DE102015213935A1

DE102015213935A1 - Medizinische Bildgebungsvorrichtung mit einer Positionierungseinheit sowie ein Verfahren zu einem Bestimmen einer Position auf einer Positionierungsfläche

Info

Publication number: DE102015213935A1
Application number: DE102015213935.2A
Authority: DE
Inventors: Arne Hengerer; Eva Rothgang
Original assignee: Siemens Healthcare GmbH
Current assignee: Siemens Healthcare GmbH
Priority date: 2015-07-23
Filing date: 2015-07-23
Publication date: 2017-01-26
Anticipated expiration: 2035-07-24
Also published as: US10667719B2; DE102015213935B4; CN106361339B; US20170020409A1; CN106361339A

Abstract

Die Erfindung geht von einer medizinischen Bildgebungsvorrichtung, die zu einer Erfassung von medizinischen Bilddaten eines Patienten während einer medizinischen Bildgebungsuntersuchung ausgelegt ist, umfassend: – eine Detektoreinheit, – einen von der Detektoreinheit zumindest teilweise umgebenen Patientenaufnahmebereich, innerhalb dessen ein zu untersuchender Körperbereich eines Patienten während der medizinischen Bildgebungsuntersuchung anordbar ist, und – eine Positionierungseinheit, die einen Projektor und zumindest eine Positionierungsfläche, die innerhalb des Patientenaufnahmebereichs angeordnet ist, aufweist, wobei der Projektor zu einer Projektion von zumindest einer anatomischen Information auf die zumindest eine Positionierungsfläche innerhalb des Patientenaufnahmebereiches ausgelegt ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine medizinische Bildgebungsvorrichtung, die zu einer Erfassung von medizinischen Bilddaten eines Patienten während einer medizinischen Bildgebungsuntersuchung ausgelegt ist. Die medizinische Bildgebungsvorrichtung weist eine Detektoreinheit, einen von der Detektoreinheit zumindest teilweise umgebenen Patientenaufnahmebereich und eine Positionierungseinheit auf. Des Weiteren geht die Erfindung aus von einem Verfahren zu einem Bestimmen einer Position auf einer Positionierungsfläche, die während einer medizinischen Bildgebungsuntersuchung innerhalb eines Patientenaufnahmebereichs einer medizinischen Bildgebungsvorrichtung angeordnet ist.
Bei interventionellen Bildgebungsuntersuchungen, insbesondere interventionellen Magnetresonanzuntersuchungen, wie beispielsweise eine magnetresonanzgeführte Biopsie oder eine magnetresonanzgeführte Ablation usw., ist es bisher üblich, dass sich der Patient für den interventionellen Eingriff außerhalb eines Patientenaufnahmebereichs einer medizinischen Bildgebungsvorrichtung befindet und für eine Überwachung des interventionellen Eingriffs mittels der Bildgebungsvorrichtung innerhalb des Patientenaufnahmebereichs befindet. Hierzu wird der Patient typischerweise mehrmals in den Patientenaufnahmebereich hinein gefahren und auch wieder heraus gefahren. Dies ist bisher erforderlich, da aufgrund von beengten Platzverhältnissen innerhalb des Patientenaufnahmebereichs eine exakte Positionierung einer Interventionseinheit, beispielsweise einer Nadel, an dem Patienten nicht möglich ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine medizinische Bildgebungsvorrichtung bereitzustellen, die eine einfache und zeitsparende interventionelle Bildgebungsuntersuchung ermöglicht. Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Die Erfindung geht aus von einer medizinischen Bildgebungsvorrichtung, die zu einer Erfassung von medizinischen Bilddaten eines Patienten während einer medizinischen Bildgebungsuntersuchung ausgelegt ist, umfassend:

– eine Detektoreinheit,
– einen von der Detektoreinheit zumindest teilweise umgebenen Patientenaufnahmebereich, innerhalb dessen ein zu untersuchender Körperbereich eines Patienten während der medizinischen Bildgebungsuntersuchung anordbar ist und
– eine Positionierungseinheit, die einen Projektor und zumindest eine Positionierungsfläche, die innerhalb des Patientenaufnahmebereichs angeordnet ist, aufweist, wobei der Projektor zu einer Projektion von zumindest einer anatomischen Information auf die zumindest eine Positionierungsfläche innerhalb des Patientenaufnahmebereichs ausgelegt ist.

