DE10360677A1 - Movement artifact correcting arrangement for magnetic resonance measurement, has marker system with mouthpiece and set of hollow bodies reflecting electromagnetic ray bundles and filled with material visible during measurement - Google Patents

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Abstract

The arrangement has a marker system with a mouthpiece and a set of hollow bodies reflecting electromagnetic ray bundles and filled with a material visible during a magnetic resonance measurement. Movements of a measurement object are detected by signals of detector fields and triangulation method. A correction device generates a correction signal that influences the measurement. An independent claim is also included for a method of reducing and/or correcting movement artifact in spatially resolved magnetic resonance measurement.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur Korrektur von Bewegungsartefakten bei ortsaufgelösten Kernspinresonanzmessungen. Derartige ortsaufgelöste Kernspinresonanzmessungen dienen insbesondere zur nicht-invasiven Strukturaufklärung im Bereich der Werkstoffprüfung und der Medizintechnik. Ein wichtiges Beispiel stellt die Magnetresonanztomografie (MRT) dar.The The invention relates to a method and an arrangement for correction of motion artifacts in spatially resolved nuclear magnetic resonance measurements. such spatially resolved Nuclear magnetic resonance measurements are used in particular for non-invasive measurements structure elucidation in the field of materials testing and medical technology. An important example is magnetic resonance imaging (MRT).

Eine Bewegung des zu vermessenden Objektes kann bei ortsaufgelösten Kernspinresonanzmessungen zu erheblichen Problemen mit der Bildqualität führen. Dies ist dadurch bedingt, dass in der Regel einzelne Bildpunkte oder Bildbereiche des zu vermessenden Objektes nacheinander vermessen werden, also beispielsweise durch ein sequenzielles Abtasten (Scan) einzelner Linien oder Ebenen des Objektes. Nach erfolgter Aufnahme werden dann meist die Bildinformationen der Linien bzw. Ebenen im Computer zu einem dreidimensionalen Bild zusammengesetzt. Sind jedoch die Linien bzw. Ebenen auf Grund einer Bewegung des zu vermessenden Objektes gegeneinander stark verschoben bzw. verkippt, so entstehen im rekonstruierten Bild sogenannte Bewegungsartefakte, also Unschärfen oder in der Realität nicht vorhandene Strukturen ("Ghosts"). Im Ortsfrequenzraum entspricht dem eine unerwünschte Veränderung von Betrag und Phase.A Movement of the object to be measured can be done with spatially resolved nuclear magnetic resonance measurements lead to significant image quality issues. This is due to that usually individual pixels or image areas of the to be measured Objects are measured successively, so for example by a sequential scan of individual lines or planes of the object. After taking the picture then usually the picture information the lines or layers in the computer to a three-dimensional image composed. But are the lines or planes due to a Movement of the object to be measured strongly shifted against each other or tilted, the so-called motion artefacts arise in the reconstructed image, so blurring or in reality nonexistent structures ("ghosts"). In the spatial frequency space corresponds to the one unwanted change of amount and phase.

Die ortsaufgelöste Kernspinresonanzmessung setzt also grundsätzlich voraus, dass sich das zu vermessende Objekt während der Durchführung des Scans im zu vermessenden Volumenbereich nicht nennenswert bewegt. In vielen Fällen ist diese Voraussetzung allerdings nicht erfüllt, da zwangsläufig Messungen an bewegten Objekten durchgeführt werden müssen.The spatially resolved Nuclear magnetic resonance measurement thus basically requires that that too measuring object during the implementation of the Scans in the volume area to be measured not significantly moved. In many cases However, this requirement is not met, as inevitably measurements be performed on moving objects have to.

Im Bereich der Pharmakologie beispielsweise ist es in vielen Fällen von Interesse, die Ausbreitung bestimmter, im MRT gut sichtbarer Wirkstoffe im Körper eines Versuchstieres zeitaufgelöst zu bestimmen. Bisher werden zu diesem Zweck die Versuchstiere häufig derart betäubt, dass ihre Bewegungen stark eingeschränkt sind.in the In the field of pharmacology, for example, it is in many cases of Interest, the spread of certain well-visible on MRI drugs in the body of a test animal time-resolved to determine. So far, the experimental animals often become so for this purpose stunned, that their movements are severely limited.

In der Humandiagnostik, wo MRT-Aufnahmen teilweise bis zu mehrere Stunden dauern können, ist diese Vorgehensweise dagegen nicht praktikabel. Insbesondere bei unkooperativen Patienten, wie Kindern oder älteren Menschen, werden daher Aufnahmen häufig durch spontane Bewegungen gestört und müssen wiederholt werden. Weiterhin lassen sich derartige Messungen nur schwer unterbrechen und anschließend fortsetzen, was jedoch bei längeren Messungen in der Praxis wünschenswert wäre.In of human diagnostics, where MRI scans sometimes take up to several hours can take however, this approach is impractical. Especially in uncooperative patients, such as children or the elderly, therefore, recordings often disturbed by spontaneous movements and must be repeated. Furthermore, such measurements can only be hard to interrupt and then continue, but what for longer Measurements in practice would be desirable.

Im Bereich der Werkstoffprüfung kann es interessant sein, durch Kernspinresonanzmessungen an bewegten Objekten beispielsweise Materialermüdungen zu untersuchen. Dies ist bislang nur für langsame Bewegungen mit kleiner Bewegungsamplitude möglich.in the Area of material testing It may be interesting to move through nuclear magnetic resonance measurements on For example, examine objects for material fatigue. This is so far only for slow movements with small amplitude of movement possible.

Zur Verhinderung bzw. Korrektur von Bewegungsartefakten werden bislang verschiedene Verfahren eingesetzt. Ein Verfahren, welches in mehreren Variationen eingesetzt wird, ist das sogenannte Navigator-Verfahren, welches aus den Druckschriften US 4,937,526 , US 5,539,312 und US 2003/0153826 A1 bekannt ist. Bei diesen Verfahren wird in regelmäßigen Abständen zwischen die Scans eine Navigator-Messung eingeschoben. Bei dieser Navigator-Messung wird die Position des zu messenden Objektes und die Verschiebung bzw. Rotation des Objektes im Vergleich zur vorhergehenden Navigator-Messung mittels verschiedener Referenzmessungen bestimmt. Diese Referenzmessungen können in verschiedenen Richtungen im Raum der Wellenvektoren (k-Raum) erfolgen. Im Anschluss an die Messung werden die während der Messung gesammelten Daten mittels der Informationen aus den Navigator-Messungen rechnerisch korrigiert. Dabei werden die Daten jedes Scans (beispielsweise die Daten einer Bildebene) mittels einer Koordinatentransformation entsprechend den Bewegungen, welche das Objekt während der Messung durchgeführt hat, im Raum verschoben und verkippt.Various methods have hitherto been used to prevent or correct motion artifacts. One method, which is used in several variations, is the so-called navigator method, which is known from the publications US 4,937,526 . US 5,539,312 and US 2003/0153826 A1 is known. In these procedures, a navigator measurement is inserted at regular intervals between the scans. In this navigator measurement, the position of the object to be measured and the displacement or rotation of the object in comparison to the previous navigator measurement is determined by means of various reference measurements. These reference measurements can be made in different directions in the space of the wave vectors (k-space). Following the measurement, the data collected during the measurement is computationally corrected using the information from the navigator measurements. In this case, the data of each scan (for example, the data of an image plane) by means of a coordinate transformation according to the movements that the object has performed during the measurement, moved in space and tilted.

Die Navigator-Verfahren sind mit verschiedenen Nachteilen behaftet. Ein wesentlicher Nachteil besteht darin, dass die Referenzmessungen zeitaufwändig sind und daher die Dauer der gesamten Messung erheblich erhöhen. Außerdem können mit Hilfe dieser Verfahren nur relativ kleine Bewegungen des Objektes nachträglich korrigiert werden.The Navigator methods have various disadvantages. A major disadvantage is that the reference measurements time consuming and therefore significantly increase the duration of the entire measurement. You can also use Help this method only relatively small movements of the object later Getting corrected.

Ein bekanntes Verfahren, mittels dessen Bewegungen des Objektes bereits während der Messung erkannt und korrigiert werden können, wird in US 2002/0118373 A1 beschrieben. Bei diesem Verfahren, welches insbesondere für die funktionelle MR-Tomografie eingesetzt wird, wird das Prinzip der Laser-Triangulation angewandt. Drei Laserdioden emittieren Lichtstrahlen auf jeweils einen Retro-Reflektor, von dem die Strahlen parallel zum jeweils einfallende Strahl zurück reflektiert und am Ort oder in der Nähe der Laserdioden detektiert werden. Die reflektierten Laserstrahlen werden unter Verwendung einer Zeilenkamera der detektiert. Bewegungen des Objektes lassen sich durch diese Methode in Echtzeit detektieren und korrigieren.A known method by means of which movements of the object can already be detected and corrected during the measurement is described in US 2002/0118373 A1 described. In this method, which is used in particular for functional MR tomography, the principle of laser triangulation is applied. Three laser diodes emit light beams to a respective retro-reflector, from which the beams are reflected back parallel to the respective incident beam and detected at the location or in the vicinity of the laser diodes. The reflected laser beams are detected using a line camera. Movements of the object can be detected and corrected in real time by this method.

Auch dieses Verfahren ist jedoch mit verschiedenen Nachteilen behaftet. So ist beispielsweise die Umrechnung der aus den Detektorsignalen des Triangulationssystems berechneten Bewegung des Objekts in das absolute Koordinatensystem des MR-Tomografen aufwändig, da die genaue Position des Triangulationssystems nur ungenügend bekannt ist. Weiterhin ist der Toleranzbereich für Bewegungen des Objektes durch die Größe der Retro-Reflektoren begrenzt. Zudem besteht die Gefahr, dass die am Objekt, beispielsweise dem Kopf eines Patienten, befestigten Retro-Reflektoren verrutschen oder ihre Positionen relativ zum Körpervolumen verändern, beispielsweise durch Bewegungen der Kopfhaut.However, this method also has various disadvantages. So is example se the conversion of the calculated from the detector signals of the triangulation system movement of the object in the absolute coordinate system of the MR tomograph consuming since the exact position of the triangulation system is insufficiently known. Furthermore, the tolerance range for movements of the object is limited by the size of the retro-reflectors. There is also the risk that the retro-reflectors fastened to the object, for example the head of a patient, slip or change their positions relative to the body volume, for example due to movements of the scalp.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Anordnung anzugeben, welche eine zuverlässige Verringerung bzw. Korrektur von Bewegungsartefakten bei ortsaufgelösten Kernspinresonanzmessungen ermöglicht. Das Verfahren soll eine Verfolgung der absoluten Position des Objektes im Koordinatensystem der Kernspinresonanzapparatur in Echtzeit ermöglichen. Insbesondere soll die Erfindung es ermöglichen, hochaufgelöste MR- Bilddaten von bewegungskritischen Objekten (z. B. einem Kopf eines lebenden Wirbeltieres oder Menschen) zu erhalten.task the invention is to provide a method and an arrangement, which is a reliable one Reduction or correction of motion artifacts in spatially resolved nuclear magnetic resonance measurements allows. The procedure is intended to keep track of the absolute position of the object in the coordinate system of the nuclear magnetic resonance apparatus in real time. In particular, the invention is intended to enable high-resolution MR image data of motion-critical Objects (eg a head of a living vertebrate or human) to obtain.

