DE4438584A1 - MR-Bildgebungsvorrichtung für eine minimale invasive chirurgische Behandlung - Google Patents
MR-Bildgebungsvorrichtung für eine minimale invasive chirurgische BehandlungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Magnetresonanz (MR)-Bild
gebungsvorrichtung und insbesondere eine bildgebende MR-
Vorrichtung, die einen Zugang zu dem Patienten während der
Abbildung ermöglicht.
Bei der Magnetresonanz (MR)-Bildgebung werden magnetische
Feldgradienten über einem Patienten erzeugt, der durch
gespeiste Gradientenspulen abgebildet werden soll, die
Magnetfelder erzeugen, welche mit einem durch einen
Hauptmagneten erzeugten statischen Magnetfeld wechsel
wirken. Hochfrequenz (HF)-Anregungsimpulse erzeugen eine
HF-Energie, die durch den Patienten gestrahlt wird und die
in Resonanz tretenden Kerne oder "Kernspins" nutiert. Diese
nutierten Kernspins erzeugen ein räumlich abhängiges MR-
Antwortsignal, wenn an sie geeignete magnetische Auslese-
Feldgradienten angelegt werden. Um genaue Bilder zu
erzeugen, muß das magnetische Hauptfeld räumlich homogen
über den Bildbereich verteilt sein. Auch die magnetischen
Feldgradienten müssen räumlich homogen sein.
Zum Erzeugen eines homogenen Magnetfeldes über dem
Patienten weist typischerweise der Hauptmagnet eine
zylindrische Form auf, die den Patienten umgibt. Die
Gradientenspulen sind ebenfalls zylindrisch geformt und
innerhalb des Hauptmagneten angeordnet und umgeben auch den
Patienten. Ein Zugang zu dem Patienten ist daher aufgrund
der Geometrie des Magneten und der Gradientenspulen streng
begrenzt. Neben dem begrenzten Zugang überfällt die
Patienten typischerweise während der Bildgebung eine
Platzangst.
Um MR-Bilder eines Patienten in herkömmlichen Vorrichtungen
zu schaffen, muß die dreidimensionale Position und
Orientierung eines gewünschten Bereichs des abzubildenden
Patienten für die bildgebende MR-Vorrichtung bereitgestellt
werden. Neben dem Ort muß auch die dreidimensionale
Orientierung bereitgestellt werden. Diese Orientierungen
müssen manuell berechnet werden. Selbst wenn die
Berechnungen vielleicht nicht schwierig sind, ist es
dennoch lästig, mehrere Bilder bei verschiedenen
Orientierungen zu erzeugen.
Gegenwärtig besteht ein Bedürfnis für eine bildgebende MR-
Vorrichtung, die MR-Bilder von ausgewählten inneren Struk
turen eines Patienten erzeugt, der einer medizinischen
Behandlung unterworfen werden soll, bei der ein Arzt leicht
einen gewünschten Bereich und einen gewünschten
Betrachtungswinkel angeben kann.
Es ist ein Ziel der Erfindung, eine bildgebende Magnet
resonanz (MR)-Vorrichtung zu schaffen, die es einem Arzt
ermöglicht, einen Patienten medizinisch zu behandeln,
während der Patient abgebildet wird.
Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, einem Arzt MR-
Bilder zur Verfügung zu stellen, die dem Arzt bei der
Durchführung der medizinischen Behandlung helfen.
Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, einem Arzt zu
ermöglichen, interaktiv eine Position oder Orientierung von
Bildebenen für MR-Bilder auszuwählen.
Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, eine MR-
Bildgebungsvorrichtung zu schaffen, die MR-Bilder eines
Patienten liefert und gleichzeitig das Gefühl von
Platzangst bei dem Patienten minimiert.
Erfindungsgemäß erzeugt eine offene Magnetresonanz (MR)-
Bildgebungsvorrichtung Bilder eines Patienten, der einer
medizinischen Behandlung unterzogen wird. Die bildgebende
MR-Vorrichtung weist einen offenen Hauptmagneten mit einem
Paar von Ringen mit einem Bildvolumen auf, das für einen
Arzt zugänglich ist, der sich außerhalb des Hauptmagneten
befindet. Ein Patient ist derart positioniert, das ein
Bereich des Patienten, der abgebildet werden soll, in dem
Bildvolumen angeordnet ist. Der offene Hauptmagnet erzeugt
ein statisches Magnetfeld, welches über das Bildvolumen
homogen ist.
