DE102007053429B4

DE102007053429B4 - Lokalspulenanordnung mit Magnetfeldsensor und Magnetresonanzanlage mit derartiger Lokalspulenanordnung

Info

Publication number: DE102007053429B4
Application number: DE102007053429A
Authority: DE
Inventors: Helmut Greim
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens Healthcare GmbH
Priority date: 2007-11-09
Filing date: 2007-11-09
Publication date: 2011-09-22
Anticipated expiration: 2027-11-10
Also published as: US7876097B2; DE102007053429A1; US20090128149A1

Abstract

Lokalspulenanordnung für Magnetresonanzanwendungen,
– wobei die Lokalspulenanordnung eine Tragstruktur (2) aufweist,
– wobei in die Tragstruktur (2) eine Antennenanordnung (4) und eine Sensoranordnung (10) eingebettet sind,
– wobei die Antennenanordnung (4) eine Anzahl von Magnetresonanzantennen (5) aufweist,
– wobei mittels jeder Magnetresonanzantenne (5) jeweils ein Magnetresonanzanregungssignal emittierbar und/oder ein Magnetresonanzsignal empfangbar ist,
– wobei die Sensoranordnung (10) eine Anzahl von Magnetfeldsensoren (11) und eine Auswertungsschaltung (12) aufweist,
– wobei die Magnetfeldsensoren (11) derart ausgebildet sind, dass im Betrieb der Lokalspulenanordnung (1) die Magnetfeldsensoren (11) erfassen, wie groß ein statisches Magnetfeld (B0) ist, dem die Lokalspulenanordnung (1) ausgesetzt ist, und ein entsprechendes Ausgangssignal (A1, A2) ausgeben,
– wobei die Auswertungsschaltung (12) mit den Magnetfeldsensoren (11) zum Entgegennehmen von deren Ausgangssignalen (A1, A2) verbunden ist,
– wobei die Auswertungsschaltung (12) derart ausgebildet ist, dass sie im Betrieb der Lokalspulenanordnung (1) ein logisches Anwesenheitssignal (A)...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lokalspulenanordnung für Magnetresonanzanwendungen, wobei die Lokalspulenanordnung eine Tragstruktur aufweist, in die eine Antennenanordnung eingebettet ist, welche eine Anzahl von Magnetresonanzantennen aufweist, wobei mittels jeder Magnetresonanzantenne jeweils ein Magnetresonanzanregungssignal emittierbar und/oder ein Magnetresonanzsignal empfangbar ist.
Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin eine Magnetresonanzanlage,

– wobei die Magnetresonanzanlage einen Grundmagneten aufweist, mittels dessen ein statisches Grundmagnetfeld generierbar ist, dessen Feldstärke innerhalb eines Untersuchungsbereichs der Magnetresonanzanlage örtlich homogen und größer als eine Mindestfeldstärke ist,
– wobei die Magnetresonanzanlage mindestens eine Lokalspulenanordnung der obenstehend beschriebenen Art aufweist, die in den Untersuchungsbereich einbringbar und aus ihm ausbringbar ist, und
– wobei die Magnetresonanzanlage eine Steuer- und/oder Auswertungseinrichtung aufweist, die zum Emittieren von Magnetresonanzanregungssignalen und/oder zum Empfangen von Magnetresonanzsignalen zumindest temporär mit der Antennenanordnung der Lokalspulenanordnung signaltechnisch verbindbar ist.

Lokalspulenanordnungen werden eingesetzt, um Magnetresonanzen nur lokal anzuregen und/oder um zuvor angeregte Magnetresonanzsignale zwar nur lokal, dort jedoch mit besserem Signal-Rausch-Verhältnis zu erfassen.
Für den Einsatz wird die Lokalspulenanordnung an einem Untersuchungsobjekt (oftmals ein Mensch) appliziert. Das Untersuchungsobjekt befindet sich hierbei in der Regel auf einer Patientenliege. Die Lokalspulenanordnung kann alternativ direkt an der Patientenliege oder am Untersuchungsobjekt befestigt sein. Nach dem Applizieren der Lokalspulenanordnung wird die Patientenliege (einschließlich des darauf befindlichen Untersuchungsobjekts und einschließlich der Lokalspulenanordnung) in den Untersuchungsbereich der Magnetresonanzanlage eingebracht, die gewünschte Untersuchung vorgenommen und sodann die Patientenliege wieder aus dem Untersuchungsbereich ausgebracht.
