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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die Erfindung zielt auf eine Vorrichtung zum Bestimmen einer Position eines Metallgegenstands in oder an einem Patientenkörper, ein Verfahren zum Bestimmen einer Position eines Metallgegenstands in oder an einem Patientenkörper, ein Verfahren zur autonomen Bildgebung und ein Computerprogrammelement ab.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Die Sicherheit des Patienten steht bei jeder Bildgebung an erster Stelle. Bei einem autonomen Bildgebungssystem ist die Eignung eines Patienten für Scannen und die nachfolgende Vorbereitung erforderlich. Der Patient muss noch gezielter vor Verletzungen geschützt werden, da ein menschliches Eingreifen in ungewollten Situationen unter Umständen nicht möglich ist.
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Sind bei einer MRT-Untersuchung Metallgegenstände vorhanden, kann dadurch der Patient aufgrund des Vorhandenseins eines starken Magnetfelds geschädigt werden. Um das Vorhandensein von Metallgegenständen zu detektieren, werden Metalldetektoren entweder in Form einer Tür, wie am Flughafen, oder in Form von tragbaren Metalldetektoren verwendet. Außerdem werden den Patienten Sicherheitsfragen gestellt, die sich auf Metallgegenstände, Implantate und/oder Schmuck, den der Patient möglicherweise trägt, beziehen.
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Die US-Patentanmeldung
US 20019/021631 offenbart eine tragbare Vorrichtung zum Lokalisieren eines Fremdkörpers in oder unter der Haut eines Patienten. Die Vorrichtung umfasst einen oder mehrere Sensoren, wobei jeder ein Magnetfeld oder ein elektromagnetisches Feld und ein Signal erzeugt, das die Lage, Größe und Tiefe eines Fremdkörpers wiedergibt
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KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Mit Ausführungsformen der Erfindung wird eine verbesserte Vorrichtung zum Bestimmen einer Position eines Metallgegenstands in oder an einem Patientenkörper bereitgestellt.
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Die vorliegende Erfindung wird durch die unabhängigen Ansprüche definiert. Weitere Ausführungsformen und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen und der Beschreibung enthalten.
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Fachbegriffe werden in ihrem üblichen Sinn verwendet. Wenn bestimmten Begriffen eine spezielle Bedeutung zukommt, wird im Folgenden eine Begriffsdefinition gegeben, in der die Begriffe verwendet werden.
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Gemäß einem ersten Gesichtspunkt der Erfindung umfasst eine Vorrichtung zum Bestimmen einer Position eines Metallgegenstands in oder an einem Patientenkörper eine Sensoreinheit, die eingerichtet ist, um entlang einer vorbestimmten Bewegungsbahn bewegt zu werden. Außerdem ist die Sensoreinheit eingerichtet, um während einer Bewegung der Sensoreinheit entlang der Bewegungsbahn ein Magnetfeld zu erzeugen. Zusätzlich ist die Sensoreinheit eingerichtet, um ein Antwortsignal zu empfangen, das durch das erzeugte Magnetfeld induziert wird. Zusätzlich ist die Sensoreinheit eingerichtet, um eine Änderung des durch das erzeugte Magnetfeld induzierten Antwortsignals während der Bewegung aufgrund einer Änderung eines Abstands zwischen der Sensoreinheit und einem Metallgegenstand im oder am Patientenkörper zu detektieren. Außerdem ist die Sensoreinheit eingerichtet, um die Position des Metallgegenstands basierend auf der detektierten Änderung des Antwortsignals während der Bewegung zu bestimmen.
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Der Vorteil dieses Gesichtspunkts kann darin bestehen, dass mithilfe der Sensoreinheit und der Vorrichtung Vorhandensein und Position eines Metallgegenstands detektiert werden können. Dies ist für MRT- und Röntgenuntersuchungen, bei denen das Vorhandensein eines Metallgegenstands kritisch ist, vorteilhaft, da der Gegenstand in Richtung des Magnetfelds gezogen werden kann oder im resultierenden medizinischen Bild Artefakte erzeugt. Zusätzlich kann der Arbeitsaufwand zur Vorbereitung eines Patienten für ein medizinisches Bildgebungsverfahren reduziert werden, da die Vorrichtung dem Patienten ermöglichen kann, den Metallgegenstand selbst zu entfernen, denn die Position des Metallgegenstands kann durch die Vorrichtung angezeigt werden. Außerdem kann die Vorrichtung den Vorteil haben, dass das Bedienpersonal einer medizinischen Bildgebungsanlage entlastet werden kann, da die Vorrichtung den Metallgegenstand detektiert und das medizinische Personal nur noch gegenprüfen muss, ob alle Metallgegenstände entfernt wurden. Da der genaue Ort des Metallgegenstands in und/oder an Körperteilen bekannt sein kann, können außerdem automatisierte Anweisungen erzeugt werden, die etwaige Anwender beim Entfernen des Metallgegenstandes anleiten.
