DE102007010047A1

DE102007010047A1 - Verfahren und Steuereinrichtung zur Positionsbestimmung von Empfangsvorrichtungen für eine Magnetresonanzanlage

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Publication number: DE102007010047A1
Application number: DE102007010047A
Authority: DE
Inventors: Thomas Dr. Arnold; Swen Dr. Campagna
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Healthcare GmbH
Priority date: 2007-03-01
Filing date: 2007-03-01
Publication date: 2008-09-11
Also published as: US7852081B2; US20080211503A1

Abstract

Ein Verfahren und eine entsprechend ausgestaltete Steuereinrichtung (6) zur automatischen Positionsbestimmung in zumindest einer Raumrichtung (z) von mindestens zwei Empfangsvorrichtungen (21, 21') werden beschrieben. Dabei werden, falls mehr Empfangsvorrichtungen (21, 21') als Empfangskanäle (12) vorhanden sind, in einem ersten Schritt mit einem Empfangskanal (12) eine Positionsmessung für eine der Empfangsvorrichtungen (21; 21') und in einem zweiten Schritt mit demselben Empfangskanal (12) eine Positionsmessung für eine andere der Empfangsvorrichtungen (21; 21') durchgeführt. Ausgehend von diesen Positionsmessungen wird die Position der jeweiligen Empfangsvorrichtungen (21, 21') bestimmt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur automatischen Positionsbestimmung in zumindest einer Raumrichtung von Empfangsvorrichtungen, insbesondere Lokalspulen, welche sich bezüglich eines Magnetresonanztomographen bewegen. Darüber hinaus werden eine entsprechend ausgestaltete Steuereinrichtung, eine Magnetresonanzanlage sowie ein Computerprogrammprodukt und ein elektronisch lesbarer Datenträger offenbart.
Moderne Magnetresonanzanlagen arbeiten in der Regel mit mehreren verschiedenen Antennen (im Folgenden auch Spulen genannt) zum Aussenden von Hochfrequenzpulsen zur Kernresonanzanregung und/oder zum Empfang der induzierten Magnetresonanzsignale. Normalerweise besitzt eine Magnetresonanzanlage eine größere, fest im Gerät eingebaute Ganzkörperspule bzw. Bodycoil. Die Ganzkörperspule ist üblicherweise – z. B. mit einer so genannten Birdcage-Struktur – zylinderförmig um den Patientenaufnahmeraum herum angeordnet, in welchem der Patient während einer Messung auf dem Liegenbrett bzw. Tisch gelagert wird. Des Weiteren werden in einem Tomographen häufig eine oder mehrere Empfangsvorrichtungen, d. h. kleine Lokalspulen bzw. lokale Spulen bzw. Oberflächenspulen, eingesetzt. Die Lokalspulen dienen dazu, detaillierte Abbildungen von Körperteilen bzw. Organen eines Patienten aufzunehmen, welche sich verhältnismäßig nahe an der Körperoberfläche befinden. Zu diesem Zweck werden die Lokalspulen direkt an der Stelle des Patienten appliziert, an welcher sich der zu untersuchende Bereich befindet. Bei einem Einsatz von solchen Lokalspulen wird in vielen Fällen mit der Ganzkörperspule (als Sendespule) gesendet und mit den Lokalspulen (als Empfangsspulen) werden die induzierten Magnetresonanzsignale empfangen.
Für eine Magnetresonanzuntersuchung ist es wichtig, die exakte Position der verwendeten Lokalspulen relativ zum Liegenbrett und damit relativ zum Patienten zu kennen. Grundsätzlich ist es möglich, die Position der Spulen bei ausgefahrenem Liegenbrett manuell mit Hilfe von Linealen, Maßstäben, Markierungen am Liegenbrett usw. zu vermessen. Insbesondere bei einer Verwendung von mehreren Lokalspulen bzw. bei einer Nutzung von aus mehreren Spulen bestehenden Spulenarrays ist eine solche Vermessung jedoch ausgesprochen aufwändig und birgt zudem die Gefahr, dass die gemessenen Positionen den falschen Spulen zugeordnet werden. Daher ist es prinzipiell einfacher und sicherer die Position der Lokalspulen im Rahmen einer Magnetresonanzmessung automatisch zu bestimmen.
Um die Position der Lokalspulen allerdings im Rahmen einer Magnetresonanzmessung automatisch zu bestimmen, wird pro Lokalspule ein Empfangskanal der Magnetresonanzanlage benötigt. Da die Anzahl der Empfangskanäle aus Kostengründen begrenzt ist, übersteigt die Anzahl der zu vermessenden Lokalspulen häufig die Anzahl der Empfangskanäle.
Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Position der Lokalspulen auch dann automatisch durch eine Magnetresonanzmessung durchführen zu können, wenn die Anzahl der Empfangkanäle kleiner als die Anzahl der zu vermessenden Lokalspulen ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zur automatischen Positionsbestimmung nach Anspruch 1, eine Steuereinrichtung für eine Magnetresonanzanlage nach Anspruch 14, eine Magnetresonanzanlage nach Anspruch 28, ein Computerprogrammprodukt nach Anspruch 29 und durch einen elektronisch lesbaren Datenträger nach Anspruch 30 gelöst. Die abhängigen Ansprüche definieren bevorzugte und vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur automatischen Positionsbestimmung in zumindest einer Raum richtung von mindestens zwei Empfangsvorrichtungen bereitgestellt. Dabei bewegen sich die Empfangsvorrichtungen, insbesondere Lokalspulen, derart bezüglich eines Magnetresonanztomographen, dass eine relative Position der Empfangsvorrichtungen zueinander im Wesentlichen konstant bleibt, z. B. da alle Empfangsvorrichtungen auf oder an einem Liegenbrett angeordnet sind, auf welchem sich auch ein Patient befindet, welcher durch die Empfangsvorrichtungen untersucht werden soll. Mit anderen Worten bleibt ein Abstand zwischen zwei der Empfangsvorrichtungen während der automatischen Positionsbestimmung konstant. Das erfindungsgemäße Verfahren arbeitet dabei mit einem oder mehreren Empfangskanälen. Während einer Positionsmessung bezüglich einer der Empfangsvorrichtungen benötigt das Verfahren jeweils einen Empfangskanal. Daher verwendet das Verfahren in dem Fall, dass mehr Empfangsvorrichtungen als Empfangskanäle vorhanden sind, in einem ersten Schritt einen bestimmten Empfangskanal zur Positionsmessung für eine der Empfangsvorrichtungen. In einem zweiten Schritt, welcher insbesondere derjenige Schritt des Verfahrens ist, welcher dem ersten Schritt unmittelbar folgt, wird derselbe Empfangskanal eingesetzt, um eine Positionsmessung für eine andere der Empfangsvorrichtungen durchzuführen. Schließlich wird die Position der jeweiligen Empfangsvorrichtungen abhängig von den durchgeführten Positionsmessungen bestimmt.
In dem erfindungsgemäß derselbe Empfangskanal verwendet wird, um Positionsmessungen für mehrere Empfangsvorrichtungen durchzuführen kann die Position aller Empfangsvorrichtungen auch dann bestimmt werden, wenn die Anzahl der Empfangsvorrichtungen die Anzahl der Empfangskanäle übersteigt. Dadurch ist es beispielsweise möglich, mit nur einer Fahrt des Ziegenbretts durch den Magnetresonanztomographen die Positionen aller Empfangsvorrichtungen zu erfassen, indem während dieser Fahrt jede Empfangsvorrichtungen zumindest einmal mit einem der Empfangskanäle zur Positionsmessung gekoppelt wird, wobei bei dieser Fahrt keine manuellen Eingriffe (z. B. Umstecken der Verbindung zwischen Empfangskanal und Empfangsvorrichtung) notwendig sind.
