DE202023103693U1

DE202023103693U1 - Compensating element for a magnetic resonance imaging device

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Publication number: DE202023103693U1
Application number: DE202023103693.7U
Authority: DE
Original assignee: Siemens Healthcare Ltd
Current assignee: Siemens Healthcare Ltd
Priority date: 2022-09-30
Filing date: 2023-07-04
Publication date: 2023-08-14
Anticipated expiration: 2033-07-05
Also published as: CN221426850U

Abstract

Ausgleichselement (31) zum Ausgleichen eines Hauptmagnetfelds einer Magnetresonanztomographie-Vorrichtung, umfassend ein ferromagnetisches Material und mindestens eine Aussparung (32), wobei die mindestens eine Aussparung (32) auf einer Oberfläche des Ausgleichselements (31) angeordnet ist und zur Erhöhung eines Verhältnisses einer Außenabmessung des Ausgleichselements (31) zu einer Menge des ferromagnetischen Materials ausgelegt ist.

Compensating element (31) for compensating a main magnetic field of a magnetic resonance tomography device, comprising a ferromagnetic material and at least one recess (32), wherein the at least one recess (32) is arranged on a surface of the compensating element (31) and for increasing a ratio of an external dimension of the compensating element (31) is designed for a quantity of the ferromagnetic material.

Description

Die mit Magnetresonanztomographie-Vorrichtungen assoziierten Kosten steigen üblicherweise mit einer magnetischen Feldstärke der installierten Magnete an. Die Bereitstellung von Magnetresonanztomographie-Vorrichtungen mit geringeren magnetischen Feldstärken bietet daher eine Gelegenheit zum Verringern des Kostendrucks in vielen Gesundheitssystemen.The costs associated with magnetic resonance imaging devices typically increase with the magnetic field strength of the installed magnets. The provision of magnetic resonance imaging devices with lower magnetic field strengths therefore provides an opportunity to reduce cost pressures in many healthcare systems.

Die Magnete von Magnetresonanztomographie-Vorrichtungen werden häufig vor Ort ausgeglichen, um die Homogenität des Hauptmagnetfelds fein einzustellen. In einem als Ausgleichen (Shimming) bekannten Verfahren werden Ausgleichselemente in dedizierten Ausgleichsschalen angeordnet, die in einer Bohrung der Magnetresonanztomographie-Vorrichtungen verteilt sind. Die Ausgleichselemente bestehen typischerweise aus einem ferromagnetischen Material, wie Eisen, das von dem Hauptmagnetfeld, das vom Magneten erzeugt wird, magnetisiert wird.The magnets of magnetic resonance imaging devices are often balanced on site to fine-tune the homogeneity of the main magnetic field. In a process known as shimming, compensating elements are placed in dedicated compensating shells distributed in a bore of the magnetic resonance imaging devices. The compensating elements are typically made of a ferromagnetic material, such as iron, which is magnetized by the main magnetic field generated by the magnet.

Magneten mit geringeren magnetischen Feldstärken tendieren dazu, eine feinere Verteilung des ferromagnetischen Materials im Vergleich zu Magneten mit höheren magnetischen Feldstärken zu benötigen. Folglich kann weniger ferromagnetisches Material benötigt werden, während eine Anzahl von erforderlichen Ausgleichselementen gleich bleiben oder sogar zunehmen kann.Magnets with lower magnetic field strengths tend to require a finer distribution of ferromagnetic material compared to magnets with higher magnetic field strengths. Consequently, less ferromagnetic material may be required, while a number of compensating elements required may remain the same or even increase.

In der aktuellen Praxis werden Ausgleichselemente, die zur Verwendung in einem Hochfeld-Magnetresonanztomographiesystem bestimmt sind, auf eine Größe zugeschnitten, damit sie in Niederfeld-Magnetresonanztomographie-Vorrichtungen verwendet werden können. Existierende Ausgleichselemente werden beispielsweise halbiert oder geviertelt. Diese modifizierten Ausgleichselemente tendieren dazu, klein und schwierig zu handhaben zu sein und/oder ihnen fehlt die mechanische Stabilität der ursprünglichen Ausgleichselemente.In current practice, compensating elements intended for use in a high-field magnetic resonance imaging system are tailored to a size so that they can be used in low-field magnetic resonance imaging devices. Existing compensation elements are, for example, halved or quartered. These modified balancers tend to be small, difficult to handle and/or lack the mechanical stability of the original balancers.

Die Ausgleichselemente können auch aus einem Material mit einer geringeren Magnetisierungsstärke hergestellt werden, wozu gesonderte Herstellungslinien benötigt werden und die Nutzbarkeit des Ausgangsmaterials über Magnetresonanztomographie-Vorrichtungen mit unterschiedlichen Magnetfeldstärken hinweg eingeschränkt wird.The compensating elements can also be made from a material with a lower magnetization strength, which requires separate production lines and limits the usability of the starting material across magnetic resonance imaging devices with different magnetic field strengths.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, den Ausgleich von Niederfeld-Magnetresonanztomographie-Vorrichtungen zu erleichtern und/oder zu verbessern.It is an object of the invention to facilitate and/or improve the compensation of low-field magnetic resonance imaging devices.

Diese Aufgabe wird von einem Ausgleichselement und einer Magnetresonanztomographie-Vorrichtungen gemäß der Erfindung erfüllt. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.This task is fulfilled by a compensating element and a magnetic resonance tomography device according to the invention. Further advantageous embodiments are defined in the dependent claims.

Das erfindungsgemäße Ausgleichselement zum Ausgleichen eines Hauptmagnetfelds einer Magnetresonanztomographie-Vorrichtung umfasst ein ferromagnetisches Material.The compensating element according to the invention for compensating a main magnetic field of a magnetic resonance tomography device comprises a ferromagnetic material.

Eine Magnetresonanztomographie-Vorrichtung kann zum Erfassen von Magnetresonanzdaten, insbesondere diagnostischen Magnetresonanztomographiedaten, von einem Objekt, das innerhalb einer Bildgebungsregion der Magnetresonanztomographie-Vorrichtung angeordnet ist, ausgelegt sein. Das Objekt kann ein Patient sein, insbesondere ein Mensch oder ein Tier.A magnetic resonance imaging device can be designed to acquire magnetic resonance data, in particular diagnostic magnetic resonance imaging data, from an object that is arranged within an imaging region of the magnetic resonance imaging device. The object can be a patient, particularly a human or an animal.

Die Magnetresonanztomographie-Vorrichtung kann einen zylindrischen Magneten oder eine beliebige Magnetstruktur mit einer oder mehreren Magnetspulen umfassen. Vorzugsweise bestehen die Magnetspulen des zylindrischen Magneten aus resistiven und/oder supraleitenden Drähten.The magnetic resonance imaging device may comprise a cylindrical magnet or any magnetic structure with one or more magnetic coils. The magnetic coils of the cylindrical magnet preferably consist of resistive and/or superconducting wires.

Das erfindungsgemäße Ausgleichselement kann zum Ausgleichen eines Hauptmagnetfelds der Magnetresonanztomographie-Vorrichtung ausgelegt sein. Insbesondere kann das Ausgleichselement zur Modifizierung einer Magnetfeldstärke, einer Magnetfeldorientierung und/oder einer Magnetfeldhomogenität in einem Bildgebungsvolumen der Magnetresonanztomographie-Vorrichtung ausgelegt sein. Die zielgerichtete Anordnung von einem oder mehreren Ausgleichselementen in einer Bohrung der Magnetresonanztomographie-Vorrichtung, d. h. zur Erhöhung der Magnetfeldhomogenität innerhalb des Bildgebungsvolumens, kann als Ausgleichsverfahren angesehen werden.The compensating element according to the invention can be designed to compensate for a main magnetic field of the magnetic resonance tomography device. In particular, the compensation element can be designed to modify a magnetic field strength, a magnetic field orientation and/or a magnetic field homogeneity in an imaging volume of the magnetic resonance imaging device. The targeted arrangement of one or more compensating elements in a bore of the magnetic resonance imaging device, i.e. H. to increase the magnetic field homogeneity within the imaging volume, can be viewed as a compensation method.

