DE102015211719A1

DE102015211719A1 - Zusammenschiebbare MR-Spulenvorrichtung

Info

Publication number: DE102015211719A1
Application number: DE102015211719.7A
Authority: DE
Inventors: Andreas Greiser; Peter Gall; Martin Harder; Katharina Hesels; Hans-Peter Hollenbach; Esther Raithel; Stephan Zink
Original assignee: Siemens Healthcare GmbH
Current assignee: Siemens Healthcare GmbH
Priority date: 2015-06-24
Filing date: 2015-06-24
Publication date: 2016-12-29
Also published as: US20160377692A1; KR20170000807A; CN106291419A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Magnetresonanzspulenvorrichtung, eine Magnetresonanzvorrichtung und ein Verfahren zur Handhabung einer Magnetresonanzspulenvorrichtung. Bevorzugt umfasst die erfindungsgemäße Magnetresonanzspulenvorrichtung eine erste Spuleneinheit und eine zweite Spuleneinheit. Dabei sind die Spuleneinheiten gegeneinander um eine Längsachse rotierbar angeordnet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Magnetresonanzspulenvorrichtung, eine Magnetresonanzvorrichtung und ein Verfahren zur Handhabung einer Magnetresonanzspulenvorrichtung.
In der Medizintechnik stellen bildgebende Verfahren wichtige Hilfsmittel dar. So zeichnet sich etwa in der klinischen Schnittbildgebung die Magnetresonanztomographie (MRT) durch hohe und variable Weichteilkontraste aus. Zur Erstellung einer Abbildung mittels Magnetresonanztomographie werden typischerweise eine oder mehrere Magnetresonanzspulenvorrichtungen zum Senden und/oder Empfangen von hochfrequenten (HF) Signalen verwendet.
Typischerweise weist eine Magnetresonanzvorrichtung eine fest in die Magnetresonanzvorrichtung integrierte Körperspule (engl. body coil) auf, die vor allem zum Senden von HF-Signalen dient, aber prinzipiell auch zum Empfangen eingesetzt werden kann. Bei einer Verwendung von lokalen Magnetresonanzspulenvorrichtungen zusätzlich zur Körperspule ist die Einfachheit der Positionierung eines Untersuchungsobjekts, insbesondere eines Patienten, ein wichtiger Aspekt für die Optimierung des Arbeitsablaufs während einer MRT-Untersuchung und somit letztlich für die Minimierung der Untersuchungsdauer.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Magnetresonanzspulenvorrichtung anzugeben, die einfach und platzsparend eingesetzt werden kann, insbesondere im Falle einer zylindrischen Magnetresonanzspulenvorrichtung, wie sie z.B. für Messungen der äußeren Gliedmaßen wie Arme und Beine verwendet werden kann.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Bevorzugt umfasst die erfindungsgemäße Magnetresonanzspulenvorrichtung eine erste Spuleneinheit und eine zweite Spuleneinheit. Dabei ist zumindest eine der Spuleneinheiten um eine Längsachse rotierbar angeordnet. Insbesondere sind die Spuleneinheiten gegeneinander um die Längsachse rotierbar angeordnet. Die Orientierung der Längsachse, welche typischerweise eine gemeinsame Längsachse der zwei Spuleneinheiten ist, kann üblicherweise aus der Form der Spuleneinheiten abgeleitet werden. Die mögliche Rotation kann in einer Umfangsrichtung um die Längsachse herum erfolgen.
Bei der Magnetresonanzspulenvorrichtung handelt es sich typischerweise um eine Lokalspule (engl. local coil), da sie in unmittelbarer Nähe zu einem zu untersuchenden Körperteil angeordnet werden kann. Im Gegensatz zu einer in einer Magnetresonanzvorrichtung fest eingebauten Körperspule ist eine Lokalspule üblicherweise in einem Patientenlagerungsbereich frei positionierbar.
Eine Aufteilung der Magnetresonanzspulenvorrichtung in zwei Einheiten, der ersten und zweiten Spuleneinheit, ermöglicht eine größere Flexibilität hinsichtlich ihrer Anordnung und Form. Durch eine mögliche Rotation um die Längsachse kann die geometrische Anpassungsfähigkeit der Magnetresonanzspulenvorrichtung weiter gesteigert werden. Dabei kann eine Relativbewegung der Spuleneinheiten zueinander ausgeführt werden, d.h. die erste Spuleneinheit kann relativ zur zweiten Spuleneinheit aus einer ursprünglichen Winkelstellung in andere Winkelstellung übergeführt werden. Durch die Wahl der Winkelstellung kann die Magnetresonanzspulenvorrichtung in ihrer Kompaktheit verändert werden, so dass insbesondere platzsparende Konfigurationen, die auch als Betriebszustände bezeichnet werden können, ermöglicht werden. Insbesondere ist damit ein Zusammenschieben der Spuleneinheiten möglich.
Bevorzugt ist die Magnetresonanzspulenvorrichtung ausgebildet, durch eine Rotation zumindest einer der Spuleneinheiten um die Längsachse zwischen einem offenen Betriebszustand und einen geschlossenen Betriebszustand zu wechseln.
