DE19738543A1 - System zur Beobachtung von Temperatur nahe einer eingreifenden Vorrichtung während Magnetresonanz-Vorgängen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf medizinische Vor­ gänge, bei denen eine Vorrichtung in einen Körper eingeführt wird, und betrifft insbesondere medizinische Vorgänge, bei de­ nen einer derartige Vorrichtung verwendet wird, während der Körper in einer Magnetresonanz-Abtastvorrichtung ist.

Zahlreiche Verfahren der Verfolgung einer eingreifenden Vor­ richtung innerhalb des Körpers eines Patienten unter Verwen­ dung von Magnetresonanz(MR) sind im US-Patent 5 307 808 "Tracking System And Pulse Sequences To Monitor The Position Of A Device Using Magnetic Resonance", im US-Patent 5 318 205 "Tracking System To Monitor The Position And Orientation Of A Device Using Multiplexed Magnetic Resonance Detection" und im US-Patent 5 353 795 "Tracking System To Monitor The Position Of A Device Using Multiplexed Resonance Detection" von Charles L.Dumoulin, Steven P.Souza und Robert Darrow beschrieben, die an den vorliegenden Rechtsnachfolger übertragen wurden und hierin durch Bezugnahme darauf aufgenommen sind. Diese Verfah­ ren verwenden eine Magnetresonanz-Signalerzeugung und -erfas­ sung zur örtlichen Bestimmung bzw. Lokalisierung und Verfol­ gung einer eingreifenden Vorrichtung und besitzen keine mit einer Röntgenstrahl-Beobachtung verbundenen ungewünschten Ei­ genschaften.

Ein Gesichtspunkt von Magnetresonanz-Nachführverfahren besteht darin, daß die eingreifende Vorrichtung ein Kabel oder einen Draht enthält, um innerhalb des Körpers erfaßte Magnetreso­ nanz-Signale zum Abbildungs- und Nachführsystem herauszubrin­ gen. Eine Magnetresonanz-Abbildungs- oder Nachführspule ist innerhalb oder auf der Oberfläche eines Objekts angeordnet und ist typischerweise mit einer externen Empfangseinrichtung durch ein Koaxialkabel verbunden. Eine Folge einer Anordnung eines leitenden Materials innerhalb des Körpers während eines Magnetresonanz-Vorgangs besteht darin, daß die zur Bilderzeu­ gung verwendeten Hochfrequenz (RF)-Impulse und eine Vorrich­ tungsnachführung Ströme in dem Leiter induzieren können. Diese Ströme können eine Erzeugung von starken elektrischen Feldern an den Enden des Leiters ergeben. Wenn das Ende des Leiters von einem leitenden Gewebe, wie beispielsweise Blut, umgeben ist, werden diese starken elektrischen Felder Ströme in dem Gewebe hervorrufen und eine Erwärmung bzw. Erhitzung verursa­ chen. Das Ausmaß einer Erwärmung bzw. Erhitzung innerhalb des Gewebes steht in Beziehung zur Leistung und dem Arbeitszyklus des Hochfrequenz-Impulses. Stärkere und häufiger angelegte Hochfrequenz-Impulse erzeugen größere Ausmaße von Erwärmung bzw. Erhitzung. Dieses Ausmaß von Erwärmung bzw. Erhitzung steht auch indirekt in Beziehung zur Stärke des in den Magne­ tresonanz-Vorgängen verwendeten statischen Magnetfelds, da ei­ ne größere Hochfrequenz-Leistung zur Nutation der Kernspins in höheren Magnetfeldern erforderlich ist.

Wenn das Ausmaß von Erwärmung bzw. Erhitzung, das innerhalb des leitenden Gewebes nahe einer eingreifenden Vorrichtung un­ tergebracht ist, eine Temperaturerhöhung von weniger als unge­ fähr 4 Grad Celsius verursacht, dann wird kein Schaden im Ge­ webe auftreten. Wenn die untergebrachte Erwärmung bzw. Erhit­ zung einen Temperaturanstieg über ungefähr 4 Grad Celsius hin­ aus verursacht, kann jedoch ein reversibler oder ein irrever­ sibler Gewebeschaden auftreten.