In diesem Zusammenhang soll unter einer Detektoreinheit insbesondere eine Einheit verstanden werden, die zumindest teilweise zur Erfassung von medizinischen Bilddaten ausgelegt ist. Die Detektoreinheit kann beispielsweise bei einer Ausbildung der medizinischen Bildgebungsvorrichtung als Magnetresonanzvorrichtung eine Magneteinheit, die einen Hauptmagneten, eine Gradientenspuleneinheit und eine Hochfrequenzantenneneinheit aufweist, umfassen. Des Weiteren soll unter einem Patientenaufnahmebereich insbesondere ein Bereich innerhalb der medizinischen Bildgebungsvorrichtung verstanden werden, der zu einer Aufnahme eines zu untersuchenden Körperbereichs des Patienten während der medizinischen Bildgebungsuntersuchung ausgelegt ist. Der Patientenaufnahmebereich kann hierbei zylinderförmig ausgebildet sein.
Unter einer Positionierungsfläche soll zudem eine Fläche verstanden werden, die zumindest ein Positionierungselement aufweist, das für einen Benutzer, insbesondere einem medizinischen Bedienpersonal, eine definierte Position anzeigt und/oder markiert. Die definierte Position kann hierbei eine Position für beispielsweise einen interventionellen Eingriff, wie insbesondere eine Biopsie oder eine Ablation usw. umfassen. Die anatomische Information kann insbesondere ein Abbild eines betreffenden Körperbereichs für die medizinische Bildgebungsuntersuchung umfassen, wie beispielsweise ein Abbild eines Organs usw.
Durch die Erfindung kann besonders vorteilhaft eine Position während eines interventionellen Eingriffs für ein medizinisches Personal, beispielsweise einem die interventionelle Bildgebungsuntersuchung betreuenden und/oder durchführenden Arzt, angezeigt werden aufgrund der Projektion der zumindest einen anatomischen Information. Insbesondere wird hierbei die zumindest eine anatomische Information derart innerhalb des Patientenaufnahmebereichs projiziert, dass von außen für das medizinische Bedienpersonal dieser Bereich und/oder diese Position für den interventionellen Eingriff sichtbar ist und damit von außen für den interventionellen Eingriff zugänglich ist. Zudem wird hierdurch eine vorteilhafte Unterstützung für das medizinische Bedienpersonal während einer interventionellen Bildgebungsuntersuchung bereitgestellt, so dass insbesondere eine einfache und zeitsparende interventionelle Bildgebungsuntersuchung ermöglicht werden kann. Des Weiteren kann durch diese Erfindung auf ein wiederholtes Einfahren und Herausfahren des Patienten in oder aus dem Patientenaufnahmebereich während der interventionellen Bildgebungsuntersuchung vorteilhaft verzichtet werden, da hierdurch auch der interventionelle Eingriff innerhalb des Patientenaufnahmebereichs erfolgen kann, wobei sich hierbei der Patient in einer Untersuchungsposition bezüglich der Detektoreinheit befinden kann.
Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Positionierungseinheit zumindest eine Umlenkeinheit aufweist, die innerhalb eines Strahlenverlaufs einer Projektionsstrahlung des Projektors von dem Projektor zu der zumindest einen Projektionsfläche angeordnet ist. In diesem Zusammenhang soll unter einer Projektionsstrahlung insbesondere eine Strahlung verstanden werden, die bei einer Projektion auf die Positionierungsfläche die zumindest eine anatomische Information umfasst und/oder darstellt. Vorzugsweise kann mittels der Umlenkeinheit die Projektionsstrahlung an Randbereichen des Patientenaufnahmebereichs eingestrahlt werden und mittels der Umlenkeinheit auf den Patienten und/oder einer auf den Patienten positionierten Zusatzeinheit projiziert werden. Vorzugsweise umfasst die Umlenkeinheit einen Umlenkspiegel.
Die zumindest eine Positionierungsfläche kann eine Körperoberfläche des Patienten umfassen, so dass stets die zumindest eine anatomische Information an einer korrekten Körperposition des Patienten projiziert und/oder dargestellt werden kann.