Ein Gradientenverstärker erregt die Gradientenspulen, die
innerhalb der offenen Magnetringe angeordnet sind, und
erzeugt einen magnetischen Feldgradienten über dem
gewünschten Bereich des Patienten in dem Bildvolumen,
während ein Zugang zu dem Patienten bereitgestellt wird.
Offene Hochfrequenz (HF)-Spulen, die von einem HF-Sender
erregt werden, strahlen HF-Strahlung in den Patienten
hinein, wodurch eine Nutation der Kernspins in dem
gewünschten Bereich des Patienten hervorgerufen wird, wobei
der Zugang zu dem Patienten nicht beschränkt wird.
Ein Arzt benützt eine Zeigereinrichtung, um eine drei
dimensionale Position und Orientierung einer Ebene zu
definieren, die in dem Bildvolumen abgebildet werden soll.
Diese Information wird in geeigneter Form einem Universal
computer zugeführt, der Parameter zu einem Impulsfolger
überträgt, der es ermöglicht, daß ein Bild, welches durch
die Zeigereinrichtung definiert wird, erzeugt wird. Der
Impulsfolger steuert einen Gradientenverstärker und einen
HF-Sender gemäß einer vorgeschriebenen Impulsfolge. Ein MR-
Antwortsignal wird durch die Kernspins in der Bildebene des
Patienten erzeugt.
Ein Empfänger empfängt die MR-Antwortsignale und überträgt
dieses Signal zu einer Rekonstruktionseinheit, die ein
Bildsignal aus dem MR-Antwortsignal berechnet, welches auf
einer Anzeigeeinrichtung dem Arzt angezeigt wird, der die
medizinische Behandlung durchführt, und somit den Arzt
unterstützt oder ihm hilft.
Die Merkmale der Erfindung sind insbesondere in den
beigefügten Ansprüchen angegeben. Die Erfindung bezüglich
der Organisation und dem Betriebsverfahren zusammen mit
weiteren Zielen und Vorteilen kann man am besten unter
Bezugnahme auf die folgende Beschreibung in Verbindung mit
den beiliegenden Zeichnungen verstehen. Es zeigt
Fig. 1 ein Teildiagramm von bekannten Ganzkörper-
Gradientenspulen und einem herkömmlichen Hauptmagneten für
eine bildgebende Magnetresonanz (MR)-Vorrichtung,
Fig. 2a ein Blockschaltbild einer ersten Ausführungsform
einer bildgebenden Magnetresonanz (MR)-Vorrichtung gemäß
der Erfindung,
Fig. 2b ein Blockschaltbild einer zweiten Ausführungsform
einer bildgebenden Magnetresonanz (MR)-Vorrichtung gemäß
der Erfindung,
Fig. 3 eine perspektivische, teilweise schematische An
sicht eines offenen bildgebenden MR-Magneten, von
Gradientenspulen, von Hochfrequenz (HF)-Spulen, sowie einer
Zeigereinrichtung der bildgebenden MR-Vorrichtung nach
Fig. 2, und
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht von Strompfaden, die
auf Gradientenspulenträgern verteilt sind, die einen
Gradienten senkrecht zu der "Z"-Achse gemäß der Erfindung
erzeugen.
Fig. 1 ist ein schematisches Diagramm eines Abschnittes
der Vorrichtung, die bei der herkömmlichen MR-Bildgebung
benutzt wird. Ein Magnet 15, gewöhnlich ein supraleitender
Magnet, umgibt die gesamte Vorrichtung. Eine Körper-
Gradientenspulen-Baugruppe 20 ist so dargestellt, wie sie
in dem Magneten 15 implementiert sein könnte. Die Körper-
Gradientenspulen-Baugruppe 20 umfaßt vier Gradientenspulen
jeweils für die "X"- und "Y"-Achse, die einem Fingerabdruck
ähneln, die als Fingerabdruck-Spulen 22, 24, 26 und 28
bezeichnet sind. Strom wird über eine Stromversorgung 21
durch die Fingerabdruck-Spulen geführt. Die Stromversorgung
21 erzeugt einen Strom, der durch die Fingerabdruck-Spule
22 in einer Richtung fließt, die durch einen Pfeil 21a
markiert ist. Auf ähnliche Weise liefert die Stromver
sorgung 21 einen Strom, der durch die Fingerabdruck-Spulen
24, 26 und 28 in einer Richtung fließt, die durch die
Pfeile 23a, 25a bzw. 27a markiert ist.