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Mit anderen Worten, die Vorrichtung ist eingerichtet, um eine Position bzw. einen Standort eines Metallgegenstands, z. B. eines magnetischen Gegenstands, in oder an einem Patientenkörper bzw. neben einem Patientenkörper zu bestimmen, zu berechnen und/oder zu schätzen. Außerdem umfasst und/oder besteht die Vorrichtung aus mindestens einer Sensoreinheit bzw. einer Sensorvorrichtung, die eingerichtet ist, um entlang einer vorbestimmten bzw. einer geplanten Bewegungsbahn und/oder eines Pfads bewegt und/oder verschoben zu werden. Außerdem ist die Sensoreinheit eingerichtet, um ein Magnetfeld bzw. eine magnetische Induktion während und/oder für die Dauer einer Bewegung bzw. Verlagerung der Sensoreinheit entlang der Bewegungsbahn zu erzeugen, auszubilden und/oder aufzubauen. Zusätzlich ist die Sensoreinheit eingerichtet, um ein Antwortsignal bzw. eine Reaktion zu empfangen, zu detektieren und/oder zu identifizieren, das/die durch das erzeugte Magnetfeld induziert und/oder verursacht wird. Außerdem ist die Sensoreinheit eingerichtet, um eine Änderung bzw. Veränderung des durch das erzeugte Magnetfeld induzierten Antwortsignals während der Bewegung aufgrund einer Änderung, eines Unterschieds und/oder einer Variation eines Abstands, eines Vektors und/oder eines Bereichs zwischen der Sensoreinheit und einem Metallgegenstand im oder am Patientenkörper zu detektieren, zu identifizieren und/oder zu messen. Darüber hinaus ist die Sensoreinheit eingerichtet, um die Position des Metallgegenstands basierend auf der detektierten Änderung des Antwortsignals während der Bewegung zu bestimmen und/oder zu berechnen. Die bekannte Position des Metallgegenstands und/oder die Vorrichtungsposition können/kann verwendet werden, um dem Anwender oder auch dem Personal kontext- und standortbezogene Anweisungen zum Entfernen der Metallgegenstände zu geben, z. B. mittels Techniken zur Generierung natürlicher Sprache, um diese Anweisungen zu erzeugen.
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Zum Beispiel umfasst die Sensoreinheit eine Vorrichtung, die in der Lage ist, ein Magnetfeld zu erzeugen, und außerdem in der Lage ist, eine Änderung des Magnetfelds zu detektieren, und dabei ein Signal erzeugt, das die Änderung des Magnetfelds aufgrund des Vorhandenseins eines Metallgegenstands anzeigt. Das Antwortsignal variiert aufgrund der Bewegung der Vorrichtung und/oder der Sensoreinheit entlang einer vorbestimmten Bewegungsbahn, und auf der Grundlage der Änderung kann die Position des Metallgegenstands berechnet werden. Dies wird anhand von 1 und der entsprechenden Figurenbeschreibung mit allen Einzelheiten erläutert.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die Änderung des Antwortsignals von der Bewegungsbahn abhängig.
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Diese Ausführungsform kann den Vorteil haben, dass aufgrund der Korrelation zwischen der Änderung des Antwortsignals und der Bewegungsbahn die Position des Metallgegenstands leichter und genauer berechnet werden kann.
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Die Änderung des Antwortsignals hängt von der Bewegungsbahn ab, korreliert mit dieser und/oder ist mit dieser verbunden. Bei der Bewegung der Sensoreinheit entlang der vorbestimmten Bewegungsbahn korreliert sie mit der Änderung des Antwortsignals, und dadurch kann die Position des Metallgegenstands bestimmt werden.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Vorrichtung eine Kamera. Außerdem ist die Kamera eingerichtet, um ein Bild des Patientenkörpers zu erzeugen. Die Kamera ist eingerichtet, um eine Kontur des Patientenkörpers auf der Grundlage des erzeugten Bildes zu identifizieren. Darüber hinaus ist die Vorrichtung eingerichtet, um eine Bewegungsbahn basierend auf der identifizierten Kontur des Patientenkörpers anzupassen.
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Diese Ausführungsform kann den Vorteil haben, dass Metallgegenstände leichter und präziser detektiert werden, da die Kontur des Patientenkörpers bei der vorbestimmten Bewegungsbahn berücksichtigt wird.
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Mit anderen Worten, die Vorrichtung umfasst und/oder weist eine Kamera, eine Bildgebungsvorrichtung und/oder einen Bildsensor auf. Die Kamera kann eingerichtet sein, um ein Bild bzw. eine Abbildung des Patientenkörpers zu erzeugen und/oder aufzunehmen. Darüber hinaus ist die Kamera eingerichtet, um eine Kontur, einen Rand und/oder eine Begrenzung des Patientenkörpers auf der Grundlage des erzeugten Bildes zu identifizieren, auszugeben und/oder zu berechnen. Darüber hinaus ist die Vorrichtung eingerichtet, um die Bewegungsbahn basierend auf der identifizierten Kontur des Patientenkörpers anzupassen, abzuwandeln und/oder zu verändern. Diese Ausführungsform wird anhand von 2 und der entsprechenden Figurenbeschreibung mit allen Einzelheiten erläutert.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Vorrichtung einen optischen Anzeiger, z. B. einen Laserstrahl. Außerdem ist der optische Anzeiger eingerichtet, um die Position des Metallgegenstands basierend auf der bestimmten Position des Metallgegenstands zu beleuchten.
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Diese Ausführungsform kann den Vorteil haben, dass der Metallgegenstand leichter identifiziert und entfernt werden kann, da der optische Anzeiger die Position des Metallgegenstands durch Beleuchten des Metallgegenstands am Patientenkörper identifiziert.
