專利名稱：確定mr設(shè)備中物體的位置的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種確定物體位置的方法，例如，所述物體為位于MR設(shè)備的檢查區(qū)域內(nèi)的醫(yī)學(xué)介入工具。此外，本發(fā)明涉及一種MR設(shè)備以及執(zhí)行本方法的特定元件。
從專利DE19844762中可知在簡介中所提到類型的裝置。其中說明了如果與諧振電路相連的獨立線圈裝置定位在離要被映射的檢查區(qū)域的有限范圍最近的地方，來自所述檢查區(qū)域的有限范圍內(nèi)的核共振信號可顯著增加。通過這種裝置，可產(chǎn)生得出線圈裝置位置的附加信號。為了使(例如安裝在導(dǎo)管上)的線圈裝置不依賴于它關(guān)于MR設(shè)備的主磁場的校準，建議由三個去耦線圈裝置該構(gòu)造線圈裝置，去耦線圈裝置的線圈軸在任何情況下都相互垂直。由這樣的線圈裝置產(chǎn)生的信號僅作為一個附加信號包含在其它核共振信號中，結(jié)果是，它通常很難從所述核共振信號中辨別出來。結(jié)果，對線圈裝置的位置的探測能力或確定被極大地削弱。
因此，本發(fā)明的一個目的是詳細說明一種方法以及執(zhí)行此方法的工具，通過所述方法和工具，可以更好地探測和/或確定MR設(shè)備中物體的位置。
所述目的通過以下方法實現(xiàn)，所述方法用于確定位于MR設(shè)備的檢查區(qū)域中的物體的位置，所述方法包括以下步驟a)在檢查區(qū)域中產(chǎn)生高頻磁場，所述高頻磁場基本上平行于同時起作用的主磁場，通過安裝在目標上的轉(zhuǎn)換裝置在其附近從該高頻磁場產(chǎn)生垂直于主磁場的高頻磁場的分量，b)與梯度磁場相結(jié)合探測由高頻磁場的垂直分量所激發(fā)的核共振信號，c)對核共振信號進行求值，并確定物體的位置。
為了實現(xiàn)這個目的，不是使用迄今為止已知的垂直于主磁場的高頻磁場，而是產(chǎn)生一種新的高頻磁場，所述新的高頻磁場在MR設(shè)備的檢查區(qū)域中基本平行于同時起作用的主磁場。由于該平行，最初沒有核共振信號被激發(fā)。而且，在檢查區(qū)域中存在著轉(zhuǎn)換裝置，所述轉(zhuǎn)換裝置在其附近從高頻磁場產(chǎn)生垂直于主磁場的高頻磁場分量。這些垂直分量實現(xiàn)在轉(zhuǎn)換裝置附近的核共振信號的激發(fā)。與傳統(tǒng)成像相對比，傳統(tǒng)成像中核共振信號在接受檢查的對象的較大區(qū)域中激發(fā)，而在本方法中核共振信號僅在轉(zhuǎn)換裝置的附近被激發(fā)。與傳統(tǒng)成像方法類似，使用已知探測工具與至少一個梯度磁場相結(jié)合探測該核共振信號。通過在主磁場上疊加梯度磁場，沿梯度獲得被探測信號的局部分辨率，由該局部分辨率，緊接著使用已知方式對信號進行求值，就能確定轉(zhuǎn)換裝置的位置，從而確定安裝所述轉(zhuǎn)換裝置的物體的位置。
使用該方法，就可能獨立于實際的成像執(zhí)行對物體位置的確定。特別是，在DE19844762公開的方法中，微線圈的信號作為除其它核共振信號以外的小信號增長存在，與DE19844762所公開的方法相比，使用按照本發(fā)明的方法僅獲取來自轉(zhuǎn)換裝置附近區(qū)域的信號，這使得求值更容易得多，并且更精確。如果使用者僅對一維內(nèi)的物體位置感興趣，由于例如在信號接收過程中僅需一個梯度場是有效的，并且信號僅需就一維進行求值，那么從位置的確定中分離實際的成像就允許快得多的接收和求值過程。然而，例如為了在三維內(nèi)確定位置，也可以想到使用多個梯度場。由于將成像從位置的確定中分離出來，在成像中就可能使用局部分辨率而不是位置的確定，或僅由每空間方向的單個投影來確定位置。
