(57)【要約】      （修正有）【課題】動き検出部を有する磁気共鳴装置と磁気共鳴検査中に患者の動きを検出する方法を提供する。【解決手段】磁気共鳴装置は、ＲＦアンテナ２４、少なくとも１つのＲＦ線２５および少なくとも１つのＲＦ注入点を有するＲＦ部１９であって、ＲＦ信号がこの少なくとも１つのＲＦ線２５によってＲＦアンテナ２４へと伝送され、この少なくとも１つのＲＦ注入点においてＲＦアンテナ２４へと結合されるＲＦ部１９と、ＲＦアンテナ２４によって少なくとも部分的に囲まれている患者収容領域１４と、患者収容領域１４内に配置されうる患者１５の動きを検出する動き検出部２７とを備え、少なくとも１つのＲＦ線２５は少なくとも１つの注入素子を有し、少なくとも１つの注入素子によって、動き検出部２７の少なくとも１つの動き検出信号がＲＦ線２５に結合される。【選択図】図１
2015231515.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気共鳴装置であって、
ＲＦアンテナ（２４）、少なくとも１つのＲＦ線（２５、１０２）および少なくとも１つのＲＦ注入点（２６、１０３）を有するＲＦ部（１９、１０１）であって、ＲＦ信号が前記少なくとも１つのＲＦ線（２５、１０２）によって前記ＲＦアンテナ（２４）へと伝送され、前記少なくとも１つのＲＦ注入点（２６、１０３）において前記ＲＦアンテナ（２４）へと注入されるＲＦ部（１９、１０１）、
前記ＲＦアンテナ（２４）によって少なくとも部分的に囲まれている患者収容領域（１４）、および
前記患者収容領域（１４）内に配置されうる患者（１５）の動きを検出する動き検出部（２７、１００）
を備え、
前記少なくとも１つのＲＦ線（２５、１０２）は、少なくとも１つの注入素子（２８、１０４）を有し、前記少なくとも１つの注入素子（２８、１０４）によって、前記動き検出部（２７、１００）の少なくとも１つの動き検出信号が前記ＲＦ線（２５、１０２）に結合される、
ことを特徴とする磁気共鳴装置。
【請求項２】
前記動き検出部（２７、１００）はレーダー部（２９）を有し、前記患者（１５）の動きは、該レーダー部（２９）の少なくとも１つのレーダー信号によって検出される、
ことを特徴とする請求項１に記載の磁気共鳴装置。
【請求項３】
前記患者（１５）の動きを検出する前記少なくとも１つのレーダー信号は、前記ＲＦアンテナ（２４）によって放射される、
ことを特徴とする請求項２に記載の磁気共鳴装置。
【請求項４】
少なくとも１つの反射されたレーダー信号は、前記ＲＦアンテナ（２４）によって取得され、該反射されたレーダー信号は、前記患者収容領域（１４）内に導入される検査対象に反射する、
ことを特徴とする請求項２と３のいずれか１つに記載の磁気共鳴装置。
【請求項５】
前記レーダー信号は少なくとも３ＧＨｚの周波数を有する、
ことを特徴とする請求項２から請求項４のいずれか１つに記載の磁気共鳴装置。
【請求項６】
前記レーダー信号は３０ＧＨｚの最大周波数を有する、
ことを特徴とする請求項２から請求項５のいずれか１つに記載の磁気共鳴装置。
【請求項７】
前記ＲＦ部（１０１）は２つ以上のＲＦ線（１０２）と２つ以上のＲＦ注入点（１０３）を有し、ＲＦ信号は、前記２つ以上のＲＦ線（１０２）によって、前記２つ以上のＲＦ注入点（１０３）の１つへと伝送され、前記２つ以上のＲＦ線（１０２）のそれぞれは、レーダー信号を前記ＲＦアンテナ（２４）に注入する注入素子（１０４）を有する、
ことを特徴とする請求項２から請求項６のいずれか１つに記載の磁気共鳴装置。
【請求項８】
前記動き検出部（１００）は切り替え部（１０５）を有し、前記２つ以上のレーダー信号は、該切り替え部（１０５）によって前記ＲＦアンテナ（２４）に注入される、
ことを特徴とする請求項７に記載の磁気共鳴装置。
【請求項９】
前記２つ以上のレーダー信号は、１つのＲＦ注入点（２６）と１つの注入素子（２８）を含む１つのＲＦ線（２５）とによって、前記ＲＦアンテナ（２４）へ注入され、前記２つ以上のレーダー信号はレーダー周波数が異なる、
ことを特徴とする請求項２から請求項８のいずれか１つに記載の磁気共鳴装置。
【請求項１０】
前記動き検出部（２７、１００）は、取得される異なるレーダー信号を互いに組み合わせる評価部（３３）を有する、
ことを特徴とする請求項７から請求項９のいずれか１つに記載の磁気共鳴装置。
【請求項１１】
前記注入素子（２８、１０４）は方向性結合器を含む、
