DE102004042314A1

DE102004042314A1 - Apparat zur medizinischen Bilderzeugung, insbesondere Magnetresonanzanlage, oder Therapie

Info

Publication number: DE102004042314A1
Application number: DE102004042314A
Authority: DE
Inventors: Ulrich Karl; Kerstin Waldbach; Herbert Weiler
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2004-09-01
Filing date: 2004-09-01
Publication date: 2006-03-30
Also published as: CN101010035B; WO2006024602A1; CN101010035A; US8688194B2; US20070287908A1

Abstract

Der Apparat zur medizinischen Bilderzeugung oder Therapie, insbesondere eine Magnetresonanzanlage (2), weist einen Patientenlagerungstisch (12) auf und ist als offenes System mit einem zumindest nach drei Seiten offenen und von einer Vorderseite (16) her zugänglichen Patienten-Untersuchungsbereich (10) ausgebildet. Der Patientenlagerungstisch (12) ist auf einem motorisch verstellbaren Gestell (20) angeordnet, wobei zumindest ein Stellmotor (18A, B, C) vorgesehen ist, der an einer von der Vorderseite (16) durch ein Rückwandelement (8) abgewandten Rückseite (14) angeordnet ist. Hierdurch ist zum einen eine komfortable Verstellung des Patientenlagerungstisches ermöglicht. Zum anderen ist die freie Zugänglichkeit des Untersuchungsbereichs (10) von der Vorderseite (14) her nicht eingeschränkt. Nicht zuletzt wird der störende Einfluss von Magnetfeldern des Stellmotors (18A, B, C) auf die Bilderfassung reduziert.

Description

Die Erfindung betrifft einen Apparat zur medizinischen Bilderzeugung oder Therapie, insbesondere eine Magnetresonanzanlage, mit einem Patientenlagerungstisch.

Bei Apparaten zur medizinischen Bilderzeugung oder Therapie, beispielsweise bei Computertomographie-(CT) oder Magnetresonanz-(MR)Anlagen werden die zu untersuchenden Patienten mit Hilfe eines Patientenlagerungstisches in den Untersuchungsbereich, also in ein Abbildungsvolumen des medizinischen Apparats eingebracht. In der Regel wird der Patient innerhalb des Untersuchungsbereichs definiert verfahren, um ein bestimmtes Körpervolumen zu untersuchen. Die Apparate sind hierbei zum Teil als geschlossene Systeme ausgebildet, bei denen der Patientenlagerungstisch in oder durch eine Röhre verfahren wird. Alternativ hierzu sind auch so genannte offene Systeme bekannt, bei denen der Untersuchungsbereich zu zumindest drei Seiten hin offen ist. Bei einem offenen Magnetresonanz-System wird der Patient zwischen einem oberen Spulenteil und einem unteren Spulenteil eingefahren. Ein derartiges offenes Magnetresonanz-System ist beispielsweise in der Broschüre "Magnetom Concerto – Open to everyone" der Siemens AG beschrieben (Bestellnummer A91100-M2220-A554-1-7600, unter www.siemensMedical.com zum Anmeldezeitpunkt abrufbar).

Bei einem derartigen offenen System wird der Patient von vorne oder seitlich in den Untersuchungsbereich mittels des Patientenlagerungstisches eingefahren. Der Patientenlagerungstisch sollte hierbei die Zugänglichkeit zum Untersuchungsbereich möglichst wenig einschränken, einfach zu betätigen sein und darüber hinaus auch ein definiertes Positionieren des Patienten ermöglichen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Apparat zur medizinischen Bilderzeugung oder Therapie, insbesondere eine Magnetresonanzanlage, mit einem Patientenlagerungstisch anzugeben, der diesen Anforderungen genügt.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch einen Apparat zur medizinischen Bilderzeugung oder Therapie mit einem Patientenlagerungstisch sowie mit einem zumindest nach drei Seiten offenen und von einer Vorderseite zugänglichen Patienten-Untersuchungsbereich, in den der Patientenlagerungstisch verfahrbar ist, wobei der Patientenlagerungstisch auf einem motorisch, insbesondere elektromotorisch, verstellbaren Gestell angeordnet ist. Zum Verstellen des Gestells ist hierbei zumindest ein Stellmotor vorgesehen, der an einer von der Vorderseite durch ein Rückwandelement abgewandten Rückseite angeordnet ist.

Durch die insbesondere elektromotorische Verstellbarkeit ist ein komfortables und einfaches Betätigen und Verstellen des Patientenlagerungstisches gegeben. Bei offenen Systemen weisen die Apparate in der Regel ein in etwa C-förmiges Gehäuse mit einem Unterteil und einem Oberteil auf, welche an ihrer Rückseite über das Rückwandelement miteinander verbunden sind. Bei dem hier vorgeschlagenen Apparat ist nunmehr der zumindest eine Stellmotor an der dem Patientenlagerungstisch abgewandten Rückseite des Rückwandelements angeordnet. Im vorderen Bereich, welcher möglichst frei zugänglich sein soll, sind daher keinerlei sperrigen Stellmotore vorgesehen. Diese sind vielmehr auch optisch vorteilhaft hinter dem Rückwandelement angeordnet.

Neben der dadurch geschaffenen großzügigen Zugänglichkeit an der Vorderseite wird zudem bei einer Magnetresonanzanlage der entscheidende Vorteil erzielt, dass der oder die Stellmotoren durch das Rückwandelement von dem von den Spulen der Magnetresonanzanlage erzeugten Magnetfeld getrennt sind. Die von dem Elektromotor ausgehenden Störungen für die Bilderfassung sind daher gering und können durch geeignete, beispielsweise konstruktive Maßnahmen ohne weiteres eliminiert werden.

Der hier vorgeschlagenen Ausgestaltung liegt daher die Idee zugrunde, eine elektromotorische Verstellung eines Patientenlagerungstisches vorzusehen, hierzu die zumeist mehreren Stellmotoren hinter dem Rückwandelement anzuordnen und die notwendigen Verstellkräfte über insbesondere mechanische Kraftübertragungselemente auf den Patientenlagerungstisch zu übertragen.

Vorzugsweise ist das Gestell an der Vorderseite vor dem Untersuchungsbereich offen und weist einen seitlich von der Rückseite zur Vorderseite hin verlaufenden und insbesondere U-förmigen Tragrahmen auf. Das Gestell hat also an der Vorderseite keine Querkomponente, so dass der Untersuchungsbereich von vorne frei zugänglich bleibt. Durch den insbesondere U-förmigen Tragrahmen ist eine ausreichend gute Stabilität erhalten.

Gemäß einer zweckdienlichen Weiterbildung ist das Gestell hierbei freitragend und ohne Bodenstützen, zumindest im Bereich der Vorderseite, ausgebildet. Im vorderen Bereich des Geräts, der möglichst frei zugänglich sein soll, sind daher im Wesentlichen nur seitlich verlaufende Holme des Tragrahmens angeordnet, von denen der Patientenlagerungstisch gehalten ist.

Im Hinblick auf eine einfache, eine kostengünstige und gleichzeitig möglichst stabile Ausgestaltung ist hierbei das Gestell mit dem Rückwandelement verbunden. Das Gestell bildet daher einen integralen Bestandteil der Magnetresonanzanlage. Der Patientenlagerungstisch ist daher nicht frei und unabhängig von der Magnetresonanzanlage verfahrbar.

Gemäß einer zweckdienlichen Weiterbildung ist der zumindest eine Stellmotor feststehend also ortsfest angeordnet. Der Stellmotor selbst nimmt an der Bewegung des Gestells nicht teil. Dies hat den entscheidenden Vorteil, dass die vom Elektromotor erzeugten Magnetfelder ortsfest und insofern "statisch" sind. Dadurch ist der Einfluss der Stellmotoren auf das Untersuchungsmagnetfeld der Magnetresonanzanlage weitgehend unveränderlich. Eventuelle Störeffekte der Elektromotoren können daher in einfacher Weise durch entsprechende konstruktive Maßnahmen, wie beispielsweise die Anordnung von so genannten Shim-Platten kompensiert werden. Derartige Shim-Platten dienen quasi als Korrekturplatten zur Homogenisierung des von der Magnetresonanzanlage erzeugten Magnetfeldes.

Im Hinblick auf einen möglichst hohen Bedienkomfort ist der Patientenlagerungstisch vorzugsweise in drei Richtungen, nämlich in Längsrichtung, in Querrichtung und in der Höhe verstellbar, wobei für jede Richtung ein eigener, insbesondere ortsfester Verstellmotor vorgesehen ist. Durch die Verwendung jeweils eines Stellmotors für jeden einzelnen Freiheitsgrad lässt sich der Patientenlagerungstisch in jede der drei Richtungen unabhängig voneinander verstellen.

Zweckdienlicherweise weist das Gestell zur Verstellung in Längsrichtung, also in Richtung von der Rückseite zur Vorderseite hin, eine in Längsrichtung ausziehbare Schiene auf. Die Schiene verläuft hier insbesondere auf oder in den Holmen des Tragrahmens und ist derart ausgebildet, dass der auf dieser Schiene angeordnete Patientenlagerungstisch nach vorne in Längsrichtung aus bzw. in den Untersuchungsbereich hinein verfahrbar ist. Insbesondere ist hierbei vorgesehen, dass der Holm des Tragrahmens nicht über die Vorderseite des Apparats hinaussteht, und dass lediglich die Schiene im ausgefahrenen Zustand sich über das Unterteil des Apparats hinaus erstreckt. Die Schiene lässt sich hierbei insbesondere so weit ausziehen, dass der Patientenlagerungstisch vor dem Unterteil des Apparats in der Höhe verstellbar ist. Dadurch ergibt sich der besondere Vorteil, dass der Patientenlagerungstisch vor dem Unterteil des Apparates soweit abgesenkt werden kann, dass ein Patient bequem auf den Tisch aufsitzen kann, ohne dazu eine Stufe, Treppe oder Leiter ersteigen zu müssen. Nach dem Aufsitzen oder Aufliegen des Patienten kann der Tisch wieder über das Unterteil des Apparates angehoben und in den Untersuchungsbereich hineingefahren werden.

Gemäß einer zweckdienlichen Weiterbildung ist zudem die Verstellung in Querrichtung zur Längsrichtung vorgesehen. Diese motorische Verstellbarkeit dient insbesondere dazu, den Patienten definiert durch das Auswerte- oder Untersuchungsvolumen der Magnetresonanzanlage zu führen. Zur Verstellung in Querrichtung ist eine Antriebswelle vorgesehen, die vom an der Rückseite angeordneten Stellmotor nach vorne in den Bereich des Patientenlagerungstisches geführt ist. Die Drehbewegung der Antriebswelle wird hierbei über ein Koppelelement, insbesondere ein Antriebsriemen, auf den Patientenlagerungstisch zu dessen Querverschiebung übertragen. Dieses Koppelelement ist dabei derart ausgebildet, dass es bei einer Längsverschiebung des Patientenlagerungstisches in Längsrichtung mitgeführt wird. Dies wird dadurch erreicht, dass entweder die Antriebswelle fest ist und das Koppelelement auf der Welle verschiebbar ist, oder dass alternativ hierzu das Koppelelement fest mit der Antriebswelle verbunden ist und die Antriebswelle selbst in Längsrichtung verschiebbar oder ausziehbar ist.

Im Hinblick auf den dritten Freiheitsgrad, nämlich die Höhenverstellung, ist gemäß einer zweckdienlichen Weiterbildung am Rückwandelement eine vertikale Führung für den Tragrahmen vorgesehen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen jeweils in schematischen Darstellungen:
1 eine offene Magnetresonanzanlage mit einem integrierten und motorisch verstellbaren Patientenlage rungstisch mit an der Rückseite angeordneten Stellmotoren in einer ersten Seitenansicht mit einem in Längsrichtung ausgezogenen Patientenlagerungstisch,
2 die Magnetresonanzanlage gemäß 1 in einer zweiten Seitenansicht mit eingezogenem Patientenlagerungstisch und
3 die Magnetresonanzanlage gemäß den 1 und 2 in einer perspektivischen Rückansicht.
In den Figuren sind die gleichen Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Die Magnetresonanzanlage 2 ist nach Art eines offenen Systems ausgebildet und weist insgesamt einen in etwa C-förmigen Aufbau auf. Die Anlage 2 umfasst daher ein unteres Teil 4 sowie ein oberes Teil 6, welche über ein Rückwandelement 8 miteinander verbunden sind. Die beiden Teile 4, 6 beinhalten jeweils eine Magnetspule. Zwischen diesen beiden Teilen befindet sich ein Untersuchungsbereich 10, in den ein Patient zur Untersuchung eingebracht wird. Dieser Untersuchungsbereich 10 wird auch als das Abbildungsvolumen bezeichnet. Innerhalb dieses Volumens oder Bereiches wird durch die Spulen ein definiertes Magnetfeld erzeugt und zur Untersuchung auf Grundlage der Auswertung der Magnetresonanz herangezogen. Die Auswertung erfolgt hier bildgebend in an sich bekannter Weise.
Der Patient wird in den Untersuchungsbereich 10 auf einem Patientenlagerungstisch 12 eingebracht. Die offene Magnetresonanzanlage 2 zeichnet sich dadurch aus, dass dieser Untersuchungsbereich 10 insgesamt von zumindest drei Seiten, nämlich von vorne und von den beiden Seiten zugänglich ist. Die Anlage 2 erstreckt sich hier insgesamt in Längsrichtung 13 (in den Figuren als X-Richtung gekennzeichnet) von einer Rückseite 14 zu einer Vorderseite 16.
Die Verstellung des Patientenlagerungstisches 12 erfolgt mit Hilfe von insgesamt drei elektrischen Stellmotoren 18A,B,C und mechanischen Kraftübertragungselementen, die die von den Stellmotoren 18A,B,C ausgeübten Stellbewegungen und Stellkräfte auf den Patientenlagerungstisch 12 übertragen.
Die Stellmotoren 18A,B,C sind alle drei hinter dem Rückwandelement 8 ortsfest angeordnet. Durch diese Maßnahme stören sie im vorderen Bereich nicht und der Untersuchungsbereich 10 bleibt weitgehend frei zugänglich. Weiterhin sind die von den Elektromotoren ausgehenden magnetischen Störfelder durch das zwischengeschaltete Rückwandelement 8 zumindest teilweise abgeschirmt. Von besonderer Bedeutung ist darüber hinaus, dass die Elektromotoren feststehend angeordnet sind, so dass eventuell verbleibende Rest-Störfelder für das eigentliche Untersuchungs-Magnetfeld durch das Anbringen von feststehenden, geeigneten Korrekturplatten oder Korrekturelementen rein konstruktiv eliminiert werden können.
Neben der Anordnung der Stellmotoren 18A,B,C zeichnet sich die Anlage 2 durch ein sehr kompaktes und Platz sparendes Gestell 20 für den Patientenlagerungstisch 12 aus. Das Gestell 20 ist dabei derart ausgebildet, dass die freie Zugänglichkeit des Untersuchungsbereichs 10 von vorne möglichst wenig eingeschränkt ist. Hierzu weist das Gestell 20 als wesentliches tragendes Element einen Tragrahmen 22 auf. Dieser umfasst zwei seitliche Tragholme 24, die an der Rückseite 14 über einen rückseitigen Querträger 26 miteinander verbunden sind, so dass der Tragrahmen 22 insgesamt nach Art eines zur Vorderseite 16 hin offenen U's ausgebildet ist. Die Tragholme 24 sind dabei derart ausgebildet, dass sie in Längsrichtung 13 das untere Teil 4 nicht oder allenfalls geringfügig überstehen.
Zur Verstellung des Patientenlagerungstisches 12 in Längsrichtung 13 ist an jedem Tragholm 24 eine ausfahrbare Schiene 28 vorgesehen, auf der der Patientenlagerungstisch 12 befestigt ist. Zum Verfahren in Längsrichtung ist der erste Stellmotor 18A vorgesehen. Im Ausführungsbeispiel wird dessen Stellbewegung über einen ersten Riemenantrieb 30 auf die ausziehbare Schiene 28 übertragen.
Der zweite Stellmotor 18B ist zum Verfahren des Patientenlagerungstisches 12 in Querrichtung 32 vorgesehen. Die Querrichtung 32 ist hierbei senkrecht zur Längsrichtung 13 orientiert und in den Figuren als Z-Richtung dargestellt. Zur Übertragung der Stellbewegung des zweiten Stellmotors 18B ist an einem der beiden Tragholme 24 seitlich eine Antriebswelle 34 entlang geführt, die in etwa bis zum Untersuchungsbereich 10 reicht. Mit der Antriebswelle 34 ist ein zweiter Riemenantrieb 36 verbunden, welcher einen um die Antriebswelle 34 herum verlaufenden Antriebsriemen umfasst. Dieser führt zu einer Querverschiebung des Patientenlagerungstisches, welcher hierzu in einem weiteren Schienensystem 40 geführt ist. Der Antriebsriemen läuft hierbei um ein auf der Antriebswelle 34 angeordnetes Antriebsrad 42. Bei einer Verstellung in Längsrichtung 13 wird das Antriebsrad 42 in Längsrichtung 13 mit verfahren. Hierzu ist das Antriebsrad 42 entweder auf der Antriebswelle 34 in Längsrichtung 13 verschieblich angeordnet oder alternativ hierzu ist es fest angeordnet und die Antriebswelle 34 ist insgesamt längenvariabel ausgebildet, beispielsweise nach Art einer Teleskopstange.
Zur Höhenverstellung ist schließlich der dritte Stellmotor 18C vorgesehen, welcher beispielsweise über einen Spindelantrieb 44 mittelbar oder unmittelbar auf den Querträger 26 einwirkt, so dass die Kraft zur Höhenverstellung auf die seitlichen Tragholme 24 übertragen wird. Der Tragrahmen 22 ist zur Ermöglichung der Höhenverstellung insgesamt in zwei vertikalen Führungselementen 46 geführt, welche ebenfalls nach Art von Holmen unmittelbar am Rückwandelement 8 angeordnet sind.
Im Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass sich der Tragrahmen 22 ausschließlich an diesen Führungselementen 46 abstützt, dass also keine weiteren Abstützelemente beispiels weise im vorderen Bereich vorgesehen sind. Die mechanischen Kräfte werden daher über den Tragrahmen 22 auf die Führungselemente 46 übertragen. Aufgrund deren Befestigung am Rückwandelement 8 werden die Tragkräfte insgesamt in den Gesamtaufbau der Magnetresonanzanlage 2 eingeleitet.
Die hier beschriebene offene Magnetresonanzanlage 2 zeichnet sich durch einen in drei Richtungen motorisch verstellbaren Patientenlagerungstisch 12 aus, wobei zur elektromotorischen Verstellung die drei vorgesehenen Stellmotoren 18A,B,C hinter dem Rückwandelement 8 Platz sparend und wenig störend angeordnet sind. Weiterhin ist das den Patientenlagerungstisch 12 tragende Gestell 20 freitragend und nach vorne hin offen ausgebildet, so dass die Zugänglichkeit zum Untersuchungsbereich 10 von der Vorderseite 14 her durch das Gestell 20 nicht beeinträchtigt wird.

Claims

Apparat zur medizinischen Bilderzeugung oder Therapie, insbesondere Magnetresonanzanlage (2), mit einem Patientenlagerungstisch (12) sowie mit einem zumindest nach drei Seiten offenen und von einer Vorderseite (16) zugänglichen Patienten-Untersuchungsbereich (10), in den der Patientenlagerungstisch (12) verfahrbar ist, wobei der Patientenlagerungstisch (12) auf einem motorisch verstellbaren Gestell (20) angeordnet ist und zumindest ein Stellmotor (18A,B,C) vorgesehen ist, der an einer von der Vorderseite (16) durch ein Rückwandelement (8) abgewandten Rückseite (14) angeordnet ist.
Apparat nach Anspruch 1, bei der das Gestell (20) an der Vorderseite (16) vor dem Untersuchungsbereich (10) offen ist und einen seitlich von der Rückseite (14) zur Vorderseite (16) verlaufenden und insbesondere U-förmigen Tragrahmen (22) aufweist.
Apparat nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das Gestell (20) freitragend ohne Bodenstützen im Bereich der Vorderseite (16) ausgebildet ist.
Apparat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Gestell (20) mit dem Rückwandelement (8) verbunden ist.
Apparat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der zumindest eine Stellmotor (18A,B,C) ortsfest angeordnet ist
Apparat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Patientenlagerungstisch (12) in drei Richtungen verstellbar ist und für jede Richtung ein Stellmotor (18A,B,C) vorgesehen ist.
Apparat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Patientenlagerungstisch (12) in Längsrichtung (13) von der Rückseite (14) zur Vorderseite (16) verstellbar ist, und das Gestell (20) hierzu eine in Längsrichtung (13) ausziehbare Schiene (28) aufweist, so dass der auf der Schiene (28) angeordnete Patientenlagerungstisch (12) in Längsrichtung (13) aus bzw. in den Untersuchungsbereich (10) verfahrbar ist.
Apparat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Patientenlagerungstisch (12) in Querrichtung (32) verstellbar ist und hierzu eine Antriebswelle (34) vom Stellmotor (18B) in den Bereich des Patientenlagerungstisches (12) geführt ist und die Drehbewegung der Antriebswelle (34) über ein Koppelelement (36) zur Querverschiebung des Patientenlagerungstisches (12) auf diesen übertragen wird.
Apparat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem zur Höhenverstellung am Rückenwandelement (8) ein vertikales Führungselement (42) angeordnet ist.