DE202022107278U1

DE202022107278U1 - Magnetresonanzuntersuchungsanordnung, Magnetresonanzsystem, Lokalspule für ein Magnetresonanzsystem, Spulenverbindungselement sowie Systemverbindungselement

Info

Publication number: DE202022107278U1
Application number: DE202022107278.7U
Authority: DE
Original assignee: Siemens Healthcare GmbH
Current assignee: Siemens Healthineers Ag De
Priority date: 2022-12-28
Filing date: 2022-12-28
Publication date: 2023-01-26
Anticipated expiration: 2032-12-29

Abstract

Spulenverbindungselement (48) für eine Lokalspule (16), die als Lokalspule (16) für ein Magnetresonanzgerät (14) dient, das zum Durchführen einer Untersuchung an einem Objekt (12) dient, wobei das Spulenverbindungselement dazu ausgebildet ist, mit einem Verbindungskabel (46) der Lokalspule (16) sowie mechanisch lösbar mit einem Geräteverbindungselement (50) verbunden zu werden, um im bestimmungsgemäßen Betrieb, während das Spulenverbindungselement (48) mit dem Geräteverbindungselement (50) verbundenen ist, eine zumindest teilweise leitungsgebundene signal- und/oder kommunikationstechnische Kopplung der Lokalspule (16) mit dem Magnetresonanzgerät (14) herzustellen, wobei das Spulenverbindungselement (48) wenigstens zwei erste Kontaktelemente zum elektrischen Kontaktieren von wenigstens zwei jeweiligen zweiten Kontaktelementen (72) des Geräteverbindungselements (50) aufweist, wobei die ersten Kontaktelemente (72) mit entsprechenden elektrischen Leitungen (76) des Verbindungskabels (46) elektrisch verbindbar sind, gekennzeichnet durch ein Anschlussteil (66) zum lichttechnischen Verbinden mit wenigstens einer lichtbasierten Kommunikationsleitung (62) des Verbindungskabels (46).

Description

Unabhängig vom grammatikalischen Geschlecht eines bestimmten Begriffes sind Personen mit männlicher, weiblicher oder anderer Geschlechteridentität mit umfasst.
Die Erfindung betrifft ein Spulenverbindungselement für eine Lokalspule, die als Lokalspule für ein Magnetresonanzgerät dient, das zum Durchführen einer Untersuchung an einem Objekt dient, wobei das Spulenverbindungselement dazu ausgebildet ist, mit einem Verbindungskabel der Lokalspule sowie mechanisch lösbar mit einem Geräteverbindungselement verbunden zu werden, um im bestimmungsgemäßen Betrieb, während das Spulenverbindungselement mit dem Geräteverbindungselement verbundenen ist, eine zumindest teilweise leitungsgebundene signal- und/oder kommunikationstechnische Kopplung der Lokalspule mit dem Magnetresonanzgerät herzustellen, wobei das Spulenverbindungselement wenigstens zwei erste Kontaktelemente zum elektrischen Kontaktieren von wenigstens zwei jeweiligen zweiten Kontaktelementen des Geräteverbindungselements aufweist, wobei die ersten Kontaktelemente mit entsprechenden elektrischen Leitungen des Verbindungskabels elektrisch verbindbar sind. Ferner betrifft die Erfindung eine Lokalspule für ein Magnetresonanzgerät, das zum Durchführen einer Untersuchung an einem Objekt dient, mit einer tragbaren Spulenanordnung, einem Verbindungkabel, sowie einem Spulenverbindungselement, das dazu ausgebildet ist, mit einem Verbindungskabel sowie mechanisch lösbar mit einem Geräteverbindungselement des Magnetresonanzgeräts verbunden zu werden, um im bestimmungsgemäßen Betrieb, während das Spulenverbindungselement mit dem Geräteverbindungselement verbundenen ist, eine zumindest teilweise leitungsgebundene signal- und/oder kommunikationstechnische Kopplung der Lokalspule mit dem Magnetresonanzgerät herzustellen. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Geräteverbindungselement für ein Magnetresonanzgerät, das eine Lokalspule zum Durchführen einer Untersuchung an einem Objekt nutzt, die ein Spulenverbindungselement aufweist, wobei das Geräteverbindungselement dazu ausgebildet ist, mit dem Spulenverbindungselement mechanisch lösbar verbunden zu werden, um in einem bestimmungsgemäßen Betrieb, während das Spulenverbindungselement mit dem Geräteverbindungselement verbundenen ist, eine, zumindest teilweise, leitungsgebundene signal- und/oder kommunikationstechnische Kopplung der Lokalspule mit dem Magnetresonanzgerät herzustellen. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Magnetresonanzgerät zum Durchführen einer Untersuchung an einem Objekt, einer Magnetfeldquelle zum Beaufschlagen des Objekts mit einem vorgebbaren Magnetfeld, einer Auswerteeinheit und einer mit der Auswerteeinheit signal- und/oder kommunikationstechnisch gekoppelten Anschlusseinheit zum lösbaren Anschließen einer Lokalspule, wobei die Anschlusseinheit ein Geräteverbindungselement zum Verbinden mit einem Spulenverbindungselement der Lokalspule aufweist, wobei das Geräteverbindungselement dazu ausgebildet ist, mit dem Spulenverbindungselement mechanisch lösbar verbunden zu werden, um in einem bestimmungsgemäßen Betrieb, während das Spulenverbindungselement mit dem Geräteverbindungselement verbundenen ist, eine, zumindest teilweise, leitungsgebundene signal- und/oder kommunikationstechnische Kopplung der Lokalspule mit dem Magnetresonanzgerät herzustellen. Schließlich betrifft die Erfindung eine Magnetresonanzuntersuchungsanordnung mit einem Magnetresonanzgerät und einer Lokalspule.
Magnetresonanzuntersuchungsanordnungen, Magnetresonanzgeräte, Lokalspulen für Magnetresonanzgeräte sowie Spulenverbindungselemente und Geräteverbindungselemente sind im Stand der Technik umfänglich bekannt, sodass es eines gesonderten druckschriftlichen Nachweises hierfür dem Grunde nach nicht bedarf. Gattungsgemäße Vorrichtungen dienen dazu, am Objekt eine Untersuchung durchzuführen, um eine Struktur des Objekts zumindest teilweise zu ermitteln. Solche Untersuchungen werden häufig in der Materialprüfung, aber auch im Bereich einer Diagnoseerstellung bei biologischem Material, Lebewesen oder dergleichen eingesetzt. Das Objekt kann demnach zum Beispiel ein Gegenstand als Ergebnis eines industriellen Fertigungsprozesses, aber auch ein Abbauprodukt aus dem Bergbau, ein Körper eines Lebewesens oder dergleichen sein.
In der Medizintechnik zeichnet sich die Bildgebung mittels Magnetresonanz (MR) auch Magnetresonanztomographie (MRT, Englisch: magnetic resonance imagining, MRI) genannt, durch hohe Kontraste besonders bei Weichteilen aus. Zur Durchführung der Untersuchung werden mittels einer Magnetfeldquelle Magnetfeldimpulse erzeugt und das Objekt hiermit beaufschlagt. Das Magnetfeld kann magnetische Flussdichten im Bereich von einigen T aufweisen. Aufgrund von Wechselwirkungen des Objekts mit dem Magnetfeld auf atomarer Ebene können im Objekt so genannte MR-Signale ausgelöst werden, indem insbesondere zunächst Protonenspins ausgerichtet werden, wobei aufgrund der Einwirkung von hochfrequenten Magnetimpulsen die MR-Signale erzeugt werden. Die MR-Signale können mit der Lokalspule, die vorzugsweise im Untersuchungsbereich des Objekts angeordnet ist, beispielsweise an einer Oberfläche des Objekts, detektiert und mittels einer Auswerteeinheit des Magnetresonanzgeräts ausgewertet werden. Die Auswerteeinheit kann Bestandteil des Magnetresonanzgeräts sein oder als separate Einheit mit dem Magnetresonanzgerät und/oder der Lokalspule verbunden sein. Als Ergebnis der Auswertung kann zum Beispiel eine Bildgebung in Bezug auf die Struktur des Objekts vorgesehen sein.
Im Vergleich zu einem Pegel der Magnetfeldimpulse ist ein Signalpegel der MR-Signale in der Regel sehr klein. Durch Anordnung der Lokalspule nahe am Objekt, insbesondere im Untersuchungsbereich, kann ein günstiges Signal-RauschVerhältnis erreicht werden.