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Mit anderen Worten, die Vorrichtung umfasst und/oder weist einen optischen Anzeiger bzw. eine Vorrichtung zum Erzeugen eines optischen Anzeigers auf, z. B. eines Laserstrahls. Außerdem ist der optische Anzeiger eingerichtet, um die Position des Metallgegenstands basierend auf der bestimmten Position des Metallgegenstands zu beleuchten, zu markieren und/oder darzustellen. Zum Beispiel hat der Patient einen Metallgegenstand in der Hosentasche. Mithilfe der Vorrichtung kann die Position des Metallgegenstands, insbesondere die Position des Metallgegenstands in der Hose bestimmt werden. Mithilfe des optischen Anzeigers wird ein Laserstrahl auf die Hosentasche gerichtet, und dadurch markiert der Laserstrahl die Hosentasche, und somit kann der Metallgegenstand entfernt werden. Diese Hilfestellung kann durch Audioinformationen (z. B. Generierung natürlicher Sprache) und weitere Videoanweisungen verändert werden.
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Gemäß einer Ausführungsform befindet sich die Sensoreinheit im Inneren eines Wandelements, eines Stuhls und/oder eines Untersuchungstisches.
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Diese Ausführungsform kann den Vorteil haben, dass die Vorrichtung die Benutzerfreundlichkeit für einen Patienten erhöht, da der Patient nur vor dem Wandelement stehen muss und Metallgegenstände lokalisiert werden können.
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Mit anderen Worten, die Sensoreinheit befindet sich im Inneren eines Wandelements, eines Stuhls und/oder eines Untersuchungstisches, ist Teil davon und/oder ist einstückig damit ausgebildet. Beispielsweise ist die Sensoreinheit im Inneren des Wandelements beweglich angeordnet. Der Patient muss vor der Wand stehen und die Sensoreinheit bewegt sich entlang der vorbestimmten Bewegungsbahn im Inneren des Wandelements derart, dass die Position des Metallgegenstands bestimmt werden kann.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Sensoreinheit eine erste Teilsensoreinheit, die sich entlang der Bewegungsbahn bewegt. Außerdem umfasst die Sensoreinheit eine zweite Teilsensoreinheit und eine dritte Teilsensoreinheit, die sich beide an einer ortsfesten Position befinden. Zusätzlich ist die Vorrichtung eingerichtet, um die Position des Metallgegenstands basierend auf der detektierten Änderung des Abstands während einer Bewegung der ersten Teilsensoreinheit entlang einer vorbestimmten Bewegungsbahn und den ortsfesten Positionen der zweiten Teilsensoreinheit und einer dritten Teilsensoreinheit zu bestimmen.
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Diese Ausführungsform kann den Vorteil haben, dass mithilfe der zwei Teilsensoreinheiten mit ortsfester Position die Detektion eines Metallgegenstands gegengeprüft werden kann, da sich die erste Teilsensoreinheit immer noch entlang der Bewegungsbahn bewegt und daher die Position des Metallgegenstands detektieren kann. Somit kann eine zweistufige Sicherheitsüberprüfung für Metallgegenstände erreicht werden.
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Mit anderen Worten, die Sensoreinheit umfasst eine erste Teilsensoreinheit bzw. eine bewegliche erste Teilsensoreinheit, die sich entlang der Bewegungsbahn bewegt. Zusätzlich umfasst die Sensoreinheit eine zweite Teilsensoreinheit und eine dritte Teilsensoreinheit, die sich beide an einer ortsfesten Position befinden bzw. nicht beweglich sind. Darüber hinaus ist die Vorrichtung eingerichtet, um die Position des Metallgegenstands basierend auf der detektierten Änderung des Abstands während einer Bewegung, Verlagerung und/oder Verschiebung der ersten Teilsensoreinheit entlang der vorbestimmten Bewegungsbahn und den ortsfesten Positionen der zweiten Teilsensoreinheit und einer dritten Teilsensoreinheit zu bestimmen, zu berechnen und/oder zu detektieren. Zum Beispiel können die zweite und die dritte Teilsensoreinheit, die beide ortsfeste Positionen aufweisen, das Vorhandensein eines Metallgegenstands in oder an dem Patientenkörper detektieren, sind aber nicht in der Lage, die Position des Metallgegenstands zu lokalisieren. Falls das Vorhandensein eines Metallgegenstands detektiert wird, beginnt die erste Teilsensoreinheit, sich entlang der Bewegungsbahn zu bewegen und bestimmt den Standort und/oder die Position des Metallgegenstands basierend auf der detektierten Änderung des Abstands während der Bewegung.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Sensoreinheit eine Vielzahl von Teilsensoreinheiten. Jede Teilsensoreinheit der Vielzahl von Teilsensoreinheiten ist im Inneren einer Wand beweglich angeordnet. Zusätzlich ist die Vorrichtung eingerichtet, um für jede der Teilsensoreinheiten eine Verschiebung zu berechnen, um jede der Teilsensoreinheiten der Vielzahl von Teilsensoreinheiten auf der Grundlage eines Musters zu verlagern. Darüber hinaus ist die Vorrichtung eingerichtet, um jede Teilsensoreinheit der Vielzahl von Teilsensoreinheiten basierend auf der berechneten Verschiebung zu bewegen.
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Diese Ausführungsform kann den Vorteil haben, dass mithilfe der Vielzahl von Teilsensoren ein Metallgegenstand viel schneller detektiert werden kann, da jede Teilsensoreinheit fähig ist, den Metallgegenstand zu detektieren.