Im Folgenden wird angenommen, dass n eine Anzahl der Empfangsvorrichtungen und m eine Anzahl der Empfangskanäle ist.
Bei einer erfindungsgemäßen Ausführungsform werden in einem ersten Schritt mit den m Empfangskanälen Positionsmessungen für eine erste Menge von m Empfangsvorrichtungen vorgenommen. Anschließend werden in einem zweiten Schritt für eine zweite Menge von wieder m Empfangsvorrichtungen Positionsmessungen durchgeführt, wobei die m Empfangskanäle eingesetzt werden. Dabei ist die erste Menge ungleich der zweiten Menge, was bedeutet, dass zumindest eine Empfangsvorrichtung aus der zweiten Menge nicht in der ersten Menge enthalten ist. Ausgehend von den durchgeführten Positionsmessungen wird anschließend die Position der jeweiligen Empfangsvorrichtungen bestimmt.
Indem alle verfügbaren m Empfangskanälen in einem Schritt zur Positionsmessung eingesetzt werden, werden vorteilhafterweise in diesem Schritt optimal viele Positionsmessungen durchgeführt. Da darüber hinaus die zweite Menge nicht gleich der ersten Menge ist, können vorteilhafterweise in den zwei Schritten Positionsmessungen für bis zu 2·m unterschiedliche Empfangsvorrichtungen vorgenommen werden.
Bei einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform werden nacheinander für mehrere Gruppen oder Mengen von Empfangsvorrichtungen Positionsmessungen durchgeführt. Dabei enthält jede Menge m Empfangsvorrichtungen und k ist die Anzahl der Mengen. Wenn nun Gleichung (1) k = l·ceil(n/m) (1)gilt, wobei l eine natürliche Zahl ist, werden erfindungsgemäß für jede Empfangsvorrichtung mindestens l Positionsmessungen durchgeführt, wobei zur Durchführung der Positionsmessungen für eine der k Mengen die m Empfangskanäle eingesetzt werden.
Mit der Funktion ceil(x) wird dabei diejenige kleinste natürliche Zahl zurückgegeben oder ermittelt, welche größer oder gleich einem Parameter x, welcher eine rationale Zahl ist, ist. Es wird also ausschließlich aufgerundet, auch wenn die erste Nachkommastelle von x kleiner als 5 ist.
Die oben beschriebene Ausführungsform soll im Folgenden mittels eines Beispiels erläutert werden.
Angenommen es existieren 9 Empfangsvorrichtungen, 3 Empfangskanäle und es werden für 12 Mengen von jeweils 3 Empfangsvorrichtungen Positionsmessungen durchgeführt. In diesem Fall ist ceil(9/3) = 3. Aus obiger Gleichung (1) ergibt sich somit für l = 4, was bedeutet, dass bei entsprechender Verteilung der 9 Empfangsvorrichtungen auf die 12 Mengen für jede Empfangsvorrichtungen (mindestens) 4-mal eine Positionsmessung durchgeführt wird. Eine mögliche Verteilung der 9 Empfangsvorrichtungen auf die 12 Mengen ist dabei, dass eine erste bis dritte Empfangsvorrichtung auf eine erste, vierte, siebte und 10. Menge, dass eine vierte bis sechste Empfangsvorrichtung auf eine zweite, fünfte, achte und 11. Menge und dass eine siebte bis neunte Empfangsvorrichtung auf einer dritte, sechste, neunte und 12. Menge verteilt wird. Indem für jede dieser 12 Mengen jeweils mit den 3 Empfangskanälen eine Positionsmessung durchgeführt wird, ist sichergestellt, dass für jede der 3 Empfangsvorrichtungen 4-mal eine Positionsmessung durchgeführt worden ist.
Wenn im obigen Beispiel anstatt der 9 Empfangsvorrichtungen nur 8 Empfangsvorrichtungen existieren, ist ceil(8/3) = 3, so dass sich aus der Gleichung (1) wiederum l = 4 ergibt. Es ist offensichtlich, dass auch 8 Empfangsvorrichtungen auf 12 Mengen der Art aufgeteilt werden können, dass jede Empfangsvorrichtungen mindestens 4-mal in einer Menge enthalten ist, wenn dies bereits für 9 Empfangsvorrichtungen möglich ist, wie vorab gezeigt wurde, so dass auch für 8 Empfangsvorrichtungen gilt, dass für jede der 8 Empfangsvorrichtungen mindestens 4-mal eine Positionsmessung durchgeführt werden kann.
Gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform bewegen sich die Empfangsvorrichtungen alle gleichmäßig bzw. kontinuierlich in derselben Richtung. Jeweils zu einem Zeitpunkt, nachdem die Empfangsvorrichtungen eine vorbestimmte Strecke zurückgelegt haben, wird mit den m Empfangskanälen eine Positionsmessung für m der Empfangsvorrichtungen durchgeführt. Dabei wird zu einem Zeitpunkt t + l für jeweils andere der Empfangsvorrichtungen eine Positionsmessung durchgeführt als zu einem Zeitpunkt t, so dass nach einer bestimmten Anzahl k von Zeitpunkten für jede der n Empfangsvorrichtungen mindestens l Positionsmessungen durchgeführt worden sind, wobei folgende Gleichung (2) gilt. l = floor(k·m/n) (2)
Mit der Funktion floor(x) wird dabei diejenige größte natürliche Zahl zurückgegeben oder ermittelt, welche kleiner oder gleich einem Parameter x, welcher eine rationale Zahl ist, ist. Es wird also ausschließlich abgerundet, auch wenn die erste Nachkommastelle von x größer als 5 ist.
Auch diese Ausführungsform soll mit Hilfe eines Beispiels erläutert werden. Angenommen die Anzahl der Empfangsvorrichtungen sei 5, die Anzahl der Empfangskanäle sei 2 und die Anzahl der Zeitpunkte sei 9. Dann ergibt sich aus der Gleichung (2), dass l = 3 ist. Somit ist es möglich, dass nach 9 Zeitpunkten, zwischen denen die Empfangsvorrichtungen jeweils eine weitere vorbestimmte Strecke zurückgelegt haben (insgesamt wurde diese vorbestimmte Strecke also 8-mal zurückgelegt, wobei sich die Empfangsvorrichtungen immer kontinuierlich in derselben Richtung bewegt haben), für alle 5 Empfangsvorrichtungen jeweils mindestens 3 Positionsmessungen durchgeführt worden sind.
Natürlich könnten die Empfangsvorrichtungen erfindungsgemäß auch schrittweise bewegt werden, wobei z. B. am Ende eines Schrittes in Ruhe prinzipiell beliebig viele Positionsmessungen vorgenommen werden könnten.
Bei einer weiteren Ausführungsform sei angenommen, dass eine natürliche Zahl f über folgende Gleichung (3) bestimmt wird: f = ceil(n/m) (3)
Dann ist es erfindungsgemäß auch möglich, die n Empfangsvorrichtungen in eine vorbestimmte Anzahl von Gruppen aufzuteilen, wobei diese vorbestimmte Anzahl der Zahl f entspricht, und jede Empfangsvorrichtung genau einer Gruppe zuzuteilen. Dabei umfasst jede Gruppe nicht mehr als m Empfangsvorrichtungen.