ことを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか１つに記載の磁気共鳴装置。
【請求項１２】
前記動き検出部（２７、１００）はアダプタ部（３１）を有する、
ことを特徴とする請求項１１に記載の磁気共鳴装置。
【請求項１３】
前記患者（１５）の動きは、前記患者（１５）の心臓の動きおよび／または呼吸運動を含む、
ことを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれか１つに記載の磁気共鳴装置。
【請求項１４】
磁気共鳴検査中に、磁気共鳴装置（１０）によって患者（１５）の動き、特に心臓の動きおよび／または呼吸運動を検出する方法であって、該磁気共鳴装置（１０）は、ＲＦアンテナ（２４）とレーダー部（２９）を含む動き検出部（２７、１００）とを有し、
該方法は、
レーダー部（２９）によって少なくとも１つのレーダー信号を生成することと、
前記ＲＦアンテナ（２４）によって前記生成された少なくとも１つのレーダー信号を送信することと、、
前記ＲＦアンテナ（２４）によって反射された少なくとも１つのレーダー信号を取得することと、
前記患者（１５）の動きを検出するために、前記反射された少なくとも１つのレーダー信号を評価することと、
を含む、
ことを特徴とする方法。
【請求項１５】
前記生成された少なくとも１つのレーダー信号は、少なくとも１つの注入素子（２８、１０４）によって少なくとも１つのＲＦ線（２５、１０２）に結合され、ＲＦ信号が前記少なくとも１つのＲＦ線（２５、１０２）によって前記ＲＦアンテナ（２４）に伝送される、
ことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記取得された少なくとも１つのレーダー信号は、少なくとも１つの注入素子（２８、１０４）によってＲＦ線（２５、１０４）から結合され、ＲＦ信号は、前記少なくとも１つのＲＦ線（２５、１０２）によって前記ＲＦアンテナ（２４）へ伝送される、
ことを特徴とする請求項１４と請求項１５のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１７】
レーダー周波数および／または前記ＲＦアンテナ（２４）へのＲＦ注入点（２６、１０３）が互いに異なるレーダー信号が取得され、該異なるレーダー信号は、前記患者（１５）の動きを判断するために互いに組み合わせられる、
ことを特徴とする請求項１４から請求項１６までのいずれか１つに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は磁気共鳴装置に関し、該磁気共鳴装置は、ＲＦ（高周波）部であってＲＦアンテナ、少なくとも１つのＲＦ線、および少なくとも一つのＲＦ注入点を有し、この少なくとも一つのＲＦ線によってＲＦ信号はＲＦアンテナへと伝送され、少なくとも一つのＲＦ注入点においてＲＦアンテナに結合されるＲＦ部と、ＲＦアンテナによって少なくとも部分的に囲まれている患者収容領域と、この患者収容領域内にある患者の動きを検出するための動き検出部とを備える。
【背景技術】
【０００２】
磁気共鳴画像法は、後処理で１つの画像へと構築される複数の送受信周期からなることが望ましい。患者の身体の部分のうち、例えば、患者の心拍および／または呼吸によって動いてしまう部分の場合には、画像の取得は、常にその動きの同じ位相で行わなければならない。そのため、磁気共鳴画像法用のトリガー信号を体の動きから導出し、画像取得のトリガー時刻を指定したり、また、場合によっては、患者が望ましくない動きをしてしまった際に取得された画像データを破棄したりするために用いる。
【０００３】
これまでの従来技術では、患者の動きを記録するために外部測定装置が使用されていた。例えば、気圧の変化に基づいて呼吸運動を測定するエアクッションが、磁気共鳴画像撮像中の患者の呼吸運動を検出するために用いられる。他の例として、磁気共鳴画像撮像中の患者の心臓の動きを検出するために電極を用いるものもある。しかし、このような外部測定装置は非常にコストがかかるとともに、例えば患者に外部測定装置を正しく装着するなど、磁気共鳴画像法を行うオペレータ側の準備に多大な労力を要することとなる。
本発明は、磁気共鳴検査中に患者の動きを検出するための特に簡易でコスト削減可能な手段を提供することを目的とする。この目的は、独立請求項に記載の特徴によって実現される。従属項には、好適な実施形態が記載されている。
【発明の概要】
【０００４】
