[go: up one dir, main page]

DE19653535C1 - Verfahren zur Positionsbestimmung mindestens einer Lokalantenne - Google Patents

Verfahren zur Positionsbestimmung mindestens einer Lokalantenne

Info

Publication number
DE19653535C1
DE19653535C1 DE19653535A DE19653535A DE19653535C1 DE 19653535 C1 DE19653535 C1 DE 19653535C1 DE 19653535 A DE19653535 A DE 19653535A DE 19653535 A DE19653535 A DE 19653535A DE 19653535 C1 DE19653535 C1 DE 19653535C1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
intensity values
magnetic resonance
antenna
local
coordinate direction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE19653535A
Other languages
English (en)
Inventor
Andreas Dipl Ing Potthast
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Siemens Corp
Original Assignee
Siemens AG
Siemens Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG, Siemens Corp filed Critical Siemens AG
Priority to DE19653535A priority Critical patent/DE19653535C1/de
Priority to JP35125597A priority patent/JP4044658B2/ja
Priority to US08/995,317 priority patent/US5936406A/en
Application granted granted Critical
Publication of DE19653535C1 publication Critical patent/DE19653535C1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/05Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves
    • A61B5/055Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves involving electronic [EMR] or nuclear [NMR] magnetic resonance, e.g. magnetic resonance imaging
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/003Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring position, not involving coordinate determination
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/004Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring coordinates of points
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/28Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/72Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
    • A61B5/7235Details of waveform analysis
    • A61B5/7253Details of waveform analysis characterised by using transforms
    • A61B5/7257Details of waveform analysis characterised by using transforms using Fourier transforms