Diese Aufgabe wird insbesondere durch die in den beigefügten Patentansprüchen definierten Erfindungsgegenstände gelöst.These The object is in particular defined by the appended claims Invention objects solved.

Es wird eine Anordnung und ein Verfahren zur Verringerung bzw. Korrektur von Bewegungsartefakten bei ortsaufgelösten Kernspinresonanzmessungen vorgeschlagen. Die Anordnung weist eine Kernspinresonanzapparatur zur ortsaufgelösten Kernspinresonanzmessung mit einem Bereich zur Aufnahme eines Messobjektes (Probenraum) auf. Bei dieser Kernspinresonanzapparatur kann es sich beispielsweise um einen MR-Tomografen handeln, wie er in der Medizintechnik eingesetzt wird. Es kann sich jedoch auch um Kernspinresonanzapparaturen handeln, welche speziell für Materialuntersuchungen konzipiert sind.It is an arrangement and method for reduction or correction of motion artifacts in spatially resolved nuclear magnetic resonance measurements proposed. The arrangement has a nuclear magnetic resonance apparatus for spatially resolved nuclear magnetic resonance measurement with an area for receiving a measured object (sample space). at This nuclear magnetic resonance apparatus may, for example, order to act an MR tomograph, as used in medical technology becomes. However, it may also be nuclear magnetic resonance apparatus, which especially for Material investigations are designed.

Durch die Kernspinresonanzapparatur kann die Messung ortsaufgelöst erfolgen. Hierzu bestehen verschiedene Möglichkeiten. In handelsüblichen MR-Tomografen beispielsweise können gleichzeitig Signale von verschiedenen Orten des Messobjektes empfangen werden, welche aufgrund eines Gradienten des Magnetfeldes frequenzcodiert sind. Auf diese Weise lässt sich das Messobjekt beispielsweise Linie für Linie oder Ebene für Ebene "abscannen".By the nuclear magnetic resonance apparatus, the measurement can be spatially resolved. There are various possibilities for this. In commercially available MR tomographs for example simultaneously receive signals from different locations of the measurement object which are frequency-coded due to a gradient of the magnetic field are. That way For example, the measurement object is "scan" line by line or plane by plane.

Aber auch andere Arten der Ortsauflösung sind möglich. So kann beispielsweise das Messvolumen selbst durch geeignete Ausformung der Magnetfeldspulen auf wenige Kubikmikrometer oder Kubikmillimeter begrenzt sein. Um Informationen von verschiedenen Orten innerhalb des Messobjektes zu erhalten, wird das Messobjekt mittels einer Positionierungsvorrichtung geeignet verschoben bzw. gedreht. Derartige Vorrichtungen können insbesondere für Materialuntersuchungen eingesetzt werden.But Other types of spatial resolution are possible. Thus, for example, the measurement volume itself by suitable shaping of the magnetic field coils to a few cubic microns or cubic millimeters be limited. To get information from different places within of the object to be measured, the measurement object is determined by means of a Positioning device suitably moved or rotated. such Devices can especially for material investigations be used.

Mit dem Messobjekt wird ein Markersystem verbunden, welches mindestens ein divergierendes elektromagnetisches Strahlenbündel emittieren bzw. durch Reflexion einfallender elektromagnetischer Strahlen erzeugen kann. Unter Markersystem wird zumindest ein Marker verstanden sowie Befestigungsmittel, z. B. eine mechanische Halterung, über die das Markersystem an dem Messobjekt befestigt werden kann. Auch kann der Marker beispielsweise durch Kleben fixiert werden. Typischerweise handelt es sich bei den elektromagnetischen Strahlen um Licht einer oder mehrerer Wellenlängen vom infraroten bis in den ultravioletten Spektralbereich. Es ist von Vorteil, wenn ein hoher Prozentsatz der emittierten oder reflektierten Strahlungflussdichte des Strahlenbündels in einem engen Wellenlängenbereich liegt (z. B. 90% innerhalb eines Wellenlängenbereichs zwischen 810 nm und 830 nm). Vorzugsweise wird daher im Fall der Reflexion Licht einer definierten Wellenlänge in Richtung des Markersystems eingestrahlt. Das reflektierte bzw. emittierte Strahlenbündel ist vorzugsweise divergent, d. h. das Strahlenbündel kann gleichzeitig eine Mehrzahl von Detektorfeldern erreichen, die voneinander beabstandet angeordnet sind.With The measuring object is connected to a marker system, which at least emit a divergent electromagnetic beam or through Can generate reflection of incident electromagnetic radiation. Marker system is understood to mean at least one marker and fastening means, z. As a mechanical holder, via the marker system can be attached to the measurement object. Also, the marker, for example, by Gluing be fixed. Typically, it is the electromagnetic Rays around light of one or more wavelengths from infrared to the ultraviolet spectral range. It is an advantage if one high percentage of the emitted or reflected radiation flux density of the beam in a narrow wavelength range (eg 90% within a wavelength range between 810 nm and 830 nm). Preferably, therefore, in the case of reflection, light a defined wavelength irradiated in the direction of the marker system. The reflected or emitted beams is preferably divergent, i. H. the beam can simultaneously one Reach a plurality of detector arrays spaced from each other are arranged.

Bei dem Markersystem kann es sich um ein System handeln, welches eigene Lichtquellen (beispielsweise batteriebetriebene Leuchtdioden oder phosphoreszierende oder chemolumineszierende Substanzen) aufweist. Andererseits kann es sich auch um ein Markersystem handeln, welches von außen eingestrahlte elektromagnetische Strahlen reflektieren kann.at The marker system can be a system that has its own Light sources (for example, battery-powered light-emitting diodes or phosphorescent or chemiluminescent substances). On the other hand can it is also a marker system, which radiated from the outside can reflect electromagnetic radiation.

Weiterhin weist die Anordnung mindestens zwei räumlich getrennte Detektorfelder sowie ein oder mehrere bildgebende Systeme auf. Mittels dieser Detektorfelder soll es in Kombination mit den bildgebenden Systemen möglich sein, eine Information über die Position und/oder die Ausrichtung des Markersystems zu generieren. Beispielsweise kann es sich bei diesen Detektorfeldern und den bildgebenden Systemen um Kameras handeln, welche in regelmäßigen oder unregelmäßigen Abständen Bilder vom Probenraum aufnehmen. Das von dem Markersystem emittierte bzw. reflektierte Licht soll auf diesen Bildern detektierbar sein, so dass, beispielsweise mit Hilfe einer Bildverarbeitungssoftware, die Position des Markersystems bestimmbar ist. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass die Markersysteme als helle Flecken auf den Bildern erscheinen, deren Schwerpunkt jeweils automatisch bestimmt werden kann.Furthermore, the arrangement has at least two spatially separated detector fields and one or more imaging systems. By means of these detector fields, it should be possible in combination with the imaging systems to generate information about the position and / or the orientation of the marker system. For example, these detector fields and the imaging systems may be cameras which record images of the sample space at regular or irregular intervals. The light emitted or reflected by the marker system should be detectable on these images, so that the position of the marker system can be determined, for example with the aid of image processing software. This can be done, for example, by the marker systems appearing as bright spots on the images, each centered automatically can be determined.

Weiterhin kann es sich bei den Detektorfeldern auch um andere Arten von Detektoren handeln, beispielsweise um Zeilenkameras.Farther The detector fields may also be other types of detectors act, for example, line scan cameras.

Nach der beschriebenen Methode lässt sich in jedem Detektorfeld eine Positionsinformation über das Markersystem erzeugen. Die räumliche Trennung der Detektorfelder bewirkt, dass mindestens zwei verschiedene Positionsinformationen erzeugt werden. Aus den Positionen der Detektorsysteme und den Positionsinformationen über das Markersystem lässt sich mittels eines an sich bekannten Triangulationsverfahrens auf die Position des Markersystems schließen. Diese Berechnung erfolgt in der vorgeschlagenen Anordnung mittels einer Positionsbestimmungsvorrichtung, beispielsweise einem auf einem Personal Computer ausgeführten Bildverarbeitungssystem.To the method described In each detector field, position information about the Create marker system. The spatial Separation of the detector fields causes at least two different Position information to be generated. From the positions of the detector systems and the position information about leaves the marker system themselves by means of a triangulation method known per se close the position of the marker system. This calculation is done in the proposed arrangement by means of a position-determining device, for example, an image processing system running on a personal computer.

Soll neben der Position des Messobjektes auch eine Information über eine räumliche Ausrichtung gewonnen werden, so kann das Markersystem beispielsweise mehrere räumlich getrennte Bereiche (Marker) aufweisen, welche elektromagnetische Strahlen reflektieren bzw. emittieren. Diese räumlich getrennten Bereiche sollen von den Detektorfeldern auch räumlich getrennt wahrgenommen werden, beispielsweise in Form von räumlich getrennten Lichtflecken im Bild einer Kamera. Mittels der Positionsbestimmungsvorrichtung werden dann die Positionen der getrennten Bereiche des Markersystems separat ermittelt. Je nach Anzahl dieser Bereiche kann nun nicht nur die Position des Markersystems, sondern auch seine räumliche Ausrichtung bestimmt werden. In der Regel werden Markersysteme mit drei räumlich getrennten Bereichen verwendeten, um die Position und die Ausrichtung des Messobjektes in allen Raumrichtungen zu bestimmen.Should in addition to the position of the object to be measured also an information about a spatial Orientation can be obtained, for example, the marker system several spatially have separate regions (markers), which are electromagnetic radiation reflect or emit. These spatially separated areas should also be perceived spatially separated from the detector fields be, for example in the form of spatially separated light spots in the picture of a camera. By means of the position-determining device then the positions of the separate areas of the marker system determined separately. Depending on the number of these areas can not now only the position of the marker system, but also its spatial Alignment can be determined. As a rule, marker systems are used three spatially separated Areas used to determine the position and orientation of the measurement object to be determined in all spatial directions.