Da erfindungsgemäß jede dieser Gruppen maximal so viele Empfangsvorrichtungen aufweist, wie Empfangskanäle vorhanden sind, können alle Empfangsvorrichtungen einer der Gruppen gleichzeitig einer Positionsmessung unterzogen werden. Daher ist es vorteilhafter Weise möglich, nach f Zeitpunkten alle Empfangsvorrichtungen genau einmal einer Positionsmessung zu unterziehen, indem zu jedem Zeitpunkt für eine andere Gruppe mittels der m Empfangskanäle eine Positionsmessung durchgeführt wird.
Eine Besonderheit liegt vor, wenn ein Verhältnis n/m = f ist, was dann der Fall ist, wenn ein Verhältnis zwischen der Anzahl der Empfangsvorrichtungen und der Empfangskanäle einen ganzzahligen Wert ergibt. In diesem Fall umfasst jede der f Gruppen genau m Empfangsvorrichtungen.
Natürlich ist es erfindungsgemäß auch möglich, dass die Positionsmessungen, welche von beispielsweise zwei Empfangskanälen ausgeführt werden, nicht gleichzeitig stattfinden. Beispielsweise könnten die mit einem ersten Kanal durchgeführten Positionsmessungen jeweils eine, drei, fünf, usw. Sekunden nach einem Beginn der kontinuierlichen Bewegung der Empfangsvorrichtungen stattfinden, während die mit einem zweiten Emp fangskanal durchgeführten Positionsmessungen jeweils zwei, vier, sechs, usw. Sekunden nach diesem Beginn stattfinden. Dies hätte beispielsweise den Vorteil, dass Recheneinheiten, welche zur Auswertung der Positionsmessungen eingesetzt werden, zeitlich versetzt den einzelnen Empfangskanälen zugewiesen werden könnten, so dass Messergebnisse eines Empfangkanals nicht zwischengespeichert werden müssen, da die Recheneinheit gerade mit der Auswertung der Messergebnisse eines anderen Empfangskanals belegt ist.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, dass nach ceil(n/m) Zeitpunkten für jede der n Empfangsvorrichtungen mindestens eine Positionsmessung durchgeführt worden ist.
Indem zu jedem neuen Zeitpunkt jeweils m Empfangsvorrichtungen einer Positionsmessung unterzogen werden, welche bisher noch keiner Positionsmessung unterzogen worden sind, kann vorteilhafterweise sichergestellt werden, das nach ceil(n/m) Zeitpunkten, d. h. nach optimal wenigen Zeitpunkten, für jede der n Empfangsvorrichtungen eine Positionsmessungen durchgeführt worden ist. Falls das Verhältnis n/m nicht ganzzahlig ist, können im letzten Zeitpunkt (von den ceil(n/m) Zeitpunkten) Positionsmessungen für Empfangsvorrichtungen durchgeführt werden, für welche bereits in einem vorherigen Zeitpunkt eine Positionsmessungen durchgeführt worden ist, so dass für diese Empfangsvorrichtungen sogar zwei Positionsmessungen durchgeführt werden können.
Bei einer vorteilhaften erfindungsgemäßen Ausführungsform sind die Empfangsvorrichtungen auf bzw. an einem Liegenbrett oder an bzw. auf einem Patienten, welcher auf diesem Liegenbrett liegt, angeordnet, wobei dieses Liegenbrett gleichmäßig bzw. kontinuierlich in einer Raumrichtung bewegt wird. Indem die Empfangsvorrichtungen an dem Liegenbrett oder an dem Patienten angeordnet sind, ist sichergestellt, dass sich ein Abstand zwischen zwei dieser Empfangsvorrichtungen im Wesentlichen nicht verändert. Nun kann, nachdem das Liegenbrett jeweils eine bestimmte Strecke zurückgelegt hat, mit den m Emp fangskanälen eine Positionsmessung für m Empfangsvorrichtungen durchgeführt werden. Dabei werden jeweils nachdem das Liegenbrett eine bestimmte Strecke zurückgelegt hat, jeweils andere Empfangsvorrichtungen einer Positionsmessung unterzogen, so dass zu einem bestimmten Zeitpunkt andere Empfangsvorrichtungen bezüglich ihrer Position vermessen werden als zu einem weiteren bestimmten Zeitpunkt, welcher direkt vor dem bestimmten Zeitpunkt liegt. Daher ist es möglich, dass alle Empfangsvorrichtungen mindestens einer Positionsmessung unterzogen worden sind, wenn das Liegenbrett derart genau einmal durch bzw. in den Magnetresonanztomographen gezogen worden ist, so dass jede der Empfangsvorrichtungen den Magnetresonanztomographen vollständig durchquert hat oder zumindest ausreichend weit zur Durchführung von Positionsmessungen in den Magnetresonanztomographen eingeschoben wurde.
Die Position der Empfangsvorrichtungen wird dabei insbesondere dadurch ermittelt, dass bei jeder Positionsmessung ein in einer Raumrichtung ausgerichteter Magnetfeldgradient vorhanden ist und ein Frequenzsignal von dem Magnetresonanztomographen ausgesendet wird. Mit einem Empfangskanal wird nun ein Signalprofil für eine der Empfangsvorrichtungen, für welche die Positionsmessung durchgeführt wird, entlang des Magnetfeldgradienten gemessen. Anschließend wird auf der Basis von einer oder mehreren Signalprofilmessungen für diese entsprechende Empfangsvorrichtung die Position ermittelt.
Falls die Anzahl der Empfangsvorrichtungen kleiner oder gleich der Anzahl der Empfangskanäle ist, kann vorteilhafterweise jede Empfangsvorrichtung ständig mit einem Empfangskanal gekoppelt werden.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird auch eine Steuereinrichtung für eine Magnetresonanzanlage zur Positionsbestimmung in zumindest einer Raumrichtung von Empfangsvorrichtungen bereitgestellt. Diese Empfangsvorrichtungen bewegen sich dabei derart bezüglich eines Magnetresonanztomographen, dass eine relative Position der Empfangsvorrichtungen zuein ander bzw. ein Abstand zwischen zwei Empfangsvorrichtungen konstant bleibt. Die Steuereinrichtung umfasst dabei einen oder mehrere Empfangskanäle und eine Auswertevorrichtung. Um eine Positionsmessung bezüglich einer der Empfangsvorrichtungen durchzuführen setzt die Steuereinrichtung dazu einen ihrer Empfangskanäle ein. Die Steuereinrichtung ist nun derart ausgestaltet, dass sie, falls die Anzahl der Empfangsvorrichtungen die Anzahl der Empfangskanäle übersteigt, in einem ersten Schritt mit einem ihrer Empfangskanäle für eine der Empfangsvorrichtungen eine Positionsmessung durchführt und in einem zweiten Schritt mit demselben Empfangskanal für eine andere der Empfangsvorrichtungen eine Positionsmessung durchführt. Anschließend wird die Position der jeweiligen Empfangsvorrichtung durch die Auswertevorrichtung bestimmt.
Die Vorteile der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung entsprechen dabei den Vorteilen des erfindungsgemäßen Verfahrens, weshalb sie hier nicht wiederholt werden.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird auch eine Magnetresonanzanlage bereitgestellt, welche die vorab beschriebene Steuereinrichtung umfasst.
Darüber hinaus beschreibt die vorliegende Erfindung ein Computerprogrammprodukt, insbesondere eine Software, welche man in einen Speicher einer programmierbaren Steuerung einer Magnetresonanzanlage laden kann. Mit Programmmitteln und diesem Computerprogrammprodukt können alle vorab beschriebenen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgeführt werden, wenn das Computerprogrammprodukt in der Steuereinrichtung läuft.