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Mit anderen Worten, die Sensoreinheit umfasst bzw. weist eine Vielzahl bzw. große Anzahl von Teilsensoreinheiten auf. Jede Teilsensoreinheit der Vielzahl von Teilsensoreinheiten ist beweglich angeordnet, kann bewegt und/oder im Inneren einer Wand bzw. eines Wandelements verschoben werden. Außerdem ist die Vorrichtung eingerichtet, um für jede der Teilsensoreinheiten eine Verschiebung bzw. eine Bewegung oder eine Verlagerung zu berechnen, zu detektieren und/oder zu schätzen, um jede der Teilsensoreinheiten der Vielzahl von Teilsensoreinheiten auf der Grundlage eines Musters bzw. eines Clusters zu verlagern und/oder neu zu positionieren. Darüber hinaus ist die Vorrichtung eingerichtet, um jede Teilsensoreinheit der Vielzahl von Teilsensoreinheiten basierend auf der berechneten Verschiebung zu bewegen und/oder zu verschieben.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Vorrichtung eingerichtet, um das Muster auf der Grundlage eines empfangenen Wahrscheinlichkeitswerts, der beschreibt, wo Metallgegenstände im oder am Patientenkörper zu finden sind, anzupassen.
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Der Vorteil dieser Ausführungsform kann darin bestehen, dass das Muster an Bereiche angepasst wird, in denen sich mit hoher Wahrscheinlichkeit Metallgegenstände befinden, zum Beispiel Taschen und/oder der Halsbereich bei Schmuck.
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Mit anderen Worten, die Vorrichtung ist eingerichtet, um das Muster auf der Grundlage eines empfangenen Wahrscheinlichkeitswerts oder einer Wahrscheinlichkeit, der/die beschreibt und/oder angibt, wo Metallgegenstände im oder am Patientenkörper zu finden sind, anzupassen. Unter dem Wahrscheinlichkeitswert wird in diesem Zusammenhang eine Wahrscheinlichkeit oder eine Möglichkeit verstanden, dass ein Metallgegenstand in einem spezifischen Bereich, z. B. im Halsbereich, detektiert wird.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Vorrichtung eingerichtet, um die Empfindlichkeit jeder der Teilsensoreinheiten der Vielzahl von Teilsensoreinheiten basierend auf dem Muster und der Wahrscheinlichkeit zu ändern.
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Diese Ausführungsform kann den Vorteil haben, dass das Vorhandensein von Metallgegenständen zuverlässiger detektiert werden kann, da die Empfindlichkeit der Teilsensoreinheiten individuell angepasst werden kann.
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Mit anderen Worten, die Vorrichtung ist eingerichtet, um eine Empfindlichkeit und/oder eine Messrate jeder der Teilsensoreinheiten der Vielzahl von Teilsensoreinheiten basierend auf dem Muster und der Wahrscheinlichkeit zu ändern bzw. anzupassen.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Vorrichtung eingerichtet, um das Muster basierend auf der identifizierten Kontur des Patientenkörpers anzupassen.
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Diese Ausführungsform kann den Vorteil haben, dass mit der identifizierten Kontur des Patientenkörpers die Bereiche, in denen die Wahrscheinlichkeit der Detektion von Metallgegenständen sehr hoch ist, verwendet werden können, um das Muster anzupassen, und dass daher die Zuverlässigkeit der Vorrichtung weiter verbessert werden kann.
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Mit anderen Worten, die Vorrichtung ist eingerichtet, um das Muster basierend auf der identifizierten Kontur des Patientenkörpers anzupassen und/oder abzuwandeln. Darüber hinaus wird in einem Beispiel das Muster beim Identifizieren einer hohen Wahrscheinlichkeit der Metallgegenstände in einem spezifischen Bereich, z. B. dem Halsbereich des Patienten, auf der Grundlage des Bildes und der Kontur des Patientenkörpers angepasst.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst jede Teilsensoreinheit ein erzeugendes Element und ein detektierendes Element. Jedes der erzeugenden Elemente ist eingerichtet, um ein kontinuierlich wechselndes Magnetfeld mit einer vordefinierten Frequenz zu erzeugen.
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Zusätzlich ist jedes der erzeugenden Elemente mit einem detektierenden Element gepaart. Außerdem arbeiten die erzeugenden Elemente mit einer unterschiedlichen vordefinierten Frequenz. Darüber hinaus ist jedes der detektierenden Elemente eingerichtet, um Frequenzen auszufiltern, die nicht die Frequenz des gepaarten erzeugenden Elements einschließen.
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Der Vorteil dieser Ausführungsform kann darin bestehen, dass eine Vielzahl von Teilsensoreinheiten verwendet werden kann, da erzeugendes und detektierendes Element jeweils miteinander verbunden werden und daher keine Überlappung verschiedener Teilsensoreinheiten auftritt.