Diese Bestimmung der Position und/oder Ausrichtung kann während und/oder zwischen Sequenzen der Kernspinresonanzmessung zu verschiedenen Zeitpunkten erfolgen, wodurch sich mittels einer Bewegungsermittlungsvorrichtung (beispielsweise eines Personal Computers) eine Bewegung des Messobjektes detektieren lässt. Wird auf diese Weise festgestellt, dass sich das Messobjekt seit der letzten Positions- bzw. Orientierungsbestimmung bewegt hat (Translation und/oder Rotation), so kann mittels einer Korrekturvorrichtung ein Korrektursignal erzeugt werden, welches eine Betriebsweise der Kernspinresonanzapparatur entsprechend ändert. Diese Korrekturvorrichtung, beispielsweise ein oder der Personal Computer, kann ausgestaltet sein, geeignete Bewegungskorrektursignale zu erzeugen, um das Magnetfeld in der Kernspinresonanzapparatur (z. B. durch Anpassen eines oder mehrerer Magnetfeldgradienten) zu verändern. Der nächste Scan erfolgt dann z. B. an einem neuen Messort, beispielsweise in einer Ebene bzw. entlang einer Linie, welche entsprechend der Bewegung des Messobjektes angepasst ist. Al ternativ kann bei Kernspinresonanzapparaturen mit Positionierungsvorrichtung (siehe oben) auch die Position der Probe entsprechend angepasst werden, beispielsweise durch Translation oder Rotation.These Determination of position and / or orientation may be during and / or between sequences of nuclear magnetic resonance measurement to different Times occur, which is determined by means of a motion detection device (For example, a personal computer) a movement of the measurement object can detect. Is determined in this way that the measurement object since the last position or orientation determination has moved (Translation and / or rotation), so by means of a correction device a Correction signal are generated, which is a mode of operation of the nuclear magnetic resonance apparatus changes accordingly. This correction device, for example one or the staff Computer, may be configured, suitable motion correction signals to generate the magnetic field in the nuclear magnetic resonance apparatus (eg by adjusting one or more magnetic field gradients) to change. The next Scan is then z. B. at a new location, for example in a plane or along a line, which corresponds to the movement the measured object is adjusted. Al ternativ can in nuclear magnetic resonance apparatus with positioning device (see above) also the position of Sample can be adjusted accordingly, for example by translation or Rotation.

Die beschriebene Anordnung bietet den Vorteil, dass Bewegungen des Messobjektes in Echtzeit oder näherungsweise in Echtzeit, d. h. bereits während der Messung, erfasst werden können, so dass unmittelbar entsprechende Maßnahmen (Korrektur des Messverfahrens oder Korrektur der Position des Messobjektes) ergriffen werden können. Auch können die Korrekturmaßnahmen zwischen zwei oder mehreren Messungen durchgeführt werden.The arrangement described has the advantage that movements of the measurement object in real time or approximately in real time, d. H. already during the measurement, can be detected so that immediately appropriate measures (correction of the measuring method or correction of the position of the measurement object) can be taken. Also can the corrective actions between two or more measurements.

Beispielsweise können die für eine vollständige Untersuchung erforderlichen Informationen in mehreren Sequenzen der Kernspinresonanzmessung aufgenommen werden. Während einer Sequenz, zwischen zwei Sequenzen und/oder nach einigen Sequenzen kann eine Bewegungskorrektur durchgeführt werden. Die eigentliche Messung muss zu diesem Zweck nicht unterbrochen werden. Eine nachträgliche Korrektur der gewonnenen Daten ist i. d. R. nicht mehr erforderlich. Sie kann jedoch dennoch erfolgen, wobei wiederum die während der Messung gewonnenen Informationen über die Bewegung des Messobjektes genutzt werden können.For example can the for a complete Investigation required information in multiple sequences the nuclear magnetic resonance measurement are recorded. During one Sequence, between two sequences and / or after a few sequences a motion correction can be performed. The real one Measurement does not have to be interrupted for this purpose. A subsequent correction the data obtained is i. d. R. no longer required. she can However, in turn, which in turn obtained during the measurement information about the movement of the object to be measured can be used.

Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn das Markersystem reflektierende Eigenschaften aufweist. Dafür kann das Markersystem mindestens einen Marker aufweisen, welcher ausgestaltet ist, elektromagnetische Strahlen zu reflektieren. Unter Reflektieren ist dabei sinngemäß auch eine Streuung der auftreffenden elektromagnetischen Strahlen zu verstehen.When it has proven particularly advantageous if the marker system has reflective properties. The marker system can do this at least have a marker, which is designed, electromagnetic Reflect rays. Reflecting is analogously also a Scattering of the incident electromagnetic radiation to understand.

Weiterhin kann die Anordnung zusätzlich eine Quelle aufweisen, welche geeignet ist, ein elektromagnetisches Strahlenbündel zu emittieren, derart, dass das Markersystem von diesem Strahlenbündel erfasst wird. Insbesondere ist die Quelle so ausgestaltet, dass der gesamte Bereich, in dem sich das Markersystem bewegen kann, ausgeleuchtet wird.Farther the arrangement can additionally one Having a source capable of emitting an electromagnetic beam, such that the marker system detects this beam becomes. In particular, the source is designed so that the entire Area in which the marker system can move, is illuminated.

Diese Weiterbildung bietet den Vorteil, dass das Markersystem selbst keine Quelle elektromagnetischer Strahlen (z. B. eine Lichtquelle) aufweisen muss, wodurch das Markersystem technisch einfach gestaltet werden kann. Eine Batterie oder ähnliche Energiequelle ist nicht erforderlich.These Further education offers the advantage that the marker system itself does not Source of electromagnetic radiation (eg a light source), whereby the marker system can be designed technically simple. A battery or similar energy source not necessary.

Es lassen sich Anordnungen mit einer oder mehreren Quellen elektromagnetischer Strahlen einsetzen. Dabei kann es sich beispielsweise um eine oder mehrere Infrarotlampen handeln.Arrangements can be made with one or more sources of electromagnetic radiation put. This may be, for example, one or more infrared lamps.

Das bzw. die von der Quelle emittierten elektromagnetischen Strahlenbündel werden von den (bevorzugtermaßen nichtplanaren) Oberflächen des Markersystems derart reflektiert, dass die reflektierten elektromagnetischen Strahlenbündel wiederum divergent sind, wodurch diese von mehreren Detektorfeldern gleichzeitig erfasst werden können. Eine genaue Ausrichtung der Detektorfelder und der bildgebenden Systeme auf das Messobjekt hin ist nicht erforderlich.The or the electromagnetic radiation beams emitted by the source of the (preferred non-planar) surfaces of the marker system is reflected such that the reflected electromagnetic ray beam in turn are divergent, eliminating these from multiple detector fields can be recorded at the same time. A precise alignment of the detector fields and the imaging Systems on the DUT is not required.

Als besonders günstig hat es sich erwiesen, wenn das Markersystem zusätzlich von der Kernspinresonanzapparatur detektiert werden kann, d. h. wenn die Position und/oder Ausrichtung des Markersystems bezüglich dem Koordinatensystem der Kernspinresonanzapparatur durch eine oder mehrere Kernspinresonanzmessungen ermittelt werden kann. Auf diese Weise lässt sich durch eine oder mehrere Referenzmessungen (beispielsweise zu Anfang eines oder vor einem Kernspinresonanzmessvorgang) eine Korrelation zwischen den Positionsinformationen der Detektorfelder und dem Koordinatensystem der Kernspinresonanzapparatur herstellen. Die Positionsinformationen der Detektorfelder können also zu jedem Zeitpunkt durch eine einfache Koordinatentransformation in Koordinaten der Kernspinresonanzapparatur überführt werden. Dies erleichtert die Korrektur von Bewegungsartefakten (sowohl online wie auch nachträglich) erheblich.When very cheap it has been proven, if the marker system in addition to the nuclear magnetic resonance apparatus can be detected, d. H. if the position and / or orientation of the marker system the coordinate system of the nuclear magnetic resonance apparatus by one or several nuclear magnetic resonance measurements can be determined. To this Way lets by one or more reference measurements (for example Beginning of or before a nuclear magnetic resonance measurement) a correlation between the positional information of the detector fields and the coordinate system the nuclear magnetic resonance apparatus produce. The position information the detector fields can so at any time by a simple coordinate transformation be converted into coordinates of the nuclear magnetic resonance apparatus. This facilitates the correction of motion artifacts (both online and later) significantly.

Insbesondere wird vorgeschlagen, zusätzlich – durch eine ortsauflösende Kernspinresonanzmessung – die absolute Position und/oder Ausrichtung des Markersystems im Koordinatensystem der Kernspinresonanzapparatur zu bestimmen. Beispielsweise können auf diese Weise die Ursprünge und/oder Ausrichtungen der Koordinatensysteme des Markersystems und der Kernspinresonanzapparatur vor dem Beginn einer Messung eines Objektes oder Subjektes in Übereinstimmung gebracht werden. Z. B. wird das Koordinatensystem des Markersystems an das Koordinatensystem der Kernspinresonanzapparatur angepasst. Durch die Herstellung einer festen, bekannten Beziehung der Koordinatensysteme des Markersystems und der Kernspinresonanzapparatur ist es in jedem Fall möglich (und dies wird vorgeschlagen), für eine folgende Messung mit der Kernspinresonanzapparatur eine Transformationsvorschrift (z. B. eine Transformationsmatrix) festzulegen, mit der eine im Koordinatensystem des Markersystems festgestellte Bewegung (d. h. eine Bewegung des Objektes oder Subjektes) in eine auszuführende Bewegungskorrektur im Koordinatensystem der Kernspinresonanzapparatur transformiert wird.Especially is proposed in addition - by a spatially resolving Nuclear magnetic resonance measurement - the absolute position and / or orientation of the marker system in the coordinate system to determine the nuclear magnetic resonance apparatus. For example, you can this way the origins and / or Alignments of the coordinate systems of the marker system and the nuclear magnetic resonance apparatus before starting a measurement of an object or subject in accordance to be brought. For example, the coordinate system of the marker system becomes adapted to the coordinate system of the nuclear magnetic resonance apparatus. By producing a fixed, known relationship of the coordinate systems of the marker system and the nuclear magnetic resonance apparatus is in each Case possible (and this is suggested) for a following measurement with the nuclear magnetic resonance apparatus a transformation rule (eg a transformation matrix), with which one in the Coordinate system of the marker system (i.e. a movement of the object or subject) into a movement correction to be performed is transformed in the coordinate system of the nuclear magnetic resonance apparatus.