Schließlich offenbart die vorliegende Erfindung einen elektronisch lesbaren Datenträger, z. B. eine DVD, auf welchem elektronisch lesbare Steuerinformationen, insbesondere Software, gespeichert ist. Wenn diese Steuerinformationen von dem Datenträger gelesen und in eine Steuerung einer Magnetresonanzanlage gespeichert werden, können alle erfindungsgemäßen Ausführungsformen des vorab beschriebenen Verfahrens durchgeführt werden.
Die vorliegende Erfindung eignet sich vorzugsweise für einen Einsatz bei Magnetresonanzanlagen, um die Position von Empfangsvorrichtungen, insbesondere Lokalspulen, zu bestimmen. Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung aber nicht auf diesen bevorzugten Anwendungsbereich beschränkt, sondern sie kann überall dort eingesetzt werden, wo ein Strom derart in eine zu lokalisierende Empfangsvorrichtung induziert wird, dass Auswirkungen dieses Stroms erfasst werden können.
Das erfindungsgemäße Prinzip kann auf alle Positionsmessverfahren angewendet werden, bei welchen zur Positionsermittlung von mindestens zwei Vorrichtungen eine Einrichtung während einer Positionsmessung mit nur einer jeweils zu messenden Vorrichtung verbunden werden muss.
Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsformen mit Bezug auf die Zeichnung erläutert.
1 ist eine schematische perspektivische Darstellung einer Magnet resonanzanlage.
2 ist eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Magnetresonanzanlage.
3 ist eine perspektivische schematische Darstellung eines auf einem Liegenbrett gelagerten Patienten mit mehreren Lokalspulen und Lokalspulen-Arrays.
4 ist eine Darstellung eines erfindungsgemäß ermittelten Signalprofils einer an einer bestimmten Position auf dem Liegenbrett befindlichen Lokalspule.
5 zeigt zwei Messkurven für zwei an derselben z-Position nebeneinander befindliche Lokalspulen.
In 6 ist dargestellt, wie ein Liegenbrett mit einem darauf gelagerten Patienten mit mehreren Lokalspulen durch einen Magnetresonanztomographen gefahren wird.
In 1 ist zur Übersicht eine Magnetresonanzanlage 5 dargestellt, wobei ein Patient O, welcher auf einem Liegenbrett 2 liegt, eingeschoben wird.
2 zeigt ein Ausführungsbeispiel für die Magnetresonanzanlage 5, in welcher eine automatische Ermittlung der Position von zwei Lokalspulen 1, 21 gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren möglich ist. Kernstück dieser Magnetresonanzanlage 5 ist ein Tomograph 3, in welchem ein Patient O auf einem Liegenbrett 2 in einem ringförmigen Grundfeldmagneten (nicht dargestellt), welcher einen Messraum 4 umschließt, positioniert ist.
Das Liegenbrett 2 ist in Längsrichtung, d. h. entlang der Längsachse des Tomographen 3, verschiebbar. Diese Richtung wird in einem ebenfalls dargestellten Raumkoordinatensystem als z-Richtung bezeichnet. Innerhalb des Grundfeldmagneten befindet sich im Tomographen 3 eine Ganzkörperspule (nicht dargestellt), mit welcher Hochfrequenzpulse ausgesendet und empfangen werden können. Außerdem weist der Tomograph 3 in üblicherweise Gradientenspulen (nicht dargestellt) auf, um in jeder der Raumrichtungen x, y, z einen Magnetfeldgradienten anlegen zu können.
Angesteuert wird der Tomograph 3 von einer Steuereinrichtung 6, welche hier getrennt von dem Tomographen 3 dargestellt ist. An die Steuereinrichtung 6 ist ein Terminal 7 angeschlossen, welches einen Bildschirm 8, eine Tastatur 9 und eine Maus 10 aufweist. Das Terminal 7 dient insbesondere als Benutzerschnittstellen, über welche eine Bedienperson die Steuereinrichtung 6 und damit den Tomographen 3 bedient. So wohl die Steuereinrichtung 6 als auch das Terminal 7 sind Bestandteil der Magnetresonanzanlage 5.
Darüber hinaus ist in 2 eine DVD 14 dargestellt, auf welcher eine Software abgespeichert ist, mit der das erfindungsgemäße Verfahren ausgeführt werden kann, wenn die Software in die Steuereinrichtung 6 geladen worden ist.
Die Magnetresonanzanlage 5 kann des Weiteren auch alle weiteren üblichen Komponenten bzw. Merkmale aufweisen, wie z. B. Schnittstellen zum Anschluss eines Kommunikationsnetzes, beispielsweise eines Bildinformationssystems, oder Ähnliches. Alle diese Komponenten sind jedoch der besseren Übersichtlichkeit wegen in der 2 nicht dargestellt.
Über das Terminal 7 kann eine Bedienperson mit der Steuereinrichtung 6 kommunizieren und so für eine Durchführung von gewünschten Messungen sorgen, indem beispielsweise der Tomograph 3 von der Steuereinrichtung 6 derart angesteuert wird, dass die erforderlichen Hochfrequenzpulssequenzen durch die Antenne ausgesendet werden und die Gradientenspulen in geeigneter Weise geschaltet werden. Über die Steuereinrichtung 6 werden auch vom Tomographen 3 kommende Bild-Rohdaten akquiriert und in einer Signalauswerteeinheit (nicht dargestellt), bei welcher es sich z. B. um ein Modul der Steuereinrichtung 6 handeln kann, in entsprechende Bilder umgesetzt. Diese Bilder werden dann beispielsweise auf dem Bildschirm 8 dargestellt und/oder in einem Speicher hinterlegt bzw. über ein Netzwerk versandt.
Die Steuereinrichtung 6 bestimmt vollautomatisch eine Position z₁ der Lokalspule 1, indem sie diese Position z₁ in z-Richtung mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens bestimmt. Die ermittelte Position z₁ kann sich auf eine Position z_L eines Fixpunkts am Liegenbrett 2 beziehen, welcher auf einem kopfseitigen Stirnende des Liegenbretts 2 angeordnet ist. Dieser Fixpunkt kann somit einen Ursprung für ein Ziegenbrett-Koordinatensystem bilden, welches sich bei einer Bewe gung des Liegenbretts 2 mitbewegt. Die Position z₁ der Lokalspule 1 in diesem Liegenbrett-Koordinatensystem kann dann als Distanz d_L1 zu diesem Fixpunkt bestimmt werden.
Das Liegenbrett 2 ist mittels der Steuereinrichtung 6 motorisch innerhalb des Tomographen 3 in der z-Richtung verfahrbar. Die Steuereinrichtung 6 weist eine Ansteuereinheit 11 an, welche automatisch das Liegenbrett 2 durch den Tomographen 3 fährt bzw. verschiedene Positionen innerhalb des Tomographen 3 anfährt. Darüber hinaus sorgt die Steuereinrichtung 6 dafür, dass ein definierter Magnetfeldgradient G_z in der z-Richtung anliegt und gleichzeitig von der Ganzkörperspule ein Hochfrequenzsignal, welches im Wesentlichen der Magnetresonanzfrequenz entspricht, ausgesendet wird.
Mit Hilfe eines Empfangskanals 12 bzw. einer Messeinrichtung der Steuereinrichtung 6 wird dann ein Empfangs-Signalprofil SP₁ in der z-Richtung, d. h. in der Richtung des Magnetfeldgradienten G_z, abwechselnd mit der Lokalspule 1 und der Lokalspule 21 gemessen und aufgezeichnet. Ein solches Signalprofil wird für mehrere Positionen des Liegenbretts 2 innerhalb des Tomographen 3 für die Lokalspule 1 und für die Lokalspule 21 aufgezeichnet. Dabei wird das Liegenbrett 2 kontinuierlich verfahren, wobei an einer Vielzahl von nah aneinanderliegenden Punkten abwechselnd jeweils ein Signalprofil für die Lokalspule 1 und für die Lokalspule 21 aufgenommen wird.
