DE102005044634B4

DE102005044634B4 - Method for determining a passive correction of an inhomogeneity of a magnetic resonance tomograph designed as a C-arm and a coil device to be achieved with shimmers, designed for use in the method

Info

Publication number: DE102005044634B4
Application number: DE200510044634
Authority: DE
Inventors: Rüdiger Dr. Kohlmüller
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2005-09-19
Filing date: 2005-09-19
Publication date: 2009-10-29
Anticipated expiration: 2025-09-20
Also published as: DE102005044634A1

Abstract

Verfahren zur Bestimmung einer mit Shimmitteln zu erreichenden passiven Korrektur einer Inhomogenität eines als C-Bogen ausgebildeten Magnetresonanztomographen, umfassend die folgenden Schritte:
– Anordnen wenigstens einer einzeln ansteuerbare Spulen (3) umfassenden Spulenvorrichtung (1, 5) im Bereich eines Magnetpols eines Grundfeldmagneten (6) des Magnetresonanztomographen,
– Einbringen eines Mittels (7) zum Ausmessen des Magnetfeldes des Grundfeldmagneten (6) in einen zentralen Magnetfeldbereich,
– Bestimmung des Feldverlaufs und einer vorzunehmenden passiven Korrektur in Abhängigkeit vom Messergebniss,
– Ansteuerung der Spulenvorrichtung (1, 5) in Abhängigkeit von für die einzelnen Spulen (3) aus der vorzunehmenden passiven Korrektur bestimmten Steuerströmen und
– erneute Bestimmung des Feldverlaufs und einer zur weiteren Reduzierung der Inhomogenität vorzunehmenden passiven Korrektur bei anliegenden Steuerströmen.Method for determining a passive correction of an inhomogeneity of a C-arm magnetic resonance tomograph to be achieved with shimmers, comprising the following steps:
Arranging at least one coil device (1, 5) comprising individually controllable coils (3) in the region of a magnetic pole of a basic field magnet (6) of the magnetic resonance tomograph,
- introducing a means (7) for measuring the magnetic field of the basic field magnet (6) in a central magnetic field region,
Determination of the field profile and a passive correction to be made as a function of the measurement result,
- Control of the coil device (1, 5) in dependence on the individual coils (3) from the passive correction to be determined certain control currents and
- Redetermination of the field profile and to be carried out to further reduce the inhomogeneity passive correction with applied control currents.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung einer mit Shimmitteln zu erreichenden passiven Korrektur einer Inhomogenität eines als C-Bogen ausgebildeten Magnetresonanztomographen.The The invention relates to a method for the determination of shimmers to achieve a passive correction of an inhomogeneity of a C-arm magnetic resonance imaging.

Um bei Bilddatenaufnahmen in der Magnetresonanztomographie eine optimale Bildqualität zu erhalten, ist ein homogenes Magnetfeld erforderlich. Eine große räumliche Ausdehnung dieses homogenen Magnetfeldes ermöglicht es, ein großes Bildgebungsvolumen zu erreichen, wobei in diesem Bereich nur sehr geringe Abweichungen von einer idealen Homogenität akzeptabel sind. Diese Voraussetzungen an das Magnetfeld des Grundfeldmagneten gelten allgemein für Magnetresonanztomographen, also auch bei C-Bogen-Tomographen.Around in image data recording in magnetic resonance imaging an optimal Image quality too obtained, a homogeneous magnetic field is required. A great spatial Extending this homogeneous magnetic field allows a large imaging volume with very little variation in this area of an ideal homogeneity are acceptable. These requirements for the magnetic field of the basic field magnet generally apply to Magnetic resonance tomographs, including C-arm tomographs.

Wesentlich für die Eigenschaften des Magnetfeldes des Grundfeldmagneten ist das Design desselben. Um das tatsächliche Magnetfeld eines solchen Grundfeldmagneten bei einer C-Bogen-Anlage über das grundsätzliche Design hinaus weiter zu optimieren, werden mit Shimmitteln passive Korrekturen durchgeführt, also sogenannte Passiv-Shims in das Magnetfeld eingebracht. Mit einer solchen passiven Korrektur werden durch das Design des Grundfeldmagneten bedingte Inhomogenitäten verringert, fertigungsgegebene Toleranzen ausgeglichen und standortabhängige Beeinflussungen des Feldes des Grundfeldmagneten, die nach der Installation der Magnetresonanzanlage beim Kunden offensichtlich werden, korrigiert.Essential for the Properties of the magnetic field of the basic field magnet is the design of the same. To the actual Magnetic field of such a basic field magnet in a C-arm system over the fundamental Designing beyond design will become passive with shimmers Corrections made, so called passive shims introduced into the magnetic field. With Such a passive correction will be through the design of the basic field magnet conditional inhomogeneities Reduced, tolerances given by manufacturing balanced and location-dependent influences of the field of the basic field magnet after the installation of the magnetic resonance system when the customer becomes obvious, corrected.

Um diese passiven Korrekturen zu bestimmen, wird üblicherweise ein sogenanntes „Shimdevice” verwendet, um das Magnetfeld im Zentrum bzw. Isozentrum auszumessen und daraus einen Feldplot zu berechnen. Das Shimdevice wird hierzu im Magnetfeld positioniert, und es wird an bestimmten Punkten von Sphären, die vom jeweiligen Aufbau des Shimdevice abhängen, die lokale Magnetfeldstärke gemessen. Aus den Messdaten wird das Feld innerhalb der Sphäre berechnet, das wiederum die Grundlage für die Berechnung des Passiv-Shims bildet.Around to determine these passive corrections, a so-called "shimdevice" is usually used, to measure the magnetic field in the center or isocenter and from it to calculate a field plot. The Shimdevice is doing this in the magnetic field positioned, and it will be at certain points of spheres that depend on the particular structure of the Shimdevice, the local magnetic field strength measured. From the measurement data the field within the sphere is calculated, that in turn is the basis for the calculation of the passive shims forms.

Im Rahmen der Berechnung der passiven Korrekturen wird bestimmt, an welcher geometrischen Position kleine Magnete bzw. kleine ferromagnetische Plättchen und andere magnetisierbare Elemente auf den Magneten aufgebracht werden müssen. Anschließend wird das Shimdevice ausgebaut und die Shimmittel in Form der kleinen Magnetplättchen werden aufgebracht bzw. aufgeklebt. Dieses Verfahren wird solange wiederholt, bis die gewünschte Homogenität des Feldes erreicht ist. Es ist also jeweils für jeden Iterationsschritt das Shimdevice neu einzubringen und die Feldstärke auszumessen. Daraufhin wird wiederum ein Shimmittel bzw. werden mehrere Shimmittel auf den Magneten aufgebracht und gegebenenfalls nach einer falschen Aufbringung auch entfernt, indem sie z. B. vom Magneten abgeklopft werden.in the The frame of the calculation of the passive corrections is determined which geometric position small magnets or small ferromagnetic Tile and other magnetizable elements applied to the magnet Need to become. Subsequently The Shimdevice is expanded and the Shimmittel in the form of small magnetic plates are applied or glued. This procedure will be as long as possible repeated until the desired homogeneity of the field is reached. So it is for each iteration step that Shimdevice re-introduce and measure the field strength. thereupon in turn becomes a shimmer means or several shimmers applied to the magnet and optionally after a wrong Application also removed by z. B. knocked off the magnet become.

Das herkömmliche Verfahren ist sehr aufwendig, da mehrere Iterationen erforderlich sind, bei denen jeweils das Shimdevice in das Feld eingebracht und wieder ausgebaut werden muss. Zudem sind Korrekturen, insbesondere wenn bereits aufgebrachte ferromagnetische Plättchen wieder entfernt werden müssen, recht umständlich durchzuführen. Somit ist die Bestimmung der passiven Korrektur bisher mit einem beträchtlichen Zeitaufwand verbunden.The conventional Procedure is very complicated, since several iterations are required are where each of the shimdevice introduced into the field and must be expanded again. There are also corrections, in particular when already applied ferromagnetic platelets are removed again have to, quite awkward perform. Consequently The determination of passive correction has so far been considerable Time required.