通過用于執(zhí)行上面描述的方法的MR設(shè)備也可以實現(xiàn)所述目的，所述裝置包括a)在檢查區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生主磁場的裝置，b)在檢查區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生高頻磁場的裝置，所述高頻磁場基本平行于主磁場，c)產(chǎn)生至少一個梯度磁場的裝置，d)探測核共振信號的裝置，e)對核共振信號進行求值的求值單元，f)控制前述元件以使下列步驟能夠被執(zhí)行的控制單元f1)在檢查區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生高頻磁場，所述高頻磁場基本上平行于同時起作用的主磁場運行，由安裝在物體上的轉(zhuǎn)換裝置在其附近產(chǎn)生垂直于所述主磁場的磁的高頻場的分量。
f2)與梯度磁場相結(jié)合探測由高頻磁場的垂直分量所激發(fā)的核共振信號，
f3)對核共振信號求值并確定物體的位置。
需要流經(jīng)檢查區(qū)域的MR設(shè)備的主磁場可以以已知方式形成，例如由空心線圈或永磁體形成，所述空心線圈的繞組取決于所需場強設(shè)計為超導(dǎo)型。平行于主磁場的高頻磁場例如可通過主磁場的線圈裝置被額外施加電脈沖而產(chǎn)生，由此在檢查區(qū)域中額外產(chǎn)生了平行于主磁場的高頻磁場。正如在權(quán)利要求3中所要求的那樣，為了產(chǎn)生所需的高頻磁場，尤其在主磁場線圈為超導(dǎo)結(jié)構(gòu)的情況中，作為可供選擇的方式，也可以使用單獨的線圈裝置。例如，這樣的線圈裝置可以按照平行于主磁場的線圈裝置的繞組或與之相互交替的方式纏繞在共同的載體上。也可以為MR設(shè)備設(shè)計獨立元件，線圈裝置設(shè)置在所述元件上，并且所述元件定位于主磁場的線圈裝置內(nèi)部或外部。例如，可以作為MR設(shè)備的可選的附加元件銷售這樣的元件。
使用已知探測裝置探測由高頻磁場激發(fā)的核共振信號，所述已知探測裝置例如為天線或線圈。這些探測裝置既可用于探測用于位置確定的核共振信號，也可探測成像核共振信號(以產(chǎn)生成像核共振信號，MR設(shè)備還另外包括在檢查區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生高頻磁場的裝置，所述高頻磁場基本垂直于主磁場)。被探測的核共振信號進入求值單元，所述求值單元除了可能的圖像重建以外，也對用于位置確定目的的核共振信號進行求值。此外，MR設(shè)備包含控制其它前述元件的控制單元，例如，所述控制以按照本發(fā)明的方法能夠被執(zhí)行的方式進行?？蓪⑶笾祮卧涂刂茊卧渲贸伤鼈兡鼙痪幊蹋⑶沂沟盟鼈兡軋?zhí)行它們各自的任務(wù)，如在權(quán)利要求10中所要求的。
