Die Erfindung betrifft eine Kopfspulenanordnung, umfassend ein Gehäuse mit mehreren in oder an dem Gehäuse angeordneten Spulenelementen.

Kopfspulenanordnungen dieser Art sind bereits bekannt und werden in Magnetresonanzgeräten als Hochfrequenzsende- und -empfangsspulen eingesetzt. Arbeiten die Spulen in einem Empfangsmodus, so spielt die Größe der Spulen im Verhältnis zur Größe des Messobjekts eine bestimmende Rolle für das resultierende Signal/Rauschverhältnis. Das Signal-Rauschverhältnis ist optimal, wenn die Spulen möglichst nahe an der Oberfläche des Messobjekts, hier des Kopfes, anliegen.

Besonders kritisch ist dies bei Aufnahmen nahe des Nackens eines Patienten gelegener Bereiche, wie beispielsweise des Kleinhirns. Aufgrund der stark variierenden Nackenformen verschiedener Patienten, beispielsweise dicker Nacken, dünner Nacken, kurzer Hals, langer Hals usw., ist es besonders schwierig, eine geeignete Anformung mit kürzestmöglichem Abstand zum Patientenkopf zu erreichen.

Es ist bekannt, eine Kopfspulenanordnung mit einer festen Nackenanformung der Spule zu realisieren. Dies ist jedoch nachteilig, da die feste Nackenanformung für manche Patienten zu hoch sein kann, was zu Druckstellen oder einer unbequemen Lagerung des Kopfes führen kann. Andererseits ist die feste Nackenanformung für andere Patienten zu niedrig, sodass eine schlechtere Signalintensität erreicht wird. Ein weiterer Nachteil einer solchen festen Nackenanformung besteht darin, dass die Lage des Kopfes innerhalb der Kopfspulenanordnung festgelegt wird, sodass eine individuelle Positionierung des Kopfes nicht möglich ist.

Insbesondere bei der Entwicklung neuer Kopfspulenanordnungen mit einer größeren Anzahl einzelner Spulen ist es notwendig, die einzelnen Spulen nahe an den interessierenden Körperbereich heranzubringen, da aufgrund der kleineren Spulen die empfangene Signalintensität niedriger und somit ein schlechteres Signal/Rauschverhältnis bei gleichem Abstand erzielt wird.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Kopfspulenanordnung anzugeben, die für eine Vielzahl von Nackenformen geeignet ist und ein verbessertes Signal/Rauschverhältnis aufweist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einer Kopfspulenanordnung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass im dem Nacken eines Patienten zugeordneten Bereich wenigstens ein bewegbares und/oder verformbares Gehäuseteil zur Anpassung an verschiedene Nackenformen vorgesehen ist.

Bei der Kopfspulenanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Form des Gehäuses im dem Nacken zugeordneten Bereich durch einen Benutzer veränderbar, mithin das Gehäuse an den individuellen Nacken des gerade aufgenommenen Kopfes anformbar ist. Damit wird für jeden Patienten eine verbesserte Signalintensität und somit ein verbessertes Signal/Rauschverhältnis erreicht, da die einzelnen Spulen sich näher am Patientenkopf befinden. Zur individuellen Positionierung des Kopfes kann das Gehäuseteil vorteilhafterweise so versenkt werden, dass sich bei der Positionierung des Kopfes eine im Wesentlichen ebene Fläche ergibt, der Kopf mithin individuell gelagert werden kann. Befindet sich der Kopf in der geeigneten Position, kann durch einen Benutzer das bewegbare und/oder verformbare Gehäuseteil der tatsächlichen Nackenform angepasst werden.

Dabei können erfindungsgemäß auch mehrere bewegbare und/oder verformbare Gehäuseteile im Nackenbereich vorgesehen sein, um die Möglichkeiten zur Anpassung an verschiedene Nackenformen zu erweitern.

Die einzelnen Spulen können dabei in das Gehäuse integriert oder auf dem Gehäuse aufgebracht sein, zudem ist es möglich, die Spulen auf Leiterplatten anzubringen und diese Leiterplatten über geeignete Befestigungsmittel, beispielsweise Steckverbinder, am Gehäuse anzubringen. Vorzugsweise können bei der erfindungsgemäßen Kopfspulenanordnung 32 oder mehr einzelne Spulen vorgesehen sein, sodass sich dementsprechend 32 oder mehr Empfangskanäle ergeben.