本発明は磁気共鳴装置に関し、該磁気共鳴装置は、ＲＦ部であってＲＦアンテナ、少なくとも１つのＲＦ線、および少なくとも一つのＲＦ注入点を有し、この少なくとも一つのＲＦ線によってＲＦ信号はＲＦアンテナへと伝送され、少なくとも一つのＲＦ注入点においてＲＦアンテナに結合されるＲＦ部と、ＲＦアンテナによって少なくとも部分的に囲まれている患者収容領域と、この患者収容領域内にある患者の動きを検出するための動き検出部とを備える。
【０００５】
この少なくとも１つのＲＦ線は少なくとも１つの注入素子を有し、これによって動き検出部の少なくとも１つの動き検出信号をＲＦ線に結合することが提案されている。このようにして患者の動きを検出するための信号は、特に簡単にＲＦアンテナへと伝送され、そこから送信される。さらに、これによって別途設ける動き検出部用の送信アンテナを省略できるので、特にコンパクトで場所もとらずに、動き検出部を磁気共鳴装置、特にＲＦアンテナ部内に組み込むことができる。さらに本発明の実施形態によれば、患者の動き検出用に外部装置を使用したり、装置を患者へ装着したりすることを省略できるので、患者の磁気共鳴検査の準備にかかる時間を節約することができる。また、この磁気共鳴装置の実施形態によって、患者の動きを検出するための外部装置に時間のかかる掃除をする必要がなくなる。そして、動き検出部をＲＦ部に少なくとも部分的に組み込むことで、特に以前は必ずしも必須ではなかった、および／または高いコストが理由で行われなかったような各磁気共鳴検査において、簡易的で対費用効果の高い動き検出を実現することができる。
【０００６】
さらに、ＲＦ部は、複数のＲＦ線と複数のＲＦ注入点も有することもでき、この場合、ＲＦ線毎にそれぞれ専用のＲＦ注入点が設けられるように、ＲＦ線の数とＲＦ注入点の数は対応していることが望ましい。これらのＲＦ線は、望ましくは複数の同軸ケーブルからなる。しかし、基本的にはここに記載のＲＦ線の別の実施形態もあり得る。
【０００７】
また、動き検出部がレーダー部を有し、患者の動きをこのレーダー部の少なくとも１つのレーダー信号によって検出することもさらに提案されている。このレーダー部の使用によって、既存のＲＦ部に組み込むことで対費用効果を高くできるという効果を奏する。特に有利に、このレーダー部はドップラーレーダー部を有し、患者から反射したレーダー信号によって患者の動きを検出する。この方法で、例えば患者の呼吸および／または心拍など僅かな動きでも正確にとらえることができる。また、このドップラーレーダー部は、例えば患者の腕の動きなどの呼吸および／または心拍などよりも大きな動きを検出するのにも適している。
【０００８】
レーダー信号はレーダー部、特にドップラーレーダー部によって生成され、ＲＦ部、特にＲＦアンテナによって送信されることが好ましい。反射された少なくとも１つのレーダー信号は、さらにＲＦ部、特にＲＦアンテナによって取得され、この反射されたレーダー信号は患者収容領域に導入されうる検査対象、特に患者によって反射されたものである。ＲＦ部のＲＦアンテナによって送信および／または取得されるレーダー信号によって、有利なことに、追加のアンテナ、特にレーダーアンテナ、を別に設置することを省略することが可能となる。これによって、好都合なことに、別個のレーダーアンテナとＲＦアンテナ間の望ましくない相互干渉を防ぐことも可能となる。特に好都合なことに、取得されたレーダー信号は、ＲＦアンテナからＲＦ線と注入素子によってドップラーレーダー部へと伝えられ、取得された信号中のドップラー効果に基づき患者の動きについての評価がなされる。さらに、ＲＦアンテナによるレーダー信号の送信および／または取得はＲＦ信号の送信と同時に行うことができる。
【０００９】
例えば周波数１２３．２ＭＨｚで発せられるＲＦ信号とレーダー信号間の望ましくない影響および／または干渉は、レーダー信号の周波数が少なくとも３ＧＨｚあれば防ぐことができる。特に好都合なことに、レーダー信号は少なくとも４ＧＨｚ、特に好ましくは少なくとも５ＧＨｚの周波数を有する。さらに、好ましくは、レーダー信号は３０ＧＨｚ、有利には２５ＧＨｚ、特に好ましくは１５ＧＨｚの最大周波数を有する。特に好都合なことに、送信されるレーダー信号は狭帯域信号として具現化され、レーダー信号は寄生効果の影響を受けない、および／またはＲＦ信号の低ＲＦ電力の影響を受けない、および／または他の干渉を受けない。狭帯域レーダー信号は、好ましくは帯域幅が数Ｈｚ、また好ましくは１００Ｈｚよりも小さい帯域幅だけしかない。