Insbesondere im Fall dieser Transformation wird bevorzugt, eine zur Bestimmung der Messinformation in der Kernspinresonanzapparatur vorgesehene Messeinrichtung (z. B. ein System von Auslesespulen, die zum Auslesen der Messinformation ein Magnet-Gradientenfeld erzeugen) derart anzusteuern, dass ein von der Messeinrichtung erzeugtes Messfeld (insbesondere das Mag net-Gradientenfeld) vor und nach der zu korrigierenden Bewegung dieselbe Position und/oder Ausrichtung relativ zu dem Koordinatensystem des Markersystems (und damit relativ zu dem Objekt oder Subjekt) hat.Especially in the case of this transformation, it is preferable to use one for determination the measurement information provided in the nuclear magnetic resonance apparatus Measuring device (eg a system of readout coils for reading the measurement information generate a magnetic gradient field) to drive in such a way that a measuring field generated by the measuring device (in particular the magnetic gradient field) before and after the movement to be corrected the same position and / or orientation relative to the coordinate system of the marker system (and thus relative to the object or subject) Has.

Um die Koordinatensysteme des Markersystems und der Kernspinresonanzapparatur in eine definierte Beziehung zueinander zu setzen, wird vorzugsweise das Markersystem "sichtbar" für die Kernspinresonanzapparatur gemacht. Wiederum ist es sinnvoll, wenn dabei getrennte Bereiche (Marker) des Markersystems in der Kernspinresonanzapparatur getrennt sichtbar gemacht werden können. Auf diese Weise lässt sich wiederum nicht nur eine Position des Markersystems, sondern auch eine räumliche Ausrichtung des Markersystems im Koordinatensystem der Kernspinresonanzapparatur bestimmen.Around the coordinate systems of the marker system and the nuclear magnetic resonance apparatus in a defined relationship to each other is preferably the marker system "visible" for the nuclear magnetic resonance apparatus made. Again, it makes sense to have separate areas (Marker) of the marker system in the nuclear magnetic resonance apparatus can be made visible. That way not only a position of the marker system, but also a spatial Alignment of the marker system in the coordinate system of the nuclear magnetic resonance apparatus determine.

Das Markersystem kann beispielsweise so gestaltet sein, dass bestimmte Bereiche des Markersystems aus einem Material hergestellt sind, welches in der Kernspinresonanzapparatur mit einem hohen Kontrast sichtbar gemacht werden kann. Insbesondere kann es sich dabei um ein protonenreiches Material (beispielsweise um einen Kohlenwasserstoff mit einer hohen Dichte von Wasserstoffatomen oder um Wasser) handeln.The Markersystem can for example be designed so that certain Areas of the marker system are made of a material, which in the nuclear magnetic resonance apparatus with a high contrast can be made visible. In particular, this may be a proton-rich material (for example, a hydrocarbon with a high density of hydrogen atoms or water).

Durch die beschriebene Anordnung lassen sich Bewegungsartefakte weitgehend, aber i. d. R. nicht vollständig, eliminieren. Verbleibende Unschärfen in den durch Kernspinresonanztomografie gewonnenen Bildinformationen sind häufig dadurch bedingt, dass die Detektorfelder (beispielsweise Kameras) ein Bildrauschen aufweisen, oder dass Vibrationen die Qualität der Positionsinformationen negativ beeinflussen.By the arrangement described allows movement artifacts to be largely but i. d. R. not complete, eliminate. Remaining blurs in the image information obtained by nuclear magnetic resonance tomography are common due to the fact that the detector fields (for example cameras) have image noise, or that vibration is the quality of the position information influence negatively.

Diese verbleibenden Unschärfen bzw. Bewegungsartefakte lassen sich durch eine Weiterbildung zusätzlich verringern, wobei ein Referenzmarkersystem fest mit der Kernspinresonanzapparatur verbunden wird. Das Referenzmarkersystem soll derart ausgestaltet sein, dass es wiederum mindestens ein elektromagnetisches Strahlenbündel emittieren bzw. reflektieren kann, wobei das Referenzmarkersystem vorteilhafter Weise ähnliche oder baugleich ausgestaltet ist wie das Markersystem. Das Referenzmarkersystem soll derart angeordnet sein, dass die Position des Referenzmarkersystems mittels der Detektorfelder bestimmbar ist.These remaining blurs or movement artefacts can be additionally reduced by further training, wherein a reference marker system is fixed to the nuclear magnetic resonance apparatus is connected. The reference marker system is designed in this way be that in turn emit at least one electromagnetic beam or reflect, wherein the reference marker system is more advantageous Way similar or structurally identical as the marker system. The reference marker system should be arranged such that the position of the reference marker system can be determined by means of the detector fields.

Weiterhin kann die Anordnung eine Rauschkorrekturvorrichtung (beispielsweise ein Bildverarbeitungssystem, welches von einem Personal Computer ausgeführt wird) aufweisen, welche scheinbare Schwankungen der festgestellten Position und/oder Ausrichtung des mit dem Messobjekt verbundenen Markersystems, welche nicht durch die Bewegung des Messobjektes selbst verursacht sind, korrigieren oder verringern soll. Diese Korrektur kann dadurch erfolgen, dass zeitgleich oder zeitnah zur Bestimmung der Position und/oder Ausrichtung des Markersystems eine Bestimmung der Position und/oder Ausrichtung des Referenzmarkersystems erfolgt. Da das Referenzmarkersystem seine Position und Ausrichtung im Koordinatensystem der Kernspinresonanzapparatur i. d. R. nicht verändert, lassen sich dennoch festgestellte Schwankungen in der Position und/oder Ausrichtung des Referenzmarkersystems als unerwünschtes Rauschen oder Vibrationen einordnen, welche gleichzeitig auch den ermittelten Positionen und/oder Ausrichtungen des Markersystems überlagert sind. Durch einfache Differenzbildung zwischen den Positionen des Referenzmarkersystems und den Positionen des Markersystems lassen sich derartige Artefakte fast vollständig eliminieren, wodurch die Bildqualität erheblich gesteigert wird.Farther For example, the device may include a noise correction device (for example an image processing system executed by a personal computer) show what apparent fluctuations in the detected position and / or alignment of the marker system connected to the measurement object, which is not caused by the movement of the measurement object itself should be, correct or reduce. This correction can be done by that at the same time or in time to determine the position and / or Alignment of the marker system a determination of position and / or orientation of the reference marker system. Because the reference marker system its Position and orientation in the coordinate system of the nuclear magnetic resonance apparatus i. d. R. not changed, can nevertheless be detected fluctuations in the position and / or Orientation of the reference marker system as unwanted noise or vibration arrange, which at the same time the determined positions and / or Superimposed alignments of the marker system are. By simple difference between the positions of the Leave the reference marker system and the positions of the marker system Almost eliminate such artifacts, causing the picture quality is significantly increased.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung betrifft die Gestaltung eines Markers, insbesondere eines Markers für das oben beschriebene Markersystem. Dieses Markersystem kann insbesondere einen oder mehrere Hohlkörper mit einem Hohlraum zur Verwendung als Marker aufweisen. Der Hohlkörper ist derart ausgestaltet, dass er mindestens ein den Hohlraum umgebendes, elektromagnetische Strahlen reflektierendes Material aufweist. Bei dem Marker kann es sich beispielsweise um eine Hohlkugel (z. B. mit zentriertem Hohlraum) handeln.A Another advantageous embodiment of the invention relates to the design a marker, in particular a marker for the marker system described above. This marker system can in particular one or more hollow body with a cavity for use as a marker. The hollow body is configured such that it at least one surrounding the cavity, having electromagnetic radiation reflective material. In which Markers may be, for example, a hollow sphere (eg with centered cavity) act.

Das den Hohlraum umgebende elektromagnetische Strahlen reflektierende Material muss nicht die Wand des Hohlraums bilden. Vielmehr kann zwischen dem reflektierenden Material und dem Hohlraum auch ein weiteres Material angeordnet sein. Insbesondere ist es möglich, dass lediglich die Oberfläche des Hohlkörpers die Strahlung reflektiert.The reflecting the cavity surrounding electromagnetic radiation Material does not have to form the wall of the cavity. Rather, it can between the reflective material and the cavity also be arranged further material. In particular, it is possible that only the surface of the hollow body the radiation reflects.

Das reflektierende Material soll reflektierende Eigenschaften für die eingestrahlten elektromagnetischen Strahlen aufweisen. Besonders vorteilhaft ist es, wenn es sich dabei um infrarote Strahlung handelt und beispielsweise die Oberfläche des Hohlkörpers in diesem Wellenlängenbereich (beispielsweise bei 820 nm) ein hohes Reflexionsvermögen aufweist.The reflective material is intended to reflect reflective properties for the irradiated have electromagnetic radiation. Is particularly advantageous it, when it comes to infrared radiation and for example the surface of the hollow body in this wavelength range (for example at 820 nm) has a high reflectivity.

Weiterhin ist der Hohlraum des Hohlkörpers vorzugsweise mit einem Material gefüllt, welches durch eine Kernspinresonanzmessung detektierbar ist. Wie oben beschrieben, kann es sich dabei beispielsweise um einen Kohlenwasserstoff mit hoher Protonendichte und/oder um Wasser handeln, welches zur Erhöhung der Protonendichte dotiert wurde. Alternativ oder zusätzlich können jedoch auch andere Flüssigkeiten verwendet werden, welche im MR-Tomografen detektierbar sind.Farther the cavity of the hollow body is preferably filled with a material, which is detectable by a nuclear magnetic resonance measurement. As described above, it may be, for example, a hydrocarbon act with high proton density and / or water, which is to increase the proton density was doped. Alternatively or additionally, however also other liquids can be used, which are detectable in the MR tomograph.

Die Befestigung des Markersystems am Messobjekt stellt häufig ein beachtliches technisches Problem dar. Insbesondere bei ortsaufgelösten Kernspinresonanzmessungen an Wirbeltieren oder Menschen muss diese Befestigung so erfolgen, dass auch eine Verschiebung der Haut relativ zum Muskelgewebe oder Skelett die Positionsbestimmung nicht negativ beeinflusst.The Attachment of the marker system to the measurement object is often a problem Considerable technical problem. Especially with spatially resolved nuclear magnetic resonance measurements to vertebrates or humans, this attachment must be done that also involves a shift of the skin relative to the muscle tissue or Skeleton does not affect the position determination negatively.

