DE102021210499B3

DE102021210499B3 - Verfahren und Vorrichtung zur Unterdrückung von bei Magnetresonanzaufnahmen emittierten elektrischen und/oder magnetischen Feldern

Info

Publication number: DE102021210499B3
Application number: DE102021210499.1A
Authority: DE
Inventors: Rainer Schneider
Original assignee: Siemens Healthcare GmbH
Current assignee: Siemens Healthineers Ag De
Priority date: 2021-09-21
Filing date: 2021-09-21
Publication date: 2023-02-23
Anticipated expiration: 2041-09-22
Also published as: US20230088438A1

Abstract

Beschrieben werden ein Computer-implementiertes Verfahren zur wenigstens teilweisen Unterdrückung eines von einem Magnetresonanzgerät während einer Untersuchung emittierten elektrischen und/oder magnetischen Feldes und ein entsprechendes Magnetresonanzgerät. Die Unterdrückung wird bewerkstelligt durch:Messen einer Signatur des emittierten elektrischen und/oder magnetischen Feldes mit einer Sensoreinrichtung;Bereitstellen einer trainierten Funktion, die dazu ausgebildet ist, basierend auf einer Signatur eine Feldinformation zu erzeugen, welche Feldinformation auf das elektrische und/oder magnetischen Feld bezogen ist, das der jeweiligen Signatur zugrunde liegt;Erzeugen einer Feldinformation für das emittierte elektrische und/oder magnetische Feld durch Eingeben der Signatur in die trainierte Funktion;Unterdrücken des emittierten elektrischen und/oder magnetischen Feldes durch Erzeugen eines elektrischen und/oder magnetischen Gegenfeldes mit einer Sendeeinrichtung basierend auf der Feldinformation, wobei das Gegenfeld derart bestimmt ist, dass es das emittierten elektrische und/oder magnetische Feld wenigstens teilweise unterdrückt.

Description

Ausführungsformen der Erfindung betreffen ein Verfahren zur aktiven Unterdrückung elektrischer und/oder magnetischer Emissionen eines Magnetresonanzgeräts sowie ein Magnetresonanzgerät mit einer entsprechenden Unterdrückungsvorrichtung.
Magnetresonanzgeräte (ein anderes Wort hierfür ist Magnetresonanztomographen) sind bildgebende Vorrichtungen, die zur Abbildung eines Untersuchungsobjektes Kernspins des Untersuchungsobjektes mit einem starken äußeren Magnetfeld ausrichten und durch ein magnetisches Wechselfeld zur Präzession um diese Ausrichtung anregen. Die Präzession bzw. Rückkehr der Spins aus diesem angeregten in einen Zustand mit geringerer Energie wiederum erzeugt als Antwort ein magnetisches Wechselfeld, das über Antennen empfangen wird.
Mit Hilfe von magnetischen Gradientenfeldern wird den Signalen eine Ortskodierung aufgeprägt, die nachfolgend eine Zuordnung von dem empfangenen Signal zu einem Volumenelement ermöglicht. Das empfangene Signal wird dann ausgewertet und eine dreidimensionale bildgebende Darstellung des Untersuchungsobjektes bereitgestellt. Zum Empfang des Signals werden vorzugsweise lokale Empfangsantennen, sogenannte Lokalspulen verwendet, die zur Erzielung eines besseren Signal-Rauschabstandes unmittelbar am Untersuchungsobjekt angeordnet werden. Die Empfangsantennen können auch in einer Patientenliege verbaut sein.
Magnetresonanzgeräte erfordern in zweierlei Hinsicht eine Hochfrequenzabschirmung. Zum einen sind die für die Bildgebung zu empfangenden Magnetresonanzsignale extrem schwach. Um hier ein ausreichendes Signal-zu-Rausch-Verhältnis (SNR) zu erreichen, ist eine Abschirmung externer Störsignal erforderlich. Umgekehrt werden zur Anregung der Kernspins Hochfrequenzimpulse mit Leistungen im Kilowattbereich erzeugt, die nur teilweise im Untersuchungsobjekt absorbiert werden. Radiowellen werden in den Raum abgestrahlt und müssen daher zur Einhaltung von Emissionsgrenzwerten abgeschirmt werden. Typischerweise werden Magnetresonanzgeräte daher in einem gegen Hochfrequenzpulse abgeschirmten Raum angeordnet. Die Bereitstellung eines solchen abgeschirmten Raums ist nicht nur mit hohen Kosten verbunden, sondern begrenzt die Flexibilität bei der Installation von Magnetresonanzgeräten erheblich.
Die DE 10 2017 213 026 A1 und die EP 1 191 345 A2 offenbaren Mechanismen für ein aktives Abschirmen von Magnetfeldern unter anderem in Magnetresonanzgeräten. In der DE 10 2018 205 496 A1 sowie in der in der DE 10 2019 220 456 A1 ist der Einsatz von trainierten Funktionen in Zusammenhang mit der Magnetresonanz-Bildgebung beschrieben.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, welche eine einfachere Abschirmung des von einem Magnetresonanzgerät emittierten elektrischen und/oder magnetischen Feldes ermöglichen.
Gemäß der Erfindung wird die gestellte Aufgabe mit einem Verfahren zur wenigstens teilweisen Unterdrückung eines von einem Magnetresonanzgerät während einer Untersuchung emittierten elektrischen und/oder magnetischen Feldes, einem entsprechenden Magnetresonanzgerät, einem Verfahren zur Bereitstellung einer trainierten Funktion, einem Computerprogramprodukt sowie einem computerlesbaren Speichermedium gemäß dem Hauptanspruch und den nebengeordneten Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Nachstehend wird die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe sowohl in Bezug auf die beanspruchten Verfahren als auch in Bezug auf die beanspruchten Vorrichtungen beschrieben. Hierbei erwähnte Merkmale, Vorteile oder alternative Ausführungsformen sind ebenso auch auf die anderen beanspruchten Gegenstände zu übertragen und umgekehrt. Mit anderen Worten können die gegenständlichen Ansprüche (die beispielsweise auf ein Magnetresonanzgerät gerichtet sind) auch mit den Merkmalen, die in Zusammenhang mit einem Verfahren beschrieben oder beansprucht sind, weitergebildet sein. Die entsprechenden funktionalen Merkmale des Verfahrens werden dabei durch entsprechende gegenständliche Module ausgebildet.
Weiterhin wird die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe auch in Bezug auf Verfahren und Vorrichtungen zum Anpassen von trainierten Funktionen beschrieben. Hierbei können Merkmale und alternative Ausführungsformen/Aspekte von Datenstrukturen und/oder Funktionen bei Verfahren und Vorrichtungen zur Bestimmung auf analoge Datenstrukturen und/oder Funktionen bei Verfahren und Vorrichtungen zum Anpassen übertragen werden. Analoge Datenstrukturen können hierbei insbesondere durch die Verwendung der Vorsilbe „Trainings“ gekennzeichnet sein. Weiterhin können die in Verfahren und Vorrichtungen zur Bereitstellung der medizinischen Information verwendeten trainierten Funktionen insbesondere durch Verfahren und Vorrichtungen zum Anpassen von trainierten Funktionen angepasst worden und/oder bereitgestellt worden sein.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein computer-implementiertes Verfahren zur wenigstens teilweisen Unterdrückung eines von einem Magnetresonanzgerät während einer Untersuchung emittierten elektrischen und/oder magnetischen Feldes bereitgestellt. Das Verfahren weist mehrere Schritte auf. Ein Schritt ist auf ein Messen einer Signatur des emittierten elektrischen und/oder magnetischen Feldes mit einer Sensoreinrichtung gerichtet. Ein weiterer Schritt ist auf ein Bereitstellen einer trainierten Funktion gerichtet, die dazu ausgebildet ist, basierend auf einer Signatur eine Feldinformation über das der Signatur zugrunde liegende elektrische und/oder magnetischen Feld zu erzeugen. Ein weiterer Schritt ist auf ein Erzeugen der Feldinformation durch Eingeben der Signatur in die trainierte Funktion gerichtet. Ein weiterer Schritt ist auf ein Unterdrücken des emittierten elektrischen und/oder magnetischen Feldes durch Erzeugen eines elektrischen und/oder magnetischen Gegenfeldes mit einer Sendeeinrichtung basierend auf der Feldinformation gerichtet, wobei das Gegenfeld derart bestimmt ist, dass es das emittierten elektrische und/oder magnetische Feld wenigstens teilweise unterdrückt.
Mit anderen Worten wird also ein Verfahren zur aktiven Kompensation des von einem Magnetresonanzgerät während einer Untersuchung emittierten elektrischen und/oder magnetischen Feldes bereitgestellt. Die Untersuchung kann dabei insbesondere ein medizinisches bildgebendes Verfahren zur Sichtbarmachung eines oder mehrere Abbildungsbereiche in einem Untersuchungsvolumen eines Untersuchungsobjekts umfassen. Dazu kann das Untersuchungsobjekt in einen Aufnahmebereich des Magnetresonanzgeräts eingebracht werden. Das Untersuchungsobjekt kann beispielsweise als anatomischer Körper mit ein oder mehreren Hohlräumen ausgebildet sein. Insbesondere kann das Untersuchungsobjekt ein Patient sein.
Das Magnetresonanzgerät kann insbesondere einen Feld- oder Grundmagneten aufweisen, der das statische äußere Magnetfeld zur Ausrichtung von Kernspins des Untersuchungsobjekts bzw. des Patienten in einem Aufnahmebereich erzeugt. Das Magnetresonanzgerät kann ferner Gradientenspulen aufweisen, die dazu ausgelegt sind, zur räumlichen Differenzierung der erfassten Abbildungsbereiche in einem Untersuchungsvolumen des Untersuchungsobjekts dem statischen Magnetfeld variable Magnetfelder in drei Raumrichtungen zu überlagern. Das Magnetresonanzgerät kann ferner eine Körperspule (engl.: Body Coil, kurz: BC) aufweisen, die dazu ausgelegt ist, ein Hochfrequenzsignal in das Untersuchungsvolumen abzustrahlen und von dem Untersuchungsobjekt emittierte Resonanzsignale zu empfangen. Ferner kann das Magnetresonanzgerät eine Unterdrückungsvorrichtung mit einer Sendeeinrichtung aufweisen, die insbesondere zur Erzeugung eines hochfrequenten elektrischen und/oder magnetischen Gegenfeldes ausgebildet ist, welches Gegenfeld dazu bestimmt ist, das von der Körperspule emittierte Hochfrequenzsignal außerhalb des Aufnahmebereichs zumindest teilweise zu kompensieren.
Das emittierte elektrische und/oder magnetische Feld kann dabei insbesondere das insgesamt von dem Magnetresonanzgerät emittierte elektrische und/oder magnetische Feld bezeichnen. Die Begriffe elektrisches und/oder magnetisches Feld bzw. elektrisches und/oder magnetisches Gegenfeld können dabei insbesondere elektromagnetische Felder und/oder elektromagnetische Wechselfelder im Frequenzbereich des Magnetresonanzgeräts bezeichnen. Insbesondere kann sich das emittierte elektrische und/oder magnetische Feld auf das von dem Magnetresonanzgerät emittierte elektrische und/oder magnetische Hochfrequenz-Wechselfeld beziehen. Das elektrische und/oder magnetische Hochfrequenz-Wechselfeld kann dabei insbesondere von der Körperspule und/oder der Unterdrückungsvorrichtung erzeugte Beiträge aufweisen.
Die Signatur des emittierten elektromagnetischen Feldes kann dabei insbesondere durch Empfangen eines oder mehrerer Signale des von dem Magnetresonanzgeräts emittierten elektrischen und/oder magnetischen Feldes insbesondere an mehreren lokalen Abtastpunkten gemessen werden. Unter dem Empfangen eines Signals kann insbesondere das Aufnehmen eines elektrischen und/oder magnetischen Wechselfeldes im Frequenzbereich des Magnetresonanzgeräts und Bereitstellen für eine nachfolgende Verarbeitung verstanden werden. Beispielsweise kann die Signatur mit einer Sensoreinrichtung mit ein oder mehreren Empfängern oder Sensoren empfangen werden, die z.B. als Empfangsantennen ausgebildet sein können. Die Sensoreinrichtung ist insbesondere derart ausgebildet, dass sie Signale des emittierten elektrischen und/oder magnetischen Feldes an mehreren unterschiedlichen Abtastpunkten im Raum bzw. im Umfeld des Magnetresonanzgeräts aufnehmen kann. Dazu können die Sensoren der Sensoreinrichtung an verschiedenen Positionen im und/oder am Magnetresonanzgerät angeordnet sein. Die Signatur kann von der Sensoreinrichtung beispielsweise als drahtgebundenes elektrisches Signal oder als digitales, elektrisches, optisches oder auch drahtloses Signal ausgegeben werden. Insbesondere kann die Signatur ein oder mehrere lokale Feldgrö-ßen aufweisen. Die Feldgrößen können dabei insbesondere die lokalen Feldvektoren des emittierten elektrischen und/oder magnetischen Feldes an den Abtastpunkten aufweisen. Die Feldvektoren können dabei durch lokale E- und H-Feld-Vektoren gegeben sein.