【００１０】
さらに、ＲＦ部は２つ以上のＲＦ線と２つ以上のＲＦ注入点を有し、１つのＲＦ信号は毎回２つ以上のＲＦ線によって２つ以上のＲＦ注入点の１つに伝送され、この２つ以上のＲＦ線は、それぞれレーダー信号をＲＦアンテナへ注入するための注入素子を有していることが提案されている。これにより、患者の動きに関連する領域が、好ましくは患者の身体に対して異なる方向から取得できる。さらに、これによって患者の心臓の動きおよび／または呼吸運動が重複して検出され得る。また、ＲＦアンテナは異なるＲＦ注入点において不確定な放射挙動をとるので、特に好都合なことに、ノイズ成分は重複部分の検出によって簡単に見つけ出すことができるため、データから取得したレーダー信号のノイズ成分を除去することができる。さらに、２つ以上の注入素子によってＲＦアンテナへ注入されるこれら２つ以上のレーダー信号は、互いにレーダー周波数が異なってもよい。
【００１１】
動き検出部が切り替え部を有している場合には、２つ以上のレーダー信号はこの切り替え部によってＲＦアンテナに注入され、これによって複数のレーダー信号を異なるＲＦ注入点において特に簡易に注入することができる。また、この手段によって２つ以上のレーダー信号の対費用効果の高い注入が実現可能となる。切り替え部は、例えばマルチプレクサを有していてもよい。
【００１２】
本発明のさらなる実施形態においては、２つ以上のレーダー信号は、１つのＲＦ注入点と１つの注入素子を有する一つのＲＦ線とによってＲＦアンテナへ注入され、この場合、この２つ以上のレーダー信号はレーダー周波数が異なるように具現化されることが提案される。患者の動き、特に心臓の動きおよび／または呼吸運動は、異なるレーダー周波数によって重複して検出される。この結果、送信リンク内の寄生効果、例えば特定のレーダー周波数に対するＲＦ注入点の送信不良となる特性は、レーダー信号の取得および／または取得されたレーダー信号の評価の際に除去することができる。そして、また、ＲＦアンテナは異なるＲＦ周波数に対して不確定な放射挙動をとるので、特に好都合なことに、ノイズ成分は重複部分の検出によって簡単に見つけ出すことができるため、データから取得したレーダー信号のノイズ成分を除去することができる。
【００１３】
動き検出部が評価部を有している場合、取得された異なるレーダー信号は互いに組み合わせられ、例えば二乗平均平方根値が算出される。このようにして、患者の心臓の動きおよび／または呼吸運動の検出の改善を実現する。その際、ノイズ信号は統計的に独立しているとほぼみなされ、結果としてノイズ信号は取得されるレーダー信号から除去されるため、ノイズ信号に対して高い割合で所望の信号を提供することができる。この取得されるレーダー信号は、例えば、レーダー信号をＲＦアンテナに注入するＲＦ注入点が異なるため、送信周波数および／または送信位置が互いに異なる可能性がある。
【００１４】
本発明の別の実施形態においては、注入素子が方向性結合器を含むことが提案され、これによって特に小型の注入素子を提供することが可能となる。本発明のまた別の実施形態においては、注入素子が高域フィルター素子を含むことが提案され、これによってＲＦアンテナへのレーダー信号の有利な信号注入が実現できる。好ましくは、方向性結合器は、周波数が１２３．２ＭＨｚのＲＦ信号を４０ｄＢ減衰させる。周波数が数ＧＨｚのレーダー信号に対しては、方向性結合器による減衰は大幅に低く、例えば２５ｄＢとなる。
【００１５】
動き検出部がさらにアダプタ部を有するとき、伝送されるレーダー信号が特に注入および／または送信される場合、好適なことに、方向性結合器は伝送されるレーダー信号の周波数に合わせることができる。この場合、アダプタ部は、例えばキャパシタを含む容量アダプタ部および／または誘導アダプタ部および／または当業者が有効であると見なすほかのアダプタ部を有する。
【００１６】
本発明は、磁気共鳴検査中に磁気共鳴装置によって患者の動き、特に心臓の動きおよび／または呼吸運動を検出する方法であって、この磁気共鳴装置はＲＦアンテナとレーダー部を含む動き検出部とを有し、この方法は以下のステップを含む。
−レーダー部によって少なくとも１つのレーダー信号を生成する、
−ＲＦアンテナによって生成された少なくとも１つのレーダー信号を送信する、
−前記ＲＦアンテナによって反射された少なくとも１つのレーダー信号を取得する、
−前記患者の動きを検出するために、前記反射された少なくとも１つのレーダー信号を評価する。
【００１７】