Die Lokalspule kann eine oder mehrere Empfangsspulen aufweisen, die vorzugsweise jeweils für sich genommen geeignet sind, ein jeweiliges MR-Signal empfangen zu können. Die Lokalspule ist üblicherweise über ein Verbindungskabel beziehungsweise ein Anschlusskabel mit dem Magnetresonanzgerät verbunden, sodass eine signaltechnische und/oder kommunikationstechnische Verbindung zwischen der Lokalspule und dem Magnetresonanzgerät erreicht werden kann. Die Lokalspule ist regelmäßig als auswechselbares Teil mit dem Magnetresonanzgerät lösbar verbindbar ausgebildet. Dadurch kann auf einfache Weise eine Anpassung an eine jeweilige Untersuchung erreicht werden. Darüber hinaus ist es möglich, Daten von der Lokalspule an das Magnetresonanzgerät zu übertragen, mit denen zum Beispiel eine Identifizierung der Lokalspule ermöglicht werden kann.
Im Stand der Technik ist für die Verbindung der Lokalspule mit dem Magnetresonanzgerät häufig eine lösbare Steckverbindung vorgesehen. Die Kommunikation beziehungsweise Übertragung von Signalen erfolgt dabei leitungsgebunden über entsprechende elektrische Leitungen, die an der Verbindungsstelle miteinander elektrisch lösbar verbunden werden können. Die elektrischen Leitungen dienen insbesondere als Kommunikationsleitungen, Signalleitungen oder dergleichen.
Auch wenn sich dieses System bewährt hat, so zeigt sich doch, dass die Kommunikationsverbindung des Stands der Technik, insbesondere in Bezug auf digitale Daten, nur vergleichsweise kleine Datenraten beziehungsweise Signalgeschwindigkeiten ermöglicht. Insbesondere Kommunikationsstandards, die an dieser Stelle zum Einsatz kommen, wie zum Beispiel I²C oder dergleichen, ermöglichen nur eine vergleichsweise geringe Datenrate.
Um dies zu verbessern wurde bereits vorgeschlagen, die leitungsgebundene Kommunikation von elektrischer Kommunikation auf optische beziehungsweise lichtbasierte Kommunikation umzustellen, so wie dies zum Beispiel die DE 10 2021 210 156 A1 offenbart. Diese Lehre ermöglicht zwar eine hohe Kommunikationsgeschwindigkeit beziehungsweise Datenrate, jedoch hat es sich als nachteilig gezeigt, dass die Zuverlässigkeit der Verbindung besonders bei häufigem Wechsel von Lokalspulen zu Störungen neigt. Insbesondere die im Verbindungsbereich erforderlichen optischen Kontaktflächen können im bestimmungsgemäßen Gebrauch durch Staub, Reinigungsmittel, Körperflüssigkeiten und/oder dergleichen verschmutzt oder beschädigt werden, sodass die Kommunikationsverbindung dadurch erheblich gestört sein kann beziehungsweise unterbrochen sein kann. Eine Verbesserung kann durch entsprechende Linsenanordnungen im Verbindungsbereich erreicht werden, jedoch erweist sich auch hier das Verschmutzungsproblem als hinderlich.
Darüber hinaus ist zu bedenken, dass im Stand der Technik eine Vielzahl von Lokalspulen bereits im Einsatz ist, die auf einer leitungsgebundenen elektrischen Kommunikation basieren. Eine Umstellung auf optische Kommunikation würde daher mit erheblichen Kosten verbunden sein und im Übrigen die Flexibilität bei der Anwendung von Lokalspulen, insbesondere in einem Mischbetrieb, behindern.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Kommunikation beziehungsweise eine verbesserte signaltechnische Verbindung zwischen der Lokalspule und dem Magnetresonanzgerät zu ermöglichen, wobei die Nutzung von Lokalspulen und/oder Magnetresonanzgeräten des Stands der Technik weitgehend gewährleistet sein soll.
Als Lösung werden mit der Erfindung ein Spulenverbindungselement, eine Lokalspule, ein Geräteverbindungselement, ein Magnetresonanzgerät sowie eine Magnetresonanzuntersuchungsanordnung gemäß den unabhängigen Ansprüchen vorgeschlagen.
Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich durch Merkmale der abhängigen Ansprüche.
In Bezug auf das Spulenverbindungselement wird mit der Erfindung insbesondere vorgeschlagen, dass das Spulenverbindungselement ein Anschlussteil zum lichttechnischen Verbinden mit wenigstens einer lichtbasierten Kommunikationsleitung des Verbindungskabels aufweist.
In Bezug auf eine gattungsgemäße Lokalspule wird mit der Erfindung insbesondere vorgeschlagen, dass das Spulenverbindungselement gemäß der Erfindung ausgebildet ist.
In Bezug auf ein gattungsgemäßes Verbindungselement wird mit der Erfindung insbesondere vorgeschlagen, dass das Geräteverbindungselement eine zweite elektrooptische Wandlereinheit zum lichttechnischen Verbinden mit wenigstens einer lichtbasierten Kommunikationsleitung des Magnetresonanzgeräts aufweist.
In Bezug auf ein gattungsgemäßes Magnetresonanzgerät wird mit der Erfindung insbesondere vorgeschlagen, dass das Geräteverbindungselement gemäß der Erfindung ausgebildet ist.
In Bezug auf eine gattungsgemäße Magnetresonanzuntersuchungsanordnung wird mit der Erfindung insbesondere vorgeschlagen, dass zumindest die Lokalspule oder das Magnetresonanzgerät gemäß der Erfindung ausgebildet ist.
Die Erfindung basiert unter anderem auf dem Gedanken, dass die Kommunikationsverbindung beziehungsweise die signaltechnische Verbindung vom jeweiligen Verbindungselement zur Lokalspule beziehungsweise zum Magnetresonanzgerät optisch beziehungsweise lichtbasiert erfolgen kann. Dadurch ist es möglich, die im Stand der Technik ungünstige geringe Datenübertragungsrate beziehungsweise Signalgeschwindigkeit zu vermeiden und eine entsprechende Vergrößerung der Datenrate beziehungsweise der Signalgeschwindigkeit erreichen zu können.
Zugleich können die weiteren im Stand der Technik aufgetretenen Nachteile in Bezug auf optische Verbindungselemente weitgehend vermieden werden, weil die Verbindung zwischen dem Geräteverbindungselement und dem Spulenverbindungselement nicht optisch zu erfolgen braucht. Die Verbindung kann stattdessen beispielsweise elektrisch über Kontakteelemente und/oder auch mittels geeigneter Felder, beispielsweise magnetischer und/oder elektrischer Felder erfolgen, die das Koppeln im verbundenen Zustand des Geräteverbindungselements mit dem Spulenverbindungselement ermöglichen. In einem Verbindungsbereich des Geräteverbindungselements und des Spulenverbindungselements ist somit gerade keine optische beziehungsweise lichttechnische Verbindung vorgesehen. Damit können die gerade in diesem Bereich bei optischer beziehungsweise lichttechnischer Verbindung auftretenden Störungen wegen Verschmutzung oder dergleichen vermieden werden. Die Erfindung nutzt somit insbesondere eine Kombination einer optischen beziehungsweise lichttechnischen Verbindung zwischen dem Magnetresonanzgerät und dem Geräteverbindungselement und der Lokalspule und dem Spulenverbindungselement in Kombination mit einer nicht optischen beziehungsweise nicht lichttechnischen Verbindung im Verbindungsbereich.
Das Geräteverbindungselement und/oder das Spulenverbindungselement können jeweils als Stecker beziehungsweise Steckdose ausgebildet sein. Auch andere Konstruktionen sind möglich, die eine lösbare Steckverbindung der beiden Elemente ermöglichen. Besonders vorteilhaft kann vorgesehen sein, dass die im Stand der Technik bereits vorhandene Konstruktion für das Spulenverbindungselement beziehungsweise das Geräteverbindungselement weiter genutzt wird. Dadurch ist es möglich, eine bereits genormte Verbindungstechnik weiter zu nutzen, sodass auch eine Kombination von erfindungsgemäßen Lokalspulen mit Magnetresonanzgeräten des Stands der Technik und umgekehrt möglich ist. Die Erfindung erweist sich somit als aufwärtskompatibel.
Das Spulenverbindungselement und/oder das Geräteverbindungselement können ein jeweiliges eigenes Gehäuse aufweisen, wobei die Gehäuse zum lösbaren Verbinden miteinander angepasst ausgebildet sind. Die Gehäuse können jedoch auch zumindest teilweise vom jeweiligen Gehäuse der Lokalspule beziehungsweise des Magnetresonanzgeräts umfasst sein. Die zusätzlichen Einheiten beziehungsweise Elemente gemäß der Erfindung können in den jeweiligen Gehäusen ergänzend angeordnet sein, sodass mit wenig Aufwand eine Implementierung der Erfindung erreicht werden kann.