為了執(zhí)行按照本發(fā)明的方法所必須的轉(zhuǎn)換裝置例如可通過具有發(fā)送器和接收器的有源單元形成，其中高頻磁場由接收天線接收，并由發(fā)射天線以在空間范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)90°的方式再次發(fā)射。如在權(quán)利要求4所要求的，一個可能的替換方案是使用線圈裝置的結(jié)構(gòu)，線圈裝置的尺寸使得它能被安裝到要確定其位置的物體上。必須對線圈裝置的線圈進行定位以使它的線圈軸相對于高頻磁場不成90°的角度。然后在線圈裝置中感應(yīng)電流，通過所述電流在線圈裝置附近產(chǎn)生高頻磁場，該高頻磁場包含垂直于正被激發(fā)的該高頻磁場的分量。當(dāng)線圈的線圈軸相對于所述高頻磁場成45°角時，垂直分量達到它的最大值。如在權(quán)利要求5中所要求的，當(dāng)共振頻率優(yōu)選地與高頻磁場的頻率相一致時，上述垂直分量可額外地增加。如果物體在對象的檢查期間移動，在某些情況下就不是總能達到幾何條件。因此，如在權(quán)利要求6中要求的，提出了具有多個線圈的線圈裝置，由于各個線圈的高頻磁場會互相消除，因此線圈的線圈軸相對于彼此不應(yīng)假定為90°，所述高頻磁場垂直于主磁場。
如果MR設(shè)備用于檢查或使用醫(yī)學(xué)介入器械的手術(shù)，在檢查的時候為了確定所述器械的位置，尤其是所述器械的尖端的位置，并為使用者顯示這個位置，那么正如權(quán)利要求7所要求的，這種線圈裝置可安裝在所述器械上。當(dāng)使用如權(quán)利要求8所要求的導(dǎo)管時，轉(zhuǎn)換裝置尤其很容易地可通過如權(quán)利要求9所要求的載體安裝在導(dǎo)管上。
將參照附圖中顯示的實施例對本發(fā)明進行進一步的描述，然而，本發(fā)明并不限于這些實施例。


圖1a和1b各顯示了按照本發(fā)明的方法的流程圖，圖2顯示了一種MR設(shè)備，圖3大體顯示了可能的轉(zhuǎn)換裝置的設(shè)置，圖4顯示了在轉(zhuǎn)換裝置附近的磁場的矢量圖，圖5a到5c顯示了一維內(nèi)的探測信號，以及圖6顯示了具有轉(zhuǎn)換裝置的導(dǎo)管的尖端。
圖1a以流程圖的形式顯示了按照本發(fā)明的方法。在步驟82，MR設(shè)備的主磁場被激發(fā)。這種MR設(shè)備在圖2中示意性顯示。在該裝置的中心具有主磁體M，所述主磁體M在檢查區(qū)域產(chǎn)生基本均勻、穩(wěn)態(tài)的主磁場，所述主磁場在z軸方向上具有的通量密度例如為1.5或3特斯拉。磁體M通常為超導(dǎo)電磁體，由于激發(fā)的持續(xù)時間，使得步驟82不是在每次檢查之前執(zhí)行，而是在每次操作周期開始時進行一次。在檢查期間接受檢查的患者或其它對象位于其上的患者臺P可被帶向磁體M。主磁場的場方向通常平行于患者臺P的縱向方向。此外，提供梯度線圈GX、GY、GZ的排列，通過梯度放大器(沒有更詳細地示出)向所述梯度線圈供電。因此，可在檢查區(qū)域中在任何所需的空間方向上產(chǎn)生各種脈沖序列需要的梯度脈沖。在一方面，第一高頻線圈裝置RF用于以已知方式將高頻磁脈沖輻射進檢查區(qū)域內(nèi)，所述高頻磁脈沖的磁場方向大致垂直于主磁場的方向，另一方面第一高頻線圈裝置RF用于接收來自檢查區(qū)域的MR信號。第二高頻線圈裝置z-RF用于使基本平行于主磁場的高頻磁場穿過MR設(shè)備的檢查區(qū)域。由于這種平行，高頻線圈裝置z-RF和磁體M的幾何結(jié)構(gòu)彼此相似，例如它們各自線圈軸在z方向上沿相同的線。高頻線圈裝置z-RF因此可被纏繞到細的管狀載體上(此處未示出)，所述管狀載體插入磁體M并僅將檢查區(qū)域的尺寸減小非常小的程度。