JP 2005 192 825 A beschreibt eine Anordnung von Shimspulen zur aktiven Korrektur einer Inhomogenität eines als C-Bogen ausgebildeten Magnetresonanztomographen. Hierzu wird eine Vielzahl an Spulen auf einem Trägerkörper angeordnet, um Inhomogenitäten des Grundmagnetfeldes auszugleichen. JP 2005 192 825 A describes an arrangement of shim coils for active correction of an inhomogeneity of a C-arm magnetic resonance tomograph. For this purpose, a plurality of coils is arranged on a carrier body in order to compensate for inhomogeneities of the basic magnetic field.

US 5 661 401 A offenbart eine Vorrichtung zur Erzeugung von Korrekturmagnetfeldern. Zum aktiven Shimmen werden als Sattelspulen ausgebildete Shimspulen verwendet. US 5,661,401 A discloses a device for generating correction magnetic fields. For active shimming, shim coils designed as saddle coils are used.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein diesbezüglich verbessertes Verfahren anzugeben.Of the Invention is therefore based on the object, an improved in this regard Specify procedure.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Verfahren der eingangs genannten Art vorgesehen, das die folgenden Schritte umfasst:

– Anordnen wenigstens einer einzeln ansteuerbaren Spulen umfassenden Spulenvorrichtung im Bereich eines Magnet Pols eines Grundfeldmagneten des Magnetresonanztomographen,
– Einbringen eines Mittels zum Ausmessen des Magnetfeldes des Grundfeldmagneten in einen zentralen Magnetfeldbereich,
– Bestimmung des Feldverlaufs und einer vorzunehmenden passiven Korrektur in Abhängigkeit des Messergebnisses,
– Ansteuerung der Spulenvorrichtung in Abhängigkeit von für die einzelnen Spulen aus der vorzunehmenden passiven Korrektur bestimmten Steuerströmen und
– erneute Bestimmung des Feldverlaufs und einer zur weiteren Reduzierung der Inhomogenität vorzunehmenden passiven Korrektur bei anliegenden Steuerströmen.

To achieve this object, a method of the type mentioned is provided, which comprises the following steps:

Arranging at least one coil device comprising individually controllable coils in the region of a magnet pole of a basic field magnet of the magnetic resonance tomograph,
Inserting a means for measuring the magnetic field of the basic field magnet into a central magnetic field area,
Determination of the field profile and a passive correction to be made as a function of the measurement result,
- Control of the coil device in response to determined for the individual coils from the passive correction certain control currents and
- Redetermination of the field profile and to be carried out to further reduce the inhomogeneity passive correction with applied control currents.

Erfindungsgemäß wird somit eine Spulenvorrichtung, die zweckmäßigerweise mehrere einzeln ansteuerbare Spulen aufweist, im Bereich des Magnetpols des Grundfeldmagneten des Tomographen angeordnet, also in einer Position, an der bei einer passiven Korrektur die Shimmittel in Form von kleinen Magneten bzw. magnetisierbaren Elementen wie ferromagnetischen Plättchen aufgebracht bzw. angeklebt werden. Alternativ können mehrere Spulenvorrichtungen verwendet werden, die beispielsweise zur Abdeckung eines großen Polbereichs nebeneinander angeordnet werden.According to the invention, a coil device, which expediently has a plurality of individually controllable coils, is arranged in the region of the magnetic pole of the basic field magnet of the tomograph, ie in a position at which, in the case of a passive correction, the shimmers are in the form of small magnets or magnetizable elements such as ferromagnetic plates are applied or glued. Alternatively, a plurality of coil devices may be used, which are arranged side by side, for example, to cover a large pole region.

Außerdem wird ein Mittel zum Ausmessen des Magnetfeldes des Grundfeldmagneten in einen zentralen Bereich des Magnetfeldes desselben eingebracht, in dem für die Bildgebung eine möglichst hohe Homogenität gegeben sein soll. Mittels dieses Shimdevices, das im Magnetfeld jeweils halbkreisförmig in verschiedene Richtungen drehbar gelagert ist, wird die lokale Magnetfeldstärke auf Kugeloberflächen ausgemessen. Aus den Messdaten kann das Feld innerhalb der zugehörigen Kugel bestimmt werden. Der Feldplot wird berechnet und darüber hinaus wird eine vorzunehmende passive Korrektur aus dem Messergebnis bzw. indirekt über den Feldverlauf aus dem Messergebnis bestimmt.In addition, will a means for measuring the magnetic field of the basic field magnet introduced into a central region of the magnetic field thereof, in the for the imaging as high as possible homogeneity should be given. By means of this shimdevice working in the magnetic field each semicircular rotatably mounted in different directions, the local magnetic field strength on spherical surfaces measured. From the measurement data, the field can be within the associated sphere be determined. The field plot will be calculated and beyond a passive correction to be made from the measurement result or indirectly via the Field course determined from the measurement result.

Daraufhin wird die Spulenvorrichtung in Abhängigkeit von für die einzelnen Spulen aus der vorzunehmenden passiven Korrektur bestimmten Steuerströmen bestromt, wodurch an den Orten der Spulen verschiedene lokale Magnetfeldstärken erzeugt werden. Ebenso wie die ferromagnetischen Plättchen verzerren auch die Spulen lokal das Magnetfeld, führen aber insgesamt zu einer Homogenisierung im bildgebenden Volumen, wenn die Ansteuerung bzw. die Feldstärke richtig gewählt ist. Die Spulenvorrichtung bildet somit einen Passiv-Shim-Simulator, der die Auswirkungen von Shimmitteln, die auf den Magneten für das Grundfeld aufgebracht werden, simuliert.thereupon the coil device becomes dependent on the individual Coils are energized from the passive correction to be applied to certain control currents, whereby different local magnetic field strengths are generated at the locations of the coils. Like the ferromagnetic plates, the coils also distort locally the magnetic field, lead but overall to a homogenization in the imaging volume, if the control or the field strength is selected correctly. The coil device thus forms a passive shim simulator, the effects of shimmers on the magnet for the basic field be applied, simulated.

Anschließend wird der Feldverlauf unter Verwendung des sich noch unverändert im Magnetfeld des Grundfeldmagneten befindenden Shimdevices erneut bestimmt, wobei aus den Messergebnissen bzw. dem Feldverlauf wiederum eine passive Korrektur zur weiteren Reduzierung der Inhomogenität, ausgehend von den lokalen Veränderungen durch die bereits anliegenden Steuerströme an den Spulen, abgeleitet wird.Subsequently, will the field course using the still unchanged in the Magnetic field of the basic field magnet Shimdevices again determined, in turn, from the measurement results or the field profile a passive correction to further reduce the inhomogeneity, starting from the local changes derived by the already applied control currents to the coils becomes.

Es werden also nicht die ferromagnetischen Plättchen bzw. kleinen Magnete sofort eingeklebt, sondern es wird aus dem Feldplot zunächst ein Strom berechnet, mit dem die einzelne Spule der Spulenvorrichtung angesteuert werden muss, um den Effekt der bisher eingeklebten bzw. aufgebrachten Magnete zu simulieren. Die Spulen können dabei je nach Berechnungsergebnis mit unterschiedlichen Strömen angesteuert werden. Mit einem solchen simulierten Passiv-Shim wird dann erneut ein Feldplot aufgenommen und eine passive Korrektur bestimmt, die ausgehend vom simulierten Passiv-Shim zu einer weiteren Optimierung der Homogenität im Isozentrum des Magnetfeldes führt.It So not the ferromagnetic plates or small magnets immediately glued, but it is from the field plot first a stream calculated, with which the individual coil of the coil device is driven must be to the effect of previously glued or applied To simulate magnets. The coils can depending on the calculation result with different currents be controlled. With such a simulated passive shim will be then again a field plot taken and a passive correction determined, starting from the simulated passive shim to another Optimization of homogeneity in the isocenter of the magnetic field.