Eine offener Betriebszustand eignet sich vorteilhafterweise, um ein Untersuchungsobjekt in einem Aufnahmebereich der Magnetresonanzspulenvorrichtung zu positionieren, wohingegen ein geschlossener Betriebszustand sich vor allem zum Senden von Anregungssignalen und/oder zum Empfangen von Resonanzsignalen eignet.
Gerade bei einem offenen Betriebszustand werden gemäß der Erfindung die Bestandteile der Magnetresonanzspulenvorrichtung vorteilhafterweise kompakt angeordnet, so dass unter anderem ein störungsfreier Arbeitsablauf möglich ist.
Bevorzugt wird in einem geschlossenen Betriebszustand ein größerer Kreisbogen eines zylinderförmigen Volumens durch die Spuleneinheiten abgedeckt als in einem offenen Betriebszustand.
Durch die geringere Abdeckung des zylinderförmigen Volumens im offenen Betriebszustand kann eine gute Zugänglichkeit für eine etwaige Positionierung eines Untersuchungsobjekts innerhalb des zylinderförmigen Volumens ermöglicht werden. In einem geschlossenen Zustand kann das zylinderförmige Volumen vollständig umschlossen sein, d.h. der abgedeckte Kreisbogen des zylinderförmigen Volumens umfasst 360°. Es ist aber auch denkbar, dass ein Teil nicht abgedeckt wird, d.h. der abgedeckte Kreisbogen des zylinderförmigen Volumens umfasst weniger als 360°, z.B. weil möglicherweise ein derartiger Abdeckungsbereich für die Durchführung einer MRT-Untersuchung ausreichend ist.
Zur Rotation der Spuleneinheiten weist die Magnetresonanzspulenvorrichtung bevorzugt eine Rotationsführungseinheit auf.
Diese kann beispielsweise Rollenlager und/oder Gleitlager aufweisen, um eine möglichst komfortable und mühelose Bedienbarkeit der Magnetresonanzspulenvorrichtung sicherzustellen. Weitere Führungselemente, wie z.B. Schienen, Nuten, Federn etc., sind dem Fachmann bekannt.
Bevorzugt sind die Spuleneinheiten konzentrisch um die Längsachse angeordnet, d.h. die Spuleneinheiten weisen geometrische Strukturen auf mit einem gemeinsamen Mittelpunkt und/oder einer gemeinsamen Mittellinie. Damit kann die erste Spuleneinheit in die zweite Spuleneinheit ineinander geschoben werden und umgekehrt.
Es wird vorgeschlagen, dass die erste Spuleneinheit eine erste zylinderförmige Teilschale und die zweite Spuleneinheit eine zweite zylinderförmige Teilschale aufweist, wobei eine der beiden Teilschalen relativ zur anderen der beiden Teilschalen innen angeordnet ist, so dass folglich die andere der beiden Teilschalen außen angeordnet ist. Die innen angeordnete Teilschale weist üblicherweise einen geringeren räumlichen Abstand zu einer etwaigen konzentrischen Längsachse auf als die außen angeordnete Teilschale. Damit sind ein platzsparendes Ineinanderschieben der Spuleneinheiten und/oder ein Versenken der einen Spuleneinheit in die andere Spuleneinheit besonders einfach umzusetzen. Dabei kann eine Teilschale die Hälfte eines Kreiszylinders umfassen, d.h. ein Kreissegment von 180°, so dass die Teilschale als Halbschale ausgebildet ist. Es sind aber auch von einer Halbschale abweichende Ausformungen vorstellbar. Insbesondere ist vorstellbar, dass die beiden Teilschalen unterschiedlich große Bereiche eines Kreiszylinders abdecken, z.B. die erste zylinderförmige Teilschale deckt ein Kreissegment von 160° ab und die zweite zylinderförmige Teilschale deckt ein Kreissegment von 200° ab.
Insbesondere können die Teilschalen konzentrisch zur Längsachse angeordnet werden. Somit weisen üblicherweise alle Punkte, die auf zumindest einer Oberfläche einer Teilschale liegen, den gleichen Abstand zur Längsachse auf. Zudem bleibt dieser Abstand bei einer Rotation um diese Längsachse konstant.
In dem offenen Betriebszustand überdecken sich typischerweise die Oberflächen der zylinderförmigen Teilschalen. Dabei sind direkt gegenüberliegende Oberflächen der Teilschalen im Überdeckungsbereich in der Regel beabstandet, um die Teilschalen gegeneinander rotieren zu können. Die Beabstandung der gegenüberliegenden Oberflächen beträgt üblicherweise weniger als 20 mm, insbesondere weniger als 10 mm, bevorzugt weniger als 5 mm und besonders bevorzugt weniger als 2 mm. Damit wird eine platzsparende Bauweise der Magnetresonanzspulenvorrichtung ermöglicht.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass die innen angeordnete Teilschale eine Außenoberfläche und die andere der beiden Teilschalen eine Innenoberfläche aufweisen, wobei in einem offenen Betriebszustand in einem Überdeckungsbereich der Teilschalen die Außenoberfläche der innen angeordneten Teilschale parallel zur Innenoberfläche der anderen der beiden Teilschalen ausgebildet ist, d.h. die entsprechenden Oberflächen sind zusammenpassend geformt. Idealerweise greifen die Konturen der Teilschalen passgenau ineinander.