Das Ausgleichselement umfasst ein ferromagnetisches Material. Beispielsweise kann das Ausgleichselement Eisen, Kobalt oder Nickel umfassen oder daraus bestehen. Es ist auch denkbar, dass das Ausgleichselement eine Legierung aus Eisen, Kobalt und/oder Nickel umfasst oder daraus besteht. In einer bevorzugten Ausführungsform besteht das Ausgleichselement aus Eisen oder einer Eisenlegierung.The compensation element comprises a ferromagnetic material. For example, the compensating element can include or consist of iron, cobalt or nickel. It is also conceivable that the compensating element comprises or consists of an alloy of iron, cobalt and/or nickel. In a preferred embodiment, the compensating element consists of iron or an iron alloy.

Das Ausgleichselement kann eine längliche Form umfassen. Die längliche Form kann durch eine Haupterstreckungsrichtung des Ausgleichselements gekennzeichnet sein. In einer bevorzugten Ausführungsform entspricht eine Form des Ausgleichselements und/oder eine Form einer imaginären Hülle, die das Ausgleichselement umschließt, einem Quader, einer Platte, einem Prisma oder einem Stab.The compensation element can have an elongated shape. The elongated shape can be characterized by a main direction of extension of the compensating element. In a preferred embodiment, a shape of the compensating element and/or a shape of an imaginary shell that encloses the compensating element corresponds to a cuboid, a plate, a prism or a rod.

Das erfindungsgemäße Ausgleichselement umfasst mindestens eine Aussparung, wobei die mindestens eine Aussparung auf einer Oberfläche des Ausgleichselements angeordnet ist und zur Erhöhung eines Verhältnisses einer Außenabmessung des Ausgleichselements zu einer Menge des ferromagnetischen Materials ausgelegt ist.The compensating element according to the invention comprises at least one recess, wherein the at least one recess is arranged on a surface of the compensating element and is designed to increase a ratio of an external dimension of the compensating element to an amount of the ferromagnetic material.

Die mindestens eine Aussparung kann eine Vertiefung, eine Aushöhlung, ein Loch, eine Öffnung, eine Rille, einen Schlitz, eine Kerbe oder dergleichen darstellen. Vorzugsweise entspricht die mindestens eine Aussparung einer Leerstelle oder einem Volumen, die bzw. das durch ein Fehlen von ferromagnetischem Material gekennzeichnet ist.The at least one recess may represent a depression, a hollow, a hole, an opening, a groove, a slot, a notch or the like. Preferably, the at least one recess corresponds to a void or a volume that is characterized by a lack of ferromagnetic material.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ausgleichselements ist die mindestens eine Aussparung eine Perforation oder ein Loch, die bzw. das sich durch einen Körper des Ausgleichselements erstreckt. Ein Loch oder eine Perforation kann einen besonders wirksamen Weg zur Verringerung eines Gehalts an ferromagnetischem Material darstellen, während eine gewünschte Form und/oder Abmessung des Ausgleichselements beibehalten wird.In a preferred embodiment of the compensating element according to the invention, the at least one recess is a perforation or a hole which extends through a body of the compensating element. A hole or perforation may provide a particularly effective way to reduce ferromagnetic material content while maintaining a desired shape and/or dimension of the compensating element.

Nach einer alternativen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ausgleichselements ist die mindestens eine Aussparung als eine Vertiefung auf der Oberfläche des Ausgleichselements ausgebildet. Eine Vertiefung kann durch eine Einsenkung oder Aushöhlung auf der Oberfläche des Ausgleichselements gekennzeichnet sein. Insbesondere kann sich die Vertiefung nicht durch den Körper des Ausgleichselements erstrecken. Durch Bereitstellung einer Vertiefung als eine Aussparung kann eine Robustheit oder mechanische Stabilität des Ausgleichselements auf günstige Weise erhöht werden.According to an alternative embodiment of the compensating element according to the invention, the at least one recess is designed as a depression on the surface of the compensating element. A depression can be characterized by a depression or hollow on the surface of the compensation element. In particular, the recess cannot extend through the body of the compensating element. By providing a recess as a recess, the robustness or mechanical stability of the compensating element can be increased in a favorable manner.

Die mindestens eine Aussparung kann eine willkürliche Form aufweisen. Insbesondere kann die mindestens eine Aussparung in die Oberfläche und/oder den Körper des Ausgleichselements bis zu einer willkürlichen Tiefe eindringen. In bestimmten Ausführungsformen kann sich die mindestens eine Aussparung durch den Körper des Ausgleichselements erstrecken und folglich ein Loch oder eine Perforation im Ausgleichselement bereitstellen.The at least one recess can have an arbitrary shape. In particular, the at least one recess can penetrate into the surface and/or the body of the compensating element to an arbitrary depth. In certain embodiments, the at least one recess may extend through the body of the balance member and thus provide a hole or perforation in the balance member.

Eine Oberfläche des Ausgleichselements kann sich auf eine beliebige Oberfläche des Körpers des Ausgleichselements beziehen. Der Körper des Ausgleichselements kann nach einer oben beschriebenen Ausführungsform ein ferromagnetisches Material oder eine ferromagnetische Legierung umfassen oder daraus bestehen.A surface of the compensation element can refer to any surface of the body of the compensation element. According to an embodiment described above, the body of the compensating element can comprise or consist of a ferromagnetic material or a ferromagnetic alloy.

In einer bevorzugten Ausführungsform kann die Oberfläche des Ausgleichselements, die die mindestens eine Aussparung umfasst, eine Hauptoberfläche des Ausgleichselements darstellen. Eine Hauptoberfläche kann einen Abschnitt, ein Segment oder eine Fläche des Körpers des Ausgleichselements darstellen, umfassend einen Hauptanteil einer Gesamtfläche des Ausgleichselements.In a preferred embodiment, the surface of the compensating element, which includes the at least one recess, can represent a main surface of the compensating element. A major surface may represent a portion, segment or surface of the body of the compensating element, comprising a major portion of a total area of the compensating element.

Die mindestens eine Aussparung erhöht das Verhältnis einer Au-ßenabmessung des Ausgleichselements zur Menge des ferromagnetischen Materials des Ausgleichselements. Beispielsweise kann ein Ausgleichselement, das mindestens eine Aussparung umfasst, eine größere Gesamtfläche, eine größere Gesamtabmessung und/oder ein höheres Aspektverhältnis als ein herkömmliches Ausgleichselement ohne eine Aussparung, das eine gleiche Menge an ferromagnetischem Material umfasst, aufweisen. In einem anderen Beispiel kann das erfindungsgemäße Ausgleichselement im Vergleich zu einem herkömmlichen Ausgleichselement eine kleinere Menge an ferromagnetischem Material umfassen, während es eine im Wesentlichen gleiche Größe und/oder Form aufweist.The at least one recess increases the ratio of an external dimension of the compensating element to the amount of ferromagnetic material of the compensating element. For example, a compensating element that includes at least one recess may have a larger overall area, a larger overall dimension, and/or a higher aspect ratio than a conventional compensating element without a recess that includes an equal amount of ferromagnetic material. In another example, the compensating element according to the invention may comprise a smaller amount of ferromagnetic material compared to a conventional compensating element while having a substantially the same size and/or shape.

Das erfindungsgemäße Ausgleichselement kann vorteilhaft eine Kontrolle der Magnetfeldhomogenität verbessern, wenn es in einer Niederfeld-Magnetresonanztomographie-Vorrichtung angeordnet ist (d. h. Magnetresonanztomographie-Vorrichtungen mit magnetischen Feldstärken von weniger als 1,5 Tesla, insbesondere 0,5 Tesla oder weniger).The compensating element according to the invention can advantageously improve control of the magnetic field homogeneity if it is arranged in a low-field magnetic resonance imaging device (i.e. magnetic resonance imaging devices with magnetic field strengths of less than 1.5 Tesla, in particular 0.5 Tesla or less).

Als weiterer Vorteil kann das erfindungsgemäße Ausgleichselement standardisierte Ausgleichsschalen und/oder standardisierte Ausgangsmaterialien erlauben. Folglich können Kosten von Magnetresonanztomographie-Vorrichtungen auf vorteilhafte Weise gesenkt werden.As a further advantage, the compensating element according to the invention can allow standardized compensating shells and/or standardized starting materials. Consequently, costs of magnetic resonance imaging devices can be advantageously reduced.

Nach einer Ausführungsform umfasst das erfindungsgemäße Ausgleichselement eine längliche Form. Vorzugsweise umfasst das Ausgleichselement eine Stabform, eine Plattenform, eine Quaderform oder eine Prismaform, die eine Haupterstreckungsrichtung des Ausgleichselements definiert.According to one embodiment, the compensating element according to the invention comprises an elongated shape. The compensating element preferably comprises a rod shape, a plate shape, a cuboid shape or a prism shape, which defines a main extension direction of the compensating element.