Somit entfallen beim erfindungsgemäßen Verfahren die zeitintensiven Schritte des wiederholten Ein- und Ausbauens des Shimdevices sowie des Einklebens bzw. Aufbringens der Shimmittel. Insbesondere das Aufbringen der Shimmittel gestaltet sich bisher zeitintensiv, da die kleinen Magnete oder Plättchen mit einer Größe von z. B. 5 mm × 5 mm einzeln einklebt werden müssen und anschließend eine Trocknungszeit für den Kleber abgewartet werden muss. Das Ein- bzw. Ausbauen des Shimdevices ist ebenfalls zeitintensiv, da zwischen den einzelnen Iterationen bei der bisherigen Vorgehensweise eine korrekte Ausrichtung gewährleistet sein muss, wozu jedes Mal erneut die Anordnung im Feld kontrolliert werden muss.Consequently omitted in the process according to the invention the time-consuming steps of repeated installation and removal Shimdevices and sticking or applying the Shimmittel. In particular, the application of Shimmittel designed so far time-consuming, since the small magnets or plates with a size of z. B. 5 mm × 5 mm must be glued individually and subsequently a drying time for the adhesive has to be waited. Installing or removing the shimdevice is also time-consuming, as between the individual iterations in the previous procedure ensures correct alignment must be, for which each time again the arrangement in the field are controlled got to.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren ist das Shimdevice demgegenüber lediglich ein einziges Mal in das Feld des Grundfeldmagneten einzubringen und die Shimmittel sind erst einzukleben bzw. anzuordnen, nachdem eine passive Korrektur abschließend optimal berechnet bzw. bestimmt wurde. Dadurch, dass das Shimdevice lediglich einmal eingebracht und nicht während des Verfahrens wieder ausgebaut werden muss, ergibt sich eine höhere Genauigkeit bei der Optimierung des Passiv-Shims. Es ergeben sich zudem vielfältige Möglichkeiten, um die optimale Magnetfeldhomogenität zu erreichen, da es beispielsweise auch möglich ist, die Stromstärke und damit die lokale Magnetfeldstärke, die durch die Spulen erzeugt wird, so zu variieren, dass eine im Vergleich zum vorhergehenden Schritt schwächere Feldstärke, entsprechend einem niedrigeren Strom in einer einzelnen oder mehreren Spulen, in einem nachfolgenden Schritt des Verfahrens simuliert wird. Etwas Derartiges ist bei der herkömmlichen Vorgehensweise nur schwer zu erreichen, da hierfür die Shimmittel herausgebrochen werden müssten.At the inventive method is the shimdevice in contrast only once in the field of the basic field magnets to bring and The shimmers are to be glued or arranged after a passive correction final was optimally calculated or determined. By doing that the shimdevice introduced only once and not during the process again must be expanded, results in a higher accuracy in the optimization the passive shims. There are also many ways to get the optimum magnetic field homogeneity because it is also possible, for example, the current and thus the local magnetic field strength, which is generated by the coils, to vary so that an im Compared to the previous step weaker field strength, accordingly a lower current in a single or multiple coils, is simulated in a subsequent step of the method. Something Such is the conventional one Approach difficult to achieve, since this broken out the shimmers would have to be.

Damit ist es möglich, in kürzerer Zeit eine optimierte passive Korrektur für die C-Bogen-Anordnung zu bestimmen.In order to Is it possible, in shorter Time to an optimized passive correction for the C-arm arrangement too determine.

Erfindungsgemäß kann die Bestimmung des Feldverlaufs und einer vorzunehmenden Korrektur bei Ansteuerung der Spulenvorrichtung in Abhängigkeit von jeweils neu bestimmten Steuerströmen solange fortgeführt werden, bis die zur weiteren Reduzierung vorzunehmende passive Korrektur einen bestimmten Schwellwert erreicht oder unterschreitet. Das Verfahren wird also iterativ solange fortgeführt, bis mit der aktuellen Spulenbestromung eine vorgegebene optimale Homogenität im Isozentrum des Feldes erreicht ist, die dadurch definiert wird, dass für die einzelnen Orte, an denen Shimmittel aufgebracht werden können, im aktuellen oder in folgenden Schritten lediglich nicht mehr relevante Korrekturen unterhalb eines bestimmten Schwellwerts berechnet werden. Aufgrund der vielfältigen Möglichkeiten, Shimmittel im Polbereich des Magneten anzuordnen, wird die passive Korrektur beispielsweise als Matrix bzw. Tensor, gegebenenfalls bezogen auf die Auswirkungen im Magnetfeldzentrum, angegeben. In einem solchen Fall kann ein Schwellwert für die einzelnen Einträge oder unterschiedlich für bestimmte Einträge dieser Matrix bzw. dieses Tensors vorgegeben werden oder aber bezogen auf einen Gesamtbetrag der verbleibenden Inhomogenität in Abhängigkeit von den Einträgen. In jedem Fall wird das Iterationsverfahren solange fortgeführt, bis die durch die aktuelle Ansteuerung der einzelnen Spulen der Spulenvorrichtung gegebene passive Korrektur insgesamt dazu führt, dass das Magnetfeld hinreichend bzw. im gewünschten Maße homogen ist.According to the invention, the determination of the field profile and a correction to be made upon activation of the coil device can be continued as a function of newly determined control currents until the passive correction to be taken for further reduction reaches or falls below a certain threshold value. The process is therefore iteratively continued until the current Spulenbestromung a predetermined optimal homogeneity in the isocenter of the field is reached, which is defined by the fact that for the individual places where Shimmittel can be applied, in the current or subsequent steps just not calculated more relevant corrections below a certain threshold become. Due to the manifold possibilities of arranging shimming means in the pole region of the magnet, the passive correction is given, for example, as a matrix or tensor, possibly with reference to the effects in the magnetic field center. In such a case, a threshold value for the individual entries or different for certain entries of this matrix or this tensor can be specified or based on a total amount of remaining inhomogeneity depending on the entries. In any case, the iteration process is continued until the passive correction given by the current control of the individual coils of the coil device results in the overall magnetic field being sufficiently homogenous or to the desired extent.

Als passive Korrektur kann eine Belegung mit Shimmitteln bestimmt werden, insbesondere mit ferromagnetischen Elementen. In der Regel werden als Shimmittel kleine ferromagnetische Elemente in Plättchenform mit einer typischen Größe von 5 mm auf 5 mm verwendet. Als passive Korrektur für die einzelnen Schritte und abschließend am Ende des Verfahrens als Gesamtkorrektur wird angegeben, wie gegebenenfalls die vorgesehenen Shimmittel in Form von ferromagnetischen Plättchen oder auch andere Shimmittel im Bereich des Grundfeldmagneten anzuordnen sind, damit die berechnete Optimierung realisiert werden kann. Dabei können übliche Shimmittel verwendet werden. Es ist aber ebenso möglich, spezielle Shimmittel in unterschiedlichen Geometrien bzw. Größen vorzusehen, um gegebenenfalls mit einem Shimmittel eine größere oder sehr kleine Korrektur zu erhalten, was dadurch ermöglicht wird, dass beim erfindungsgemäßen Verfahren die Shimmittel erst abschließend nach der Iteration eingebracht werden müssen. Da somit ein Entfernen der Shimmittel nach der Einbringung bzw. ein „Austesten” der Korrektur mit Shimmitteln nicht mehr erforderlich sind, können nach Abschluss des Verfahrens direkt Shimmittel in der geeigneten Größe und Form für eine optimale Korrektur aufgebracht werden.When Passive correction can be used to determine coverage with shimmers in particular with ferromagnetic elements. In general, as Shimmittel small ferromagnetic elements in platelet form with a typical size of 5 mm to 5 mm. As passive correction for the individual steps and finally at the end of the procedure as a total correction is indicated as appropriate the Shimmittel provided in the form of ferromagnetic platelets or to arrange other Shimmittel in the field of basic field magnet so that the calculated optimization can be realized. there can usual Shimmittel be used. But it is also possible, special Shimmittel to provide in different geometries or sizes, if necessary with a Shimmittel a larger or to get very small correction, thereby enabling that in the inventive method the Shimmittel only final must be introduced after the iteration. As a result, a removal the shimming agent after the introduction or a "debugging" of the correction with Shimmitteln are no longer necessary after completion of the procedure directly Shimmittel in the appropriate Size and shape for an optimal Correction be applied.

