DE102018216644A1

DE102018216644A1 - Magnetresonanzvorrichtung mit einer Patientenkommunikationseinheit sowie ein Verfahren zu einer Übertragung von zumindest einem Kommunikationssignal

Info

Publication number: DE102018216644A1
Application number: DE102018216644.7A
Authority: DE
Inventors: Jan Bollenbeck
Original assignee: Siemens Healthcare GmbH
Current assignee: Siemens Healthineers Ag De
Priority date: 2018-09-27
Filing date: 2018-09-27
Publication date: 2020-04-02
Also published as: CN110946579A; US20200103479A1; US11656306B2; CN110946579B

Abstract

Die Erfindung geht aus von einer Magnetresonanzvorrichtung mit einer Scannereinheit, einem Patientenaufnahmebereich, einer innerhalb des Patientenaufnahmebereichs bewegbaren Patientenlagerungsvorrichtung und einer Patientenkommunikationseinheit, wobei die Patientenkommunikationseinheit zumindest ein Kommunikationselement umfasst, das einen Hochfrequenzsender aufweist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Magnetresonanzvorrichtung mit einer Scannereinheit, einem Patientenaufnahmebereich, einer innerhalb des Patientenaufnahmebereichs bewegbaren Patientenlagerungsvorrichtung und einer Patientenkommunikationseinheit. Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung Verfahren zu einer Übertragung von zumindest einem Kommunikationssignal eines Patienten während einer Magnetresonanzuntersuchung.
Patientenkommunikationssysteme in Magnetresonanzvorrichtungen umfassen für gewöhnlich einen Patientenrufball und/oder ein Patientenmikrofon. Der Patientenrufball wird bisher meist pneumatisch betrieben. Jedoch muss hierzu ein Druckluftschlauch innerhalb der Magnetresonanzvorrichtung, insbesondere innerhalb eines Patiententischs der Magnetresonanzvorrichtung, für eine Übertragung von Kommunikationssignalen verlegt werden. Derartige Schläuche müssen bei einer Bewegung des Patiententischs berücksichtigt werden, um ein Einklemmen und/oder eine Beschädigung des Schlauchs zu verhindern. Zudem muss häufig zur Betätigung eines pneumatischen Patientenrufballs ein großer Kraftaufwand durch den Patienten aufgebracht werden.
Das Patientenmikrofon ist häufig bei bisherigen Magnetresonanzsystemen an Endbereichen des Patientenaufnahmebereichs angeordnet und damit mit einem großen Abstand zum Patienten, insbesondere zum Mund des Patienten, angeordnet. Dabei kann es vorkommen, dass bei einer Erfassung einer Patientenstimme diese von lauten Umgebungsgeräuschen überlagert wird. Beispielsweise wird dabei die Stimme durch die lauten Klopfgeräusche während der Magnetresonanzuntersuchung überlagert. Dies erschwert jedoch eine Kommunikation des Patienten mit einem medizinischen Bedienpersonal während der Magnetresonanzuntersuchung.
Eine störanfällige Kommunikation während der Magnetresonanzuntersuchung kann sich auch negativ auf den Patienten auswirken, in dem dieser beispielsweise unruhig wird und unerwünschte Bewegungen ausführt. Dies wiederum kann zu einer Beeinträchtigung einer Bildqualität der erfassten Magnetresonanzbilddaten und/oder zu Messabbrüchen der Magnetresonanzuntersuchung führen.
Der vorliegenden Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine zuverlässige und einfache Patientenkommunikation während einer Magnetresonanzuntersuchung an einem Patienten bereitzustellen. Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Die Erfindung geht aus von einer Magnetresonanzvorrichtung mit einer Scannereinheit, einem Patientenaufnahmebereich, einer innerhalb des Patientenaufnahmebereichs bewegbaren Patientenlagerungsvorrichtung und einer Patientenkommunikationseinheit. Erfindungsgemäß umfasst die Patientenkommunikationseinheit zumindest ein Kommunikationselement, das einen Hochfrequenzsender aufweist.
Die Scannereinheit der Magnetresonanzvorrichtung umfasst bevorzugt eine Magneteinheit mit einem Grundmagneten zur Erzeugung eines homogenen und konstanten Grundmagnetfelds. Des Weiteren umfasst die Scannereinheit eine Gradientenspuleneinheit und eine Hochfrequenzantenneneinheit. Die Gradientenspuleneinheit ist zur Erzeugung von Magnetfeldgradienten während einer Magnetresonanzuntersuchung ausgelegt. Mittels der Hochfrequenzantenneneinheit werden Hochfrequenzpulse zur Anregung ausgesandt. Die Scannereinheit kann dabei eine mittig angeordnete, tunnelförmige und/oder zylinderförmige Öffnung aufweisen, die den Patientenaufnahmebereich umfasst, wobei hierbei die Scannereinheit den Patientenaufnahmebereich zylinderförmig umgibt. Zudem kann die Scannereinheit den Patientenaufnahmebereich auch C-förmig umgeben.
Die Patientenlagerungsvorrichtung weist bevorzugt einen bewegbaren Patiententisch auf, der innerhalb des Patientenaufnahmebereichs bewegbar angeordnet ist. Während der Magnetresonanzuntersuchung ist der Patient auf dem Patiententisch der Patientenlagerungsvorrichtung positioniert. Mittels des Patiententischs kann somit der Patient in eine Untersuchungsposition innerhalb des Patientenaufnahmebereichs gefahren werden.
Die Patientenkommunikationseinheit ist zu einer Kommunikation des Patienten mit einem medizinischen Bedienpersonal, das sich in einem Kontrollraum befindet, während der Magnetresonanzuntersuchung an dem Patienten vorgesehen. Mittels der Patientenkommunikationseinheit kann der Patient dem medizinischen Bedienpersonal eine Notsituation und/oder Stresssituation mitteilen. Eine derartige Notsituation und/oder Stresssituation kann beispielsweise sein, wenn der Patient nicht mehr ruhig liegen kann oder wenn der Patient auf die Toilette muss oder der Patient Angstzuständen ausgesetzt ist usw.
Für die Kommunikation des Patienten mit dem medizinischen Bedienpersonal weist hierzu die Patientenkommunikationseinheit zumindest ein Kommunikationselement auf. Das Kommunikationselement kann beispielsweise ein Patientenmikrofon oder auch einen Patientenrufball umfassen.
Das zumindest eine Kommunikationselement weist insbesondere einen Hochfrequenzsender auf. Der Hochfrequenzsender ist bevorzugt zu einem Aussenden eines Hochfrequenzsignals, dass vorteilhafterweise ein Kommunikationssignal umfasst, ausgelegt. Insbesondere umfasst der Hochfrequenzsender eine Antenne zur Signalübertragung. Die Signalübertragung umfasst bevorzugt eine Übertragung von erfassten Kommunikationssignalen des Patienten an eine Hochfrequenzempfangseinheit, beispielsweise einer Hochfrequenzantenne, zur Weiterleitung an eine Signalausgabeeinheit, die innerhalb eines Kontrollraums angeordnet ist, wie beispielsweise ein Lautsprecher, zur Ausgabe der Kommunikationssignale an das medizinische Bedienpersonal. Die Antenne umfasst bevorzugt eine magnetische Schleife, wobei die magnetische Schleife eine maximale Größe von 10 mm mal 10 mm umfasst. Bevorzugt umfasst die Antenne, insbesondere die magnetische Schleife, eine maximale Größe von 9 mm mal 9 mm. Bevorzugt umfasst die Antenne, insbesondere die magnetische Schleife, eine maximale Größe von 8 mm mal 8 mm. Bevorzugt umfasst die Antenne, insbesondere die magnetische Schleife, eine maximale Größe von 7 mm mal 7 mm. Bevorzugt umfasst die Antenne, insbesondere die magnetische Schleife, eine maximale Größe von 6 mm mal 6 mm. Bevorzugt umfasst die Antenne, insbesondere die magnetische Schleife, eine maximale Größe von 5 mm mal 5 mm.
Umfasst beispielsweise das zumindest eine Kommunikationselement einen Patientenrufball, kann es vorteilhaft sein, wenn diese eine Sendefrequenz zum Übertragen des Kommunikationssignals Signale umfasst, die nach einer Abtastung und/oder Digitalisierung spektral ein Viertel einer Abtastfrequenz aufweisen. Hierdurch kann bei einer Weiterverarbeitung des Signals, insbesondere des Kommunikationssignals, eine einfache, zyklische Vorzeichenmanipulation durchgeführt werden, um das Signal in ein Basisband umzusetzen und/oder auszuwerten.