Mit besonderem Vorteil ist die Spulengeometrie dabei so gewählt, dass das Gehäuseteil nur vollständige Spulen umfasst, die im Nackenbereich in die Nähe des Kopfes gebracht werden können. Sind nur Teile von Spulen auf dem Gehäuseteil vorhanden und die zugehörigen Teile auf dem Rest des Gehäuses untergebracht, so muss für eine geeignete Kontaktierung, beispielsweise über einen flexiblen Draht oder einen Schleifkontakt, gesorgt werden, damit die Spulen geschlossen bleiben.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Gehäuseteil zum Inneren der Kopfspulenanordnung hin bewegbar und/oder auswölbbar ausgebildet ist. Damit ist sowohl eine Ausgestaltung denkbar, in der ein an sich formfestes Gehäuseteil an den Nacken eines Patienten heranbewegt wird, als auch eine Ausgestaltung, in der das Gehäuseteil formveränderbar und somit auswölbbar ist. Vorzugsweise ist das Gehäuseteil in nicht zum Inneren der Kopfspulenanordnung bewegter bzw. ausgewölbter Position in einer versenkten Stellung, das heißt, es liegt eine im Wesentlichen ebene und stufenlose Innenoberfläche der Lokalspulenanordnung vor.

Stellungs- und/oder formabhängig kann das Gehäuseteil der erfindungsgemäßen Kopfspulenanordnung zumindest teilweise wenigstens ein weiteres Gehäuseteil überlappen, insbesondere wenn ein formveränderliches Gehäuseteil verwendet wird, das jedoch eine feste Oberfläche aufweist. Beispielsweise tritt eine solche Überlappung in einer versenkten Stellung auf. Zweckmäßigerweise kann es vorgesehen sein, dass der überlappende Bereich des Gehäuseteils zumindest teilweise in eine Aufnahme oder Halterung, die insbesondere an oder in dem weiteren Gehäuseteil angeordnet oder ausgebildet ist, bewegbar ist. So kann beispielsweise unterhalb des weiteren Gehäuseteils eine Aufnahme vorgesehen sein, in die das Gehäuseteil eingleitet. Diese muss nicht geschlossen sein, sondern kann auch eine einfache Halterung bilden.

Insbesondere bei solchen flächenfesten Gehäuseteilen, die eine Überlappung mit wenigstens einem weiteren Gehäuseteil bilden, kann zweckmäßigerweise das Gehäuseteil zumindest einseitig mittels einer Linearführung geführt sein. Ein unter ein weiteres Gehäuseteil gleitendes Gehäuseteil wird durch eine solche Linearführung somit auch gehaltert.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Gehäuseteil durch eine elastische Kraft zum Inneren der Kopfspulenanordnung hin beaufschlagbar oder vorbelastet ist. Diese elastische Kraft kann beispielsweise selber durch das Gehäuseteil erzeugt werden, insbesondere kann das Gehäuseteil aus Viscoschaum, also einem viskoelastischen Schaum, gefertigt sein. Viscoschaum tendiert dazu, eine bestimmte Form wieder anzunehmen. Zudem ist das Material elastisch, kann sich also an Nackenformen anpassen. Dementsprechend kann vorgesehen sein, dass die Form, die das Gehäuseteil anzunehmen strebt, eine zum Inneren der Kopfspulenanordnung, also dem Nacken hin, gewölbte Form ist. Um das Gehäuseteil beispielsweise zu versenken, wird es einfach nach außen gedrückt. Alternativ hierzu kann die elastische Kraft auch durch eine Feder oder ein aufblasbares Luftkissen erzeugt werden. Das Gehäuseteil ist dann flexibel-verformbar ausgebildet, und die elastische Kraft wirkt wiederum zur Ausbildung beispielsweise einer Auswölbung nach innen. Selbstverständlich kann jedoch auch ein formfestes, nach innen bewegbares Gehäuseteil mit einer solchen elastischen Kraft beaufschlagt werden.