Insbesondere wird vorgeschlagen, dass die innen angeordnete Teilschale einen Außendurchmesser und die andere der beiden Teilschalen einen Innendurchmesser aufweisen, wobei der Außendurchmesser der innen angeordneten Teilschale höchstens so groß ist wie der Innendurchmesser der anderen der beiden Teilschalen, so dass eine störungsfreie Rotation möglich ist.
Üblicherweise beträgt die Differenz der Durchmesser gegenüberliegender, also einander zugegewandter, Oberflächen weniger als 40 mm, insbesondere 20 mm, bevorzugt 10 mm, besonders bevorzugt 4 mm, um den Platzbedarf der erfindungsgemäßen Magnetresonanzspulenvorrichtung auf ein Minimum zu beschränken.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass die Spuleneinheiten ausgebildet sind, in einem geschlossenen Betriebszustand durch eine Relativbewegung zwischen der ersten Spuleneinheit und der zweiten Spuleneinheit in Richtung der Längsachse eine Verriegelung der Spuleneinheiten herbeizuführen. Bevorzugt wird die Verriegelung durch ein lineares, insbesondere geradliniges, Verschieben zumindest einer der Spuleneinheiten durchgeführt. Durch die Verriegelung der Spuleneinheiten kann idealerweise ein sicherer Betrieb im geschlossenen Betriebszustand gewährleistet werden.
Bevorzugt ist die Magnetresonanzspulenvorrichtung ausgebildet, bei der Verriegelung der Spuleneinheiten eine elektrische und/oder mechanische Verbindung zwischen den Spuleneinheiten herzustellen. Durch die mechanische Verbindung kann eine stabile Konfiguration für die Durchführung einer MRT-Untersuchung sichergestellt werden. Durch die elektrische Verbindung können Signale, wie z.B. Magnetresonanzsignale, zwischen der Magnetresonanzspulenvorrichtung und einem Magnetresonanzvorrichtung ausgetauscht werden. Zur Kommunikation zwischen den beiden Spuleneinheiten und einer Magnetresonanzvorrichtung sind dadurch insbesondere keine separaten Signalkabel für die einzelnen Spuleneinheiten notwendig, sondern es reicht ein einziges Kabel für beide Spuleneinheiten.
Insbesondere kann die Magnetresonanzspulenvorrichtung eine Linearführungseinheit zur Relativbewegung der Spuleneinheiten in Richtung der Längsachse umfassen. Die Linearführungseinheit kann beispielsweise Rollenlager und/oder Gleitlager aufweisen, um eine möglichst komfortable und mühelose Bedienung der Magnetresonanzspulenvorrichtung sicherzustellen. Weitere Führungselemente, wie z.B. Schienen, Nuten etc., sind dem Fachmann bekannt.
Ferner können die Spuleneinheiten Verbindungselemente aufweisen, die ausgebildet sind, die Spuleneinheiten, insbesondere in einem geschlossenen Betriebszustand, mechanisch und/oder elektrisch zu verbinden. Diese Verbindungselemente können beispielsweise geometrisch aufeinander abgestimmte Auflageflächen und/oder elektrische Kontakte umfassen.
Insbesondere können die Verbindungselemente ringförmig ausgebildet und in Richtung der Längsachse an den Enden der Spuleneinheiten angeordnet sein. Somit kann ein einfacher Verbindungsmechanismus realisiert werden, ohne die Rotationsbewegung zum Öffnen und Schließen der Magnetresonanzspulenvorrichtung zu behindern.
Typischerweise weist die erste Spuleneinheit zumindest eine HF-Spule auf und/oder die zweite Spuleneinheit zumindest eine HF-Spule auf, so dass hochfrequente elektromagnetische Signale mittels der erfindungsgemäßen Magnetresonanzspulenvorrichtung gesendet und/oder empfangen werden können.
Ferner wird eine Magnetresonanzvorrichtung mit einer Magnetresonanzspulenvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14 vorgeschlagen. Die Vorteile der Magnetresonanzvorrichtung entsprechen im Wesentlichen den Vorteilen der erfindungsgemäßen Magnetresonanzspulenvorrichtung, welche vorab im Detail ausgeführt sind. Hierbei erwähnte Merkmale, Vorteile oder alternative Ausführungsformen können ebenso auch auf die anderen beanspruchten Gegenstände übertragen werden und umgekehrt.
Insbesondere wird eine Magnetresonanzvorrichtung vorgeschlagen, bei der eine der beiden Spuleneinheiten ortsfest angeordnet ist. Beispielsweise kann die erste Spuleneinheit fest auf einer von der Magnetresonanzvorrichtung umfassten Patientenlagerungsvorrichtung montiert werden. Die zweite Spuleneinheit kann dann in einem geöffneten Betriebszustand in die erste Spuleneinheit durch Rotation versenkt werden.