Die Magnetresonanzantennen der Lokalspulenanordnung müssen, wenn sie ein Magnetresonanzsignal emittieren sollen oder ein Magnetresonanzsignal empfangen sollen, bei der Larmorfrequenz der Magnetresonanzanlage resonant sein. Auf Grund des Umstands, dass der Verfahrbereich der Patientenliege in der Regel erheblich größer als die Länge des Untersuchungsbereichs der Magnetresonanzanlage ist, ist der Betrieb der Lokalspulenanordnung jedoch nur dann sinnvoll, wenn die Lokalspulenanordnung sich im Untersuchungsbereich befindet. Wenn die Lokalspulenanordnung sich außerhalb des Untersuchungsbereichs befindet, würden die Magnetresonanzantennen der Lokalspulenanordnung sogar störend wirken. Aus diesem Grund werden die Magnetresonanzantennen der Lokalspulenanordnung nur dann aktiviert, wenn die Lokalspulenanordnung sich im Untersuchungsbereich befindet. Anderenfalls werden sie deaktiviert. Das Aktivieren und Deaktivieren erfolgt hierbei durch entsprechendes Ansteuern von Verstimmschaltungen, die den Magnetresonanzantennen zugeordnet sind.
Ein weiteres Problem bei Lokalspulenanordnungen ist die Anzahl der benötigten Signalkanäle. Oftmals sind viele Lokalspulenanordnungen vorhanden, wobei zu jedem Zeitpunkt jedoch nur ein Teil der Lokalspulenanordnungen sich im Untersuchungsbereich befindet. Durch zeitrichtiges Verbinden der jeweiligen Magnetresonanzantennen mit der Steuer- und/oder Auswertungseinrichtung kann die Zahl der erforderlichen Übertragungskanäle deutlich reduziert werden.
Im Stand der Technik sind zum zeitrichtigen Abstimmen/Verstimmen und zum zeitrichtigen Verbinden mit der Steuer- und/oder Auswertungseinrichtung verschiedene Vorgehensweisen bekannt. Beispielsweise ist es bekannt, mit Hilfe der Magnetresonanz-Bildgebung die Positionen der Lokalspulenanordnungen zu bestimmen. In diesem Fall ist ein separater Justierungsschritt für die Positionserkennung notwendig. In einer aufwändigen Matrix werden nach dem Justieren die entsprechenden Lokalspulenanordnungen verschaltet und selektiert.
Aus der US 7 230 428 B1 ist eine Lokalspulenanordnung bekannt, die zwei Antennen aufweist, welchen einen Magnetfeldsensor aufweisen, der das die Antennen durchsetzende statische Magnetfeld erfasst.
Aus der DE 199 28 428 A1 ist eine Schaltmatrix bekannt, die zum selektiven signalmäßigen Verbinden einer Anzahl von Antennen mit Vorverstärkern dient, wobei die nicht verbundenen Antennen aktiv verstimmt werden können.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, Möglichkeiten zu schaffen, mittels derer auf einfache und zuverlässige Weise ein korrektes Aktivieren der Antennenanordnung der jeweiligen Lokalspulenanordnung möglich ist.
Die Aufgabe wird durch eine Lokalspule mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Magnetresonanzanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Lokalspule sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 2 bis 8, vorteilhafte Ausgestaltungen der Magnetresonanzanlage Gegenstand der abhängigen Ansprüche 10 bis 16.
Erfindungsgemäß ist in die Tragstruktur zusätzlich zur Antennenanordnung eine Sensoranordnung eingebettet. Die Sensoranordnung weist eine Anzahl von Magnetfeldsensoren und eine Auswertungsschaltung auf. Die Magnetfeldsensoren sind derart ausgebildet, dass sie im Betrieb der Lokalspulenanordnung erfassen, wie groß ein statisches Magnetfeld ist, dem die Lokalspulenanordnung ausgesetzt ist, und ein entsprechendes Ausgangssignal ausgeben. Die Auswertungsschaltung mit den Magnetfeldsensoren zum Entgegennehmen von deren Ausgangssignalen verbunden. Die Auswertungsschaltung ist derart ausgebildet, dass sie im Betrieb der Lokalspulenanordnung ein logisches Anwesenheitssignal ermittelt und ausgibt. Der Wert des logischen Anwesenheitssignals hängt hierbei davon ab, ob eine Feldstärke des von den Magnetfeldsensoren erfassten statischen Magnetfeldes größer als eine Mindestfeldstärke ist.