これによって、患者の動きを検出するレーダー信号は、特に簡単にＲＦアンテナへと伝送され、そこから送信される。さらに、特にコンパクトに場所もとらずに動き検出部を磁気共鳴装置内、特にＲＦアンテナ部内で、一体化させることができる。また、ＲＦアンテナによるレーダー信号の送信および／または受信は、ＲＦ信号の送信と同時に行うことができる。周波数が１２３．２ＭＨｚのＲＦ信号と、周波数がギガヘルツ帯のレーダー信号との間には周波数に大きな差があるため、ＲＦ信号とレーダー信号同士の干渉および／または望ましくない影響を防ぐことができる。
【００１８】
さらに、生成された少なくとも１つのレーダー信号は、少なくとも１つの注入素子によって少なくとも１つのＲＦ線に注入され、この場合、ＲＦ信号は、少なくとも１つのＲＦ線によってＲＦアンテナへ伝送されることが提案される。また、取得された少なくとも１つのレーダー信号は、少なくとも１つの注入素子によってＲＦ線から結合される。この結果、動き検出部をＲＦ部に少なくとも部分的に一体化させることで、簡易的で対費用効果の高い、動き検出を実現することができる。
【００１９】
特に有益なことに、レーダー周波数および／またはＲＦアンテナへのＲＦ注入点が互いに異なるレーダー信号が取得され、患者の動きを判断するために異なるレーダー信号が互いに組み合わせられる。
【００２０】
本発明の磁気共鳴検査中の患者の動きを検出する方法の効果は、基本的に上述の詳細な説明にある本発明の磁気共鳴装置の効果に対応するものである。記載中に示される特徴、効果、または他の実施形態の変更も請求項に記載される事項に該当し、逆の場合のまた同様となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
本発明のさらなる効果、特徴や詳細は、以下に記載の例示的実施形態および図面を参照することにより明らかとなる。
【図１】本発明に係る磁気共鳴装置を示す概略図である。
【図２】磁気共鳴装置のＲＦ部と動き検出部を示す詳細図である。
【図３】動き検出部の他の実施形態を示す詳細図である。
【図４】磁気共鳴検査中の患者の動きを検出する本発明に係る方法を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１には、磁気共鳴装置１０が概略的に示されている。磁気共鳴装置１０は、強く均一な磁場である主磁界１３を発生させるための超伝導主磁石１２を有する磁石部１１を含む。磁気共鳴装置１０は、さらに患者１５を収容する患者収容領域１４を有する。本例示的実施形態における患者収容領域１４は円筒形のもので、その円周方向が磁石部１１によって円筒状に覆われている。しかし原則として、患者収容領域１４の異なる実施形態をもいつでも考えられる。患者１５は、磁気共鳴装置１０の患者支持装置１６によって患者収容領域１４の中へ搬入される。
【００２３】
磁石部１１は、画像取得時に空間的符号化に用いられる磁界勾配を発生させる勾配コイル部１７も有する。勾配コイル部１７は、磁気共鳴装置１０の勾配制御部１８によって制御される。磁石部１１は、ＲＦアンテナ２４と、主磁石１２によって発生した主磁界１３内に起こる磁気分極を励起するためのＲＦアンテナ制御部２０とを含むＲＦ部１９をさらに有する。ＲＦ部１９はＲＦアンテナ制御部２０に制御され、ＲＦ磁気共鳴シーケンスを磁気共鳴装置１０の患者収容領域１４によって実質的に形成される検査空間へ放射する。ＲＦアンテナ制御部２０内でＲＦ信号の生成も行われ、ＲＦ部１９のＲＦ線２５によってＲＦアンテナ２４へと送られる。
【００２４】
主磁石１２、勾配制御部１８およびＲＦアンテナ制御部２０を制御するために、磁気共鳴装置１０は演算器からなる制御部２１を有する。制御部２１は、例えば予め決められた撮像勾配エコーシーケンスを行う等といった磁気共鳴装置１０の中央制御を担当する。さらに、制御部２１は（詳細は示されていないが）画像データを評価する評価部を含む。操作者向けに、例えば撮像パラメータなどの制御情報を再構築磁気共鳴画像と共に、磁気共鳴装置１０の例えば少なくとも１つのモニターの表示部２２に表示することもできる。また、磁気共鳴装置１０は、操作者が測定過程で情報および／またはパラメータを入力できるように入力部２３も有している。
【００２５】
図２はＲＦ部をさらに詳細に示す。ＲＦ部はＲＦアンテナ２４と、少なくとも１つのＲＦ線２５と、少なくとも１つのＲＦ注入点２６とを有している。さらに、ＲＦ部１９は、複数のＲＦ線２５や複数のＲＦ注入点２６を有していてもよく、この場合には、ＲＦ線２５の数とＲＦ注入点２６の数が対応していることが望ましい。本例示的実施形態において、ＲＦ線２５は同軸ケーブルを含む。原則として、ＲＦ線２５の異なる実施形態も考えられる。
