WO2022122269A1 - Dentalspule für ein magnetresonanzsystem - Google Patents

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Stephan Biber
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Siemens Healthcare Gmbh
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Definitions

  • the invention relates to a dental coil comprising a transmitter unit with at least one antenna, a receiver unit with an arrangement of antennas and a carrier element.
  • the invention also relates to a magnetic resonance system having a magnetic resonance device and a dental coil, the magnetic resonance device being designed to acquire magnetic resonance signals of a jaw region of the patient by means of the dental coil.
  • Magnetic resonance tomography is an imaging method that avoids ionizing radiation. This typically enables better soft tissue contrast than X-ray methods and supports three-dimensional imaging of an examination object as standard. Furthermore, magnetic resonance tomography enables imaging of cysts and detection of dentine degradation before this can be detected by an X-ray procedure. Magnetic resonance tomography thus represents a potential alternative to known X-ray methods when imaging a dental region and/or a jaw region and diagnosing dental diseases of the examination object. Magnetic resonance tomography is a known imaging method with which magnetic resonance images of an interior of the examination object can be generated.
  • the examination object is usually positioned in a strong, static and homogeneous basic magnetic field (B0 magnetic field) of a magnetic resonance device.
  • the basic magnetic field can have magnetic field strengths of 0.2 Tesla to 7 Tesla, so that nuclear spins of the examination object are aligned along the basic magnetic field.
  • excitation pulses BI magnetic field
  • Each excitation pulse causes a magnetization of specific nuclear spins of the examination object to deviate from the basic magnetic field by an amount which is also known as the flip angle.
  • An excitation pulse can have an alternating magnetic field with a frequency which corresponds to the Larmor frequency for the respective static magnetic field strength.
  • the excited nuclear spins can exhibit a rotating and decaying magnetization (nuclear spin resonance), which can be detected as a magnetic resonance signal using special antennas.
  • Magnetic gradient fields can be superimposed on the basic magnetic field for spatial coding of the nuclear spin resonances of the examination object.
  • the received magnetic resonance signals are typically digitized and stored as complex values in a k-space matrix.
  • This k-space matrix can be used as a basis for the reconstruction of magnetic resonance images and a determination of spectroscopy data.
  • a magnetic resonance image is typically reconstructed using a multidimensional Fourier transformation of the k-space matrix.
  • magnetic resonance tomography is particularly suitable for continuous diagnostic monitoring of dental diseases and/or tooth development as part of a longitudinal imaging study.
  • a plurality of imaging examinations are usually carried out in order to determine a progression of a disease or a success of a therapeutic treatment over a predetermined period of time.
  • Diagnostically relevant areas of the jaw region of a patient such. B. an oral cavity, a set of teeth, a dental arch or a tooth, however, provide a small volume which is available for generating magnetic resonance signals.
  • conventional volume and surface coils such. B. Head coils and Auf lay coils, a relatively large distance from the diagnostically relevant area. The achievable distances can be too large to record high-quality magnetic resonance images of the patient's dentition.
  • the dental coil according to the invention comprises a transmitter unit and a receiver unit, the transmitter unit having at least one antenna which is designed to emit high-frequency signals in a frequency and power range of a magnetic resonance device into a jaw region of a patient, and the receiver unit having an arrangement of antennas which is designed to receive magnetic resonance signals from the jaw region of the patient.
  • An antenna of the local coil according to the invention can be a coupling element between guided in signal conductors and unguided, i. H . located in a free space, electromagnetic see represent waves .
  • An antenna of the receiving unit is preferably designed to receive electromagnetic waves in the range of a magnetic resonance frequency of a magnetic resonance active atomic nucleus.
  • an electromagnetic wave with a frequency between 1 and 500 MHz, preferably between 10 and 300 MHz is regarded as a high-frequency signal.
  • the magnetic resonance signal of the usual atomic nuclei to be examined can have a low power of a few microwatts to several milliwatts.
  • the at least one antenna of the transmission unit can be designed to emit a high-frequency signal into the jaw region of the patient.
  • the high-frequency signal emitted by the at least one antenna of the transmission unit can be in a power range between a few watts and several kilowatts, for example.
  • a signal conductor is preferably an electrically conductive wire.
  • the wire of the signal conductor can have an oval or polygonal cross-section, which is suitable for permanently transmitting the power specified above. It is conceivable that the signal conductor is designed as a conductor track on a printed circuit board and has an approximately rectangular cross section.
  • the signal conductor may be made of copper. But there are also other electrically conductive metals such. B. Gold or aluminum, imaginable.
  • each antenna of the receiving unit and/or the transmitting unit has a signal conductor.
  • An antenna of the dental coil according to the invention preferably has a protection against accidental contact, which protects the examination object from voltage and/or burns.
  • the signal conductor of the antenna can B. have a coating and/or lining made of plastic. Suitable plastics fe e.g. B. polytetrafluoroethylene (PTFE) or various polysiloxanes.
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • a current can be induced in a signal conductor of the receiving unit by nuclear spin resonance, which current is emitted as a magnetic resonance signal from the magnetic resonance nancial device can be detected.
  • a signal conductor of the transmitting unit on the other hand, can be charged with an alternating current in order to send a high-frequency signal, the so-called BI magnetic field, into the patient's jaw region.
  • the arrangement of antennas of the receiving unit and the at least one antenna of the transmitting unit are electrically connected to the magnetic resonance device for transmitting signals.
  • the electrical connection between the arrangement of antennas of the receiving unit and/or the at least one antenna of the transmitting unit with the magnetic resonance device is made via an electrical connection line.
  • Such an electrical connection line can, for. B. be a coaxial cable, which has a shield to avoid electromagnetic interference from the environment.
  • the receiving unit and/or the transmitting unit have an electronic circuit which is connected to an antenna.
  • the electronic circuit can be an electronic component or a combination of several electronic components, such as. B. Transistors, resistors, capacitors, diodes, traces and the like include.
  • the electronic circuit can in particular have a protective circuit which is suitable for protecting an antenna against overload. In order to avoid magnetic forces of attraction, standing waves, heating and comparable, undesirable effects, the electronic circuit can have a high proportion of non-magnetic materials and appropriate standing wave barriers and/or baluns.
  • the electronic circuit preferably has a printed circuit board (PCB) or a comparable substrate which is suitable for accommodating the electronic components in a predetermined position in relation to one another.
  • PCB printed circuit board
  • the dental coil according to the invention has a carrier element which, in an application-appropriate position on the jaw gion of the patient and at least a part of an outer shape of the jaw region of the patient is shaped, wherein the carrier element is designed to hold the arrangement of antennas of the receiving unit in a predetermined position relative to the jaw region of the patient and wherein the arrangement of antennas of the Receiver unit outlines the outer shape of the jaw region in the predetermined relative position.
  • a carrier element preferably provides a carrier structure for the arrangement of antennas of the receiving unit and is connected to it.
  • a connection between the carrier element and the arrangement of antennas can include any form-fitting, force-fitting and/or material-fitting connection.
  • the arrangement of antennas is glued and/or screwed to the carrier element.
  • the array of antennas can also be embedded, suspended, clamped or plugged into the carrier element and/or welded to it.
  • the connection to the support element makes it possible in particular to increase the structural stability of the arrangement of antennas.
  • the arrangement of antennas of the receiving unit preferably has between four and twelve antennas.
  • the arrangement of antennas comprises eleven or twelve antennas.
  • the antennas can be arranged in particular in a 5-7 configuration, a 3-9 configuration or a 6-6 configuration.
  • a 5-7 configuration when the support member is positioned at the patient's jaw region for use, five antennas are positioned along the dental arch of a patient's maxilla, while seven antennas are positioned along the dental arch of a patient's mandible.
  • other configurations such. B. a 5-5, a 4-6 or a 4-6-1 configuration, conceivable.
  • one antenna can be positioned centrally in front of a patient's oral region, while four antennas are positioned along the dental arch.
  • genes of the maxilla and six antennae are located along the dental arch of the patient's mandible.
  • the antennas can approximately have a polygonal or an oval shape, in particular an elliptical or a circular shape. Circular antennae can range in diameter from 3 cm to 8 cm. Antennas of a different shape may have an area equivalent to a circular antenna with a diameter between 3 cm and 8 cm.
  • the antennas of the receiving unit are preferably arranged offset and partially overlapping along a main extension of the carrier element. By adapting the shape of the carrier element to the outer shape of the patient's jaw region, the antennas can be positioned in a predetermined position relative to the patient's jaw region and surround it. In one embodiment, the arrangement of antennas of the receiving unit is molded onto the outer shape of the patient's jaw region by means of the carrier element.
  • the carrier element and/or the arrangement of antennas of the receiving unit have a plane of symmetry in the application-specific position on the patient's jaw region, which corresponds to a sagittal plane of the patient.
  • the carrier element can have an electrically insulating material in order to protect the patient from voltage and/or burns.
  • the material of the carrier element is preferably non-magnetic or has a low interaction with magnetic fields.
  • the carrier element is positioned on the patient's jaw region in a position appropriate for use and is shaped to at least a part of the outer shape of the patient's jaw region.
  • This can mean that the carrier element is shaped in the position in which it is to be used in such a way that it matches the outer shape of the patient's jaw region, e.g. B. a contour of a jawbone or a contour of a skin surface of the jaw region.
  • two randomly selected points can be assigned to the patient side of the carrier element facing the application when the carrier element is positioned on the patient along a normal vector through one of the two points at approximately the same distance from a surface of the jaw region of the patient.
  • a difference in the distances between the randomly selected points and the surface of the patient's jaw region is less than one millimeter.
  • the difference in the distances between the randomly selected points and the surface of the patient's jaw region is a few millimeters, e.g. B. less than one millimeter, less than two millimeters, less than four millimeters or less than ten millimeters.
  • an absolute distance between an arbitrarily selected point on the side of the carrier element facing the patient when the carrier element is positioned on the patient according to the application along a normal vector through the selected point is less than half a centimeter, less than three millimeters, less than two millimeters or less than one millimeter to a surface of the patient's jaw region.
  • the carrier element is designed to hold the arrangement of antennas of the receiving unit in a predetermined relative position to the jaw region of the patient, the arrangement of antennas of the receiving unit enclosing the outer shape of the jaw region in the predetermined relative position. It is conceivable that a shape of the arrangement of antennas of the receiving unit corresponds to a shape of the carrier element, which is shaped after at least a part of the outer shape of the jaw region of the patient. A contour of the carrier element preferably follows the contour of the jawbone and/or the contour of the skin surface of the jaw region, so that the arrangement of antennas of the receiving unit is shaped to match the patient's jaw region.
  • a distance between an arbitrarily selected point on an antenna of the receiving unit along a normal paint vectors through the arbitrarily chosen point amount to less than three centimeters, less than 2.5 cm centimeters or less than 2 cm centimeters to a surface of an incisor tooth of the patient facing the carrier element.
  • the arrangement of antennas of the receiving unit preferably borders at least one area of the patient's jaw region, which includes a dental arch of the patient. However, it is also conceivable that the arrangement of antennas of the receiving unit also surrounds part of the patient's jaw joint.
  • the dental coil is designed to switch over in a short time between sending high-frequency signals by means of the transmitting unit and receiving magnetic resonance signals by means of the receiving unit.
  • a short time may represent a duration between 5 ps and 15 ps.
  • the dental coil according to the invention allows the arrangement of antennas of the receiving unit to be positioned at a small distance from a diagnostically relevant area of the patient's jaw region, in particular the patient's teeth.
  • magnetic resonance signals can advantageously be received with a high signal-to-noise ratio despite the low signal volume of the patient's jaw region.
  • the dental coil according to the invention enables imaging with a low basic magnetic field strength in a range between 0.2 Tesla and 0.7 Tesla, in which there is usually a low level of magnetization of a tissue in the jaw region. This can advantageously contribute to the spread of dedicated magnetic resonance devices in specialist medical centers and/or smaller clinics in which it is not possible to use a conventional magnetic resonance device.
  • the dental coil according to the invention has an adaptation element, with the carrier element having a flexible material and with the adaptation element being designed to set a bending radius of the carrier element in order to shape the arrangement of antennas of the receiving unit depending on the external shape of the jaw region to adapt to the patient.
  • a flexible material is preferably reversibly deformable.
  • the carrier element can consist entirely of the flexible material or have segments made of flexible material, so that the carrier element can be shaped to match the outer shape of the patient's jaw region.
  • a reversibly deformable material can be plastically or elastically preformable. Examples of flexible materials are plastics such as polyethene, polyurethane, polyamide and polyester. In addition, materials on a natural basis, such as e.g. B. Rubber or fiber materials, imaginable.
  • the flexible material is preferably in the form of foam, fibrous material or the like in order to achieve a low density and thus a low weight. In one embodiment, the flexible material can be molded to the outer shape of the patient's jaw region by means of the adaptation element.
  • the adaptation element can have a guide mechanism, a tensioning mechanism, a clamping mechanism, a bending mechanism, a pulling mechanism or the like, which is designed to deform the carrier element in the position for use on the patient's jaw region and to adjust the bending radius of the carrier element depending on the contour of the Set the patient's jaw region. It is conceivable that the adaptation element is mechanically connected to a holder which holds the carrier element in the application-appropriate position on the patient's jaw region.
  • the form of the arrangement of antennas of the receiving unit can be adapted to the Adapt external shape to the patient's jaw region.
  • a distance between the arrangement of antennas of the receiving unit and the jaw region of the patient can be advantageously reduced and a signal-to-noise ratio of the dental coil can be increased.
  • the carrier element consists of a plastically deformable material which can be deformed by hand in order to adapt the shape of the carrier element depending on the external shape of the jaw region.
  • a plastically deformable material can be any plastic or natural substance that can be plastically deformed by hand.
  • the carrier element can be advantageously adapted to an individual shape of the patient's jaw region.
  • the carrier element consists of a rigid material and has a joint which divides the rigid material of the carrier element into segments, with the joint being designed to set an angle between two segments in order to Set the relative position between at least one segment of the carrier element and at least a portion of the patient's jaw region when the carrier element is positioned in accordance with the application on the patient's jaw region.
  • a rigid material can be any material that approximately maintains a predetermined shape until fracture when an external force is applied. However, it is also conceivable that a rigid material is deformable, but requires an expenditure of force for the deformation, which exceeds proper manual handling of the carrier element.
  • suitable, dimensionally stable materials are plastics such as silicones, polyesters and polycarbonates, but also metals such as titanium and tantalum and various ceramics such as aluminum and zirconia nium oxide. In addition, of course, other materials are also possible.
  • a joint can have any mechanism that allows an angle to be set between two segments of the carrier element.
  • a joint can be a rotary joint, such as e.g. B. have a roller hinge or a Kaivier band, and a ball joint.
  • other types of joints are also conceivable, which allow an angle to be set between two segments of the carrier element.
  • the joint preferably divides the support element into segments lined up along the main extent of the support element. It is conceivable that the carrier element has a joint or a plurality of joints, which divide the carrier element into two segments or a plurality of segments.
  • the joint or the plurality of joints is at a distance of several millimeters or several centimeters from an overlapping area between two antennas of the arrangement of antennas of the receiving unit.
  • deformation of the overlapping area between two antennas can be avoided when the shape of the carrier element is adapted to the external shape of the patient's jaw region.
  • An overlapping area between two antennas is preferably stabilized by the dimensionally stable material of the carrier element, so that a relative movement between the two antennas is avoided.
  • the arrangement of antennas can be designed in such a way that a centroid of an antenna is positioned on a joint of the carrier element. The antenna can be correspondingly reversibly deformed when the angle between two segments of the carrier element is adjusted.
  • a signal conductor of the antenna has a connecting element at the joint of the support element, which allows or prevents bending or buckling of the signal conductor when an angle is set between two segments of the support element by means of the joint.
  • every two adjacent antennas can be be inductively decoupled from the two adjacent antennas.
  • the support element can have a compensation mechanism which adjusts an overlapping area between two adjacent antennas when the angle of the joint is adjusted in such a way that inductive decoupling of the two adjacent antennas is maintained when the support element is deformed.
  • the receiving unit can in particular have an even number of antennas. In this case, an overlapping area between two adjacent antennas can be positioned in the application-appropriate position of the carrier element on the jaw region of the patient on the mouth region, a nose region and/or the sagittal plane of the patient.
  • the joint divides the carrier element into two mirror-symmetrical halves.
  • the joint can be positioned on a mouth region, a nose region and/or the sagittal plane of the patient. It is conceivable that the receiving unit in this embodiment has an odd number of antennas, with one antenna being positioned on the joint at the patient's mouth region or nose region.
  • the arrangement of antennas of the receiving unit can be advantageously adapted to the external shape of the patient's jaw region. Furthermore, by avoiding the positioning of joints in an overlapping area between two adjacent antennas, deformation of the overlapping area can be reduced and/or avoided, so that potential losses in the signal-to-noise ratio as a result of a changed inductive coupling between the two adjacent antennas can be avoided in an advantageous manner.
  • the carrier element is designed to have at least one To keep the antenna of the transmitter unit in a predetermined position relative to the jaw region of the patient, the transmitter unit being designed to generate high-frequency signals with a magnetic field strength in a range between 20 pT and 80 pT.
  • the at least one antenna of the transmitting unit can also frame the outer shape of the patient's jaw region in the predetermined relative position.
  • the transmission unit has an antenna or a plurality of antennas which are shaped to match the outer shape of the patient's jaw region in the predetermined relative position.
  • the arrangement of antennas of the receiving unit is preferably positioned between the jaw region of the patient and the at least one antenna of the transmitting unit. This can mean that the at least one antenna of the transmitting unit is further away from the patient's jaw region than the array of antennas of the receiving unit.
  • the at least one antenna of the transmitting unit preferably requires only a slightly higher volume than the arrangement of antennas of the receiving unit.
  • the dental coil has an electrically insulating layer and/or an electrically insulating material which electrically separates the at least one antenna of the transmitting unit and the arrangement of antennas of the receiving unit from one another.
  • a comparably high excitation of tissue in the patient's jaw region can be achieved.
  • a signal-to-noise ratio of received magnetic resonance signals can be increased in an advantageous manner.
  • the time-averaged BI magnetic field can be increased in an advantageous manner by means of relatively short excitation pulses with the above-mentioned magnetic field strength while adhering to permissible limit values for a specific absorption rate.
  • the transmission unit comprises at least a first antenna and a second antenna, the first antenna and the second antenna being arranged in a substantially circular and planar manner in planes which are aligned in parallel and are separate from one another, so that a projection is enclosed by the first antenna , first surface along a normal vector of the first surface and a second surface enclosed by the second antenna, have a non-empty intersection, wherein the distance corresponds at least to a width of the jaw region of the patient and wherein the normal vector of the first antenna is essentially parallel to a frontal plane of the is aligned with the patient, the carrier element being designed to hold the transmission unit in a predetermined position relative to the jaw region of the patient.
  • the signal conductors of the first antenna and the second antenna are preferably arranged in an approximately circular and planar manner in planes that are aligned in parallel and are separate from one another.
  • the signal conductor of the first antenna and the signal conductor of the second antenna can be essentially aligned with one another.
  • the width of the patient's jaw region may be defined by a lateral distance between a point on a surface of a left cheek and a point on a surface of a right cheek of the patient.
  • the distance between the first antenna and the second antenna is preferably slightly greater than the width of the patient's jaw region in order to allow for a volume for the arrangement of the antennas of the receiving unit and/or a predetermined distance of the dental coil from the surface of the patient's jaw region.
  • the first antenna and the second antenna can be positioned in the predetermined position relative to the jaw region of the patient such that a normal vector of a plane along which the first antenna and/or the second antenna are aligned is essentially parallel to the frontal plane of the patient is .
  • the first antenna and the second antenna can use the Flank the patient's far region on both sides, so that a defined excitation of the tissue of the jaw region between the first antenna and the second antenna is made possible by means of the Bl magnetic field.
  • the first antenna and the second antenna are arranged in a Helmholtz configuration or a Helmholtz-like configuration.
  • the transmission unit has at least one third antenna.
  • a signal conductor of the third antenna can have a polygonal or an oval, in particular an elliptical, shape.
  • the third antenna is preferably also arranged in a planar manner in one plane. It is conceivable that a normal vector of the third antenna is aligned orthogonally to the normal vector of the first antenna and/or the second antenna. In a preferred embodiment, the third antenna is aligned parallel to the patient's frontal plane and positioned approximately centrally in front of the patient's mouth region.
  • the third antenna prefferably be positioned in a predetermined position relative to the patient's jaw region as close as possible to the patient's dentition in order to enable high excitation of the patient's dentition when a high-frequency signal is emitted.
  • a particularly homogeneous BI magnetic field can be provided in a volume of the patient's jaw region in an advantageous manner.
  • the quality of acquired magnetic resonance images of the patient's jaw region can be increased in an advantageous manner.
  • the carrier element is designed to hold the at least one antenna of the transmitter unit in a predetermined position relative to the jaw region of the patient, with the at least one antenna of the transmitter unit being the outer shape of the jaw region in the predetermined relative position, so that the emission of high-frequency signals is essentially limited to a volume of the patient's jaw region.
  • the at least one antenna of the transmitting unit can also border the outer shape of the patient's jaw region in the predetermined relative position.