Die Lokalspule ist für das Magnetresonanzgerät vorgesehen, dass zum Durchführen der Untersuchung an dem Objekt dient. Vorzugsweise ist die Lokalspule tragbar ausgebildet. Die Lokalspule weist eine Spulenanordnung beziehungsweise Antennenanordnung auf, die ein oder mehrere Empfangsspulen beziehungsweise Empfangsantennen aufweisen kann. An die Spulenanordnung ist ein Verbindungkabel angeschlossen, welches neben einer lichtbasierten Kommunikationsleitung zum Beispiel auch elektrische Kommunikationsleitungen aufweisen kann. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn eine Aufwärtskompatibilität erreicht werden soll. Die Lokalspule weist vorzugsweise auch eine Sensoranordnung auf, die einen oder mehrere Sensoren zum Erfassen von Parametern und/oder Messgrößen aufweist. Mit der Sensoranordnung kann zum Beispiel eine Temperatur, eine Beschleunigung, insbesondere dreidimensional, eine magnetische Flussdichte, insbesondere dreidimensional, und/oder dergleichen erfasst werden. Die Sensoranordnung kann analoge und/oder digitale Signale abhängig von der jeweils erfassten Messgröße beziehungsweise Parameter bereitstellen.
Die Lokalspule kann ferner eine oder mehrere Sensoreinheiten aufweisen, die empfangene MR-Signale verstärken, in digitale Signale umwandeln und/oder dergleichen. Darüber hinaus kann die Lokalspule eine Speichereinheit aufweisen, in der Daten zum Beispiel zumindest teilweise zwischengespeichert werden können. Darüber hinaus kann die Speichereinheit auch spulenspezifische Daten wie zum Beispiel Identifikationsdaten, Spulenparameter und/oder dergleichen aufweisen, die dort durch das Magnetresonanzgerät abfragbar gespeichert sind. Das Verbindungskabel ist mit dem Spulenverbindungselement, vorzugsweise fest, verbunden. Das Spulenverbindungselement ist dazu ausgebildet, mit dem Geräteverbindungselement des Magnetresonanzgeräts mechanisch lösbar verbunden zu werden, um im bestimmungsgemäßen Betrieb, während das Spulenverbindungselement mit dem Geräteverbindungselement verbunden ist, die zumindest teilweise leitungsgebundene signal- und/oder kommunikationstechnische Verbindung der Lokalspule mit dem Magnetresonanzgerät herzustellen.
Um die Aufwärtskompatibilität zu realisieren, weist das Spulenverbindungselement wenigstens zwei erste Kontaktelemente zum elektrischen Kontaktieren von wenigstens zwei jeweiligen zweiten Kontaktelementen des Geräteverbindungselements auf. Vorzugsweise sind genau je zwei Kontaktelemente vorgesehen. In alternativen Ausgestaltungen kann jedoch vorgesehen sein, dass auch drei Kontaktelemente, vier Kontaktelemente oder mehr Kontaktelemente vorgesehen sind.
Die ersten Kontaktelemente sind mit den entsprechenden elektrischen Leitungen des Verbindungskabels elektrisch verbindbar beziehungsweise verbunden. Ist das Spulenverbindungselement an dem Verbindungskabel fest angeschlagen, sind die entsprechenden elektrischen Leitungen mit den ersten Kontaktelementen elektrisch fest verbunden.
Das Spulenverbindungselement weist ferner das Anschlussteil zum lichttechnischen Verbinden mit der wenigstens einen lichtbasierten Kommunikationsleitung des Verbindungskabels auf. Die lichtbasierte Kommunikationsleitung kann zum Beispiel einen oder mehrere Lichtleiter aufweisen. Dadurch kann auch die kommunikationstechnische Verbindung zwischen dem Spulenverbindungselement und der lichtbasierten Kommunikationsleitung des Verbindungskabels hergestellt werden. Das Anschlussteil ermöglicht es, eine zuverlässige und im Wesentlichen dauerhafte Verbindung herzustellen. Diese Verbindung kann als nicht lösbare Verbindung ausgebildet sein. Mittels des Anschlussteils kann auch ergänzend eine entsprechende Signalverarbeitung vorgesehen sein, sodass eine Kopplung zum Geräteverbindungselement im Verbindungsbereich unter Nutzung der Kontaktelemente, von Feldern wie dem magnetischen Feld und dem elektrischen Feld ermöglicht werden kann.
Es wird ferner vorgeschlagen, dass das Anschlussteil eine erste elektrooptische Wandlereinheit zum Koppeln der lichtbasierten Kommunikationsleitung aufweist, die elektrisch mit den wenigstens zwei ersten Kontaktelementen verbunden ist. Auf diese Weise kann erreicht werden, dass im Verbindungsbereich vom Spulenverbindungselement mit dem Geräteverbindungselement eine elektrisch lösbare Verbindung genutzt wird, um die Kommunikation mit hoher Datenrate beziehungsweise Geschwindigkeit zu erreichen. Vorzugsweise können hierfür Kontaktelemente genutzt werden, die im Stand der Technik bereits vorhanden sind. Eine Gehäusekonstruktion kann daher zumindest im Verbindungsbereich im Wesentlichen der im Stand der Technik üblichen Gehäusekonstruktion entsprechen.
Weiterhin wird vorgeschlagen, dass das Spulenverbindungselement eine erste Kombinationseinheit aufweist, die mit den wenigstens zwei ersten Kontaktelementen und mit der ersten elektrooptischen Wandlereinheit verbunden und mit den elektrischen Leitungen elektrisch verbindbar ist. Die Kombinationseinheit ermöglicht es, die ersten Kontaktelemente somit nicht nur gemäß dem Stand der Technik zu nutzen, sondern zugleich auch zur Kommunikation über die lichtbasierte Kommunikationsleitung zu nutzen. Die ersten Kontaktelemente können hier also doppelt genutzt werden.
Um die doppelte Nutzung weiter zu verbessern, kann vorgesehen sein, dass die erste Kombinationseinheit eine Filtereinheit aufweist, über die die elektrischen Leitungen anschließbar sind. Durch die Filtereinheit kann erreicht werden, dass die Kommunikation, die über die elektrischen Leitungen erfolgt, von der Kommunikation, die über die lichtbasierte Kommunikationsleitung erfolgt, spektral getrennt werden kann. Die Kombinationseinheit kann hierzu zum Beispiel vorsehen, dass für die Kommunikation auf Basis der lichtbasierten Kommunikationsleitung ein von der Kommunikation auf Basis der elektrischen Leitungen getrennter Frequenzbereich genutzt wird. Mittels der Filtereinheit können dann die unterschiedlichen Kommunikationswege auf einfache Weise getrennt werden. Zu diesem Zweck kann ferner vorgesehen sein, dass zumindest für die lichtbasierte Kommunikation eine geeignete Kodierung vorgesehen ist, zum Beispiel eine Manchester-Kodierung oder dergleichen. Eine entsprechend geeignete Kodierung alternativ oder ergänzend jedoch auch für die Kommunikation über die elektrischen Leitungen vorgesehen sein.
Darüber hinaus wird vorgeschlagen, dass die erste Kombinationseinheit eine Detektoreinheit zum Detektieren einer Kommunikation auf den elektrischen Leitungen aufweist. Die Detektoreinheit kann bei Detektion der Kommunikation auf den elektrischen Leitungen ein Detektionssignal abgeben, welches ausgewertet werden kann, um eine Kommunikation auf der lichtbasierten Kommunikationsleitung zu steuern, insbesondere zu unterbrechen, zu ermöglichen und/oder umgekehrt. Dadurch können die ersten Kontaktelemente zum Beispiel im Zeitmultiplex genutzt werden.
Gemäß einer Weiterbildung wird ferner vorgeschlagen, dass das Anschlussteil eine induktive Kopplungseinheit zum induktiven Koppeln einer jeweiligen induktiven Kopplungseinheit des Geräteverbindungselements aufweist. Dadurch kann eine separate Kommunikationsverbindung in Bezug auf die Kontaktelemente erreicht werden, die zugleich eine hohe Zuverlässigkeit bereitzustellen vermag, wenn das Spulenverbindungselement mit dem Geräteverbindungselement mechanisch verbunden ist. Die induktive Kommunikationsleitung kann zu diesem Zweck an die erste elektrooptische Wandlereinheit angeschlossen sein. Eine Kommunikation über die elektrischen Leitungen kann folglich eingespart werden. Daher braucht das Spulenverbindungselement dem Grunde nach keine Kontaktelemente mehr aufzuweisen, sofern sie nicht aus Gründen der Aufwärtskompatibilität gewünscht sind. Dies gilt gleichermaßen auch für elektrischen Leitungen des Verbindungskabels.
Alternativ oder ergänzend wird ferner vorgeschlagen, dass das Anschlussteil eine kapazitive Kopplungseinheit zum kapazitiven Koppeln einer jeweiligen kapazitiven Kopplungseinheit des Geräteverbindungselements aufweist. Auf diese Weise kann in dualer Weise - wie zuvor in Bezug auf das induktive Koppeln erläutert - die Nutzung des elektrischen Feldes zum kommunikationstechnischen Verbinden genutzt werden. Die kapazitive Kommunikationsleitung kann ebenfalls an die erste elektrooptische Wandlereinheit angeschlossen sein, um die Kopplungsfunktionalität realisieren zu können.