Darüber hinaus kann jeweils nach Bestimmung einer passiven Korrektur und/oder nach einer abschließenden Bestimmung einer passiven Korrektur ein Schema für eine optimale Belegung des Grundfeldmagneten mit Shimmitteln über ein Ausgabemittel ausgegeben und/oder in einer Speichereinrichtung abgelegt werden, insbesondere ein Schema mit Angaben zur Anzahl und/oder Position und/oder Größe und/oder Stärke der Shimmittel. Es ist also möglich, dass einem Bediener der Anlage bzw. einem Techniker, der die Anlage vor Ort beim Kunden einrichtet, an einem Monitor bzw. über einen Plotter oder Drucker usw. nach jedem Iterationsschritt ein Schema ausgegeben wird, wie eine Belegung gemäß dem jeweils durchgeführten Iterationsschritt auszusehen hätte, also wie die jeweiligen Shimmittel anzuordnen wären bzw. welche Shimmittel zweckmäßigerweise zu wählen und wo diese anzuordnen wären. Ebenso ist es möglich, dass das Belegungsschema erst am Ende des Iterationsverfahrens, wenn keine weiteren Korrekturen mehr bestimmt werden sollen, ausgegeben wird. Das Schema kann gegebenenfalls zunächst in einer Speichereinrichtung abgelegt werden bzw. nach einzelnen Schritten der Iteration in einer Speichereinrichtung gespeichert werden, um später für das tatsächliche Einbringen der Shimmittel abgerufen zu werden. Das Belegungsschema enthält neben Angaben zur Anordnung der Shimmittel zweckmäßigerweise Angaben zu ihrer Größe bzw. zur Stärke des Magnetfeldes, das lokal durch diese erzeugt werden soll bzw. wie das Magnetfeld lokal durch die Shimmittel beeinflusst werden soll.Furthermore can each after determining a passive correction and / or after a final one Determination of a passive correction A scheme for an optimal assignment of the basic field magnet with shimmers over an output means is output and / or in a storage device filed, in particular a scheme with information on the number and / or position and / or size and / or Strength the shimmer means. So it's possible that an operator of the plant or a technician who the plant Set up on site at the customer, on a monitor or over a Plotter or printer, etc. after each iteration step a scheme is output, how to look an occupancy according to the iteration step performed in each case would have, ie how the respective shimmer means would be arranged or which Shimmittel expediently to choose and where to arrange them. It is also possible that the assignment scheme only at the end of the iteration process, if no further corrections are to be determined anymore becomes. If appropriate, the scheme may initially be in a storage device be stored or after individual steps of the iteration in one Storage device will be saved later for the actual insertion of the shimmer means to be called. The allocation scheme contains information about the arrangement the shimmer means expediently Details of their size or to strength the magnetic field that is to be generated locally by these or how the magnetic field is locally influenced by the shimmers should.

Die Steuerströme für die Spulen der Spulenvorrichtung können mittels einer Regel- oder Steuereinrichtung geändert werden. Es ist möglich, dass die einzelnen Verfahrensschritte im Wesentlichen automatisch ablaufen, so dass nach der Bestimmung einer ersten Korrektur die Spulen der Spulenvorrichtung über die Regel- oder Steuereinrichtung, die hierzu die passive Korrektur entweder selbst berechnet oder diese von einer weiteren Einrichtung als Eingabe erhält, mit den entsprechenden Strömen angesteuert werden. Wenn die gegebenenfalls unterschiedlichen Ströme an den einzelnen Spulen anliegen, wird wiederum automatisch eine Bestimmung des Feldverlaufs durchgeführt. Die Feldbestimmung kann mit Hilfe der Regel- oder Steuereinrichtung veranlasst werden, wobei gegebenenfalls das Shimdevice manuell im Magnetfeld zu drehen ist, um Störeffekte bei einer automatischen Rotation zu vermeiden.The control currents for the Coils of the coil device can be changed by means of a control or regulating device. It is possible that the individual process steps are essentially automatic, so that after determining a first correction the coils of the Coil device over the control or regulating device, the passive correction for this purpose either yourself or this calculated by another institution receives as input, with the corresponding currents be controlled. If the possibly different currents to the abut individual coils, in turn, a determination of the Field course performed. The field determination can with the help of the control or regulating device If necessary, the Shimdevice manually in Magnetic field is to turn to parasitic effects to avoid during an automatic rotation.

Im Ergebnis wird letztlich über die Regel- oder Steuereinrichtung nach einer erforderlichen Zahl von Iterationen mit Anpassungen der Steuerströme die erforderliche Belegung mit Shimmitteln bestimmt. Dabei ist es möglich, dass der Bediener bzw. ein Techniker Eingaben an der Regel- oder Steuereinrichtung beispielsweise hinsichtlich der gewünschten Optimierungsgenauigkeit vornehmen kann, die in einen im Wesentlichen automatischen Verfahrensablauf aufgenommen werden.in the Result will ultimately over the regulation or control device according to a required number of iterations with adjustments of the control currents the required occupancy intended with shimmers. It is possible that the operator or a technician inputs to the control or regulation device, for example in terms of the desired Optimization accuracy can make that into a substantially be recorded automatic procedure.

Die Spulenvorrichtung kann erfindungsgemäß in einer Vertiefung im Bereich eines Pols des Grundfeldmagneten und/oder eines Gehäuses des Grundfeldmagneten angeordnet werden, insbesondere durch Einlegen. Die Spulenvorrichtung ist damit so ausgebildet, dass sie an dem Ort positioniert wird, an dem letztlich die Shimmittel angebracht werden, um dort die Auswirkung der Anordnung der Shimmittel möglichst optimal zu simulieren. Die Spulenvorrichtung kann hierzu in eine Vertiefung im Polbereich des Magneten eingelegt und gegebenenfalls zusätzlich dort gehaltert werden, beispielsweise durch eine Formübereinstimmung oder durch eine hierzu vorgesehene Klemmvorrichtung und/oder eine andere wieder lösbare Kraft- bzw. formschlüssige Halterung.The coil device can be arranged according to the invention in a recess in the region of a pole of the basic field magnet and / or a housing of the basic field magnet, in particular by inserting. The coil device is thus designed so that it is positioned at the place where ultimately the shimmers are mounted in order to simulate the effect of the arrangement of the shimmers as optimally as possible. For this purpose, the coil device can be inserted into a depression in the pole region of the magnet and optionally additionally held there, for example by a Form match or by a purpose provided clamping device and / or another re-releasable force or positive retention.

Das Mittel zum Ausmessen des Magnetfeldes des Grundfeldmagneten kann erfindungsgemäß nach dem einmaligen Einbringen während des Verfahrens im Magnetfeld verbleiben. Das Shimdevice muss nicht mehr ausgebaut werden, da es nicht erforderlich ist, bereits während des Ablaufs der einzelnen Iterationsschritte Shimmittel am Magneten anzubringen. Selbstverständlich ist es möglich, das Shimdevice dennoch auszubauen, bei spielsweise bei Problemen mit der Ausrichtung. Wurde das Shimdevice jedoch einmalig richtig ausgerichtet und arbeitet störungsfrei, so kann es während des gesamten Verfahrens bis zur abschließenden Bestimmung der erforderlichen passiven Korrektur im Magnetfeld verbleiben. Dadurch lässt sich eine höhere Genauigkeit bei der Optimierung erzielen.The Means for measuring the magnetic field of the basic field magnet can According to the invention according to one-time introduction during of the process remain in the magnetic field. The Shimdevice does not have to be expanded as it is not necessary already during the Sequence of the individual iteration steps Shimming means on the magnet to install. Of course Is it possible, The Shimdevice still expand, for example, in case of problems with the orientation. However, the shimdevice was once right aligned and works trouble-free, so can it while the entire procedure until the final determination of the required passive correction in the magnetic field remain. This can be done a higher one Achieve accuracy in optimization.

