DE102020211326B4

DE102020211326B4 - Magnetresonanzsystem mit einer Magnetresonanzvorrichtung und einer magnetresonanzkompatiblen Antriebseinheit

Info

Publication number: DE102020211326B4
Application number: DE102020211326.2A
Authority: DE
Inventors: Christopher Horn; Johann Sukkau
Original assignee: Siemens Healthineers AG
Current assignee: Siemens Healthineers Ag De
Priority date: 2020-09-09
Filing date: 2020-09-09
Publication date: 2024-04-25
Anticipated expiration: 2040-09-10
Also published as: DE102020211326A1; US11650275B2; US20220075016A1

Abstract

Magnetresonanzsystem mit einer Magnetresonanzvorrichtung, die eine Scannereinheit mit einem Grundmagneten zu einem Erzeugen eines homogenen Grundmagnetfelds umfasst, und einer magnetresonanzkompatiblen Antriebseinheit, wobei die magnetresonanzkompatible Antriebeinheit einen elektrischen Motor mit einem Stator, wobei der Stator des elektrischen Motors eine dominanten Komponente des Grundmagnetfelds des Grundmagneten umfasst, und zwei oder mehr drehbar gelagerte Spulenelemente aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei der zwei oder mehr drehbar gelagerten Spulenelemente auf einer gemeinsamen Spulenachse unabhängig voneinander drehbar gelagert sind.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Magnetresonanzsystem mit einer Magnetresonanzvorrichtung, die eine Scannereinheit mit einem Grundmagneten zu einem Erzeugen eines homogenen Grundmagnetfelds umfasst, und einer magnetresonanzkompatiblen Antriebseinheit.
Um robotergestützte Interventionen an einem Patienten zu überwachen, werden derartige Interventionen häufig mittels medizinischer Bildgebung überwacht. Hierbei werden auch medizinische Magnetresonanzvorrichtungen zur Überwachung einer Intervention an einem Patienten eingesetzt. Für eine derartige Überwachung ist jedoch die Voraussetzung, dass die robotergestützte Intervention mittels eine magnetresonanzkompatiblen Interventionseinheit erfolgt, um unerwünschte Interaktionen zwischen der Interventionseinheit und der Magnetresonanzmessung und/oder der Magnetresonanzvorrichtung zu vermeiden. Eine derartige magnetresonanzkompatible Interventionseinheit umfasst insbesondere eine magnetresonanzkompatible Antriebseinheit.
Bisherige magnetresonanzkompatible Antriebseinheiten sind insbesondere pneumatisch ausgebildet. Dies erfordert jedoch auch die Voraussetzung, dass Druckluft für die Interventionseinheit zur Verfügung steht. Zudem ist eine pneumatische Antriebseinheit relativ teuer aufgrund der Ausgestaltung mit Ventilen. Ein weiterer Nachteil einer pneumatisch ausgebildeten Antriebseinheit ist, dass die pneumatische Antriebseinheit in ihrer Geschwindigkeit begrenzt ist. Grund dafür ist, dass Druckluftventile der pneumatischen Antriebseinheit elektromagnetisch ausgebildet sind und somit außerhalb eines Untersuchungsraums, im den eine Scannereinheit der Magnetresonanzvorrichtung angeordnet ist, angeordnet sind. Dies bewirkt eine zeitliche Verzögerung zwischen einem Kontroller und einem Motor aufgrund eines Druckaufbaus im gesamten System.
DE 10 2008 034 685 A1 offenbart eine Lüftervorrichtung mit einem nichtmagnetischen Motor zum Einsatz im Streufeld einer Magnetfelderzeugers.
Des Weiteren offenbart US 2010 0 264 918 A1 und die Artikel „A variable torque motor compatible with magnetic resonance imaging" von Roeck, W. W. et. al., Review of Scientific Instruments, 2009, 80. Jg., Nr. 4, S. 046108, einen magnetresonanzkompatiblen Motor, bei dem zur Generierung eines Drehmoments das Magnetfeld eines MR-Systems genutzt wird.
Aus DE 10 2017 131 317 A1 ist ein statorloser Elektromotor für ein MR-Bildgebungssystem bekannt. Ferner offenbart DE 10 2015 201 044 A1 einen Antrieb für eine Drehanode einer Drehanoden-Röntgenröhre in einem Wirkungsbereich einer Magnetresonanztomographen (MRT). Der Antrieb verwendet das Grundmagnetfeld des MRT als Statorfeld.
Der vorliegenden Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine kostengünstige und einfach aufgebaute magnetresonanzkompatible Antriebseinheit für ein Magnetresonanzsystem bereitzustellen. Die Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Die Erfindung geht aus von einem Magnetresonanzsystem mit einer Magnetresonanzvorrichtung, die eine Scannereinheit mit einem Grundmagneten zu einem Erzeugen eines homogenen Grundmagnetfelds umfasst, und einer magnetresonanzkompatiblen Antriebseinheit. Erfindungsgemäß umfasst die magnetresonanzkompatible Antriebseinheit einen elektrischen Motor mit einem Stator, wobei der Stator des elektrischen Motors eine dominante Komponente des Grundmagnetfelds des Grundmagneten umfasst.
Die Magnetresonanzvorrichtung umfasst bevorzugt eine medizinische und/oder diagnostische Magnetresonanzvorrichtung, die zu einem Erfassen von medizinischen und/oder diagnostischen Bilddaten, insbesondere medizinischen und/oder diagnostischen Magnetresonanzbilddaten, eines Patienten ausgelegt und/oder ausgebildet ist. Die Scannereinheit der Magnetresonanzvorrichtung umfasst bevorzugt eine Detektoreinheit, insbesondere eine Magneteinheit, zur Erfassung der medizinischen und/oder diagnostischen Bilddaten. Bevorzugt umfasst hierbei die Scannereinheit, insbesondere die Magneteinheit, den Grundmagneten, eine Gradientenspuleneinheit und eine Hochfrequenzantenneneinheit.
Der Grundmagnet ist zur Erzeugung eines homogenen Grundmagnetfelds ausgebildet. Insbesondere ist der Grundmagnet zur Erzeugung eines starken und konstanten Grundmagnetfelds ausgebildet. Das homogene Grundmagnetfeld ist bevorzugt innerhalb eines Patientenaufnahmebereichs der Magnetresonanzvorrichtung angeordnet und/oder vorzufinden. Der Patientenaufnahmebereich ist zu einer Aufnahme des Patienten, insbesondere des zu untersuchenden Bereichs des Patienten, für eine medizinische Magnetresonanzuntersuchung ausgelegt und/oder ausgebildet. Beispielsweise ist hierzu der Patientenaufnahmebereich zylinderförmig ausgebildet und/oder zylinderförmig von der Scannereinheit, insbesondere der Magneteinheit, umgeben.
Innerhalb des Patientenaufnahmebereichs ist bevorzugt ein Field of View (FOV) und/oder ein Isozentrum der Magnetresonanzvorrichtung angeordnet. Das FOV umfasst bevorzugt einen Erfassungsbereich der Magnetresonanzvorrichtung, innerhalb dessen die Bedingungen für eine Erfassung von medizinische Bilddaten, insbesondere Magnetresonanzbilddaten, innerhalb des Patientenaufnahmebereichs vorliegen, wie beispielsweise ein homogenes Grundmagnetfeld. Das Isozentrum der Magnetresonanzvorrichtung umfasst bevorzugt den Bereich und/oder Punkt innerhalb der Magnetresonanzvorrichtung, der die optimalen und/oder idealsten Bedingungen für die Erfassung von medizinischen Bilddaten aufweist. Insbesondere umfasst das Isozentrum den homogensten Magnetfeldbereich innerhalb der Magnetresonanzvorrichtung.
Innerhalb des Patientenaufnahmebereichs und/oder nahe am Isozentrum umfasst das Grundmagnetfeld des Grundmagneten nur eine dominante Komponente B₀ in z-Richtung der Magnetresonanzvorrichtung. Auch außerhalb des FoVs und/oder außerhalb des Patientenaufnahmebereichs ist die dominante Komponente des Grundmagnetfelds und/oder eines Streufelds bevorzugt in z-Richtung der Magnetresonanzvorrichtung ausgerichtet. Diese dominante Komponente des Grundmagnetfelds dient der magnetresonanzkompatiblen Antriebseinheit, insbesondere dem elektrischen Motor, als Stator. Bevorzugt ist hierbei die dominanten Komponenten des Grundmagnetfelds senkrecht zu einer Motorachse des elektrischen Motors ausgerichtet.
Das Magnetresonanzsystem umfasst die magnetresonanzkompatible Antriebseinheit, insbesondere den elektrischen Motor. Die magnetresonanzkompatible Antriebseinheit, insbesondere der elektrische Motor, kann beispielsweise für eine robotergestützte Intervention und/oder für Kalibrierungsaufgaben eingesetzt werden. Hierbei soll unter einer magnetresonanzkompatiblen Antriebseinheit insbesondere eine Antriebseinheit zur Verwendung mit einer Magnetresonanzvorrichtung verstanden werden, wobei die Antriebseinheit nicht bildgebend ausgebildet ist. Insbesondere weist hierbei die magnetresonanzkompatible Antriebseinheit keine bildgebend ausgebildeten Komponenten auf, so dass eine Beeinträchtigung einer Magnetresonanzmessung vorteilhaft verhindert werden kann.