Alternativ oder zusätzlich kann die zumindest eine Positionierungsfläche auch eine Oberfläche einer lokalen Hochfrequenzantenneneinheit umfassen. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn der zu untersuchende Körperbereich des Patienten, insbesondere derjenige Körperbereich, der für einen interventionellen Eingriff während der medizinischen Bildgebungsuntersuchung, insbesondere einer Magnetresonanzuntersuchung, vorgesehen ist, zumindest teilweise von der lokalen Hochfrequenzantenneneinheit überdeckt ist. Zudem kann es vorteilhaft sein, dass die zumindest eine Positionierungsfläche innerhalb einer Öffnung der lokalen Hochfrequenzantenneneinheit angeordnet ist. Vorzugsweise ist die Öffnung der lokalen Hochfrequenzantenneneinheit speziell dafür ausgelegt, den interventionellen Eingriff während der medizinischen Bildgebungsuntersuchung, insbesondere der Magnetresonanzuntersuchung, zu ermöglichen, ohne hierbei jeweils die lokale Hochfrequenzantenneneinheit vom Patienten zu entfernen und anschließend wieder neu positionieren zu müssen.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Positionierungseinheit zumindest ein Markierungselement aufweist, das in einem Bereich der Positionierungsfläche angeordnet ist. Hierdurch kann vorteilhaft eine einfache und zeitsparende Einstellung und/oder eine Fokussierung der Projektionsstrahlung auf die Positionierungsfläche unterstützt werden. Des Weiteren kann mittels der Markierungselemente insbesondere ein Interventionsbereich für den interventionellen Eingriff an dem Patienten innerhalb des Patientenaufnahmebereichs während der medizinischen Bildgebungsuntersuchung, insbesondere der Magnetresonanzuntersuchung, besonders exakt festgelegt werden. Hierbei soll unter einem Bereich der Positionierungsfläche insbesondere ein Bereich verstanden werden, der auf der Positionierungsfläche angeordnet ist, wobei das zumindest eine Markierungselement auf der Positionierungsfläche einen Projektionsbereich für die zumindest einen anatomische Information anzeigen kann.
Eine besonders kostengünstige Positionierungseinheit kann bereitgestellt werden, wenn das zumindest eine Markierungselement ein Infrarot-Reflektorelement umfasst. Zudem kann aufgrund einer eine Infrarot-Strahlung umfassende Markierungsstrahlung eine unerwünschte Beeinflussung und/oder Beeinträchtigung der Projektionsstrahlung während einer Projektion der zumindest einen anatomischen Information vorteilhaft verhindert werden. Aufgrund der Ausbildung der zumindest einen Markierungselements als Reflektorelement und damit als passives Markierungselement kann weiterhin eine unerwünschte Beeinflussung der medizinischen Bildgebungsuntersuchung, beispielsweise einer Magnetresonanzuntersuchung, vorteilhaft verhindert werden. Vorzugsweise umfasst das Infrarot-Reflektorelement eine Oberflächenbeschichtung, die eine Reflexion von Infrarot-Strahlung bewirkt.
Darüber hinaus wird vorgeschlagen, dass die Positionierungseinheit zwei oder mehr Markierungselemente aufweist, die um einen Bereich der projizierten, zumindest einen anatomischen Information angeordnet sind. Dies ermöglicht eine besonders exakte Bestimmung eines Projektionsbereichs und/oder Darstellungsbereich zur Projektion der zumindest einen anatomischen Information. Zudem kann auch eine Position für den interventionellen Eingriff besonders exakt festgelegt werden. Hierbei kann beispielsweise mit Hilfe einer Triangulationsberechnung aus den Signalen der zwei oder mehr Markierungselemente eine exakte Position der Projektionsfläche und/oder Darstellungsfläche für die zumindest eine anatomische Information bestimmt und/oder festgelegt werden. Zudem kann mittels der Triangulationsberechnung auch eine exakte Position für den interventionellen Eingriff bestimmt und/oder festgelegt werden.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Positionierungseinheit eine Signalgenerierungseinheit aufweist. Die Signalgenerierungseinheit umfasst bevorzugt eine Infrarot-Signalgenerierungseinheit, so dass hierdurch eine unerwünschte Beeinflussung und/oder Beeinträchtigung der Projektionsstrahlung während einer Projektion der zumindest einen anatomischen Information vorteilhaft verhindert werden kann. Zudem kann eine besonders kostengünstige Positionierungseinheit bereitgestellt werden, wenn die Signalgenerierungseinheit, insbesondere die Infrarot-Signalgenerierungseinheit, eine Infrarot-Leuchtdiode (Infrarot-LED) umfasst. Mittels der Infrarot-LED kann zudem ein gepulstes Positionierungssignal vorteilhaft generiert werden.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Positionierungseinheit zumindest eine Signalerfassungseinheit aufweist. Die Signalerfassungseinheit umfasst bevorzugt eine Infrarot-Signalerfassungseinheit. Dies ermöglicht eine einfache Erfassung von Positionierungssignalen, die bevorzugt von dem zumindest einen Markierungselement ausgesendet und/oder reflektiert werden. Besonders vorteilhaft umfasst die Positionierungseinheit zwei oder mehr Signalerfassungseinheiten, insbesondere zwei oder mehr Infrarot-Signalerfassungseinheit, so dass eine Erfassung aus unterschiedlichen Positionen und/oder Perspektiven ermöglicht werden kann und damit eine besonders exakte Positionsbestimmung, beispielsweise mit Hilfe der Triangulation, erreicht werden kann. Zudem können hierdurch systembedingte Fehler bei der Positionsbestimmung besonders einfach minimiert werden. Besonders einfach kann dies erreicht werden, wenn die zumindest eine Signalerfassungseinheit eine Infrarot-Kamera umfasst.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Positionierungseinheit eine Positionsermittlungseinheit aufweist, die dazu ausgelegt ist, anhand von erfassten Positionssignalen eine Position eines Bereichs der Positionierungsfläche zu ermitteln. Dies ermöglicht eine direkte Ermittlung und/oder Bestimmung der Position des Bereichs, insbesondere eines Darstellungsbereichs und/oder eine Projektionsbereichs zur Projektion der zumindest einen anatomischen Information. Des Weiteren wird hierdurch eine exakte Bestimmung eines Interventionsbereichs für den interventionellen Eingriff an dem Patienten innerhalb des Patientenaufnahmebereichs während der medizinischen Bildgebungsuntersuchung ermöglicht.
