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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Stromversorgungsvorrichtung eines Magnetresonanztomographen mit einer Steuerung, einer ersten unterbrechungsfreien Stromversorgung und einer Magnetüberwachungseinheit mit einem Sensor zur Überwachung eines Betriebsparameters eines supraleitenden Feldmagneten.
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Magnetresonanztomographen sind bildgebende Vorrichtungen, die zur Abbildung eines Untersuchungsobjektes Kernspins des Untersuchungsobjektes mit einem starken äußeren Magnetfeld ausrichten und durch ein magnetisches Wechselfeld zur Präzession um diese Ausrichtung anregen. Die Präzession bzw. Rückkehr der Spins aus diesem angeregten in einen Zustand mit geringerer Energie wiederum erzeugt als Antwort ein magnetisches Wechselfeld, auch als Magnetresonanzsignal bezeichnet, das über Antennen empfangen wird.
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Mit Hilfe von magnetischen Gradientenfeldern wird den Signalen eine Ortskodierung aufgeprägt, die nachfolgend eine Zuordnung von dem empfangenen Signal zu einem Volumenelement ermöglicht. Das empfangene Signal wird dann ausgewertet und eine dreidimensionale bildgebende Darstellung des Untersuchungsobjektes bereitgestellt. Die erzeugte Darstellung gibt eine räumliche Dichteverteilung der Spins an.
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Zur Erzeugung des starken äußeren Magnetfeldes mit Feldstärken größer als 0,5 oder 1 Tesla werden üblicherweise supraleitende Feldmagneten verwendet, die unterhalb einer Sprungtemperatur, die bei einigen Grad Kelvin liegt, gekühlt werden müssen. Trotz modernster Isolierungen ist eine permanente Kühlung der bzw. Wärmeabfuhr aus den supraleitenden Feldmagneten erforderlich, um die notwendige niedrige Temperatur zu halten.
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Fällt eine derartige Kühlung über längere Zeit aus, erwärmt sich der supraleitende Feldmagnet. Oberhalb einer sogenannten Sprungtemperatur geht der Supraleiter zunächst üblicherweise lokal wieder von einem supraleitenden in einen normalleitenden Zustand über. Der geschlossene supraleitende Ring der Magnetwicklung wird zumindest an einer Stelle durch einen ohmschen Widerstand unterbrochen. Die Energie des magnetischen Feldes wird an dem ohmschen Widerstand in Wärme umgewandelt und kann den Feldmagneten zerstören.
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Es ist deshalb empfehlenswert, den supraleitenden Feldmagneten vorher durch einen Ramp-Down genannten Vorgang stromlos zu machen, sodass bei Unterbrechung der Supraleitung keine Energie mehr in dem Feldmagneten gespeichert ist, die diesen beschädigen könnte. Da eine Einheit, die diesen Vorgang ausführt, im Folgenden als Ramp-Down-Einheit bezeichnet, selbst Energie zum Betrieb benötigt, wird der Vorgang üblicherweise gleich bei Ausfall einer externen Stromversorgung ausgelöst. Ist die Stromversorgung danach in Kürze wieder verfügbar, ist trotzdem ein erheblicher Zeitaufwand und Energieverbrauch erforderlich, um den Feldmagneten wieder „hochzufahren”.
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Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Stromversorgungsvorrichtung für Magnetresonanztomographen bereitzustellen, die den Betrieb des Feldmagneten bei Stromausfall verbessert.
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Die Aufgabe wird durch eine erfindungsgemäße Stromversorgungsvorrichtung für einen Magnetresonanztomographen nach Anspruch 1 und einen Magnetresonanztomographen nach Anspruch 9 erfüllt.
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Die erfindungsgemäße Stromversorgungsvorrichtung eines Magnetresonanztomographen weist eine Steuerung und eine erste unterbrechungsfreie Stromversorgung auf. Als unterbrechungsfreie Stromversorgung wird eine Stromversorgung angesehen, die ohne Zugriff auf eine externe Energieversorgung in der Lage ist, die Stromversorgungsvorrichtung über eine Zeit mit Energie zu versorgen, die länger als eine für einen Ramp-Down erforderliche Zeitdauer ist. Beispielsweise kann die erste unterbrechungsfreie Stromversorgung eine Batterie oder einen aufladbaren Akkumulator als Energiespeicher aufweisen.