Dabei hat es sich insbesondere bei Untersuchungen des Kopfes als besonders vorteilhaft herausgestellt, wenn das Markersystem ein zur Platzierung innerhalb des Mundes ausgestaltetes Mundstück und eine außerhalb des Mundes zu platzierende Befestigungsvorrichtung aufweist, wobei die Befestigungsvorrichtung und das Mundstück fest miteinander verbunden sind. An der Befestigungsvorrichtung des Markersystems kann mindestens ein Marker (beispielsweise ein Marker in einer der oben beschriebenen Ausgestaltungen) befestigt sein, der mindestens ein elektromagnetisches Strahlenbündel emittieren bzw. reflektieren kann. Es kann sich dabei beispielsweise um eine Anordnung von drei der oben beschriebenen Hohlkörpern handeln. Diese Hohlkörper sollen derart an der Befestigungsvorrichtung angeordnet sein, dass sie voneinander beabstandet sind. Auf diese Weise können sie von den Detektorfeldern räumlich ausreichend getrennt wahrgenommen werden und ihre Positionen sind daher gut bestimmbar. Insbesondere sollten die Hohlkörper nicht in einer Linie angeordnet sein, so dass die Ausrichtung des Markersystems in allen drei Raumrichtungen bestimmbar ist.there it has been especially in investigations of the head as special Advantageously, when the marker system for placement mouthpiece decorated inside the mouth and one outside of the mouth to be placed fastening device, wherein the fastening device and the mouthpiece firmly connected are. At the attachment device of the marker system can at least a marker (for example, a marker in one of those described above Embodiments), the at least one electromagnetic Emit radiation bundles or can reflect. It may be, for example, a Arrangement of three of the above-described hollow bodies act. These hollow bodies are intended be arranged on the fastening device that they spaced apart from each other. That way they can get off the detector fields spatial are sufficiently separated and their positions are therefore easily determinable. In particular, the hollow bodies should not be in be arranged in a line, so that the orientation of the marker system can be determined in all three spatial directions.

Die Befestigung im Mund des Wirbeltieres oder Patienten gewährleistet eine gute Fixierung des Markersystems relativ zum Schädelknochen und Gehirn, was insbesondere bei Aufnahmen im Kopfbereich von Vorteil ist. Bei Wirbeltieren und nichtkooperativen Patienten (beispielsweise älteren Patienten oder Kindern) kann das innerhalb des Mundes zu platzierende Mundstück zusätzlich noch mittels eines Unterdruckes am Gaumen oder Kiefer befestigt werden. Mit dieser schmerzlosen Fixierung lässt sich die Dauerhaftigkeit der Positionierung des Markersystems weiter verbessern.The Attachment in the mouth of the vertebrate or patient ensured a good fixation of the marker system relative to the skull bone and brain, which is particularly beneficial when shooting in the head area is. In vertebrates and non-cooperative patients (eg elderly patients or children) In addition, the mouthpiece to be placed inside the mouth can still be added be attached by means of a negative pressure on the palate or jaw. With this painless fixation can be the durability further improve the positioning of the marker system.

Geeignete Mundstücke werden beispielsweise von der Medical Intelligence GmbH, Feyerabendstraße 13–15, 86830 Schwabmünchen, Deutschland, angeboten.suitable Mouthpieces are for example from Medical Intelligence GmbH, Feyerabendstraße 13-15, 86830 Schwab Munich, Germany, offered.

Neben den beschriebenen Anordnungen und dem Verfahren gehört zum Umfang der Erfindung ein Computerprogramm, das bei Ablauf auf einem Computer oder Computer-Netzwerk diejenigen Teile des erfindungsgemäßen Verfahrens in einer seiner Ausgestaltungen ganz oder teilweise ausführt, die eine Ansteuerung der beteiligten Vorrichtungen und/oder eine Verarbeitung der erhaltenen Informationen betreffen.In addition to the described arrangements and the method belongs to the scope of the inventions A computer program which, when running on a computer or computer network, completely or partially executes those parts of the method according to the invention in one of its embodiments, which relate to an activation of the devices involved and / or a processing of the information obtained.

Weiterhin gehört zum Umfang der Erfindung ein Computerprogramm mit Programmcode-Mitteln, um diejenigen Teile des erfindungsgemäßen Verfahrens, die eine Ansteuerung der beteiligten Vorrichtungen und/oder eine Verarbeitung der erhaltenen Informationen betreffen, ganz oder teilweise durchzuführen, wenn das Programm auf einem Computer oder Computer-Netzwerk ausgeführt wird. Insbesondere können die Programmcode-Mittel auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert sein.Farther belongs to the scope of the invention, a computer program with program code means to those parts of the method according to the invention, the one driving involved devices and / or processing of the obtained Information shall apply in whole or in part, if the program runs on a computer or computer network. In particular, you can the program code means stored on a computer readable medium be.

Außerdem gehört zum Umfang der Erfindung ein Datenträger, auf dem eine Datenstruktur gespeichert ist, die nach einem Laden in einen Arbeits- und/oder Hauptspeicher eines Computers oder Computer-Netzwerkes diejenigen Teile des erfindungsgemäßen Verfahrens, die eine Ansteuerung der beteiligten Vorrichtungen und/oder eine Verarbeitung der erhaltenen Informationen betreffen, ganz oder teilweise ausführen kann.Also belongs to the scope the invention a data carrier, on which a data structure is stored after a load in a working and / or main memory of a computer or computer network those parts of the method according to the invention, the one driving involved devices and / or processing of the obtained Information can affect, in whole or in part.

Auch gehört zum Umfang der Erfindung ein Computerprogramm-Produkt mit insbesondere auf einem maschinenlesbaren Träger gespeicherten Programmcode-Mitteln, um diejenigen Teile des erfindungsgemäßen Verfahrens, die eine Ansteuerung der beteiligten Vorrichtungen und/oder eine Verarbeitung der erhaltenen Informationen betreffen, ganz oder teilweise durchzuführen, wenn das Programm auf einem Computer oder Computer-Netzwerk ausgeführt wird.Also belongs to the scope of the invention, a computer program product, in particular on a machine-readable carrier stored program code means to those parts of the method according to the invention, the one control of the devices involved and / or a Processing of the information received, in whole or in part perform, if the program is running on a computer or computer network.

Dabei wird unter einem Computer-Programmprodukt das Programm als handelbares Produkt verstanden. Es kann grundsätzlich in beliebiger Form vorliegen, so zum Beispiel auf Papier oder einem computerlesbaren Datenträger und kann insbesondere über ein Datenübertragungsnetz verteilt werden.there Under a computer program product, the program is considered tradable Product understood. It can basically be in any form so for example on paper or a computer-readable disk and can in particular over a data transmission network be distributed.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, die in den Figuren schematisch dargestellt sind. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die Beispiele beschränkt. Gleiche Bezugsziffern in den einzelnen Figuren bezeichnen dabei gleiche oder funktionsgleiche bzw. hinsichtlich ihrer Funktionen einander entsprechende Elemente. Im Einzelnen zeigt:in the The invention will be explained in more detail below with reference to exemplary embodiments which are shown schematically in the figures. However, the invention is not limited to the examples. The same reference numerals in the individual figures indicate same or functionally identical or with regard to their functions corresponding elements. In detail shows:

1 eine Draufsicht einer Anordnung zur Korrektur von Bewegungsartefakten von Kernspinresonanzmessungen mittels eines Kamerasystems, eines Beleuchtungssystems und einer Bildverarbeitung sowie eines Markersystems; 1 a plan view of an arrangement for correcting motion artifacts of nuclear magnetic resonance measurements by means of a camera system, a lighting system and an image processing and a marker system;

2 eine Draufsicht einer zu 1 alternativen Anordnung mit einer einzelnen diffusen Lichtquelle; 2 a top view to one 1 alternative arrangement with a single diffuse light source;

3 einen Hohlkörper mit einer gekrümmten, reflektierenden Oberfläche und einer Füllung eines in der Kernspinresonanzmessung sichtbaren Materials als Marker; 3 a hollow body having a curved, reflective surface and a filling of a visible material in the nuclear magnetic resonance measurement as a marker;

4 ein mittels einer Vakuumvorrichtung fixierbares Markersystem mit einem Mundstück; und 4 a fixable by means of a vacuum device marker system with a mouthpiece; and

5 einen Ablaufplan einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens. 5 a flowchart of an embodiment of the method according to the invention.

1 zeigt eine bevorzugte Ausgestaltung einer Anordnung zur Verringerung von Bewegungsartefakten. Eine Kernspinresonanzapparatur 110 für ortsaufgelöste Kernspinresonanzmessungen weist einen Probenraum 112 für die Aufnahme eines Messobjektes 114 (in diesem Fall schematisch als Kopf dargestellt) auf. Als Kernspinresonanzapparatur wird in diesem Fall ein Siemens Magnetom 3T Whole Body System des Herstellers Siemens Medical Systems GmbH eingesetzt. 1 shows a preferred embodiment of an arrangement for reducing motion artifacts. A nuclear magnetic resonance apparatus 110 for spatially resolved nuclear magnetic resonance measurements has a sample space 112 for taking a measurement object 114 (schematically shown as head in this case). As a nuclear magnetic resonance apparatus in this case, a Siemens Magnetom 3T Whole Body System of the manufacturer Siemens Medical Systems GmbH is used.

Die Kernspinresonanzapparatur ist verbunden mit einer Steuerungselektronik 116, welche eine zentrale Steuerungseinheit 118, ein Messdaten-Erfassungssystem 120 und eine Messungspositionierungsvorrichtung 122 aufweist.The nuclear magnetic resonance apparatus is connected to a control electronics 116 which is a central control unit 118 , a measurement data acquisition system 120 and a measurement positioning device 122 having.

Zwei mit geeigneten Infrarotobjektiven 124, 126 ausgestattete digitale Kamerasysteme 128, 130 sowie zwei diffuse infrarote Lichtquellen 132, 134 sind auf einer Positionierungsschiene 136 fixiert. Die Positionierungsschiene wird im Abstand von 4 Metern vom Zentrum der Magnetfeldspulen installiert, wo nur noch ein Magnetfeld von 10 mT zu verzeichnen ist. Diese Maßnahme ist erforderlich, damit die Magnetkräfte auf Komponenten der Kamerasysteme nicht zu einer Beschädigung oder Dejustage der Anordnung führen. Es werden geschirmte Kabel eingesetzt, um negative Auswirkungen der Magnetfelder auf die Datensignale der Kamerasysteme zu verringern.Two with suitable infrared lenses 124 . 126 equipped digital camera systems 128 . 130 and two diffuse infrared light sources 132 . 134 are on a positioning rail 136 fixed. The positioning rail is installed at a distance of 4 meters from the center of the magnetic field coils, where only a magnetic field of 10 mT can be observed. This measure is necessary so that the magnetic forces on components of the camera systems do not lead to damage or misalignment of the arrangement. Shielded cables are used to reduce negative effects of the magnetic fields on the data signals of the camera systems.