Die Steuerströme können mit Hilfe eines Programmmittels automatisch bestimmt werden, gegebenenfalls unter Berücksichtigung von Eingaben eines Bedieners. Das Programmmittel zur Bestimmung der Steuerströme kann bei einer entsprechenden Ausbildung in einer Regel- oder Steuereinrichtung für die Ansteuerung der Spulen abgelegt sein. Bei der Bestimmung der Steuerströme durch ein Programmmittel können Bedienereingaben berücksichtigt werden, beispielsweise hinsichtlich einer zu erreichenden Homogenität des Magnetfeldes bzw. bevorzugter Shimmittel oder bevorzugter Anordnungen von zur Verfügung stehenden Shimmmitteln. Das Programmmittel nutzt diese Vorgaben, indem die Spulen so angesteuert werden, dass eine abschließend ermittelte Gesamtkorrektur mit den vorhandenen oder gewünschten Shimmitteln realisiert werden kann. Das Programmmittel kann gegebenenfalls Bestandteil eines Programmsystems sein, das zur Ausmessung des Feldes mit Hilfe des Shimmitteldevices bzw. zur Bestimmung des Feldplots und der passiven Korrektur aus den Messdaten verwendet wird.The control currents can be determined automatically with the aid of a program means, if necessary considering from inputs of an operator. The program tool for the determination of control currents can with a corresponding training in a control or regulating device for the Control of the coils stored. In the determination of the control currents by a program agent can Operator inputs considered be, for example, in terms of reaching to homogeneity of the magnetic field or preferred shimmer means or preferred arrangements of the disposal standing shimmers. The program agent uses these specifications, by the coils are controlled so that a finally determined Total correction realized with existing or desired shimming means can be. The program agent may be part of it a program system that can be used to measure the field using of the Shimmitteldevices or for determining the field plot and the passive correction from the measurement data is used.

Für das Anordnen der Spulenvorrichtung kann eine Justage und/oder Eichung durchgeführt werden. Über ein Justieren der Vorrichtung bzw. eine Eichung kann sichergestellt werden, dass die im Rahmen des Verfahrens ermittelte passive Korrektur tatsächlich korrekt in eine Belegung mit Shimmitteln umgerechnet werden kann. Hierzu ist es erforderlich, eventuelle Störungen durch den Aufbau der Spulenvorrichtung bzw. Besonderheiten bei der Anordnung der Spulen im Vergleich zur hinterher vorgesehenen Aufbringung von Shimmitteln im Rahmen des Justage- oder Eichverfahrens zu bestimmen bzw. die Spulenvorrichtung über eine Eichung oder dergleichen in die korrekte Position relativ zum Grundfeldmagneten zu bringen, damit das Belegungsschema hinterher ohne Schwierigkeiten umgesetzt werden kann.For arranging the coil device, an adjustment and / or calibration can be performed. About one Adjusting the device or a calibration can be ensured that the passive correction found in the procedure is actually correct can be converted into an allocation with shimmers. For this It is necessary to avoid any disruption caused by the construction of the Coil device or special features in the arrangement of the coils in comparison to the subsequent application of shimmers to be determined in the context of the adjustment or calibration procedure or the Coil device over a calibration or the like in the correct position relative to To bring basic field magnets, so that the allocation scheme afterwards without Difficulties can be implemented.

Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine Spulenvorrichtung, die zur Nutzung bei einem Verfahren zur Bestimmung einer passiven Korrektur einer Inhomogenität eines als C-Bogen ausgebildeten Magnetresonanztomographen ausgebildet ist. Diese Spulenvorrichtung, die bei einem Verfahren wie im Vorstehenden geschildert verwendet werden kann, verfügt über einzeln ansteuerbare Spulen und stellt derart einen Passiv-Shim-Simulator dar, da über die Spulen lokale Magnetfelder entstehen, die in der Art von Shimmitteln lokale Verzerrungen des Feldes eines Grundfeldmagneten bewirken, die im Ergebnis bei geeigneter Stärke und Position der Verzerrung zu einer Homogenisierung im bildgebenden Volumen führen.Furthermore The invention relates to a coil device which is for use in a method for determining a passive correction of an inhomogeneity of a formed as a C-arm magnetic resonance tomograph trained is. This coil device, which in a method as in the above can be used described, has individually controllable coils and represents such a passive-shim simulator, since on the coils local magnetic fields arise in the way of shimmitteln local distortions of the Field of a basic field magnet, the result in a suitable Strength and position of the distortion to a homogenization in the imaging Lead volume.

Die Spulenvorrichtung kann 50 bis 200 einzeln ansteuerbare Spulen aufweisen. Über die Anzahl der Spulen lässt sich die Genauigkeit vorgeben, mit der die passive Korrektur bestimmt werden soll. Wenn lediglich eine beschränkte Optimierung erforderlich ist, kann gegebenenfalls eine geringere Spulenanzahl ausreichend sein, wobei die Spulenzahl selbstverständlich außerdem von den Dimensionen des Grundfeldmagneten abhängt. Zur Erzielung einer höheren Genauigkeit können unter Umständen deutlich mehr als 200 Spulen verwendet werden.The Coil device may have 50 to 200 individually controllable coils. About the Number of coils leaves Imagine the accuracy with which the passive correction determines shall be. If only a limited optimization required is, if necessary, a smaller number of spools sufficient Of course, the number of reels also depends on the dimensions of the Basic field magnet depends. To achieve a higher Accuracy can under certain circumstances clearly more than 200 coils are used.

Die Spulenvorrichtung kann darüber hinaus so ausgebildet sein, dass die Spulen in bestimmten Bereichen dichter, in anderen Bereichen mit einem größeren Abstand angeordnet sind, je nachdem, welche passiven Korrekturen in bestimmten Bereichen zu erwarten sind bzw. welche Auswirkungen Korrekturen an den jeweiligen Orten auf die Homogenität im Zentrum des Magnetfeldes haben. Für die beiden Polbereiche des C-Bogen-Magnetresonanztomographen ist jeweils eine solche Spulenvorrichtung erforderlich, die hierzu in einem Gehäusebereich der Magneten bzw. in einer Polschuhvertiefung angeordnet wird.The Coil device can over it Be configured so that the coils in certain areas denser, located in other areas at a greater distance, depending on which passive corrections in certain areas too expect what effects corrections to the respective Places on the homogeneity in the center of the magnetic field. For the two pole areas of the C-arm magnetic resonance imaging is in each case such a coil device required for this purpose in a housing area the magnet or in a Polschuhvertiefung is arranged.

Die Spulenvorrichtung kann eine Platte und/oder ein Gehäuse zur Aufnahme der Spulen aufweisen, insbesondere eine Platte und/oder ein Gehäuse aus Epoxidharz und/oder einem weiteren Kunststoff. Ein Gehäuse kann dabei so ausgebildet sein, dass im Innenraum Bereiche zur Aufnahme der Spulen vorgesehen sind, wobei die Spulen kleine Spulen mit einer Länge im Zentimeterbereich bzw. bis zu einigen Zentimetern sein können. Gegebenenfalls ist in einem solchen Gehäuse ein plattenförmiges Element vorgesehen, auf das die Spulen aufgebracht werden. Das Gehäuse selbst kann als plattenartiges Element flach ausgebildet sein. Die Ausbildung der Platte bzw. des Gehäuses aus Kunststoff bzw. Epoxidharz ermöglicht es, die Form optimal an das C-Bogen-System mit dem Grundfeldmagneten anzupassen. Zudem entstehen durch Kunststoffmaterialien keine Störungen des Magnetfeldes, die einen negativen Einfluss auf die Bestimmung des Passiv-Shims haben könnten.The coil device may comprise a plate and / or a housing for accommodating the coils, in particular a plate and / or a housing made of epoxy resin and / or another plastic. A housing can be designed so that in the interior areas for receiving the coils are provided, wherein the coils can be small coils with a length in the centimeter range or up to a few centimeters. Optionally, a plate-shaped element is provided in such a housing, to which the coils are applied. The housing itself may be formed flat as a plate-like element. The formation of the plate or of the housing made of plastic or epoxy resin makes it possible to optimally adapt the shape to the C-arm system with the basic field magnet. In addition, caused by plastic materials no disturbances of the magnetic field, the egg could have a negative impact on the determination of the passive shim.