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Positionsbestimmung mindestens einer Lokalantenne in einem Untersuchungsraum ei­ nes Magnetresonanzgerätes.
Bei diagnostischen Magnetresonanzgeräten werden zur Verbesse­ rung des Signal-Rausch-Verhältnisses Lokalantennen einge­ setzt. Dabei handelt es sich um Antennen, die an die Größe des zu untersuchenden Körperbereiches angepaßt sind. So gibt es z. B. fest in die Patientenliege eingebaute oder an festen Positionen auf der Patientenliege eingerastete Lokalantennen zur Untersuchung der Wirbelsäule oder zur Untersuchung der weiblichen Brust. Andererseits gibt es auch im Untersuchungs­ raum frei bewegliche Lokalantennen, wie z. B. flexible Anten­ nen, Wrap-around-Antennen und Extremitätenantennen.
Die Positonierung von Lokalantennen im Untersuchungsraum des Magnetresonanzgerätes erfolgt bisher meist über ein Lichtvi­ sier, das mit einem definierten Abstand zum Zentrum des Un­ tersuchungsraums am Magnetresonanzgerät befestigt ist. Ein geeignetes Lichtvisier ist beispielsweise in der US-PS 4,629,989 beschrieben. Nachdem die Lokalantenne am Patienten in optimaler Nähe zum Untersuchungsbereich appliziert ist, wird der Patient mit der Lokalantenne so positioniert, daß sich das Zentrum der Lokalantenne mit einer Lichtmarke des Lichtvisiers decken. Anschließend wird der Patient um den durch den Ort des Lichtvisiers vorgegebenen definierten Ab­ stand in das Zentrum des Untersuchungsraums gefahren. Bei den bekannten Magnetresonanzgeräten beschränkt sich die Positi­ onserfassung der Lokalantenne auf die Koordinate, die durch den Verfahrweg der Patientenliege veränderbar ist. Im Unter­ suchungsraum erfolgt keine weitere Erfassung der Lokalanten­ nenposition.
In der DE-OS 44 38 584 ist eine Zeigeeinrichtung zusammen mit einem Magnetresonanz-Bildgebungsgerät beschrieben, mit der eine Position und eine Orientierung einer Ebene angegeben wird, in der ein Bild gewonnen werden soll. Die Zeigeeinrich­ tung ist beweglich und umfaßt einen Hochfrequenzsender mit mehreren Sendespulen. Eine Nachführeinheit weist mehrere Emp­ fangsspulen auf, die das von den Sendespulen übertragene Si­ gnal empfangen. Die Nachführeinheit ermittelt daraus den Ort der Sendespulen.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, womit die Position von Lokalantennen im Untersu­ chungsraum eines Magnetresonanzgerätes bestimmt werden kann.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den folgenden Schritten gelöst:
  • - von einem im Untersuchungsraum angeordneten Körper abge­ strahlte Magnetresonanzsignale werden in zumindest einer Koordinatenrichtung ortskodiert von einer Antenne, die eine homogene Empfindlichkeitsverteilung besitzt, empfangen,
  • - aus den empfangenen Magnetresonanzsignalen werden in der mindestens einen Koordinatenrichtung ortsaufgelöste Bildin­ formationen in Form von ersten Intensitätswerten erzeugt,
  • - von dem Körper abgestrahlte Magnetresonanzsignale werden in der Koordinatenrichtung ortskodiert von der mindestens ei­ nen Lokalantenne empfangen,
  • - aus den empfangenen Magnetresonanzsignalen werden in der mindestens einen Koordinatenrichtung ortsaufgelöste Bildin­ formationen in Form von zweiten Intensitätswerten erzeugt,
  • - aus den zweiten Intensiätswerten werden normierte Intensi­ tätswerte gebildet, indem die zweiten Intensiätswerte je­ weils auf die zu gleichen Koordinatenwerten gehörenden er­ sten Intensitätswerte bezogen werden,
  • - die normierten Intensitätswerte werden nach ihrem größten Wert abgesucht und
  • - ein Koordinatenwert, der zu dem größten normierten Intensi­ tätswert gehört, gibt die Position der mindestens einen Lo­ kalantenne in der Koordinatenrichtung an.
Durch die Normierung der zweiten Intensitätswerte werden Bil­ dinformationen über den Körper entfernt. Übrig bleiben ledig­ lich Informationen über die Empfindlichkeitsverteilung der Lokalantenne, die dann zur Positionsbestimmung ausgewertet werden.
Besondere Vorteile ergeben sich durch die Postionsbestimmung, wenn in einem Magnetresonanzgerät mehrere Lokalantennen gleichzeitig benutzt werden, z. B. in Form eines Antennenar­ rays. Dann kann die Position jeder Lokalantenne bestimmt und dem Magnetresonanzgerät mitgeteilt werden. Die Positionen der Lokalantennen werden z. B. dazu verwendet, eine der Lokalan­ tennen auszuwählen, die für eine bestimmte Körperregion das höchstmögliche Signal-Rausch-Verhältnis, und damit die beste Auflösung liefert. Diese Antennenauswahl kann dann auch auto­ matisch erfolgen.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung werden als Bildinfor­ mationen Raumprojektionen des Körpers ausgewertet. Zur Erzeu­ gung der Raumprojektionen genügt dabei die Ortskodierung mit einem Gradientenfeld in der entsprechenden Koordinatenrich­ tung. Die Position der Lokalantenne in dieser Koordinaten­ richtung kann so rasch und mit ausreichender Genauigkeit er­ mittelt werden.
Eine weitere, besonders vorteilhafte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, daß mehrere Lokalantennen vorhanden sind, die gleichzeitig die Magnetresonanzsignale empfangen und daß aus den empfangenen Magnetresonanzsignalen jeder Lokalantenne jeweils in der Koordinatenrichtung ortsaufgelöste Bildinfor­ mationen in Form von den Lokalantennen zugeordneten zweiten Intensitätswerten erzeugt werden. Bei diesem besonders zeit­ sparenden Verfahren der Positionsbestimmung von mehreren Lo­ kalantennen ist jedoch vorausgesetzt, daß das Magnetresonanz­ gerät mehrere, mit den einzelnen Lokalantennen verbundene Si­ gnalverarbeitungskanäle besitzt.