Es ist zu beachten, daß eine Anordnung von Drähten oder ande­ ren leitenden Strukturen innerhalb des Körpers während einer Magnetresonanz-Untersuchung aus anderen Gründen als einer Nachführung einer Vorrichtung wünschenswert sein kann. Bei­ spielsweise können kleine Magnetresonanz-Empfangsspulen zur Erzeugung von Bildern einer örtlich bestimmten bzw. lokali­ sierten Anatomie, wie beispielsweise der Wand einer Blutader, verwendet werden. Alternativ kann es wünschenswert sein, ande­ re medizinische Vorrichtungen, wie beispielsweise Endoskope oder Katheter-Führungsdrähte anzuordnen, die eine örtlich be­ stimmte bzw. lokalisierte Gewebeerwärmung bzw. -erhitzung wäh­ rend Magnetresonanz-Untersuchungen ergeben könnten.

Gegenwärtig besteht eine Notwendigkeit für ein Verfahren zur Beobachtung und Verringerung der Erwärmung bzw. Erhitzung auf­ grund einer Vorrichtung, die innerhalb des Körpers während ei­ ner Magnetresonanz-Abbildungsuntersuchung angeordnet ist.

Vorrichtungen, die innerhalb eines Körpers während eines Ma­ gnetresonanz(MR)-Vorgangs anzuordnen sind, werden mit einer oder mehreren thermischen Erfassungseinrichtungen vermehrt bzw. versehen. Jede Erfassungseinrichtung ist innerhalb der Vorrichtung angeordnet, um Temperaturzunahmen in einem ausge­ wählten Bereich innerhalb oder nahe der Vorrichtung zu beob­ achten.

Es sind zahlreiche Temperaturbeobachtungsverfahren möglich. Beispielsweise können thermoelektrische Elemente zur Beobach­ tung von Temperaturzunahmen verwendet werden, obwohl darauf geachtet werden sollte, da die Anwesenheit der Zuführungen des thermoelektrischen Elements eine ungewünschte Erwärmung bzw. Erhitzung hervorrufen könnten. Bevorzugtere Verfahren enthal­ ten die Verwendung von Licht zur Messung von Temperatur, da nicht-leitende optische Fasern verwendet werden können. Eine optische Einrichtung zur Beobachtung von Temperaturen verwen­ det eine Leuchtstoff- bzw. fluoreszierende Substanz mit einer Fluoreszenzverzögerungszeit, die eine Funktion der Temperatur ist. Eine Temperaturbeobachtungsvorrichtung unter Verwendung dieses physikalischen Prinzips kann leicht durch Anordnung ei­ nes Teils von dem Phosphor am Ende einer optischen Faser kon­ struiert werden, während die Phosphorverzögerung am anderen Ende sowohl erregt als auch beobachtet wird.

Wenn die Vorrichtung einmal modifiziert wurde, um die Beobach­ tung von Temperatur zu erlauben, kann der augenblickliche Wert der Temperatur auf zahlreiche verschiedene Wege verwendet wer­ den. Beispielsweise kann die Temperatur einem wartenden Klini­ ker angezeigt werden. Alternativ kann die Temperatur auch zu einer Sicherheits-Verriegelungs-Vorrichtung der Abtastvorrich­ tung weitergeleitet werden, die eine Verringerung der Magne­ tresonanz-Abtastvorrichtung und/oder des Arbeitszyklus verur­ sachen wird oder den Vorgang beenden wird, wenn ein Zunehmen der Temperatur über eine ausgewählte Schwelle erfaßt wird. Bei Verringerung der Hochfrequenz-Leistung kann es wünschenswert sein, einen sichtbaren oder hörbaren Alarm für den Bediener des Magnetresonanz-Systems zu erzeugen.

Zusätzlich kann eine Verdrahtungsverbindung einer Magnetreso­ nanz-Abbildungs- oder Nachführspule mit einem Empfänger durch eine optische Faser und eine Meßwandlereinrichtung an jedem Ende zur Umwandlung zwischen elektrischen und optischen Signa­ len ersetzt werden.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein System zur Beobachtung einer Erwärmung bzw. Erhitzung innerhalb eines Körpers aufgrund der Anwesenheit einer eingreifenden Vorrich­ tung während einer Magnetresonanz-Abtastung auszubilden.

Es ist eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Verringerung oder Beendigung der durch eine Ma­ gnetresonanz-Abtastvorrichtung erzeugten Hochfrequenz-Leistung auszubilden, wann immer eine Erwärmung bzw. Erhitzung von Ge­ webe über einen ausgewählten Schwellenwert innerhalb eines Körpers während einer Magnetresonanz-Abtastung erfaßt wird.