Diese Vorgehensweise soll im Folgenden im Detail erläutert werden.
3 zeigt einen Patienten O auf dem Liegenbrett 2, wobei sowohl unter dem Patienten O als auch auf dem Patienten mehrere Lokalspulen 1, 1' oder Lokalspulen-Arrays A₁, A₂, A₃, A₄, A₅, A₆, A₇ angeordnet sind. Ein solches Lokalspulen-Array besteht in der Regel aus mehreren einzelnen Lokalspulen. In dem dargestellten Fall liegt unterhalb des Patienten O vom Wir belsäulen- bis zum Kniebereich ein großes Lokalspulen-Array A₇ mit acht einzelnen Lokalspulen.
Im Folgenden sollen nun die Positionen der beiden sich auf den Knien des Patienten O befindlichen Lokalspulen 1, 1' innerhalb des Lokalspulen-Arrays A₁ ermittelt werden. Hierbei geht es zunächst darum, die Position z₁ in der z-Richtung relativ zur Position Z_L des kopfseitigen Endes des Liegenbretts 2, d. h. relativ zum Ursprung des Liegenbrett-Koordinatensystems, zu bestimmen. Natürlich ist die Wahl dieses Ursprungs Z_L am kopfseitigen Ende des Liegenbretts 2 willkürlich, und es ist grundsätzlich möglich, die Position der beiden Lokalspulen 1, 1' in jedem anderen beliebigen Ziegenbrett-Koordinatensystem, beispielsweise mit einem Ursprung am fußseitigen Ende oder in der Mitte des Liegenbretts 2, zu bestimmen.
Da bei jeder Position des Liegenbretts 2 relativ zu dem Tomographen 3 sowohl die Koordinaten des Liegenbretts 2 als auch die Koordinaten des Tomographen 3 bekannt sind, lässt sich die relative Position z₁ der Lokalspulen 1, 1' auf dem Liegenbrett 2 ohne weiteres auch in eine Position der Lokalspulen 1, 1' relativ zu einem Fixpunkt des Tomographen, beispielsweise zu einer Position Z eines Zentrums des Tomographen bestimmen. Dies ist aus 2 ohne weiteres einfach ersichtlich. Die Position Z_L des kopfseitigen Endes des Liegenbretts 2 relativ zu dem Zentrum des Tomographen 3, d. h. die Distanz d_CL, ist bekannt. Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Position z₁ der Lokalspule 1 (und der Lokalspule 1') relativ zu dem Kopfende des Liegenbretts 2, d. h. die Distanz d_L1 der Lokalspule 1, 1' zu dem Kopfende, bestimmt. Durch die Differenz (d_L1 – d_CL) dieser beiden Distanzen d_L1, d_CL ergibt sich automatisch die Distanz d_Cl zwischen der Lokalspule 1 und dem Zentrum des Tomographen 3, welche letztlich der Position der Lokalspule 1, 1' relativ zum Zentrum des Tomographen 3 entspricht.
4 stellt ein Signalprofil SP₁ dar, welches von der Lokalspule 1 aufgezeichnet wurde. Dabei ist eine Signalintensität I_S über der z-Position relativ zum Zentrum des Tomographen 3 aufgetragen. Bei der Messung dieses Signalprofils SP₁ befand sich das Liegenbrett 2 in einer Position, in welcher sich die Lokalspule 1 in etwa in der Mitte, d. h. im Zentrum, des Tomographen 3 befand. Die "verbeulte" Form des Signalprofils SP₁ ergibt sich dadurch, dass die Lokalspule 1 auf einem Patienten O liegt und sich somit über einem anatomischen Bereich mit wechselnder Lastsituation befindet.
Aus dem in 4 dargestellten Signalprofil SP₁ lässt sich relativ einfach ein Maximum M₁ ermitteln, über welches schließlich die Position der Lokalspule 1 bestimmt werden kann. Um aber die Bestimmung der Position nicht nur von einer Positionsmessung abhängig zu machen, werden mehrere Positionsmessungen für jede Lokalspule 1, 1' durchgeführt. Die Signalprofile solcher Messungen (nicht dargestellt) ähneln dem Signalprofil SP₁, solange sich die Lokalspule deutlich innerhalb des Tomographen 3 befindet, mit der Ausnahme, dass das Signalprofil entsprechend der relativen Position der gemessenen Lokalspule verschoben ist. Dabei ist zu berücksichtigen, dass sich das Signalprofil umso stärker ändert, je mehr sich die entsprechende Lokalspule 1, 1' dem Rand des Tomographen 3 nähert bzw. je mehr sich die Lokalspule 1, 1' aus dem Tomographen 3 heraus bewegt. Es ist jedoch äußerst schwierig, eine Grenze zu ziehen, ab welcher ein gemessenes Signalprofil SP₁ noch akzeptabel ist, d. h. eine sinnvolle Positionsbestimmung liefert, und ab welcher nicht mehr.
Eine mögliche Lösung dieses Problems besteht darin, das Liegenbrett 2 derart durch den Tomographen 3 zu verfahren, dass jede Lokalspulen 1, 1' den Tomographen 3 vollständig durchquert oder zumindest ausreichend weit in den Tomographen 3 gelangt, wobei während dieser Fahrt des Liegenbretts 2 für jede Lokalspule 1, 1' mehrere Positionsmessungen durchgeführt werden. Häufig kann das Liegenbrett 2 den Tomographen 3 nicht vollständig durchqueren, sondern ist derart ausgestaltet, dass beispielsweise der Fußbereich des Liegenbretts 2 nur bis zur Mitte des Tomographen 3 bewegt werden kann. Vorteilhafterweise wird dafür gesorgt, dass auch für Lokalspulen, welche sich im Fußbereich des Liegenbretts 2 befinden, bei der einmaligen Fahrt des Liegenbretts 2 ausreichend viele Positionsmessungen durchgeführt werden, um damit eine ausreichend genaue Positionsbestimmung für diese Lokalspulen durchführen zu können.
Wenn diese Positionsmessungen grafisch aufgetragen werden, wobei auf einer x-Achse ein Abstand von einem Fixpunkt des Liegenbretts 2 zu einem Fixpunkt des Tomographen 3, beispielsweise die oben beschriebene Distanz d_CL, und auf einer y-Achse die aus dem jeweils gemessenen Signalprofil abgeleitete z-Position (des Maximums von I_S) der gemessenen Lokalspule aufgetragen wird, zeigt sich eine markante gerade Strecke über demjenigen Bereich, in welchem die aufgezeichneten Signalprofile eine sinnvolle Positionsbestimmung erlauben. Greift man nun in der Mitte dieses Bereiches bzw. in der Mitte dieser Strecke eine Positionsmessung heraus, so ist sichergestellt, dass eine aus dieser Positionsmessung abgeleitete z-Position die echte z-Position der entsprechenden Lokalspule sehr genau wiedergibt.