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Die erfindungsgemäße Stromversorgungsvorrichtung weist weiterhin eine Magnetüberwachungseinheit mit einem Sensor zur Überwachung eines Betriebsparameters eines supraleitenden Feldmagneten, beispielsweise einem Temperatursensor, einen Pegelmesser für flüssiges Helium oder einen Drucksensor, und eine Energieverwaltungseinheit zur Erfassung einer in der ersten unterbrechungsfreien Stromversorgung gespeicherten Energiemenge auf. Darüber hinaus weist die erfindungsgemäße Stromversorgungsvorrichtung eine Ramp-Down-Einheit zur gesteuerten Abschaltung des supraleitenden Feldmagneten auf, die ausgelegt ist, den supraleitenden Feldmagneten ohne Quench feldfrei zu machen, mit anderen Worten, das magnetische Feld des supraleitenden Feldmagneten kontrolliert und ohne Gefährdung des Feldmagneten abzubauen.
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Die Steuerung, die Magnetüberwachungseinheit, die Energieverwaltungseinheit und die Ramp-Down-Einheit weisen eine elektrische Verbindung mit der ersten unterbrechungsfreien Stromversorgung auf und die erste unterbrechungsfreie Stromversorgung ist ausgelegt, diese mit Energie zu versorgen für eine Zeit, die länger als ein Zeitraum ist, der für ein Ramp-Down des supraleitenden Feldmagneten benötigt wird.
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Die Steuerung der erfindungsgemäßen Stromversorgungsvorrichtung ist ausgelegt, eine Unterbrechung einer externen Stromversorgung zu erkennen und mittels der Energieverwaltungseinheit eine verbleibende Zeit zu bestimmen, für die die erste unterbrechungsfreie Stromversorgung eine Energieversorgung bereitstellen kann. Beispielsweise durch eine Spannungsmessung oder eine kontinuierliche Verfolgung eines Lade- und Entladestromes ist es denkbar, dass die Steuerung den Ladezustand und damit den Energiegehalt der ersten unterbrechungsfreien Stromversorgung erfasst.
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Die Steuerung der erfindungsgemäßen Stromversorgungsvorrichtung ist darüber hinaus ausgelegt, zu einem Zeitpunkt, an dem die verbleibende Zeit im Wesentlichen gleich oder kleiner einer zu einem Ramp-Down des supraleitenden Feldmagneten erforderlichen Zeitraum ist, mittels der Ramp-Down-Einheit einen Ramp-Down auszuführen. Dabei kann die Steuerung beispielsweise ausgelegt sein, die verbleibende Zeit für eine sichere Stromversorgung durch die erste unterbrechungsfreie Stromversorgung mit einer vorbestimmten Zeit für einen Ram-Down zu vergleichen und einen Ramp-Down durch die Ramp-Down-Einheit einzuleiten, wenn die verbleibende Zeit im Wesentlichen gleich dem für einen Ramp-Down erforderliche Zeitraum ist, also gleich dem oder 5%, 10% oder 20% länger als der für einen Ramp-Down erforderliche Zeitraum. Ist die verbleibende Zeit kürzer, ist die Steuerung ausgelegt, den Ramp-Down unmittelbar einzuleiten.
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Auf vorteilhafte Weise ermöglicht die erfindungsgemäße Stromversorgungsvorrichtung einen sicheren Ramp-Down des supraleitenden Feldmagneten zu einem möglichst späten Zeitpunkt, sodass bei kürzeren Ausfällen der externen Stromversorgung auf einen unnötigen vorzeitigen Ramp-Down des Feldmagneten verzichtet werden kann. Dadurch können die Ausfallzeiten eines Magnetresonanztomographen minimiert und die Nutzung optimiert werden.
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Der erfindungsgemäße Magnetresonanztomograph mit einer erfindungsgemäßen Stromversorgung teilt die Vorteile der erfindungsgemäßen Stromversorgungsvorrichtung.