Bei einer durch eine elastische Kraft gekennzeichneten Ausgestaltung ist es ferner zweckmäßig, dass ein Arretierungsmittel zur Arretierung des Gehäuseteils in einer vorgespannten, insbesondere versenkten Position vorgesehen ist. Im Beispiel des Viscoschaums wird das flexible Gehäuseteil dann beispielsweise nach außen gedrückt, sodass es aus dem weiteren Gehäuse nicht ausgewölbt ist. Dabei kann eine Überlappung entstehen, wobei das Gehäuseteil wie oben beschrieben in eine Halterung oder Aufnahme eingefahren werden kann. In dieser Aufnahme kann ein Arretierungsmittel vorgesehen sein, beispielsweise ein Befestigungsbolzen, der mit einer zugeordneten Ausnehmung im Gehäuseteil zusammenwirkt, oder ein klemmendes Arretierungsmittel. Ein solches Arretierungsmittel kann jedoch auch durch eine mechanische Blockierung, die eine Auswölbung des Gehäuseteils zum Inneren der Kopfspulenanordnung hin verhindert, wie beispielsweise einen Sperrstift, realisiert werden. Der Patient wird dann zunächst individuell innerhalb der Kopfspulenanordnung positioniert. Danach wird das Arretierungsmittel, gegebenenfalls über ein entsprechendes Bedienelement, von einer Bedienperson gelöst und das Gehäuseteil passt sich durch die elastische Kraft selbsttätig der Nackenform an. Hierbei können auch Dämpfungsmittel vorgesehen sein, die eine zu schnelle Bewegung des gelösten Gehäuseteils verhindern.

Zusätzlich oder in einer alternativen Ausführungsform kann auch vorgesehen sein, dass das Gehäuseteil über ein Betätigungsmittel bewegbar und/oder verformbar ist. Für solche Betätigungsmittel gibt es verschiedene Ausgestaltungsmöglichkeiten.

So kann das Betätigungsmittel einen drehbaren Nocken umfassen, der an dem Gehäuseteil angreift. Der Nocken kann im wesentlichen tropfenförmig ausgebildet sein, sodass sich verschieden hohe Auswölbungen bei verschiedenen Nockenpositionen ergeben. Ein solcher Nocken kann beispielsweise durch ein Bedienelement, insbesondere ein Handrad, gedreht werden.

Alternativ hierzu kann als Betätigungsmittel ein vorzugsweise an einem in einer Linearführung geführten Bereich des Gehäuseteils angreifender Schieber vorgesehen sein. Über den Schieber wird das Gehäuseteil dann in der Linearführung verschoben, was eine unterschiedliche Position und/oder Form des Gehäuseteils bewirkt.

Neben einem vollständig flexiblen Gehäuseteil kann auch vorgesehen sein, dass das Gehäuseteil wenigstens zwei insbesondere starre, über ein Gelenk verbundene Gehäuseabschnitte umfasst. Bei einer solchen Ausgestaltung müssen die Gehäuseabschnitte nicht selbst flexibel sein, da die Verformbarkeit bereits über das Gelenk ermöglicht wird. Ein solches Gehäuseteil kann beispielsweise eine dreiecksartige Auswölbung ermöglichen. Selbstverständlich ist es auch denkbar, mehr als zwei Gehäuseabschnitte vorzusehen, die über Gelenke verbunden sind, um eine genauere Anformbarkeit zu erreichen.

Um den Patientenkomfort zu erhöhen, kann vorgesehen sein, dass auf der Innenseite des Gehäuseteils ein Druckdämpfmittel, insbesondere ein Kissen, vorgesehen ist. Das häufig etwas härter ausgebildete Gehäuseteil erzeugt bei der Anformung keinen unmittelbaren Druck auf den Kopf des Patienten, da der Patient durch das Druckdämpfmittel vorteilhafterweise so abgedämpft wird, dass der Kopf trotz der nah angeordneten Spulen bequem gelagert ist.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:

1 einen Vertikalschnitt durch eine Kopfspulenanordnung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;

2 einen Vertikalschnitt durch eine Kopfspulenanordnung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel;

3 einen Vertikalschnitt durch eine Kopfspulenanordnung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel; und

4 einen Vertikalschnitt durch eine Kopfspulenanordnung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel.

