DE4434948A1 - Mammographie-Antennenanordnung für Magnetresonanzuntersuchungen einer weiblichen Brust - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Mammographie-Antennenanordnung für Magnetresonanz-Untersuchungen einer weiblichen Brust mit einem ersten und einem zweiten Leiterschleifenpaar, die jeweils zwei gegenüberliegende sattelförmige Leiterschleifen umfassen, zwischen denen sich ein im wesentlichen zylinder­ förmiger Untersuchungsraum befindet, wobei die beiden Leiter­ schleifenpaare in Umfangsrichtung gegeneinander um 90° ver­ dreht sind.

Eine Antennenanordnung der eingangs genannten Art ist aus der DE-OS 31 31 946 (= US 4 467 282) bekannt. Mit der dort be­ schriebenen Antennenanordnung können Magnetresonanz-Unter­ suchungen mit zirkular polarisierten Hochfrequenzfeldern durchgeführt werden. Auf einem zylinderförmigen Trägerkörper sind zwei 90° gegeneinander verdrehte Leiterschleifenpaare angeordnet, die im Innern des von den Leiterschleifenpaaren umgebenen Untersuchungsraums senkrecht aufeinander stehende Antennen-Charakteristiken besitzen. Die Längsachse der An­ tennenanordnung ist parallel zum statischen Grundmagnetfeld ausgerichtet, wodurch beim Senden die erzeugten Hochfrequenz­ felder und beim Empfang die Empfindlichkeiten senkrecht in Bezug zum Grundmagnetfeld angeordnet sind. Die Antennenan­ ordnung ist als Ganzkörperantenne dimensioniert, der gesamte menschliche Körper kann über eine Aufnahmeöffnung in axialer Richtung in den Untersuchungsraum eingebracht werden. Zur Untersuchung von Teilbereichen des menschlichen Körpers sind Antennenanordnungen wünschenswert, die insgesamt in axialer Richtung kürzer aufgebaut sind. Eine Verkürzung der wirksamen Antennenleiter verschlechtert bei der bekannten Antenne jedoch die Abbildungseigenschaften.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zu Grunde, eine zirkular polarisierende Antennenanordnung für Magnetresonanz -Unter­ suchungen der weiblichen Brust mit guten Abbildungseigen­ schaften anzugeben.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in einem einer Aufnahme­ öffnung für die weibliche Brust abgewandten Teil jeder Lei­ terschleife ein kapazitives Element eingefügt ist. Mit den kapazitiven Elemente läßt sich zum einen die Antennenanord­ nung auf die Arbeitsfrequenz des Magnetresonanzgeräts abstim­ men, zum anderen sind die in der Nähe der kapazitiven Ele­ mente auftretenden elektrischen Hochfrequenzfelder weit genug von menschlichem Gewebe entfernt, so daß Verluste durch elek­ trische Felder niedrig bleiben. Zudem können wegen der rela­ tiv offenen Gestaltung des Antennensystems gut Systeme zur Fixierung der Brust und sowie Lokalisationseinrichtungen für Läsionen oder Biopsiesysteme untergebracht werden.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, daß sich benachbarte Leiterschleifen in Umfangsrichtung ge­ genseitig überlappen. Durch die Überlappung sind die Leiter­ schleifenpaare gegenseitig entkoppelt.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, daß die kapazitiven Elemente in die Mitte der von der Aufnahmeöffnung abgewandten Teile der Leiterschleifen einge­ fügt sind.

Um die Kopplung und Symmetrie zwischen den zu einem Leiter­ schleifenpaar gehörenden Leiterschleifen zu erhöhen, sind in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung die kapazitiven Elemente innerhalb der Leiterschleifenpaare elektrisch parallel geschaltet.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung zeichnet sich da­ durch aus, daß eine der Leiterschleifen an ihren der Auf­ nahmeöffnung zugewandten Teil eine Ausbuchtung aufweist, die die Leiterschleife seitlich von der Aufnahmeöffnung und vom Untersuchungsraum weggerichtet vergrößert. Damit kann im interessierenden Lymphabflußgebiet der Brust im Bereich der Axilla eine ausreichende Empfindlichkeit insbesondere der in radialer Richtung laufenden Feldkomponenten erzielt werden.

Die durch die Ausbuchtung verursachte Unsymmetrie und damit eine Verkoppelung in der Antennenanordnung könnte durch un­ terschiedliche Kapazitätswerte der kapazitive Elemente kom­ pensiert werden. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausge­ staltung werden die beiden Leiterschleifenpaare durch ein weiteres kapazitives Element, welches in die Mitte der Aus­ buchtung eingefügt ist, voneinander entkoppeit.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden an Hand von zwei Figuren erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine erste Ausführungsform einer Mammographie-Anten­ nenanordnung und

Fig. 2 eine zweite Ausführungsform, wobei eine erhöhte Em­ pfindlichkeit im axillaren Bereich gegeben ist.