Es ist eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Verringerung des durch eine Magnetresonanz-Abtasteinrichtung erzeugten Hochfrequenz-Arbeitszyklus aus zu­ bilden, wann immer eine Erwärmung bzw. Erhitzung eines Gewebes über einen ausgewählten Schwellenwert innerhalb eines Körpers während einer Magnetresonanz-Untersuchung erfaßt wird.

Es ist eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Hochfrequenz-Erwärmung bzw. -Erhitzung in der Nachbarschaft eines abzubildenden Objekts zu verringern.

Die für neu angesehenen Merkmale der Erfindung werden insbe­ sondere in den Ansprüchen dargelegt. Die Erfindung selbst je­ doch, sowohl ihr Aufbau als auch ihr Funktionsverfahren zusam­ men mit anderen Aufgaben und Vorteilen können am besten unter Bezugnahme auf die folgende Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung verstanden werden.

Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung bei einer Funktionsnachführung der Lokalisierung einer Vorrichtung in einem Objekt,

Fig. 2 eine Veranschaulichung, die eine Hochfrequenz-Spule und eine faseroptische Temperaturerfassungseinrichtung zeigt, die in einer zu Einfügung in den Körper eines Objekts beabsichtig­ te medizinische Einrichtung eingefügt sind,

Fig. 3 eine Veranschaulichung einer optischen Kopplung, die eine Verdrahtung zwischen einer Magnetresonanz-Abbildungs- oder -nachführungsspule und einer Magnetresonanz-Empfangselektronik ersetzt und

Fig. 4 ein Systemblockschaltbild zur Veranschaulichung eines Ausführungsbeispiels eines thermischen Sicherheitssubsystems, das für eine Aufnahme in eine Magnetresonanz-Abtastvorrichtung geeignet ist.

In Fig. 1 ist ein Objekt 100 auf einem Trägertisch 110 in ei­ nem durch einen Magnet 125 in einem Magnetgehäuse 120 erzeug­ ten homogenen Magnetfeld angeordnet. Der Magnet 125 und das Magnetgehäuse 120 besitzen Zylindersymmetrie und sind in der Hälfte geschnitten gezeigt, um die Position des Objekts 100 zu zeigen. Ein Bereich des Objekts 100, in den eine Vorrichtung 150, die als ein Katheter gezeigt ist, eingeführt wird, ist in der ungefähren Mitte der Bohrung des Magnets 125 angeordnet. Das Objekt 100 ist von einem Satz von zylindrischen Magnet­ feld-Gradientenspulen 130 umgeben, die Magnetfeld-Gradienten mit einer vorbestimmten Stärke zu vorbestimmten Zeiten erzeu­ gen. Die Gradientenspulen 130 erzeugen Magnetfeld-Gradienten in drei wechselseitig orthogonalen Richtungen.

Eine externe Spule 140 umgibt auch den interessierenden Be­ reich des Objekts 100. Die Spule 140 ist als eine zylindrische externe Spule gezeigt, die einen ausreichenden Durchmesser be­ sitzt, um das gesamte Objekt zu umgeben. Andere Geometrien, wie beispielsweise speziell für eine Abbildung des Kopfes oder eine Extremität entworfene kleinere Zylinder können anstelle davon verwendet werden. Nichtzylindrische externe Spulen, wie beispielsweise Oberflächenspulen, können alternativ verwendet werden.

Die externe Spule 140 strahlt Hochfrequenz(RF)-Energie, die Kernspins des Objekts 100 in einer dem Fachmann wohlbekannten Weise nutiert, zu bestimmten Zeitpunkten und mit genügend Lei­ stung bei der vorbestimmten Frequenz in das Objekt 100. Die Nutation der Spins veranlaßt sie, bei der Larmorfrequenz in Resonanz zu gehen. Die Larmorfrequenz für jeden Spin ist di­ rekt proportional zu der durch den Spin erfahrenen Stärke des Magnetfelds. Diese Feldstärke ist die Summe des durch den Ma­ gnet 125 erzeugten statischen Magnetfelds und des durch die Magnetfeld-Gradientenspule 130 erzeugten lokalen Felds.