In Bezug auf das Geräteverbindungselement kann vorgesehen sein, dass das Geräteverbindungselement ebenfalls über ein eigenes Anschlusskabel mit dem Magnetresonanzgerät verbunden ist. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass das Geräteverbindungselement zum Beispiel zumindest teilweise in einem Gehäuse des Magnetresonanzgeräts integriert ausgebildet ist. Das Geräteverbindungselement ist dazu ausgebildet, mit dem Spulenverbindungselement mechanisch lösbar verbunden zu werden, um in einem bestimmungsgemäßen Betrieb, während das Spulenverbindungselement mit dem Geräteverbindungselement verbunden ist, eine, zumindest teilweise, leitungsgebundene signal- und/oder kommunikationstechnische Kopplung der Lokalspule mit dem Magnetresonanzgerät herzustellen. Das Geräteverbindungselement weist hierfür eine zweite elektrooptische Wandlereinheit zum lichttechnischen Verbinden mit wenigstens einer lichtbasierten Kommunikationsleitung des Magnetresonanzgeräts auf. In dualer Weise wie das Spulenverbindungselement kann mittels der elektrooptischen Wandlereinheit eine Wandlung zwischen lichtbasierten Signalen beziehungsweise lichtbasierter Kommunikation und elektrischen Signalen beziehungsweise elektrischer Kommunikation erreicht werden. Dadurch eignet sich das Geräteverbindungselement besonders für die Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Spulenverbindungselement, sodass eine schnelle Kommunikation zwischen der Lokalspule und dem Magnetresonanzgerät erreicht werden kann.
Gemäß einer Weiterbildung wird vorgeschlagen, dass das Geräteverbindungselement eine induktive Kopplungseinheit zum induktiven Koppeln einer jeweiligen induktiven Kopplungseinheit des Spulenverbindungselements aufweist. Die induktive Kopplungseinheit ist hier - vorzugweise ebenfalls wie die induktive Kopplungseinheit des Spulenverbindungselements - an die zweite elektrooptische Wandlereinheit angeschlossen. Bezüglich der Funktion wird ergänzend auf die obigen Erläuterungen zum Spulenverbindungselement verwiesen.
Gemäß einer Weiterbildung wird vorgeschlagen, dass das Geräteverbindungselement eine kapazitive Kopplungseinheit zum kapazitiven Koppeln einer jeweiligen kapazitiven Kopplungseinheit des Spulenverbindungselements aufweist. Auch hier ist die kapazitive Kommunikationsleitung vorzugsweise an die zweite elektrooptische Wandlereinheit angeschlossen, ebenso wie dies entsprechend bei dem Spulenverbindungselement vorgeschlagen ist. Dadurch kann eine kapazitive Kopplung des Spulenverbindungselements mit dem Geräteverbindungselement im verbundenen Zustand erreicht werden. Auch hierdurch lässt sich eine zuverlässige und dauerhafte sowie störsichere Kommunikationsverbindung erreichen. Bezüglich der weiteren Funktion wird ergänzend auf die obigen Erläuterungen zum Spulenverbindungselement verwiesen.
Gemäß einer Weiterbildung wird vorgeschlagen, dass das Geräteverbindungselement wenigstens zwei zweite Kontaktelemente zum elektrischen Kontaktieren von wenigstens zwei jeweiligen ersten Kontaktelementen des Spulenverbindungselements aufweist, wobei die zweiten Kontaktelemente mit dem Magnetresonanzgerät elektrisch verbindbar sind. Vorzugweise ist vorgesehen, dass die zweiten Kontaktelemente über jeweilige elektrische Leitungen des Magnetresonanzgeräts elektrisch verbunden sind. Hierdurch kann erreicht werden, dass das Geräteverbindungselement auch dazu genutzt werden kann, Lokalspulen des Stands der Technik anschließen zu können, die keine lichtbasierte Kommunikation ermöglichen. Dadurch kann auch hier eine Aufwärtskompatibilität erreicht werden.
Besonders vorteilhaft erweist es sich, wenn die zweite elektrooptische Wandlereinheit elektrisch mit den wenigstens zwei zweiten Kontaktelementen verbunden ist, die dem elektrischen Kontaktieren von wenigstens zwei jeweiligen ersten Kontaktelementen des Spulenverbindungselements dienen. Dadurch können auch hier die Kontaktelemente einer doppelten Nutzung zugeführt werden, wie dies bereits in Bezug auf die ersten Kontaktelemente des Spulenverbindungselements erläutert wurde. Auf die diesbezüglichen Ausführungen wird ergänzend verwiesen.
Gemäß einer Weiterbildung wird vorgeschlagen, dass das Geräteverbindungselement eine zweite Kombinationseinheit aufweist, die mit den wenigstens zwei zweiten Kontaktelementen und mit der zweiten elektrooptischen Wandlereinheit verbunden ist und mit dem Magnetresonanzgerät elektrisch verbindbar ist. Die zweite Kombinationseinheit kann dem Grunde nach vergleichbar zur ersten Kombinationseinheit des Spulenverbindungselements ausgebildet sein. Die zweite Kombinationseinheit kann im Wesentlichen vorteilhaft die gleiche Funktionalität wie die erste Kombinationseinheit aufweisen. Dadurch ist es möglich, im verbundenen Zustand des Geräteverbindungselements mit dem Spulenverbindungselement eine doppelte Nutzung der Kontaktelemente in beiden Verbindungselementen gewährleisten beziehungsweise ermöglichen zu können.
Gemäß einer Weiterbildung wird vorgeschlagen, dass die zweite Kombinationseinheit eine Filtereinheit aufweist, über die die zweiten Kontaktelemente mit dem Magnetresonanzgerät elektrisch verbindbar sind. Diese Weiterbildung ermöglicht es, wie bereits in Bezug auf die Filtereinheit des Spulenverbindungselements erläutert, eine spektrale Trennung der Kommunikation über die elektrischen Leitungen von der Kommunikation über die lichtbasierte Kommunikationsleitung zu ermöglichen. Auf die entsprechenden obigen Ausführungen wird verwiesen.
Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die zweite Kombinationseinheit eine Detektoreinheit zum Detektieren einer Kommunikation über die elektrische Verbindung des Magnetresonanzgeräts mit den wenigstens zwei zweiten Kontaktelementen aufweist. Die Detektoreinheit kann dem Grunde nach genauso ausgebildet sein, wie die Detektoreinheit des Spulenverbindungselements, die oben bereits erläutert wurde. Auch hier kann mittels der Detektoreinheit eine doppelte Nutzung der Kontaktelemente im Zeitmultiplex erreicht werden und zwar abhängig von der detektierten Kommunikation. Bezüglich der weiteren Funktion wird ergänzend auf die obigen Erläuterungen zum Spulenverbindungselement verwiesen.
Die Magnetresonanzuntersuchungsanordnung kann zum Beispiel ein MRT oder dergleichen sein. Die Magnetresonanzuntersuchungsanordnung kann neben einem Magnetresonanzgerät natürlich auch mehrere Magnetresonanzgeräte umfassen. In der Regel ist jedoch aus Kostengründen lediglich ein einziges Magnetresonanzgerät vorgesehen. Die Magnetresonanzuntersuchungsanordnung umfasst jedoch zumindest eine Lokalspule. In der Regel ist jedoch eine Mehrzahl von Lokalspulen vorgesehen. Die Lokalspule kann für die Art der Untersuchung angepasst ausgebildet sein. Darüber hinaus kann die Lokalspule auch angepasst zum zu untersuchenden Objekt ausgebildet sein. Die Lokalspule kann über das Geräteverbindungselement und das Spulenverbindungselement lösbar mit dem Magnetresonanzgerät verbunden werden.
Mit der Erfindung ist es möglich, nicht nur eine leitungsgebundene Kommunikation im Verbindungsbereich zu erreichen, sondern es kann alternativ oder ergänzend auch eine Kommunikation unter Nutzung eines Feldes, beispielsweise eines Magnetfeldes, eines elektrischen Feldes oder dergleichen erreicht werden. Die mit der Erfindung vorgeschlagenen Optionen der Kommunikation im Verbindungsbereich erlauben es, bis zum Verbindungsbereich eine lichtbasierte Kommunikation zu realisieren, beispielsweise unter Nutzung von Lichtleitern oder dergleichen, sodass eine hohe Signalgeschwindigkeit beziehungsweise Datenrate erreicht werden kann. Im Verbindungsbereich kann lokal eine hohe Signalgeschwindigkeit durch Anwendung einer der vorgenannten Koppeltechnologien erreicht werden. Damit können die im Stand der Technik aufgetretenen Nachteile nahezu vollständig überwunden werden.
Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Die vorhergehend in der Beschreibung angegebenen Merkmale, Merkmalskombinationen sowie auch die in der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen verwendbar. Es sind somit auch Ausführungen von der Erfindung umfasst beziehungsweise als offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt und erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungsformen hervorgehen und erzeugbar sind. Die anhand der Ausführungsbeispiele dargestellten Merkmale, Funktionen und/oder Wirkungen können für sich genommen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale, Funktionen und/oder Wirkungen der Erfindung darstellen, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden. Daher sollen die Ausführungsbeispiele auch andere Kombinationen als die in den erläuterten Ausführungsformen umfassen. Darüber hinaus können die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale, Funktionen und/oder Wirkungen der Erfindung ergänzt sein.
