WO2019068687A2 - Magnetresonanztomograph mit aktiver störunterdrückung und verfahren zur störunterdrückung in einem magnetresonanztomographen - Google Patents

Magnetresonanztomograph mit aktiver störunterdrückung und verfahren zur störunterdrückung in einem magnetresonanztomographen Download PDF

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Definitions

  • the invention relates to a method for active interference suppression in a magnetic resonance tomograph and to a magnetic resonance tomograph with a receiver.
  • Magnetic resonance tomographs are imaging devices which, in order to image an examination subject, align nuclear spins of the examination subject with a strong external magnetic field and excite them by means of an alternating magnetic field for precession. The precession or return of the spins from this excited to a lower energy state, in turn, generates an alternating magnetic field which is received via antennas.
  • a spatial coding is impressed on the signals, which subsequently enables an assignment of the received signal to a volume element.
  • the received signal is then evaluated and a three-dimensional imaging of the examination subject is provided.
  • local receive antennas so-called local coils are used, which are arranged to achieve a better signal to noise ratio directly to the examination object.
  • the receiving antennas can also be installed in a patient bed.
  • Magnetic Resonance Imaging requires high frequency shielding in two respects.
  • high-frequency pulses with powers in the kilowatt range are generated to excite the nuclear spins, which are only partially absorbed in the patient.
  • Radio waves leaving the patient passage are emitted into the room and must therefore be shielded to comply with emission limits.
  • the magnetic resonance signals to be received for imaging are extremely weak.
  • SNR signal-to-noise ratio
  • magnetic screens are installed around a magnetic resonance tomograph to reduce both emissions and immissions.
  • the object is achieved by a magnetic resonance tomograph according to the invention according to claim 1 and claim 2 and by an inventive method for operating the magnetic resonance tomograph according to claim 21 and claim 22.
  • the magnetic resonance tomograph has a patient tunnel, a first receiving antenna for receiving a magnetic resonance signal from a patient, wherein the patient is in the patient tunnel, a second receiving antenna for receiving a signal with the Larmor frequency of the magnetic resonance signal and a receiver.
  • the receiver is in signal communication with the first receive antenna and the second receive antenna, and is preferably configured to prepare the magnetic resonance signal for imaging.
  • the second receiving antenna is located outside or near an opening of the patient's tunnel.
  • the openings are considered as the opening of the patient tunnel through which the patient bed with the patient are driven into the patient tunnel and, depending on the area to be examined, also leaves the patient tunnel at the opposite end.
  • Nearby is a distance from the opening of less than 0.1 m, 0.2 m. 0.5 m, 1 m or 2 m seen. Nearby may also be considered as a distance from the aperture of less than one-quarter of a wavelength or half a wavelength of a radio wave in the air at a latency of the magnetic resonance tomograph.
  • the first receiving antenna preferably receives the magnetic resonance signal, which always has a small portion of the interfering signal.
  • the second receiving antenna receives not only the interfering signal but also a minimal or negligible portion of the magnetic resonance signal.
  • the signal received by the first receiving antenna will hereinafter be referred to as a magnetic resonance signal (albeit with a portion of the interfering signal to be eliminated) and the signal received by the second receiving antenna or signals as an interference signal.
  • the receiver is designed to suppress a received interference signal with the second receiving antenna in a received from the first receiving antenna magnetic resonance signal. Exemplary embodiments are described in more detail in the subclaims.
  • the interference signal is broadband than the magnetic resonance signal.
  • the components outside the frequency range of the magnetic resonance signal correlate with the proportions within the frequency range of the magnetic resonance signal. Therefore, according to the invention, it may also be sufficient if the second receiving antenna receives the wideband interference signal and the receiver is designed to evaluate this signal only partially, for example in a frequency range not equal or outside the frequency range of the magnetic resonance signal and then in dependence on this sub-signal to suppress the interference signal in a received from the first receiving antenna magnetic resonance signal. It would also be conceivable alternatively or additionally that already the second receiving antenna only frequencies outside the frequency range of the magnetic resonance signal receives and forwards them to the recipient.
  • the amplitude of the frequency components of the interference signal in the frequency range of the magnetic resonance signal can be linked to an amplitude outside.
  • the second receiving antenna in conjunction with the receiver during a magnetic resonance measurement monitors only frequency components outside the frequency range of the magnetic resonance signal to interference signals and suppressed in response to the interference signal in the signals of the first receiving antenna.
  • the receiver determines a relationship between interference signal from the first receiving antenna and interference signal component from the second receiving antenna, also referred to as transfer function, for signals in the frequency range of magnetic resonance between captures of magnetic resonance signals and during the detection of magnetic resonance signals, for example Amplitude or scaling on the basis of the second receiving antenna outside the frequency range of the magnetic resonance signals received portions of the interfering signal adapts.
  • a filter is provided between the second receiving antenna and the receiver, that preferably reads through the interfering signal and suppresses magnetic resonance signals.
  • a filter could be provided which suppresses the magnetic resonance signals.
  • the filter could also be adaptive or controllable.
  • the interference suppression control adapts the filter to the Larmor frequency of a currently detected slice
  • the receiver may have a summation device which forms a linear combination of magnetic resonance signal and interference signal which is dependent on one or more parameters.
  • the reception have a suppressor control, which is designed to vary the parameter or parameters so that an energy of the interference signal in the linear combination is minimal.
  • One or more parameters can be complex in order to model a phase shift or a phase shift can be specified by a separate parameter. In particular, several parameters allow the effective suppression of different sources of interference.
  • the noise suppression could also be particularly strong weight interference signals with particularly large amplitude against weaker noise in the interference suppression in the parameters, because a particularly large distance of the signal level against a statistical background noise, these strong interference can be suppressed particularly well.
  • interference signals are considered as different interference signals, which can be separated by different location of origin by means of several second receiving antennas, occupy different frequency ranges or differ by a different temporal behavior.
  • the receiver can be designed in this case to carry out this processing according to the invention of the received magnetic resonance signal and of the interference signal for suppressing the interfering signal in real time, for example by means of a programmable logic (FPGA) or a signal processor (DSP).
  • FPGA programmable logic
  • DSP signal processor
  • the receiver has a memory and the received interference signal and the received magnetic resonance signal stores first, wherein the suppression of the interference signal at a later time with a delay, for example, the duration of an echo sequence, an excitation sequence or an entire image capture single layer or the whole image capture sequence he follows.
  • the delay may be greater than 50 ms, 100 ms, 0.5 s, 1 s, 10 s 1 min or more.
  • the hardware for analogue and / or digital high-frequency processing such as amplifiers, filters and mixers in real time, but also an image evaluation unit for later generation of an image from the received magnetic resonance signals can be considered as receivers.
  • the inventive method for operating the magnetic resonance tomograph according to the invention has the step to receive by means of the receiver interference signal via the second receiving antenna. Due to the arrangement of the second antenna in the vicinity of the opening, the interference signal received by the second antenna has little or no components of the magnetic resonance signal.
  • the receiver receives a magnetic resonance signal via the first receiving antenna.
  • the first receiving antenna may, for example, be a body coil or a local coil of the magnetic resonance tomograph.
  • the receiver processes the magnetic resonance signal as a function of the interfering signal by the receiver into a received signal, wherein the dependency depends on a parameter.
  • the receiver forms a linear combination of interference signal and magnetic resonance signal with the parameter as a factor, wherein the parameter can be complex in order to image a phase shift.
  • several parameters are conceivable.
  • the receiver by means of the second receiving antenna shares a broadband interference signal outside the frequency range of the magnetic resonance signal receives.
  • portions of the interfering signal outside the frequency range of the magnetic resonance signal correlate with fractions within the frequency range.
  • the amplitudes of the interference signal within and outside the frequency range of the magnetic resonance signal are proportional to each other, if it is the same source.
  • the scaling with the amplitude of the signal of the second receiving antenna can then be provided as a dependency, for example.
  • influencing the suppression of the interference signal by the magnetic resonance signals during image acquisition can be avoided by the separate frequency ranges.
  • the signal received by the second receiving antenna by the receiver in frequency ranges not equal to the frequencies of the magnetic resonance signals, it can be avoided that interspersed magnetic resonance signals are evaluated as interference signals and suppressed by the interference suppression control.
  • the suppression control also takes into account different characteristics of signals in the frequency band of the magnetic resonance signals and outside. These may, for example, be different attenuations or signal delays, which may be taken into account by other amplification factors and phase shifts.
  • the different properties can be determined, for example, by calibration measurements for determining transfer functions, as explained below with reference to the subclaims.
  • interference signals between and / or during MR signal acquisition are detected by the receiver. Permanent detection advantageously makes it possible to better understand the time course of an interference signal. and thus better estimate for the future what allows a more precise suppression.
  • the different methods can also be combined with one another and / or used alternately in order to achieve an overall improved interference suppression.
  • the receiver adjusts the parameter, for example by means of an interference suppression control, in such a way that a portion of the interfering signal in the received signal is reduced. It is conceivable, for example, for the parameter to be set by the interference suppression control in an optimization method in such a way that an energy of the interference signal in the received signal is minimized.
  • the receiver can also store the magnetic resonance signal and / or the interfering signal, so that the steps of processing and setting the parameter are also separated from one another by a time interval. catch the signals can be done by the first receiving antenna and the second receiving antenna.
  • the magnetic resonance tomograph according to the invention and the method for operation by the second receiving antenna and the receiver according to the invention make it possible to reduce the proportion of external interference signals in the magnetic resonance signal and therefore to manage with simpler and more cost-effective screening measures.
  • the magnetic resonance tomograph is designed to receive magnetic resonance signals with a Larmor frequency in an industrial band.
  • the Larmor frequency of the magnetic resonance tomograph is a resonance frequency of the nuclear spins used for the imaging in the magnetic resonance tomograph in a static magnetic field B0 of a field magnet of the magnetic resonance tomograph.
  • Industrial bands are frequency bands approved for use by medical or technical equipment, for which there are simplified rules for emission and approval. These are also referred to as ISM bands (Industrial, Scientific, Medical Band).
  • An exemplary frequency band which may also be emitted with high power, lies between 26.9 and 27.3 MHz. Other such frequency bands are between 6.7 MHz and 6.8 MHz, 13.5 MHz and 13.6 MHz, 40.6 MHz and 40.7 MHz and 433.0 MHz and 434.8 MHz.
  • a magnetic resonance tomograph is not only dependent on the least possible interference being received, but the strong excitation pulses must not disturb other devices. In the ISM band, the legal tolerance limits are much higher, so that a legally compliant limitation by shielding the emitted excitation pulses at this frequency easier is possible or not required.
  • a magnetic resonance tomograph can thus be advantageously realized entirely without a shield booth.
  • the magnetic resonance tomograph thereby the magnetic resonance tomograph has a transmission path for emitting an excitation pulse with a filter.
  • the filter is designed to suppress signals outside the ISM band.
  • the filter may be a band-pass filter for the ISM band used, which has frequencies outside the ISM band of more than 12 dB, 24 dB, 40 dB, or 60 dB relative to a minimum attenuation signal within the ISM band. Bandes curbs.
  • the filter can be arranged, for example, between the final stage and a hybrid coupler, between the hybrid coupler and the transceiver or between the transceiver and the transmitting antenna.
  • the filter substantially limits transmitted RF power to the ISM band, thus meeting the stricter limits outside the ISM band.
  • the magnetic resonance tomograph can also be operated in the ISM band without RF cabin.
  • the magnetic resonance tomograph has a transmitting antenna for emitting an excitation pulse, wherein the magnetic resonance tomograph has non-linear components for detuning the transmitting antenna.
  • these may be, for example, PIN diodes, or else other diodes or active components such as transistor or FET.
  • the nonlinear components are arranged in a region of the magnetic resonance tomography shielded from the patient tunnel for radio frequency and the filter for the ISM band or ISM filter is arranged in the signal connection between the nonlinear component and the antenna, preferably in the shielded region.
  • the shielding of the non-linear components from the patient tunnel and the environment avoids emissions of frequency components which are generated by the nonlinearity during the excitation pulse from the components used for detuning and are no longer in the ISM band as harmonics.
  • the filter prevents harmonics from being transmitted via the signal connection between the non-linear component and the transmitting antenna.
  • the arrangement of the non-linear components contributes to compliance with radiation limits and enables or simplifies the omission of a shielding of the entire magnetic resonance tomograph by a high-frequency cabin.
  • the magnetic resonance tomograph has a high-frequency unit with a predistorter.
  • the predistorter is designed to pre-distort an excitation pulse for excitation of the nuclear spins such that signal components of the excitation pulse during emission, ie in particular after amplification by a high-frequency power amplifier, are reduced outside the ISM band compared to an excitation pulse without predistortion. It is conceivable, for example, for the predistorter to generate and mix signal components which, after amplification by the radio-frequency unit, correspond to the harmonics generated by the non-linearity of the radio-frequency unit from the excitation pulse but have the opposite sign and thus reduce the harmonics or extinguish.
  • the predistorter can be realized, for example, in a digital signal generation or analog signals by corresponding signals from an input signal for a power amplifier can be generated.
  • the predistorter can also be adaptive, for example, be controlled in its characteristic of a loading of the patient tunnel depending. Also conceivable is a partial control by a fast feedback from a sensor in the transmission path such as a directional coupler.
  • the predistorter reduces harmonics outside of the ISM band and thus facilitates or allows compliance with the radiation limits without shielding cabin.
  • a cutoff frequency for a propagation of a radio wave in the patient tunnel is greater than a Larmor frequency of the magnetic resonance tomograph.
  • the cutoff frequency is considered to be the frequency at which a radio wave propagating through the patient tunnel can form in the patient tunnel as a waveguide.
  • the cutoff frequency is also referred to as a cut-off frequency for a waveguide, here for the patient tunnel as a waveguide.
  • the second receiving antenna is arranged at an opening of the patient tunnel or the patient couch.
  • the second receiving antenna can be be arranged indirectly on an edge of an opening or under the bed for the patient.
  • the patient and the patient tunnel form a coaxial conductor for the interfering signal.
  • a second receiving antenna in the vicinity of the patient and the opening can advantageously detect the interference signal coupled into the patient tunnel by the patient, thus enabling a particularly effective suppression by the receiver.
  • the magnetic resonance tomograph has a waveguide which surrounds the magnetic resonance tomograph, wherein the waveguide has a cut-off frequency which is greater than the latency frequency of the magnetic resonance tomograph.
  • a signal with Larmor frequency is attenuated by more than 30 dB, 40 dB, 60 dB or more compared to a signal on the side facing the magnetic resonance tomograph.
  • the magnetic resonance tomograph according to the invention in one embodiment surrounds a waveguide according to the invention or also a conventional umbrella cabin.
  • a high-frequency-density door to the screen cabin or the waveguide is replaced by an electrically conductive tunnel, which in turn represents a waveguide with a cut-off frequency greater than the Larmor frequency.
  • the waveguide has an electrically conductive connection to the patient tunnel. It is conceivable that the waveguide forms a continuous or coherent waveguide together with the patient tunnel. It is also possible that the waveguide at both ends of the patient tunnel is electrically connected to the patient tunnel or two waveguides at opposite ends of the patient tunnel with it
  • the waveguide can also have a cutoff frequency or cutoff frequency which is different from the cutoff frequency of the patient tunnel, but also above the Larmor frequency of the magnetic resonance tomograph.
  • the second receiving antenna has an essentially all-round receiving characteristic.
  • substantially omnidirectional reception characteristic a sensitivity distribution of the receiving antenna in all spatial directions is considered in which the difference between a maximum sensitivity and a minimum sensitivity depending on the different directions is less than 6 dB, 12 dB, 18 dB or 24 dB. This preferably also applies to different polarizations of the interference signal
  • the interference signal can come from different directions and with different polarizations, so that a antenna with directional characteristic or preferential polarization can not detect all interference signals.
  • an antenna with omnidirectional reception characteristic can advantageously detect all interference signals.
  • the magnetic resonance tomograph has a plurality of second antennas and the receiver is designed to suppress the interfering signal in the magnetic resonance signal as a function of received signals of the plurality of second receiving antennas.
  • the plurality of second receiving antennas are spaced apart from one another, for example at a distance greater than a quarter of a wavelength or a half wavelength of a radio wave with the Larmor frequency.
  • a plurality of spatially distributed antennas is also advantageously suitable for better detecting one or more sources of interference and thus for improving interference suppression.
  • the majority of the receiving antennas are arranged in a symmetry arrangement with the patient tunnel. It is conceivable, for example, an arrangement on the edge of the opening of the patient tunnel at two opposite points, on the vertices of a regular polygon or polyhedron.
  • the symmetry of the antenna NEN also a symmetry relationship of the parameters produced, and thus simplifies the optimization process for reducing the Störsi nals and / or accelerated.
  • the magnetic resonance tomograph has a noise suppression transmitter and a interference suppression antenna.
  • the noise suppression antenna is at a distance to arranged the patient tunnel.
  • the interference suppression transmitter is designed to generate a signal in a frequency range of an excitation pulse of the magnetic resonance tomograph and to output via the interference suppression antenna such that a field strength of the excitation pulse is reduced in a region of an environment of the magnetic resonance tomograph by destructive interference. Reduced is considered to be a reduction of the field strength or attenuation of the signal of the excitation pulse in the range of more than 6 dB, 12 dB, 24 dB, 40 dB or 60 dB.
  • the field strength of the electromagnetic waves emitted by the excitation pulse into the environment of the magnetic resonance tomograph can be reduced in such a way by the interference suppression transmitter and the interference suppression antenna, in particular in synergy with the other proposed measures, that the legal limits can be met even without an RF cabin ,
  • the magnetic resonance tomograph has a multiplicity of interference suppression antennas, wherein the interference suppression antennas are arranged at a distance from the patient tunnel and relative to one another.
  • the distances are preferably smaller than a wavelength of a free radio wave with Larmor frequency and / or greater than one-tenth of the wavelength.
  • the noise suppression antennas may be disposed in a plane around the opening of the patient's tunnel.
  • the interference suppression transmitter is designed to output signals in a frequency range of an excitation pulse of the magnetic resonance tomograph via the interference suppression antennas, such that a field strength of the excitation pulse is reduced in a plurality of regions of an environment of the magnetic resonance tomograph by destructive interference.
  • the number of directions without emissions corresponds to zeros of the radiation pattern of a multipole.
  • a resulting electromagnetic wave of the signal of the excitation pulse from the local transmitting antenna and the interference suppression antennas is thus a multipole field (eg a quadrupole field), which advantageously decreases much faster than, for example, a dipole field with increasing distance to the source, thus allowing limit values for one Radiation even without RF cabin.
  • the interference canceling transmitter is designed to generate the signals for the interference suppression antenna or interference suppression antennas by phase shifting and / or amplitude adjustment as a function of one or more transmission interference suppression parameters.
  • the respective signals for the interference suppression antenna (s) are generated from the excitation pulse by adjustable amplifiers or attenuators and phase shift elements in the interference suppression transmitter.
  • the amplitude ratios and phase shifts can represent the transmission interference suppression parameters or can be derived from the transmission interference suppression parameter (s), for example by analytical functions, tables or iteration methods.
  • the excitation pulse can be detected, for example via a sensor such as a directional coupler in the line between the high-frequency power amplifier and transmitting antenna or a sensor antenna in the patient tunnel. It is also conceivable to generate the signals for the interference suppression antennas directly from the digital data of the excitation pulse by scaling and phase shifting with AD converter and amplifier.
  • transmit suppression parameters simplify a subsequent reduction by reducing the number of variables.
  • the transmission interference suppression parameters are set during the production or installation.
  • the magnetic resonance tomograph has a calibration element in an environment of the magnetic resonance tomograph and interference suppression control.
  • the calibration element is preferably an antenna or sensor with which an electrical and / or magnetic field strength of an electrical and / or magnetic alternating field can be detected with a frequency of the excitation pulse and forwarded to the interference suppression control.
  • the interference suppression control is designed to detect a field strength in a frequency range of an excitation pulse at the location of the calibration element by means of the calibration element.
  • the interference suppression controller may include a calibration receiver.
  • the interference suppression control is further configured to adjust the transmission interference suppression parameter as a function of the detected field strength such that a field strength of the excitation pulse is reduced in a predetermined environment of the calibration element.
  • the interference cancellation control may vary or optimize an amplitude and / or phase of the interference suppression antenna (s) such that destructive interference achieves a reduction and / or a local minimum of the field strength at the location of the calibration element.
  • the adaptive adjustment of the transmission interference suppression parameter (s) to a changed environment can be reacted by persons or equipment in the vicinity of the magnetic resonance tomograph in order to comply with the emission limit values even under changing conditions. If necessary, if a limit value is exceeded, the transmission can be interrupted and / or a new determination of the parameter can be initiated.
  • the interference suppression antenna has a high-frequency power amplifier.
  • the high-frequency power amplifier is preferably designed to generate from a drive signal with a small high-frequency power, for example less than 10 mW, 50 mW or 100 mW, an electromagnetic alternating field sufficient to suppress stray fields of the excitation pulse via the interference suppression antenna.
  • the high-frequency power amplifier makes it possible to connect it to the interference suppression transmitter with a thin, flexible high-frequency cable compared to a purely passive interference suppression antenna, thus simplifying the installation.
  • the patient tunnel as a waveguide and the plurality of Störunterd Wegungsantennen only a power in the range of less watts is required, so that the locally arranged high-frequency power amplifier can be small and easy, which simplifies the installation.
  • the transmission interference according to the invention by means of destructive interference can also be found independently of the other features of the magnetic resonance tomograph according to the invention.
  • a use of an active Sto runterd Wegungssenders even without active receiving side interference suppression is conceivable, especially if the permissible electromagnetic radiation is the limiting factor.
  • the step of setting the parameter comprises the step of a time averaging with the formation of a time average as a function of the interference signal.
  • the amplitude and / or phase of the interference signal can be detected and averaged over a low-pass or averaging over a window, so that the parameter follows only slow changes.
  • the temporal averaging leads to the interference suppression not being falsified by short-term, possibly sporadic influences and no higher-frequency noise components being generated artificially by the interference suppression.
  • the setting step has the following substeps: in one step, the receiver measures a first transfer function between a first receiving antenna and the calibration element.
  • the measurement may be performed, for example, by instructing the interference suppression transmitter via a signal connection to emit a signal of predetermined amplitude and / or phase in a frequency range of the magnetic resonance signal and / or in an adjacent frequency range via the calibration antenna.
  • a signal connection between Störunterd Wegungssender and calibration is required.
  • the receiver can then receive the signal via the first receiving antenna and thus determine a first transfer function. This can also be done simultaneously for several first receiving antennas.
  • the transfer function by sending over the first receiving antenna and receiving it via the calibration element.
  • the receiver measures a second transfer function between the second receiving antenna and the calibration element. This can be done in the same way as described above. If the signal is transmitted via the calibration element, then advantageously both transfer functions can be detected simultaneously.
  • the signals transmitted to detect the first and second transfer functions are coded so that the receiver can easily determine the amplitude and phase relationship.
  • a pseudorandom code that allows fast and reliable autocorrelation of the signals would be conceivable.
  • the signal can be modulated in amplitude, frequency and / or phase.
  • spread spectrum modulations in which the signal for determining the transfer function can also remain below the noise limit of the MR signals and a simultaneous transmission during detection of an MR signal is possible. In this way, changes in the environment can be permanently addressed.
  • the permanent emission of the signal can also be achieved by using a frequency range adjacent to the MR signals. Then, however, the different propagation conditions due to the different frequencies must be taken into account in determining the transfer functions.
  • the interference suppression parameter or, in the case of a plurality of first and second receive antennas, the interference suppression parameters are set as a function of the measured first transfer function or transfer functions and the second transfer function or transfer functions such that a portion of an interference signal received by the second receive antenna (s) is reduced in a signal received by the receiver via the first receiving antenna.
  • the interference signal received by the second receiving antenna or antennas is preferably also taken into account.
  • the transfer functions are used, in which form the signal of a single receiving antenna is taken into account.
  • the transfer functions enter as predetermined attenuations and phase shifts between receive antennas and receiver.
  • the transfer function is actually only valid for one source of interference at a particular location or direction.
  • independent transfer functions can also be determined from the respective location of the calibration element.
  • determining the transfer functions using the calibration element makes it possible to respond to the reception interference to different conditions in the environment, such as position of persons or equipment and the propagation conditions thereby changed, and to adjust the interference suppression.
  • the step of adjusting in a period of a sequence in which no magnetic resonance signal is received, in particular, no signal is sent to excite the spins.
  • a sequence for image capturing there are periods during which no excitation pulses are emitted and no detection of a magnetic resonance signal for imaging takes place.
  • the setting step is performed.
  • the suppression control of the receiver is designed to execute the step of setting in such a time span. For example, it may receive a trigger signal from the controller of the magnetic resonance tomograph.
  • the setting of the parameters can be simplified without a magnetic resonance signal, for example by minimizing an energy of the signal received by the first receiving antenna as a function of the parameters. Even if the interference signal changes in time, for example, in amplitude, so the set parameters with the same spatial arrangement continue to be valid and effective.
  • the setting of the parameter is permanent, i. in short intervals of 1 ms, 10 ms or 100 ms or, in particular, takes place in real time with a delay of less than 10, 100 or 500 microseconds.
  • the receiver has a memory and stores the received magnetic resonance signal and the received interference signal.
  • the receiver may also include, for example, an image evaluation computer.
  • the receiver in the narrower sense that is to say the devices used to process the received high-frequency magnetic resonance signals, have the memory.
  • the setting of the parameter and the processing of the magnetic resonance signal with the interfering signal as a function of the parameter for reducing the interfering signal by the receiver to a received signal can then be performed with a Delay to the reception.
  • the delay may include, for example, the duration of an echo sequence, an excitation sequence or even an entire image acquisition sequence, for example more than 10 ms, 100 ms, 0.5 s 10 s or even several minutes, hours or in principle also days.
  • the magnetic resonance tomograph it is possible by storing already existing resources of the magnetic resonance tomograph to use or because of the required real-time processing even with less computing power to provide the interference suppression cost.
  • the subsequent suppression of interference also allows a comparison of results of different parameter settings and suppression methods and thus an optimization of suppression.
  • the receiver or the interference suppression control has an autocorrelation device.
  • the interference suppression control can determine a portion of the interference signal in the magnetic resonance signal, for example an amplitude and a phase shift.
  • the interference suppression control has an estimating device which determines the portion of the interference signal, for example by an optimization method, in which the interference component in the magnetic resonance signal is minimized by varying the parameter or parameters, such as Least Mean Square Root (LSR) or similar methods ,
  • LSR Least Mean Square Root
  • the suppression control optimizes the majority of the parameters in such a way that the largest possible proportion of the interference signal is reduced. This can be advantageous in particular with multiple sources of interference or reflections.
  • the step of setting the parameters comprises the following substeps:
  • the received magnetic resonance signals are transformed into an image space.
  • the usual methods used in MRI imaging such as a Fourier transformation, may be used, but other methods such as compressed sensing are also conceivable.
  • the interference signals in the image space are separated from the magnetic resonance data. For example, this can be done by comparing two adjacent volumes or by two captured at different times image data of the same volume. While the image data is the same or similar, image artifacts generated by noise are significantly different because of the lack of correlation.
  • the recorded image space or the associated volume is larger than the examination object. There are then detected in the image space areas that have no magnetic resonance signal, but only noise. By this segmentation, the interference signal can be separated and determined.
  • the interference signals separated in the image space are transformed back into a raw data space or k-space, for example again with a Fourier transformation.
  • the parameters for the suppression of the interference signals from the transformed interference signals in the raw data space are determined.
  • the coordinates in k-space indicate phase and frequency information of an interfering signal, so that attenuation and signal delay can be determined taking into account the arrangement of the first receiving antenna and the second receiving antenna and attenuation factors and phase shift of the signal paths.
  • the interference signals are suppressed directly in the image space, for example by hiding the corresponding image data. This can be used in particular if the image data is not in the examination area or can be replaced by already recorded, undisturbed data from this area. It is also conceivable that the disturbed data in the image space by special marking, e.g. To mark a color or brightness value so that image artifacts caused by interference can not be considered to be features of the examination object.
  • the detection of the interference signals in the image space allows a separation or segmentation of magnetic resonance data and interference.
  • the interference signals can be detected separately in a simple manner and the properties can be better identified, resulting in a better and more effective suppression.
  • the sub-steps of transforming, separating, re-transforming and determining the parameters take place on rows of data of the received magnetic resonance signals in the raw data space.