Der elektrische Motor umfasst bevorzugt einen elektrischen Schrittmotor. Der elektrische Schrittmotor umfasst bevorzugt den Stator und einen Rotor, insbesondere ein drehbares Motorelement. Der Stator umfasst hierbei die dominante Komponente des Grundmagnetfelds und/oder eines Streufelds des Grundmagneten. Die als Stator wirkende Komponenten des Grundmagnetfelds, insbesondere die dominante Komponenten des Grundmagnetfelds, ist hierbei bevorzugt senkrecht zu einer Motorachse des elektrischen Motors ausgerichtet.
Durch die Erfindung kann vorteilhaft eine konstruktiv einfache und platzsparende Antriebseinheit, insbesondere magnetresonanzkompatible Antriebseinheit, zur Verfügung gestellt werden, die zusammen mit einer Magnetresonanzvorrichtung verwendet werden kann. Weiterhin kann eine kostengünstige und Bauteile sparende Antriebseinheit, insbesondere magnetresonanzkompatible Antriebseinheit, aufgrund eines einfachen Aufbaus der Antriebseinheit, insbesondere der magnetresonanzkompatible Antriebseinheit, zur Verfügung gestellt werden. Insbesondere kann derart ein elektrischer Motor, insbesondere ein elektrischer Schrittmotor, ohne Bürsten zur Verfügung gestellt werden.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des Magnetresonanzsystems kann es vorgesehen sein, dass die magnetresonanzkompatible Antriebseinheit, insbesondere der elektrische Motor, ein drehbares Motorelement mit zumindest einem drehbar lagerten Spulenelement und einer senkrecht zur dominanten Komponente des Grundmagnetfelds des Grundmagneten ausgerichtet Spulenachse aufweist, wobei das zumindest eine drehbar gelagerte Spulenelement um die senkrecht zur dominanten Komponente des Grundmagnetfelds des Grundmagneten ausgerichtete Spulenachse drehbar gelagert ist.
Das drehbare Motorelement umfasst bevorzugt ein drehbar gelagertes und/oder ein rotierbar gelagertes Motorelement zur Generierung eines Antriebsmoments des elektrischen Motors, insbesondere des elektrischen Schrittmotors. Dieses drehbare und/oder rotierende Motorelement, insbesondere das drehbar gelagerte und/oder rotierbar gelagerte Motorelement, ist als drehbar gelagertes Spulenelement ausgebildet. Hierbei ist das zumindest eine drehbar gelagerte Spulenelement auf der Spulenachse des elektrischen Motors drehbar gelagert. Eine Drehbewegung des drehbar gelagerten und/oder rotierbar gelagerten Motorelements, insbesondere des drehbar gelagerten Spulenelements, kann dabei auch nur eine Teildrehung und keine komplette Drehung um die Motorachse umfassen. Vorzugsweise ist das zumindest eine drehbar gelagerte Spulenelement in beide Richtungen um die Spulenachse drehbar gelagert. Das zumindest eine drehbar gelagerte Spulenelement umfasst zumindest eine Spulenwicklung oder auch mehrere Spulenwicklungen, wobei die zumindest eine Spulenwicklung und/oder die mehreren Spulenwicklungen eine Spulenfläche des zumindest einen drehbar gelagerten Spulenelements begrenzen. Bevorzugt weist das zumindest eine drehbar gelagerte Spulenelement mehrere Wicklungen auf, so dass eine große Kraft, insbesondere eine große Lorentzkraft, auf das zumindest eine drehbar gelagerte Spulenelement zur Generierung eines Antriebsmoments wirken kann. Vorzugsweise umfasst die zumindest eine Spulenwicklung einen Kupferdraht. Bei einer Drehung des zumindest einen drehbar gelagerten Spulenelements um die Spulenachse ändert sich dabei eine Neigung der Spulenfläche bezüglich des Grundmagnetfelds und/oder der dominanten Komponente des Grundmagnetfelds des Grundmagneten.
Hierbei kann eine einfache Kraftübertragung auf das zumindest eine drehbar gelagerte Spulenelement bei einem Stromfluss durch das zumindest einen drehbar gelagerte Spulenelement erreicht werden und damit auch eine Drehung des zumindest einen drehbar gelagerten Spulenelements ausgelöst werden. Damit einhergehend kann auch ein Antriebsmoment der magnetresonanzkompatiblen Antriebseinheit, insbesondere des elektrischen Schrittmotors, besonders einfach generiert werden.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des Magnetresonanzsystems kann es vorgesehen sein, dass das zumindest eine drehbar gelagerte Spulenelement zur Erzeugung eines Antriebsmoments eine Drehbewegung ausführt, wobei die Drehbewegung eine Drehung des zumindest einen drehbar gelagerten Spulenelements um mindestens 5° bis zu maximal 90° um die Spulenachse umfasst. Bevorzugt umfasst die Drehbewegung eine Drehung des zumindest einen drehbar gelagerten Spulenelements von mindestens 5° bis zu maximal 80° um die Spulenachse. Bevorzugt umfasst die Drehbewegung eine Drehung des zumindest einen drehbar gelagerten Spulenelements von mindestens 5° bis zu maximal 70° um die Spulenachse. Bevorzugt umfasst die Drehbewegung eine Drehung des zumindest einen drehbar gelagerten Spulenelements von mindestens 5° bis zu maximal 60° um die Spulenachse. Bevorzugt umfasst die Drehbewegung eine Drehung des zumindest einen drehbar gelagerten Spulenelements von mindestens 5° bis zu maximal 50° um die Spulenachse. Bevorzugt umfasst die Drehbewegung eine Drehung des zumindest einen drehbar gelagerten Spulenelements von mindestens 5° bis zu maximal 40° um die Spulenachse. Bevorzugt umfasst die Drehbewegung eine Drehung des zumindest einen drehbar gelagerten Spulenelements von mindestens 5° bis zu maximal 30° um die Spulenachse. Bevorzugt umfasst die Drehbewegung eine Drehung des zumindest einen drehbar gelagerten Spulenelements von mindestens 8° bis zu maximal 25° um die Spulenachse. Bevorzugt umfasst die Drehbewegung eine Drehung des zumindest einen drehbar gelagerten Spulenelements von mindestens 10° bis zu maximal 22° um die Spulenachse. Bevorzugt umfasst die Drehbewegung eine Drehung des zumindest einen drehbar gelagerten Spulenelements von mindestens 10° bis zu maximal 20° um die Spulenachse.
Vorzugsweise ändert hierbei eine Spulenfläche des zumindest einen drehbar gelagerten Spulenelements eine Neigung bezüglich einer Richtung des Grundmagnetfelds und/oder der dominanten Komponente des Grundmagnetfelds des Grundmagneten um mindestens 5° bis zu maximal 90°. Besonders vorteilhaft ändert hierbei die Spulenfläche des zumindest einen drehbar gelagerten Spulenelements eine Neigung bezüglich der Richtung des Grundmagnetfelds und/oder der dominanten Komponente des Grundmagnetfelds des Grundmagneten um mindestens 5° bis zu maximal 80°. Besonders vorteilhaft ändert hierbei die Spulenfläche des zumindest einen drehbar gelagerten Spulenelements eine Neigung bezüglich der Richtung des Grundmagnetfelds und/oder der dominanten Komponente des Grundmagnetfelds des Grundmagneten um mindestens 5° bis zu maximal 70°. Besonders vorteilhaft ändert hierbei die Spulenfläche des zumindest einen drehbar gelagerten Spulenelements eine Neigung bezüglich der Richtung des Grundmagnetfelds und/oder der dominanten Komponente des Grundmagnetfelds des Grundmagneten um mindestens 5° bis zu maximal 60°. Besonders vorteilhaft ändert hierbei die Spulenfläche des zumindest einen drehbar gelagerten Spulenelements eine Neigung bezüglich der Richtung des Grundmagnetfelds und/oder der dominanten Komponente des Grundmagnetfelds des Grundmagneten um mindestens 5° bis zu maximal 50°. Besonders vorteilhaft ändert hierbei die Spulenfläche des zumindest einen drehbar gelagerten Spulenelements eine Neigung bezüglich der Richtung des Grundmagnetfelds und/oder der dominanten Komponente des Grundmagnetfelds des Grundmagneten um mindestens 5° bis zu maximal 40°. Besonders vorteilhaft ändert hierbei die Spulenfläche des zumindest einen drehbar gelagerten Spulenelements eine Neigung bezüglich der Richtung des Grundmagnetfelds und/oder der dominanten Komponente des Grundmagnetfelds des Grundmagneten um mindestens 5° bis zu maximal 30°. Besonders vorteilhaft ändert hierbei die Spulenfläche des zumindest einen drehbar gelagerten Spulenelements eine Neigung bezüglich der Richtung des Grundmagnetfelds und/oder der dominanten Komponente des Grundmagnetfelds des Grundmagneten um mindestens 8° bis zu maximal 25°. Besonders vorteilhaft ändert hierbei die Spulenfläche des zumindest einen drehbar gelagerten Spulenelements eine Neigung bezüglich der Richtung des Grundmagnetfelds und/oder der dominanten Komponente des Grundmagnetfelds des Grundmagneten um mindestens 10° bis zu maximal 22°. Besonders vorteilhaft ändert hierbei die Spulenfläche des zumindest einen drehbar gelagerten Spulenelements eine Neigung bezüglich der Richtung des Grundmagnetfelds und/oder der dominanten Komponente des Grundmagnetfelds des Grundmagneten um mindestens 10° bis zu maximal 20°.