  • the at least one antenna of the transmitter unit is preferably shaped in the predetermined relative position to the outer shape of the patient's jaw region in such a way that the excitation of the tissue by means of a high-frequency signal essentially affects a volume of the jaw region, in particular one of the dentition or a plurality of teeth patient-adjusted volume, limited .
  • the transmission unit can be positioned on the carrier element, which can be adapted to the outer shape of the patient's jaw region, for example by means of a joint, a flexible material and/or an adaptation element.
  • the transmitter unit is positioned on a separate holding element, which can be positioned relative to the patient's jaw region.
  • a dimension of the transmitter unit such as. B. a height of the support element , a distance between a first antenna and a second antenna , but also a third antenna , and/or an average distance between the transmitter unit and the patient's teeth, in the predetermined relative position of the at least one antenna must be set in such a way that the emission of high-frequency signals is essentially limited to the volume of the patient's jaw region.
  • a volume of the jaw region can include, for example, a tooth, multiple teeth, a dental arch, multiple dental arches, a tooth root, part of a jawbone and/or part of a jaw joint.
  • the Dental coil can be optimized in an advantageous manner with regard to imaging of the patient's dentition. Furthermore, folding artifacts can be reduced or avoided when imaging the jaw region of the patient. A further advantage can be a reduction in costs and the space requirement of a dedicated magnetic resonance device for imaging the jaw region compared to conventional magnetic resonance devices.
  • the transmission unit comprises at least a first antenna and a second antenna, the first antenna and the second antenna being arranged essentially in a circular and planar manner in parallel, separate planes, so that a projection of one of the first surface enclosed by the first antenna along a normal vector of the first surface and a second surface enclosed by the second antenna have a non-empty intersection, the distance corresponding to a height of the jaw region of the patient along a longitudinal axis of the patient and the normal vector of the first Antenna is aligned parallel to the longitudinal axis of the patient in an appropriate position of the transmitter unit.
  • the signal conductor of the first antenna and the signal conductor of the second antenna can be aligned substantially flush with one another.
  • a height of the jaw region of the patient can, for. B. be between 5 cm and 15 cm.
  • the distance between the first antenna and the second antenna corresponds to at least a distance between a tip of a tooth root of a front tooth or canine tooth of the lower jaw and a tip of a tooth root of a front tooth or canine tooth of the patient's upper jaw.
  • the dental coil can be used in particular for imaging the patient's dentition.
  • the distance between the first antenna is larger or smaller, for example in order to obtain magnetic resonance images of an entire jaw region or just one dental arch (upper jaw or lower jaw) of the patient.
  • the first antenna and the second antenna are preferably arranged in the application-specific position in such a way that a normal vector of the first antenna and/or the second antenna is aligned essentially parallel to the longitudinal axis of the patient. This can mean that the first antenna and/or the second antenna enclose the patient's head in the application-specific position along a section of the patient's longitudinal axis.
  • the first antenna and the second antenna can in particular be arranged in a Helmholtz configuration or a Helmholtz-like configuration.
  • the transmitting unit and the receiving unit of the dental coil are mechanically separated from one another in the position for use on the patient.
  • the transmission unit can in particular have a holding element which holds the transmission unit in a predetermined position relative to the jaw region of the patient.
  • the holding element of the transmitting unit is mechanically connected to the carrier element of the receiving unit and also holds the carrier element in the predetermined position relative to the jaw region of the patient.
  • the carrier element with the receiver unit can be positioned on the patient's jaw region independently of the transmitter unit. Furthermore, an adaptation of a shape of the carrier element to the jaw region of the patient can be simplified in a separate positioning of the transmitter unit by means of the holding element in an advantageous manner, since accommodating signal conductors of the transmitter unit in the carrier element can be avoided.
  • the dental coil according to the invention has a holder, the holder being designed to hold the carrier element in the application-appropriate position on the patient's jaw region, the carrier element and the holder corresponding to one another
  • the holder can represent any structure which is designed to hold the carrier element in the application-appropriate position on the jaw region of the patient.
  • the holder has a plug-in element which, when the holder is correctly joined to the carrier element, engages in a corresponding plug-in element of the carrier element and provides a form-fitting connection.
  • a plug-in element of the carrier element and a plug-in element of the holder are designed as a bolt and hole or as male and female.
  • further pairs of plug-in elements are of course conceivable, which can be geometrically interlocked in any way in order to enable a positive plug-in connection between the carrier element and the holder.
  • the carrier element and the holder are reversibly connected to one another by means of the plug-in connection and can be released by exerting a predetermined force and/or actuation of a securing element, such as. B. a safety lever , loosen from each other .
  • the holder and the carrier element can each have one plug-in element or a corresponding plurality of plug-in elements.
  • the carrier element has at least two plug-in elements, which can be positioned on opposite sides of a main extension of the carrier element.
  • the carrier element is moved towards the jaw region along a normal vector of the patient's frontal plane when properly brought together with the holder, the plug-in elements of the carrier element being aligned with the plug-in elements of the holder.
  • the interlocking of the plug-in elements of the carrier element and the plug-in elements of the holder provides a positive plug-in connection, which holds the carrier element in the predetermined position relative to the jaw region of the patient.
  • the carrier element is rotatably mounted on a rotatable axis on one side of the patient's head. The carrier element can be guided into the application-appropriate position on the patient's jaw region by rotation about the rotatable axis.
  • a holder is provided with a plug-in element which engages in one another with a corresponding plug-in element of the carrier element in the position in which it is to be used.
  • the holder has an electrical connection line which is electrically connected to the magnetic resonance device, with the plug-in elements being designed to electrically connect the at least one antenna of the transmitter unit and/or the arrangement of antennas of the receiver unit to the electrical To connect the connecting line of the magnetic resonance device.
  • the carrier element preferably has at least two plug-in elements.
  • the plug-in elements can each have at least two contacts for an electrical connection of signal conductors of an antenna, which each cover one half of the patient's jaw region.
  • the male elements can be positioned on opposite sides of the main extension of the carrier element.
  • the corresponding plug-in elements of the holder are designed to provide an electrically conductive connection with the signal conductors of the receiving unit when the carrier element is properly brought together with the holder is .
  • a plug element of the carrier element preferably has a male part of a plug connection or a female part of a plug connection.
  • a corresponding plug-in element of the holder can have a suitable counterpart.
  • the plug-in element of the carrier element can have at least one contact pin, while the corresponding plug-in element of the holder provides at least one corresponding contact opening.
  • the plug-in elements can also have pin strips, pin matrices, spring strips and the like, as well as corresponding sockets. It is also conceivable that the plug-in elements have both genders (contact pins and contact openings).
  • the plug-in element or the plurality of plug-in elements of the holder is preferably electrically connected to an electrical connection line of the magnetic resonance apparatus.
  • contacts of a plug-in element of the holder can be connected to an adapter or directly to the electrical connection line.
  • magnetic resonance signals received by means of the receiving unit can be transmitted from a signal conductor of the arrangement of antennas via a plug-in element and an electrical connection line to the magnetic resonance device.
  • an alternating current can be transmitted from a high-frequency unit of the magnetic resonance device to a signal conductor of the transmission unit by means of an electrical connection line and a plug-in element.
  • the transmission unit is preferably positioned on the carrier element.
  • the plug-in elements are designed to provide an electrical and a mechanical connection between the carrier element and the holder. It is also conceivable that the support element and the holder have dedicated plug-in elements for a mechanical connection and dedicated plug-in elements for an electrical connection between the support element and the holder.
  • a time-efficient and simple positioning of the carrier element on the jaw region of the patient can be made possible in an advantageous manner.
  • freely hanging electrical connection lines in a facial region of the patient and/or an image recording area of the magnetic resonance device can be avoided, which can irritate the patient and/or can impede positioning of the carrier element in the jaw region of the patient.
  • the holder of the carrier element can be positioned in a predetermined position relative to the patient's head outside of the patient's field of vision. As a result, obstruction of the patient's field of vision by the holder can be reduced or avoided in an advantageous manner.
  • the local coil according to the invention has a holder, the holder being designed to hold the carrier element in the position for use on the patient's jaw region, the carrier element having an elastic clamping element on a side facing away from the patient and where the mount has at least one frame element, which flanks the patient's head on both sides along a section of the patient's longitudinal axis, the carrier element in the application-appropriate position on the patient's jaw region by means of a non-positive connection between the elastic clamping element and the at least one frame element with the mount connected is .
  • the frame element of the mount has two struts which are aligned approximately parallel to a sagittal plane of the patient and flank at least a section of the patient's head along the longitudinal direction from two sides.
  • the frame element can have a plurality of separate parts or be in one piece, with the two struts being able to be connected in a one-piece design, for example above the head or behind the head of the patient.
  • a distance between Both struts of the frame element is preferably somewhat smaller than a width of the carrier element including an elastic clamping element, but at least so large that the patient's head can be positioned between the two struts in a position appropriate for use.
  • the carrier element When the carrier element is in the correct position for use on the patient's jaw region, the carrier element can be positioned between the two struts.
  • An elastic clamping element is preferably positioned on a side of the carrier element facing away from the patient and rests against the two struts of the holder when the carrier element is in the position in which it is used.
  • the elastic clamping element preferably consists of an elastic foam, for example a foam based on polyester, polyurethane or another suitable plastic or natural material, which is reversibly deformable.
  • the elastic clamping elements can be compressed between the support element and the struts and provide a non-positive connection which holds the support element in the position appropriate to the application. It is conceivable that the frame element has a profile on a side facing the carrier element, which supports the non-positive connection between the holder and the elastic clamping element.
  • the carrier element preferably has a plurality of elastic clamping elements which are positioned at separate partial surfaces of the carrier element.
  • the carrier element can comprise exactly two elastic clamping elements, which are positioned on opposite sides of the main extent of the carrier element.
  • the elastic clamping elements can be positioned on the patient's jaw region in a lateral orientation on a cheek region and/or a jaw joint of the patient when the carrier element is positioned on the patient in accordance with the application.
  • the carrier element By providing a non-positive connection between the elastic clamping element and the holder, the carrier element can advantageously be positioned in the application-appropriate position on the patient's jaw region in a time-efficient and particularly simple manner. Furthermore, production costs for more complex mechanisms for positioning the dental coil can be advantageously reduced or avoided.
  • the receiving unit has a plurality of antennas which are arranged in rows along an extension of the carrier element, with each two adjacent antennas of the receiving unit having an overlapping area along the extension of the carrier element and with the overlapping area being of one order of magnitude from 0.5 cm to 2 cm.
  • An inductive decoupling of the adjacent antennas can be advantageously provided by a predetermined overlapping of two adjacent antennas. As a result, the costs and/or weight associated with additional electronic components for decoupling the antennas can be avoided in an advantageous manner.
  • the carrier element has a recess for a nose of the patient in the application-oriented position on the jaw region of the patient, with at least one antenna of the receiving unit being arranged in such a way that the at least one antenna covers at least a section of the nose flanked along the longitudinal direction of the patient from one side to receive magnetic resonance signals of a tooth root of an anterior tooth of the patient.
  • a recess can represent an oval or a polygonal cutout in the carrier element, the arrangement of antennas of the receiving unit and/or the at least one antenna of the transmitting unit.
  • the recess can be designed in particular to provide a free space for the patient's nose when the carrier element is positioned in the application-appropriate position on the patient's jaw region. Contact between the patient's nose and the carrier element can thus be avoided.
  • the arrangement of antennas of the receiving unit and/or the at least one antenna of the transmitting unit are preferably arranged in such a way that the recess is free of signal conductors.
  • At least one antenna of the receiving unit is arranged in such a way that the at least one antenna flanks at least one section of the nose along the longitudinal direction of the patient from one side.
  • the patient's nose is preferably flanked on two sides when the carrier element is positioned according to the application, in order to enable adequate coverage of the outer shape of the jaw region with antennae.
  • the carrier element in the mouth region and/or nose region of the patient has a single antenna or a plurality of antennas, for example two antennas or three antennas, in order to achieve adequate coverage of the external shape of the patient's jaw region.
  • the recess in the carrier element advantageously reduces or avoids impairment of the patient's breathing when the carrier element is positioned in accordance with the application. Furthermore, the recess can advantageously have a positive effect on patient comfort during magnetic resonance imaging.
  • the dental coil according to the invention has a holder and a bite splint, the holder being designed to hold the carrier element in the appropriate position on the patient's jaw region and wherein the bite splint is mechanically connected to the holder and is designed to align the patient's jaw region in a predetermined position relative to the carrier element when the bite splint is properly positioned on a dentition of the patient.
  • the bite splint is preferably positioned between the patient's upper jaw and lower jaw.
  • a shape of the bite splint can approximately match the shape of a patient's dental arch.
  • the bite splint has a peripheral depression which is designed to accommodate a dental arch of the patient.
  • the bite splint can be correctly positioned on the denture when the upper jaw and the lower jaw are brought together. It is conceivable that the bite splint is guided to the patient's upper jaw by means of the holder in order to fix the patient's upper jaw.
  • the holder can have a suitable adjustment mechanism, which enables a position of the bite splint to be adjusted in relation to the patient's dentition, the carrier element and/or the holder.
  • the bite splint is designed to fix the patient's upper jaw while the patient's lower jaw remains movable for dynamic imaging of the temporomandibular joint.
  • a material of the bite splint preferably has high biocompatibility.
  • a material with high biocompatibility is characterized in particular by high cell and blood compatibility and is preferably histopathologically harmless.
  • Possible materials are e.g. B. Plastics such as silicones, polyethers, polyamides, polycarbonates but also polymers of various natural substances such as proteins, saccharides, peptides and the like. In addition, ceramics such.
  • the bite splint can be mechanically connected to the holder by any fastening means.
  • the bite splint is connected to the holder in particular in a predetermined position relative to the carrier element.
  • the bite splint can be mechanically connected to the carrier element by means of the holder.
  • a dimension and/or a shape of the holder can be selected in such a way that the support element is guided into an application-appropriate position on the patient's jaw region when the bite splint is properly positioned on the patient's teeth.
  • the bite splint is detachably connected to the holder, so that the bite splint can be replaced or cleaned separately from the holder.
  • a movement of the patient's jaw region relative to the carrier element can be limited.
  • the occurrence of image artifacts as a result of a movement of the patient during the magnetic resonance imaging can be reduced or avoided in an advantageous manner.
  • the dental coil according to the invention has a holder and an adjustment mechanism, the holder being designed to hold the carrier element in the position for use on the patient's jaw region and the adjustment mechanism being designed to hold the carrier element relative to the jaw region to position the patient.
  • the carrier element is mechanically connected to a holder which holds the carrier element in the application-appropriate position on the patient's jaw region.
  • the holder can, for example, be mechanically connected to the magnetic resonance device or be present as a separate component.
  • the holder can be designed to the support element of the dental coil depending on a positioning of the patient, z. B. a lying position, one Seated position or a standing position, along at least one predetermined direction to the patient.
  • the at least one predetermined direction is preferably oriented parallel to the sagittal plane of the patient.
  • the mount has additional components for supporting and/or fixing the patient's head.
  • the holder can include, for example, a chin rest, a bite splint, a head shell, a head bed, a frame or the like, which limit a movement of the head in at least one spatial direction, preferably several spatial directions.
  • the holder is designed in multiple parts, with the components of the holder being positionable independently of one another and/or independently of the carrier element of the dental coil. It is conceivable that the components of the mount can be adjusted to a position and/or a shape of the patient's head before the carrier element is connected to the mount.
  • the provision of the holder and the adjustment mechanism advantageously enables the carrier element to be positioned precisely and repeatably in the position for use on the patient's jaw region.
  • the magnetic resonance system according to the invention has a magnetic resonance device and a dental coil according to an embodiment mentioned above, the magnetic resonance device being designed to acquire magnetic resonance signals of a jaw region of the patient by means of the dental coil.
  • the magnetic resonance device can have a holder which is designed to hold at least part of the dental coil, such as. B. to hold a carrier element, a receiving unit and/or a transmitting unit in a predetermined position relative to a jaw region of the patient.
  • the holder can be mechanically connected to the magnetic resonance device, in particular a patient positioning device or a patient table. But it is the same conceivable that the holder is a separate component from the magnetic resonance device.
  • the holder can be mounted on a wall and/or a ceiling of an examination room of the magnetic resonance device or can be connected to the patient table.
  • the holder preferably has at least one adjustment mechanism which is designed to adjust a position of the holder and/or a position of at least part of the dental coil relative to the patient support device and/or the patient.
  • the adjustment mechanism is designed to set a spatial position of at least one part of the dental coil and/or the holder.
  • the magnetic resonance system has at least one electrical connection line, which is designed to electrically connect the dental coil to the magnetic resonance device.
  • the transmission unit of the dental coil is connected to a high-frequency unit of the magnetic resonance device by means of an electrical connection line.
  • the high-frequency unit can provide an alternating current, which is emitted as a high-frequency signal by the transmitter unit into a volume of the patient's jaw region and generates a BI magnetic field.
  • the receiving unit of the dental coil is connected to a receiver channel of the magnetic resonance device by means of an electrical connection line. The magnetic resonance device is thus able to receive magnetic resonance signals of the jaw region of the patient and to create magnetic resonance images as a function of the magnetic resonance signals received.
  • the magnetic resonance system according to the invention advantageously enables a time-efficient and repeatable recording of magnetic resonance images of the patient's jaw region. Furthermore, a quality of magnetic resonance images of the patient's jaw region can be determined by an accurate and repeatable positioning of the dental coil increase the jaw region of the patient by means of the holder in an advantageous manner.
  • Fig. 1 a possible embodiment of a magnetic resonance system according to the invention
  • Fig. 2 a possible embodiment of a carrier element of a dental coil according to the invention
  • Fig. 3 a possible embodiment of a carrier element of a dental coil according to the invention
  • Fig. 4 a possible embodiment of a receiving unit of a dental coil according to the invention
  • Fig. 5 a possible embodiment of a dental coil according to the invention
  • Fig. 6 a possible embodiment of a dental coil according to the invention
  • Fig. 7 a possible embodiment of a transmission unit of a dental coil according to the invention
  • Fig. 8 a possible embodiment of a transmission unit of a dental coil according to the invention
  • Fig. 9 shows a possible embodiment of a holder for a dental coil according to the invention.
  • Fig. 10 a possible embodiment of a dental coil according to the invention
  • Fig. 11 a possible embodiment of a carrier element of a dental coil according to the invention
  • Fig. 12 a possible embodiment of a receiving unit of a dental coil according to the invention
  • Fig. 13 a possible embodiment of a receiving unit of a dental coil according to the invention
  • Fig. 14 a possible embodiment of a receiving unit of a dental coil according to the invention.
  • Fig. 1 shows a possible embodiment of a magnetic resonance system 1 with a magnetic resonance device 10 and a dental coil 26 .
  • the magnetic resonance device 10 includes a magnet unit 11 which z. B. has a permanent magnet, an electromagnet or a superconducting main magnet 12 for generating a strong and in particular homogeneous basic magnetic field 13 (B0 magnetic field).
  • the magnetic resonance device 10 includes a patient recording area 14 for recording a patient 15 .
  • the patient receiving area 14 is cylindrical in the present exemplary embodiment and is surrounded by the magnet unit 11 in a circumferential direction. In principle, however, configurations of the patient receiving area 14 that deviate from this example are also conceivable.
  • the patient 15 can be positioned in the patient receiving area 14 by means of a patient positioning device 16 of the magnetic resonance device 10 .
  • the patient positioning device 16 has a patient table 17 designed to be movable within the patient receiving area 14 .
  • the magnet unit 11 also has a gradient coil 18 for generating magnetic gradient fields, which is used for spatial coding during magnetic resonance imaging.
  • the gradient coil 18 is controlled by means of a gradient control unit 19 of the magnetic resonance device 10 .
  • the magnet unit 11 can also include a high-frequency antenna, which in the present exemplary embodiment is designed as a body coil 20 that is permanently integrated into the magnetic resonance device 10 .
  • the body coil 20 is designed to excite atomic nuclei that are located in the basic magnetic field 13 generated by the main magnet 12 .
  • the body coil 20 is controlled by a high-frequency unit 21 of the magnetic resonance device 10 and radiates high-frequency signals into an examination room, which is essentially formed by a patient receiving area 14 of the magnetic resonance device 10 .
  • the body coil 20 can also be designed to receive magnetic resonance signals.
  • the magnetic resonance apparatus 10 has a control unit 22 for controlling the main magnet 12 , the gradient control unit 19 and the radio-frequency unit 21 .
  • the control unit 22 is designed to carry out a sequence, such as B. to control an imaging gradient echo sequence, a TSE sequence or a UTE sequence.
  • the control unit 22 includes an evaluation unit 28 for evaluating digitized magnetic resonance signals that are acquired during the magnetic resonance imaging.
  • the evaluation unit can also be designed to use reconstruction methods in order to reconstruct image data from reduced amounts of k-space data when using parallel imaging methods.
  • the magnetic resonance device 10 includes a user interface 23 which has a signal connection to the control unit 22 .
  • Control information such as imaging parameters and reconstructed magnetic resonance images, can be displayed for a user on a display unit 24, for example on at least one monitor, of the user interface 23.
  • the user interface 23 has an input unit 25, using the parameters of a magnetic resonance imaging of the user can be entered.
  • the magnetic resonance device 10 has a dental coil 26 which is positioned on the jaw region 43 of a patient 15 (see FIG. 2) and transmits magnetic resonance signals from a volume of the jaw region 43 to the magnetic resonance device 10 .