In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Merkmale beziehungsweise Funktionen.
Es zeigen:

1 eine Magnetresonanzuntersuchungsanordnung mit einem Magnetresonanzgerät und einer mit dem Magnetresonanzgerät verbundenen MR-Lokalspule, die an einem Patienten zum Durchführen einer Untersuchung am Patienten angeordnet ist;
2 eine schematische Darstellung einer Anordnung zum Verbinden der Lokalspule mit dem Magnetresonanzgerät, wobei eine leitungsgebundene Kommunikation über Kabel vorgesehen ist;
3 eine schematische Darstellung einer ersten Ausgestaltung eines Verbindungsbereichs gemäß 2, wobei eine lichtbasierte Kommunikationsverbindung als ausschließliche Kommunikationsverbindung vorgesehen ist;
4 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausgestaltung des Verbindungsbereichs gemäß 2, wobei einer induktiven Kopplung im Verbindungsbereich vorgesehen ist, wobei der Verbindungsbereich über lichtbasierte Kommunikationsleitungen angeschlossen ist;
5 eine schematische Darstellung einer dritten Ausgestaltung des Verbindungsbereichs gemäß 2, bei der die Kommunikation im Unterschied zur 4 über Kontaktelemente erfolgt;
6 eine schematische Darstellung einer vierten Ausgestaltung des Verbindungsbereichs gemäß 2, bei der gegenüber der Ausgestaltung gemäß 5 zusätzlich oder alternativ Filtereinheiten im Verbindungsbereich vorgesehen sind;
7 eine schematische Schaltbilddarstellung der Ausgestaltung gemäß 6;
8 eine schematische Diagrammdarstellung zum Darstellen einer Filterfunktion der Filtereinheit gemäß 7 und
9 eine schematische Diagrammdarstellung eines Übertragungsbereichs einer leitungsgebundenen Kommunikation gemäß 7.

1 zeigt in einer teilweise geschnittenen Darstellung eine Magnetresonanzuntersuchungsanordnung 10, die ein Magnetresonanzgerät 14 und eine Lokalspule 16 aufweist. Die Magnetresonanzuntersuchungsanordnung 10 dient vorliegend als bildgebendes Verfahren der medizinischen Untersuchung eines Patienten 12.
Das Magnetresonanzgerät 14 weist einen Hauptmagneten 18 auf, der dem Erzeugen eines starken, insbesondere zeitlich konstanten, Hauptmagnetfelds in einer Richtung 20 dient. Das Magnetresonanzgerät 14 weist ferner einen Patientenaufnahmebereich 22 auf, der vorliegend als Tunnel bereitgestellt ist und der einer Aufnahme des Patienten 12 dient. Der Patientenaufnahmebereich 22 ist vorliegend im Wesentlichen zylinderförmig ausgebildet und in einer Umfangsrichtung vom Hauptmagneten 18 umgeben. Grundsätzlich kann der Patientenaufnahmebereich 22 jedoch auch abweichend hiervon ausgebildet sein.
Das Magnetresonanzgerät 14 weist ferner eine Patientenlagerungsvorrichtung 24 auf, die es ermöglicht, den Patienten 12 in den Patientenaufnahmebereich 22 zu bewegen. Zu diesem Zweck weist die Patientenlagerungsvorrichtung 24 einen zumindest teilweise innerhalb des Patientenaufnahmebereichs 22 bewegbar geordneten Patiententisch 26 auf.
Das Magnetresonanzgerät 14 weist ferner eine Gradientenspuleneinheit 28 auf, mittels der Magnetfeldgradienten erzeugt werden können, die für eine Ortskodierung während einer bildgebenden Untersuchung verwendet werden können. Die Gradientenspuleneinheit 28 wird vorliegend mittels einer Gradientensteuereinheit 32 des Magnetresonanzgeräts 14 gesteuert. Der Hauptmagnet 18 sowie die Gradientenspuleneinheit 28 bilden eine Magnetfeldquelle.
Das Magnetresonanzgerät 14 weist ferner eine Hochfrequenzantenneneinheit 34 auf, die in der vorliegenden Ausgestaltung in das Magnetresonanzgerät 14 als Körperspule fest integriert ausgebildet ist. Die Hochfrequenzantenneneinheit 34 wird mittels einer Hochfrequenzantennensteuereinheit 36 des Magnetresonanzgeräts 14 gesteuert. Hiermit ist es möglich, hochfrequente Magnetresonanzsequenzen im Untersuchungsbereich 30 zu erzeugen. Im bestimmungsgemäßen Betrieb des Magnetresonanzgeräts 14 kann eine Anregung von Atomkernen im Untersuchungsbereich 30 beim Patienten 12 erreicht werden. Durch Relaxation der angeregten Atomkerne werden MR-Signale erzeugt. Mittels der Hochfrequenzantenneneinheit 34 können die MR-Signale empfangen werden.
Zur Steuerung der Komponenten des Magnetresonanzgeräts 14 weist das Magnetresonanzgerät 14 eine Steuereinheit 38 auf. Die Steuereinheit 38 steuert die Magnetresonanzuntersuchungsanordnung 10 zentral, beispielsweise in Bezug auf das Durchführen einer vorbestimmten Untersuchung am Patienten 12, insbesondere das Durchführen einer vorbestimmten bildgebenden Gradientenechosequenz. Darüber hinaus weist die Steuereinheit 38 eine nicht weiter dargestellte Auswerteeinheit auf, mittels der empfangene MR-Signale ausgewertet werden können, die während der Untersuchung erfasst werden.
Das Magnetresonanzgerät 14 weist ferner eine Benutzerschnittstelle 40 auf, die mit der Steuereinheit 38 kommunikationstechnisch verbunden ist. Die Benutzerschnittstelle 40 weist eine Anzeigeeinheit 42 sowie eine Eingabeeinheit 44 auf, die jeweils kommunikationstechnisch mit der Steuereinheit 38 verbunden sind. Über die Anzeigeeinheit 42 können visuell Daten und Informationen, Auswerteergebnisse, beispielsweise Bildgebungsergebnisse, Parameter in Bezug auf die Auswertung und/oder dergleichen dargestellt werden. Die Anzeigeeinheit 42 kann beispielsweise einen Monitor oder dergleichen aufweisen. Mittels der Benutzerschnittstelle 40 ist es für einen Nutzer des Magnetresonanzgeräts 14 sowie der Magnetresonanzuntersuchungsanordnung 10 möglich, der Steuereinheit 38 Daten zuzuführen, beispielsweise Parameter für die Durchführung der Untersuchung, Steuerdaten, Informationen und/oder dergleichen.
Aus 1 ist ersichtlich, dass am Patienten 12 im Untersuchungsbereich 30 eine Lokalspule 16 angeordnet ist. Die Lokalspule 16 ist vorliegend an einer Oberfläche des Patienten 12 im Untersuchungsbereich 30 angeordnet. Die Lokalspule 16 weist ein Verbindungskabel 46 auf, welches in einem Verbindungsbereich 52 mit einem Anschlusskabel 54 des Magnetresonanzgeräts 14 kommunikationstechnisch und/oder signaltechnisch verbunden ist. Im Verbindungsbereich 52 ist zu diesem Zweck ein Spulenverbindungselement 48 vorgesehen, welches vorliegend mit dem Verbindungskabel 46 fest verbunden ist. Das Spulenverbindungselement 48 ist vorliegend als Stecker ausgebildet.
Im Verbindungsbereich 52 ist ferner ein Geräteverbindungselement 50 vorgesehen, welches vorliegend mit dem Anschlusskabel 54 fest verbunden ist. Mit dem Spulenverbindungselement 48 und dem Geräteverbindungselement 50 kann im Verbindungsbereich 52 eine lösbare Verbindung der Lokalspule 16 mit dem Magnetresonanzgerät 14 realisiert werden. Auf diese Weise ist es möglich, eine jeweilige Lokalspule 16 mit dem jeweiligen Magnetresonanzgerät 14 zu koppeln. Das Geräteverbindungselement 50 kann als Steckdose ausgebildet sein. Der Verbindungsbereich 52 ist vorliegend ein standardisierter Verbindungsbereich, sodass eine Verbindung von beliebigen Lokalspulen 16 mit beliebigen Magnetresonanzgeräten 14 basierend auf diesem Standard erreicht werden kann. Sowohl das Spulenverbindungselement 48 als auch das Geräteverbindungselement 50 weisen vorliegend eine Schirmung 58 auf.