Aufgrund des geringen Drehwinkels des zumindest einen drehbar gelagerten Spulenelements kann eine besonders kompakt gebaute Antriebseinheit, insbesondere ein besonders kompakt gebauter elektrischer Schrittmotor, zur Verfügung gestellt werden. Ein weiterer Vorteil ist, dass aufgrund des geringen Drehwinkels des zumindest einen drehbar gelagerten Spulenelements eine Biegsamkeit von Drähten ausgenutzt werden kann und damit auf drehbare Stromübertragungen, wie insbesondere mittels Bürsten und/oder Schleifkontakten, vorteilhaft verzichtet werden kann.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des Magnetresonanzsystems kann es vorgesehen sein, dass bei einem Anlegen einer Spannung an das zumindest eine drehbar gelagerte Spulenelement eine Drehbewegung an dem zumindest einen drehbar gelagerten Spulenelement ausgelöst wird. Insbesondere wird bei einem Anlegen einer bevorzugt definierten Spannung ein Stromfluss durch das zumindest eine drehbar gelagerte Spulenelement generiert. Damit einhergehend wird eine Lorentzkraft erzeugt, die auf das zumindest eine drehbar gelagerte Spulenelement wirkt, wobei durch die Lorentzkraft eine Drehbewegung und/oder eine Kippbewegung des zumindest einen drehbar gelagerten Spulenelements hervorgerufen wird. Dabei kann eine Richtung der Drehbewegung und/oder der Kippbewegung durch eine Stromrichtung eines Stromflusses durch das zumindest eine drehbar gelagerte Spulenelement und/oder durch eine Richtung einer an dem zumindest einen drehbar gelagerten Spulenelement angelegten Spannung festgelegt werden.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des Magnetresonanzsystems kann es vorgesehen sein, dass die magnetresonanzkompatible Antriebseinheit, insbesondere der elektrische Motor, zumindest ein Stoppelement aufweist. Vorzugsweise weist die magnetresonanzkompatible Antriebseinheit, insbesondere der elektrische Schrittmotor, zwei Stoppelelemente zur Begrenzung einer Drehbewegung des zumindest einen drehbar gelagerten Spulenelements auf, so dass eine Drehbewegung des zumindest einen drehbar gelagerten Spulenelements in jede Richtung um die Spulenachse begrenzt werden kann. Vorzugsweise umfasst das zumindest eine Stoppelement ein elastisches Stoppelement und/oder ein dämpfendes Stoppelement, insbesondere ein Stoppelement aus einem elastischen und/oder dämpfenden Material. Bevorzugt weist die magnetresonanzkompatible Antriebseinheit, insbesondere der elektrische Motor, für jedes drehbar gelagertes Spulenelement ein Stoppelement, bevorzugt zwei Stoppelemente, auf, so dass eine Drehbewegung für jedes drehbar gelagerte Spulenelement der magnetresonanzkompatiblen Antriebseinheit, insbesondere des elektrischen Motors, vorteilhaft begrenzt werden kann.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des Magnetresonanzsystems kann es vorgesehen sein, dass das zumindest eine drehbar gelagerte Spulenelement ein formschlüssiges Übertragungselement zu einer Übertragung eines Antriebsmoments auf eine Antriebswelle der magnetresonanzkompatiblen Antriebseinheit, insbesondere des elektrischen Motors, aufweist. Derart kann besonders einfach ein mittels des zumindest einen drehbar gelagerten Spulenelements erzeugtes Antriebsmoment auf die Antriebswelle übertragen werden. Vorzugsweise weist hierzu die Antriebswelle ein zu dem formschlüssigen Übertragungselement des zumindest einen drehbar gelagerten Spulenelements korrespondierendes Übertragungselement, insbesondere formschlüssiges Übertragungselement, auf.
Besonders vorteilhaft umfasst hierbei das formschlüssige Übertragungselement des zumindest einen drehbar gelagerten Spulenelements eine Zahnstange. Zudem umfasst dabei auch das formschlüssige Übertragungselement der Antriebswelle ein Zahnrad, das der Zahnstange des zumindest einen drehbar gelagerten Spulenelements kompatibel ausgebildet ist. Vorzugsweise überträgt das formschlüssige Übertragungselement, insbesondere die Zahnstange, des zumindest einen drehbar gelagerten Spulenelements bei einer Drehung um die Spulenachse und/oder in einer definierten Kippposition ein Antriebsmoment auf das formschlüssige Übertragungselement, insbesondere das Zahnrad, der Antriebswelle. Dabei kann die Zahnstange nur in einem Bereich, der mit dem formschlüssigen Übertragungselement, insbesondere dem Zahnrad, der Antriebswelle in Kontakt kommt, eine Verzahnung aufweisen.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des Magnetresonanzsystems kann es vorgesehen sein, dass die magnetresonanzkompatible Antriebseinheit eine Steuereinheit aufweist zu einer Ansteuerung des zumindest einen drehbar gelagerten Spulenelements.
Die erfindungsgemäße Steuereinheit umfasst zumindest ein Rechenmodul und/oder einen Prozessor, wobei die Steuereinheit zur Steuerung des zumindest einen drehbar gelagerten Spulenelements ausgebildet ist. Insbesondere ist die Steuereinheit zu einer Ansteuerung aller von der magnetresonanzkompatiblen Antriebseinheit, insbesondere des elektrischen Schrittmotors, umfassten drehbar gelagerten Spulenelemente ausgebildet. So ist insbesondere die Steuereinheit dazu ausgebildet, computerlesbare Instruktionen auszuführen, um das zumindest eine drehbar gelagerte Spulenelement anzusteuern. Dabei kann die Steuereinheit eine Speichereinheit umfassen, wobei auf der Speichereinheit computerlesbare Informationen gespeichert sind, wobei die Steuereinheit dazu ausgebildet ist, die computerlesbaren Informationen von der Speichereinheit zu laden und die computerlesbaren Informationen auszuführen, um eine Ansteuerung des zumindest einen drehbar gelagerten Spulenelements auszuführen. Zudem können auch einzelne Komponenten der Steuereinheit zu einer Ansteuerung des zumindest einen drehbar gelagerten Spulenelements zum in Form von Softwarekomponenten ausgebildet sein. Grundsätzlich können diese Komponenten der Steuereinheit aber auch zum Teil in Form von softwareunterstützten Hardwarekomponenten, beispielsweise FPGAs oder dergleichen, realisiert sein.