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Mit anderen Worten, jede Teilsensoreinheit umfasst ein erzeugendes Element, z. B. ein Element, das eingerichtet ist, um ein Magnetfeld zu erzeugen, und ein detektierendes Element, z. B. ein Element zum Detektieren einer Reaktion eines Metallgegenstands aufgrund des erzeugten Magnetfelds. Jedes der erzeugenden Elemente ist eingerichtet, um ein kontinuierlich wechselndes Magnetfeld mit einer vordefinierten Frequenz zu erzeugen und/oder aufzubauen. Zusätzlich ist jedes der erzeugenden Elemente mit einem detektierenden Element gepaart, gekoppelt und/oder verbunden. Außerdem arbeitet bzw. funktioniert jedes der erzeugenden Elemente mit einer unterschiedlichen vordefinierten Frequenz. Zusätzlich sind die detektierenden Elemente eingerichtet, um das kontinuierlich wechselnde Magnetfeld zu detektieren. Darüber hinaus ist jedes der detektierenden Elemente eingerichtet, um Frequenzen auszufiltern, auszusortieren und/oder auszusieben, die nicht die Frequenz des gepaarten erzeugenden Elements einschließen.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst jede der Teilsensoreinheiten ein erzeugendes Element und ein detektierendes Element. Jedes der erzeugenden Elemente ist eingerichtet, um elektromagnetische Impulse in einer vordefinierten Abfolge zu erzeugen. Zusätzlich ist jede vordefinierte Abfolge so eingerichtet, dass kein Impuls mit einem anderen Impuls von einem anderen erzeugenden Element zeitlich überlappt. Außerdem umfasst jede vordefinierte Abfolge für jeden Impuls einen Puffer. Außerdem ist jeder Puffer eingerichtet, um eine Messung einer Reaktion des Metallgegenstands auf den erzeugten Impuls zu ermöglichen. Darüber hinaus ist jedes der detektierenden Elemente eingerichtet, um die Reaktion des Metallgegenstands auf den erzeugten Impuls zu messen.
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Der Vorteil dieser Ausführungsform kann darin bestehen, dass ein Messen mithilfe elektromagnetischer Impulse möglich ist, da die vordefinierte Abfolge jedes der erzeugenden Elemente derart organisiert, dass keine Überlappung auftritt, und dass außerdem die detektierenden Elemente aufgrund des vorgesehenen Puffers eine Reaktion der Metallgegenstände auf die elektromagnetischen Impulse messen können.
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Mit anderen Worten, jede der Teilsensoreinheiten umfasst ein erzeugendes Element, z. B. ein Element zum Erzeugen elektromagnetischer Impulse, und ein detektierendes Element zum Messen einer Reaktion der Metallgegenstände auf die elektromagnetischen Impulse. Das erzeugende Element ist eingerichtet, um elektromagnetische Impulse in einer vordefinierten Abfolge zu erzeugen und/oder aufzubauen. Jede vordefinierte Abfolge ist so eingerichtet, dass kein Impuls mit einem anderen Impuls von einem anderen erzeugenden Element zeitlich überlappt, zusammenfällt und/oder in Konflikt ist. Jede vordefinierte Abfolge umfasst für jeden Impuls einen Puffer und/oder einen Käfig. Jeder Puffer ist eingerichtet, um eine Messung und/oder eine Detektion einer Reaktion des Metallgegenstands auf den erzeugten Impuls zu ermöglichen. Darüber hinaus ist jedes der detektierenden Elemente eingerichtet, um die Reaktion des Metallgegenstands auf den erzeugten Impuls zu messen und/oder zu detektieren.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst jede der Teilsensoreinheiten der Vielzahl von Teilsensoreinheiten ein lichtemittierendes Element, z. B. eine LED. Außerdem ist die Vorrichtung eingerichtet, um das lichtemittierende Element zu aktivieren, wenn sich die bestimmte Position des Metallgegenstands in der Nähe des lichtemittierenden Elements befindet.
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Diese Ausführungsform kann den Vorteil haben, dass der Standort des Metallgegenstands leichter identifiziert werden kann, da die Teilsensoreinheit neben dem Metallgegenstand aufleuchtet.
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Ein weiterer Gesichtspunkt der Erfindung ist ein Verfahren zum Bestimmen einer Position eines Metallgegenstands in oder an einem Patientenkörper. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte:
- - Erzeugen eines Magnetfelds während einer Bewegung einer Sensoreinheit entlang einer Bewegungsbahn,
- - Empfangen eines Antwortsignals, das durch das erzeugte Magnetfeld induziert wird,
- - Detektieren einer Änderung des durch das erzeugte Magnetfeld induzierten Antwortsignals während der Bewegung aufgrund einer Änderung eines Abstands zwischen der Sensoreinheit und einem Metallgegenstand im oder am Patientenkörper und
- - Bestimmen der Position des Metallgegenstands basierend auf der detektierten Änderung des Antwortsignals während der Bewegung.
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Der Vorteil dieses Gesichtspunkts kann darin bestehen, dass mithilfe des Verfahrens die Detektion und Lokalisierung von Metallgegenständen vereinfacht wird. Dies kann eine autonome Bildgebung ermöglichen, da Metallgegenstände vor MRT- und Röntgenuntersuchungen lokalisiert und entfernt werden können. Dies kann zu einer Reduzierung des Vorbereitungsaufwands durch das Aufsichtspersonal führen. Darüber hinaus kann die Vorrichtung den Vorteil haben, dass das Bedienpersonal einer medizinischen Bildgebungsanlage gegengeprüft werden kann, da die Vorrichtung, nachdem das medizinische Personal das Entfernen sämtlicher Metallgegenstände überwacht hat, den Patienten erneut scannen kann und daher das medizinische Personal entlastet werden kann.