In 1 ist lediglich eine einzige Verbindungseinheit 52 zum Anschließen einer einzigen Lokalspule 16 vorgesehen. In alternativen Ausgestaltungen kann natürlich vorgesehen sein, dass mehrere Verbindungseinheiten 52 vorgesehen sind, die es erlauben, mehr als eine einzige Lokalspule anzuschließen. Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass das Geräteverbindungselement 50 an einer beliebigen geeigneten Stelle des Patiententisches 26 angeordnet sein kann. Es kann auch vorgesehen sein, dass mehr als ein einziges Geräteverbindungselement 50 vorgesehen ist, wobei vorzugsweise die mehreren Geräteverbindungselemente 50 an unterschiedlichen Positionen, insbesondere des Patiententisches 26 angeordnet sein können. Die Hochfrequenzantenneneinheit 34 kann bedarfsweise entsprechend angepasst ausgebildet sein.
2 zeigt in einer schematischen Blockdarstellung einen Ausschnitt der Magnetresonanzuntersuchungsanordnung 10, wie sie im Detail anhand von 1 erläutert wurde. Aus 2 ist der schematische Aufbau ersichtlich, wie er sich beim Anschluss einer einzigen Lokalspule 16 an das Magnetresonanzgerät 14 ergibt. Bei einer abweichenden Anzahl von Lokalspulen 16 kann die Grundkonstruktion gemäß 2 vom Fachmann leicht angepasst werden, insbesondere wenn mehr als ein einziges Geräteverbindungselement 50 und/oder mehrere Lokalspulen 16 vorgesehen sind. Da die entsprechenden Anpassungen für den Fachmann leicht ersichtlich sind, wird von detaillierten Erläuterungen diesbezüglich vorliegend abgesehen.
Wie aus 2 ersichtlich ist, weist die Lokalspule 16 eine Antennenanordnung auf, die beispielsweise eine oder mehrere Spulenanordnungen umfassen kann. Die Antennenanordnung dient dem Erfassen von MR-Signalen, die während des bestimmungsgemäßen Betriebs im Rahmen der Untersuchung des Patienten 12 auftreten. Diese MR-Signale können beispielsweise unmittelbar oder auch in digital kodierter Form von der Lokalspule 16 über das Verbindungskabel 46 zum Verbindungsbereich 52 übermittelt werden, von dem die Signale beziehungsweise Daten über das Anschlusskabel 54 zur Hochfrequenzantenneneinheit 34 gelangen. Die Antennenanordnung ist dem Fachmann bekannt und daher in den FIG nicht separat dargestellt. Ferner weist die Lokalspule 16 eine Sensoranordnung 60 auf, die eine Mehrzahl von einzeln nicht dargestellten Sensoren aufweist. Die Sensoren dienen der Erfassung einer Temperatur im Bereich der Lokalspule 16 sowie dem Erfassen einer magnetischen Flussdichte im Bereich der Lokalspule 16 und einer Beschleunigung der Lokalspule 16. Die Sensoren stellen abhängig von der jeweils erfassten Größe entsprechende elektrische Sensorsignale bereit, die vorliegend digitalisiert an das Magnetresonanzgerät 14 übertragen werden. Auch die Sensoranordnung 60 weist vorliegend eine Schirmung 58 auf.
Die Hochfrequenzantenneneinheit 34 liefert abhängig von erfassten MR-Signalen entsprechende Empfangssignale, die mittels der Hochfrequenzantennensteuereinheit 36 aufbereitet beziehungsweise vorausgewertet werden. Die auf diese Weise ermittelten Daten werden dann der Steuereinheit 38 für die weitere Auswertung zur Verfügung gestellt.
Anhand der folgenden 3 bis 6 werden unterschiedliche Kopplungsmethoden im Verbindungsbereich 52 zum Ermöglichen einer großen Signalgeschwindigkeit beziehungsweise einer großen Datenrate vorgestellt.
Um eine möglichst hohe Datenrate realisieren zu können, weisen das Verbindungskabel 46 und das Anschlusskabel 54 jeweils einen in 2 nicht dargestellten Lichtleiter 62 auf. Der Lichtleiter 62 dient der lichtbasierten Kommunikation.
Das Anschlusskabel 54 kann in alternativen Ausgestaltungen des Magnetresonanzgeräts 14 auch entfallen, wenn beispielsweise das Geräteverbindungselement 50 an einem Gehäuse beziehungsweise Gehäuseelement des Magnetresonanzgeräts 14 unmittelbar angeordnet oder in dieses integriert ausgebildet ist. Die Funktion der Erfindung ist hiervon jedoch nicht abhängig. Aus 3 ist ersichtlich, dass der Lichtleiter 62 des Verbindungskabels 46 an einer Linsenanordnung 56 des Spulenverbindungselements 48 mündet. Entsprechend mündet der Lichtleiter 62 des Anschlusskabels 64 an einer Linsenanordnung 56 des Geräteverbindungselements 50. Im verbundenen Zustand wird zwischen den beiden Linsenanordnungen 56 des Spulenverbindungselements 48 und des Geräteverbindungselements 50 ein Kanal 64 ausgebildet, durch den das Licht zwischen den Linsenanordnungen 56 passieren kann. Dadurch kann eine optische beziehungsweise lichttechnische Verbindung im Verbindungsbereich 52 hergestellt werden, wenn nämlich das Spulenverbindungselement 48 mit dem Geräteverbindungselement 50 verbunden ist.
Auch wenn sich die Kommunikationsverbindung hinsichtlich der hohen Datenrate und einer hohen Signalgeschwindigkeit auszeichnet, so erweist es sich im bestimmungsgemäßen Gebrauch als nachteilig, dass die Linsenanordnungen 56 verschmutzt oder beschädigt werden können. Dies kann die Kommunikation beeinträchtigen, wenn das Spulenverbindungselement 48 mit dem Geräteverbindungselement 50 verbunden ist. Dadurch kann sogar eine erhebliche Störung der Kommunikation die Folge sein.
Darüber hinaus erweist es sich als nachteilig, dass bei dieser Ausgestaltung sowohl die Lokalspule 16 als auch das Magnetresonanzgerät 14 diese spezifisch ausgebildeten Verbindungselemente 48, 50 benötigen. Dadurch kann jedoch eine entsprechend ausgebildete Lokalspule 16 nicht mit einem Magnetresonanzgerät 14 des Stands der Technik und umgekehrt ein entsprechend ausgebildetes Magnetresonanzgerät 14 nicht mit den Lokalspulen 16 des Stands der Technik gekoppelt werden. Diese Ausgestaltung ist daher nicht abwärtskompatibel. Um dies zu verbessern, kann vorgesehen sein, dass zusätzlich elektrische Leitungen und Kontaktelemente vorgesehen werden.
Mit den Ausgestaltungen gemäß der 4 bis 6 können die vorgenannten Nachteile weiter reduziert beziehungsweise vermieden werden.
4 zeigt eine Ausgestaltung, bei dem sowohl das Spulenverbindungselement 48 als auch das Geräteverbindungselement 50 jeweils ein Anschlussteil 66 aufweisen. Das Anschlussteil 66 dient zum lichttechnischen Verbinden mit dem jeweiligen Lichtleiter 62 als lichtbasierter Kommunikationsleitung. In 4 ist schematisch dargestellt, dass das Anschlussteil 66 des Spulenverbindungselements 48 eine erste elektrooptische Wandlereinheit 68 aufweist. An die erste elektrooptische Wandlereinheit 68 ist eine induktive oder kapazitive Kopplungseinheit 74 angeschlossen. In 4 ist eine induktive Kopplungseinheit dargestellt. Dem Grunde nach kann anstelle der induktiven Kopplungseinheit jedoch gleichermaßen auch eine kapazitive Kopplungseinheit vorgesehen sein, wie für den Fachmann leicht ersichtlich ist.
Ein entsprechender Aufbau findet sich für das Geräteverbindungselement 50. Das Geräteverbindungselement 50 weist ebenfalls ein Anschlussteil 66 auf, an dem der entsprechende Lichtleiter 62 des Anschlusskabels 54 angeschlossen ist. Das Anschlussteil 66 weist ferner eine zweite elektrooptische Wandlereinheit 70 auf, an die ihrerseits ebenfalls entsprechend eine induktive oder kapazitive Kopplungseinheit 74 angeschlossen ist.
Im verbundenen Zustand des Spulenverbindungselements 48 mit dem Geräteverbindungselement 50 kann somit über ein magnetisches oder elektrisches Nahfeld eine Kommunikation im Verbindungsbereich 52 erreicht werden.
Die induktive oder kapazitive Kopplungseinheit 74 zeichnet sich durch hohe Robustheit aus und kann auch gegenüber starken Verschmutzungen eine vergleichsweise zuverlässige Signal- beziehungsweise Datenübertragung mit hoher Geschwindigkeit ermöglichen. Damit ist die hierdurch bereitgestellte Kommunikationsverbindung beziehungsweise signaltechnische Verbindung im praktischen Betrieb gegenüber der in 3 dargestellten Version vorteilhaft.