Zudem kann es auch sein, dass ein entsprechendes Signal, insbesondere Kommunikationssignal, eines als Patientenrufball ausgebildeten Kommunikationselements mittels eines für Pilot-Tone-Navigation vorgesehenen Empfangspfads übertragen und/oder erfasst wird.
Durch diese Ausgestaltung der Erfindung, insbesondere des Hochfrequenzsenders, kann ein flexibler Einsatz des zumindest einen Kommunikationselements während der Magnetresonanzuntersuchung am Patienten erreicht werden. Insbesondere müssen hierbei keine Hardware-Verbindungen, wie beispielsweise eine kabelgebundene Datenverbindung und/oder Datenleitungen und/oder Druckluftschläuche usw., zwischen dem zumindest einen Kommunikationselement und der Scannereinheit und/oder der Patientenlagerungsvorrichtung während einer Bewegung des Patiententischs berücksichtigt werden. Aufgrund der im Vergleich zur Wellenlänge des Kommunikationssignals extrem kleinen Abmessungen der magnetischen Antenne kommt es während der Übertragung der Kommunikationssignale zu keiner Ausbildung von elektromagnetischen Wellen. Beispielsweise beträgt für die Magnetresonanzsignale die Wellenlänge für die Larmorfrequenz ca. 4,8 m bei 1,5 T (entspricht einer Larmorfrequenz von ca. 63,8 MHz). Eine Antenne mit den erfindungsgemäßen Abmessungen ist bevorzugt für Signale, insbesondere Kommunikationssignale, im cm-Bereich ausgelegt. Eine derartige Antenne ist im Magnetresonanz-Frequenzbereich insbesondere zu einer magnetischen Nahfeld-Kopplung zur Übertragung der Signale, insbesondere der Kommunikationssignale, ausgelegt, so dass die Signalübertragung vorteilhafterweise keine Funkübertragung umfasst.
Typischerweise weist das zumindest eine Kommunikationselement zudem einen Modulator auf, wobei das Kommunikationssignal vor einem Aussenden bevorzugt moduliert wird. Beispielsweise wird das Kommunikationssignal zu einem analogen Signal moduliert, wie dies insbesondere bei einer Ausbildung des zumindest einen Kommunikationselements als Patientenmikrofon sinnvoll ist. Als mögliche Modulationsverfahren können dabei vorzugsweise eine Amplitudenmodulation und/oder eine Winkelmodulation verwendet werden. Zudem kann die Modulation des Signals, insbesondere die Modulation des Kommunikationssignals, eine Phasenumtastung BPSK (Binary Phase Shift Keying) oder eine Amplitudentastung ASK (Amplitude Shift Keying) umfassen, wie dies insbesondere bei einer Ausbildung des zumindest einen Kommunikationselements als Patientenrufball sinnvoll ist. Der Modulator des Kommunikationselements kann beispielsweise gegen eine Überlastung, insbesondere eine Überlastung durch einkoppelnde Wasserstoff-Magnetresonanz-Anregungssignale (H-Magnetresonanzsignale) geschützt werden, indem der Modulator an einem Speisepunkt mit der Antenne durch beispielsweise antiparallel verschaltete Dioden verschaltet ist.
Die vorliegende Erfindung weist den Vorteil auf, dass eine kontaktlose, insbesondere eine drahtlose und/oder schlauchlose, Übertragung von Kommunikationssignalen von dem Patientenaufnahmebereich zu einem Kontrollraum bereitgestellt werden kann. Insbesondere kann derart eine kontaktlose, insbesondere eine drahtlose und/oder schlauchlose, Übertragung von Kommunikationssignalen zwischen dem Patienten und einer Hochfrequenzempfangseinheit während der Magnetresonanzuntersuchung erfolgen. Dies ermöglicht auch eine einfache und zuverlässige Übertragung von Kommunikationssignalen während der Magnetresonanzuntersuchung. Eine vorteilhafte Zuverlässigkeit der Patientenkommunikationseinheit kann sich zudem beruhigend auf den Patienten auswirken.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Magnetresonanzvorrichtung kann es vorgesehen sein, dass das zumindest eine Kommunikationselement drahtlos zur Scannereinheit und/oder der Patientenlagerungsvorrichtung ausgebildet ist. Hierbei soll unter drahtlos insbesondere verstanden werden, dass das zumindest eine Kommunikationselement kabellos zur Scannereinheit und/oder Patientenlagerungsvorrichtung ausgebildet ist. Insbesondere erfolgt hierbei eine Übertragung von Kommunikationssignalen drahtlos und/oder kabellos. Hierdurch kann ein flexibler Einsatz des zumindest einen Kommunikationselements während der Magnetresonanzuntersuchung am Patienten erreicht werden. Insbesondere müssen hierbei keine Hardware-Verbindungen, wie beispielsweise ein Druckluftschlauch und/oder eine Datenverbindung usw., zwischen dem zumindest einen Kommunikationselement und der Scannereinheit und/oder der Patientenlagerungsvorrichtung während einer Bewegung des Patiententischs berücksichtigt werden.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Magnetresonanzvorrichtung kann es vorgesehen sein, dass die Magnetresonanzvorrichtung eine Hochfrequenzantenne mit zugehöriger Empfangselektronik zum Erfassen von Magnetresonanzsignalen aufweist, wobei die Empfangselektronik zumindest einen Empfangskanal zur Erfassung eines Kommunikationssignals der Patientenkommunikationseinheit umfasst. Dies ermöglicht eine besonders einfache, insbesondere eine kompakte und Bauteile sparende Bauweise der Patientenkommunikationseinheit, da hier bereits vorhandene Signalerfassungssysteme der Magnetresonanzvorrichtung für die Signalübertragung der Kommunikationssignale verwendet werden können.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Magnetresonanzvorrichtung kann es vorgesehen sein, dass das zumindest eine Kommunikationselement ein Energiespeicherelement mit einer Energiegewinnungseinheit aufweist. Das Energiespeicherelement umfasst bevorzugt ein wiederaufladbares Energiespeicherelement, wie insbesondere einen Akkumulator oder eine Superkondensator, beispielsweise einen GoldCap. Die Energiegewinnungseinheit kann bevorzugt dazu ausgebildet sein, eine Energie, insbesondere elektrische Energie, zur Aufladung des Energiespeicherelements aus einen B₀-Gradienten-Feld und/oder einem Magnetresonanzanregungspuls zu generieren. Insbesondere kann hierbei ein Aufladen des Energiespeicherelements mittels der Energiegewinnungseinheit vorteilhaft während der Magnetresonanzuntersuchung erfolgen. Dies weist den Vorteil auf, dass das zumindest eine Kommunikationselement jederzeit einsatzbereit für eine Erfassung von Kommunikationssignalen während der Magnetresonanzuntersuchung ist.