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Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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In einer möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Stromversorgungsvorrichtung weist die Stromversorgungsvorrichtung als Sensor zur Überwachung eines Betriebsparameters einen Temperaturfühler zur Erfassung der Temperatur des supraleitenden Feldmagneten auf. Dabei ist die Steuerung weiterhin ausgelegt, bei Überschreiten einer vorbestimmten, durch die Magnetüberwachungseinheit erfassten Temperatur des supraleitenden Feldmagneten mittels der Ramp-Down-Einheit einen Ramp-Down des supraleitenden Feldmagneten auszuführen. Die vorbestimmte erfasste Temperatur ist dabei vorzugsweise eine Sprungtemperatur des supraleitenden Feldmagneten bei dem entsprechenden Magnetfeld oder eine Temperatur 1, 2, 5 oder mehr Grad Kelvin darunter.
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Nähert sich die Temperatur des supraleitenden Feldmagneten der Sprungtemperatur, so steht ein Übergang in einen Zustand mit einem endlichen Widerstand und damit ein Quench bevor. Auf vorteilhafte Weise kann daher in Abhängigkeit von der Temperatur des supraleitenden Feldmagneten ein Zeitpunkt bestimmt werden, zu dem ein Ramp-Down eingeleitet werden muss, um einen Quench des Feldmagneten noch zu verhindern.
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In einer denkbaren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Stromversorgungsvorrichtung weist die Stromversorgungsvorrichtung als Sensor zur Überwachung eines Betriebsparameters einen Pegelsensor zur Erfassung einer flüssigen Heliumfüllmenge des supraleitenden Feldmagneten auf. Dabei ist die Steuerung weiterhin ausgelegt, bei Unterschreiten einer vorbestimmten, durch die Magnetüberwachungseinheit erfassten Heliummindestfüllmenge des supraleitenden Feldmagneten mittels der Ramp-Down-Einheit einen Ramp-Down des supraleitenden Feldmagneten auszuführen. Die vorbestimmte Heliummindestfüllmenge des supraleitenden Feldmagneten kann dabei beispielsweise 10%, 5%, 2% oder weniger der maximalen Heliumfüllmenge betragen. Möglich ist es auch, den Pegel über einen hydrostatischen Druck durch einen Drucksensor zu erfassen. Ein Drucksensor kann aber auch dazu genutzt werden, über den Dampfdruck des Heliums eine Temperatur des Feldmagneten zu bestimmen, wenn der Kryostat geschlossen ist,
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Solange ein supraleitender Feldmagnet durch flüssiges Helium gekühlt wird, ist die Temperatur im Wesentlichen auf die Siedetemperatur des flüssigen Heliums festgelegt. Erst wenn der Pegel abfällt und der supraleitende Feldmagnet keinen effektiven thermischen Kontakt mehr zu diesem Kühlmedium hat, beginnt die Temperatur zu steigen und ein Quench wird wahrscheinlicher. Auf vorteilhafte Weise ist die erfindungsgemäße Steuerung daher ausgelegt, bei einem kritischen Absinken des Heliumpegels einen Ramp-Down des supraleitenden Feldmagneten einzuleiten und so einen Quench zu verhindern.
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In einer möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Stromversorgungsvorrichtung weist die Stromversorgungsvorrichtung weiterhin eine Statusüberwachungseinheit mit einer Schnittstelle für ein Datennetzwerk auf. Die Statusüberwachungseinheit ist ausgelegt, eine Statusmeldung, insbesondere eine Alarmmeldung, über die Schnittstelle zu versenden.
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Auf vorteilhafte Weise ist die Statusüberwachungseinheit der erfindungsgemäßen Stromversorgungsvorrichtung unabhängig von dem Magnetresonanztomographen in der Lage, bei einer Störung selbsttätig eine Störungsmeldung für einen Betreiber abzusetzen.
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In einer denkbaren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Stromversorgungsvorrichtung weist die Statusüberwachungseinheit eine dritte unterbrechungsfreie Stromversorgung zur Energieversorgung der Statusüberwachungseinheit auf. Vorzugsweise ist die dritte unterbrechungsfreie Stromversorgung unabhängig von der ersten unterbrechungsfreien Stromversorgung, sodass die Statusüberwachungseinheit auch bei Ausfall der ersten unterbrechungsfreien Stromversorgung eine Statusmeldung absenden kann.