Vorzugsweise umfasst hierzu die Positionsermittlungseinheit eine dazu erforderliche Software und/oder Computerprogramme. Die Software und/der Computerprogramme zur Ermittlung einer Position können hierbei in einem Speicher einer Systemsteuereinheit der medizinischen Bildgebungsvorrichtung gespeichert sein. Zudem ist es auch denkbar, dass die Software und/oder Computerprogramme zur Ermittlung einer Position auch in einem separaten Speicher hinterlegt sind. Zur Ermittlung einer Position werden die Software und/oder Computerprogramme zudem in einem Prozessor ausgeführt, wobei der Prozessor von der Systemsteuereinheit der medizinischen Bildgebungsvorrichtung umfasst sein kann. Zudem ist es auch denkbar, dass zur Ermittlung einer Position die Software und/oder Computerprogramme von einem separaten Prozessor ausgeführt werden.
Des Weiteren geht die Erfindung aus von einem Verfahren zu einem Bestimmen einer Position eines Bereichs einer Positionierungsfläche, wobei die Positionierungsfläche während einer medizinischen Bildgebungsuntersuchung innerhalb eines Patientenaufnahmebereichs einer medizinischen Bildgebungsvorrichtung angeordnet ist, mit den folgenden Schritten:

– Aussenden zumindest eines Positionierungssignals mittels zumindest einer Signalgenerierungseinheit,
– Erfassen zumindest eines reflektierten Positionierungssignals mittels zumindest einer Signalerfassungseinheit,
– Ermitteln der Position des Bereichs der Positionierungsfläche anhand des zumindest erfassten Positionierungssignals, wobei das Ermitteln der Position des Bereichs mittels einer Positionsermittlungseinheit erfolgt, und
– Projektion zumindest einer Positionsinformation auf den Bereich mittels eines Projektors.

Das zumindest eine Positionierungssignal kann bevorzugt ein Infrarot-Signal umfassen. Des Weiteren kann die Signalgenerierungseinheit bevorzugt eine Infrarot-Signalgenerierungseinheit umfassen und auch die Signalerfassungseinheit eine Infrarot-Signalerfassungseinheit umfassen.
Durch die Erfindung kann besonders vorteilhaft eine Position während eines interventionellen Eingriffs für ein medizinisches Personal, beispielsweise einem die interventionelle Bildgebungsuntersuchung betreuenden und/oder durchführenden Arzt, angezeigt werden aufgrund der Projektion der zumindest einen anatomischen Information. Insbesondere wird hierbei die zumindest eine anatomische Information derart innerhalb des Patientenaufnahmebereichs projiziert, dass von außen für das medizinische Bedienpersonal dieser Bereich und/oder diese Position für den interventionellen Eingriff sichtbar ist und damit von außen für den interventionellen Eingriff zugänglich ist. Zudem wird hierdurch eine vorteilhafte Unterstützung für das medizinische Bedienpersonal während einer interventionellen Bildgebungsuntersuchung bereitgestellt, so dass insbesondere eine einfache und zeitsparende interventionelle Bildgebungsuntersuchung ermöglicht werden kann. Des Weiteren kann durch diese Erfindung auf ein wiederholtes Einfahren und Herausfahren des Patienten in oder aus dem Patientenaufnahmebereich während der interventionellen Bildgebungsuntersuchung vorteilhaft verzichtet werden, da hierdurch auch der interventionelle Eingriff innerhalb des Patientenaufnahmebereichs erfolgen kann, wobei sich hierbei der Patient in einer Untersuchungsposition bezüglich der Detektoreinheit befinden kann.
Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens zu einem Bestimmen einer Position eines Bereichs einer Positionierungsfläche entsprechen im Wesentlichen den Vorteilen der erfindungsgemäßen medizinischen Bildgebungsvorrichtung, 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.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus dem im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiel sowie anhand der Zeichnungen.