Beispielsweise kann das Ausgleichselement ein Aspektverhältnis im Bereich von 1,1 zu 3 aufweisen. Niedrigere Verhältnisse oder höhere Verhältnisse sind jedoch ebenfalls denkbar.For example, the compensation element can have an aspect ratio in the range of 1.1 to 3. However, lower ratios or higher ratios are also conceivable.

Die Haupterstreckungsrichtung kann durch eine Seite oder Fläche des Ausgleichselements mit der größten Abmessung gekennzeichnet oder definiert werden. Vorzugsweise bezieht sich die Haupterstreckungsrichtung des Ausgleichselements auf eine Längsrichtung des Ausgleichselements. Folglich kann sich eine Richtung, die senkrecht zur Haupterstreckungsrichtung orientiert ist, auf eine Querrichtung des Ausgleichselements beziehen.The main extension direction can be characterized or defined by a side or surface of the compensating element with the largest dimension. Preferably, the main direction of extension of the compensating element relates to a longitudinal direction of the compensating element. Consequently, a direction that is perpendicular to the Main extension direction is oriented, refer to a transverse direction of the compensating element.

Bei korrekter Anordnung in der Bohrung oder einer Ausgleichsschale einer Magnetresonanztomographie-Vorrichtung kann die Längsrichtung des Ausgleichselements im Wesentlichen parallel zu einer Richtung von Magnetfeldlinien eines Hauptmagnetfelds und/oder einer Richtung von Patientenzugang zum Bildgebungsvolumen orientiert sein. Folglich kann die Querrichtung des Ausgleichselements senkrecht bezüglich der Richtung von Magnetfeldlinien des Hauptmagnetfelds und/oder der Richtung des Patientenzugangs zum Bildgebungsvolumen orientiert sein.When correctly arranged in the bore or a compensating shell of a magnetic resonance imaging device, the longitudinal direction of the compensating element can be oriented essentially parallel to a direction of magnetic field lines of a main magnetic field and/or a direction of patient access to the imaging volume. Consequently, the transverse direction of the compensating element can be oriented perpendicularly with respect to the direction of magnetic field lines of the main magnetic field and/or the direction of patient access to the imaging volume.

Das erfindungsgemäße Ausgleichselement kann auf vorteilhafte Weise die Homogenität des Hauptmagnetfelds über einen vordefinierten Abschnitt der Bohrung der Magnetresonanztomographie-Vorrichtung modifizieren oder verbessern, während eine kleinere Menge an ferromagnetischem Material benötigt wird. Es ist auch denkbar, dass das erfindungsgemäße Ausgleichselement auf vorteilhafte Weise eine reduzierte Magnetwirkung im Vergleich zu herkömmlichen Ausgleichselementen bereitstellt. Somit kann eine feinere Einstellung der Magnetfeldhomogenität in einem erforderlichen Gesichtsfeld erhalten werden.The compensating element according to the invention can advantageously modify or improve the homogeneity of the main magnetic field over a predefined section of the bore of the magnetic resonance imaging device, while a smaller amount of ferromagnetic material is required. It is also conceivable that the compensating element according to the invention advantageously provides a reduced magnetic effect compared to conventional compensating elements. Thus, a finer adjustment of the magnetic field homogeneity can be obtained in a required field of view.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ausgleichselements umfasst die mindestens eine Aussparung eine längliche Gestalt, die zur Verbesserung einer Magnetisierung des Ausgleichselements entlang der Haupterstreckungsrichtung des Ausgleichselements im Wesentlichen parallel zur Haupterstreckungsrichtung des Ausgleichselements orientiert ist.In a preferred embodiment of the compensating element according to the invention, the at least one recess comprises an elongated shape, which is oriented essentially parallel to the main extension direction of the compensating element in order to improve magnetization of the compensating element along the main extension direction of the compensating element.

Die mindestens eine Aussparung kann eine längliche Form aufweisen. Beispielsweise kann die mindestens eine Aussparung einer länglichen Rille, einem Loch oder einem Schlitz entsprechen.The at least one recess can have an elongated shape. For example, the at least one recess can correspond to an elongated groove, a hole or a slot.

Die mindestens eine Aussparung kann durch ein Aspektverhältnis im Bereich von 1 bis 8 oder sogar höher gekennzeichnet sein. Insbesondere kann die mindestens eine Aussparung durch ein Aspektverhältnis im Bereich von 3 bis 5 gekennzeichnet sein. Das Aspektverhältnis kann von der gewünschten mechanischen Festigkeit und/oder den magnetischen Eigenschaften des Ausgleichselements abhängen, aber auch von den eingesetzten Herstellungsverfahren. Vorzugsweise ist die mindestens eine Aussparung parallel zur Haupterstreckungsrichtung des Ausgleichselements orientiert.The at least one recess can be characterized by an aspect ratio in the range from 1 to 8 or even higher. In particular, the at least one recess can be characterized by an aspect ratio in the range from 3 to 5. The aspect ratio can depend on the desired mechanical strength and/or the magnetic properties of the compensating element, but also on the manufacturing processes used. Preferably, the at least one recess is oriented parallel to the main direction of extension of the compensating element.

Es ist denkbar, dass eine Haupterstreckungsrichtung der mindestens einen Aussparung, insbesondere eine Längsrichtung oder Längserstreckung der mindestens einen Aussparung, parallel zu einer Richtung von Magnetfeldlinien eines Hauptmagneten und/oder einer Drehsymmetrieachse eine Bohrungsröhre einer Magnetresonanztomographie-Vorrichtung orientiert ist, wenn das Ausgleichselement korrekt in der Bohrung und/oder einer Ausgleichsschale der Magnetresonanztomographie-Vorrichtung angeordnet ist.It is conceivable that a main extension direction of the at least one recess, in particular a longitudinal direction or longitudinal extent of the at least one recess, is oriented parallel to a direction of magnetic field lines of a main magnet and/or an axis of rotational symmetry of a bore tube of a magnetic resonance tomography device if the compensating element is correctly positioned in the Bore and / or a compensation shell of the magnetic resonance imaging device is arranged.

Eine länglich geformte Aussparung, die parallel zu einer Haupterstreckungsrichtung des Ausgleichselements orientiert ist, kann auf vorteilhafte Weise eine verbesserte oder ununterbrochene Magnetisierung entlang der Haupterstreckungsrichtung des Ausgleichselements ermöglichen. Die erfindungsgemäßen Ausgleichselemente können folglich eine hohe Homogenität des Hauptmagnetfelds über ein Isozentrum einer Magnetresonanztomographie-Vorrichtung ermöglichen, wenn sie korrekt in der Bohrung der Magnetresonanztomographie-Vorrichtung angebracht sind.An elongated recess, which is oriented parallel to a main extension direction of the compensating element, can advantageously enable improved or uninterrupted magnetization along the main extension direction of the compensating element. The compensating elements according to the invention can therefore enable a high degree of homogeneity of the main magnetic field across an isocenter of a magnetic resonance imaging device if they are correctly attached in the bore of the magnetic resonance imaging device.

In einer alternativen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ausgleichselements umfasst die mindestens eine Aussparung eine längliche Form, die in einem Winkel bezüglich der Haupterstreckungsrichtung des Ausgleichselements orientiert ist. Beispielsweise kann der Winkel, der von einer Orientierung der länglichen Form und der Haupterstreckungsrichtung des Ausgleichselements definiert wird, im Bereich von 1° bis 179° oder vorzugsweise 30° bis 150° liegen.In an alternative embodiment of the compensating element according to the invention, the at least one recess comprises an elongated shape which is oriented at an angle with respect to the main extension direction of the compensating element. For example, the angle that is defined by an orientation of the elongated shape and the main extension direction of the compensating element can be in the range of 1° to 179° or preferably 30° to 150°.

In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das erfindungsgemäße Ausgleichselement eine Vielzahl von Aussparungen, die zur Erhöhung des Verhältnisses einer Außenabmessung des Ausgleichselements zur Menge des ferromagnetischen Materials ausgelegt ist.In a preferred embodiment, the compensating element according to the invention comprises a plurality of recesses which are designed to increase the ratio of an external dimension of the compensating element to the amount of ferromagnetic material.