Die Vorrichtung 150 wird durch einen Bediener 160 in das Ob­ jekt 100 eingeführt und kann ein Führungsdraht, ein Katheter, ein Endoskop, ein Laparoskop, eine Biopsienadel oder eine ähn­ liche Vorrichtung sein. Wenn es wünschenswert ist, der Vor­ richtung 150 in Echtzeit unter Verwendung von Magnetresonanz zu folgen, kann die Vorrichtung 150 hergestellt sein, eine Hochfrequenz-Spule zu enthalten, die in dem Objekt ansprechend auf das durch die externe Spule 140 erzeugte Hochfrequenz-Feld erzeugte Magnetresonanz (MR)-Signale erfaßt. Da die Hochfre­ quenz-Spule klein ist, ist der Empfindlichkeitsbereich auch klein. Demzufolge besitzen die erfaßten Signale Larmorfrequen­ zen, die nur von der Stärke des Magnetfelds in der unmittelba­ ren Nachbarschaft der Spule herrühren. Diese erfaßten Signale werden zu einer Abbildungs- und Nachführungseinrichtung 170 gesendet, wo sie analysiert werden. Die Position der Vorrich­ tung 150 wird in der Abbildungs- und Nachführungseinrichtung 170 bestimmt und auf einer Anzeigevorrichtung 180 angezeigt. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird die Position der Vorrichtung 150 auf der Anzeigevorrichtung 180 durch eine Überlagerung eines graphischen Symbols über ein herkömmliches Magnetresonanz (MR)-Bild angesteuert durch eine (nicht gezeigte) Überlagerungsvorrichtung angezeigt, wie bei­ spielsweise ein Videographikunter- bzw. -subsystem, das ein Ikon über ein Bild überlagern kann.

In alternativen Ausführungsbeispielen der Erfindung wird das die Vorrichtung 150 darstellende graphische Symbol über mit anderen Abbildungssystemen, wie beispielsweise einer Computer-Tomographie (CT)-Abtasteinrichtung, einem Positronenemissions-Tomographie-System oder einer Ultraschall-Abtasteinrichtung, erhaltene diagnostische Bilder überlagert. Andere Ausführungs­ beispiele der Erfindung zeigen die Position der Vorrichtung numerisch oder als ein graphisches Symbol ohne Bezugnahme auf ein diagnostisches Bild an.

Ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 150 ist in Fig. 2 ge­ nauer gezeigt. Eine kleine Hochfrequenz(RF)-Spule 200 ist über Leiter 210 und 220 elektrisch mit einem Magnetresonanz(MR)-System verbunden. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel der Er­ findung bilden die Leiter 210 und 220 ein koaxiales Paar. Die Leiter 210 und 220 und die Hochfrequenz-Spule 200 sind in ei­ ner äußere Hülle 230 der Vorrichtung 150 eingebettet. Das Ma­ gnetresonanz-Signal, das von dem die Vorrichtung 150 umgeben­ den Gewebe ausgeht, wird erfaßt. Die Vorrichtung 150 enthält auch eine derart angeordnete optische Faser 270, daß das di­ stale Ende der Faser nahe der kleinen Hochfrequenz-Spule 200 ist. Im gegenwärtigen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Er­ findung wird das proximale Ende an einer Lichtquel­ le/Erfassungseinrichtung 207 befestigt und das distale Ende der Faser 270 enthält ein kleines Ausmaß einer ausgewählten leuchtstoff- bzw. fluoreszierenden Substanz 275. Die Leucht­ stoff- bzw. fluoreszierende Substanz 275 absorbiert zu dem di­ stalen Ende der Faser 270 ausgebreitetes Licht und gibt das Licht wieder aus bzw. emittiert es wieder. Die Wiederemission von Licht tritt über einen Zeitraum nach der Absorption des anfänglichen Lichts mit einer Verzögerungskonstante auf, die gemessen und verwendet werden kann, um die Temperatur der Leuchtstoff- bzw. fluoreszierenden Substanz 275 zu berechnen. Dies wird in "Fluoroptic Thermometer Model 790 Operator′s Gui­ de", Seiten 4.1-4.6, Luxtron Corp., 2775 Northern Parkway, Santa Clara, CA 95051-0903, Copyright Dezember 1992 beschrie­ ben.