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Mit anderen Worten, das Verfahren umfasst den Schritt des Erzeugens, Ausbildens und/oder Aufbauens eines Magnetfelds bzw. einer magnetischen Induktion während und/oder für die Dauer einer Bewegung der Sensoreinheit entlang der Bewegungsbahn. Außerdem umfasst das Verfahren den Schritt des Empfangens, Detektierens und/oder Identifizierens eines Antwortsignals bzw. einer durch das erzeugte Magnetfeld induzierten und/oder verursachten Reaktion. Zusätzlich umfasst das Verfahren einen Schritt des Detektierens, Identifizierens und/oder Messens einer Änderung des durch das erzeugte Magnetfeld induzierten Antwortsignals während der Bewegung aufgrund einer Änderung, eines Unterschieds und/oder einer Variation eines Abstands, eines Vektors und/oder eines Bereichs zwischen der Sensoreinheit und dem Metallgegenstand im oder am Patientenkörper. Darüber hinaus umfasst das Verfahren den Schritt zum Bestimmen und/oder Berechnen der Position des Metallgegenstands basierend auf der detektierten Änderung des Antwortsignals während der Bewegung.
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Eine Ausführungsform der Erfindung ist das Verfahren, das ferner den folgenden Schritt umfasst:
- - Entfernen des Metallgegenstands basierend auf der bestimmten Position und/oder
- - Wiederholen der Schritte des Verfahrens davor und danach, um sicherzustellen, dass sich kein Metallgegenstand in oder an dem Patientenkörper befindet.
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Der Vorteil dieser Ausführungsform kann darin bestehen, dass mit dem Entfernen des Metallgegenstands, der durch das Verfahren angezeigt wird, die Sicherheit weiter verbessert werden kann, wenn beispielsweise ein Patient für eine MRT-Untersuchung vorbereitet wird.
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Mit anderen Worten, das Verfahren umfasst den Schritt des Entfernens und/oder Wegnehmens des Metallgegenstands basierend auf der bestimmten Position und/oder basierend auf der Anzeige, die mittels eines optischen Anzeigers dargestellt wird. Außerdem kann das Verfahren den Schritt des Wiederholens und/oder Wiederaufnehmens der Schritte des Verfahrens wie zuvor und nachfolgend beschrieben umfassen, um sicherzustellen, dass sich kein Metallgegenstand im oder am Patientenkörper befindet.
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Ein weiterer Gesichtspunkt der Erfindung ist ein Verfahren zur autonomen Bildgebung, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
- - Detektieren eines Metallgegenstands mit einer Vorrichtung, wie nachstehend beschrieben,
- - Aufnehmen mindestens eines Bildes mit einer medizinischen Bildgebungsapparatur.
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Dies kann den Vorteil haben, dass mithilfe der Vorrichtung eine autonome Bildgebung ermöglicht wird und somit das Aufsichtspersonal entlastet werden kann. Dies kann auch zu einer Verringerung der Kosten für die medizinische Bildgebung führen.
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Mit anderen Worten, die autonome Bildgebung umfasst den Schritt des Detektierens und/oder Identifizierens eines Standorts eines Metallgegenstands mit der Vorrichtung, wie zuvor und nachfolgend beschrieben. Außerdem umfasst das Verfahren zur autonomen Bildgebung den Schritt des Aufnehmens mindestens eines Bildes mit der medizinischen Bildgebungsapparatur, insbesondere ohne Zutun von medizinischem Aufsichtspersonal.
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Ein weiterer Gesichtspunkt der Erfindung ist ein Computerprogrammelement, das, wenn es ausgeführt wird, eine Prozessoreinheit anweist, die Schritte des Verfahrens durchzuführen, wie zuvor und nachfolgend beschrieben.
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Ein weiterer Gesichtspunkt der Erfindung ist eine Verwendung der Vorrichtung zum Bestimmen einer Position eines Metallgegenstands in oder an einem Patientenkörper, wie zuvor und nachfolgend beschrieben.
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Alle Offenbarungen, wie sie in Bezug auf irgendeinen Gesichtspunkt der Erfindung beschrieben sind, gelten gleichermaßen für alle anderen Gesichtspunkte der Erfindung. Im Folgenden werden die Beispiele und Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben.
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Figurenliste
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- 1 zeigt eine Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 2 zeigt eine Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
- 3 zeigt eine Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
- 4 zeigt eine Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
- 5 zeigt eine Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
- 6 zeigt ein Flussdiagramm, das die Schritte eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht.
- 7 zeigt ein Flussdiagramm, das die Schritte eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht.
- 8 zeigt ein Flussdiagramm, das die Schritte eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
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1 zeigt eine Vorrichtung 100 zum Bestimmen einer Position eines Metallgegenstands 200 in oder an einem Patientenkörper 300. Die Vorrichtung 100 umfasst eine Sensoreinheit 102, die eingerichtet ist, um entlang einer vorbestimmten Bewegungsbahn 104 bewegt zu werden. Außerdem ist die Sensoreinheit 102 eingerichtet, um während einer Bewegung der Sensoreinheit 102 entlang einer Bewegungsbahn 104 ein Magnetfeld 106 zu erzeugen. Zusätzlich ist die Sensoreinheit 102 eingerichtet, um ein Antwortsignal zu empfangen, das durch das erzeugte Magnetfeld 106 induziert wird. Außerdem ist die Sensoreinheit eingerichtet, um eine Änderung des durch das erzeugte Magnetfeld 106 induzierten Antwortsignals während der Bewegung aufgrund einer Änderung 110 eines Abstands zwischen der Sensoreinheit 102 und einem Metallgegenstand 200 im oder am Patientenkörper zu detektieren. Darüber hinaus ist die Sensoreinheit 102 eingerichtet, um die Position des Metallgegenstands 200 basierend auf der detektierten Änderung 110 des Antwortsignals während der Bewegung zu bestimmen.