5 zeigt eine weitere Ausgestaltung für den Verbindungsbereich 52, die auf der Nutzung von im Stand der Technik ohnedies vorhandenen Kontaktelementen 72 basiert. Die Kontaktelemente 72 können als Kontaktstifte, Kontakthülsen und/oder dergleichen ausgebildet sein, sodass im verbundenen Zustand des Spulenverbindungselements 48 und des Geräteverbindungselements 50 eine lösbare elektrische Verbindung zwischen den jeweiligen Kontaktelementen 72 hergestellt werden kann. Im Stand der Technik kann über diese Verbindung eine Signalübertragung oder auch eine Übertragung von Daten erfolgen, beispielsweise nach einem Standard wie I²C oder dergleichen. Jedoch erweist sich diese leitungsgebundene Kommunikationsverbindung als langsam.
Mit der Erfindung kann eine deutliche Verbesserung unter Nutzung von Lichtwellenleitern 62 in dem Verbindungskabel 48 sowie dem Anschlusskabel 54 erreicht werden. Zu diesem Zweck weist sowohl das Spulenverbindungselement 48 als auch das Geräteverbindungselement 50 jeweils eine Umschalteinheit 78 als Kombinationseinheit auf, die einerseits mit den jeweiligen Kontaktelementen 72 elektrisch verbunden ist, und andererseits zwischen elektrische Leitungen 76, die der langsamen Kommunikation dienen, und der jeweiligen elektrooptischen Wandlereinheit 68, 70 umschaltbar angeschlossen ist.
Die Umschalteinheiten 78 werden zeitgleich gesteuert, sodass in einem jeweiligen ersten Schaltzustand eine Kommunikation über die elektrischen Leitungen 76 ermöglicht ist. In einem zweiten Schaltzustand ist eine Kommunikation über die Lichtleiter 62 sowie die jeweiligen elektrooptischen Wandlereinheiten 68, 70 möglich. Die Kommunikation über die hierdurch gebildeten beiden Kommunikationskanäle kann somit im Zeitmultiplex erfolgen.
Die elektrische Verbindung mit Kontaktelementen 72 ist im Stand der Technik bereits bekannt und wird erfolgreich eingesetzt. Mit der Nutzung der Lichtleiter 62 in Verbindung mit den elektrooptischen Wandlereinheiten 68, 70, die vorzugsweise in den jeweiligen Verbindungselementen 48, 50 angeordnet sind, kann somit eine schnelle Kommunikationsverbindung zusätzlich zu der langsamen Kommunikationsverbindung über die elektrischen Leitungen 76 erfolgen. Die Kontaktelemente 72 können somit für zwei unterschiedliche Kommunikationskanäle genutzt werden. Aus 5 ist nicht ersichtlich, dass die elektrischen Leitungen 76 ebenfalls in dem Verbindungskabel 46 beziehungsweise dem Anschlusskabel 54 integriert angeordnet sind. Je nach Ausgestaltung können die elektrischen Leitungen 76 jedoch auch über eigene Kabel bereitgestellt sein.
Durch die Umschalteinheiten 78 kann eine galvanische Trennung der jeweiligen elektrischen Leitung 76 von der jeweiligen elektrooptischen Wandlereinheit 68, 70 erreicht werden. Aus 5 ist nicht ersichtlich, dass mittels einer nicht dargestellten Detektionseinheit, die sowohl in einem oder beiden der Verbindungselemente 48, 50 angeordnet sein kann, aber auch zum Beispiel von der Steuereinheit 38 umfasst sein kann, ein Steuersignal bereitgestellt werden kann, in dessen Abhängigkeit die Schalteinheiten 78 ihren jeweiligen ersten beziehungsweise zweiten Schaltzustand einnehmen können. Dadurch können die Schalteinheiten 78 vorzugsweise synchron geschaltet werden. Bei dieser Ausgestaltung können die Kommunikationskanäle auch im Zeitmultiplex gewechselt werden.
6 zeigt eine weitere Ausgestaltung für eine Verbindungseinheit 52, deren Konstruktion dem Grunde nach auf der Konstruktion gemäß der Ausgestaltung anhand von 5 basiert, weshalb ergänzend auf die diesbezüglichen Erläuterungen verwiesen wird. Im Folgenden werden lediglich die Unterschiede in Bezug auf die Ausgestaltung gemäß 5 erläutert.
Im Unterschied zur Ausgestaltung gemäß 5 ist bei der Ausgestaltung gemäß 6 vorgesehen, dass die elektrischen Leitungen 76 im Geräteverbindungselement 50 über eine Filtereinheit 80 mit den Kontaktelementen 72 verbunden sind. Die Kommunikation über die elektrischen Leitungen 76 erfolgt hier basierend auf dem I²C-Standard. Die Kontaktelemente 72 sind dagegen unmittelbar mit der elektrooptischen Wandlereinheit 70 verbunden.
Ein entsprechender Aufbau findet sich auch im Spulenverbindungselement 48. Auch hier sind die elektrischen Leitungen 76 über eine Filtereinheit 80 an die Kontaktelemente 72 angeschlossen. Die Kontaktelemente 72 sind auch hier an die erste elektrooptische Wandlereinheit 68 angeschlossen.
Durch diese Ausgestaltung kann erreicht werden, dass die Kommunikation beziehungsweise Signalübertragung der hierbei geschaffenen Kommunikationskanäle sowohl über die elektrischen Leitungen 76 als auch über den Lichtleiter 62 erfolgen kann, und zwar zumindest zeitweise auch zur gleichen Zeit. Dies erreicht diese Ausgestaltung dadurch, dass auf den elektrischen Leitungen 76 eine vergleichsweise langsame Kommunikation erfolgt und die Kommunikation über die Lichtleiter 62 mit einer Manchester-Kodierung kodiert ist. Daraus ergibt sich, dass eine Bandbreite des auf den elektrischen Leitungen 76 übertragenen Signals beziehungsweise der dort übertragenen Daten vergleichsweise klein ist. Dagegen ist die Bandbreite der Kommunikation über die Lichtleiter 62 spektral hierzu derart verschoben, dass eine spektrale Trennung der Kommunikationskanäle erreicht werden kann. Es ist also möglich, aufgrund der spektralen Trennung sowohl über die elektrischen Leitungen 76 als auch über die Lichtwellenleiter 62 zeitgleich Signale beziehungsweise Daten über die Kontaktelemente im Verbindungsbereich 52 zu übertragen.
7 zeigt eine entsprechende schematische Schaltbildanordnung der Ausgestaltung gemäß 6. Aus 7 ist ersichtlich, dass die Filtereinheiten 80 aus passiven elektronischen Bauelementen gebildet sind, nämlich zwei jeweils in Serie geschaltete Induktivitäten, an deren Mittelabgriff eine elektrische Kapazität angeschlossen ist, die eine Verbindung zu einem nicht weiter bezeichneten elektrischen Bezugspotential hat.
Eine Filtercharakteristik der Filtereinheit 80 ist in einer schematischen Diagrammdarstellung gemäß 8 mit einem Graphen 86 dargestellt. Eine Abszisse ist der Frequenz zugeordnet, wohingegen eine Ordinate einer Dämpfung zugeordnet ist. Mit einem weiteren Graphen 82 ist die spektrale Übertragungsbandbreite der über die elektrischen Leitungen 76 übertragenen Daten dargestellt. Mit einem weiteren Graphen 84 ist die spektrale Übertragungsbandbreite der Übertragung der über die Lichtleiter 62 übertragenen Daten dargestellt. Zu erkennen ist, dass das Filter 80 bezüglich der Datenübertragung über die Lichtleiter 62 eine sehr hohe Dämpfung bereitstellt, wohingegen die Dämpfung für die über die elektrischen Leitungen 76 übertragenen Signale oder die hierüber übertragenen Daten sehr gering ist. Mittels der Filtereinheiten 80 kann somit eine zuverlässige signaltechnische beziehungsweise kommunikationstechnische Entkopplung erreicht werden. 9 zeigt noch einmal anhand eines Graphen 88 die Tiefpasswirkung der Filtereinheit 80, wohingegen hier ebenfalls die Abszisse der Frequenz und die Ordinate der Dämpfung zugeordnet sind.
Die Erfindung teilt die Übertragungsstrecke zwischen der Lokalspule 16 und dem Magnetresonanzgerät 15 dem Grunde nach im Wesentlichen in drei Abschnitte auf, nämlich erstens eine optische beziehungsweise lichttechnische Übertragung mittels des Lichtleiters 62 des Verbindungskabels 46 zwischen der Sensoranordnung 60 und dem Spulenverbindungselement 48, zweitens eine Übertragung im Verbindungsbereich 52, die galvanisch, induktiv, kapazitiv oder dergleichen ausgeführt sein kann, sowie drittens eine optische Übertragung über den Lichtleiter 62 des Anschlusskabels 54 zum Magnetresonanzgerät 14.