Die Suche des maximalen Intensitätswerts wird vereinfacht, wenn gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung die In­ tensitätswerte räumlich geglättet oder gefiltert werden. Der räumliche Verlauf der Intensitätswerte ist oft von Rauschen überlagert. Nach Entfernen der Rauschanteile kann das Maximum der Intensitätsverteilung mit großer Sicherheit bestimmt wer­ den. Dabei hat die Filterung gegenüber einer Mehrfachmessung mit anschließender Mittelwertbildung den Vorteil, daß nur ei­ ne Messung durchgeführt werden muß, wodurch sich eine erheb­ liche Zeitersparnis bei der Positionsbestimmung ergibt.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung ist dadurch gekenn­ zeichnet, daß die ersten und zweiten Intensitätswerte vor der Erzeugung der normierten Intensitätswerte auf gleiche Rau­ schleistung normiert werden. Durch einen Vergleich der auf gleiche Rauschleistung normierten Intensitätswerte der ein­ zelnen Lokalantennen lassen sich Abschätzungen treffen, wel­ che Lokalantenne für einen bestimmten Untersuchungsbereich das beste Signal-Rausch-Verhältnis besitzt. Für solche Aussa­ gen ist nicht nur die Position des Zentrums der Lokalantenne wichtig, sondern auch das Signal-Rausch-Verhältnis der Anten­ nen selbst.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von sechs Figuren er­ läutert. Es zeigen:
Fig. 1 in einer Übersichtsdarstellung die Hauptkomponenten eines diagnostischen Magnetresonanzgerätes,
Fig. 2 ein Diagramm mit den einzelnen Schritten zur Be­ stimmung der Position von zwei Lokalantennen,
Fig. 3 eine Draufsicht auf eine Meßanordnung zur Überprü­ fung der Genauigkeit des Positonsbestimmungsverfah­ rens,
Fig. 4 in einem Diagramm in einer ersten Koordinatenrich­ tung aufgelöste Intensitätswerte, die mit der Meß­ anordnung nach Fig. 3 ermittelt wurden,
Fig. 5 in einem Diagramm in einer zweiten Koordinatenrich­ tung ortsaufgelöste Intensitätswerte, die mit der Meßanordnung nach Fig. 3 ermittelt wurden, und
Fig. 6 in einem Diagramm in einer dritten Koordinatenrich­ tung ortsaufgelöste Intensitätswerte, die mit der Meßanordnung nach Fig. 3 ermittelt wurden.
Fig. 1 zeigt in einem Übersichtsbild ein diagnostisches Mag­ netresonanzgerät, mit dem anatomische Schnittbilder und An­ giogramme des menschlichen Körpers erstellt oder auch funk­ tionelle Untersuchungen durchgeführt werden können. Das Ma­ gnetresonanzgerät umfaßt Spulen 1 bis 4, die in ihrem Innen­ raum in einem Untersuchungsvolumen in axialer Richtung ein nahezu homogenes magnetisches Grundfeld hoher Feldstärke er­ zeugen. In dem Untersuchungsvolumen befindet sich bei Anwen­ dung zur medizinischen Diagnostik eine zu untersuchende Par­ tie eines Patienten 8. Dem Untersuchungsvolumen zugeordnet ist ein Gradientenspulensystem zur Erzeugung unabhängiger Zu­ satzmagnetfelder ebenfalls in Richtung des Hauptmagnetfeldes. Die Zusatzmagnetfelder besitzen als Gradientenfelder zueinan­ der senkrechte Magnetfeldgradienten in Richtungen x, y und z gemäß einem rechtwinkligen Koordinatensystem 10. In Fig. 1 sind der Übersichtlichkeit halber nur Gradientenspulen 12 und 14 eingezeichnet, die zusammen mit einem Paar gegenüberlie­ gender gleichartiger Gradientenspulen zur Erzeugung eines Gradienten in x-Richtung dienen. Gleichartige, hier nicht eingezeichnete Gradientenspulen zur Erzeugung eines Gradien­ tenfeldes in y-Richtung liegen parallel zum Patienten 8 und oberhalb sowie unterhalb von ihm. Gradientenspulen zur Erzeu­ gung des Gradientenfeldes in z-Richtung liegen quer zu Längs­ achse des Patienten 8 am Kopf- und am Fußende.
Das Magnetresonanzgerät umfaßt noch eine zur Erzeugung und Aufnahme von Magnetresonanzsignalen verwendete Hochfrequenz­ antenne 16, die als Ganzkörperantenne im Emfangsfall eine ho­ mogene Empfindlichkeit im Untersuchungsvolumen aufweist. Zu­ sätzlich sind Lokalantennen 17A und 17B vorhanden, die hier als Teil eines Antennenarrays zur Untersuchung der Wirbelsäu­ le ausgebildet sind.
Die von einer strichpunktierten Linie 18 umgrenzten Spulen 1 bis 4, das Gradientenspulensystem und die Hochfrequenzanten­ nen stellen das eigentliche Untersuchungsgerät dar, das weit­ gehend frei von Störsignalen sein muß und von einer Hochfre­ quenzabschirmung umgeben ist. Die strichpunktierte Linie 18 soll die Hochfrequenzabschirmung symbolisieren.
Die übrigen Komponenten des Magnetresonanzgerätes sind außer­ halb der Hochfrequenzabschirmung 18 angeordnet. Zum Betrieb der Magnetspulen 1 bis 4 ist ein Gleichstromnetzteil 20 vor­ gesehen. Eine Gradientenstromversorgung 22 speist das Gra­ dientenspulensystem mit den zum Aufbau und Abbau der Gradien­ tenfelder benötigten Strömen. Die Gradientenstromversorgung 22 und das Gradientenspulensystem bilden zusammen das Gra­ dientensystem des Magnetresonanzgerätes. Die Hochfrequenzan­ tenne 16 ist über eine Sende-Empfangsweiche 24 (hier als Um­ schalter dargestellt) mit einer Hochfrequenzeinrichtung 26 zur Signalerzeugung und -aufnahme verbunden. Die Hochfre­ quenzeinrichtung 26 umfaßt Empfangsverstärker 28 und einen Hochfrequenzsender 30. Die Lokalantennen 17A, 17B sind direkt mit getrennten Empfangskanälen der Hochfrequenzeinrichtung 26 verbunden. Der Betrieb des Magnetresonanzgerätes wird gesteu­ ert von einem Steuerrechner 32, an den gegebenenfalls über einen hier nicht weiter dargestellten Bildrechner ein Monitor 34 angeschlossen ist. Der Steuerrechner 32 erzeugt unter an­ derem Sollwerte des Gradientenfeldes, die mit Gx, Gy und Gz bezeichnet sind. Auf dem Steuerrechner 32 läuft auch das nachfolgend ausführlich beschriebene Lokalisierungsverfahren ab.