Im Folgenden sind mehrere Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Kopfspulenanordnung dargestellt. Alle gleichen Komponenten in den verschiedenen Zeichnungen sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.

1 zeigt eine Kopfspulenanordnung 1 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. Sie weist ein Gehäuse 2 auf, in dem die einzelnen Spulen 3 angeordnet sind, von denen nur einige andeutungsweise gezeichnet sind. Aus Gründen der Übersichtlichkeit wird auf die Darstellung der einzelnen Spulen in den weiteren Figuren verzichtet, diese Spulen sind jedoch selbstverständlich bei jedem Ausführungsbeispiel vorhanden. Die Spulen 3 müssen nicht innerhalb des Gehäuses 2 angeordnet sein, sie können auch beispielsweise auf das Gehäuse 2 aufgebracht oder an dem Gehäuse 2 angeordnet sein. In dem dem Nacken eines Patienten zugeordneten Bereich ist ein bewegbares, verformbares Gehäuseteil 2a vorgesehen. Das Gehäuseteil 2a besteht aus Gehäuseabschnitten 4 und 5, die über ein Gelenk 6 gegeneinander verschwenkbar verbunden sind. Auf einer Seite ist der Gehäuseabschnitt 4 über ein weiteres Gelenk 7 schwenkbar gelagert. Der Gehäuseabschnitt 5 des Gehäuseteils 2a ist in einer Linearführung 8 mittels eines Schlittens 9 geführt. Die Linearführung 8 bildet gleichzeitig eine Aufnahme für den Gehäuseabschnitt 5 des Gehäuseteils 2a, wenn dieses in eine versenkte Position gebracht werden soll. Die Linearführung 8 ist unterhalb eines weiteren Gehäuseteils 2b angeordnet und an diesem befestigt. Weiterhin umfasst das Gehäuseteil 2a ein Kissen 10, das eine bequeme Auflage eines nur schematisch dargestellten Patientenkopfes 11 im Nackenbereich erlaubt.

Der Schlitten 9 ist mit einem schematisch dargestellten Schieber 12 verbunden, der beweglich gelagert ist, wie durch den Pfeil A angedeutet ist.

Wird der Schieber entlang des Pfeils A bewegt, so bewegt sich der Schlitten 9 entlang des Pfeils B in der Linearführung 8. Dies hat zur Folge, dass sich das Gehäuseteil 2a durch Bewegung der Gehäuseabschnitte 4 und 5 und Verschwenkung in den Gelenken 6 und 7 in seiner Form und Position verändert, wie dies durch den Pfeil C angedeutet ist. Bewegt sich der Schlitten 9 in der Linearführung 8 ganz nach links, so nimmt das Gehäuseteil 2a eine flache Form an und befindet sich in einer versenkten Stellung, in der es nicht in den Innenraum der Kopfspulenanordnung 1 einragt. In dieser Position kann der Kopf 11 eines Patienten ohne Hindernisse individuell in der Kopfspulenanordnung 1 platziert werden, wie durch den Pfeil D angedeutet wird. Ist der Kopf 11 positioniert, so kann eine Bedienperson mit Hilfe des Schiebers Position und Form des Gehäuseteils 2a optimal an die Form des Nackens 11a des Kopfes 11 anpassen.

2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer Kopfspulenanordnung 13, die als Teil des Gehäuses 2 wiederum ein zwei Gehäuseabschnitte 4, 5 umfassendes Gehäuseteil 2a aufweist, das auf einer Seite in einer Linearführung 8 gelagert ist. Als Betätigungselement zur Verformung bzw. Bewegung des Gehäuseteils 2a ist hier jedoch ein Nocken 14 vorgesehen, der, wie durch den Pfeil E angedeutet ist, um eine Achse 15 drehbar ist. Der Nocken 14 ist über ein nicht näher dargestelltes Handrad durch eine Bedienperson drehbar. Ist die Längsachse 16 des Nockens 14 in Horizontalrichtung ausgerichtet, so ist das Gehäuseteil 2a versenkt angeordnet. Dann ist wiederum eine individuelle Positionierung eines Kopfes 11 möglich, Pfeil D. Durch eine Drehung des Nockens 14 sind dann Form und Position des Gehäuseteils 2a an den Nacken 11a des Kopfes 11 anpassbar, was durch die einseitige Lagerung des Gehäuseteils 2a in der Linearführung 8 ermöglicht wird, Pfeil B.