  • the receiver monitors in one step the interference signal for changes and adjusts the parameter in a change in a further step. For example, it is possible by a movement of the interference source or a reflecting object in the vicinity of the magnetic resonance tomograph that the field distribution of the interference source changes in phase and amplitude.
  • the receiver may then detect such changes in the interfering signal and adjust the parameter (s) accordingly so that, for example, the interference signal received by the second receiving antenna or the second receiving antenna is added to the MRI signal with appropriate gain and / or phase shift. It is conceivable that the receiver takes into account threshold values during the monitoring and only if a threshold value is exceeded is considered a change. Likewise, it is conceivable that the receiver makes a time averaging to hide short-term fluctuations. The averaging can relate, for example, properties of the interference signal, such as amplitude, phase, frequency and / or frequency distribution, in order not to react to short-term fluctuations and to introduce as little additional noise components into the magnetic resonance signal by the interference suppression. It is also conceivable to mittein the parameter over a period or to filter with a low-pass in the setting step.
  • the receiver allows monitoring of the interference signal by the receiver to govern changes in the interference signal and thus to ensure effective interference suppression of a variable interference signal for a long time.
  • Thresholds and averaging allow limiting the changes and avoiding oscillations due to instabilities or artifacts due to overcompensation.
  • the receiver stores in a partial step a first received magnetic resonance signal in a memory.
  • the receiver stores a second one received magnetic resonance signal in a memory.
  • the receiver compares the first received magnetic resonance signal and the second received magnetic resonance signal. If the receiver detects a deviation due to external interferers, then the receiver executes a disturbance suppression measure or signals the control of the magnetic resonance tomograph a fault so that it triggers the interference suppression measure.
  • a disturbance suppression measure or signals the control of the magnetic resonance tomograph a fault so that it triggers the interference suppression measure.
  • interference signals can be detected by comparing the magnetic resonance signals of adjacent regions or identical regions at different times. This is also conceivable in an application without a second receiving antenna for receiving the interference signal.
  • the interference suppression measure is the discarding of the first and / or second received magnetic resonance signal. It is also conceivable that, additionally or alternatively, detection of the first and / or second magnetic resonance signal is repeated.
  • the interference suppression measure may also include adjusting the parameter.
  • the proposed interference suppression measures can be avoided after detection of a noise image artifacts in the magnetic resonance recordings.
  • the magnetic resonance tomograph comprises a patient tunnel, a first receiving antenna for receiving a magnetic resonance signal from a patient in the patient tunnel, a second receiving antenna for receiving a signal with the Larmor frequency of the magnetic resonance signal and a receiver second receiving antenna is located outside the patient's tunnel or in the vicinity of an opening of the patient's tunnel.
  • the method includes the step of receiving an interfering signal through the receiver via the second receiving antenna. Due to the arrangement of the second receiving antenna, it is more sensitive to signals outside the patient tunnel, which alone can not be magnetic resonance signals because of their spatial origin.
  • the signal of the second receiving antenna can in principle also have small portions of a magnetic resonance signal, but because of their low level of interference suppression, they can initially be disregarded or further reduced or avoided by means and methods specified in subclaims
  • the receiver receives a magnetic resonance signal via the first receiving antenna.
  • the signal is referred to as the magnetic resonance signal, which is primarily used for image acquisition.
  • the first receiving antennas may be local coils on the patient's body.
  • the magnetic resonance signal may contain portions of the interference signal which are further reduced by the device or method according to the invention as described below
  • the received magnetic resonance signal of the first receiving antenna is discarded in dependence on the interference signal received by the second antenna.
  • the interference signal received by the second receiving antenna may be above a threshold level, so that, despite the propagation loss between the location of the second receiving antenna and the location of the first receiving antenna, interference with an image obtained from the magnetic resonance signal is to be expected.
  • the receiver or the controller of the magnetic resonance tomograph can then discard the signal of the first receiving antenna. It is then conceivable that the magnetic resonance tomograph subsequently repeats the detection of the rejected signal.
  • an interference signal can already be detected by the different arrangement of the first and second receiving antenna already based on the signal amplitudes.
  • the method has the step of determining an excitation pulse for exciting nuclear spins in an examination subject.
  • the determination takes place as a function of predetermined frequency limits of the ISM band.
  • the excitation pulse is determined such that it has spectral components outside the ISM band only below predetermined limits.
  • the limitation to the ISM band can be achieved by way of example by the measures described in the following claims.
  • the magnetic resonance tomograph transmits the excitation pulse.
  • the magnetic resonance tomograph receives a magnetic resonance signal and, in another step, determines an image of a distribution of nuclear spins in the examination subject. The image can then be output on a display.
  • excitation pulses can become so broadband that they have portions outside the ISM band, also because the Larmor frequency lies within the ISM band. If this is avoided by measures explained below, additional shielding measures such as an RF cabin can be dispensed with without exceeding the limit values.
  • the step of determining an excitation pulse It is the sub-steps to determine an excitation pulse for exciting the nuclear spins in a layer of the investigation object as a function of a relative position of the layer to a magnet unit, a predetermined gradient strength, a thickness of the layer and the type of measurement. This can be done, for example, by using parameterized libraries of excitation pulses.
  • the magnetic resonance tomograph determines whether the excitation pulse lies within the predetermined frequency limits. This can be done for example by spectral analysis using FFT.
  • the steps of determining are repeated.
  • a pulse parameter is varied, which has an effect on a spectral frequency distribution of the excitation pulse when determining the excitation pulse.
  • the excitation pulse is within the predetermined frequency limits, it is sent out in a further step by the magnetic resonance tomograph.
  • the pulse parameter having an effect on the determination of the excitation pulse is one of the parameters duration of the excitation pulses, thickness of the layer, relative position of
  • an excitation pulse can advantageously be determined which does not exceed the limits of the frequency band and thus enables operation within the permissible range.
  • the step of transmitting comprises the substep of changing the relative position of the examination subject to the magnet unit before the step of emitting the pulse.
  • the magnetic resonance tomograph has a control unit for controlling the image acquisition, in particular parameters of image acquisition such as time of excitation pulse and / or time of detection of the magnetic resonance signals or frequency of the excitation pulse and / or frequency range of the receiver upon receipt of the magnetic resonance signal can influence.
  • the magnetic resonance tomograph has an interface in signal connection with the control unit.
  • the interface can be an interface for exchanging data with other magnetic resonance systems or else a high-frequency interface.
  • the control unit is designed to synchronize image acquisition as a function of a signal received via the interface from another magnetic resonance tomograph. Synchronization is any activity that reduces mutual interference. This can include a temporal coordination, but also, for example, a change of frequencies.
  • control unit can also be designed to send a signal with an information about an imminent image acquisition to a to send other magnetic resonance tomographs.
  • This feature like a plug-socket combination, complements the previous magnetic resonance tomograph designed to receive a signal from another magnetic resonance tomograph.
  • the information preferably relates to a time of transmission and / or frequency of an excitation pulse.
  • a magnetic resonance tomograph according to the invention is designed both for transmitting and for receiving a signal.
  • the magnetic resonance tomograph is also referred to below as the first magnetic resonance tomograph.
  • the first magnetic resonance tomograph according to the invention can also be signal-connected to a second magnetic resonance tomograph according to the invention.
  • the first magnetic resonance tomograph and the second magnetic resonance tomograph each have an interface and a control unit for this purpose.
  • the first magnetic resonance tomograph and the second magnetic resonance tomograph are in signal connection via the interfaces.
  • the signal connection allows at least the transmission of a signal from the first magnetic resonance tomograph to the second magnetic resonance tomograph, but a bidirectional information exchange is also conceivable.
  • Conceivable are point-to-point connections by electrical, optical or wireless means.
  • a signal connection networks such as LAN, WAN, in particular TCP / IP.
  • the control unit of the first magnetic resonance tomograph is designed to send information about an imminent image acquisition process via the interface to the second magnetic resonance tomograph.
  • a time of planned emission of an excitation pulse in absolute time or relative to the signal or also to the frequency or a frequency range of the excitation pulse is conceivable.
  • the control unit of the second magnetic resonance tomograph is designed to receive the information via the interface and to perform image acquisition in dependence on the received information.
  • the control of the second magnetic resonance tomograph can be designed to generate a magnetic resonance Signal acquisition, ie, a sequence or a part thereof, to shift in time, so that the excitation pulse of the first magnetic resonance tomograph does not interfere.
  • the second magnetic resonance tomograph is also referred to below as another magnetic resonance tomograph.
  • the inventive method for operating a magnetic resonance tomograph can also be extended to operate a first magnetic resonance tomograph with a control unit for controlling the image acquisition and an interface in signal communication with the control unit.
  • the method then includes the step of receiving a signal by the control unit via the interface of a second magnetic resonance tomograph.
  • This can be a targeted exchange of information, in which the first magnetic resonance tomograph via a data interface information or
  • Receives message from the second magnetic resonance tomograph having parameters such as time and / or frequency of an intentional image acquisition. It is also conceivable, however, that the first magnetic resonance tomograph monitors the environment, for example via a receiver for magnetic resonance signals. In another step, the control unit of the first magnetic resonance tomograph sets a parameter of the image acquisition in dependence on the received signal. It is conceivable, for example, that a sequence is shifted in time.
  • the first magnetic resonance tomograph performs image acquisition according to the set parameter.
  • the sequence can be started at a different point in time so that the excitation pulses of both magnetic resonance tomographs occur simultaneously or the excitation pulse of the first magnetic resonance tomograph takes place at a time at which the second magnetic resonance tomograph does not receive any image-relevant magnetic resonance signals.
  • the magnetic resonance tomograph according to the invention in conjunction with a second magnetic resonance tomography scanner, and the method of operation, mutually reduce interference of two magnetic resonance tomographs at the same time like operation.
  • the interface is designed for data exchange.
  • the first magnetic resonance tomograph is designed to both send data via the interface to a second magnetic resonance tomograph and to receive data from a second magnetic resonance tomograph via this interface.
  • the control unit is designed to synchronize an image acquisition with a second magnetic resonance tomograph by means of information exchange via the interface.
  • the controllers tune by messages as the image acquisition is done, so that mutual interference is reduced.
  • the signal has information about a time and / or frequency of a transmission process.
  • the time can be specified absolutely or relative to the time of sending the message.
  • a frequency specification a center frequency, and / or a bandwidth, a frequency range or a channel indication can be made, which encodes a frequency range.
  • the method further comprises the step of transmitting information about a preceding image acquisition of the second magnetic resonance tomograph by a control unit of the second magnetic resonance tomograph determine and send in a further step, a signal with the information to the first magnetic resonance tomograph.
  • the control unit can receive via the interface a message from a second magnetic resonance tomograph that it will send an excitation pulse with a center frequency equal to the Larmor frequency + 100 kHz with a bandwidth of 200 kHz in 2 seconds.
  • the first magnetic resonance tomograph can then interrupt, for example, a sequence before its own excitation pulse and continue after the second magnetic resonance tomograph has finished its sequence, or send the next excitation pulse simultaneously with the excitation pulse of the second magnetic resonance tomograph.
  • the mutual interference can thus be avoided by an excitation pulse of the second magnetic resonance tomograph during a reception phase.
  • the signal has information about a time and / or frequency of a receiving process.
  • the information may indicate, for example, a start and a duration and frequency such that the second magnetic resonance tomograph is received in one second for 2 seconds at a center frequency equal to the Larmor frequency minus 300 kHz with a bandwidth of 200 kHz.
  • the first magnetic resonance tomograph can then, for example, interrupt a sequence in such a way that it does not transmit an excitation pulse in the said frequency band during this time.
  • a transmission of the first magnetic resonance tomograph can be shifted so that a disturbance is reduced.
  • control unit of the first magnetic resonance tomograph is designed to change the frequency of an image acquisition process in dependence on the received information.
  • an image acquisition comprises different layers, whereby these are represented by a gradient Magnetic field in the z-axis and thus be differentiated in the effective Larmorfre- quency of the magnetic resonance signal.
  • Such a simultaneous operation with reduced interaction is possible, provided that the order of the layers in the image acquisition is arranged so that never simultaneously takes place in both systems, a detection in the same frequency range.
  • the differentiation over the frequency allows a simultaneous detection of magnetic resonance signals in adjacent magnetic resonance tomographs and thus a better utilization of the examination time.
  • the first magnetic resonance tomograph has a receiver as an interface.
  • a receiver for magnetic resonance signals including an antenna such as a local coil or a body coil, is regarded as the receiver.
  • the first magnetic resonance tomograph is designed to detect an excitation pulse of a second magnetic resonance tomograph outside an image acquisition and to execute the image acquisition as a function of the detected excitation pulse.
  • the first magnetic resonance tomograph then first acquires or waits for magnetic resonance signals of a slice having a different effective Larmor frequency until a maximum duration has elapsed for acquiring magnetic resonance signals in the second magnetic resonance tomograph emitting the excitation pulse
  • the synchronization can thus be carried out in an advantageous manner without data connection or changes in the second magnetic resonance tomograph.
  • the method further comprises the step of transmitting information about a preceding image acquisition of the second magnetic resonance tomograph by a control unit of the second magnetic resonance tomograph. to determine graphs and send in a further step, a signal with the information to the first magnetic resonance tomograph.
  • a protocol could also be provided for information exchange in two magnetic resonance tomographs, by which the image captures of both systems are interleaved in an optimized manner, so that the detection duration changes only slightly, without mutual interference occurring.
  • all excitation pulses could occur simultaneously, as long as an image acquisition takes place in both magnetic resonance tomographs in the same period of time.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a magnetic resonance tomograph with the device according to the invention
  • Fig. 2 is a schematic representation of the receiver and the first receiving antenna and the second receiving antennas
  • Fig. 3 is a schematic representation of a flow chart of an embodiment of the method according to the invention.
  • 4 shows a schematic representation of a radio-frequency unit of a magnetic resonance tomograph according to the invention
  • 5 shows a schematic representation of a magnetic resonance tomograph according to the invention, surrounded by a waveguide;
  • FIG. 6 shows a schematic representation of a magnetic resonance tomograph according to the invention with a noise suppression transmitter
  • FIG. 7 shows a schematic representation of a flow chart of a partial aspect of the method according to the invention.
  • FIG. 8 shows a schematic representation of a flowchart of a partial aspect of the method according to the invention.
  • FIG. 9 shows a schematic representation of a flow chart of a partial aspect of the method according to the invention.
  • 10 shows a schematic representation of a flowchart of a partial aspect of the method according to the invention
  • 11 is a schematic representation of a magnetic resonance tomograph according to the invention, in association with other magnetic resonance tomographs;
  • FIG. 1 shows a schematic representation of an embodiment of a magnetic resonance tomograph 1 with a local coil 50 according to the invention.
  • the magnet unit 10 has a field magnet 11 which generates a static magnetic field B0 for aligning nuclear spins of samples or of the patient 100 in a receiving area.
  • the recording area is characterized by an extremely homogeneous static magnetic field B0, the homogeneity In particular, the magnetic field strength or the amount is concerned.
  • the receiving area is almost spherical and arranged in a patient tunnel 16, which extends in a longitudinal direction 2 through the magnet unit 10.
  • a patient couch 30 is movable in the patient tunnel 16 by the moving unit 36.
  • the field magnet 11 is a superconducting magnet that can provide magnetic fields with a magnetic flux density of up to 3T, and even more, in the latest devices. For lower field strengths, however, permanent magnets or electromagnets with normally conducting coils can also be used.
  • the magnet unit 10 has gradient coils 12 which are designed to superpose variable magnetic fields in three spatial directions on the magnetic field B0 in order to spatially differentiate the detected imaging areas in the examination volume.
  • the gradient coils 12 are usually coils of normal conducting wires which can generate mutually orthogonal fields in the examination volume.
  • the magnet unit 10 likewise has a body coil 14, which is designed to radiate a high-frequency signal supplied via a signal line into the examination volume and to receive resonance signals emitted by the patient 100 and to output them via a signal line.
  • a control unit 20 supplies the magnet unit 10 with the various signals for the gradient coils 12 and the body coil 14 and evaluates the received signals.
  • control unit 20 has a gradient control 21, which is designed to supply the gradient coils 12 via supply lines with variable currents, which provide time-coordinated the desired gradient fields in the examination volume.
  • control unit 20 has a high-frequency unit 22 which is designed to have a high-frequency pulse a predetermined time course, amplitude and spectral power distribution to excite a magnetic resonance of the nuclear spins in the patient 100 to produce.
  • pulse powers in the range of kilowatts can be achieved.
  • the excitation pulses can be radiated into the patient 100 via the body coil 14 or also via a local transmitting antenna.
  • a controller 23 communicates with the gradient controller 21 and the radio frequency unit 22 via a signal bus 25.
  • a local coil 50 is arranged as a first receiver coil, which is connected via a connecting line 33 to the radio-frequency unit 22 and its receiver. It is also conceivable, however, for the body coil 14 to be a first receiving antenna in the sense of the invention.
  • second receiving antennas 60 Arranged on one edge of the opening of the patient tunnel 16 are four second receiving antennas 60, which are arranged at the corners of a square, which is described in the circular opening, so that the corners come to lie on the edge of the opening.
  • the four second receiving antennas 60 are in signal connection with the receiver 70 of the radio-frequency unit 22. Due to the plurality of second receiving antennas 60, it is conceivable that they do not all have an omnidirectional reception characteristic, but are for example dipoles and become one due to the different orientation Complete all-round characteristic. It would also be conceivable, for example, to provide a cross dipole as the only second antenna with all-round characteristics.
  • a second receiving antenna 60 is arranged in the patient couch 30.
  • the patient tunnel preferably has a radius R for which the following applies:
  • Lambda L indicates the wavelength of a radio wave m air at the Larmor frequency of the magnetic resonance tomograph 1. If the radius R is smaller than the right term, then the radio wave propagates exponentially in the patient tunnel 16 and the interference signal is strongly attenuated in the middle in the examination area FoV. Lambda L is also referred to as the cut-off wavelength of a circular waveguide, the associated frequency as cut-off frequency.
  • the second receiving antenna 70 or the second receiving antennas 70 in the vicinity of the opening or in the patient couch 30 advantageously take on the interference signal forwarded by the patient 100 into the FoV and thereby make the compensation in the receiver 70 particularly effective.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of the functional units of a possible embodiment of a receiver 70.
  • the summation device 71 weights the incoming signals from the first receive antennas 50 and from the second receive antennas 60 with parameters that may also be complex to indicate a phase shift. In an analog receiver 70 this may be done by an adjustable amplifier in conjunction with an adjustable phase shifter. The real part of the parameter then corresponds to the gain factor and the imaginary part of the phase shift. Subsequently, in a preferred embodiment, the weighted signals are summed, but other non-linear signal operations for combining the individual signals are also conceivable.
  • An interference suppression controller 72 receives the combined signal as well as the individual signals of the first receiving antenna and of the second receiving antennas 60.
  • the interference suppression controller 72 determines the portion of the interference signal in sections of sequences of the magnetic resonance tomograph in which no magnetic resonance signal is expected for imaging, so that the combined signal has only the interference signal. This may be the case, for example, in dephased sections of an echo sequence, since the amplitudes of individual nuclear spins cancel each other out due to a different phase and produce no signal in total.
  • the noise suppression controller 72 then optimizes the parameters in the summation device, for example, after a least square root (LSR), so that the proportion or the energy of the interference signal in the combined signal is minimized.
  • LSR least square root
  • the receiver 70 can be implemented both in analog signal processing technology, so that e.g. Gain control and phase shift controlled by a parameter and then implemented analogously, or as a digital receiver that receives either already digitized signals from the first receiving antenna and / or the second receiving antenna 60 or this already digitized at the signal input by means of an A / D converter.
  • the receiver 70 forwards the combined signal, in which the interference signal is largely suppressed, for imaging to the controller 23 of the magnetic resonance tomograph.
  • the interference signal is broadband than the magnetic resonance signal.
  • the portions outside the frequency range of the magnetic resonance signal usually correlate with the proportions within the frequency range of the magnetic resonance signal. Therefore, according to the invention, it may also be sufficient if the second receiving antenna 60 receives the broadband interference signal only partially, for example in a frequency range not equal or outside the frequency range of the magnetic resonance signal.
  • the receiver 70 may be configured to receive only frequencies in this frequency range from the second receiving antenna.
  • the receiver 70 is designed to suppress the interference signal in a received from the first receiving antenna magnetic resonance signal in response to this partial signal.
  • the amplitude of the frequency components of the interfering signal in the frequency range of the magnetic resonance signal can be linked to an amplitude outside the frequency range.
  • the second receiving antenna 60 in conjunction with the receiver 70 during a magnetic resonance measurement monitors only frequency components outside the frequency range of the magnetic resonance signal to interference signals and suppressed in response to the interference signal in the signals of the first receiving antenna.
  • the receiver 70 determines a relationship between interference signal from the first receive antenna and interference signal component from the second receive antenna 60, also referred to as transfer function, for an interference signal in the frequency range of the magnetic resonance signals between acquisitions of magnetic resonance signals and during acquisition of magnetic resonance signals For example, the amplitude or scaling on the basis of the second receiving antenna outside the frequency range of the magnetic resonance signals received portions of the interfering signal adapts.
  • the suppression of the interfering signal in the received signal is not performed in real time, ie not immediately upon receipt of the interfering signal and / or the magnetic resonance signal, but the magnetic resonance signal and the interfering signal are received by the receiver 70 also parts of the control 23 of the magnetic resonance tomography graph 1 or image analysis, stored in a memory.
  • the steps set out below for the method then no longer take place in real time or almost in real time, but can be carried out on the stored data with delay, for example in the run-up to image analysis.
  • the interference suppression in the receiver illustrated in FIG. 2 may also be performed with a single second antenna 60.
  • the receiver 70 has a plurality of channels or a plurality of receivers 70 are provided in the magnetic resonance tomograph 1 in order to suppress the magnetic resonance signals of a plurality of local coils 50. It is conceivable that the signals of the second receiving antennas 60 of several receivers 70 or channels of the receiver 70 are used for interference suppression.
  • the dependence between the interference signal received by the second antenna and the interference suppression is linear as well as non-linear.
  • Linear dependencies can be a phase shift by a certain value or a linear scaling with a value determined from the signal of the second antenna.
  • the transfer function for the interference signal on the way from the first receiving antenna and / or second receiving antenna has non-linearities, for example by mixers or non-linear amplifier, so that non-linear operations for interference suppression in the received from the second receiving antenna 60 interference signal Receiver 70 must be applied.
  • 3 shows a schematic flowchart of a method according to the invention.
  • the receiver 70 receives a noise signal via the second receiving antenna 60 or via the plurality of second antennas 60.
  • the interference signal will be transmitted to the receiver 70 via a signal connection. It is also conceivable that the interference signal is first digitized by an A / D converter before it is transmitted to the receiver 70, in this case as a digital receiver 70, transmitted.
  • the receiver 70 receives a magnetic resonance signal via the first receiving antenna, for example the local coil 50. If there are several local coils 50, a plurality of receivers 70 can be provided, or a receiver 70 with a plurality of channels each having a summation device 71 can be provided separately or together, which can accelerate the fol lowing setting because of similar parameters for under defenceli che channels.
  • the receiver 70 processes the magnetic resonance signal as a function of the interference signal or interference signals in the case of several second receiving antennas 60 into a received signal.
  • the interfering signals of the second receiving antenna or receiving antennas 60 and the magnetic resonance signal of the first receiving antenna are weighted and delayed with different parameters and then combined. This can be, for example, the generation of a linear combination.
  • the received or sum signal depends on one or several parameters.
  • the parameter or the parameters is adjusted by the receiver 70, in particular the interference suppression control 72, such that a portion of the interference signal in the received signal is reduced.
  • the interference signal received by the second receiving antenna 60 is scaled by the adjusted parameter to have the same amplitude as that of the first receiving antenna and is provided with a phase shift relative thereto of 180 degrees, so that the interference signal in the generated received signal exactly cancel .
  • the parameter or parameters can be determined by optimization methods such as Least Square Root (LSR) or Wiener Filter.
  • the step S40 may also include the sub-step S41 to form a time average and set the parameter for filtering in dependence on this mean. For example, an amplitude or phase of the interfering signal may be averaged to compensate for statistical variations and to introduce less noise into the magnetic resonance signal by the noise suppression.
  • steps S10 to S30 are performed in each case on received magnetic resonance signals and received interference signals in real time, in particular in the case of analogue receivers 70.
  • the steps S10 to S30 are respectively executed on stored interference signals and magnetic resonance signals For example, they are digitized for a single sequence or individual sections thereof.
  • the step S40 is carried out with interfering signals from a period of a sequence in which no magnetic resonance signal for imaging is received.
  • the parameters may be determined with spurious signals from the second receiving antenna 60 and a signal from the first receiving antenna in a period of time from the spur control 72 in which the nuclear spins are dephased and do not generate a magnetic resonance signal.
  • the interference signal and the signal nal the first receiving antenna is only detected digitally and later evaluated.
  • the suppressor control 72 monitors the interference signal for changes, for example different amplitude, frequency or phase. Upon detecting such a change, or if the change exceeds a predetermined threshold, the suppression controller 72 may change the steps S10 of receiving spurious signal and S20 receiving the magnetic resonance signal and setting a suppression parameter in response to the received spurious signal in a step S51 adjust the interference suppression to the changed interference signal.
  • the received interference signal and / or magnetic resonance signal may be stored by the receiver 70 in a step S25.
  • the receiver 70 may also include parts of the controller 23 of the magnetic resonance tomograph 1 or an external image evaluation computer.
  • Steps S20 to S40 are carried out subsequently, for example at the end of an echo sequence, an excitation sequence, a signal acquisition for a slice of the examination subject or even after the acquisition of all data.
  • the decoupling of the signal detection of interfering signal and magnetic resonance signal from the interference suppression thus advantageously make it possible to use less expensive components with lower computing power or to use existing resources, e.g. to be used twice from the image analysis. It is also conceivable to compare different parameter settings and to select or subsequently optimize them. Also, the application may be limited to periods of disruption.
  • FIG. 4 shows a schematic representation of a radio-frequency unit of a magnetic resonance tomograph according to the invention. The illustration does not show all the details of but only the relevant for an inventive interference suppression on the transmission path.
  • the transmission path of the radio-frequency unit 22 in this case has a pulse generator 220, a predistorter 221, a power amplifier 222 and an ISM filter 223.
  • the pulse generator 220 may include, for example, an oscillator, a modulator, and a mixer with which one
  • the predistorter 221 is designed to pre-distort an excitation pulse for exciting the nuclear spins such that signal components of the excitation pulse outside the ISM band are reduced compared to an excitation pulse without predistortion. It is conceivable, for example, for the predistorter 221 to generate and mix signal components which, after being amplified by the power amplifier, correspond to the harmonics produced by the non-linearity of the power amplifier from the excitation pulse but have the opposite sign and thus reduce or eliminate the harmonics. The same is conceivable for intermodulation of signal components by the nonlinearity.
  • the predistorter 221 can be realized, for example, in a digital signal generation, or analog signals can be generated from an input signal for a power amplifier by analog components. It is also conceivable to integrate the predistorter 221, for example in a digital pulse generator 220.
  • the output of the predistorter 221 is amplified in the power amplifier 222.
  • a power amplifier 22 with a linear characteristic is conceivable.
  • the predistorter 222 it is also possible for the predistorter 222 to modify the input signal of the power amplifier 222 in such a way that, after amplification by the power amplifier 222, a signal without unwanted harmonics is generated.
  • the The characteristic of the predistorter 221 multiplied by the characteristic of the power amplifier 222 ideally gives a linear characteristic, so that the system of the predistorter 221 and the power amplifier 222 amplifies the pulse generator pulse without unwanted harmonics.
  • Predistorter 22 in one embodiment, as shown in FIG. 4 by the dashed line from the output of ISM filter 223, may also be adaptive in that it adjusts the predistortion by monitoring the output of power amplifier 222, such that the The whole system of predistorter and power amplifier has a linear characteristic.
  • the signal is preferably filtered by an ISM filter 223.
  • the filter suppresses preferably frequency components outside of the ISM band, which uses the magnetic resonance tomograph 1 for image acquisition.
  • the filter may be a band-pass filter for the ISM band used, which has frequencies outside the ISM band of more than 12 dB, 24 dB, 40 dB, or 60 dB relative to a minimum attenuation signal within the ISM band. Bandes curbs. But it is also possible a low pass.
  • the filter can be arranged, for example, between power amplifier 222 and a hybrid coupler, not shown, between hybrid coupler and a transceiver, not shown, or between transceiver and transmitter antenna.