Mit anderen Worten kann unter der so gemessenen Signatur somit eine vergleichsweise grobe Abtastung (oder ein „Fingerabdruck“) des momentan emittierten elektromagnetischen Feldes verstanden werden, die dafür aber rasch und in Echtzeit erzeugt werden kann. Wird eine Signatur des emittierten Hochfrequenzfeldes erstellt, können dabei sowohl die Körperspule als auch die Unterdrückungsvorrichtung bzw. deren Sendeeinrichtung Beiträge liefern.
Die gemessene Signatur kann also nur eine Information an den Abtastpunkten bereitstellen. Sie bietet damit zunächst keine ausreichende Grundlage, um das emittierte elektrische und/oder magnetische Feld außerhalb der Abtastpunkte zu ermessen und im Nachgang - etwa durch ein Gegenfeld - zu kompensieren bzw. zu unterdrücken. Um ausgehend von der lokal gemessenen Signatur eine Aussage über das emittierte elektrische und/oder magnetische Feld im gesamten Raumbereich (oder wenigstens in dem für die Abschirmung relevanten Raumbereich) treffen zu können, ist erfindungsgemäß vorgesehen, die gemessene Signatur in eine trainierte Funktion einzugeben, die darauf trainiert wurde, basierend auf der Signatur eine Feldinformation des der Signatur zugrundeliegenden elektrischen und/oder magnetischen Feldes abzuleiten. Die Feldinformation kann insbesondere Information bereitstellen, die es ermöglicht, das der Signatur zugrunde liegende elektrische und/oder magnetische Feld wenigsten teilweise zu unterdrücken. Die Feldinformation kann dabei ganz oder teilweise von der Signatur verschieden sein. Insbesondere kann die Feldinformation gegenüber der Signatur zusätzliche Informationen über das elektrische und/oder magnetische Feld aufweisen. Insbesondere kann die Feldinformation Information in einer höheren räumlichen Abtastrate und/oder betreffend einen anderen Raumbereich bezogen auf das Magnetresonanzgerät bereitstellen als die Signatur. Insbesondere enthält das Referenz-Feldprofil in Ausführungsbeispielen Feldgrößen, d.h. z.B. E und H-Feldvektoren oder auch generalisierte Feldprofilparameter (etwa Koeffizienten einer Kugelflächenzerlegung), für Raumpunkte außerhalb der Abtastpunkte der Signatur. Die Feldinformation kann als Extrapolation bzw. Prädiktion von Feldeigenschaften des emittierten elektrischen und/oder magnetischen Feldes ausgehend von der Signatur aufgefasst werden. Wie die Signatur kann sich die Feldinformation dabei auf das emittierte Hochfrequenzfeld beziehen. Ebenso wie die gemessene Signatur kann die Feldinformation ferner Beiträge der Körperspule und/oder der Unterdrückungsvorrichtung (bzw. deren Sendeeinrichtung) enthalten. Insbesondere enthält die Feldinformation Feldgrößen für Bereiche, in denen eine Kompensation bzw. Unterdrückung des von dem Magnetresonanzgerät emittierten, elektrischen und/oder magnetischen Feldes erfolgen soll - also mithin für Bereiche, die von der Signatur räumlich nicht abgedeckt werden. Insbesondere kann die Feldinformation eine höhere räumliche Auflösung bzw. Abtastrate elektrischer und/oder magnetischer Feldgrößen aufweisen als die gemessene Signatur.
Eine trainierte Funktion bildet allgemein Eingabedaten auf Ausgabedaten ab. Hierbei können die Ausgabedaten insbesondere von einem oder mehreren Parametern der trainierten Funktion abhängen. Der eine oder die mehreren Parameter der trainierten Funktion können durch ein Training bestimmt und/oder angepasst werden. Das Bestimmen und/oder das Anpassen des einen Parameters oder der mehreren Parameter der trainierten Funktion kann insbesondere auf einem Paar aus Trainingseingabedaten und zugehörigen Trainingsausgabedaten basieren, wobei die trainierte Funktion zur Erzeugung von Trainingsabbildungsdaten auf die Trainingseingabedaten angewendet wird. Insbesondere können das Bestimmen und/oder das Anpassen auf einem Vergleich der Trainingsabbildungsdaten und der Trainingsausgabedaten basieren. Im Allgemeinen wird auch eine trainierbare Funktion, d.h. eine Funktion mit noch nicht angepassten Parametern, als trainierte Funktion bezeichnet.
Andere Begriffe für trainierte Funktion sind trainierte Abbildungsvorschrift, Abbildungsvorschrift mit trainierten Parametern, Funktion mit trainierten Parametern, Algorithmus basierend auf künstlicher Intelligenz, Algorithmus des maschinellen Lernens.
Ein Beispiel für eine trainierte Funktion ist ein künstliches neuronales Netzwerk. Anstatt des Begriffs „neuronales Netzwerk“ kann auch der Begriff „neuronales Netz“ verwendet werden. Ein neuronales Netzwerk ist im Grunde genommen wie ein biologisches neuronales Netz - etwa ein menschliches Gehirn - aufgebaut. Insbesondere umfasst ein künstliches neuronales Netzwerk eine Eingabeschicht und eine Ausgabeschicht. Es kann ferner mehrere Schichten zwischen Eingabe- und Ausgabeschicht umfassen. Jede Schicht umfasst mindestens einen, vorzugsweise mehrere, Knoten. Jeder Knoten kann als biologische Verarbeitungseinheit verstanden werden, z.B. als Neuron. Mit anderen Worten entspricht jedes Neuron einer Operation, die auf Eingabedaten angewendet wird. Knoten einer Schicht können durch Kanten oder Verbindungen mit Knoten anderer Schichten verbunden sein, insbesondere durch gerichtete Kanten oder Verbindungen. Diese Kanten oder Verbindungen definieren den Datenfluss zwischen den Knoten des Netzwerks. Die Kanten oder Verbindungen sind mit einem Parameter assoziiert, der häufig als „Gewicht“ oder „Kantengewicht“ bezeichnet wird. Dieser Parameter kann die Wichtigkeit der Ausgabe eines ersten Knotens für die Eingabe eines zweiten Knotens regulieren, wobei der erste Knoten und der zweite Knoten durch eine Kante verbunden sind. Insbesondere kann eine trainierte Funktion auch ein tiefes künstliches neuronales Netzwerk aufweisen (englischer Fachbegriff sind „deep neural network“ oder „deep artificial neural network“).
Insbesondere kann ein neuronales Netzwerk trainiert werden. Insbesondere wird das Training eines neuronalen Netzwerks basierend auf den Trainingseingabedaten und den zugehörigen Trainingsausgabedaten gemäß einer „überwachten“ Lerntechnik (ein englischer Fachbegriff ist „supervised learning“) durchgeführt, wobei die bekannten Trainingseingabedaten in das neuronale Netzwerk eingegeben und die vom Netzwerk generierten Ausgabedaten mit den zugehörigen Trainingsausgabedaten verglichen werden. Das künstliche neuronale Netzwerk lernt und passt die Kantengewichte für die einzelnen Knoten unabhängig an, solange die Ausgabedaten der letzten Netzwerkschicht den Trainingsausgabedaten nicht ausreichend entsprechen.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist die trainierte Funktionen ein faltendes neuronales Netzwerk auf.
Ein englischer Fachbegriff für faltendes neuronales Netzwerk ist convolutional neural network. Insbesondere kann das faltende neuronale Netzwerk als tiefes faltendes neuronales Netzwerk ausgebildet sein (ein englischer Fachbegriff ist „deep convolutional neural network“). Das neuronale Netzwerk weist dabei ein oder mehrere Faltungsschichten (ein englischer Fachbegriff ist „convolutional layer“) und ein oder mehrere Entfaltungsschichten (ein englischer Fachbegriff ist „deconvolutional layer“) auf. Insbesondere kann das neuronale Netzwerk eine Sammelschicht umfassen (ein englischer Fachbegriff ist „pooling layer“). Durch die Verwendung von Faltungsschichten und/oder Entfaltungsschichten kann ein neuronales Netzwerk besonders effizient zur Bildverarbeitung eingesetzt werden, da trotz vieler Verbindungen zwischen Knotenschichten nur wenige Kantengewichte (nämlich die den Werten des Faltungskerns entsprechenden Kantengewichte) bestimmt werden müssen. Bei einer gleichen Zahl von Trainingsdaten kann damit auch die Genauigkeit des neuronalen Netzwerks verbessert werden.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist die trainierte Funktion eine U-Net-Architektur auf.
Eine U-Net-Architektur basiert auf faltenden neuronalen Netzwerken, wobei Sammelschichten durch „Upsampling“-Schichten ersetzt werden. Daneben werden Sprungverknüpfungen bereitgestellt, die es ermöglichen, Kontextinformation z.B. von Faltungsschichten direkt in Entfaltungsschichten einzugeben. Durch die Verwendung einer U-Net-Architektur kann eine schnellere Verarbeitung erreicht werden und es werden weniger Trainingsdaten benötigt.
,Bereitstellen‘ der trainierten Funktion kann bedeuten, dass das die trainierte Funktion aus einer Datenbank geladen oder in einer solchen vorgehalten wird und/oder in einer Recheneinrichtung gehostet wird. Die trainierte Funktion ist dabei insbesondere im Vorfeld der Untersuchung erstellt bzw. trainiert worden.
Die Feldinformation beschreibt also das Emissionsverhalten des Magnetresonanzgeräts vollständiger und in einer höheren Auflösung als die Signatur. Aus der Feldinformation kann insbesondere abgeleitet werden, wie ein elektrisches und/oder magnetisches Gegenfeld beschaffen sein muss, um das angepasste Referenz-Feldprofil bzw. die darin beschriebenen Feldgrößen in einem definierten Raumbereich zu kompensieren bzw. zu unterdrücken.
Das Unterdrücken erfolgt dabei durch ein Erzeugen eines elektrischen und/oder magnetischen Gegenfeldes, das derart bestimmt ist, dass es das angepasste Referenz-Feldprofil zumindest teilweise kompensiert.
Sollen beispielsweise die Hochfrequenzanteile der elektrischen und/oder magnetischen Emissionen des Magnetresonanzgeräts unterdrückt werden, wird ein hochfrequentes Gegenfeld erzeugt. Dazu ist eine Sendeeinrichtung vorgesehen. Die Sendeeinrichtung kann ein oder mehrere Sender, z.B. in Form von Sendeantennen aufweisen. Sind mehrere Sendeantennen vorhanden, umgeben sie das Magnetresonanzgerät bevorzugt in verschiedene Raumrichtungen. Denkbar ist es beispielsweise, dass das Gegenfeld über ein oder mehrere Sendeantennen der Sendeeinrichtung als Abschirmsignal abgestrahlt wird. Dabei ist denkbar, Gegenfeld-Parameter wie Feldstärke, Phase und/oder Frequenzgang in Abhängigkeit der Feldinformation einzustellen. Das Gegenfeld ist dabei so bestimmt, dass das von dem Magnetresonanzgerät emittierte elektrische und/oder magnetische Feld insbesondere in einem definierten Raumbereich reduziert wird. Beispielsweise können Phase und Amplitude des Gegenfelds derart eingestellt werden, dass sich das emittierte elektrische und/oder magnetische Feld und das über die Sendeeinrichtung ausgesendete Gegenfeld in dem definierten Raumbereich durch destruktive Interferenz zumindest teilweise aufheben. Denkbar ist es, die Gegenfeld-Parameter anhand von Modellrechnungen der Signalausbreitung auf Grundlage der Geometrie des Magnetresonanzgeräts, der Anordnung der Sendeeinrichtung, der Anordnung der Sensoreinrichtung und/oder der Untersuchungsinformation zu optimieren. Insbesondere ist dabei denkbar, dass solche Gegenfeld-Parameter zu einem früheren Zeitpunkt bestimmt wurden aus einem Speicher basierend auf der Feldinformation abgerufen werden. Alternativ können solche Gegenfeld-Parameter von der trainierten Funktion bereitgestellt werden.
Durch das beschriebene Verfahren können insbesondere Hochfrequenz-Emissionen des Magnetfeldgeräts außerhalb des Aufnahmebereichs aktiv unterdrückt werden und es wird möglich, das Magnetresonanzgerät ohne die Bereitstellung eines abgeschirmten Raumes zu betreiben. Die Messung der Signatur mit nur wenigen lokalen Abtastpunkten ermöglicht nicht nur eine vergleichsweise wenig aufwendige Sensoreinrichtung im Nahbereich des Magnetresonanzgeräts, sondern auch eine rasche Erfassung der relevanten Kenngrößen. Gleichzeitig stellt die Verwendung einer entsprechend trainierten Funktion sicher, dass dennoch eine Aussage über das langreichweitige Feldverhalten getroffen werden kann.