Hiermit korrespondierend ist die Lokalspulenanordnung der erfindungsgemäßen Magnetresonanzanlage wie obenstehend beschrieben ausgebildet. Ihre Antennenanordnung ist zumindest temporär mit der Steuer- und Auswertungseinrichtung der Magnetresonanzanlage signaltechnisch verbindbar. Die Mindestfeldstärke, auf deren Überschreiten die Auswertungsschaltung der Lokalspulenschaltung das statische Magnetfeld prüft, ist hierbei selbstverständlich mit der Mindestfeldstärke identisch, das innerhalb des Untersuchungsbereichs der Magnetresonanzanlage überschritten wird.
Vorzugsweise ist die Auswertungsschaltung derart ausgebildet, dass sie im Betrieb der Lokalspulenanordnung anhand des Ausgangssignals jedes Magnetfeldsensors jeweils ein logisches Zwischensignal ermittelt und den Wert des logischen Anwesenheitssignals in Abhängigkeit von den logischen Zwischensignalen ermittelt. Die Zwischensignale sind vorzugsweise hysteresebehaftet. Durch diese Vorgehensweise kann ein stabiler Betrieb der Lokalspulenanordnung erreicht werden.
Die Mindestanzahl an Magnetfeldsensoren beträgt Eins. Vorzugsweise jedoch beträgt die Anzahl von Magnetfeldsensoren mindestens zwei. Die Auswertungsschaltung ist in diesem Fall derart ausgebildet, dass sie im Betrieb der Lokalspulenanordnung die Zwischensignale der Magnetfeldsensoren logisch UND-verknüpft.
Das Vorhandensein von mindestens zwei Magnetfeldsensoren ist insbesondere dann sinnvoll, wenn die Magnetresonanzanlage eine motorisch bewegbare Transporteinrichtung aufweist und die mindestens eine Lokalspulenanordnung direkt oder indirekt mit der Transporteinrichtung ortsfest verbunden ist. Denn die Transporteinrichtung ist in der Regel linear bewegbar, so dass das Einbringen der Lokalspulenanordnung in den Untersuchungsbereich und das Ausbringen der Lokalspulenanordnung aus dem Untersuchungsbereich durch lineares Bewegen der Transporteinrichtung bewirkbar sind. Es ist daher im Falle des Vorhandenseins von mindestens zwei Magnetfeldsensoren, deren Zwischensignale logisch UND-verknüpft werden, möglich, die Magnetfeldsensoren innerhalb der Tragstruktur derart anzuordnen, dass sie beim linearen Bewegen der Transporteinrichtung zeitlich nacheinander, insbesondere vor und nach der Antennenanordnung der Lokalspulenanordnung, in den Untersuchungsbereich eingebracht und aus dem Untersuchungsbereich ausgebracht werden. Durch das Vorhandensein von mindestens zwei Magnetfeldsensoren ist somit auf einfache Weise sicherstellbar, dass die Auswertungsschaltung das Anwesenheitssignal dann und nur dann ausgibt, wenn die jeweilige Antennenanordnung sich vollständig im Untersuchungsbereich der Magnetresonanzanlage befindet.
In der Regel ist jeder Magnetresonanzantenne jeweils eine Verstimmschaltung zugeordnet, mittels derer die jeweilige Magnetresonanzantenne verstimmbar ist. In einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist die Auswertungsschaltung zum Zuführen des Anwesenheitssignals innerhalb der Tragstruktur mit den Verstimmschaltungen verbunden, so dass die Verstimmschaltungen im Betrieb der Lokalspulenanordnung in Abhängigkeit vom Anwesenheitssignal aktiviert und deaktiviert werden. Durch diese Vorgehensweise ist eine automatisierte Verstimmung und Abstimmung der Magnetresonanzantennen möglich.
Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass die Lokalspulenanordnung einen Anschluss aufweist, über den das Anwesenheitssignal im Betrieb der Lokalspulenanordnung nach außerhalb der Lokalspulenanordnung ausgegeben wird. Beispielsweise kann eine Schaltmatrix, die zwischen der Lokalspulenanordnung und der Steuer- und/oder Auswertungseinrichtung angeordnet ist, in Abhängigkeit vom Anwesenheitssignal angesteuert werden. Auch ist es möglich, dass das Anwesenheitssignal von der Steuer- und/oder Auswertungseinrichtung entgegennehmbar ist. In diesem Fall kann beispielsweise das Ansteuern der Schaltmatrix und/oder das Ansteuern der Verstimmschaltungen durch die Steuer- und/oder Auswertungseinrichtung erfolgen.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist das Anwesenheitssignal unabhängig vom Vorzeichen des statischen Magnetfeldes. Durch diesen Umstand kann einer versehentlich fehlerhaften Orientierung der Lokalspulenanordnung entgegen gewirkt werden.