Alternativ oder zusätzlich kann das zumindest eine Kommunikationselement auch ein Ladegerät umfassen, das zu einer Aufladung des Energiespeicherelements eine Kopplung an eine Stromquelle, insbesondere eine Steckdose, umfasst.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Magnetresonanzvorrichtung kann es vorgesehen sein, dass das zumindest eine Kommunikationselement ein Element zu einer Ladezustands-Erkennung des Energiespeicherelements aufweist. Dabei kann das Element zur Ladezustand-Erkennung auch von dem Energiespeicherelement umfasst sein. Das Element zur Ladezustand-Erkennung umfasst bevorzugt ein Sensorelement, das den Ladezustand des Energiespeicherelements überwacht. Derart kann stets ein aktueller Ladezustand abgerufen und/oder überwacht werden. Zudem kann derart ein Kommunikationselement für die Magnetresonanzuntersuchung verwendet und/oder ausgewählt werden, dessen Ladezustand einer Betriebszeit entspricht, wobei die Betriebszeit mindestens der Dauer der Magnetresonanzuntersuchung entspricht. Derart können auch Ausfälle des zumindest einen Kommunikationselements während der Magnetresonanzuntersuchung verhindert werden. Beispielsweise kann dabei der Ladezustand, wie beispielsweise „Ladung ausreichend“ oder „Aufladen erforderlich“ usw., des Energiespeicherelements durch eine Phasenumtastung, insbesondere eine kodierte Phasenumtastung, wie insbesondere BPSK, des Sendesignals an die Magnetresonanzvorrichtung, insbesondere an eine Benutzerschnittstelle der Magnetresonanzvorrichtung, übertragen werden, so dass zudem der Benutzer jederzeit über einen aktuellen Ladezustand informiert werden kann.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Magnetresonanzvorrichtung kann es vorgesehen sein, dass das zumindest eine Kommunikationselement einen Magnetfeldsensor aufweist. Der Magnetfeldsensor ist bevorzugt von einem Hallsensor gebildet. Grundsätzlich ist jedoch auch eine davon abweichende Ausbildung des Magnetfeldsensors jederzeit möglich. Mittels des zumindest einen Magnetfeldsensors, insbesondere Hallsensors, kann vorteilhaft eine einfache Lokalisierung des zumindest einen Kommunikationselements innerhalb des Magnetfelds der Magnetresonanzvorrichtung erfolgen. Insbesondere kann derart eine Aktivierung des zumindest einen Kommunikationselements erfolgen, wobei die Aktivierung abhängig ist von einer B₀-Felderkennung des Magnetfelds durch den Magnetfeldsensor, insbesondere Hallsensor. Zudem kann es vorgesehen sein, dass zu Beginn der Aktivierung ein Testsignal von dem zumindest einen Kommunikationselement ausgesendet wird, wodurch vorteilhaft eine Funktionskontrolle für das zumindest eine Kommunikationselement, insbesondere vor einem Beginn der Magnetresonanzuntersuchung, durchgeführt werden kann. Nach Aussenden des Testsignals kann es ferner vorgesehen sein, das ein Funktionsmodus zum Aktivieren des Kommunikationselements deaktiviert ist, um Energie für die Übertragung der Kommunikationssignale zu sparen.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Magnetresonanzvorrichtung kann es vorgesehen sein, dass das zumindest eine Kommunikationselement einen Patientenrufball umfasst. Der Patientenrufball umfasst bevorzugt ein ballartiges Element mit zumindest einer Taste, beispielsweise eine Notruftaste. Die Notruftaste ist insbesondere für eine bestimmte oder definierte Situation, insbesondere eine Notsituation, vorbelegt. Bei Drücken der Notruftaste durch den Patienten erfolgt bevorzugt ein sofortiger Stopp der Magnetresonanzuntersuchung. Die Notruftaste ist bevorzugt nach einer Aktivierung zu Beginn der Magnetresonanzuntersuchung während der gesamten Dauer der Magnetresonanzuntersuchung aktiv, so dass diese Funktion dem Patienten während der gesamten Dauer der Magnetresonanzuntersuchung zur Verfügung steht. Zudem kann der Patientenrufball auch mehr als eine Taste aufweisen, wobei die weiteren Tasten ebenfalls für bestimmte oder definierte Situationen vorbelegt sein können, wie beispielsweise eine Funktionstaste für die funktionale Magnetresonanzbildgebung (fMRI). Diese Ausgestaltung der Erfindung ermöglicht ein einfaches und sicheres Verwenden eines Patientenrufballes während der Magnetresonanzuntersuchung.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Magnetresonanzvorrichtung kann es vorgesehen sein, dass das zumindest eine Kommunikationselement ein Patientenmikrofon umfasst. Mittels des Patientenmikrofons sollen während der Magnetresonanzuntersuchung Sprachsignale und/oder Sprachinformationen des Patienten erfasst werden, wobei diese Sprachsignale an das medizinische Bedienpersonal gerichtet sein können. Beispielsweise kann mittels des Patientenmikrofons der Patient während der Magnetresonanzuntersuchung dem medizinischen Bedienpersonal sein Befinden mitteilen oder auch auf eine unangenehme Situation während der Magnetresonanzuntersuchung aufmerksam machen. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung, insbesondere aufgrund der kabellosen und/oder drahtlosen Ausbildung, kann vorteilhaft das Patientenmikrofon in einer räumlichen Nähe zu dem Patienten angeordnet werden. Hierdurch kann auch eine vorteilhafte Erfassung und Übertragung von Kommunikationssignalen, insbesondere von Sprachsignalen des Patienten, erfolgen. Aufgrund der räumlichen Nähe des Patientenmikrofons zu dem Patienten können auch laute und/oder störende Umgebungsgeräusche während der Erfassung der Sprachsignale und/oder Sprachinformationen reduziert werden und damit auch ein vorteilhaften SNR (Signal to Noise Ratio, Signal zu Rausch Verhältnis) für eine Weiterverarbeitung der erfassten Signale erreicht werden.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Magnetresonanzvorrichtung kann es vorgesehen sein, dass die Patientenkommunikationseinheit eine Steuerungseinheit umfasst, die zu einer Deaktivierung des zumindest einen Kommunikationselements während einer Empfangsphase zum Empfang von Magnetresonanzsignalen während einer Magnetresonanzuntersuchung ausgelegt ist. Vorzugsweise umfasst hierzu die Steuerungseinheit eine Hardware zur Steuerung der zeitlichen Abläufe, insbesondere der Deaktivierung des zumindest einen Kommunikationselements während einer Empfangsphase zum Empfang von Magnetresonanzsignalen während einer Magnetresonanzuntersuchung. Alternativ oder zusätzlich kann die Steuerungseinheit auch eine Software und/oder Computerprogramme umfassen, wobei bei einem Ausführen der Software und/oder Computerprogramme in einem Prozessor der Steuerungseinheit eine entsprechende Steuerung des zumindest einen Kommunikationselements ausgeführt wird. Die Software und/oder Computerprogramme können dabei in einer Speichereinheit der Steuerungseinheit gespeichert sein.
Durch diese Ausgestaltung der Erfindung kann beispielsweise ein Senden eines Kommunikationssignals während einer Empfangsphase von Magnetresonanzsignalen und damit eine unerwünschte Störung der Empfangsphase von Magnetresonanzsignalen verhindert werden. Dies ist insbesondere bei einer Ausbildung des zumindest einen Kommunikationselements als Patientenmikrofon sinnvoll. Insbesondere kann dabei das Patientenmikrofon in Abhängigkeit von einem Sendesignal, insbesondere einen Anregungspuls, der Hochfrequenzantenne aktiviert oder auch deaktiviert werden. Beispielsweise kann eine Deaktivierungsphase auf einen definierten und/oder bestimmten Zeitraum nach dem Aussenden eines Hochfrequenzpulses festgelegt werden, wobei die Deaktivierungsphase bevorzugt die Empfangsphase umfasst. Vorzugsweise umfasst die Deaktivierungsphase 1 s. Besonders vorteilhaft umfasst die Deaktivierungsphase 2 s. Besonders vorteilhaft umfasst die Deaktivierungsphase 3 s. Beispielsweise kann das Patientenmikrofon für einen definierten Zeitraum, z.B. 2 s, nach dem Aussenden des Sendesignals, deaktivieret sein, da in diesem Zeitraum Magnetresonanzsingale, beispielsweise Echosignale, erfasst werden können. Derart kann verhindert werden, dass das Patientenmikrofon die Magnetresonanzbildgebung stört.
Alternativ hierzu kann es auch vorgesehen sein, dass eine Aussendung des Kommunikationssignals über ein Licht-Signal, beispielsweise eine Modulation einer Beleuchtung des Patientenaufnahmebereichs und/oder ein IR-Signal, gesteuert wird.
Die Steuereinheit kann dabei von dem zumindest einen Kommunikationselement der Patientenkommunikationseinheit umfasst sein. Die Steuereinheit kann dabei einen Sensor, beispielsweise den Magnetfeldsensor, umfassen, der sensitiv auf das ausgesendete Signal der Hochfrequenzantenne, insbesondere der Hochfrequenzsendeantenne der Magnetresonanzvorrichtung, ist, gekoppelt mit einer Zeitsteuereinheit. Zudem sind weitere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Ausbildungen der Steuerungseinheit jederzeit möglich.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Magnetresonanzvorrichtung kann es vorgesehen sein, dass das zumindest eine Kommunikationselement ein Befestigungselement aufweist. Dies ermöglicht eine einfache und schnelle Anordnung des zumindest einen Kommunikationselements in einer Patientennähe während der Magnetresonanzuntersuchung. Beispielsweise kann das Befestigungselement einen Saugnapf umfassen für insbesondere eine Anordnung des zumindest einen Kommunikationselements an einer den Patientenaufnahmebereich umgebenden Umhausung der Magnetresonanzvorrichtung. Alternativ oder zusätzlich kann das Befestigungselement eine Befestigungsklammer umfassen für insbesondere eine Anordnung des zumindest einen Kommunikationselements an dem Patienten, insbesondere einer Kleidung des Patienten. Alternativ oder zusätzlich kann das Befestigungselement auch einen Klettverschluss und/oder weitere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Befestigungselemente aufweisen. Diese Ausgestaltung der Erfindung erlaubt insbesondere bei einer Ausbildung des zumindest einen Kommunikationselements als Patientenmikrofon eine patientennahe Anordnung des Kommunikationselements. Zudem kann derart auch eine vorteilhafte Erfassung, insbesondere eine störungsfreie Erfassung, der Kommunikationssignale des Patienten erreicht werden.