Die Aussparungen können eine gleichmäßige Größe und/oder Form aufweisen. Die Aussparungen können jedoch auch unterschiedliche Größen und/oder Formen aufweisen. Es ist denkbar, dass das Ausgleichselement mindestens 5, 10, 15, 20, 30, 50 oder sogar mehr Aussparungen umfasst.The recesses can have a uniform size and/or shape. However, the recesses can also have different sizes and/or shapes. It is conceivable that the compensation element comprises at least 5, 10, 15, 20, 30, 50 or even more recesses.

Durch Bereitstellung einer Vielzahl von Aussparungen kann die Menge an ferromagnetischem Material auf vorteilhafte Weise verringert werden, während eine Außenabmessung des Ausgleichselements beibehalten wird. Die Handhabung der Ausgleichselemente kann daher im Vergleich zu einem verkleinerten oder gekürzten Ausgleichselement, das eine ähnliche Menge an ferromagnetischem Material umfasst, verbessert werden.By providing a plurality of recesses, the amount of ferromagnetic material can be advantageously reduced while maintaining an external dimension of the compensating element. The handling of the compensating elements can therefore be improved compared to a reduced or shortened compensating element that includes a similar amount of ferromagnetic material.

Nach einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ausgleichselements ist die Vielzahl von Aussparungen zur Verbesserung einer Gleichförmigkeit der Magnetisierung des Ausgleichselements gleichmäßig über die Oberfläche des Ausgleichselements verteilt.According to one embodiment of the compensating element according to the invention, the plurality of Recesses to improve the uniformity of the magnetization of the compensating element are evenly distributed over the surface of the compensating element.

Die Ausgleichselemente können durch Exposition gegenüber einem Magnetfeld, etwa einem Hauptmagnetfeld einer Magnetresonanztomographie-Vorrichtung, magnetisiert werden.The compensating elements can be magnetized by exposure to a magnetic field, such as a main magnetic field of a magnetic resonance imaging device.

Eine gleichmäßige Magnetisierung kann durch einen Zustand des Ausgleichselements gekennzeichnet sein, wobei alle magnetischen Domänen im Wesentlichen in einer Richtung orientiert sind. Vorzugsweise ist eine gleichmäßige Magnetisierung durch eine gleichmäßige Verteilung der Vielzahl von Aussparungen gekennzeichnet. Da die Aussparungen Leerstellen von ferromagnetischem Material (oder Fehlen von magnetischen Domänen im ferromagnetischem Material) darstellen können, kann eine gleichmäßigere Verteilung der Vielzahl von Aussparungen eine gleichmäßigere Verteilung von magnetischen Domänen und folglich eine homogenere Magnetisierung des Ausgleichselements ermöglichen.Uniform magnetization may be characterized by a state of the compensating element with all magnetic domains essentially oriented in one direction. A uniform magnetization is preferably characterized by a uniform distribution of the large number of recesses. Since the recesses may represent vacancies of ferromagnetic material (or absence of magnetic domains in the ferromagnetic material), a more uniform distribution of the plurality of recesses may enable a more uniform distribution of magnetic domains and consequently a more homogeneous magnetization of the compensating element.

Mit anderen Worten kann eine gleichmäßige Verteilung der Vielzahl von Aussparungen auf vorteilhafte Weise eine gleichmäßige Verteilung von ferromagnetischem Material innerhalb des Ausgleichselements beinhalten.In other words, a uniform distribution of the plurality of recesses can advantageously include a uniform distribution of ferromagnetic material within the compensation element.

Die Vielzahl von Aussparungen des Ausgleichselements kann gleichmäßig verteilt werden, derart, dass die Magnetisierung entlang einer Längsrichtung oder einer Querrichtung des Ausgleichselements verbessert wird. Die Vielzahl von Aussparungen kann aber auch derart verteilt werden, dass eine gleichmäßige Magnetisierung entlang mehrerer Richtungen bereitgestellt wird, d. h. entlang einer Längsrichtung des Ausgleichselements und einer Querrichtung des Ausgleichselements.The plurality of recesses of the compensating element can be evenly distributed such that the magnetization is improved along a longitudinal direction or a transverse direction of the compensating element. However, the large number of recesses can also be distributed in such a way that uniform magnetization is provided along several directions, i.e. H. along a longitudinal direction of the compensation element and a transverse direction of the compensation element.

Eine gleichmäßige Verteilung von ferromagnetischem Material über das erfindungsgemäße Ausgleichselement kann die Kontrolle der Homogenität des Hauptmagnetfelds auf vorteilhafte Weise verbessern, wenn die Ausgleichselemente in der Bohrung einer Magnetresonanztomographie-Vorrichtung angeordnet werden.A uniform distribution of ferromagnetic material over the compensating element according to the invention can advantageously improve the control of the homogeneity of the main magnetic field when the compensating elements are arranged in the bore of a magnetic resonance imaging device.

Nach einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ausgleichselements übersteigt ein erster Abstand zwischen zwei Aussparungen, die benachbart entlang einer Querrichtung des Ausgleichselements angeordnet sind, einen zweiten Abstand zwischen zwei Aussparungen, die benachbart entlang einer Längsrichtung des Ausgleichselements angeordnet sind.According to a further embodiment of the compensating element according to the invention, a first distance between two recesses which are arranged adjacently along a transverse direction of the compensating element exceeds a second distance between two recesses which are arranged adjacently along a longitudinal direction of the compensating element.

Wie oben beschrieben kann die Längsrichtung des Ausgleichselements der Haupterstreckungsrichtung des Ausgleichselements entsprechen. Die Querrichtung des Ausgleichselements kann senkrecht zur Haupterstreckungsrichtung des Ausgleichselements orientiert sein.As described above, the longitudinal direction of the compensating element can correspond to the main extension direction of the compensating element. The transverse direction of the compensation element can be oriented perpendicular to the main extension direction of the compensation element.

Durch Bereitstellung eines vergrößerten Abstands zwischen Aussparungen, die benachbart entlang einer Querrichtung des Ausgleichselements angeordnet sind, im Vergleich zu Aussparungen, die benachbart entlang einer Längsrichtung des Ausgleichselements angeordnet sind, kann eine Magnetisierung des Ausgleichselements entlang der Haupterstreckungsrichtung des Ausgleichselements auf vorteilhafte Weise verbessert werden.By providing an increased distance between recesses that are arranged adjacently along a transverse direction of the compensating element compared to recesses that are arranged adjacently along a longitudinal direction of the compensating element, magnetization of the compensating element along the main extension direction of the compensating element can be advantageously improved.

Nach einer alternativen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ausgleichselements gleicht ein erster Abstand zwischen zwei Aussparungen, die benachbart entlang einer Querrichtung des Ausgleichselements angeordnet sind, einem zweiten Abstand zwischen zwei Aussparungen, die benachbart entlang einer Längsrichtung des Ausgleichselements angeordnet sind.According to an alternative embodiment of the compensating element according to the invention, a first distance between two recesses which are arranged adjacently along a transverse direction of the compensating element equals a second distance between two recesses which are arranged adjacently along a longitudinal direction of the compensating element.

Durch Bereitstellung eines ähnlichen Abstands zwischen Aussparungen, die benachbart entlang einer Querrichtung des Ausgleichselements angeordnet sind, im Vergleich zu Aussparungen, die benachbart entlang einer Längsrichtung des Ausgleichselements angeordnet sind, kann eine Gleichförmigkeit der Magnetisierung über den Körper des Ausgleichselements auf vorteilhafte Weise verbessert werden.By providing a similar spacing between recesses disposed adjacently along a transverse direction of the compensating member compared to recesses disposed adjacently along a longitudinal direction of the compensating member, uniformity of magnetization across the body of the compensating member may be advantageously improved.

In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ausgleichselements übersteigt ein zweiter Abstand zwischen zwei Aussparungen, die benachbart entlang einer Längsrichtung des Ausgleichselements angeordnet sind, einen ersten Abstand zwischen zwei Aussparungen, die benachbart entlang einer Querrichtung des Ausgleichselements angeordnet sind.In a further embodiment of the compensating element according to the invention, a second distance between two recesses that are arranged adjacently along a longitudinal direction of the compensating element exceeds a first distance between two recesses that are arranged adjacently along a transverse direction of the compensating element.

Durch Bereitstellung eines vergrößerten Abstands zwischen Aussparungen, die benachbart entlang einer Längsrichtung des Ausgleichselements angeordnet sind, im Vergleich zu Aussparungen, die benachbart entlang einer Querrichtung des Ausgleichselements angeordnet sind, kann eine Magnetisierung entlang der Querrichtung des Ausgleichselements auf vorteilhafte Weise verbessert werden.By providing an increased distance between recesses arranged adjacently along a longitudinal direction of the compensating element compared to recesses arranged adjacently along a transverse direction of the compensating element, magnetization along the transverse direction of the compensating element can be advantageously improved.