【００２６】
ＲＦ信号はＲＦ線２５によってＲＦアンテナ２４へ伝送され、ＲＦ注入点２６にてＲＦアンテナ２４に結合される。
【００２７】
磁気共鳴装置１０は、患者収容領域１４内に位置づけられた患者１５の動きを検出する動き検出部２７をさらに有する。検出される患者１５の動きは、患者１５の心臓の動きおよび／または呼吸運動によるものであることが好ましい。
【００２８】
ＲＦ部１９のＲＦ線２５は注入素子２８を有し、動き検出部２７によって生成された信号、特に動き検出信号は、注入素子２８によってＲＦ線２５に結合され、ＲＦアンテナ２４を通して患者収容領域１４内に放出される。
【００２９】
図２には動き検出部２７の第一の例示的実施形態が示される。この動き検出部２７は、ドップラーレーダー部からなるレーダー部２９を含む。レーダー部２９は、例えば電圧制御発振器を含むレーダー信号生成部３０を有している。レーダー信号生成部３０によって生成されたレーダー信号は、方向性結合器からなる注入素子２８によってＲＦ線２５に結合される。ＲＦ線２５に結合されたレーダー信号は、ＲＦ注入点２６でＲＦアンテナ２４に注入され、ＲＦアンテナ２４によって患者収容領域１４内に放出される。
【００３０】
方向性結合器の反対側に配置される二つのポートは、ＲＦ信号用に構成される。方向性結合器のもう１つのポートは、ＲＦ線２５に注入されるレーダー信号用に構成される。方向性結合器の４番目のポートは終端抵抗器用に設けられる。
【００３１】
さらに、動き検出部２７は２つのアダプタ部３１を有する。特に、伝送されるレーダー信号が注入および／または送信される場合、好適なことに、方向性結合器はアダプタ部３１によって伝送されるレーダー信号の周波数に合わせることができる。アダプタ部３１は、容量アダプタ素子および／または誘導アダプタ素子および／または当業者が有効であると見なすほかのアダプタ素子を有する。
【００３２】
生成されたレーダー信号は、レーダー信号生成部３０から２つのアダプタ部３１のうちの一つ目を通して方向性結合器へと送られる。取得されたレーダー信号は、方向性結合器から２つのアダプタ部３１のうちの二つ目を通して、レーダー部２９の信号取得部３２へと送られる。
【００３３】
患者収容領域１４へと放射されるレーダー信号は、患者１５、特に患者１５の内臓で反射する。反射したレーダー信号は、順次ＲＦアンテナ２４によって取得され、ＲＦ注入点２６、ＲＦ線２５および注入素子２８、特に方向性結合器を通して、レーダー部２９へと送られる。取得されたレーダー信号は、動き検出部２７で評価される。そのために、動き検出部２７には信号取得部３２の下流に接続される評価部３３を備える。この場合、例えば心臓の動きおよび／または呼吸運動などの患者１５の内臓の動きは、ドップラー効果を基に判断される。このために、レーダー信号生成部３０で生成されるレーダー信号は、信号取得部３２にも伝送される。それに加え／または、取得されたレーダー信号は制御部２１内でも評価されてもよく、および／または動き検出部２７の評価部が制御部２１内に組み込まれていてもよい。
【００３４】
患者１５の心臓の動きおよび／または呼吸運動を検出するために生成されたレーダー信号は、少なくとも３ＧＨｚの周波数を有する。特に好適とするために、このレーダー信号は少なくとも４ＧＨｚの周波数、また特に好ましくは少なくとも５ＧＨｚの周波数を有する。さらにこのレーダー信号は３０ＧＨｚ、好適には２５ＧＨｚ、特に好ましくは１５ＧＨｚの最大周波数を有する。それに対して、ＲＦアンテナ２４を通して患者収容領域へ同様に放射されるＲＦ信号は、１２３．２ＭＨｚの周波数を有する。ＲＦ信号とレーダー信号との間の周波数における大きな差によって、実質的な干渉なしにＲＦ信号とレーダー信号を同時に伝送することを可能とする。
【００３５】
さらに、患者１５の心臓の動きおよび／または呼吸運動を検出するレーダー信号は、特に狭帯域信号として具現化される。この狭帯域レーダー信号には、ほんの数Ｈｚの帯域幅しかないことが好ましい。好ましい狭帯域レーダー信号の帯域幅は１００Ｈｚ未満、特に好適には５０Ｈｚ未満である。
【００３６】