Eine Verdrahtung innerhalb des Objekts kann durch eine opti­ sche Faser ersetzt werden, wie in Fig. 3 gezeigt, um eine Hochfrequenz-induzierte Erwärmung bzw. Erhitzung zu verhin­ dern. Eine Hochfrequenz-Spule 300 ist innerhalb des Objekts angeordnet. Eine erste Meßwandlerschaltung 301 ist mit der Hochfrequenz-Spule 300 verbunden. Die erste Meßwandlerschal­ tung 301 ist mit einer optischen Faser 303 verbunden und wan­ delt elektronische Signale in moduliertes Licht typischerweise bei sichtbaren oder nahen infraroten Wellenlängen um. Die er­ ste Meßwandlerschaltung 301 kann unidirektional bzw. einseitig gerichtet ein Signal zur Hochfrequenz-Spule 300 passierend, unidirektional bzw. einseitig gerichtet Signale von der Hoch­ frequenz-Spule 300 zur optischen Faser 303 passierend oder in zweiseitig bzw. direktional sein.

Die Hochfrequenz-Spule 300 kann Magnetresonanz-Signale von ei­ ner Magnetresonanz(MR)-Nachführung oder für eine örtliche be­ stimmte bzw. lokalisierte Magnetresonanz-Abbildung empfangen.

Am anderen Ende der optischen Faser 303 funktioniert eine zweite Meßwandlerschaltung 305 auf eine Weise entgegengesetzt zu der der ersten Meßwandlerschaltung 301. Wenn beispielsweise die Hochfrequenz-Spule 300 ein Magnetresonanz-Antwortsignal empfängt, wird ihr elektrisches Signal durch die erste Meß­ wandlerschaltung 301 in ein moduliertes optisches Signal umge­ wandelt, durch die optische Faser 303 übertragen, durch die zweite Meßwandlerschaltung 305 zurück in ihr ursprüngliches elektrisches Signal umgewandelt, dann zu der Magnetresonanz-Empfangseinrichtung übertragen, um ein Magnetresonanz-Bild des Objekts und/oder des Hochfrequenz-Spulenorts auszubilden. Die erste Meßwandlerschaltung 301 kann durch eine kleine Energie­ speichereinrichtung 301b (Batterie oder Kondensator) und eine Photodiode 301a mit Energie versorgt werden. Licht kann von einer Lichtquelle 307 durch die optische Faser 303 zu der er­ sten Meßwandlerschaltung 301 und der Photodiode 301a übertra­ gen werden, wobei ein Strom erzeugt wird, der die Energiespei­ chereinrichtung 301b lädt, wodurch der ersten Meßwandlerschal­ tung 301 Leistung zugeführt wird.

Alternativ könnte die erste Meßwandlerschaltung 301 getrennte optische Pfade 303a, 303b oder Fasern besitzen, in denen das Signal über einen Pfad 303a übertragen wird, während die Lei­ stung auf einem anderen getrennten Pfad zur Meßwandlerschal­ tung 303b übertragen wird.

Fig. 4 ist ein Blockschaltbild eines zur Abbildung und Vor­ richtungsnachführung geeigneten Magnetresonanz-Systems. Das System umfaßt eine Steuereinrichtung 900, die Steuersignale zu einem Satz von Magnetfeld-Gradienten-Verstärkereinrichtungen 910 zuführt. Diese Verstärkereinrichtungen steuern Magnetfeld-Gradientenspulen 130, die innerhalb des Magnetgehäuses 120 (Fig. 1) angeordnet sind. Die Gradientenspulen 130 können Ma­ gnetfeld-Gradienten in drei wechselseitig orthogonalen Rich­ tungen erzeugen. Die Steuereinrichtung 900 erzeugt auch Signa­ le, die zu einer Sendeeinrichtung 930 gesendet werden. Diese Signale von der Steuereinrichtung 900 veranlassen die Sende­ einrichtung 930 zur Erzeugung von Hochfrequenz-Impulsen mit einer ausgewählten Frequenz und einer geeigneten Leistung, um ausgewählte Spins im Bereich des Objekts zu erzeugen, der in­ nerhalb der externen Spule 140 liegt, die sich wiederum inner­ halb der Bohrung des Magnets 125 befindet. Ein Magnetresonanz-Signal wird in der Hochfrequenz-Spule 200 (Fig. 2) erzeugt, die mit einer Empfängereinrichtung 940 verbunden ist, die über eine optische Kopplung gemäß Fig. 3 verbunden sein kann. Die Empfängereinrichtung 940 verarbeitet das Magnetresonanz-Signal durch Verstärkung, Demodulation, Filterung und Digitalisie­ rung. Die Steuereinrichtung 900 sammelt auch Signale von der Empfängereinrichtung 940 und breitet sie zu einer Berechnungs­ einrichtung 950 aus, wo sie verarbeitet werden. Die Berech­ nungseinrichtung 950 wendet eine Fouriertransformation auf das von der Steuereinrichtung 900 empfangene Signal an, um eine Position der Spule 200 zu erhalten. Die durch die Berechnungs­ einrichtung 950 berechneten Ergebnisse werden auf einer Bild­ anzeigeeinrichtung 180 angezeigt.