Am Messobjekt 114 ist ein Markersystem 138 fixiert, wobei das Markersystem drei mit einer Infrarot-reflektierenden Oberfläche versehene Marker 140 aufweist. Die Kamerasysteme 128, 130 und die Lichtquellen 132, 134 sind so ausgerichtet, dass die Marker 140 sich im Bildfeld der Kamerasysteme 128, 130 und im Lichtkegel der Lichtquellen 132, 134 befinden.At the measuring object 114 is a marker system 138 fixed, wherein the marker system three provided with an infrared-reflective surface markers 140 having. The camera systems 128 . 130 and the light sources 132 . 134 are aligned so that the markers 140 in the field of view of the camera systems 128 . 130 and in the light cone of the light sources 132 . 134 are located.

Die Kamerasysteme 128, 130 sind verbunden mit einem Personal Computer 142, welcher ein Bildverarbeitungssystem 144 und eine zentrale Recheneinheit 146 aufweist. Der Personal Computer 142 ist mit der Steuerungselektronik 116 verbunden.The camera systems 128 . 130 are connected to a personal computer 142 which is an image processing system 144 and a central processing unit 146 having. The personal computer 142 is with the control electronics 116 connected.

Während der Kernspinresonanzmessung (beispielsweise nach Aufnahme jeder Bildebene bei einer MR-Tomografie oder in bestimmten Zeitabständen während der Aufnahme einer Bildebene) wird die Position der Marker 140 mit Hilfe des Bildverarbeitungssystems 144 bestimmt. Dazu wird mit Hilfe der Objektive 124, 126 das von den diffusen infraroten Lichtquellen 132, 134 emittierte und von den Markern 140 reflektierte Licht auf die CCD-Chips der digitalen Kamerasysteme 128, 130 projiziert. Das Bildverarbeitungssystem 144 registriert somit die Marker 140 als helle Flecke im Bildbereich und kann die Position der Marker 140 beispielsweise durch Bestimmung des Schwerpunkts der hellen Flecke im jeweiligen Koordinatensystem der Kamerasysteme 128, 130 bestimmen. Somit ist die Raumrichtung bekannt, unter der jeder Marker 140 von jedem Kamerasystem 128, 130 aus betrachtet erscheint.During Nuclear Magnetic Resonance (for example, after each image plane is taken in MRI or at certain intervals during image plane acquisition), the position of the markers becomes 140 with the help of the image processing system 144 certainly. This is done with the help of the lenses 124 . 126 that of the diffuse infrared light sources 132 . 134 emitted and from the markers 140 reflected light on the CCD chips of digital camera systems 128 . 130 projected. The image processing system 144 thus registers the markers 140 as bright spots in the image area and can change the position of the markers 140 for example, by determining the center of gravity of the bright spots in the respective coordinate system of the camera systems 128 . 130 determine. Thus, the spatial direction is known under which each marker 140 from every camera system 128 . 130 looks from.

Für die Bestimmung der absoluten Position der Marker 140 im Raum wird nun ein herkömmliches Triangulationsverfahren eingesetzt. Ausgehend von jedem Kamerasystem 128, 130 wird eine virtuelle Gerade in die Raumrichtung gezogen, in der der Mar ker von dem jeweiligen Kamerasysteme aus betrachtet erscheint. Die Position des Markers 140 ergibt sich aus dem Schnittpunkt dieser Geraden und aus der bekannten Position der Kamerasysteme 128, 130. Wenn die Position und die Winkelstellung der Kameras 128, 130 nicht genau bekannt ist, kann die Positionsbestimmung auch mittels einer Referenzmessung an einem (in 1 nicht dargestellten) Referenzmarkersystem kalibriert werden.For the determination of the absolute position of the markers 140 In the room now a conventional triangulation method is used. Starting from every camera system 128 . 130 a virtual straight line is drawn in the direction in which the marker appears from the respective camera system. The position of the marker 140 results from the intersection of this line and from the known position of the camera systems 128 . 130 , When the position and the angular position of the cameras 128 . 130 is not exactly known, the position determination can also by means of a reference measurement on a (in 1 not shown) reference marker system are calibrated.

Wenn auf diese Weise die Positionen aller drei Marker 140 des Markersystems 138 bestimmt worden sind, ist die Position und Ausrichtung des Messobjektes 114 für diesen Zeitpunkt ausreichend bestimmt. Um die Genauigkeit der Messung der Position und der Ausrichtung des Markersystems 138 weiter zu erhöhen, kann ein mit der Kernspinresonanzapparatur 110 fest verbundenes Referenzmarkersystem 148 herangezogen werden. Durch Vergleich der gemessenen Position und Ausrichtung des Markersystems 138 mit der gemessenen Position und Ausrichtung des Referenzmarkersystems 148 lassen sich Artefakte, die nicht durch Bewegungen des Messobjektes 114 entstehen (sondern durch Rauschen, Vibrationen etc.) vermeiden bzw. verringern.If in this way the positions of all three markers 140 of the marker system 138 have been determined is the position and orientation of the measurement object 114 sufficiently determined for that time. To the accuracy of measuring the position and orientation of the marker system 138 can further increase, one with the nuclear magnetic resonance apparatus 110 firmly connected reference marker system 148 be used. By comparing the measured position and orientation of the marker system 138 with the measured position and orientation of the reference marker system 148 let artifacts that are not caused by movements of the measurement object 114 arise (but by noise, vibration, etc.) Avoid or reduce.

Wenn sich die Positionen und die Ausrichtungen des Markersystems 140 zwischen zwei Messungen (beispielsweise vor und nach dem MR-Scans einer Ebene des Messobjektes 114) verändert haben, so lässt sich dies mittels der beschriebenen Anordnung leicht feststellen. Dementsprechend werden geeignete Korrekturmaßnahmen ergriffen. Dies erfolgt dadurch, dass die zentrale Recheneinheit 146 die Veränderung der Position und Ausrichtung des Messobjektes 114 in geeignete Korrektursignale für die Steuerungselektronik 116 der Kernspinresonanzapparatur 110 umwandelt und an diese übergibt.If the positions and orientations of the marker system 140 between two measurements (for example, before and after the MR scan of a plane of the measurement object 114 ), this can easily be determined by means of the arrangement described. Accordingly, appropriate corrective action will be taken. This is done by the central processing unit 146 the change in the position and orientation of the measurement object 114 in suitable correction signals for the control electronics 116 the nuclear magnetic resonance apparatus 110 converts and transfers to them.

Die zentrale Steuerungseinheit 118 der Steuerungselektronik 116 korrigiert entsprechend die Ansteuerung der Messpositionierungsvorrichtung 122, beispielsweise durch Veränderungen der Parameter der Ansteuerung der Spulenströme der Magnetfeldspulen. Der nächste MR-Scan einer Ebene des Messobjektes 114 wird dann mit den korrigierten Ansteuerungen vorgenommenen, so dass die Bewegung des Messobjektes 114 kompensiert worden ist. Die Ortsauflösung lässt sich nach diesem Verfahren auf bis zu 0,1 mm verbessern.The central control unit 118 the control electronics 116 Corrects accordingly the control of the measuring positioning device 122 , For example, by changing the parameters of the control of the coil currents of the magnetic field coils. The next MR scan of a plane of the measurement object 114 is then done with the corrected controls so that the movement of the measurement object 114 has been compensated. The spatial resolution can be improved by this method to up to 0.1 mm.

Analog kann die Korrektur auch bereits während einem MR-Scan vorgenommenen werden, was die Genauigkeit der Messungen und die Verringerung von Bewegungsartefakten weiter verbessert.Analogous The correction may also already be made during an MR scan what the accuracy of the measurements and the reduction of Motion artifacts further improved.

In 2 ist eine Variation des in 1 dargestellten Aufbaus abgebildet. In diesem Aufbau wird lediglich eine diffuse infrarote Lichtquelle 132 eingesetzt, welche in der Mitte zwischen den beiden Kamerasystemen 128, 130 auf der Positionierungsschiene 136 angeordnet ist. Auf diese Weise lässt sich die Anordnung kompakter ausbilden als die in 1 dargestellte Anordnung.In 2 is a variation of in 1 illustrated construction shown. In this construction, only a diffused infrared light source is used 132 used, which is in the middle between the two camera systems 128 . 130 on the positioning rail 136 is arranged. In this way, the arrangement can be made more compact than the in 1 illustrated arrangement.

In 3 ist ein Marker 140 entsprechend einem bevorzugten Aufbau dargestellt. Der Marker weist einen kugelförmigen Hohlkörper 310 mit einem Hohlraum 311 auf, welcher aus Kunststoff (in diesem Fall Polyethylen) gefertigt ist. Die Oberfläche 312 des Hohlkörpers 310 wird durch eine äußere Schicht gebildet (insbesondere eine Lackschicht) welche eine hohe Reflexion im infraroten Spektralbereich aufweist.In 3 is a marker 140 represented according to a preferred construction. The marker has a spherical hollow body 310 with a cavity 311 which is made of plastic (in this case polyethylene). The surface 312 of the hollow body 310 is formed by an outer layer (in particular a lacquer layer) which has a high reflection in the infrared spectral range.

Der Hohlkörper weist eine Befüllöffnung 314 auf, welche im Betrieb des Markers mit einem Kunststoffstopfen 316 flüssigkeitsdicht verschlossen ist. Der Kunststoffstopfen kann, wie in 3 dargestellt ist, auch zur Verbindung des Hohlkörpers 310 mit einer Befestigungsvorrichtung 410 genutzt werden. Der Hohlraum 311 des Hohlkörpers 310 ist mit Wasser 318 hoher Protonendichte gefüllt.The hollow body has a filling opening 314 on which in the operation of the marker with a plastic stopper 316 is sealed liquid-tight. The plastic plug can, as in 3 is shown, also for the connection of the hollow body 310 with a fastening device 410 be used. The cavity 311 of the hollow body 310 is with water 318 high proton density filled.

In 4 ist dargestellt, wie die in 3 abgebildeten Marker 140 zu einem Markersystem 138 verbunden werden können. Drei Marker 140 sind über ihre Kunststoffstopfen 316 mit einer kreuzförmigen Befestigungsvorrichtung 410 verbunden. Die Befestigungsvorrichtung 410 ist mit einem Mundstück 412 verbunden. Das Mundstück weist eine Reihe von Ansaugöffnungen 414 auf, welche über eine Vakuumleitung 416 mit einer Vakuumspumpe 418 verbunden sind.In 4 is shown as the in 3 pictured markers 140 to a marker system 138 can be connected. Three markers 140 are about their plastic plugs 316 with a cruciform fastening device 410 connected. Thieves fastening device 410 is with a mouthpiece 412 connected. The mouthpiece has a series of suction openings 414 on, which via a vacuum line 416 with a vacuum pump 418 are connected.