Das Lokalisierungsverfahren setzt sich zusammen aus die in Fig. 2 in einer Übersicht dargestellten Verfahrensschritte. Nachdem der zu untersuchende Patient 8 außerhalb des Magnet­ resonanzgerätes auf einer Patientenliege gelagert ist, wird die Patientenliege mit dem Patienten in den Untersuchungsraum des Magnetresonanzgerätes gefahren. Zunächst wird ohne vorhe­ rige Anregung der Magnetresonanz und ohne Gradientenfelder mit der Ganzkörperantenne 16 und den Lokalantennen 17A und 17B Rauschen aufgenommen. Das am Ausgang der einzelnen Meßka­ näle abgegebene Rauschsignal setzt sich zusammen aus den vom Patienten ausgesendeten und von den Antennen 16, 17A, 17B empfangenen Rauschanteilen und aus den in den Empfangskanä­ len, insbesondere den Vorverstärkern, erzeugten Rauschantei­ len. Die Ermittlung dieser Rauschsignale ist in Fig. 2 für die Ganzkörperantenne 16 durch das Bezugszeichen 40 und für die die Lokalantennen 17A und 17B durch die Bezugszeichen 42 bzw. 44 gekennzeichnet. Aus den aufgenommenen Rauschsignalen 40, 42 und 44 wird eine mittlere Rauschleistung ermittelt, um daraus Rauschnormierungsfaktoren k0 für den Ganzkörperanten­ nenkanal, k1 für den ersten Lokalantennenkanal und k2 für den zweiten Lokalantennenkanal zu bestimmen (Verfahrensschritt 46). Mit dem Rauschnormierungsfaktoren k0, k1, k2 werden, wie weiter unten noch erläutert werden soll, nachverarbeitete Meßwerte der Antennen 16, 17A und 17B auf gleiche Rauschlei­ stung normiert.
Das eigentliche Verfahren zur Postionsbestimmung beginnt mit einer Anregung des im Untersuchungsvolumen gelagerten Körpers 8 durch Aussenden eines entsprechenden Hochfrequenzimpulses durch die Ganzkörperantenne. Nach der Anregung wird das vom Körper emittierte Signal mit einem von den Gradientenspulen erzeugten Gradientenfeld in einer Koordinatenrichtung ortsko­ diert empfangen. Der Empfang mit der Ganzkörperantenne ist in Fig. 2 durch das Bezugszeichen 48, der Empfang der ersten Lo­ kalantenne 17A durch das Bezugszeichen 50 und der Empfang der zweiten Lokalantenne 17B durch das Bezugszeichen 52 gekenn­ zeichnet. Der Empfang erfolgt für alle Hochfrequenzantennen 16, 17A, 17B gleichzeitig. Beispielhaft ist in Fig. 2 eine Ortskodierung in x-Richtung angegeben. Die Ortskodierung kann jedoch in beliebiger Koordinatenrichtung, ja sogar in belie­ biger Raumrichtung erfolgen durch entsprechende Gradienten­ felder.
Da die Ortskodierung sich im Magnetresonanzsignal im hier be­ trachteten Fall im Frequenzspektrum wiederspiegelt, werden die empfangenen Magnetresonanzsignale einer Fourier-Transfor­ mation 54, 56 und 58 unterworfen. Intensitätswerte werden nach Betragsbildung der zu den einzelnen Frequenzen gehören­ den Amplitudenwerte in Abhängigkeit der entsprechenden Koor­ dinatenwerte in der zuvor ortskodierten Koordinatenrichtung bestimmt. Die mit der Ganzkörperantenne 16 empfangenen Ma­ gnetresonanzsignale resultieren in erste Intensitätswerte I1(x) (Bezugszeichen 60). Die von der ersten Lokalantenne 17A empfangenen Magnetresonanzsignale resultieren in zweite In­ tensitätswerte I21(x)(Bezugszeichen 62), und die von der zweiten Lokalantenne 17B empfangenen Magnetresonanzsignale resultieren in zweite Intensitätswerte I22(x) (Bezugszeichen 64). Die Intensitätswerte I1(x), I21(x), I22(x) stellen Raum­ projektionen aus Schichten des Körpers 8 dar, die senkrecht zur Koordinatenrichtung ausgerichtet sind. Diese Raumprojek­ tionen werden jeweils geglättet oder einer Tiefpaßfilterung 61, 63, 65 unterworfen und dann mit den zuvor ermittelten Rauschnormierungsfaktoren auf gleiche Rauschleistung nor­ miert, um rauschnormierte Intensitätswerte zu bilden. Die rauschnormierten Intensitätswerte sind durch den zusätzlichen Index R gekennzeichnet. Für die Ganzkörperantenne 16 ergeben sich demnach rauschnormierte Intensitätswerte I1R(x) (Bezugs­ zeichen 66), für die erste Lokalantenne 17A ergeben sich dem­ nach rauschnormierte zweite Intensitätswerte I21R(x) (Bezugs­ zeichen 68) und für die zweite Lokalantenne 17B ergeben sich rauschnormierte zweite Intensitätswerte I22R(x) (Bezugszeichen 70).
Um aus den mit Hilfe der Lokalantennen 17A, 17B ermittelten Intensitätswerten I21R(x) und I22R(x) die vom Körper 8 herrüh­ renden Variationen der Intensitätswerte I21R(x) und I22R(x) in der Koordinatenrichtung zu eliminieren, werden die rauschnor­ mierten zweiten Intensitätswerte für jeden Koordinatenwert x auf den entsprechenden ersten rauschnormierten Intensitäts­ wert I1R(x) bezogen. Für die mit der ersten Lokalantenne 17A aufgenommenen Magnetresonanzsignale ergeben sich damit nor­ mierte Intensitätswerte In1(x) (Verfahrensschritt 72), und für die mit der zweiten Lokalantenne aufgenommenen Magnetre­ sonanzsignale ergeben sich damit normierte Intensitätswerte In2(x) (Verfahrensschritt 74). Die normierten Intensitätswer­ te In1(x) und In2(x) werden jeweils nach ihrem Maximum abge­ sucht. Dies erfolgt für die zur ersten Lokalantenne 17A gehö­ renden normierten Intensitätswerte In1(x) im Verfahrens­ schritt 80 und für die zur zweiten Lokalantenne 17B gehören­ den Intensitätswerte In2(x) im Verfahrensschritt 82. Der zum maximalen Intensitätswert gehörende Koordinatenwert x1, x2 gibt die Position der Lokalantennen 17A bzw. 17B in der ent­ sprechenden Koordinatenrichtung an. In Fig. 2 ist dies für die erste Lokalantenne 17A mit dem Bezugszeichen 84, und für die zweite Lokalantenne 17B mit dem Bezugszeichen 86 gekennzeich­ net.