Das Magnetresonanz-System gemäß Fig. 4 enthält auch ein Si­ cherheits-Beobachtungsunter- bzw. -subsystem 990, das eine Temperaturbeobachtungseinrichtung 992 und einer Sicherheits-Verriegelungseinrichtung 994 enthält.

Im bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erzeugt eine Lichtquelle/Erfassungseinrichtung 207 gemäß Fig. 2 Lichtimpulse, die sich durch eine am distalen Ende der opti­ schen Faser 270, die in der Vorrichtung 150 angeordnet ist, angeordnete Leuchtstoff- bzw. fluoreszierende Substanz aus­ breitet. Die Temerpaturbeobachtungseinrichtung 992 gemäß Fig. 4 erfaßt die Leuchtstoff- bzw. fluoreszierende Verzögerung, mißt die Verzögerungsrate und berechnet die Temperatur der Leuchtstoff- bzw. fluoreszierenden Substanz 275. Es ist zu be­ achten, daß die Erfindung nicht auf eine Temperaturerfassung auf der Grundlage der Leuchtstoff- bzw. fluoreszierenden Ver­ zögerung beschränkt ist, sondern alle Temperaturbeobachtungs­ einrichtungen, wie beispielsweise einen Thermistor oder ein thermoelektrisches Element enthält.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Sicherheits-Verriegelungseinrichtung 994 mit der Steuereinrichtung 900 verbunden. Wenn die Temperaturbeobachtungseinrichtung 992 ei­ nen Anstieg der Temperatur über eine ausgewählte Schwelle hin­ aus erfaßt, dann wird das Signal von der Sicherheits-Verriegelungseinrichtung 994 zu der Steuereinrichtung ausge­ breitet, um die Steuereinrichtung 900 zu veranlassen, entweder die Hochfrequenz-Leistung zu verringern, den Hochfrequenz-Arbeitszyklus zu verringern oder die gegenwärtige Magnetreso­ nanz-Hochfrequenz- und Gradienten-Impulsabfolge zu beenden.

Die Temperaturbeobachtungseinrichtung 992 kann auch zur Trig­ gerung eines Hör- bzw. Audioalarms 993 verwendet werden, wenn ein Schwellenwert überschritten wurde, um den Bediener über den Temperaturanstieg zu informieren.

Während zahlreiche gegenwärtig bevorzugte Ausführungsbeispiele des neuen Temperaturbeobachtungsunter- bzw. -subsystems für Magnetresonanz-Vorgänge genau beschrieben wurden, werden nun für den Fachmann viele Modifikationen und Veränderungen offen­ sichtlich sein. Daher ist verständlich, daß der Schutzumfang der Erfindung alle derartigen Modifikationen und Veränderungen umfassen soll und nur durch den Schutzumfang der Patentansprü­ che begrenzt ist.

Ein Temperaturbeobachtungssystem verwendet eine Temperaturer­ fassungseinrichtung, die in einer eingreifenden Vorrichtung enthalten ist, die während eines Magnetresonanz-Vorgangs in­ nerhalb eines Körpers angeordnet sein soll. Das Temperaturbe­ obachtungssystem wird zur Beobachtung eines Temperaturanstiegs in dem Gewebe verwendet, der sich aus der Erzeugung elektri­ scher Felder innerhalb des Gewebes ergibt. Diese elektrischen Felder werden durch das Anlegen von Hochfrequenz-Impulsen wäh­ rend des Verlaufs eines Magnetresonanz-Vorgangs erzeugt, die elektrischen Strom in der eingreifenden Vorrichtung induzie­ ren. Wenn der erfaßte Temperaturanstieg einen ausgewählten Schwellenwert überschreitet, kann das Temperaturbeobachtungs­ system entweder eine Verringerung der Hochfrequenz-Energie oder eine Beendigung des Vorgangs verursachen. Eine optische Kopplungseinrichtung kann zwischen der Abbildungs- oder Nach­ führungs-Hochfrequenz-Spule und der Magnetresonanz-Empfängereinrichtung verwendet werden, um eine durch das Anle­ gen von Hochfrequenz-Impulsen während des Vorgangs induzierte Erwärmung bzw. Erhitzung zu beseitigen.