  • the dental coil 26 preferably has an electrical connection line 27 which provides a signal connection to the high-frequency unit 21 and the control unit 22 .
  • the dental coil 26 can also be designed to excite atomic nuclei and to receive magnetic resonance signals.
  • a transmission unit of the dental coil 26 is controlled by the high-frequency unit 21 .
  • the dental coil 26 can, for example, have a drum-shaped structure (see FIG. 7) which encloses the head of the patient 15 on the outside circumference along the length of the patient.
  • the transmission unit and the reception unit of the dental coil 26 can also be connected to a carrier element 30 which is adapted to the external shape of the patient's jaw region and is positioned on the patient's jaw region 43 (see FIG. 6).
  • the illustrated magnetic resonance device 10 can, of course, include further components which magnetic resonance devices usually have. It is also conceivable for the magnetic resonance device 10 to have a C-shaped, triangular or asymmetrical structure for the magnetic field-generating components instead of the cylindrical structure.
  • the magnetic resonance device 10 can in particular be a dedicated magnetic resonance device 10 which is designed to carry out magnetic resonance imaging of the jaw region of a standing or sitting patient 15 .
  • Fig. 2 shows a front view of the patient 15 with a carrier element 30 of the dental coil 26 according to the invention.
  • the carrier element 30 is positioned and bordered in the application-appropriate position on the jaw region 43 of the patient 15 the jaw region 43 of the patient 15 across the width of the jaw region 44 and the height of the jaw region 45 .
  • the carrier element 30 also has a recess 31 which provides a free space for the nasal region of the patient 15 and makes it easier for the patient 15 to breathe.
  • the carrier element 30 can have a horseshoe-shaped cross section, which corresponds to an outer contour of the jaw region 43 of the patient 15 .
  • the carrier element 30 is preferably positioned at a small distance of between one millimeter and five millimeters on the jaw region 43 of the patient 15 .
  • FIG. 3 shows a side view of a patient 15 with a carrier element 30 which is positioned on the jaw region of the patient 15 according to the application.
  • the carrier element 30 encloses the jaw region 43 of the patient 15 and covers at least part of the patient's 15 jaw joint. It is conceivable that the carrier element 30 also encloses the base of the patient's 15 ears, so that magnetic resonance signals of the patient's 15 jaw joint can be recorded. It is also conceivable that the carrier element 30 also encloses the chin and/or the cheekbones of the patient 15 in order to receive magnetic resonance signals from these regions.
  • the carrier element 30 consists of a flexible material which is formed onto the jaw region 43 of the patient 15 by means of an adaptation element 39 .
  • the adaptation element 39 has a tension belt which encloses the jaw region 43 and the carrier element 30 on the outside and can be adapted to a circumference of the jaw region 43 of the patient 15 .
  • the carrier element 30 is fixed in the position appropriate for use on the jaw region 43 of the patient 15 , with the arrangement of antennas 32 of the receiving unit (see FIG. 4) being molded onto the jaw region 43 of the patient 15 .
  • further mechanisms are conceivable which are designed for this purpose are to adapt the carrier element 30 to the jaw region 43 of the patient 15 .
  • the adaptation element 39 has a frame or is connected to a holder 35 (see Fig. 9) with which contact between the carrier element 30 and the skin surface of the patient 15 when adjusting the bending radius of the carrier element 30 can be avoided can .
  • Fig. 4 shows an arrangement of antennas 32 of a receiving unit of the dental coil 26 according to the invention.
  • the carrier element 30 is spread out in one plane along the main extension 33 , resulting in an essentially rectangular shape.
  • the carrier element 30 can consist of a flexible material or have segments made of a flexible material, so that the carrier element 30 can be shaped from the planar shape shown out of the jaw region 43 of the patient 15 .
  • the carrier element 30 has an arrangement of antennas 32 which are arranged in a row, partially overlapping, along the main extent 33 of the carrier element 30 .
  • Each two adjacent antennas 40a and 40b can have an overlapping area with a width of 0.5 cm to 2 cm in the X direction.
  • the carrier element 30 has a compensation mechanism (not shown) which adjusts an overlapping area between the two adjacent antennas 40a and 40b when the carrier element 30 deforms. Due to the overlapping area, the two antennas 40a and 40b can be inductively decoupled from one another.
  • the antennas of the receiving unit are arranged in the carrier element 30 in such a way that signal conductors or antennas 40 are avoided in the area of the recess 31 .
  • the nasal region of the patient 15 (not shown) is thereby laterally flanked by the antennas 40b and 40c.
  • the antennas 40b and 40c can extend at least far enough along the Z-direction that magnetic resonance signals from tips of dental Individually the incisors and/or canines of the upper jaw and/or the lower jaw of the patient 15 can be received.
  • the arrangement of antennas 32 can be embedded in the material of the carrier element 30 and/or connected to the carrier element 30 in a form-fitting, non-positive and/or material-locking manner.
  • the array of antennas 32 preferably includes between four to ten antennas 40 .
  • the arrangement of antennas 32 can also have an even number of antennas 40 .
  • Fig. 5 shows an embodiment of the dental coil 26 according to the invention, in which the carrier element 30 has an elastic clamping element 34, which the carrier element 30 by means of a non-positive connection with two struts 35a and 35b of a frame element of the holder 35 in the application-appropriate position on the jaw region 43 of the patient 15 holds .
  • the dental coil 26 has two elastic clamping elements 34a and 34b which are positioned in a lateral manner on opposite sides of the main extension 33 of the carrier element 30 .
  • the elastic clamping elements are positioned on the side of the carrier element 30 facing away from the patient 15 and are compressed between the two struts 35 a and 35 b when the carrier element 30 is positioned according to the application on the jaw region 43 of the patient 15 .
  • the two struts 35a and 35b can have a profile such. B. a roughened surface and/or a continuous elevation 35c in the Z-direction, which supports the non-positive connection between the two struts 35a and 35b of the bracket 35 and the clamp elements 34a and 34b.
  • the arrangement of antennas 32 of the receiving unit in the predetermined position relative to the jaw region 43 is modeled after the outer contour of the jaw region 43 of the patient 15 .
  • the Array of antennas 32 in the predetermined relative position spaced about one to five millimeters from the skin surface of the patient 15 .
  • Fig. 6 shows an embodiment of the dental coil 26 according to the invention, in which the carrier element 30 has a plug-in element 36a which holds the carrier element 30 in the appropriate position on the jaw region 43 of the patient 15 by means of a positive connection with a plug-in element 36b of the holder 35 .
  • the plug-in element 36a of the carrier element 30 and the plug-in element 36b of the holder 35 grip into one another when the carrier element 30 and the holder 35 are brought together properly, so that an involuntary shifting or shifting of the carrier element 30 by a movement of the patient 15 is avoided.
  • the plug-in elements 36a and 36b can furthermore provide an electrical connection between the arrangement of antennas 32 of the receiving unit and/or the at least one antenna 37 of the transmitting unit with an electrical connection line 27 .
  • received magnetic resonance signals of the arrangement of antennas 32 of the receiving unit are transmitted to the evaluation unit 28 of the magnetic resonance device 10 by means of the electrical connection line 27a.
  • the evaluation unit 28 can then reconstruct a magnetic resonance image from the received magnetic resonance signals.
  • an alternating current is transmitted by means of the electrical connection line 27b from the high-frequency unit 21 via the plug-in elements 36a and 36b to the at least one antenna 37 of the transmission unit, which then emits a high-frequency signal into the jaw region 43 of the patient 15.
  • the electrical connection lines 27a and 27b are connected to opposite sides of the holder 35 for better traceability.
  • the arrangement of antennas 32 and the at least one antenna 37 can be connected to the electrical connection lines 27a and 27b by means of separate or common plug connections (36a, 36b) and/or at any position of the dental coil 26 .
  • the holder 35 has a plurality of mechanically separate components.
  • the holder 35 also includes a head shell 35c, which restricts movement of the head of the patient 15 during magnetic resonance imaging.
  • the transmission of high-frequency signals by means of the at least one antenna 37 of the transmission unit is limited approximately to a volume 41 of the jaw region 43 (shown here schematically in a two-dimensional view). It can thus be ensured that other anatomical regions of the patient 15 cannot be examined using the dental coil 26 . This can be relevant for dental clinics and practices that cannot or are not allowed to carry out any diagnostics outside of the anatomy areas that are customary in dentistry.
  • a shape and/or a dimension of the volume 41 of the jaw region 43 that can be magnetized by means of the transmitter unit can vary from the one shown in FIG. 6 shown, as a schematic to be understood, deviate example.
  • Fig. 7 shows an embodiment of the dental coil 26 in which the transmitter unit comprises a first antenna 37a and a second antenna 37b.
  • the first antenna 37a and the second antenna 37b have a substantially planar extension and are offset parallel to one another at a distance, aligned.
  • the distance between the first antenna 37a and the second antenna 37b corresponds to the height of the jaw region 45 of the patient 15 along the Z-direction .
  • the transmission unit is designed in such a way that the first antenna 37a and the second antenna 37b enclose at least a section of the head of the patient 15 along the Z-direction.
  • a normal vector of the first antenna 37a is in the in-use position the transmitter unit is aligned essentially parallel to the longitudinal axis of the patient 15 (Z-direction).
  • the transmitting unit can, for example, have a drum-shaped holding element (not shown), which holds the first antenna 37a and the second antenna 37b in a predetermined position relative to one another. It is also conceivable that the carrier element 30 is also held by the holding element in the position appropriate for use.
  • the holding element can in particular represent a holder 35 or a component of the holder 35 .
  • Fig. 8 shows an embodiment of the dental coil 26 according to the invention, in which the distance between the first antenna 37a and the second antenna 37b corresponds approximately to the width of the jaw region 44 of the patient 15 and in which a normal vector of the first antenna 37a is essentially parallel to the X direction is aligned.
  • the first antenna 37a and the second antenna 37b are preferably circular and flank the jaw region 43 of the patient 15 on the cheek regions from two sides.
  • the first antenna 37a and the second antenna 37b of the transmitter unit are positioned on the carrier element 30 which, according to an embodiment described above, is designed to hold the transmitter unit in a predetermined position relative to the jaw region 43 of the patient 15 .
  • the transmission unit can also include a third antenna 37c, which has a planar extension and is positioned essentially parallel to the frontal plane of the patient 15, centrally in front of the mouth region of the patient 15.
  • the third antenna 37c has an elliptical shape in order to achieve high coverage of the jaw region 43 of the patient 15 .
  • the third antenna 37c it is also conceivable for the third antenna 37c to have an oval or polygonal shape.
  • a limitation of the excitation of the tissue of the patient 15 by means of the transmitter unit can be limited to a volume of the jaw region 43 will .
  • the ones shown in Fig. 7 and figs. 8 shown embodiments of the transmitter unit can in particular have a Helmholtz configuration or a Helmholtz-like configuration with respect to the first antenna 37a and the second antenna 37b.
  • Fig. 9 shows an embodiment of the dental coil 26 according to the invention, in which the holder 35 has a plurality of components.
  • the patient 15 is aligned lying on the patient table 17 so that the head of the patient 15 is positioned in the predetermined position relative to a head bed 35d.
  • the head bed may include a frame structure, a neck support 15, a headrest or the like designed to accommodate and/or stabilize the patient's 15 head.
  • the holder 35 has struts 35a and 35b (not shown), which hold the carrier element 35 in the position for use on the jaw region 43 of the patient 15 .
  • the carrier element 30 can be connected to the struts 35a and 35b by means of a plug-in connection (36a, 36b), for example.
  • the holder 35 can have an adjustment mechanism (not shown) which is designed to adjust a position of the carrier element 30 at least along the path Ty in the Y-direction. It is also conceivable that the two struts 35a and 35b have an adaptation element 39 (not shown), which is designed to deform the carrier element 30 along the X-direction and thus the bending radius of the carrier element 30 of the shape of the jaw region 43 of the patient 15 to adjust .
  • the two struts 35a and 35b or parts of the two struts 35a and 35b can be positioned along the X-direction for this purpose.
  • the bracket 35 also has a chin rest 35e, the position of which is adjustable at least along the path Tz in the Z direction. In a position appropriate for use, the chin rest can be guided against the chin of the patient 15 in the Z-direction in order to restrict movement of the lower jaw of the patient 15 during the magnetic resonance imaging.
  • the head bed 35d can be positioned on the patient table 17 at least along the path Tz by means of a guide mechanism (not shown).
  • Fig. 10 shows a further embodiment of the dental coil 26 according to the invention, in which the carrier element 30 is non-positively connected to two struts 35a and 35b of the holder 35 by means of two elastic clamping elements 34a and 34b.
  • the holder 35 also has a bite splint 35f, which is mechanically connected to the holder 35 by means of a holding arm 35g. In the position for use, the bite splint 35f is positioned at least on the upper jaw of the patient 15 so that a movement of the jaw region 43 of the patient 15 during the magnetic resonance imaging is limited or avoided.
  • a position of the support member 30 can be adjusted along the Z-direction and the Y-direction while the upper jaw of the patient 15 is connected to the bite splint 35f.
  • the position of the carrier element 30 can be adjusted, for example, manually or automatically by overcoming frictional forces between the elastic clamping elements 34a and 34b and the struts 35a and 35b.
  • Fig. 11 shows an embodiment of the dental coil 26 in which the carrier element 30 has joints 38a, 38b and 38c (38a-c) for adapting a shape of the carrier element 30 to the jaw region 43 of the patient 15.
  • the joints 30a-c divide the support element 30 into four segments 30a, 30b, 30c and 30d (30a-d) which are arranged around the jaw region 43 of the patient 15.
  • the joints 38a-c are designed to form angles between the segments 30a-d set .
  • the individual segments 30a-d can thus be arranged at a desired distance and/or with a desired alignment to the jaw region 43 of the patient 15.
  • the hinges 38a-c can be aligned along the Z-direction such that the carrier element 30, as shown in FIG.
  • the at least one antenna of the transmitter unit can surround the outer shape of the jaw region 43 of the patient 15 in the predetermined relative position in such a way that the transmission of high-frequency signals is essentially limited to a volume of the jaw region 43 of the patient 15 is limited.
  • tissue in a neck region of the patient 15 at the level of the jaw region 43 is additionally stimulated, which can be advantageous for comprehensive imaging of the patient's 15 jaw joints.
  • Fig. 12 shows a possible arrangement of antennas 32 of a receiving unit of the dental coil 26 according to the invention.
  • the arrangement of antennas 32 includes eleven antennas 40a-k, which are arranged in a row, partially overlapping along the main extension 33 of the carrier element 30 (cf. FIG. 4).
  • the present configuration represents a 4-6-1 arrangement.
  • four antennas 40h-k are positioned along the dental arch of the maxilla, while six antennas 40b-g are positioned along the dental arch of the patient's 15 mandible.
  • the antenna 40a is positioned at a front area of the dental arches of the upper jaw and the lower jaw.
  • the antenna 40a can be positioned in the middle of the mouth region and the nose region of the patient 15 when the carrier element 30 (not shown) is positioned according to the application. be ned .
  • Other arrangements of the antennas 40 are of course also conceivable.
  • the signal conductors of individual antennas 40 such as. B. the antennas 40j and 40k and/or the antennas 40f and 40g, enclose a larger area compared to the antennas 40b-i in order to also cover the temporomandibular joints of the patient 15.
  • Fig. 13 shows a further arrangement of antennas 32 of a receiving unit of the dental coil 26 according to the invention.
  • the array of antennas 32 in this case comprises twelve f antennas 40a-1 arranged in a 5-7 configuration.
  • five antennas 40h-1 are arranged along the dental arch of the patient's upper jaw 15, while seven antennas 40a-g are arranged along the dental arch of the patient's lower jaw.
  • Fig. 14 shows a further arrangement of antennas 32 of a receiving unit of the dental coil 26 according to the invention.
  • the arrangement of antennas 32 has a 6-6 configuration in the present example.
  • the six antennas 40g-l are arranged along the dental arch of the patient's 15 upper jaw when the carrier element 30 (not shown) is positioned according to the application, while the six antennas 40a-f are arranged along the dental arch of the patient's 15 lower jaw.
  • the arrangement of antennas 32 shown can have at least one joint 38 which divides the arrangement of antennas 32 into segments along the longitudinal axis of the patient 15 .
  • the joint 38 can be arranged in such a way that an angle between the pairs of antennas 40a-b and 40g-h can be adjusted. It is but it is also conceivable that the arrangements of antennas 32 shown in FIGS. 12 to 14 have joints 38 at other or additional positions.
  • the signal conductors of the antennas of antennas 32 can of course also have a flexible material which can be shaped to match the outer shape of the jaw region 43 of the patient 15 .
  • a 3-9 configuration of the arrangement of antennas 32 is also conceivable, in which three antennas 40 are arranged at least along part of the dental arch of the patient's upper jaw 15 .

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Dentalspule (26) umfassend eine Sendeeinheit mit zumindest einer Antenne (37), eine Empfangseinheit mit einer Anordnung von Antennen (32) und einem Trägerelement (30), welches dazu ausgelegt ist, in einer anwendungsgemäßen Position an der Kieferregion (43) des Patienten (15) positioniert und zumindest einem Teil einer äußeren Gestalt der Kieferregion (43) des Patienten (15) nachgeformt zu werden, wobei das Trägerelement (30) ferner dazu ausgebildet ist, die Anordnung von Antennen (32) der Empfangseinheit in einer vorbestimmten Relativposition zu der Kieferregion (43) des Patienten (15) zu halten, sodass die Anordnung von Antennen (32) der Empfangseinheit die äußere Gestalt der Kieferregion (43) in der vorbestimmten Relativposition umrandet. Die Erfindung betrifft ferner ein Magnetresonanzsystem (1) aufweisend eine Magnetresonanzvorrichtung (10) und eine Dentalspule (26), wobei die Magnetresonanzvorrichtung (10) dazu ausgebildet ist, Magnetresonanzsignale einer Kieferregion (43) des Patienten (15) mittels der Dentalspule (26) zu erfassen.

Description

Beschreibung
Dentalspule für ein Magnetresonanzsystem
Die Erfindung betri f ft eine Dentalspule umfassend eine Sendeeinheit mit zumindest einer Antenne , eine Empfangseinheit mit einer Anordnung von Antennen und einem Trägerelement . Die Erfindung betri f ft ferner ein Magnetresonanzsystem aufweisend eine Magnetresonanzvorrichtung und eine Dentalspule , wobei die Magnetresonanzvorrichtung dazu ausgebildet ist , Magnetresonanzsignale einer Kieferregion des Patienten mittels der Dentalspule zu erfassen .
Erkrankungen der Zähne und des Zahnhalteapparats , wie z . B . Karies oder Parodontitis , werden heutzutage üblicherweise mit röntgenbasierten Bildgebungsverf ahren diagnosti ziert . Dabei kommen vor allem konventionelle oder digitale Röntgen- Proj ektionsverfahren, sowie kürzlich auch dreidimensionale Röntgenverfahren, zum Einsatz . Ein Beispiel für ein dreidimensionales Röntgenverfahren stellt die digitale Volumentomographie dar, welche für eine Bildgebung von Zähnen und des Viscerocraniums eingesetzt werden kann .
Ein großer Nachteil von Röntgenverfahren ist die Notwendigkeit des Einsatzes von ionisierender Strahlung für die Bildgebung . Ein Bildgebungsverf ahren, welches ionisierende Strahlen vermeidet , stellt die Magnetresonanztomografie dar . Diese ermöglicht typischerweise einen besseren Weichgewebekontrast als Röntgenverfahren und unterstützt standardmäßig eine dreidimensionale Bildgebung eines Untersuchungsob ekts . Weiterhin ermöglicht die Magnetresonanztomografie eine Bildgebung von Zysten sowie eine Erkennung einer Degradation von Dentin, bevor dies durch ein Röntgenverfahren erkennbar wird . Die Magnetresonanztomografie stellt somit eine potenzielle Alternative zu bekannten Röntgenverfahren bei der Bildgebung einer Gebissregion und/oder einer Kieferregion sowie der Diagnose von Zahnerkrankungen des Untersuchungsobj ekts dar . Die Magnetresonanztomografie ist ein bekanntes Bildgebungs- verfahren, mit welchem Magnetresonanzbilder eines Inneren des Untersuchungsobj ekts erzeugt werden können . Zur Durchführung einer Magnetresonanzbildgebung wird das Untersuchungsob ekt üblicherweise in einem starken, statischen und homogenen Grundmagnetfeld (B0-Magnet feld) einer Magnetresonanzvorrichtung positioniert . Das Grundmagnetfeld kann magnetische Feldstärken von 0 , 2 Tesla bis 7 Tesla aufweisen, sodass sich Kernspins des Untersuchungsobj ekts entlang des Grundmagnetfeldes ausrichten . Um sogenannte Kernspinresonanzen aus zulösen, werden hochfrequente Signale , sogenannte Anregungsimpulse (Bl-Magnetfeld) , in das Untersuchungsobj ekt eingestrahlt . Jeder Anregungsimpuls bewirkt eine Abweichung einer Magnetisierung bestimmter Kernspins des Untersuchungsobj ekts von dem Grundmagnetfeld um einen Betrag, welcher auch als Flipwinkel bekannt ist . Ein Anregungsimpuls kann dabei ein magnetisches Wechsel feld mit einer Frequenz aufweisen, welche der Larmor- frequenz bei der j eweiligen statischen Magnetfeldstärke entspricht . Die angeregten Kernspins können eine rotierende und abklingende Magnetisierung (Kernspinresonanz ) aufweisen, welche sich mittels spezieller Antennen als Magnetresonanzsignal erfassen lässt . Zur räumlichen Kodierung der Kernspinresonanzen des Untersuchungsobj ekts können dem Grundmagnetfeld magnetische Gradientenfelder überlagert werden .