In 5 ist nun dargestellt, wie mit nur einem Empfangskanal 12 die Positionen von zwei Lokalspulen 1, 1' bei nur einer Fahrt des Liegenbretts 2 durch den Tomographen 3 ermittelt werden. Dabei wurde das Liegenbrett 2 während der Messung in Richtung des Kopfes verfahren. Auf der x-Achse ist in 5 die Position des Liegenbretts 2 aufgetragen, an welcher die entsprechende Positionsmessung vorgenommen wurde, d. h. hier die Position Z_L des Kopfendes des Liegenbretts 2 relativ zum Zentrum des Tomographen 3 bzw. die Distanz d_CL. Auf der y-Achse ist die aus jeder Positionsmessung ermittelte z-Position der Lokalspule 1 bzw. Lokalspule 1 aufgetragen. Dabei wird der Positionswert Z_L in diesem Beispiel relativ zur ersten Messung dieses Experiments auf der x-Achse aufgetragen. Daraus ergibt sich ein Wertebereich von 0 bis knapp 800 mm. Würde das Liegenbrett 2 über seine gesamte Länge durchgefahren, so würde sich ein Maß von etwa 2000 mm ergeben. Da die Position des Liegenbretts 2 aber bei jeder Messung ohnehin bekannt ist, lassen sich die relativen Positionen ohne weiteres ineinander umrechnen.
Bei dem Experiment, welches zu den in 5 dargestellten Ergebnissen führte, wurde jede 20 mm eine Positionsmessung durchgeführt. Dabei wurde abwechselnd eine Positionsmessung bezüglich der Lokalspule 1 und eine Positionsmessungen bezüglich der Lokalspule 1' durchgeführt. Mit anderen Worten wurde bei der ersten (dritten, fünften, usw.) Messung der Empfangskanal 12 mit der linken Lokalspule 1' und bei der zweiten (vierten, sechsten, usw.) Messung mit der rechten Lokalspule 1 verbunden. Der bei jeder Messung gemessene Schwerpunkt bzw. die Position Z_M des Schwerpunktes des Signalprofils I_S der linken Lokalspule 1 oder der rechten Lokalspule 1 ist dann auf der y-Achse entsprechend der bei der Messung vorhandenen Distanz d_CL aufgetragen.
Gerade in einem Bereich von ungefähr 100 mm bis 600 mm zeigt die in 5 dargestellte Messkurve einen geraden Bereich einer konstanten Steigung, welche hier wegen der gleichen Einheiten auf der x-Achse und y-Achse annähernd bei –1 liegt. In diesem Bereich, insbesondere in der Mitte dieses Bereiches, kann zuverlässig auf die Position der Lokalspulen 1, 1' geschlossen werden. Da dieser gerade Bereich deutlich über 10 Messpunkte sowohl für die linke Lokalspule 1' als auch für die rechte Lokalspule 1 aufweist, kann die Position sowohl der linken Lokalspule 1' als auch der rechten Lokalspule 1 äußerst genau bestimmt werden, auch wenn für jede Lokalspule 1, 1' nur bei jedem zweiten Vorschub um 20 mm eine Positionsmessung durchgeführt wird, da der Empfangskanal 12 abwechselnd für die linke Lokalspule 1' und für die rechte Lokalspule 1 verwendet wird.
In 6 ist ein weiteres Beispiel zur Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Bei der in 6 darge stellten Ausführungsform werden die Positionen von sechs Lokalspulen 21, 21' mit drei Empfangskanälen 12 bestimmt, indem die Lokalspulen 21, 21' einmal durch den Tomographen 3 gefahren werden. Dabei werden die sechs Lokalspulen 21, 21' in zwei Gruppen geteilt, nämlich die ersten drei Lokalspulen 21 von der Kopfseite des Patienten O, auf welchem die Lokalspulen 21, 21' aufliegen, her gesehen in eine erste Gruppe und die zweiten drei Lokalspulen 21' in eine zweite Gruppe. Nun werden abwechselnd die Lokalspulen 21 der ersten Gruppe und die Lokalspulen 21' der zweiten Gruppe mit den drei Empfangskanälen 12 verbunden, um jeweils eine Positionsmessung pro verbundener Lokalspule 21, 21' durchzuführen. In 6a sind die drei Lokalspulen 21 der ersten Gruppe mit den drei Empfangskanälen 12 verbunden und es wird für die drei Lokalspulen 21 der ersten Gruppe jeweils eine Positionsmessungen durchgeführt. In 6b sind die drei Lokalspulen 21' der zweiten Gruppe mit den drei Empfangskanälen 12 verbunden und es wird jeweils eine Positionsmessung pro Lokalspule 21' durchgeführt, nachdem das Liegenbrett 2 und damit die Lokalspulen 21, 21' um eine Strecke s vorgefahren worden sind. Es sei darauf hingewiesen, dass in 6 jeweils diejenigen Lokalspulen 21, 21' schwarz markiert bzw. eingefärbt sind, für welche eine Positionsmessung durchgeführt wird, welche also mit den drei Empfangskanälen 12 verbunden sind. In 6c ist das Liegenbrett 2 und damit die Lokalspulen 21, 21' um eine weitere Strecke s vorgefahren und die Lokalspulen 21 der ersten Gruppe sind wieder mit den Empfangskanälen 12 verbunden worden, so dass für die Lokalspulen 21 eine Positionsmessung durchgeführt wird. In 6d ist das Liegenbrett 2 wiederum um eine weitere Strecke s vorgefahren worden und die Lokalspulen 21' der zweiten Gruppe sind mit den drei Empfangskanälen 12 verbunden, so dass für diese Lokalspulen 21' eine Positionsmessung durchgeführt wird.
Es sei angemerkt, dass das erfindungsgemäße Verfahren in 6 aus Darstellungsgründen beispielhaft nur mit insgesamt vier Messpositionen dargestellt wird, so dass pro Lokalspule 21, 21' nur jeweils zwei Positionsmessungen durchgeführt werden.
Natürlich werden in der Realität weitaus mehr Positionsmessungen insgesamt und pro Lokalspule 21, 21' durchgeführt, wie es beispielsweise in 5 dargestellt ist.
Der erfinderische Schritt liegt bei der vorliegenden Erfindung in der Verringerung der einzelnen Positionsmessungen pro Lokalspulen 1, 1', 21, 21' bei einer Tischverfahrung, wodurch eine Verzahnung von mehreren Positionsmessungen oder Magnetresonanzteilaufnahmen zur Spulenpositionsbestimmung für verschiedene Teilmengen von Lokalspulen möglich wird.
Ein wichtiger Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt darin, dass nur durch eine einzige Tischverfahrung alle Lokalspulen 1, 1', 21, 21' detektiert werden können, auch wenn weniger Empfangskanäle 12 als zu suchende Lokalspulen zur Verfügung stehen. Dadurch ergibt sich – aufgrund der nur notwendigen einzigen Tischverfahren – zum einen eine Zeitersparnis, beispielsweise gegenüber Verfahren, welche mit mehreren Tischverfahrungen arbeiten, und zum anderen eine geringere globale Systemkomplexität, da bereits bekannte Messverfahren erfindungsgemäß verzahnt verwendet werden.