Des Weiteren geht die Erfindung aus von einem Verfahren zu einer Übertragung von zumindest einem Kommunikationssignal eines Patienten während einer Magnetresonanzuntersuchung, wobei das Verfahren mittels einer Magnetresonanzvorrichtung ausgeführt wird, wobei die Magnetresonanzvorrichtung eine Scannereinheit, einen Patientenaufnahmebereich, eine innerhalb des Patientenaufnahmebereichs bewegbare Patientenlagerungsvorrichtung und eine Patientenkommunikationseinheit umfasst, wobei die Patientenkommunikationseinheit zumindest ein Kommunikationselement umfasst, das einen Hochfrequenzsender aufweist. Das Verfahren umfasst dabei die folgenden Schritte:

- Erfassen des zumindest einen Kommunikationssignals des Patienten mittels eines Kommunikationselements der Magnetresonanzvorrichtung,
- Verarbeiten des zumindest einen Kommunikationssignals innerhalb des Kommunikationselements, und
- Übertragen des Kommunikationssignals mittels eines Hochfrequenzsenders des Kommunikationselements, wobei die Übertragung des Kommunikationssignals kabellos erfolgt.

Das Erfassen des zumindest einen Kommunikationssignals kann durch Drücken einer Taste durch den Patienten, wie beispielsweise bei einer Ausbildung des Kommunikationselements als Patientenrufball, erfolgen. Alternativ oder zusätzlich kann das Erfassen des zumindest einen Kommunikationssignals mittels eines Erfassens eines Sprachsignals des Patienten erfolgen, wie beispielsweise bei einer Ausbildung des Kommunikationselements als Patientenmikrofon.
Das Übertragen und/oder Senden des Kommunikationssignals erfolgt bevorzugt mittels des Hochfrequenzsenders, wobei der Hochfrequenzsender eine Antenne mit einer magnetischen Schleife umfasst. Bevorzugt weist hierbei die Antenne eine Größe im mm-Bereich auf.
Die Erfindung ermöglicht einen flexiblen Einsatz des zumindest einen Kommunikationselements während der Magnetresonanzuntersuchung am Patienten. Insbesondere müssen hierbei keine Hardware-Verbindungen, wie beispielsweise eine kabelgebundene Datenverbindung und/oder Datenleitungen und/oder Druckschläuche usw., für eine Datenübertragung zwischen dem zumindest einen Kommunikationselement und der Scannereinheit und/oder der Patientenlagerungsvorrichtung während einer Bewegung des Patiententischs berücksichtigt werden. Aufgrund der im Vergleich zur Wellenlänge des Kommunikationssignals extrem kleinen Abmessungen der magnetischen Antenne kommt es während der Übertragung der Kommunikationssignale zu keiner Ausbildung von elektromagnetischen Wellen. Insbesondere ist der Hochfrequenzsender, insbesondere die Antenne, zu einer magnetischen Nahfeld-Kopplung für die Übertragung der Signale, insbesondere der Kommunikationssignale, ausgelegt, so dass die Signalübertragung vorteilhafterweise nicht von einer Funkübertragung umfasst ist. Die vorliegende Erfindung weist zudem den Vorteil auf, dass eine kontaktlose, insbesondere eine drahtlose und/oder schlauchlose, Übertragung von Kommunikationssignalen von dem Patientenaufnahmebereich zu einem Kontrollraum bereitgestellt werden kann. Dies ermöglicht auch eine einfache und zuverlässige Übertragung von Kommunikationssignalen während der Magnetresonanzuntersuchung, was auch zu einer Beruhigung des Patienten während der Magnetresonanzuntersuchung beitragen kann.
Die Vorteile der erfindungsgemäßen Verfahrens zu einer Übertragung von zumindest einem Kommunikationssignal eines Patienten während einer Magnetresonanzuntersuchung entsprechen im Wesentlichen den Vorteilen der erfindungsgemäßen Magnetresonanzvorrichtung, 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.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann es vorgesehen sein, dass die Verarbeitung des zumindest einen Kommunikationssignals eine Signalmodulation umfasst. Beispielsweise kann das Kommunikationssignal, insbesondere ein Kommunikationssignal eines Patientenmikrofons, in ein analoges Signal moduliert werden. Dabei können als mögliche Modulationsverfahren vorzugsweise eine Amplitudenmodulation und/oder eine Winkelmodulation verwendet werden. Zudem kann die Modulation des Signals, insbesondere die Modulation des Kommunikationssignals, eine Phasenumtastung BPSK (Binary Phase Shift Keying) oder eine Amplitudentastung ASK (Amplitude Shift Keying) umfassen, wie dies insbesondere bei einer Ausbildung des zumindest einen Kommunikationselements als Patientenrufball sinnvoll ist. Diese Ausgestaltung der Erfindung ermöglicht eine einfache Aussendung von Kommunikationssignalen im Hochfrequenzbereich.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann es vorgesehen sein, dass das Kommunikationselement bei einem Einbringen in ein Magnetfeld der Magnetresonanzvorrichtung aktiviert wird. Vorzugsweise weist hierzu das Kommunikationselement einen Magnetfeldsensor auf, wie insbesondere einen Hallsensor. Beispielsweise kann hierbei die Aktivierung des Kommunikationselements abhängig sein von einer B₀-Felderkennung des Magnetfelds durch den Magnetfeldsensor. Hierbei kann vorteilhaft eine energiesparende Betriebsweise des Kommunikationselements bereitgestellt werden, indem das Kommunikationselement außerhalb des Magnetfelds und damit außerhalb des Patientenaufnahmebereichs deaktiviert ist.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann es vorgesehen sein, dass nach der Aktivierung des zumindest einen Kommunikationssignals ein Testsignal ausgesendet wird. Hierdurch kann vorteilhaft eine Funktionsüberprüfung des Kommunikationselements erreicht werden. Bevorzugt erfolgt die Funktionsüberprüfung des Kommunikationselements und damit das Aussenden des Testsignals in zeitlicher Hinsicht vor der Magnetresonanzuntersuchung, so dass stets ein einsatzbereites Kommunikationselement während der Magnetresonanzuntersuchung für eine Kommunikation des Patienten zur Verfügung steht. Nach dem Aussenden des Testsignals kann es ferner vorgesehen sein, das ein Funktionsmodus zum Aktivieren des Kommunikationselements deaktiviert ist, um Energie für die Übertragung der Kommunikationssignale zu sparen.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann es vorgesehen sein, dass ein Aussenden eines Kommunikationssignals kontinuierlich über einen definierten und/oder bestimmten Zeitraum erfolgt. Der definierte und/oder bestimmte Zeitraum umfasst bevorzugt einige Sekunden, wie beispielsweise 2 s. Zudem kann der definierte und/oder bestimmte Zeitraum auch 1 s umfassen. Zudem kann der definierte und/oder bestimmte Zeitraum auch 3 s umfassen. Zudem kann der definierte und/oder bestimmte Zeitraum auch 4 s umfassen. Zudem kann der definierte und/oder bestimmte Zeitraum auch 5 s umfassen. Vorzugsweise ist der definierte und/oder bestimmte Zeitraum größer als ein Zeitraum für eine Aussendung eines Magnetresonanzsignals nach einer Magnetresonanzanregung. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass das ausgesendete Kommunikationssignal innerhalb dieses definierten und/oder bestimmten Zeitraums nicht vollständig von Magnetresonanzsignalen überdeckt wird und stets ein Zeitpunkt zur Übertragung des Kommunikationssignals vorhanden ist. Dies kann besonders vorteilhaft bei einer Ausbildung des Kommunikationselements als Patientenrufball angewendet werden, da hier meist nur ein kurzes Drücken einer Taste als Kommunikationssignale erfasst wird. Fällt dieses Drücken der Taste des Patientenrufballs in zeitlicher Hinsicht mit dem Erfassen von Magnetresonanzsignalen zusammen, kann derart dennoch das Kommunikationssignal des Patientenrufballs übertragen werden.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann es vorgesehen sein, dass ein Aussenden des Kommunikationssignals durch das Kommunikationselement in Abhängigkeit von einer Empfangsphase zum Empfang von Magnetresonanzsignalen während einer Magnetresonanzuntersuchung gesteuert wird. Vorzugsweise weist hierzu die Patientenkommunikationseinheit eine Steuerungseinheit mit einer entsprechenden Hardware auf zur Steuerung der zeitlichen Abläufe, insbesondere der Deaktivierung des zumindest einen Kommunikationselements während einer Empfangsphase zum Empfang von Magnetresonanzsignalen während einer Magnetresonanzuntersuchung. Alternativ oder zusätzlich kann die Steuerungseinheit auch eine Software und/oder Computerprogramme umfassen, wobei die Software und/oder Computerprogrammen zu einer Deaktivierung des zumindest einen Kommunikationselements während einer Empfangsphase zum Empfang von Magnetresonanzsignalen während einer Magnetresonanzuntersuchung ausgelegt ist. Derart kann beispielsweise ein Senden eines Kommunikationssignals während einer Empfangsphase von Magnetresonanzsignalen und damit eine unerwünschte Störung der Empfangsphase von Magnetresonanzsignalen verhindert werden. Insbesondere kann dabei das Patientenmikrofon in Abhängigkeit von einem Magnetresonanz-Sendesignal der Hochfrequenzantenne aktiviert oder auch deaktiviert werden. Beispielsweise kann eine Deaktivierungsphase auf einen definierten und/oder bestimmten Zeitraum nach dem Aussenden eines Hochfrequenzpulses und/oder Anregungspulses festgelegt werden, wobei die Deaktivierungsphase bevorzugt die Empfangsphase umfasst. Vorzugsweise umfasst die Deaktivierungsphase 1 s. Besonders vorteilhaft umfasst die Deaktivierungsphase 2 s. Besonders vorteilhaft umfasst die Deaktivierungsphase 3 s. Beispielsweise kann das Patientenmikrofon für einen definierten Zeitraum, z.B. 2 s, nach dem Aussenden des Sendesignals, deaktivieret sein, da in diesem Zeitraum Magnetresonanzsingale, beispielsweise Echosignale, erfasst werden können. Derart kann verhindert werden, dass das Patientenmikrofon die Magnetresonanzbildgebung stört.