Darüber hinaus wird ein Verfahren zur Handhabung einer erfindungsgemäßen Magnetresonanzspulenvorrichtung angegeben, wonach ein Untersuchungsobjekt in einem Aufnahmebereich der Magnetresonanzvorrichtung in einem offenen Betriebszustand positioniert wird, zumindest eine der Spuleneinheiten rotiert wird, um einen geschlossenen Betriebszustand herbeizuführen, und mittels einer Linearbewegung zumindest einer der Spuleneinheiten eine Verriegelung der Spuleneinheiten herbeigeführt wird.
Vor den aufgeführten Schritten kann gegebenenfalls eine Montage der Magnetresonanzspulenvorrichtung an einer Magnetresonanzvorrichtung erfolgen. Im geschlossenen Betriebszustand kann dann vorteilhafterweise eine MRT-Untersuchung durchgeführt werden. Dieses Verfahren ermöglicht einen einfachen, komfortablen und schnellen Arbeitsablauf.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen. Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung einer Magnetresonanzspulenvorrichtung in einem offenen Betriebszustand in einer Vorderansicht,
2 eine schematische Darstellung einer Magnetresonanzspulenvorrichtung in einem offenen Betriebszustand in einer Seitenansicht,
3 eine schematische Darstellung einer Magnetresonanzspulenvorrichtung in einem halboffenen Betriebszustand in einer Vorderansicht,
4 eine schematische Darstellung einer Magnetresonanzspulenvorrichtung in einem halboffenen Betriebszustand in einer Seitenansicht,
5 eine schematische Darstellung einer Magnetresonanzspulenvorrichtung in einem geschlossenen Betriebszustand in einer Vorderansicht,
6 eine schematische Darstellung einer Magnetresonanzspulenvorrichtung in einem geschlossenen Betriebszustand in einer Seitenansicht,
7 eine schematische Darstellung einer Magnetresonanzspulenvorrichtung in einem geschlossenen und verriegelten Betriebszustand in einer Vorderansicht,
8 eine schematische Darstellung einer Magnetresonanzspulenvorrichtung in einem geschlossenen und verriegelten Betriebszustand in einer Seitenansicht,
9 eine dreidimensionale schematische Darstellung einer Magnetresonanzspulenvorrichtung in einem geschlossenen und verriegelten Betriebszustand,
10 eine dreidimensionale schematische Darstellung einer Magnetresonanzspulenvorrichtung in einem geschlossenen Betriebszustand,
11 eine weitere schematische Darstellung einer Magnetresonanzspulenvorrichtung in einem geschlossenen Betriebszustand in einer Seitenansicht,
12 eine weitere dreidimensionale schematische Darstellung einer Magnetresonanzspulenvorrichtung in einem geschlossenen und verriegelten Betriebszustand,
13 eine weitere schematische Darstellung einer Magnetresonanzspulenvorrichtung in einem geschlossenen und verriegelten Betriebszustand in einer Seitenansicht,
14 eine schematische Darstellung einer Magnetresonanzvorrichtung,
15 ein Blockdiagramm eines Verfahrens.
In 14 ist eine Magnetresonanzvorrichtung 10 mit einer Magnetresonanzspulenvorrichtung 100 schematisch dargestellt. Die Magnetresonanzvorrichtung 10 umfasst eine Magneteinheit 11, die einen supraleitenden Hauptmagneten 12 zu einem Erzeugen eines starken und insbesondere zeitlich konstanten Hauptmagnetfelds 13 aufweist. Zudem umfasst die Magnetresonanzvorrichtung 10 einen Patientenaufnahmebereich 14 zu einer Aufnahme eines Patienten 15. Der Patientenaufnahmebereich 14 im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist zylinderförmig ausgebildet und in einer Umfangsrichtung von der Magneteinheit 11 zylinderförmig umgeben. Grundsätzlich ist jedoch eine davon abweichende Ausbildung des Patientenaufnahmebereichs 14 jederzeit denkbar. Der Patient 15 kann mittels einer Patientenlagerungsvorrichtung 16 der Magnetresonanzvorrichtung 10 in den Patientenaufnahmebereich 14 geschoben werden. Die Patientenlagerungsvorrichtung 16 weist hierzu einen innerhalb des Patientenaufnahmebereichs 14 bewegbar ausgestalteten Patiententisch 17 auf.