Die Magnetfeldsensoren können als beliebige Magnetfeldsensoren ausgebildet sein. Vorzugsweise sind sie als Hallsensoren ausgebildet.
Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen. Es zeigen in Prinzipdarstellung:
1 schematisch eine Lokalspulenanordnung,
2 ein Zwischensignal-Magnetfeld-Diagramm,
3 schematisch eine Sensoranordnung,
4 schematisch eine Magnetresonanzanlage und
5 schematisch die Magnetresonanzanlage von 4 von oben.
Gemäß 1 weist eine Lokalspulenanordnung 1 für Magnetresonanzanwendungen eine Tragstruktur 2 auf. Die Tragstruktur 2 kann starr ausgebildet sein. In der Regel ist sie jedoch verformbar, so dass sie sich an ein Untersuchungsobjekt 3 (vergleiche 4 und 5), bei dem sie eingesetzt wird, anpassen kann.
In die Tragstruktur 2 ist eine Antennenanordnung 4 eingebettet. Die Antennenanordnung 4 weist eine Anzahl von Magnetresonanzantennen 5 auf. Mittels jeder Magnetresonanzantenne 5 ist jeweils ein Magnetresonanzanregungssignal emittierbar und/oder ein Magnetresonanzsignal empfangbar. Die Magnetresonanzantennen 5 sind – gegebenenfalls über Vorverstärker 6 – und eine Schaltmatrix 7 mit einer Steuer- und Auswertungseinrichtung 8 (vergleiche 4) einer Magnetresonanzanlage 9 (vergleiche 4 und 5) signaltechnisch zumindest temporär verbindbar.
Gemäß 1 ist die Anzahl von Magnetresonanzantennen 5 größer als Eins. Auch sind die Magnetresonanzantennen 5 miteinander gekoppelt. Diese beiden Eigenschaften sind jedoch nicht zwingend. Die Anzahl an Magnetresonanzantennen 5 könnte auch Eins betragen. Weiterhin könnten im Falle vom mehreren Magnetresonanzantennen 5 die Magnetresonanzantennen 5 unabhängig voneinander betreibbar sein. Die Aussage, dass mittels jeder Magnetresonanzantenne 5 jeweils ein Magnetresonanzanregungssignal emittierbar und/oder ein Magnetresonanzsignal empfangbar ist, soll also bedeuten, dass bei (beispielsweise) vier bzw. acht Magnetresonanzantennen 5 vier bzw. acht Magnetresonanzanregungssignale emittierbar und/oder vier bzw. acht Magnetresonanzsignale empfangbar sind, im Falle von nur einer Magnetresonanzantenne 5 jedoch nur ein einziges Magnetresonanzanregungssignal emittierbar und/oder ein einziges Magnetresonanzsignal empfangbar ist.
Gemäß 1 ist in die Tragstruktur 2 weiterhin eine Sensoranordnung 10 eingebettet. Die Sensoranordnung 10 weist eine Anzahl von Magnetfeldsensoren 11 und eine Auswertungsschaltung 12 auf. Gemäß 1 sind hierbei mindestens zwei Magnetfeldsensoren 11 vorhanden. Dies ist jedoch nicht zwingend. Minimal ist lediglich ein einziger Magnetfeldsensor 11 erforderlich. Die Magnetfeldsensoren 11 können beispielsweise als Hallsensoren ausgebildet sein.
Die Magnetfeldsensoren 11 erfassen, wie groß ein statisches Magnetfeld B0 ist, dem die Lokalspulenanordnung 1 ausgesetzt ist. Sie geben ein entsprechendes Ausgangssignal A1, A2 aus, das sie der Auswertungsschaltung 12 zuführen. Die Auswertungsschaltung 12 ermittelt anhand der Ausgangssignale A1, A2 ein logisches Anwesenheitssignal A und gibt das logische Anwesenheitssignal A aus. Die Auswertungsschaltung 12 ermittelt den Wert des logischen Anwesenheitssignals A hierbei in Abhängigkeit davon, ob die Feldstärke des statischen Magnetfeldes B0 größer als eine Mindestfeldstärke ist.