Claims (9)

1. Sicherheitssubsystem zur Verwendung innerhalb eines Magne­ tresonanz(MR)-Abbildungssystems, zur Beobachtung einer Tem­ peratur einer eingreifenden Vorrichtung (150) und von be­ nachbartem Gewebe eines Objekts (100) während eines Magne­ tresonanz-Vorgangs und zur Anpassung von an das Objekt (100) angelegter Leistung, mit:

• a) einer Einrichtung (992) zur Erfassung einer Temperatur innerhalb eines ausgewählten Teils der eingreifenden Vor­ richtung (150),
• b) einer Einrichtung (992) zur Bestimmung, ob die erfaßte Temperatur einen ausgewählten Schwellenwert überschreitet, und
• c) einer Einrichtung (900) zur Veränderung einer Hochfre­ quenz (RF)-Leistung während des Magnetresonanz-Vorgangs an­ sprechend auf die erfaßte Temperatur innerhalb der Vorrich­ tung (150).

2. Sicherheitssubsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Temperaturerfassungseinrichtung (992) Licht zur Messung der Temperatur verwendet.

3. Sicherheitssubsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Temperaturerfassungseinrichtung (992) die Verzögerungs­ zeit einer optischen Fluoreszenz zur Messung der Temperatur mißt.

4. Sicherheitssubsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Temperaturerfassungseinrichtung (992) ein thermoelek­ trisches Element zur Messung der Temperatur verwendet.

5. Sicherheitssubsystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Anzeigevorrichtung (180) zur Anzeige der erfaßten Tem­ peratur für einen Bediener (160) des Magnetresonanz-Systems.

6. Sicherheitssubsystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Toneinrichtung (993), die mit der Bestimmungseinrich­ tung verbunden ist, um anzuzeigen, wenn ein Schwellenwert überschritten wurde.

7. Optische Kopplungseinrichtung zur Verwendung in einem Ma­ gnetresonanz(MR)-Abbildungssystem mit einer Hochfre­ quenz(RF)-Spule (300) und einer Abbildungselektronik, mit:

• a) einer ersten Meßschalterschaltung (301), die mit der Hochfrequenz-Spule (300) zur Umwandlung zwischen elek­ trischen Signalen und entsprechenden modulierten opti­ schen Signalen verbunden ist,
• b) einer zweiten Meßwandlerschaltung (305), die mit der Ab­ bildungselektronik zur Umwandlung zwischen elektrischen Signalen und modulierten optischen Signalen auf eine Weise entgegengesetzt der der ersten Meßwandlerschaltung (301) verbunden ist, und
• c) zumindest einer optischen Faser (303) mit einem mit der ersten Meßwandlerschaltung (301) verbundenen ersten Ende und einem mit der zweiten Meßwandlerschaltung (305) ver­ bundenen zweiten Ende zur Übertragung von optischen Si­ gnalen zwischen den Meßwandlerschaltungen (301, 305).

8. Optische Kopplungseinrichtung nach Anspruch 7, gekennzeich­ net durch

• a) eine Photodiode (301a), die mit der ersten Meßwandler­ schaltung (301) und dem ersten Ende der optischen Faser (303) verbunden ist und Licht empfangen und in elektri­ sche Energie umwandeln kann, und
• b) einer mit dem zweiten Ende der optischen Faser (303) verbundenen Lichtquelle (207; 307) zur Erzeugung von Lichtenergie und Übertragung von dieser durch die opti­ sche Faser (303) zu der Solarzellenversorgung der ersten Meßwandlerschaltung (301).

9. Optische Kopplungseinrichtung nach Anspruch 7, gekennzeich­ net durch eine Energiespeichereinrichtung (301b) zur Energieversor­ gung der ersten Meßwandlerschaltung (301).