Die Magneteinheit 11 weist weiterhin eine Gradientenspuleneinheit 18 zu einer Erzeugung von Magnetfeldgradienten auf, die für eine Ortskodierung während einer Bildgebung verwendet werden. Die Gradientenspuleneinheit 18 wird mittels einer Gradientensteuereinheit 19 der Magnetresonanzvorrichtung 10 gesteuert. Die Magneteinheit 11 umfasst weiterhin eine Hochfrequenzantenneneinheit 20, welche im vorliegenden Ausführungsbeispiel als fest in die Magnetresonanzvorrichtung 10 integrierte Körperspule ausgebildet ist. Die Hochfrequenzantenneneinheit 20 ist zu einer Anregung von Atomkernen, die sich in dem von dem Hauptmagneten 12 erzeugten Hauptmagnetfeld 13 einstellt, ausgelegt. Die Hochfrequenzantenneneinheit 20 wird von einer Hochfrequenzantennensteuereinheit 21 der Magnetresonanzvorrichtung 10 gesteuert und strahlt hochfrequente Magnetresonanzsequenzen in einen Untersuchungsraum ein, der im Wesentlichen von einem Patientenaufnahmebereich 14 der Magnetresonanzvorrichtung 10 gebildet ist. Die Hochfrequenzantenneneinheit 20 ist weiterhin zum Empfang von Magnetresonanzsignalen ausgebildet.
Zu einer Steuerung des Hauptmagneten 12, der Gradientensteuereinheit 19 und zur Steuerung der Hochfrequenzantennensteuereinheit 21 weist die Magnetresonanzvorrichtung 10 eine Systemsteuereinheit 22 auf. Die Systemsteuereinheit 22 steuert zentral die Magnetresonanzvorrichtung 10, wie beispielsweise das Durchführen einer vorbestimmten bildgebenden Gradientenechosequenz. Zudem umfasst die Systemsteuereinheit 22 eine nicht näher dargestellte Auswerteeinheit zu einer Auswertung von medizinischen Bilddaten, die während der Magnetresonanzuntersuchung erfasst werden. Des Weiteren umfasst die Magnetresonanzvorrichtung 10 eine Benutzerschnittstelle 23, die mit der Systemsteuereinheit 22 verbunden ist. Steuerinformationen wie beispielsweise Bildgebungsparameter, sowie rekonstruierte Magnetresonanzbilder können auf einer Anzeigeeinheit 24, beispielsweise auf zumindest einem Monitor, der Benutzerschnittstelle 23 für ein medizinisches Bedienpersonal angezeigt werden. Weiterhin weist die Benutzerschnittstelle 23 eine Eingabeeinheit 25 auf, mittels der Informationen und/oder Parameter während eines Messvorgangs von dem medizinischen Bedienpersonal eingegeben werden können.
Ferner umfasst die Magnetresonanzvorrichtung 10 eine Magnetresonanzspulenvorrichtung 100, mit einer ersten Spuleneinheit 110 und einer zweiten Spuleneinheit 120, die gegeneinander verdrehbar sind. Die Magnetresonanzspulenvorrichtung 100 kann in einem geschlossenen Betriebszustand eine Extremität des Patienten 15 umschließen, wie beispielsweise einen Arm. Dabei kann eine der beiden Spuleneinheiten ortsfest am Patiententisch 17 angeordnet werden, wie hier exemplarisch die zweite Spuleneinheit 120, so dass bei einem Öffnungs- und/oder einem Schließvorgang nur die andere der beiden Spuleneinheiten, hier also die erste Spuleneinheit 110, rotiert. Die Magnetresonanzspulenvorrichtung 100 ist ebenso wie die Hochfrequenzantenneneinheit 20 zu einer Anregung von Atomkernen und zum Empfang von Magnetresonanzsignalen ausgelegt und wird von der Hochfrequenzantennensteuereinheit 21 gesteuert.
Weitere Details möglicher Ausführungsformen der Magnetresonanzspulenvorrichtung 100 sind in den 1 bis 8 in zwei verschiedenen Ansichten dargestellt: Die Blickrichtung der Vorderansichten erfolgt entlang einer Längsachse 99, die Blickrichtung der Seitenansichten erfolgt senkrecht zur Längsachse 99. Die Längsachse 99 ist hier parallel zur z-Achse eines Koordinatensystems orientiert, das überdies eine x-Achse und eine y-Achse umfasst. Die Magnetresonanzspulenvorrichtung 100 weist eine erste Spuleneinheit 110 und eine zweite Spuleneinheit 120 auf. Dabei sind die Spuleneinheiten 110, 120 gegeneinander um die Längsachse 99 rotierbar angeordnet, d.h. die Spuleneinheiten können in einer Umfangsrichtung c gegeneinander verschoben werden.
1 und 2 zeigen die Magnetresonanzspulenvorrichtung 100 in einem offenen Betriebszustand. Die 3 bis 6 zeigen, wie durch eine Rotation der zweiten Spuleneinheit 120 um die Längsachse 99 von dem offenen Betriebszustand über einen halboffenen bzw. halbgeschlossenen Betriebszustand in einen geschlossenen Betriebszustand gewechselt werden kann. Dabei wird im geschlossenen Betriebszustand, wie in 5 dargestellt, ein größerer Kreisbogen S eines zylinderförmigen Volumens V abgedeckt als dem offenen Betriebszustand, wie in 1 dargestellt. In diesem wird das Volumen V im geschlossenen Betriebszustand vollständig umfasst, d.h. die Abdeckung erfolgt in einem Winkelbereich von 360°. Es ist aber auch denkbar, dass der Winkelbereich im geschlossenen Zustand geringer als 360° ist, beispielsweise weil möglicherweise auch eine geringere Abdeckung zu einer ausreichenden Sende- und/oder Empfangscharakteristik der Magnetresonanzspulenvorrichtung führt.