Das Markersystem 138 wird dadurch fixiert, dass der Patient das Mundstück 412 in den Mund nimmt, wo es mit Hilfe der Ansaugöffnungen 414 durch Vakuum am Gaumen angesaugt und so fixiert wird.The marker system 138 is fixed by the fact that the patient the mouthpiece 412 takes in the mouth, where it is using the suction holes 414 sucked by vacuum on the palate and so fixed.

In 5 ist eine bevorzugte Ausgestaltung des Verfahrens zur Korrektur bzw. Verringerung von Bewegungsartefakten als Flussdiagramm dargestellt. Im ersten Schritt 510 erfolgt eine Positionierung des Messobjektes 114, also beispielsweise eine Positionierung eines Patienten auf einer räumlich verstellbaren Liege oder die Positionierung eines Versuchsaufbaus mit zu untersuchenden beweglichen Teilen innerhalb des Probenraums 112 der Kernspinresonanzapparatur 110.In 5 a preferred embodiment of the method for the correction or reduction of motion artifacts is shown as a flow chart. In the first step 510 a positioning of the measurement object takes place 114 Thus, for example, a positioning of a patient on a spatially adjustable couch or the positioning of a test setup with moving parts to be examined within the sample space 112 the nuclear magnetic resonance apparatus 110 ,

In Schritt 512 wird ein Markersystem 138 fest mit dem Messobjekt 114 verbunden. Dabei soll es sich um ein Markersystem 138 handeln, welches Marker 140 aufweist, welche mittels Kernspinresonanzmessungen sichtbar gemacht werden können. Im nächsten Schritt 514 kann daher die Position und die Ausrichtung des Markersystems 138 im Koordinatensystem der Kernspinresonanzapparatur 110 durch eine ortsaufgelöste Kernspinresonanzmessung bestimmt werden.In step 512 becomes a marker system 138 firmly with the measurement object 114 connected. It should be a marker system 138 act which marker 140 which can be visualized by means of nuclear magnetic resonance measurements. In the next step 514 therefore, the position and orientation of the marker system 138 in the coordinate system of the nuclear magnetic resonance apparatus 110 be determined by a spatially resolved nuclear magnetic resonance measurement.

Anschließend wird in Schritt 516 die Position und die Ausrichtung des Markersystems 138 mittels des in 1 beschriebenen optischen Systems im Koordinatensystem der Kameras 128, 130 bestimmt. In Schritt 517 wird aus der Position und Ausrichtung des Markersystems 138 im Koordinatensystem des MR-Tomografen und im Koordinatensystem des optischen Systems 128, 130 die Transformationsmatrix berechnet, welche die beiden Koordinatensysteme ineinander überführt.Subsequently, in step 516 the position and orientation of the marker system 138 by means of the in 1 described optical system in the coordinate system of the cameras 128 . 130 certainly. In step 517 is determined by the position and orientation of the marker system 138 in the coordinate system of the MR tomograph and in the coordinate system of the optical system 128 . 130 calculates the transformation matrix, which transforms the two coordinate systems into each other.

In Schritt 518 wird dann die ortsaufgelöste Kernspinresonanzmessung gestartet, in diesem Fall durch Start des ersten MR-Scans in Schritt 520.In step 518 then the spatially resolved nuclear magnetic resonance measurement is started, in this case by starting the first MR scan in step 520 ,

Nach Beendigung des MR-Scans der ersten Bildebene wird dann in Schritt 522 erneut die Position und die Ausrichtung des Markersystems 138 im optischen System durchgeführt. Dabei wird gleichzeitig (Schritt 524) eine Messung der Position und der Ausrichtung des Referenzmarkersystems 148 durchgeführt. Diese Informationen werden, wie oben beschriebenen, zur Unterdrückung von Artefakten infolge von Rauschen oder Vibrationen genutzt.After completion of the MR scan of the first image plane is then in step 522 the position and orientation of the marker system again 138 performed in the optical system. At the same time (step 524 ) a measurement of the position and orientation of the reference marker system 148 carried out. As described above, this information is used to suppress artefacts due to noise or vibration.

Aus den in Schritt 522 und 524 gewonnenen Informationen über die Position und Ausrichtung des Messobjektes 114 wird in Schritt 526 eine mögliche Bewegung des Messobjektes ermittelt und daraus dementsprechend ein Korrektursignal für die Positionierung des nächsten Scans errechnet. Dieses Korrektursignal wird dann, wie oben beschrieben, in der Steuerungselektronik 116 der Kernspinresonanzapparatur 110 in eine Korrektur der Ortauflösung umgesetzt.Out of the ones in step 522 and 524 gained information about the position and orientation of the measurement object 114 will be in step 526 determines a possible movement of the measurement object and accordingly calculates a correction signal for the positioning of the next scan. This correction signal is then, as described above, in the control electronics 116 the nuclear magnetic resonance apparatus 110 converted into a correction of the location resolution.

Dieses Verfahren wird inklusive der Korrektur der Ortsauflösung insgesamt N mal wiederholt, wobei N die Anzahl der Bildebenen darstellt. Nach Messung der N. Bildebene wird in Schritt 530 die Tomografie beendet und die Datenverarbeitung gestartet.This procedure, including the correction of the spatial resolution, is repeated a total of N times, where N represents the number of image planes. After measuring the N. image plane is in step 530 the tomography is finished and the data processing started.

110110
KernspinresonanzapparaturMagnetic resonance apparatus
112112
Probenraumsample space
114114
Messobjektmeasurement object
116116
Steuerungselektronikcontrol electronics
118118
zentrale Steuerungseinheitcentral control unit
120120
Messdaten-ErfassungssystemMeasurement data acquisition system
122122
MessungspositionierungsvorrichtungMeasurement positioning device
124124
Objektivlens
126126
Objektivlens
128128
digitales Kamerasystemdigital camera system
130130
digitales Kamerasystemdigital camera system
132132
diffuse infrarote Lichtquellediffuse infrared light source
134134
diffuse infrarote Lichtquellediffuse infrared light source
136136
Positionierungsschienepositioning rail
138138
Markersystemmarker system
140140
Markermarker
142142
Personal Computerstaff computer
144144
BildverarbeitungssystemImage processing system
146146
zentrale Recheneinheitcentral computer unit
148148
ReferenzmarkersystemReference marker system
310310
Hohlkörperhollow body
311311
Hohlraumcavity
312312
Oberfläche des Hohlkörpers 310 Surface of the hollow body 310
314314
Befüllöffnungfilling
316316
KunststoffstopfenPlastic plugs
318318
Wasserfüllungwater filling
410410
Befestigungsvorrichtungfastening device
412412
Mundstückmouthpiece
414414
Ansaugöffnungsuction
416416
Vakuumleitungvacuum line
418418
Vakuumpumpevacuum pump
510510
Positionierung des Messobjektespositioning of the measured object
512512
Fixierung des Markersystemsfixation of the marker system
514514
Bestimmung der Position und der Ausrichtung des Markersysdetermination the position and orientation of the marker
tems im MR-Tomografentems in the MR tomograph
516516
Bestimmung der Position und der Ausrichtung des Markersysdetermination the position and orientation of the marker
tems im optischen Systemtems in the optical system
517517
Berechnung der Transformationsmatrixcalculation the transformation matrix
518518
Start der MR-Messungbegin the MR measurement
520520
MR-Scan der i. BildebeneMR scan the i. image plane
522522
Bestimmung der Position und der Ausrichtung des Markersysdetermination the position and orientation of the marker
tems im optischen Systemtems in the optical system
524524
Bestimmung der Position und Ausrichtung des Referenzmardetermination the position and orientation of the reference mark
kersystems im optischen System und Rauschunterdrückungkersystems in the optical system and noise reduction
526526
Ermittlung der Messobjekt-Bewegung und Erzeugung einesdetection the measurement object movement and generation of a
Korrektursignalscorrection signal
528528
Korrektur der Ortauflösungcorrection the location resolution
530530
Beendigung der Messungen und Beginn der Datenverarbeitungtermination the measurements and the beginning of the data processing

Claims (19)