本例示的実施形態において、ＲＦ部１９は、ＲＦ注入点２６を１つと、１つの注入素子２８を有するＲＦ線２５を１つ有している。レーダー部２９の２つ以上の異なるレーダー信号は、これら１つのＲＦ注入点２６と１つの注入素子２８を有する１つのＲＦ線２５とによって、ＲＦアンテナ２４へ注入される。異なるレーダー信号とは、レーダー周波数が互いに異なる信号のことである。このために、異なるレーダー周波数を有するレーダー信号は、レーダー信号生成部３０によって生成される。
【００３７】
患者収容領域１４に放射される異なるレーダー信号は、患者収容領域１４内で反射および／または散乱、特に患者１５に反射および／または散乱して、ＲＦアンテナ２４によって取得され、評価部３３によって評価される。レーダー信号を評価するために、取得された異なるレーダー信号は互いに組み合わせられる。この過程で、例えば二乗平均平方根値および／または当業者が有用であるとみなすその他の値を、取得された異なるレーダー信号のデータから算出する。また、この場合、ノイズ信号は概して統計的に独立しているとみなされるため、ノイズ信号に対して高い割合で所望の信号を提供することができる。異なるレーダー周波数を用いることで、患者１５の動き、特に心臓の動きおよび／または呼吸運動が、反射レーダー信号によって重複して検出される。結果として、取得したレーダー信号の取得中および／または評価中に、例えば特定のレーダー周波数に対して伝達不良につながる送信リンク中の寄生効果および／または干渉効果を除去することが可能となる。
【００３８】
取得したレーダー信号を評価するために、評価部３３は（詳細は示されていないが）プロセッサ部と対応する評価ソフトウェアおよび／またはコンピュータプログラムを有している。この評価ソフトウェアおよび／またはコンピュータプログラムは、評価部３３の（詳細は示されていないが）メモリ部に記憶されている。
【００３９】
動き検出部２７の独立した評価部３３に代えて、取得したレーダー信号の評価は、磁気共鳴装置１０の制御部２１の評価部によって行うこともでき、そして／または動き検出部２７の評価部３３が磁気共鳴装置１０の制御部２１内に組み込まれてもよい。
【００４０】
図３には別の例示的実施形態である動き検出部１００が示されている。実質的に同じ構成、特徴や機能を持つものには同じ参照番号を付してある。図１と図２の実施形態と同様の構成、特徴および機能のものについてはその記載を参照し、基本的に図１と図２に示す実施形態との差のみを以下に記載する。
【００４１】
磁気共鳴装置１０のＲＦ部１０１は、ＲＦアンテナ２４、２つ以上のＲＦ線１０２、２つ以上のＲＦ注入点１０３を有する。２つ以上のＲＦ線１０２は、それぞれ注入素子１０４を１つ備える。本例示的実施形態において、注入素子１０４は、それぞれ方向性結合器を備える。この場合、ＲＦ線１０２の数は、ＲＦアンテナ２４に接続するＲＦ注入点１０３の数と対応している。
【００４２】
図３の動き検出部１００は、図２に関する記載と同様に実施されるレーダー部２９を有する。また動き検出部１００は、本例示的実施形態においてマルチプレクサ部を含む切り替え部１０５を含む。ＲＦ線１０２のうちレーダー信号を注入する１つを選択する選択回路は、このマルチプレクサ部によって実現される。この場合、マルチプレクサ部のスイッチング周波数は、患者１５の呼吸数および／または心拍数よりも少なくとも１０倍から１００倍高い。このようにして、患者１５の心臓の動きおよび／または呼吸運動のひと通りのサンプリングが、それぞれＲＦ注入点１０３においてＲＦアンテナ２４に結合される１つのレーダー信号によって実現する。
【００４３】
それぞれのレーダー信号は、患者１５に対して異なる方向へ、異なるＲＦ注入点１０３によって患者収容領域１４に放射される。また、異なるＲＦ注入点１０３でＲＦアンテナ２４に結合されるレーダー信号のそれぞれは、レーダー周波数が互いに異なることもあり得る。そのために、レーダー信号は、それぞれのＲＦ注入点１０３において注入されるように、レーダー信号生成部３０によって生成されており、それぞれのＲＦ注入点１０３のレーダー信号はレーダー周波数が互いに異なっている。
【００４４】
患者１５、特に患者１５の心臓部および／または肺領域で反射したレーダー信号を取得し、取得したレーダー信号は、図２の記載と同様に、ＲＦ部１０１によってレーダー部２９へと送られる。その後、取得したレーダー信号は評価部３３によって評価される。この場合、異なるＲＦ注入点１０３にて取得した、異なる送信レーダー周波数のレーダー信号は互いに組み合わせることができる。取得したレーダー信号は、図２の記載と同様にそれぞれ組み合わせられる。