  • the magnetic resonance tomograph also has detuning elements for the transmitting antenna. These may be, for example, PIN diodes, or else other diodes or active components such as transistor or FET. These detuning elements are provided to detune the transmitting antenna in the event of reception and to avoid interference with the receiving antennas.
  • the detuning elements usually have non-linear characteristics and can therefore generate waves in the transmission case.
  • the ISM filter 223 is disposed between the detuning elements and the transmitting antenna.
  • the non-linear components are also preferably arranged in a region of the magnetic resonance tomography shielded from the patient tunnel for radio-frequency.
  • the arrangement of the non-linear components contributes to compliance with radiation limits and enables or simplifies the omission of a shielding of the entire magnetic resonance tomograph by a high-frequency cabin.
  • FIG. 5 schematically shows an embodiment of a magnetic resonance tomograph 1 according to the invention, surrounded by a waveguide.
  • the waveguide 260 can be provided by any electrically conductive surface surrounding the outer circumference of the magnetic resonance tomograph 1 at least in four spatial directions.
  • a metallic or metallized surface or tissue which damps an electromagnetic wave with the Larmor frequency in one pass by 60 dB, 80 dB, 100 dB or more is regarded as the electrically conductive surface.
  • the conductivity of the surface can also be determined by geometric subdivision
  • Slits may also be anisotropic, as long as the conductivity parallel to the electric field vector of the alternating field is sufficient to achieve the attenuation.
  • the surface thereby forms the waveguide 260 as a tunnel around the magnetic resonance tomograph in the form of e.g. a cylinder, cuboid, prism with a width that does not allow the formation of a free Larmor frequency wave.
  • a cuboid for example, this is the case if the longer dimension of the cross section is smaller than half the wavelength of an electromagnetic wave with the noise frequency.
  • Cutoff frequency of the waveguide 260 is greater than the Lar- mor frequency. As a result, the electromagnetic field falls exponentially with the distance from the source, so that out of the Patient tunnel 16 rapidly leaking alternating fields. It is conceivable that the waveguide 260 is open at one or both ends, since the distance to the patient tunnel 16, the exponential damping is already strong enough to comply with the permitted limits in the ISM band.
  • the magnetic resonance tomograph 1 is surrounded by a shield having larger dimensions than half the wavelength.
  • a tunnel-shaped access opening 261 made of conductive material with a correspondingly small cross section to the magnetic resonance tomograph 1 can then be provided whose dimensions prevent the free propagation of the wave through a cutoff frequency greater than the Larmor frequency.
  • the access opening 261 is preferably electrically connected to the shield and / or the waveguide for high frequency.
  • the waveguide 260 is also electrically connected to the patient tunnel 16 for high frequency.
  • FIG. 6 shows a schematic representation of an embodiment of a magnetic resonance tomograph 1 according to the invention with a noise suppression transmitter 80.
  • Electrical waves or alternating fields can also be suppressed by electric fields having the same frequency and amplitude amount but opposite polarity or a phase shift of 180 degrees. If amplitude amounts or phase do not match exactly, at least a reduction by the destructive interference is achieved.
  • a magnetic resonance tomograph 1 according to the invention has interference suppression antennas 81 for generating these alternating fields for interference suppression, which are arranged around the source of the fields, here the patient tunnel 16.
  • the interference suppression antennas 81 cover all spatial directions around the aperture and symmetry is utilized, such as equidistant distances to the opening of the patient tunnel 16 and / or equi-angularly spaced distribution to the aperture, to facilitate gating. tion of the individual Störunterd Wegungsantennen 81 to simplify. By individually adjustable amplitude and phase for each Störunterd Wegungsantenn 81 but also any distribution is conceivable. Depending on the nature of the alternating field, these may be antennas having preferably an electric field such as, for example, dipoles or a magnetic field such as transmitting coils. The orientation of the antennas or the polarization of the generated field is preferably oriented at the field directions of the alternating fields to be suppressed.
  • the signal emitted by the interference suppression antennas 81 is intended to reduce the emission of the excitation pulse and must therefore have a predetermined amplitude and phase relationship with the excitation pulse.
  • the signals from the excitation pulse analog or derived from the digital pulse generation Preferably, therefore, the signals from the excitation pulse analog or derived from the digital pulse generation.
  • FIG. 6 symbolically indicates a connection line between the body coil 14 as the source of the electromagnetic waves and the interference suppression transmitter. It would be conceivable to have a direct connection via a power divider or, for example, a directional coupler; a sensor in the patient tunnel for the direct detection of the electromagnetic field would also be possible. It would also be possible to extract a reference signal for generating the interference suppression signal from the power amplifier 222 or the pulse generator 220.
  • the reference suppression signal derived from the excitation pulse is then delayed or phase-shifted by adjustable phase splitters 82 for the individual interference suppression antennas 81, and then amplified by adjustable amplifiers 83 before being emitted via the interference suppression antennas 81.
  • the setting of the phase divider 82 and the amplifier 83 is effected by a Störunterd Wegungs Kunststoffung 84 via a signal connection. It is conceivable that the interference suppression controller 84 sets predetermined phase shifts and amplitudes, which are determined, for example, during the installation of the magnetic resonance tomograph 1.
  • a calibration receiver 85 receives the alternating field to be suppressed by means of one or preferably a plurality of calibration elements distributed in space. At the same time, the calibration receiver 85 detects the signals supplied to the interference suppression antennas 81 and transmits the detected values to the interference suppression controller 84.
  • the interference suppression setting 84 may then, for example, set the interference suppression controller 84 through a linear optimization method such as LSR the phases and amplitudes of the individual interference suppression antenna such that at the location of the calibration antennas 86 the field strength becomes zero. If the n calibration elements 86 are distributed over the solid angle, the resulting alternating field of body coil 14 and interference suppression antennas 81 can be changed to a multipole field with n zeros which decrease with high power with distance and enable effective suppression.
  • the propagation of the fields is reversible.
  • the calibration element (s) 86 to emit a signal and for the body coil 14 and the interference suppression antennas 84 to receive the signal and for the interference suppression controller 84 to determine a suitable phase relationship and amplitudes.
  • the calibration element 86 could also be used to transmit a reference signal for the reception interference suppression.
  • the reference signal would have to be coded or modulated so that it is distinguishable from a magnetic resonance signal by the receiver 70.
  • a transmission in a neighboring frequency range would also be conceivable. It is necessary for the receiver 70 to be able to establish a correlation between the reference signal and the signals received via the second and first receiving antennas in order to optimize the interference suppression. In this way, for example, settings for suppressing noise from certain directions could be determined.
  • FIG. 7 shows schematically a flowchart of a possible embodiment of a method according to the invention for operating the method according to the invention.
  • FIG. 7 particularly looks at the aspect of designing and transmitting an excitation pulse in order to comply with regulatory limits for radiofrequency radiation even without shielding cabin, in particular if the Larmor frequency lies in an ISM band.
  • the steps already explained with reference to FIG. 3 of a method according to the invention are summarized in FIG. 7 under the step S130 and are not explained again.
  • an excitation pulse for exciting nuclear spins in an examination subject is determined by the controller 23.
  • an excitation pulse for excitation of the nuclear spins in a slice of the examination subject is first determined by the controller 23 in a SIII. This can be done, for example, depending on the selected sequence or type of examination by selecting from a library of excitation pulses.
  • the frequency, the duration, the power and the spectral distribution depend on several parameters.
  • the center frequency results from the nuclear spins to be detected, the strength of the homogeneous static magnetic field B0, the position of the layer with respect to the gradient field as well as the strength of the gradient field.
  • the spectral distribution and bandwidth in turn results from the strength of the gradient field and the thickness of the layer in the direction of the field gradient.
  • the amplitude in turn depends on the duration of the excitation pulse, the volume to be excited and the desired excitation intensity, also referred to as the flip angle.
  • a set of parameters is determined which describes a possible excitation pulse for these boundary conditions. It is conceivable that a library or table of different parameter sets for certain standard situations, such as image captures of specific organs, is predetermined and selected from these.
  • the controller 23 checks whether the determined excitation pulse is within the predetermined frequency limits. In the simplest case, for example, with the aid of the center frequency and the spectral frequency distribution, the highest and the lowest frequency of the excitation pulse can be calculated. It is also conceivable to calculate the power distribution and to evaluate limit values for a frequency-dependent power.
  • Sub-step SIII is repeated if, during the evaluation, it is determined that the determined excitation pulse exceeds limit values, in particular limit values for a permissible emission of high-frequency line. This is especially true in an operation of the magnetic resonance tomograph in an ISM band emission outside the ISM band, which is subject to more stringent restrictions.
  • the excitation pulse determined in sub-step SIII contains the limit values, then it is emitted by the radio-frequency unit 22 in a step S120 of the method.
  • the magnetic resonance signal is received by the receiver 70.
  • a step S140 an image of a distribution of nuclear spins is determined by the controller 23 from the received magnetic resonance signal.
  • the image is finally displayed on a display.
  • FIG. 8 shows schematically a flow chart of a further partial aspect of the method according to the invention shown in FIG. 3, here a possible interference suppression by previously acquired image information.
  • the receiver 70 receives a first received magnetic resonance signal in a step S21 and stores it in a memory. It is also conceivable that the signal detected in step S21 originates from a calibration measurement or a pre-scan, which are also detected with other parameters or a lower resolution.
  • the receiver 70 receives a second received magnetic resonance signal and stores it.
  • the second magnetic resonance signal is a signal for image acquisition.
  • the first received magnetic resonance signal and the second received magnetic resonance signal are compared. This can for example already take place in the raw data or even in the image space, for example after a Fourier transformation.
  • the line-based comparison is done in k-space.
  • the first magnetic resonance signal and the second magnetic resonance signal differ significantly, in particular when Even if a possibly different recording situation is already taken into account, then a disturbance suppression measure will be carried out in the event of a deviation attributable to external interferers.
  • Interference signals can be distinguished for example by the frequency, amplitude or a characteristic course or duration.
  • An interference suppression measure can be, for example, a repetition of the detection, which leads in particular to a line in k-space to lower delays. It is also conceivable to set the signal to zero, especially if it should be an area from which no image signal is to be expected.
  • FIG. 9 shows schematically a flow chart of a further partial aspect of a method according to the invention for interference suppression, here a possible interference suppression by analysis of the acquired image information in an image space.
  • the magnetic resonance signal in the image space is examined to detect the interference signal and to determine the parameters for interference suppression.
  • the received magnetic resonance signals are transformed by the controller 23 into an image space, for example by a Fourier transformation.
  • this step can also be carried out on individual lines of the raw data space so that detection and correction can take place more quickly.
  • the interference signals are separated by the controller 23 from the magnetic resonance data. This is possible, for example, if segments can be defined in the image space by segmentation from a pre-scan or other additional information on the patient and the location, for which magnetic resonance signals of nuclear spins are not to be expected. Signals occurring there in the image space are then to be assigned to a fault.
  • the interference signals are transformed back into a raw data space, for example again by a Fourier transformation.
  • the parameters for interference suppression can then be determined from the interference signals separated from the useful signal and back-transformed in the raw data space, for example as the phase and amplitude for destructive interference in the receiver from the signals of the first and second reception antennas. It is also conceivable that the steps of inverse transformation and the determination of the parameters are linked with each other, since frequency and phase in the raw data space are linked to the position in the image space.
  • Fig. 10 shows schematically a flowchart of a further aspect of a method according to the invention for interference suppression, the transfer functions between first receiving antennas and second receiving antennas 60 with one or meh rere additional calibration elements 86 determined.
  • a transfer function between a first receiving antenna and the calibration element 86 is determined.
  • a signal which is received and evaluated by the first receiving antenna is emitted by the interference suppression control via the calibration element 86 in coordination with the controller 23.
  • the signal is coded by means of a pseudorandom sequence or otherwise such that a correlation between transmitted and received signal from the receiver 70 can be easily determined.
  • a transfer function between a first receiving antenna and the calibration element 86 is determined in the same way. For this purpose, it is conceivable that a signal is emitted by the interference suppression control via the calibration element 86, with the coordination of the control 23 received by the second receiving antenna 60 and evaluated in the receiver 70.
  • At least one parameter for interference suppression as a function of the measured transfer functions is set in such a way that a portion of a noise signal received by the second receive antenna 60 is reduced in a signal received by the receiver 70 via the first receive antenna.
  • it can be determined via the transfer functions in each case how an interference signal from the direction of the calibration element 86 arrives at the input of the receiver 70 via the first receive antenna and the second receive antenna 60, in particular with which amplitude and phase shift.
  • an additional phase shift in the receiver 70 can be set, so that the signals from the first receiving antenna and the second receiving antenna are destructively superimposed in the receiver and the interference is suppressed.
  • the amplification of the amplitude can be set so that for a noise signal from a point in space erasing takes place.
  • the amplification of the amplitude can be set so that for a noise signal from a point in space erasing takes place.
  • more parameters or parameter pairs have to be adapted, which can be done for example by linear optimization methods such as LSR.
  • FIG. 11 shows an interaction of a plurality of magnetic resonance tomographs 1 according to the invention.
  • the control unit 20 of the first magnetic resonance tomograph 1 receives a signal from a second magnetic resonance tomograph 101 via an interface.
  • the control unit 21 is designed to synchronize an image acquisition as a function of a signal received by the second magnetic resonance tomograph via the interface.
  • the interface may be, on the one hand, the LAN interface 26 via which the magnetic resonance tomograph 1 is in signal connection with the second magnetic resonance tomograph 101.
  • all other interfaces for exchanging information such as WIFI, WAN or serial or parallel point-to-point connections are also conceivable.
  • the second magnetic resonance tomograph 101 sends a message about a planned image acquisition with the signal.
  • the message may indicate, for example, that at a specific time t on the frequency f, an excitation pulse of duration d will be sent by the second magnetic resonance tomograph 101.
  • the control unit 20 of the first magnetic resonance tomograph 1 then synchronizes its own image acquisition as a function of this information.
  • control unit 20 synchronizes its own excitation pulse in such a way that it takes place at the same time, because due to the extremely high field strengths required for the excitation, the excitation pulses of adjacent magnetic resonance tomographs interfere with the attenuation already given by the design of the magnetic resonance tomographs Not.
  • the reception of magnetic resonance signals from the examination volume or the patient 100 is more sensitive to disturbances. Since an attenuation with respect to the excitation pulse of more than 100 dB is present, an excitation pulse of an adjacent magnetic resonance tomograph 101 can disturb the reception of an MR signal even if the shielding is present ,
  • the control unit 20 of the magnetic resonance tomograph 1 can therefore plan and execute the image acquisition in such a way that it does not coincide with the excitation pulse of the second magnetic resonance tomograph 101. For example, own excitation pulses and their dependent read-out sequences be set so that the reception time window of the first magnetic resonance tomograph 1 do not coincide with the excitation pulses of the second magnetic resonance tomograph 101.
  • the second magnetic resonance tomograph 101 sends information about a planned reception.
  • the message may indicate that an MR signal is to be recorded at the frequency f for the duration d by the second magnetic resonance tomograph 101 at a specific time t.
  • the first magnetic resonance tomograph 1 can then set its own transmission so that no transmission takes place in the time window specified in the message, at least not on a frequency band that includes the frequency f including a bandwidth specified in the message.
  • Combined messages are also conceivable in which mutually alternating transmission and reception processes are coordinated between the first magnetic resonance tomograph 1 and the second magnetic resonance tomograph 101, preferably in such a way that the image acquisition devices can be executed by nesting with as little delay as possible.
  • the signal is a radio wave of an excitation pulse itself and the interface, for example, the local coil 50 with the radio frequency unit 22.
  • the control unit 20 can detect that a second magnetic resonance tomograph 101 has just sent an excitation pulse and therefore plans to subsequently acquire a magnetic resonance signal. It is then conceivable, for example, that the first magnetic resonance tomograph 1 then emits no excitation pulses for a certain time.
  • the first magnetic resonance tomograph 1 it would also be possible for the first magnetic resonance tomograph 1 to detect the excitation Pulse of the second magnetic resonance tomograph 101 itself uses as a trigger pulse and almost synchronously emits its own excitation pulse, since usually between excitation pulse and receiving the magnetic resonance pauses without reception and thus possible mutual interference.
  • the control unit 20 changes the frequency of the next excitation pulse in response to the signal.
  • individual layers along the direction of the B0 field, usually along the z-axis 2 are differentiated by frequency and thus distinguishable by a superimposed gradient field in the z direction.
  • the control unit 20 may, for example, change the order of the scanning of individual layers, so that the first magnetic resonance tomograph 1 and the second magnetic resonance tomograph 101 respectively detect layers with a different center frequency and thus avoid crosstalk through the different frequencies.
  • An additional degree of freedom, which the control unit 20 can use, is thereby also the position of the patient 100 on the movable patient couch 30 relative to the isocenter of the field magnet 10.
  • the first magnetic resonance tomograph 1 can thus detect the same layer in the body of the patient 100 with different frequencies by a relative movement of the patient along the z-axis, so that an interaction with the second magnetic resonance tomograph 101 can be avoided.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Magnetresonanztomograph en sowie ein Verfahren zum Betrieb des Magnetresonanztomographen. Der Magnetresonanztomograph weist eine erste Empfangsantenne zum Empfang eines Magnetresonanzsignals aus einem Patienten in einem Patiententunnel, eine zweite Empfangsantenne zum Empfang eines Signals mit der Larmorfrequenz des Magnetresonanzsignals, und einen Empfänger auf. Die zweite Empfangsantenne ist außerhalb oder in der Nähe einer Öffnung des Patiententunnels angeordnet. Der Empfänger steht in Signalverbindung mit der ersten Empfangsantenne und der zweiten Empfangsantenne und ist ausgelegt, ein mit der zweiten Empfangsantenne empfangenes Störsignal in einem von der ersten Empfangsantenne empfangenen Magnetresonanzsignal zu unterdrücken.

Description

Beschreibung
Magnetresonanztomograph mit aktiver Störunterdrückung und Verfahren zur Störunterdrückung in einem Magnetresonanztomo- graphen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur aktiven Störunterdrückung in einem Magnetresonanztomographen sowie einen Magnetresonanztomographen mit einem Empfänger.
Magnetresonanztomographen sind bildgebende Vorrichtungen, die zur Abbildung eines Untersuchungsobjektes Kernspins des Untersuchungsobjektes mit einem starken äußeren Magnetfeld ausrichten und durch ein magnetisches Wechselfeld zur Präzession um diese Ausrichtung anregen. Die Präzession bzw. Rückkehr der Spins aus diesem angeregten in einen Zustand mit geringerer Energie wiederum erzeugt als Antwort ein magnetisches Wechselfeld, das über Antennen empfangen wird.
Mit Hilfe von magnetischen Gradientenfeldern wird den Signalen eine Ortskodierung aufgeprägt, die nachfolgend eine Zuordnung von dem empfangenen Signal zu einem Volumenelement ermöglicht. Das empfangene Signal wird dann ausgewertet und eine dreidimensionale bildgebende Darstellung des Untersuchungsobjektes bereitgestellt. Zum Empfang des Signals werden vorzugsweise lokale Empfangsantennen, sogenannte Lokalspulen verwendet, die zur Erzielung eines besseren Signal- Rauschabstandes unmittelbar am Untersuchungsobjekt angeordnet werden. Die Empfangsantennen können auch in einer Patientenliege verbaut sein .
Magnetresonanztomographen erfordern in zweierlei Hinsicht eine Hochfrequenzabschirmung. Zum einen werden zur Anregung der Kernspins Hochfrequenzimpulse mit Leistungen im Kilowattbereich erzeugt, die nur teilweise im Patienten absorbiert werden. Radiowellen, die die Patientendurchführung verlassen, werden in den Raum abgestrahlt und müssen daher zur Einhaltung von Emissionsgrenzwerten abgeschirmt werden. Umgekehrt sind die für die Bildgebung zu empfangenden Magnetresonanzsignale extrem schwach. Um hier ein ausreichendes Signal-zu-Rausch-Verhältnis (SNR) zu erreichen, ist eine Abschirmung externer Störsignal erforderlich.
Deshalb werden im Stand der Technik um einen Magnetresonanztomographen aufwändige Schirmkabinen installiert, um sowohl Emissionen als auch Immissionen zu reduzieren.
Aus der Druckschrift DE 10 2014 207 843 ist eine Kniespule mit einer lokalen Schirmung bekannt.
Es könnte daher eine Aufgabe der Erfindung sein, den Aufwand für eine Abschirmung zu reduzieren.
Die Aufgabe wird durch einen erfindungsgemäßen Magnetresonanztomographen nach Anspruch 1 und Anspruch 2 sowie durch ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Betrieb des Magnetresonanztomographen nach Anspruch 21 und Anspruch 22 gelöst.
Der erfindungsgemäße Magnetresonanztomograph weist einen Patiententunnel, eine erste Empfangsantenne zum Empfang eines Magnetresonanzsignals aus einem Patienten, wobei der Patient in dem Patiententunnel ist, eine zweite Empfangsantenne zum Empfang eines Signals mit der Larmorfrequenz des Magnetresonanzsignals und einen Empfänger auf. Der Empfänger steht mit der ersten Empfangsantenne und der zweiten Empfangsantenne in Signalverbindung und ist vorzugsweise ausgelegt, das Magnetresonanzsignal für eine Bildgebung aufzubereiten.
Die zweite Empfangsantenne ist außerhalb oder in der Nähe einer Öffnung des Patiententunnels angeordnet. Als Öffnung des Patiententunnels werden insbesondere die Öffnungen angesehen, durch die die Patientenliege mit dem Patienten in den Patiententunnel gefahren werden und, je nach zu untersuchendem Bereich, am gegenüberliegenden Ende den Patiententunnel auch wieder verlässt. In der Nähe wird dabei ein Abstand von der Öffnung von weniger als 0,1 m, 0,2 m. 0,5 m, I m oder 2 m an- gesehen. In der Nähe kann auch als ein Abstand von der Öffnung von weniger als einer viertel Wellenlänge oder einer halbe Wellenlänge einer Radiowelle in der Luft mit einer Lar- morfrequenz des Magnetresonanztomographen angesehen werden.
Die erste Empfangsantenne empfängt dabei bevorzugt das Magnetresonanzsignal, das aber immer auch einen kleinen Anteil des Störsignals aufweist. Umgekehrt empfängt die zweite Empfangsantenne nicht nur das Störsignal, sondern auch einen minimalen bzw. vernachlässigbaren Anteil des Magnetresonanzsignals. Der Einfachheit halber wird dennoch im Folgenden das von der ersten Empfangsantenne empfangene Signal als Magnetresonanzsignal (wenn auch mit einem zu beseitigenden Anteil des störenden Signals) und das von der bzw. den zweiten Empfangsantennen empfangene Signal als Störsignal bezeichnet.
Der Empfänger ist dabei ausgelegt, ein mit der zweiten Empfangsantenne empfangenes Störsignal in einem von der ersten Empfangsantenne empfangenen Magnetresonanzsignal zu unterdrü cken. Beispielhafte Ausführungsformen sind zu den Unteransprüchen näher beschrieben.
In der Ausführungsform des Anspruchs 2 wird dabei insbesondere die Möglichkeit betrachtet, dass das Störsignal breitban- diger ist als das Magnetresonanzsignal. Die Anteile außerhalb des Frequenzbereichs des Magnetresonanzsignals korrelieren dabei mit den Anteilen innerhalb des Frequenzbereichs des Magnetresonanzsignals. Es kann daher gemäß der Erfindung auch hinreichend sein, wenn die zweite Empfangsantenne das breit- bandige Störsignal empfängt und der Empfänger ausgelegt ist, dieses Signal nur teilweise, beispielsweise in einem Frequenzbereich ungleich bzw. außerhalb des Frequenzbereichs des Magnetresonanz Signals auszuwerten und dann in Abhängigkeit von diesem Teilsignal das Störsignal in einem von der ersten Empfangsantenne empfangenen Magnetresonanzsignal zu unterdrücken. Denkbar wäre es aber auch alternativ oder ergänzend, dass bereits die zweite Empfangsantenne nur Frequenzen außerhalb des Frequenzbereichs des Magnetresonanzsignals empfängt und diese an den Empfänger weiterleitet. Aufgrund der Korrelation kann beispielsweise die Amplitude der Frequenzanteile des Störsignals im Frequenzbereich des Magnetresonanzsignals mit einer Amplitude außerhalb verknüpft sein. Auf diese Weise ist es auch denkbar, dass die zweite Empfangsantenne in Verbindung mit dem Empfänger während einer Magnetresonanzmessung nur Frequenzanteile außerhalb des Frequenzbereichs des Magnetresonanz Signals auf Störsignale überwacht und in Abhängigkeit davon das Störsignal in den Signalen der ersten Empfangsantenne unterdrückt. Möglich wäre es dabei beispielsweise, dass der Empfänger einen Zusammenhang zwischen Störsignal aus der ersten Empfangsantenne und Störsignalanteil aus der zweiten Empfangsantenne, auch als Transferfunktion bezeichnet, für ein Störsignal im Frequenzbereich der Magnetresonanz Signale zwischen Erfassungen von Magnetresonanzsignalen ermittelt und während der Erfassung von Magnetresonanzsignalen beispielsweise die Amplitude bzw. Skalierung anhand der von der zweiten Empfangsantenne außerhalb des Frequenzbereichs der Magnetresonanzsignale empfangenen Anteile des Störsignals anpasst.
Denkbar ist es auch, dass zwischen der zweiten Empfangsantenne und dem Empfänger ein Filter vorgesehen ist, dass bevorzugt das Störsignal durchläset und Magnetresonanzsignale unterdrückt. Beispielsweise könnte für einen Störer mit Anteilen außerhalb des Frequenzbandes des Magnetresonanz Signals ein Filter vorgesehen sein, das die Magnetresonanzsignale unterdrückt. Das Filter könnte auch adaptiv oder steuerbar sein. So wäre es denkbar, dass die Entstörsteuerung das Filter an die Larmorfrequenz einer aktuell erfassten Schicht anpasst
Nachfolgend ist erläutert, wie die Unterdrückung des Störsignals in den Signalen der zweiten Empfangsantenne durch den Empfänger erfolgen kann. Beispielsweise kann der Empfänger eine Summationseinrichtung aufweisen, die eine von einem oder mehreren Parametern abhängige Linearkombination von Magnetresonanzsignal und Störsignal bildet. Weiterhin kann der Emp- fänger eine Entstörsteuerung aufweisen, die ausgelegt ist, den oder die Parameter so zu variieren, dass eine Energie des Störsignals in der Linearkombination minimal wird. Dabei kön- nen einer oder mehrere Parameter komplex sein, um eine Pha- senverschiebung zu modellieren oder eine Phasenverschiebung durch einen eigenen Parameter angegeben sein. Mehrere Parame- ter erlauben insbesondere die effektive Unterdrückung unter- schiedlicher Störquellen.
Denkbar sind aber auch nicht-lineare Kombinationen der Signale in Abhängigkeit von dem bzw. den Parametern
Die Entstörsteuerung könnte auch Störsignale mit besonders großer Amplitude gegenüber schwächeren Störsignalen bei der Störunterdrückung in den Parametern besonders stark gewichten, denn durch einen besonders großen Abstand des Signalpegels gegenüber einem statistischen Hintergrundrauschen lassen sich diese starken Störsignale besonders gut unterdrücken. Als unterschiedliche Störsignale werden dabei insbesondere Störsignale angesehen, die sich durch unterschiedlichen Ursprungsort mittels mehrerer zweiter Empfangsantennen trennen lassen, unterschiedliche Frequenzbereiche belegen oder sich durch ein unterschiedliches zeitliches Verhalten unterscheiden .
Der Empfänger kann dabei ausgelegt sein, diese erfindungsgemäße Verarbeitung des empfangenen Magnetresonanzsignals und des Störsignals zur Unterdrückung des Störsignals in Echtzeit auszuführen, beispielsweise mittels einer programmierbaren Logik (FPGA) oder eines Signalprozessors (DSP) .
Es ist aber auch möglich, dass der Empfänger einen Speicher aufweist und das empfangene Störsignal und das empfangene Magnetresonanzsignal zunächst speichert, wobei die Unterdrückung des Störsignals erst zu einem späteren Zeitpunkt mit einer Verzögerung beispielsweise von der Dauer einer Echosequenz, einer Anregungssequenz oder einer ganzen Bilderfassung einer einzelnen Schicht oder der ganzen Bilderfassungssequenz erfolgt. Die Verzögerung kann beispielsweise größer als 50 ms, 100 ms, 0,5 s, 1 s, 10s 1 min oder mehr sein.