Selbstverständlich kann die Spulenvorrichtung in einer anderen Art und Weise ausgebildet sein bzw. ein Gehäuse aus einem anderen Material aufweisen, je nach der geometrischen Ausgestaltung des Bereichs, in den gegebenenfalls Shimmittel eingebracht werden müssen bzw. so, dass die Bestimmung des passiven Shims ohne Störungen durch das Material der Anordnung zur Aufnahme der einzelnen Spulen möglich ist.Of course you can the coil device formed in a different manner his or a housing made of a different material, depending on the geometric Design of the area into which shimmers may be introduced Need to become or so that the determination of the passive shims without interference by the material of the arrangement for receiving the individual coils is possible.

Die Spulenvorrichtung kann eine Länge und/oder Breite oder einen Durchmesser von 50 bis 150 cm und/oder eine Höhe von 2 bis 10 cm aufweisen. Die Spulenvorrichtung kann also beispielsweise als im Wesentlichen runde Platte mit einem Durchmesser von 100 cm bis ca. 120 cm ausgebildet sein, entsprechend einer üblichen Größenordnung von Grundfeldmagneten. Die Höhe kann im Bereich einiger Zentimeter liegen, um beispielsweise die Aufnahme von Spulen mit einer Länge im Zentimeterbereich zu ermöglichen. Die geometrische Ausbildung der Spulenvorrichtung hängt von der Form des Grundfeldmagneten ab, so dass neben einer im Wesentlichen runden oder ovalen Form ebenso eine quadratische oder rechteckige Form oder dergleichen möglich ist.The Coil device may be a length and / or Width or diameter of 50 to 150 cm and / or a height of 2 up to 10 cm. The coil device can thus, for example, as essentially round plate with a diameter of 100 cm up be formed about 120 cm, corresponding to a usual magnitude of basic field magnet. The height can be in the range of a few centimeters, for example, the Recording coils with a length to allow in the centimeter range. The geometric design of the coil device depends on the shape of the basic field magnet, so that in addition to a substantially round or oval shape as well a square or rectangular Shape or the like possible is.

Die Spulen können seitlich nebeneinander angeordnet sein, insbesondere in festen Abständen. Damit ist es möglich, ein Spulenfeld zu schaffen, bei dem die Spulen beispielsweise im Abstand von einigen Zentimetern in einer im Wesentlichen rechtwinkligen Anordnung nebeneinander liegen. Durch die festen Abstände wird eine einfache Umrechnung zwischen den Verzerrungen des Feldes des Grundfeldmagneten, die durch die Spulen entstehen, und der tatsächlichen Belegung mit Shimmitteln ermöglicht, die im Anschluss durchzuführen ist.The Coils can be arranged side by side, in particular at fixed intervals. In order to Is it possible, to provide a coil field in which the coils, for example, in Distance of a few centimeters in a substantially rectangular Arrangement next to each other. By the fixed distances becomes a simple conversion between the distortions of the field of Basic field magnets, which arise through the coils, and the actual Allocation with Shimmitteln allows the to be carried out afterwards is.

Daneben ist es auch möglich, die Spulen in unterschiedlichen Abständen anzuordnen, so dass beispielsweise in Bereichen, in denen eine höhere Detailgenauigkeit bei der Bestimmung des Passiv-Shims erforderlich ist, mehr Spulen vorgesehen sind, als beispielsweise in einem Randbereich. In diesem Fall sind die wechselnden Abstände zweckmäßigerweise in einem Programmmittel zur Bestimmung der Steuerströme und des Passiv-Shims abgelegt.Besides it is also possible To arrange the coils at different distances, so that, for example in areas where a higher level of detail In determining the passive shim is required more coils are provided as, for example, in an edge region. In this Case are the changing distances expediently in a program means for determining the control currents and the Passive shims filed.

Darüber hinaus können die Spulen wenigstens teilweise in der Höhe übereinander angeordnet sein. Dies ermöglicht eine weitere Variation der durch die Spulen erzeugten Magnetfelder, wodurch gegebenenfalls eine bessere Simulation der mit Shimmitteln erreichten Feldverzerrungen möglich wird. Über eine Variation der an den Spulen anliegenden Steuerströme können die jeweils erzeugten Magnetfelder lokal verändert werden, wobei diese Veränderungen der lokalen Magnetfelder bei gegebenenfalls sogar versetzt übereinander angeordneten Spulen unterschiedlich durchgeführt werden können, um eine erforderliche passive Korrektur detailgenauer zu bestimmen.Furthermore can the coils are at least partially arranged in height one above the other. this makes possible another variation of the magnetic fields generated by the coils, whereby possibly a better simulation of with shimmers reached field distortions possible becomes. Over a Variation of the voltage applied to the coils control currents, the each generated magnetic fields are changed locally, these changes of the local magnetic fields if necessary even offset one above the other arranged coils can be performed differently to to determine a required passive correction in more detail.

Die Spulenvorrichtung kann des Weiteren ein Raster zur Anordnung der Spulen aufweisen. Die Spulenvorrichtung kann beispielsweise aus einem Kunststoff bestehen, der eine Rasterung aufweist, in die die einzelnen Spulen beispielsweise eingeklemmt werden oder in der diese anderweitig befestigt werden. Über die Rasterung wird eine Spulenanordnung mit definierten Abständen vorgegeben, wobei die Rasterung so gestaltet sein kann, dass gegebenenfalls eine Veränderung der Spulenanordnung durch Herausnehmen oder Einsetzen von Spulen möglich wird, so dass beispielsweise für eine höhere Genauigkeit bei der Bestimmung der Korrektur Spulen gemäß einem engeren Raster zu der Spulenvorrichtung hinzugefügt werden können bzw. die Spulen der Spulenvorrichtung bei Bedarf umgeordnet werden können.The Coil device may further comprise a grid for the arrangement of Have coils. The coil device can for example a plastic, which has a screening, in which the individual coils are trapped, for example, or in this be attached elsewhere. about the screening is given a coil arrangement with defined distances, wherein the screening can be designed so that optionally a change the coil assembly by removing or inserting coils becomes possible so for example for a higher one Accuracy in determining the correction coils according to a can be added to the coil device narrower grid or the coils of the coil device can be rearranged if necessary.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich anhand der folgenden Ausführungsbeispiele sowie aus den Zeichnungen. Dabei zeigen:Further Advantages and details of the invention will become apparent from the following embodiments as well as from the drawings. Showing:

1 eine Ablaufskizze eines erfindungsgemäßen Verfahrens, 1 a flow diagram of a method according to the invention,

2A eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Spulenvorrichtung, 2A a side view of a coil device according to the invention,

2B eine Aufsicht der Spulenvorrichtung der 2A und 2 B a plan view of the coil device of 2A and

3 eine schematische Darstellung der Nutzung einer erfindungsgemäßen Spulenvorrichtung zur Bestimmung einer passiven Korrektur. 3 a schematic representation of the use of a coil device according to the invention for determining a passive correction.

Die 1 zeigt eine Ablaufskizze eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Bestimmung einer mit Shimmitteln zu erreichenden passiven Korrektur einer Inhomogenität eines als C-Bogen ausgebildeten Magnetresonanztomographen.The 1 shows a flow diagram of a method according to the invention for determining a passive correction to be achieved with shimming means of an inhomogeneity of a magnetic resonance tomograph designed as a C-arm.