Aufgrund der Geometrie ist der Zugang zu dem Patienten
lediglich über die Öffnungen an den beiden Enden des
Ganzkörper-Gradientenspulensatzes möglich.
Ein Blockschaltbild des Magnetresonanz (MR)-Bild
gebungssystems nach der Erfindung ist in Fig. 2a gezeigt.
Ein Patient 10 ist in einem offenen Hauptmagneten
positioniert, der zwei supraleitende Ringe 2, 4 aufweist,
die als ein modifiziertes "Helmholtz-Paar" ausgebildet
sind, die ein statisches, räumlich homogenes Magnetfeld
über einem Bildvolumen zwischen den Ringen erzeugen. Der
Abstand zwischen den Ringen unterscheidet sich etwas von
dem eines "Helmholtz-Paares", um das Bildvolumen länglich
auszubilden, und wird daher als "modifiziertes Helmholtz-
Paar" bezeichnet. Ein Gradientenverstärker 50 liefert
Leistung an mehrere Gradientenspulensätze, die innerhalb
der Ringe 2, 4 angeordnet sind, wobei jeder Ring einen
magnetischen Feldgradienten in einer speziellen Richtung
erzeugt. Ein HF-Sender 60 liefert die notwendige Leistung
an die HF-Spulen, um die Kernspins in einem Patienten in
dem Bildvolumen zu nutieren. Die Gradientenspulensätze
innerhalb der Ringe 2, 4 erzeugen magnetische
Feldgradienten über dem Bildvolumen, ohne den Zugang zu dem
Patienten in dem Bildvolumen zu beschränken.
Ein Arzt kann eine Zeigereinrichtung benützen, um einen
Bereich eines Patienten 10 zu kennzeichnen, der abzubilden
ist. Die Zeigereinrichtung kann nicht nur angegeben, wo das
Bild gewonnen werden soll, sondern auch die Orientierung,
in der es betrachtet werden soll. Die Ebene des Patienten,
in der das Bild gewonnen wird, ist als "Bildebene" bekannt.
Viele unterschiedliche Geräte können zum Kennzeichnen der
Bildebene benutzt werden.
In Fig. 2a arbeitet ein Satz von Infrarotkameras als
Nachführeinheit 71 (bei der bevorzugten Ausführungsform
wurden sie durch die Firma PIXSYS gefertigt), die die
Positionen von zwei Licht emittierenden Dioden (LED von
Light Emitting Diode) über einen handgeführten Zeiger 73
nachführt. Ein Arzt bewegt den Zeiger 73 an einen Bereich
des Patienten 10, der abgebildet werden soll. Da die
Nachführeinheit 71 die Position der LEDs des Zeigers 73
kennt, kann sie leicht eine Richtung, in der der Zeiger 73
zeigt, sowie seinen Ort berechnen. Der Arzt gibt
anschließend eine Entfernung entlang dieser Richtung an, um
eindeutig eine Bildebene senkrecht zu dieser Richtung zu
definieren. Der Abstand entlang der Richtung des Zeigers 73
kann mittels eines Fußschalters 79 über eine Steuer
einrichtung 75 zu einem Universalcomputer übertragen
werden. Der Abstand kann ein vorbestimmter Abstand sein
oder manuell an einer Bedienkonsole 101 eines Universal
computers 100 zur Verfügung gestellt werden.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 2b ist ein mechanischer
Arm 76 (bei der bevorzugten Ausführungsform wurde dieser
Arm durch die Firma FARO hergestellt) an der Innenfläche
der Magnetringe 2, 4 befestigt, die eine Referenzposition
bilden. Sensoren an Gelenken 78 des mechanischen Arms 76
geben die Position und die Richtung des Zeigers 73 an.