Falls die Positionen der Lokalantennen in weiteren Koordina­ tenrichtungen, z. B. in y- oder z-Richtung ermittelt werden sollen, werden entsprechend in der gewünschten Koordinaten­ richtung ortskodierte Magnetresonanzsignale empfangen und ausgewertet. Dies erfolgt durch Anlegen eines Gradientenfel­ des in der entsprechenden Koordinatenrichtung während des Empfangs.
Neben der Auswertung von Raumprojektionen ist es ebenso mög­ lich, Schnittbilder nach einem Intensitätsmaximum abzusuchen. Sind die Lokalantennen 17A, 17B z. B. in einer xy-Ebene ange­ ordnet, werden von jeder Lokalantenne 17A, 17B zu dieser Ebe­ ne parallele Schnittbilder aufgenommen. Auch hier wird zum Eliminieren der Bildinformation, die vom Körper 8 herrührt, die mit den Lokalantennen 17A, 17B aufgenommenen Schnittbil­ der auf ein von der Ganzkörperantenne aufgenommenes, entspre­ chendes Schnittbild normiert. Die zum Intensitätsmaximum in den normierten Bildern gehörenden Koordinatenwerte, z. B. x1, y1 und x2, y2 geben dann die Position der Lokalantennen 17A, 17B in den entsprechenden Bildebenen an.
Nach einem analogen Verfahren lassen sich auch Intensitäts­ werte eines Volumens, die z. B. in Form eines 3D-Datensatzes erstellt wurden, nach einem Intensitätsmaximum absuchen, um das Zentrum einer Lokalantenne zu bestimmen.
Fig. 3 zeigt eine Meßanordnung mit einem Modellkörper, mit dessen Hilfe die Position einer beweglichen Lokalantenne be­ stimmt wird. Die dabei ermittelten Intensitätswerte in Abhän­ gigkeit des Orts zeigen Fig. 4 bis 6. In der Mitte einer Auf­ lagefläche einer Patientenliege 90 befindet sich das Zentrum eines rechtwinkligen Koordinatensystems 92. Auf der Auflage­ fläche sind drei verschiedene Modellkörper 94, 96, 98 aus ei­ nem magnetresonanztechnisch nachweisbaren Material, wie z. B. mit einer Salzlösung gefüllte Plexiglasbehälter (Meßphan­ tome) angeordnet. Der erste Modellkörper 94 ist zylinderförmig aus­ gebildet, wobei sich die Längsachse des Modellkörpers 94 mit der Längsachse der Patientenliege 90 deckt. Der zweite Mo­ dellkörper 96 ist länglich ausgebildet mit einem ovalen Quer­ schnitt und sich verjüngenden Enden. Die Längsachse des zwei­ ten Körpers 96 steht senkrecht auf der Längsachse der Patien­ tenliege 90. An den zweiten Körper 96 schließt sich der drit­ te Modellkörper 98 an, der ebenfalls wie der erste Körper 94 zylinderförmig ausgebildet ist, jedoch insgesamt größere Au­ ßenabmessungen besitzt. Eine bewegliche, d. h. frei applizier­ bare Lokalantenne 17C soll lokalisiert werden. Die Lokalan­ tenne 17C besitzt eine kreisförmige Antennenleiterschleife, deren Mittelpunkt sich an den Koordinatenwerten x1, y1 und z1 befindet. Die Antennenleiterschleife der Lokalantenne 17C um­ schließt ein Ende des zweiten Körpers 96, wobei sich die An­ tennenachse mit der Längsachse des zweiten Körpers 96 deckt.
Fig. 4 zeigt in Abhängigkeit der Ortkoordinate x erste Inten­ sitätswerte 100, die Raumprojektionen der Modellkörper 94, 96, 98 entlang der x-Koordinatenrichtung repräsentieren und die aus Empfangssignalen der Ganzkörperantenne 16 erzeugt wurden. Gleichermaßen ortskodierte Magnetresonanzsignale wer­ den mit der Lokalantenne 17C empfangen und in zweite Intensi­ tätswerte 102 umgewandelt. Die zweiten Intensitätswerte 102 werden nun auf die ersten Intensitätswerte 100 normiert und anschließend einer räumlichen Glättung unterworfen. Das Er­ gebnis der räumlich geglätteten, normierten Intensitätswerte ist als strichpunktierte Linie 104 in Fig. 4 eingezeichnet. Der zum maximalen Intensitätswert gehörende Koordinatenwert x1 gibt die Lage des Intentsitätsmaximums der Lokalantenne 17C in x-Koordinatenrichtung an.
Fig. 5 zeigt analog wie Fig. 4 Raumprojektionen entlang der y- Richtung. Das Bezugszeichen 106 kennzeichnet die ersten In­ tensitätswerte, die aus Magnetresonanzsignalen erzeugt wer­ den, die von der Ganzkörperantenne 16 empfangen wurden. Die von der Lokalantenne 17C in y-Richtung ortskodierten Magne­ tresonanzsignale werden zu zweiten Intensitätswerten 108 ver­ arbeitet. Auch hier werden die zweiten Intensitätswerte 108 auf die ersten Intensitätswerte 106 normiert. Das Normie­ rungsergebnis ist durch eine stichpunktierte Kurve 110 darge­ stellt. Der zum maximalen normierten Intensitätswert gehören­ de Koordinatenwert y1 gibt die maximale Empfindlichkeit der Lokalantenne 17C in y-Koordinatenrichtung an.
Entsprechend sind in Fig. 6 in Abhängigkeit in z-Koordinaten­ richtung erste Intensitätswerte 112 der Ganzkörperantenne, und zweite Intensitätswerten 114 der Lokalantenne 17C und normierte Intensitätswerte 116 dargestellt.
Die relative Genauigkeit der Lokalisierung des Zentrums der Lokalantenne 17C beträgt ein Zehntel bis ein Zwanzigstel des Durchmessers der Antennenleiterschleife. Beispielsweise er­ gibt sich bei einer Lokalantenne 17C mit einem Durchmesser von 20 cm eine Genauigkeit der Lokalisierung von 1 bis 2 cm. Aus Fig. 4 bis 6 ist zu erkennen, daß eine Bestimmung des Ma­ ximums direkt aus den zweiten Intensitätswerten 102, 108, 114 ohne Normierung auf die von der Ganzkörperantenne 16 erzeug­ ten Intensitätswerte 100 bzw. 106 bzw. 112 ein wesentlich un­ genaueres Lokalisierungsergebnis liefert.