Dabei wird in einem ersten Schritt S1 zunächst eine Spulenvorrichtung, die über mehrere einzeln ansteuerbare Spulen verfügt, im Bereich eines Magnetpols eines Grundfeldmagneten des Magnetresonanztomographen angeordnet. Hierzu wird die entsprechend ausgebildete Spulenvorrichtung in den Feldbereich des Grundfeldmagneten bzw. einen zugehörigen Gehäusebereich eingelegt.there In a first step S1, first a coil device, the above has several individually controllable coils, in the region of a magnetic pole a basic field magnet of the magnetic resonance tomograph arranged. For this purpose, the correspondingly formed coil device in the Field area of the basic field magnet or an associated housing area inserted.

Anschließend wird im Schritt S2 ein Mittel zum Ausmessen des Magnetfeldes, ein so genanntes „Shimdevice”, in einen zentralen Bereich des Feldes des Grundmagneten angebracht. Dieses Shimdevice dient im Schritt S3 zur Bestimmung des Feldverlaufs des Feldes des Grundfeldmagneten. In Abhängigkeit der Messergebnisse wird eine vorzunehmende passive Korrektur bestimmt, wie ebenfalls im Schritt S3 vorgesehen. Die passive Korrektur wird aus dem auf den Messergebnissen basierenden Feldplot berechnet.Subsequently, in step S2, a means for measuring the magnetic field, a so-called "Shimdevice", mounted in a central area of the field of the basic magnet. This Shimdevice is used in step S3 to determine the field profile of the field of the basic field magnet. Depending on the measurement results, a passive correction to be made is determined, as also provided in step S3. The passive correction is calculated from the field plot based on the measurement results.

Im Schritt S4 wird die Spulenvorrichtung in Abhängigkeit von für die einzelnen Spulen aus der vorzunehmenden passiven Korrektur bestimmten Steuerströmen angesteuert, so dass die Spulen Magnetfelder erzeugen, die den lokalen Verzerrungen durch Shimmittel wie z. B. kleinen ferromagnetischen Plättchen und dergleichen entsprechen. Damit wird der Effekt der Shimmittel durch die Spulen simuliert.in the Step S4 will change the coil device depending on the individual Coils are controlled from the passive correction to be made to certain control currents, so that the coils generate magnetic fields that reflect the local distortions Shimmittel such. B. small ferromagnetic platelets and the same. This is the effect of Shimmittel through simulating the coils.

Daraufhin wird im Schritt S5 erneut eine Bestimmung des Feldverlaufs unter Verwendung des Shimdevices durchgeführt. Aus dem Feldplot wird wiederum eine passive Korrektur zur weiteren Verringerung der Inhomogenitäten, die jetzt noch bestehen, berechnet.thereupon In step S5, a determination of the field course is again made Using the Shimdevices performed. The field plot will turn a passive correction to further reduce the inhomogeneities that still exist now, calculated.

Das für die Bestimmung des Feldverlaufs erforderliche Shimdevice, mit dem das Feld des Grundfeldmagneten ausgemessen wird, befindet sich derweil immer noch in der ursprünglichen Ausrichtung im Bereich des Magnetfeldzentrums und wurde lediglich für die Feldmessung auf einzelnen Sphären in seiner Position gedreht.The for the Determination of the course of field required Shimdevice, with which the Meanwhile, the field of the basic field magnet is measured still in the original one Alignment in the area of the magnetic field center and was only for the field measurement on individual spheres turned in his position.

Das Verfahren wird iterativ wiederholt, bis eine gewünschte Optimierung erreicht ist, die sich darin ausdrückt, dass in weiteren Iterationsschritten keine bzw. lediglich eine geringe weitere passive Korrektur bestimmt wird. Die iterative Wiederholung ist durch den gestrichelten Pfeil angedeutet, der vom Schritt S5 zum Schritt S4 führt. Im Schritt S5 wird folglich nach einer Überprüfung eines Schwellwerts für die passive Korrektur über die Fortführung des Verfahrens entschieden. Zum Abschluss des Verfahrens wird die aus den einzelnen Verfahrensschritten insgesamt bestimmte passive Korrektur als Schema für die Belegung des Magneten mit Shimmitteln ausgegeben, das Angaben zur Anzahl, Position, Größe bzw. Stärke der Shimmittel enthält.The The process is repeated iteratively until a desired optimization is achieved is that expresses itself in that in further iteration steps no or only a small further passive correction is determined. The iterative repetition is indicated by the dashed arrow, the step S5 leads to step S4. In step S5, therefore, after a check for a threshold value for the passive Correction over the continuation of the proceedings. At the end of the procedure, the from the individual procedural steps a total of certain passive Correction as a schema for the assignment of the magnet issued with shimmers, the indications to the number, position, size or Strength the shimmer contains.

Die 2A zeigt eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Spulenvorrichtung 1. Die Spulenvorrichtung 1 verfügt über ein plattenartiges flaches Gehäuse 2, in dem einzeln ansteuerbare Spulen 3 nebeneinander angeordnet sind. Die einzeln ansteuerbaren Spulen 3 sind hierbei in Abständen im Zentimeterbereich voneinander angeordnet. Die Spulen 3 werden jeweils über Zuleitungen 4 angesteuert, die hier aus Übersichtlichkeitsgründen nicht im Detail dargestellt sind. Mittels der Zuleitungen 4 werden an die Spulen 3 Steuerströme angelegt, die zu lokalen Magnetfeldern an den Spulen 3 führen, die mit der Höhe des Steuerstroms variiert werden können. Damit ist es auch gegebenenfalls möglich, ein lokales Magnetfeld in einem folgenden Iterationsschritt zur Bestimmung der passiven Korrektur wieder zu verringern, sofern damit eine weitere Optimierung erreichbar ist.The 2A shows a side view of a coil device according to the invention 1 , The coil device 1 has a plate-like flat housing 2 in which individually controllable coils 3 are arranged side by side. The individually controllable coils 3 are hereby arranged at intervals in the centimeter range from each other. The spools 3 are each via supply lines 4 controlled, which are not shown here in detail for reasons of clarity. By means of the supply lines 4 be to the coils 3 Control currents applied to local magnetic fields on the coils 3 which can be varied with the magnitude of the control current. Thus, it may also be possible to reduce a local magnetic field again in a subsequent iteration step for determining the passive correction, provided that further optimization can be achieved therewith.

Die 2B zeigt eine Aufsicht auf die Spulenvorrichtung 1 der 2A. Das Gehäuse 2 weist in der Aufsicht eine im Wesentlichen runde Form auf, wobei die einzelnen elektrischen Spulen 3 im Innenbereich in einem Raster angeordnet sind. Die Position der einzelnen Spulen 3 innerhalb des Gehäuses 2 der Spulenvorrichtung 1 liegt in einem Programmmittel zur Berechnung der passiven Korrektur bzw. zur Ansteuerung der einzelnen Spulen 3 gespeichert vor, so dass direkt der Zusammenhang zwischen der Bestromung der Spulen 3 und einer später mit Shimmitteln wie einzelnen ferromagnetischen Plättchen vorzunehmenden passiven Korrektur bestimmt werden kann. Im mittleren Bereich der Anordnung liegen die Spulen 3 rechtwinklig nebeneinander, während im rechten und linken Randbereich eine abweichende Anordnung mit größeren Abständen der von oben nach unten verlaufenden Reihen gegeben ist. Die Anordnung der Spulen 3 wird im Hinblick auf die Magnetresonanzanlage und die zu verwendenden Shimmittel optimiert.The 2 B shows a plan view of the coil device 1 of the 2A , The housing 2 has a substantially round shape in the plan view, wherein the individual electric coils 3 are arranged in a grid inside. The position of the individual coils 3 inside the case 2 the coil device 1 lies in a program means for calculating the passive correction or for controlling the individual coils 3 stored before, allowing directly the connection between the energization of the coils 3 and a passive correction to be made later with shimming means such as individual ferromagnetic plates. In the middle region of the arrangement are the coils 3 right-angled side by side, while in the right and left edge region a different arrangement is given with larger distances from the top to bottom rows. The arrangement of the coils 3 is optimized with regard to the magnetic resonance system and the Shimmittel to be used.