In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ausgleichselements übersteigt eine Hauptabmessung mindestens einer Aussparung einen ersten Abstand zwischen zwei Aussparungen, die benachbart entlang einer Querrichtung des Ausgleichselements angeordnet sind, und/oder einen zweiten Abstand zwischen zwei Aussparungen, die benachbart entlang einer Längsrichtung des Ausgleichselements angeordnet sind.In a further embodiment of the compensating element according to the invention, a main dimension of at least one recess exceeds a first distance between two recesses that are arranged adjacently along a transverse direction of the compensating element and/or a second distance between two recesses that are arranged adjacently along a longitudinal direction of the compensation element.

Eine Hauptabmessung der mindestens einen Aussparung kann einer Breite, einer Länge oder einer Tiefe der mindestens einen Aussparung entsprechen. Vorzugsweise entspricht die Hauptabmessung der mindestens einen Aussparung einer Breite, einer Länge oder einer Tiefe der mindestens einen Aussparung, die andere Abmessungen der mindestens einen Aussparung dominiert oder übersteigt. Beispielsweise stellt die Hauptabmessung eine Länge der mindestens einen Aussparung entlang einer Längsrichtung des Ausgleichselements dar.A main dimension of the at least one recess can correspond to a width, a length or a depth of the at least one recess. Preferably, the main dimension of the at least one recess corresponds to a width, a length or a depth of the at least one recess, which dominates or exceeds other dimensions of the at least one recess. For example, the main dimension represents a length of the at least one recess along a longitudinal direction of the compensation element.

Durch Vergrößerung einer Abmessung der mindestens einen Aussparung kann die Anzahl von Aussparungen auf dem Ausgleichselement verringert werden. Folglich kann ein Herstellungsverfahren für das erfindungsgemäße Ausgleichselement auf vorteilhafte Weise erleichtert werden.By increasing a dimension of the at least one recess, the number of recesses on the compensation element can be reduced. Consequently, a manufacturing process for the compensating element according to the invention can be facilitated in an advantageous manner.

Die erfindungsgemäße Magnetresonanztomographie-Vorrichtung umfasst eine Vielzahl von Ausgleichselementen nach einer oben beschriebenen Ausführungsform, wobei die Vielzahl von Ausgleichselementen zur Modifizierung, insbesondere Verbesserung einer Magnetfeldhomogenität der Magnetresonanztomographie-Vorrichtung ausgelegt ist.The magnetic resonance tomography device according to the invention comprises a plurality of compensating elements according to an embodiment described above, wherein the plurality of compensating elements is designed to modify, in particular improve, a magnetic field homogeneity of the magnetic resonance tomography device.

Die Magnetresonanztomographie-Vorrichtung kann nach einer oben beschriebenen Ausführungsform konfiguriert sein.The magnetic resonance imaging device can be configured according to an embodiment described above.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Magnetresonanztomographie-Vorrichtung ein Scanner mit geschlossener Röhre. Ein Scanner mit geschlossener Röhre kann eine im Wesentlichen zylindrische Bohrung umfassen, die den Umfang der Bildgebungsregion umgibt. Der zylindrische Magnet kann eine oder mehrere Magnetspulen umfassen, die die Bildgebungsregion entlang einer axialen Richtung oder einer Drehsymmetrieachse der zylindrischen Bohrung umgeben. Die ein oder mehreren Magnetspulen können einen Draht mit vernachlässigbarem elektrischem Widerstand bei (oder unterhalb) einer supraleitenden Temperatur umfassen.In a preferred embodiment, the magnetic resonance imaging device is a closed-tube scanner. A closed-tube scanner may include a substantially cylindrical bore surrounding the perimeter of the imaging region. The cylindrical magnet may include one or more magnetic coils surrounding the imaging region along an axial direction or an axis of rotational symmetry of the cylindrical bore. The one or more magnetic coils may comprise a wire with negligible electrical resistance at (or below) a superconducting temperature.

In einer Ausführungsform umfasst die Magnetresonanztomographie-Vorrichtung Taschen oder Ausgleichsschalen zur Aufnahme der Vielzahl von Ausgleichselementen. Die Ausgleichsschalen können bezüglich Form und/oder Größe standardisiert sein. Es ist denkbar, dass die Ausgleichselemente eine solche Form aufweisen, dass sie in die Ausgleichsschalen der Magnetresonanztomographie-Vorrichtung passen. Beispielsweise kann eine Außenkontur eines Ausgleichselements im Wesentlichen einer Innenkontur einer Ausgleichsschale entsprechen.In one embodiment, the magnetic resonance imaging device comprises pockets or compensating shells for receiving the plurality of compensating elements. The compensation shells can be standardized in terms of shape and/or size. It is conceivable that the compensating elements have such a shape that they fit into the compensating shells of the magnetic resonance imaging device. For example, an outer contour of a compensating element can essentially correspond to an inner contour of a compensating shell.

In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die erfindungsgemäße Magnetresonanztomographie-Vorrichtung einen Magneten mit einer geringen magnetischen Feldstärke, d. h. unter 1,5 Tesla, unter 1 Tesla oder unter 0,5 Tesla.In a preferred embodiment, the magnetic resonance imaging device according to the invention comprises a magnet with a low magnetic field strength, i.e. H. less than 1.5 Tesla, less than 1 Tesla or less than 0.5 Tesla.

Mindestens ein Ausgleichselement der Magnetresonanztomographie-Vorrichtung umfasst mindestens eine Aussparung zur Erhöhung eines Verhältnisses einer Außenabmessung zu einer Menge von ferromagnetischem Material des mindestens einen Ausgleichselements. Das mindestens eine Ausgleichselement kann auf vorteilhafte Weise eine Kontrolle der Homogenität des Hauptmagnetfelds in einem Bildgebungsvolumen, insbesondere in einem Isozentrum, der Magnetresonanztomographie-Vorrichtung ermöglichen.At least one compensating element of the magnetic resonance imaging device comprises at least one recess for increasing a ratio of an external dimension to an amount of ferromagnetic material of the at least one compensating element. The at least one compensating element can advantageously enable control of the homogeneity of the main magnetic field in an imaging volume, in particular in an isocenter, of the magnetic resonance imaging device.

Die Magnetresonanztomographie-Vorrichtung hat die gleichen Vorteile wie das erfindungsgemäße Ausgleichselement nach einer oben beschriebenen Ausführungsform.The magnetic resonance tomography device has the same advantages as the compensating element according to the invention according to an embodiment described above.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung können aus den oben beschriebenen Ausführungsformen und den Zeichnungen erkannt werden. Die Figuren zeigen:

1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Magnetresonanztomographie-Vorrichtung,
2 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ausgleichselements,
3 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ausgleichselements,
4 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ausgleichselements,
5 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ausgleichselements,
6 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ausgleichselements.

Further advantages and details of the present invention can be appreciated from the embodiments described above and the drawings. The figures show:

1 a schematic representation of an embodiment of a magnetic resonance tomography device according to the invention,
2 a schematic representation of an embodiment of a compensating element according to the invention,
3 a schematic representation of an embodiment of a compensating element according to the invention,
4 a schematic representation of an embodiment of a compensating element according to the invention,
5 a schematic representation of an embodiment of a compensating element according to the invention,
6 a schematic representation of an embodiment of a compensating element according to the invention.

1 zeigt eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Magnetresonanztomographie-Vorrichtung 11. Die Magnetresonanztomographie-Vorrichtung 11 umfasst eine Felderzeugungseinheit 30 mit einem zylindrischen Magneten 17, der ein homogenes, statisches Magnetfeld 18 bereitstellt (BO-Feld). Das statische Magnetfeld 18 umfasst ein Isozentrum 13 und eine zylindrische Bildgebungsregion 36 zum Empfangen eines Bildgebungsobjekts, etwa eines Patienten 15. Die Bildgebungsregion 36 kann von einer Bohrung definiert werden, die zur Aufnahme eines Patienten 15 während einer Magnetresonanzmessung ausgelegt ist. Die Bildgebungsregion 36 ist von der Felderzeugungseinheit 30 in einer Umfangsrichtung umgeben. 1 shows an embodiment of a magnetic resonance tomography device 11 according to the invention. The magnetic resonance tomography device 11 comprises a field generation unit 30 with a cylindrical magnet 17, which provides a homogeneous, static magnetic field 18 (BO field). The static magnetic field 18 includes an iso center 13 and a cylindrical imaging region 36 for receiving an imaging object, such as a patient 15. The imaging region 36 can be defined by a bore that is designed to receive a patient 15 during a magnetic resonance measurement. The imaging region 36 is surrounded by the field generation unit 30 in a circumferential direction.