Weitere Ausführungsformen der Zeigereinrichtung können
einen zweiten HF-Sender mit mehreren Senderspulen
verwenden, die mit dem Zeiger 73 verbunden sind. Der zweite
HF-Sender kann unabhängig oder allein in dem Zeiger 73
angeordnet oder mit den Senderspulen an dem Zeiger 73
verbunden sein. Die Nachführeinheit 71 weist mehrere
Empfangsspulen auf, die das Signal empfangen, welches von
den Senderspulen an dem Zeiger 73 übertragen werden, und
ermittelt den Ort der Senderspulen. Da ihre relative
Position an dem Zeiger 73 festliegt, kann die Richtung, in
die der Zeiger weist, sowie der Ort des Zeigers 73 ermit
telt werden. Da zwischen den Sender- und Empfängerspulen
eine Reziprozität besteht, können die Senderspulen
außerhalb des Zeigers angeordnet sein, wohingegen die
Empfängerspulen an dem Zeiger 73 befestigt sind. Die vom
Zeiger 73 empfangenen Signale gelangen anschließend zu der
Nachführeinheit. Dieser Typ eines Nachführgerätes wurde in
der US-PS-5211165 "Tracking System to Follow the Position
and Orientation of a Device with Radiofrequency Field
Gradients" von Dumoulin, Darrow, Schenck, Souza,
veröffentlicht am 18. Mai 1993, beschrieben.
Die Steuerungseinrichtung 75 empfängt die Bildebenen-
Information und überträgt diese Information zu dem
Universalcomputer 100, der einen Impulsfolger 105
aktiviert. Der Impulsfolger 105 steuert den Takt und die
Aktivierung des Gradientenverstärkers 50 sowie des HF-
Senders 60, um magnetische Feldgradienten und eine HF-
Strahlung zu erzeugen, die ein MR-Antwortsignal
hervorrufen, das vom Gewebe des Patienten 10 in der
Bildebene ausgestrahlt werden soll.
MR-Nachführeinrichtungen, wie beispielsweise die in der
amerikanischen Patentanmeldung "Tracking System to Monitor
the Position and Orientation of a Device Using Magnetic
Resonance Detection of a Sample contained Within the
Device" von Charles L. Domoulin, Steven P. Souza und Robert
D. Darrow, Anmeldungs-Nr. 07/861 662, eingereicht am 1.
April 1992, beschriebenen Geräte, können ebenfalls
verwendet werden, um die Position und die Orientierung des
Zeigers 73 nachzuführen und so die Bildebene zu ermitteln,
allerdings benötigen sie keine Nachführeinheit 71. Der
Zeiger 73 weist einen Empfänger auf, der mit ihm verbunden
ist und magnetische Bezugssignale unter Ansprechen auf eine
Nachführ-Impulsfolge detektiert.
Ein Empfänger 90 empfängt das emittierte MR-Antwortsignal
aus der Bildebene des Patienten 10 und überträgt dieses
Signal zu einer Rekonstruktionseinheit 95. Die Rekonstruk
tionseinheit 95 erzeugt Daten für ein MR-Bild des Patienten
10 in der Bildebene. Die Bilddaten werden zu dem Universal
computer 100 übertragen, der ein MR-Bild an der Bediener
konsole 101 anzeigt. Ein Ausgang der Bedienerkonsole 101
liefert die Daten an einen Abtastwandler 103, der das
Format des Signals ändert und es zu einer Anzeigeein
richtung 110 überträgt. Das Bild der Bildebene wird auf der
Anzeigeeinrichtung 110 für den Arzt angezeigt, um ihm
während medizinischer Prozeduren, wie beispielsweise einer
chirurgischen Behandlung, zu unterstützen.
Die Anzeigeeinrichtung 110 kann in der Nähe des Arztes
angeordnet sein. Aufgrund des großen Magnetfeldes sollte
die Anzeigeeinrichtung eine Flüssigkristallanzeige sein. Da
außerdem eine erhebliche HF-Strahlung existiert, sollte sie
in einer geeigneten HF-Abschirmung aufgenommen sein, um HF-
Störungen zu minimieren.
Ein weiteres Verfahren zur Darstellung von Bildern für
einen Arzt besteht darin, ein Projektionsfernsehen zu
verwenden, welches außerhalb des Magnetraums angeordnet
ist, wobei die Bilder auf einen Bildschirm projiziert
werden, der in dem Blickfeld des Arztes liegt.