為了對所有線圈裝置的進行交互操作，提供由控制單元CTR控制的開關(guān)SW，所述開關(guān)SW在高頻輸出發(fā)送器TX和接收器RX之間來回切換線圈裝置RF?？蛇x地，線圈裝置z-RF可耦合到發(fā)送器TX上。然而，也可以使用多信道高頻輸出發(fā)送器TX，其中每一個高頻線圈裝置使用一個信道。發(fā)送器TX同樣可由控制單元CTR進行驅(qū)動，控制單元CTR產(chǎn)生驅(qū)動線圈裝置RF和z-RF所需的脈沖序列，并控制梯度線圈GX、GY和GZ。此外，患者臺P的位置通過控制單元CTR改變。重建單元REC對接收器RX發(fā)送的MR信號進行數(shù)字化，并存儲該信號，然后使用已知的方法根據(jù)該信號重建檢查區(qū)域的對象函數(shù)?？蛇x地，重建單元REC可根據(jù)發(fā)送的信號確定位于檢查區(qū)域內(nèi)的物體的位置。重建單元REC連接到操作控制臺CONS，所述操作控制臺具有監(jiān)視器，在該監(jiān)視器上顯示被重建的對象函數(shù)的圖像數(shù)據(jù)和/或位于檢查區(qū)域內(nèi)物體的位置。同時，控制臺CONS用于操作整個裝置并啟動所需的脈沖序列。為了實現(xiàn)這個目的，控制臺CONS也連接到控制單元CTR。按照本發(fā)明的方法通過對重建單元REC和控制單元CTR的適當(dāng)適當(dāng)編程。該目的所需的計算機程序可在計算機程序產(chǎn)品的輔助下通過讀取單元DAT裝載到控制臺CONS內(nèi)，所述計算機程序產(chǎn)品例如為磁盤或CD-ROM。此外，控制臺CONS可通過網(wǎng)絡(luò)連接NET連接到數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)上，例如因特網(wǎng)上，以便從數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)上裝載所述計算機程序。
在圖1的步驟83中，作出關(guān)于隨后是否執(zhí)行位于檢查區(qū)域中的物體的位置的確定或產(chǎn)生圖像的決定。在決定為產(chǎn)生圖像的情況中，執(zhí)行步驟84a，其中核共振信號以已知的方式由線圈裝置RF的激勵而激發(fā)，并在梯度磁場GX、GY和/或GZ的影響下，由線圈裝置RF接收，由重建單元REC求值，并被處理以產(chǎn)生使用控制臺CONS可顯示的圖像。為確定物體的位置，在步驟84中，使用線圈裝置z-RF產(chǎn)生高頻磁場，所述高頻磁場基本平行于主磁場。由于磁場的平行，在接受檢查的對象內(nèi)沒有核共振信號被激發(fā)。
如圖3所述，線圈裝置位于物體處，所述線圈裝置由線圈S1和電容K1形成具有品質(zhì)Q的共振回路。共振回路的共振頻率大約對應(yīng)于高頻磁場B1z的頻率。假設(shè)線圈S1的線圈軸G與高頻磁場B1z的方向不一致，并且也不垂直于它，則在線圈裝置附近的由虛線表示的區(qū)域中產(chǎn)生了垂直于高頻磁場B1z的局部高頻磁場B1t’。這種效果在圖4中能看出，其中箭頭分別表示磁場的方向和強度。在線圈S1中，它的線圈向量A沿線圈軸G，由有效的高頻磁場B1z感應(yīng)出高頻磁場B1＝B1z·cosα，由于共振回路，高頻磁場B1＝B1z·cosα被放大為B1’≈Q·B1＝Q·B1z·cosα。感應(yīng)出的高頻磁場B1’在垂直于高頻磁場B1z的直線上的投影，產(chǎn)生垂直于高頻磁場B1z的高頻磁場的分量B1t’，B1t’＝B1’·sinα≈Q·B1z·cosα·sinα。可以看出，B1t’在角度α＝45°+n·90°時為最大值，其中n＝0，1，2，3...，并且在角度α＝m·90°時完全消失，其中m＝0，1，2，3...。