Gemäß einer Ausführungsform erfolgt das Unterdrücken des emittierten elektrischen und/oder magnetischen Feldes in einem definierten Raumbereich bezogen auf das Magnetresonanzgerät.
Dadurch kann sichergestellt werden, dass die Unterdrückung des emittierten elektrischen und/oder magnetischen Feldes die eigentliche Untersuchung nicht beeinträchtigt. Der definierte Raumbereich ist insbesondere von dem Aufnahmebereich verschieden. Ferner kann der definierte Raumbereich von einem Nahbereich des Magnetresonanzgeräts verschieden sein. Insbesondere kann der definierte Raumbereich ein Fernbereich des Magnetresonanzgeräts sein, wobei der Fernbereich insbesondere als Raumbereich oberhalb eines vorgegebenen Abstands vom Untersuchungsvolumen bzw. vom Magnetresonanzgerät definiert ist. Beispielsweise kann der vorgegebene Abstand 4 bis 12 Meter und bevorzugt 6-10 Meter und besonders bevorzugt 8 Meter betragen. Damit wird das emittierte elektrische und/oder magnetische Feld in jenen Raumbereichen abgeschirmt, die sich in größerem Abstand von dem Magnetresonanzgerät und/oder dem Aufnahmebereich befinden als der vorgegebene Abstand. Der Nahbereich kann sich dabei von dem Magnetresonanzgerät nach außen an den Aufnahmebereich anschließen. Der Fernbereich kann sich wiederrum von dem Magnetresonanzgerät nach außen an den Nahbereich anschließen.
Gemäß einer Ausführungsform erfolgt das Messen der Signatur in einem Mess-Raumbereich, der von dem definierten Raumbereich, in dem das emittierte elektromagnetische Feld unterdrückt werden soll, verschieden ist.
Insbesondere kann der Mess-Raumbereich als ein Nahbereich bezüglich des Magnetresonanzgeräts bzw. des Aufnahmebereichs definiert sein. Dieser Nahbereich kann beispielsweise als annähernd kugelförmiger Raum mit dem vorgegebenen Abstand als Radius um den Aufnahmebereich bzw. das Magnetresonanzgerät definiert sein. Dies hat den Vorteil, dass die Sensoreinrichtung zur Messung der Signatur lediglich im Mess-Raumbereich angeordnet werden muss und insbesondere keine aufwändige Sensorik im Fernbereich des Magnetresonanzgeräts benötigt wird. Insbesondere kann der Mess-Raumbereich dabei ganz oder teilweise mit dem definierten Raumbereich überlappen (wenn z.B. auch in Teilen des Mess-Raumbereichs eine Unterdrückung stattfinden soll).
Gemäß einer Ausführungsform beschreibt die Feldinformation das Referenzfeld wenigstens in dem definierten Raumbereich und dem Mess-Raumbereich.
Damit schlägt die Feldinformation mit anderen Worten die Brücke zwischen den lokalen Abtastpunkten des emittierten elektrischen und/oder magnetischen Feldes im Nahbereich des Magnetresonanzgeräts und denjenigen Bereichen, in denen schließlich eine Unterdrückung des emittierten elektrischen und/oder magnetischen Feldes erfolgen soll.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Signatur eine Information über das von dem Magnetresonanzgerät emittierten elektrischen und/oder magnetischen Felds in einem ersten Raumbereich und die Feldinformation umfasst eine Information über das von dem Magnetresonanzgerät emittierten elektrischen und/oder magnetischen Felds in einem zweiten, von dem ersten Raumbereich verschiedenen Raumbereich.
Dabei kann der erste Raumbereich ein Nahbereich des Magnetresonanzgeräts sein und der zweite Raumbereich kann ein Fernbereich des Magnetresonanzgeräts sein. Insbesondere kann der zweite Raumbereich der definierte Raumbereich sein. Insbesondere kann der erste Raumbereich mit dem zweiten Raumbereich ganz oder teilweise überlappen.
Gemäß einer Implementierung umfasst der Schritt des Bereitstellens einer trainierten Funktion eine Auswahl einer trainierten Funktion aus mehreren verfügbaren unterschiedlichen trainierten Funktionen basierend auf der Signatur und/oder einer die Untersuchung betreffenden Untersuchungsinformation.
Die verfügbaren trainierten Funktionen können insbesondere in einer Speichereinrichtung gespeichert sein, von der die verfügbaren trainierten Funktionen abrufbar sein können. Die Speichereinrichtung kann z.B. als zentrale Speichereinrichtung, etwa in Form eines Cloud-Speichers ausgebildet sein, in der trainierte Funktionen für verschiedenstes Anwendungsfälle vorgehalten werden. Durch die Auswahl kann von der Speichereinrichtung diejenige trainierte Funktion geladen werden, die für den gegenwärtigen Anwendungsfall am besten passt. Die verfügbaren trainierten Funktionen können spezifisch auf verschiedene mögliche Untersuchungs-Konfigurationen und damit Einstellungen und/oder Konfigurationen des Magnetresonanzgeräts und/oder Patienteneigenschaften und/oder Patienten-Anordnungspositionen und/oder Untersuchungsräume und/oder Typen von Magnetresonanzgeräten angepasst sein. Gemäß der Implementierung ist vorgesehen, dass aus den verfügbaren trainierten Funktionen eine geeignete trainierte Funktion ausgewählt wird, die für das Erzeugen der Feldinformation unter den gegebenen Rahmenbedingungen geeignet ist. Eine geeignete trainierte Funktion kann sich dabei z.B. dadurch auszeichnen, dass sie basierend auf Daten trainiert wurde, die den momentan in der Untersuchung verwendeten Konfigurationen und die jeweiligen Rahmenbedingungen möglichst gut entsprechen. Es kann deshalb vorgesehen sein, bei der Auswahl einer geeigneten trainierten Funktion die gemessene Signatur und/oder eine Untersuchungsinformation zu berücksichtigen. Die Untersuchungsinformation kann insbesondere eine Information umfassen, welche Art von Untersuchung für welches Untersuchungsobjekt mit welchen Einstellungen des Magnetresonanzgeräts (insbesondere mit welchen eingestellten Feldstärken) basierend auf welcher Konfiguration des Magnetresonanzgeräts geplant ist. Die Untersuchungsinformation kann insbesondere eine Information hinsichtlich der durchgeführten Untersuchung, der Konfiguration bzw. des Typs des Magnetresonanzgeräts und/oder hinsichtlich des Patienten (Alter, Geschlecht, Größe, Gewicht, etc.) umfassen. Die Untersuchungsinformation kann somit als Basisinformation zur Auswahl einer trainierten Funktion aufgefasst werden. Die Untersuchungsinformation kann beispielsweise direkt von dem Magnetresonanzgerät bezogen werden und/oder von einem Informationssystem empfangen werden. Das Informationssystem kann z.B. als Krankenhaus-Informationssystem (HIS) oder Radiologie-Informationssystem (RIS) ausgebildet sein und insbesondere ein Untersuchungs-Planungs-Modul beinhalten.
Durch die Auswahl einer trainierten Funktion aus einer Mehrzahl von verfügbaren trainierten Funktionen in Abhängigkeit der gemessenen Signatur und/oder einer Untersuchungsinformation kann die Ausgangslage für die Erzeugung der Feldinformation verbessert werden. Dadurch kann z.B. die Abschätzung der elektrischen und/oder magnetischen Felder in solchen Raumbereichen verbessert werden, in denen eine aktive Unterdrückung erfolgen soll. Es kann herausfordernd sein, eine einzelne trainierte Funktion für alle möglichen Gegebenheiten zu trainieren. Weiterhin stellt sich manchmal heraus, dass für gewissen Anwendungsfälle eine trainierte Funktion mit einer bestimmten Architektur besser geeignet ist als trainierte Funktionen mit anderen Strukturen. Durch die Auswahl kann somit letztlich die Unterdrückung des elektrischen und/oder magnetischen Feldes verbessert werden.
Unterschiedlich können die verfügbaren trainierten Funktionen z.B. dahingehend sein, dass sie sich auf strukturell und/oder funktionell und/oder topologisch unterschiedliche Arten oder Varianten von trainierten Funktionen beziehen. Ferne können sich die verfügbaren trainierten Funktionen dahingehend unterscheiden, dass sie auf Grundlage verschiedener Trainingsdaten angepasst wurden.
Gemäß einer Implementierung umfasst die Feldinformation ein Feldprofil des emittierten elektrischen und/oder magnetischen Feldes und/oder einen oder mehrere Feldprofilparameter, die ein Feldprofil des emittierten elektrischen und/oder magnetischen Feldes kennzeichnen, wobei das Gegenfeld derart bestimmt ist, dass es das Feldprofil zumindest teilweise kompensiert.
Das Feldprofil kann z.B. ein oder mehrere Feldgrößen des emittierten elektrischen und/oder magnetischen Feldes umfassen. Das Feldprofil kann z.B. E- und H-Felder bzw. Feldvektoren des emittierten elektrischen und/oder magnetischen Feldes umfassen. Insbesondere kann das Feldprofil Feldgrößen an unterschiedlichen räumlichen Punkten um das Magnetresonanzgerät bereitstellen als die Signatur. Zusätzlich oder alternativ kann die Feldinformation Feldprofilparameter umfassen, welche das zugrunde liegende elektrische und/oder magnetische Feld beschreiben. Solche Feldprofilparameter können z.B. ein oder mehrere ortsabhängige Funktionen und/oder deren Koeffizienten umfassen, die das emittierte elektrische und/oder magnetische Feld beschreiben. Die Feldprofilparameter können z.B. auf einer Entwicklung/Näherung nach sphärischen Moden bzw. Kugelflächenfunktionen oder einer Abschätzung tangentialer H-Feldvektoren auf Huygens-Flächen basieren (etwa unter Verwendung von „Huygens' Box“ Verfahren) beruhen.
Durch die Bereitstellung eines Feldprofils oder Feldprofilparametern kann ein elektrisches und/oder magnetisches Gegenfeld einfach berechnet werden, mit dem sich das emittierte elektrische und/oder magnetische Feld wenigstens teilweise kompensieren lässt. Das Feldprofil bzw. die Feldprofilparameter erlauben dabei eine Aussage auch in Raumbereichen, die nicht von der Signatur abgedeckt werden und damit eine effiziente Unterdrückung des emittierten elektrischen und/oder magnetischen Feldes.
Gemäß einer Implementierung umfasst die Feldinformation ein Gegenfeldprofil, das geeignet ist, das emittierte elektrische und/oder magnetische Feld wenigstens teilweise zu unterdrücken, und/oder einen oder mehrere Gegenfeldprofilparameter, mit denen ein Gegenfeldprofil erzeugt werden kann (bzw. die ein Gegenfeldprofile beschreiben) , das geeignet ist, das emittierte elektrische und/oder magnetische Feld wenigstens teilweise zu unterdrücken, wobei das Gegenfeld derart bestimmt ist, dass es dem Gegenfeldprofil entspricht.
Mit anderen Worten ist die trainierte Funktion unmittelbar dazu ausgebildet, eine Aussage über ein Gegenfeld zu treffen, welches das emittierte elektrische und/oder magnetische Feld geeignet unterdrücken kann. Damit kann ein Berechnungsschritt eingespart werden und die Unterdrückung des emittierten elektrischen und/oder magnetischen Feldes kann effizienter gestaltet werden. Das Gegenfeldprofil kann dabei in seiner Form bzw. Konfiguration dem Feldprofil entsprechen. Ebenso können die Gegenfeldprofilparameter den Feldprofilparametern in Form bzw. Konfiguration entsprechen.
Gemäß einer weiteren Implementierung umfasst die Feldinformation eine oder mehrere Steuerparameter, die geeignet sind, die Sendeeinrichtung zum Erzeugen des elektrischen und/oder magnetischen Gegenfeldes zu veranlassen.
Es werden also unmittelbar Steuerparameter von der trainierten Funktion ausgegeben, mit denen die Sendevorrichtung geeignet angesteuert werden kann. Damit kann eine schnelle und effiziente Ansteuerung der Sendeeinrichtung und damit eine Unterdrückung des emittierten elektrischen und/oder magnetischen Feldes erfolgen. Die Steuerparameter können beispielsweise Steuerparameter für einzelne Antennen der Sendeeinrichtung umfassen. Diese können auch als Unterdrückungsgewichte (engl.: cancelation weights) bezeichnet werden. Damit können die Komponenten der Sendeeinrichtung einzeln bedarfsgerecht angesteuert werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Computer-implementiertes Verfahren zum Anpassen bzw. zum Bereitstellen einer trainierten Funktion bereitgestellt. Das Verfahren umfasst mehrere Schritte. Ein Schritt ist auf ein Bereitstellen einer trainierten Funktion gerichtet. Ein weiterer Schritt ist auf ein Bereitstellen einer Trainings-Signatur, wobei die Trainings-Signatur eine Signatur eines von einem Magnetresonanzgerät während einer Untersuchung emittierten elektrischen und/oder magnetischen Feldes ist. Ein weiterer Schritt ist auf ein Bereitstellen einer Trainings-Feldinformation gerichtet, welche Trainings-Feldinformation das elektrische und/oder magnetischen Feld kennzeichnet, das der Trainings-Signatur zugrunde liegt (wobei sich die Trainings-Signatur von der Trainings-Feldinformation unterscheidet). Ein weiterer Schritt ist auf ein Erzeugen einer Feldinformation durch Eingeben der Trainings-Signatur in die trainierte Funktion gerichtet. Ein weiterer Schritt ist auf ein Vergleichen der erzeugten Feldinformation mit der Trainings-Feldinformation gerichtet. Ein weiterer Schritt ist auf ein Anpassen der trainierten Funktion basierend auf dem Vergleich gerichtet.