Claims

Verfahren zur automatischen Positionsbestimmung in zumindest einer Raumrichtung (z) von mindestens zwei Empfangsvorrichtungen (1, 1', 21, 21'), welche sich derart bezüglich eines Magnetresonanztomographen (3) bewegen, dass eine relative Position der Empfangsvorrichtungen (1, 1', 21, 21') zueinander im Wesentlichen konstant bleibt, wobei das Verfahren mit mindestens einem Empfangskanal (12) arbeitet, und wobei bei einer Positionsmessung bezüglich einer der Empfangsvorrichtungen (1, 1', 21, 21') jeweils ein Empfangskanal (12) benötigt wird, dadurch gekennzeichnet, dass, falls mehr Empfangsvorrichtungen (1, 1', 21, 21') als Empfangskanäle (12) vorhanden sind, in einem ersten Schritt mit einem Empfangskanal (12) eine Positionsmessung für eine der Empfangsvorrichtungen (1; 21) und in einem zweiten Schritt mit demselben Empfangskanal (12) eine Positionsmessung für eine andere der Empfangsvorrichtungen (1'; 21') durchgeführt wird, und dass ausgehend von diesen Positionsmessungen die Position der jeweiligen Empfangsvorrichtungen (1, 1', 21, 21') bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Schritt der dem ersten Schritt direkt nachfolgende Schritt ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Empfangsvorrichtungen (1, 1', 21, 21') in einer ersten Anzahl von n vorhanden sind, dass der mindestens eine Empfangskanal (12) in einer Anzahl von m vorhanden ist, dass mit dem mindestens einen Empfangskanal (12) Positionsmessungen für eine erste Menge von m Empfangsvorrichtungen (1; 21) und Positionsmessungen für eine zweite Menge von m Empfangsvorrichtungen (1'; 21') durchgeführt wird, wobei die erste Menge ungleich der zweiten Menge gewählt wird, und dass ausgehend von diesen Positionsmessungen die Position der jeweiligen Empfangsvorrichtungen (1, 1', 21, 21') bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem mindestens einen Empfangskanal (12) nacheinander Positionsmessungen für eine dritte Anzahl k von Mengen von jeweils m Empfangsvorrichtungen (1, 1', 21, 21') durchgeführt werden, so dass, wenn k = l·ceil(n/m) gilt, wobei l eine natürliche Zahl ist, für jede Empfangsvorrichtung (1, 1', 21, 21') mindestens l Positionsmessungen durchgeführt worden sind, und dass ausgehend von diesen mindestens l Positionsmessungen für jede Empfangsvorrichtung (1, 1', 21, 21') die Position bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Empfangsvorrichtungen (1, 1', 21, 21') alle gleichmäßig in einer selben Richtung (z) bewegen, dass jeweils zu einem Zeitpunkt, nachdem die Empfangsvorrichtungen (1, 1', 21, 21') eine weitere vorbestimmte Strecke (s) zurückgelegt haben, eine Positionsmessung für m der Empfangsvorrichtungen (1, 1', 21, 21') mit dem mindestens einen Empfangskanal (12) durchgeführt wird, dass zu jedem Zeitpunkt für jeweils andere der Empfangsvorrichtungen (1', 1, 21', 21) eine Positionsmessung durchgeführt wird, so dass nach einer dritten Anzahl k von Zeitpunkten mindestens eine vierte Anzahl l von Positionsmessungen für jede Empfangsvorrichtung (1, 1', 21, 21') durchgeführt worden ist, und dass l = floor(k·m/n) ist.
Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die vierte Anzahl l größer als 2 ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3–6, dadurch gekennzeichnet, dass die Empfangsvorrichtungen (1, 1', 21, 21') in f Gruppen von jeweils höchstens m Empfangsvorrichtungen (1, 21; 1', 21') aufgeteilt werden, dass f = ceil(m/n) ist, und dass mindestens einmal für jede der Gruppen für die in der jeweiligen Gruppe befindlichen Empfangsvorrichtungen (1, 21; 1', 21') eine Positionsmessung durchgeführt wird, indem jede Empfangsvorrichtung (1, 21; 1', 21') in der jeweiligen Gruppe mit jeweils einem Empfangskanal (12) gekoppelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3–7, dadurch gekennzeichnet, dass zu einem Zeitpunkt jeweils m Positionsmessungen gleichzeitig durchgeführt werden.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass nach jeweils ceil(n/m) Zeitpunkten für jede Empfangsvorrichtung (1, 1', 21, 21') mindestens eine Positionsmessung durchgeführt worden ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3–9, dadurch gekennzeichnet, dass die Empfangsvorrichtungen (1, 1', 21, 21') an einem Liegenbrett (2) angeordnet werden, dass das Liegenbrett gleichmäßig in der Raumrichtung (z) bewegt wird, dass jeweils zu einem Zeitpunkt, nachdem das Liegenbrett (2) eine weitere vorbestimmte Strecke (s) zurückgelegt hat, mit den Empfangskanälen eine Positionsmessung für m Empfangsvorrichtungen (1, 1', 21, 21') durchgeführt wird, dass zu jedem Zeitpunkt für im Vergleich zu einem direkt vorherigen Zeitpunkt andere Empfangsvorrichtungen (1, 1', 21, 21') eine Positionsmessung durchgeführt wird, und dass nach genau einer Verschiebung des Liegenbretts (2), ausgehend von den während dieser Verschiebung durchgeführten Positionsmessungen für jede Empfangsvorrichtung (1, 1', 21, 21') die Position der jeweiligen Empfangsvorrichtung bestimmt wird.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei jeder Positionsmessung bei einem in einer Raumrichtung angelegten Magnetfeldgradienten (G_z) ein Hochfrequenzsignal ausgesandt wird und mittels einer der Empfangsvorrichtungen (1, 1', 21, 21'), für welche die Positionsmessung durchgeführt wird, ein Signalprofil (SP₁) entlang des Magnetfeldgradienten (G_z) mit einem der mindestens einen Empfangskanäle (12) gemessen wird, und dass auf Basis von mehreren für die Empfangsvorrichtung (1, 1', 21, 21') gemessenen Signalprofilen (SP₁) die Position der Empfangsvorrichtung (1, 1', 21, 21') ermittelt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Empfangsvorrichtungen eine Lokalspule (1, 1', 21, 21') ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass, falls nicht mehr Empfangsvorrichtungen (1, 1', 21, 21') als Empfangskanäle (12) vorhanden sind, jede Empfangsvorrichtung (1, 1', 21, 21') mit einem eigenen Empfangskanal gekoppelt wird.
Steuereinrichtung für eine Magnetresonanzanlage (5) zur Positionsbestimmung in zumindest einer Raumrichtung (z) von mindestens zwei Empfangsvorrichtungen (1, 1', 21, 21'), welche sich derart bezüglich eines Magnetresonanztomographen (3) der Magnetresonanzanlage (5) bewegen, dass eine relative Position der Empfangsvorrichtungen (1, 1', 21, 21') zueinander konstant bleibt, wobei die Steuereinrichtung (6) mindestens einen Empfangskanal (12) und eine Auswertevorrichtung (13) umfasst, wobei die Steuereinrichtung (6) derart ausgestaltet ist, dass die Steuereinrichtung (6) bei einer Positionsmessung bezüglich einer der Empfangsvorrichtungen (1, 1', 21, 21') einen Empfangskanal (12) einsetzt, dadurch gekennzeichnet, dass, falls es mehr Empfangsvorrichtungen (1, 1', 21, 21') als Empfangskanäle (12) gibt, die Steuereinrichtung (6) derart ausgestaltet ist, dass die Steuereinrichtung (6) in einem ersten Schritt mit einem Empfangskanal (12) für eine der Empfangsvorrichtungen (1, 21) eine Positionsmessung durchführt und in einem zweiten Schritt mit demselben Empfangskanal (12) für eine andere der Empfangsvorrichtungen (1', 21') eine Positionsmessung durchführt, und dass die Auswertevorrichtung (13) ausgehend von den Positionsmessungen die Position der jeweiligen Empfangsvorrichtung (1, 1', 21, 21') bestimmt.
Steuereinrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (6) derart ausgestaltet ist, dass die Steuereinrichtung (6) den zweiten Schritt unmittelbar nach dem ersten Schritt ausführt.
Steuereinrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Empfangsvorrichtungen (1, 1', 21, 21') in einer ersten Anzahl n von vorhanden sind, dass der mindestens eine Empfangskanal (12) in einer Anzahl von m vorhanden ist, dass die Steuereinrichtung (6) derart ausgestaltet ist, dass die Steuereinrichtung (6) für eine erste Menge von m Empfangsvorrichtungen (1, 21) mit dem mindestens einen Empfangskanal (12) eine Positionsmessung durchführt und für eine zweite Menge von m Empfangsvorrichtungen (1', 21') mit dem mindestens einen Empfangskanal (12) eine Positionsmessung durchführt, wobei die Steuereinrichtung (6) die erste Menge ungleich der zweiten Menge wählt, und dass die Auswertevorrichtung (13) ausgehend von den Positionsmessungen die Position der jeweiligen Empfangsvorrichtung (1, 1', 21, 21') bestimmt.
Steuereinrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (6) derart ausgestaltet ist, dass die Steuereinrichtung (6) mit den Empfangskanälen (12) nacheinander Positionsmessungen für eine dritte Anzahl k von Mengen von jeweils m Empfangsvorrichtungen (1, 1', 21, 21') durchführt, so dass, wenn k = l·ceil(n/m) gilt, wobei l eine natürliche Zahl ist, für jede Empfangsvorrichtung (1, 1', 21, 21') mindestens l Positionsmessungen durchgeführt worden sind, und dass die Auswertevorrichtung (13) ausgehend von diesen mindestens l Positionsmessungen für jede Empfangsvorrichtung (1, 1', 21, 21') die Position bestimmt.
Steuereinrichtung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (6) eine Ansteuereinheit (11) umfasst, dass die Steuereinrichtung (6) derart ausgestaltet ist, dass die Steuereinrichtung (6) die Ansteuereinheit (11) derart ansteuert, dass die Ansteuereinheit (11) die Empfangsvorrichtungen (1, 1', 21, 21') alle gleichmäßig in einer selben Richtung (z) bewegt, dass jeweils zu einem Zeitpunkt, nachdem die Empfangsvorrichtungen (1, 1', 21, 21') eine weitere vorbestimmte Strecke (s) zurückgelegt haben, die Steuereinrichtung (6) für m der Empfangsvorrichtungen (1, 1', 21, 21') mit den Empfangskanälen (12) eine Positionsmessung durchführt, dass die Steuereinrichtung (6) zu jedem Zeitpunkt für jeweils andere der Empfangsvorrichtungen (1', 1, 21', 21) eine Posi tionsmessung durchführt, so dass nach einer dritten Anzahl k von Zeitpunkten mindestens eine vierte Anzahl l von Positionsmessungen für jede Empfangsvorrichtung (1, 1', 21, 21') durchgeführt worden ist, und dass l = floor(k·m/n) ist.
Steuereinrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die vierte Anzahl l größer als 2 ist.
Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 16–19, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (6) die Empfangsvorrichtungen (1, 1', 21, 21') in f Gruppen von jeweils höchstens m Empfangsvorrichtungen (1, 21; 1', 21') aufteilt, dass f = ceil(n/m) ist, und dass die Steuereinrichtung mindestens einmal für jede der Mengen für die in der jeweiligen Gruppe befindlichen Empfangsvorrichtungen (1, 21; 1', 21') eine Positionsmessung durchführt, indem die Steuereinrichtung (6) jede Empfangsvorrichtung (1, 21; 1', 21') in der jeweiligen Menge mit jeweils einem Empfangskanal (12) koppelt.
Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 16–20, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (6) derart ausgestaltet ist, dass die Steuereinrichtung (6) zu einem Zeitpunkt gleichzeitig m Positionsmessungen durchführt.
Steuereinrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (6) derart ausgestaltet ist, dass die Steuereinrichtung (6) nach jeweils ceil(n/m) Zeitpunkten für jede Empfangsvorrichtung (1, 1', 21, 21') mindestens eine Positionsmessung durchgeführt hat.
Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 16–22, dadurch gekennzeichnet, dass die Empfangsvorrichtungen (1, 1', 21, 21') an einem Liegenbrett (2) angeordnet sind, dass die Steuereinrichtung (6) eine Ansteuereinheit (11) umfasst, dass die Steuereinrichtung (6) derart ausgestaltet ist, dass die Steuereinrichtung (6) die Ansteuereinheit (11) derart ansteuert, dass die Ansteuereinheit (11) das Liegenbrett (2) gleichmäßig in der Raumrichtung (z) bewegt, dass die Steuereinrichtung (6) jeweils zu einem Zeitpunkt, nachdem das Liegenbrett (2) eine weitere vorbestimmte Strecke (s) zurückgelegt hat, mit dem mindestens einen Empfangskanal eine Positionsmessung für m Empfangsvorrichtungen (1, 1', 21, 21') durchführt, dass zu jedem Zeitpunkt die Steuereinrichtung (6) für im Vergleich zu einem direkt vorherigen Zeitpunkt andere Empfangsvorrichtungen (1, 1', 21, 21') eine Positionsmessung durchgeführt wird, und dass die Auswertevorrichtung (13) nach genau einer Verschiebung des Liegenbretts (2), ausgehend von den während dieser Verschiebung durchgeführten Positionsmessungen für jede Empfangsvorrichtung (1, 1', 21, 21') die Position der jeweiligen Empfangsvorrichtung bestimmt.
Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 14–23, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (6) derart ausgestaltet ist, dass die Steuereinrichtung (6) den Magnetresonanztomographen (3) derart ansteuert, dass der Magnetresonanztomograph (3) bei jeder Positionsmessung bei einem in einer Raumrichtung angelegten Magnetfeldgradienten (G_z) ein Hochfrequenzsignal aussendet, dass einer des mindestens einen Empfangskanals (12) mittels einer Empfangsvorrichtung (1, 1', 21, 21'), für welche die Positionsmessung durchgeführt wird, ein Signalprofil (SP₁) entlang des Magnetfeldgradienten (G_Z) misst, und dass die Auswertevorrichtung (13) auf Basis von mehreren für die Empfangsvorrichtung (1, 1', 21, 21') gemessenen Sig nalprofilen (SP₁) die Position der Empfangsvorrichtung (1, 1', 21, 21') ermittelt.
Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 14–24, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Empfangsvorrichtungen eine Lokalspule (1, 1', 21, 21') ist.
Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 14–25, dadurch gekennzeichnet, dass, falls nicht mehr Empfangsvorrichtungen (1, 1', 21, 21') als Empfangskanäle (12) vorhanden sind, die Steuereinrichtung (6) jede Empfangsvorrichtung (1, 1', 21, 21') mit einem eigenen Empfangskanal koppelt.
Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 14–26, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (6) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1–13 ausgestaltet ist.
Magnetresonanzanlage mit einer Steuereinrichtung (6) nach einem der Ansprüche 14–27.
Computerprogrammprodukt, welches direkt in einen Speicher einer programmierbaren Steuereinrichtung (6) einer Magnetresonanzanlage (5) ladbar ist, mit Programm-Mitteln, um alle Schritte eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1–13 auszuführen, wenn das Programm in der Steuereinrichtung (6) der Magnetresonanzanlage (5) ausgeführt wird.
Elektronisch lesbarer Datenträger mit darauf gespeicherten elektronisch lesbaren Steuerinformationen, welche derart ausgestaltet sind, dass sie bei Verwendung des Datenträgers (14) in einer Steuereinrichtung (6) einer Magnetresonanzanlage (5) das Verfahren nach einem der Ansprüche 1–13 durchführen.