在圖3中虛線所示的區(qū)域中，高頻磁場B1t’激發(fā)垂直于主磁場B0的核共振信號，并因此可由高頻線圈裝置RF以已知方式進行探測。因為在檢查區(qū)域的剩余區(qū)域內(nèi)沒有核共振信號被激發(fā)，高頻線圈裝置RF因此只探測來自具有線圈S1和電容K1的線圈裝置附近的核共振信號，因為只有這里存在垂直于主磁場B0的被激發(fā)的高頻磁場B1z的分量。作為可替代的選擇或另外的選擇，在線圈裝置附近的這個核共振信號也可使用高頻線圈裝置z-RF進行探測，如果后者還用作接收單元的話(圖2未示出相應(yīng)的到接收器RX的耦合)。由于被激發(fā)的核共振信號在高頻線圈裝置z-RF中反饋耦合，并以類似于上面描述的機理(感應(yīng)耦合的相互性)在z方向內(nèi)旋轉(zhuǎn)，這也是可能的。
如果圖3中所示的線圈裝置位于其上的物體能移動，那么就不能總確保線圈S1的線圈軸G相對于高頻磁場B1z或主磁場B0的方向形成約45°的角。因此，就提出了一種由三個獨立但相同的共振線圈裝置組成的裝置，每一個的線圈軸或線圈向量A都相對于另外兩個線圈軸形成45°的角。結(jié)果是，在高頻磁場B1z的影響下，產(chǎn)生了三個高頻磁場B1t’，每一個都垂直于高頻磁場B1z的方向。通過對這三個高頻磁場B1t’簡單的向量相加，實現(xiàn)了以下情況，即不論在檢查區(qū)域中裝置的位置如何，總存在垂直于高頻磁場B1z的分量。僅三個線圈向量A相對于B0對稱放置時三個垂直分量B1t’才彼此抵消。然而，一方面，移動的物體精確地確定該位置的可能性非常低。另一方面，這種研究在本申請正文中被理想化，并且在更復(fù)雜的考慮中，仍然總存在剩余場B1t’。在另一個實施例中，如果通過被探測的核共振信號的大的降幅能確定線圈裝置在此位置對準，則為了增加剩余場的強度，建議增加高頻磁場B1z的強度。
在圖1a所示的步驟85中，為了由高頻磁場B1t’激發(fā)的核共振信號的局部分辨率，相應(yīng)地在x、y、z方向具有梯度的梯度場GX、GY和/或GZ被激發(fā)，在它們的影響下，在步驟86探測被激發(fā)的核共振信號。步驟85和86與“正?！眻D像探測中探測核共振信號的已知方法相對應(yīng)，因此在此處沒有給出進一步的詳細描述，并應(yīng)當(dāng)參考相應(yīng)的技術(shù)文獻。圖5a在一維上顯示了已知系統(tǒng)的被探測信號S(ω)的投影的局部分布，如在例如DE19844762中所描述的。在點x1處的信號增加與其它核共振信號相疊加，所述信號增加是由于在線圈裝置附近的局部高頻磁場所引起。在大多數(shù)情況下，可看到信號的過量增加很難從其它核共振信號中識別出來。相對比，圖5b顯示了使用按照本發(fā)明的方法，在點x1處信號的過量增加作為單個信號存在，因為其它核共振信號不被線圈裝置RF探測。因此信號的這種過量增加可以以好得多的方式進行求值。探測到的核共振信號在步驟87中進行求值。
