-6 Konfiguration auf. Dabei sind die sechs Antennen 40g-l bei anwendungsgemäßer Positionierung des Trägerelements 30 (nicht gezeigt) entlang des Zahnbogens des Oberkiefers des Patienten 15 angeordnet, während die sechs Antennen 40a-f entlang des Zahnbogens des Unterkiefers des Patienten 15 angeordnet sind. In dem Bereich der Mundregion und der Nasenregion des Patienten 15 überlappen die Signalleiter der Antennen 40a, 40b, 40g und 40h derart, dass eine besonders vorteilhafte Biegung bzw. Anpassung der Antennen 40a, 40b, 40g und 40h an die äußere Gestalt der Kieferregion 43 des Patienten 15 ermöglicht wird. Beispielsweise kann die gezeigte Anordnung von Antennen 32 zumindest ein Gelenk 38 aufweisen, welches die Anordnung von Antennen 32 entlang der Längsachse des Patienten 15 in Segmente unterteilt. Das Gelenk 38 kann dabei so angeordnet sein, dass ein Winkel zwischen den Paaren von Antennen 40a-b und 40g-h eingestellt werden kann. Es ist aber ebenso vorstellbar, dass die in 12 bis 14 gezeigten Anordnungen von Antennen 32 Gelenke 38 an anderen oder zusätzlichen Positionen aufweisen. Daneben können die Signalleiter der Antennen von Antennen 32 selbstverständlich auch ein flexibles Material aufweisen, welches sich der äußeren Gestalt der Kieferregion 43 des Patienten 15 nachformen lässt. Neben den gezeigten Ausführungsformen ist insbesondere auch eine 3-9 Konfiguration der Anordnung von Antennen 32 vorstellbar, bei welcher drei Antennen 40 zumindest entlang eines Teils des Zahnbogens des Oberkiefers des Patienten 15 angeordnet sind.
Obwohl die Erfindung im Detail durch die bevorzugten Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung dennoch nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.

Claims

Dentalspule (26) mit einer Sendeeinheit und einer Empfangseinheit, wobei die Sendeeinheit zumindest eine Antenne (37) aufweist, welche dazu ausgelegt ist, hochfrequente Signale in einem Frequenz- und Leistungsbereich einer Magnetresonanzvorrichtung (10) in eine Kieferregion (43) eines Patienten (15) auszusenden und wobei die Empfangseinheit eine Anordnung von Antennen (32) aufweist, welche dazu ausgebildet ist, Magnetresonanzsignale aus der Kieferregion (43) des Patienten (15) zu empfangen, dadurch gekennzeichnet, dass die Dentalspule (26) ein Trägerelement (30) aufweist, welches ausgelegt ist, in einer anwendungsgemäßen Position an der Kieferregion (43) des Patienten (15) positioniert und zumindest einem Teil einer äußeren Gestalt der Kieferregion (43) des Patienten (15) nachgeformt zu werden, wobei das Trägerelement (30) ferner dazu ausgebildet ist, die Anordnung von Antennen (32) der Empfangseinheit in einer vorbestimmten Relativposition zu der Kieferregion (43) des Patienten (15) zu halten, sodass die Anordnung von Antennen (32) der Empfangseinheit die äußere Gestalt der Kieferregion (43) in der vorbestimmten Relativposition umrandet.
Dentalspule (26) nach Anspruch 1, ferner aufweisend ein Adaptionselement (39), wobei das Trägerelement (30) ein flexibles Material aufweist und wobei das Adaptionselement (39) dazu ausgelegt ist, einen Biegeradius des Trägerelements (30) einzustellen, um eine Form der Anordnung von Antennen (32) der Empfangseinheit in Abhängigkeit der äußeren Gestalt der Kieferregion (43) des Patienten (15) anzupassen.
Dentalspule (26) nach Anspruch 1, wobei das Trägerelement (30) aus einem formsteifen Material besteht und ein Gelenk (38) aufweist, welches das formsteife Material des Trägerelements in Segmente unterteilt, wobei das Gelenk (38) dazu ausgebildet ist, einen Winkel zwischen zwei Segmenten einzustellen, um eine Relativposition zwischen zumindest einem Segment des Trägerelements (30) und zumindest einem Abschnitt der Kieferregion (43) des Patienten (15) bei anwendungsgemäßer Positionierung des Trägerelements (30) an der Kieferregion (43) des Patienten (15) einzustellen.
Dentalspule (26) nach Anspruch 3, wobei das Gelenk (38) das Trägerelement (30) in zwei spiegelsymmetrische Hälften unterteilt.
Dentalspule (26) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Trägerelement (30) dazu ausgebildet ist, die zumindest eine Antenne (37) der Sendeeinheit in einer vorbestimmten Relativposition zu der Kieferregion (43) des Patienten (15) zu halten und wobei die Sendeeinheit dazu ausgelegt ist, hochfrequente Signale mit einer magnetischen Feldstärke in einem Bereich zwischen 20 µT und 80 µT zu erzeugen.
Dentalspule (26) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, wobei die Sendeeinheit zumindest eine erste Antenne (37a) und eine zweite Antenne (37b) umfasst, wobei die erste Antenne (37a) und die zweite Antenne (37b) im Wesentlichen kreisförmig und planar in parallel ausgerichteten, voneinander getrennten Ebenen angeordnet sind, sodass eine Projektion einer von der ersten Antenne (37a) umschlossenen, ersten Fläche entlang eines Normalenvektors der ersten Fläche und eine von der zweiten Antenne (37b) umschlossene, zweiten Fläche, eine nichtleere Schnittmenge aufweisen, wobei der Abstand zumindest einer Breite der Kieferregion (44) des Patienten (15) entspricht und wobei der Normalenvektor der ersten Antenne (37a) im Wesentlichen parallel zu einer Frontalebene des Patienten (15) ausgerichtet ist, wobei das Trägerelement (30) dazu ausgebildet ist, die Sendeeinheit in einer vorbestimmten Relativposition zu der Kieferregion (43) des Patient (15) zu halten.