Die Trainings-Signatur hat dabei die Form und Konfiguration einer gemessenen Signatur wie hierin beschrieben. Die Trainings-Feldinformation hat dabei die Form und Konfiguration einer Feldinformation wie hierin beschrieben. Die Trainings-Signatur und die Trainings-Feldinformation können beide vom gleichen elektrischen und/oder magnetischen Feld eines Magnetresonanzgeräts abgeleitet sein. Beispielsweise kann dieses Feld zur Erzeugung einer Trainings-Signatur an den Messpunkten der späteren Signatur gesampelt werden. Zur Erzeugung der Trainings-Feldinformation können dem gleiche Feld Werte bzw. Parameter extrahiert werden, auf deren Grundlage eine Unterdrückung des Feldes erfolgen kann, also z.B. Feldprofile, Feldprofil-Parameter, Feldgrößen usw. in einem für die Unterdrückung relevanten Raumbereich. Ein einem Paar aus Trainings-Signatur und die Trainings-Feldinformation zugrunde liegendes elektrisches und/oder magnetisches Feld kann z.B. ein empirisch bestimmtes, d.h. gemessenes Feld oder ein simuliertes Feld sein. Alternativ können ausgehend von einem solchen Feld Werte bzw. Parameter eines Gegenfeldes bestimmt oder simuliert werden, mit denen eine geeignete Unterdrückung des Feldes erreicht werden kann. Diese Werte bzw. Parameter eines Gegenfeldes können z.B. als Gegenfeldprofil, Gegenfeldprofil-Parameter, Gegenfeld-Feldgrößen als Trainings-Feldinformation bereitgestellt werden. Weiter alternativ können davon ausgehend auch Steuerparameter bestimmt oder simuliert werden, mit denen sich eine (später zu verwendende) Sendeeinrichtung zur Erzeugung eines geeigneten Gegenfeldes ansteuern lässt. Solche Steuerparameter können ebenfalls als TrainingsFeldinformation bereitgestellt werden.
Die Verwendung von simulierten Feldern als Grundlage für Trainings-Signatur und Trainings-Feldinformation hat den Vorteil, dass Trainingsdatensätze in quasi beliebiger Menge für verschiedenste Rahmenbedingungen generiert werden können, was das Training der trainierten Funktion erheblich verbessern kann.
Indem die trainierte Funktion basierend auf der Trainings-Signatur eine Feldinformation berechnet, die dann mit der Trainingsfeldinformation verglichen wird, kann die trainierte Funktion sukzessive so optimiert werden, dass sie letztlich die gewünschte Feldinformation in der geforderten Qualität erzeugen kann. Die trainierte Funktion kann dabei bereits vortrainiert oder noch gänzlich untrainiert sein.
In einem weiteren Aspekt wird ein Trainingssystem zum An-passen einer trainierten Funktion bereitgestellt. Das Trainingssystem umfasst eine Schnittstelle, ausgebildet zum Empfangen der trainierten Funktion, weiterhin ausgebildet zum Empfangen von Trainings-Signaturen und zugehörigen Trainings-Feldinformationen, wobei eine Trainings-Signatur eine Signatur eines von einem Magnetresonanzgerät emittierten elektrischen und/oder magnetischen Feldes umfasst und eine zugehörige Trainings-Feldinformation eine von der Trainings-Signatur verschiedene Feldinformation des elektrische und/oder magnetischen Feld umfasst, die insbesondere dazu geeignet ist, eine wenigstens teilweise Unterdrückung des elektrische und/oder magnetische Feldes zu ermöglichen. Das Trainingssystem umfasst ferner eine Recheneinheit, ausgebildet zum Bestimmen einer Feldinformation basierend auf der Trainings-Signatur und der trainierten Funktion (durch Anwenden der trainierten Funktion auf die Trainings-Signatur), und weiterhin ausgebildet zum Anpassen der trainierten Funktion basierend auf einem Vergleich der Feldinformation mit der Trainings-Feldinformation.
Ein solches Trainingssystem kann insbesondere dazu ausgebildet sein, die zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren zum Anpassen einer trainierten Funktion und ihre Aspekte auszuführen. Das Trainingssystem ist dazu ausgebildet diese Verfahren und ihre Aspekte auszuführen, indem die Schnittstelle und die Recheneinheit ausgebildet sind, die entsprechenden Verfahrensschritte auszuführen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Magnetresonanzgerät mit einer Unterdrückungsvorrichtung bereitgestellt, welche Unterdrückungsvorrichtung zur wenigstens teilweisen Unterdrückung eines von dem Magnetresonanzgerät während einer Untersuchung emittierten elektrischen und/oder magnetischen Feldes ausgebildet ist. Die Unterdrückungsvorrichtung weist eine Recheneinrichtung sowie eine Sensoreinrichtung und eine Sendeeinrichtung auf, die jeweils mit der Recheneinrichtung in Signalverbindung stehen. Die Sensoreinrichtung ist zur Messung einer Signatur des von dem Magnetresonanzgerät emittierten elektrischen und/oder magnetischen Feldes ausgebildet, während die Sendeeinrichtung zur Erzeugung eines elektrischen und/oder magnetischen Gegenfeldes zur wenigstens teilweisen Kompensation des emittierten elektrischen und/oder magnetischen Feldes ausgebildet ist. Die Recheneinrichtung ist dazu ausgebildet, durch Anwenden einer trainierten Funktion auf die Signatur eine Feldinformation zu erzeugen, wobei die trainierte Funktion dazu ausgebildet ist, die dazu ausgebildet ist, basierend auf einer Signatur eines von einem Magnetresonanzgerät emittierten elektrischen und/oder magnetischen Feldes eine Feldinformation zu erzeugen, welche Feldinformation auf das elektrische und/oder magnetischen Feld bezogen ist und insbesondere von der Signatur verschieden ist und weiter insbesondere derart bestimmt ist, dass auf Grundlage der Feldinformation eine Unterdrückung des emittierten elektrischen und/oder magnetischen Feldes mit der Sendeeinrichtung erfolgen kann. Ferner ist die Recheneinrichtung dazu ausgebildet, die Sendeeinrichtung basierend auf der Feldinformation derart anzusteuern, dass das durch die Sendeeinrichtung erzeugte Gegenfeld das emittierte elektrische und/oder magnetische Feld zumindest teilweise kompensiert.
In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung die vorgenannte Unterdrückungsvorrichtung (ohne Magnetresonanzgerät).
Die Sensoreinrichtung bzw. die Sendeeinrichtung können wie oben beschrieben ausgestaltet sein. Die Recheneinrichtung kann insbesondere als Teil der Steuerung des Magnetresonanzgeräts ausgebildet sein. Ferner kann die Recheneinrichtung als von der Steuerung des Magnetresonanzgeräts separate, dezentrale Steuerung ausgebildet sein. Die Recheneinrichtung kann ein oder mehrere Steuergeräte und/oder ein oder mehrere Prozessoren aufweisen. Insbesondere kann die Recheneinrichtung dazu ausgebildet sein, die trainierte Funktion zu hosten.
Die Vorteile des vorgeschlagenen Magnetresonanzgeräts entsprechen im Wesentlichen den Vorteilen des vorgeschlagenen Verfahrens. Merkmale, Vorteile oder alternative Ausführungsformen können ebenso auf die anderen beanspruchten Gegenstände übertragen werden und umgekehrt.
Gemäß einer Ausführungsform weist die Unterdrückungsvorrichtung ferner eine Speichereinrichtung in Signalverbindung mit der Recheneinrichtung auf, in welcher Speichereinrichtung mehrere trainierte Funktionen gespeichert sind. Die Recheneinrichtung ist ferner dazu ausgebildet, die trainierte Funktion durch Auswahl auf Grundlage der Signatur und/oder einer die Untersuchung betreffenden Untersuchungsinformation aus den gespeicherten trainierten Funktionen bereitzustellen.
Die Speichereinrichtung kann als zentrale oder dezentrale Datenbank ausgebildet sein. Die Speichereinrichtung kann insbesondere Teil des Magnetresonanzgeräts und/oder der Unterdrückungsvorrichtung sein. Beispielsweise kann die Speichereinrichtung als computerlesbarer Datenträger des Magnetresonanzgeräts und/oder der Unterdrückungsvorrichtung ausgebildet sein. Insbesondere kann die Speichereinrichtung als SSD- oder HDD- Festplatte ausgebildet sein, auf welche die Recheneinrichtung zugreifen kann. Alternativ kann die Speichereinrichtung ein Teil einer lokalen Serverarchitektur oder eines Cloud-Speichersystems sein.
Die Erfindung betrifft in einem weiteren Aspekt ein Computerprogrammprodukt, das ein Programm umfasst und direkt in einen Speicher der programmierbaren Recheneinrichtung ladbar ist und Programmmittel, z.B. Bibliotheken und Hilfsfunktionen, aufweist, um ein Verfahren zur wenigstens teilweisen Unterdrückung eines von einem Magnetresonanzgerät während einer Untersuchung emittierten elektrischen und/oder magnetischen Feldes insbesondere gemäß dem vorgenannten Aspekt auszuführen, wenn das Computerprogrammprodukt ausgeführt wird.
Das Computerprogrammprodukt kann dabei eine Software mit einem Quellcode, der noch kompiliert und gebunden oder der nur interpretiert werden muss, oder einen ausführbaren Softwarecode umfassen, der zur Ausführung nur noch in die Recheneinrichtung zu laden ist. Durch das Computerprogrammprodukt kann das Verfahren schnell, identisch wiederholbar und robust ausgeführt werden. Das Computerprogrammprodukt ist so konfiguriert, dass es mittels der Recheneinrichtung die erfindungsgemäßen Verfahrensschritte ausführen kann. Die Recheneinrichtung muss dabei jeweils die Voraussetzungen wie beispielsweise einen entsprechenden Arbeitsspeicher, eine entsprechende Grafikkarte oder eine entsprechende Logikeinheit aufweisen, sodass die jeweiligen Verfahrensschritte effizient ausgeführt werden können.
Das Computerprogrammprodukt ist beispielsweise auf einem computerlesbaren Medium gespeichert oder in einem Netzwerk oder Server hinterlegt, von wo es in den Prozessor einer Recheneinrichtung geladen werden kann, der mit der Recheneinrichtung direkt verbunden oder als Teil der Recheneinrichtung ausgebildet sein kann. Weiterhin können Steuerinformationen des Computerprogrammprodukts auf einem elektronisch lesbaren Datenträger gespeichert sein. Die Steuerinformationen des elektronisch lesbaren Datenträgers können derart ausgebildet sein, dass sie bei Verwendung des Datenträgers in der Recheneinrichtung ein erfindungsgemäßes Verfahren durchführen. Beispiele für elektronisch lesbare Datenträger sind eine DVD, ein Magnetband oder ein USB-Stick, auf welchem elektronisch lesbare Steuerinformationen, insbesondere Software, gespeichert ist. Wenn diese Steuerinformationen von dem Datenträger gelesen und in der Recheneinrichtung gespeichert werden, können alle erfindungsgemäßen Ausführungsformen der vorab beschriebenen Verfahren durchgeführt werden. So kann die Erfindung auch von dem besagten computerlesbaren Medium und/oder dem besagten elektronisch lesbaren Datenträger ausgehen. Die Vorteile des vorgeschlagenen Computerprogrammprodukts entsprechen im Wesentlichen den Vorteilen der vorgeschlagenen Verfahren.
Weitere Besonderheiten und Vorteile der Erfindung werden aus den nachfolgenden Erläuterungen von Ausführungsbeispielen anhand von schematischen Zeichnungen ersichtlich. In diesem Zusammenhang genannte Modifikationen können jeweils miteinander kombiniert werden, um neue Ausführungsformen auszubilden. In unterschiedlichen Figuren werden für gleiche Merkmale die gleichen Bezugszeichen verwendet.