作為可能的結(jié)果，在每種情況中都能探測一維的投影，并可以據(jù)此重建兩維或三維位置圖像，在圖像中圖3所示的線圈裝置可被看作相對于均勻背景來說信號的過量增加(投影的方向可任意選擇；然而，優(yōu)選它們彼此垂直)。這種方法也被稱作“快速定位”。這樣的位置圖像可與緊接著所述位置圖像之前或之后獲取的同一對象層或?qū)ο篌w的“正?！钡腗R圖像疊加，以使觀察者可在整個圖像中看到物體位置?？蛇x地，最初這些圖像或體元素可在位置圖像中確定，它們的圖像或體素值(volume value)表示信號的過量增加。然后，這些圖像或體元素在“正?！盡R圖像中可通過特定顏色進行突出。也可以顯示所確定的位置相對于參考點(例如，圖像零點)的幾何距離。這些距離可作為數(shù)值與“正?！眻D像進行疊加或通過“正?！眻D像中的格子線變得可見。
此外，與只有一個投影相反，也可以在任何情況中確定一個完全投影集，并重建與“正?！眻D像具有相同的局部分辨率的高值圖像。由于隨著局部分辨率的增加，不僅位置的精度增加，而且重建的代價也要增加，作為折中，可通過輔助掃描減少局部分辨率，使得一方面，在重建中使用比三個投影的信息更多的信息，而另一方面，與“正?！眻D像相比重建的代價減少了。
在步驟88中，詢問是否結(jié)束檢查。如果回答否，先前描述的步驟從步驟83起開始重復(fù)。否則，終止所述方法。
另一個實施例被稱為“跟蹤”，其中目的是在檢查期間跟蹤移動物體的位置。作為這種應(yīng)用的一個例子，在下面的正文中描述了跟隨自動選擇對象層的導(dǎo)管尖的位置，所述對象層在隨后的采集中選擇。為了使用核磁共振進行定位和操縱，三個共振線圈裝置44、46和48設(shè)置在導(dǎo)管40的尖端，該線圈裝置的線圈軸相對于彼此成約45°的角度。為了這個目的，以線圈44的形式出現(xiàn)的第一共振線圈裝置安裝在圓柱形載體42上，該線圈的繞組如此纏繞使得它們的線圈軸D44相對于載體軸42a傾斜。為了清楚，構(gòu)建諧振電路所需的電容器在此線圈裝置中沒有示出，在其它線圈裝置中也沒有示出。而且，以鞍形線圈46的形式出現(xiàn)的第二共振線圈裝置安裝在圓柱形載體42的表面上。只能看到鞍形線圈46的導(dǎo)體的前面區(qū)域，并且導(dǎo)體相對于前側(cè)對稱地延伸到導(dǎo)管40的后側(cè)。第三共振線圈裝置類似地包括設(shè)置在圓柱形載體上的鞍形線圈48，該鞍形線圈以與鞍形線圈46相同的方式構(gòu)造，但是設(shè)置成使得它相對于鞍形線圈46旋轉(zhuǎn)大約45°角。結(jié)果是，鞍形線圈46和48的線圈軸D46和D48形成約45°的角度α1。排列第一線圈的線圈軸D44使得它與線圈軸D46形成角度α2以及與線圈軸D48形成角度α3，其中每一個角度都大約為45°。
如果具有圖示的線圈裝置的導(dǎo)管40被通過血管引導(dǎo)入人體，流過血管的血液就可用作MR設(shè)備中的成像物質(zhì)。為了完全使用正被激發(fā)的高頻磁場的垂直分量，該垂直分量由線圈裝置產(chǎn)生，不僅在載體42外部出現(xiàn)血液或水性液體而且在內(nèi)部出現(xiàn)血液或水性液體是有利的。這可以通過載體42中的開口實現(xiàn)?？蛇x地，也可以使載體42成形為封閉的方式，并在載體42內(nèi)設(shè)置探針(這里沒有示出)。組成這種探針的材料在相應(yīng)的磁場影響下提供核共振信號，并且所述探針例如設(shè)計為充水膠囊的形式，水也可以另外地混有造影劑以增強信號。