Claims (6)

1. Verfahren zur Positionsbestimmung mindestens einer Lokal­ antenne (17A, 17B, 17C) in einem Untersuchungsraum eines Magnetresonanzgeräts mit den Schritten:
  • 1. - von einem im Untersuchungsraum angeordneten Körper (8, 94, 96, 98) abgestrahlte Magnetresonanzsignale werden in zumindest einer Koordinatenrichtung ortskodiert von einer Antenne (16), die eine homogene Empfindlichkeits­ verteilung besitzt, empfangen (48),
  • 2. - aus den empfangenen Magnetresonanzsignalen werden in der mindestens einen Koordinatenrichtung ortsaufgelöste Bildinformationen in Form von ersten Intensitätswerten erzeugt (60; 100, 106, 112),
  • 3. - von dem Körper (8) abgestrahlte Magnetresonanzsignale werden in der Koordinatenrichtung ortskodiert von der mindestens einen Lokalantenne (17A, 17B, 17C) empfangen (50, 52),
  • 4. - aus den empfangenen Magnetresonanzsignalen werden in der mindestens einen Koordinatenrichtung ortsaufgelöste Bildinformationen in Form von zweiten Intensitätswerten erzeugt (62, 64; 102, 108, 114),
  • 5. - aus den zweiten Intensitätswerten werden normierte In­ tensitätswerte gebildet, indem die zweiten Intensitäts­ werte jeweils auf die zu gleichen Koordinatenwerten ge­ hörenden ersten Intensitätswerte bezogen werden (72, 74),
  • 6. - die normierten Intensitätswerte werden nach ihren größ­ ten Wert abgesucht (80, 82),
  • 7. - ein Koordinatenwert, der zu dem größten normierten In­ tensitätswert gehört, gibt die Position der mindestens einen Lokalantenne in der Koordinatenrichtung an (84, 86).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Bildinformationen Raum­ projektionen des Körpers sind.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Bildinformationen Schnittbildinformationen sind.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß mehrere Lokalantennen (17A, 17C) vorhanden sind, die gleichzeitig die Magnetresonanzsignale empfangen, und daß aus den empfangenen Magnetresonanzsignalen jeder Lokalantenne jeweils in der Ko­ ordinatenrichtung ortsaufgelöste Bildinformationen in Form von den Lokalantennen zugeordneten zweiten Intensitätswerten erzeugt werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die Inten­ sitätswerte räumlich geglättet oder gefiltert werden (76, 78).
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Intensitätswerte vor der Erzeugung der Intensi­ tätswerte auf gleiche Rauschleistung normiert werden (66, 68, 70).
DE19653535A 1996-12-20 1996-12-20 Verfahren zur Positionsbestimmung mindestens einer Lokalantenne Expired - Fee Related DE19653535C1 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19653535A DE19653535C1 (de) 1996-12-20 1996-12-20 Verfahren zur Positionsbestimmung mindestens einer Lokalantenne
JP35125597A JP4044658B2 (ja) 1996-12-20 1997-12-19 核磁気共鳴装置の作動方法
US08/995,317 US5936406A (en) 1996-12-20 1997-12-22 Method for determining the position of a local antenna in an examination chamber of a magnetic resonance apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19653535A DE19653535C1 (de) 1996-12-20 1996-12-20 Verfahren zur Positionsbestimmung mindestens einer Lokalantenne