Es zeigen:

1 eine schematische Darstellung eines Magnetresonanzgeräts mit einer erfindungsgemäßen Unterdrückungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform;
2 schematisch eine mögliche Ausführungsform der Unterdrückungsvorrichtung im Detail;
3 schematisch mögliche Anordnungspositionen von Sende- und Empfangskomponenten der Unterdrückungsvorrichtung an dem Magnetresonanzgerät gemäß einer Ausführungsform;
4 ein schematisches Ablaufdiagramm für eine beispielhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens;
5 ein schematisches Ablaufdiagramm, das den Gang der Datenverarbeitung für eine beispielhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens illustriert;
6 eine Ansicht einer trainierten Funktion gemäß einem Ausführungsbeispiel;
7 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Bereitstellung einer trainierten Funktion gemäß einem Ausführungsbeispiel; und
8 ein Trainingssystem zum Bereitstellen einer trainierten Funktion.

1 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines Magnetresonanzgeräts 1 mit einer erfindungsgemäßen Unterdrückungsvorrichtung 70.
Das Magnetresonanzgerät 1 weist eine Magneteinheit 10 auf. Die Magneteinheit 10 weist einen Feldmagneten 11 auf, der ein statisches Magnetfeld B0 zur Ausrichtung von Kernspins von Proben bzw. des Patienten 100 in einem Aufnahmebereich AB erzeugt. Der Aufnahmebereich AB zeichnet sich durch ein äußerst homogenes statisches Magnetfeld B0 aus, wobei die Homogenität insbesondere die Magnetfeldstärke bzw. den Betrag betrifft. Der Aufnahmebereich AB ist nahezu kugelförmig und in einem Patiententunnel 16 angeordnet, der sich in einer Längsrichtung 2 durch die Magneteinheit 10 erstreckt. Innerhalb des Aufnahmebereichs AB können z.B. ein oder mehrere Abbildungsbereiche in einem Untersuchungsvolumen des Patienten sichtbar gemacht werden. Eine Patientenliege 30 ist in dem Patiententunnel 16 von der Verfahreinheit 36 bewegbar. Üblicherweise handelt es sich bei dem Feldmagneten 11 um einen supraleitenden Magneten, der magnetische Felder mit einer magnetischen Flussdichte von bis zu 3T, bei neuesten Geräten sogar darüber, bereitstellen kann. Für geringere Feldstärken können jedoch auch Permanentmagnete oder Elektromagnete mit normalleitenden Spulen Verwendung finden.
Weiterhin weist die Magneteinheit 10 Gradientenspulen 12 auf, die dazu ausgelegt sind, zur räumlichen Differenzierung der erfassten Abbildungsbereiche in dem Untersuchungsvolumen dem Magnetfeld B0 variable Magnetfelder in drei Raumrichtungen zu überlagern. Die Gradientenspulen 12 sind üblicherweise Spulen aus normalleitenden Drähten, die zueinander orthogonale Felder in dem Untersuchungsvolumen erzeugen können.
Die Magneteinheit 10 weist ebenfalls eine Körperspule 14 auf, die dazu ausgelegt ist, ein über eine Signalleitung zugeführtes Hochfrequenzsignal in das Untersuchungsvolumen abzustrahlen und von dem Patient 100 emittierte Resonanzsignale zu empfangen und über eine Signalleitung abzugeben.
Eine Steuereinheit 20 versorgt die Magneteinheit 10 mit den verschiedenen Signalen für die Gradientenspulen 12 und die Körperspule 14 und wertet die empfangenen Signale aus.
So weist die Steuereinheit 20 eine Gradientenansteuerung 21 auf, die dazu ausgelegt ist, die Gradientenspulen 12 über Zuleitungen mit variablen Strömen zu versorgen, welche zeitlich koordiniert die erwünschten Gradientenfelder in dem Untersuchungsvolumen bereitstellen.
Weiterhin weist die Steuereinheit 20 eine Hochfrequenzeinheit 22 auf, die ausgelegt ist, einen Hochfrequenz-Puls mit einem vorgegebenen zeitlichen Verlauf, Amplitude und spektraler Leistungsverteilung zur Anregung einer Magnetresonanz der Kernspins in dem Patienten 100 zu erzeugen. Dabei können Pulsleistungen im Bereich von Kilowatt erreicht werden. Die Anregungspulse können über die Körperspule 14 oder auch über eine lokale Sendeantenne in den Patienten 100 abgestrahlt werden. Eine Steuerung 23 kommuniziert über einen Signalbus 25 mit der Gradientensteuerung 21 und der Hochfrequenzeinheit 22.
Auf dem Patienten 100 ist als eine erste Empfangsspule eine Lokalspule 50 angeordnet, die über eine Anschlussleitung 33 mit der Hochfrequenzeinheit 22 und deren Empfänger verbunden ist. Denkbar ist es aber auch, dass die Körperspule 14 einen Teil einer Sensoreinrichtung im Sinne der Erfindung bildet.
2 zeigt schematisch eine mögliche Ausführungsform der Unterdrückungsvorrichtung 70 im Detail. Die dargestellte Unterdrückungsvorrichtung 70 weist eine Sensoreinrichtung 71, eine Recheneinrichtung 72, eine Sendeeinrichtung 73 und eine Speichereinrichtung 74 auf. 3 zeigt exemplarisch, wie die Komponenten der Unterdrückungseinrichtung 70 in Bezug auf das Magnetresonanzgeräts 1 angeordnet sein können. Dabei zeigt 3 drei Bereiche des Magnetresonanzgeräts 1: den Aufnahmebereich AB, einen Nahbereich NB und einen Fernbereich FB. Der Nahbereich NB schließt von dem Magnetresonanzgerät 1 nach außen an den Aufnahmebereich AB an. Ferner kann der Aufnahmebereich AB auch als Teil des Nahbereichs NB definiert sein. Mit anderen Worten schließt eine Anordnung einer Komponente (z.B. der Empfänger 71.E oder Sender 73.S) im Nahbereich NB nicht aus, dass diese im Aufnahmebereich AB angeordnet sein kann. Außen an den Nahbereich NB schließt der Fernbereich FB an. Der Fernbereich FB kann daher als Raumbereich aufgefasst werden, aus dem der Nahbereich NB ausgenommen ist. Die Grenze bzw. Grenzfläche zwischen Nahbereich NB und Fernbereich FB kann man sich z.B. als Kugel um das Magnetresonanzgerät 1 / den Aufnahmebereich AB mit einem Radius R_FB vorstellen, welcher Radius R_FB in der Praxis mehrere Meter betragen kann. Andere Formen für die Grenzfläche sind aber natürlich ebenfalls vorstellbar, wie etwa elliptisch oder zylindrisch oder Kombinationen hiervon. Zudem kann der Nahbereich NB auch mit dem Fernbereich FB überlappen.
Die Recheneinrichtung 72 kann als Teil der Gerätesteuerung des Magnetresonanzgeräts 1, d.h. der Steuereinheit 20, ausgebildet sein. Alternativ kann die Recheneinrichtung 72 als hiervon separates Steuergerät ausgebildet sein, das der Unterdrückungsvorrichtung 70 exklusiv zugeordnet ist. Die Recheneinrichtung 72 kann in Datenverbindung mit der Steuereinheit 20 stehen.
Die Speichereinrichtung 74 kann beispielsweise ein in die Unterdrückungsvorrichtung 70 integriertes computerlesbares Speichermedium wie etwa einen Massenspeicher oder eine Festplatte aufweisen. Alternativ kann das Speichermedium 74 als Arbeitsspeicher der Recheneinrichtung ausgebildet sein. Alternativ kann die Speichereinrichtung 74 einen Netzwerk-Speicher aufweisen, mit dem die Recheneinrichtung 72 über ein Netzwerk in Verbindung steht. Das Netzwerk kann beispielsweise ein Local Area Network und/oder Wireless Local Area Network aufweisen. In der Speichereinrichtung 74 kann eine trainierte Funktion TF bereitgestellt bzw. gehostet werden. Die trainierte Funktion kann insbesondere dazu ausgebildet sein, aus örtlich punktuell gemessenen Kenngrößen (d.h. der Signatur S) eines elektrischen und/oder magnetischen Feldes Feldeigenschaften bis hin zum kompletten Feldverhalten des jeweiligen elektrischen und/oder magnetischen Feldes zu rekonstruieren. Dabei kann die trainierte Funktion TF dazu ausgebildet sein spezifische Fälle für das Magnetresonanzgerät 1 zu berücksichtigen. Die spezifischen Fälle können sich dabei auf spezifische Untersuchungen, Konfigurationen und Einstellungen des Magnetresonanzgeräts 1 beziehen. Mit anderen Worten kann durch Einsatz einer solchen trainierten Funktion ausgehend von einer räumlich nur einigen Punkten durchgeführten Messung eines elektrischen und/oder magnetischen Feldes Feldgrößen des zugrunde liegenden elektrischen und/oder magnetischen Feldes in einem anderen Raumbereich als nur in den Messpunkten der Signatur S und in ggf. in einer höheren räumlichen Auflösung bereitgestellt werden. Dabei werden sowohl die Emissionen der Körperspule 14 als auch die Emissionen der Sendeeinrichtung 73 berücksichtigt. Durch die trainierte Funktion TF kann also ausgehend von einen wenigen Messpunkten im Rahmen der Signatur S, die vorzugsweise im Nahbereich NB gemessen wurde, das elektrische und/oder magnetische Feld im gesamten Raumbereich und vorzugsweise im Fernbereich FB prädiziert werden.
Die so von der trainierten Funktion TF bereitgestellte Information über das elektrische und/oder magnetische Feld wird nachfolgenden als Feldinformation FI bezeichnet. Insbesondere beschreibt die Feldinformation FI das elektrische und/oder magnetische Feld sowohl im Nahbereich NB als auch im Fernbereich FB (und ggf. auch im Aufnahmebereich AB). Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann die Feldinformation FI E- und H-Felder bzw. Feldvektoren der Körperspule 14 und der Sendeeinrichtung 73 als Feldgrößen enthalten und so das Feldprofil FP des emittierten elektrischen und/oder magnetischen Felde beschrieben. Zusätzlich oder alternativ kann die Feldinformation FI Feldprofil-Parameter FP-P umfassen, welche das zugrunde liegende elektrische und/oder magnetische Feld hinreichend charakterisieren. Solche Feldprofil-Parameter FP-P können beispielsweise auf einer Entwicklung/Näherung nach sphärischen Moden bzw. Kugelflächenfunktionen oder einer Abschätzung tangentialer H-Feldvektoren auf Huygens-Flächen basieren (etwa unter Verwendung von „Huygens' Box“ Verfahren). Mit einem Feldprofil FP oder Feldprofil-Parametern FP-P kann anschließend ein elektrisches und/oder magnetisches Gegenfeld berechnet werden, mit dem sich das emittierte elektrische und/oder magnetische Feld wenigstens teilweise (bevorzugt im Fernbereich FB) kompensieren lässt.
Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen kann die Feldinformation FI auch gleich ein Gegenfeldprofil GFP oder entsprechende Gegenfeldprofil-Parameter GFP-P umfassen, welche sich auf ein elektrisches und/oder magnetisches Gegenfeld beziehen, mit emittierte elektrische und/oder magnetische Feld wenigstens teilweise (bevorzugt im Fernbereich FB) kompensieren lässt. Die Gegenfeldprofil-Parameter GFP-P können dabei die gleiche Form aufweisen wie die vorgenannten Feldprofil-Parameter FP-P.
Gemäß weiteren Ausführungsformen kann die Feldinformation FI auch Werte bzw. Steuerparameter aufweisen, mit denen die Sendeeinrichtung 73 so angesteuert werden kann, dass ein elektrisches und/oder magnetisches Gegenfeld von der Sendeeinrichtung 73 erzeugt wird, welches das emittierte elektrische und/oder magnetische Feld wenigstens teilweise (bevorzugt im Fernbereich FB) kompensiert. Solche Werte bzw. Steuerparameter können insbesondere sog. Unterdrückungsgewichte (engl.: Cancellation Weights) umfassen. Solche Werte bzw. Steuerparameter können beispielsweise in einem Parametervektor zusammengefasst sein, der in die Sendeeinrichtung 73 eingegeben werden kann und der geeignet ist, die Sendeeinrichtung 73 so anzusteuern, dass ein geeignetes Gegenfeld erzeugt wird.
Die Sensoreinrichtung 71 ist in 2 exemplarisch mit drei Empfängern 71.E dargestellt. Dies ist allerdings nicht einschränkend zu verstehen. Grundsätzlich sind beliebige Anzahlen an Empfängern 71.E vorstellbar. Insbesondere kann auch lediglich ein Empfänger 71.E vorgehen sein. Vorzugsweise weist die Sensoreinrichtung 71 jedoch eine Mehrzahl an Empfänger 71.E auf, wie z.B. in 3 angegeben. Die Empfänger 71.E sind dabei bevorzugt an unterschiedlichen Positionen im Nahbereich NB des Magnetresonanzgeräts 1 angeordnet. Gleichermaßen weist auch die Sendeeinrichtung 73 bevorzugt mehrere Sender 73.S auf, wie z.B. in 3 dargestellt. Die Sender 73.S sind ebenfalls bevorzugt im Nahbereich NB angeordnet. Alternativ kann die Sendeeinrichtung 73 jedoch auch lediglich einen Sender 73.S aufweisen.