使用這樣的導(dǎo)管40執(zhí)行圖1b所示的方法，在所述的圖1b中所示的步驟大體上相應(yīng)于圖1a所示的步驟，導(dǎo)管40被引入到接受檢查的對象內(nèi)，并位于圖2所示的MR設(shè)備的檢查區(qū)域中。開始，在步驟82，開啟主磁場，然后在步驟84，由于高頻線圈裝置z-RF，高頻磁場暫時地變?yōu)榧せ畹?，在步驟85，激活在z方向平行于主磁場B的梯度磁場GZ。在步驟86，接收在導(dǎo)管尖端40附近激發(fā)的核共振信號，并在步驟87對這些信號進行求值。通過使用上面描述的梯度磁場，就可能以類似于圖5b顯示的方式根據(jù)探測到的信號沿著梯度(也就是說沿著z方向)確定導(dǎo)管尖端的位置。然后在接下來的步驟84a中，以常規(guī)方式在已發(fā)現(xiàn)導(dǎo)管尖端的位置的物體層中激發(fā)核共振信號，并探測所述信號，并重建相應(yīng)的物體層圖像。然后重復(fù)沿z方向的對導(dǎo)管尖端的位置的確定，產(chǎn)生在其中發(fā)現(xiàn)導(dǎo)管的層的層圖像。如果MR設(shè)備適于產(chǎn)生體圖像，那么使用這種方法可選擇顯示的體使得例如導(dǎo)管尖端相對于z軸位于體的中間。也可以想到與上面描述的疊加方法的結(jié)合。
在例如在圖2中所示的MR設(shè)備中，在線圈裝置z-RF的實際轉(zhuǎn)換中，可能出現(xiàn)不能完全實現(xiàn)高頻磁場B1z相對于主磁場B0的平行的情況，尤其在檢查區(qū)域的邊緣部位。從向量的角度考慮，這意味著高頻磁場B1z本身已經(jīng)包含垂直于主磁場B0的分量。這些高頻磁場B1z的垂直分量，即使它們只有很小，也激發(fā)另外的核磁化，除了轉(zhuǎn)換裝置附近激發(fā)的核共振信號以外，該核磁化的核共振信號也被探測。在圖5c中，這通過x方向上的示例顯示出來。除了位于位置x1處的信號，在邊緣區(qū)域還能看到另外的信號。通常，這些信號相等地包含在各個方向，因為它們源自一個或多或少地固定的接受檢查的對象。如果在檢查的開始進行參考測量，其中不使用任何轉(zhuǎn)換裝置而執(zhí)行步驟84至87，那么為了從實際探測的信號中消除這些，該參考測量可從隨后的探測信號中減去。如果轉(zhuǎn)換裝置不位于邊緣區(qū)域，那么可以理解，可選地，對接收的信號進行帶通濾波，以便消除邊緣區(qū)域信號。
最后，應(yīng)當(dāng)指出這里描述的方法不限于導(dǎo)管檢查。通常，圖3所示的載體42也可設(shè)置在其它物體上，例如在用于微創(chuàng)手術(shù)(minimallyinvasive operation)的手術(shù)器械上，或用于標記接受檢查的對象的特定部位(骨、器官、皮膚表面的部分，等等)的標記物上。當(dāng)在對象的表面標記特定點時，可使用其中包含小型化的線圈裝置的膏藥。此外，也可以提供許多具有轉(zhuǎn)換裝置的物體，而不是只有一個物體，以同時確定這些物體的位置。
權(quán)利要求
1.一種確定位于MR設(shè)備的檢查區(qū)域內(nèi)的物體的位置的方法，包括下述步驟a)在檢查區(qū)域中產(chǎn)生高頻磁場，所述高頻磁場基本上平行于同時起作用的主磁場，由此通過安裝在物體上的轉(zhuǎn)換裝置在其附近從該高頻磁場產(chǎn)生垂直于主磁場的該高頻磁場的分量，b)與梯度磁場相結(jié)合，探測由高頻磁場的垂直分量所激發(fā)的核共振信號，c)對核共振信號進行求值，并確定物體的位置。