Der Fußschalter 79 oder ein anderes Eingabegerät wie
beispielsweise ein Fußpedal in der Nähe der Magnet
steuereinrichtungen kann ebenfalls benützt werden, um den
Skannertakt zu steuern und um elementare Steuerungen
bereitzustellen, wie beispielsweise das Ändern der
Abtastbetriebsarten oder des Abtasttyps. Dies kann dazu
benutzt werden, um zwischen einer Spinecho-Bildgebung,
einer Gradientenecho-Bildgebung oder irgendeinem anderen
Menü von vorbestimmten Parametern hin- und herzuschalten.
Die Erfindung kann derart ausgebildet werden, daß sie ein
Bild von dem Gewebe in irgendeiner Tiefe unterhalb der
Oberfläche gewinnt, um einen Tumor, ein Blutgefäß oder
Nerven zu lokalisieren. Sie kann beim Führen einer
Biopsynadel oder eine Laserfaser verwendet werden. Bilder
können auch parallel zu der Richtung der Zeigereinrichtung
73 mit einer anderen Eingabe gewonnen werden, die den
letzten Freiheitsgrad spezifiziert. Bilder, die parallel zu
dem Vektor aufgenommen werden, könnten besonders nützlich
sein beim Darstellen der Trajektorie der Biopsynadel, der
Laserfaser oder anderer chirurgischer Geräte.
Die Erfindung kann viele Typen von Impulsfolgen ausführen,
einschließlich temperatursensitiver MR-Echtzeit-
Impulsfolgen, wie sie in der amerikanischen Patentanmeldung
"Heat Surgery System Monitored by Real-Time Magnetic
Resonance Profiling" von Christopher J. Hardy und Harvey E.
Cline, Anmeldungs-Nr. 08/038 204, eingereicht am 26. März
1993, beschrieben sind. Dies ermöglicht dem Arzt, neben
Intervallstrukturen erwärmte Bereiche darzustellen, um
gewünschtes Gewebe selektiv zu erwärmen.
Offene Magnete sind kürzlich eingeführt worden, wie dies in
der US-PS 4 924 198, Erfinder Laskaris, erteilt am 8. Mai
1990, beschrieben ist. Diese Magneten sind für den Einsatz
in der Einrichtung gemäß der Erfindung geeignet.
Da bei den meisten herkömmlichen Gradientenspulen
einrichtungen es notwendig ist, daß der größte Bereich
ihrer stromführenden Leiter in der Nähe des zentralen
Bereichs verlaufen muß, würde der Einsatz von
konventionellen Gradientenspulen den offenen Bereich, der
von dem offenen Magneten gebildet wird, versperren und
somit den Vorteil des offenen Magneten vereiteln.
Um den größten Zugang zu dem Patienten zu erhalten, wurden
die Träger, an die die Gradientenspulen angeordnet werden
müßten, begrenzt, um in Bereiche der Bohrungen der Ringe
der offenen Magnete zu passen. Die klassische
Potientialtheorie verlangt, daß sich die Stromoberfläche so
nahe wie möglich an dem gewünschten nützlichen Volumen
befindet und einen möglichst großen räumlichen Winkel für
die größte Effizienz einnimmt.
Um Wirbelströme auf die effizienteste Art und Weise aktiv
zu beseitigen, müssen die Abschirmspulen so nah wie möglich
an der Oberfläche positioniert sein, an der die Beseitigung
gewünscht wird. Die Abschirmspule sollte auch eine
Stromdichte-Verteilung aufweisen, die ähnlich der ist, die
in einem nahegelegenen Leiter induziert wird, um für eine
Wirbelstrombeseitigung zu sorgen.
In Fig. 3 ist der offene Hauptmagnet nach Fig. 2 in
vergrößerter Ansicht mit zwei Ringen 2, 4 gezeigt, die
jeweils eine oder mehrere kreisförmige, supraleitende
Spulen enthalten. Zugang zu dem Patienten ist zwischen den
Ringen in einem offenen Bereich 9 möglich, wo ein im
wesentlichen gleichförmiges Magnetfeld in dem Zwischenraum
zwischen den Ringen erzeugt wird. Der magnetische
Feldgradient in der X- oder Y-Richtung oder in irgendeiner
Richtung senkrecht zu der Achse der Ringe (die Z-Richtung)
wird von zwei Spulen auf einem Gradientenspulenträger 30
und von zwei Spulen auf einen zweiten Gradientenspulen
träger 40 erzeugt. Die Gradientenspulenträger 30, 40
umfassen jeweils einen Zylinder 33, 43, die mit einem
Flansch 35, 45 mit zwei Spulen verbunden sind, die jeweils
teilweise an dem Zylinder und dem Flansch angeordnet sind.