Als Empfänger im Sinne der Erfindung kann dabei die Hardware zur analogen und/oder digitalen Hochfrequenzverarbeitung wie beispielsweise Verstärker, Filter und Mischer in Echtzeit, aber auch eine Bildauswerteeinheit zur späteren Erzeugung einer Abbildung aus den empfangenen Magnetresonanzsignalen angesehen werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betrieb des erfindungsgemäßen Magnetresonanztomographen weist den Schritt auf, mittels des Empfängers Störsignals über die zweite Empfangsantenne zu empfangen. Aufgrund der Anordnung der zweiten Antenne in der Nähe der Öffnung weist das von der zweiten Antenne empfangene Störsignal kaum oder gar keine Anteile des Magnetresonanzsignals auf.
In einem anderen Schritt empfängt der Empfänger ein Magnetresonanzsignal über die erste Empfangsantenne. Bei der ersten Empfangsantenne kann es sich beispielsweise um eine Körperspule oder eine Lokalspule des Magnetresonanztomographen handeln .
In einem weiteren Schritt des Verfahrens verarbeitet der Empfänger das Magnetresonanzsignal in Abhängigkeit von dem Störsignal durch den Empfänger zu einem Empfangssignal, wobei die Abhängigkeit von einem Parameter abhängt. Beispielsweise ist es denkbar, dass der Empfänger eine Linearkombination aus Störsignal und Magnetresonanzsignal mit dem Parameter als Faktor bildet, wobei der Parameter komplex sein kann, um eine Phasenverschiebung abzubilden. Auch sind mehrere Parameter denkbar .
In einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es vorgesehen, dass der Empfänger mittels der zweiten Empfangsantenne Anteile eines breitbandigen Störsignals außerhalb des Frequenzbereichs des Magnetresonanzsignals empfängt. Dabei korrelieren Anteile des Störsignals außerhalb des Frequenzbereichs des Magnetresonanzsignals mit Anteilen innerhalb des Frequenzbereichs. Beispielsweise ist es denkbar, dass die Amplituden des Störsignals innerhalb und außerhalb des Frequenzbereichs des Magnetresonanzsignals proportional zueinander sind, wenn es sich um die gleiche Quelle handelt. In der nachfolgend beschriebenen Unterdrückung des Störsignals in den von der ersten Empfangsantenne empfangenen Magnetresonanzsignalen kann dann beispielsweise als Abhängigkeit die Skalierung mit der Amplitude des Signals der zweiten Empfangsantenne vorsehen.
Vorteilhafter Weise kann durch die getrennten Frequenzbereiche eine Beeinflussung der Unterdrückung des Störsignals durch die Magnetresonanzsignale während einer Bilderfassung vermieden werden. Mit anderen Worten, durch die Auswertung des von der zweiten Empfangsantenne empfangene Signals durch den Empfänger in Frequenzbereichen ungleich den Frequenzen der Magnetresonanz Signale kann vermieden werden, dass eingestreute Magnetresonanzsignale als Störsignal bewertet werden und durch die Entstörsteuerung unterdrückt werden.
Vorzugsweise berücksichtigt dabei die Entstörsteuerung auch unterschiedliche Eigenschaften von Signalen im Frequenzband der Magnetresonanz Signale und außerhalb. Dies können beispielsweise unterschiedliche Dämpfungen oder Signalverzögerungen sein, die durch andere Verstärkungsfaktoren und Phasenverschiebungen berücksichtigt werden können. Die unterschiedlichen Eigenschaften können beispielsweise durch Kalibriermessungen zur Bestimmung von Transferfunktionen ermittelt werden, wie sie zu den Unteransprüchen nachfolgend erläutert werden .
Dabei ist es denkbar, dass Störsignale zwischen und/oder auch während MR-Signalerfassungen von dem Empfänger erfasst werden. Eine permanente Erfassung erlaubt es auf vorteilhafte Weise, den zeitlichen Verlauf eines Störsignals besser zu er- fassen und damit auch für die Zukunft besser abzuschätzen, was eine genauere Unterdrückung erlaubt.
Eine zwischenzeitliche Erfassung, d.h. zwischen der Erfassung von MR-Signalen, ermöglicht es auf der anderen Seite, die Bewertung von MR-Signalen als Störsignalen zu vermeiden. Es ist dabei auch denkbar, dass nicht nur die zweite bzw. die zweiten Empfangsantennen dabei die Störsignale erfassen, sondern auch gleichzeitig die erste Empfangsantenne bzw. ersten Empfangsantennen, sodass genau bekannt ist, wie ein von den zweiten Empfangsantennen empfangenes Störsignal von den ersten Empfangsantennen erfasst wird. Dieser auch als Transferfunktion bezeichnete Zusammenhang erlaubt dann eine genauere Bestimmung von Parametern zur Störunterdrückung und damit eine bessere Unterdrückung der Störung durch den Empfänger.
Es können die unterschiedlichen Verfahren (unterschiedliche Frequenz, zeitliche Verschränkung) auch miteinander kombiniert und/oder alternierend eingesetzt werden, um insgesamt zu einer verbesserten Entstörung zu gelangen.
Weiterhin ist es auch denkbar, dass eine Mittelung der Ergeb- nisse über längere oder mehrere Erfassungszeiträume und/oder auch zwischen den unterschiedlichen Verfahren erfolgt.
In einem anderen Schritt stellt der Empfänger, beispielsweise mittels einer Entstörsteuerung, den Parameter so ein, dass ein Anteil des Störsignals in dem Empfangssignal reduziert wird. Denkbar ist es beispielsweise, dass der Parameter durch die Entstörsteuerung in einem Optimierungsverfahren so eingestellt wird, dass eine Energie des Störsignals in dem Empfangssignal minimiert wird.
Wie bereits zuvor zum Empfänger erläutert, kann der Empfänger dabei das Magnetresonanzsignal und/oder das Störsignal auch speichern, sodass die Schritte des Verarbeitens und des Einstellens des Parameters auch mit zeitlichem Abstand zum Emp- fangen der Signale durch die erste Empfangsantenne und die zweite Empfangsantenne erfolgen können.
Auf vorteilhafte Weise ermöglicht es der erfindungsgemäße Magnetresonanztomograph und das Verfahren zum Betrieb durch die zweite Empfangsantenne und den erfindungsgemäßen Empfänger, den Anteil externer Störsignale in dem Magnetresonanzsignal zu reduzieren und daher mit einfacheren und kostengünstigeren Abschirmmaßnahmen auszukommen.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen angegeben.
In einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Magnetresonanztomographen ist der Magnetresonanztomograph ausgelegt, Magnetresonanzsignale mit einer Larmorfrequenz in einem Industrieband zu empfangen. Als Larmorfrequenz des Magnetresonanztomographen wird dabei eine Resonanzfrequenz der für die Bildgebung in dem Magnetresonanztomographen genutzten Kernspins in einem statischen Magnetfeld B0 eines Feldmagneten des Magnetresonanztomographen bezeichnet. Als Industrieband werden für eine Nutzung durch medizinische oder technische Geräte freigegebene Frequenzbänder bezeichnet, für die erleichterte Vorschriften bei der Emission und Genehmigung vorliegen. Diese werden auch als ISM-Bänder (Industrial, Scientific, Medical Band) bezeichnet. Ein beispielhaftes Frequenzband, in dem auch mit großen Leistungen emittiert werden darf, liegt zwischen 26.9 und 27,3 MHz. Andere derartige Frequenzbänder liegen zwischen 6,7 MHz und 6,8 MHz, 13,5 MHz und 13,6 MHz, 40,6 MHz und 40,7 MHz sowie 433,0 MHz und 434,8 MHz .
Ein Magnetresonanztomograph ist nicht nur darauf angewiesen, dass möglichst geringe Störungen empfangen werden, sondern die starken Anregungsimpulse dürfen auch andere Geräte nicht stören. Im ISM-Band sind die gesetzlichen Toleranzgrenzen wesentlich höher, sodass eine gesetzeskonforme Begrenzung durch Schirmung der emittierten Anregungspulse bei dieser Frequenz einfacher möglich ist oder auch nicht erforderlich ist. In synergistischer Verbindung mit der aktiven Schirmung, um emp- fangsseitig Störungen durch andere Geräte im ISM-Band zu unterdrücken, kann so auf vorteilhafte Weise ein Magnetreso- nanztomograph ganz ohne Schirmkabine realisiert werden.
In einer möglichen Ausführungsform weist der Magnetresonanztomograph dabei der Magnetresonanztomograph einen Sendepfad zum Aussenden eines Anregungspulses mit einem Filter auf. Der Filter ist dabei ausgelegt, Signale außerhalb des ISM-Bandes zu unterdrücken. Beispielsweise kann es sich bei dem Filter um einen Bandpassfilter für das verwendete ISM- Band handeln, das Frequenzen außerhalb des ISM-Bandes um mehr als 12 dB, 24 DB, 40 dB oder 60 dB relativ zu einem Signal mit minimaler Dämpfung innerhalb des ISM-Bandes dämpft. Je nach Ausführung der Hochfrequenzerzeugung des Magnetresonanztomographen kann der Filter beispielsweise zwischen Endstufe und einem Hybridkoppler, zwischen Hybridkoppler und Sende/Empfangs-Weiche oder zwischen Sende/Empfangs-Weiche und Sendeantenne angeordnet werden.
Der Filter ermöglicht auf vorteilhafte Weise, gesendete Hochfrequenzleistung im Wesentlichen auf das ISM-Band zu beschränken und so die schärferen Grenzwerte außerhalb des ISM- Bandes einzuhalten. So kann auch ohne RF-Kabine der Magnetresonanztomograph im ISM-Band betrieben werden.
Grundsätzlich ist es aber auch denkbar, ein ISM-Band mit einer Schirmkabine ohne aktive Störunterdrückung auf der Emp- fangsseite zu nutzen, insbesondere wenn die Emissionen durch den Anregungspuls kritisch für eine Zulassung sind. Dies gilt auch für die nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen, die eine Begrenzung bzw. Optimierung des Anregungspulses für das ISM-Band betreffen.
In einer denkbaren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Magnetresonanztomographen weist der Magnetresonanztomograph eine Sendeantenne zum Aussenden eines Anregungspulses, wobei der Magnetresonanztomograph nichtlineare Bauelemente zum Verstimmen der Sendeantenne aufweist. Dies können beispielsweise PIN-Dioden, oder aber auch andere Dioden oder aktive Bauelemente wie Transistor oder FET sein. Dabei sind die nichtlinearen Bauelemente in einem von dem Patiententunnel für Hochfrequenz abgeschirmten Bereich des Magnetresonanztomographen angeordnet und der Filter für das ISM-Band bzw. ISM-Filter ist in der Signalverbindung zwischen nichtlinearem Bauelement und Antenne angeordnet, vorzugsweise in dem abgeschirmten Bereich .
Auf vorteilhafte Weise werden durch die Abschirmung der nichtlinearen Bauelemente von dem Patiententunnel und der Umgebung Emissionen von Frequenzanteilen vermieden, die durch die Nichtlinearität während des Anregungspulses von den zur Verstimmung verwendeten Bauelementen erzeugt werden und als Oberwellen nicht mehr in dem ISM-Band liegen. Der Filter verhindert, dass über die Signalverbindung zwischen nichtlinearem Bauelement und Sendeantenne Oberwellen übertragen werden. So trägt die Anordnung der nichtlinearen Bauelemente zur Einhaltung für Abstrahlungsgrenzwerte bei und ermöglicht bzw. vereinfacht den Verzicht auf eine Abschirmung des ganzen Magnetresonanztomographen durch eine Hochfrequenz-Kabine.
In einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Magnetresonanztomograph weist der Magnetresonanztomograph eine Hochfrequenzeinheit mit einem Vorverzerrer auf. Der Vorver- zerrer ist ausgelegt, einen Anregungspuls zur Anregung der Kernspins derart zu vorzuverzerren, dass Signalanteile des Anregungspulses beim Aussenden, d.h. insbesondere nach der Verstärkung durch einen Hochfrequenzleistungsverstärker, außerhalb des ISM-Bandes gegenüber einem Anregungspuls ohne Vorverzerren reduziert sind. Denkbar ist es beispielsweise, dass der Vorverzerrer Signalanteile erzeugt und zumischt, die nach einer Verstärkung durch die Hochfrequenzeinheit den durch die Nichtlinearität der Hochfrequenzeinheit aus dem Anregungspuls erzeugten Oberwellen entsprechen, aber umgekehrtes Vorzeichen aufweisen und so die Oberwellen reduzieren oder auslöschen. Der Vorverzerrer kann dabei beispielsweise in einer digitalen Signalerzeugung realisiert sein oder auch durch analoge Bauelemente entsprechende Signale aus einem Eingangssignal für einen Leistungsverstärker erzeugt werden. Der Vorverzerrer kann dabei auch adaptiv sein, beispielsweise in seiner Charakteristik von einer Beladung des Patiententunnels abhängig gesteuert sein. Denkbar ist auch eine teilweise Regelung durch eine schnelle Rückkopplung von einem Sensor im Sendepfad wie z.B. einem Richtkoppler .
Auf vorteilhafte Weise reduziert der Vorverzerrer Oberwellen außerhalb des ISM-Bandes und erleichtert bzw. ermöglicht so die Einhaltung der Abstrahlungsgrenzwerte auch ohne Abschirmkabine .
In einer denkbaren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Magnetresonanztomographen ist eine Grenzfrequenz für eine Ausbreitung einer Radiowelle in dem Patiententunnel größer als eine Larmorfrequenz des Magnetresonanztomographen. Als Grenzfrequenz wird die Frequenz angesehen, bei der sich in dem Patiententunnel als Hohlleiter noch eine sich in Längs-Richtung (z-Richtung) durch den Patiententunnel ausbreitende Radiowelle ausbilden kann. Die Grenz frequenz wird auch als Cut-Off- Frequenz für einen Wellenleiter bezeichnet, hier für den Patiententunnel als Hohlleiter.
Liegt die Frequenz eines Radiosignals darunter, so erfolgt auf vorteilhafte Weise ein exponentieller Abfall der Feldstärke eines von außen kommenden Störsignals mit dem Abstand von der Öffnung im Inneren des Patiententunnels, sodass im Untersuchungsbereich (Field of View, FoV) das Störsignal wesentlich reduziert ist.
In einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Magnetresonanztomographen ist die zweite Empfangsantenne an einer Öffnung des Patiententunnels oder der Patientenliege angeordnet. Beispielsweise kann die zweite Empfangsantenne un- mittelbar an einem Rand einer Öffnung angeordnet sein oder unter der Liegefläche für den Patienten.
Insbesondere, wenn die Frequenz des Störsignals unter der Grenzfrequenz für eine freie Welle liegt, bilden der Patient und der Patiententunnel einen Koaxialleiter für das Störsignal aus. Eine zweite Empfangsantenne in der Nähe des Patienten und der Öffnung kann auf vorteilhafte Weise das durch den Patienten in den Patiententunnel eingekoppelte Störsignal erfassen und so eine besonders effektive Unterdrückung durch den Empfänger ermöglichen.
In einer möglichen Ausführungsform weist der Magnetresonanztomograph einen Wellenleiter auf, der den Magnetresonanztomographen umgibt, wobei der Wellenleiter eine Grenzfrequenz bzw. Cut-Off-Frequenz aufweist, die größer als die Lar- morfrequenz des Magnetresonanztomographen ist. Als Wellenleiter wird dabei jede elektrisch leitende Struktur angesehen, die den Magnetresonanztomographen zumindest in vier Raumrichtungen außenumfänglich umgibt, beispielsweise in Form einer Röhre oder eines Prismas, und durch ihre Leitfähigkeit bei der Larmorfrequenz des Magnetresonanztomographen eine Ausbreitung von Radiowellen bzw. elektrischen Feldern durch die leitende Struktur hindurch im Wesentlichen unterdrückt. Mit anderen Worten, auf einer von dem Magnetresonanztomographen abgewandten Seite der elektrisch leitenden Struktur des Wellenleiters ist ein Signal mit Larmorfrequenz gegenüber einem Signal auf der dem Magnetresonanztomographen zugewandten Seite um mehr als 30 dB, 40 dB, 60 dB oder mehr gedämpft.
Denkbar ist es auch, dass den erfindungsgemäßen Magnetresonanztomographen in einer Ausführungsform ein erfindungsgemäßer Wellenleiter umgibt oder auch eine klassische Schirmkabine. Eine hochfrequenzdichte Tür zu der Schirmkabine bzw. dem Wellenleiter ist dabei jedoch durch einen elektrisch leitenden Tunnel ersetzt, der wiederum einen Wellenleiter mit einer Cut-Off-Frequenz größer der Larmorfrequenz darstellt. Durch die Dämpfung der Wechselfelder in dem Tunnel wird eine Abstrahlung in die Umgebung reduziert, sodass auf eine teure und in der Anwendung umständliche und fehleranfällige HF- dichte Türe verzichtet werden kann, insbesondere bei den höheren Grenzwerten für Frequenzen in ISM-Bändern.
Auch hier ist grundsätzlich eine Verwendung eines Wellenleiters als Tür bzw. Abschirmung auch ohne aktive Störunterdrückung im Empfangsweg denkbar.
In einer denkbaren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Magnetresonanztomographen weist der Wellenleiter eine elektrische leitende Verbindung mit dem Patiententunnel auf. Dabei ist es denkbar, dass der Wellenleiter gemeinsam mit dem Patiententunnel einen durchgehenden bzw. zusammenhängenden Wellenleiter ausbildet. Es ist auch möglich, dass der Wellenleiter an beiden Enden des Patiententunnels elektrisch mit dem Patiententunnel verbunden ist oder zwei Wellenleiter an entgegengesetzten Enden des Patiententunnels mit diesem
elektrisch leitend verbunden sind. Dabei kann der Wellenleiter auch eine Grenzfrequenz bzw. Cut-Off-Frequenz aufweisen, die unterschiedlich von der Grenzfrequenz des Patiententunnels, jedoch ebenfalls oberhalb der Larmorfrequenz des Magnetresonanztomographen ist.
In einer denkbaren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Magnetresonanztomographen weist die zweite Empfangsantenne eine im Wesentlichen Rundum-Empfangscharakteristik auf. Als im Wesentlichen Rundum-Empfangscharakteristik wird eine Empfindlichkeitsverteilung der Empfangsantenne in alle Raumrichtungen angesehen, bei der die Unterschied zwischen einer maximalen Empfindlichkeit und einer minimalen Empfindlichkeit in Abhängigkeit von den unterschiedlichen Richtungen kleiner als 6 dB, 12 dB, 18 dB oder 24 dB ist. Dies gilt vorzugsweise auch für unterschiedliche Polarisationen des Störsignals
Das Störsignal kann aus unterschiedlichen Richtungen und mit unterschiedlichen Polarisationen einfallen, sodass eine An- tenne mit Richtcharakteristik oder Vorzugspolarisation nicht alle Störsignale erfassen kann. Eine Antenne mit Rundum- Empfangscharakteristik hingegen kann auf vorteilhafte Weise alle Störsignale erfassen.
In einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Magnetresonanztomographen weist der Magnetresonanztomograph eine Mehrzahl an zweiten Antennen auf und der Empfänger ist ausgelegt, das Störsignal in dem Magnetresonanzsignal in Abhängigkeit von Empfangssignalen der Mehrzahl der zweiten Empfangsantenne zu unterdrücken. Vorzugsweise sind die Mehrzahl der zweiten Empfangsantennen zueinander beabstandet angeordnet, beispielsweise in einem Abstand größer als ein Viertel einer Wellenlänge oder einer halben Wellenlänge einer Radiowelle mit der Larmorfrequenz .
Auch eine Mehrzahl an räumlich verteilten Antennen ist auf vorteilhafte Weise geeignet, eine bzw. mehrere Störquellen besser zu erfassen und damit die Störunterdrückung zu verbes- sern .
In einer denkbaren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Magnetresonanztomographen ist die Mehrzahl der Empfangsantennen in einer Symmetrieanordnung zu dem Patiententunnel angeordnet. Denkbar ist beispielsweise eine Anordnung an dem Rand der Öffnung des Patiententunnels an zwei gegenüberliegenden Punkten, auf den Eckpunkten eines regelmäßigen Polygons oder Polyeders .
Auf vorteilhafte Weise kann mittels der Symmetrie der Anten nen auch eine Symmetriebeziehung der Parameter hergestellt und so das Optimierungsverfahren zur Reduzierung des Störsi nals vereinfacht und/oder beschleunigt werden.
In einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Magnetresonanztomographen weist der Magnetresonanztomograph einen Störunterdrückungssender und eine Störunterdrückungsantenne. Die Störunterdrückungsantenne ist in einem Abstand zu dem Patiententunnel angeordnet. Der Störunterdrückungssender ist dabei ausgelegt, ein Signal in einem Frequenzbereich eines Anregungspulses des Magnetresonanztomographen derart zu erzeugen und über die Störunterdrückungsantenne auszugeben, dass in einem Bereich einer Umgebung des Magnetresonanztomographen durch destruktive Interferenz eine Feldstärke des Anregungspulses reduziert wird. Als reduziert wird eine Reduzierung der Feldstärke bzw. Dämpfung des Signals des Anregungspulses in dem Bereich um mehr als 6dB, 12 dB, 24 dB, 40 dB oder 60 dB angesehen.
Auf vorteilhafte Weise kann durch den Störunterdrückungssender und die Störunterdrückungsantenne die Feldstärke der durch den Anregungspuls in die Umgebung des Magnetresonanztomographen emittierten elektromagnetischen Wellen derart reduziert werden, insbesondere in Synergie mit den anderen vorgeschlagenen Maßnahmen, dass auch ohne eine RF-Kabine die gesetzlichen Grenzwerte eingehalten werden können.
In einer denkbaren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Magnetresonanztomograph weist der Magnetresonanztomograph eine Vielzahl an Störunterdrückungsantennen auf, wobei die Störunterdrückungsantennen in einem Abstand zu dem Patiententunnel und relativ zueinander angeordnet sind. Die Abstände sind vorzugsweise kleiner als eine Wellenlänge einer freien Radiowelle mit Larmorfrequenz und/oder größer als ein Zehntel der Wellenlänge. Beispielsweise können die Störunterdrückungsantennen in einer Ebene um die Öffnung des Patiententunnels herum angeordnet sein. Der Störunterdrückungssender ist ausgelegt, Signale in einem Frequenzbereich eines Anregungspulses des Magnetresonanztomographen über die Störunterdrückungsantennen auszugeben, sodass in mehreren Bereichen einer Umgebung des Magnetresonanztomographen durch destruktive Interferenz eine Feldstärke des Anregungspulses reduziert wird.
Auf vorteilhafte Weise ist es mit mehreren Störunterdrückungsantennen und Ansteuersignalen des Störunterdrückungssenders möglich, die elektromagnetischen Felder in mehreren Bereichen zu reduzieren bzw. die Abstrahlung in mehreren Richtungen zu reduzieren oder im Idealfall auf null zu bringen. Die Anzahl der Richtungen ohne Abstrahlungen entspricht dabei Nullstellen des Abstrahlungsdiagramms eines Multipols. Eine resultierende elektromagnetische Welle aus Signal des Anregungspulses aus lokaler Sendeantenne und der Störunterdrückungsantennen ist damit ein Multipolfeld (z.B. Quadrupol- feld) , das mit zunehmendem Abstand zu der Quelle auf vorteilhafte Weise wesentlich schneller als z.B. ein Dipolfeld abfällt und es so ermöglicht, Grenzwerte für eine Abstrahlung auch ohne RF-Kabine einzuhalten.
In einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Magnetresonanztomographen ist der Störunterdrückungssender ausgelegt, die Signale für die Störunterdrückungsantenne bzw. Störunterdrückungsantennen durch Phasenverschiebung und/oder Amplitudenanpassung in Abhängigkeit von einem oder mehreren Sendeentstörparametern zu erzeugen. Vorzugsweise wird aus dem Anregungspuls durch einstellbare Verstärker bzw. Abschwächer und Phasenverschiebungsglieder in dem Störunterdrückungssender das bzw. die jeweiligen Signale für die Störunterdrückungsantenne bzw. Störunterdrückungsantennen erzeugt. Die Amplitudenverhältnisse und Phasenverschiebungen können dabei die Sendeentstörparameter darstellen oder aus dem oder den Sendeentstörparametern abgeleitet werden, beispielsweise durch analytische Funktionen, Tabellen oder Iterationsverfahren .
Der Anregungspuls kann dabei beispielsweise über einen Sensor wie einen Richtkoppler in der Leitung zwischen Hochfrequenz- Leistungsverstärker und Sendeantenne oder eine Sensor-Antenne im Patiententunnel erfasst werden. Denkbar ist es auch, direkt aus den digitalen Daten des Anregungspulses durch Skalierung und Phasenverschiebung mit AD-Wandler und Verstärker die Signale für die Störunterdrückungsantennen zu erzeugen.
Auf vorteilhafte Weise vereinfachen Sendeentstörparameter durch eine Reduktion der Anzahl der Variablen eine nachfol- gend angegebene Bestimmung der Einstellung des Störunterdrückungssenders und ermöglichen eine schnellere Anpassung an veränderte Bedingungen wie andere Anregungspulse oder Umgebung durch Patient oder Bedienpersonal.
In einer möglichen Ausführungsform des Magnetresonanztomographen werden die Sendeentstörparameter bei der Herstellung o- der der Installation eingestellt.
In einer denkbaren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Magnetresonanztomographen weist der Magnetresonanztomograph ein Kalibrierelement in einer Umgebung des Magnetresonanztomographen und eine Störunterdrückungssteuerung auf. Das Kalibrierelement ist vorzugsweise eine Antenne bzw. Sensor, mit dem eine elektrische und /oder magnetische Feldstärke eines elektrischen und/oder magnetischen Wechselfeldes mit einer Frequenz des Anregungspulses erfasst und an die Störunterdrückungssteuerung weitergeleitet werden kann. Die Störunterdrückungssteuerung ist ausgelegt, mittels des Kalibrierelements eine Feldstärke in einem Frequenzbereich eines Anregungspulses am Ort des Kalibrierelementes zu erfassen. Beispielsweise kann die Störunterdrückungssteuerung einen Kalibrierempfänger aufweisen. Die Störunterdrückungssteuerung ist weiterhin ausgelegt, in Abhängigkeit von der erfassten Feldstärke den Sendeentstörparameter derart einzustellen, dass eine Feldstärke des Anregungspulses in einer vorbestimmten Umgebung des Kalibrierelements reduziert ist. Beispielsweise kann die Störunterdrückungssteuerung eine Amplitude und/oder Phase des von der bzw. den Störunterdrückungsantennen derart variieren bzw. optimieren, dass durch destruktive Interferenz eine Reduzierung und/oder ein lokales Minimum der Feldstärke am Ort des Kalibrierelements erzielt wird.
Auf vorteilhafte Weise kann durch die adaptive Einstellung des bzw. der Sendeentstörparameter auf eine veränderte Umgebung durch Personen oder Gerätschaften in der Umgebung des Magnetresonanztomographen reagiert werden, um die Grenzwerte für Emission auch unter wechselnden Bedingungen einzuhalten. Gegebenen Falls kann bei Überschreiten eines Grenzwertes die Aussendung unterbrochen und/oder eine neue Bestimmung des Parameters angestoßen werden.
In einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Magnetresonanztomograph weist die Störunterdrückungsantenne einen Hochfrequenzleistungsverstärker auf. Der Hochfrequenzleistungsverstärker ist dabei vorzugsweise ausgelegt, aus einem Ansteuersignal mit kleiner Hochfrequenzleistung, beispielsweise weniger als 10 mW, 50 mW oder 100 mW ein zur Unterdrückung von Streufeldern des Anregungspulses ausreichendes elektromagnetisches Wechselfeld über die Störunterdrückungsantenne zu erzeugen.
Der Hochfrequenzleistungsverstärker ermöglicht es gegenüber einer rein passiven Störunterdrückungsantenne diese mit einem dünnen, flexiblen Hochfrequenzkabel mit dem Störunterdrückungssender zu verbinden und so die Installation zu vereinfachen. In vorteilhaftem Zusammenwirken mit dem Patiententunnel als Wellenleiter und der Mehrzahl an Störunterdrückungsantennen ist dabei nur eine Leistung im Bereich weniger Watt erforderlich, sodass auch die lokal angeordneten Hochfrequenzleistungsverstärker klein und leicht ausfallen können, was die Installation vereinfacht.