2.一種執(zhí)行權(quán)利要求1所要求的方法的MR設(shè)備，該裝置包括a)在檢查區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生主磁場的裝置，b)在檢查區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生高頻磁場的裝置，所述高頻磁場基本平行于主磁場，c)產(chǎn)生至少一個梯度磁場的裝置，d)探測核共振信號的裝置，e)對核共振信號進行求值的求值單元，f)控制前述元件以使下列步驟能夠被執(zhí)行的控制單元f1)在檢查區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生高頻磁場，該高頻磁場基本上平行于同時起作用的主磁場，由此通過安裝在物體上的轉(zhuǎn)換裝置在其附近產(chǎn)生垂直于所述主磁場的磁的高頻場的分量。f2)與梯度磁場相結(jié)合，探測由高頻磁場的垂直分量所激發(fā)的核共振信號，f3)對該核共振信號進行求值并確定物體的位置。
3.一種用于MR設(shè)備的線圈裝置，該線圈裝置用于在檢查區(qū)域中產(chǎn)生高頻磁場，該高頻磁場基本平行于MR設(shè)備的主磁場。
4.一種用于MR設(shè)備的轉(zhuǎn)換裝置，該轉(zhuǎn)換裝置用于為高頻磁場產(chǎn)生垂直分量，該轉(zhuǎn)換裝置具有至少一個線圈裝置，所述至少一個線圈裝置具有至少一個線圈，所述線圈的線圈軸相對于高頻磁場的方向形成非90°的角度，優(yōu)選為45°角。
5.如權(quán)利要求4所述的轉(zhuǎn)換裝置，其中線圈裝置形成共振回路。
6.一種用于MR設(shè)備的轉(zhuǎn)換裝置，該轉(zhuǎn)換裝置用于為高頻磁場產(chǎn)生垂直分量，該轉(zhuǎn)換裝置具有至少兩個線圈裝置，每個線圈裝置具有至少一個線圈，其中線圈的線圈軸相對于彼此形成非90°的角度，優(yōu)選為45°角。
7.一種具有可插進體內(nèi)的侵入部分的醫(yī)學(xué)介入器械，在所述侵入部分上設(shè)置有執(zhí)行權(quán)利要求1所要求的方法的轉(zhuǎn)換裝置。
8.一種如權(quán)利要求7所要求的導(dǎo)管。
9.一種如權(quán)利要求8所要求的導(dǎo)管，其具有可安裝到導(dǎo)管尖端的載體，在該載體上安裝著三個平面線圈裝置，其中每個線圈裝置中線圈的線圈軸形成非90°的角度，優(yōu)選為45°角。
10.一種計算機程序或計算機程序產(chǎn)品，其可使MR設(shè)備的可編程部件執(zhí)行權(quán)利要求1所要求的方法。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種確定物體位置的方法，例如，所述物體為位于MR設(shè)備的檢查區(qū)域內(nèi)的一種醫(yī)學(xué)介入器械。為了實現(xiàn)這個目的，要在檢查區(qū)域中產(chǎn)生高頻磁場，所述高頻磁場基本上平行于同時起作用的主磁場運行。在此過程中，垂直于主磁場的高頻磁場的分量在安裝在物體上的轉(zhuǎn)換裝置附近產(chǎn)生，由于高頻磁場的垂直分量，激發(fā)了核共振信號。與梯度磁場相結(jié)合，對核共振信號進行探測和求值，從而確定物體的位置。此外，本發(fā)明涉及一種MR設(shè)備以及執(zhí)行本方法的特定元件。
文檔編號G01R33/28GK1726401SQ200380105991
公開日2006年1月25日 申請日期2003年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月13日
發(fā)明者S·維斯 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司