Alternativ oder zusätzlich kann ein Aussenden des Kommunikationssignals durch das Kommunikationselement in Abhängigkeit von einem Magnetresonanz-Anrege-Sendepuls während der Magnetresonanzuntersuchung gesteuert werden. Die Steuerung des Kommunikationselements kann hier ebenfalls mit der Steuerungseinheit erfolgen.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann es vorgesehen sein, dass das übertragene Kommunikationssignal mittels eines Empfangskanals der Magnetresonanzvorrichtung empfangen wird. Dabei kann eine besonders einfache, insbesondere eine kompakte und Bauteile sparende Bauweise der Patientenkommunikationseinheit erreicht werden, da hier bereits vorhandene Signalerfassungssysteme der Magnetresonanzvorrichtung zur Signalübertragung der Kommunikationssignale verwendet werden können. Bevorzugt wird von der Hochfrequenzantenne das empfangene Kommunikationssignal für eine Weiterverarbeitung und/oder eine Ausgabe des Kommunikationssignals an weitere Einheiten übertragen.
Des Weiteren kann es auch vorgesehen sein, dass das Empfangssignal auch aus mehreren Einzelsignalen kombiniert werden kann, wodurch eine vorteilhafte Steigerung eines Signal-Rausch-Abstands der erfassten Signale erreicht werden kann. Zudem ist es auch denkbar, dass mehrere Empfangs-Pfade für die Signalübertragung des Kommunikationssignals zur Verfügung stehen.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann es vorgesehen sein, dass das Kommunikationselement ein Energiespeicherelement umfasst, wobei das Energiespeicherelement während der Magnetresonanzuntersuchung kabellos aufladbar ist. Vorzugsweise umfasst hierbei das Energiespeicherelement ein wiederaufladbares Energiespeicherelement, wie beispielsweise einen Akkumulator oder eine Superkondensator. Bevorzugt wird zur Wiederaufladung des Energiespeicherelements Energie, insbesondere elektrische Energie, aus einen B₀-Gradienten-Feld und/oder einem Magnetresonanzanregungspuls während der Magnetresonanzuntersuchung generiert. Dies weist den Vorteil auf, dass das zumindest eine Kommunikationselement jederzeit einsatzbereit für eine Erfassung von Kommunikationssignalen während der Magnetresonanzuntersuchung ist. Zudem kann derart das Energiespeicherelement während der gesamten Dauer der Magnetresonanzuntersuchung mit Energie aufgeladen werden.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus dem im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiel sowie anhand der Zeichnungen.
Es zeigen:

1 eine erfindungsgemäße Magnetresonanzvorrichtung in einer schematischen Darstellung,
2 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Kommunikationselements einer Patientenkommunikationseinheit der Magnetresonanzvorrichtung in einer schematischen Darstellung,
3 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Kommunikationselements der Patientenkommunikationseinheit der Magnetresonanzvorrichtung in einer schematischen Darstellung und
4 ein erfindungsgemäßes Verfahren zu einer Übertragung von zumindest einem Kommunikationssignal eines Patienten während einer Magnetresonanzuntersuchung.

In 1 ist eine erfindungsgemäße Magnetresonanzvorrichtung 10 schematisch dargestellt. Die Magnetresonanzvorrichtung 10 umfasst eine Scannereinheit 11, die von einer Magneteinheit gebildet ist. Die Scannereinheit 11 umfasst einen supraleitenden Grundmagneten 12 zu einem Erzeugen eines starken und insbesondere konstanten Grundmagnetfelds 13. Zudem weist die Magnetresonanzvorrichtung 10 einen Patientenaufnahmebereich 14 auf zu einer Aufnahme eines Patienten 15. Der Patientenaufnahmebereich 14 im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist zylinderförmig ausgebildet und in einer Umfangsrichtung von der Scannereinheit 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 und/oder gefahren werden. Die Patientenlagerungsvorrichtung 16 weist hierzu einen innerhalb des Patientenaufnahmebereichs 14 bewegbar ausgestalteten Patiententisch 17 auf.
Die Scannereinheit 11, insbesondere die Magneteinheit, 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 Scannereinheit 11, insbesondere die Magneteinheit, umfasst weiterhin eine Hochfrequenzantenneneinheit 20 zu einer Anregung einer Polarisation, die sich in dem von dem Grundmagneten 12 erzeugten Grundmagnetfeld 13 einstellt. Die Hochfrequenzantenneneinheit 20 wird von einer Hochfrequenzantennensteuereinheit 21 der Magnetresonanzvorrichtung 10 gesteuert und strahlt hochfrequente Magnetresonanzsequenzen in den Patientenaufnahmebereich 14 ein.
Zu einer Steuerung des Grundmagneten 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 Ausgabeeinheit 24, beispielsweise auf zumindest einem Monitor und/oder einem Display, 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.
Für eine Kommunikation des Patienten während der Magnetresonanzuntersuchung mit dem medizinischen Bedienpersonal weist die Magnetresonanzvorrichtung 10 eine Patientenkommunikationseinheit 26 auf. Die Patientenkommunikationseinheit 26 umfasst zumindest ein Kommunikationselement 27. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst die Patientenkommunikationseinheit 26 zwei Kommunikationselemente 27. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf eine Ausgestaltung der Patientenkommunikationseinheit 26 mit zwei Kommunikationselementen 27 beschränkt. Die Patientenkommunikationseinheit 26 kann auch nur ein einziges Kommunikationselement 27 oder auch mehr als zwei Kommunikationselemente 27 aufweisen.
Ein erstes der beiden Kommunikationselemente 27 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel von einem Patientenrufball 28 gebildet. Das als Patientenrufball 28 ausgebildete Kommunikationselement 27 ist schematisch in 2 näher dargestellt. Ein zweites der beiden Kommunikationselemente 27 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel von einem Patientenmikrofon 29 gebildet. Das als Patientenmikrofon 29 ausgebildete Kommunikationselement 27 ist schematisch in 2 näher dargestellt.