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Bei Ausfall der externen Stromversorgung ist üblicherweise auch eine zentrale Steuerung des Magnetresonanztomographen betroffen, sodass diese keine Zustandsmeldung mehr absenden kann. Sollte dann auch die erste unterbrechungsfreie Stromversorgung ausfallen, würde kein Ramp-Down durch die erfindungsgemäße Stromversorgungsvorrichtung mehr erfolgen, gleichzeitig aber auch keine Warnung mehr an den Betreiber.
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Auf vorteilhafte Weise ermöglicht die Statusüberwachungseinheit mit der dritten unterbrechungsfreien Stromversorgung auch in diesem Fall eine Warnung, um rechtzeitig Gegenmaßnahmen ergreifen zu können.
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In einer möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Stromversorgungsvorrichtung ist die erste unterbrechungsfreie Stromversorgung ausgelegt, nur die Steuerung, die Magnetüberwachungseinheit, die Energieverwaltungseinheit und die Ramp-Down-Einheit mit Energie zu versorgen. Das Wort „nur” ist hier so auszulegen, dass die erste unterbrechungsfreie Stromversorgung keine anderen Einheiten mit Energie versorgt, die einen so hohen Leistungsbedarf haben, dass der durch die erste unterbrechungsfreie Stromversorgung überbrückbare Zeitraum um mehr als 1%, 5%, 10% oder 20% reduziert wird.
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Die Kosten für eine unterbrechungsfreie Stromversorgung sind abhängig von der bereitzustellenden elektrischen Leistung. Indem die erste unterbrechungsfreie Stromversorgung ausgelegt ist, lediglich die Einheiten der erfindungsgemäßen Stromversorgungsvorrichtung zu versorgen, kann zu möglichst geringen Kosten sichergestellt werden, dass ein geordneter Ramp-Down des supraleitenden Feldmagneten möglichst spät erfolgt und so eine möglichst hohe Verfügbarkeit des Magnetresonanztomographen erzielt wird.
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In einer denkbaren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Stromversorgungsvorrichtung weist die Stromversorgungsvorrichtung eine zweite unabhängige unterbrechungsfreie Stromversorgung auf, die ausgelegt ist, ein Kühlsystem des supraleitenden Feldmagneten mit Energie zu versorgen.
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In einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Magnetresonanztomographen weist der Magnetresonanztomograph ein Kühlsystem für einen supraleitenden Feldmagneten auf. Weiterhin weist der Magnetresonanztomograph eine erfindungsgemäße Stromversorgungsvorrichtung mit der zweiten unterbrechungsfreien Stromversorgung auf. Die zweite unterbrechungsfreie Stromversorgung ist elektrische mit dem Kühlsystem verbunden und ausgelegt, das Kühlsystem mit Energie zu versorgen.
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Das Kühlsystem eines Magnetresonanztomographen hat einen Leistungsbedarf in einer Größenordnung von Kilowatt. Auf vorteilhafte Weise kann die zweite unterbrechungsfreie Stromversorgung für eine begrenzte Zeit eine Kühlung des supraleitenden Feldmagneten aufrecht erhalten, während dadurch gleichzeitig die Laufzeit der ersten unterbrechungsfreien Stromversorgung, die nicht von der zweiten unterbrechungsfreien Stromversorgung abhängig ist und auch keine Leistung an das Kühlsystem abgibt, nicht reduziert wird und der Ramp-Down erst zu einem möglichst späten Zeitpunkt erfolgt.
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In einer denkbaren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Magnetresonanztomographen weist dieser eine Stromversorgungsvorrichtung mit der zweiten unterbrechungsfreien Stromversorgung und eine MR-Steuereinheit zum Steuern einer Bilderfassung auf. Die MR-Steuereinheit steht in elektrischer Verbindung mit der zweiten unterbrechungsfreien Stromversorgung und die zweite unterbrechungsfreie Stromversorgung ist ausgelegt, die MR-Steuereinheit mit Energie zu versorgen.