Die 3 zeigt die Nutzung einer erfindungsgemäßen Spulenvorrichtung 5 zur Bestimmung einer passiven Korrektur. Die Spulenvorrichtung 5 ist im hier dargestellten Fall jeweils im Bereich der Pole eines Grundfeldmagneten 6, der sich in einem entsprechenden Gehäuse befindet, angeordnet. Der Grundfeldmagnet 6 weist eine C-Bogen-Form auf. Im Bereich des Bildgebungsvolumens ist ein Shimdevice 7 angeordnet, das zur Ausmessung des Feldes des Grundfeldmagneten 6 im Feld drehbar angeordnet ist. Mit Hilfe des Shimdevices 7 wird die Magnetfeldstärke auf bestimmten Sphären im Isozentrum des Grundfeldmagneten 6 ausgemessen und daraus ein Feldplot berechnet. Auf der Basis des Feldplots wird ein passiver Shim zur Korrektur von Inhomogenitäten des Feldes des Grundfeldmagneten 6 berechnet. In Abhängigkeit dieser passiven Korrektur wird nun die Spulenvorrichtung 5 angesteuert, indem die einzelnen Spulen, die hier nicht dargestellt sind, mit gegebenenfalls unterschiedlich hohen Strömen angesteuert werden, um entsprechend der Berechnung der passiven Korrektur das Magnetfeld lokal zu beeinflussen.The 3 shows the use of a coil device according to the invention 5 for determining a passive correction. The coil device 5 is in the case shown here in each case in the region of the poles of a basic field magnet 6 , which is located in a corresponding housing, arranged. The basic field magnet 6 has a C-arm shape. In the area of the imaging volume is a Shimdevice 7 arranged for measuring the field of the basic field magnet 6 is rotatably arranged in the field. With the help of the Shimdevices 7 the magnetic field strength on certain spheres in the isocenter of the basic field magnet 6 measured and calculated from a field plot. On the basis of the field plot, a passive shim is used to correct inhomogeneities of the field of the basic field magnet 6 calculated. Depending on this passive correction is now the coil device 5 triggered by the individual coils, which are not shown here, are driven with possibly different high currents to locally influence the magnetic field according to the calculation of the passive correction.

Es erfolgt also zunächst mit Hilfe des Shimdevices 7 eine Messdatenerfassung 8, wie durch das zugehörige Kästchen angedeutet. An die Messdatenerfassung 8 schließt sich die Feldberechnung 9 und die Berechnung 10 des Passiv-Shims an. Danach erfolgt die Berechnung 11 der Bestromung der Einzelspulen der Spulenvorrichtung 5, die anschließend in der Regeleinrichtung 12 für die Einzelspulen der Spulenvorrichtung 5 zur Ansteuerung derselben eingestellt wird. Im nächsten Iterationsschritt wird wiederum das durch die an den Spulen der Spulenvorrichtung 5 anliegenden Ströme veränderte Magnetfeld des Grundfeldmagneten 6 im Zentrum ausgemessen, eine neue Feldberechnung durchgeführt und des Weiteren ein zugehöriger Passiv-Shim bestimmt, aus dem eine neue Bestromung für die Einzelspulen der Spulenvorrichtung 5 abgeleitet wird. Am Ende des Verfahrens, wenn eine Passivkorrektur mit einer gewünsch ten Genauigkeit erreicht ist, wird ein Schema für die vorzunehmende Belegung des Grundfeldmagnetens 6 mit Shimmitteln ausgegeben.It is done first with the help of the Shimdevices 7 a measurement data acquisition 8th as indicated by the accompanying box. To the measurement data acquisition 8th closes the field calculation 9 and the calculation 10 of the passive shims on. Afterwards the calculation takes place 11 the energization of the individual coils of the coil device 5 which subsequently in the control device 12 for the individual coils of the coil device 5 to control the same is set. In the next iteration step, in turn, that by the at the coils of the coil device 5 adjacent currents changed magnetic field of the basic field magnet 6 measured in the center, carried out a new field calculation and further determines an associated passive shim, from which a new power supply for the individual coils of the coil device 5 is derived. At the end of the process, when a passive correction with a desired accuracy is achieved, a scheme for the occupation of the basic field magnet to be made becomes 6 spent with shimmies.

Damit kann im Vergleich zu bisherigen Verfahren, bei denen keine Spulenvorrichtung 5 in der Funktion eines Passiv-Shim-Simulators verwendet wird, sondern nach jedem Iterationsschritt jeweils Shimmittel angebracht werden, wozu das Shimdevice entfernt werden muss und gegebenenfalls eine Trocknungszeit für einen Klebstoff zum Aufkleben der Shimmittel zu beachten ist usw., in deutlich kürzerer Zeit eine optimale passive Korrektur mit einer zudem höheren Genauigkeit bestimmt werden.This can be compared to previous methods in which no coil device 5 is used in the function of a passive shim simulator, but after each iteration step Shimmittel are attached, for which the Shimdevice must be removed and, where appropriate, a drying time for an adhesive to stick the Shimmittel is respected, etc., in a much shorter time an optimal passive correction can be determined with a higher accuracy.

Claims

Method for determining a passive correction of an inhomogeneity of a magnetic resonance tomograph designed as a C-arm which can be achieved with shimming means, comprising the following steps: arranging at least one individually controllable coil ( 3 ) comprehensive coil device ( 1 . 5 ) in the region of a magnetic pole of a basic field magnet ( 6 ) of the magnetic resonance tomograph, - introduction of an agent ( 7 ) for measuring the magnetic field of the basic field magnet ( 6 ) in a central magnetic field region, - determination of the field profile and a passive correction to be made as a function of the measurement result, - control of the coil device ( 1 . 5 ) depending on the individual coils ( 3 ) from the passive correction to be made to certain control currents and - redetermination of the field profile and a passive correction for adjacent control currents to be carried out to further reduce the inhomogeneity.

A method according to claim 1, characterized in that the determination of the field profile and a correction to be made when driving the coil device ( 1 . 5 ) is continued as a function of newly determined control currents until the passive correction to be made for further reduction reaches or falls below a certain threshold value.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that as passive correction an allocation with shimmers is determined, in particular with ferromagnetic elements.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that in each case after determining a passive correction and / or after a final determination of a passive correction, a scheme for an optimal assignment of the basic field magnet ( 6 ) is output with shimming means via an output means and / or stored in a memory device, in particular a scheme with information on the number and / or position and / or size and / or strength of the shimmer means.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the control currents for the coils ( 3 ) by means of a control device ( 12 ).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the coil device ( 1 . 5 ) in a depression in the region of one pole of the basic field magnet ( 6 ) and / or the housing of the basic field magnet ( 6 ) is arranged, in particular by inserting.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the means ( 7 ) for measuring the magnetic field of the basic field magnet ( 6 ) remains in the magnetic field after the single insertion during the process.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the control currents by means of a program means be determined automatically, if necessary taking into account from inputs of an operator.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that for arranging the coil device ( 1 . 5 ) an adjustment and / or calibration is performed.

Coil device, designed for use in a Method for determining a passive correction of an inhomogeneity of a C-arm magnetic resonance tomographs according to one of the preceding claims.

Coil device according to claim 10, characterized in that the coil device ( 5 ) 50 to 200 individually controllable coils ( 3 ) having.

Coil device according to claim 10 or 11, characterized in that the coil device ( 1 . 5 ) a plate and / or a housing ( 2 ) for receiving the coils ( 3 ), in particular a plate and / or a housing ( 2 ) made of epoxy resin and / or another plastic.

Coil device according to one of claims 10 to 12, characterized in that the coil device ( 1 . 5 ) has a length and / or width or a diameter of 50 to 150 cm and / or a height of 2 to 10 cm.

Coil device according to one of claims 10 to 13, characterized in that the coils ( 3 ) are arranged side by side, in particular at fixed intervals.

Coil device according to one of claims 10 to 14, characterized in that the coils ( 3 ) are at least partially arranged in height one above the other.

Coil device according to one of claims 10 to 15, characterized in that the coil device ( 1 . 5 ) a grid for the arrangement of the coils ( 3 ) having.