Diese Ausgestaltung der Erfindung ermöglich eine vorteilhaft abgestimmte Ansteuerung des zumindest einen drehbar gelagerten Spulenelements auf ein von der magnetresonanzkompatiblen Antriebseinheit zur Verfügung gestellten Antriebsmoment. Insbesondere kann derart eine Abstimmung auf ein zu bewegendes Bauteil innerhalb der Magnetresonanzvorrichtung mit der magnetresonanzkompatiblen Antriebseinheit vorteilhaft erfolgen. Weist die magnetresonanzkompatible Antriebseinheit, insbesondere der elektrische Schrittmotor, mehrere drehbar gelagerte Spulenelemente auf, kann mittels der Steuereinheit eine vorteilhafte Ansteuerung aller von der magnetresonanzkompatiblen Antriebseinheit umfassten drehbar gelagerten Spulenelemente aufeinander abgestimmt werden.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des Magnetresonanzsystems kann es vorgesehen sein, dass die magnetresonanzkompatible Antriebseinheit für eine Ansteuerung des zumindest einen drehbar gelagerten Spulenelements zumindest ein Schaltelement aufweist. Bevorzugt umfasst das zumindest eine Schaltelement ein elektronisches Schaltelement. Das zumindest eine Schaltelement, insbesondere das elektronische Schaltelement kann beispielsweise ein Relais, insbesondere ein Solid-State-Relais umfassen. Besonders vorteilhaft jedoch umfasst das zumindest eine Schaltelement, insbesondere das elektronische Schaltelement, eine Brückenschaltung, auch H-Brücke genannt. Die Brückenschaltung, insbesondere die H-Brücke, kann dabei mehrere Transistoren, insbesondere Bipolar-Transistoren und/oder Feldeffekt-Transistoren und/oder IGBT-Transistoren, umfassen. Mittels einer derartigen H-Brücke kann durch eine vorteilhaft Ansteuerung der H-Brücke eine einfache Umpolung am elektrischen Motor, insbesondere an dem zumindest einem drehbar gelagerten Spulenelement, erreicht werden und damit auch besonders einfach eine Änderung einer Drehrichtung des zumindest einen drehbar gelagerten Spulenelements. Durch die Umpolung der Stromrichtung an dem zumindest einen drehbar gelagerten Spulenelement kann eine Richtung der Drehbewegung des zumindest einen drehbar gelagerten Spulenelements vorteilhaft geändert werden. Ein weiterer Vorteil einer H-Brücke ist, dass für eine Steuerung einer Drehrichtung eines drehbar gelagerten Spulenelements genau eine einzige H-Brücke ausreicht. Dagegen muss bei einer Realisierung einer Ansteuerung von einem drehbar gelagerten Spulenelement mit Relais immer zwei Relais und damit auch zwei Schaltelement verbaut werden. Zudem kann eine besonders kompakte und kostengünstige magnetresonanzkompatible Antriebseinheit, insbesondere ein kostengünstiger elektrischer Schrittmotor, zur Verfügung gestellt werden.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des Magnetresonanzsystems kann es vorgesehen sein, dass die magnetresonanzkompatible Antriebseinheit, insbesondere der elektrische Motor, zwei oder mehr drehbar gelagerte Spulenelemente aufweist. Besonders vorteilhaft weist das drehbare Motorelement der magnetresonanzkompatiblen Antriebseinheit, insbesondere des elektrischen Schrittmotors, vier drehbar gelagerte Spulenelemente auf. Derart kann vorteilhaft ein getakteter elektrischer Motor, insbesondere elektrischer Schrittmotor, bereitgestellt werden, bei dem die einzelnen drehbar gelagerten Spulenelemente nur geringe Bewegungen ausführen und damit eine kompakte Bauweise des elektrischen Schrittmotors erreicht werden kann. Vorzugsweise führen die einzelnen drehbar gelagerten Spulenelemente zur Erzeugung eines Antriebsmoments eine Drehbewegung nacheinander aus.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des Magnetresonanzsystems kann es vorgesehen sein, dass die zwei oder mehr drehbar gelagerten Spulenelemente nacheinander für einen 4-fach Takt des elektrischen Motors angesteuert werden. Vorzugsweise umfasst jeder Takt eine Drehbewegung eines der zwei oder mehr drehbar gelagerten Spulenelements, wobei die Drehbewegung des einen der zwei oder mehr drehbar gelagerten Spulenelemente eine Drehung des Übertragungselements, insbesondere des Zahnrads, der Antriebswelle um einen ¼-Schritt des Übertragungselementes der Antriebswelle bewirkt. Werden die einzelnen der zwei oder mehr drehbar gelagerten Spulenelemente derart nacheinander angesteuert, dass die zwei oder mehr drehbar gelagerten Spulenelemente nacheinander vier Takte des elektrischen Motors ausführen, so wird hierbei ein Schritt an der Antriebswelle generiert. Bevorzugt umfasst ein Schritt der Antriebswelle hierbei insbesondere einen Abstand zwischen zwei Zähnen einer Verzahnung des formschlüssigen Übertragungselements, insbesondere des Zahnrads, der Antriebswelle. Beispielsweise kann ein Schritt an dem Übertragungselement der Antriebswelle, insbesondere dem Zahnrad der Antriebswelle, eine Drehung um 2° des Zahnrads und/oder der Antriebswelle umfassen. Derart kann eine hohe Positionsgenauigkeit der magnetresonanzkompatiblen Antriebseinheit, insbesondere des elektrischen Motors, erreicht werden.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des Magnetresonanzsystems kann es vorgesehen sein, dass zumindest zwei der zwei oder mehr drehbar gelagerte Spulenelemente auf einer gemeinsamen Spulenachse unabhängig voneinander drehbar gelagert sind. Hierdurch kann eine besonders kompakte und Bauteil sparende Bauweise der magnetresonanzkompatiblen Antriebseinheit, insbesondere des elektrischen Schrittmotors, vorteilhaft erreicht werden.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen.
Es zeigen:

1 ein erfindungsgemäßes Magnetresonanzsystem mit einer Magnetresonanzvorrichtung und einer magnetresonanzkompatiblen Antriebseinheit in einer schematischen Darstellung,
2 ein schematischer Aufbau der magnetresonanzkompatiblen Antriebseinheit,
3 eine weitere Ansicht der magnetresonanzkompatiblen Antriebseinheit,
4 eine Funktionswiese der magnetresonanzkompatiblen Antriebseinheit anhand eines drehbar gelagerten Spulenelements,
5 eine Ansteuerung der magnetresonanzkompatiblen Antriebseinheit,
6a-6e eine Taktung der magnetresonanzkompatiblen Antriebseinheit und
7 ein alternativer Aufbau einer magnetresonanzkompatiblen Antriebseinheit.

In 1 ist ein Magnetresonanzsystem 10 mit einer Magnetresonanzvorrichtung 11 schematisch darstellt. Die Magnetresonanzvorrichtung 11 umfasst eine von einer Magneteinheit gebildeten Scannereinheit 12. Zudem weist die Magnetresonanzvorrichtung 11 einen Patientenaufnahmebereich 13 auf zu einer Aufnahme eines Patienten 14. Der Patientenaufnahmebereich 13 im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist zylinderförmig ausgebildet und in einer Umfangsrichtung von der Scannereinheit 12, insbesondere von der Magneteinheit, zylinderförmig umgeben. Grundsätzlich ist jedoch eine davon abweichende Ausbildung des Patientenaufnahmebereichs 13 jederzeit denkbar. Der Patient 14 kann mittels einer Patientenlagerungsvorrichtung 15 der Magnetresonanzvorrichtung 11 in den Patientenaufnahmebereich 13 geschoben und/oder gefahren werden. Die Patientenlagerungsvorrichtung 15 weist hierzu einen innerhalb des Patientenaufnahmebereichs 13 bewegbar ausgestalteten Patiententisch 16 auf. Insbesondere ist hierbei der Patiententisch 16 in Richtung einer Längserstreckung des Patientenaufnahmebereichs 13 und/oder in z-Richtung bewegbar gelagert.
Die Scannereinheit 12, insbesondere die Magneteinheit, umfasst einen supraleitenden Grundmagneten 17 zu einem Erzeugen eines starken und insbesondere konstanten Grundmagnetfelds 18. Weiterhin weist die Scannereinheit 12, insbesondere die Magneteinheit, eine Gradientenspuleneinheit 19 zu einer Erzeugung von Magnetfeldgradienten auf, die für eine Ortskodierung während einer Bildgebung verwendet werden. Die Gradientenspuleneinheit 19 wird mittels einer Gradientensteuereinheit 20 der Magnetresonanzvorrichtung 11 gesteuert. Die Scannereinheit 12, insbesondere die Magneteinheit, umfasst weiterhin eine Hochfrequenzantenneneinheit 21 zu einer Anregung einer Polarisation, die sich in dem von dem Grundmagneten 17 erzeugten Grundmagnetfeld 18 einstellt. Die Hochfrequenzantenneneinheit 21 wird von einer Hochfrequenzantennensteuereinheit 22 der Magnetresonanzvorrichtung 11 gesteuert und strahlt hochfrequente Magnetresonanzsequenzen in den Patientenaufnahmebereich 13 der Magnetresonanzvorrichtung 11 ein.
Zu einer Steuerung des Grundmagneten 17, der Gradientensteuereinheit 19 und zur Steuerung der Hochfrequenzantennensteuereinheit 21 weist die Magnetresonanzvorrichtung 11 eine Systemsteuereinheit 23 auf. Die Systemsteuereinheit 23 steuert zentral die Magnetresonanzvorrichtung 11, wie beispielsweise das Durchführen einer vorbestimmten bildgebenden Gradientenechosequenz. Zudem umfasst die Systemsteuereinheit 23 eine nicht näher dargestellte Auswerteeinheit zu einer Auswertung von medizinischen Bilddaten, die während der Magnetresonanzuntersuchung erfasst werden.
Des Weiteren umfasst die Magnetresonanzvorrichtung 11 eine Benutzerschnittstelle 24, die mit der Systemsteuereinheit 23 verbunden ist. Steuerinformationen wie beispielsweise Bildgebungsparameter, sowie rekonstruierte Magnetresonanzbilder können auf einer Anzeigeeinheit 25, beispielsweise auf zumindest einem Monitor, der Benutzerschnittstelle 24 für ein medizinisches Bedienpersonal angezeigt werden. Weiterhin weist die Benutzerschnittstelle 24 eine Eingabeeinheit 26 auf, mittels der Informationen und/oder Parameter während eines Messvorgangs von dem medizinischen Bedienpersonal eingegeben werden können.
Die dargestellten Magnetresonanzvorrichtung 11 kann selbstverständlich weitere Komponenten umfassen, die Magnetresonanzvorrichtungen 11 gewöhnlich aufweisen. Eine allgemeine Funktionsweise einer Magnetresonanzvorrichtung 11 ist zudem dem Fachmann bekannt, so dass auf eine detaillierte Beschreibung der weiteren Komponenten verzichtet wird.
Das Magnetresonanzsystem 10 weist des Weiteren eine magnetresonanzkompatible Antriebseinheit 30 mit einem elektrischen Motor 31, insbesondere einem elektrischen Schrittmotor, auf. Die magnetresonanzkompatible Antriebseinheit 30 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel zur Erzeugung eines Antriebsmoments für eine Bewegung der Patientenlagerungsvorrichtung 14, insbesondere des Patiententischs 16, ausgelegt und/oder ausgebildet. Die magnetresonanzkompatibel Antriebseinheit 30 ist außerhalb des Patientenaufnahmebereichs angeordnet. Dabei ist die magnetresonanzkompatible Antriebseinheit 30 in einer nicht näher dargestellten Basiseinheit der Patientenlagerungsvorrichtung 15 angeordnet. Die Basiseinheit ist ortsfest bezüglich der Scannereinheit 12. Zudem ist die Basiseinheit unterhalb des Patiententischs 16 angeordnet. In einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung kann die magnetresonanzkompatible Antriebseinheit auch zur Erzeugung eines Antriebsmoments für eine Interventionseinheit usw. ausgelegt und/oder ausgebildet sein.