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE19653535C1 true DE19653535C1 (de) 1998-06-10

Family

ID=7815690

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19653535A Expired - Fee Related DE19653535C1 (de) 1996-12-20 1996-12-20 Verfahren zur Positionsbestimmung mindestens einer Lokalantenne

Country Status (3)

Country Link
US (1) US5936406A (de)
JP (1) JP4044658B2 (de)
DE (1) DE19653535C1 (de)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19904537C1 (de) * 1999-02-04 2000-09-07 Siemens Ag Verfahren zum Betrieb eines diagnostischen Magnetresonanzgerätes
DE10138705C1 (de) * 2001-08-07 2003-03-27 Siemens Ag Verfahren zur Homogenisierung der Bildaufnahme einer Magnet-resonanzmessung
DE10207736A1 (de) * 2002-02-22 2003-09-11 Siemens Ag Verfahren zur Bestimmung der Position einer Lokalantenne
DE102004022559A1 (de) * 2004-05-07 2005-12-01 Siemens Ag Verfahren und Steuereinrichtung zur Bestimmung der Position einer Lokalspule
CN112179259A (zh) * 2020-09-21 2021-01-05 合肥工业大学 一种电涡流位移传感器的干扰磁场噪声消除方法
CN114993243A (zh) * 2022-08-04 2022-09-02 深圳粤讯通信科技有限公司 一种基于物联网的天线姿态监控预警系统
US11719776B2 (en) 2020-09-30 2023-08-08 Siemens Healthcare Gmbh Provision of position information of a local RF coil

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19706703A1 (de) * 1997-02-20 1998-08-27 Philips Patentverwaltung MR-Verfahren und MR-Anordnung zur Bestimmung der Position einer Mikrospule
EP2380550A3 (de) 2000-08-23 2012-10-31 Micronix Pty Ltd Kathetersuchervorrichtung und Verwendungsverfahren
US6724923B2 (en) * 2001-04-13 2004-04-20 Ge Medical Systems Global Technology Co., Llc Automatic coil selection of multi-receiver MR data using fast prescan data analysis
US20040095139A1 (en) * 2002-11-19 2004-05-20 Brown Mark Allen Magnetic resonance spectroscopy
GB0300640D0 (en) 2003-01-13 2003-02-12 Wilcox Michael A J Printing system
US20060238192A1 (en) * 2003-07-25 2006-10-26 Ham Cornelis L G Automated positioning of mri surface coils
US7596403B2 (en) * 2004-06-30 2009-09-29 Given Imaging Ltd. System and method for determining path lengths through a body lumen
US7976518B2 (en) 2005-01-13 2011-07-12 Corpak Medsystems, Inc. Tubing assembly and signal generator placement control device and method for use with catheter guidance systems
DE102005052564B4 (de) * 2005-11-02 2008-11-27 Siemens Ag Verfahren und Steuereinrichtung zur Bestimmung der Position einer Lokalspule sowie Magnetresonanzsystem mit der Steuereinrichtung und Computerprogrammprodukt
US7622920B2 (en) * 2006-07-06 2009-11-24 Kabushiki Kaisha Toshiba Magnetic resonance imaging apparatus capable of automatically determining RF coil positions
JP5238194B2 (ja) * 2006-07-06 2013-07-17 株式会社東芝 磁気共鳴イメージング装置
US8197494B2 (en) 2006-09-08 2012-06-12 Corpak Medsystems, Inc. Medical device position guidance system with wireless connectivity between a noninvasive device and an invasive device
US7570465B2 (en) * 2007-12-19 2009-08-04 Eaton Corporation Industrial arc fault circuit interrupter and method of detecting arcing conditions
JP5508910B2 (ja) 2009-04-10 2014-06-04 株式会社東芝 磁気共鳴イメージング装置
JP5498339B2 (ja) 2009-11-05 2014-05-21 株式会社東芝 磁気共鳴イメージング装置
EP2532303A4 (de) * 2010-08-16 2014-05-28 Toshiba Kk Vorrichtung zur abbildung magnetischer resonanzen
US9028441B2 (en) 2011-09-08 2015-05-12 Corpak Medsystems, Inc. Apparatus and method used with guidance system for feeding and suctioning

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4629989A (en) * 1983-11-10 1986-12-16 General Electric Company Patient alignment system for NMR studies
DE4438584A1 (de) * 1993-11-02 1995-05-04 Gen Electric MR-Bildgebungsvorrichtung für eine minimale invasive chirurgische Behandlung

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4216872A1 (de) * 1991-05-21 1992-11-26 Asahi Optical Co Ltd Motorisch verstellbares varioobjektiv und kamerasystem
US5715822A (en) * 1995-09-28 1998-02-10 General Electric Company Magnetic resonance devices suitable for both tracking and imaging
US5722410A (en) * 1996-06-14 1998-03-03 Picker International, Inc. Apparatus and method for automated determination of surface coil coordinates to correct signal inhomogeneities in magnetic resonance signals