Die Empfänger 71.E der Sensoreinrichtung 71 können Antennen aufweisen, die ein elektrisches und/oder magnetisches hochfrequentes Wechselfeld in einen Strom und/oder eine Spannung in einem Leiter wandelt. Beispielsweise kann die Antenne eine Induktionsschleife sein. Das so erzeugte elektrische Signal wird beispielsweise durch einen Rauscharmen Vorverstärker (LNA) noch in dem Empfänger 71.E verstärkt, bevor es über eine Signalverbindung zur weiteren Verarbeitung in die Recheneinrichtung 72 weitergeleitet wird. Alternativ kann die Sensoreinrichtung 71 eine digitale Signalverarbeitungsresource aufweisen, beispielsweise einen digitalen Signalprozessor DSP oder ein FPGA. Die Sensoreinrichtung 71 digitalisiert in dieser beispielhaften Ausführungsform die Störsignale bereits und reicht diese an die Recheneinrichtung 72 weiter. Die der Recheneinrichtung 72 so bereitgestellten Feldgrößen werden in folgenden mit Ẽ_BC, H̃_BC für die Körperspule 14 und mit Ẽ_i, H̃_i für die Sender 73.S bezeichnet.
Die Recheneinrichtung 72 ist dazu ausgebildet, die Signale der Empfänger 71.E der Empfangseinheit 71 zusammenzufassen, um so eine räumlich aufgelöste Signatur S des von dem Magnetresonanzgerät 1 emittierten hochfrequenten elektrischen und/oder magnetischen Wechselfelds zu generieren. Die Signatur S kann dabei NA+1 x NE große Matrizen jeweils für das H- und E-Feld aufweisen, wobei NE die Anzahl der Empfänger 71.E bezeichnet. Die Signatur S kann damit als eine Art Fingerabdruck für das momentan von dem Magnetresonanzgerät 1 emittierte Feld aufgefasst werden. Die Signatur S wird damit von dem Typ des Magnetresonanzgeräts 1, den momentanen Einstellungen des Magnetresonanzgeräts 1, der Art der gerade durchgeführten Untersuchung (welche sich z.B. in der Lage des Patienten und den verwendeten Rüstsätzen des Magnetresonanzgeräts 1 niederschlägt), dem Raum, in dem die Untersuchung stattfindet, und den Eigenschaften des Patienten (Größe, Gewicht, Geschlecht, etc.) abhängen. Diese Informationen werden nachfolgend auch als Untersuchungsinformationen UI bezeichnet.
Die Recheneinrichtung 72 ist ferner dazu ausgebildet, eine trainierte Funktion TF auf die gemessene Signatur S anzuwenden. Dabei kann es in einigen Ausführungsbeispielen optional vorgesehen sein, dass die Recheneinrichtung 72 zunächst aus mehreren verfügbaren (d.h. z.B. in der Speichereinrichtung 74 gespeicherten) trainierten Funktionen TF diejenige auswählt, die für den vorliegenden Fall am besten geeignet ist, d.h. für den vorliegenden Fall am besten trainiert wurde. Dazu kann die Recheneinrichtung beispielsweise die Signatur S und/oder die Untersuchungsinformation UI mit Metadaten der zur Verfügung stehenden trainierten Funktionen TF abgleichen und diejenige auswählen, von der das beste Prädiktionsergebnis für die Feldinformation FI zu erwarten ist. In den Metadaten kann beispielsweise der Typ des Magnetresonanzgeräts 1, die Art der Untersuchung, die verwendeten Rüstsätze usw. verzeichnet sein, für welche die jeweilige trainierte Funktion TF angepasst wurde. Alternativ kann selbstverständlich auch mit einer einzigen „globalen“ trainierten Funktion TF gearbeitet werden, die für alle Einzelfälle gute Ergebnisse bereitstellt.
Jedenfalls wird durch die Anwendung einer trainierten Funktion TF eine Feldinformation erhalten, die die momentanen elektrischen und/oder magnetischen Emissionen des Magnetresonanzgeräts 1 nicht wie die Signatur S an wenigen ausgewählten lokalen Messpunkten, sondern räumlich hoch aufgelöst in verschiedenen Raumbereichen AB, NB, FB beschreibt.
Die Recheneinrichtung 72 ist dazu ausgelegt, auf Grundlage dieser Feldinformation FI die Sendeeinrichtung 73 so anzusteuern, dass das momentan emittierte elektrische und/oder magnetische Feld (und hier insbesondere das hochfrequente Wechselfeld) in definierten Raumbereichen FB eliminiert oder wenigstens teilweise kompensiert wird. Dazu kann die Recheneinrichtung 72 die Sendeeinrichtung 73 dazu veranlassen, über die Sender 73.S ein geeignetes Gegenfeld G auszusenden. Dabei können z.B. auf Grundlage der Feldinformation FI geeignete Phasenverschiebung und Gewichtungen der Feldanteile bestimmt und zu einem Gegenfeld G gemischt werden.
Die Sender 73.S der Sendeeinrichtung 73 können beispielsweise Antennen, insbesondere mehrteilige Antennen oder Antennen-Arrays aufweisen, welche insbesondere eine Richtwirkung entfalten können.
In 3 ist die Anordnung der Sender 73.S und Empfänger 71.E bezüglich des Magnetresonanzgeräts 1 schematisch gezeigt. Hinsichtlich der Umgebung des Magnetresonanzgeräts 1 kann im Prinzip wie erläutert zwischen einem Nahbereich NB und einem Fernbereich FB unterschieden werden. Die Magneteinheit 10 ist - ebenso wie der Aufnahmebereich AB - im Nahbereich NB angeordnet. Allerdings strahlen - jedenfalls ohne Gegenmaßnahmen - die elektromagnetischen Emissionen des Magnetresonanzgeräts 1 auch in den Fernbereich FB ab. Obwohl die elektromagnetischen Emissionen im Fernbereich FB unterdrückt werden sollen, ist eine Messung der elektromagnetischen Emissionen im Fernbereich FB in der Praxis oft nicht oder nur mit großem Aufwand möglich. Das erfindungsgemäße Anwendung einer trainierten Funktion TF auf lokale Messungen der elektromagnetischen Felder im Nahbereich NB zur Prädiktion des Feldverhaltens im Fernbereich FB erlaubt es aber, die im Nahbereich NB gemessene Signatur S in den Fernbereich FB zu „extrapolieren“. Wie in 3 gezeigt, können die Empfänger 71.E deshalb im Nahbereich NB und insbesondere an dem Magnetresonanzgerät 1 bzw. der Magneteinheit 10 selbst angeordnet sein. Gleiches gilt für die Sender 73.S. Wie in 3 gezeigt, sind die Sender 73.S und die Empfänger 71.E bevorzugt in verschiedenen Richtungen um das Magnetresonanzgerät 1 angeordnet, um sowohl bei der Aufnahme der Signatur S als auch beim Aussenden des Gegenfeldes G eine möglichst gute räumliche Abdeckung zu gewährleisten. Beispielsweise können die Empfänger 71.E bzw. Sender 73.S an den „Ecken“ der Magneteinheit 10 oder an der Patientenliege 30 angeordnet sein.
4 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des vorgeschlagenen Verfahrens zum Betrieb eines medizinischen Bildgebungssystems 1. Die Reihenfolge der Verfahrensschritte ist weder durch die dargestellte Abfolge noch durch die gewählte Nummerierung beschränkt. So kann die Reihenfolge der Schritte ggf. vertauscht und einzelne Schritte können weggelassen werden. 5 zeigt zur weiteren Verdeutlichung ein schematisches Ablaufdiagramm, das den Gang der Datenverarbeitung für eine beispielhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens illustriert.
Ein erster Schritt S10 ist auf die Messung einer Signatur S des elektrischen und/oder magnetischen Wechselfelds der Körperspule 14 und/oder der Sendeeinrichtung 73 gerichtet. Die Messung erfolgt im Nahbereich NB durch die räumlich verteilten Empfänger 71.E der Sensoreinrichtung 71. Dabei können die H- und E-Felder Ẽ_BC, H̃_BC der Körperspule 14 und die H- und E-Felder Ẽ_i, H̃_i der Sender 73.S erfasst werden (wobei gilt: i = 1 bis NA). Die Orte, an denen diese Feldgrößen Ẽ_BC, H̃_BC, Ẽ_i, H̃_i erfasst werden, werden nachfolgend auch als d_NB bezeichnet.
In einem nächsten Schritt S20 wird eine trainierte Funktion TF bereitgestellt. Dabei kann es optional vorgesehen sein, aus mehreren verfügbaren verschiedenen (insbesondere für verschiedene Einsatzbereiche trainierten) trainierten Funktionen TF auszuwählen. Die Auswahl kann insbesondere auf Grundlage der in Schritt S10 gemessenen Signatur S oder der vorgenannten Untersuchungsinformation UI beruhen.
In einem weiteren Schritt S30 wird die trainierte Funktion TF auf die gemessene Signatur S angewendet. Insbesondere können die an den Orten d_NB gemessenen Feldgrößen Ẽ_BC, H̃_BC, Ẽ_i, H̃_i der Signatur S in die trainierte Funktion TF eingegeben werden. Die trainierte Funktion TF ist derart ausgebildet, dass sie die gemessenen Feldgrößen auf eine Feldinformation FI abbildet, die das emittierte elektrische und/oder magnetische Wechselfeld für die anschließende Unterdrückung hinreichend kennzeichnen bzw. die eine Unterdrückung des emittierten elektrischen und/oder magnetischen Wechselfelds ermöglichen. Es kann insbesondere ein Feldprofil FP erhalten werden aus dem die Feldgrößen ${\overset{⌣}{E}}_{B C}, {\overset{⌣}{H}}_{B C}$
des emittierten elektrischen und/oder magnetischen Feldes in beliebigen Raumbereichen direkt ableitbar sind. Alternativ können Feldprofil-Parameter FP-P von der trainierten Funktion ausgegeben werden, die übergeordnete Parameter des elektrischen und/oder magnetischen Feldes beschreiben (wie etwa Koeffizienten einer Entwicklung nach Kugelflächenfunktionen) und von denen ausgehend dann ebenfalls auf lokale Feldgrößen ${\overset{⌣}{E}}_{B C}, {\overset{⌣}{H}}_{B C}$
geschlossen werden kann.
In einem weiteren Schritt S40 wird Feldinformation FI dazu verwendet, die emittierten elektrischen und/oder magnetischen Felder vor allem im Fernbereich FB des Magnetresonanzgeräts 1 wenigstens teilweise zu kompensieren. Dazu kann beispielsweise insbesondere ein Gegenfeld G bestimmt werden, das dann mit der Sendeeinrichtung 73 ausgesandt werden kann. Enthält die Feldinformation FI ein Feldprofil FP, kann dieses an beliebigen orten d_FB im Fernbereich gesampelt und es werden die entsprechenden Feldgrößen ${\overset{⌣}{E}}_{B C,1 \dots N A}, {\overset{⌣}{H}}_{B C,1 \dots N A}$
extrahiert. Enthält die Feldinformation FI ein Feldprofil-Parameter FP-P können entsprechend diese Parameter verwendet werden, um entsprechende Feldgrößen ${\overset{⌣}{E}}_{B C,1 \dots N A}, {\overset{⌣}{H}}_{B C,1 \dots N A}$
wenigstens näherungsweise zu berechnen. Auf dieser Grundlage können Unterdrückungsparameter w und v berechnet werden, um die E- und H-Felder durch das von der Sendeeinrichtung 73 emittierte Gegenfeld G im Fernbereich FB unter vorgegebene Grenzwerte E_limit und H_limit zu drücken $a r g min_{w, v} (\begin{matrix} | {\overset{⌣}{E}}_{B C} + \sum_{i = 1}^{N A} {\overset{⌣}{E}}_{i} w_{i} | < E_{l i m i t} \\ | {\overset{⌣}{H}}_{B C} + \sum_{i = 1}^{N A} {\overset{⌣}{H}}_{i} v_{i} | < H_{l i m i t} \end{matrix})$
Dabei sind w und v als Vektoren zu verstehen. Die Unterdrückungsparameter w und v können beispielsweise Verstärkungs- bzw. Dämpfungsfaktoren sein, die Feldprofil FP angewendet werden können, um so das Gegenfeld G bereitzustellen.
Vorzugsweise ist ebenfalls eine Phasenverschiebung vorgesehen. Die Unterdrückungsparameter w und v können auch jeweils von der Frequenz abhängen, also eine spektrale Abhängigkeit aufweisen. Die Unterdrückungsparameter w und v können dabei auf unterschiedliche Weise bestimmt werden. Beispielsweise können die Unterdrückungsparameter w und v analytisch oder durch Simulation bestimmt werden. Die Unterdrückungsparameter w und v können dabei auch für bekannte Konfigurationen in der Recheneinrichtung 72 gespeichert sein und beim Bestimmen aus dem Speicher entnommen werden. Ferner sind auch adaptive Verfahren denkbar, beispielsweise als Optimierungsproblem, bei dem durch die Unterdrückungsparameter w und v eine Energie des emittierten elektrischen und/oder magnetischen Feldes im Fernbereich FB minimiert wird. Gemäß einigen Ausführungsformen können die Unterdrückungsparameter w und v auch direkt von der trainierten Funktion in Form von Steuerparametern bereitgestellt werden.