Zur Rotation der Spuleneinheiten 110, 120 umfasst die Magnetresonanzspulenvorrichtung 100 eine Rotationsführungseinheit 130, die exemplarisch in der 2 dargestellt ist. Die Rotationsführungseinheit 130 kann unter anderem Lager, wie Gleit- oder Wälzlager, sowie Führungselemente, wie Schienen, aufweisen, die einem etwaigen Bediener der Magnetresonanzspulenvorrichtung 100 idealerweise eine mühelose Drehbewegung der zweiten Spuleneinheit 120 ermöglicht.
Ferner weist die erste Spuleneinheit 110 eine erste zylinderförmige Teilschale, hier eine erste Halbschale 111, mit einer ersten Innenoberfläche 112 und einer ersten Außenoberfläche 113 sowie die zweite Spuleneinheit 120 eine zweite zylinderförmige Teilschale, hier eine zweite Halbschale 121, mit einer zweiten Innenoberfläche 122 und einer zweiten Außenoberfläche 123 auf.
Die Spuleneinheiten 110, 120 sind konzentrisch um die Längsachse 99 angeordnet. Das bedeutet in diesem Fall, dass jede der Oberflächen 112, 113, 122, 123 in Umfangsrichtung c einen konstanten Abstand zur Mittellinie der Halbschalen aufweist.
In diesem Beispiel ist die zweite Halbschale 121 relativ zur ersten Halbschale 111 innen angeordnet. In einem Überdeckungsbereich der Halbschalen 111, 121 ist die Außenoberfläche 123 der innen angeordneten Halbschale 121 parallel zur Innenoberfläche 112 der anderen der beiden Halbschalen 111 ausgebildet. Durch diese Parallelität werden für die Rotationsbewegung hinderliche Störkonturen an den Halbschalten vermieden.
In den 5 und 6 ist eine Magnetresonanzvorrichtung in einem geschlossenen Betriebszustand gezeigt. Die erste zylinderförmige Halbschale 121 weist einen ersten Innendurchmesser D_1I und einen ersten Außendurchmesser D_1A auf. Die zweite zylinderförmige Halbschale 122 weist einen zweiten Innendurchmesser D_2I und einen zweiten Außendurchmesser D_2A auf. Der Außendurchmesser D_2A der innen angeordneten Halbschale 121 sollte höchstens so groß wie der Innendurchmesser D_1I der anderen der beiden Halbschalen, also der äußeren Halbschale 111, sein. Im gezeigten Fall sind die Durchmesser als gleich groß dargestellt, wobei ein zumindest infinitesimaler Spalt zwischen den Halbschalen möglicherweise vorteilhaft ist. Dadurch wird sichergestellt, dass die Halbschalen ineinandergeschoben werden können.
5 und 6 sowie 10 und 11 zeigen exemplarisch die Magnetresonanzspulenvorrichtung 100 in einem geschlossenen Betriebszustand. Durch eine Relativbewegung zwischen der ersten Spuleneinheit 110 und der zweiten Spuleneinheit 120 in Richtung der Längsachse 99 kann eine Verriegelung der Spuleneinheiten herbeigeführt werden. Im verriegelten Zustand, wie er in den 7 und 8 sowie 12 und 13 dargestellt wird, wird vorteilhafterweise eine elektrische und/oder mechanische Verbindung zwischen den Spuleneinheiten hergestellt. Ist beispielsweise nur eine der beiden Spuleneinheiten 110, 120, direkt mit einer Hochfrequenzantennensteuereinheit 21 einer Magnetresonanzvorrichtung 10 verbunden, so kann über die elektrische Verbindung zwischen den Spuleneinheiten 110, 120 auch die andere der beiden Spuleneinheiten 110, 120 angesteuert werden.
Um die Relativbewegung zur Verriegelung durchführen zu können, weist die Magnetresonanzspulenvorrichtung 100 eine Linearführungseinheit 140 auf, wie sie in 6 exemplarisch dargestellt ist. Wie die Rotationsführungseinheit 130 kann auch die Linearführungseinheit 140 unter anderem Lager, wie Gleit- oder Wälzlager, sowie Führungselemente, wie Schienen, aufweisen, die einem Bediener der Magnetresonanzspulenvorrichtung 100 idealerweise eine mühelose Bewegung ermöglicht.
Ferner sind in den 10 bis 13 Verbindungselemente 115, 125 dargestellt, die von den Spuleneinheiten 110, 120 umfasst werden. Die Verbindungselemente 115, 125 sind ausgebildet, die Spuleneinheiten, insbesondere in einem geschlossenen Betriebszustand, mechanisch und/oder elektrisch zu verbinden.