Gemäß 1 ist jeder Magnetresonanzantenne 5 jeweils eine Verstimmschaltung 13 zugeordnet. Mittels der jeweiligen Verstimmschaltung 13 ist die jeweilige Magnetresonanzantenne 5 verstimmbar. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist es möglich, dass das Anwesenheitssignal A von der Auswertungsschaltung 12 innerhalb der Tragstruktur 2 (also ohne die Tragstruktur 2 zu verlassen) den Verstimmschaltungen 12 zugeführt wird. In diesem Fall ist es möglich, dass die Verstimmschaltungen 13 in Abhängigkeit vom Anwesenheitssignal A aktiviert und deaktiviert werden. Je nach dem Wert des logischen Anwesenheitssignals A sind somit die Magnetresonanzantennen 5 auf die Larmorfrequenz der Magnetresonanzanlage 9 abgestimmt oder nicht.
Alternativ oder zusätzlich zum Ansteuern der Verstimmschaltungen 13 ist es möglich, dass das Anwesenheitssignal A nach außerhalb der Lokalspulenanordnung 1 ausgegeben wird. Beispielsweise kann das Anwesenheitssignal A der Schaltmatrix 7 zugeführt und dort dazu verwendet werden, die Schaltmatrix 7 anzusteuern. Alternativ ist es möglich, das Anwesenheitssignal A der Steuer- und/oder Auswertungseinrichtung 8 zuzuführen, welche das Anwesenheitssignal A in diesem Fall entgegen nimmt. In diesem Fall kann beispielsweise das Ansteuern der Schaltmatrix 7 und/oder der Verstimmschaltungen 13 dadurch erfolgen, dass von der Steuer- und/oder Auswertungseinrichtung 8 entsprechende Steuersignale S1, S2 an die Schaltmatrix 7 und/oder die Verstimmschaltungen 13 ausgegeben werden.
Gemäß den 1 und 2 ermittelt die Auswertungsschaltung 12 anhand der Ausgangssignale A1, A2 der Magnetfeldsensoren 11 jeweils ein logisches Zwischensignal Z1, Z2. Den Wert des logischen Ausgangssignals A ermittelt die Auswertungsschaltung 12 sodann in Abhängigkeit von den logischen Zwischensignalen Z1, Z2. Insbesondere kann die Auswertungsschaltung 12 eine logische UND-Verknüpfung der Zwischensignale Z1, Z2 vornehmen. Die Zwischensignale Z1, Z2 sind hierbei gemäß 2 vorzugsweise hysteresebehaftet.
3 zeigt eine mögliche Ausgestaltung der Auswertungsschaltung 12 der Sensoranordnung 10. Die Darstellung von 3 verwendet allgemein übliche Schaltungssymbole, so dass nähere Erläuterungen zu 3 nicht erforderlich sind. Es wird lediglich darauf hingewiesen, dass die Auswertungsschaltung 12 insbesondere ein Einstellelement 14 aufweisen kann, mittels dessen ein Schwellenwert, bei dem das Zwischensignal Z1, Z2 des jeweiligen Magnetfeldsensors 11 seinen logischen Wert wechselt, eingestellt werden kann. Mittels des Einstellelements 14 ist somit im Ergebnis der Wert der Mindestfeldstärke einstellbar. Sofern (wie in 1 dargestellt) mehrere Magnetfeldsensoren 11 vorhanden sind, werden die Einstellelemente 14 von den einzelnen Magnetfeldsensoren 11 zugeordneten Vorauswertungsschaltungen 15 selbstverständlich derart eingestellt, dass alle Magnetfeldsensoren 11 bei der gleichen Mindestfeldstärke ansprechen.
Die in 3 dargestellte Grundschaltung erfasst das statische Magnetfeld B0 vorzeichenbehaftet. Bei einer Umpolung des statischen Magnetfeldes B0 (oder einem entsprechenden Verdrehen der Lokalspulenanordnung 1 um 180°) sprechen die Magnetfeldsensoren 11 daher nicht an. Es ist Fachleuten jedoch ohne weiteres bekannt, auf welche Weise die Auswertungsschaltung 12 modifiziert werden muss, um das Anwesenheitssignal A unabhängig vom Vorzeichen des statischen Magnetfeldes B0 ermitteln zu können. Im einfachsten Fall kann beispielsweise dem jeweiligen Magnetfeldsensor 11, wie in 3 gestrichelt eingezeichnet, eine Gleichrichterschaltung 16 nachgeordnet sein.