Die erfindungsgemäße Sendeentstörung mittels destruktiver In terferenz kann dabei auch unabhängig von den anderen Merkmalen des erfindungsgemäßen Magnetresonanztomographen Anwendun finden. Beispielsweise ist eine Verwendung eines aktiven Stö runterdrückungssenders auch ohne aktive empfangsseitige Störunterdrückung denkbar, insbesondere wenn die zulässige elektromagnetische Abstrahlung der begrenzende Faktor ist.
Besondere Synergien ergeben sich jedoch m ISM-Bändern dur die höheren zulässigen Grenzwerte, die in Verbindung mit e ner empfangsseitigen Störunterdrückung einen Betrieb auch ne geschlossene Abschirmkabine ermöglichen. In einer denkbaren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens weist der Schritt des Einstellens des Parameters den Schritt einer zeitlichen Mittelung mit der Bildung eines zeitlichen Mittelwertes in Abhängigkeit von dem Störsignal auf. Beispielsweise kann die Amplitude und/oder Phase des Störsignals erfasst werden und über einen Tiefpass oder durch Mittelwertbildung über ein Fenster gemittelt werden, sodass der Parameter nur langsamen Änderungen folgt.
Auf vorteilhafte Weise führt die zeitliche Mittelung dazu, dass die Entstörung nicht durch kurzfristige, möglicherweise sporadische Einflüsse verfälscht wird und keine höherfrequen- ten Rauschanteile durch die Entstörung künstlich erzeugt werden .
In einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ver- fahren mit einem Magnetresonanztomographen mit Kalibrierele- ment weist der Schritt des Einstellens die folgenden Unterschritte auf : in einem Schritt misst der Empfänger eine erste Transferfunktion zwischen einer erster Empfangsantenne und dem Kalibrierelement. Das Messen kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass der Empfänger oder die Enstörsteuerung den Störunterdrückungssender über eine Signalverbindung anweist, ein Signal mit vorbestimmter Amplitude und/oder vorbestimmter Phase in einem Frequenzbereich des Magnetresonanzsignals und/oder in einem angrenzenden Frequenzbereich über die Kalibrierantenne auszusenden. In diesem Falle ist eine Signalverbindung zwischen Störunterdrückungssender und Kalibrierelement erforderlich. Der Empfänger kann dann das Signal über die erste Empfangsantenne empfangen und so eine erste Transferfunktion bestimmen. Dies kann auch gleichzeitig für mehrere erste Empfangsantennen geschehen. Grundsätzlich wäre es aber auch denkbar, die Transferfunktion zu erfassen, indem über die erste Empfangsantenne gesendet wird und über das Kalibrierelement empfangen wird. In einem weiteren Schritt misst der Empfänger eine zweite Transferfunktion zwischen zweiter Empfangsantenne und dem Kalibrierelement . Dies kann auf die gleiche Weise wie zuvor be- schrieben erfolgen. Erfolgt das Aussenden des Signals über das Kalibrierelement, so können auf vorteilhafte Weise beide Transferfunktionen gleichzeitig erfasst werden.
Vorzugsweise sind die zur Erfassung der ersten und zweiten Transferfunktionen ausgesendeten Signale so codiert, dass der Empfänger auf einfache Weise die Amplituden- und Phasenbeziehung ermitteln kann. Denkbar wäre beispielsweise eine Pseudo- zufalls-Code, der eine schnelle und sicher Autokorrelation der Signale erlaubt. Das Signal kann dabei in Amplitude, Frequenz und/oder Phase moduliert werden. Denkbar sind auch Spread-Spectrum-Modulationen , bei denen das Signal zur Ermittlung der Transferfunktion auch unterhalb der Rauschgrenze der MR-Signale bleiben kann und ein gleichzeitiges Aussenden während einer Erfassung eines MR-Signals möglich ist. Auf diese Weise kann permanent auf Änderungen in der Umgebung eingegangen werden. Die permanente Emission des Signals lässt sich auch erreichen, indem ein zu den MR-Signalen benachbarter Frequenzbereich genutzt wird. Dann müssen jedoch die unterschiedlichen Ausbreitungsbedingungen durch die unterschiedlichen Frequenzen bei der Bestimmung der Transferfunktionen berücksichtigt werden.
In einem weiteren Schritt wird der Entstörparameter, bzw. werden bei mehreren ersten und zweiten Empfangsantennen die Entstörparameter in Abhängigkeit von der gemessenen ersten Transferfunktion bzw. Transferfunktionen und zweiten Transferfunktion bzw. Transferfunktionen eingestellt, sodass ein Anteil eines von der bzw. den zweiten Empfangsantennen empfangenen Störsignals in einem von dem Empfänger über die erste Empfangsantenne empfangenen Signal reduziert wird. Dabei wird vorzugsweise auch weiterhin das von der bzw. den zweiten Empfangsantennen empfangene Störsignal berücksichtigt. Die Transferfunktionen finden dabei Anwendung, in welcher Form das Signal einer einzelnen Empfangsantenne berücksichtigt wird. Dies lässt sich beispielsweise erreichen, indem für das über eine Autokorrelation separierte Störsignal in dem empfangenen MR-Signal durch ein Variationsverfahren bzw. lineares Optimierungsverfahren durch die Entstörsteuerung die Entstörparameter so eingestellt werden, dass der Störsignalanteil minimiert wird. Dabei gehen die Transferfunktionen als vorgegebene Dämpfungen und Phasenverschiebungen zwischen Empfangsantennen und Empfänger ein. Für ein Kalibrierelement ist die Transferfunktion dabei genau genommen nur für eine Störquelle an einem bestimmten Ort bzw. Richtung gültig. Bei Verwendung ausreichend vieler und geeignet positionierter Kalibrierelemente zur Bestimmung der Transferfunktionen können jedoch auch von dem jeweiligen Ort des Kalibrierelements unabhängige Transferfunktionen bestimmt werden.
Auf vorteilhafte Weise ermöglicht es das Bestimmen der Transferfunktionen unter Verwendung des Kalibrierelementes die Empfangsentstörung auf unterschiedliche Bedingungen in der Umgebung, wie beispielsweise Position von Personen oder Gerätschaften und die dadurch veränderten Ausbreitungsbedingungen zu reagieren und die Entstörung anzupassen.
In einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt der Schritt des Einstellens in einem Zeitraum einer Sequenz, in der kein Magnetresonanz signal empfangen wird, insbesondere auch kein Signal zur Anregung der Spins gesendet wird. Innerhalb einer Sequenz zur Bilderfassungen gibt es Zeiträume, in denen keine Anregungspulse emittiert werden und auch keine Erfassung eines Magnetresonanzsignals für eine Bildgebung erfolgt. Vorzugsweise handelt es sich dabei auch um Zeiträume der Sequenz, in der das Untersuchungsobjekt bzw. der Patient kein nennenswertes Magnetresonanzsignal emittiert, d.h. das Signal ist im Pegel mindestens 12 dB, 24 dB, 36 dB 48 dB oder 60 dB unter einem maximalen Magnetresonanzsignal. In einem derartigen Zeitraum erfolgt in dieser Ausführungsform des Verfahrens der Schritt des Einstellens. Die Entstörsteuerung des Empfängers ist entsprechend ausge- legt, den Schritt des Einstellens in einem derartigen Zeit- räum auszuführen. Beispielsweise kann Sie ein Triggersignal von der Steuerung des Magnetresonanztomographen erhalten.
Auf vorteilhafte Weise kann ohne Magnetresonanzsignal das Einstellen der Parameter vereinfacht werden, beispielsweise indem eine Energie des von der ersten Empfangsantenne empfangenen Signals in Abhängigkeit von den Parametern minimiert wird. Selbst wenn das Störsignal sich zeitlich beispielsweise in der Amplitude ändert, so sind doch die eingestellten Parameter bei gleicher räumlicher Anordnung weiterhin gültig und wirksam .
In einer anderen möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es aber auch denkbar, dass die Einstellung des Parameters permanent, d.h. in kurzen Abständen von 1 ms, 10 ms oder 100 ms erfolgt oder insbesondere in Echtzeit mit einer Verzögerung von weniger als 10, 100 oder 500 Mikro- sekunden erfolgt.
Auf vorteilhafte Weise erlaubt es die permanente Einstellung des Parameters in Echtzeit oder nahezu Echtzeit, schnell auf neu auftretende Störsignale zu reagieren und deren negativen Effekt auf die Bildgebung möglichst zu minimieren.
In einer weiteren denkbaren Ausführungsform weist der Empfänger einen Speicher auf und speichert das empfangene Magnetresonanzsignal und das empfangene Störsignal. Der Empfänger kann dabei im Sinne der Erfindung beispielsweise auch einen Bildauswerterechner umfassen. Es ist in einer Ausführungsform aber auch denkbar, dass der Empfänger im engeren Sinne, das heißt die zur Aufbereitung der empfangenen hochfrequenten Magnetresonanzsignale genutzten Einrichtungen, den Speicher aufweisen. Das Einstellen des Parameters und das Verarbeiten des Magnetresonanz Signals mit dem Störsignal in Abhängigkeit von dem Parameter zur Reduzierung des Störsignals durch den Empfänger zu einem Empfangssignal können dann mit einer Ver- zögerung zu dem Empfang erfolgen. Die Verzögerung kann beispielsweise die Dauer einer Echosequenz, einer Anregungssequenz oder auch einer ganzen Bilderfassungssequenz umfassen, beispielsweise mehr als 10 ms, 100 ms, 0,5 s 10 s oder auch mehrerer Minuten, Stunden oder prinzipiell auch Tage.
Auf vorteilhafte Weise ist es durch das Speichern möglich, bereits vorhandene Ressourcen des Magnetresonanztomographen mit zu nutzen oder wegen der nicht erforderlichen Echtzeitbearbeitung auch mit geringerer Rechenleistung die Störunterdrückung kostengünstiger bereitzustellen. Auch ermöglicht die nachträgliche Störunterdrückung einen Vergleich von Ergebnissen unterschiedlicher Parametereinstellungen und Unterdrückungsverfahren und somit eine Optimierung der Entstörung.
In einer denkbaren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens weist der Empfänger bzw. die Entstörsteuerung eine Autokorrelationsvorrichtung auf. Mittels der Autokorrelationsvorrichtung kann die Entstörsteuerung einen Anteil des Störsignals in dem Magnetresonanzsignal bestimmen, beispielsweise eine Amplitude und eine Phasenverschiebung.
In einer anderen möglichen Ausführungsform weist die Entstörsteuerung eine Schätzeinrichtung auf, die den Anteil des Störsignals beispielsweise durch ein Optimierungsverfahren ermittelt, bei dem der Störanteil im Magnetresonanz signal durch Variation des oder der Parameter minimiert wird, wie Least Mean Square Root (LSR) oder ähnliche Verfahren.
Bei mehreren Parametern optimiert die Entstörsteuerung die Mehrzahl der Parameter so, dass ein möglichst großer Anteil des Störsignals reduziert wird. Dies kann insbesondere bei mehreren Störquellen oder Reflexionen von Vorteil sein.
Auf vorteilhafte Weise erlauben Autokorrelation oder Schätzung eine flexible Anpassung an unterschiedliche Störquellen. In einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens weist der Schritt des Einstellens der Parameter die folgenden Teilschritte auf:
In einem Teilschritt werden die empfangenen Magnetresonanzsignale in einen Bildraum transformiert. Dabei können die üblichen in der MRT-Bildgebung verwendeten Verfahren wie beispielsweise eine Fourier-Transformation genutzt werden, aber auch andere Verfahren wie Compressed Sensing sind denkbar. In einem anderen Teilschritt des Verfahrens werden die Störsignale im Bildraum von den Magnetresonanzdaten getrennt. Beispielsweise kann dies durch Vergleich zweier benachbarter Volumina erfolgen oder durch zwei zu unterschiedlichen Zeitpunkten erfassten Bilddaten des gleichen Volumens. Während die Bilddaten gleich oder ähnlich sind, sind durch Störsignale erzeugte Bildartefakte wegen der fehlenden Korrelation deutlich unterschiedlich.
Es ist auch denkbar, dass der erfasste Bildraum bzw. das dazugehörige Volumen größer ist als das Untersuchungsobjekt. Es sind dann im Bildraum Bereiche erfasst, die kein Magnetresonanzsignal aufweisen, sondern lediglich Störsignale. Durch diese Segmentierung kann das Störsignal separiert und ermittelt werden.
In einem weiteren Teilschritt werden die im Bildraum sepa- rierten Störsignale zurück in einen Rohdatenraum bzw. k-Raum transformiert, beispielsweise wieder mit einer FourierTransformation . in einem anderen Teilschritt werden die Parameter für die Unterdrückung der Störsignale aus den transformierten Störsignalen in dem Rohdatenraum bestimmt. Beispielsweise geben die Koordinaten im k-Raum Informationen zu Phase und Frequenz eines Störsignals an, sodass unter Berücksichtigung der Anordnung der ersten Empfangsantenne und zweiten Empfangsantenne sowie Dämpfungsfaktoren und Phasenverschiebung der Signalwege eine Dämpfung und Signalverzögerung bestimmt werden kann, nach deren Anwendung auf das Störsignal der zweiten Empfangsantenne in einem Summensignal mit dem Empfangssignal der ersten Empfangsantenne die Störung in dem Magnetresonanzsignal reduziert ist.
Es ist aber auch denkbar, dass die Störsignale unmittelbar im Bildraum unterdrückt werden, beispielsweise durch Ausblenden der entsprechenden Bilddaten. Dies kann insbesondere genutzt werden, wenn die Bilddaten nicht in dem Untersuchungsbereich liegen oder durch bereits erfasste, ungestörte Daten aus diesem Bereich ersetzt werden können. Auch ist es denkbar, die gestörten Daten im Bildraum durch besondere Kennzeichnung, z.B. eine Farbe oder Helligkeitswert zu kennzeichnen, sodass durch Störung verursachte Bildartefakte nicht für Merkmale des Untersuchungsobjektes gehalten werden können.
Auf vorteilhafte Weise erlaubt das Erkennen der Störsignale im Bildraum eine Trennung bzw. Segmentierung von Magnetresonanzdaten und Störungen. Dadurch können die Störsignale auf einfache Weise separat erfasst werden und die Eigenschaften besser identifiziert werden, was zu einer besseren und effektiveren Unterdrückung führt.
In einer denkbaren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgen die Teilschritte des Transformierens, des Trennens, des Rücktransformierens und des Bestimmens der Parameter auf Zeilen von Daten der empfangenen Magnetresonanzsignale im Rohdatenraum .
Durch die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf einzelne Zeilen des Rohdatenraumes und deren Transformierte im Bildraum kann auf vorteilhafte Weise schneller als beispielsweise beim Erfassen einer ganzen Schicht der Parameter geändert werden und so schneller auf Änderungen der Störsignale reagiert werden. Eine Wiederholung der Erfassung für eine ganze Schicht kann so vermieden werden. In einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens überwacht der Empfänger in einem Schritt das Störsignal auf Veränderungen und passt bei einer Änderung in einem weiteren Schritt den Parameter an. Beispielsweise ist es durch eine Bewegung der Störquelle oder eines reflektierenden Gegenstandes in der Umgebung des Magnetresonanztomographen möglich, dass sich die Feldverteilung der Störquelle in Phase und Amplitude ändert. Der Empfänger kann dann derartige Änderungen des Störsignals detektieren und den oder die Parameter entsprechend anpassen, sodass beispielsweise das von der zweiten Empfangsantenne bzw. den zweiten Empfangsantenne empfangene Störsignal mit angepasster Verstärkung und/oder Phasenverschiebung zu dem MRT-Signal addiert wird. Dabei ist es denkbar, dass der Empfänger bei der Überwachung Schwellwerte berücksichtigt und erst ein Überschreiten eines Schwellwertes als Änderung angesehen wird. Ebenso ist es denkbar, dass der Empfänger eine zeitliche Mittelung vornimmt, um kurzzeitige Schwankungen auszublenden. Die Mittelung kann dabei beispielsweise Eigenschaften des Störsignals wie Amplitude, Phase, Frequenz und/oder Frequenzverteilung betreffen, um nicht auf kurzfristige Schwankungen zu reagieren und möglichst wenig zusätzliche Rauschanteile in das Magnetresonanzsignal durch die Störunterdrückung einzubringen. Denkbar ist es auch, beim Schritt des Einstellens den Parameter über einen Zeitraum zu mittein bzw. mit einem Tiefpass zu filtern.
Auf vorteilhafte Weise erlaubt es eine Überwachung des Störsignals durch den Empfänger, auf Änderungen des Störsignals zu regieren und so über längere Zeit eine effektive Entstörung eines veränderlichen Störsignals sicherzustellen.
Schwellwerte und Mittelung erlauben dabei, die Änderungen zu begrenzen und Schwingungen durch Instabilitäten oder Artefakte durch zu starke Kompensation zu vermeiden.
In einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens speichert der Empfänger in einem Teilschritt ein erstes empfangenes Magnetresonanzsignal in einem Speicher. In einem anderen Teilschritt speichert der Empfänger ein zweites empfangenes Magnetresonanzsignal in einem Speicher. In einem weiteren Teilschritt vergleicht der Empfänger das erste empfangene Magnetresonanzsignal und das zweite empfangene Magnetresonanzsignal. Erkennt der Empfänger dabei eine Abweichung, die auf externe Störer zurückzuführen ist, so führt der Empfänger eine Störunterdrückungsmaßnahme aus bzw. signalisiert der Steuerung des Magnetresonanztomographen eine Störung, sodass diese die Störunterdrückungsmaßnahme anstößt. So können plötzliche Amplitudenunterschiede in Magnetresonanzsignalen dicht beieinander liegender Schichten oder Messungen der gleichen Schicht, zum Beispiel aus einer Kalibriermessung, möglicherweise Störsignale sein.
Auf vorteilhafte Weise können durch den Vergleich der Magnetresonanzsignale benachbarter Bereiche oder gleicher Bereiche zu unterschiedlichen Zeiten Störsignale erkannt werden. Dies ist auch in einer Anwendung ohne zweite Empfangsantenne zum Empfang des Störsignals denkbar.
In einer denkbaren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Störunterdrückungsmaßnahme das Verwerfen des ersten und/oder zweiten empfangenen Magnetresonanzsignals. Denkbar ist auch dass zusätzlich oder alternativ eine Erfassung des ersten und/oder zweiten Magnetresonanzsignals wiederholt wird. Die Störunterdrückungsmaßnahme kann auch ein Einstellen des Parameters umfassen.
Durch die vorgeschlagenen Störunterdrückungsmaßnahmen können nach Erkennen eines Störsignals Bildartefakte in den Magnetresonanzaufnahmen vermieden werden.
In einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betrieb eines Magnetresonanztomographen weist der Magnetresonanztomograph einen Patiententunnel, eine erste Empfangsantenne zum Empfang eines Magnetresonanzsignals aus einem Patienten in dem Patiententunnel, eine zweite Empfangsantenne zum Empfang eines Signals mit der Larmorfrequenz des Magnetresonanzsignals und einen Empfänger auf, wobei die zweite Empfangsantenne außerhalb des Patiententunnels oder in der Nähe einer Öffnung des Patiententunnels angeordnet ist. Das Verfahren weist den Schritt auf, ein Störsignal durch den Empfänger über die zweite Empfangsantenne zu empfangen. Durch die Anordnung der zweiten Empfangsantenne ist diese sensibler auf Signale außerhalb des Patiententunnels, die allein schon wegen der räumlichen Herkunft keine Magnetresonanzsignale sein können. Grundsätzlich kann das Signal der zweiten Empfangsantenne grundsätzlich auch geringe Anteile eines Magnetresonanzsignals aufweisen, die aber wegen ihres geringen Anteils bei der Störunterdrückung zunächst unberücksichtigt bleiben können oder mit in Unteransprüchen angegebenen Mitteln und Verfahren weiter reduziert bzw. vermieden werden können
In einem anderen Schritt empfängt der Empfänger ein Magnetresonanzsignal über die erste Empfangsantenne. Dabei wird hier als Magnetresonanz signal das Signal bezeichnet, das primär zur Bilderfassung genutzt wird. Beispielsweise kann es sich bei den ersten Empfangsantennen um Lokalspulen am Körper des Patienten handeln. Das Magnetresonanzsignal kann Anteile des Störsignals enthalten, die mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. Verfahren wie nachfolgend beschrieben weiter reduziert werden
In einem weiteren Schritt wird das empfangene Magnetresonanzsignals der ersten Empfangsantenne in Abhängigkeit von dem von der zweiten Antenne empfangenen Störsignals von verworfen. Beispielsweise kann das von der zweiten Empfangsantenne empfangene Störsignal über einem Schwellpegel liegen, sodass trotz der Ausbreitungsdämpfung zwischen Ort der zweiten Empfangsantenne und Ort der ersten Empfangsantenne eine Störung einer aus dem Magnetresonanz signal gewonnenen Abbildung zu erwarten ist. Der Empfänger oder die Steuerung des Magnetresonanztomographen kann dann das Signal der ersten Empfangsantenne verwerfen. Es ist dann denkbar, dass der Magnetresonanztomograph anschließend die Erfassung des verworfenen Signals wiederholt. Auf vorteilhafte Weise kann durch die unterschiedliche Anordnung von erster und zweiter Empfangsantenne bereits anhand der Signalamplituden ein Störsignal erkannt werden.
In einer denkbaren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betrieb eines Magnetresonanztomographen mit einer Larmorfrequenz in einem ISM-Band weist das Verfahren den Schritt auf, einen Anregungspulse zur Anregung von Kernspins in einem Untersuchungsobjekt zu bestimmen. Das Bestimmen erfolgt dabei in Abhängigkeit von vorbestimmten Frequenzgrenzen des ISM-Bandes. Vorzugsweise wird dabei der Anregungspuls derart bestimmt, dass er spektrale Anteile außerhalb des ISM- Bandes nur unterhalb von vorbestimmten Grenzwerten aufweist. Die Begrenzung auf das ISM-Band kann beispielhaft durch die zu nachfolgenden Ansprüchen beschriebenen Maßnahmen erreicht werden .
In einem anderen Schritt des Verfahrens sendet der Magnetre- sonanztomograph den Anregungspuls aus.
In einem weiteren Schritt des Verfahrens empfängt der Magnetresonanztomograph ein Magnetresonanzsignal und ermittelt in einem anderen Schritt eine Abbildung einer Verteilung von Kernspins in dem Untersuchungsobjekt. Die Abbildung kann an- schließend auf einem Display ausgegeben werden.
Innerhalb des ISM-Bandes sind üblicherweise deutlich höhere Grenzwerte für in die Umgebung abgestrahlte Radiowellen zulässig. Anregungspulse können je nach Schichtdicke und Dauer so breitbandig werden, dass sie Anteile außerhalb des ISM- Bandes aufweisen, auch denn die Larmorfrequenz innerhalb des ISM-Bandes liegt. Wird dies durch nachfolgend erläuterte Maßnahmen vermieden, so kann auf zusätzliche Abschirmmaßnahmen wie eine RF-Kabine verzichtet werden, ohne die Grenzwerte zu überschreiten.
In einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens weist der Schritt des Bestimmens eines Anregungspul- ses den Teilschritte auf, einen Anregungspulse zur Anregung der Kernspins in einer Schicht des Untersuchungso jektes in Abhängigkeit von einer Relativposition der Schicht zu einer Magneteinheit, einer vorbestimmten Gradientenstärke, einer Dicke der Schicht und der Art der Messung zu bestimmen. Dies kann beispielsweise durch Verwendung parametrisierter Bibliotheken an Anregungspulsen erfolgen.
In einem weiteren Prüfschritt wird von dem Magnetresonanztomographen ermittelt, ob der Anregungspuls innerhalb der vorbestimmten Frequenzgrenzen liegt. Dies kann beispielsweise durch Spektralanalyse mittels FFT erfolgen.
Wenn der Anregungspuls nicht innerhalb der vorbestimmten Frequenzgrenzen liegt, wird der Schritte des Ermitteins wiederholt. Dabei wird ein Pulsparameter variiert, der beim Ermitteln des Anregungspulses eine Auswirkung auf eine spektrale Frequenzverteilung des Anregungspulses hat.
Wenn der Anregungspuls innerhalb der vorbestimmten Frequenzgrenzen liegt, wird er in einem weiteren Schritt von dem Magnetresonanztomographen ausgesendet .
In einer denkbaren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist der Pulsparameter mit Auswirkung auf das Ermitteln des Anregungspulses einer aus den Parametern Dauer des Anregungspulse, Dicke der Schicht, Relativposition der
Schicht oder Stärke der Gradienten. Mit anderen Worten, um einen anderen Anregungspuls zu erhalten, der innerhalb des ISM-Frequenzbandes mit der Larmorfrequenz des Magnetresonanztomographen liegt, können beispielsweise die Dauer des Anregungspulses, die Dicke der anzuregenden Schicht oder auch die Position der Schicht oder die Stärke der Gradienten verändert werden. Auch eine gleichzeitige Variation mehrerer Parameter ist denkbar.
Durch Variation eines oder mehrerer Pulsparameter kann auf vorteilhafte Weise ein Anregungspuls ermittelt werden, der die Grenzen des Frequenzbandes nicht überschreitet und so einen Betrieb im zulässigen Rahmen ermöglicht. In einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens weist der Schritt des Aussendens den Teilschritt des Veränderns der Relativposition des Untersuchungso jektes zu der Magneteinheit vor dem Schritt des Ausstrahlen des Pulses auf.
Durch die Gradientenfelder kann es an den Rändern des FoV vorkommen, dass die Resonanzfrequenz der Kernpins stärker von der durch das B0-Feld bestimmten mittleren Larmorfrequenz des Magnetresonanztomographen abweicht. Durch Repositionierung der zu erfassenden Schicht mehr zum Isozentrum des B0-Feldes hin kann bei gleicher Bandbreite des Anregungspulses eine vollständige Anregung einer Schicht erzielt werden, ohne die Bandgrenzen des ISM-Bandes zu verlassen.
In einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Magnetresonanztomographen weist der Magnetresonanztomograph eine Steuereinheit zum Steuern der Bilderfassung auf, die insbesondere Parameter der Bilderfassung wie Zeitpunkt des Anregungspulses und/oder Zeitpunkt des Erfassens der Magnetresonanzsignale oder auch Frequenz des Anregungspulses und/oder Frequenzbereich des Empfängers beim Empfang des Magnetresonanzsignals beeinflussen kann. Weiterhin weist der Magnetresonanztomograph eine Schnittstelle in Signalverbindung mit der Steuereinheit auf. Die Schnittstelle kann wie nachfolgend erläutert eine Schnittstelle zum Datenaustausch mit anderen Magnetresonanzsystemen oder auch eine Hochfrequenzschnittstelle sein. Die Steuereinheit ist ausgelegt, eine Bilderfassung in Abhängigkeit von einem über die Schnittstelle von einem anderen Magnetresonanztomographen empfangenen Signal zu synchronisieren. Als Synchronisieren wird hierbei jegliche Aktivität gesehen, die eine wechselseitige Störung reduziert. Dies kann eine zeitliche Koordination, aber auch beispielsweise eine Änderung von Frequenzen umfassen.
Bei einem erfindungsgemäßen Magnetresonanztomographen kann die Steuereinheit auch ausgelegt sein, ein Signal mit einer Information über eine bevorstehende Bilderfassung an einen anderen Magnetresonanztomographen zu senden. Dieses Merkmal ergänzt vergleichbar einer Stecker-Steckdose-Kombination den vorhergehenden Magnetresonanztomographen, der ausgelegt ist, ein Signal von einem anderen Magnetresonanztomographen zu empfangen. Die Information betrifft vorzugsweise einen Zeitpunkt der Aussendung und/oder Frequenz eines Anregungspulses. Vorzugsweise ist ein erfindungsgemäßer Magnetresonanztomograph, wie nachfolgend erläutert, sowohl zum Senden als auch zum Empfangen eines Signals ausgelegt. Der Magnetresonanztomograph wird nachfolgend auch als erster Magnetresonanztomo- graph bezeichnet.
