DE-102018215457-B4 - Anpassbare MR-Lokalspule

Abstract

MR-Lokalspule mit mehreren Substraten, die eine gemeinsame virtuelle Fläche bilden, wobei auf den Substraten jeweils zumindest eine Leiterschleife angeordnet ist, wobei MR-Lokalspule ausgebildet ist, dass eine Verschiebung der Substrate gegeneinander tangential zu der virtuellen Fläche möglich ist, wobei die MR-Lokalspule eine Hülle umfasst, die die Substrate zumindest teilweise umschließt, wobei die Hülle die mögliche Verschiebung der Substrate gegeneinander tangential zu der virtuellen Fläche begrenzt.

Inventors

• Thomas Kundner
• STEPHAN ZINK

Assignees

• Siemens Healthineers Ag

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20180912

Claims (14)

1. MR-Lokalspule mit mehreren Substraten, die eine gemeinsame virtuelle Fläche bilden, wobei auf den Substraten jeweils zumindest eine Leiterschleife angeordnet ist, wobei MR-Lokalspule ausgebildet ist, dass eine Verschiebung der Substrate gegeneinander tangential zu der virtuellen Fläche möglich ist, wobei die MR-Lokalspule eine Hülle umfasst, die die Substrate zumindest teilweise umschließt, wobei die Hülle die mögliche Verschiebung der Substrate gegeneinander tangential zu der virtuellen Fläche begrenzt.
2. MR-Lokalspule nach Anspruch 1 , wobei zumindest eines der Substrate zwei oder mehr Leiterschleifen aufweist.
3. MR-Lokalspule nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Substrate und/oder die Leiterschleifen biegbar sind.
4. MR-Lokalspule nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Substrate ein Leiterplattenmaterial umfassen.
5. MR-Lokalspule nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die MR-Lokalspule Mittel umfasst, um die mögliche Verschiebung der Substrate gegeneinander tangential zu der virtuellen Fläche zu begrenzen.
6. MR-Lokalspule nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei benachbarte Substrate mit zumindest einer Verbindungsvorrichtung verbunden sind, welche die mögliche Verschiebung der Substrate gegeneinander tangential zu der virtuellen Fläche begrenzt.
7. MR-Lokalspule nach Anspruch 6 , wobei die zumindest eine Verbindungsvorrichtung ein Verbindungselement umfasst, das durch jeweils eine Ausnehmung benachbarter Substrate geführt ist.
8. MR-Lokalspule nach Anspruch 7 , wobei zumindest eine der Ausnehmung in einer ersten Richtung tangential zu der virtuellen Fläche eine größere Erstreckung aufweist als in einer dazu senkrechten Richtung tangential zu der virtuellen Fläche.
9. MR-Lokalspule nach eine der vorangehenden Ansprüche, wobei die Hülle eine erste Schicht und eine zweite Schicht umfasst, die parallel zu der virtuellen Fläche angeordnet sind, wobei die Substrate zwischen der ersten Schicht und der zweiten Schicht angeordnet sind, wobei die erste Schicht einen ersten Rand aufweist und die zweite Schicht einen zweiten Rand aufweist, wobei der erste Rand und der zweite Rand miteinander verbunden sind und einen gemeinsamen Rand bilden, wobei der gemeinsame Rand die mögliche Verschiebung der Substrate gegeneinander tangential zu der virtuellen Fläche begrenzt.
10. MR-Lokalspule nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Projektionen der Substrate, insbesondere der Leiterschleifen, auf die virtuelle Fläche zumindest teilweise überlappen.
11. MR-Lokalspule nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Substrate in einem Überlappungsbereich der Projektionen der Substrate auf die virtuelle Fläche parallel zueinander ausgerichtet sind.
12. MR-Lokalspule nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei zumindest zwei Substrate eine gleiche Form aufweisen.
13. MR-Lokalspule nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei zumindest auf einem Teil der Substrate eine Elektronikeinheit angeordnet ist.
14. Magnetresonanzvorrichtung mit zumindest einer MR-Lokalspule nach einem der Ansprüche 1 bis 13 .