Die erfindungsgemäße Lokalspulenanordnung 1 kann insbesondere bei einer Magnetresonanzanlage 9 gemäß den 4 und 5 verwendet werden. Gemäß den 4 und 5 weist die Magnetresonanzanlage 9 einen Grundmagneten 17 auf. Mittels des Grundmagneten 17 ist ein statisches Magnetfeld B0 generierbar – nachfolgend als Grundmagnetfeld bezeichnet. Das Grundmagnetfeld ist das Magnetfeld, das mittels der Magnetfeldsensoren 11 erfasst wird. Es wird daher nachstehend ebenfalls mit dem Bezugszeichen B0 bezeichnet.
Die Feldstärke des Grundmagnetfelds B0 ist abhängig vom Ort. Innerhalb eines Untersuchungsbereichs 18 der Magnetresonanzanlage 9 jedoch ist das statische Grundmagnetfeld B0 örtlich homogen und größer als die Mindestfeldstärke, deren Anwesenheit mittels der Sensoranordnung 10 detektiert wird. Die Magnetresonanzanlage 9 weist weiterhin, wie bereits erwähnt, mindestens eine Lokalspulenanordnung 1 auf, die erfindungsgemäß ausgestaltet ist und die in den Untersuchungsbereich 18 einbringbar und aus ihm ausbringbar ist. Beispielsweise kann die Magnetresonanzanlage 9 eine Patientenliege 19 aufweisen. Die Patientenliege 19 entspricht einer Transporteinrichtung 19 im Sinne der vorliegenden Erfindung. Die Patientenliege 19 ist in der Regel mittels eines in 4 schematisch dargestellten Antriebs 20 motorisch bewegbar.
Die Lokalspulenanordnung 1 ist – in manchen Fällen direkt, in manchen Fällen indirekt über das Untersuchungsobjekt 3 – mit der Patientenliege 19 ortsfest verbunden. Die Patientenliege 19 ist in der Regel mittels des Antriebs 20 linear bewegbar. Das Einbringen der Lokalspulenanordnung 1 in den Untersuchungsbereich 18 und das Ausbringen der Lokalspulenanordnung 1 aus dem Untersuchungsbereich 18 kann somit durch lineares Bewegen der Patientenliege 19 bewirkt werden.
Die Magnetresonanzanlage 9 weist weiterhin die bereits erwähnte Steuer- und/oder Auswertungseinrichtung 8 auf. Die Steuer- und/oder Auswertungseinrichtung 8 ist zum Emittieren von Magnetresonanzanregungssignalen und/oder zum Empfangen von Magnetresonanzsignalen (zumindest temporär) mit der Antennenanordnung 4 der Lokalspulenanordnung 1 signaltechnisch verbindbar. Die Verbindung kann hierbei statisch oder – beispielsweise über die Schaltmatrix 7 – dynamisch sein.
Wie bereits erwähnt, weist die Sensoranordnung 10 vorzugsweise mindestens zwei Magnetfeldsensoren 11 auf, deren Zwischensignale Z1, Z2 von der Auswertungsschaltung 12 der Sensoranordnung 10 UND-verknüpft werden. Insbesondere in diesem Fall sind die Magnetfeldsensoren 11 in der Tragstruktur 2 derart angeordnet, dass sie – in Bewegungsrichtung der Patientenliege 19 gesehen – gegeneinander versetzt sind. Dadurch wird bewirkt, dass beim linearen Bewegen der Patientenliege 19 die Magnetfeldsensoren 11 zeitlich nacheinander in den Untersuchungsbereich 18 eingebracht und aus dem Untersuchungsbereich 18 ausgebracht werden. Insbesondere können die Magnetfeldsensoren 11 derart in der Tragstruktur 2 angeordnet sein, dass – in der Bewegungsrichtung der Patientenliege 19 gesehen – die Antennenanordnung 4 zwischen den Magnetfeldsensoren 11 angeordnet ist. Dadurch wird bewirkt, dass die Magnetfeldsensoren 11 beim linearen Bewegen der Patientenliege 19 vor und nach der Antennenanordnung 4 in den Untersuchungsbereich 18 eingebracht bzw. aus dem Untersuchungsbereich 18 ausgebracht werden. Durch diese Vorgehensweise wird erreicht, dass das Anwesenheitssignal A nur dann ausgegeben wird, wenn die jeweilige Antennenanordnung 4 sich vollständig im Untersuchungsbereich 18 der Magnetresonanzanlage 9 befindet.
Die vorliegende Erfindung weist viele Vorteile auf. Insbesondere ist es möglich, die jeweils im Untersuchungsbereich 18 befindlichen Lokalspulenanordnungen 1 automatisch und selbstständig zu selektieren, das heißt auf die Larmorfrequenz abzustimmen und mit der Steuer- und/oder Auswertungseinrichtung 8 zu verbinden.