Die in Fig. 1 dargestellte Mammographie-Antennenanordnung ist für Magnetresonanz-Untersuchungen der weiblichen Brust vor­ gesehen. Die Untersuchung wird in Bauchlage durchgeführt, wenn in dem dazu verwendeten Magnetresonanzgerät das magne­ tische Grundfeld B₀ vertikal ausgerichtet ist. Die vertikale Ausrichtung ist durch einen Pfeil 2 symbolisiert. Die Mammo­ graphie-Antennenanordnung umfaßt vier sattelförmige Leiter­ schleifen 4, 6, 8, 10, wobei sich benachbarte Leiterschleifen zur Entkoppelung voneinander gegenseitig überlappen. Jeweils zwei diametral gegenüberliegend angeordnete Leiterschleifen 4 und 6 bzw. 8 und 10 bilden ein erstes bzw. ein zweites Leiterschleifenpaar. Die beiden Leiterschleifenpaare sind in Umfangsrichtung um 90° gegeneinander verdreht. Ein zylinder­ förmiger Untersuchungsraum 12 befindet sich zwischen den Leiterschleifen 4, 6, 8, 10. Die Antennenanordnung ist so in dem Magnetresonanzgerät ausgerichtet, daß die Achse 14 des Untersuchungsraums 12 parallel zur Richtung des Grundmagnet­ feldes B₀ verläuft. Eine Stirnfläche des Untersuchungsraums 12 liegt bei vertikalem Grundmagnetfeld in einer horizontalen Ebene und ist als Aufnahmeöffnung 16 für den Zugang der weib­ lichen Brust zum Untersuchungsraum 12 ausgebildet. In jeder Leiterschleife 4, 6, 8, 10 ist in einem von der Aufnahme­ öffnung 16 abgewandten Teil 18 in dessen Mitte ein kapazi­ tives Element 20, 22, 24, 26 eingefügt, wodurch die Antennen­ anordnung auf die Arbeitsfrequenz des Magnetresonanzgeräts abgestimmt wird. Bei der hier vorliegenden Symmetrie der Leiterschleifen 4, 6, 8, 10 sind auch die Kapazitätswerte der kapazitiven Elemente 20, 22, 24, 26 gleich.

Parallel zu jedem kapazitiven Element 20, 22, 24, 26 sind elektrische Anschlüsse 28, 30 angeordnet für die Einspeisung oder den Abgriff der Antennensignale. Beispielhaft sind für den Sendefall die Richtungen der von den beiden Leiterschlei­ fenpaaren 4, 6 und 8, 10 erzeugten Hochfrequenzfelder B₁ bzw. B₂ eingezeichnet, die im Untersuchungsraum senkrecht auf­ einander stehen und zusätzlich senkrecht zum Grundmagnetfeld B₀ ausgerichtet sind.

Die Antennenanordnung ist sowohl für zirkular polarisierenden Betrieb wie auch für Arraybetrieb geeignet. Beim Arraybetrieb sind die Leiterschleifen 4, 6, 8, 10 unabhängig voneinander aktivierbar.

Bei zirkular polarisierenden Betrieb wird eine bessere Kopp­ lung der zu einem Leiterschleifenpaar gehörenden Leiter­ schleifen 4, 6 oder 8, 10 und eine homogenere Feldverteilung dadurch erreicht, daß die dazugehörenden kapazitiven Element 22, 22 bzw. 24, 26 elektrisch miteinander verbunden sind, was hier durch eine gestrichelte Linie 32 gezeigt ist.

Die Mammographie-Antennenanordnung nach Fig. 2 unterscheidet sich von der Anordnung nach Fig. 1 im wesentlichen durch eine Ausbuchtung 34 in einer der Leiterschleifen. Hier ist die Leiterschleife 6 seitlich von der Aufnahmeöffnung 16 und vom Untersuchungsraum 12 weggerichtet durch die Ausbuchtung 34 vergrößert. Damit kann eine hohe Empfindlichkeit der Anten­ nenanordnung für eine horizontale Feldkomponente oberhalb der Aufnahmeöffnung 16 bewirkt werden, wodurch auch das diagno­ stisch interessante Lymphabflußgebiet der Brust im Bereich der Axilla für eine Magnetresonanz-Untersuchung zugänglich. Die durch die Ausbuchtung 34 verursachte Unsymmetrie in der Antennenanordnung kann durch ein in der Mitte der Ausbuchtung 34 angeordnetes weiteres kapazitives Element 36 kompensiert werden.

Claims (7)

1. Mammographie-Antennenanordnung für Magnetresonanz-Unter­ suchungen der weiblichen Brust mit einem ersten und einem zweiten Leiterschleifenpaar, die jeweils zwei gegenüberlie­ gende sattelförmige Leiterschleifen (4, 6 bzw. 8, 10) umfas­ sen, zwischen denen sich ein im wesentlichen zylinderförmiger Untersuchungsraum (12) befindet, wobei die beiden Leiter­ schleifenpaare (4, 6 und 8, 10) in Umfangsrichtung gegen­ einander um 90° verdreht sind, dadurch ge­ kennzeichnet, daß in einem einer Aufnahme­ öffnung (16) für die weibliche Brust abgewandten Teil (18) jeder Leiterschleife (4, 6, 8, 10) ein kapazitives Element (20, 22, 24, 26) eingefügt ist.

2. Mammographie-Antennenanordnung nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, daß sich benachbarte Leiterschleifen (4, 6, 8, 10) in Umfangsrichtung gegenseitig überlappen.

3. Mammographie-Antennenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die kapazitiven Elemente (20, 22, 24, 26) in die Mitte der von der Aufnahmeöffnung (16) abgewandten Teile (18) eingefügt sind.

4. Mammographie-Antennenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die kapazitiven Elemente (20, 22 bzw. 24, 26) innerhalb der Leiterschleifenpaare elektrisch parallel geschaltet sind.

5. Mammographie-Antennenanordnung a) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Leiterschleifen (6) an ihrem der Aufnahmeöffnung (16) zugewandten Teil eine Ausbuchtung (34) aufweist, die die Leiterschleife (6) seitlich von der Aufnahmeöffnung (16) und vom Untersuchungsraum (12) weggerichtet vergrößert.

6. Mammographie-Antennenanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausbuchtung (34) symmetrisch ausgebildet ist.

7. Mammographie-Antennenanordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß in die Mitte der Ausbuchtung (34) ein weiteres kapazitives Element (36) eingefügt ist.