Es zeigen:
1 eine erfindungsgemäße medizinische Bildgebungsvorrichtung in einer schematischen Darstellung,
2 eine schematische Ansicht einer Ausgestaltung einer Positionierungsfläche einer Positionierungseinheit und
3 ein schematischer Ablaufplan eines erfindungsgemäßen Verfahrens zu einem Bestimmen einer Position eines Bereichs einer Positionierungsfläche.
In der 1 ist eine medizinische Bildgebungsvorrichtung 10 schematisch dargestellt. Die medizinische Bildgebungsvorrichtung 10 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel von einer Magnetresonanzvorrichtung 11 gebildet, wobei beispielhaft die vorliegende Erfindung anhand der Magnetresonanzvorrichtung 11 erläutert wird. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf Ausgestaltung der medizinischen Bildgebungsvorrichtung 10 auf eine Magnetresonanzvorrichtung 11 beschränkt und weitere Ausgestaltungen der medizinischen Bildgebungsvorrichtung 10 sind jederzeit denkbar.
Die Magnetresonanzvorrichtung 11 umfasst eine von einer Magneteinheit 12 gebildete Detektoreinheit 13, die einen supraleitenden Hauptmagneten 14 zu einem Erzeugen eines starken und insbesondere konstanten Hauptmagnetfelds 15 umfasst. Zudem weist die Magnetresonanzvorrichtung 11 einen Patientenaufnahmebereich 16 auf zu einer Aufnahme eines Patienten 17. Der Patientenaufnahmebereich 16 im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist zylinderförmig ausgebildet und in einer Umfangsrichtung von der Magneteinheit 12 zylinderförmig umgeben. Grundsätzlich ist jedoch eine davon abweichende Ausbildung des Patientenaufnahmebereichs 16 jederzeit denkbar.
Der Patient 17 kann mittels einer Patientenlagerungsvorrichtung 18 der Magnetresonanzvorrichtung 11 in den Patientenaufnahmebereich 16 geschoben werden. Insbesondere ist hierbei ein zu untersuchender Körperbereich des Patienten 17 innerhalb des Patientenaufnahmebereichs 16 angeordnet. Die Patientenlagerungsvorrichtung 18 weist hierzu einen innerhalb des Patientenaufnahmebereichs 16 bewegbar ausgestalteten Patiententisch 19 auf.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist an dem zu untersuchenden Körperbereich des Patienten 17 eine lokale Hochfrequenzantenneneinheit 20 der Magnetresonanzvorrichtung 11 angeordnet, wobei die lokale Hochfrequenzantenneneinheit 20 beispielsweise von einer Körperspule gebildet ist. Die lokale Hochfrequenzantenneneinheit 20 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel von einer lokalen Hochfrequenzantenneneinheit 20 gebildet, die für einen interventionellen Eingriff an dem Patienten 17 ausgelegt ist. Hierzu weist die lokale Hochfrequenzantenneneinheit 20 eine Öffnung 21 für den interventionellen Eingriff auf (1 und 2).
Die Magneteinheit 12 weist weiterhin eine Gradientenspuleneinheit 22 zu einer Erzeugung von Magnetfeldgradienten auf, die für eine Ortskodierung während einer Bildgebung verwendet werden. Die Gradientenspuleneinheit 22 wird mittels einer Gradientensteuereinheit 23 der Magnetresonanzvorrichtung 11 gesteuert. Die Magneteinheit 12 umfasst weiterhin eine Hochfrequenzantenneneinheit 24 zu einer Anregung einer Polarisation, die sich in dem von dem Hauptmagneten 14 erzeugten Hauptmagnetfeld 15 einstellt. Die Hochfrequenzantenneneinheit 24 wird von einer Hochfrequenzantennensteuereinheit 25 der Magnetresonanzvorrichtung 11 gesteuert und strahlt hochfrequente Magnetresonanzsequenzen in einen Untersuchungsraum, der im Wesentlichen von einem Patientenaufnahmebereich 16 der Magnetresonanzvorrichtung 11 gebildet ist, ein.
Zu einer Steuerung des Hauptmagneten 14, der Gradientensteuereinheit 22 und zur Steuerung der Hochfrequenzantennensteuereinheit 24 weist die Magnetresonanzvorrichtung 11 eine Systemsteuereinheit 26 auf. Die Systemsteuereinheit 26 steuert zentral die Magnetresonanzvorrichtung 11, wie beispielsweise das Durchführen einer vorbestimmten bildgebenden Gradientenechosequenz. Zudem umfasst die Systemsteuereinheit 26 eine nicht näher dargestellte Auswerteeinheit zu einer Auswertung von medizinischen Bilddaten, die während der Magnetresonanzuntersuchung erfasst werden.