Eine Öffnung 6, 8 im Zentrum des jeweiligen Trägers 30, 40
kann den abzubildenden Patienten aufnehmen, oder der
Patient kann derart positioniert werden, daß der Bereich,
der abzubilden ist, in dem Bildvolumen 9 plaziert wird.
Um die gewünschten Gradienten über dem Bildvolumen 9 für
eine MR-Bildgebung zu erzeugen, müssen mehrere Sätze von
Gradientenspulen konstruiert werden. Wenigstens ein Satz
erzeugt einen magnetischen Feldgradienten in einer "Z"-
Richtung entlang der Länge des Trägerzylinders. Wenigstens
ein weiterer Gradientenspulensatz erzeugt Gradienten in
Richtungen senkrecht zu der Achse des Trägerzylinders. Dies
können die "X"- und "Y"-Richtungen sein. Strom wird durch
die "X", "y"- und "Z"-Gradientenspulensätze mittels der
Gradientenspulenverstärker 3, 5 und 7 geleitet, die zusam
men als Gradientenverstärker nach Fig. 2 dargestellt sind.
Um Wirbelströme zu minimieren, die in der Nähe von Leitern
erzeugt werden, ist eine aktive Abschirmspule seriell mit
jedem Gradientenspulensatz verbunden, der auf der Ober
fläche eines Abschirmspulenträgers verteilt angeordnet ist,
der die Bohrung der Hauptmagnetstruktur ausfüllt.
Fig. 4 ist eine perspektivische Ansicht von Strompfaden
zum Erzeugen eines Gradienten senkrecht zu der "Z"-Achse,
die auf den Gradientenspulenträgern 30, 40 angeordnet ist.
Eine Spule 37 ist an einer Seite des Trägers 30 angeordnet,
wohingegen eine zweite Spule 39 an der anderen Seite derart
angeordnet ist, daß eine Linie, die durch den Mittelpunkt
der Spulen verläuft, durch die Öffnung 6 verläuft. Die
Spulen 37, 39 weisen mehrere Windungen auf, wobei jede
Windung teilweise auf dem Zylinder, was mit 37a, 39a
bezeichnet ist, und teilweise auf dem Flansch, mit 37b, 39b
bezeichnet, angeordnet ist. Auf ähnliche Weise sind zwei
Spulen 47, 49 auf einem Träger 40 gegenüberliegend ange
ordnet. Jede Spule weist einen Abschnitt 47a, 49a auf, der
an dem Flansch angeordnet ist, sowie einen Abschnitt 47b,
49b, der an dem Zylinder angeordnet ist. Der Stromfluß zum
Erzeugen eines magnetischen Feldgradienten in einer
Richtung senkrecht zu der "Z"-Richtung ist durch die Pfeile
37c, 39c, 47c, 49c, für die Spulen 37, 39, 47 bzw. 49
dargestellt.
Wenn die Spulen 37, 39, 47, 49 derart positioniert sind,
daß die "X"-Achse durch deren Mittelpunkte verläuft,
erzeugen sie einen magnetischen Feldgradienten in der "X"-
Richtung. Um einen Gradienten in der "Y"-Richtung zu
erzeugen, sollte ein weiterer Satz von Spulen, und zwar der
gleiche wie der erste Satz, auf den Gradientenspulenträgern
angeordnet werden, der um einen Winkel von 90° bezüglich
des ersten Satzes von Gradientenspulen gedreht ist.