Die empfangenen Magnetresonanzsignale werden typischerweise digitalisiert und als komplexe Werte in einer k-Raum-Matrix gespeichert . Diese k-Raum-Matrix kann als Grundlage für die Rekonstruktion von Magnetresonanzbildern sowie einer Bestimmung von Spektroskopiedaten verwendet werden . Die Rekonstruktion eines Magnetresonanzbilds erfolgt typischerweise mittels einer mehrdimensionalen Fourier-Trans formation der k-Raum- Matrix .
Die Magnetresonanztomografie eignet sich aufgrund der Vermeidung von ionisierender Strahlung insbesondere für eine kontinuierliche diagnostische Überwachung von Zahnerkrankungen und/oder einer Zahnentwicklung im Rahmen einer longitudinalen Bildgebungsstudie . Bei longitudinalen Bildgebungsstudien wird üblicherweise eine Mehrzahl von Bildgebungsuntersuchungen durchgeführt , um eine Progression einer Erkrankung oder einen Erfolg einer therapeutischen Behandlung über einen vorbestimmten Zeitraum zu bestimmen . Diagnostisch relevante Bereiche der Kieferregion eines Patienten, wie z . B . eine Mundhöhle , ein Gebiss , ein Zahnbogen oder ein Zahn, stellen j edoch ein geringes Volumen bereit , welches für eine Erzeugung von Magnetresonanzsignalen zur Verfügung steht . Ferner weisen konventionelle Volumen- und Oberflächenspulen, wie z . B . Kopfspulen und Auf legespulen, einen relativ großen Abstand zu dem diagnostisch relevanten Bereich auf . Die erreichbaren Abstände können dabei zu groß aus fallen, um Magnetresonanzbilder des Gebisses des Patienten mit hoher Qualität auf zunehmen .
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Dentalspule bereitzustellen, welche eine Aufnahme von Magnetresonanzbildern der Kieferregion des Patienten mit hoher Qualität ermöglicht .
Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche erfindungsgemäß gelöst . Vorteilhafte Aus führungs formen und zweckmäßige Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche
Die erfindungsgemäße Dentalspule umfasst eine Sendeeinheit und eine Empfangseinheit , wobei die Sendeeinheit zumindest eine Antenne aufweist , welche dazu ausgelegt ist , hochfrequente Signale in einem Frequenz- und Leistungsbereich einer Magnetresonanzvorrichtung in eine Kieferregion eines Patienten aus zusenden und wobei die Empfangseinheit eine Anordnung von Antennen aufweist , welche dazu ausgebildet ist , Magnetresonanzsignale aus der Kieferregion des Patienten zu empfangen .
Eine Antenne der erfindungsgemäßen Lokalspule kann ein Koppelelement zwischen in Signalleitern geführten und ungeführten, d . h . in einem Freiraum befindlichen, elektromagneti- sehen Wellen darstellen . Eine Antenne der der Empfangseinheit ist vorzugsweise dazu ausgebildet , elektromagnetische Wellen im Bereich einer Magnetresonanz frequenz eines magnetresonanzaktiven Atomkerns zu empfangen . Als hochfrequentes Signal wird dabei beispielsweise eine elektromagnetische Welle mit einer Frequenz zwischen 1 und 500 MHz , vorzugsweise zwischen 10 und 300 MHz angesehen . Das Magnetresonanzsignal üblicher zu untersuchender Atomkerne kann eine geringe Leistung von einigen Mikrowatt bis mehrere Milliwatt aufweisen . Die zumindest eine Antenne der Sendeeinheit kann dazu ausgelegt , ein hochfrequentes Signal in die Kieferregion des Patienten auszustrahlen . Das von der zumindest einen Antenne der Sendeeinheit ausgestrahlte , hochfrequente Signal kann in Abhängigkeit des Grundmagnetfelds einer Magnetresonanzvorrichtung beispielsweise in einem Leistungsbereich zwischen wenigen Watt bis mehreren Kilowatt liegen .
Ein Signalleiter ist vorzugsweise ein elektrisch leitender Draht . Der Draht des Signalleiters kann einen ovalen oder polygonalen Querschnitt aufweisen, welcher geeignet ist , die oben angegebenen Leistungen dauerhaft zu übertragen . Es ist vorstellbar, dass der Signalleiter als eine Leiterbahn auf einer Leiterplatte ausgeführt ist und einen annähernd rechteckigen Querschnitt aufweist . Der Signalleiter kann aus Kupfer bestehen . Es sind aber auch andere elektrisch leitende Metalle , wie z . B . Gold oder Aluminium, vorstellbar . Vorzugsweise weist j e eine Antenne der Empfangseinheit und/oder der Sendeeinheit j e einen Signalleiter auf .
Eine Antenne der erfindungsgemäßen Dentalspule weist vorzugsweise einen Berührschutz auf , welcher das Untersuchungsobj ekts vor Spannungen und/oder Verbrennungen schützt . Der Signalleiter der Antenne kann hierfür z . B . eine Beschichtung und/oder eine Verkleidung aus Kunststof f aufweisen . Geeignete Kunststof fe stellen z . B . Polytetrafluorethylen ( PTFE ) oder diverse Polysiloxane dar . In einem Signalleiter der Empfangseinheit kann durch eine Kernspinresonanz ein Strom induziert werden, welcher als Magnetresonanzsignal von der Magnetreso- nanzvorrichtung erfasst werden kann . Ein Signalleiter der Sendeeinheit kann dagegen mit einem Wechselstrom beaufschlagt werden, um ein hochfrequentes Signal , das sogenannten Bl- Magnetfeld, in die Kieferregion des Patienten aus zusenden .
Vorzugsweise sind die Anordnung von Antennen der Empfangseinheit und die zumindest eine Antenne der Sendeeinheit zur Übertragung von Signalen elektrisch mit der Magnetresonanzvorrichtung verbunden . Es ist vorstellbar, dass die elektrische Verbindung zwischen der Anordnung von Antennen der Empfangseinheit und/oder der zumindest einen Antenne der Sendeeinheit mit der Magnetresonanzvorrichtung über eine elektrische Anschlussleitung erfolgt . Eine solche elektrische Anschlussleitung kann z . B . ein Koaxialkabel sein, welches eine Abschirmung aufweist , um elektromagnetische Einstreuung aus der Umgebung zu vermeiden .
Es ist weiterhin vorstellbar, dass die Empfangseinheit und/oder die Sendeeinheit eine elektronische Schaltung aufweisen, welche mit einer Antenne verbunden ist . Die elektronische Schaltung kann ein elektronisches Bauelement oder einen Zusammenschluss von mehreren elektronischen Bauelementen, wie z . B . Transistoren, Widerständen, Kondensatoren, Dioden, Leiterbahnen und dergleichen, umfassen . Die elektronische Schaltung kann insbesondere eine Schutzschaltung aufweisen, welche dazu geeignet ist , eine Antenne gegen eine Überlastung zu schützen . Für die Vermeidung magnetischer Anziehungskräfte , stehender Wellen, Aufhei zung und vergleichbarer, unerwünschter Ef fekte , kann die elektronische Schaltung einen hohen Anteil nicht-magnetischer Materialien sowie entsprechende Mantelwellensperren und/oder Baluns aufweisen . Die elektronische Schaltung weist vorzugsweise eine Leiterplatte ( PCB ) oder ein vergleichbares Substrat auf , welches dazu geeignet ist , die elektronischen Bauelemente in einer vorbestimmten Position zueinander auf zunehmen .
Die erfindungsgemäße Dentalspule weist ein Trägerelement auf , welches in einer anwendungsgemäßen Position an der Kieferre- gion des Patienten positioniert ist und zumindest einem Teil einer äußeren Gestalt der Kieferregion des Patienten nachgeformt ist , wobei das Trägerelement dazu ausgebildet ist , die Anordnung von Antennen der Empfangseinheit in einer vorbestimmten Relativposition zu der Kieferregion des Patienten zu halten und wobei die Anordnung von Antennen der Empfangseinheit die äußere Gestalt der Kieferregion in der vorbestimmten Relativposition umrandet . Ein Trägerelement stellt vorzugsweise eine Trägerstruktur für die Anordnung von Antennen der Empfangseinheit bereit und ist mit dieser verbunden . Eine Verbindung zwischen dem Trägerelement und der Anordnung von Antennen kann eine beliebige formschlüssige , kraf tschlüssige und/oder stof f schlüssige Verbindung umfassen . Es ist vorstellbar, dass die Anordnung von Antennen mit dem Trägerelement verklebt und/oder verschraubt ist . Die Anordnung von Antennen kann aber ebenso in das Trägerelement eingebettet , eingehängt , eingeklemmt oder eingesteckt sein und/oder mit diesem verschweißt sein . Durch die Verbindung mit dem Trägerelement lässt sich insbesondere eine Strukturstabilität der Anordnung von Antennen erhöhen .
Die Anordnung von Antennen der Empfangseinheit weist vorzugsweise eine Anzahl zwischen vier bis zwöl f Antennen auf . In einer bevorzugten Aus führungs form umfasst die Anordnung von Antennen el f oder zwöl f Antennen . Die Anordnung von Antennen kann dabei insbesondere in einer 5-7 Konfiguration, einer 3- 9 Konfiguration oder einer 6- 6 Konfiguration vorliegen . Beispielsweise sind bei der 5-7 Konfiguration bei anwendungsgemäßer Positionierung des Trägerelements an der Kieferregion des Patienten fünf Antennen entlang des Zahnbogens eines Oberkiefers des Patienten angeordnet , während sieben Antennen entlang des Zahnbogens eines Unterkiefers des Patienten angeordnet sind . Daneben sind selbstverständlich auch weitere Konfigurationen, wie z . B . eine 5-5 , eine 4- 6 oder eine 4- 6- 1 Konfiguration, vorstellbar . Bei einer 4- 6- 1 Konfiguration kann eine Antenne mittig vor einer Mundregion des Patienten positioniert sein, während vier Antennen entlang des Zahnbo- gens des Oberkiefers und sechs Antennen entlang des Zahnbogens des Unterkiefers des Patienten angeordnet sind .
Die Antennen können näherungsweise eine polygonale oder eine ovale Form, insbesondere eine elliptische oder eine zirkuläre Form, aufweisen . Kreis förmige Antennen können einen Durchmesser zwischen 3 cm bis 8 cm aufweisen . Antennen mit einer anderen Form können eine zu einer kreis förmigen Antenne mit einem Durchmesser zwischen 3 cm und 8 cm äquivalente Fläche aufweisen . Vorzugsweise sind die Antennen der Empfangseinheit versetzt und teilweise überlappend entlang einer Haupterstreckung des Trägerelements angeordnet . Durch eine Anpassung einer Gestalt des Trägerelements an die äußere Gestalt der Kieferregion des Patienten können die Antennen in einer vorbestimmten Relativposition zu der Kieferregion des Patienten positioniert werden und diese umranden . In einer Aus führungsform ist die Anordnung von Antennen der Empfangseinheit mittels des Trägerelements an die äußere Gestalt der Kieferregion des Patienten angeformt . Es ist vorstellbar, dass das Trägerelement und/oder die Anordnung von Antennen der Empfangseinheit in der anwendungsgemäßen Position an der Kieferregion des Patienten eine Symmetrieebene aufweisen, welche mit einer Sagittalebene des Patienten korrespondiert . Das Trägerelement kann ein elektrisch isolierendes Material aufweisen, um den Patienten vor Spannung und/oder Verbrennungen zu schützen . Vorzugsweise ist das Material des Trägerelements nichtmagnetisch oder weist eine geringe Interaktion mit magnetischen Feldern auf .
Das Trägerelement ist in einer anwendungsgemäßen Position an der Kieferregion des Patienten positioniert und zumindest einem Teil der äußeren Gestalt der Kieferregion des Patienten nachgeformt . Dies kann bedeuten, dass das Trägerelement in der anwendungsgemäßen Position so geformt ist , dass es die äußere Gestalt der Kieferregion des Patienten, wie z . B . eine Kontur eines Kieferknochens oder eine Kontur einer Hautoberfläche der Kieferregion, nachbildet . Beispielsweise können zwei beliebig ausgewählte Punkte auf einer dem Patienten zu- gewandten Seite des Trägerelements bei anwendungsgemäßer Positionierung des Trägerelements am Patienten entlang eines Normalenvektors durch j e einen der zwei Punkte einen annähernd gleichen Abstand zu einer Oberfläche der Kieferregion des Patienten aufweisen . In einer bevorzugten Aus führungs form beträgt eine Di f ferenz der Abstände der beliebig ausgewählten Punkte zu der Oberfläche der Kieferregion des Patienten weniger als einen Millimeter . Es ist aber ebenso vorstellbar, dass die Di f ferenz der Abstände der beliebig ausgewählten Punkte zu der Oberfläche der Kieferregion des Patienten wenige Millimeter, z . B . weniger als einen Millimeter, weniger als zwei Millimeter, weniger als vier Millimeter oder weniger als zehn Millimeter umfasst . Vorzugsweise beträgt ein absoluter Abstand zwischen einem beliebig gewählten Punkt auf der dem Patienten zugewandten Seite des Trägerelements bei anwendungsgemäßer Positionierung des Trägerelements an dem Patienten entlang eines Normalenvektors durch den gewählten Punkt weniger als einen halben Zentimeter, weniger als drei Millimeter, weniger als zwei Millimeter oder weniger als einen Millimeter zu einer Oberfläche der Kieferregion des Patienten .
Das Trägerelement ist dazu ausgebildet , die Anordnung von Antennen der Empfangseinheit in einer vorbestimmten Relativposition zu der Kieferregion des Patienten zu halten, wobei die Anordnung von Antennen der Empfangseinheit die äußere Gestalt der Kieferregion in der vorbestimmten Relativposition umrandet . Es ist vorstellbar, dass eine Form der Anordnung von Antennen der Empfangseinheit mit einer Form des Trägerelements übereinstimmt , welches zumindest einem Teil der äußeren Gestalt der Kieferregion des Patienten nachgeformt ist . Vorzugsweise folgt eine Kontur des Trägerelements der Kontur der Kieferknochen und/oder der Kontur der Hautoberfläche der Kieferregion, sodass die Anordnung von Antennen der Empfangseinheit der Kieferregion des Patienten nachgeformt ist . Bei anwendungsgemäßer Positionierung des Trägerelements an dem Patienten kann ein Abstand zwischen einem beliebig gewählten Punkt an einer Antenne der Empfangseinheit entlang eines Nor- malenvektors durch den beliebig gewählten Punkt weniger als drei Zentimeter, weniger als 2 , 5 cm Zentimeter oder weniger als 2 cm Zentimeter zu einer dem Trägerelement zugewandten Oberfläche eines Schneidezahns des Patienten betragen . Vorzugsweise umrandet die Anordnung von Antennen der Empfangseinheit zumindest einen Bereich der Kieferregion des Patienten, welcher einen Zahnbogen des Patienten umfasst . Es ist aber ebenso vorstellbar, dass die Anordnung von Antennen der Empfangseinheit zusätzlich auch einen Teil eines Kiefergelenks des Patienten umrandet .
In einer Aus führungs form ist die Dentalspule dazu ausgebildet , in einer kurzen Zeit zwischen einem Aussenden von hochfrequenten Signalen mittels der Sendeeinheit und einem Empfangen von Magnetresonanzsignalen mittels der Empfangseinheit umzuschalten . Eine kurze Zeit kann beispielsweise eine Dauer zwischen 5 ps und 15 ps darstellen . Durch ein schnelles Umschalten zwischen einem Sendebetrieb und einem Empfangsbetrieb der Dentalspule lässt sich eine Bildgebung von harten Materialien, wie z . B . dem Dentin, einem Zahnschmel z und/oder dem Kieferknochen, auf vorteilhafte Weise unterstützen .
Durch die erfindungsgemäße Dentalspule lässt sich die Anordnung von Antennen der Empfangseinheit in einem geringen Abstand zu einem diagnostisch relevanten Bereich der Kieferregion des Patienten, insbesondere dem Gebiss des Patienten, positionieren . Dadurch können Magnetresonanzsignale trotz des geringen Signalvolumens der Kieferregion des Patienten auf vorteilhafte Weise mit einem hohen Signal- zu-Rausch Verhältnis empfangen werden . Insbesondere ermöglicht die erfindungsgemäße Dentalspule eine Bildgebung mit einer niedrigen Grundmagnetfeldstärke in einem Bereich zwischen 0 , 2 Tesla und 0 , 7 Tesla, bei welcher üblicherweise eine geringe Magnetisierung eines Gewebes der Kieferregion vorliegt . Dies kann auf vorteilhafte Weise zu einer Verbreitung dedi zierter Magnetresonanzvorrichtungen in medi zinischen Fachzentren und/oder kleineren Kliniken beitragen, in welchen ein Einsatz einer konventionellen Magnetresonanzvorrichtung nicht möglich ist . In einer Aus führungs form weist die erfindungsgemäße Dentalspule ein Adaptionselement auf , wobei das Trägerelement ein flexibles Material aufweist und wobei das Adaptionselement dazu ausgelegt ist , einen Biegeradius des Trägerelements einzustellen, um eine Form der Anordnung von Antennen der Empfangseinheit in Abhängigkeit der äußeren Gestalt der Kieferregion des Patienten anzupassen .
Ein flexibles Material ist vorzugsweise reversibel verformbar . Das Trägerelement kann dabei gänzlich aus dem flexiblen Material bestehen oder Segmente aus flexiblem Material aufweisen, sodass das Trägerelement der äußeren Gestalt der Kieferregion des Patienten nachgeformt werden kann . Ein reversibel verformbares Material kann plastisch oder elastisch vorformbar sein . Beispiele für flexible Materialien sind Kunststof fe wie Polyethen, Polyurethan, Polyamid und Polyester . Daneben sind auch Materialien auf natürlicher Basis , wie z . B . Kautschuk oder Fasermaterialien, vorstellbar . Vorzugsweise ist das flexible Material als Schaumstof f , Faserstof f oder dergleichen ausgeführt , um eine geringe Dichte und somit ein geringes Gewicht zu erreichen . In einer Aus führungs form lässt sich das flexible Material mittels des Adaptionselements an die äußere Gestalt der Kieferregion des Patienten anformen . Das Adaptionselement kann hierfür einen Führungsmechanismus , einen Spannmechanismus , einen Klemmmechanismus , einen Biegemechanismus , einen Zugmechanismus oder dergleichen aufweisen, welcher dazu ausgelegt ist , das Trägerelement in der anwendungsgemäßen Position an der Kieferregion des Patienten zu verformen und den Biegeradius des Trägerelements in Abhängigkeit der Kontur der Kieferregion des Patienten einzustellen . Es ist vorstellbar, dass das Adaptionselement mechanisch mit einer Halterung verbunden ist , welche das Trägerelement in der anwendungsgemäßen Position an der Kieferregion des Patienten hält .
Durch die Verwendung eines Adaptionselements lässt sich die Form der Anordnung von Antennen der Empfangseinheit an die äußere Gestalt der Kieferregion des Patienten anpassen . Dadurch kann ein Abstand zwischen der Anordnung von Antennen der Empfangseinheit und der Kieferregion des Patienten auf vorteilhafte Weise reduziert und ein Signal- zu-Rausch Verhältnis der Dentalspule erhöht werden .
In einer Aus führungs form besteht das Trägerelement aus einem plastisch verformbaren Material , welches händisch verformbar ist , um eine Form des Trägerelements in Abhängigkeit der äußeren Gestalt der Kieferregion anzupassen . Ein plastisch verformbares Material kann ein beliebiger Kunststof f oder Naturstof f sein, welcher von Hand plastisch verformbar ist . Durch die Verwendung eines plastisch verformbaren Materials lässt sich das Trägerelement auf vorteilhafte Weise an eine individuelle Form der Kieferregion des Patienten anpassen .
In einer weiteren Aus führungs form der erfindungsgemäßen Dentalspule besteht das Trägerelement aus einem formstei fen Material und weist ein Gelenk auf , welches das formstei fe Material des Trägerelements in Segmente unterteilt , wobei das Gelenk dazu ausgebildet ist , einen Winkel zwischen zwei Segmenten einzustellen, um eine Relativposition zwischen zumindest einem Segment des Trägerelements und zumindest einem Abschnitt der Kieferregion des Patienten bei anwendungsgemäßer Positionierung des Trägerelements an der Kieferregion des Patienten einzustellen .
Ein formstei fes Material kann ein beliebiges Material darstellen, welches eine vorbestimmte Form bei Anwendung einer äußeren Kraft bis zu einem Bruch annähernd beibehält . Es ist aber ebenso vorstellbar, dass ein formstei fes Material verformbar ist , aber für die Verformung einen Kraftaufwand erfordert , welcher eine ordnungsgemäße , händische Handhabung des Trägerelements überschreitet . Beispiele für geeignete , formstei fe Materialien stellen Kunststof fe wie Silikone , Polyester und Polycarbonate , aber auch Metalle wie Titan und Tantal sowie verschiedene Keramiken wie Aluminium- und Zirco- niumoxid dar . Darüber hinaus kommen selbstverständlich auch andere Materialien in Frage .