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Der Vorteil dieses Gesichtspunkts kann darin bestehen, dass mithilfe der Sensoreinheit 102 und der Vorrichtung 100 Vorhandensein und Position eines Metallgegenstands 200 detektiert werden können. Dies ist für MRT- und Röntgenuntersuchungen, bei denen das Vorhandensein eines Metallgegenstands 200 kritisch ist, vorteilhaft, da der Metallgegenstand 200 in Richtung des Magnetfelds 106 gezogen werden kann oder im resultierenden medizinischen Bild Artefakte erzeugt. Außerdem kann der Arbeitsaufwand zur Vorbereitung eines Patienten für ein medizinisches Bildgebungsverfahren reduziert werden, da die Vorrichtung 100 dem Patienten ermöglichen kann, den Metallgegenstand 200 selbst zu entfernen, da die Vorrichtung 100 die Position des Metallgegenstands 200 anzeigen kann.
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Die Vorrichtung 100 umfasst eine Sensoreinheit 102. In diesem Beispiel befindet sich die Sensoreinheit an der ersten Position 102' und an einer zweiten Position 102". Die Sensoreinheit 102 bewegt sich entlang der vorbestimmten Bewegungsbahn 104. An der ersten Position 102' erzeugt die Sensoreinheit 102 ein Magnetfeld 106. Außerdem erzeugt die Sensoreinheit 102 an der zweiten Position 102" ein zweites Magnetfeld 107. Sowohl das erste Magnetfeld als auch das zweite Magnetfeld 107 erstrecken sich bis zum Metallgegenstand 200. Ein erster Abstand 110 befindet sich zwischen der Sensoreinheit 102 und der ersten Position 102' und dem Metallgegenstand 200. Zusätzlich gibt es einen zweiten Abstand 112 zwischen der Sensoreinheit 102 an der zweiten Position 102" und dem Metallgegenstand 200. Die Differenz zwischen dem ersten Abstand 110 und dem zweiten Abstand 112 kann als Änderung 108 des Abstands zwischen der ersten Position 102' und der zweiten Position 102" der Sensoreinheit 102 angezeigt werden. Basierend auf der detektierten Änderung 108 kann der Standort des in oder an einem Patientenkörper 300 befindlichen Metallgegenstands 200 berechnet werden.
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2 zeigt eine Vorrichtung 100, die eine Kamera 114 umfasst. Die Kamera 114 ist eingerichtet, um ein Bild vom Patientenkörper 300 zu erzeugen. Außerdem ist die Kamera 114 eingerichtet, um eine Kontur 302 des Patientenkörpers 300 zu identifizieren. Darüber hinaus ist die Vorrichtung 100 eingerichtet, um die Bewegungsbahn 104 basierend auf der identifizierten Kontur 302 des Patientenkörpers 300 anzupassen. Außerdem ist die Vorrichtung 100 eingerichtet, um die Bewegungsbahn 104 auf der Grundlage des von der Kamera 114 erzeugten Bildes anzupassen. Darüber hinaus umfasst die Vorrichtung 100 einen optischen Anzeiger 116, z. B. einen Laserstrahl. Der optische Anzeiger 116 kann zum Beispiel eine Vorrichtung zum Erzeugen eines optischen Anzeigers sein, so dass ein Laserstrahl in Richtung des Metallgegenstands 200 zeigt. Daher ist der optische Anzeiger 116 eingerichtet, um die Position des Metallgegenstands 200 basierend auf der bestimmten Position des Metallgegenstands 200 zu beleuchten.
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3 zeigt eine Vorrichtung 100, die als Wandelement 400 ausgebildet ist. Im Inneren des Wandelements 400 befindet sich die Sensoreinheit 102. Die Sensoreinheit umfasst eine erste Teilsensoreinheit 120, die sich entlang der Bewegungsbahn 104 bewegt. Zusätzlich umfasst die Sensoreinheit 102 eine zweite Teilsensoreinheit 122 und eine dritte Teilsensoreinheit 124. Die zweite Teilsensoreinheit 122 und die dritte Teilsensoreinheit 124 befinden sich beide an einer ortsfesten Position. Zum Beispiel können die zweite Teilsensoreinheit 122 und die dritte Teilsensoreinheit 124 detektieren, ob ein Metallgegenstand 200 vorhanden ist oder nicht. Falls ein Metallgegenstand 200 vorhanden ist, beginnt die erste Teilsensoreinheit sich zu bewegen, und die Position des Metallgegenstands 200 wird bestimmt.
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4 zeigt eine Vorrichtung 100, die als Wand 402 ausgebildet ist. Die Vorrichtung umfasst eine Sensoreinheit 102, die eine Vielzahl von Teilsensoreinheiten 130 umfasst. Eine beispielhafte Teilsensoreinheit 132 der Vielzahl von Teilsensoreinheiten 130 umfasst ein erzeugendes Element 136 und ein detektierendes Element 138, wobei das erzeugende Element 136 eingerichtet ist, um ein kontinuierlich wechselndes Magnetfeld mit einer vordefinierten Frequenz zu erzeugen. Außerdem ist das detektierende Element 138 eingerichtet, um ein kontinuierlich wechselndes Magnetfeld zu detektieren.