In 2 ist die magnetresonanzkompatible Antriebseinheit 30, insbesondere der elektrische Schrittmotor, in einem schematischen Schnitt, und in 3 in einer schematischen 3D-Darstellung dargestellt. Der elektrische Schrittmotor der magnetresonanzkompatiblen Antriebseinheit 30 umfasst einen Stator 32 und ein drehbares Motorelement 33. Der Stator 32 des elektrischen Schrittmotors umfasst im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine dominante Komponente des Grundmagnetfelds 18 des Grundmagneten 17 in z-Richtung der Magnetresonanzvorrichtung 10. Insbesondere bei einer Anordnung der magnetresonanzkompatiblen Antriebseinheit 30 im Isozentrum und/oder in der Nähe des Isozentrums der Magnetresonanzvorrichtung 11 umfasst somit der Stator 32 die dominante Komponente des Grundmagnetfelds 18 der Magnetresonanzvorrichtung 11.
Das drehbare Motorelement 33 des elektrischen Schrittmotors der magnetresonanzkompatiblen Antriebseinheit 30 umfasst zumindest ein drehbar gelagertes Spulenelement 34.1, 34.2, 34.3, 34.4. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst das drehbare Motorelement 33 des elektrischen Schrittmotors der magnetresonanzkompatiblen Antriebseinheit 30 vier drehbar gelagerte Spulenelemente 34.1, 34.2, 34.3, 34.4. Das drehbare Motorelement 33 des elektrischen Schrittmotors der magnetresonanzkompatiblen Antriebseinheit 30 weist zudem mehrere Spulenachsen 35 auf, wobei auf den mehreren Spulenachsen 35 die drehbar gelagerten Spulenelemente 34.1, 34.2, 34.3, 34.4 drehbar gelagert sind. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind jeweils zwei der drehbar gelagerten Spulenelemente 34.1, 34.2, 34.3, 34.4 auf einer gemeinsamen Spulenachse 35 drehbar gelagert, wobei die einzelnen drehbar gelagerten Spulenelemente 34.1, 34.2, 34.3, 34.4 unabhängig voneinander bewegbar, insbesondere drehbar, auf der jeweiligen Spulenachse 35 gelagert sind. Die einzelnen Spulenachsen 35 des drehbaren Motorelements 33 sind senkrecht zum Grundmagnetfeld 18, insbesondere zur dominanten Komponente des Grundmagnetfelds 18, des Grundmagneten 17 ausgerichtet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die einzelnen drehbar gelagerten Spulenelemente 34.1, 34.2, 34.3, 34.4 mittig auf den Spulenachse 35 drehbar gelagert.
Die magnetresonanzkompatible Antriebseinheit 30 weist des Weiteren eine Antriebswelle 36 auf, auf die im Betrieb der magnetresonanzkompatiblen Antriebseinheit 30, insbesondere des elektrischen Schrittmotors, ein Antriebsmoment übertragen wird. Hierzu weist die Antriebswelle 36 ein formschlüssiges Übertragungselement auf, das kompatibel ist mit jeweils einem formschlüssigen Übertragungselement der einzelnen drehbar gelagerten Spulenelemente. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das formschlüssige Übertragungselement der Antriebswelle 36 von einem Zahnrad 37 umfasst. Zudem weist im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Antriebswelle 36 zwei formschlüssige Übertragungselemente auf, die jeweils von einem Zahnrad 37 gebildet sind, 3. Die beiden Zahnräder 37 der Antriebswelle 36 sind nacheinander auf der Antriebswelle angeordnet.
Die einzelnen formschlüssigen Übertragungselemente der einzelnen drehbar gelagerten Spulenelemente 34.1, 34.2, 34.3, 34.4 sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel von einer Zahnstange 38 umfasst. Zudem sind weitere dem Fachmann als sinnvoll erscheinende formschlüssige Übertragungselemente zwischen den drehbar gelagerten Spulenelementen 34.1, 34.2, 34.3, 34.4 und der Antriebswelle 36 zur Übertragung eines Antriebsmoments auf die Antriebswelle 36 jederzeit denkbar.
Das formschlüssige Übertragungselement, insbesondere die Zahnstange 38, der einzelnen drehbar gelagerten Spulenelemente 34.1, 34.2, 34.3, 34.4 ist zudem senkrecht zur Spulenachse 35 ausgerichtet und erstreckt sich quer durch das drehbar gelagerte Spulenelement 34.1, 34.2, 34.3, 34.4. Jedoch umfasst nur der die Antriebswelle 36, insbesondere das Zahnrad 37 der Antriebswelle, kontaktierende Teilbereich der Zahnstange 38 eine Verzahnung 39 zur Übertragung eines Antriebsmoments auf das Zahnrad 37 der Antriebswelle 36.
Die Antriebswelle 36 ist zwischen den beiden Spulenachsen 35 zur drehbaren Lagerung der drehbar gelagerten Spulenelemente 34.1, 34.2, 34.3, 34.4 angeordnet. Somit sind zwei der drehbar gelagerten Spulenelemente 34.1, 34.2, 34.3, 34.4 auf einer ersten Seite der Antriebswelle 36 angeordnet und auf einer der ersten Seite gegenüberliegenden Seite der Antriebswelle 36 die weiteren zwei drehbar gelagerten Spulenelemente 34.1, 34.2, 34.3, 34.4 angeordnet. Die beiden drehbar gelagerten Spulenelemente 34.1, 34.2, 34.3, 34.4 auf der ersten Seite der Antriebswelle 36 sind dabei derart auf der Spulenachse 35 angeordnet, dass ein Abstand zwischen den beiden Zahnstangen 38 der beiden drehbar angeordneten Spulenelemente 34.1, 34.2, 34.3, 34.4 einem Abstand der beiden Zahnräder 37 auf der Antriebswelle 36 entspricht. Zudem sind die beiden weiteren drehbar gelagerten Spulenelemente 34.1, 34.2, 34.3, 34.4 auf der der ersten Seite gegenüberliegenden Seite der Antriebswelle 36 derart auf der Spulenachse 35 angeordnet, dass ein Abstand zwischen den beiden Zahnstangen 38 der beiden drehbar angeordneten Spulenelemente 34.1, 34.2, 34.3, 34.4 einem Abstand der beiden Zahnräder 37 auf der Antriebswelle 36 entspricht. Somit kann auf jedes Zahnrad 37 der Antriebswelle 36 auf jeder Seite der Antriebswelle 36 von genau einem drehbar gelagerten Spulenelement 34.1, 34.2, 34.3, 34.4, insbesondere mit genaue einer Zahnstange 38, ein Antriebsmoment übertragen werden.
Die einzelnen drehbar gelagerten Spulenelemente 34.1, 34.2, 34.3, 34.4 weisen jeweils eine nicht näher dargestellte Spulenwicklung auf. Bevorzugt umfasst die Spulenwicklung jeweils eine Kupferdraht-Spulenwicklung für die einzelnen drehbar gelagerten Spulenelemente 34.1, 34.2, 34.3, 34.4. Vorzugsweise weisen hierbei die einzelnen drehbar gelagerten Spulenelemente 34.1, 34.2, 34.3, 34.4 mehrere Spulenwicklungen auf, so dass eine auf die drehbar gelagerten Spulenelemente 34.1, 34.2, 34.3, 34.4 wirkende Kraft bei einem Anlegen eine Spannung an den drehbar gelagerten Spulenelemente 34.1, 34.2, 34.3, 34.4 umso größer wird und die einzelnen drehbar gelagerten Spulenelemente 34.1, 34.2, 34.3, 34.4 somit eine Drehbewegung ausführen zur Generierung des Antriebsmoments. Die Spulenwicklung der einzelnen drehbar gelagerten Spulenelemente 34.1, 34.2, 34.3, 34.4 begrenzen dabei eine Spulenfläche der einzelnen drehbar gelagerten Spulenelemente 34.1, 34.2, 34.3, 34.4. Die Zahnstangen 38 der einzelnen drehbar gelagerten Spulenelemente 34.1, 34.2, 34.3, 34.4 verläuft dabei durch einen mittigen Bereich durch die Spulenfläche der jeweiligen drehbar gelagerten Spulenelemente 34.1, 34.2, 34.3, 34.4.
Bei einem Anlegen einer Spannung an die einzelnen drehbar gelagerten Spulenelemente 34.1, 34.2, 34.3, 34.4 fließt ein Strom durch die einzelnen drehbar gelagerten Spulenelemente 34.1, 34.2, 34.3, 34.4, so dass an den einzelnen drehbar gelagerten Spulenelementen 34.1, 34.2, 34.3, 34.4 eine Drehbewegung ausgelöst wird. Die Drehbewegung wird durch eine auf die drehbar gelagerten Spulenelemente 34.1, 34.2, 34.3, 34.4 wirkende Lorentzkraft F_L ausgelöst. Die Lorentzkraft F_L wird durch: $F_{L} = I * B * L * 2 * N$
beschrieben. Dabei ist I die Stromstärke eines durch die drehbar gelagerten Spulenelemente 34.1, 34.2, 34.3, 34.4 fließenden Stroms. B umfasst die Flussdichte des Grundmagnetfelds 18, insbesondere der dominanten Komponente des Grundmagnetfelds 18. L beschreibt eine Länge der drehbar gelagerten Spulenelemente 34.1, 34.2, 34.3, 34.4. N beschreibt die Anzahl der Spulenwicklungen der einzelnen drehbar gelagerten Spulenelemente 34.1, 34.2, 34.3, 34.4.