Claims (7)
1. Offene Magnetresonanz-Bildgebungsvorrichtung, die einen
Zugang zu einem abzubildenden Patienten erlaubt,
gekennzeichnet durch:
- a) einen offenen Hauptmagneten (2, 4) mit einem Bildvolumen, das für einen Arzt außerhalb des Hauptmagneten zugänglich ist, zum Erzeugen eines statischen Magnetfeldes über einem Bereich (9) des Patienten, der abgebildet werden soll und der in dem Bildvolumen positioniert ist,
- b) offene Gradientenspulen, die für einen Zugang zu den Bildvolumen sorgen, zum Erzeugen eines magnetischen Feldgradienten über dem gewünschten Bereich des Patienten in dem Bildvolumen, sobald sie angeregt sind,
- c) einen Gradientenverstärker, der mit den offenen Gradientenspulen verbunden ist, zum Speisen der Gradientenspulen,
- d) offene HF-Spulen, die für einen Zugang zu dem Bild volumen sorgen, zum Senden von HF-Strahlung in den Patienten, was eine Nutation der Kernspins in dem gewünschten Bereich des Patienten hervorruft, sobald sie angeregt sind,
- e) einen Hochfrequenz-Sender (60), der zum Speisen der HF-Spulen mit diesen verbunden ist,
- f) einen Impulsfolger, der mit dem Gradienten verstärker und dem HF-Sender verbunden ist und den Gradientenverstärker und den HF-Sender für eine vorbeschriebene Folge aktiviert,
- g) einen Empfänger (90) zum Empfangen von mehreren MR- Antwortsignalen aus den Kernspins in dem gewünsch ten Bereich des Patienten,
- h) eine Rekonstruktionseinheit (95) zum Berechnen eines Bildsignals aus dem MR-Antwortsignal und
- i) eine Anzeigeeinrichtung (110) zum Anzeigen eines Bildes aus dem Bildsignal.
2. Offene Magnetresonanz-Bildgebungsvorrichtung nach
Anspruch 1, gekennzeichnet durch:
- a) eine Zeigereinrichtung, die zur Interaktion mit dem Arzt ausgebildet ist, um eine Orientierung und Position für eine Bildebene in dem gewünschten Bereich zu spezifizieren, in dem ein Bild gewonnen werden soll,
- b) einen Universalcomputer, der mit der Zeigerein richtung, dem Impulsfolger und der Rekonstruk tionseinheit verbunden ist und den Impulsfolger steuert, um den gewünschten Gradientenverstärker und den HF-Sender zu aktivieren, damit sie ein MR- Antwortsignal hervorrufen, das von den Kernspins in der Bildebene mit der Position und der Orien tierung, die durch die Zeigereinrichtung definiert ist, zu emittieren ist.
3. Offene Magnetresonanz-Bildgebungsvorrichtung nach
Anspruch 2 weiter gekennzeichnet durch einen
Fußschalter, der mit dem Universalcomputer verbunden
ist und dem Arzt ermöglicht, zwischen mehreren
vordefinierten Sätzen von Bildparametern zu wählen.
4. Offene Magnetresonanz-Bildgebungsvorrichtung nach
Anspruch 2 gekennzeichnet durch eine Steuerungs
einrichtung, die mit der Zeigereinrichtung und dem
Universalcomputer verbunden ist und das Signal von der
Zeigereinrichtung in ein Format umsetzt, welches von
dem Universalcomputer verwendbar ist.
5. Offene Magnetresonanz-Bildgebungsvorrichtung nach
Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeige
einrichtung eine Bedienkonsole zum Empfangen der
Bilddaten von der Rekonstruktionseinheit und zum
Erzeugen eines Bildes aufweist.
6. Offene Magnetresonanz-Bildgebungsvorrichtung nach
Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Anzeigeeinrichtung aufweist,
- a) einen Abtastumsetzer zum Reformatieren des Bildsignals in ein Monitor-Formatsignal, und
- b) einen Anzeigebildschirm zum Darstellen eines Bildes aus dem Monitor-Formatsignal.
7. Offene Magnetresonanz-Bildgebungsvorrichtung nach
Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeige
einrichtung in demselben Raum wie der offene Hauptmag
net angeordnet ist und daß der Anzeigebildschirm eine
abgeschirmte Flüssigkristalleinheit ist, die gegen HF-
Störungen abgeschirmt ist.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US08/146,345 US5365927A (en) | 1993-11-02 | 1993-11-02 | Magnetic resonance imaging system with pointing device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4438584A1 true DE4438584A1 (de) | 1995-05-04 |
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