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Auf vorteilhafte Weise kann die zweite unterbrechungsfreie Stromversorgung auch die Steuereinheit des Magnetresonanztomographen mit Energie versorgen, sodass beispielsweise eine laufende Messung fortgesetzt werden kann. Dadurch ist es nicht erforderlich, die Messung wegen eines Abbruchs durch den Stromausfall zu wiederholen und den Patienten unnötig lange in dem Magnetresonanztomographen zu belassen.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen. Es zeigen in Prinzipdarstellung:
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1 einen erfindungsgemäßen Magnetresonanztomographen mit einer erfindungsgemäßen Stromversorgungsvorrichtung;
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2 eine erfindungsgemäßes Stromversorgungsvorrichtung mit einer Magneteinheit.
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1 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Magnetresonanztomographen 1.
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Die Magneteinheit 10 weist einen Feldmagneten 11 auf, der ein statisches Magnetfeld B0 zur Ausrichtung von Kernspins von Proben bzw. in einem Körper eines Patienten 40 in einem Aufnahmebereich erzeugt. Der Aufnahmebereich ist in einem Patiententunnel 16 angeordnet, der sich in einer Längsrichtung 2 durch die Magneteinheit 10 erstreckt. Üblicherweise handelt es sich bei dem Feldmagneten 11 um einen supraleitenden Magneten, der magnetische Felder mit einer magnetischen Flussdichte von bis zu 3 T, bei neuesten Geräten sogar darüber, bereitstellen kann. Für geringere Feldstärken können jedoch auch Permanentmagnete oder Elektromagnete mit normalleitenden Spulen Verwendung finden.
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Weiterhin weist die Magneteinheit 10 Gradientenspulen 12 auf, die dazu ausgelegt sind, zur räumlichen Differenzierung der erfassten Abbildungsbereiche in dem Untersuchungsvolumen dem Magnetfeld B0 variable Magnetfelder in drei Raumrichtungen zu überlagern. Die Gradientenspulen 12 sind üblicherweise Spulen aus normalleitenden Drähten, die zueinander orthogonale Felder in dem Untersuchungsvolumen erzeugen können.
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Die Magneteinheit 10 weist ebenfalls eine Körperspule 14 auf, die dazu ausgelegt ist, ein über eine Signalleitung zugeführtes Hochfrequenzsignal in das Untersuchungsvolumen abzustrahlen und von dem Patient 40 emittierte Resonanzsignale zu empfangen und über eine Signalleitung abzugeben. Weiterhin kann der erfindungsgemäße Magnetresonanztomograph eine oder mehrere Lokalspulen 50 aufweisen, die in dem Patiententunnel 16 nahe am Patient 40 angeordnet sind.
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Eine Steuereinheit 20 versorgt die Magneteinheit 10 mit den verschiedenen Signalen für die Gradientenspulen 12 und die Körperspule 14 und wertet mittels eines Steuerrechners 23 die empfangenen Signale aus.
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So weist die Steuereinheit 20 eine Gradientenansteuerung 21 auf, die dazu ausgelegt ist, die Gradientenspulen 12 über Zuleitungen mit variablen Strömen zu versorgen, welche zeitlich koordiniert die erwünschten Gradientenfelder in dem Untersuchungsvolumen bereitstellen.
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Weiterhin weist die Steuereinheit 20 eine Hochfrequenzeinheit 22 auf, die ausgelegt ist, einen Hochfrequenz-Puls mit einem vorgegebenen zeitlichen Verlauf, Amplitude und spektraler Leistungsverteilung zur Anregung einer Magnetresonanz der Kernspins in dem Patienten 40 zu erzeugen. Dabei können Pulsleistungen im Bereich von Kilowatt erreicht werden. Die Hochfrequenzeinheit weist dazu einen Hochfrequenzgenerator auf, der beispielsweise als Frequenzsynthesizer implementiert sein kann, der durch numerische Werte gesteuert wird. Die einzelnen Einheiten sind über einen Signalbus 25 untereinander verbunden.
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Das von der Hochfrequenzeinheit 22 erzeugte Hochfrequenzsignal wird über eine Signalverbindung der Körperspule 14 zugeführt oder an eine oder mehrere Lokalspulen 50 verteilt und in den Körper des Patienten 40 ausgesendet, um dort die Kernspins anzuregen.