Um eine Drehbewegung der einzelnen drehbar gelagerten Spulenelemente 34.1, 34.2, 34.3, 34.4 zu begrenzen weist die magnetresonanzkompatible Antriebseinheit 30, insbesondere der elektrische Schrittmotor, für jedes der drehbar gelagerten Spulenelemente 34.1, 34.2, 34.3, 34.4 zumindest ein Stoppelement 40 auf, wie dies in 4 dargestellt ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weist die magnetresonanzkompatible Antriebseinheit 30, insbesondere der elektrische Schrittmotor, für jedes der drehbar gelagerten Spulenelemente 34.1, 34.2, 34.3, 34.4 zwei Stoppelemente 40 auf, um eine Drehbewegung in beiden Drehrichtungen des drehbar gelagerten Spulenelements anhand eines einzigen drehbar gelagerten Spulenelements 34.1, 34.2, 34.3, 34.4 exemplarisch dargestellt ist zu begrenzen, wie dies in 4 anhand eines einzigen drehbar gelagerten Spulenelements 34.1, 34.2, 34.3, 34.4 exemplarisch dargestellt ist. Die beiden Stoppelemente 40 sind dämpfend und/oder elastisch ausgebildet. Dabei können die einzelnen Stoppelemente 40 eine dämpfende und/oder elastische Form aufweisen. Alternativ oder zusätzlich können die einzelnen Stoppelemente 40 auch ein dämpfendes und/oder elastisches Material umfassen.
Die einzelnen Stoppelemente 40 sind dabei bezüglich des jeweiligen drehbar gelagerten Spulenelements 34.1, 34.2, 34.3, 34.4 derart angeordnet, dass die von dem drehbar gelagerten Spulenelemente 34.1, 34.2, 34.3, 34.4 ausgeführte Drehbewegung zur Erzeugung des Antriebsmoments eine Drehung von mindestens 5° und bis zu maximal 90° ausführt. Bevorzugt umfasst die Drehbewegung eine Drehung der einzelnen drehbar gelagerten Spulenelemente 34.1, 34.2, 34.3, 34.4 von mindestens 5° bis zu maximal 80° um die Spulenachse 35. Bevorzugt umfasst die Drehbewegung eine Drehung der einzelnen drehbar gelagerten Spulenelemente 34.1, 34.2, 34.3, 34.4 von mindestens 5° bis zu maximal 70° um die Spulenachse 35. Bevorzugt umfasst die Drehbewegung eine Drehung der einzelnen drehbar gelagerten Spulenelemente 34.1, 34.2, 34.3, 34.4 von mindestens 5° bis zu maximal 60° um die Spulenachse 35. Bevorzugt umfasst die Drehbewegung eine Drehung der einzelnen drehbar gelagerten Spulenelemente 34.1, 34.2, 34.3, 34.4 von mindestens 5° bis zu maximal 50° um die Spulenachse 35. Bevorzugt umfasst die Drehbewegung eine Drehung der einzelnen drehbar gelagerten Spulenelemente 34.1, 34.2, 34.3, 34.4 von mindestens 5° bis zu maximal 40° um die Spulenachse 35. Bevorzugt umfasst die Drehbewegung eine Drehung der einzelnen drehbar gelagerten Spulenelemente 34.1, 34.2, 34.3, 34.4 von mindestens 5° bis zu maximal 30° um die Spulenachse 35. Bevorzugt umfasst die Drehbewegung der einzelnen drehbar gelagerten Spulenelemente 34.1, 34.2, 34.3, 34.4 eine Drehung von mindestens 8° bis zu maximal 25° um die Spulenachse 35. Bevorzugt umfasst die Drehbewegung der einzelnen drehbar gelagerten Spulenelemente 34.1, 34.2, 34.3, 34.4 eine Drehung von mindestens 10° bis zu maximal 22° um die Spulenachse 35. Bevorzugt umfasst die Drehbewegung der einzelnen drehbar gelagerten Spulenelemente 34.1, 34.2, 34.3, 34.4 eine Drehung von mindestens 10° bis zu maximal 20° um die Spulenachse 35.
Vorzugsweise ändern hierbei die Spulenflächen der einzelnen drehbar gelagerten Spulenelemente 34.1, 34.2, 34.3, 34.4 eine Neigung bezüglich einer Richtung des Grundmagnetfelds 18 und/oder der dominanten Komponente des Grundmagnetfelds 18 des Grundmagneten 17 um mindestens 5° bis zu maximal 90°. Besonders vorteilhaft ändern hierbei die Spulenflächen der einzelnen drehbar gelagerten Spulenelemente 34.1, 34.2, 34.3, 34.4 eine Neigung bezüglich der Richtung des Grundmagnetfelds 18 und/oder der dominanten Komponente des Grundmagnetfelds 18 des Grundmagneten 17 um mindestens 5° bis zu maximal 80°. Besonders vorteilhaft ändern hierbei die Spulenflächen der einzelnen drehbar gelagerten Spulenelemente 34.1, 34.2, 34.3, 34.4 eine Neigung bezüglich der Richtung des Grundmagnetfelds 18 und/oder der dominanten Komponente des Grundmagnetfelds 18 des Grundmagneten 17 um mindestens 5° bis zu maximal 70°. Besonders vorteilhaft ändern hierbei die Spulenflächen der einzelnen drehbar gelagerten Spulenelemente 34.1, 34.2, 34.3, 34.4 eine Neigung bezüglich der Richtung des Grundmagnetfelds 18 und/oder der dominanten Komponente des Grundmagnetfelds 18 des Grundmagneten 17 um mindestens 5° bis zu maximal 60°. Besonders vorteilhaft ändern hierbei die Spulenflächen der einzelnen drehbar gelagerten Spulenelemente 34.1, 34.2, 34.3, 34.4 eine Neigung bezüglich der Richtung des Grundmagnetfelds 18 und/oder der dominanten Komponente des Grundmagnetfelds 18 des Grundmagneten 17 um mindestens 5° bis zu maximal 50°. Besonders vorteilhaft ändern hierbei die Spulenflächen der einzelnen drehbar gelagerten Spulenelemente 34.1, 34.2, 34.3, 34.4 eine Neigung bezüglich der Richtung des Grundmagnetfelds 18 und/oder der dominanten Komponente des Grundmagnetfelds 18 des Grundmagneten 17 um mindestens 5° bis zu maximal 40°. Besonders vorteilhaft ändern hierbei die Spulenflächen der einzelnen drehbar gelagerten Spulenelemente 34.1, 34.2, 34.3, 34.4 eine Neigung bezüglich der Richtung des Grundmagnetfelds 18 und/oder der dominanten Komponente des Grundmagnetfelds 18 des Grundmagneten 17 um mindestens 5° bis zu maximal 30°. Besonders vorteilhaft ändern hierbei die Spulenflächen der einzelnen drehbar gelagerten Spulenelemente 34.1, 34.2, 34.3, 34.4 eine Neigung bezüglich der Richtung des Grundmagnetfelds 18 und/oder der dominanten Komponente des Grundmagnetfelds 18 des Grundmagneten 17 um mindestens 8° bis zu maximal 25°. Besonders vorteilhaft ändern hierbei die Spulenflächen der einzelnen drehbar gelagerten Spulenelemente 34.1, 34.2, 34.3, 34.4 eine Neigung bezüglich der Richtung des Grundmagnetfelds 18 und/oder der dominanten Komponente des Grundmagnetfelds 18 des Grundmagneten 17 um mindestens 10° bis zu maximal 22°. Besonders vorteilhaft ändern hierbei die Spulenflächen der einzelnen drehbar gelagerten Spulenelemente 34.1, 34.2, 34.3, 34.4 eine Neigung bezüglich der Richtung des Grundmagnetfelds 18 und/oder der dominanten Komponente des Grundmagnetfelds 18 des Grundmagneten 17 um mindestens 10° bis zu maximal 20°. Die beiden auf einer Spulenachse 35 angeordnet drehbar gelagerten Spulenelemente 34.1, 34.2, 34.3, 34.4 weisen zudem einen unterschiedlichen Arbeitsdrehbereich bezüglich des Grundmagnetfelds 18 und/oder der dominanten Komponente des Grundmagnetfelds 18 des Grundmagneten 17 auf, um derart eine gegenseitige Behinderung bei einer Ausführung eine Drehbewegung zu verhindern.