Im gezeigten Beispiel umfasst die Magnetresonanztomographie-Vorrichtung 11 eine Patientenunterstützung 16, die für den Transport des Patienten 15 in die Bildgebungsregion 36 ausgelegt ist. Insbesondere kann die Patientenunterstützung 16 zum Transportieren einer diagnostischen relevanten Region des Patienten 15 in das Isozentrum 13 der Magnetresonanztomographie-Vorrichtung 11 ausgelegt sein.In the example shown, the magnetic resonance imaging device 11 includes a patient support 16, which is designed to transport the patient 15 into the imaging region 36. In particular, the patient support 16 can be designed to transport a diagnostically relevant region of the patient 15 into the isocenter 13 of the magnetic resonance imaging device 11.

Die Magnetresonanztomographie-Vorrichtung 11 umfasst ferner ein Gradientensystem 19, das zum Bereitstellen von magnetischen Gradientenfeldern ausgelegt ist, die zur räumlichen Kodierung von Magnetresonanzsignalen, die während einer Magnetresonanzmessung erfasst wurden, ausgelegt ist. Das Gradientensystem 19 wird von einem Gradientenregler 28 über ein angemessenes Stromsignal aktiviert oder gesteuert. Es ist denkbar, dass das Gradientensystem 19 ein oder mehr Gradientenspulen zum Erzeugen von magnetischen Gradientenfeldern in verschiedenen, vorzugsweise orthogonal orientierten räumlichen Richtungen umfasst.The magnetic resonance tomography device 11 further comprises a gradient system 19 which is designed to provide magnetic gradient fields which are designed for the spatial encoding of magnetic resonance signals that were acquired during a magnetic resonance measurement. The gradient system 19 is activated or controlled by a gradient controller 28 via an appropriate current signal. It is conceivable that the gradient system 19 comprises one or more gradient coils for generating magnetic gradient fields in different, preferably orthogonally oriented, spatial directions.

Die Magnetresonanztomographie-Vorrichtung 11 kann ein Hochfrequenzsystem mit einer Hochfrequenzantenne 20 (Körperspule) umfassen, die in der Magnetresonanztomographie-Vorrichtung 11 integriert sein kann. Die Hochfrequenzantenne 20 wird über einen Hochfrequenz-Controller 29 betätigt, der die Hochfrequenzantenne 20 zum Erzeugen eines hochfrequenten Magnetfelds und zum Aussenden von hochfrequenten Anregungspulsen in die Bildgebungsregion 36 steuert. Die Magnetresonanztomographie-Vorrichtung 11 kann ferner eine lokale Spule 21 umfassen, die auf oder in der Nähe der diagnostisch relevanten Region des Patienten 15 angeordnet ist. Die lokale Spule 21 kann zum Aussenden von hochfrequenten Anregungspulsen in den Patienten 15 und/oder zum Empfangen von Magnetresonanzsignalen vom Patienten 15 ausgelegt sein. Es ist denkbar, dass die lokale Spule 21 über den Hochfrequenz-Controller 29 gesteuert wird.The magnetic resonance imaging device 11 can include a high-frequency system with a high-frequency antenna 20 (body coil), which can be integrated in the magnetic resonance imaging device 11. The high-frequency antenna 20 is actuated via a high-frequency controller 29, which controls the high-frequency antenna 20 to generate a high-frequency magnetic field and to emit high-frequency excitation pulses into the imaging region 36. The magnetic resonance imaging device 11 may further comprise a local coil 21 which is arranged on or near the diagnostically relevant region of the patient 15. The local coil 21 can be designed to emit high-frequency excitation pulses into the patient 15 and/or to receive magnetic resonance signals from the patient 15. It is conceivable that the local coil 21 is controlled via the high-frequency controller 29.

Die Magnetresonanztomographie-Vorrichtung 11 kann ferner eine Steuereinheit 23 umfassen, die zur Steuerung der Magnetresonanztomographie-Vorrichtung 11 ausgelegt ist. Die Steuereinheit 23 kann eine Verarbeitungseinheit 24 aufweisen, die zum Verarbeiten von Magnetresonanzsignalen und zum Rekonstruieren von Magnetresonanzbildern ausgelegt ist. Die Verarbeitungseinheit 24 kann auch zum Verarbeiten von Eingaben von einem Benutzer der Magnetresonanztomographie-Vorrichtung 11 und/oder zum Bereitstellen einer Ausgabe an den Benutzer ausgelegt sein. Zu diesem Zweck können die Verarbeitungseinheit 24 und/oder die Steuereinheit 23 mit einer Anzeigeeinheit 25 und einer Eingabeeinheit 26 über eine geeignete Signalverbindung verbunden sein. Zur Vorbereitung einer magnetresonanztomographischen Messung können vorbereitende Informationen, wie Bildgebungsparameter oder Patienteninformationen, für den Benutzer über die Anzeigeeinheit 25 bereitgestellt werden. Die Eingabeeinheit 26 kann zum Empfangen von Informationen und/oder Bildgebungsparametern vom Benutzer ausgelegt sein.The magnetic resonance imaging device 11 may further comprise a control unit 23, which is designed to control the magnetic resonance imaging device 11. The control unit 23 may have a processing unit 24 which is designed to process magnetic resonance signals and to reconstruct magnetic resonance images. The processing unit 24 may also be designed to process inputs from a user of the magnetic resonance imaging device 11 and/or to provide an output to the user. For this purpose, the processing unit 24 and/or the control unit 23 can be connected to a display unit 25 and an input unit 26 via a suitable signal connection. To prepare for a magnetic resonance imaging measurement, preparatory information, such as imaging parameters or patient information, can be provided to the user via the display unit 25. The input unit 26 may be configured to receive information and/or imaging parameters from the user.

Wie es in 1 zu sehen ist, umfasst die erfindungsgemäße Magnetresonanztomographie-Vorrichtung 11 eine Vielzahl von Ausgleichselementen 31. Die Ausgleichselemente 31 sind vorzugsweise in Ausgleichsschalen angeordnet, die sich in einem Umfangsraum oder Bereich zwischen der Hochfrequenzantenne 20 und dem Gradientensystem 19 befinden. Die Ausgleichselemente 31 können aber auch auf einer dedizierten Trägerstruktur (nicht gezeigt) befestigt werden, die konzentrisch mit dem zylindrischen Magneten 17 und/oder der Bohrung der Magnetresonanztomographie-Vorrichtung 11 angeordnet sein kann. Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Ausgleichselements 31 werden in den 2 bis 5 ausführlicher gezeigt.Like it in 1 As can be seen, the magnetic resonance tomography device 11 according to the invention comprises a plurality of compensating elements 31. The compensating elements 31 are preferably arranged in compensating shells which are located in a peripheral space or area between the high-frequency antenna 20 and the gradient system 19. However, the compensating elements 31 can also be attached to a dedicated support structure (not shown), which can be arranged concentrically with the cylindrical magnet 17 and/or the bore of the magnetic resonance imaging device 11. Embodiments of the compensating element 31 according to the invention are described in the 2 until 5 shown in more detail.

Natürlich kann die Magnetresonanztomographie-Vorrichtung 11 weitere Komponenten umfassen, die Magnetresonanztomographie-Vorrichtungen üblicherweise besitzen. Der allgemeine Betrieb einer Magnetresonanztomographie-Vorrichtung 11 ist für Fachleute auf dem Gebiet bekannt, und daher wird auf eine ausführlichere Beschreibung verzichtet.Of course, the magnetic resonance imaging device 11 may include other components that magnetic resonance imaging devices usually have. The general operation of a magnetic resonance imaging apparatus 11 is known to those skilled in the art and therefore a more detailed description is omitted.