Anordnung zur Verringerung und/oder Korrektur von Bewegungsartefakten bei ortsaufgelösten Kernspinresonanzmessungen, welche folgendes aufweist: – eine Kernspinresonanzapparatur (110) zur ortsaufgelösten Kernspinresonanzmessung mit einem Bereich (112) zur Aufnahme eines Messobjektes (114); – ein Markersystem (138), welches mindestens ein divergierendes elektromagnetisches Strahlenbündel emittieren und/oder durch Reflexion elektromagnetischer Strahlen erzeugen kann und welches fest mit dem Messobjekt (114) verbunden werden kann; – mindestens zwei räumlich getrennte Detektorfelder (128, 130); – zumindest ein bildgebendes System (124, 126) zur Abbildung des bzw. der vom Markersystem (138) ausgehenden elektromagnetischen Strahlenbündel auf die Detektorfelder (128, 130); – eine Positionsbestimmungsvorrichtung (144) zur Berechnung einer Position und/oder Ausrichtung des Markersystems (138) aus Signalen der Detektorfelder (128, 130); – eine Bewegungsermittlungsvorrichtung (146) zur Ermittlung einer Bewegung des Messobjektes (114) aus der Position und/oder Ausrichtung des Markersystems (138); und – eine Korrekturvorrichtung (146) zur Erzeugung eines Bewegungskorrektursignals zur Ansteuerung der Kernspinresonanzapparatur (110).Arrangement for reducing and / or correcting motion artifacts in spatially resolved nuclear magnetic resonance measurements, comprising: - a nuclear magnetic resonance apparatus ( 110 ) for spatially resolved nuclear magnetic resonance measurement with a range ( 112 ) for receiving a measured object ( 114 ); A marker system ( 138 ), which can emit at least one divergent electromagnetic beam and / or can generate by reflection of electromagnetic radiation and which firmly with the measured object ( 114 ) can be connected; At least two spatially separated detector fields ( 128 . 130 ); - at least one imaging system ( 124 . 126 ) for mapping the marker system (s) ( 138 ) outgoing electromagnetic radiation beams on the detector fields ( 128 . 130 ); A position determining device ( 144 ) for calculating a position and / or orientation of the marker system ( 138 ) from signals from the detector fields ( 128 . 130 ); A motion detection device ( 146 ) for determining a movement of the measurement object ( 114 ) from the position and / or orientation of the marker system ( 138 ); and a correction device ( 146 ) for generating a motion correction signal for driving the nuclear magnetic resonance apparatus ( 110 ). Anordnung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, – dass das Markersystem (138) mindestens einen Marker (140) aufweist, welcher elektromagnetische Strahlen reflektieren kann; und – dass die Anordnung zusätzlich eine Quelle (132, 134) aufweist, welche geeignet ist, ein elektromagnetisches Strahlenbündel zu emittieren, derart, dass das Markersystem (138) von diesem Strahlenbündel erfasst wird.Arrangement according to the preceding claim, characterized in that - the marker system ( 138 ) at least one marker ( 140 ), which can reflect electromagnetic radiation; and - that the arrangement additionally contains a source ( 132 . 134 ), which is suitable for emitting an electromagnetic radiation beam, such that the marker system ( 138 ) is detected by this beam. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Markersystem (138) und die Kernspinresonanzapparatur (110) derart ausgestaltet sind, dass die Position und/oder Ausrichtung des Markersystems (138) zusätzlich von der Kernspinresonanzapparatur (110) detektiert werden kann.Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the marker system ( 138 ) and the nuclear magnetic resonance apparatus ( 110 ) are designed such that the position and / or orientation of the marker system ( 138 ) additionally from the nuclear magnetic resonance apparatus ( 110 ) can be detected. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung zusätzlich folgendes aufweist: – ein Referenzmarkersystem (148), welches mindestens ein elektromagnetisches Strahlenbündel emittieren und/oder reflektieren kann und welches fest mit der Kernspinresonanzapparatur (110) verbunden ist; und – eine Rauschkorrekturvorrichtung (144) zur Korrektur und/oder Verringerung von nicht durch die Bewegung des Messobjektes (114) verursachten scheinbaren Schwankungen der Position und/oder Ausrichtung des mit dem Messobjekt (114) verbundenen Markersystems (138).Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the arrangement additionally comprises: - a reference marker system ( 148 ) which can emit and / or reflect at least one electromagnetic radiation beam and which is firmly fixed to the nuclear magnetic resonance apparatus ( 110 ) connected is; and - a noise correction device ( 144 ) for the correction and / or reduction of not by the movement of the measurement object ( 114 ) caused apparent fluctuations in the position and / or orientation of the object to be measured ( 114 ) associated marker system ( 138 ). Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrekturvorrichtung ausgestaltet ist, Bewegungskorrektursignale zu erzeugen, die ein Magnetfeld in der Kernspinresonanzapparatur verändern.Arrangement according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the correction device is designed, To generate motion correction signals that a magnetic field in the nuclear magnetic resonance apparatus change. Hohlkörper (310) mit einem Hohlraum (311) zur Verwendung als Marker (140) zur Verringerung und/oder Korrektur von Bewegungsartefakten bei ortsaufgelösten Kernspinresonanzmessungen, – wobei der Hohlkörper (310) mindestens ein den Hohlraum (311) umgebendes, elektromagnetische Strahlen reflektierendes Material aufweist; und – wobei der Hohlraum (311) des Hohlkörpers (310) mit einem durch eine Kernspinresonanzmessung detektierbaren Material (318) gefüllt ist.Hollow body ( 310 ) with a cavity ( 311 ) for use as a marker ( 140 ) for reducing and / or correcting motion artifacts in spatially resolved nuclear magnetic resonance measurements, - wherein the hollow body ( 310 ) at least one cavity ( 311 ) comprises surrounding electromagnetic radiation reflecting material; and - wherein the cavity ( 311 ) of the hollow body ( 310 ) with a material detectable by a nuclear magnetic resonance measurement ( 318 ) is filled. Markersystem (138) zur Verringerung und/oder Korrektur von Bewegungsartefakten bei ortsaufgelösten Kernspinresonanzmessungen an Wirbeltieren oder Menschen, – wobei das Markersystem (138) ein zur Platzierung innerhalb des Mundes ausgestaltetes Mundstück (412) und eine außerhalb des Mundes zu platzierende Befestigungsvorrichtung (410) aufweist; und – dass an der Befestigungsvorrichtung (410) mindestens ein Marker (140) befestigt ist, welcher mindestens ein elektromagnetisches Strahlenbündel emittieren und/oder reflektieren kann.Marker system ( 138 ) for reducing and / or correcting motion artifacts in spatially resolved nuclear magnetic resonance measurements on vertebrates or humans, the marker system ( 138 ) a mouthpiece designed for placement within the mouth ( 412 ) and an outside of the mouth to be placed fastening device ( 410 ) having; and - that on the fastening device ( 410 ) at least one marker ( 140 ), which can emit and / or reflect at least one electromagnetic beam. Markersystem (138) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Markersystem (138) als Marker (140) drei Hohlkörper (310) nach Anspruch 6 aufweist.Marker system ( 138 ) according to the preceding claim, characterized in that the marker system ( 138 ) as a marker ( 140 ) three hollow bodies ( 310 ) according to claim 6. Markersystem (138) nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mundstück (412) mittels eines Unterdruckes am Gaumen oder Kiefer eines Wirbeltieres oder Menschen befestigt werden kann.Marker system ( 138 ) according to one of the two preceding claims, characterized in that the mouthpiece ( 412 ) by means of a negative pressure on the palate or jaw of a vertebrate or people can be attached. Verwendung eines Markersystems (138) nach einem der vorhergehenden Ansprüche oder eines Hohlkörpers (310) nach Anspruch 6 zur Verringerung und/oder Korrektur von Bewegungsartefakten bei ortsaufgelösten Kernspinresonanzmessungen an Wirbeltieren oder Menschen.Use of a marker system ( 138 ) according to one of the preceding claims or a hollow body ( 310 ) according to claim 6 for reducing and / or correcting motion artifacts in spatially resolved nuclear magnetic resonance measurements on vertebrates or humans. Verfahren zur Verringerung und/oder Korrektur von Bewegungsartefakten bei ortsaufgelösten Kernspinresonanzmessungen, dadurch gekennzeichnet, a. dass ein Markersystem (138), welches mindestens ein elektromagnetisches Strahlenbündel emittieren und/oder durch Reflexion elektromagnetischer Strahlen erzeugen kann, fest mit einem Messobjekt (114) verbunden wird; b. dass aus verschiedenen Blickwinkeln jeweils Bilder von dem Markersystem (138) aufgenommen werden; c. dass aus den Bildern Informationen über eine Translation und/oder Rotation des Messobjektes (114) gewonnen werden; und d. dass unter Verwendung der Informationen eine Bewegungskorrektur während einer Kernspinresonanzmessung und/oder zwischen Kernspinresonanzmessungen durchgeführt wird.Method for reducing and / or correcting motion artifacts in spatially resolved nuclear magnetic resonance measurements, characterized in that a. that a marker system ( 138 ) which can emit at least one electromagnetic beam and / or generate electromagnetic radiation by reflection, firmly with a measuring object ( 114 ) is connected; b. that from different perspectives images of the marker system ( 138 ) are recorded; c. that from the images information about a translation and / or rotation of the measurement object ( 114 ) be won; and d. that a motion correction is performed during a nuclear magnetic resonance measurement and / or between nuclear magnetic resonance measurements using the information. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, e. dass ein divergentes elektromagnetisches Strahlenbündel in Richtung des Markersystems (138) eingestrahlt wird; und f. dass ein Teil des Strahlenbündels durch das Markersystem (138) reflektiert wird.Method according to the preceding claim, characterized e. that a divergent electromagnetic beam in the direction of the marker system ( 138 ) is irradiated; and f. that a part of the beam through the marker system ( 138 ) is reflected. Verfahren nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, g. dass zusätzlich durch eine ortsauflösende Kernspinresonanzmessung die absolute Position und/oder Ausrichtung des Markersystems im Koordinatensystem der Kernspinresonanzapparatur (110) bestimmt wird (514).Method according to one of the two preceding claims, characterized in that g. that additionally by a spatially resolving nuclear magnetic resonance measurement, the absolute position and / or orientation of the marker system in the coordinate system of the nuclear magnetic resonance apparatus ( 110 ) is determined ( 514 ). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, h. dass zusätzlich Informationen über die Position und/oder die Ausrichtung eines mit der Kernspinresonanzapparatur (110) fest verbundenen Referenzmarkersystems (148) gewonnen werden; i. dass aus diesen Informationen nicht durch die Bewegung des Messobjektes (114) verursachte scheinbare Schwankungen der Position und/oder Ausrichtung des mit dem Messobjekt (114) verbundenen Markersystems (138) ermittelt werden; und j. dass die scheinbaren Schwankungen bei der Bewegungskorrektur berücksichtigt werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that h. that in addition information about the position and / or the alignment of a with the nuclear magnetic resonance apparatus ( 110 ) fixed reference marker system ( 148 ) be won; i. that from this information not by the movement of the measurement object ( 114 ) caused apparent fluctuations in the position and / or orientation of the object to be measured ( 114 ) associated marker system ( 138 ) be determined; and J. that the apparent variations in the motion correction are taken into account. Computerprogramm mit Programmcode-Mitteln, die ausgestaltet sind, um einen oder mehrere der Verfahrensschritte c., d., g., h., i., oder j. der vorhergehenden Verfahrensansprüche ganz oder teilweise durchzuführen, wenn das Computerprogramm auf einem Computer oder Computer-Netzwerk ausgeführt wird.Computer program with program code means that is designed are one or more of the process steps c., d., g., h., i., or j. to carry out the preceding method claims in whole or in part, if the computer program is running on a computer or computer network. Computerprogramm mit Programmcode-Mitteln gemäß dem vorhergehenden Anspruch, die auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert sind.Computer program with program code means according to the preceding one Claim stored on a computer-readable medium. Datenträger oder Computersystem, auf dem eine Datenstruktur gespeichert ist, die nach einem Laden in einen Arbeits- und/oder Hauptspeicher eines Computers oder Computer-Netzwerkes einen oder mehrere der Verfahrensschritte c., d., g., h., i., oder j. der vorhergehenden Verfahrensansprüche ganz oder teilweise ausführt.disk or computer system on which a data structure is stored, after loading into a working and / or main memory of a Computer or computer network one or more of the method steps c., d., g., h., i., or j. performs the preceding method claims in whole or in part. Computerprogramm-Produkt mit auf einem maschinenlesbaren Träger gespeicherten Programmcode-Mitteln, um einen oder mehrere der Verfahrensschritte c., d., g., h., i., oder j. der vorhergehenden Verfahrensansprüche ganz oder teilweise durchzuführen, wenn das Programm auf einem Computer oder Computer-Netzwerk ausgeführt wird.Computer program product with on a machine-readable carrier stored program code means to one or more of the method steps c., d., g., h., i., or j. the preceding method claims completely or partially perform, if the program is running on a computer or computer network. Moduliertes Datensignal, welches von einem Computersystem oder Computernetzwerk ausführbare Instruktionen zum Ausführen eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche enthält.Modulated data signal coming from a computer system or computer network executable Instructions to execute a method according to any one of the preceding method claims.
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