Die beiden Kommunikationselemente 27 werden im Folgenden näher beschrieben. Im Wesentlichen gleich bleibende Bauteile, Merkmale und Funktionen der unterschiedlichen Kommunikationselemente 27 sind im Folgenden mit den gleichen Bezugszeichen beziffert.
Die beiden Kommunikationselemente 27 weisen jeweils einen Hochfrequenzsender 30 auf (2 und 3). Aufgrund des Hochfrequenzsenders 30 sind die einzelnen Kommunikationselemente 27 drahtlos oder auch kabellos zur Scannereinheit 11 und/oder zur Patientenlagerungsvorrichtung 16 ausgebildet. Der Hochfrequenzsender 30 der einzelnen Kommunikationselemente 27 ist zu einem Aussenden eines Hochfrequenzsignals ausgelegt. Das Hochfrequenzsignal umfasst dabei das Kommunikationssignal oder die Kommunikationssignale.
Die einzelnen Kommunikationselemente 27, insbesondere die einzelnen Hochfrequenzsender 30, umfassen jeweils eine Antenne 31 zur Signalübertragung (2 und 3). Die einzelnen Antennen 31 umfassen bevorzugt jeweils eine magnetische Schleife, wobei die magnetische Schleife eine maximale Größe von 10 mm mal 10 mm umfasst. Bevorzugt umfassen die einzelnen Antennen 31, insbesondere die magnetischen Schleifen, eine maximale Größe von 9 mm mal 9 mm. Bevorzugt umfassen die einzelnen Antennen 31, insbesondere die magnetischen Schleifen, eine maximale Größe von 8 mm mal 8 mm. Bevorzugt umfassen die einzelnen Antennen 31, insbesondere die magnetischen Schleifen, eine maximale Größe von 7 mm mal 7 mm. Bevorzugt umfassen die einzelnen Antennen 31, insbesondere die magnetischen Schleifen, eine maximale Größe von 6 mm mal 6 mm. Bevorzugt umfassen die einzelnen Antennen 31, insbesondere die magnetischen Schleifen, eine maximale Größe von 5 mm mal 5 mm. Die einzelnen Antennen 31 mit den erfindungsgemäßen Abmessungen sind bevorzugt für eine Aussendung von Hochfrequenzsignalen im cm-Bereich ausgelegt. Eine derartige Antenne 31 für die Magnetresonanz-Frequenz ist insbesondere zu einer magnetischen Nahfeld-Kopplung zur Übertragung der Signale, insbesondere der Kommunikationssignale, ausgelegt, so dass die Signalübertragung vorteilhafterweise keine Funkübertragung umfasst.
Für einen Empfang der Kommunikationssignale weist die Magnetresonanzvorrichtung 10 eine Hochfrequenzantenne 32 auf, die zu einem Erfassen von Magnetresonanzsignalen während einer Magnetresonanzuntersuchung ausgelegt ist (32). Die Hochfrequenzantenne 32 umfasst dabei mehrere Antennenelemente und zugehörige Empfangskanäle zum Empfang von Hochfrequenzsignalen, insbesondere Magnetresonanzsignalen, wobei zumindest ein Empfangskanal der Hochfrequenzantenne zur Erfassung eines das Kommunikationssignal oder die Kommunikationssignale umfassenden Hochfrequenzsignals der Patientenkommunikationseinheit 26 ausgebildet ist.
Die einzelnen Kommunikationselemente 27 umfassen zudem jeweils einen Modulator 33 (2 und 3). Der Modulator 33 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel separat zum Hochfrequenzsender 30 des jeweiligen Kommunikationselements 27 ausgebildet. Zudem kann es auch vorgesehen sein, dass der Modulator 33 von dem Hochfrequenzsender 31 des jeweiligen Kommunikationselements 27 umfasst ist. Der Modulator 33 ist zu einer Modulation des Kommunikationssignals vor einem Aussenden und/oder Übertragen des Kommunikationssignals vorgesehen und/oder ausgelegt. Ein derartiger Modulator 33 kann beispielsweise gegen eine Überlastung, insbesondere eine Überlastung durch einkoppelnde Wasserstoff-Magnetresonanzsignale (H-Magnetresonanzsignale) geschützt werden, indem der Modulator 33 an einem Speisepunkt zur Antenne 31 des Hochfrequenzsenders 30 durch beispielsweise antiparallel verschaltete Dioden verschaltet ist.
Im Falle einer Ausbildung des Kommunikationselements 27 als Patientenrufball 28 ist der Modulator 33 zu einer Modulation des Kommunikationssignals, die eine Phasenumtastung BPSK (Binary Phase Shift Keying) oder eine Amplitudentastung ASK (Amplitude Shift Keying) umfasst, ausgelegt. Im Falle einer Ausbildung des Kommunikationselements 27 als Patientenmikrofon 29 ist der Modulator 33 zu einer Modulation des Kommunikationssignals, die eine Amplitudenmodulation und/oder eine Winkelmodulation umfasst, ausgelegt. Dabei wird bevorzugt das Kommunikationssignal in ein analoges Kommunikationssignal moduliert.
Zudem umfassen die einzelnen Kommunikationselemente 27 jeweils ein Energiespeicherelement 34 (2 und 3). Die einzelnen Energiespeicherelemente 34 sind zu einer Speicherung von elektrischer Energie ausgelegt und umfassen bevorzugt jeweils einen Akkumulator und/oder einen Superkondensator. Zudem können die einzelnen Energiespeicherelemente 34 in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung auch weitere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Energiespeicherelemente 34 umfassen. Die einzelnen Kommunikationselemente 27 umfassen zudem jeweils eine Energiegewinnungseinheit 35 (2 und 3). Die Energiegewinnungseinheiten 35 sind bevorzugt dazu ausgelegt, eine elektrische Energie zur Aufladung des Energiespeicherelements 34 aus einen B₀-Gradienten-Feld und/oder einem Magnetresonanzanregungspuls zu generieren. Beispielsweise kann derart ein Aufladen des Energiespeicherelements 34 mittels der Energiegewinnungseinheit 35 vorteilhaft während der Magnetresonanzuntersuchung erfolgen.
Alternativ oder zusätzlich können die einzelnen Kommunikationselemente 27 auch jeweils ein Ladegerät umfassen, das zu einer Aufladung des jeweiligen Energiespeicherelements 34 eine Kopplung an eine Stromquelle, insbesondere eine Steckdose, umfasst.
Des Weiteren umfassen die einzelnen Kommunikationselemente 27 jeweils ein Element 36 zur Ladezustand-Erkennung des Energiespeicherelements 34 (2 und 3). Dabei kann das Element 36 zur Ladezustand-Erkennung auch von dem Energiespeicherelement 34 umfasst sein. Das Element 36 zur Ladezustand-Erkennung umfasst bevorzugt ein Sensorelement, das den Ladezustand des Energiespeicherelements 34 überwacht. Dabei kann beispielsweise ein Ladezustandssignal, das mit einem Ladezustand des Energiespeicherelements 34 korrespondiert, von dem Element 36 zur Ladezustand-Erkennung erfasst werden. Zudem kann das Ladezustandssignal oder auch ein Ladezustand, wie beispielsweise „Ladung ausreichend“ oder „Aufladen erforderlich“ usw., des Energiespeicherelements 34 durch eine Phasenumtastung, insbesondere eine kodierte Phasenumtastung, wie insbesondere BPSK, des Sendesignals an die Magnetresonanzvorrichtung 10, insbesondere an die Benutzerschnittstelle 23 der Magnetresonanzvorrichtung 10, übertragen werden und dort für einen Benutzer, insbesondere ein medizinisches Bedienpersonal, ausgegeben werden.
Des Weiteren umfassen die einzelnen Kommunikationselemente 27 jeweils einen Magnetfeldsensor 37 (2 und 3). Der Magnetfeldsensor 37 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel jeweils von einem Hallsensor gebildet. Mittels des Magnetfeldsensors 37, insbesondere des Hallsensors, kann eine B₀-Felderkennung erfolgen. Somit kann derart erfasst werden, ob der Magnetfeldsensor 37 und damit auch das jeweilige Kommunikationselement 27 innerhalb des Patientenaufnahmebereichs 14 und damit innerhalb des Magnetfelds, insbesondere des Grundmagnetfelds 13, der Magnetresonanzvorrichtung 10 angeordnet ist. Sobald der Magnetfeldsensor 37 und damit auch das jeweilige Kommunikationselement 27 innerhalb des Patientenaufnahmebereichs 14 angeordnet ist, kann eine Aktivierung des zumindest einen Kommunikationselements 27 erfolgen.