Die obige Beschreibung dient ausschließlich der Erläuterung der vorliegenden Erfindung. Der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung soll hingegen ausschließlich durch die beigefügten Ansprüche bestimmt sein.
Bezugszeichenliste

1: Lokalspulenanordnung
2: Tragstruktur
3: Untersuchungsobjekt
4: Antennenanordnung
5: Magnetresonanzantennen
6: Vorverstärker
7: Schaltmatrix
8: Steuer- und/oder Auswertungseinrichtung
9: Magnetresonanzanlage
10: Sensoranordnung
11: Magnetfeldsensoren
12: Auswertungsschaltung
13: Verstimmschaltung
14: Einstellelement
15: Vorauswertungsschaltung
16: Gleichrichterschaltung
17: Grundmagnet
18: Untersuchungsbereich
19: Patientenliege
20: Antrieb
A: Anwesenheitssignal
A1, A2: Ausgangssignale
B0: statisches Magnetfeld
S1, S2: Steuersignale
Z1, Z2: Zwischensignale

Claims

Lokalspulenanordnung für Magnetresonanzanwendungen, – wobei die Lokalspulenanordnung eine Tragstruktur (2) aufweist, – wobei in die Tragstruktur (2) eine Antennenanordnung (4) und eine Sensoranordnung (10) eingebettet sind, – wobei die Antennenanordnung (4) eine Anzahl von Magnetresonanzantennen (5) aufweist, – wobei mittels jeder Magnetresonanzantenne (5) jeweils ein Magnetresonanzanregungssignal emittierbar und/oder ein Magnetresonanzsignal empfangbar ist, – wobei die Sensoranordnung (10) eine Anzahl von Magnetfeldsensoren (11) und eine Auswertungsschaltung (12) aufweist, – wobei die Magnetfeldsensoren (11) derart ausgebildet sind, dass im Betrieb der Lokalspulenanordnung (1) die Magnetfeldsensoren (11) erfassen, wie groß ein statisches Magnetfeld (B0) ist, dem die Lokalspulenanordnung (1) ausgesetzt ist, und ein entsprechendes Ausgangssignal (A1, A2) ausgeben, – wobei die Auswertungsschaltung (12) mit den Magnetfeldsensoren (11) zum Entgegennehmen von deren Ausgangssignalen (A1, A2) verbunden ist, – wobei die Auswertungsschaltung (12) derart ausgebildet ist, dass sie im Betrieb der Lokalspulenanordnung (1) ein logisches Anwesenheitssignal (A) ermittelt und ausgibt, – wobei der Wert des logischen Anwesenheitssignals (A) davon abhängt, ob eine Feldstärke des von den Magnetfeldsensoren (11) erfassten statischen Magnetfeldes (B0) größer als eine Mindestfeldstärke ist.
Lokalspulenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertungsschaltung (12) derart ausgebildet ist, dass sie im Betrieb der Lokalspulenanordnung (1) anhand des Ausgangssignals (A1, A2) jedes Magnetfeldsensors (11) jeweils ein logisches Zwischensignal (Z1, Z2) ermittelt und den Wert des logischen Anwesenheitssignals (A) in Abhängigkeit von den logischen Zwischensignalen (Z1, Z2) ermittelt.
Lokalspulenanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischensignale (Z1, Z2) hysteresebehaftet sind.
Lokalspulenanordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl von Magnetfeldsensoren (11) mindestens zwei beträgt und dass die Auswertungseinrichtung derart ausgebildet ist, dass sie im Betrieb der Lokalspulenanordnung (1) die Zwischensignale (Z1, Z2) logisch UND-verknüpft.
Lokalspulenanordnung nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Magnetresonanzantenne (5) jeweils eine Verstimmschaltung (13) zugeordnet ist, mittels derer die jeweilige Magnetresonanzantenne (5) verstimmbar ist, und dass die Auswertungsschaltung (12) zum Zuführen des Anwesenheitssignals (A) innerhalb der Tragstruktur (2) mit den Verstimmschaltungen (13) verbunden ist, so dass die Verstimmschaltungen (13) im Betrieb der Lokalspulenanordnung (1) ein Abhängigkeit vom Anwesenheitssignal (A) aktiviert und deaktiviert werden.
Lokalspulenanordnung nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lokalspulenanordnung (1) einen Anschluss aufweist, über den das Anwesenheitssignal (A) im Betrieb der Lokalspulenanordnung (1) nach außerhalb der Lokalspulenanordnung (1) ausgegeben wird.