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4629989A (en) * 1983-11-10 1986-12-16 General Electric Company Patient alignment system for NMR studies
DE4438584A1 (de) * 1993-11-02 1995-05-04 Gen Electric MR-Bildgebungsvorrichtung für eine minimale invasive chirurgische Behandlung

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19904537C1 (de) * 1999-02-04 2000-09-07 Siemens Ag Verfahren zum Betrieb eines diagnostischen Magnetresonanzgerätes
DE10138705C1 (de) * 2001-08-07 2003-03-27 Siemens Ag Verfahren zur Homogenisierung der Bildaufnahme einer Magnet-resonanzmessung
DE10207736A1 (de) * 2002-02-22 2003-09-11 Siemens Ag Verfahren zur Bestimmung der Position einer Lokalantenne
DE10207736B4 (de) * 2002-02-22 2007-07-19 Siemens Ag Verfahren zur Bestimmung der Position einer Lokalantenne
DE102004022559A1 (de) * 2004-05-07 2005-12-01 Siemens Ag Verfahren und Steuereinrichtung zur Bestimmung der Position einer Lokalspule
DE102004022559B4 (de) * 2004-05-07 2006-05-18 Siemens Ag Verfahren und Steuereinrichtung zur Bestimmung der Position einer Lokalspule, Magnetresonanztomograph und Computerprogrammprodukt
CN112179259A (zh) * 2020-09-21 2021-01-05 合肥工业大学 一种电涡流位移传感器的干扰磁场噪声消除方法
US11719776B2 (en) 2020-09-30 2023-08-08 Siemens Healthcare Gmbh Provision of position information of a local RF coil
CN114993243A (zh) * 2022-08-04 2022-09-02 深圳粤讯通信科技有限公司 一种基于物联网的天线姿态监控预警系统

Also Published As

Publication number Publication date
US5936406A (en) 1999-08-10
JP4044658B2 (ja) 2008-02-06
JPH10179551A (ja) 1998-07-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19653535C1 (de) Verfahren zur Positionsbestimmung mindestens einer Lokalantenne
DE102004026616B4 (de) Verfahren zum Messen eines Untersuchungsbereichs mit einem Magnetresonanzgerät
DE10207736B4 (de) Verfahren zur Bestimmung der Position einer Lokalantenne
DE19629890B4 (de) Magnetresonanz- Abbildungs- und Nachführsystem
DE69420615T2 (de) Verfahren und Gerät zur Messung von bioelektrischen Quellen
DE69123710T2 (de) Apparat und Verfahren zur Bilderzeugung mittels magnetischer Resonanz
DE69610176T2 (de) Bildgebende Systeme
EP0860706B1 (de) MR-Verfahren und MR-Anordnung zur Bestimmung der Position einer Mikrospule
DE19727081A1 (de) Verfahren zur Ortsbestimmung eines positionierbaren Objekts in einem Untersuchungsobjekt mittels magnetischer Resonanz und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE102004051169A1 (de) Verfahren zur Schnittpositionsplannung von tomographischen Messungen unter Verwendung statistischer Bilder
DE102012200600A1 (de) MRT- Lokalspulenpositions-Erkennung in einem MRT-System
EP0531703B1 (de) Verfahren zur Lokalisierung von elektrophysiologischen Aktivitäten
DE102012203782A1 (de) Verfahren zur Durchführung einer kombinierten Magnetresonanz-Positronenemissions-Tomographie
DE69428756T2 (de) Eichung der frequenz für bildabtaster mittels magnetischer resonanz
DE102013208475A1 (de) HF-Anregung mit zwei Resonanzfrequenzen zum Nachweis des CEST-Effekts mittels einer Magnetresonanzanlage
DE102014210657A1 (de) Achsen-verschiebbare Lokalspule
EP2291116A2 (de) Brustkrebserkennung mit fixierungstrichter
DE102012215004A1 (de) Erkennung der statischen Position von Sende-/Empfangsspulen eines Magnetresonanztomographen mit Hilfe von elektronisch lesbaren Etiketten
DE102013217617B4 (de) Steuerungsverfahren zur Kontrolle einer Datenerfassung von Magnetresonanz-Bilddaten
DE19904537C1 (de) Verfahren zum Betrieb eines diagnostischen Magnetresonanzgerätes
DE10056457A1 (de) Verfahren zum Betrieb eines Magnetresonanzgeräts
DE10003712C2 (de) Verfahren zur Selektion einer Lokalantenne
DE69726097T2 (de) Gerät zur Bilderzeugung durch kernmagnetische Resonanz
DE10138705C1 (de) Verfahren zur Homogenisierung der Bildaufnahme einer Magnet-resonanzmessung
DE102013207438A1 (de) Verfahren zur Erstellung von Bilddatensätzen eines Untersuchungsobjekts mittels eines Magnetresonanzgeräts

Legal Events

Date Code Title Description
8100 Publication of patent without earlier publication of application
D1 Grant (no unexamined application published) patent law 81
8320 Willingness to grant licences declared (paragraph 23)
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee