DE102005037443A1

DE102005037443A1 - Systeme, Verfahren und Vorrichtungen eines Magnetresonanz-Bildgebungsmagneten zum Erzeugen eines asymetrischen Streufeldes

Info

Publication number: DE102005037443A1
Application number: DE102005037443A
Authority: DE
Inventors: Timothy John Havens
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 2004-08-19
Filing date: 2005-08-09
Publication date: 2006-02-23
Also published as: US20060038565A1; US7109708B2; CN100515331C; JP4907919B2; JP2006055640A; GB2417562A; GB2417562B; GB0515223D0; CN1736329A

Abstract

Es werden Systeme, Verfahren und Vorrichtungen bereitgestellt, aufgrund welcher in einigen Ausführungsformen ein Magnetresonanz-Bildgebungs(MRI)-System (100) einen asymmetrischen Magneten (108) enthält, um ein asymmetrisches Streufeld (802) zu erzeugen, das besonders gut zur Abbildung von Gliedmaßen geeignet ist. In einigen weiteren Ausführungsformen enthält ein MRI-System (100) ein kegelförmiges Gehäuse (104), das es einem Patienten ermöglicht, leichter in ein Sichtfeld (FOV) im Inneren des MRI-Systems (100) während der Abbildung von Gliedmaßen zu gelangen. In einigen Ausführungsformen enthält ein MRI-System (200) eine gestufte Innenröhre (202), die eine Stufenform hat, die das FOV in einer Innenröhre des MRI-Systems in einem kleineren Bereich fokussiert, der näher dort liegt, wo ein Patient in das FOV in dem MRI eintritt, das speziell gut für die Abbildung eines Glieds in dem FOV geeignet ist.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Diese Erfindung betrifft allgemein Magnetresonanz-Bildgebungssysteme, und insbesondere Magnetresonanz-Bildgebungssysteme zur orthopädieanatomischen Extremitätenbildgebung.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Orthopädie ist ein medizinisches Spezialgebiet, das sich mit der Korrektur von Deformationen oder Funktionsbeeinträchtigungen des Skelettsystems, insbesondere der Extremitäten und des Rückgrats und zugeordneter Strukturen, wie z.B. Muskeln und Bändern, befasst. Beispielsweise ist die Diagnose und Behandlung gebrochener Handknochen allgemein übliche Praxis in der Orthopädie. Da viele orthopädische Gesundheitsprobleme subkutan sind, ist die Bildgebung der Anatomie unter der Haut eine sehr wichtige Fähigkeit in der Orthopädie. Magnetresonanz-Bildgebung (MRI) ist eine in der orthopädischen Diagnose ausgeführte Bildgebungstechnik.
Herkömmliche MRI-Systeme sind nicht an viele der besonderen Bildgebungsanforderungen von Extremitäten, wie z.B. Händen, Ellbogen und Knien, angepasst. Insbesondere weisen herkömmliche MRI-Systeme Formen und Größen auf, die kaum der Bildgebung einer Hand, eines Handgelenkes, eines Ellbogens, eines Fußgelenkes oder eines Knies entgegenkommen. Insbeson dere sind die Formen und Größen von herkömmlichen MRI-Systemen so ausgelegt, dass sie wesentlich größere Objekte, wie z.B. einen gesamten menschlichen Erwachsenenkörper, aufnehmen.
Der Zugang zu dem Bereich in dem MRI-System, in dem die Bildgebung erfolgt, ist wegen der großen Abmessungen herkömmlicher MRI-Systeme ziemlich schwierig. Der Patient muss während der Bildgebung oft unbequeme Positionen einnehmen, deren Dauer bis zu 20 Minuten erreichen kann. Selbst in einem kleineren, herkömmlich geformten orthopädischen MRI-System mit aktiver Abschirmung ist die Vorderseite des MRI-Systems ziemlich groß. Um ein Knie in der als Sichtfeld bekannten Bohrung des Bildgebungsbereiches zu platzieren, muss der andere Schenkel des Patienten entweder in eine Abwärtsposition, einer leicht rückwärtige Position oder auf eine seitlich versetzte Position gebracht werden. Die Positionen sind oft unbequem und für Patienten mit kleineren Gesundheitsproblemen verschlimmernd, und für ernsthaft verletzte Patienten oft schwierig und/oder schmerzhaft, und sind in einigen Fällen entweder physisch unmöglich oder physisch schädlich.
Insbesondere besteht das Problem mit der Größe und Form herkömmlich geformter orthopädischer MRI-Systeme darin, dass die Vorderseite des MRI-Systems breit ist. Ein Patient mit einem in der MRI-Bohrung platzierten Schenkel hat keinen Raum oder Platz in der Vorwärtsrichtung zu dem MRI, wo er seinen anderen Schenkel ablegen sollte, da die Breite des MRI-Systems diesen Raum belegt. Ein weiteres Problem mit der Größe und Form herkömmlicher MRI-Systeme besteht darin, dass der Abstand zwischen der Vorderseite und dem Sichtfeld nur minimal ausreichend, wenn überhaupt ausreichend ist, dass der Patienten seinen Arm von der Außenseite des MRI-Systems aus in das Sichtfeld strecken kann. Somit müssen in herkömmlichen großen MRI-Systemen Patienten selbst für die orthopädische Bildgebung von Gliedmaßen in die Mitte des MRI ausweichen. Für Patienten mit Klaustrophobie kann dieses ein traumatisches Erlebnis sein.
Zusätzlich erfordert die große Abmessung herkömmlicher MRI-Systeme eine große Stellfläche, auf welcher das MRI-System unterzubringen ist. Die große Stellfläche ist ein Aspekt herkömmlicher MRI-Systeme, der von medizinischen Einrichtungen aufgrund der hohen Kosten jedes Quadratmeters Stellfläche nicht begrüßt ist.
Zusätzlich muss der Zugang zu Feldern über 5 Gauß kontrolliert werden, was Krankenhausstellfläche erfordert. Die symmetrische Form des großen Streufeldes herkömmlicher MRI-Systeme erfordert eine große Stellfläche hinter dem Magneten, für die Aufstellung des MRI-Systems. Die große Stellfläche ist ein Aspekt herkömmlicher MRI-Systeme, der von medizinischen Einrichtungen aufgrund der hohen Kosten jedes Quadratmeters Stellfläche nicht begrüßt wird.

Aufgrund der vorstehend geschilderten Gründe und weiterer nachstehend geschilderter Gründe, welche für den Fachmann auf dem Gebiet mit dem Lesen und Verstehen der vorliegenden Beschreibung ersichtlich werden, besteht in dem Fachgebiet ein Erfordernis eines MRI-Systems mit einer Größe und Form, das einen komfortableren Zugang für einen Patienten während einer Extremitätenbildgebung einer Patienten ermöglicht. Es liegt auch ein Erfordernis reduzierter Stellflächenvorrausetzungen für MRI-Systeme vor.

KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die vorgenannten Mängel, Nachteile und Probleme werden hierin angegangen, was sich durch das Lesen und Studieren der nachstehenden Beschreibung erschließt.

In einem Aspekt weist eine Vorrichtung zur Bildgebung eines Objektes ein Gehäuse und wenigstens einen in dem Gehäuse angeordneten asymmetrischen Magneten auf. Der asymmetrische Magnet erzeugt ein asymmetrisches Streufeld, das einen Anteil des Streufeldes weiter zu einer Position verlängert, wo ein Patient in die bildgebende Innenröhre des MRI eintritt, und erfüllt dadurch das Erfordernis in dem Fachgebiet eines MRI-Systems, das einen komfortableren Zugang für einen Patienten während der Abbildung einer Extremität des Patienten bereitstellt, während gleichzeitig die Anforderungen an Krankenhausstellfläche reduziert werden. In einigen weiteren Ausführungsformen weist eine asymmetrisch geformte Anordnung von mehreren Magnetspulen ferner eine längliche Form auf, in welcher ein länglicher Abschnitt der länglichen Form am weitesten von dort entfernt ist, wo ein Patient während des Betriebs der Magnetresonanz-Bildgebungsvorrichtung angeordnet wäre, was die Stellflächenvorrausetzungen weiter reduziert.

In einem weiteren Aspekt weist eine Vorrichtung zur Bildgebung eines Objektes ein Gehäuse mit einer kegelförmigen Außenbegrenzung auf, wobei das Gehäuse eine Innenröhre und mehrere Magnetspulen enthält, die in dem Gehäuse in unmittelbarer Nähe zu der Innenröhre positioniert sind. Ein schmaler Abschnitt der kegelförmigen Außenbegrenzung liegt näher zu einer Position hin, in welcher der Patient in die bildgebende Innenröhre des MRI eintritt, und erfüllt dadurch das Erfordernis in dem Fachgebiet eines MRI-Systems, das einen komfortableren Zugang für einen Patienten während der Abbildung ei ner Extremität des Patienten ermöglicht. Die konische Form stellt auch ein kleineres Volumen des Gehäuses bereit, welches das Erfordernis reduzierter Stellflächenvorrausetzungen in dem Fachgebiet von MRI-Systemen erfüllt.

In noch einem weiteren Aspekt weist eine Vorrichtung zur Bildgebung eines Objektes unter Verwendung von Magnetresonanz ein Gehäuse mit einer Innenröhre auf, in dem die Innenröhre einen Innendurchmesser des Gehäuses definiert, wobei der Innendurchmesser ferner einen Stufenradius aufweist, in welchem ein breiterer Abschnitt des Innendurchmessers eine Gradientenspule enthält, und der breitere Abschnitt am weitesten von dort entfernt ist, wo der Patient in die Innenröhre während des Betriebs der Magnetresonanz-Bildgebungsvorrichtung eintreten würde. Der Stufeninnendurchmesser stellt eine Vorrichtung bereit, die die Einführung einer Gradientenspule von einem Ende eines Magneten aus unterstützt, während gleichzeitig die Länge eines Supraleiters und des Streufeldes verbessert wird.

Vorrichtungen, Systeme und Verfahren im variierenden Umfang werden hierin beschrieben. Zusätzlich zu dem in dieser Zusammenfassung beschriebenen Aspekten und Vorteilen werden weitere Aspekte und Vorteile durch Bezugnahme auf die Zeichnungen und durch Lesen der nachfolgenden detaillierten Beschreibung ersichtlich.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Seitenansicht-Querschnitts-Blockdarstellung, die eine Systemebenenübersicht einer Vorrichtung bereitstellt, die eine konische Außenbegrenzung hat, um ein Objekt unter Verwendung von Magnetresonanz abzubilden;
2 ist eine Seitenansicht-Querschnitts-Blockdarstellung, die eine Systemebenenübersicht einer Vorrichtung bereitstellt, die eine konische Außenbegrenzung hat, um ein Objekt unter Verwendung von Magnetresonanz abzubilden;
3 ist eine Seitenansicht-Querschnitts-Blockdarstellung, die eine Systemebenenübersicht einer Vorrichtung mit einem asymmetrischen Magneten bereitstellt, um ein Objekt abzubilden;
4 ist eine Seitenansicht-Querschnitts-Blockdarstellung einer Vorrichtung mit einer kegelförmigen Außenbegrenzung, um ein Objekt unter Verwendung von Magnetresonanz abzubilden;
5 ist eine Seitenansicht-Querschnitts-Blockdarstellung einer Vorrichtung mit einer Ausführungsform eines zweistufigen Innendurchmessers, um ein Objekt unter Verwendung von Magnetresonanz abzubilden;
6 ist eine Seitenansicht-Querschnitts-Blockdarstellung einer Vorrichtung mit einem asymmetrischen Magneten, um ein Objekt abzubilden;
7 ist eine Seitenansicht-Querschnitts-Blockdarstellung einer Vorrichtung mit einem asymmetrischen Magneten, um ein Objekt abzubilden;
8 ist eine Darstellung eines Streufeldes gemäß einer Ausführungsform;
9 ist eine Seitenansicht-Querschnitts-Blockdarstellung einer Vorrichtung mit einem asymmetrischen Magneten, einem Stufenradius und einer kegelförmigen Außenbegrenzung, um ein Objekt abzubilden;
10 ist eine Seitenansicht-Querschnitts-Blockdarstellung einer Vorrichtung mit einem asymmetrischen Magneten, einem Stufenradius und einer kegelförmigen und gerundeten Außenbegrenzung, um ein Objekt abzubilden;
11 ist eine Vorderansicht-Querschnitts-Blockdarstellung der Vorrichtungen in den 2, 5 und 9;
12 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Erzeugen einer Abbildung aus elektromagnetischer Resonanz, die durch ein asymmetrisches Streufeld gemäß einer Ausführungsform induziert wird; und
13 ist eine Blockdarstellung der Hardware- und Betriebsumgebung, in welcher unterschiedliche Ausführungsformen ausgeführt werden können.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
In der nachfolgenden detaillierten Beschreibung wird Bezug auf die beigefügten Zeichnungen genommen, die einen Teil davon bilden, und in welchen im Rahmen einer Veranschaulichung spezifische Ausführungsformen, die in die Praxis umgesetzt werden können, dargestellt werden. Diese Ausführungsformen werden ausreichenden detailliert beschrieben, um dem Fachmann auf diesem Gebiet zu ermöglichen, die Ausführungsformen in die Praxis umzusetzen, und es dürfte sich verstehen, dass weitere Ausführungsformen verwendet werden könnten, und dass logische, mechanische, elektrische und weitere Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Schutzumfang der Ausführungsformen abzuweichen. Die nachstehende detaillierte Beschreibung ist daher nicht in einem einschränkenden Sinne zu sehen.
Die detaillierte Beschreibung ist in fünf Abschnitte unterteilt. Im ersten Abschnitt wird eine Systemebenenübersicht beschrieben. Im zweiten Abschnitt werden Vorrichtungen von Ausführungsformen beschrieben. Im dritten Abschnitt werden Verfahren von Ausführungsformen beschrieben. Im vierten Abschnitt werden die Hardware und die Betriebsumgebung, mit denen die Ausführungsformen in die Praxis umgesetzt werden können, beschrieben. Schließlich wird im fünften Abschnitt eine Zusammenfassung der detaillierten Beschreibung bereitgestellt.
Systemebenenübersicht
1 ist eine Seitenansicht-Querschnitts-Blockdarstellung, die eine Übersicht eines Systems mit einer konischen Außenbegrenzung zum Abbilden eines Objektes unter Verwendung von Magnetresonanz auf Systemebene bereitstellt. Das System 100 erfüllt das Fachgebietserfordernis eines komfortableren Patientenzugangs zu einem MRI-System während der Abbildung einer Extremität des Patienten. Das System 100 erfüllt auch das Fachgebietserfordernis reduzierter Stellflächenvorrausetzungen für MRI-Systeme.
Das System 100 umfasst ein Gehäuse 102 mit einer kegelförmigen Außenbegrenzung 104. Die kegelförmige Außenbegrenzung 104 des Gehäuses 102 ergibt einen kleineren Außendurchmesser des Gehäuses 102 an einem Ende des Systems 100, das dem Patienten unmittelbar gegenüberliegt. Der kleine Außendurchmesser verbessert den Komfort des Patienten, während ein Knie des Patienten in dem System 100 zur Bildgebung des Knies platziert ist. Dieser kleine Außendurchmesser ermöglicht einem Patienten bei einer Abbildung von Gliedmaßen zur orthopädischen Diagnose einen leichteren Zugang zu einem Sichtfeld (FOV) im Inneren des MRI-Systems, da die meisten erwachsenen Patienten in der Lage sind, ihren anderen Schenkel auf der Seite des Systems abzulegen. Somit erfüllt das System 100 das Fachgebietserfordernis eines komfortableren Patientenzugangs zu einem MRI-System während der Abbildung einer Extremität des Patienten.
Zusätzlich ergibt der kleine Außendurchmesser des Gehäuses 102 an einem dem Patienten am nächsten liegenden Ende des Systems 100 ein Gehäuse 102, das ein reduziertes Volumen in dem Gehäuse 102 aufweist, was wiederum das Fachgebietserfordernis reduzierter Stellflächenvorrausetzungen für MRI-Systeme erfüllt. Ferner erfordert die kleinere Abmessung kein Ausweichen in die Mitte des gesamten Systems für eine orthopädiemedizinische Bildgebung, was Patienten mit Klaustrophobie besser entgegenkommt.
Das System 100 enthält auch eine Innenröhre 106 des Gehäuses 102. Mehrere magnetische Hauptspulen 108 sind in dem Gehäuse 102 in unmittelbarer Nähe zu der Innenröhre 104 angeordnet.
Die Systemebenenübersicht des Betriebs einer Ausführungsform wurde in diesem Abschnitt der detaillierten Beschreibung beschrieben. Das System 100 beinhaltet eine kegelförmige Gehäuseaußenbegrenzung 104, die den Komfort des Patienten während der Abbildung eines Knies des Patienten verbessert, was wiederum einen komfortableren Zugang zu einem MRI-System während der Bildgebung ermöglicht.
Eine Vorrichtung 400 ist nachstehend eine Ausführungsform des Systems 100 mit einer kegelförmigen Außenbegrenzung. Obwohl das System 100 auf kein spezielles Gehäuse 102, kegelförmige Außenbegrenzung 104, Innenröhre 106, magnetische Hauptspulen 108 beschränkt ist, wurden zur Verdeutlichung ein vereinfachtes Gehäuse 102, eine kegelförmige Außenbegrenzung 104, eine Innenröhre 106, magnetische Hauptspulen 108 beschrieben.
2 ist eine Seitenansicht-Querschnitts-Blockdarstellung, die eine Systemebenenübersicht einer Vorrichtung mit einem Stufeninnendurchmesser zum Abbilden eines Objektes unter Verwendung von Magnetresonanz darstellt. Das System 200 erfüllt das Fachgebietserfordernis eines komfortableren Patientenzugangs zu einem MRI-System während der Abbildung einer Extremität des Patienten.
Das System 200 enthält ein Gehäuse 102 mit einer Innenröhre 202. Die Innenröhre 106 definiert einen Innendurchmesser 204 des Gehäuses. Der Innendurchmesser 204 weist ferner einen Stufenradius 206 auf.
Ein erster Abschnitt 208 des Stufenradius 206 des Innendurchmessers 204 der Innenröhre 202 liegt näher dort, wo ein Patient in das System eintritt, als an einem zweiten Abschnitt 210. Der erste Abschnitt 208 enthält auch eine Gradientenspule 212. Der kleinere Innendurchmesser 204 ermöglicht einen kleinen Magneten und eine geringere oder reduzierte Abschirmung an dem Ende des Systems, wo der kleinere Innendurchmesser angeordnet ist.
Der Stufenradius erzeugt ein Streufeld des Magneten 108, das auf die Nähe des Magneten 108 beschränkt ist. Das eng begrenzte Streufeld ergibt ein System 200, das in den Abmessungen kompakter ist, was wiederum das Fachgebietserfordernis reduzierter Stellflächenvorrausetzungen für MRI-Systeme erfüllt. Die kompakten Abmessungen des Systems 200 verbessern den Komfort des Patienten, wenn ein Schenkel oder Arm des Patienten in dem System zur Abbildung platziert wird. Somit erfüllt das System 200 das Fachgebietserfordernis eines komfortableren Patientenzugangs zu einem MRI-System während der Abbildung einer Extremität des Patienten.
Das System 200 enthält auch mehrere magnetische Hauptspulen 108, die in dem Gehäuse 102 in unmittelbarer Nähe zu dem Stufenradius 206 der Innenröhre 202 angeordnet sind.
Die Systemebenenübersicht des Betriebs einer Ausführungsform wurde in diesem Abschnitt der detaillierten Beschreibung beschrieben. Das System 200 beinhaltet einen Stufenradius 206 der Innenröhre 202, der Platz für eine Gradientenspule bereitstellt und gleichzeitig ein minimales Streufeld an dem von dem Patienten entferntesten Ende für minimale Platzanforderungen des Krankenhauses ermöglicht.
Obwohl das System 200 auf kein spezielles Gehäuse 102, Magneten 108, Innenröhre 202, Innendurchmesser 204 und Stufenradius 206 beschränkt ist, wurden zur Verdeutlichung ein vereinfachtes Gehäuse 102, ein Magnet 108, eine Innenröhre 202, einen Innendurchmesser 204 und Stufenradius 206 beschrieben beschrieben.
3 ist eine Seitenansicht-Querschnitts-Blockdarstellung, die eine Systemebenenübersicht einer Vorrichtung mit einem asymmetrischen Magneten zum Abbilden eines Objektes unter Verwendung von Magnetresonanz darstellt. Das System 200 erfüllt das Fachgebietserfordernis eines komfortableren Patientenzugangs zu einem MRI-System während der Abbildung einer Extremität des Patienten.
Das System 300 umfasst ein Gehäuse 102 und wenigstens einen asymmetrischen Magneten 302, der in dem Gehäuse 102 angeordnet ist. Der asymmetrische Magnet 302 erzeugt ein asymmetrisches Streufeld, das sich weiter entlang dem negativen Abschnitt einer Z-Längsachse 304 als entlang dem positiven Abschnitt der Längsachse Z erstreckt. Der asymmetrische Magnet 302 mit einem Streufeld, das eine vergrößerte Länge an dem dem Patienten am nächsten liegenden Ende aufweist, hält ein auch als Sichtfeld (FOV) bekanntes Bildgebungsvolumen nahe an dem Patienten für einen optimalen Zugang zur Ellbogen- und Knie-Abbildung aufrecht, während er gleichzeitig eine minimale Krankenhausstellfläche erfordert. Somit erfüllt das System 300 das Fachgebietserfordernis eines komfortableren Patientenzugangs zu einem MRI-System während der Abbildung einer Extremität des Patienten.
Die Systemebenenübersicht des Betriebs einer Ausführungsform wurde in diesem Abschnitt der detaillierten Beschreibung beschrieben. Obwohl das System 300 auf kein spezielles Gehäuse 102 oder einen asymmetrischen Magneten 302 beschränkt ist, wurden zur Verdeutlichung ein vereinfachtes Gehäuse 102 und ein asymmetrischer Magnet 302 beschrieben.
Vorrichtung einer Ausführungsform
In dem vorstehenden Abschnitt wurde eine Systemebenenübersicht des Betriebs einer Ausführungsform beschrieben. In diesem Abschnitt werden die speziellen Vorrichtungen einer derartigen Ausführungsform unter Bezugnahme auf eine Reihe von Darstellungen beschrieben.
4 ist eine Seitenansicht-Querschnitts-Blockdarstellung einer Vorrichtung mit einer kegelförmigen Außenbegrenzung, um ein Objekt unter Verwendung von Magnetresonanz abzubilden. Das System 400 erfüllt das Fachgebietserfordernis eines komfortableren Patientenzugangs zu einem MRI-System während der Abbildung einer Extremität des Patienten. Das System 400 erfüllt auch das Fachgebietserfordernis reduzierter Stellflächenvorrausetzungen für MRI-Systeme. Die Vorrichtung 400 ist eine Ausführungsform des Systems 100.
In der Vorrichtung 400 definiert die Innenröhre 106 eine Längsachse 304, die durch die Mitte der Innenröhre 106 verläuft. Die Innenröhre 106 definiert einen Innendurchmesser 402 des Gehäuses 102. In einigen Ausführungsformen der Vorrichtung 400 bildet der Innendurchmesser 402 ferner einen radialen Abstand von etwa 17 cm aus.
Eine kegelförmige Außenbegrenzung 404 wird ferner durch ein Gehäuse 102 definiert, das eine Vorderseite 406 an einem ersten Ende 408 der Innenröhre 106 aufweist. In einigen Ausführungsformen ist die Vorderseite 406 angenähert oder in etwa senkrecht zu der Längsachse 304. Die Vorderseite 406 erstreckt sich über einen vorderen radialen Abstand 410 ab dem Innendurchmesser 402 des Gehäuses 102.
In einigen Ausführungsformen enthält die kegelförmige Außenbegrenzung 404 ferner eine Rückseite 412 an einem zweiten Ende 414 der Innenröhre 106. Die Rückseite 412 ist in etwa senkrecht zu der Längsachse 304. Die Rückseite 412 erstreckt sich über einen hinteren radialen Abstand 416 ab dem Innendurchmesser 402.
Die kegelförmige Außenbegrenzung 404 weist ferner eine erste Mittenseite 418 auf, die mit der Vorderseite 406 verbunden ist. Eine zweite Mittenseite 420 verbindet die erste Mittenseite 418 und die Rückseite 412. Die erste Mittenseite 418 und die zweite Mittenseite 420 besitzen einen mittleren radialen Abstand 422 von dem Innendurchmesser 402 bis zu der Verbindungsstelle 424 zwischen der ersten Mittenseite 418 und der zweiten Mittenseite 420.
Der mittlere radiale Abstand 422 weist ferner einen größeren Abstand als der vorderen radialen Abstand 410 auf, was dem Gehäuse 102 die konische Form verleiht.
In einigen Ausführungsformen der Vorrichtung 400 ist der vordere radiale Abstand 410 in etwa gleich dem hinteren radialen Abstand 416, wie z.B. etwa 25 cm. In einigen Ausführungsformen der Vorrichtung 400 ist der hintere radiale Abstand 416 etwa gleich dem mittleren radialen Abstand 422, wie z.B. etwa 40 cm.
5 ist eine Seitenansicht-Querschnitts-Blockdarstellung einer Vorrichtung mit einer Ausführungsform eines zweistufigen Innendurchmessers, um ein Objekt unter Verwendung von Magnetresonanz abzubilden. Das System 500 erfüllt das Fachgebietserfordernis eines komfortableren Patientenzugangs zu einem MRI-System während der Abbildung einer Extremität des Patienten.
Der Stufenradius 206 des Innendurchmessers 204 der Innenröhre 202 des Systems 500 umfasst einen ersten Abschnitt 208 der Innenröhre 202. Der erste Abschnitt hat einen ersten Radius 502. In einigen Ausführungsformen hat der erste Radius 502 einen radialen Abstand von etwa 17 cm um die Längsachse 304. In einigen Ausführungsformen ist der erste Radius 502 etwa 45 cm.
Der Stufenradius 206 umfasst ferner einen zweiten Abschnitt 210 der Innenröhre 202. Der zweite Abschnitt 210 hat einen zweiten Radius 504, der ungleich dem ersten Radius 502 ist. In einigen Ausführungsformen hat der zweite Radius 504 einen radialen Abstand von etwa 12 cm um die Längsachse 304. In einigen Ausführungsformen ist der zweite Radius 504 etwa 32,5 cm.
Der Zwei-Stufenradius erzeugt ein Streufeld des Magneten 108, das eng um den Magneten 108 begrenzt. Das enge Streufeld ergibt ein System 500, das in seinen Abmessungen kompakt ist, was wiederum das Fachgebietserfordernis reduzierter Stellflächenvorrausetzungen für MRI-Systeme erfüllt. Die kompakten Abmessungen des Systems 500 verbessern den Komfort des Patienten, wenn ein Schenkel oder Arm des Patienten in dem System zur Abbildung platziert wird. Somit erfüllt das System 500 das Fachgebietserfordernis eines komfortableren Patientenzugangs zu einem MRI-System während der Abbildung einer Extremität des Patienten.
6 ist eine Seitenansicht-Querschnitts-Blockdarstellung einer Vorrichtung mit einem asymmetrischen Magneten, um ein Objekt abzubilden. Das System 600 erfüllt das Fachgebietserfordernis eines komfortableren Patientenzugangs zu ei nem MRI-System während der Abbildung einer Extremität des Patienten.
Das System 600 umfasst ein Gehäuse 102 und wenigstens einen in dem Gehäuse 102 angeordnetem asymmetrischen Magneten. Der Magnet weist eine oder mehrere Spulen auf, die zum Erzeugen ein magnetischen Felds nach einer Erregung betreibbar sind. Das System umfasst Spulen 602, 603, 604, 605 und 606. Die eine oder mehreren Spulen sind asymmetrisch in dem Gehäuse in unmittelbarer Nähe zu der Innenröhre 106 positioniert. In einigen Ausführungsformen weist die asymmetrisch geformte Anordnung der mehreren Magnetspulen ferner eine längliche Form auf, in welcher ein länglicher Anteil der länglichen Form am weitesten von dort weg angeordnet ist, wo ein Patient während eines Betriebs der Magnetresonanz-Bildgebungsvorrichtung platziert würde. Die Position der Spulen ist ebenfalls als eine Konfiguration, eine Anordnung und/oder ein Array bekannt.
Das elektromagnetische Feld der Spulen wird durch eine asymmetrische Position elektromagnetischer Abschirmungen 608 und 610 zu einem asymmetrischen Streufeld geformt. Insbesondere halten die Abschirmungen 610 das Streufeld nahe an dem zweiten Ende 414. Außerdem weist das erste Ende 408 eine geringe, reduzierte oder keine Abschirmung auf. Die Abschirmung 610 an dem zweiten Ende 414 und die reduzierte Abschirmung an dem ersten Ende 408 ergibt ein Streufeld, das in der Richtung des ersten Endes 408 – in der Richtung, in welcher ein Patient während des Vorgangs der Magnetresonanzabbildung platziert würde, verschoben oder verlängert ist. Das asymmetrische Streufeld erstreckt sich länger entlang dem negativen Abschnitt einer Z-Längsachse 304 als entlang dem positiven Abschnitt der Z-Längsachse 304. Dieses ergibt ein Sichtfeld (FOV), das näher an dem Patienten liegt, was es einem Patienten ermöglicht, leichter ein Glied in das FOV zur Abbildung zu legen. Somit erfüllt das System 500 das Fachgebietserfordernis eines komfortableren Patientenzugangs zu einem MRI-System während der Abbildung einer Extremität des Patienten. Dieses stellt auch ein System mit reduzierten Platzanforderungen im Krankenhaus bereit, wobei eine das asymmetrische Streufeld enthaltende 5-Gauß-Hüllkurve in 8 dargestellt ist.
In einigen Ausführungsformen hat die Vorrichtung 600 eine Länge entlang der Z-Längsachse 304 von etwa 55 cm. Die 5-Gauß-Linie des Streufeldes erstreckt sich etwa 3,0 m in der negativen Richtung der Z-Längsachse 304, etwa 1,0 m in der positiven Richtung der Z-Längsachse 304 und etwa 2,1 m in beide Richtungen von der Z-Achse weg entlang der R-Achse oder der radialen Richtung.
Obwohl die Vorrichtung 600 auf keine spezielle Spule 602, 603, 604, 605 und/oder 606 oder Abschirmungen 608 und 610 beschränkt ist, wurden zur Verdeutlichung vereinfachte Spulen 602, 603, 604, 605 und/oder 606 und Abschirmungen 608 und 610 beschrieben.
7 ist eine Seitenansicht-Querschnitts-Blockdarstellung einer Vorrichtung mit einem asymmetrischen Magneten, um ein Objekt abzubilden. Das System 500 erfüllt das Fachgebietserfordernis eines komfortableren Patientenzugangs zu einem MRI-System während der Abbildung einer Extremität des Patienten.
Das System 700 umfasst ein Gehäuse 102 und wenigstens einen in dem Gehäuse 102 angeordneten asymmetrischen Magneten. Der Magnet weist ein oder mehrere Spulen auf, die zum Erzeu gen eines Magnetfeldes nach einer Erregung betreibbar sind. Das System 700 umfasst Spulen 702, 704 und 606. Die eine oder mehreren Spulen sind asymmetrisch in dem Gehäuse in unmittelbarer Nähe zu der Innenröhre 106 angeordnet. In einigen Ausführungsformen weist die asymmetrisch geformte Anordnung der mehreren Magnetspulen ferner eine längliche Form auf, in welcher ein länglicher Abschnitt der länglichen Form am weitesten von dem Punkt entfernt ist, an welchem ein Patient während des Betriebs der Magnetresonanz-Bildgebungsvorrichtung angeordnet wäre. Die Positionen der Spulen sind auch als eine Konfiguration, Anordnung und/oder ein Array bekannt.
Das elektromagnetische Feld der Spulen wird durch eine asymmetrische Position von elektromagnetischen Abschirmungen 706 und 708 in ein asymmetrisches Streufeld geformt. Insbesondere hält die Abschirmung 708 das Streufeld nahe an dem zweiten Ende 414. Außerdem hat das erste Ende 408 eine reduzierte, geringe oder keine Abschirmung. Die Abschirmung 708 auf dem zweiten Ende 414 und die reduzierte Abschirmung auf dem ersten Ende 408 ergibt ein Streufeld, das in der Richtung des ersten Endes 408 – in der Richtung, in welcher ein Patient während eines Betriebs der Magnetresonanz-Bildgebungsvorrichtung angeordnet wäre, verschoben oder verlängert ist. Das asymmetrische Streufeld erstreckt sich weiter entlang dem negativen Abschnitt einer Z-Längsachse 304 als entlang dem positiven Abschnitt der Z-Längsachse 304. Dieses ergibt ein Sichtfeld (FOV), das näher an dem Patienten liegt, und somit einem Patienten ermöglicht, leichter ein Glied in das FOV für die Abbildung zu legen. Somit erfüllt das System 700 das Fachgebietserfordernis eines komfortableren Patientenzugangs zu einem MRI-System während der Abbildung einer Extremität des Patienten. Dieses stellt auch ein System mit reduzierten Platzanforderungen im Krankenhaus bereit, wobei eine das a symmetrische Streufeld enthaltende 5-Gauß-Hüllkurve in 8 dargestellt ist.
In einigen Ausführungsformen weist die Vorrichtung 700 eine Länge entlang der Z-Längsachse 304 von etwa 60 cm auf. Von dem Mittelpunkt des magnetischen Sichtfeldes erstreckt sich die 5-Gauß-Linie des Streufeldes etwa 2,8 m in der negativen Richtung der Z-Längsachse 304, etwa 1,0 m in der positiven Richtung der Z-Längsachse 304 und etwa 2,0 m in jeder Richtung von der Z-Achse entlang der R-Achse. Die Länge des Streufeldes in der negativen Richtung ist etwa 1,8 m länger als die Länge des Streufeldes in der positiven Richtung von dem Mittelpunkt des Sichtfeldes aus. Das Verhältnis der Länge des Streufeldes in der negativen Richtung im Vergleich zu der Länge des Streufeldes in der positiven Richtung aus dem Mittelpunkt des Sichtfeldes ist etwa 2,8. Das maximale Magnetfeld in der Wicklung ist etwa 5,5 T, ein 12,555cc Super-I-Draht ist implementiert und die Feldhomogenität beträgt 5 ppm über 16 cm.
Obwohl die Vorrichtung 700 auf keine spezielle Spule 702, 704 und/oder 606 oder Abschirmungen 706 und 708 beschränkt ist, wurden zur Verdeutlichung vereinfachte Spulen 702, 704 und/oder 606 oder Abschirmungen 608 und 610 beschrieben.
8 ist eine Darstellung eines Streufeldes gemäß einer Ausführungsform. Das Streufeld erfüllt das Fachgebietserfordernis reduzierter Krankenhausstellfläche für die Kontrolle des Zugangs zu dem 5-Gauß-Streufeld. Das Streufeld wird durch die Systeme 300, 600, 700 und 900, 1000, 1100 und das Verfahren 1200 erzeugt.
Das Streufeld 800 ist asymmetrisch und länglich. Die Außenbegrenzung 802 definiert die 5-Gauß-Linie des Streufeldes 800. Das asymmetrische Streufeld 800 erstreckt sich entlang des negativen Abschnittes einer Z-Längsachse 304, einem Raum, welcher für den Patientenzugang erforderlich ist, weiter als entlang dem positiven Abschnitt der Z-Längsachse 304, einem Raum, welcher für den Patientenzugang nicht erforderlich ist. 8 stellt dar, dass sich das Streufeld von etwa –283 cm entlang der Z-Längsachse 304 bis angenähert 102 cm entlang der Z-Achse 304 erstreckt. Die ellipsoidförmige 5-Gauß-Linie ist entlang der Z-Achse mehr verschoben, als das Abbildungsvolumen in dem asymmetrischen Magneten verschoben ist.
9 ist eine Seitenansicht-Querschnitts-Blockdarstellung einer Vorrichtung mit einem asymmetrischen Magneten, einem Stufenradius und einer kegelförmigen Außenbegrenzung, um ein Objekt abzubilden. Das System 900 erfüllt das Fachgebietserfordernis eines komfortableren Patientenzugangs zu einem MRI-System während der Abbildung einer Extremität des Patienten. Die Vorrichtung 900 erfüllt ebenfalls das Fachgebietserfordernis reduzierter Stellflächenvorrausetzungen für MRI-Systeme.
Die Vorrichtung 900 enthält die Merkmale von System 100, 200 und 300 und der Vorrichtung 400, 500 und 600 und die Vorrichtung 900 erzeugt ebenfalls ein Streufeld 800. Der winklige Außendurchmesser, der auf der Seite 408, an welcher der Patient in den Innenraum (Innenröhre 106) der Vorrichtung 900 eintritt, kleiner als an der größere Außendurchmesser weiter hinten auf der Vorrichtung ist, verbessert den Patientenkomfort und die Streufeldabschirmung an dem Ende der Vorrichtung 900, das am weitesten von dem Patienten 414 weg liegt.
10 ist eine Seitenansicht-Querschnitts-Blockdarstellung einer Vorrichtung mit einem asymmetrischen Magneten, einem Stufenradius und einer kegelförmigen und gerundeten Außenbegrenzung, um ein Objekt abzubilden. Das System 1000 erfüllt das Fachgebietserfordernis eines komfortableren Patientenzugangs zu einem MRI-System während der Abbildung einer Extremität des Patienten. Die Vorrichtung 900 erfüllt ebenfalls das Fachgebietserfordernis reduzierter Stellflächenvorrausetzungen für MRI-Systeme.
Die Vorrichtung 1000 enthält die Merkmale von System 100, 200 und 300 und der Vorrichtung 400, 500 und 600 und die Vorrichtung 900 erzeugt ebenfalls ein Streufeld 800. Der winklige Außendurchmesser, der auf der Seite 408, an welcher der Patient in den Innenraum (Innenröhre 106) der Vorrichtung 900 eintritt, kleiner als an der größere Außendurchmesser weiter hinten auf der Vorrichtung ist, verbessert den Patientenkomfort und die Streufeldabschirmung an dem Ende der Vorrichtung 900, das am weitesten von dem Patienten 414 weg liegt.
Einige Ausführungsformen der Vorrichtungen 600, 700, 900 und 1000 enthalten eine ferromagnetische Abschirmung zwischen den Spulen und den elektromagnetischen Abschirmungen.
11 ist eine Vorderansicht-Querschnitts-Blockdarstellung der Vorrichtungen in den 2, 5 und 9;
11 stellt die Z-Längsachse 304 in der Mitte der Vorrichtung in der Innenröhre 106 dar, die die R-Achse 1102 schneidet. Die Innenbegrenzung des zweiten Abschnittes 210 des Stufenradius 206 weist einen kleineren Durchmesser als der erste Abschnitt 208 des Stufenradius 206 auf. Die Gradientenspule 212 erstreckt sich von dem ersten Abschnitt 208 des Stufenradius nach innen. Die Vorderseite 406 trifft auf die Mittenseite der Außenbegrenzung 418 bei einer Verbindungsstelle 1104 auf. Die Mittenseite der Außenbegrenzung 418 trifft bei einer Verbindungsstelle 1106 auf die (nicht dargestellte) Rückseite, welche die maximale radiale Abmessung des Außenumfangs markiert.
Verfahren einer Ausführungsform
In dem vorliegenden Abschnitt wurde eine Vorrichtung für den Betrieb einer Ausführungsform beschrieben. In diesem Abschnitt werden die von einem Prozessor eines Magnetresonanzabbildungs-(MRI)Systems ausgeführten speziellen Verfahren einer derartigen Ausführungsform unter Bezugnahme auf eine Reihe von Flussdiagrammen beschrieben.
12 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens 1200 zum Erzeugen einer Abbildung aus elektromagnetischer Resonanz, die durch einen Magneten mit einem asymmetrischen Streufeld gemäß einer Ausführungsform induziert wird.
Das Verfahren 1200 umfasst die Induzierung 1202 einer elektromagnetischen Resonanz in einem Patienten unter Verwendung eines asymmetrischen Magneten, der ein asymmetrisches Streufeld erzeugt. Das Verfahren 1200 umfasst das Betreiben 1204 einer Gradientenspule, um das Bild räumlich zu codieren. Das Verfahren 1200 umfasst auch das Betreiben 1206 einer Gradientenwirbelstrom-Korrekturspule in dem MRI. Die Spule kompensiert die von der Gradientenspule in dem System 200, der Vorrichtung 500, 900 und 1000 erzeugten asymmetrischen Wirbelströme.
Das Verfahren 1200 umfasst ferner das Empfangen 1208 von Hochfrequenzsignalen gradientencodierter Bilder mit einer Korrektur durch die Gradientenwirbelstrom-Korrekturspule. Das Verfahren 1200 umfasst auch das Erzeugen 1210 eines Bildes aus den Hochfrequenzsignalen gradientencodierter Bilder nach einer Korrektur asymmetrischer magnetischer Wirbelströme.
In einigen Ausführungsformen ist das Verfahren 1200 als ein in einer Trägerwelle verkörpertes Computerdatensignal implementiert, das eine Folge von Instruktionen repräsentiert, welche, wenn sie von einem Prozessor, wie z.B. dem Prozessor 1304 in 13 ausgeführt werden, den Prozessor dazu veranlassen, das entsprechende Verfahren auszuführen. In weiteren Ausführungsformen ist das Verfahren 1200 als ein für Computer zugängliches Medium mit ausführbaren Instruktionen implementiert, die in der Lage sind, einen Prozessor, wie z.B. den Prozessor 1304 in 3, so zu steuern, dass er das entsprechende Verfahren ausführt. In verschiedenen Ausführungsformen ist das Medium ein magnetisches Medium, ein elektronisches Medium oder ein optisches Medium.
Hardware und Betriebsumgebung
13 ist eine Blockdarstellung der Hardware- und Betriebsumgebung 1300, in welcher verschiedene Ausführungsformen praktisch ausgeführt werden können. Die Beschreibung von 13 liefert eine Übersicht über Computerhardware und eine geeignete Computerumgebung, mit denen einige Ausführungsformen implementiert werden können. Ausführungsformen werden in Form eines Computers beschrieben, der durch einen Computer ausführbare Instruktionen ausführt. Einige Ausführungsformen können jedoch vollständig als Computerhardware implementiert sein, in welchen durch Computer ausführbare Instruktionen in einem Nur-Lese-Speicher implementiert sind. Einige Ausführungsformen können auch in Client/Server-Computerumgebungen implementiert sein, in welchen entfernt aufgestellte Vorrichtungen, die Aufgaben durchführen, über ein Kommunikationsnetz verbunden sind. Programmmodule können sowohl in lokalen als auch entfernt aufgestellten Speichervorrichtungen in einer verteilten Computerumgebung angeordnet sein.
Der Computer 1302 enthält einen Prozessor 1304, der im Handel von Intel, Motorola, Cyrix und anderen erhältlich ist. Der Computer 1302 enthält auch einen Arbeitsspeicher (RAM) 1306, einen Nur-Lese-Speicher (ROM) 1308 und eine oder mehrere Massenspeichervorrichtungen 1310 und einen Systembus 1312, der funktionell verschiedene Systemkomponenten mit der Verarbeitungseinheit 1304 verbindet. Der Speicher 1306, 1308 und die Massenspeichervorrichtungen 1310 sind Typen von für Computer zugänglichen Medien. Die Massenspeichervorrichtungen 1310 sind insbesondere Typen nicht flüchtiger für Computer zugänglicher Medien und können eine oder mehrere Festplattenlaufwerke, Floppy-Disk-Laufwerke, Optoplattenlaufwerke und Bandkassettenlaufwerke umfassen. Der Prozessor 1304 führt in den für Computer zugänglichen Medien gespeicherte Computerprogramme aus.
Der Computer 1302 kann kommunikativ mit dem Internet 1314 über eine Kommunikationsvorrichtung 1316 verbunden sein. Die Verbindungsfunktion des Internet 1314 ist im Fachgebiet allgemein bekannt. In einer Ausführungsform ist eine Kommunikationsvorrichtung 13 ein Modem, der auf die Kommunikationstreiber anspricht, indem er eine Verbindung zu dem Internet über etwas herstellt, das im Fachgebiet als eine "Anwähl-Verbindung" bekannt ist. In einer weiteren Ausführungsform ist eine Kommunikationsvorrichtung 1316 eine Ethernet^® oder ähnliche Hardware-Netzwerkkarte, die mit einem lokalen Netzwerk (LAN) verbunden ist, das selbst mit dem Internet über etwas verbunden ist, was im Fachgebiet als "Direktverbindung" (z.B. T 1-Leitung, usw.) bekannt ist.
Ein Benutzer gibt Befehle und Information in den Computer 1302 über Eingabevorrichtungen, wie z.B. eine Tastatur 1318 oder eine Zeigevorrichtung 1320, ein. Die Tastatur 1318 erlaubt die Eingabe von Textinformation in den Computer 1302, wie es im Fachgebiet bekannt ist, und Ausführungsformen sind auf keine speziellen Tastaturtypen beschränkt. Die Zeigevorrichtung 1320 ermöglicht die Steuerung des durch eine grafische Benutzeroberfläche (GUI) von Betriebssystemen, wie z.B. Versionen von Microsoft Windows, bereitgestellten Bildschirmzeigers. Ausführungsformen sind auf keine spezielle Zeigevorrichtung 13 beschränkt. Solche Zeigevorrichtungen umfassen Mäuse, Berührungstabletts, Rollkugeln, Fernsteuerungen und Punktstifte. Weitere (nicht dargestellte) Eingabevorrichtungen können ein Mikrofon, ein Joystick, eine Spielekonsole, eine Satellitenschüssel, einen Scanner oder dergleichen umfassen.
In einigen Ausführungsformen ist der Computer 1302 funktionell mit einer Anzeigevorrichtung 1322 verbunden. Die Anzeigevorrichtung 1322 ist mit dem Systembus 1312 verbunden. Die Anzeigevorrichtung 1322 ermöglicht die Anzeige von Information einschließlich Computer-, Video- und anderer Information zur Betrachtung durch einen Benutzer des Computers. Ausführungsformen sind auf keine spezielle Anzeigevorrichtung 1322 beschränkt. Derartige Anzeigevorrichtungen umfassen Kathodenstrahlröhren-(CRT)-Anzeigen (Monitore), sowie Flachbildschirmanzeigen, wie z.B. Flüssigkristallanzeigen (LCD's). Zusätzlich zu einem Monitor enthalten Computer typischerweise weitere periphere Eingabe/Ausgabe-Vorrichtungen wie z.B. (nicht dargestellte) Drucker. Lautsprecher 1324 und 1326 liefern Audioausgabesignale. Die Lautsprecher 1324 und 1326 sind ebenfalls mit dem Systembus 1312 verbunden.
Der Computer 1302 enthält auch ein (nicht dargestelltes) Betriebssystem, das auf für den Computer zugänglichen Medien RAM 1306, ROM 1308 und der Massenspeichervorrichtung 1310 gespeichert ist und von dem Prozessor 1304 ausgeführt wird.
Beispiele von Betriebssystemen umfassen Microsoft Windows^®, Apple MacOS^®, Linux^®, UNIX^®. Die Beispiele sind auf kein spezielles Betriebssystem beschränkt und der Aufbau und die Verwendung derartiger Betriebssysteme sind im Fachgebiet allgemein bekannt.
Ausführungsformen des Computers 1302 sind auf keinen speziellen Typ eines Computers 1302 beschränkt. In verschiedenen Ausführungsformen umfasst der Computer 1302 einen PC-kompatiblen Computer, einen MacOS^®-kompatiblen Computer, eine Linux^®-kompatiblen Computer oder einen UNIX^®-kompatiblen Computer. Der Aufbau und der Betrieb derartiger Computer sind im Fachgebiet allgemein bekannt.
Der Computer 1302 kann unter Verwendung wenigstens eines Betriebssystems betrieben werden, um eine grafische Benutzeroberfläche (GUI) mit einen vom Benutzer steuerbaren Zeiger bereitzustellen. Der Computer 1302 kann wenigstens ein Web-Browser-Anwendungsprogramm enthalten, das in wenigstens einem Betriebssystem ausgeführt wird, um Benutzern des Computers 1302 zu ermöglichen, auf Seiten eines Intranet, Extranet oder des Internet-World-Wide-Web unter Adressierung durch Universal Resource Locator (URL) Adressen zuzugreifen. Beispiele von Browser-Anwendungsprogrammen umfassen den Netscape-Navigator^® und den Microsoft Internet Explorer^®.
Der Computer 1302 kann in einer vernetzten Umgebung unter Verwendung logischer Verbindungen zu einem oder mehreren Computern, wie z.B. einem entfernt aufgestellten Computer 1328 arbeiten. Diese logischen Verbindungen werden durch eine Kommunikationsvorrichtung erreicht, die mit dem Computer 1302 oder einem Teil davon verbunden ist. Ausführungsformen sind auf keinen speziellen Typ von Kommunikationsvorrichtungen beschränkt. Der entfernt aufgestellte Computer 1328 kann ein anderer Computer, ein Server, ein Router oder ein Netzwerk-PC, ein Client, ein Partnergerät oder ein anderer allgemeiner Netzwerkknoten sein. Die in 13 dargestellten logischen Verbindungen umfassen ein lokales Netzwerk (LAN) 1330 und ein Weitverkehrsnetz (WAN) 1332. Derartige Netzwerkumgebungen sind in Büros, Unternehmens-Computernetzen, Intranets, Extranets und in dem Internet üblich.
Wenn sie in einer LAN-Netzwerkumgebung verwendet werden, sind der Computer 1302 und der entfernt aufgestellte Computer 1328 mit dem lokalen Netzwerk 1330 über Netzwerkschnittstellen oder Adapter 1334 verbunden, welcher einer Typ der Kommunikationsvorrichtung 1316 ist. Der entfernt aufgestellte Computer 1318 kann ebenfalls eine Netzwerkvorrichtung 1336 enthalten. Wenn sie in einer herkömmlichen WAN-Netzwerkumgebung verwendet werden, kommunizieren der Computer 1302 und der entfernt aufgestellte Computer 1328 über (nicht dargestellte) Modems mit einem WAN 1332. Der Modem, welcher interner oder externer sein kann, ist mit dem Systembus 1312 verbunden. In einer Netzwerkumgebung können bezüglich des Computers 1302 dargestellte Programmmodule oder Teile davon in dem entfernt aufgestellten Computer 1328 gespeichert sein.
Der Computer 1302 enthält auch eine Energieversorgung 1338. Jede Energieversorgung kann eine Batterie sein.
Schlussfolgerung
Ein verbessertes Magnetresonanz-Bildgebungssystem wurde beschrieben. Obwohl spezifische Ausführungsformen hierin dargestellt und beschrieben wurden, dürfte es sich für den Fachmann auf diesem Gebiet verstehen, dass jede Anordnung, welche darauf hin ausgelegt ist, denselben Zweck zu erfüllen, die dargestellten spezifischen Ausführungsformen ersetzen kann. Diese Anmeldung soll alle Adaptionen oder Varianten abdecken. Beispielsweise wird der Fachmann auf diesem Gebiet erkennen, dass, obwohl sie verfahrensmäßig beschrieben wurden, die Implementationen in einer Konstruktionsmethodik oder einer beliebigen anderen Methodik ausgeführt werden können, die die erforderliche Funktion bereitstellt.
Insbesondere wird der Fachmann auf diesem Gebiet sofort erkennen, dass die Namen der Verfahren und Vorrichtungen nicht als Einschränkung der Ausführungsformen gedacht sind. Ferner können zusätzliche Verfahren und Vorrichtungen zu den Komponenten hinzugefügt werden, Funktionen können unter den Komponenten anders angeordnet werden und neue Komponenten für zukünftige Verbesserungen und in Ausführungsformen verwendete physikalische Vorrichtungen können ohne Abweichung von dem Schutzumfang von Ausführungsformen eingeführt werden. Der Fachmann auf diesem Gebiet wird sofort erkennen, dass Ausführungsformen auf zukünftige MRI-Vorrichtungen, unterschiedliche magnetische Spulen und neue magnetische Abschirmungen anwendbar sind.
Es werden Systeme, Verfahren und Vorrichtungen bereitgestellt, aufgrund welcher in einigen Ausführungsformen ein Magnetresonanz-Bildgebungs-(MRI)-System 100 einen asymmetrischen Magneten 108 enthält, um ein asymmetrisches Streufeld 802 zu erzeugen, das besonders gut zur Abbildung von Gliedmaßen geeignet ist. In einigen weiteren Ausführungsformen enthält ein MRI-System 100 ein kegelförmiges Gehäuse 104, das es einem Patienten ermöglicht, leichter in ein Sichtfeld FOV im Inneren des MRI-Systems 100 während der Abbildung von Gliedmaßen zu gelangen. In einigen Ausführungsformen enthält ein MRI-System 200 eine gestufte Innenröhre 202, die eine Stufenorm hat, die das FOV in einer Innenröhre des MRI-Systems in einem kleineren Bereich fokussiert, der näher dort liegt, wo ein Patient in das FOV in dem MRI eintritt, das speziell gut für die Abbildung eines Glieds in dem FOV geeignet ist.
Die in dieser Anmeldung verwendete Terminologie bezüglich Systemen und Vorrichtungen soll alle MRI-Umgebungen und alternativen Technologien umfassen, welche dieselbe Funktionalität, wie sie hierin beschrieben wurde, bereitstellen.

100: Systemebenenübersicht eines Magnetresonanz-Hildgebungs
: systems, um einen Zugang in unmittelbarer Nähe bereit
: zustellen
102: Gehäuse
104: Innenröhre
106: Öffnung
108: Öffnung
110: Eine oder mehrere magnetische Abschirmungsspulen
112: Asymmetrisches magnetisches Streufeld
200: Vorrichtung, um einen Zugang in unmittelbarer Nähe ge
: mäß einer Ausführungsform bereitzustellen
202: Magnetische Hauptspulen, die asymmetrisch geformt und
: asymmetrisch in dem Gehäuse positioniert sind
204: Asymmetrische Abschirmungsspulen
206: Erster Abschnitt einer Innenröhre
208: Zweiter Abschnitt einer Innenröhre mit kleinerem Radius
: als der erste Abschnitt
210: Magnetisches Sichtfeld
212: Z-Längsachse
300: Vorrichtung mit einer Ausführungsform einer magneti
: schen Abschirmungsspule
302: Magnetische Abschirmungsspule, die nicht in unmittelba
: rer Nähe zu einer eingeschlossenen Innenoberfläche an
: geordnet ist
304: Eingeschlossene Innenoberfläche des Gehäuses
306: Abstand von der Innenoberfläche
308: Magnetische Abschirmungsspule
310: Magnetische Abschirmungsspule
312: Magnetische Abschirmungsspule
314: Magnetische Abschirmungsspule
316: Hauptmagnetspulen, die asymmetrisch geformt und positi
: oniert sind
400: Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform einer magneti
: schen Abschirmungsspule, die keine Außendurchmesserab
: schirmungsspule in einem äußeren Bereich von dem Ab
: schnitt der gestuften Bohrung mit kleinerem Durchmesser
: hat
402: Vorderseite des Gehäuses
406: Bereich innerhalb des Gehäuses entlang der Vorderseite
: und außerhalb der unmittelbaren Nähe zur Innenröhre
500: Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform mit einer Ab
: schirmung, die entlang dem Innendurchmesser des Gehäu
: ses und einer Röhre mit einem kontinuierlichen Durch
: messer angeordnet ist
502: Magnetische Abschirmungsspule, die nahe an der Innen
: oberfläche des Gehäuses entlang der Innenröhre angeord
: net ist
504: Innenoberfläche des Gehäuses entlang der Innenröhre
506: Hauptmagnetspulen, die asymmetrisch geformt und positi
: oniert sind
600: Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform mit einer mag
: netischen Abschirmungsspule, die zwischen dem Innen
: durchmesser und dem Außendurchmesser des Gehäuses ange
: ordnet ist
602: Magnetische Abschirmungsspulen, die nicht in unmittel
: barer Nähe zu der Innenoberfläche des Gehäuses entlang
: der Innenröhre angeordnet sind, und die nicht in unmit
: telbarer Nähe zu einer Innenfläche des Gehäuses ange