2 zeigt eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ausgleichselements 31. Das Ausgleichselement 31 umfasst einen Körper mit einer länglichen Gestalt, die eine Haupterstreckungsrichtung 33 des Ausgleichselements 31 definiert. Vorzugsweise entspricht die Haupterstreckungsrichtung 33 einer Längsrichtung und/oder eine Längserstreckung des Ausgleichselements 31. Das Ausgleichselement 31 kann auch durch eine Querrichtung 34 und/oder Quererstreckung, die senkrecht zur Haupterstreckungsrichtung 33 orientiert ist, gekennzeichnet sein. Im gezeigten Beispiel weist das Ausgleichselement 31 die Form einer Platte auf. Eine Länge und eine Breite des Ausgleichselements 31 (d. h. gekennzeichnet durch Abmessungen entlang der Längs- und der Quererstreckung des Ausgleichselements 31) können eine Tiefe des Ausgleichselements 31 bedeutend überschreiten. 2 shows an embodiment of a compensating element 31 according to the invention. The compensating element 31 comprises a body with an elongated shape which defines a main extension direction 33 of the compensating element 31. The main extension direction 33 preferably corresponds to a longitudinal direction and/or a longitudinal extension of the compensating element 31. The compensating element 31 can also be characterized by a transverse direction 34 and/or transverse extension which is oriented perpendicular to the main extension direction 33. In the example shown, the compensating element 31 has the shape of a plate. A length and a width of the compensating element 31 (ie characterized by dimensions along the longitudinal and transverse extents of the compensating element 31) can be one Depth of the compensation element 31 significantly exceed.

Das Ausgleichselement 31 umfasst eine Vielzahl von Aussparungen 32i. In der in 2 gezeigten Ausführungsform weisen die Aussparungen 32i eine längliche Form auf. Jede Aussparung 32i ist im Wesentlichen parallel zur Haupterstreckungsrichtung 33 des Ausgleichselements 31 orientiert. Es ist jedoch denkbar, dass mindestens einige Aussparungen 32i in einem Winkel bezüglich der Haupterstreckungsrichtung des Ausgleichselements 31 orientiert sind (siehe 5).The compensation element 31 includes a large number of recesses 32i. In the in 2 In the embodiment shown, the recesses 32i have an elongated shape. Each recess 32i is oriented essentially parallel to the main extension direction 33 of the compensating element 31. However, it is conceivable that at least some recesses 32i are oriented at an angle with respect to the main extension direction of the compensating element 31 (see 5 ).

Ferner gleicht der Abstand zwischen zwei Aussparungen 32a und 32b, die benachbart entlang der Querrichtung des Ausgleichselements 31 angeordnet sind, dem Abstand zwischen zwei Aussparungen 32a und 32c, die benachbart entlang der Längsrichtung des Ausgleichselements 31 angeordnet sind. Folglich kann eine Gleichförmigkeit der Magnetisierung über den Körper des Ausgleichselements 31 auf vorteilhafte Weise verbessert werden, wenn das Ausgleichselement 31 in der Bohrung der Magnetresonanztomographie-Vorrichtung 11 angeordnet ist.Furthermore, the distance between two recesses 32a and 32b arranged adjacently along the transverse direction of the compensating element 31 is equal to the distance between two recesses 32a and 32c arranged adjacently along the longitudinal direction of the compensating element 31. Consequently, uniformity of magnetization across the body of the compensating member 31 can be advantageously improved when the compensating member 31 is disposed in the bore of the magnetic resonance imaging device 11.

In der in 2 gezeigten Ausführungsform machen die Aussparungen 32i ungefähr 25% des Volumens aus, das vom Ausgleichselement 31 besetzt ist. Somit kann ein Verhältnis einer Au-ßenabmessung des Ausgleichselements 31 zu einer Menge an ferromagnetischem Material um bis zu 25% im Vergleich zu herkömmlichen Ausgleichselementen erhöht werden.In the in 2 In the embodiment shown, the recesses 32i make up approximately 25% of the volume occupied by the compensating element 31. Thus, a ratio of an external dimension of the compensating element 31 to an amount of ferromagnetic material can be increased by up to 25% compared to conventional compensating elements.

3 zeigt eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ausgleichselements 31, wobei der Abstand zwischen zwei Aussparungen 32a und 32c, die benachbart entlang der Längsrichtung des Ausgleichselements 31 angeordnet sind, den Abstand zwischen zwei Aussparungen 32a und 32b, die benachbart entlang der Querrichtung des Ausgleichselements 31 angeordnet sind, übersteigt. 3 shows an embodiment of the compensating element 31 according to the invention, wherein the distance between two recesses 32a and 32c, which are arranged adjacently along the longitudinal direction of the compensating element 31, exceeds the distance between two recesses 32a and 32b, which are arranged adjacently along the transverse direction of the compensating element 31 .

In gezeigten Beispiel machen die Aussparungen 32i ungefähr 50% des Volumens des Ausgleichselements 31 aus. Somit kann ein Verhältnis einer Außenabmessung des Ausgleichselements 31 zu einer Menge an ferromagnetischem Material um bis zu 50% im Vergleich zu herkömmlichen Ausgleichselementen erhöht werden.In the example shown, the recesses 32i make up approximately 50% of the volume of the compensation element 31. Thus, a ratio of an external dimension of the compensating element 31 to an amount of ferromagnetic material can be increased by up to 50% compared to conventional compensating elements.

4 zeigt eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ausgleichselements 31, wobei der Abstand zwischen zwei Aussparungen 32a und 32b, die benachbart entlang der Querrichtung des Ausgleichselements 31 angeordnet sind, den Abstand zwischen zwei Aussparungen 32a und 32c, die benachbart entlang der Längsrichtung des Ausgleichselements 31 angeordnet sind, übersteigt. Folglich kann eine Magnetisierung entlang der Längserstreckung des Ausgleichselements 31 verbessert werden, wenn das Ausgleichselement 31 in der Bohrung der Magnetresonanztomographie-Vorrichtung 11 angeordnet ist. 4 shows an embodiment of the compensating element 31 according to the invention, wherein the distance between two recesses 32a and 32b, which are arranged adjacently along the transverse direction of the compensating element 31, exceeds the distance between two recesses 32a and 32c, which are arranged adjacently along the longitudinal direction of the compensating element 31 . Consequently, magnetization along the longitudinal extent of the compensating element 31 can be improved if the compensating element 31 is arranged in the bore of the magnetic resonance imaging device 11.

Ferner ist eine Abmessung der Vertiefungen 32i, d. h. eine mittlere Länge der Aussparungen 32i entlang der Längsrichtung des Ausgleichselements 31 im Vergleich zu den in 2 und 3 gezeigten Ausführungsformen kleiner. Folglich kann das ferromagnetische Material homogener verteilt werden, derart, dass eine Gleichförmigkeit der Magnetisierung des Ausgleichselements 31 verbessert werden kann, wenn das Ausgleichselement 31 in der Bohrung der Magnetresonanztomographie-Vorrichtung 11 angeordnet ist.Furthermore, a dimension of the depressions 32i, ie an average length of the recesses 32i along the longitudinal direction of the compensating element 31, is compared to that in 2 and 3 Embodiments shown smaller. Consequently, the ferromagnetic material can be distributed more homogeneously, so that uniformity of magnetization of the compensating member 31 can be improved when the compensating member 31 is disposed in the bore of the magnetic resonance imaging device 11.

In den in 2 bis 3 gezeigten Ausführungsformen übersteigt eine Hauptabmessung der Aussparungen 32i (d. h. die Länge der Aussparungen 32i) den Abstand zwischen zwei Aussparungen 32a und 32b, die benachbart entlang der Querrichtung des Ausgleichselements 31 angeordnet sind, und den Abstand zwischen zwei Aussparungen 32a und 32c, die benachbart entlang der Längsrichtung des Ausgleichselements 31 angeordnet sind.In the in 2 until 3 In the embodiments shown, a major dimension of the recesses 32i (ie, the length of the recesses 32i) exceeds the distance between two recesses 32a and 32b arranged adjacently along the transverse direction of the compensating member 31 and the distance between two recesses 32a and 32c arranged adjacently along the Longitudinal direction of the compensation element 31 are arranged.

Das erfindungsgemäße Ausgleichselement 31 kann jedoch mindestens eine Aussparung 32 mit einer Hauptabmessung (d. h. Länge in der Längsrichtung oder eine Breite in der Querrichtung) aufweisen, die kleiner ist als der Abstand zwischen zwei Aussparungen 32a und 32b, die benachbart entlang der Querrichtung des Ausgleichselements 31 angeordnet sind, und/oder der Abstand zwischen zwei Aussparungen 32a und 32c, die benachbart entlang der Längsrichtung des Ausgleichselements 31 angeordnet sind. Durch Reduzierung einer Abmessung der Aussparungen 32i kann eine homogenere Verteilung von ferromagnetischem Material erzielt werden.However, the compensating element 31 according to the invention may have at least one recess 32 with a main dimension (i.e. length in the longitudinal direction or a width in the transverse direction) which is smaller than the distance between two recesses 32a and 32b which are arranged adjacently along the transverse direction of the compensating element 31 are, and/or the distance between two recesses 32a and 32c, which are arranged adjacently along the longitudinal direction of the compensating element 31. By reducing a dimension of the recesses 32i, a more homogeneous distribution of ferromagnetic material can be achieved.