Zudem umfasst die Patientenkommunikationseinheit 26 eine Steuerungseinheit 38, die zu einer Deaktivierung des als Patientenmikrofons 29 ausgebildeten Kommunikationselements 27 während einer Empfangsphase zum Empfang von Magnetresonanzsignalen während einer Magnetresonanzuntersuchung ausgelegt ist. Vorzugsweise umfasst hierzu die Steuerungseinheit 38 eine erforderliche Hardware zur Steuerung der zeitlichen Abläufe, insbesondere der Deaktivierung des zumindest einen Kommunikationselements während einer Empfangsphase zum Empfang von Magnetresonanzsignalen während einer Magnetresonanzuntersuchung. Alternativ oder zusätzlich kann die Steuerungseinheit auch eine Software und/oder Computerprogramme umfassen, wobei bei einem Ausführen der Software und/oder Computerprogramme in einem Prozessor der Steuerungseinheit 38 eine entsprechende Steuerung des Kommunikationselements 27 ausgeführt werden. Die Software und/oder Computerprogramme können dabei in einer Speichereinheit der Steuerungseinheit 38 gespeichert sein. Alternativ oder zusätzlich kann ein Aussenden des Kommunikationssignals durch das Kommunikationselement in Abhängigkeit von einem Magnetresonanz-Anrege-Sendepuls während der Magnetresonanzuntersuchung gesteuert werden. Die Steuerung des Kommunikationselements kann hier ebenfalls mit der Steuerungseinheit erfolgen.
Der Patientenrufball 28 dagegen ist für die gesamte Dauer der Magnetresonanzuntersuchung aktiviert, so dass jederzeit der Patient 15 einen Notruf absetzen kann.
Die einzelnen Kommunikationselemente 27 umfassen zudem jeweils eine Erfassungseinheit 39 zur Erfassung des Kommunikationssignals oder der Kommunikationssignale (2 und 3). Die Erfassungseinheit 39 des als Patientenrufball 28 ausgebildeten Kommunikationselements 27 weist dabei zumindest eine Taste auf. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weist der Patientenrufball 28 zumindest zwei Tasten auf (2), wobei in einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung der Patientenrufball 28 auch nur eine Taste oder auch mehr als zwei tasten aufweisen kann. Die Erfassungseinheit 39 des als Patientenmikrofon 29 ausgebildeten Kommunikationselements 27 weist eine akustische Erfassungseinheit 39 zur Erfassung von akustischen Sprachsignalen und Lauten des Patienten 15 auf (3).
Das als Patientenmikrofon 29 ausgebildete Kommunikationselement 27 der Patientenkommunikationseinheit 26 weist zudem ein Befestigungselement 40 auf. Das Befestigungselement 40 umfasst im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Befestigungsklammer für insbesondere eine Anordnung des Kommunikationselements 27, insbesondere des Patientenmikrofons 29, an dem Patienten 15, insbesondere einer Kleidung des Patienten 15. In einer alternativen Ausgestaltung des Kommunikationselements 27, insbesondere des Befestigungselements 40, kann das Befestigungselement 40 auch einen Saugnapf umfassen für insbesondere eine Anordnung des Kommunikationselements 27, insbesondere des Patientenmikrofons 29, an einer den Patientenaufnahmebereich 14 umgebenden Umhausung. Alternativ oder zusätzlich kann das Befestigungselement 40 auch einen Klettverschluss und/oder weitere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Befestigungselemente 40 aufweisen.
Die dargestellte Magnetresonanzvorrichtung 10 kann selbstverständlich weitere Komponenten umfassen, die Magnetresonanzvorrichtungen gewöhnlich aufweisen. Eine allgemeine Funktionsweise einer Magnetresonanzvorrichtung 10 ist zudem dem Fachmann bekannt, so dass auf eine detaillierte Beschreibung der weiteren Komponenten verzichtet wird.
In 4 ist ein erfindungsgemäßes Verfahren zu einer Übertragung von zumindest einem Kommunikationssignal eines Patienten 15 während einer Magnetresonanzuntersuchung dargestellt. Das erfindungsgemäße Verfahren wird mittels der oben beschriebenen Magnetresonanzvorrichtung 10, insbesondere der Patientenkommunikationseinheit 26, ausgeführt.
Zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zunächst in einem ersten Verfahrensschritt 100 zumindest ein Kommunikationselement 27, im vorliegenden Ausführungsbeispiel alle beide Kommunikationselemente 27, aktiviert. Durch die Aktivierung werden die beiden Kommunikationselemente 27 in einen Bereitschaftsmodus geschalten, wobei in diesem Bereitschaftsmodus die einzelnen Kommunikationselemente 27 jederzeit für eine Erfassung eines Kommunikationssignals oder auch mehrerer Kommunikationssignale bereit und/oder aktiv sind. Die Aktivierung der Kommunikationselemente 27 erfolgt hierbei bevorzugt in Abhängigkeit der B₀-Felderkennung des Magnetfelds mittels des Magnetfeldsensors 37, insbesondere des Hallsensors, des jeweiligen Kommunikationselements 27. Eine Deaktivierung der einzelnen Kommunikationselemente 27 kann beispielsweise erfolgen, wenn das jeweilige Kommunikationselement 27 aus dem Magnetfeld der Magnetresonanzvorrichtung 10 entfernt wird, wie insbesondere bei einem Rausfahren des Patienten 15 aus dem Patientenaufnahmebereich 14 nach Beendigung der Magnetresonanzuntersuchung. Die Aktivierung der einzelnen Kommunikationselemente 27 erfolgt dabei automatisch.
In diesem ersten Verfahrensschritt 100 erfolgt zudem nach der Aktivierung des Kommunikationselements 27 oder auch der Kommunikationselemente 27 ein Aussenden eines Testsignals, um eine Funktionskontrolle des Kommunikationselements 27 oder auch der Kommunikationselemente 27 vor Beginn der Magnetresonanzuntersuchung durchzuführen. Das Testsignal kann beispielsweise kontinuierlich für einen vorgegebenen oder definierten Zeitraum ausgesendet werden. Insbesondere kann das Testsignal für einen vorgegebenen oder definierten Zeitraum von 2 s ausgesendet werden. Alternativ hierzu kann das Testsignal auch für einen vorgegebenen oder definierten Zeitraum von nur 1 s oder auch von 3 s oder mehr ausgesendet werden. Das Aussenden des Testsignals erfolgt mittels des Hochfrequenzsenders 30 des jeweiligen Kommunikationselements 27. Nach Aussenden des Testsignals kann es ferner vorgesehen sein, das ein Funktionsmodus zum Aktivieren des Testsignals für einen vorgebebene und/oder bestimmten Zeitraum deaktiviert ist, um Energie für die Übertragung der Kommunikationssignale zu sparen. Der vorgebebene und/oder bestimmte Zeitraum kann beispielsweise 1 min umfassen. Der vorgebebene und/oder bestimmte Zeitraum kann beispielsweise 2 min umfassen. Der vorgebebene und/oder bestimmte Zeitraum kann beispielsweise 3 min umfassen. Der vorgebebene und/oder bestimmte Zeitraum kann beispielsweise 4 min umfassen. Der vorgebebene und/oder bestimmte Zeitraum kann beispielsweise 5 min umfassen.
Der erste Verfahrensschritt 100 kann auch nur optional sein. Beispielsweise kann in einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung das Kommunikationselement 27 vor Beginn der Magnetresonanzuntersuchung manuell durch das medizinische Bedienpersonal aktiviert werden.
In einem zweiten Verfahrensschritt 101 erfolgt ein Erfassen des zumindest einen Kommunikationssignals des Patienten 15 mittels eines der Kommunikationselemente 27 der Magnetresonanzvorrichtung 10. Das Erfassen kann dabei durch Drücken der Taste des als Patientenrufballs 28 ausgebildeten Kommunikationselements 27 erfolgen. Zudem kann das Erfassen ein Erfassen eines Sprachsignals des Patienten 15 mittels des als Patientenmikrofon 29 ausgebildeten Kommunikationselements 27 umfassen.