Ein Gelenk kann einen beliebigen Mechanismus aufweisen, welcher eine Einstellung eines Winkels zwischen zwei Segmenten des Trägerelements ermöglicht . Beispielsweise kann ein Gelenk ein Drehgelenk, wie z . B . ein Rollscharnier oder ein Kaivierband, sowie ein Kugelgelenk aufweisen . Daneben sind selbstverständlich auch weitere Arten von Gelenken vorstellbar, welche eine Einstellung eines Winkels zwischen zwei Segmenten des Trägerelements erlauben . Vorzugsweise teilt das Gelenk das Trägerelement in aneinandergereihte Segmente entlang der Haupterstreckung des Trägerelements . Es ist vorstellbar, dass das Trägerelement ein Gelenk oder mehrere Gelenke aufweist , welche das Trägerelement in zwei Segmente oder eine Mehrzahl von Segmenten aufteilen . In einer bevorzugten Aus führungs form ist das Gelenk oder die Mehrzahl von Gelenken in einer Distanz von mehreren Millimetern oder mehreren Zentimetern von einem Überlappungsbereich zwischen zwei Antennen der Anordnung von Antennen der Empfangseinheit beabstandet . Dadurch lässt sich eine Verformung des Überlappungsbereichs zwischen zwei Antennen bei einer Anpassung der Form des Trägerelements an die äußere Gestalt der Kieferregion des Patienten vermeiden . Vorzugsweise ist ein Überlappungsbereich zwischen zwei Antennen durch das formstei fe Material des Trägerelements stabilisiert , sodass eine Relativbewegung zwischen den beiden Antennen vermieden wird . Die Anordnung von Antennen kann dabei derart ausgestaltet sein, dass einen Flächenschwerpunkt einer Antenne an einem Gelenk des Trägerelements positioniert ist . Die Antenne kann bei Einstellung des Winkels zwischen zwei Segmenten des Trägerelements entsprechend reversibel verformt werden . Es ist ebenso vorstellbar, dass ein Signalleiter der Antenne an dem Gelenk des Trägerelements ein Verbindungselement aufweist , welches ein Verbiegen oder Knicken des Signalleiters bei der Einstellung eines Winkels zwischen zwei Segmenten des Trägerelements mittels des Gelenks ermöglicht oder verhindert . Ferner können j e zwei benachbarte Antennen infolge eines vorbestimmten Überlappungsbereichs zwi- sehen den zwei benachbarten Antennen induktiv entkoppelt sein . Das Trägerelement kann dabei einen Kompensationsmechanismus aufweisen, welcher einen Überlappungsbereich zwischen zwei benachbarten Antennen bei der Einstellung des Winkels des Gelenks so anpasst , dass eine induktive Entkopplung der zwei benachbarten Antennen bei der Verformung des Trägerelements erhalten bleibt . Die Empfangseinheit kann bei dieser Aus führungs form insbesondere eine gerade Anzahl von Antennen aufweisen . Dabei kann ein Überlappungsbereich zwischen zwei benachbarten Antennen bei der anwendungsgemäßen Position des Trägerelements an der Kieferregion des Patienten an der Mundregion, einer Nasenregion und/oder der Sagittalebene des Patienten positioniert sein .
In einer Aus führungs form unterteilt das Gelenk das Trägerelement in zwei spiegelsymmetrische Häl ften . Bei einer anwendungsgemäßen Position des Trägerelements an der Kieferregion des Patienten kann das Gelenk an einer Mundregion, einer Nasenregion und/oder der Sagittalebene des Patienten positioniert sein . Es ist vorstellbar, dass die Empfangseinheit in dieser Aus führungs form eine ungerade Anzahl von Antennen aufweist , wobei eine Antenne an dem Gelenk an der Mundregion oder der Nasenregion des Patienten positioniert ist .
Durch die Verwendung eines Gelenks oder einer Mehrzahl von Gelenken lässt sich die Anordnung von Antennen der Empfangseinheit auf vorteilhafte Weise an die äußere Gestalt der Kieferregion des Patienten anpassen . Weiterhin kann durch eine Vermeidung der Positionierung von Gelenken in einem Überlappungsbereich zwischen zwei benachbarten Antennen eine Verformung des Überlappungsbereichs und/oder reduziert und/oder vermieden werden, sodass sich potenzielle Einbußen des Sig- nal- zu-Rausch Verhältnisses infolge einer veränderten induktiven Kopplung zwischen den zwei benachbarten Antennen auf vorteilhafte Weise vermeiden lassen .
In einer Aus führungs form der erfindungsgemäßen Dentalspule ist das Trägerelement dazu ausgebildet , die zumindest eine Antenne der Sendeeinheit in einer vorbestimmten Relativposition zu der Kieferregion des Patienten zu halten, wobei die Sendeeinheit dazu ausgelegt ist , hochfrequente Signale mit einer magnetischen Feldstärke in einem Bereich zwischen 20 pT und 80 pT zu erzeugen .
Analog zu der Anordnung von Antennen der Empfangseinheit kann auch die zumindest eine Antenne der Sendeeinheit die äußere Gestalt der Kieferregion des Patienten in der vorbestimmten Relativposition umranden . Es ist vorstellbar, dass die Sendeeinheit eine Antenne oder eine Mehrzahl von Antennen aufweist , welche der äußeren Gestalt der Kieferregion des Patienten in der vorbestimmten Relativposition nachgeformt sind . Vorzugsweise ist die Anordnung von Antennen der Empfangseinheit dabei zwischen der Kieferregion des Patienten und der zumindest einen Antenne der Sendeeinheit positioniert . Dies kann bedeuten, dass die zumindest eine Antenne der Sendeeinheit weiter von der Kieferregion des Patienten beabstandet ist als die Anordnung von Antennen der Empfangseinheit . Vorzugsweise weist die zumindest eine Antenne der Sendeeinheit nur einen geringfügig höheren Volumenbedarf auf als die Anordnung von Antennen der Empfangseinheit . Es ist vorstellbar, dass die Dentalspule eine elektrisch isolierende Schicht und/oder ein elektrisch isolierendes Material aufweist , welches die zumindest eine Antenne der Sendeeinheit und die Anordnung von Antennen der Empfangseinheit elektrisch voneinander separiert .
Durch ein Bereitstellen relativ hoher, magnetischer Feldstärken in dem Bereich zwischen 20 pT und 80 pT kann eine vergleichbar hohe Anregung eines Gewebes in der Kieferregion des Patienten erreicht werden . Dadurch lässt sich ein Signal- zu- Rausch Verhältnis empfangener Magnetresonanzsignale auf vorteilhafte Weise erhöhen . Weiterhin lässt sich das zeitgemittelte Bl-Magnetfeld mittels relativ kurzer Anregungspulse mit der oben genannten magnetischen Feldstärke unter Einhaltung zulässiger Grenzwerte für eine spezi fische Absorptionsrate auf vorteilhafte Weise erhöhen . Gemäß einer Aus führungs form umfasst die Sendeeinheit zumindest eine erste Antenne und eine zweite Antenne , wobei die erste Antenne und die zweite Antenne im Wesentlichen kreisförmig und planar in parallel ausgerichteten, voneinander getrennten Ebenen angeordnet sind, sodass eine Proj ektion einer von der ersten Antenne umschlossenen, ersten Fläche entlang eines Normalenvektors der ersten Fläche und einer von der zweiten Antenne umschlossenen, zweiten Fläche , eine nichtleere Schnittmenge aufweisen, wobei der Abstand zumindest einer Breite der Kieferregion des Patienten entspricht und wobei der Normalenvektor der ersten Antenne im Wesentlichen parallel zu einer Frontalebene des Patienten ausgerichtet ist , wobei das Trägerelement dazu ausgebildet ist , die Sendeeinheit in einer vorbestimmten Relativposition zu der Kieferregion des Patient zu halten .
Vorzugsweise sind die Signalleiter der ersten Antenne und der zweiten Antenne annähernd kreis förmig und planar in parallel ausgerichteten, voneinander getrennten Ebenen angeordnet . Der Signalleiter der ersten Antenne und der Signalleiter der zweiten Antenne können dabei im Wesentlichen fluchtend miteinander ausgerichtet sein . Die Breite der Kieferregion des Patienten kann durch eine laterale Distanz zwischen einem Punkt auf einer Oberfläche einer linken Wange und einem Punkt auf einer Oberfläche einer rechten Wange des Patienten definiert sein . Vorzugsweise ist der Abstand zwischen der ersten Antenne und der zweiten Antenne etwas größer als die Breite der Kieferregion des Patienten, um ein Volumen für die Anordnung der Antennen der Empfangseinheit und/oder einen vorbestimmten Abstand der Dentalspule zu der Oberfläche der Kieferregion des Patienten zu berücksichtigen . Die erste Antenne und die zweite Antenne können in der vorbestimmten Relativposition zu der Kieferregion des Patienten so positioniert sein, dass ein Normalenvektor einer Ebene , entlang welcher die erste Antenne und/oder die zweite Antenne ausgerichtet sind, im Wesentlichen parallel zu der Frontalebene des Patienten ausgerichtet ist . Die erste Antenne und die zweite Antenne können die Kie- ferregion des Patienten dabei beidseitig flankieren, sodass eine definierte Anregung des Gewebes der Kieferregion zwischen der ersten Antenne und der zweiten Antenne mittels des Bl-Magnetfelds ermöglicht wird . Es ist insbesondere vorstellbar, dass die erste Antenne und die zweite Antenne in einer Helmholtz-Konfiguration oder einer Helmholtz-ähnlichen Konfiguration angeordnet sind .
In einer Aus führungs form weist die Sendeeinheit zumindest eine dritte Antenne auf . Ein Signalleiter der dritten Antenne kann eine polygonale oder eine ovale , insbesondere eine elliptische , Form aufweisen . Vorzugsweise ist auch die dritte Antenne planar in einer Ebene angeordnet . Es ist dabei vorstellbar, dass ein Normalenvektor der dritten Antenne orthogonal zu dem Normalenvektor der ersten Antenne und/oder der zweiten Antenne ausgerichtet ist . In einer bevorzugten Ausführungs form ist die dritte Antenne parallel zu der Frontalebene des Patienten ausgerichtet und annähernd mittig vor der Mundregion Patienten positioniert . Es ist vorstellbar, dass die dritte Antenne in einer vorbestimmten Relativposition zu der Kieferregion des Patienten möglichst nahe an dem Gebiss des Patienten positioniert ist , um bei Aussendung eines hochfrequenten Signals eine hohe Anregung des Gebisses des Patienten zu ermöglichen .
Durch die Verwendung einer Helmholtz-Konfiguration oder einer Helmholtz-ähnlichen Konfiguration der ersten Antenne und der zweiten Antenne lässt sich auf vorteilhafte Weise ein besonders homogenes Bl-Magnetfeld in einem Volumen der Kieferregion des Patienten bereitstellen . Dadurch kann eine Qualität von erfassten Magnetresonanzbildern der Kieferregion des Patienten auf vorteilhafte Weise erhöht werden .
In einer weiteren Aus führungs form der erfindungsgemäßen Dentalspule ist das Trägerelement dazu ausgebildet , die zumindest eine Antenne der Sendeeinheit in einer vorbestimmten Relativposition zu der Kieferregion des Patient zu halten, wobei die zumindest eine Antenne der Sendeeinheit die äußere Gestalt der Kieferregion in der vorbestimmten Relativposition umrandet , sodass die Aussendung von hochfrequenten Signalen im Wesentlichen auf ein Volumen der Kieferregion des Patienten beschränkt ist .
Analog zu einer oben beschriebenen Aus führungs form kann auch die zumindest eine Antenne der Sendeeinheit die äußere Gestalt der Kieferregion des Patienten in der vorbestimmten Relativposition umranden . Vorzugsweise ist die zumindest eine Antenne der Sendeeinheit in der vorbestimmten Relativposition derart der äußeren Gestalt der Kieferregion des Patienten nachgeformt , dass sich die Anregung des Gewebes mittels eines hochfrequenten Signals im Wesentlichen auf ein Volumen der Kieferregion, insbesondere ein an das Gebiss oder eine Mehrzahl von Zähnen des Patienten angepasstes Volumen, beschränkt . Die Sendeeinheit kann dabei an dem Trägerelement positioniert sein, welches beispielsweise mittels eines Gelenks , eines flexiblen Materials und/oder eines Adaptionselements an die äußere Gestalt der Kieferregion des Patienten angepasst werden kann . Es ist aber ebenso vorstellbar, dass die Sendeeinheit an einem separaten Halteelement positioniert ist , welches relativ zu der Kieferregion des Patienten positionierbar ist . Ferner können eine Abmessung der Sendeeinheit , wie z . B . eine Höhe des Trägerelements , ein Abstand zwischen einer ersten Antenne und einer zweiten Antenne , aber auch einer dritten Antenne , und/oder ein mittlerer Abstand zwischen der Sendeeinheit und dem Gebiss des Patienten, in der vorbestimmten Relativposition der zumindest einen Antenne derart eingestellt sein, dass die Aussendung von hochfrequenten Signalen im Wesentlichen auf das Volumen der Kieferregion des Patienten beschränkt ist . Ein Volumen der Kieferregion kann beispielsweise einen Zahn, mehrere Zähne , einen Zahnbogen, mehrere Zahnbögen, eine Zahnwurzel , einen Teil eines Kieferknochens und/oder einen Teil eines Kiefergelenks umfassen .
Durch die Beschränkung der Aussendung von hochfrequenten Signalen auf ein Volumen der Kieferregion des Patienten kann die Dentalspule auf vorteilhafte Weise hinsichtlich einer Bildge- bung des Gebisses des Patienten optimiert werden . Weiterhin lassen sich Einfaltungsartefakte bei der Bildgebung der Kieferregion des Patienten reduzieren oder vermeiden . Ein weiterer Vorteil kann eine Reduktion von Kosten und eines Raumbedarfs einer dedi zierten Magnetresonanzvorrichtung für die Bildgebung der Kieferregion gegenüber konventionellen Magnet resonanz Vorrichtungen darstellen .
In einer Aus führungs form der erfindungsgemäßen Dentalspule umfasst die Sendeeinheit zumindest eine erste Antenne und eine zweite Antenne , wobei die erste Antenne und die zweite Antenne im Wesentlichen kreis förmig und planar in parallel ausgerichteten, voneinander getrennten Ebenen angeordnet sind, sodass eine Proj ektion einer von der ersten Antenne umschlossenen, ersten Fläche entlang eines Normalenvektors der ersten Fläche und eine von der zweiten Antenne umschlossene , zweiten Fläche , eine nichtleere Schnittmenge aufweisen, wobei der Abstand einer Höhe der Kieferregion des Patienten entlang einer Längsachse des Patienten entspricht und wobei der Normalenvektor der ersten Antenne in einer anwendungsgemäßen Position der Sendeeinheit im Wesentlichen parallel zu der Längsachse des Patienten ausgerichtet ist .
Wie oben beschrieben, können der Signalleiter der ersten Antenne und der Signalleiter der zweiten Antenne im Wesentlichen fluchtend miteinander ausgerichtet sein . Eine Höhe der Kieferregion des Patienten kann z . B . zwischen 5 cm und 15 cm betragen . Vorzugsweise entspricht der Abstand zwischen der ersten Antenne und der zweiten Antenne zumindest einer Distanz zwischen einer Spitze einer Zahnwurzel eines Frontzahns oder Eckzahns des Unterkiefers und einer Spitze einer Zahnwurzel eines Frontzahns oder Eckzahns des Oberkiefers des Patienten . Bei dieser Aus führungs form lässt sich die Dentalspule insbesondere für eine Bildgebung des Gebisses des Patienten einsetzen . Es ist aber ebenso vorstellbar, dass der Abstand der ersten Antenne größer oder kleiner ist , um beispielsweise Magnetresonanzbilder einer gesamten Kieferregion oder nur eines Zahnbogens ( Oberkiefer oder Unterkiefer ) des Patienten zu erfassen . Vorzugsweise sind die erste Antenne und die zweite Antenne in der anwendungsgemäßen Position so angeordnet , dass ein Normalenvektor der ersten Antenne und/oder der zweiten Antenne im Wesentlichen parallel zu der Längsachse des Patienten ausgerichtet ist . Dies kann bedeuten, dass die erste Antenne und/oder die zweite Antenne einen Kopf des Patienten in der anwendungsgemäßen Position entlang eines Abschnitts der Längsachse des Patienten außenumfänglich umschließen . Die erste Antenne und die zweite Antenne können dabei insbesondere in einer Helmholtz-Konfiguration oder einer Helmholtz-ähnlichen Konfiguration angeordnet sein . Es ist vorstellbar, dass die Sendeeinheit und die Empfangseinheit der Dentalspule in der anwendungsgemäßen Position am Patienten mechanisch getrennt voneinander vorliegen . Die Sendeeinheit kann hierfür insbesondere ein Halteelement aufweisen, welches die Sendeeinheit in einer vorbestimmten Relativposition zu der Kieferregion des Patienten hält . Es ist ferner vorstellbar, dass das Halteelement der Sendeeinheit mechanisch mit dem Trägerelement der Empfangseinheit verbunden ist und auch das Trägerelement in der vorbestimmten Relativposition zu der Kieferregion des Patienten hält .
Durch die Bereitstellung eines separaten Halteelements für die Sendeeinheit lässt sich das Trägerelement mit der Empfangseinheit unabhängig von der Sendeeinheit an der Kieferregion des Patienten positionieren . Ferner kann eine Anpassung einer Form des Trägerelements an die Kieferregion des Patienten bei einer separaten Positionierung der Sendeeinheit mittels des Halteelements auf vorteilhafte Weise vereinfacht werden, da eine Unterbringung von Signalleitern der Sendeeinheit in dem Trägerelement vermieden werden kann .
In einer weiteren Aus führungs form weist die erfindungsgemäße Dentalspule eine Halterung auf , wobei die Halterung dazu ausgebildet ist , das Trägerelement in der anwendungsgemäßen Position an der Kieferregion des Patienten zu halten, wobei das Trägerelement und die Halterung zueinander korrespondierende Steckelemente aufweisen, welche dazu ausgelegt sind, das Trägerelement und die Halterung bei einem ordnungsgemäßen Zusammenführen formschlüssig miteinander zu verbinden .
Die Halterung kann eine beliebige Struktur darstellen, welche dazu ausgebildet ist , das Trägerelement in der anwendungsgemäßen Position an der Kieferregion des Patienten zu halten . Die Halterung weist insbesondere ein Steckelement auf , welches bei ordnungsgemäßer Zusammenführung der Halterung mit dem Trägerelement in ein korrespondierendes Steckelement des Trägerelements eingrei ft und eine formschlüssige Verbindung bereitstellt . Es ist vorstellbar, dass ein Steckelement des Trägerelements und ein Steckelement der Halterung als Bol zen und Loch oder als männlich und weiblich ausgeführt sind . Daneben sind selbstverständlich weitere Paare von Steckelementen vorstellbar, welche auf beliebige Weise geometrisch ineinandergrei fen können, um eine formschlüssige Steckverbindung zwischen dem Trägerelement und der Halterung zu ermöglichen . Vorzugsweise sind das Trägerelement und die Halterung mittels der Steckverbindung reversibel miteinander verbunden und lassen sich mittels Ausübung einer vorbestimmten Kraft und/oder Betätigung eines Sicherungselements , wie z . B . eines Sicherungshebels , voneinander lösen . Die Halterung und das Trägerelement können j eweils einen oder eine j eweils korrespondierende Mehrzahl von Steckelementen aufweisen . In einer bevorzugten Aus führungs form weist das Trägerelement zumindest zwei Steckelemente auf , welche an gegenüberliegenden Seiten einer Haupterstreckung des Trägerelements positioniert sein können . Es ist vorstellbar, dass das Trägerelement bei dem ordnungsgemäßen Zusammenführen mit der Halterung entlang eines Normalenvektors der Frontalebene des Patienten auf die Kieferregion zubewegt wird, wobei die Steckelemente des Trägerelements in einer Flucht mit den Steckelementen der Halterung ausgerichtet sind . Durch das Ineinandergrei fen der Steckelemente des Trägerelements und der Steckelemente der Halterung wird eine formschlüssige Steckverbindung bereitgestellt , welche das Trägerelement in der vorbestimmten Relativposition zu der Kieferregion des Patienten hält . In einer weiteren Aus führungs form ist das Trägerelement auf einer Seite des Kopfes des Patienten an einer rotierbaren Achse drehbar gelagert . Das Trägerelement kann durch Rotation um die rotierbare Achse in die anwendungsgemäße Position an der Kieferregion des Patienten geführt werden . Vorzugsweise ist auf einer der rotierbaren Achse gegenüberliegenden Seite des Kopfes des Patienten eine Halterung mit einem Steckelement vorgesehen, welches mit einem korrespondierenden Steckelement des Trägerelements in der anwendungsgemäßen Position ineinandergrei ft .