Des Weiteren umfasst Magnetresonanzvorrichtung 11 eine Benutzerschnittstelle 27, die mit der Systemsteuereinheit 26 verbunden ist. Steuerinformationen wie beispielsweise Bildgebungsparameter, sowie rekonstruierte Magnetresonanzbilder können auf einer Darstellungseinheit 28, beispielsweise auf zumindest einem Monitor, der Benutzerschnittstelle 27 für ein medizinisches Bedienpersonal angezeigt werden. Weiterhin weist die Benutzerschnittstelle 27 eine Eingabeeinheit 29 auf, mittels der Informationen und/oder Parameter während eines Messvorgangs von dem medizinischen Bedienpersonal eingegeben werden können.
Des Weiteren umfasst die Magnetresonanzvorrichtung 11 eine Positionierungseinheit 30, die einen Projektor 31, eine Positionierungsfläche 32 und eine Umlenkeinheit 33 aufweist. Der Projektor 31 ist außerhalb des Patientenaufnahmebereichs 16 angeordnet und dazu ausgelegt, eine Projektionsstrahlung 34 in den Patientenaufnahmebereich 16 hinein, insbesondere auf die Positionierungsfläche 32, zu projizieren.
Die Positionierungsfläche 32 ist innerhalb des Patientenaufnahmebereichs 16 angeordnet. Mittels der Positionierungsfläche 32 soll innerhalb des Patientenaufnahmebereichs 16 eine Position für einen interventionellen Eingriff während einer magnetresonanzgeführten Intervention an dem Patienten 17 markiert und/oder festgelegt werden. Die Positionierungsfläche 32 im vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst eine Oberfläche der lokalen Hochfrequenzantenneneinheit 20, wobei hier die Positionierungsfläche 32 innerhalb der Öffnung 21 der lokalen Hochfrequenzantenneneinheit 20 angeordnet ist. Alternativ oder zusätzlich kann die Positionierungsfläche 32 auch eine Körperoberfläche des Patienten 17 umfassen.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weist die Positionierungseinheit 30 eine einzige Positionierungsfläche 32 auf. In einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung kann die Positionierungseinheit 30 auch zwei oder mehr Positionierungsflächen 32 aufweisen.
Die Umlenkeinheit 33 ist innerhalb eines Strahlverlaufs der Projektionsstrahlung 34 des Projektors 31 von dem Projektor 31 zu der Projektionsfläche 32 angeordnet. Für eine einfache und platzsparende Strahlführung ist die Umlenkeinheit 33 innerhalb des Patientenaufnahmebereichs 16 angeordnet. Vorzugsweise ist hierbei die Umlenkeinheit 33 an einer Gehäusewandung 35 des Patientenaufnahmebereichs 16 angeordnet, die einer Liegefläche des innerhalb des Patientenaufnahmebereichs 16 angeordneten Patiententischs 19 zur Lagerung des Patienten 17 gegenüberliegend angeordnet ist. Die Projektionsstrahlung 34, die von der Umlenkeinheit 33 auf die Positionierungsfläche 32 gestrahlt wird, weist eine Strahlablenkung hinsichtlich der Projektionsstrahlung 34, von dem Projektor 21 auf die Umlenkeinheit 33 trifft, von mindestens 75° bis maximal 150°, bevorzugt von mindestens 80° bis maximal 130° und besonders vorteilhaft von mindestens 85° bis maximal 120° auf. Die Umlenkeinheit 33 weist im vorliegenden Ausführungsbeispiel einen nicht näher dargestellten Umlenkspiegel auf. In einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung kann die Umlenkeinheit 33 auch mehr als einen Umlenkspiegel aufweisen.
Während der Magnetresonanzuntersuchung, insbesondere der interventionellen Magnetresonanzuntersuchung, wird mittels des Projektors 31 eine anatomische Information 36 oder auch mehrere anatomische Informationen 36 in den Patientenaufnahmebereich 16 hinein auf die Positionierungsfläche 32 projiziert. Mittels der anatomischen Information 36 wird einem medizinischen Bedienpersonal, beispielsweise einem die interventionelle Magnetresonanzuntersuchung durchführenden Arzt, beispielsweise ein zu untersuchendes Organ, an dem der interventionelle Eingriff erfolgen soll, angezeigt. Zudem wird dem medizinischen Bedienpersonal auch eine Position für den interventionellen Eingriff angezeigt, so dass der interventionelle Eingriff an dem Patienten 17 während der medizinischen Bildgebungsuntersuchung innerhalb des Patientenaufnahmebereichs erfolgen kann.