Zu einer Ansteuerung der einzelnen drehbar gelagerten Spulenelemente 34.1, 34.2, 34.3, 34.4 weist die magnetresonanzkompatible Antriebseinheit 30, insbesondere der elektrische Schrittmotor, eine Steuereinheit auf (5). Die Steuereinheit 41 ist dazu ausgelegt, eine Ansteuerung der einzelnen drehbar gelagerten Spulenelemente 34.1, 34.2, 34.3, 34.4 nacheinander auszuführen. Insbesondere ist die Steuereinheit 41 dazu ausgelegt, eine Taktung der einzelnen drehbar gelagerten Spulenelemente 34.1, 34.2, 34.3, 34.4 zu steuern. Die Steuereinheit 41 kann dabei eine Steuersoftware aufweisen, die in einer nicht näher dargestellten Speichereinheit der Steuereinheit 41 gespeichert ist. Mittels der Steuersoftware, die von einem Prozessor und/oder einem Rechenmodul der Steuereinheit 41 ausführbar ist, kann die Ansteuerung der einzelnen drehbar gelagerten Spulenelemente 34.1, 34.2, 34.3, 34.4 erfolgen.
Die magnetresonanzkompatible Antriebseinheit 30, insbesondere der elektrische Schrittmotor, weist des Weiteren für eine Ansteuerung der einzelnen drehbar gelagerten Spulenelemente 34.1, 34.2, 34.3, 34.4 jeweils zumindest ein Schaltelement 42, insbesondere ein elektronisches Schaltelement 42, auf (5). Die einzelnen elektronischen Schaltelemente 42 sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel von jeweils einer Brückenschaltung, H-Brücke, genannt, ausgebildet. Die Brückenschaltung, insbesondere die H-Brücke, kann dabei mehrere Transistoren, insbesondere Bipolar-Transistoren und/oder Feldeffekt-Transistoren und/oder IGBT-Transistoren, umfassen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weist die magnetresonanzkompatible Antriebseinheit 30, insbesondere der elektrische Schrittmotor, für jedes der drehbar gelagerten Spulenelemente 34.1, 34.2, 34.3, 34.4 genau ein elektronisches Schaltelement 42, insbesondere eine H-Brücke, auf. Mittels der H-Brücken kann eine einfache Änderung einer Stromrichtung eines durch die drehbar gelagerten Spulenelemente 34.1, 34.2, 34.3, 34.4 fließenden Stroms erreicht werden. Hierzu sind die H-Brücken zwischen einer Spannungsversorgungseinheit 43 und den einzelnen drehbar gelagerten Spulenelementen 34.1, 34.2, 34.3, 34.4 angeordnet. Von der Steuereinheit 41 werden hierbei die einzelnen H-Brücken angesteuert.
Die einzelnen drehbar gelagerten Spulenelemente 34.1, 34.2, 34.3, 34.4 werden von der Steuereinheit 41 derart angesteuert, dass die vier Spulenelemente 34.1, 34.2, 34.3, 34.4 nacheinander jeweils eine Drehbewegung ausführen und dabei zusammen einen Schritt der Antriebswelle 36 bewirken. Bevorzugt umfasst ein Schritt der Antriebswelle 36 hierbei insbesondere einen Abstand zwischen zwei Zähnen einer Verzahnung des Zahnrads 37 der Antriebswelle 36. Ein derartiger Schritt kann beispielsweise eine Drehung des auf der Antriebswelle 36 gelagerten Zahnrads 37 und/oder eine Drehung der Antriebswelle 36 um 2° umfassen. Jedes der einzelnen drehbar gelagerten Spulenelemente 34.1, 34.2, 34.3, 34.4 führt somit einen Takt aus, der einen ¼-Schritt des auf der Antriebswelle 36 gelagerten Zahnrads 37 umfasst. In den 6a-6e ist eine Abfolge der einzelnen Takte für einen Schritt des auf der Antriebswelle 36 gelagerten Zahnrads 37 dargestellt.
6a zeigt zunächst einen Startpunkt und/oder Ausgangspunkt, bei dem das drehbar gelagerte Spulenelement 34.1, insbesondere die Zahnstange 38 des drehbar gelagerten Spulenelementes 34.1, in Eingriff mit dem Zahnrad 37 der Antriebswelle 36 ist. In diesem Ausgangspunkt ist nur das drehbar gelagerte Spulenelement 34.1, insbesondere die Zahnstange 38 des drehbar gelagerten Spulenelements 34.1, in Eingriff mit dem Zahnrad 37 der Antriebswelle 36. Die drei weiteren drehbar gelagerten Spulenelemente 34.2, 34.3, 34.4 insbesondere die Zahnstangen 38 der drei drehbar gelagerten Spulenelemente 34.2, 34.3, 34.4 sind hierbei in einer Ausgansposition, bei der kein Eingriff der Zahnstangen 38 mit dem Zahnrad 37 der Antriebswelle 36 vorliegt.
Zudem ist in den 6a-6e das Zahnrad 37 der Antriebswelle 36 schematisch in einem aufgeschnittenem Zustand dargestellt. Der schwarze Punkt auf dem Zahnrad 37 zeigt den Fortschritt an, mit dem sich das Zahnrad 37 bewegt, wenn die einzelnen drehbar gelagerten Spulenelemente 34.1, 34.2, 34.3, 34.4, insbesondere die Zahnstangen 38 der einzelnen drehbar gelagerten Spulenelemente 34,1 34.2, 34.3, 34.4, nacheinander in das Zahnrad 37 der Antriebwelle 36 eingreifen und eine Drehung des Zahnrads 37 bewirken. Der schwarze Punkt darunter zeigt den Ausgangspunkt an, wobei in 6a der den Fortschritt anzeigende Punkt mit dem Ausgangspunkt übereinstimmt. Die Zahnstangen 38 der einzelnen drehbar gelagerten Spulenelemente 34.1, 34.2, 34.3, 34.4 greifen in das Zahnrad 37 der Antriebswelle 36 ein, wenn die drehbar gelagerten Spulenelemente 34.1, 34.2, 34.3, 34.4 an einem der beiden Stoppelemente 40 anschlagen und/oder angelangt sind.
In 6b ist ein erster Takt der magnetresonanzkompatiblen Antriebseinheit 30, insbesondere des elektrischen Schrittmotors, dargestellt. In diesem ersten Takt hat das drehbar gelagerte Spulenelement 34.2 eine Drehbewegung bis zum Stoppelement 40 ausgeführt und dabei einen ¼-Schritt des Zahnrads 37 und/oder der Antriebswelle 26 nach rechts ausgelöst. Der den Fortschritt anzeigende Punkt hat sich somit einen ¼-Schritt von dem Ausgangspunkt nach entfernt. Das drehbar gelagerte Spulenelement 34.1 ist in diesem Takt wieder auf seinem Ausgangspunkt, also ohne Eingriff des drehbar gelagerten Spulenelements 34.1, insbesondere der Zahnstange 38 des drehbar gelagerten Spulenelements 34.1, mit dem Zahnrad 37 der Antriebswelle 36. Zudem sind auch die beiden weiteren drehbar gelagerten Spulenelemente 34.3, 34.4, insbesondere die Zahnstangen 38 der zwei weiteren drehbar gelagerten Spulenelemente 34.3, 34.4, hierbei in einer Ausgansposition, bei der kein Eingriff mit dem Zahnrad 37 der Antriebswelle 36 vorliegt.
In 6c ist ein zweiter Takt der magnetresonanzkompatiblen Antriebseinheit 30, insbesondere des elektrischen Schrittmotors, dargestellt. In diesem zweiten Takt hat das drehbar gelagerte Spulenelement 34.3 eine Drehbewegung bis zum Stoppelement 40 ausgeführt und dabei einen ¼-Schritt des Zahnrads 37 und/oder der Antriebswelle 36 nach rechts initiiert. Der den Fortschritt anzeigende Punkt hat sich somit einen weiteren ¼-Schritt von dem Ausgangspunkt entfernt. Insgesamt beträgt nun ein Abstand zwischen dem Ausgangspunkt und dem den Fortschritt anzeigenden Punkt einen ½-Schritt. Das drehbar gelagerte Spulenelement 34.2 ist in diesem Takt wieder auf seinem Ausgangspunkt, also ohne Eingriff des drehbar gelagerten Spulenelements 34.2, insbesondere der Zahnstange 38 des drehbar gelagerten Spulenelements 34.2, mit dem Zahnrad 37 der Antriebswelle 36. Zudem sind auch die beiden weiteren drehbar gelagerten Spulenelemente 34.1, 34.4, insbesondere die Zahnstangen 38 der zwei weiteren drehbar gelagerten Spulenelemente 34.1, 34.4 hierbei in einer Ausgansposition, bei der kein Eingriff mit dem Zahnrad 37 der Antriebswelle 36 vorliegt.
In 6d ist ein dritter Takt der magnetresonanzkompatiblen Antriebseinheit 30, insbesondere des elektrischen Schrittmotors, dargestellt. In diesem dritten Takt hat das drehbar gelagerte Spulenelement 34.4 eine Drehbewegung bis zum Stoppelement 40 ausgeführt und dabei einen ¼-Schritt des Zahnrads 37 und/oder der Antriebswelle 36 nach rechts initiiert. Der den Fortschritt anzeigende Punkt hat sich somit einen weiteren ¼-Schritt von dem Ausgangspunkt entfernt. Insgesamt beträgt nun ein Abstand zwischen dem Ausgangspunkt und dem den Fortschritt anzeigenden Punkt einen ¾-Schritt. Das drehbar gelagerte Spulenelement 34.3 ist in diesem Takt wieder auf seinem Ausgangspunkt, also ohne Eingriff des drehbar gelagerten Spulenelements 34.3, insbesondere der Zahnstange 38 des drehbar gelagerten Spulenelements 34.3, mit dem Zahnrad 37 der Antriebswelle 36. Zudem sind auch die beiden weiteren drehbar gelagerten Spulenelemente 34.1, 34.2, insbesondere die Zahnstangen 38 der zwei weiteren drehbar gelagerten Spulenelemente 34.1, 34.2 hierbei in einer Ausgansposition, bei der kein Eingriff mit dem Zahnrad 37 der Antriebswelle 36 vorliegt.