Description

Die Erfindung betrifft eine MR-Lokalspule sowie eine Magnetresonanzvorrichtung. In der Medizintechnik zeichnet sich die Bildgebung mittels Magnetresonanz (MR), auch Magnetresonanztomographie (MRT, engl. Magnetic Resonance Imaging, MRI) genannt, durch hohe und variable Weichteilkontraste aus. Hierbei werden mit Hilfe einer Magnetresonanzvorrichtung hochfrequente Anregungspulse in ein Untersuchungsobjekt eingestrahlt, welches in der Regel ein Patient ist. Dadurch werden im Patienten Magnetresonanzsignale ausgelöst. Die Magnetresonanzsignale werden als Messdaten von der Magnetresonanzvorrichtung empfangen und zur Rekonstruktion von Magnetresonanzabbildungen verwendet. Oftmals erfolgt der Empfang der Magnetresonanzsignale mit so genannten MR-Lokalspulen (engl. local coils), die auch Oberflächenspulen (engl. surface coils) genannt werden. Dies sind üblicherweise Antennensysteme, die in unmittelbarer Nähe auf (anterior) und/oder unter (posterior) dem Patienten angebracht werden. Ein solches Antennensystem weist in der Regel ein oder mehrere elektrische Leiterschleifen auf, die oftmals auch Spulenelemente oder Antennenelemente genannt werden. Bei einer MR-Messung induzieren die Magnetresonanzsignale in den einzelnen Leiterschleifen der MR-Lokalspule eine Spannung, die als Messdaten ausgelesen und an eine Auswerteeinheit der Magnetresonanzvorrichtung zur Rekonstruktion von Magnetresonanzabbildungen weitergeleitet werden. Ein generelles Ziel bei dem Empfang der Magnetresonanzsignale ist, die Spulenelemente so nah wie möglich an den Patienten zu bringen, um damit ein möglichst hohes Signal-Rausch-Verhältnis zu erreichen. Die bekannten Lösungen können dabei in starre und flexible MR-Lokalspulen unterteilt werden. Starre MR-Lokalspulen, wie z.B. für Kopfuntersuchungen, sind möglichst optimal an die Anatomie des Patienten angepasst mit dem Ziel, einen möglichst hohen Anteil der potentiellen Patienten abzudecken. Für Patienten mit kleinen oder mittleren Anatomieabmessungen wird in der Regel nicht die optimale Bildqualität erreicht, da die Spulenelemente zu weit vom Patienten entfernt liegen. Flexible konventionelle MR-Lokalspulen können sich an die Anatomie des Patienten anpassen, allerdings nur bis zu einem gewissen Grad. Insbesondere gelingt die Anpassung an dreidimensional geformte Anatomien oft nur unzureichend. Beispielsweise kommt es dabei zu Auswölbungen und/oder Abstehen von Teilbereichen der MR-Lokalspule. Die Druckschrift DE 10 2006 027 189 A1 offenbart eine Kopfspulenanordnung für ein Magnetresonanzgerät, welche zumindest zwei gegeneinander bewegbare Gehäuseteile umfasst. Ferner offenbart die Druckschrift US 2014 / 0 191 757 A1 eine flexible Lokalspulenanordnung, welche durch einen mechanischen Halter in Form gehalten wird. Als Aufgabe der vorliegenden Erfindung kann insbesondere angesehen werden, die Anformbarkeit von MR-Lokalspulen zu verbessern. Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. Demnach wird eine MR-Lokalspule vorgeschlagen, die mehrere Substrate umfasst. Auf den Substraten ist jeweils zumindest eine Leiterschleife angeordnet. Die mehreren Substrate bilden eine gemeinsame virtuelle Fläche. Die MR-Lokalspule ist ausgebildet, dass eine Verschiebung der Substrate gegeneinander tangential zu der virtuellen Fläche möglich ist. Die Substrate sind also tangential zu der virtuellen Fläche gegeneinander verschiebbar. Insbesondere sind die Substrate derart miteinander verbunden, dass eine Verschiebung der Substrate gegeneinander tangential zu der virtuellen Fläche möglich ist. Unter einem Substrat kann ein, insbesondere flächiges, Trägermaterial für die Leiterschleifen verstanden werden. Die Leiterschleifen sind vorzugsweise fest und/oder starr und/oder flächig mit den Substraten verbunden. Beispielsweise sind die Leiterschleifen auf den Substraten aufgedruckt und/oder aufgeklebt. Die Leiterschleifen können insbesondere einseitig oder beidseitig auf den Substraten aufgebracht sein. Beidseitig aufgebrachte Leiterschleifen können durch Durchkontaktierungen (engl. vias) von einer Seite auf die andere verbunden sein, um an Kreuzungspunkten zweier Leiterschleifen Kurzschlüsse zu vermeiden. Die Substrate sind üblicherweise elektrisch isolierend. Die Leiterschleifen sind üblicherweise elektrisch leitfähig. Dadurch können vorteilhafterweise elektromagnetische Signale eine elektrische Spannung in der Leiterschleife induzieren. Die Substrate können insbesondere in einer zweidimensionalen Matrix angeordnet sein. Die Substrate, insbesondere deren Oberflächen, weisen vorzugsweise eine zweidimensionale Struktur auf, die parallel zur virtuellen Fläche der Substrate angeordnet ist. Idealerweise ist der Normalenvektor in jedem Punkt auf der Oberfläche des Substrats parallel zum Normalenvektor der virtuellen Fläche im Projektionspunkt dieses Punkts auf der Oberfläche des Substrats. Die virtuelle Fläche kann insbesondere ebe