Durch die Bereitstellung einer Steckverbindung zwischen dem Trägerelement und der Halterung lässt sich auf vorteilhafte Weise eine zeitef fi ziente Positionierung des Trägerelements an der Kieferregion des Patienten bereitstellen .
Gemäß einer Aus führungs form der erfindungsgemäßen Dentalspule weist die Halterung eine elektrische Anschlussleitung auf , welche elektrisch mit der Magnetresonanzvorrichtung verbunden ist , wobei die Steckelemente dazu ausgebildet sind, die zumindest eine Antenne der Sendeeinheit und/oder die Anordnung von Antennen der Empfangseinheit elektrisch mit der elektrischen Anschlussleitung der Magnetresonanzvorrichtung zu verbinden .
Vorzugsweise weist das Trägerelement zumindest zwei Steckelemente auf . Die Steckelemente können j eweils zumindest zwei Kontakte für eine elektrische Verbindung von Signalleitern einer Antenne aufweisen, welche j eweils eine Häl fte der Kieferregion des Patienten abdecken . Es sind j edoch auch weniger Steckelemente oder mehr Steckelemente vorstellbar . Wie oben beschrieben, können die Steckelemente an gegenüberliegenden Seiten der Haupterstreckung des Trägerelements positioniert sein . Die korrespondierenden Steckelemente der Halterung sind dazu ausgelegt , eine elektrisch leitfähige Verbindung mit den Signalleitern der Empfangseinheit bereitzustellen, wenn das Trägerelement ordnungsgemäß mit der Halterung zusammengeführt ist . Ein Steckelement des Trägerelements weist vorzugsweise einen männlichen Teil einer Steckverbindung oder einen weiblichen Teil einer Steckverbindung auf . Ein korrespondierendes Steckelement der Halterung kann ein passendes Gegenstück aufweisen . Beispielsweise kann das Steckelement des Trägerelements zumindest einen Kontaktsti ft aufweisen, während das korrespondierende Steckelement der Halterung zumindest eine entsprechende Kontaktöf fnung bereitstellt . Die Steckelemente können auch Sti ftleisten, Sti ftmatri zen, Federleisten und dergleichen, sowie dazu korrespondierende Buchsen aufweisen . Es ist ebenso vorstellbar, dass die Steckelemente beiderlei Geschlechter (Kontaktsti fte und Kontaktöf fnungen) aufweisen .
Vorzugsweise ist das Steckelement oder die Mehrzahl von Steckelementen der Halterung elektrisch mit einer elektrischen Anschlussleitung der Magnetresonanzvorrichtung verbunden . Hierfür können Kontakte eines Steckelements der Halterung mit einem Adapter oder direkt mit der elektrischen Anschlussleitung verbunden sein . Es ist vorstellbar, dass mittels der Empfangseinheit empfangene Magnetresonanzsignale von einem Signalleiter der Anordnung von Antennen über ein Steckelement und eine elektrische Anschlussleitung an die Magnetresonanzvorrichtung übertragbar sind . Es ist ebenso vorstellbar, dass ein Wechselstrom von einer Hochfrequenzeinheit der Magnetresonanzvorrichtung mittels einer elektrischen Anschlussleitung und einem Steckelement an einen Signalleiter der Sendeeinheit übertragen werden kann . Die Sendeeinheit ist hierbei vorzugsweise an dem Trägerelement positioniert . In einer bevorzugten Aus führungs form sind die Steckelemente dazu ausgebildet , eine elektrische und eine mechanische Verbindung zwischen dem Trägerelement und der Halterung bereitzustellen . Es ist ferner vorstellbar, dass das Trägerelement und die Halterung dedizierte Steckelemente für eine mechanische Verbindung und dedi zierte Steckelemente für eine elektrische Verbindung zwischen dem Trägerelement und der Halterung aufweisen .
Durch die Bereitstellung einer Steckverbindung für die elektrische Verbindung des Trägerelements mit der Halterung kann auf vorteilhafte Weise eine zeitef fi ziente und einfache Positionierung des Trägerelements an der Kieferregion des Patienten ermöglicht werden . Ferner lassen sich freihängende , elektrische Anschlussleitungen in einer Gesichtsregion des Patienten und/oder einem Bildaufnahmebereich der Magnetresonanzvorrichtung vermeiden, welche den Patienten irritieren können und/oder eine Positionierung des Trägerelements and der Kieferregion des Patienten behindern können . Weiterhin lässt sich die Halterung des Trägerelements in einer vorbestimmten Relativposition zu dem Kopf des Patienten außerhalb eines Sichtbereiches des Patienten positionieren . Dadurch kann eine Behinderung des Sichtbereiches des Patienten durch die Halterung auf vorteilhafte Weise reduziert oder vermieden werden .
In einer weiteren Aus führungs form weist die erfindungsgemäße Lokalspule eine Halterung auf , wobei die Halterung dazu ausgebildet ist , das Trägerelement in der anwendungsgemäßen Position an der Kieferregion des Patienten zu halten, wobei das Trägerelement auf einer dem Patienten abgewandten Seite ein elastisches Klemmelement aufweist und wobei die Halterung zumindest ein Rahmenelement aufweist , welches den Kopf des Patienten entlang eines Abschnitts der Längsachse des Patienten beidseitig flankiert , wobei das Trägerelement in anwendungsgemäßer Position an der Kieferregion des Patienten mittels einer kraf tschlüssigen Verbindung zwischen dem elastischen Klemmelement und dem zumindest einen Rahmenelement mit der Halterung verbunden ist .
In einem einfachen Beispiel weist das Rahmenelement der Halterung zwei Streben auf , welche annähernd parallel zu einer Sagittalebene des Patienten ausgerichtet sind und zumindest einen Abschnitt des Kopfes des Patienten entlang der Längsrichtung von zwei Seiten flankieren . Das Rahmenelement kann dabei eine Mehrzahl disj unkter Teile aufweisen oder einstückig sein, wobei die zwei Streben bei einer einstückigen Ausführung beispielsweise über dem Kopf oder hinter dem Kopf des Patienten verbunden sein können . Ein Abstand zwischen den beiden Streben des Rahmenelements ist vorzugsweise etwas geringer als eine Breite des Trägerelements einschließlich eines elastischen Klemmelements , aber zumindest so groß , dass der Kopf des Patienten in einer anwendungsgemäßen Position zwischen den zwei Streben positionierbar ist . In der anwendungsgemäßen Position des Trägerelements an der Kieferregion des Patienten kann das Trägerelement zwischen den beiden Streben positioniert sein . Ein elastisches Klemmelement ist vorzugsweise an einer dem Patienten abgewandten Seite des Trägerelements positioniert und liegt in der anwendungsgemäßen Position des Trägerelements an den zwei Streben der Halterung an . Das elastische Klemmelement besteht vorzugsweise aus einem elastischen Schaum, beispielsweise ein Schaum auf Basis von Polyester, Polyurethan oder einem anderen geeigneten Kunst- oder Naturstof f , welcher reversibel verformbar ist . Da der Abstand zwischen den Streben geringer sein kann als die Breite des Trägerelements mit den elastischen Klemmelementen, können die elastischen Klemmelemente zwischen dem Trägerelement und den Streben komprimiert sein und eine kraf tschlüssige Verbindung bereitstellen, welche das Trägerelement in der anwendungsgemäßen Position hält . Es ist vorstellbar, dass das Rahmenelement auf einer dem Trägerelement zugewandten Seite ein Profil aufweist , welches die kraf tschlüssige Verbindung zwischen der Halterung und dem elastischen Klemmelement unterstützt .
Vorzugsweise weist das Trägerelement eine Mehrzahl von elastischen Klemmelementen auf , welche an disj unkten Teil flächen des Trägerelements positioniert sind . Beispielsweise kann das Trägerelement genau zwei elastische Klemmelemente umfassen, welche an gegenüberliegenden Seiten der Haupterstreckung des Trägerelements positioniert sind . Die elastischen Klemmelemente können bei anwendungsgemäßer Positionierung des Trägerelements an dem Patienten an der Kieferregion in einer lateralen Ausrichtung an einer Wangenregion und/oder einem Kiefergelenk des Patienten positioniert sein . Vorzugsweise sind die Mundregion und/oder die Nasenregion des Patienten bei Positionierung des Trägerelements in der anwendungsgemäßen Po- sition frei von einem elastischen Klemmelement , sodass eine Kompromittierung einer Atmung des Patienten vermieden werden kann .
Durch die Bereitstellung einer kraf tschlüssigen Verbindung zwischen dem elastischen Klemmelement und der Halterung kann das Trägerelement auf vorteilhafte Weise zeitef fi zient und besonders einfach in der anwendungsgemäßen Position an der Kieferregion des Patienten positioniert werden . Weiterhin lassen sich Fertigungskosten für aufwändigere Mechanismen zur Positionierung der Dentalspule auf vorteilhafte Weise reduzieren oder vermeiden .
In einer weitere Aus führungs form der erfindungsgemäßen Dentalspule weist die Empfangseinheit eine Mehrzahl von Antennen auf , welche reihenförmig entlang einer Erstreckung des Trägerelements angeordnet sind, wobei j e zwei benachbarte Antennen der Empfangseinheit entlang der Erstreckung des Trägerelements einen Überlappungsbereich aufweisen und wobei der Überlappungsbereich in einer Größenordnung von 0 , 5 cm bis 2 cm liegt .
Durch eine vorbestimmte Überlappung zweier benachbarter Antennen lässt sich auf vorteilhafte Weise eine induktive Entkopplung der benachbarten Antennen bereitstellen . Dadurch lassen sich Kosten und/oder Gewicht , welches mit zusätzlichen elektronischen Komponenten zur Entkopplung der Antennen einhergeht , auf vorteilhafte Weise vermeiden .
Gemäß einer weiteren Aus führungs form der erfindungsgemäßen Dentalspule weist das Trägerelement in der anwendungsgemäßen Position an der Kieferregion des Patienten eine Aussparung für eine Nase des Patienten auf , wobei zumindest eine Antenne der Empfangseinheit so angeordnet ist , dass die zumindest eine Antenne zumindest einen Abschnitt der Nase entlang der Längsrichtung des Patienten von einer Seite flankiert , um Magnetresonanzsignale einer Zahnwurzel eines Frontzahns des Patienten zu empfangen . Eine Aussparung kann einen ovalen oder einen polygonalen Ausschnitt in dem Trägerelement , der Anordnung von Antennen der Empfangseinheit und/oder der zumindest einen Antenne der Sendeeinheit darstellen . Die Aussparung kann insbesondere dazu ausgelegt sein, einen Freiraum für die Nase des Patientenbereit zustellen, wenn das Trägerelement in der anwendungsgemäßen Position an der Kieferregion des Patienten positioniert ist . Ein Kontakt zwischen der Nase des Patienten und dem Trägerelement kann somit vermieden werden . Vorzugsweise sind die Anordnung von Antennen der Empfangseinheit und/oder die zumindest eine Antenne der Sendeeinheit derart angeordnet , dass die Aussparung frei von Signalleitern ist .
Zumindest eine Antenne der Empfangseinheit ist dabei so angeordnet , dass die zumindest eine Antenne zumindest einen Abschnitt der Nase entlang der Längsrichtung des Patienten von einer Seite flankiert . Vorzugsweise wird die Nase des Patienten bei anwendungsgemäßer Positionierung des Trägerelements von zwei Seiten flankiert , um eine adäquate Abdeckung der äußeren Gestalt der Kieferregion mit Antennen zu ermöglichen . Es ist vorstellbar, dass das Trägerelement in der Mundregion und/oder Nasenregion des Patienten eine einzelne Antenne oder eine Mehrzahl von Antennen, beispielsweise zwei Antennen oder drei Antennen, aufweist , um die adäquate Abdeckung der äußeren Gestalt der Kieferregion des Patienten zu erreichen .
Durch die Aussparung des Trägerelements lässt sich eine Beeinträchtigung der Atmung des Patienten bei anwendungsgemäßer Positionierung des Trägerelements auf vorteilhafte Weise reduzieren oder vermeiden . Weiterhin kann sich die Aussparung auf vorteilhafte Weise positiv auf einen Komfort des Patienten während einer Magnetresonanzbildgebung auswirken .
In einer Aus führungs form weist die erfindungsgemäße Dentalspule eine Halterung und eine Beißschiene auf , wobei die Halterung dazu ausgebildet ist , das Trägerelement in der anwendungsgemäßen Position an der Kieferregion des Patienten zu halten und wobei die Beißschiene mechanisch mit der Halterung verbunden ist und dazu ausgelegt ist , die Kieferregion des Patienten bei ordnungsgemäßer Positionierung der Beißschiene an einem Gebiss des Patienten in einer vorbestimmten Relativposition zu dem Trägerelement aus zurichten .
Bei einer ordnungsgemäßen Positionierung der Beißschiene an dem Gebiss des Patienten ist die Beißschiene vorzugsweise zwischen dem Oberkiefer und dem Unterkiefer des Patienten positioniert . Eine Form der Beißschiene kann dabei annähernd mit einer Form eines Zahnbogens des Patienten übereinstimmen . Vorzugsweise weist die Beißschiene eine umlaufende Vertiefung auf , welche dazu ausgelegt ist , einen Zahnbogen des Patienten auf zunehmen . Dadurch lässt sich die Beißschiene bei einem Zusammenführen des Oberkiefers und des Unterkiefers ordnungsgemäß an dem Gebiss positionieren . Es ist vorstellbar, dass die Beißschiene mittels der Halterung an den Oberkiefer des Patienten geführt ist , um den Oberkiefer des Patienten zu fixieren . Die Halterung kann hierfür einen geeigneten Justierungsmechanismus aufweisen, welcher eine Einstellung einer Position der Beißschiene in Relation zu dem Gebiss des Patienten, dem Trägerelement und/oder der Halterung ermöglicht . In einer Aus führungs form ist die Beißschiene dazu ausgelegt , den Oberkiefer des Patienten zu fixieren, während der Unterkiefer des Patienten für eine dynamische Bildgebung des Kiefergelenks beweglich bleibt .
Ein Material der Beißschiene weist vorzugsweise eine hohe Biokompatibilität auf . Ein Material mit hoher Biokompatibilität ist insbesondere durch eine hohe Zell- und Blutverträglichkeit gekennzeichnet und vorzugsweise histopathologisch unbedenklich . Mögliche Materialien stellen z . B . Kunststof fe wie Silikone , Polyether, Polyamide , Polycarbonate aber auch Polymere von verschiedenen Naturstof fen wie Proteine , Saccharide , Peptide und dergleichen dar . Daneben sind auch Keramiken, wie z . B . Aluminiumoxid, Gips , Hydroxylapatit und dergleichen vorstellbar . Die Beißschiene kann mittels eines beliebigen Befestigungsmittels mechanisch mit der Halterung verbunden sein . Die Beißschiene ist dabei insbesondere in einer vorbestimmten Relativposition zu dem Trägerelement mit der Halterung verbunden . In einer Aus führungs form kann die Beißschiene mittels der Halterung mechanisch mit dem Trägerelement verbunden sein . Eine Abmessung und/oder eine Form der Halterung können dabei so gewählt sein, dass das Trägerelement bei der ordnungsgemäßen Positionierung der Beißschiene an dem Gebiss des Patienten in eine anwendungsgemäße Position an der Kieferregion des Patienten geführt wird . In einer bevorzugten Aus führungs form ist die Beißschiene lösbar mit der Halterung verbunden, sodass die Beißschiene auswechselbar ist oder getrennt von der Halterung gereinigt werden kann .
Durch die Bereitstellung der Beißschiene kann eine Relativbewegung der Kieferregion des Patienten zu dem Trägerelement begrenzt werden . Dadurch lässt sich ein Auftreten von Bildartefakten infolge einer Bewegung des Patienten während der Magnetresonanzbildgebung auf vorteilhafte Weise reduzieren oder vermeiden .
In einer Aus führungs form weist die erfindungsgemäße Dentalspule eine Halterung und einen Justierungsmechanismus auf , wobei die Halterung dazu ausgebildet ist , das Trägerelement in der anwendungsgemäßen Position an der Kieferregion des Patienten zu halten und wobei der Justierungsmechanismus dazu ausgelegt ist , das Trägerelement relativ zu der Kieferregion des Patienten zu positionieren .
Es ist vorstellbar, dass das Trägerelement mechanisch mit einer Halterung verbunden ist , welche das Trägerelement in der anwendungsgemäßen Position an der Kieferregion des Patienten hält . Die Halterung kann beispielsweise mechanisch der Magnetresonanzvorrichtung verbunden sein oder als separate Komponente vorliegen . Die Halterung kann dazu ausgebildet sein, das Trägerelement der Dentalspule in Abhängigkeit einer Positionierung des Patienten, z . B . einer Liegeposition, einer Sitzposition oder einer Stehposition, entlang zumindest einer vorbestimmten Richtung an den Patienten heranzuführen . Die zumindest eine vorbestimmte Richtung ist vorzugsweise parallel zu der Sagittalebene des Patienten orientiert . Es ist ferner vorstellbar, dass die Halterung weitere Komponenten zur Lagerung und/oder Fixierung des Kopfes des Patienten aufweist . Die Halterung kann beispielsweise eine Kinnstütze , eine Beißschiene , eine Kopfschale , ein Kopfbett , einen Rahmen oder dergleichen umfassen, welche eine Bewegung des Kopfes zumindest eine Raumrichtung, vorzugsweise mehrere Raumrichtungen, begrenzen . In einer Aus führungs form ist die Halterung mehrteilig ausgeführt , wobei die Komponenten der Halterung unabhängig voneinander und/oder unabhängig von dem Trägerelement der Dentalspule positionierbar sind . Es ist vorstellbar, dass die Komponenten der Halterung an eine Position und/oder eine Form des Kopfs des Patienten angepasst werden können, bevor das Trägerelement mit der Halterung verbunden wird .
Durch die Bereitstellung der Halterung und des Justierungsmechanismus lässt das Trägerelement auf vorteilhafte Weise genau und wiederholbar in der anwendungsgemäßen Position an der Kieferregion des Patienten positionieren .
Das erfindungsgemäße Magnetresonanzsystem weist eine Magnetresonanzvorrichtung und eine Dentalspule gemäß einer oben genannten Aus führungs form auf , wobei die Magnetresonanzvorrichtung dazu ausgebildet ist , Magnetresonanzsignale einer Kieferregion des Patienten mittels der Dentalspule zu erfassen .
Die Magnetresonanzvorrichtung kann eine Halterung aufweisen, welche dazu ausgebildet ist , zumindest einen Teil der Dentalspule , wie z . B . ein Trägerelement , eine Empfangseinheit und/oder eine Sendeeinheit , in einer vorbestimmten Relativposition zu einer Kieferregion des Patienten zu halten . Die Halterung kann hierfür mechanisch mit der Magnetresonanzvorrichtung, insbesondere einer Patientenlagerungsvorrichtung oder einem Patiententisch, verbunden sein . Es ist aber ebenso vorstellbar, dass die Halterung eine von der Magnetresonanzvorrichtung getrennte Komponente ist . Die Halterung kann in diesem Fall an einer Wand und/oder einer Decke eines Untersuchungsraums der Magnetresonanzvorrichtung montiert sein oder mit dem Patiententisch verbunden werden . Vorzugsweise weist die Halterung zumindest einen Justierungsmechanismus auf , welcher dazu ausgebildet ist , eine Position der Halterung und/oder eine Position zumindest eines Teils der Dentalspule relativ zu der Patientenlagerungsvorrichtung und/oder dem Patienten einzustellen . Es ist insbesondere vorstellbar, dass der Justierungsmechanismus dazu ausgelegt ist , eine räumliche Position des zumindest einen Teils der Dentalspule und/oder der Halterung einzustellen .
Ferner weist das erfindungsgemäße Magnetresonanzsystem zumindest eine elektrische Anschlussleitung auf , welche dazu ausgelegt ist , die Dentalspule elektrisch mit der Magnetresonanzvorrichtung zu verbinden . In einer Aus führungs form ist die Sendeeinheit der Dentalspule mittels einer elektrischen Anschlussleitung mit einer Hochfrequenzeinheit der Magnetresonanzvorrichtung verbunden . Die Hochfrequenzeinheit kann einen Wechselstrom bereitstellen, welcher als hochfrequentes Signal von der Sendeeinheit in ein Volumen der Kieferregion des Patienten ausgesendet wird und ein Bl-Magnetfeld erzeugt . In einer weiteren Aus führungs form ist die Empfangseinheit der Dentalspule mittels einer elektrischen Anschlussleitung mit einem Empfängerkanal der Magnetresonanzvorrichtung verbunden . Die Magnetresonanzvorrichtung ist somit in der Lage , Magnetresonanzsignale der Kieferregion des Patienten zu empfangen und Magnetresonanzbilder in Abhängigkeit der empfangenen Magnetresonanzsignale zu erstellen .
Durch das erfindungsgemäße Magnetresonanzsystem kann auf vorteilhafte Weise eine zeitef fi ziente und wiederholbare Aufnahme von Magnetresonanzbildern der Kieferregion des Patienten ermöglicht werden . Ferner lässt sich eine Qualität von Magnetresonanzbildern der Kieferregion des Patienten durch eine genaue und wiederholbare Positionierung der Dentalspule an der Kieferregion des Patienten mittels der Halterung auf vorteilhafte Weise erhöhen .
Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Aus führungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen . Es zeigen in Prinzipdarstellung :
Fig . 1 eine mögliche Aus führungs form eines erfindungsgemäßen Magnetresonanzsystems ,
Fig . 2 eine mögliche Aus führungs form eines Trägerelements einer erfindungsgemäßen Dentalspule ,
Fig . 3 eine mögliche Aus führungs form eines Trägerelements einer erfindungsgemäßen Dentalspule ,
Fig . 4 eine mögliche Aus führungs form einer Empfangseinheit einer erfindungsgemäßen Dentalspule ,
Fig . 5 eine mögliche Aus führungs form einer erfindungsgemäßen Dentalspule ,
Fig . 6 eine mögliche Aus führungs form einer erfindungsgemäßen Dentalspule ,
Fig . 7 eine mögliche Aus führungs form einer Sendeeinheit einer erfindungsgemäßen Dentalspule ,
Fig . 8 eine mögliche Aus führungs form einer Sendeeinheit einer erfindungsgemäßen Dentalspule ,
Fig . 9 eine mögliche Aus führungs form einer Halterung einer erfindungsgemäßen Dentalspule .
Fig . 10 eine mögliche Aus führungs form einer erfindungsgemäßen Dentalspule , Fig . 11 eine mögliche Aus führungs form eines Trägerelements einer erfindungsgemäßen Dentalspule ,
Fig . 12 eine mögliche Aus führungs form einer Empfangseinheit einer erfindungsgemäßen Dentalspule ,
Fig . 13 eine mögliche Aus führungs form einer Empfangseinheit einer erfindungsgemäßen Dentalspule ,
Fig . 14 eine mögliche Aus führungs form einer Empfangseinheit einer erfindungsgemäßen Dentalspule .
In Fig . 1 ist eine mögliche Aus führungs form eines Magnetresonanzsystems 1 mit einer Magnetresonanzvorrichtung 10 und einer Dentalspule 26 schematisch dargestellt . Die Magnetresonanzvorrichtung 10 umfasst eine Magneteinheit 11 , welche z . B . einen Permanentmagneten, einen Elektromagneten oder einen supraleitenden Hauptmagneten 12 zur Erzeugung eines starken und insbesondere homogenen Grundmagnetfelds 13 (B0- Magnetfeld) aufweist . Zudem umfasst die Magnetresonanzvorrichtung 10 einen Patientenaufnahmebereich 14 zu einer Aufnahme eines Patienten 15 . Der Patientenaufnahmebereich 14 ist in dem vorliegenden Aus führungsbeispiel zylinderförmig ausgebildet und in einer Umfangsrichtung von der Magneteinheit 11 umgeben . Grundsätzlich sind j edoch auch von diesem Beispiel abweichende Ausbildungen des Patientenaufnahmebereichs 14 vorstellbar .
Der Patient 15 kann mittels einer Patientenlagerungsvorrichtung 16 der Magnetresonanzvorrichtung 10 in dem Patientenaufnahmebereich 14 positioniert werden . Die Patientenlagerungsvorrichtung 16 weist hierfür einen innerhalb des Patientenaufnahmebereichs 14 bewegbar ausgestalteten Patiententisch 17 auf . Die Magneteinheit 11 weist weiterhin eine Gradientenspule 18 zum Erzeugen von magnetischen Gradientenfeldern auf , welche für eine Ortskodierung während einer Magnetresonanz- bildgebung verwendet wird . Die Gradientenspule 18 wird mit- tels einer Gradientensteuereinheit 19 der Magnetresonanzvorrichtung 10 angesteuert . Die Magneteinheit 11 kann weiterhin eine Hochfrequenzantenne umfassen, welche im vorliegenden Aus führungsbeispiel als fest in die Magnetresonanzvorrichtung 10 integrierte Körperspule 20 ausgebildet ist . Die Körperspule 20 ist zu einer Anregung von Atomkernen ausgelegt , die sich in dem von dem Hauptmagneten 12 erzeugten Grundmagnetfeld 13 befinden . Die Körperspule 20 wird von einer Hochfrequenzeinheit 21 der Magnetresonanzvorrichtung 10 angesteuert und strahlt hochfrequente Signale in einen Untersuchungsraum ein, der im Wesentlichen von einem Patientenaufnahmebereich 14 der Magnetresonanzvorrichtung 10 gebildet ist . Die Körperspule 20 kann weiterhin auch zu einem Empfangen von Magnetresonanzsignalen ausgebildet sein .
Für eine Steuerung des Hauptmagneten 12 , der Gradientensteuereinheit 19 und der Hochfrequenzeinheit 21 weist die Magnetresonanzvorrichtung 10 eine Steuereinheit 22 auf . Die Steuereinheit 22 ist dazu ausgebildet eine Durchführung einer Sequenz , wie z . B . einer bildgebenden Gradientenechosequenz , einer TSE-Sequenz oder einer UTE-Sequenz , zu steuern . Zudem umfasst die Steuereinheit 22 eine Auswerteeinheit 28 zu einer Auswertung von digitalisierten Magnetresonanzsignalen, die während der Magnetresonanzbildgebung erfasst werden . Die Auswerteeinheit kann ebenso dazu ausgebildet sein, Rekonstruktionsmethoden einzusetzen, um Bilddaten aus reduzierten Mengen von k-Raum Daten bei Einsatz von parallelen Bildgebungsver- fahren zu rekonstruieren .
Des Weiteren umfasst die Magnetresonanzvorrichtung 10 eine Benutzerschnittstelle 23 , welche eine Signalverbindung mit der Steuereinheit 22 aufweist . Steuerinformationen, wie beispielsweise Bildgebungsparameter und rekonstruierte Magnetresonanzbilder, können auf einer Anzeigeeinheit 24 , beispielsweise auf zumindest einem Monitor, der Benutzerschnittstelle 23 für einen Nutzer angezeigt werden . Weiterhin weist die Benutzerschnittstelle 23 eine Eingabeeinheit 25 auf , mittels der Parameter einer Magnetresonanzbildgebung von dem Nutzer eingegeben werden können . Ferner weist die Magnetresonanzvorrichtung 10 eine Dentalspule 26 auf , welche an der Kieferregion 43 eines Patienten 15 positioniert ist ( siehe Fig . 2 ) und Magnetresonanzsignale aus einem Volumen der Kieferregion 43 an die Magnetresonanzvorrichtung 10 überträgt . Die Dentalspule 26 weist vorzugsweise eine elektrische Anschlussleitung 27 auf , welche eine Signalverbindung mit der Hochfrequenzeinheit 21 und der Steuereinheit 22 bereitstellt . Ebenso wie die Körperspule 20 kann auch die Dentalspule 26 zu einer Anregung von Atomkernen und zu einem Empfangen von Magnetresonanzsignalen ausgebildet sein . Zum Aussenden von hochfrequenten Signalen wird eine Sendeeinheit der Dentalspule 26 von der Hochfrequenzeinheit 21 angesteuert . Die Dentalspule 26 kann beispielsweise einen trommel förmigen Aufbau aufweisen ( siehe Fig . 7 ) , welcher den Kopf des Patienten 15 außenumfänglich entlang der Längserstreckung des Patienten umschließt . Die Sendeeinheit und die Empfangseinheit der Dentalspule 26 können aber auch mit einem Trägerelement 30 verbunden sein, welches an die äußere Gestalt der Kieferregion des Patienten angepasst ist und an der Kieferregion 43 des Patienten 15 positioniert ist ( siehe Fig . 6 ) .
Die dargestellte Magnetresonanzvorrichtung 10 kann selbstverständlich weitere Komponenten umfassen, welche Magnetresonanzvorrichtungen üblicherweise aufweisen . Es ist ebenso vorstellbar, dass die Magnetresonanzvorrichtung 10 statt des zylinderförmigen Aufbaus einen C- förmigen, einen dreieckigen oder einen asymmetrischen Aufbau der Magnet feld-erzeugenden Komponenten aufweist . Die Magnetresonanzvorrichtung 10 kann insbesondere eine dedi zierte Magnetresonanzvorrichtung 10 sein, welche dazu ausgebildet ist , eine Magnetresonanzbildge- bung der Kieferregion eines stehenden oder sitzenden Patienten 15 durchzuführen .
Fig . 2 zeigt eine Frontalansicht des Patienten 15 mit einem Trägerelement 30 der erfindungsgemäßen Dentalspule 26 . Das Trägerelement 30 ist in der anwendungsgemäßen Position an der Kieferregion 43 des Patienten 15 positioniert und umrandet die Kieferregion 43 des Patienten 15 über die Breite der Kieferregion 44 und die Höhe der Kieferregion 45 . Das Trägerelement 30 weist ferner eine Aussparung 31 auf , welche einen Freiraum für die Nasenregion des Patienten 15 bereitstellt und eine Atmung des Patienten 15 erleichtert . Weiterhin kann das Trägerelement 30 einen Hufeisen- förmigen Querschnitt aufweisen, welcher mit einer äußeren Kontur der Kieferregion 43 des Patienten 15 korrespondiert . Das Trägerelement 30 ist vorzugsweise in einem geringen Abstand zwischen einem Millimeter und fünf Millimetern an der Kieferregion 43 des Patienten 15 positioniert .
Fig . 3 zeigt eine Seitenansicht eines Patienten 15 mit einem Trägerelement 30 , welches anwendungsgemäß and der Kieferregion des Patienten 15 positioniert ist . Das Trägerelement 30 umschließt die Kieferregion 43 des Patienten 15 und deckt zumindest einen Teil des Kiefergelenks des Patienten 15 ab . Es ist vorstellbar, dass das Trägerelement 30 auch den Ohrenansatz des Patienten 15 umschließt , sodass Magnetresonanzsignale des Kiefergelenks des Patienten 15 aufgenommen werden können . Es ist ebenso vorstellbar, dass das Trägerelement 30 auch das Kinn und/oder die Wangenknochen des Patienten 15 umschließt , um Magnetresonanzsignale aus diesen Regionen zu empfangen .
In dem gezeigten Beispiel besteht das Trägerelement 30 aus einem flexiblen Material , welches mittels eines Adaptionselements 39 an die Kieferregion 43 des Patienten 15 angeformt ist . Das Adaptionselement 39 weist in dieser Aus führungs form einen Spanngurt auf , welcher die Kieferregion 43 und das Trägerelement 30 außenumfänglich umschließt und an einen Umfang der Kieferregion 43 des Patienten 15 angepasst werden kann . Bei einem Spannen des Spanngurts wird das Trägerelement 30 in der anwendungsgemäßen Position an der Kieferregion 43 des Patienten 15 fixiert , wobei die Anordnung von Antennen 32 der Empfangseinheit ( siehe Fig . 4 ) an die Kieferregion 43 des Patienten 15 angeformt wird . Daneben sind selbstverständlich weitere Mechanismen vorstellbar, welche dazu ausgebildet sind, das Trägerelement 30 an die Kieferregion 43 des Patienten 15 anzupassen . Es ist insbesondere vorstellbar, dass das Adaptionselement 39 einen Rahmen aufweist oder mit einer Halterung 35 verbunden ist ( siehe Fig . 9 ) , mit welchem eine Berührung zwischen dem Trägerelement 30 und der Hautoberfläche des Patienten 15 bei der Einstellung des Biegeradius des Trägerelements 30 vermieden werden kann .
Fig . 4 zeigt eine Anordnung von Antennen 32 einer Empfangseinheit der erfindungsgemäßen Dentalspule 26 . In dem gezeigten Beispiel ist das Trägerelement 30 entlang der Haupterstreckung 33 in einer Ebene ausgebreitet , sodass sich eine im Wesentlichen rechteckige Form ergibt . Das Trägerelement 30 kann aus einem flexiblen Material bestehen oder Segmente aus einem flexiblen Material aufweisen, sodass das Trägerelement 30 aus der gezeigten, planaren Form heraus der Kieferregion 43 des Patienten 15 nachgeformt werden kann . Das Trägerelement 30 weist in dem gezeigten Beispiel eine Anordnung von Antennen 32 auf , welche aneinandergereiht , teilweise überlappend entlang der Haupterstreckung 33 des Trägerelements 30 angeordnet sind . Je zwei benachbarte Antennen 40a und 40b können dabei einen Überlappungsbereich mit einer Breite von 0 , 5 cm bis 2 cm in X-Richtung aufweisen . Es ist weiterhin vorstellbar, dass das Trägerelement 30 einen Kompensationsmechanismus (nicht gezeigt ) aufweist , welcher einen Überlappungsbereich zwischen den zwei benachbarten Antennen 40a und 40b bei einer Verformung des Trägerelements 30 anpasst . Durch den Überlappungsbereich können die zwei Antennen 40a und 40b induktiv voneinander entkoppelt werden .
Die Antennen der Empfangseinheit sind derart in dem Trägerelement 30 angeordnet , dass Signalleiter oder Antennen 40 in dem Bereich der Aussparung 31 vermieden werden . Die Nasenregion des Patienten 15 (nicht gezeigt ) wird dabei seitlich von den Antennen 40b und 40c flankiert . Die Antennen 40b und 40c können sich zumindest soweit entlang der Z-Richtung erstrecken, dass Magnetresonanzsignale von Spitzen von Zahnwur- zeln der Schneide- und/oder Eckzähne des Oberkiefers und/oder des Unterkiefers des Patienten 15 empfangen werden können .
Die Anordnung von Antennen 32 kann in das Material des Trägerelements 30 eingebettet sein und/oder formschlüssig, kraf tschlüssig und/oder stof f schlüssig mit dem Trägerelement 30 verbunden sein . Die Anordnung von Antennen 32 weist vorzugsweise zwischen vier bis zehn Antennen 40 auf . Neben einer ungeraden Anzahl von Antennen 40 , bei welcher die Antenne 40a vorzugsweise mittig an der Sagittalebene des Patienten 15 positioniert ist , kann die Anordnung von Antennen 32 auch eine gerade Anzahl von Antennen 40 aufweisen .
Fig . 5 zeigt eine Aus führungs form der erfindungsgemäßen Dentalspule 26 , bei welcher das Trägerelement 30 ein elastisches Klemmelement 34 aufweist , welches das Trägerelement 30 mittels einer kraf tschlüssigen Verbindung mit zwei Streben 35a und 35b eines Rahmenelements der Halterung 35 in der anwendungsgemäßen Position an der Kieferregion 43 des Patienten 15 hält . In dem gezeigten Beispiel weist die Dentalspule 26 zwei elastische Klemmelemente 34a und 34b auf , welche in lateraler Weise an gegenüberliegenden Seiten der Haupterstreckung 33 des Trägerelements 30 positioniert sind . Die elastischen Klemmelemente sind dabei auf der dem Patienten 15 abgewandten Seite des Trägerelements 30 positioniert und werden bei anwendungsgemäßer Positionierung des Trägerelements 30 and der Kieferregion 43 des Patienten 15 zwischen den zwei Streben 35a und 35b komprimiert . Die zwei Streben 35a und 35b können eine Profilierung, wie z . B . eine aufgeraute Oberfläche und/oder eine in Z-Richtung durchgehende Erhebung 35c, aufweisen, welche die kraf tschlüssige Verbindung zwischen den zwei Streben 35a und 35b der Halterung 35 und den Klemmenelementen 34a und 34b unterstützt .
In dem dargestellten Beispiel ist die Anordnung von Antennen 32 der Empfangseinheit in der vorbestimmten Relativposition zu der Kieferregion 43 der äußeren Kontur der Kieferregion 43 des Patienten 15 nachgeformt . Vorzugsweise ist die Anordnung von Antennen 32 in der vorbestimmten Relativposition etwa ein bis fünf Millimeter von der Hautoberfläche des Patienten 15 beabstandet .
Fig . 6 zeigt eine Aus führungs form der erfindungsgemäßen Dentalspule 26 , bei welcher das Trägerelement 30 ein Steckelement 36a aufweist , welches das Trägerelement 30 mittels einer formschlüssigen Verbindung mit einem Steckelement 36b der Halterung 35 in der anwendungsgemäßen Position an der Kieferregion 43 des Patienten 15 hält . Das Steckelement 36a des Trägerelements 30 und das Steckelement 36b der Halterung 35 grei fen bei ordnungsgemäßer Zusammenführung des Trägerelements 30 and der Halterung 35 ineinander, sodass ein unwillkürliches Verschieben oder Verrücken des Trägerelements 30 durch eine Bewegung des Patienten 15 vermieden wird . Die Steckelemente 36a und 36b können weiterhin eine elektrische Verbindung der Anordnung von Antennen 32 der Empfangseinheit und/oder der zumindest einen Antenne 37 der Sendeeinheit mit einer elektrischen Anschlussleitung 27 bereitstellen . In dem gezeigten Beispiel werden empfangene Magnetresonanzsignale der Anordnung von Antennen 32 der Empfangseinheit mittels der elektrischen Anschlussleitung 27a an die Auswerteeinheit 28 der Magnetresonanzvorrichtung 10 übertragen . Die Auswerteeinheit 28 kann anschließend ein Magnetresonanzbild aus den empfangenen Magnetresonanzsignalen rekonstruieren . Ferner wird ein Wechselstrom mittels der elektrischen Anschlussleitung 27b von der Hochfrequenzeinheit 21 über die Steckelemente 36a und 36b an die zumindest eine Antenne 37 der Sendeeinheit übertragen, welche daraufhin ein hochfrequentes Signal in die Kieferregion 43 des Patienten 15 aussendet . In dem gezeigten Beispiel sind die elektrischen Anschlussleitungen 27a und 27b für eine bessere Nachvoll ziehbarkeit an gegenüberliegenden Seiten der Halterung 35 angeschlossen . Selbstverständlich können die Anordnung von Antennen 32 und die zumindest eine Antenne 37 mittels getrennter oder gemeinsamer Steckverbindungen ( 36a, 36b ) und/oder an beliebigen Positionen der Dentalspule 26 mit den elektrischen Anschlussleitungen 27a und 27b verbunden sein . Die Halterung 35 weist in dem vorliegenden Beispiel eine Mehrzahl von mechanisch getrennten Komponenten auf . Neben den zwei Streben 35a und 35b, welche die Steckelemente 36b aufweisen, umfasst die Halterung 35 auch eine Kopfschale 35c, welche eine Bewegung des Kopfes des Patienten 15 während der Magnetresonanzbildgebung einschränkt .
Die Aussendung von hochfrequenten Signalen mittels der zumindest einen Antenne 37 der Sendeeinheit ist in der vorliegenden Aus führungs form annähernd auf ein Volumen 41 der Kieferregion 43 beschränkt (hier schematisch in zweidimensionaler Ansicht gezeigt ) . Somit kann sichergestellt werden, dass andere Anatomiebereiche des Patienten 15 nicht mittels der Dentalspule 26 untersucht werden können . Dies kann für zahnärztliche Kliniken und Praxen relevant sein, welche keine Diagnostik außerhalb der für Zahnmedi zin üblichen Anatomiebereiche durchführen können oder dürfen . Selbstverständlich kann eine Form und/oder eine Dimension des mittels der Sendeeinheit magnetisierbaren Volumens 41 der Kieferregion 43 in Abhängigkeit einer Aus führungs form der Dentalspule 26 sowie einer individuellen Anpassung der Dentalspule 26 an die Kieferregion 43 des Patienten 15 von dem in Fig . 6 gezeigten, als schematisch zu verstehenden, Beispiel abweichen .
Fig . 7 zeigt eine Aus führungs form der Dentalspule 26 , bei welcher die Sendeeinheit eine erste Antenne 37a und eine zweite Antenne 37b umfasst . Die erste Antenne 37a und die zweite Antenne 37b weisen eine im Wesentlichen planare Erstreckung auf und sind parallel zueinander in einem Abstand versetzt , fluchtend angeordnet . Der Abstand zwischen der ersten Antenne 37a und der zweiten Antenne 37b entspricht der Höhe der Kieferregion 45 des Patienten 15 entlang der Z-Richtung . Die Sendeeinheit ist derart ausgestaltet , dass die erste Antenne 37a und die zweite Antenne 37b zumindest einen Abschnitt des Kopfs des Patienten 15 entlang der Z-Richtung außenumfänglich umschließen . Ein Normalenvektor der ersten Antenne 37a ist in der anwendungsgemäßen Position der Sendeeinheit im Wesentlichen parallel zu der Längsachse des Patienten 15 ( Z-Richtung) ausgerichtet . Die Sendeeinheit kann beispielsweise ein trommel förmiges Halteelement (nicht gezeigt ) aufweisen, welches die erste Antenne 37a und die zweite Antenne 37b in einer vorbestimmten Relativposition zueinander hält . Es ist ebenso vorstellbar, dass auch das Trägerelement 30 von dem Halteelement in der anwendungsgemäßen Position gehalten wird . Das Halteelement kann insbesondere eine Halterung 35 oder eine Komponente der Halterung 35 darstellen .
Fig . 8 zeigt eine Aus führungs form der erfindungsgemäßen Dentalspule 26 , bei welcher der Abstand zwischen der ersten Antenne 37a und der zweiten Antenne 37b annähernd der Breite der Kieferregion 44 des Patienten 15 entspricht und bei welcher ein Normalenvektor der ersten Antenne 37a im Wesentlichen parallel zu der X-Richtung ausgerichtet ist . Die erste Antenne 37a und die zweite Antenne 37b sind vorzugsweise kreis förmig ausgestaltet und flankieren die Kieferregion 43 des Patienten 15 an den Wangenregionen von zwei Seiten . Die erste Antenne 37a und die zweite Antenne 37b der Sendeeinheit sind bei dieser Aus führungs form an dem Trägerelement 30 positioniert , welches gemäß einer oben beschriebenen Aus führungsform dazu ausgebildet ist , die Sendeeinheit in einer vorbestimmten Relativposition zu der Kieferregion 43 des Patient 15 zu halten .
Die Sendeeinheit kann ferner eine dritte Antenne 37c umfassen, welche eine planare Erstreckung aufweist und im Wesentlichen parallel zu der Frontalebene des Patienten 15 mittig vor der Mundregion des Patienten 15 positioniert ist . Die dritte Antenne 37c weist in dem gezeigten Beispiel eine elliptische Form auf , um eine hohe Abdeckung der Kieferregion 43 des Patienten 15 zu erreichen . Es ist j edoch ebenso vorstellbar, dass die dritte Antenne 37c eine ovale oder eine polygonale Form aufweist . Durch die Anpassung der Sendeeinheit an die Kieferregion 43 des Patienten 15 , insbesondere die Anpassung des Abstands zwischen der ersten Antenne 37a und der zweiten Antenne 37b an die Breite der Kieferregion 44 sowie eines Durchmessers der ersten Antenne 37a und der zweiten Antenne 37b an die Höhe der Kieferregion 45 , kann eine Begrenzung der Anregung des Gewebes des Patienten 15 mittels der Sendeeinheit auf ein Volumen der Kieferregion 43 begrenzt werden .
Die in Fig . 7 und Fig . 8 gezeigten Aus führungs formen der Sendeeinheit können insbesondere eine Helmholtz-Konfiguration oder eine Helmholtz-ähnliche Konfiguration bezüglich der ersten Antenne 37a und der zweiten Antenne 37b aufweisen .
Fig . 9 zeigt eine Aus führungs form der erfindungsgemäßen Dentalspule 26 , bei welcher die Halterung 35 eine Mehrzahl von Komponenten aufweist . Der Patient 15 ist in dem gezeigten Beispiel liegend auf dem Patiententisch 17 ausgerichtet , sodass der Kopf des Patienten 15 in der vorbestimmten Relativposition zu einem Kopfbett 35d positioniert ist . Das Kopfbett kann eine Rahmenstruktur, eine Nackenstütze , eine Kopfstütze oder dergleichen aufweisen, welche dazu ausgelegt ist , den Kopf des Patienten 15 auf zunehmen und/oder zu stabilisieren . Die Halterung 35 weist Streben 35a und 35b (nicht gezeigt ) auf , welche das Trägerelement 35 in der anwendungsgemäßen Position an der Kieferregion 43 des Patienten 15 halten . Das Trägerelement 30 kann hierfür beispielsweise mittels einer Steckverbindung ( 36a, 36b ) mit den Streben 35a und 35b verbunden sein . Ferner kann die Halterung 35 einen Justierungsmechanismus (nicht gezeigt ) aufweisen, welcher ausgebildet ist , eine Position des Trägerelements 30 zumindest entlang des Pfads Ty in der Y-Richtung einzustellen . Es ist ebenso vorstellbar, dass die beiden Streben 35a und 35b ein Adaptionselement 39 aufweisen (nicht gezeigt ) , welches dazu ausgebildet ist , das Trägerelement 30 entlang der X-Richtung zu verformen und somit den Biegeradius des Trägerelements 30 der Form der Kieferregion 43 des Patienten 15 anzupassen . Die beiden Streben 35a und 35b oder Teile der beiden Streben 35a und 35b können hierfür entlang der X-Richtung positionierbar sein . Die Halterung 35 weist ferner eine Kinnstütze 35e auf , deren Position zumindest entlang des Pfads Tz in der Z-Richtung einstellbar ist . Die Kinnstütze kann in einer anwendungsgemäßen Position in Z-Richtung gegen das Kinn des Patienten 15 geführt sein, um eine Bewegung des Unterkiefers des Patienten 15 während der Magnetresonanzbildgebung zu beschränken .
Es ist weiterhin vorstellbar, dass das Kopfbett 35d zumindest entlang des Pfads Tz mittels eines Führungsmechanismus (nicht gezeigt ) auf dem Patiententisch 17 positionierbar ist .
Fig . 10 zeigt eine weitere Aus führungs form der erfindungsgemäßen Dentalspule 26 , bei welcher das Trägerelement 30 mittels zwei elastischen Klemmelementen 34a und 34b kraftschlüssig mit zwei Streben 35a und 35b der Halterung 35 verbunden ist . Die Halterung 35 weist in dieser Aus führungs form ferner eine Beißschiene 35f auf , welche mittels eines Haltearms 35g mechanisch mit der Halterung 35 verbunden ist . Die Beißschiene 35f ist in der anwendungsgemäßen Position zumindest an dem Oberkiefer des Patienten 15 positioniert , sodass eine Bewegung der Kieferregion 43 des Patienten 15 während der Magnetresonanzbildgebung begrenzt oder vermieden wird . Vorzugsweise kann eine Position des Trägerelements 30 entlang der Z-Richtung und der Y-Richtung eingestellt werden, während der Oberkiefer des Patienten 15 mit der Beißschiene 35f verbunden ist . Eine Einstellung der Position des Trägerelements 30 kann beispielsweise manuell oder automatisiert durch eine Überwindung von Reibungskräften zwischen den elastischen Klemmelementen 34a und 34b sowie den Streben 35a und 35b erfolgen .
In Fig . 11 ist eine Aus führungs form der Dentalspule 26 dargestellt , bei welcher das Trägerelement 30 Gelenke 38a, 38b und 38c ( 38a-c ) zur Anpassung einer Form des Trägerelements 30 an die Kieferregion 43 des Patienten 15 aufweist . Die Gelenke 30a-c unterteilen das Trägerelement 30 in vier Segmente 30a, 30b, 30c und 30d ( 30a-d) , welche um die Kieferregion 43 des Patienten 15 angeordnet sind . Die Gelenke 38a-c sind dazu ausgebildet , Winkel zwischen den Segmenten 30a-d einzustellen . Die einzelnen Segmente 30a-d können so in einem gewünschten Abstand und/oder mit einer gewünschten Ausrichtung zu der Kieferregion 43 des Patienten 15 angeordnet werden . Die Gelenke 38a-c können entlang der Z-Richtung ausgerichtet sein, sodass das Trägerelement 30 , wie in Fig . 11 gezeigt , in annähernd vertikale Segmente 30a-d unterteilt ist . Es ist aber ebenso vorstellbar, dass die Gelenke 38a-c in einem Winkel zu der Z-Richtung angeordnet sind, sodass das Trägerelement 30 besser an die anatomischen Voraussetzungen der Kieferregion 43 des Patienten 15 eingestellt werden kann .
Wie in den Figuren 6 , 8 , 10 und 11 gezeigt , kann die zumindest eine Antenne der Sendeeinheit die äußere Gestalt der Kieferregion 43 des Patienten 15 in der vorbestimmten Relativposition derart umranden, dass die Aussendung von hochfrequenten Signalen im Wesentlichen auf ein Volumen der Kieferregion 43 des Patienten 15 beschränkt ist . Bei der in Fig . 7 gezeigten Aus führungs form der Dentalspule 26 wird zusätzlich ein Gewebe einer Nackenregion des Patienten 15 auf der Höhe der Kieferregion 43 angeregt , was für eine umfassende Bildge- bung der Kiefergelenke des Patienten 15 vorteilhaft sein kann .
Fig . 12 zeigt eine mögliche Anordnung von Antennen 32 einer Empfangseinheit der erfindungsgemäßen Dentalspule 26 . In der vorliegenden Konfiguration umfasst die Anordnung von Antennen 32 el f Antennen 40a-k, welche aneinandergereiht , teilweise überlappend entlang der Haupterstreckung 33 des Trägerelements 30 (vgl . Fig . 4 ) angeordnet sind . Die vorliegende Konfiguration stellt eine 4- 6- 1 Anordnung dar . Bei dieser Anordnung sind vier Antennen 40h-k entlang des Zahnbogens des Oberkiefers angeordnet , während sechs Antennen 40b-g entlang des Zahnbogens des Unterkiefers des Patienten 15 angeordnet sind . Die Antenne 40a ist dabei an einem Frontbereich der Zahnbögen des Oberkiefers und des Unterkiefers positioniert . Insbesondere kann die Antenne 40a bei anwendungsgemäßer Positionierung des Trägerelements 30 (nicht gezeigt ) mittig an der Mundregion und der Nasenregion des Patienten 15 positio- niert sein . Darüber hinaus sind selbstverständlich auch weitere Anordnungen der Antennen 40 vorstellbar . Beispielsweise können die Signalleiter einzelner Antennen 40 , wie z . B . der Antennen 40 j und 40k und/oder der Antennen 40 f und 40g, im Vergleich zu den Antennen 40b-i eine größere Fläche umschließen, um auch die Kiefergelenke des Patienten 15 abzudecken .
Fig . 13 zeigt eine weitere Anordnung von Antennen 32 einer Empfangseinheit der erfindungsgemäßen Dentalspule 26 . Bei dieser Aus führungs form sind bei anwendungsgemäßer Positionierung des Trägerelements 30 (nicht gezeigt ) zwei Antennen 40a und 40h mittig im Bereich der Mundregion und der Nasenregion des Patienten 15 positioniert . Die Anordnung von Antennen 32 weist in diesem Fall zwöl f Antennen 40a-l auf , welche in einer 5-7 Konfiguration angeordnet sind . Dabei sind fünf Antennen 40h-l entlang des Zahnbogens des Oberkiefers des Patienten 15 angeordnet , während sieben Antennen 40a-g entlang des Zahnbogens des Unterkiefers des Patienten angeordnet sind .
Fig . 14 zeigt eine weitere Anordnung von Antennen 32 einer Empfangseinheit der erfindungsgemäßen Dentalspule 26 . Die Anordnung von Antennen 32 weist in dem vorliegenden Beispiel eine 6- 6 Konfiguration auf . Dabei sind die sechs Antennen 40g-l bei anwendungsgemäßer Positionierung des Trägerelements 30 (nicht gezeigt ) entlang des Zahnbogens des Oberkiefers des Patienten 15 angeordnet , während die sechs Antennen 40a- f entlang des Zahnbogens des Unterkiefers des Patienten 15 angeordnet sind . In dem Bereich der Mundregion und der Nasenregion des Patienten 15 überlappen die Signalleiter der Antennen 40a, 40b, 40g und 40h derart , dass eine besonders vorteilhafte Biegung bzw . Anpassung der Antennen 40a, 40b, 40g und 40h an die äußere Gestalt der Kieferregion 43 des Patienten 15 ermöglicht wird . Beispielsweise kann die gezeigte Anordnung von Antennen 32 zumindest ein Gelenk 38 aufweisen, welches die Anordnung von Antennen 32 entlang der Längsachse des Patienten 15 in Segmente unterteilt . Das Gelenk 38 kann dabei so angeordnet sein, dass ein Winkel zwischen den Paaren von Antennen 40a-b und 40g-h eingestellt werden kann . Es ist aber ebenso vorstellbar, dass die in Figuren 12 bis 14 gezeigten Anordnungen von Antennen 32 Gelenke 38 an anderen oder zusätzlichen Positionen aufweisen . Daneben können die Signalleiter der Antennen von Antennen 32 selbstverständlich auch ein flexibles Material aufweisen, welches sich der äußeren Gestalt der Kieferregion 43 des Patienten 15 nachformen lässt . Neben den gezeigten Aus führungs formen ist insbesondere auch eine 3- 9 Konfiguration der Anordnung von Antennen 32 vorstellbar, bei welcher drei Antennen 40 zumindest entlang eines Teils des Zahnbogens des Oberkiefers des Patienten 15 angeordnet sind .
Obwohl die Erfindung im Detail durch die bevorzugten Aus führungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde , so ist die Erfindung dennoch nicht durch die of fenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen .

Claims

46 Patentansprüche
1. Dentalspule (26) mit einer Sendeeinheit und einer Empfangseinheit, wobei die Sendeeinheit zumindest eine Antenne (37) aufweist, welche dazu ausgelegt ist, hochfrequente Signale in einem Frequenz- und Leistungsbereich einer Magnetresonanzvorrichtung (10) in eine Kieferregion (43) eines Patienten (15) auszusenden und wobei die Empfangseinheit eine Anordnung von Antennen (32) aufweist, welche dazu ausgebildet ist, Magnetresonanzsignale aus der Kieferregion (43) des Patienten (15) zu empfangen, dadurch gekennzeichnet, dass die Dentalspule (26) ein Trägerelement (30) aufweist, welches ausgelegt ist, in einer anwendungsgemäßen Position an der Kieferregion (43) des Patienten (15) positioniert und zumindest einem Teil einer äußeren Gestalt der Kieferregion (43) des Patienten (15) nachgeformt zu werden, wobei das Trägerelement (30) ferner dazu ausgebildet ist, die Anordnung von Antennen (32) der Empfangseinheit in einer vorbestimmten Relativposition zu der Kieferregion (43) des Patienten (15) zu halten, sodass die Anordnung von Antennen (32) der Empfangseinheit die äußere Gestalt der Kieferregion (43) in der vorbestimmten Relativposition umrandet .
2. Dentalspule (26) nach Anspruch 1, ferner aufweisend ein Adaptionselement (39) , wobei das Trägerelement (30) ein flexibles Material aufweist und wobei das Adaptionselement (39) dazu ausgelegt ist, einen Biegeradius des Trägerelements (30) einzustellen, um eine Form der Anordnung von Antennen (32) der Empfangseinheit in Abhängigkeit der äußeren Gestalt der Kieferregion (43) des Patienten (15) anzupassen.
3. Dentalspule (26) nach Anspruch 1, wobei das Trägerelement (30) aus einem formsteifen Material besteht und ein Gelenk (38) aufweist, welches das formsteife Material des Trägerelements in Segmente unterteilt, wobei das Gelenk (38) dazu ausgebildet ist, einen Winkel zwischen zwei Segmenten einzustellen, um eine Relativposition zwischen zumindest einem 47
Segment des Trägerelements (30) und zumindest einem Abschnitt der Kieferregion (43) des Patienten (15) bei anwendungsgemäßer Positionierung des Trägerelements (30) an der Kieferregion (43) des Patienten (15) einzustellen.
4. Dentalspule (26) nach Anspruch 3, wobei das Gelenk (38) das Trägerelement (30) in zwei spiegelsymmetrische Hälften unterteilt .
5. Dentalspule (26) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Trägerelement (30) dazu ausgebildet ist, die zumindest eine Antenne (37) der Sendeeinheit in einer vorbestimmten Relativposition zu der Kieferregion (43) des Patienten (15) zu halten und wobei die Sendeeinheit dazu ausgelegt ist, hochfrequente Signale mit einer magnetischen Feldstärke in einem Bereich zwischen 20 pT und 80 pT zu erzeugen.
6. Dentalspule (26) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, wobei die Sendeeinheit zumindest eine erste Antenne (37a) und eine zweite Antenne (37b) umfasst, wobei die erste Antenne (37a) und die zweite Antenne (37b) im Wesentlichen kreisförmig und planar in parallel ausgerichteten, voneinander getrennten Ebenen angeordnet sind, sodass eine Projektion einer von der ersten Antenne (37a) umschlossenen, ersten Fläche entlang eines Normalenvektors der ersten Fläche und eine von der zweiten Antenne (37b) umschlossene, zweiten Fläche, eine nichtleere Schnittmenge aufweisen, wobei der Abstand zumindest einer Breite der Kieferregion (44) des Patienten (15) entspricht und wobei der Normalenvektor der ersten Antenne (37a) im Wesentlichen parallel zu einer Frontalebene des Patienten (15) ausgerichtet ist, wobei das Trägerelement (30) dazu ausgebildet ist, die Sendeeinheit in einer vorbestimmten Relativposition zu der Kieferregion (43) des Patient (15) zu halten.
7. Dentalspule (26) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Trägerelement (30) dazu ausgebildet ist, die zumindest eine Antenne (37) der Sendeeinheit in einer vorbe- 48 stimmten Relativposition zu der Kieferregion (43) des Patienten (15) zu halten, wobei die zumindest eine Antenne (37) der Sendeeinheit die äußere Gestalt der Kieferregion (43) in der vorbestimmten Relativposition umrandet, sodass die Aussendung von hochfrequenten Signalen im Wesentlichen auf ein Volumen (41) der Kieferregion (43) des Patienten (15) beschränkt ist .
8. Dentalspule (26) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, wobei die Sendeeinheit zumindest eine erste Antenne (37a) und eine zweite Antenne (37b) umfasst, wobei die erste Antenne (37a) und die zweite Antenne (37b) im Wesentlichen kreisförmig und planar in parallel ausgerichteten, voneinander getrennten Ebenen angeordnet sind, sodass eine Projektion einer von der ersten Antenne (37a) umschlossenen, ersten Fläche entlang eines Normalenvektors der ersten Fläche und eine von der zweiten Antenne (37b) umschlossene, zweiten Fläche, eine nichtleere Schnittmenge aufweisen, wobei der Abstand einer Höhe der Kieferregion (45) des Patienten (15) entlang einer Längsachse des Patienten (15) entspricht und wobei der Normalenvektor der ersten Antenne (37a) in einer anwendungsgemäßen Position der Sendeeinheit im Wesentlichen parallel zu der Längsachse des Patienten (15) ausgerichtet ist .
9. Dentalspule (26) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweisend eine Halterung (35) , wobei die Halterung (35) dazu ausgebildet ist, das Trägerelement (30) in der anwendungsgemäßen Position an der Kieferregion (43) des Patienten (15) zu halten, wobei das Trägerelement (30) und die Halterung (35) zueinander korrespondierende Steckelemente (36) aufweisen, welche dazu ausgelegt sind, das Trägerelement (30) und die Halterung (35) bei einem ordnungsgemäßen Zusammenführen formschlüssig miteinander zu verbinden.
10. Dentalspule (26) nach Anspruch 9, wobei die Halterung (35) eine elektrische Anschlussleitung (27) aufweist, welche elektrisch mit der Magnetresonanzvorrichtung (10) ver- bunden ist und wobei die Steckelemente (36) dazu ausgebildet sind, die zumindest eine Antenne (37) der Sendeeinheit und/oder die Anordnung von Antennen (32) der Empfangseinheit elektrisch mit der elektrischen Anschlussleitung (27) der Magnetresonanzvorrichtung (10) zu verbinden.
11. Dentalspule (26) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweisend eine Halterung (35) , wobei die Halterung (35) dazu ausgebildet ist, das Trägerelement (30) in der anwendungsgemäßen Position an der Kieferregion (43) des Patienten (15) zu halten, wobei das Trägerelement (30) auf einer dem Patienten abgewandten Seite ein elastisches Klemmelement (34) aufweist und wobei die Halterung (35) zumindest ein Rahmenelement aufweist, welches den Kopf des Patienten (15) entlang eines Abschnitts der Längsachse des Patienten (15) beidseitig flankiert, wobei das Trägerelement (30) in anwendungsgemäßer Position an der Kieferregion (43) des Patienten (15) mittels einer kraf tschlüssigen Verbindung zwischen dem elastischen Klemmelement (34) und dem zumindest einen Rahmenelement mit der Halterung (35) verbunden ist.
12. Dentalspule (26) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Empfangseinheit eine Mehrzahl von Antennen (40) aufweist, welche reihenförmig entlang einer Haupterstreckung (33) des Trägerelements (30) angeordnet sind, wobei je zwei benachbarte Antennen (40) der Empfangseinheit entlang der Haupterstreckung (33) des Trägerelements (30) einen Überlappungsbereich aufweisen und wobei der Überlappungsbereich in einer Größenordnung von 0,5 cm bis 2 cm liegt.
13. Dentalspule (26) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Trägerelement (30) in der anwendungsgemäßen Position an der Kieferregion (43) des Patienten (15) eine Aussparung (31) für eine Nase des Patienten (15) aufweist, wobei zumindest eine Antenne (40) der Empfangseinheit so angeordnet ist, dass die zumindest eine Antenne (40) zumindest einen Abschnitt der Nase entlang der Längsrichtung des Patienten (15) von einer Seite flankiert, um Magnetresonanzsigna- le einer Zahnwurzel eines Frontzahns des Patienten (15) zu empfangen .
14. Dentalspule (26) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweisend eine Halterung (35) und eine Beißschiene, wobei die Halterung (35) dazu ausgebildet ist, das Trägerelement (30) in der anwendungsgemäßen Position an der Kieferregion (43) des Patienten (15) zu halten und wobei die Beißschiene mechanisch mit der Halterung (35) verbunden ist und dazu ausgelegt ist, die Kieferregion (43) des Patienten (15) bei ordnungsgemäßer Positionierung der Beißschiene an einem Gebiss des Patienten (15) in einer vorbestimmten Relativposition zu dem Trägerelement (30) auszurichten.
15. Magnetresonanzsystem (1) , aufweisend eine Magnetresonanzvorrichtung (10) und eine Dentalspule (26) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Magnetresonanzvorrichtung (10) dazu ausgebildet ist, Magnetresonanzsignale einer Kieferregion (43) des Patienten (15) mittels der Dentalspule (26) zu erfassen.
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