Der erfindungsgemäße erste Magnetresonanztomograph kann auch mit einem zweiten erfindungsgemäßen Magnetresonanztomographen in Signalverbindunggebracht werden. Der erste Magnetresonanztomograph und der zweite Magnetresonanztomograph weisen dazu jeweils eine Schnittstelle und eine Steuereinheit auf. Der erste Magnetresonanztomograph und der zweite Magnetresonanztomograph stehen über die Schnittstellen in Signalverbindung. Die Signalverbindung ermöglicht zumindest die Übertragung eines Signals von dem ersten Magnetresonanztomographen zu dem zweiten Magnetresonanztomographen, es ist aber auch ein bidirektionaler Informationsaustausch denkbar. Denkbar sind Punkt-zu-Punktverbindungen auf elektrischem, optischem oder drahtlosem Weg. Möglich sind als Signalverbindung auch Netzwerke, wie LAN, WAN, im speziellen TCP/IP. Die Steuereinheit des ersten Magnetresonanztomographen ist ausgelegt, eine Information zu einem bevorstehenden Bilderfassungsvorgang über die Schnittstelle an den zweiten Magnetresonanztomographen zu senden. Denkbar ist ein Zeitpunkt einer geplanten Aussendung eines Anregungspulses in absoluter Zeit oder relativ zu dem Signal, oder auch zur Frequenz bzw. einem Frequenzbereich des Anregungspulses. Die Steuereinheit des zweiten Magnetresonanztomographen ist dabei ausgelegt, die Information über die Schnittstelle zu empfangen und eine Bilderfassung in Abhängigkeit von der empfangenen Information auszuführen. Beispielsweise kann die Steuerung des zweiten Magnetresonanztomographen ausgelegt sein, eine Magnetresonanz- Signalerfassung, d.h. eine Sequenz oder einen Teil davon, zeitlich zu verschieben, sodass der Anregungspuls des ersten Magnetresonanztomographen nicht stört. Der zweite Magnetresonanztomograph wird nachfolgend auch als anderer Magnetresonanztomograph bezeichnet.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betrieb eines Magnetresonanztomographen kann auch zum Betrieb eines ersten Magnetresonanztomographen mit einer Steuereinheit zum Steuern der Bilderfassung und einer Schnittstelle in Signalverbindung mit der Steuereinheit erweitert werden. Das Verfahren weist dann den Schritt auf, ein Signal durch die Steuereinheit über die Schnittstelle von einem zweiten Magnetresonanztomographen zu empfangen. Dabei kann es sich um einen gezielten Informationsaustausch handeln, in dem der erste Magnetresonanztomograph über eine Datenschnittstelle eine Information bzw.
Nachricht von dem zweiten Magnetresonanztomographen erhält, die Parameter wie Zeitpunkt und/oder Frequenz einer Beabsichtigten Bilderfassung aufweist. Denkbar ist aber auch, dass der erste Magnetresonanztomograph beispielsweise über einen Empfänger für Magnetresonanz Signale die Umgebung überwacht. In einem anderen Schritt stellt die Steuereinheit des ersten Magnetresonanztomographen einen Parameter der Bilderfassung in Abhängigkeit von dem empfangenen Signal ein. Es ist beispielsweise denkbar, dass eine Sequenz zeitlich verschoben wird .
In einem weiteren Schritt wird durch den ersten Magnetresonanztomographen eine Bilderfassung gemäß dem eingestellten Parameter ausgeführt. Beispielsweise kann die Sequenz zu einem veränderten Zeitpunkt begonnen werden, sodass die Anregungspulse beider Magnetresonanztomographen gleichzeitig erfolgen oder der Anregungspuls des ersten Magnetresonanztomographen zu einem Zeitpunkt erfolgt, an dem der zweite Magnetresonanztomograph keine bildrelevanten Magnetresonanzsignale empfängt. Auf vorteilhafte Weise ermöglichen der erfindungsgemäße Magnetresonanztomograph im Verbund mit einem zweiten Magnetreso nanztomographen und das Verfahren zum Betrieb, wechselseitig Störungen von zwei Magnetresonanztomographen bei gleichzeiti gern Betrieb zu reduzieren.
In einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Magnetresonanztomographen ist die Schnittstelle zum Datenaustausch ausgelegt ist. Mit anderen Worten, der erste Magnetresonanztomograph ist ausgelegt, über die Schnittstelle sowohl Daten an einen zweiten Magnetresonanztomographen zu versenden als auch über diese Schnittstelle Daten von einem zweiten Magnetresonanztomographen zu empfangen. Dabei ist die Steuereinheit ausgelegt, mittels Informationsaustausch über die Schnittstelle eine Bilderfassung mit einem zweiten Magnetresonanztomographen zu synchronisieren. Mit anderen Worten, die Steuereinheiten stimmen sich durch Nachrichten ab, wie die Bilderfassung erfolgt, sodass wechselseitige Störungen reduziert werden.
In einer denkbaren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Magnetresonanztomographen weist das Signal eine Information zu einem Zeitpunkt und/oder Frequenz eines Sendevorganges auf. Die Zeit kann dabei beispielsweise absolut angegeben werden oder relativ zu dem Zeitpunkt des Versendens der Nachricht. Als Frequenzangabe kann eine Mittenfrequenz, und/oder eine Bandbreite, ein Frequenzbereich oder auch eine Kanalangabe erfolgen, die einen Frequenzbereich kodiert.
In einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ver- fahrens zum Betrieb eines ersten Magnetresonanztomographen und eines zweiten Magnetresonanztomographen weist das Verfah- ren weiterhin den Schritt auf, eine Information über eine be- vorstehende Bilderfassung des zweiten Magnetresonanztomogra- phen durch eine Steuereinheit des zweiten Magnetresonanztomo- graphen zu ermitteln und in einem weiteren Schritt ein Signal mit der Information an den ersten Magnetresonanztomographen zu senden. Beispielsweise kann die Steuereinheit über die Schnittstelle eine Nachricht von einem zweiten Magnetresonanztomographen erhalten, dass dieser in 2 Sekunden einen Anregungspuls mit einer Mittenfrequenz gleich der Larmorfrequenz + 100 kHz mit einer Bandbreite von 200 kHz senden wird. Der erste Magnetresonanztomograph kann dann beispielsweise eine Sequenz vor einem eigenen Anregungspuls unterbrechen und weiterführen, nachdem der zweite Magnetresonanztomograph seine Sequenz beendet hat, oder den nächsten Anregungspuls gleichzeitig mit dem Anregungspuls des zweiten Magnetresonanztomographen senden. Auf vorteilhafte Weise kann so die gegenseitige Störung durch einen Anregungspuls des zweiten Magnetresonanztomographen während einer Empfangsphase vermieden werden.
In einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Magnetresonanztomographen weist das Signal eine Information zu einem Zeitpunkt und/oder Frequenz eines Empfangsvorganges auf. Die Information kann beispielsweise einen Beginn und eine Dauer und Frequenz angeben, wie dass der zweite Magnetresonanztomograph beginnend in einer Sekunde für 2 Sekunden auf einer Mittenfrequenz gleich der Larmorfrequenz minus 300kHz mit einer Bandbreite von 200 kHz empfangen wird. Der erste Magnetresonanztomograph kann dann beispielsweise eine Sequenz derart unterbrechen, dass er in dieser Zeit in dem genannten Frequenzband keinen Anregungspuls sendet.
Auf vorteilhafte Weise kann auch bei Empfang einer Nachricht zu einem geplanten Empfang in anderen Einheiten ein Aussenden des ersten Magnetresonanztomographen so verschoben werden, dass eine Störung reduziert wird.
In einer möglichen Ausführungsform ist es denkbar, dass die Steuereinheit des ersten Magnetresonanztomographen ausgelegt ist, die Frequenz eines Bilderfassungsvorganges in Abhängigkeit von der empfangenen Information zu ändern. Beispielsweise ist es denkbar, dass eine Bilderfassung unterschiedliche Schichten umfass, wobei diese durch einen Gradienten- Magnetfeld in z-Achse und damit in der effektiven Larmorfre- quenz des Magnetresonanzsignals differenziert werden. Es ist so ein gleichzeitiger Betrieb mit reduzierter Wechselwirkung möglich, sofern die Reihenfolge der Schichten bei der Bilderfassung so geordnet wird, dass nie gleichzeitig in beiden Systemen eine Erfassung im gleichen Frequenzbereich erfolgt.
Auf vorteilhafte Weise ermöglicht die Differenzierung über die Frequenz eine gleichzeitige Erfassung von Magnetresonanzsignalen in benachbarten Magnetresonanztomographen und damit eine bessere Nutzung der Untersuchungszeit.
In einer denkbaren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Magnetresonanztomographen weist der erste Magnetresonanztomograph als Schnittstelle einen Empfänger auf. Als Empfänger wird hier insbesondere ein Empfänger für Magnetresonanz Signale einschließlich einer Antenne wie Lokalspule oder Körperspule angesehen. Dabei ist der erste Magnetresonanztomograph ausgelegt, außerhalb einer Bilderfassung einen Anregungspuls eines zweiten Magnetresonanztomographen zu erfassen und die Bilderfassung in Abhängigkeit von dem erfassten Anregungspuls auszuführen. Beispielsweise ist es denkbar, dass der erste Magnetresonanztomograph dann zunächst Magnetresonanzsignale einer Schicht mit einer anderen effektiven Larmorfrequenz er- fasst oder abwartet, bis eine Maximaldauer für eine Erfassung von Magnetresonanz Signalen in dem zweiten, den Anregungspuls aussenden Magnetresonanztomographen abgelaufen ist
Die Synchronisation kann so auf vorteilhafte Weise auch ohne Datenverbindung bzw. Änderungen in dem zweiten Magnetreso- nanztomographen erfolgen.
In einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ver- fahrens zum Betrieb eines ersten Magnetresonanztomographen und eines zweiten Magnetresonanztomographen weist das Verfah- ren weiterhin den Schritt auf, eine Information über eine be- vorstehende Bilderfassung des zweiten Magnetresonanztomogra- phen durch eine Steuereinheit des zweiten Magnetresonanztomo- graphen zu ermitteln und in einem weiteren Schritt ein Signal mit der Information an den ersten Magnetresonanztomographen zu senden.
Grundsätzlich ist es auch denkbar, dass die unterschiedlichen beschriebenen Maßnahmen miteinander kombiniert werden. Es könnte auch ein Protokoll für einen Informationsaustausch in zwei Magnetresonanztomographen vorgesehen sein, durch das die Bilderfassungen von beiden Systemen auf eine optimierte Weise miteinander verschachtelt werden, sodass sich die Erfassungsdauer nur geringfügig ändert, ohne dass wechselseitige Störungen auftreten. Im einfachsten Fall könnten dazu beispielsweise alle Anregungspulse gleichzeitig erfolgen, solange in beiden Magnetresonanztomographen im gleichen Zeitraum eine Bilderfassung stattfindet.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden .
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Magnetresonanztomographen mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
Fig. 2 eine schematische Darstellung des Empfängers und der ersten Empfangsantenne und der zweiten Empfangsantennen ;
Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Ablaufplans einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens; Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Hochfrequenzeinheit eines erfindungsgemäßen Magnetresonanztomo- graphen; Fig. 5 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Magnetresonanztomographen umgeben von einem Wellenleiter;
Fig. 6 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemä- ßen Magnetresonanztomographen mit einem Störunter- drückungssender;
Fig. 7 eine schematische Darstellung eines Ablaufplans eines Teilaspektes des erfindungsgemäßen Verfahrens;
Fig. 8 eine schematische Darstellung eines Ablaufplans eines Teilaspektes des erfindungsgemäßen Verfahrens;
Fig. 9 eine schematische Darstellung eines Ablaufplans ei- nes Teilaspektes des erfindungsgemäßen Verfahrens;
Fig. 10 eine schematische Darstellung eines Ablaufplans eines Teilaspektes des erfindungsgemäßen Verfahrens; Fig. 11 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Magnetresonanztomographen, in Verbund mit weiteren Magnetresonanztomographen;
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines Magnetresonanztomographen 1 mit einer erfindungsgemäßen Lokalspule 50.
Die Magneteinheit 10 weist einen Feldmagneten 11 auf, der ein statisches Magnetfeld B0 zur Ausrichtung von Kernspins von Proben bzw. des Patienten 100 in einem Aufnahmebereich erzeugt. Der Aufnahmebereich zeichnet sich durch ein äußerst homogenes statisches Magnetfeld B0 aus, wobei die Homogenität insbesondere die Magnetfeldstärke bzw. den Betrag betrifft. Der Aufnahmebereich ist nahezu kugelförmig und in einem Patiententunnel 16 angeordnet, der sich in einer Längsrichtung 2 durch die Magneteinheit 10 erstreckt. Eine Patientenliege 30 ist in dem Patiententunnel 16 von der Verfahreinheit 36 bewegbar. Üblicherweise handelt es sich bei dem Feldmagneten 11 um einen supraleitenden Magneten, der magnetische Felder mit einer magnetischen Flussdichte von bis zu 3T, bei neuesten Geräten sogar darüber, bereitstellen kann. Für geringere Feldstärken können jedoch auch Permanentmagnete oder Elektro- magnete mit normalleitenden Spulen Verwendung finden.
Weiterhin weist die Magneteinheit 10 Gradientenspulen 12 auf, die dazu ausgelegt sind, zur räumlichen Differenzierung der erfassten Abbildungsbereiche in dem Untersuchungsvolumen dem Magnetfeld B0 variable Magnetfelder in drei Raumrichtungen zu überlagern. Die Gradientenspulen 12 sind üblicherweise Spulen aus normalleitenden Drähten, die zueinander orthogonale Felder in dem Untersuchungsvolumen erzeugen können.
Die Magneteinheit 10 weist ebenfalls eine Körperspule 14 auf, die dazu ausgelegt ist, ein über eine Signalleitung zugeführtes Hochfrequenzsignal in das Untersuchungsvolumen abzustrahlen und von dem Patient 100 emittierte Resonanzsignale zu empfangen und über eine Signalleitung abzugeben.
Eine Steuereinheit 20 versorgt die Magneteinheit 10 mit den verschiedenen Signalen für die Gradientenspulen 12 und die Körperspule 14 und wertet die empfangenen Signale aus.
So weist die Steuereinheit 20 eine Gradientenansteuerung 21 auf, die dazu ausgelegt ist, die Gradientenspulen 12 über Zuleitungen mit variablen Strömen zu versorgen, welche zeitlich koordiniert die erwünschten Gradientenfelder in dem Untersuchungsvolumen bereitstellen.
Weiterhin weist die Steuereinheit 20 eine Hochfrequenzeinheit 22 auf, die ausgelegt ist, einen Hochfrequenz-Puls mit einem vorgegebenen zeitlichen Verlauf, Amplitude und spektraler Leistungsverteilung zur Anregung einer Magnetresonanz der Kernspins in dem Patienten 100 zu erzeugen. Dabei können Pulsleistungen im Bereich von Kilowatt erreicht werden. Die Anregungspulse können über die Körperspule 14 oder auch über eine lokale Sendeantenne in den Patienten 100 abgestrahlt werden .
Eine Steuerung 23 kommuniziert über einen Signalbus 25 mit der Gradientensteuerung 21 und der Hochfrequenzeinheit 22.
Auf dem Patienten 100 ist als eine erste Empfangsspule eine Lokalspule 50 angeordnet, die über eine Anschlussleitung 33 mit der Hochfrequenzeinheit 22 und deren Empfänger verbunden ist. Denkbar ist es aber auch, dass die Körperspule 14 eine erste Empfangsantenne im Sinne der Erfindung ist.
An einem Rand der Öffnung des Patiententunnels 16 sind vier zweite Empfangsantennen 60 angeordnet, die an den Ecken eines Quadrates angeordnet sind, das der kreisförmigen Öffnung ein- beschrieben ist, sodass die Ecken auf dem Rand der Öffnung zu liegen kommen. Die vier zweiten Empfangsantennen 60 stehen in Signalverbindung mit dem Empfänger 70 der Hochfrequenzeinheit 22. Aufgrund der Mehrzahl der zweiten Empfangsantennen 60 ist es dabei denkbar, dass diese nicht alle eine Rundum- Empfangscharakteristik aufweisen, sondern beispielsweise Dipole sind und sich durch die unterschiedliche Ausrichtung zu einer Rundum-Charakteristik ergänzen. Es wäre aber beispielsweise auch denkbar, als einzige zweite Antenne mit Rundum- Charakteristik einen Kreuzdipol vorzusehen.
Es ist auch möglich, dass alternativ oder zusätzlich eine zweite Empfangsantenne 60 in der Patientenliege 30 angeordnet ist . Der Patiententunnel hat dabei vorzugsweise einen Radius R für den gilt:
R < (LambdaL*l, 841) / (2*Pi) LambdaL gibt dabei die Wellenlänge einer Radiowelle m Luft bei der Larmorfrequenz des Magnetresonanztomographen 1 an. Ist der Radius R kleiner als der rechte Term, so breitet sich die Radiowelle in dem Patiententunnel 16 exponentiell gedämpft aus und das Störsignal ist in der Mitte im Untersuchungsbereich FoV stark gedämpft. LambdaL wird auch als Grenzwellenlänge eines Rundhohlleiters bezeichnet, die dazugehörige Frequenz als Grenzfrequenz.
Lediglich der Patient 100 wirkt durch seine endliche Leitfähigkeit als Seele eines Koaxialkabels, dessen Mantel die Wand des Patiententunnels 16 ist, und leitet ein bei den Beinen oder dem Kopfende eingekoppeltes elektromagnetisches Signal in den Untersuchungsbereich weiter. Die zweite Empfangsantenne 70 bzw. die zweiten Empfangsantennen 70 in der Nähe der Öffnung oder in der Patientenliege 30 nehmen dabei auf vorteilhafte Weise das von dem Patienten 100 in den FoV weitergeleitete Störsignal auf und machen dadurch die Kompensation in dem Empfänger 70 besonders effektiv.
Fig. 2 gibt eine schematische Darstellung der Funktionseinheiten einer möglichen Ausführungsform eines Empfängers 70 dar .
Die Summationseinrichtung 71 gewichtet die von der ersten Empfangsantennen bzw. Lokalspule 50 und von den zweiten Empfangsantennen 60 eingehenden Signale mit Parametern, die auch komplex sein können, um eine Phasenverschiebung anzugeben. In einem analogen Empfänger 70 kann dies durch einen einstellbaren Verstärker in Verbindung mit einem einstellbaren Phasenschieber erfolgen. Der Realteil des Parameters entspricht dann dem Verstärkungsfaktor und der Imaginärteil der Phasenverschiebung. Anschließend werden in einer bevorzugten Ausführungsform die gewichteten Signale summiert, es sind aber auch andere nichtlineare Signaloperationen zur Kombination der Einzelsignale denkbar. Eine Entstörsteuerung 72 erhält das kombinierte Signal als auch die einzelnen Signale der ersten Empfangsantenne und der zweiten Empfangsantennen 60. Um einen Anteil des Störsignals in dem kombinierten Signal zu bestimmen, ist es beispielswei- se denkbar, dass die Entstörsteuerung 72 eine Autokorrelation der Signale vornimmt. Es ist aber auch denkbar, dass die Energie des kombinierten Signals bestimmt wird. In einer denkbaren Ausführungsform bestimmt die Entstörsteuerung 72 den Anteil des Störsignals in Abschnitten von Sequenzen des Magnetresonanztomographen, in denen kein Magnetresonanz signal zur Bildgebung erwartet wird, sodass das kombinierte Signal nur das Störsignal aufweist. Dies kann beispielsweise in de- phasierten Abschnitten einer Echosequenz der Fall sein, da sich die Amplituden einzelner Kernspins aufgrund unterschied- licher Phase aufheben und in Summe kein Signal erzeugen.
Die Entstörsteuerung 72 optimiert dann beispielsweise nach einem Least-Square-Root- erfahren (LSR) die Parameter in der Summationseinrichtung, sodass der Anteil bzw. die Energie des Störsignals in dem kombinierten Signal minimiert wird.
Grundsätzlich kann der Empfänger 70 sowohl in analoger Signalverarbeitungstechnik ausgeführt sein, sodass z.B. Verstärkungsregelung und Phasenverschiebung durch einen Parameter gesteuert und dann analog umgesetzt werden, oder auch als digitaler Empfänger, der entweder bereits digitalisierte Signale von der ersten Empfangsantenne und/ oder der zweiten Empfangsantenne 60 erhält oder diese bereits am Signaleingang mittels eines A/D-Wandlers digitalisiert.
Der Empfänger 70 leitet das kombinierte Signal, in dem das Störsignal weitestgehend unterdrückt ist, zur Bildgebung an die Steuerung 23 des Magnetresonanztomographen weiter. Es ist dabei auch möglich, dass das Störsignal breitbandiger ist als das Magnetresonanzsignal. Die Anteile außerhalb des Frequenzbereichs des Magnetresonanzsignals korrelieren dabei üblicherweise mit den Anteilen innerhalb des Frequenzbereichs des Magnetresonanz Signals . Es kann daher gemäß der Erfindung auch hinreichend sein, wenn die zweite Empfangsantenne 60 das breitbandige Störsignal nur teilweise, beispielsweise in einem Frequenzbereich ungleich bzw. außerhalb des Frequenzbereichs des Magnetresonanzsignals empfängt. Ergänzend oder alternativ kann auch der Empfänger 70 ausgelegt sein, nur Frequenzen in diesem Frequenzbereich von der zweiten Empfangsantenne aufzunehmen. Der Empfänger 70 ist dabei ausgelegt, in Abhängigkeit von diesem Teil-Signal das Störsignal in einem von der ersten Empfangsantenne empfangenen Magnetresonanzsignal zu unterdrücken. Aufgrund der Korrelation kann beispielsweise die Amplitude der Frequenzanteile des Störsignals im Frequenzbereich des Magnetresonanzsignals mit einer Amplitude außerhalb des Frequenzbereichs verknüpft sein. Auf diese Weise ist es auch denkbar, dass die zweite Empfangsantenne 60 in Verbindung mit dem Empfänger 70 während einer Magnetresonanzmessung nur Frequenzanteile außerhalb des Frequenzbereichs des Magnetresonanz Signals auf Störsignale überwacht und in Abhängigkeit davon das Störsignal in den Signalen der ersten Empfangsantenne unterdrückt. Möglich wäre es dabei beispielsweise, dass der Empfänger 70 einen Zusammenhang zwischen Störsignal aus der ersten Empfangsantenne und Störsignalanteil aus der zweiten Empfangsantenne 60, auch als Transferfunktion bezeichnet, für ein Störsignal im Frequenzbereich der Magnetresonanzsignale zwischen Erfassungen von Magnetresonanzsignalen ermittelt und während der Erfassung von Magnetresonanz Signalen beispielsweise die Amplitude bzw. Skalierung anhand der von der zweiten Empfangsantenne außerhalb des Frequenzbereichs der Magnetresonanzsignale empfangenen Anteile des Störsignals anpasst.
In einer anderen denkbaren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Magnetresonanztomographen (1) erfolgen die Unterdrückung des Störsignals in dem Empfangssignal nicht in Echtzeit, d.h. nicht unmittelbar bei Empfang des Störsignals und/oder des Magnetresonanzsignals, sondern das Magnetresonanzsignal und das Störsignal werden von dem Empfänger 70, der dabei auch Teile der Steuerung 23 des Magnetresonanztomo- graphen 1 oder einer Bildauswertung umfassen kann, in einem Speicher gespeichert. Die nachfolgend zu dem Verfahren dargelegten Schritte erfolgen dann nicht mehr in Echtzeit oder nahezu in Echtzeit, sondern können auf den gespeicherten Daten mit Verzögerung ausgeführt werden, beispielsweise im Vorfeld einer Bildauswertung.
Dabei ist beispielsweise auch eine Kombination aus Empfang mit der zweiten Antenne außerhalb des Frequenzbandes der MR- Signale mit einer Echzeit-Störunterdrückung oder einer Unterdrückung zu einem späteren Zeitpunkt, beispielsweise der Bildauswertung denkbar.
Die in Fig. 2 dargestellt Störunterdrückung in dem Empfänger kann auch mit einer einzelnen zweiten Antenne 60 ausgeführt werden. Umgekehrt ist es möglich, dass der Empfänger 70 mehrere Kanäle aufweist oder mehrere Empfänger 70 in dem Magnetresonanztomographen 1 vorgesehen sind, um die Magnetresonanzsignale mehrerer Lokalspulen 50 zu entstören. Dabei ist es denkbar, dass dabei die Signale der zweiten Empfangsantennen 60 von mehreren Empfängern 70 bzw. Kanälen der Empfänger 70 zur Störunterdrückung genutzt werden.
Es ist dabei sowohl denkbar, dass die Abhängigkeit zwischen dem von der zweiten Antenne empfangenen Störsignal und der Störunterdrückung linear ist als auch nicht-linear. Lineare Abhängigkeiten können dabei eine Phasenverschiebung um einen bestimmten Wert oder eine lineare Skalierung mit einem aus dem Signal der zweiten Antenne bestimmten Wert sein. Es ist aber auch denkbar, dass die Transferfunktion für das Störsignal auf dem Weg von erster Empfangsantenne und/oder zweiter Empfangsantenne Nichtlinearitäten aufweist, beispielsweise durch Mischer oder nichtlineare Verstärker, sodass auch auf das von der zweiten Empfangsantenne 60 empfangene Störsignal nichtlineare Operationen zur Störunterdrückung in dem Empfänger 70 angewendet werden müssen. Fig. 3 zeigt einen schematischen Ablaufplan eines erfindungsgemäßen Verfahrens .
In einem Schritt S10 empfängt der Empfänger 70 ein Störsignal über die zweite Empfangsantenne 60 bzw. über die Mehrzahl an zweiten Antennen 60. Das Störsignal wird über eine Signalverbindung zu dem Empfänger 70 übertragen werden. Dabei ist es auch denkbar, dass das Störsignal zunächst durch einen A/D- Wandler digitalisiert wird, bevor es zu dem Empfänger 70, in diesem Fall als digitaler Empfänger 70 ausgeführt, übertragen wird .
In einem Schritt S20 empfängt der Empfänger 70 ein Magnetresonanzsignal über die erste Empfangsantenne, beispielsweise die Lokalspule 50. Bei mehreren Lokalspulen 50 können entsprechend mehrere Empfänger 70 vorgesehen sein oder auch ein Empfänger 70 mit mehreren Kanälen mit jeweils einer Summati- onseinrichtung 71. Die Entstörsteuerung 72 kann dabei jeweil separat vorgesehen sein oder auch gemeinsam, was das nachfol gende Einstellen wegen ähnlicher Parameter für unterschiedli che Kanäle beschleunigen kann.
In einem Schritt S30 verarbeitet der Empfänger 70 das Magnetresonanzsignal in Abhängigkeit von dem Störsignal bzw. den Störsignalen bei mehreren zweiten Empfangsantennen 60 zu einem Empfangssignal. Beispielsweise werden das bzw. die Störsignale der zweiten Empfangsantenne bzw. zweiten Empfangsantennen 60 und das Magnetresonanzsignal der ersten Empfangsantenne mit unterschiedlichen Parametern gewichtet und verzögert und anschließend kombiniert. Das kann beispielsweise die Erzeugung einer Linearkombination sein. Das erzeugte Empfangs- bzw. Summensignal hängt dabei von einem bzw. mehreren Parametern ab.
In einem anderen Schritt S40 wird der Parameter bzw. die Pa- rameter durch den Empfänger 70, insbesondere die Entstörsteu- erung 72 derart eingestellt, dass ein Anteil des Störsignals in dem Empfangssignal reduziert wird. Wird beispielsweise das von der zweiten Empfangsantenne 60 empfangene Störsignal durch den eingestellten Parameter so skaliert, dass es gleiche Amplitude wie der über die erste Empfangsantenne Störsignalanteil aufweist und wird es mit einer Phasenverschiebung relativ dazu von 180 Grad versehen, so hebt sich das Störsignal in dem erzeugten Empfangssignal genau auf. Der Parameter bzw. die Parameter können dabei über Optimierungsverfahren wie beispielsweise Least Square Root (LSR) oder Wiener Filter ermittelt werden.
Der Schritt S40 kann dabei auch den Teilschritt S41 aufweisen, einen zeitlichen Mittelwert zu bilden und den Parameter zur Entstörung in Abhängigkeit von diesem Mittelwert einzustellen. Beispielsweise kann eine Amplitude oder Phase des Störsignals gemittelt werden, um statistische Schwankungen auszugleichen und weniger Rauschen in das Magnetresonanzsignal durch die Störunterdrückung einzubringen.