【００４５】
図１から図３に示される磁気共鳴装置１０によって磁気共鳴検査中の患者１５の動きを検出する方法が、図４に概略的に示される。このために、磁気共鳴装置１０は、図２と図３に示す例示的実施形態のどちらか一方に係る、ＲＦアンテナ２４とレーダー部２９を有する動き検出部２７、１００とを含む。
【００４６】
この方法では初めに、第一ステップ２００において、レーダー部２９のレーダー信号生成部３０によってレーダー信号を生成する。この場合、レーダー信号生成部３０は、レーダー周波数が互いに異なる、複数の異なるレーダー信号を生成することができる。この場合、レーダー周波数が、例えば５ＧＨｚと１５ＧＨｚの間に均一に分布する所定数のレーダー信号が、レーダー信号生成部３０によって生成される。この際、レーダー信号生成部３０が処理を繰り返して、異なるレーダー信号を順次生成することが好ましい。または、レーダー信号生成部３０は、常に同一のレーダー信号を生成し、患者収容領域１４へ連続的に放射してもよい。
【００４７】
次のステップ２０１において、生成されたレーダー信号は、ＲＦアンテナ２４によって送信される。その際、生成されたレーダー信号は、注入素子２８、１０４によって前もってＲＦ部１９、１０１、特にＲＦ線２５、１０２に結合される。本実施形態のＲＦ部１９、１０１によれば、このために１つ以上の注入素子２８、１０４が用いられる（この点に関しては図２と図３に関する記載を参照）。レーダー信号は、ＲＦアンテナ２４によって患者収容領域１４内に放射される。
【００４８】
レーダー信号が患者収容領域１４に放射されると、放射されたレーダー信号は、患者１５および／または患者収容領域１４の他の対象物に反射および／または散乱する。反射したレーダー信号は、その後、ステップ２０２において、ＲＦアンテナ２４によって取得される。その際、取得されるレーダー信号は、ＲＦ線２５、１０２を通してレーダー部２９へと伝送されるが、この取得されるレーダー信号は、注入素子２８、１０４によってＲＦ線２５、１０２から結合される。その後、レーダー部２９内で取得されたレーダー信号は評価部３３へと送られる。
【００４９】
次のステップ２０３において、取得されたレーダー信号は、評価部３３によって評価される。元々、この過程で呼吸運動および／または心臓の動きの信号特性が、呼吸運動および／または心臓の動きに重なる残りの信号成分から分離される。さらに異なるレーダー周波数を有する取得されたレーダー信号および／または異なるＲＦ注入点１０３からＲＦアンテナ２４へ注入されたレーダー信号は、この際に評価部３３によって組み合わせられる。例えば、二乗平均平方根値を算出し、その結果、患者１５の心臓の動きおよび／または呼吸運動の検出の改善を実現する。そして、ノイズ信号は統計的に独立しているとほぼみなされるため、ノイズ信号に対して高い割合で所望の信号を提供することができる。
【００５０】
本発明は好適な実施形態を基に詳細に説明され記載されているものの、本発明は開示された例によって制限されるものではなく、本発明の主旨を逸脱せずに当業者によって想到し得る他の変更等をも含むものである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【外国語明細書】
【発明の名称】Magnetic resonance device having a motion detection unit and a method for detecting a movement of a patient during a magnetic resonance examination
【技術分野】
【０００１】
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【図面の簡単な説明】
【０００２】
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【発明を実施するための形態】
【０００３】
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【要約】
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【選択図】図１
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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