: ordnet sind, das der Innenröhre gegenüberliegt
700: Vorrichtung nach einer Ausführungsform mit einer magne
: tischen Abschirmungsspule, die zwischen dem Innendurch
: messer und dem Außendurchmesser eines ausgestellten Ge
: häuses angeordnet ist
702: Zu einer der Öffnungen der Innenröhre hin ausgestellte
: Enden
704: Magnetische Abschirmungsspulen, die nicht in unmittel
: barer Nähe zu der Innenoberfläche des Gehäuses entlang
: der Innenröhre positioniert sind, und die nicht in un
: mittelbarer Nähe zu einer Innenfläche des Gehäuses po
: sitioniert sind, die der Innenröhre gegenüberliegt
800: Flussdiagramm eines Verfahrens zum Erzeugen einer Ab
: bildung aus elektromagnetischer Resonanz, die durch ei
: nen Magneten mit einem asymmetrischen Streufeld gemäß
: einer Ausführungsform induziert wird
802: Induzieren einer elektromagnetischen Resonanz in einem
: Objekt unter Verwendung eines asymmetrischen Magneten,
: der ein asymmetrisches Streufeld mit einer 5-Gauß-Feld
: stärke bei etwa 0,5 m von einer magnetischen Abschir
: mungsspule aus erzeugt
804: Betreiben einer Gradientenspule zum räumlichen Codieren
: der Abbildung
806: Betreiben einer Gradientenwirbelstrom-Korrekturspule in
: dem MRI
808: Empfangen von Hochfrequenzsignalen von gradientenco
: dierten Bildern mit einer Korrektur durch die Gradien
: tenwirbelstrom-Korrekturspule
810: Erzeugen einer Abbildung aus den Hochfrequenzsignalen
: von gradientencodierten Abbildungen nach der Korrektur
: asymmetrischer magnetischer Wirbelströme
900: Hardware und Betriebsumgebung, in welcher verschiedene
: Ausführungsformen ausgeführt werden können
902: Computer
904: Prozessor
906: Arbeitsspeicher (RAM)
908: Nur-Lese-Speicher (ROM)
910: Eine oder mehrere Massenspeichervorrichtungen
912: Systembus
914: Internet
916: Kommunikationsvorrichtung
918: Tastatur
920: Zeigevorrichtung
922: Anzeigevorrichtung
924: Lautsprecher
926: Lautsprecher
928: Entfernt aufgestellter Computer
930: Lokales Netzwerk (LAN)
932: Weitverkehrsnetz (WAN)
934: Netzwerkschnittstelle
936: Netzwerkschnittstelle
938: Energieversorgung

Claims

Magnetresonanz-Bildgebungsvorrichtung (100) zum Abbilden eines Objektes, wobei die Magnetresonanz-Bildgebungsvorrichtung (100) aufweist ein Gehäuse (102) mit einer Innenröhre (106); mehrere magnetische Hauptspulen (108), die in einer asymmetrisch geformten Anordnung (302) in dem Gehäuse (102) in unmittelbarer Nähe zu der Innenröhre (106) angeordnet sind; und mehrere magnetische Abschirmungsspulen (608 und 610), die in einer asymmetrisch geformten Anordnung in dem Gehäuse radial außerhalb der Hauptspulen (108) angeordnet sind; wobei die asymmetrisch geformte Anordnung (302) der mehreren magnetischen Spulen (108) ferner an einem Ende eine reduzierte Abschirmung aufweist.
Magnetresonanz-Bildgebungsvorrichtung (100) nach Anspruch 1, wobei die reduzierte Abschirmung an einem Ende (408) eine verbesserte Patientenkopplung zu den magnetischen Hauptspulen (108) und eine verbesserte Abschirmung an dem zweiten Ende (414) ermöglicht, und wobei eine ellipsoidförmige 5-Gauß-Linie (802) der magnetischen Hauptspulen (108) entlang einer Z-Achse (304) weiter verschoben ist als ein Bildgebungsvolumen in dem asymmetrischen Magneten verschoben ist.
Magnetresonanz-Bildgebungsvorrichtung (100) nach Anspruch 1, wobei die asymmetrisch geformte Anordnung (302) von mehreren magnetischen Hauptspulen ferner aufweist: eine längliche Form, in welcher ein länglicher Abschnitt der länglichen Form am weitesten von dort entfernt ist, wo ein Patient während eines Betriebs der Magnetresonanz-Bildgebungsvorrichtung platziert (408) würde.
Vorrichtung zum Abbilden eines Objektes, wobei die Vorrichtung aufweist: ein Gehäuse (102) mit kegelförmigen Außenbegrenzung (104), wobei das Gehäuse (102) eine Innenröhre (106) aufweist; und mehrere magnetische Hauptspulen (108), die in dem Gehäuse (102) in unmittelbarer Nähe zu der Innenröhre (106) angeordnet sind.
Vorrichtung zum Abbilden eines Objektes unter Verwendung von Magnetresonanz (200), wobei die Vorrichtung aufweist: ein Gehäuse (102) mit einer Innenröhre (106), wobei die Innenröhre (106) definiert: einen Innendurchmesser (204) des Gehäuses (102), in welchem der Innendurchmesser (204) ferner einen Stufenradius (206) aufweist; und mehrere magnetische Spulen (108), die in dem Gehäuse (102) in unmittelbarer Nähe zu dem Stufenradius (206) angeordnet sind, wobei der Stufenradius (206) des Innendurchmessers (204) der Innenröhre (106) ferner umfasst: einen ersten Abschnitt (208) der Innenröhre (106) mit einem ersten Radius (502), wobei eine Gradientenspule (212) an dem ersten Abschnitt (208) angebracht ist; und einen zweiten Abschnitt (210) der Innenröhre (106) mit einem zweiten Radius, der kleiner als der erste Radius (502) ist.
Computer lesbares Medium (1304, 1306 und 1310) mit ausführbaren Instruktionen, welche einen Prozessor (1304) steuern können, die Schritte auszuführen: Betreiben (1204) einer Gradientenspule (212), um die Magnetresonanzabbildung räumlich zu codieren; Betreiben (1206) einer Gradientenwirbelstrom-Korrekturspule in einem Magnetresonanz-Bildgebungssystem, um durch die Gradientenspule (212) in dem asymmetrischen Magneten (108) erzeugte asymmetrische Wirbelströme zu kompensieren; und Empfangen (1208) von Hochfrequenzsignalen der gradientencodierten Abbildungen einschließlich der Korrektur durch die Gradientenwirbelstrom-Korrekturspule.
Verfahren mit den Schritten: Betreiben (1204) einer Gradientenspule (212) in einem Magnetresonanz-Bildgebungssystem (100), um eine Magnetresonanzabbildung räumlich zu codieren; Betreiben (1206) einer Gradientenwirbelstrom-Korrekturspule (212) in dem Magnetresonanz-Bildgebungssystem, um durch die Gradientenspule (212) in dem asymmetrischen Magneten (108) erzeugte asymmetrische Wirbelströme zu codieren; und Erzeugen (1210) einer Abbildung aus den Hochfrequenzsignalen der gradientencodierten Abbildungen.
Verfahren nach Anspruch 7, ferner mit den Schritten: Induzieren (1202) einer elektromagnetischen Resonanz in einem Objekt unter Verwendung eines asymmetrischen Magneten (108), der ein asymmetrisches Streufeld (802) erzeugt.
Computer lesbares Medium in einem Magnetresonanz-Bildgebungssystem, wobei das Medium umfasst: einen Treiber (1204) einer Gradientenspule (212), um ein Magnetresonanzabbildung räumlich zu codieren; einen Treiber (1206) einer Gradientenwirbelstrom-Korrekturspule in einem Magnetresonanz-Bildgebungssystem; und einen Empfänger (1208) von gradientencodierte Abbildungssignale repräsentierenden Hochfrequenzsignalen, die die eine Korrektur durch die Gradientenwirbelstrom-Korrekturspule enthalten.
Computer lesbares Medium nach Anspruch 9, wobei das Medium ferner aufweist: eine Induktionsvorrichtung (1201) elektromagnetischer Resonanz in einem Objekt unter Verwendung eines asymmetrischen Magneten (108), der ein asymmetrisches Streufeld (802) erzeugt.