Es ist dabei auch denkbar, dass die Schritte S10 bis S30 jeweils auf empfangene Magnetresonanzsignale und empfangene Störsignale in Echtzeit ausgeführt werden, insbesondere bei analogen Empfängern 70. Es ist aber auch denkbar, dass die Schritte S10 bis S30 jeweils auf gespeicherte Störsignale und Magnetresonanzsignale ausgeführt werden, die beispielsweise für eine einzelne Sequenz oder einzelne Abschnitte davon digitalisiert werden.
In einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Schritt S40 mit Störsignalen aus einem Zeitraum einer Sequenz ausgeführt, in der kein Magnetresonanzsignal zur Bildgebung empfangen wird. Beispielsweise können die Parameter mit Störsignalen der zweiten Empfangsantenne 60 und einem Signal der ersten Empfangsantenne in einem Zeitabschnitt von der Entstörsteuerung 72 bestimmt werden, in der die Kernspins dephasiert sind und kein Magnetresonanzsignal erzeugen. Es ist aber auch denkbar, dass in diesem Zeitabschnitt ohne Magnetresonanzsignal das Störsignal und das Sig- nal der ersten Empfangsantenne lediglich digital erfasst und später ausgewertet wird.
Es ist dabei denkbar, dass in einem Schritt S50 die Entstörsteuerung 72 das Störsignal auf Veränderungen überwacht, beispielsweise unterschiedliche Amplitude, Frequenz oder Phase. Bei Erkennen einer derartigen Änderung oder überschreitet die Änderung einen vorbestimmten Schwellwert, so kann die Entstörsteuerung 72 die Schritte S10 des Empfangens von Störsignal und S20 Empfangen des Magnetresonanzsignals sowie das Einstellen eines Parameters zur Entstörung in Abhängigkeit von dem empfangenen Störsignal in einem Schritt S51 ändern, um die Entstörung an das geänderte Störsignal anzupassen.
Grundsätzlich ist es in einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens auch denkbar, dass das empfangene Störsignal und/oder Magnetresonanzsignal von dem Empfänger 70 in einem Schritt S25 gespeichert wird. Der Empfänger 70 kann dabei auch Teile der Steuerung 23 des Magnetresonanztomographen 1 oder eines externen Bildauswerterechners umfassen. Die
Schritte S20 bis S40 werden dabei nachträglich ausgeführt, beispielsweise am Ende einer Echosequenz, einer Anregungssequenz, einer Signalerfassung für eine Schicht des Untersuchungsobjektes oder auch nach Erfassung aller Daten.
Die Entkopplung der Signalerfassung von Störsignal und Magnetresonanzsignal von der Störunterdrückung ermöglichen es so auf vorteilhafte Weise, kostengünstigere Komponenten mit geringerer Rechenleistung einzusetzen oder auch vorhandene Ressourcen, z.B. aus der Bildauswertung doppelt zu nutzen. Auch ist es dann denkbar, unterschiedliche Parametereinstellungen zu vergleichen und auszuwählen oder nachträglich zu optimieren. Auch kann die Anwendung auf Zeiträume mit Störungen begrenzt werden.
Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung einer Hochfrequenzeinheit eines erfindungsgemäßen Magnetresonanztomographen. Die Darstellung zeigt dabei nicht alle Details der Hochfre- quenzeinheit, sondern nur die für eine erfindungsgemäße Störunterdrückung auf dem Sendepfad relevanten.
Der Sendepfad der Hochfrequenzeinheit 22 weist dabei einen Pulserzeuger 220, einen Vorverzerrer 221, einen Leistungsverstärker 222 und einen ISM-Filter 223 auf.
Der Pulserzeuger 220 kann beispielsweise einen Oszillator, einen Modulator und einen Mischer aufweisen, mit dem einen
Puls im Basisband erzeugt und dann auf die Larmorfrequenz umgesetzt wird.
Der Vorverzerrer 221 ist ausgelegt, einen Anregungspuls zur Anregung der Kernspins derart zu vorzuverzerren, dass Signalanteile des Anregungspulses außerhalb des ISM-Bandes gegenüber einem Anregungspuls ohne Vorverzerren reduziert sind. Denkbar ist es beispielsweise, dass der Vorverzerrer 221 Signalanteile erzeugt und zumischt, die nach einer Verstärkung durch den Leistungsverstärker den durch die Nichtlinearität des Leistungsverstärkers aus dem Anregungspuls erzeugten Oberwellen entsprechen, aber umgekehrtes Vorzeichen aufweisen und so die Oberwellen reduzieren oder auslöschen. Gleiches ist für Intermodulationen von Signalanteilen durch die Nichtlinearität denkbar. Der Vorverzerrer 221 kann dabei beispielsweise in einer digitalen Signalerzeugung realisiert sein oder auch durch analoge Bauelemente entsprechende Signale aus einem Eingangssignal für einen Leistungsverstärker erzeugt werden. Denkbar ist es auch, den Vorverzerrer 221 beispielsweise in einem digitalen Pulserzeuger 220 zu integrieren .
Das Ausgangssignal des Vorverzerrers 221 wird in dem Leistungsverstärker 222 verstärkt. Denkbar ist dabei ein Leistungsverstärker 22 mit linearer Kennlinie. Es ist aber auch möglich, dass der Vorverzerrer 222 das Eingangssignal des Leistungsverstärkers 222 gerade so verändert, dass nach der Verstärkung durch den Leistungsverstärker 222 ein Signal ohne unerwünschte Oberwellen erzeugt wird. Mit anderen Worten, die Kennlinie des Vorverzerrers 221 mit der Kennlinie des Leis- tungsverstärkers 222 multipliziert gibt idealerweise eine li- neare Kennlinie, sodass das System aus Vorverzerrer 221 und Leistungsverstärker 222 Puls des Pulserzeugers ohne uner- wünschte Oberwellen verstärkt.
Der Vorverzerrer 221 kann in einer Ausführungsform, wie in Fig. 4 durch die gestrichelte Linie vom Ausgang des ISM- Filters 223 dargestellt, auch adaptiv in dem Sinne sein, dass er durch Überwachung des Ausgangssignals des Leistungsver- stärkers 222 die Vorverzerrung anpasst, sodass das Gesamtsys- tem aus Vorverzerrer und Leistungsverstärker eine lineare Charakteristik aufweist.
Im Anschluss an den Leistungsverstärker 222 wird das Signal vorzugsweise noch durch einen ISM-Filter 223 gefiltert. Der Filter unterdrückt dabei vorzugsweise Frequenzanteile außerhalb des ISM-Bandes, das der Magnetresonanztomograph 1 zur Bilderfassung nutzt. Beispielsweise kann es sich bei dem Filter um einen Bandpassfilter für das verwendete ISM-Band handeln, das Frequenzen außerhalb des ISM-Bandes um mehr als 12 dB, 24 DB, 40 dB oder 60 dB relativ zu einem Signal mit minimaler Dämpfung innerhalb des ISM-Bandes dämpft. Möglich ist aber auch ein Tiefpass. Je nach Ausführung der Hochfrequenzerzeugung des Magnetresonanztomographen kann der Filter beispielsweise zwischen Leistungsverstärker 222 und einem nicht dargestellten Hybridkoppler, zwischen Hybridkoppler und einer nicht dargestellten Sende/Empfangs-Weiche oder zwischen Sende/Empfangs-Weiche und Sendeantenne angeordnet werden.
In einer Ausführungsform weist der Magnetresonanztomograph auch Verstimmelemente für die Sendeantenne auf. Dies können beispielsweise PIN-Dioden, oder aber auch andere Dioden oder aktive Bauelemente wie Transistor oder FET sein. Diese Verstimmelemente sind vorgesehen, um die Sendeantenne im Empfangsfall zu Verstimmen und Wechselwirkungen mit den Empfangsantennen zu vermeiden. Die Verstimmelemente weisen üblicherweise nichtlineare Kennlinien auf und können daher Ober- wellen im Sendefall erzeugen. In einer bevorzugten Ausführungsform ist deshalb der ISM-Filter 223 zwischen den Verstimmelementen und der Sendeantenne angeordnet. Auch sind die nichtlinearen Bauelemente vorzugsweise in einem von dem Patiententunnel für Hochfrequenz abgeschirmten Bereich des Magnetresonanztomographen angeordnet .
So trägt die Anordnung der nichtlinearen Bauelemente zur Einhaltung für Abstrahlungsgrenzwerte bei und ermöglicht bzw. vereinfacht den Verzicht auf eine Abschirmung des ganzen Magnetresonanztomographen durch eine Hochfrequenz-Kabine.
In Fig. 5 ist eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Magnetresonanztomographen 1, umgeben von einem Wellenleiter, schematisch dargestellt. Der Wellenleiter 260 kann dabei durch jede elektrisch leitende, den Magnetresonanztomographen 1 zumindest in 4 Raumrichtungen außenumfänglich umgebende Fläche bereitgestellt werden. Als elektrisch leitende Fläche wird dabei insbesondere eine metallische oder metallisierte Fläche oder Gewebe angesehen, die eine elektromagnetische Welle mit der Larmorfrequenz bei einem Durchgang um 60 dB, 80 dB, 100 dB oder mehr dämpft. Die Leitfähigkeit der Fläche kann dabei auch durch geometrische Untergliederung wie
Schlitze auch anisotrop sein, solange die Leitfähigkeit parallel zum elektrischen Feldvektor des Wechselfeldes ausreicht, um die Dämpfung zu erzielen.
Vorzugsweise bildet die Fläche dabei den Wellenleiter 260 als einen Tunnel um den Magnetresonanztomographen in Form z.B. eines Zylinders, Quaders, Prismas mit einer Weite, die keine Ausbildung einer freien Welle mit Larmorfrequenz erlaubt. Bei einem Quader ist dies beispielsweise der Fall, wenn die längere Dimension des Querschnitts kleiner ist als eine halbe Wellenlänge einer elektromagnetischen Welle mit der Larmo- rfrequenz . Mit anderen Worten, die Cut-Off-Frequenz bzw.
Grenzfrequenz des Wellenleiters 260 ist größer als die Lar- mor-Frequenz . Dadurch fällt das elektromagnetische Feld expo- nentiell mit dem Abstand von der Quelle ab, sodass aus dem Patiententunnel 16 herausleckende Wechselfelder schnell abfallen. Es ist dabei denkbar, dass der Wellenleiter 260 an einem oder beiden Enden offen ist, da durch den Abstand zu dem Patiententunnel 16 die exponentielle Dämpfung bereits stark genug ist, um die im ISM Band zulässigen Grenzwerte einzuhalten .
Denkbar ist es auch, dass der Magnetresonanztomograph 1 von einer Abschirmung umgeben ist, die größere Abmessungen als die halbe Wellenlänge aufweist. Es kann dann aber anstelle einer hochfrequenzdichten Türe eine tunnelförmige Zugangsöffnung 261 aus leitendem Material mit entsprechend kleinem Querschnitt zu dem Magnetresonanztomographen 1 vorgesehen sein, deren Abmessungen die freie Ausbreitung der Welle durch eine Cut-Off-Frequenz größer der Larmorfrequenz unterbinden. Die Zugangsöffnung 261 ist dabei vorzugsweise für Hochfrequenz elektrisch leitend mit der Abschirmung und/oder dem Wellenleiter verbunden. In einer Ausführungsform ist auch der Wellenleiter 260 mit dem Patiententunnel 16 für Hochfrequenz elektrisch leitend verbunden.
Fig. 6 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Magnetresonanztomographen 1 mit einem Störunterdrückungssender 80. Elektrische Wellen bzw. Wechselfelder lassen sich auch durch elektrische Felder mit gleicher Frequenz und Amplitudenbetrag, aber entgegengesetzter Polarität bzw. einer Phasenverschiebung um 180 Grad unterdrücken. Passen Amplitudenbeträge bzw. Phase nicht genau überein, so wird zumindest eine Reduzierung durch die destruktive Interferenz erzielt. Ein erfindungsgemäßer Magnetresonanztomograph 1 weist zur Erzeugung dieser Wechselfelder zur Störunterdrückung Störunterdrückungsantennen 81 auf, die um die Quelle der Felder, hier den Patiententunnel 16 herum angeordnet sind. Vorzugsweise decken die Störunterdrückungsantennen 81 alle Raumrichtungen um die Öffnung herum ab und es wird eine Symmetrie genutzt, wie z.B. gleiche Abstände zur Öffnung des Patiententunnels 16 und/oder eine Verteilung in gleichen Winkelabständen zu der Öffnung, um eine Ansteue- rung der einzelnen Störunterdrückungsantennen 81 zu vereinfachen. Durch individuell für jede Störunterdrückungsantenne 81 einstellbare Amplitude und Phase ist aber auch eine beliebige Verteilung denkbar. Je nach Art des Wechselfeldes kann es sich dabei um Antennen mit vorzugsweise elektrischem Feld wie beispielsweise Dipole oder mit magnetischem Feld wie beispielsweise Sendespulen handeln. Die Ausrichtung der Antennen bzw. die Polarisation des erzeugten Feldes ist dabei vorzugsweise an den Feldrichtungen der zu unterdrückenden Wechselfelder orientiert.
Das Signal, das von den Störunterdrückungsantennen 81 ausgesendet wird, soll die Abstrahlung des Anregungspulses reduzieren und muss damit eine vorbestimmte Amplituden— und Phasenbeziehung zu dem Anregungspuls aufweisen. Vorzugsweise werden deshalb die Signale aus dem Anregungspuls analog oder auch aus der digitalen Pulserzeugung abgeleitet. Denkbar ist es aber auch, die Signale durch separate Einheiten unabhängig von der Pulserzeugung bereitzustellen, solange die notwendige Amplituden- und Phasenbeziehung hergestellt wird.
In Fig. 6 ist symbolisch eine Verbindungsleitung zwischen der Körperspule 14 als Quelle der elektromagnetischen Wellen und dem Störunterdrückungssender angegeben. Denkbar wäre eine direkte Verbindung über einen Leistungsteiler oder beispielsweise einen Richtkoppler, auch ein Sensor in dem Patiententunnel zur direkten Erfassung des elektromagnetischen Feldes wäre möglich. Es wäre aber auch möglich, ein Referenzsignal zur Erzeugung des Signals zur Störunterdrückung aus dem Leistungsverstärker 222 oder dem Pulserzeuger 220 zu entnehmen.
Das von dem Anregungspuls abgeleitete Referenzsignal für die Störunterdrückung wird anschließend durch einstellbare Phasensteiler 82 für die einzelnen Störunterdrückungsantennen 81 verzögert bzw. in der Phase verschoben und anschließend durch einstellbare Verstärker 83 in der Amplitude verstärkt, bevor es über die Störunterdrückungsantennen 81 emittiert wird. Die Einstellung der Phasensteiler 82 und der Verstärker 83 erfolgt dabei durch eine Störunterdrückungssteuerung 84 über eine Signalverbindung. Dabei ist es denkbar, dass die Störunterdrückungssteuerung 84 vorbestimmte Phasenverschiebungen und Amplituden einstellt, die beispielsweise bei der Installation des Magnetresonanztomographen 1 ermittelt werden.
Es ist aber auch möglich, dass die Einstellung durch eine Kalibriermessung erfolgt. Dabei ist es denkbar, dass ein Kalibrierempfänger 85 mittels eines oder vorzugsweise mehrerer im Raum verteilter Kalibrierelemente 86 das zu unterdrückende Wechselfeld aufnimmt. Gleichzeitig erfasst der Kalibrierempfänger 85 die den Störunterdrückungsantennen 81 zugeführten Signale und übermittelt die erfassten Werte der Störunterdrückungssteuerung 84. Die Störunterdrückungseinstellung 84 kann dann beispielsweise die Störunterdrückungssteuerung 84 durch ein lineares Optimierungsverfahren wie LSR die Phasen und Amplituden der einzelnen Störunterdrückungsantenne derart einstellen, dass am Ort der Kalibrierantennen 86 die Feldstärke null wird. Sind die n Kalibrierelemente 86 über den Raumwinkel verteilt, so kann das resultierende Wechselfeld von Körperspule 14 und Störunterdrückungsantennen 81 zu einem Multipolfeld mit n Nullstellen bzw. Abstrahlkeulen verändert werden, die in hoher Potenz mit dem Abstand abnehmen und eine effektive Unterdrückung ermöglichen.
Grundsätzlich ist dabei die Ausbreitung der Felder umkehrbar. Zur Kalibrierung wäre es also auch denkbar, dass das bzw. die Kalibrierelemente 86 ein Signal aussenden und die Körperspule 14 und die Störunterdrückungsantennen 84 das Signal empfangen und dann die Störunterdrückungssteuerung 84 eine geeignete Phasenbeziehung und Amplituden ermitteln.
Darüber hinaus könnte das Kalibrierelement 86 auch dafür genützt werden, ein Referenzsignal für die Empfangsstörunterdrückung auszusenden. Das Referenzsignal müsste dabei so codiert bzw. moduliert werden, dass es von einem Magnetresonanzsignal durch den Empfänger 70 unterscheidbar ist. Das könnte beispielsweise auch unterhalb der Rauschgrenze des Magnetresonanzsignals mit einer Spread-Spectrum-Modulation erreicht werden. Denkbar wäre auch eine Aussendung in einem benachbarten Frequenzbereich. Es ist erforderlich, dass der Empfänger 70 dabei eine Korrelation zwischen dem Referenzsignal und den über die zweiten und ersten Empfangsantennen empfangenen Signale herstellen kann, um die Störunterdrückung zu optimieren. Auf diese Weise könnten beispielsweise Einstellungen zur Unterdrückung von Störsignalen aus bestimmten Richtungen bestimmt werden.
Fig. 7 zeigt schematisch einen Ablaufplan eine mögliche Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betrieb des erfindungsgemäßen Verfahrens. In der Fig. 7 wird insbesondere der Aspekt betrachtet, wie ein Anregungspuls gestaltet und ausgesendet werden muss, um auch ohne Abschirmkabine regulatorische Grenzwerte für Abstrahlung von Hochfrequenz einzuhalten, insbesondere wenn die Larmorfrequenz in einem ISM-Band liegt. Die bereits zu Fig. 3 erläuterten Schritte eines erfindungsgemäßen Verfahrens sind in Fig. 7 unter dem Schritt S130 zusammengefasst und nicht noch einmal erläutert. Grundsätzlich ist es aber auch möglich, die in zu Fig. 7 erläuterten Maßnahmen zur Emissionsbeschränkung beim Anregungspuls auch ohne die Empfangsstörunterdrückung aus Fig. 3 zu implementieren .
In einem Schritt S110 wird ein Anregungspuls zur Anregung von Kernspins in einem Untersuchungsobjekt durch die Steuerung 23 bestimmt. Dazu wird zunächst in einem Slll ein Anregungspuls zur Anregung der Kernspins in einer Schicht des Untersuchungsobjektes von der Steuerung 23 ermittelt. Dies kann beispielsweise in Abhängigkeit von der gewählten Sequenz bzw. Untersuchungsart durch Auswahl aus einer Bibliothek an Anregungspulsen erfolgen. Die Frequenz, die Dauer, die Leistung und die spektrale Verteilung hängen dabei von mehreren Parametern ab. Die Mittenfrequenz ergibt sich aus den zu erfassenden Kernspins, der Stärke des homogenen statischen Magnetfeldes B0, der Lage der Schicht in Bezug auf das Gradienten- feld sowie die Stärke des Gradientenfeldes . Die spektrale Verteilung und Bandbreite ergibt sich wiederum aus der Stärke des Gradientenfeldes und der Dicke der Schicht in Richtung des Feldgradienten. Die Amplitude wiederum hängt von der Dauer des Anregungspulses, dem anzuregenden Volumen und der erwünschten Anregungsstärke, auch als Flipwinkel bezeichnet ab. Dabei wird in Teilschritt Slll in Abhängigkeit von diesen Randbedingungen ein Satz von Parametern bestimmt, der einen möglichen Anregungspuls für diese Randbedingungen beschreibt. Denkbar ist, dass eine Bibliothek oder Tabelle unterschiedlicher Parametersätze für bestimmte Standardsituationen, wie zum Beispiel Bilderfassungen bestimmter Organe, vorgegeben ist und aus diesen ausgewählt wird.
In einem weiteren Teilschritt S112 wird von der Steuerung 23 überprüft, ob der ermittelte Anregungspuls innerhalb der vorbestimmten Frequenzgrenzen liegt. Im einfachsten Fall kann zum Beispiel mit Hilfe der Mittenfrequenz und der spektralen Frequenzverteilung die oberste und die unterste Frequenz des Anregungspulses errechnet werden. Denkbar ist es, dabei auch die Leistungsverteilung zu errechnen und Grenzwerte für eine frequenzabhängige Leistung zu bewerten.
Der Teilschritt Slll wird wiederholt, wenn bei der Bewertung festgestellt wird, dass der ermittelte Anregungspuls Grenzwerte überschreitet, insbesondere Grenzwerte für eine zulässige Abstrahlung von Hochfrequenzleitung. Dies betrifft vor allem bei einem Betrieb des Magnetresonanztomographen in einem ISM-Band eine Emission außerhalb des ISM-Bandes, die stärkeren Beschränkungen unterliegt.
Dabei werden bei einer Wiederholung des Teilschrittes Slll Parameter variiert, die darauf Einfluss nehmen. Ein längerer Puls kann beispielsweise mit einer kleineren Leistung die gleiche Anregung erzielen. Bei einem geringeren Gradienten ist eine geringere Frequenzbandbreite erforderlich, um die gleiche Schichtdicke anzuregen. Hält der in Teilschritt Slll ermittelte Anregungspuls die Grenzwerte ein, so wird er in einem Schritt S120 des Verfahrens von der Hochfrequenzeinheit 22 ausgesendet.
In einem Schritt S130 wird, wie bereits zu Fig. 3 in einer beispielhaften Ausführungsform beschrieben, das Magnetreso- nanzsignal von dem Empfänger 70 empfangen.
Anschließend wird in einem Schritt S140 eine Abbildung einer Verteilung von Kernspins durch die Steuerung 23 aus dem empfangenen Magnetresonanz signal ermittelt. Vorzugsweise wird die Abbildung abschließend auf einem Display wiedergegeben.
Fig. 8 zeigt schematisch einen Ablaufplan eines weiteren Teilaspektes des in Fig. 3 dargestellten erfindungsgemäßen Verfahrens, hier eine mögliche Störunterdrückung durch zuvor erfasste Bildinformation.
Dabei empfängt der Empfänger 70 in einem Schritt S21 ein ers tes empfangenes Magnetresonanzsignal und speichert es in einem Speicher. Dabei ist es auch denkbar, dass das in Schritt S21 erfasste Signal aus einer Kalibriermessung oder einem Pre-Scan stammt, die auch mit anderen Parametern oder einer niedrigeren Auflösung erfasst werden.
In einem weiteren Schritt S22 empfängt der Empfänger 70 ein zweites empfangenes Magnetresonanzsignal und speichert dieses. Vorzugsweise handelt es sich bei dem zweiten Magnetreso nanzsignal um ein Signal für eine Bilderfassung.
In einem Schritt S23 werden das erste empfangene Magnetresonanzsignal und das zweite empfangene Magnetresonanzsignal verglichen. Dies kann beispielsweise bereits in den Rohdaten erfolgen oder auch erst im Bildraum, beispielsweise nach einer Fouriertransformation. In einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt der Vergleich auf Zeilen-Basis im k-Raum. Unterscheiden sich das erste Magnetresonanzsignal und das zweite Magnetresonanzsignal signifikant, insbesondere wenn beim Ver- gleich auch eine möglicherweise unterschiedliche Aufnahmesituation bereits berücksichtigt wird, so wird bei einer Abweichung, die auf externe Störer zurückzuführen ist, eine Störunterdrückungsmaßnahme ausführt. Störsignale können sich beispielsweise durch die Frequenz, Amplitude oder einen charakteristischen Verlauf bzw. Dauer auszeichnen.
Eine Störunterdrückungsmaßnahme kann dabei beispielsweise eine Wiederholung der Erfassung sein, was insbesondere bei einer Zeile im k-Raum zu geringeren Verzögerungen führt. Denkbar ist es auch, das Signal auf Null zu setzen, vor allem, wenn es sich um einen Bereich handeln sollte aus dem kein Bildsignal zu erwarten ist.
Fig. 9 zeigt schematisch einen Ablaufplan eines weiteren Teilaspektes eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Störunterdrückung, hier eine mögliche Störunterdrückung durch Analyse der erfassten Bildinformation in einem Bildraum.
In dieser möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zur Erkennung des Störsignals und zur Bestimmung der Parameter zur Entstörung das Magnetresonanzsignal im Bildraum untersucht. Dazu werden in einem Teilschritt S42 die empfangenen Magnetresonanzsignale durch die Steuerung 23 in einen Bildraum transformiert, beispielsweise durch eine Fouriertransformation. Dieser Schritt kann auch wie die nachfolgenden Schritte auf einzelne Zeilen des Rohdatenraumes erfolgen, sodass eine Erkennung und Korrektur schneller erfolgen kann .
In einem anderen Teilschritt S43 werden die Störsignale durch die Steuerung 23 von den Magnetresonanzdaten getrennt. Dies ist beispielsweise möglich, wenn durch eine Segmentierung aus einem Pre-Scan oder anderen Zusatzinformationen zu Patient und Lage Bereiche im Bildraum festgelegt werden können, zu denen keine Magnetresonanzsignale von Kernspins zu erwarten sind. Dort im Bildraum auftretende Signale sind dann einer Störung zu zuordnen. In einem weiteren Teilschritt S44 werden die Störsignale in einen Rohdatenraum zurücktransformiert, beispielsweise wieder durch eine Fouriertransformation.
In einem anderen Teilschritt S45 können dann aus den von den Nutzsignal getrennten und rücktransformierten Störsignalen im Rohdatenraum die Parameter zur Störunterdrückung bestimmt werden, beispielsweise als Phase und Amplitude zur destruktiven Interferenz im Empfänger aus den Signalen der ersten und zweiten Empfangsantennen. Denkbar ist es dabei auch, dass die Schritte des Rücktransformierens und das Bestimmen der Parameter miteinander verknüpft sein, denn Frequenz und Phase im Rohdatenraum sind mit der Position im Bildraum verknüpft.
Fig. 10 zeigt schematisch einen Ablaufplan eines weiteren Teilaspektes eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Störunterdrückung, das Transferfunktionen zwischen ersten Empfang antennen und zweiten Empfangsantennen 60 mit einem oder meh reren zusätzlichen Kalibrierelementen 86 ermittelt.
In einem Teilschritt S80 wird dabei eine Transferfunktion zwischen einer ersten Empfangsantenne und dem Kalibrierelement 86 ermittelt. Dazu ist es denkbar, dass über das Kalibrierelement 86 unter Koordination der Steuerung 23 von der Störunterdrückungssteuerung ein Signal ausgesendet wird, das von der ersten Empfangsantenne empfangen und ausgewertet wird. Vorzugsweise ist das Signal mittels einer Pseudozu- fallsfolge oder auf eine andere Art so codiert, dass eine Korrelation zischen gesendetem und empfangenen Signal von dem Empfänger 70 leicht ermittelt werden kann.
In einem Teilschritt S82 wird auf gleiche Weise eine Transferfunktion zwischen einer erster Empfangsantenne und dem Kalibrierelement 86 ermittelt. Dazu ist es denkbar, dass über das Kalibrierelement 86 unter Koordination der Steuerung 23 von der Störunterdrückungssteuerung ein Signal ausgesendet wird, das von der zweiten Empfangsantenne 60 empfangen und in dem Empfänger 70 ausgewertet wird.
Wegen der Umkehrbarkeit der Ausbreitung der elektromagnetischen Felder könnten aber auch von der ersten Empfangsantenne und der zweiten Empfangsantenne 62 Signale gesendet werden, die vom Kalibrierelement 86 empfangen werden.
In einem anderen Teilschritt S82 wird mindestens ein Parameter zur Empfangsentstörung in Abhängigkeit von den gemessenen Transferfunktionen derart eingestellt, dass ein Anteil eines von der zweiten Empfangsantenne 60 empfangenen Störsignals in einem von dem Empfänger 70 über die erste Empfangsantenne empfangenen Signal reduziert ist. Beispielsweise kann über die Transferfunktionen jeweils bestimmt werden, wie ein Störsignal aus der Richtung des Kalibrierelements 86 am Eingang des Empfängers 70 über die erste Empfangsantenne und die zweite Empfangsantenne 60 ankommt, insbesondere mit welcher Amplitude und Phasenverschiebung. Damit kann beispielsweise eine zusätzliche Phasenverschiebung im Empfänger 70 eingestellt werden, sodass die Signale aus erster Empfangsantenne und zweiter Empfangsantenne destruktiv im Empfänger überlagern und die Störung unterdrückt wird. Als weiterer Parameter kann die Verstärkung der Amplitude so eingestellt werden, dass für ein Störsignal von einem Punkt im Raum eine Auslöschung erfolgt. Bei mehreren ersten Empfangsantennen und zweiten Empfangsantennen 60 sind entsprechend mehr Parameter oder Parameterpaare anzupassen, was beispielsweise durch lineare Optimierungsverfahren wie LSR erfolgen kann.