Für eine einfache und exakte Positionierung der anatomischen Information 36 auf der Positionierungsfläche 32 und/oder für eine exakte Positionsangabe für den interventionellen Eingriff weist die Positionierungseinheit 30 des Weiteren zumindest ein Markierungselement 37, eine Signalgenerierungseinheit 38, eine Signalerfassungseinheit 39 und eine Positionsermittlungseinheit 40 auf. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weist die Positionierungseinheit 30 mehrere Markierungselemente 37 auf, die in einem Bereich der Positionierungsfläche 32 angeordnet sind. Hierbei erstreckt sich der Bereich mit den einzelnen Markierungselementen 37 um einen Darstellungsbereich und/oder Projektionsbereich zur Darstellung der anatomischen Information 36. Der Übersichtlichkeit halber sind die Markierungselemente 37 und deren Anordnung an der lokalen Hochfrequenzantenneneinheit 20 in 2 näher dargestellt.
Die einzelnen Markierungselemente 37 umfassen vorliegend jeweils ein Infrarot-Reflektorelement zu einer Reflexion von Infrarot-Strahlung. Die einzelnen Infrarot-Reflektorelemente weisen hierbei eine Oberflächenbeschichtung auf, die eine Reflexion von Infrarot-Strahlung bewirkt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die einzelnen Infrarot-Reflektorelemente kreisförmig ausgebildet. In einer alternativen Ausgestaltung ist auch eine davon abweichende Ausbildung der Infrarot-Reflektorelemente jederzeit denkbar.
Die Signalgenerierungseinheit 38 umfasst im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Infrarot-Signalgenerierungseinheit, die zumindest eine Infrarot-Leuchtdiode (Infrarot-LED) umfasst. Mittels der Infrarot-LED kann ein gepulstes Positionierungssignal generiert werden. Die Infrarot-Signalgenerierungseinheit ist an der Gehäusewandung 35 des Patientenaufnahmebereichs 16 angeordnet. Grundsätzlich ist jedoch auch eine davon abweichende Anordnung der Infrarot-Signalgenerierungseinheit jederzeit denkbar.
Die Signalerfassungseinheit 39 umfasst im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Infrarot-Signalerfassungseinheit. Die Infrarot-Signalerfassungseinheit umfasst mehrere Infrarot-Kameras, die an unterschiedlichen Positionen innerhalb des Patientenaufnahmebereichs 16 angeordnet sind, wobei die einzelnen Infrarot-Kameras innerhalb der Gehäusewandung 35 des Patientenaufnahmebereichs 16 integriert sind. Grundsätzlich ist jedoch auch eine davon abweichende Anordnung der mehreren Infrarot-Kameras jederzeit denkbar.
Positionsermittlungseinheit 40 ist zu einer Bestimmung und/oder einer Ermittlung einer Position des Darstellungsbereichs und/oder eines Interventionsbereichs ausgelegt. Hierzu ist die Positionsermittlungseinheit 40 innerhalb der Systemsteuereinheit 26 integriert und umfasst eine dazu ausgelegte Software und/oder Computerprogramme. Die Software und/der Computerprogramme zur Ermittlung einer Position sind in einem nicht näher dargestellten Speicher einer Systemsteuereinheit 26 der Magnetresonanzvorrichtung 11 gespeichert und werden von einem Prozessor der Systemsteuereinheit 26 ausgeführt.
Die Positionsermittlungseinheit 40 ermittelt und/oder bestimmt anhand der von den mehreren Infrarot-Signalerfassungseinheiten erfassten Positionssignale, insbesondere der Infrarot-Signale, eine Position des Darstellungsbereichs und/oder des Projektionsbereichs der Positionierungsfläche 32. Zudem wird anhand der von den mehreren Infrarot-Signalerfassungseinheiten erfassten Positionssignale, insbesondere der Infrarot-Signale, eine Position des Interventionsbereichs für den interventionellen Eingriff an dem Patienten innerhalb des Patientenaufnahmebereichs von der Positionsermittlungseinheit 40 ermittelt und/oder bestimmt. Die Bestimmung der Position kann dabei mit Hilfe der Triangulation erfolgen.
In 3 ist ein Verfahren zu einem Bestimmen einer Position eines Bereichs einer Positionierungsfläche 32 dargestellt. In einem ersten Verfahrensschritt 100 erfolgt ein Aussenden eines das Infrarot-Signal umfassenden Positionierungssignals mittels der Infrarot-Signalgenerierungseinheit. Das Infrarot-Signal wird von den Markierungselementen 37 reflektiert und in einem weiteren Verfahrensschritt 101 wird das von den Markierungselementen 37 reflektierte Infrarot-Signal von der Infrarot-Signalerfassungseinheit erfasst.
Daran anschließend wird in einem weiteren Verfahrensschritt 102 mittels der Positionsbestimmungseinheit 40 eine Position des Interventionsbereichs bestimmt und/oder ermittelt. Des Weiteren wird in dem weiteren Verfahrensschritt 102 auch eine Position eines Bereichs der Positionierungsfläche 32 anhand der erfassten Infrarot-Signale mittels der Positionsbestimmungseinheit 40 bestimmt und/oder ermittelt. Der Bereich der Positionierungsfläche 32 umfasst hierbei den Darstellungsebereich und/oder den Projektionsbereich zur Darstellung der zumindest einen anatomischen Information 36.