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Die Lokalspule 50 empfängt dann vorzugsweise ein Magnetresonanzsignal aus dem Körper des Patienten 40, denn aufgrund des geringen Abstandes ist das Signal-zu-Rauschverhältnis (SNR) der Lokalspule 50 besser als bei einem Empfang durch die Körperspule 14. Das von der Lokalspule 50 empfangene MR-Signal wird in der Lokalspule 50 aufbereitet und an die Hochfrequenzeinheit 22 des Magnetresonanztomographen 1 zur Auswertung und Bilderfassung weitergeleitet. Vorzugsweise wird dazu ebenfalls die gleiche Signalverbindung genutzt, es sind aber auch separate Signalverbindungen oder eine drahtlose Übertragung denkbar. Es ist ebenso denkbar, dass für das Empfangen eigene Lokalspulen oder andere Antennen, beispielsweise die Körperspule 14, vorgesehen sind.
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Der Magnetresonanztomograph 1 weist weiterhin ein Kühlsystem 70 auf, mit dem der supraleitende Feldmagnet 11 in der Magneteinheit 10 auf einen Temperaturbereich abgekühlt wird, bei dem der supraleitende Zustand erhalten bleibt.
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Darüber hinaus weist der Magnetresonanztomograph eine erfindungsgemäße Stromversorgungsvorrichtung 60 auf, die in elektrischer Verbindung mit dem supraleitenden Feldmagneten 11 und dem Kühlsystem 70 steht.
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In der 2 sind die Funktion der erfindungsgemäßen Stromversorgungseinrichtung 60 und ihr Zusammenwirken mit dem Magnetresonanztomographen 1 und dessen Kühlsystem 70 näher dargestellt. Die Darstellung ist schematisch. Details des erfindungsgemäßen Magnetresonanztomographen 1, die nicht unmittelbar in funktionalem Zusammenhang mit der Stromversorgungseinrichtung 60 stehen, wie beispielsweise die Hochfrequenzsysteme, sind in der 2 nicht mehr dargestellt.
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Die Stromversorgungseinrichtung 60 weist eine Steuerung 61 auf, die die Zusammenarbeit der einzelnen Einheiten der Stromversorgungsvorrichtung 60 koordiniert und dazu mit den anderen Einheiten in Verbindung steht. Die Verbindung kann eine einfache elektrische Verbindung oder auch ein Steuerbus mit komplexen Signalprotokoll sein, je nach Aufgabe der einzelnen Einheiten.
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Die Stromversorgungsvorrichtung 60 weist eine erste unterbrechungsfreie Stromversorgung 64 auf, die dazu ausgelegt ist, die Stromversorgungsvorrichtung 60 selbst bei einem Ausfall der externen Stromversorgung 3 Energie zu versorgen. Als Energiespeicher der ersten unterbrechungsfreien Stromversorgung kommen dabei beispielsweise Batterien, vorzugsweise aufladbar, oder sog. Supercap-Kondensatoren zum Einsatz, die sich besonders schnell wieder aufladen lassen. Die Stromversorgungseinrichtung weist in einer Ausführungsform keine Einheiten mit einem hohen Energieverbrauch, z. B. mit mehr als 50, 100 oder 200 Watt Leistungsbedarf auf, sodass die erste unterbrechungsfreie Stromversorgung 64 klein und kostengünstig realisiert werden kann.
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Die Stromversorgungseinrichtung 60 weist weiterhin eine Energieverwaltungseinheit 65 auf, die ausgelegt ist, den verbleibenden Energiegehalt der ersten unterbrechungsfreien Stromversorgung 64 zu ermitteln und so eine verbleibende Restlaufzeit der Stromversorgungseinrichtung 60 ohne externe Energieversorgung zu bestimmen. Denkbar ist ein Spannungssensor, der eine Batteriespannung misst und so eine Bestimmung der Restkapazität erlaubt. Möglich ist aber auch ein Laderegler, der Lade- und Entladeströme integriert und so eine verbleibende Energiemenge bestimmt. Die Energieverwaltungseinheit 65 kann dabei beispielsweise durch eine eigene Schaltung oder auch in der Steuerung 61 realisiert sein, möglicherweise auch als Software in Verbindung mit einem Strom und/oder Spannungssensor.