Dentalspule (26) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Trägerelement (30) dazu ausgebildet ist, die zumindest eine Antenne (37) der Sendeeinheit in einer vorbestimmten Relativposition zu der Kieferregion (43) des Patienten (15) zu halten, wobei die zumindest eine Antenne (37) der Sendeeinheit die äußere Gestalt der Kieferregion (43) in der vorbestimmten Relativposition umrandet, sodass die Aussendung von hochfrequenten Signalen im Wesentlichen auf ein Volumen (41) der Kieferregion (43) des Patienten (15) beschränkt ist.
Dentalspule (26) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, wobei die Sendeeinheit zumindest eine erste Antenne (37a) und eine zweite Antenne (37b) umfasst, wobei die erste Antenne (37a) und die zweite Antenne (37b) im Wesentlichen kreisförmig und planar in parallel ausgerichteten, voneinander getrennten Ebenen angeordnet sind, sodass eine Projektion einer von der ersten Antenne (37a) umschlossenen, ersten Fläche entlang eines Normalenvektors der ersten Fläche und eine von der zweiten Antenne (37b) umschlossene, zweiten Fläche, eine nichtleere Schnittmenge aufweisen, wobei der Abstand einer Höhe der Kieferregion (45) des Patienten (15) entlang einer Längsachse des Patienten (15) entspricht und wobei der Normalenvektor der ersten Antenne (37a) in einer anwendungsgemäßen Position der Sendeeinheit im Wesentlichen parallel zu der Längsachse des Patienten (15) ausgerichtet ist.
Dentalspule (26) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweisend eine Halterung (35), wobei die Halterung (35) dazu ausgebildet ist, das Trägerelement (30) in der anwendungsgemäßen Position an der Kieferregion (43) des Patienten (15) zu halten, wobei das Trägerelement (30) und die Halterung (35) zueinander korrespondierende Steckelemente (36) aufweisen, welche dazu ausgelegt sind, das Trägerelement (30) und die Halterung (35) bei einem ordnungsgemäßen Zusammenführen formschlüssig miteinander zu verbinden.
Dentalspule (26) nach Anspruch 9, wobei die Halterung (35) eine elektrische Anschlussleitung (27) aufweist, welche elektrisch mit der Magnetresonanzvorrichtung (10) verbunden ist und wobei die Steckelemente (36) dazu ausgebildet sind, die zumindest eine Antenne (37) der Sendeeinheit und/oder die Anordnung von Antennen (32) der Empfangseinheit elektrisch mit der elektrischen Anschlussleitung (27) der Magnetresonanzvorrichtung (10) zu verbinden.
Dentalspule (26) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweisend eine Halterung (35), wobei die Halterung (35) dazu ausgebildet ist, das Trägerelement (30) in der anwendungsgemäßen Position an der Kieferregion (43) des Patienten (15) zu halten, wobei das Trägerelement (30) auf einer dem Patienten abgewandten Seite ein elastisches Klemmelement (34) aufweist und wobei die Halterung (35) zumindest ein Rahmenelement aufweist, welches den Kopf des Patienten (15) entlang eines Abschnitts der Längsachse des Patienten (15) beidseitig flankiert, wobei das Trägerelement (30) in anwendungsgemäßer Position an der Kieferregion (43) des Patienten (15) mittels einer kraftschlüssigen Verbindung zwischen dem elastischen Klemmelement (34) und dem zumindest einen Rahmenelement mit der Halterung (35) verbunden ist.
Dentalspule (26) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Empfangseinheit eine Mehrzahl von Antennen (40) aufweist, welche reihenförmig entlang einer Haupterstreckung (33) des Trägerelements (30) angeordnet sind, wobei je zwei benachbarte Antennen (40) der Empfangseinheit entlang der Haupterstreckung (33) des Trägerelements (30) einen Überlappungsbereich aufweisen und wobei der Überlappungsbereich in einer Größenordnung von 0,5 cm bis 2 cm liegt.
Dentalspule (26) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Trägerelement (30) in der anwendungsgemäßen Position an der Kieferregion (43) des Patienten (15) eine Aussparung (31) für eine Nase des Patienten (15) aufweist, wobei zumindest eine Antenne (40) der Empfangseinheit so angeordnet ist, dass die zumindest eine Antenne (40) zumindest einen Abschnitt der Nase entlang der Längsrichtung des Patienten (15) von einer Seite flankiert, um Magnetresonanzsignale einer Zahnwurzel eines Frontzahns des Patienten (15) zu empfangen.
Dentalspule (26) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweisend eine Halterung (35) und eine Beißschiene, wobei die Halterung (35) dazu ausgebildet ist, das Trägerelement (30) in der anwendungsgemäßen Position an der Kieferregion (43) des Patienten (15) zu halten und wobei die Beißschiene mechanisch mit der Halterung (35) verbunden ist und dazu ausgelegt ist, die Kieferregion (43) des Patienten (15) bei ordnungsgemäßer Positionierung der Beißschiene an einem Gebiss des Patienten (15) in einer vorbestimmten Relativposition zu dem Trägerelement (30) auszurichten.
Magnetresonanzsystem (1), aufweisend eine Magnetresonanzvorrichtung (10) und eine Dentalspule (26) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Magnetresonanzvorrichtung (10) dazu ausgebildet ist, Magnetresonanzsignale einer Kieferregion (43) des Patienten (15) mittels der Dentalspule (26) zu erfassen.