Alternativ kann die trainierte Funktion TF auch dazu ausgebildet sein, das Gegenfeldprofil GFP direkt oder entsprechende Gegenfeldprofil-Parameter GFP-P bereitzustellen. Auf dieser Grundlage können dann in Schritt S40 in der Recheneinrichtung 72 entsprechende Steuerbefehle für die Sendeeinrichtung 73 bestimmt werden, mit denen die Sendeeinrichtung 73 zur Aussendung des Gegenfelds G veranlasst werden kann. Alternativ können wie gesagt auch solche Steuerbefehle unmittelbar von der trainierten Funktion TF ausgegeben werden.
Der optionale Schritt S50 ist schließlich als Wiederholungsschritt ausgebildet. Anschließend an Schritt S40 führt Schritt S50 wieder auf Schritt S10, wodurch eine stetige Kontrolle und Unterdrückung der langreichweitigen Emissionen des Magnetresonanzgeräts 1 erreicht werden kann. Die Wiederholung kann dabei eine fortlaufende Wiederholung sein, welche die Schritte S10 bis S40 in festgelegten zeitlichen Zyklen durchläuft. Alternativ kann auch eine adaptive Wiederholung der Schritte S10 bis S40 implementiert sein, bei der ein Nachführen der Unterdrückungsvorrichtung 70 nur dann erfolgt, wenn sich in der Untersuchung maßgebliche Änderungen ereignet haben. Solche Änderungen können beispielsweise von einer veränderten Lage des Patienten oder geänderten Einstellungen am Magnetresonanzgerät 1 herrühren. Dazu kann die Unterdrückungsvorrichtung 70 beispielsweise ausgebildet sein, die gemessene Signatur S fortlaufend zu überwachen, und eine Änderung des angepassten Referenz-Feldprofils A-RFP nur dann vorzunehmen, wenn sich zwischen einzelnen Messzyklen Abweichungen in der gemessenen Signatur S ergeben, die oberhalb eines Schwellenwertes liegen.
In 6 ist eine trainierte Funktion TF schematisch vereinfacht dargestellt, welche zur Bestimmung einer Feldinformation FI aus der gemessenen Signatur S geeignet ist bzw. hierfür trainiert werden kann. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die trainierte Funktion TF als neuronales Netz ausgebildet. Das neuronale Netz kann auch als künstliches neuronales Netz, künstliches neuronales Netzwerk oder neuronales Netzwerk bezeichnet werden.
Das neuronale Netz 100 umfasst Knoten 120,..., 129 und Kanten 140,141, wobei jede Kante 140,141 eine gerichtete Verbindung von einem ersten Knoten 120,..,129 zu einem zweiten Knoten 120,...,129 ist. Im Allgemeinen sind der erste Knoten 120,...,129 und der zweite Knoten 120,129 unterschiedliche Knoten, es ist auch möglich, dass der erste Knoten 120,..., 129 und der zweite Knoten 120,...,129 identisch sind. Eine Kante 140,141 von einem ersten Knoten 120,...,129 zu einem zweiten Knoten 120,...,129 kann auch als eingehende Kante für den zweiten Knoten und als ausgehende Kante für den ersten Knoten 120,...,129 bezeichnet werden.
Das neuronale Netz 100 antwortet auf Eingabewerte x⁽¹⁾ ₁, x⁽¹⁾ ₂, x⁽¹⁾ ₃ zu einer Vielzahl von Eingangsknoten 120, 121, 122 der Eingangsschicht 110. Die Eingabewerte x⁽¹⁾ ₁, x⁽¹⁾ ₂, x⁽¹⁾ ₃ werden angewendet, um eine oder eine Vielzahl von Ausgaben x⁽³⁾ ₁, x⁽³⁾ ₂ zu erzeugen. Der Knoten 120 ist beispielsweise über eine Kante 140 mit dem Knoten 123 verbunden. Der Knoten 121 ist beispielsweise über die Kante 141 mit dem Knoten 123 verbunden.
Das neuronale Netz 100 lernt in diesem Ausführungsbeispiel, indem es die Gewichtungsfaktoren w_i,j (weights) der einzelnen Knoten basierend auf Trainingsdaten anpasst. Mögliche Eingabewerte x⁽¹⁾ ₁, x⁽¹⁾ ₂, x⁽¹⁾ ₃ der Eingangsknoten 120, 121, 122 können beispielsweise die einzelnen Feldgrößen ${\tilde{E}}_{B C}, {\tilde{H}}_{B C}, {\tilde{E}}_{i}, {\tilde{H}}_{i}$
sein und/oder eine Untersuchungsinformation UI (sofern vorhanden).
Das neuronale Netz 100 gewichtet die Eingabewerte der Eingangsschicht 110 basierend auf dem Lernprozess. Die Ausgabewerte der Ausgangsschicht 112 des neuronalen Netzes 100 entsprechen bevorzugt einer Feldinformation FI, auf deren Grundlage sich das der Signatur S zugrunde liegende elektrische und/oder magnetische Feld zumindest teilweise unterdrücken lässt. Die Ausgabe kann über einen einzelnen oder eine Vielzahl von Ausgabeknoten x⁽³⁾ ₁, x⁽³⁾ ₂ in der Ausgabeschicht 112 erfolgen.
Das künstliche neuronale Netz 100 umfasst bevorzugt eine versteckte Schicht 111, die eine Vielzahl von Knoten x⁽²⁾ ₁, x⁽²⁾ ₂, x⁽²⁾ ₃ umfasst. Es können mehrere versteckte Schichten vorgesehen sein, wobei eine versteckte Schicht Ausgabewerte einer anderen versteckten Schicht als Eingabewerte verwendet. Die Knoten einer versteckten Schicht 111 verrichten mathematische Operationen. Ein Ausgabewert eines Knotens x⁽²⁾ ₁, x⁽²⁾ ₂, x⁽²⁾ ₃ entspricht dabei einer nicht-linearen Funktion f seiner Eingabewerte x⁽¹⁾ ₁, x⁽¹⁾ ₂, x⁽¹⁾ ₃ und der Gewichtungsfaktoren w_i,j. Nach dem Erhalt von Eingabewerten x⁽¹⁾ ₁, x⁽¹⁾ ₂, x⁽¹⁾ ₃ führt ein Knoten x⁽²⁾ ₁, x⁽²⁾ ₂, x⁽²⁾ ₃ eine Summierung einer mit den Gewichtungsfaktoren wi,j gewichteten Multiplikation jedes Eingabewerts x⁽¹⁾ ₁, x⁽¹⁾ ₂, x⁽¹⁾ ₃ durch, wie durch folgende Funktion bestimmt: $x_{j}^{(n + 1)} = f (\sum_{i} x_{i}^{(n)} \cdot w_{i, j}^{(m, n)}) .$
Der Wichtungsfaktor w_i,j kann insbesondere eine reelle Zahl, insbesondere im Intervall von [-1;1] oder [0;1] liegen. Der Wichtungsfaktor $w_{i, j}^{(m, n)}$
bezeichnet das Gewicht der Kante zwischen dem i-ten Knoten einer m-ten Schicht 110,11,112 und einem j-ten Knoten der n-ten Schicht 110,111,112.
Insbesondere wird ein Ausgabewert eines Knotens x⁽²⁾ ₁, x⁽²⁾ ₂, x⁽²⁾ ₃ als Funktion f einer Knoten-Aktivierung, beispielsweise eine Sigmoidalfunktion oder eine lineare Rampenfunktion gebildet. Die Ausgabewerte x⁽²⁾ ₁, x⁽²⁾ ₂, x⁽²⁾ ₃ werden an den bzw. die Ausgabeknoten 128,129 übertragen. Erneut wird eine Summierung einer gewichteten Multiplikation jedes Ausgabewertes x⁽²⁾ ₁, x⁽²⁾ ₂, x⁽²⁾ ₃ als Funktion der Knoten-Aktivierung f und damit die Ausgabewerte x⁽³⁾ ₁, x⁽³⁾ ₂ berechnet.
Das hier gezeigte neuronale Netz TF ist ein Feedforward neuronales Netz, bei dem alle Knoten 111 die Ausgabewerte einer vorherigen Schicht in Form ihrer gewichteten Summe als Eingabewerte verarbeiten. Selbstredend können erfindungsgemäß auch andere neuronale Netztypen zum Einsatz kommen, bspw. Feedback-Netze, bei denen ein Eingabewert eines Knotens gleichzeitig auch sein Ausgabewert sein kann.
Das neuronale Netz TF kann mittels einer Methode des überwachten Lernens trainiert werden, um die Feldinformation bereitzustellen. Eine bekannte Vorgehensweise ist die Back-Propagation, die für alle Ausführungsbeispiele der Erfindung angewandt werden kann. Während des Trainings wird das neuronale Netz TF auf Trainingseingabedaten bzw. -werten angewandt und muss entsprechende, vorher bekannte Trainingsausgabedaten bzw. -werte erzeugen. Iterativ werden mittlere quadratische Fehler (mean square error - „MSE“) zwischen berechneten und erwarteten Ausgabewerten berechnet und einzelne Gewichtungsfaktoren so lange angepasst, bis die Abweichung zwischen berechneten und erwarteten Ausgabewerten unterhalb einer vorbestimmten Schwelle liegt.
Zur Bereitstellung von Trainingsdaten kann dabei auf empirische Daten und/oder simulierte Daten zurückgegriffen werden. So ist z.B. denkbar, das Magnetresonanzgerät 1 in eine EMC-Kammer anzuordnen und die Feldemissionen mit einer räumlich hoch-aufgelösten Messung zu charakterisieren. Aus dieser Messung ist sowohl die Feldinformation FI als auch die zugehörige Signatur S ableitbar. Gleichermaßen können solche Informationen durch eine Simulation der Feldemissionen des Magnetresonanzgeräts 1 gewonnen werden. Vorteilhafterweise werden die Feldemissionen für alle eine elektrisches und/oder magnetisches Feld aussende Komponenten des Magnetresonanzgeräts 1 separat gemessen bzw. simuliert und als separate Information bereitgestellt. Die durch Simulation bzw. Messung erhaltenen Feldprofile hängen maßgeblich von den Einstellungen des Magnetresonanzgeräts, von der durchgeführten Untersuchung oder von der Art und Anzahl der verwendeten Zusatzgeräte, der Lage des Patienten und Rüstsätze des Magnetresonanzgeräts 1 ab. Gelangen z.B. Teile eines Beatmungsgeräts in den Aufnahmebereich AB, weil der Patient beatmungspflichtig ist, kann dies deutliche Auswirkungen auf das emittierte elektrische und/oder magnetische Feld und damit die Trainings-Feldprofile haben. Gleiches gilt für die Art, Anzahl und Anordnung möglicher Lokalspulen oder die Ausgestaltung und Leistungsabgabe der Sendeeinrichtung 73. Weitere Einflussfaktoren betreffen den Raum, in dem das Magnetresonanzgerät 1 angeordnet ist und in dem die Untersuchung stattfindet. Entsprechend sollten die Trainings-Feldprofile möglichst viele unterschiedliche dieser Konfigurationen abbilden. Derartige Informationen betreffend die Einstellungen oder Konfiguration des Magnetresonanzgeräts 1, des Raumes, in welchem die Untersuchung stattfindet, oder die Art der Untersuchung oder die Eigenschaften des Patienten können als „Untersuchungsinformationen“ UI der trainierten Funktion als weitere Eingangsparameter zur Verfügung gestellt werden. Alternativ können für verschiedene Fallgruppen auch unterschiedliche trainierte Funktionen bereitgestellt werden, die durch ihren größeren Spezialisierungsgrad in einzelnen Situationen performanter sein können als eine alle diese Bedingungen abbildende globale trainierte Funktion TF. In diesem Fall kann, wie weiter oben erläutert, ein Auswahlschritt vorgesehen sein, der für den jeweiligen Anwendungsfall eine geeignete trainierte Funktion auswählt.
7 zeigt eine beispielhafte Ausgestaltung eines computer-implementierten Verfahrens zur Bereitstellung einer trainierten Funktion TF. Die Reihenfolge der Verfahrensschritte ist weder durch die dargestellte Abfolge noch durch die gewählte Nummerierung beschränkt. So kann die Reihenfolge der Schritte ggf. vertauscht und einzelne Schritte können weggelassen werden. Außerdem können ein oder mehrere Schritte, insbesondere eine Sequenz von Schritten, und optional das gesamte Verfahren wiederholt ausgeführt werden.