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Die Stromversorgungsvorrichtung 60 weist darüber hinaus eine Magnetüberwachungseinheit 63 auf. Die Magnetüberwachungseinheit steht mit einem Sensor 68 in Signalverbindung, der ausgelegt ist, einen Messwert aufzunehmen, der ein Maß für eine Kühlung des supraleitenden Feldmagneten 11 angibt. Der Sensor 68 könnte beispielsweise ein Temperatursensor sein, der in thermischem Kontakt mit dem supraleitenden Feldmagneten 11 ist und so einen Messwert zu einer Temperatur des supraleitenden Feldmagneten 11 angibt. Es wäre aber denkbar, dass der Zustand bzw. Pegel des Kühlmittels, üblicherweise flüssiges Helium angibt. Der Sensor 68 könnte in diesem Fall ein Pegelmesser oder Drucksensor sein. Ein Drucksensor könnte dabei über den hydrostatischen Druck hinaus auch genutzt werden, um bei einem geschlossenen System über den Dampfdruck des Kühlmittels, üblicherweise Helium, eine Aussage über die Temperatur des Kühlmittels zu treffen.
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Schließlich weist die Stromversorgungseinrichtung eine Ramp-Down-Einheit 62 auf, die in elektrischer Verbindung mit dem supraleitenden Feldmagneten 11 ist oder mit diesem elektrisch verbindbar ist und ausgelegt ist, den supraleitenden Stromfluss in dem supraleitenden Feldmagneten 11 ohne Quench herunterzufahren und auf diese Weise den supraleitenden Feldmagneten 11 in einen sicheren magnetfeldfreien Zustand zu bringen.
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Als Kühlsystem 70 weist der Magnetresonanztomograph 1 beispielsweise einen Pulsröhrenkühler 72 mit einem Kompressor 71 auf. Das sekundäre Kühlsystem für den Kompressor 71 ist in 2 nicht dargestellt.
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In einer denkbaren Ausführungsform weist der Magnetresonanztomograph 1 bzw. die Stromversorgungseinrichtung 60 eine zweite unterbrechungsfreie Stromversorgung 69 auf, die ausgelegt ist, über die Stromversorgungsvorrichtung 60 hinaus weiterer Einheiten des Magnetresonanztomographen 1 mit Strom zu versorgen, beispielsweise die Steuereinheit 20 des Magnetresonanztomographen 1 und/oder das Kühlsystem 70. Je nach Kapazität und Leistung der zweiten unterbrechungsfreien Stromversorgung 69 kann so beispielsweise eine Untersuchung abgeschlossen werden, die Kühlung länger aufrechterhalten oder sogar der Betrieb des Magnetresonanztomographen 1 fortgeführt werden.
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Ein besonders kritischer Zustand tritt ein, wenn die erfindungsgemäße Stromversorgungseinrichtung 60 selbst versagt, beispielsweise weil die erste unterbrechungsfreie Stromversorgung 64 defekt oder entladen ist. Wenn dann wegen des Ausfalls der externen Stromversorgung 3 auch die Steuereinheit 20 des Magnetresonanztomographen 1 außer Betrieb ist und keine Alarmmeldungen abgesetzt werden können, kann eventuell auch manuell der supraleitende Feldmagnet 11 nicht mehr rechtzeitig entladen werden. Deshalb weist die Stromversorgungsvorrichtung 60 in einer möglichen Ausführungsform eine Statusüberwachungseinheit 66 auf, die vorzugsweise über eine separate dritte unterbrechungsfreie Stromversorgung 67 verfügt und mit einem Datennetz 80 in Verbindung steht. So ist es beispielsweise möglich, dass über ein Mobilfunknetz ein Wartungstechniker alarmiert wird, der bei einem Ausfall der externen Stromversorgung 3 und der ersten unterbrechungsfreien Stromversorgung 64 den Feldmagneten 11 durch manuellen Eingriff entlädt.
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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.