Eine weitere Kopfspulenanordnung 17 mit einem bewegbaren und verformbaren Gehäuseteils 2a des Gehäuses 2 ist in 3 dargestellt. In diesem Fall ist das Gehäuseteil 2a durch die elastische Kraft einer Feder 18 zum Inneren der Kopfspulenanordnung 17 hin vorbelastet. Anstatt der Feder 18 kann beispielsweise auch ein Luftkissen oder ein viskoelastisches Material vorgesehen sein. Zur individuellen Positionierung eines Kopfes 11 wird das Gehäuseteil 2a gegen die Kraft der Feder 18 in die versenkte Stellung gedrückt, wodurch sich der Schlitten 9 in der Linearführung 8 nach links bewegt. Dort ist ein Arretierungsmittel 19 in Form eines Bolzens vorgesehen, mit Hilfe dessen das Gehäuseteil 2a in der versenkten Stellung gehalten wird. Nach der Positionierung des Kopfes wird das Gehäuseteil 2a freigegeben, indem das Arretierungsmittel 19 gelöst wird. Danach passt sich das Gehäuseteil 2a selbsttätig aufgrund der elastischen Kraft der Feder 18 dem Nacken 11a des positionierten Kopfes 11 an. Damit das Gehäuseteil 2a nicht zu schnell an den Kopf 11 anschlägt, sind in der Linearführung 8 Dämpfungsmittel 20 vorgesehen, die die Bewegung des Gehäuseteils 2a verlangsamen.

Obwohl in den Ausführungsbeispielen der 1 bis 3 jeweils ein Gehäuseteil 2a beschrieben ist, das aus zwei starren, über ein Gelenk 6 verbundenen Gehäuseabschnitten 4 und 5 besteht, ist eine andere Ausgestaltung des Gehäuseteils 2a denkbar. So können die Abschnitte 4 und 5 selbst eine gewisse Flexibilität aufweisen oder das gesamte Gehäuseteil 2a kann nur aus einem Abschnitt bestehen, der insgesamt flexibel ausgebildet ist. Auch eine Ausbildung mit mehr als zwei Abschnitten und mehr als einem Gelenk ist denkbar. Auch die Länge der Gehäuseabschnitte 4, 5 ist den entsprechenden Erfordernissen anpassbar. Zudem ist denkbar, dass auf beiden Seiten eine Linearführung vorgesehen ist. Die seitliche Führung im Überlappungsbereich muss zudem nicht durch eine Linearführung erfolgen, es sind beispielsweise auch Gleitaufnahmen, Rollaufnahmen oder dergleichen denkbar.

4 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel einer Kopfspulenanordnung 21. Das Gehäuseteil 2a des Gehäuses 2 besteht hier aus einem Viscoschaum 22, der zu einer bestimmten ausgewölbten Position hin vorgespannt ist, wie durch den Pfeil F angedeutet ist. Das Gehäuseteil 23 ist beidseitig in Gleitführungen 23 geführt. In einem weiteren Gehäuseteil 2b ist ein ausfahrbarer Stab 24 gelagert, der als Arretierungsmittel dient. Wird der Viscoschaum 22 in die versenkte Stellung gedrückt, so kann der Stab 24 ausgefahren werden, sodass das Gehäuseteil 2a in der versenkten Stellung verbleibt. Natürlich sind auch andere Arretierungsmöglichkeiten denkbar. Dann kann der Kopf 11 eines Patienten wiederum individuell positioniert werden. Wird die Arretierung gelöst, so passt sich der vorgespannte Viscoschaum 22 automatisch der Nackenkontur 11a des Kopfes 11 an. Damit dies nicht zu schnell geschieht, sind in den Gleitführungen 23 wiederum Dämpfungsmittel 25 vorgesehen, die die Bewegung des Gehäuseteils 2a hinreichend dämpfen.

Obwohl in den Ausführungsbeispielen immer nur ein Gehäuseteil 2a zu sehen ist, kann auch vorgesehen sein, dass mehrere bewegbare und/oder verformbare Gehäuseteile zur Anpassung des Gehäuses an verschiedene Nackenformen vorgesehen sind.