In Schritt T10 werden Trainingseingabedaten bereitgestellt, wobei die Trainingseingabedaten insbesondere eine Trainings-Signatur S und, optional, eine zugehörige Untersuchungsinformation UI umfassen. Die Trainings-Signatur S entspricht dabei einem durch ein Magnetresonanzgerät 1 emittierten elektrischen und/oder magnetischen Feld und wurde bevorzugt aus einem durch Simulation und/oder Messung bestimmten Feldprofil abgeleitet wurde.
In Schritt T20 werden Trainingsausgabedaten bereitgestellt, wobei die Trainingsausgabedaten mit den Trainingseingabedaten in Verbindung stehen, und insbesondere eine Feldinformation FI umfassen, die parallel zur Bestimmung der Trainingseingabedaten erstellt wurde. Dabei basieren die Trainingsausgabedaten insbesondere ebenfalls auf dem durch das Magnetresonanzgerät 1 emittierten, durch Simulation und/oder Messung bereitgestellten, elektrischen und/oder magnetischen Feld.
In einem Schritt T30 wird die trainierte Funktion TF auf die Trainingseingabedaten angewandt, um intermediäre Ausgabedaten zu erzeugen. Die intermediären Ausgebdaten entsprechen dabei der Feldinformation FI. Die trainierte Funktion TF kann bereits vortrainiert sein, d.h. es wurden bereits ein oder mehrere Parameter der trainierten Funktion TF durch das beschriebene Trainingsverfahren und/oder ein anderes Trainingsverfahren angepasst. Alternativ können der eine oder die mehreren Parameter der trainierten Funktion noch nicht mittels Trainingsdaten angepasst sein, insbesondere können der eine oder die mehreren Parameter durch einen konstanten Wert und/oder durch einen zufälligen Wert vorbelegt sein. Insbesondere können alle Parameter der trainierten Funktion TF noch nicht mittels Trainingsdaten angepasst sein, insbesondere können alle Parameter durch einen konstanten Wert und/oder durch einen zufälligen Wert vorbelegt sein.
In Schritt T40 werden diese intermediären Ausgabedaten mit den Trainingsausgabedaten verglichen, woraufhin die trainierte Funktion TF in Schritt T50 basierend auf dem Vergleich angepasst wird. Dies kann beispielsweise auf Grundlage eines Kostenfunktionals geschehen, das Abweichungen der Feldinformation FI in den intermediärem Ausgabedaten von jener in den Trainingsausgabedaten bestraft. Ein oder mehrere Parameter der trainierten Funktion TF können dann insbesondere so angepasst werden, dass das Kostenfunktional minimiert wird, beispielsweise mittels einer Rückpropagation (ein englischer Fachbegriff ist „back propagation“). Zur Minimierung des Kostenfunktionals wird der Vergleich für verschiedene paarweise Sätze aus Trainingsausgabedaten und Trainingsausgabedaten sowie intermediären Ausgabedaten durchgeführt, bis ein lokales Minimum des Kostenfunktionals erreicht ist und die trainierte Funktion TF zufriedenstellend arbeitet. In Schritt T60 wird die so angepasste trainierte Funktion TF schließlich bereitgestellt.
8 zeigt ein Trainingssystem TSYS zum Trainieren einer trainierten Funktion. Das dargestellte Trainingssystem TSYS ist dazu ausgebildet, eines oder mehrere der erfindungsgemäßen Verfahren auszuführen. Das Trainingssystem TSYS umfasst eine Schnittstelle TSYS.IF, eine Recheneinheit TSYS.CU sowie eine Speichereinheit TSYS.MU. Bei dem Trainingssystem TSYS kann es sich insbesondere um einen Computer, einen Mikrocontroller oder um einen integrierten Schaltkreis handeln. Alternativ kann es sich bei dem Trainingssystem TSYS um einen realen oder virtuellen Verbund von Computern handeln (ein englischer Fachbegriff für einen realen Verbund ist „Cluster“, ein englischer Fachbegriff für einen virtuellen Verbund ist „Cloud“). Bei einer Schnittstelle TSYS.IF kann es sich um eine Hardware- oder Softwareschnittstelle handeln (beispielsweise PCI-Bus, USB oder Firewire). Eine Recheneinheit SYS.CU, TSYS.CU kann Hardware-Element oder Software-Elemente aufweisen, beispielsweise einen Mikroprozessor oder ein sogenanntes FPGA (englisches Akronym für „Field Programmable Gate Array“). Eine Speichereinheit SYS.MU, TSYS.MU kann als nicht dauerhafte Arbeitsspeicher (Random Access Memory, kurz RAM) oder als dauerhafter Massenspeicher (Festplatte, USB-Stick, SD-Karte, Solid State Disk) realisiert sein. Das hier dargestellte Trainingssystem TSYS ist dazu ausgebildet, die Ausführungsbeispiele des Verfahren zum Trainieren einer trainierten Funktion TF auszuführen, indem die Schnittstelle TSYS.IF und die Recheneinheit TSYS.CU dazu ausgebildet sind, die jeweiligen Schritte des Verfahrens auszuführen.
Wo noch nicht explizit geschehen, jedoch sinnvoll und im Sinne der Erfindung, können einzelne Ausführungsbeispiele, einzelne ihrer Teilaspekte oder Merkmale mit einander kombiniert bzw. ausgetauscht werden, ohne den Rahmen der hiesigen Erfindung zu verlassen. Mit Bezug zu einem Ausführungsbeispiel beschriebene Vorteile der Erfindung treffen ohne explizite Nennung, wo übertragbar, auch auf andere Ausführungsbeispiele zu.

Claims

Computer-implementiertes Verfahren zur wenigstens teilweisen Unterdrückung eines von einem Magnetresonanzgerät (1) während einer Untersuchung emittierten elektrischen und/oder magnetischen Feldes mit den Schritten: Messen (S10) einer Signatur (S) des emittierten elektrischen und/oder magnetischen Feldes mit einer Sensoreinrichtung (71); Bereitstellen (S20) einer trainierten Funktion (TF), die dazu ausgebildet ist, basierend auf einer Signatur (S) eine Feldinformation (FI) zu erzeugen, welche Feldinformation (FI) auf das elektrische und/oder magnetischen Feld bezogen ist, das der jeweiligen Signatur (S) zugrunde liegt; Erzeugen (S30) einer Feldinformation (FI) für das emittierte elektrische und/oder magnetische Feld durch Eingeben der Signatur (S) in die trainierte Funktion (TF); Unterdrücken (S40) des emittierten elektrischen und/oder magnetischen Feldes durch Erzeugen eines elektrischen und/oder magnetischen Gegenfeldes (G) mit einer Sendeeinrichtung (73) basierend auf der Feldinformation (FI), wobei das Gegenfeld (G) derart bestimmt ist, dass es das emittierten elektrische und/oder magnetische Feld wenigstens teilweise unterdrückt.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Feldinformation (FI) umfasst: ein Feldprofil (FP) des emittierten elektrischen und/oder magnetischen Feldes und/oder einen oder mehrere Feldprofilparameter (FP-P), die ein Feldprofil (FP) des emittierten elektrischen und/oder magnetischen Feldes beschreiben; und das Gegenfeld (G) derart bestimmt ist, dass es das Feldprofil (FP) zumindest teilweise kompensiert.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Feldinformation (FI) umfasst: ein Gegenfeldprofil (GFP), das geeignet ist, das emittierte elektrische und/oder magnetische Feld wenigstens teilweise zu unterdrücken, und/oder einen oder mehrere Gegenfeldprofilparameter (GFP-P), die das Gegenfeldprofil (GFP) beschreiben; und das Gegenfeld (G) derart bestimmt ist, dass es dem Gegenfeldprofil (GFP) entspricht.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Feldinformation (FI) eine oder mehrere Steuerparameter umfasst, die geeignet sind, die Sendeeinrichtung (73) zum Erzeugen des elektrischen und/oder magnetischen Gegenfeldes (G) zu veranlassen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Signatur (S) eine Information über das von dem Magnetresonanzgerät (1) emittierten elektrischen und/oder magnetischen Felds in einem ersten Raumbereich umfasst; und die Feldinformation (FI) eine Information über das von dem Magnetresonanzgerät (1) emittierten elektrischen und/oder magnetischen Felds in einem zweiten, von dem ersten Raumbereich verschiedenen Raumbereich umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Feldinformation (FI) eine höhere räumliche Auflösung aufweist als die Auflösung des emittierten elektrischen und/oder magnetischen Feldes durch die gemessene Signatur (S) .
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Feldinformation (FI) eine Information über das emittierte elektrische und/oder magnetischen Feld bereitstellt, die von der in der Signatur (S) enthaltenen Information verschieden ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Unterdrücken (S40) des emittierten elektrischen und/oder magnetischen Feldes in einem definierten Raumbereich (FB) um das Magnetresonanzgerät (1) erfolgt, und der definierte Raumbereich (FB) insbesondere von einem Aufnahmebereich des Magnetresonanzgeräts (1) verschieden ist.
Verfahren nach Anspruch 8, bei dem das Messen der Signatur (S) bezüglich des Magnetresonanzgeräts (1) in einem Mess-Raumbereich (NB) erfolgt, der von dem definierten Raumbereich (FB) verschieden ist.
Verfahren nach Anspruch 9, bei dem der Mess-Raumbereich (NB) bezüglich des Magnetresonanzgeräts (1) einem Nahbereich entspricht; und der definierte Raumbereich (FB) bezüglich des Magnetresonanzgeräts (1) einem Fernbereich entspricht.
Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, bei dem die Feldinformation (FI) wenigstens eine Information bezogen auf den definierten Raumbereich (FB) und, optional zusätzlich bezogen auf den Mess-Raumbereich (NB) umfasst.
Computer-implementiertes Verfahren zum Anpassen einer trainierten Funktion (TF), mit den Schritten: Bereitstellen einer trainierten Funktion (TF); Bereitstellen einer Trainings-Signatur (T-S), wobei die Trainings-Signatur (T-S) eine Signatur eines von einem Magnetresonanzgerät (1) emittierten elektrischen und/oder magnetischen Feldes umfasst: Bereitstellen einer Trainings-Feldinformation (T-FI), welche Trainings-Feldinformation (T-FI) das elektrische und/oder magnetischen Feld kennzeichnet, das der Trainings-Signatur (T-S) zugrunde liegt, und insbesondere derart bestimmt ist, dass auf Grundlage der Trainings-Feldinformation eine wenigstens teilweise Unterdrückung des elektrischen und/oder magnetischen Feldes durch Erzeugen eines geeigneten Gegenfeldes (G) erfolgen kann; Erzeugen einer Feldinformation (FI) durch Eingeben der Trainings-Signatur (S) in die trainierte Funktion (TF); Vergleichen der erzeugten Feldinformation (FI) mit der Trainings-Feldinformation (T-FI); Anpassen der trainierten Funktion (TF) basierend auf dem Vergleich.
Magnetresonanzgerät (1) mit einer Unterdrückungsvorrichtung (70), die zur wenigstens teilweisen Unterdrückung eines von einem Magnetresonanzgerät (1) während einer Untersuchung emittierten elektrischen und/oder magnetischen Feldes ausgebildet ist, wobei die Unterdrückungsvorrichtung (70) eine Recheneinrichtung (72) sowie eine Sensoreinrichtung (71) und eine Sendeeinrichtung (73) aufweist, die jeweils mit der Recheneinrichtung (72) in Signalverbindung stehen, die Sensoreinrichtung (71) zur Messung einer Signatur (S) des von dem Magnetresonanzgerät (1) emittierten elektrischen und/oder magnetischen Feldes ausgebildet ist, und die Sendeeinrichtung (73) zur Erzeugung eines elektrischen und/oder magnetischen Gegenfeldes (G) ausgebildet ist; dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinrichtung (72) dazu ausgebildet ist: eine trainierte Funktion (TF) bereitzustellen (S20), die dazu ausgebildet ist, basierend auf der Signatur (S) eine Feldinformation (FI) des elektrische und/oder magnetischen Feld zu erzeugen; die Feldinformation (FI) durch Anwenden der trainierten Funktion (TF) auf die Signatur (S) zu erzeugen; und die Sendeeinrichtung (73) basierend auf der Feldinformation (FI) derart anzusteuern, dass das durch die Sendeeinrichtung (73) emittierte Gegenfeld (G) das emittierte elektrische und/oder magnetische Feld zumindest teilweise kompensiert (S40).
Computerprogrammprodukt, welches ein Programm umfasst und direkt in einen Speicher einer programmierbaren Recheneinrichtung einer Recheneinrichtung (72) ladbar ist, mit Programmmitteln, um ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12 auszuführen, wenn das Programm in der Recheneinrichtung der Recheneinrichtung (72) ausgeführt wird.
Computerlesbares Speichermedium, auf welchem von einer Recheneinrichtung (72) lesbare und ausführbare Programmabschnitte gespeichert sind, um alle Schritte des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 12 auszuführen, wenn die Programmabschnitte von der Recheneinrichtung (72) ausgeführt werden.