In einem daran anschließenden dritten Verfahrensschritt 102 erfolgt ein Verarbeiten des zumindest einen erfassten Kommunikationssignals innerhalb des jeweiligen Kommunikationselements 27. In diesem dritten Verfahrensschritt 102 erfolgt beispielsweise eine Signalmodulation des erfassten Kommunikationssignals oder der erfassten Kommunikationssignale mittels des jeweiligen Modulators 33. Beispielsweise kann bei einer Ausbildung eines der Kommunikationselemente 27 als Patientenrufball 28 die Signalmodulation eine einfache Phasenumtastung umfassen wie beispielweise eine bipolare Phasenumtastung BPSK oder eine Amplitudentastung ASK umfassen. Bei einer Ausbildung eines der Kommunikationselemente 27 als Patientenmikrofon 28 wird das Kommunikationssignal oder auch die Kommunikationssignale in ein analoges Signal oder analoge Signale gewandelt. Hierbei eignen sich insbesondere eine Amplitudenmodulation oder auch eine Frequenzmodulation der entsprechenden Kommunikationssignale.
In einem weiteren vierten Verfahrensschritt 103 erfolgt ein Übertragen des Kommunikationssignals oder der Kommunikationssignale mittels des Hochfrequenzsenders 30 des jeweiligen Kommunikationselements 27, wobei die Übertragung des Kommunikationssignals kabellos erfolgt. Das Übertragen und/oder Aussenden des Kommunikationssignals, insbesondere eines Kommunikationssignals des von dem Patientenrufball 28 gebildeten Kommunikationselements 27, kann dabei kontinuierlich über einen definierten und/oder bestimmten Zeitraum erfolgen. Vorzugsweise ist der definierte und/oder bestimmte Zeitraum größer als ein Zeitraum für eine Aussendung eines Magnetresonanzsignals nach einer Magnetresonanzanregung. Der definierte und/oder bestimmte Zeitraum umfasst bevorzugt einige Sekunden, wie beispielsweise 2 s. Zudem kann der definierte und/oder bestimmte Zeitraum auch 1 s umfassen. Zudem kann der definierte und/oder bestimmte Zeitraum auch 3 s umfassen. Zudem kann der definierte und/oder bestimmte Zeitraum auch 4 s umfassen. Zudem kann der definierte und/oder bestimmte Zeitraum auch 5 s umfassen. Dies ist insbesondere bei einer Ausbildung eines der Kommunikationselemente 27 als Patientenrufball 28 sinnvoll, da ansonsten das Kommunikationssignal, das durch ein Drücken einer Taste generiert wird, von einem Magnetresonanzsignale überdeckt werden kann.
Das Übertragen und/oder Aussenden der Kommunikationssignale durch das Kommunikationselement 27, insbesondere des von dem Patientenmikrofon 29 gebildeten Kommunikationselements 27, kann zudem in Abhängigkeit von einer Empfangsphase zum Empfang von Magnetresonanzsignalen während der Magnetresonanzuntersuchung gesteuert werden. Das Steuern des Aussendens und/oder Übertragens der Kommunikationssignale erfolgt bevorzugt mittels der Steuerungseinheit 38. Insbesondere kann dabei das Patientenmikrofon 29 in Abhängigkeit von einem Sendesignal der Hochfrequenzantenne 32 der Magnetresonanzvorrichtung 10 aktiviert oder auch deaktiviert werden. Beispielsweise kann die Deaktivierungsphase auf einen definierten und/oder bestimmten Zeitraum nach dem Aussenden eines Hochfrequenzpulses und/oder Anregungspulses festgelegt werden, wobei die Deaktivierungsphase bevorzugt die Empfangsphase umfasst. Vorzugsweise umfasst die Deaktivierungsphase 1 s. Besonders vorteilhaft umfasst die Deaktivierungsphase 2 s. Besonders vorteilhaft umfasst die Deaktivierungsphase 3 s. Beispielsweise kann das Patientenmikrofon 29 für einen definierten Zeitraum, z.B. 2 s, nach dem Aussenden des Sendesignals, deaktivieret sein, da in diesem Zeitraum Magnetresonanzsingale, beispielsweise Echosignale, erfasst werden können. Derart kann verhindert werden, dass das Patientenmikrofon die Magnetresonanzbildgebung stört.
Die übertragenen Kommunikationssignale werden in diesem vierten Verfahrensschritt 103 mittels des Empfangskanals der Hochfrequenzantenne 32 der Magnetresonanzvorrichtung 10 empfangen und von dort an eine nicht näher dargestellte Signalverarbeitungseinheit oder einer Signalausgabeeinheit 41, wie beispielsweise einen Lautsprecher oder auch die Benutzerschnittstelle 23 innerhalb eines Kontrollraums, weitergeleitet.
Für eine Energieversorgung der Kommunikationselemente 27 können die Energiespeicherelemente 34 der Kommunikationselemente 27 während der Magnetresonanzuntersuchung mittels der Energiegewinnungseinheit 35 kabellos aufgeladen werden. Das Aufladen des Energiespeicherelements 34 kann dabei während des ersten Verfahrensschritts 100 und/oder des zweiten Verfahrensschritts 101 und/oder des dritten Verfahrensschritts 102 und/oder des vierten Verfahrensschritts 103 erfolgen.
Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.

Claims

Magnetresonanzvorrichtung mit einer Scannereinheit, einem Patientenaufnahmebereich, einer innerhalb des Patientenaufnahmebereichs bewegbaren Patientenlagerungsvorrichtung und einer Patientenkommunikationseinheit, dadurch gekennzeichnet, dass die Patientenkommunikationseinheit zumindest ein Kommunikationselement umfasst, das einen Hochfrequenzsender aufweist.
Magnetresonanzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Kommunikationselement drahtlos zur Scannereinheit und/oder der Patientenlagerungsvorrichtung ausgebildet ist.
Magnetresonanzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Hochfrequenzantenne mit zugehöriger Empfangselektronik zum Erfassen von Magnetresonanzsignalen, wobei die Empfangselektronik zumindest einen Empfangskanal zur Erfassung eines Kommunikationssignals der Patientenkommunikationseinheit umfasst.
Magnetresonanzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Kommunikationselement ein Energiespeicherelement mit einer Energiegewinnungseinheit aufweist.
Magnetresonanzvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Kommunikationselement ein Element zu einer Ladezustands-Erkennung des Energiespeicherelements aufweist.
Magnetresonanzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Kommunikationselement einen Magnetfeldsensor aufweist.
Magnetresonanzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Kommunikationselement einen Patientenrufball umfasst.
Magnetresonanzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Kommunikationselement ein Patientenmikrofon umfasst.
Magnetresonanzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Patientenkommunikationseinheit eine Steuerungseinheit umfasst, die zu einer Deaktivierung des zumindest einen Kommunikationselements während einer Empfangsphase zum Empfang von Magnetresonanzsignalen während einer Magnetresonanzuntersuchung ausgelegt ist.
Magnetresonanzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Kommunikationselement ein Befestigungselement aufweist.
Verfahren zu einer Übertragung von zumindest einem Kommunikationssignal eines Patienten während einer Magnetresonanzuntersuchung, wobei das Verfahren mittels einer Magnetresonanzvorrichtung, die nach einem der Ansprüche 1 bis 10 ausgebildet ist, ausgeführt wird, umfassend die folgenden Schritte: - Erfassen des zumindest einen Kommunikationssignals des Patienten mittels eines Kommunikationselements der Magnetresonanzvorrichtung, - Verarbeiten des zumindest einen erfassten Kommunikationssignals innerhalb des Kommunikationselements, und - Übertragen des Kommunikationssignals mittels eines Hochfrequenzsenders des Kommunikationselements, wobei die Übertragung des Kommunikationssignals kabellos erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitung des zumindest einen erfassten Kommunikationssignals eine Signalmodulation umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Kommunikationselement bei einem Einbringen in ein Magnetfeld der Magnetresonanzvorrichtung aktiviert wird.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Aktivierung des zumindest einen Kommunikationssignals ein Testsignal ausgesendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein Aussenden eines Kommunikationssignals kontinuierlich über einen definierten Zeitraum erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass ein Aussenden des Kommunikationssignals durch das Kommunikationselement in Abhängigkeit von einer Empfangsphase zum Empfang von Magnetresonanzsignalen während einer Magnetresonanzuntersuchung gesteuert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass ein Aussenden des Kommunikationssignals durch das Kommunikationselement in Abhängigkeit von einem Magnetresonanz-Anrege-Sendepuls während der Magnetresonanzuntersuchung gesteuert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das übertragene Kommunikationssignal mittels eines Empfangskanals einer Hochfrequenzantenne der Magnetresonanzvorrichtung empfangen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Kommunikationselement ein Energiespeicherelement umfasst, wobei das Energiespeicherelement während der Magnetresonanzuntersuchung kabellos aufladbar ist.