So erkennt man in den 10 und 11 im Detail, dass in einem noch nicht verriegelten Zustand zwischen dem Verbindungselement 115 der ersten Spuleneinheit 110 und der zweiten Spuleneinheit 120 kein direkter Kontakt besteht. Gleiches gilt für das Verbindungselement 125, das die erste Spuleneinheit nicht berührt. Die Verbindungselemente sind hier ringförmig ausgebildet und in Richtung der Längsachse 99 an den Enden der Spuleneinheiten angeordnet.
Erst durch die mit der Verriegelung verbundene Relativbewegung entlang der z-Richtung, wird ein direkter Kontakt hergestellt, wie in den 12 und 13 gezeigt wird. An der Kontaktfläche können z.B. elektrische Kontakte angeordnet sein, die elektrische Signale zwischen den Spulenelementen 110, 120 austauschen können. Ferner können etwaige mechanische Strukturen ein Einrasten des einen Spulenelements in das andere Spulenelements ermöglichen.
In den 9 bis 12 werden ferner eine Magnetresonanzspulenvorrichtung 100 gezeigt, wobei die erste und die zweite Spuleneinheit 110 exemplarisch jeweils mehrere HF-Spulen 150 aufweisen. Diese HF-Spulen können durch die Hochfrequenzantennensteuereinheit 21 der Magnetresonanzvorrichtung 10 gesteuert werden. Selbstverständlich können unter anderem die Anzahl, der Typ und/oder die Form der HF-Spulen vom gezeigten Beispiel abweichen. Zur Erhöhung der Übersichtlichkeit wurde in den anderen Figuren auf eine Darstellung der die HF-Spulen 150 verzichtet.
Ein Verfahren zur Handhabung der Magnetresonanzspulenvorrichtung 100 wird in 15 illustriert. In Schritt 200 erfolgt eine Positionierung eines Untersuchungsobjekts 15 in einem Aufnahmebereich V der Magnetresonanzvorrichtung 100 in einem offenen Betriebszustand, wie er beispielsweise in 1 gezeigt wird. Das Untersuchungsobjekt 15 kann beispielsweise ein Arm oder ein Bein eines Menschen sein.
Dann wird in Schritt 210 die Magnetresonanzspulenvorrichtung 100 geschlossen, indem zumindest einer der Spuleneinheiten 110, 120 rotiert wird. Exemplarisch ist ein Übergangszustand dieses Schritts ist in den 3 und 4 sowie ein Endzustand in 5 und 6 dargestellt.
Schließlich erfolgt eine Arretierung und/oder Feststellung und/oder Verriegelung der Spuleneinheiten 110, 120 mit Hilfe einer Linearbewegung. Ein arretierter Zustand ist beispielhaft in den 7 und 8 dargestellt. In diesem geschlossenen und arretierten Betriebszustand kann eine MRT-Untersuchung durchgeführt werden.
Nach einer möglichen MRT-Untersuchung können die Schritte in umgekehrter Reihenfolge wiederholt werden, d.h. zuerst werden die Spuleneinheiten 110, 120 entriegelt, dann wird die Magnetresonanzvorrichtung 100 geöffnet, so dass das Untersuchungsobjekt 15 wieder entfernt werden kann.
Gegebenenfalls kann zudem vor Schritt 200 eine Montage der Magnetresonanzspulenvorrichtung 100 an einer Magnetresonanzvorrichtung 10 erfolgen und möglicherweise nach Nutzung der Magnetresonanzspulenvorrichtung 100 eine Demontage.
Die Erfindung wurde vorstehend mit Bezug auf bevorzugte Ausführungsbeispiele beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass die Erfindung nicht auf die konkrete Ausgestaltung der gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt ist, vielmehr kann der Fachmann anhand der Beschreibung Variationen ableiten, ohne von dem wesentlichen Grundgedanken der Erfindung abzuweichen.
Zusammenfassend kann festgestellt werden, dass die erfindungsgemäße Magnetresonanzspulenvorrichtung mit versenkbarer Spuleneinheit einen einfachen Arbeitsablauf, insbesondere ohne mögliches äußeres Wegklappen einer Spuleneinheit oder gar Abnehmen einer etwaigen separierbaren Spuleneinheit. Der einfache Arbeitsablauf führt zu einem geringen Platzbedarf, etwa auf einem Patiententisch und/oder in einem Patientenumfeld, für die Magnetresonanzspulenvorrichtung. Zudem ist kein Lagerungsraum für die etwaige separierbare Spuleneinheit notwendig, die ferner vor und nach einer MRT-Messdatenaufnahme nicht eigens von einem etwaigen Lagerungsort zu der Magnetresonanzvorrichtung hin- und hertransportiert werden müsste. Insbesondere dieser entfallende Transport führt zu einem geringeren Risiko, dass die Magnetresonanzspulenvorrichtung beschädigt wird. Durch die leichtere Handhabung kann wertvolle Zeit, insbesondere für eine Patientenpositionierung, eingespart werden.