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5 zeigt eine Vorrichtung 100, die als Wand 402 ausgebildet ist. Die Vorrichtung 100 umfasst eine Vielzahl von Teilsensoreinheiten 130. Eine beispielhafte Teilsensoreinheit 132 der Vielzahl von Teilsensoreinheiten 130 umfasst jeweils ein erzeugendes Element 136' und ein detektierendes Element 138", wobei jedes der erzeugenden Elemente 136' eingerichtet ist, um elektromagnetische Impulse in einer vordefinierten Abfolge zu erzeugen. Die detektierenden Elemente 138' sind eingerichtet, um die Reaktion des Metallgegenstands auf den erzeugten Impuls zu messen.
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6 zeigt ein Flussdiagramm des Verfahrens 700, das die Schritte des Erzeugens S1 eines Magnetfelds 106 während einer Bewegung einer Sensoreinheit 102 entlang einer Bewegungsbahn 104 veranschaulicht. Außerdem umfasst das Verfahren 700 den Schritt des Empfangens S2 eines durch das erzeugte Magnetfeld 106 induzierten Antwortsignals. Zusätzlich umfasst das Verfahren 700 den Schritt des Detektierens S3 einer Änderung 108 des durch das erzeugte Magnetfeld erzeugten Antwortsignals während der Bewegung aufgrund einer Änderung 108 eines Abstands zwischen der Sensoreinheit 102 und dem Metallgegenstand 200 im oder am Patientenkörper 300. Darüber hinaus umfasst das Verfahren den Schritt des Bestimmens S4 der Position des Metallgegenstands 200 basierend auf der detektierten Änderung 108 des Antwortsignals während der Bewegung.
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7 zeigt ein weiteres Verfahren 710, umfassend die Schritte des Erzeugens S 1 eines Magnetfeldes, des Empfangens S2 eines Antwortsignals, des Detektierens S3 einer Änderung des Antwortsignals und des Bestimmens einer Position des Metallgegenstands 200. Das weitere Verfahren 710 umfasst ferner die Schritte des Entfernens S5 des Metallgegenstands 200 basierend auf der bestimmten Position und/oder des Wiederholens S6 der Schritte des Verfahrens, wie zuvor und nachfolgend beschrieben, um sicherzustellen, dass sich kein Metallgegenstand 200 im oder am Patientenkörper befindet.
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8 zeigt ein Verfahren 800 zur autonomen Bildgebung. Das Verfahren 800 umfasst den Schritt des Detektierens S 10 eines Metallgegenstands 200 mit der Vorrichtung 100, wie zuvor und nachfolgend beschrieben. Zusätzlich umfasst das Verfahren 800 den Schritt des Aufnehmens S 11 mindestens eines Bildes mit einer medizinischen Bildgebungsapparatur.
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Die in den Figuren verwendeten Bezugszeichen sind in der Liste der Bezugszeichen zusammengefasst aufgeführt. Grundsätzlich sind in den Figuren identische Teile mit dem gleichen Bezugszeichen versehen.
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Sofern ein bestimmter oder unbestimmter Artikel verwendet wird, wenn auf ein Substantiv in der Einzahl bezogen, z. B. „einer“, „eine“, „eines“ oder „der“, „die“, „das“, schließt dies eine Mehrzahl davon ein, es sei denn, es ist ausdrücklich etwas anderes angegeben. Es versteht sich, dass die verwendeten Begriffe synonym sind und dass die hierin beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung unter geeigneten Umständen auch in anderen als den hierin beschriebenen oder veranschaulichten Abfolgen funktionsfähig sind.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Vorrichtung
- 102
- Sensoreinheit
- 102'
- Sensoreinheit an einer ersten Position
- 102"
- Sensoreinheit an einer zweiten Position
- 104
- vorbestimmte Bewegungsbahn
- 106
- Magnetfeld an der ersten Position
- 107
- Magnetfeld an der zweiten Position
- 108
- Änderung
- 110
- erster Abstand
- 112
- zweiter Abstand
- 114
- Kamera
- 116
- optischer Anzeiger
- 120
- erste Teilsensoreinheit
- 122
- zweite Teilsensoreinheit
- 124
- dritte Teilsensoreinheit
- 130
- Teilsensoreinheit
- 134
- Muster
- 136
- erzeugende Elemente
- 136'
- erzeugende Elemente
- 138
- detektierende Elemente
- 138'
- detektierende Elemente
- 200
- Metallgegenstand
- 300
- Patientenkörper
- 302
- Kontur
- 400
- Wandelement
- 402
- Wand
- 700
- Verfahren
- 710
- weiteres Verfahren
- 800
- Verfahren zur autonomen Bildgebung
- S1
- Erzeugen eines Magnetfelds
- S2
- Empfangen eines Antwortsignals
- S3
- Detektieren einer Änderung des Antwortsignals
- S4
- Bestimmen der Position des Metallgegenstands
- S5
- Entfernen des Metallgegenstands
- S5
- Wiederholen des Verfahrens
- S10
- Detektieren eines Metallgegenstands
- S11
- Erhalten mindestens eines Bildes
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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