Lokalspulenanordnung nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anwesenheitssignal (A) unabhängig vom Vorzeichen des statischen Magnetfeldes (B0) ist.
Lokalspulenanordnung nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetfeldsensoren (11) als Hallsensoren ausgebildet sind.
Magnetresonanzanlage, – wobei die Magnetresonanzanlage einen Grundmagneten (17) aufweist, mittels dessen ein statisches Grundmagnetfeld (B0) generierbar ist, dessen Feldstärke innerhalb eines Untersuchungsbereichs (18) der Magnetresonanzanlage örtlich homogen und größer als eine Mindestfeldstärke ist, – wobei die Magnetresonanzanlage mindestens eine Lokalspulenanordnung (1) nach einem der obigen Ansprüche aufweist, die in den Untersuchungsbereich (18) einbringbar und aus ihm ausbringbar ist, und – wobei die Magnetresonanzanlage eine Steuer- und/oder Auswertungseinrichtung (8) aufweist, die zum Emittieren von Magnetresonanzanregungssignalen und/oder zum Empfangen von Magnetresonanzsignalen zumindest temporär mit der Antennenanordnung (4) der Lokalspulenanordnung (1) signaltechnisch verbindbar ist.
Magnetresonanzanlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetresonanzanlage eine motorisch bewegbare Transporteinrichtung (19) aufweist und dass die mindestens eine Lokalspulenanordnung (1) direkt oder indirekt mit der Transporteinrichtung (19) ortsfest verbunden ist.
Magnetresonanzanlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, – dass die Transporteinrichtung (19) linear bewegbar ist, so dass das Einbringen der Lokalspulenanordnung (1) in den Untersuchungsbereich (18) und das Ausbringen der Lokalspulenanordnung (1) aus dem Untersuchungsbereich (18) durch lineares Bewegen der Transporteinrichtung (19) bewirkbar sind, – dass die Lokalspulenanordnung (1) nach Anspruch 4 ausgebildet ist und – dass die Magnetfeldsensoren (11) innerhalb der Tragstruktur (2) derart angeordnet sind, dass sie beim linearen Bewegen der Transporteinrichtung (19) zeitlich nacheinander, insbesondere vor und nach der Antennenanordnung (4) der Lokalspulenanordnung (1), in den Untersuchungsbereich (18) eingebracht und aus dem Untersuchungsbereich (18) ausgebracht werden.
Magnetresonanzanlage nach Anspruch 9, 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Lokalspulenanordnung (1) nach Anspruch 6 ausgebildet ist.
Magnetresonanzanlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Anwesenheitssignal (A) von der Steuer- und/oder Auswertungseinrichtung (8) entgegennehmbar ist.
Magnetresonanzanlage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Magnetresonanzantenne (5) jeweils eine Verstimmschaltung (13) zugeordnet ist, mittels derer die jeweilige Magnetresonanzantenne (5) verstimmbar ist, und dass von der Steuer- und/oder Auswertungseinrichtung (8) ein Steuersignal (S2) zum Ansteuern der Verstimmschaltungen (13) an die Lokalspulenanordnung (1) ausgebbar ist.
Magnetresonanzanlage nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Steuer- und/oder Auswertungseinrichtung (8) und der Antennenanordnung (4) der Lokalspulenanordnung (1) eine Schaltmatrix (7) angeordnet ist, mittels derer die Antennenanordnung (4) der Lokalspulenanordnung (1) an die Steuer- und/oder Auswertungseinrichtung (8) anschaltbar ist, und dass von der Steuer- und/oder Auswertungseinrichtung (8) ein Steuersignal (S1) zum entsprechenden Schalten der Schaltmatrix (7) an die Schaltmatrix (7) ausgebbar ist.
Magnetresonanzanlage nach Anspruch 12, 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Steuer- und/oder Auswertungseinrichtung (8) und der Antennenanordnung (4) der Lokalspulenanordnung (1) eine Schaltmatrix (7) angeordnet ist, mittels derer die Antennenanordnung (4) der Lokalspulenanordnung (1) an die Steuer- und/oder Auswertungseinrichtung (8) anschaltbar ist, dass das Anwesenheitssignal (A) der Schaltmatrix (7) zugeführt wird und dass die Schaltmatrix (7) die Antennenanordnung (4) der Lokalspulenanordnung (1) in Abhängigkeit von dem Anwesenheitssignal (A) an die Steuer- und/oder Auswertungseinrichtung (8) anschaltet.