Natürlich ist eine Form der Aussparungen 32i in den in 1 bis 4 gezeigten Ausführungsformen nicht auf eine längliche Form oder eine Stabform beschränkt. Die Aussparungen 32i können auch eine rechteckige Form, eine polygonale Form, eine ovale Form, insbesondere eine kreisförmige Form mit einer willkürlichen Geometrie umfassen.Of course, there is a form of recesses 32i in the in 1 until 4 Embodiments shown are not limited to an elongated shape or a rod shape. The recesses 32i may also include a rectangular shape, a polygonal shape, an oval shape, in particular a circular shape with an arbitrary geometry.

In den in 2 bis 4 gezeigten Ausführungsformen sind die Aussparungen 32i Löcher oder Perforationen, die sich durch den Körper des Ausgleichselements 31 erstrecken. Demgegenüber zeigt 5 eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ausgleichselements 31, wobei die Aussparungen 32i als Vertiefungen oder Rillen auf der Hauptoberfläche des Ausgleichselements 31 geformt sind. Mit anderen Worten erstrecken sich die Aussparungen 32i in einigen Ausführungsformen nicht durch den Körper des Ausgleichselements 31.In the in 2 until 4 In the embodiments shown, the recesses 32i are holes or perforations that extend through the body of the compensating element 31. In contrast, shows 5 an embodiment of the compensating element 31 according to the invention, wherein the recesses 32i are shaped as depressions or grooves on the main surface of the compensating element 31. In other words, extend In some embodiments, the recesses 32i do not pass through the body of the compensating element 31.

Nach einer Ausführungsform umfasst das Ausgleichselement 31 mindestens eine Aussparung 32, die als eine Vertiefung auf der Hauptoberfläche des Ausgleichselements 31 ausgebildet ist, und mindestens eine Aussparung 32, die den Körper des Ausgleichselements 31 perforiert.According to one embodiment, the compensating element 31 comprises at least one recess 32, which is formed as a recess on the main surface of the compensating element 31, and at least one recess 32, which perforates the body of the compensating element 31.

Durch Bereitstellung von Vertiefungen anstelle von Perforationen als Aussparungen 32i kann eine Robustheit oder mechanische Stabilität des Ausgleichselements 31 im Vergleich zu Ausgleichselementen 31, die Löcher oder Perforationen als Aussparungen 32i umfassen, erhöht werden. Ferner kann eine Homogenität der Magnetisierung über das Ausgleichselement 31 auf vorteilhafte Weise verbessert werden.By providing depressions instead of perforations as recesses 32i, a robustness or mechanical stability of the compensating element 31 can be increased compared to compensating elements 31 that include holes or perforations as recesses 32i. Furthermore, homogeneity of the magnetization can be improved in an advantageous manner via the compensation element 31.

In dem in 5 gezeigten Beispiel sind die Aussparungen 32i stabförmig und in einem Winkel von ungefähr 45° bezüglich der Haupterstreckungsrichtung 33 des Ausgleichselements 31 orientiert. Es ist denkbar, dass die Aussparungen 32i in einem beliebigen Winkel bezüglich der Haupterstreckungsrichtung 33 orientiert sind, wie oben beschrieben. Natürlich können die Aussparungen 32i auch parallel zur Haupterstreckungsrichtung 33 orientiert sein (wie es in 2 bis 4 gezeigt wird). In Fällen, in denen die Aussparungen 32i eine nichtlängliche Form aufweisen (d. h. polygonale oder kreisförmige Vertiefungen), kann ein Winkel zwischen einer Orientierung der Aussparungen 32i und der Haupterstreckungsrichtung 33 nicht-existent sein.In the in 5 In the example shown, the recesses 32i are rod-shaped and oriented at an angle of approximately 45 ° with respect to the main extension direction 33 of the compensating element 31. It is conceivable that the recesses 32i are oriented at any angle with respect to the main extension direction 33, as described above. Of course, the recesses 32i can also be oriented parallel to the main extension direction 33 (as in 2 until 4 will be shown). In cases where the recesses 32i have a non-elongated shape (ie, polygonal or circular depressions), an angle between an orientation of the recesses 32i and the main extension direction 33 may be non-existent.

6 zeigt eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemä-ßen Ausgleichselements 31. Im gezeigten Beispiel sind die Vertiefungen 32i als im Wesentlichen kreisförmige Perforationen ausgebildet. Durch Bereitstellung eines Ausgleichselements 31 mit kreisförmigen Perforationen oder Vertiefungen kann eine besonders gleichmäßige Verteilung von ferromagnetischem Material auf vorteilhafte Weise erzielt werden. Ferner können kreisförmige Perforationen einen Aufwand im Zusammenhang mit der Herstellung des Ausgleichselements 31 im Vergleich zu komplexeren Geometrien reduzieren. 6 shows a further embodiment of the compensating element 31 according to the invention. In the example shown, the depressions 32i are designed as essentially circular perforations. By providing a compensating element 31 with circular perforations or depressions, a particularly uniform distribution of ferromagnetic material can be achieved in an advantageous manner. Furthermore, circular perforations can reduce effort in connection with the production of the compensating element 31 compared to more complex geometries.

Die oben beschriebenen Ausführungsformen sind als Beispiele anzusehen. Es versteht sich, dass einzelne Ausführungsformen durch Merkmale anderer Ausführungsformen erweitert oder damit kombiniert werden können, wenn nichts anderes angegeben ist.The embodiments described above are to be viewed as examples. It is understood that individual embodiments may be enhanced by or combined with features of other embodiments unless otherwise stated.

Claims

Compensating element (31). Claim 1 , wherein the at least one recess (32) is a perforation or hole which extends through a body of the compensating element (31).

Compensating element (31). Claim 1 or 2 , wherein the at least one recess (32) is formed as a depression on the surface of the compensating element (31).

Compensating element (31) according to one of the preceding claims, wherein the compensating element (31) comprises an elongated shape, preferably a rod shape, a plate shape, a cuboid shape or a prism shape, which defines a main extension direction (33) of the compensating element (31).

Compensating element (31). Claim 4 , wherein the at least one recess (32) comprises an elongated shape which, in order to improve magnetization of the compensating element (31), is oriented along the main extension direction (33) of the compensating element (31) substantially parallel to the main extension direction (33) of the compensating element (31). .

Compensating element (31) according to one of the preceding claims, wherein the compensating element (31) comprises a plurality of recesses (32) which are designed to increase the ratio of an external dimension of the compensating element (31) to the amount of ferromagnetic material.

Compensating element (31). Claim 6 , wherein the plurality of recesses (32) are evenly distributed over the surface of the compensation element (31) to improve the uniformity of the magnetization of the compensation element (31).

Compensating element (31). Claim 6 , wherein a first distance between two recesses (32) which are arranged adjacently along a transverse direction (34) of the compensating element (31), exceeds a second distance between two recesses (32) which are arranged adjacently along a longitudinal direction of the compensating element (31).

Compensating element (31). Claim 6 , wherein a first distance between two recesses (32) which are arranged adjacently along a transverse direction (34) of the compensating element (31), a second distance between two recesses (32) which are arranged adjacently along a longitudinal direction of the compensating element (31). , equals.

Compensating element (31). Claim 6 , wherein a second distance between two recesses (32) which are arranged adjacently along a longitudinal direction of the compensating element (31), a first distance between two recesses (32) which are arranged adjacently along a transverse direction (34) of the compensating element (31). , exceeds.

Compensating element (31) according to one of the Claims 6 until 10 , wherein a main dimension of at least one recess (32) is a first distance between two recesses (32), which are arranged adjacently along a transverse direction (34) of the compensating element (31), and / or a second distance between two recesses (32), which are arranged adjacently along a longitudinal direction of the compensating element (31).

Magnetic resonance tomography device (11), comprising a plurality of compensating elements (31) according to one of the preceding claims, wherein the plurality of compensating elements (31) is designed to modify, in particular improve, a magnetic field homogeneity of the magnetic resonance tomography device (11).