Anhand der bestimmten Position des Interventionsbereichs erfolgt mittels des Projektors 31 in einem weiteren Verfahrensschritt 103 eine Projektion einer Positionsinformation des Interventionsbereichs für den interventionellen Eingriff an dem Patienten 17. Des Weiteren kann in dem weiteren Verfahrensschritt 103 auch eine Projektion der anatomischen Information 36 auf die Darstellungsfläche mittels des Projektors 31 erfolgen.
Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch das offenbarten Beispiel eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.

Claims

Medizinische Bildgebungsvorrichtung, die zu einer Erfassung von medizinischen Bilddaten eines Patienten (17) während einer medizinischen Bildgebungsuntersuchung ausgelegt ist, umfassend: – eine Detektoreinheit (13), – einen von der Detektoreinheit (13) zumindest teilweise umgebenen Patientenaufnahmebereich (16), innerhalb dessen ein zu untersuchender Körperbereich eines Patienten (17) während der medizinischen Bildgebungsuntersuchung anordbar ist, und – eine Positionierungseinheit (30), die einen Projektor (31) und zumindest eine Positionierungsfläche (32), die innerhalb des Patientenaufnahmebereichs (16) angeordnet ist, aufweist, wobei der Projektor (31) zu einer Projektion von zumindest einer anatomischen Information (36) auf die zumindest eine Positionierungsfläche (32) innerhalb des Patientenaufnahmebereiches (16) ausgelegt ist.
Medizinische Bildgebungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionierungseinheit (30) zumindest eine Umlenkeinheit (33) aufweist, die innerhalb eines Strahlenverlaufs eines Projektionsstrahlung (34) des Projektors (31) von dem Projektor (31) zu der zumindest einen Positionierungsfläche (32) angeordnet ist.
Medizinische Bildgebungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Positionierungsfläche (32) eine Körperoberfläche des Patienten (17) umfasst.
Medizinische Bildgebungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Positionierungsfläche (32) eine Oberfläche einer lokalen Hochfrequenzantenneneinheit (20) umfasst.
Medizinische Bildgebungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Positionierungsfläche (32) innerhalb einer Öffnung (21) der lokalen Hochfrequenzantenneneinheit (20) angeordnet ist.
Medizinische Bildgebungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionierungseinheit (30) zumindest ein Markierungselement (37) aufweist, das in einem Bereich der Positionierungsfläche (32) angeordnet ist.
Medizinische Bildgebungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Markierungselement (37) ein Infrarot-Reflektorelement umfasst.
Medizinische Bildgebungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionierungseinheit (30) zwei oder mehr Markierungselemente (37) aufweist, die um einen Bereich der projizierten, zumindest einen anatomischen Information (36) angeordnet sind.
Medizinische Bildgebungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionierungseinheit (30) eine Signalgenerierungseinheit (38) umfasst.
Medizinische Bildgebungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalgenerierungseinheit (38) zumindest eine Infrarot-Leuchtdiode umfasst.
Medizinische Bildgebungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionierungseinheit (30) zumindest eine Signalerfassungseinheit (39) aufweist.
Medizinische Bildgebungsvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Infrarot-Signalerfassungseinheit (38) eine Infrarot-Kamera umfasst.
Medizinische Bildgebungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionierungseinheit (30) eine Positionsermittlungseinheit (40) aufweist, die dazu ausgelegt ist, anhand von erfassten Positionssignalen eine Position eines Bereichs der Positionierungsfläche (32) zu ermitteln.
Verfahren zu einem Bestimmen einer Position eines Bereichs einer Positionierungsfläche (32), wobei die Positionierungsfläche (32) während einer medizinischen Bildgebungsuntersuchung innerhalb eines Patientenaufnahmebereichs (16) einer medizinischen Bildgebungsvorrichtung (10) angeordnet ist, mit den folgenden Schritten: – Aussenden zumindest eines Positionierungssignals mittels zumindest einer Signalgenerierungseinheit (38), – Erfassen zumindest eines reflektierten Positionierungssignals mittels zumindest einer Signalerfassungseinheit (38), – Ermitteln der Position des Bereichs der Positionierungsfläche (32) anhand des zumindest einen erfassten Positionierungssignals, wobei das Ermitteln der Position des Bereichs mittels einer Positionsermittlungseinheit (40) erfolgt, und – Projektion zumindest einer Positionsinformation (36) auf den Bereich mittels eines Projektors (31).