Claims

Magnetresonanzspulenvorrichtung (100) mit einer ersten Spuleneinheit (110) und einer zweiten Spuleneinheit (120), wobei zumindest eine der Spuleneinheiten (110, 120) um eine Längsachse (99) rotierbar angeordnet ist.
Magnetresonanzspulenvorrichtung (100) nach Anspruch 1, wobei die Magnetresonanzspulenvorrichtung (100) ausgebildet ist, durch eine Rotation zumindest einer der Spuleneinheiten (110, 120) um die Längsachse (99) zwischen einem offenen Betriebszustand und einen geschlossenen Betriebszustand zu wechseln.
Magnetresonanzspulenvorrichtung (100) einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei in einem geschlossenen Betriebszustand ein größerer Kreisbogen eines zylinderförmigen Volumens (V) durch die Spuleneinheiten (110, 120) abgedeckt wird als in einem offenen Betriebszustand.
Magnetresonanzspulenvorrichtung (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Magnetresonanzspulenvorrichtung (100) eine Rotationsführungseinheit (130) zur Rotation der Spuleneinheiten (110, 120) umfasst.
Magnetresonanzspulenvorrichtung (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Spuleneinheiten (110, 120) konzentrisch um die Längsachse (99) angeordnet sind.
Magnetresonanzspulenvorrichtung (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die erste Spuleneinheit (110) eine erste zylinderförmige Teilschale (111) aufweist und die zweite Spuleneinheit (120) eine zweite zylinderförmige Teilschale (121) aufweist, wobei eine der beiden Teilschalen (111) relativ zur anderen der beiden Teilschalen (121) innen angeordnet ist.
Magnetresonanzspulenvorrichtung (100) nach Anspruch 6, wobei die innen angeordnete Teilschale (121) eine Außenoberfläche (123) und die andere der beiden Teilschalen (111) eine Innenoberfläche (112) aufweisen, wobei in einem offenen Betriebszustand in einem Überdeckungsbereich der Teilschalen (111, 121) die Außenoberfläche (123) der innen angeordneten Teilschale (121) parallel zur Innenoberfläche (112) der anderen der beiden Teilschalen (111) ausgebildet ist.
Magnetresonanzspulenvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 6 oder 7, wobei die innen angeordnete Teilschale (121) einen Außendurchmesser (D_2A) und die andere der beiden Teilschalen (111) einen Innendurchmesser (D_1I) aufweisen, wobei der Außendurchmesser der innen angeordneten Teilschale (D_1I) höchstens so groß ist wie der Innendurchmesser der anderen der beiden Teilschalen (111) ausgebildet.
Magnetresonanzspulenvorrichtung (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Spuleneinheiten (110, 120) ausgebildet sind, in einem geschlossenen Betriebszustand durch eine Relativbewegung zwischen der ersten Spuleneinheit (110) und der zweiten Spuleneinheit (120) in Richtung der Längsachse (99) eine Verriegelung der Spuleneinheiten (110, 120) herbeizuführen.
Magnetresonanzspulenvorrichtung (100) nach Anspruch 9, wobei die Magnetresonanzspulenvorrichtung (100) ausgebildet ist, bei der Verriegelung der Spuleneinheiten (110, 120) eine elektrische und/oder mechanische Verbindung zwischen den Spuleneinheiten (110, 120) herzustellen.
Magnetresonanzspulenvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 9 oder 10, wobei die Magnetresonanzspulenvorrichtung (100) eine Linearführungseinheit (140) zur Relativbewegung der Spuleneinheiten (110, 120) in Richtung der Längsachse (99) umfasst.
Magnetresonanzspulenvorrichtung (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Spuleneinheiten (110, 120) Verbindungselemente (115, 125) aufweisen, die ausgebildet sind, die Spuleneinheiten mechanisch und/oder elektrisch zu verbinden.
Magnetresonanzspulenvorrichtung (100) nach Anspruch 12, wobei die Verbindungselemente (115, 125) ringförmig ausgebildet sind und in Richtung der Längsachse (99) an den Enden der Spuleneinheiten angeordnet sind.
Magnetresonanzspulenvorrichtung (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei erste Spuleneinheit zumindest eine HF-Spule (150) aufweist und/oder die zweite Spuleneinheit zumindest eine HF-Spule (150) aufweist.
Magnetresonanzvorrichtung (10) mit einer Magnetresonanzspulenvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 14.
Magnetresonanzvorrichtung (10) nach Anspruch 15, wobei die Magnetresonanzvorrichtung (10) ausgebildet ist, eine der beiden Spuleneinheiten (110, 120) ortsfest anzuordnen.
Verfahren zur Handhabung einer Magnetresonanzspulenvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, das folgende Schritte umfasst: – Positionieren eines Untersuchungsobjekts in einem Aufnahmebereich (V) der Magnetresonanzvorrichtung (100) in einem offenen Betriebszustand, – Rotation zumindest einer der Spuleneinheiten (110, 120), um einen geschlossenen Betriebszustand herbeizuführen, – Linearbewegung zumindest einer der Spuleneinheiten (110, 120), um eine Verriegelung der Spuleneinheiten (110, 120) herbeizuführen.