In Fig. 11 ist ein Zusammenspiel aus mehreren erfindungsgemäßen Magnetresonanztomographen 1 dargestellt. Dabei empfängt die Steuereinheit 20 des ersten Magnetresonanztomographen 1 über eine Schnittstelle ein Signal von einem zweiten Magnetresonanztomographen 101. Die Steuereinheit 21 ist dabei ausgelegt, eine Bilderfassung in Abhängigkeit von einem über die Schnittstelle von dem zweiten Magnetresonanztomographen empfangenen Signal zu synchronisieren. In der Fig. 11 sind mehrere mögliche Ausführungsformen gleichzeitig dargestellt. Die Schnittstelle kann zum einen die LAN-Schnittstelle 26 sein, über die der Magnetresonanztomograph 1 mit dem zweiten Magnetresonanztomographen 101 in Signalverbindung steht. Denkbar sind aber auch alle anderen Schnittstellen zum Informationsaustausch wie WIFI, WAN oder serielle oder parallele Punkt-zu-Punkt- erbindungen .
Dabei ist es in einer Ausführungsform denkbar, dass der zweite Magnetresonanztomograph 101 mit dem Signal eine Nachricht über eine geplante Bilderfassung sendet. Die Nachricht kann beispielsweise angeben, dass zu einem bestimmten Zeitpunkt t auf der Frequenz f eine Anregungspuls der Dauer d von dem zweiten Magnetresonanztomograph 101 gesendet werden wird. Die Steuereinheit 20 des ersten Magnetresonanztomographen 1 synchronisiert dann die eigene Bilderfassung in Abhängigkeit von dieser Information.
Eine Möglichkeit ist, dass die Steuereinheit 20 einen eigenen Anregungspuls derart synchronisiert, dass er zur gleichen Zeit stattfindet, denn aufgrund der extrem hohen Feldstärken, die zur Anregung erforderlich sind, stören sich die Anregungspulse benachbarter Magnetresonanztomographen aufgrund der bereits durch die Konstruktion der Magnetresonanztomographen gegebenen Dämpfung nicht.
Empfindlicher gegenüber Störungen ist hingegen der Empfang von Magnetresonanz Signalen aus dem Untersuchungsvolumen bzw. dem Patienten 100. Da hier eine Dämpfung gegenüber dem Anregungspuls von über 100 dB vorliegt, kann ein Anregungspuls eines benachbarten Magnetresonanztomographen 101 den Empfang eines MR-Signals selbst bei vorhandener Abschirmung stören. Die Steuereinheit 20 des Magnetresonanztomographen 1 kann deshalb die Bilderfassung derart planen und ausführen, dass diese nicht mit dem Anregungspuls des zweiten Magnetresonanztomographen 101 zusammenfällt. Beispielsweise können eigene Anregungspulse und die davon abhängigen Auslesesequenzen so gelegt werden, dass die Empfangszeitfenster des ersten Magnetresonanztomographen 1 nicht mit den Anregungspulsen des zweiten Magnetresonanztomographen 101 zusammenfallen.
Es ist dabei auch umgekehrt möglich, dass der zweite Magnetresonanztomograph 101 eine Information über einen geplanten Empfang sendet. Die Nachricht kann beispielsweise angeben, dass zu einem bestimmten Zeitpunkt t auf der Frequenz f für die Dauer d von dem zweiten Magnetresonanztomograph 101 ein MR-Signal aufgezeichnet werden soll. Der erste Magnetresonanztomograph 1 kann dann einen eigenen Sendevorgang so einstellen, dass in dem in der Nachricht angegebenen Zeitfenster kein Sendevorgang stattfindet, zumindest nicht auf einem Frequenzband, dass die Frequenz f einschließlich einer in der Nachricht angegebenen Bandbreite umfasst.
Denkbar sind schließlich darüber hinaus kombinierte Nachrichten, in denen wechselseitig zwischen dem ersten Magnetresonanztomographen 1 und dem zweiten Magnetresonanztomographen 101 Sende- und Empfangsvorgänge abgestimmt werden, vorzugsweise derart, dass durch Verschachtelung die Bilderfassungsgeräte mit möglichst geringer Verzögerung ausgeführt werden können .
In einer anderen Ausführungsform, die in Fig. 11 dargestellt ist, ist es aber auch denkbar, dass das Signal eine Radiowelle eines Anregungspulses selbst ist und die Schnittstelle beispielsweise die Lokalspule 50 mit der Hochfrequenzeinheit 22. Vorzugsweise erfolgt dabei ein Empfang auch oder gerade in Zeiten, in denen der erste Magnetresonanztomograph 1 selbst kein MR-Signal aufzeichnet. Anhand des Anregungspulses kann die Steuereinheit 20 erfassen, dass ein zweiter Magnetresonanztomograph 101 gerade einen Anregungspuls gesendet hat und daher im Anschluss eine Erfassung eines Magnetresonanzsignals plant. Es ist dann beispielsweise denkbar, dass der erste Magnetresonanztomograph 1 dann für eine gewisse Zeit selbst keine Anregungspulse aussendet. Möglich wäre es auch, dass der erste Magnetresonanztomograph 1 den Anregungs- puls des zweiten Magnetresonanztomographen 101 selbst als Trigger-Puls nutzt und nahezu synchron einen eigenen Anregungspuls aussendet, da üblicherweise zwischen Anregungspuls und Empfang des Magnetresonanzsignals Pausen ohne Empfang und damit mögliche wechselseitige Störung liegen.
Unabhängig davon, ob das Aussenden eines Anregungspulses direkt über das empfangene elektromagnetische Feld des Pulses oder über eine Nachricht über die Datenschnittstelle erkannt wird, ist es dabei auch denkbar, dass die Steuereinheit 20 die Frequenz des nächsten Anregungspulses in Abhängigkeit von dem Signal ändert. Bei der Magnetresonanztomographie werden einzelne Schichten entlang der Richtung des B0-Feldes, üblicherweise entlang der z-Achse 2, durch die ein überlagertes Gradientenfeld in z-Richtung in der Frequenz differenziert und damit unterscheidbar. Die Steuereinheit 20 kann beispielsweise die Reihenfolge der Abtastung einzelner Schichten Ändern, sodass der erste Magnetresonanztomograph 1 und der zweite Magnetresonanztomograph 101 jeweils Schichten mit unterschiedlicher Mittenfrequenz erfassen und so durch die unterschiedlichen Frequenzen ein Übersprechen bzw. eine Wechselwirkung vermieden werden. Ein zusätzlicher Freiheitsgrad, den die Steuereinheit 20 nutzen kann, ist dabei auch die Lage des Patienten 100 auf der verfahrbaren Patientenliege 30 relativ zu dem Isozentrum des Feldmagneten 10. Indem der Patient 100 um ein Stück entlang der der z-Achse verfahren wird, ändert sich durch die unterschiedliche Lage in Bezug auf das z-Gradientenfeld auch die Larmorfrequenz für eine Schicht. Der erste Magnetresonanztomograph 1 kann also durch eine Relativbewegung des Patienten entlang der z-Achse auch die gleiche Schicht im Körper des Patienten 100 mit unterschiedlichen Frequenzen erfassen, sodass eine Wechselwirkung mit dem zweiten Magnetresonanztomographen 101 vermieden werden kann .
Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele einge- schränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen .

Claims

Patentansprüche
1. Magnetresonanztomograph, wobei der Magnetresonanztomograph (1) einen Patiententunnel (16), eine erste Empfangsantenne zum Empfang eines Magnetresonanz Signals aus einem Patienten (100) in dem Patiententunnel (16), eine zweite Empfangsantenne (60) zum Empfang eines Signals mit der Larmorfrequenz des Magnetresonanzsignals, und einen Empfänger (70) aufweist, wobei die zweite Empfangsantenne (60) außerhalb oder in der Nä- he einer Öffnung des Patiententunnels (16) angeordnet ist, wobei der Empfänger (70) in Signalverbindung mit der ersten Empfangsantenne und der zweiten Empfangsantenne (60) steht und der Empfänger (70) ausgelegt ist, ein mit der zweiten Empfangsantenne (60) empfangenes Störsignal in einem von der ersten Empfangsantenne empfangenen Magnetresonanzsignal zu unterdrücken .
2. Magnetresonanztomograph, wobei der Magnetresonanztomograph (1) einen Patiententunnel (16), eine erste Empfangsantenne zum Empfang eines Magnetresonanz Signals aus einem Patienten
(100) in dem Patiententunnel (16), eine zweite Empfangsantenne (60) zum Empfang eines Signals nahe der Larmorfrequenz des Magnetresonanzsignals und einen Empfänger (70) aufweist, wobei die zweite Empfangsantenne (60) außerhalb oder in der Nä- he einer Öffnung des Patiententunnels (16) angeordnet ist, wobei der Empfänger (70) in Signalverbindung mit der ersten Empfangsantenne und der zweiten Empfangsantenne (60) steht und der Empfänger (70) ausgelegt ist, ein mit der zweiten Empfangsantenne (60) außerhalb eines Frequenzbereichs des Magnetresonanzsignals empfangenes breitbandiges Störsignal in einem von der ersten Empfangsantenne empfangenen Magnetresonanzsignal zu unterdrücken.
3. Magnetresonanztomograph nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Magnetresonanztomograph (1) ausgelegt ist, Magnetresonanzsignale mit einer Larmorfrequenz in einem Industrieband zu empfangen .
4. Magnetresonanztomograph nach Anspruch 3, wobei der Magnetresonanztomograph (1) einen Sendepfad zum Aussenden eines Anregungspulses mit einem ISM-Filter (223) aufweist, wobei der ISM-Filter (223) ausgelegt ist, Signale außerhalb des ISM-Bandes zu unterdrücken.
5. Magnetresonanztomograph nach Anspruch 4, wobei der Magnetresonanztomograph eine Sendeantenne zum Aussenden eines Anregungspulses aufweist, wobei der Magnetresonanztomograph (1) nichtlineare Bauelemente zum Verstimmen der Sendeantenne aufweist, wobei die nichtlinearen Bauelemente in einem von dem Patiententunnel für Hochfrequenz abgeschirmten Bereich des Magnetresonanztomographen angeordnet sind, wobei der ISM- Filter (223) zwischen nichtlinearem Bauelement und Antenne angeordnet ist.
6. Magnetresonanztomograph nach Anspruch 3 mit einer Hochfrequenzeinheit (22), wobei die Hochfrequenzeinheit (22) einen Vorverzerrer (221) aufweist, der ausgelegt ist, einen Anregungspuls zur Anregung der Kernspins derart zu vorzuverzer- ren, dass ausgesendete Signalanteile des Anregungspulses außerhalb des ISM-Bandes gegenüber einem Anregungspuls ohne Vorverzerren reduziert sind.
7. Magnetresonanztomograph nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Grenzfrequenz für eine Ausbreitung einer Radiowelle in dem Patiententunnel (16) größer ist als eine Larmorfrequenz des Magnetresonanztomographen (1) .
8. Magnetresonanztomograph nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Magnetresonanztomograph (1) einen Wellenleiter (260) aufweist, der den Magnetresonanztomographen (1) umgibt, wobei der Wellenleiter (260) eine Grenzfrequenz aufweist, die größer als die Larmorfrequenz des Magnetresonanztomographen (1) ist.
9. Magnetresonanztomograph nach Anspruch 8, wobei der Wellenleiter (260) eine elektrische leitende Verbindung (262) mit dem Patiententunnel (16) aufweist. 10. Magnetresonanztomograph nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zweite Empfangsantenne (60) an einer Öffnung des Patiententunnels (16) oder an der Patientenliege (30) angeordnet ist. 11. Magnetresonanztomograph nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zweite Empfangsantenne (60) eine Rundum- Empfangscharakteristik aufweist.
12. Magnetresonanztomograph nach einem der vorhergehenden An- Sprüche, wobei der Magnetresonanztomograph (1) eine Mehrzahl an zweiten Empfangsantennen (60) aufweist und der Empfänger (70) ausgelegt ist, das Störsignal in dem Magnetresonanzsignal in Abhängigkeit von Empfangssignalen der Mehrzahl an zweiten Empfangsantennen (60) zu unterdrücken.
13. Magnetresonanztomograph nach Anspruch 12, wobei die Mehrzahl der zweiten Empfangsantennen (60) in einer Symmetrieanordnung zu dem Patiententunnel (16) angeordnet ist. 14. Magnetresonanztomograph nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Empfänger (70) eine Autokorrelationseinrichtung aufweist und die Autokorrelationseinrichtung ausgelegt ist, einen Anteil des von der zweiten Empfangsantenne (60) empfangenen Signals in dem von der ersten Empfangsanten- ne empfangenen Magnetresonanzsignal zu bestimmen.
15. Magnetresonanztomograph nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei der Empfänger (70) eine Schätzeinrichtung aufweist und die Schätzeinrichtung ausgelegt ist, einen Anteil des von der zweiten Empfangsantenne (60) empfangenen Signals in dem von der ersten Empfangsantenne empfangenen Magnetresonanzsignal zu schätzen.
16. Magnetresonanztomograph nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Magnetresonanztomograph (1) einen Störunterdrückungssender (80) und eine Störunterdrückungsantenne (81) aufweist, wobei die Störunterdrückungsantenne (81) in einem Abstand zu dem Patiententunnel (16) angeordnet ist, wobei der Störunterdrückungssender (80) ausgelegt ist, ein Signal in einem Frequenzbereich eines Anregungspulses des Magnetresonanztomographen (1) über die Störunterdrückungsantenne (81) in Abhängigkeit von einem Sendeentstörparameter auszugeben, sodass in einem vorbestimmten Bereich einer Umgebung des Magnetresonanztomographen (1) durch destruktive Interferenz eine Feldstärke des Anregungspulses reduziert wird.
17. Magnetresonanztomograph nach Anspruch 16, wobei der Magnetresonanztomograph (1) ein Kalibrierelement (86) in einer Umgebung des Magnetresonanztomographen (1) und eine Störunterdrückungssteuerung (84) aufweist, wobei die Störunterdrückungssteuerung (84) ausgelegt ist, mittels des Kalibrierelements (86) eine Feldstärke in einem Frequenzbereich eines Anregungspulses am Ort des Kalibrierelementes (86) zu erfassen und in Abhängigkeit von der erfassten Feldstärke den Sendeentstörparameter derart einzustellen, dass eine Feldstärke des Anregungspulses in einer vorbestimmten Umgebung des Kalibrierelements (86) reduziert ist.
18. Magnetresonanztomograph nach Anspruch 16 oder 17, wobei der Störunterdrückungssender (80) ausgelegt ist, die Signale für die Störunterdrückungsantenne (81) bzw. Störunterdrückungsantennen (81) durch Phasenverschiebung und/oder
Amplitudenanpassung in Abhängigkeit von einem oder mehreren Sendeentstörparametern zu erzeugen.
19. Magnetresonanztomograph nach einem der Ansprüche 16 bis 18, wobei die Störunterdrückungsantenne (81) einen Hochfrequenzleistungsverstärker aufweist .
20. Magnetresonanztomograph nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Magnetresonanztomograph (1) ein Kalibrie- relement (86) in einer Umgebung des Magnetresonanztomographen (1) aufweist, wobei der Empfänger (70) ausgelegt ist, eine erste Transferfunktion zwischen der ersten Empfangsantenne und dem Kalibrierelement (86) sowie eine zweite Transferfunk- tion zwischen der zweiten Empfangsantenne (60) und dem Kalibrierelement (86) zu messen und in Abhängigkeit von der gemessenen ersten Transferfunktion und der zweiten Transferfunktionen den bzw. die Entstörparameter derart einzustellen, dass ein mit der zweiten Empfangsantenne (60) empfangenes Störsig- nal in einem von der ersten Empfangsantenne empfangenen Magnetresonanzsignal reduziert ist.
21. Verfahren zum Betrieb eines Magnetresonanztomographen (1), wobei der Magnetresonanztomograph (1) einen Patienten- tunnel (16), eine erste Empfangsantenne zum Empfang eines
Magnetresonanzsignals aus einem Patienten (100) in dem Patiententunnel (16), eine zweite Empfangsantenne (60) zum Empfang eines Signals mit der Larmorfrequenz des Magnetresonanzsignals und einen Empfänger (70) aufweist, wobei die zweite Empfangsantenne (60) außerhalb des Patiententunnels (16) oder in der Nähe einer Öffnung des Patiententunnels (16) angeordnet ist und wobei das Verfahren die Schritte aufweist:
(S10) Empfangen eines Störsignals durch den Empfänger (70) über die zweite Empfangsantenne (60);
(S20) Empfangen eines Magnetresonanz Signals durch den Empfänger (70) über die erste Empfangsantenne;
(S30) Verarbeiten des Magnetresonanz Signals in Abhängigkeit von dem Störsignal durch den Empfänger (70) zu einem Empfangssignal, wobei die Abhängigkeit von einem Parameter ab- hängt;
(S40) Einstellen des Parameters durch den Empfänger (70), sodass ein Anteil des Störsignals in dem Empfangssignal reduziert wird. 22. Verfahren zum Betrieb eines Magnetresonanztomographen
(1), wobei der Magnetresonanztomograph (1) einen Patiententunnel (16), eine erste Empfangsantenne zum Empfang eines Magnetresonanzsignals aus einem Patienten (100) in dem Pati- ententunnel (16), eine zweite Empfangsantenne (60) zum Empfang eines Signals nahe der Larmorfrequenz des Magnetresonanzsignals und einen Empfänger (70) aufweist, wobei die zweite Empfangsantenne (60) außerhalb des Patiententunnels (16) oder in der Nähe einer Öffnung des Patiententunnels (16) angeordnet ist und wobei das Verfahren die Schritte aufweist: (S10) Empfangen eines Frequenzanteils des Störsignals nahe der Larmorfrequenz durch den Empfänger (70) über die zweite Empfangsantenne (60);
(S20) Empfangen eines Magnetresonanz Signals durch den Empfänger (70) über die erste Empfangsantenne;
(S30) Verarbeiten des Magnetresonanz Signals in Abhängigkeit von dem Frequenzanteil des Störsignals durch den Empfänger (70) zu einem Empfangssignal, wobei die Abhängigkeit von ei- nem Parameter abhängt;
(S40) Einstellen des Parameters durch den Empfänger (70), sodass ein Anteil des Störsignals in dem Empfangssignal reduziert wird. 23. Verfahren nach Anspruch 21 oder 22, wobei der Schritt
(S40) des Einstellens des Parameters den Schritt (S41) einer zeitlichen Mittelung mit der Bildung eines zeitlichen Mittelwertes in Abhängigkeit von dem Störsignal aufweist. 24. Verfahren zum Betrieb eines Magnetresonanztomographen (1) nach Anspruch 20, wobei das Verfahren die Schritte aufweist:
(580) Messen einer Transferfunktion zwischen einer erster Empfangsantenne und dem Kalibrierelement (86) ;
(581) Messen einer Transferfunktion zwischen zweiter Emp- fangsantenne (60) und dem Kalibrierelement (86);
(582) Einstellen des Entstörparameters in Abhängigkeit von den gemessenen Transferfunktionen derart, dass ein Anteil eines von der zweiten Empfangsantenne (60) empfangenen Störsignals in einem von dem Empfänger (70) über die erste Empfangs- antenne empfangenen Signal reduziert ist.
25. Verfahren nach Anspruch 21 oder 22, wobei der Schritt (S10) des Empfangens des Störsignals zu einem Zeitraum einer Sequenz erfolgt, in der kein Magnetresonanzsignal zur Bildge- bung empfangen wird.
26. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 25, wobei der Empfänger (70) einen Speicher aufweist und das Verfahren einen Schritt (S25) des Speicherns aufweist, bei dem der Empfänger (70) das Störsignal sowie das Magnetresonanz signal in dem Speicher speichert,
wobei der Schritt (S30) des Verarbeitens mit einer Verzögerung relativ zu dem Empfangen des Störsignals und/oder Magnetresonanzsignals erfolgt. 27. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 26, wobei der Empfänger (70) eine Autokorrelationseinrichtung aufweist und in dem Schritt (S40) des Einstellens des Parameters die Autokorrelationseinrichtung einen Anteil des Störsignals in dem Magnetresonanzsignal bestimmt und der Parameter in Abhängig- keit von dem bestimmten Anteil des Störsignals eingestellt wird .
28. Verfahren nach einem der Anspruch 21 bis 26, wobei der Empfänger (70) eine Schätzeinrichtung aufweist und in dem Schritt (S40) des Einstellens des Parameters die Schätzeinrichtung einen Anteil des Störsignals in dem Magnetresonanzsignal bestimmt und der Parameter in Abhängigkeit von dem bestimmten Anteil des Störsignals eingestellt wird. 29. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 26, wobei der
Schritt (S40) des Einstellens des Parameters die Unterschritte aufweist:
(S42) Transformieren der empfangenen Magnetresonanz Signale in einen Bildraum;
(S43) Trennen der Störsignale von den Magnetresonanzdaten;
(544) Transformieren der Störsignale in einen Rohdatenraum;
(545) Bestimmen der Parameter aus den transformierten Störsignalen in dem Rohdatenraum.
30. Verfahren nach Anspruch 29, wobei die Schritte des Transformierens (S42), des Trennens (S43) , des Rücktransformierens (S44) und des Bestimmens des Parameters (S45) auf Zeilen von Daten der empfangenen Magnetresonanz Signale im Rohdatenraum erfolgt .
31. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 30, wobei der Empfänger (70) in einem Schritt (S50) das Störsignal auf Ver- änderungen überwacht und bei einer Änderung in einem Schritt (S51) den Parameter anpasst.
32. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 31, wobei der Empfänger (70) in einem Schritt (S21) ein erstes empfangenes Magnetresonanzsignal in einem Speicher speichert;
in einem Schritt (S22) ein zweites empfangenes Magnetresonanzsignal speichert und
in einem Schritt (S23) das erste empfangene Magnetresonanzsignal und das zweite empfangene Magnetresonanzsignal ver- gleicht und bei einer Abweichung, die auf externe Störer zurückzuführen ist, eine Störunterdrückungsmaßnahme ausführt.
33. Verfahren nach Anspruch 32, wobei die Störunterdrückungsmaßnahme eine aus Verwerfen (S60) des ersten und/oder zweiten empfangenen Magnetresonanzsignals, Wiederholen einer Erfassung des ersten und/oder zweiten Magnetresonanzsignals oder Einstellen (S40) des Parameters ist.
34. Verfahren zum Betrieb eines Magnetresonanztomographen (1), wobei der Magnetresonanztomograph (1) einen Patiententunnel (16), eine erste Empfangsantenne zum Empfang eines Magnetresonanzsignals aus einem Patienten (100) in dem Patiententunnel (16), eine zweite Empfangsantenne (60) zum Empfang eines Signals mit der Larmorfrequenz des Magnetresonanz- Signals und einen Empfänger (70) aufweist, wobei die zweite
Empfangsantenne (60) außerhalb des Patiententunnels (16) oder in der Nähe einer Öffnung des Patiententunnels (16) angeordnet ist und wobei das Verfahren die Schritte aufweist: (S10) Empfangen eines Störsignals durch den Empfänger (70) über die zweite Empfangsantenne (60);
(S20) Empfangen eines Magnetresonanz Signals durch den Empfänger (70) über die erste Empfangsantenne;
(S60) Verwerfen des Magnetresonanzsignals in Abhängigkeit von dem von der zweiten Empfangsantenne (60) empfangenen Störsignals .
35. Verfahren zum Betrieb eines Magnetresonanztomographen (1) mit einer Larmorfrequenz in einem ISM-Band, wobei das Verfahren die Schritte aufweist:
(5110) Bestimmen eines Anregungspulses zur Anregung von Kernspins in einem Untersuchungsobjekt;
(S120) Aussenden des Anregungspulses;
(S130) Empfangen eines Magnetresonanzsignals;
(S140) Ermitteln einer Abbildung einer Verteilung von Kernspins in dem Untersuchungsobjekt;
wobei in dem Schritt (S110) Bestimmen des Anregungspulses das Bestimmen in Abhängigkeit von vorbestimmten Frequenzgrenzen- des ISM-Bandes erfolgt.
36. Verfahren nach Anspruch 35, wobei der Schritt (S110) des Bestimmens eines Anregungspulses die Unterschritte aufweist:
(5111) Ermitteln eines Anregungspulses zur Anregung der Kern- spins in einer Schicht des Untersuchungsobjektes in Abhängigkeit von einer Relativposition der Schicht zu einer Magneteinheit (10), einer vorbestimmten Gradientenstärke, einer Dicke der Schicht und der Art der Messung ;
(5112) Prüfen, ob der ermittelte Anregungspuls innerhalb der vorbestimmten Frequenzgrenzen des ISM-Bandes liegt;
Wiederholen des Schrittes (Slll) des Ermitteins unter Variation eines Pulsparameters, der beim Ermitteln des Anregungspulses eine Auswirkung auf eine spektrale Frequenzverteilung des Anregungspulses hat, wenn der Anregungspuls nicht inner- halb der vorbestimmten Frequenzgrenzen liegt oder
Aussenden des ermittelten Anregungspulses in Schritt (S120) .
37. Verfahren nach Anspruch 36, wobei der Pulsparameter mit Auswirkung auf das Ermitteln des Anregungspulses einer aus den Parametern Dauer des Anregungspulse, Dicke der Schicht, Relativposition der Schicht oder Stärke der Gradienten ist.
38. Verfahren nach Anspruch 35, wobei der Schritt (S120) des Aussendens den Unterschritt (S121) Verändern der Relativposition des Untersuchungsobjektes zu der Magneteinheit (10) vor dem Schritt (S122) des Ausstrahlens des Pulses aufweist.
39. Magnetresonanztomograph nach einem der Ansprüche 1 bis 20 mit einer Steuereinheit (20) zum Steuern der Bilderfassung und einer Schnittstelle in Signalverbindung mit der Steuereinheit (20), wobei die Steuereinheit (20) ausgelegt ist, ei- ne Bilderfassung in Abhängigkeit von einem über die Schnittstelle von einem zweiten Magnetresonanztomographen (101) empfangenen Signal zu synchronisieren.
40. Magnetresonanztomograph nach einem der Ansprüche 1 bis 20 mit einer Steuereinheit (20) zum Steuern der Bilderfassung und einer Schnittstelle in Signalverbindung mit der Steuereinheit (20), wobei die Steuereinheit ausgelegt ist, ein Signal mit einer Information über eine bevorstehende Bilderfassung an einen zweiten Magnetresonanztomographen (101) zu sen- den.
41. Magnetresonanztomograph nach Anspruch 39 oder 40, wobei die Schnittstelle zum Datenaustausch ausgelegt ist, wobei die Steuereinheit (20) ausgelegt ist, mittels Informationsaus- tausch über die Schnittstelle eine Bilderfassung mit einem zweiten Magnetresonanztomographen (101) zu synchronisieren.
42. Magnetresonanztomograph nach einem der Ansprüche 40 oder 41, wobei das Signal eine Information zu einem Zeitpunkt und/oder Frequenz eines Sendevorganges aufweist.
43. Magnetresonanztomograph nach einem der Ansprüche 40 bis 42, wobei das Signal eine Information zu einem Zeitpunkt und/oder Frequenz eines Empfangsvorganges aufweist.
44. Computerprogrammprodukt, welches direkt in einen Prozessor einer programmierbaren Steuerung (23) ladbar ist, mit Programmcode-Mitteln, um alle Schritte eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 21 bis 38 auszuführen, wenn das Programmprodukt auf der Steuerung (23) ausgeführt wird.
45. Computerlesbares Speichermedium mit darauf gespeicherten elektronisch lesbaren Steuerinformationen, welche derart ausgestaltet sind, dass sie bei Verwendung des Speichermediums in einer Steuerung (23) eines Magnetresonanztomographen (1) nach Anspruch 1 bis 20 das Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 38 durchführen.
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