In 6e ist ein vierter Takt der magnetresonanzkompatiblen Antriebseinheit 30, insbesondere des elektrischen Schrittmotors, dargestellt. In diesem vierten Takt hat das drehbar gelagerte Spulenelement 34.1 eine Drehbewegung bis zum Stoppelement 40 ausgeführt und dabei einen ¼-Schritt des Zahnrads 37 und/oder der Antriebswelle 36 nach rechts initiiert. Der den Fortschritt anzeigende Punkt hat sich somit einen weiteren ¼-Schritt von dem Ausgangspunkt entfernt. Insgesamt beträgt nun ein Abstand zwischen dem Ausgangspunkt und dem den Fortschritt anzeigenden Punkt einen ganzen Schritt. Das drehbar gelagerte Spulenelement 34.4 ist in diesem Takt wieder auf seinem Ausgangspunkt, also ohne Eingriff des drehbar gelagerten Spulenelements 34.4, insbesondere der Zahnstange 38 des drehbar gelagerten Spulenelements 34.4, mit dem Zahnrad 37 der Antriebswelle 36. Zudem sind auch die beiden weiteren drehbar gelagerten Spulenelemente 34.2, 34.3, insbesondere die Zahnstangen 38 der zwei weiteren drehbar gelagerten Spulenelemente 34.2, 34.3 hierbei in einer Ausgansposition, bei der kein Eingriff mit dem Zahnrad 37 der Antriebswelle 36 vorliegt.
Die Ansteuerung der einzelnen drehbar gelagerten Spulenelemente 34.1, 34.2, 34.3, 34.4 mittels der Steuereinheit 41 für eine Bewegung nach rechts des Zahnrads 37 der Antriebswelle 36 erfolgt somit in der Reihenfolge 34.2, 34.3, 34.4, 34.1. Eine Ansteuerung der einzelnen drehbar gelagerten Spulenelement 34.1, 34.2, 34.3, 34.4 mittels der Steuereinheit 41 für eine Bewegung nach links des Zahnrads 37 der Antriebswelle 36 erfolgt somit in der Reihenfolge 34.4, 34.3, 34.2, 34.1.
In 7 ist ein alternatives Ausführungsbeispiel der magnetresonanzkompatiblen Antriebseinheit 100 dargestellt. Im Wesentlichen gleich bleibende Bauteile, Merkmale und Funktionen sind grundsätzlich mit den gleichen Bezugszeichen beziffert. Die nachfolgende Beschreibung beschränkt sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zu dem Ausführungsbeispiel in den 2 bis 6e, wobei bezüglich gleichbleibender Bauteile, Merkmale und Funktionen auf die Beschreibung des Ausführungsbeispiels in den 2 bis 6e verwiesen wird.
In 7 ist eine besonders kompakte Bauweise der magnetresonanzkompatiblen Antriebseinheit 100, insbesondere des elektrischen Schrittmotors, dargestellt. Die in 7 dargestellte magnetresonanzkompatible Antriebseinheit 100, insbesondere der elektrische Schrittmotor, weist ebenfalls vier drehbar gelagerte Spulenelemente 101.1, 101.2 auf (wobei in 7 der Übersichtlichkeit halber nur zwei der vier drehbar gelagerten Spulenelemente 101.1, 101.2 dargestellt sind). Zudem die magnetresonanzkompatible Antriebseinheit 100 eine einzige Spulenachse 102 auf, auf der alle vier drehbar gelagerten Spulenelemente 101.1, 101.2 gelagert sind. Zur Übertragung eines Antriebsmoments an die Antriebswelle 103 der magnetresonanzkompatiblen Antriebseinheit 100 weist die Antriebswelle 103 vier formschlüssige Übertragungselemente auf, wobei die formschlüssigen Übertragungselemente jeweils von einem Zahnrad 104 gebildet sind. Jedes Zahnrad 104 der Antriebswelle 103 ist zu einer Übertragung eines Antriebsmoments von genau einem der drehbar gelagerten Spulenelemente 101.1, 101.2 ausgelegt.
Um eine Behinderung zwischen den einzelnen drehbar gelagerten Spulenelementen 101.1, 101.2 zu verhindern, sind die einzelnen drehbar gelagerten Spulenelemente 101.1, 101.2 versetzt zueinander auf der Spulenachse 102 angeordnet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die einzelnen drehbar gelagerten Spulenelemente 101.1, 101.2 um den Faktor (Anzahl des Spulenelements)*4mm verschoben und/oder versetzt zueinander angeordnet. So ist beispielsweise das zweite drehbar gelagerte Spulenelement 101.2 um 8 mm bezüglich des ersten drehbar gelagerten Spulenelements 101.1 verschoben und/oder versetzt angeordnet.
Zudem kann es in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung auch sein, dass die einzelnen drehbar gelagerten Spulenelemente 101.1, 101.2 eine unterschiedlich große Spulenfläche aufweisen. Derart kann ein drehbar gelagertes Spulenelement 101.1, 101.2 innerhalb einer Spulenfläche eines weiteren drehbar gelagerten Spulenelements 101.1, 101.2 angeordnet werden. Um jedoch ein im Wesentlichen gleich großes Drehmoment und/oder Antriebsmoment zu erhalten, das von den einzelnen drehbar gelagerten Spulenelementen 101.1, 101.2 geniert wird, muss hierbei die Anzahl an Spulenwicklungen und/oder eine Stärke eines Stromes durch die einzelnen drehbar gelagerten Spulenelemente 101.1, 101.2 für die einzelnen drehbar gelagerten Spulenelementen 101.1, 101.2 aneinander angepasst werden.
Eine Generierung eines Antriebsmoments und damit eine Ansteuerung der einzelnen drehbar gelagerten Spulenelemente 101.1, 101.2 erfolgt gemäß der Beschreibung zu den 5 bis 6e.
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

Magnetresonanzsystem mit einer Magnetresonanzvorrichtung, die eine Scannereinheit mit einem Grundmagneten zu einem Erzeugen eines homogenen Grundmagnetfelds umfasst, und einer magnetresonanzkompatiblen Antriebseinheit, wobei die magnetresonanzkompatible Antriebeinheit einen elektrischen Motor mit einem Stator, wobei der Stator des elektrischen Motors eine dominanten Komponente des Grundmagnetfelds des Grundmagneten umfasst, und zwei oder mehr drehbar gelagerte Spulenelemente aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei der zwei oder mehr drehbar gelagerten Spulenelemente auf einer gemeinsamen Spulenachse unabhängig voneinander drehbar gelagert sind.
Magnetresonanzsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die magnetresonanzkompatible Antriebseinheit ein drehbares Motorelement mit zumindest einem drehbar gelagerten Spulenelement und einer senkrecht zur dominanten Komponente des Grundmagnetfelds des Grundmagneten ausgerichtet Spulenachse aufweist, wobei das zumindest eine drehbar gelagerte Spulenelement um die senkrecht zur dominanten Komponente des Grundmagnetfeld des Grundmagneten ausgerichtet Spulenachse drehbar gelagert ist.
Magnetresonanzsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine drehbar gelagerte Spulenelement zur Erzeugung eines Antriebsmoments eine Drehbewegung ausführt, wobei die Drehbewegung eine Drehung des zumindest einen drehbar gelagerten Spulenelements um mindestens 5° bis zu maximal 90° um die Spulenachse umfasst.
Magnetresonanzsystem nach einem der Ansprüche 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Anlegen einer Spannung an das zumindest eine drehbar gelagerte Spulenelement eine Drehbewegung an dem zumindest einen drehbar gelagerten Spulenelement ausgelöst wird.
Magnetresonanzsystem nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die magnetresonanzkompatible Antriebseinheit zumindest ein Stoppelement aufweist.
Magnetresonanzsystem nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine drehbar gelagerte Spulenelement ein formschlüssiges Übertragungselement zu einer Übertragung eines Antriebsmoment auf eine Antriebswelle der magnetresonanzkompatiblen Antriebseinheit, insbesondere des elektrischen Motors, aufweist.
Magnetresonanzsystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das formschlüssige Übertragungselement eine Zahnstange umfasst.
Magnetresonanzsystem nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die magnetresonanzkompatible Antriebseinheit eine Steuereinheit aufweist zu einer Ansteuerung des zumindest einen drehbar gelagerten Spulenelements.
Magnetresonanzsystem nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die magnetresonanzkompatible Antriebseinheit für eine Ansteuerung des zumindest einen drehbar gelagerten Spulenelements zumindest ein Schaltelement aufweist.
Magnetresonanzsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei oder mehr drehbar gelagerten Spulenelemente nacheinander für einen 4-fach Takt des elektrischen Motors angesteuert werden.