Werden Daten übertragen, so kann vorgesehen sein, dass eine geeignete Codierung der Daten vorgesehen wird, beispielsweise eine Manchester Codierung oder dergleichen. Dies ermöglicht eine spektrale Trennung von Datenkanälen durch entsprechende Filter. So ist beispielsweise eine Bandbreite unter Nutzung des I²C-Standards in der Regel auf 50 kHz begrenzt. Diese geringe Taktrate ergibt unter anderem dadurch, dass Schutzkondensatoren vorgesehen sind, mit denen ein Induzieren von Strömen in die elektrischen Leitungen 76, unter anderem aufgrund des gepulsten Magnetfelds, begrenzt wird. Dies wirkt zugleich begrenzend auf die Bandbreite bei der Übertragung über die elektrischen Leitungen 76. Die Datenübertragung über den Lichtleiter 62 erfolgt in der Regel mit einer erheblich höheren Frequenz. Vorteilhaft erweist sich die Anwendung der Manchester Codierung insbesondere auch dahingehend, dass sie im Wesentlichen mittelwertfrei ist.
Mit den Filtereinheiten 80 kann ferner eine etwaige Verzerrung einer Übertragungsfunktion in Bezug auf die schnelle Datenübertragung reduziert werden, die ansonsten aufgrund einer Impedanzbelastung im elektrischen Verbindungsbereich bei Nutzung von Kontaktelementen durch eine angeschlossene Verkabelung und Komponenten der elektrischen Leitungen 76 auftreten kann. Ferner ist es auch möglich, Daten anstelle über den Lichtleiter 62 über geeignete koaxiale Signalleitungen zu führen. Besonders vorteilhaft eignet sich diese Ausgestaltung in Verbindung mit den Ausgestaltungen gemäß der 5 und 6.
Dem Grunde nach besteht natürlich auch die Möglichkeit, hinsichtlich der Signalgeschwindigkeit und der Datenrate den Verbindungsbereich asymmetrisch auszuführen, sodass im Wesentlichen nur für eine Signalrichtung beziehungsweise eine Datenrichtung von der Lokalspule 16 zum Magnetresonanzgerät 14 eine schnelle Datenübertragung bereitgestellt wird. Die schnelle Kommunikationsverbindung kann daher vorzugsweise unidirektional ausgebildet sein, wodurch Aufwand und Kosten eingespart werden können. Die für die Realisierung der Erfindung erforderlichen zusätzlichen Komponenten zur Kopplung beziehungsweise Verbindung im Verbindungsbereich 52 sind vorzugsweise im Spulenverbindungselement 48 sowie dem Geräteverbindungselement 50 angeordnet.
Die Ausführungsbeispiele dienen ausschließlich der Erläuterung der Erfindung und sollen diese nicht beschränken.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102021210156 A1 [0009]

Claims

Spulenverbindungselement (48) für eine Lokalspule (16), die als Lokalspule (16) für ein Magnetresonanzgerät (14) dient, das zum Durchführen einer Untersuchung an einem Objekt (12) dient, wobei das Spulenverbindungselement dazu ausgebildet ist, mit einem Verbindungskabel (46) der Lokalspule (16) sowie mechanisch lösbar mit einem Geräteverbindungselement (50) verbunden zu werden, um im bestimmungsgemäßen Betrieb, während das Spulenverbindungselement (48) mit dem Geräteverbindungselement (50) verbundenen ist, eine zumindest teilweise leitungsgebundene signal- und/oder kommunikationstechnische Kopplung der Lokalspule (16) mit dem Magnetresonanzgerät (14) herzustellen, wobei das Spulenverbindungselement (48) wenigstens zwei erste Kontaktelemente zum elektrischen Kontaktieren von wenigstens zwei jeweiligen zweiten Kontaktelementen (72) des Geräteverbindungselements (50) aufweist, wobei die ersten Kontaktelemente (72) mit entsprechenden elektrischen Leitungen (76) des Verbindungskabels (46) elektrisch verbindbar sind, gekennzeichnet durch ein Anschlussteil (66) zum lichttechnischen Verbinden mit wenigstens einer lichtbasierten Kommunikationsleitung (62) des Verbindungskabels (46).
Spulenverbindungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlussteil (66) eine erste elektrooptische Wandlereinheit (68) zum Koppeln der lichtbasierten Kommunikationsleitung (62) aufweist, die elektrisch mit den wenigstens zwei ersten Kontaktelementen (70) verbunden ist.
Spulenverbindungselement nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine erste Kombinationseinheit (78), die mit den wenigstens zwei ersten Kontaktelementen (72) und mit der ersten elektrooptischen Wandlereinheit (68) verbunden und mit den elektrischen Leitungen (76) elektrisch verbindbar ist, wobei vorzugsweise die erste Kombinationseinheit (78) eine Filtereinheit (80) aufweist, über die die elektrischen Leitungen (76) anschließbar sind.
Spulenverbindungselement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kombinationseinheit (78) eine Detektoreinheit zum Detektieren einer Kommunikation auf den elektrischen Leitungen (76) aufweist.
Spulenverbindungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlussteil (66) eine induktive Kopplungseinheit (74) zum induktiven Koppeln einer jeweiligen induktiven Kopplungseinheit (74) des Geräteverbindungselements (50) aufweist.
Spulenverbindungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlussteil (66) eine kapazitive Kopplungseinheit (74) zum kapazitiven Koppeln einer jeweiligen kapazitiven Kopplungseinheit des Geräteverbindungselements (50) aufweist.
Lokalspule (16) für ein Magnetresonanzgerät (14), das zum Durchführen einer Untersuchung an einem Objekt (12) dient, mit einer Spulenanordnung, einem Verbindungkabel (46), sowie einem Spulenverbindungselement (48), das dazu ausgebildet ist, mit einem Verbindungskabel (46) sowie mechanisch lösbar mit einem Geräteverbindungselement (50) des Magnetresonanzgeräts (14) verbunden zu werden, um im bestimmungsgemäßen Betrieb, während das Spulenverbindungselement (48) mit dem Geräteverbindungselement (50) verbundenen ist, eine zumindest teilweise leitungsgebundene signal- und/oder kommunikationstechnische Kopplung der Lokalspule (16) mit dem Magnetresonanzgerät (14) herzustellen, dadurch gekennzeichnet, dass das Spulenverbindungselement (48) nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.
Geräteverbindungselement (50) für ein Magnetresonanzgerät (14), das eine Lokalspule (16) zum Durchführen einer Untersuchung an einem Objekt (12) nutzt, die ein Spulenverbindungselement (48) aufweist, wobei das Geräteverbindungselement (50) dazu ausgebildet ist, mit dem Spulenverbindungselement (48) mechanisch lösbar verbunden zu werden, um in einem bestimmungsgemäßen Betrieb, während das Spulenverbindungselement (48) mit dem Geräteverbindungselement (50) verbundenen ist, eine, zumindest teilweise, leitungsgebundene signal- und/oder kommunikationstechnische Kopplung der Lokalspule (16) mit dem Magnetresonanzgerät (14) herzustellen, gekennzeichnet durch eine zweite elektrooptische Wandlereinheit (70) zum lichttechnischen Verbinden mit wenigstens einer lichtbasierten Kommunikationsleitung (62) des Magnetresonanzgeräts (14).
Geräteverbindungselement nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine induktive Kopplungseinheit (74) zum induktiven Koppeln einer jeweiligen induktiven Kopplungseinheit (74) des Spulenverbindungselements (48).
Geräteverbindungselement nach Anspruch 8 oder 9, gekennzeichnet durch eine kapazitive Kopplungseinheit (74) zum kapazitiven Koppeln einer jeweiligen kapazitiven Kopplungseinheit (74) des Spulenverbindungselements (48).
Geräteverbindungselement nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Geräteverbindungselement (50) wenigstens zwei zweite Kontaktelemente (72) zum elektrischen Kontaktieren von wenigstens zwei jeweiligen ersten Kontaktelementen (72) des Spulenverbindungselements (48) aufweist, wobei die zweiten Kontaktelemente (72) mit dem Magnetresonanzgerät (14) elektrisch verbindbar sind.
Geräteverbindungselement nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite elektrooptische Wandlereinheit (70) elektrisch mit den wenigstens zwei zweiten Kontaktelementen (72) verbunden ist, die dem elektrischen Kontaktieren von wenigstens zwei jeweiligen ersten Kontaktelementen (72) des Spulenverbindungselements (48) dienen.
Geräteverbindungselement nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch eine zweite Kombinationseinheit (78), die mit den wenigstens zwei zweiten Kontaktelementen (72) und mit der zweiten elektrooptischen Wandlereinheit (70) verbunden und mit dem Magnetresonanzgerät (14) elektrisch verbindbar ist, wobei vorzugsweise die zweite Kombinationseinheit (78) eine Filtereinheit (80) aufweist, über die die zweiten Kontaktelemente (72) mit dem Magnetresonanzgerät (14) elektrisch verbindbar sind, wobei insbesondere die zweite Kombinationseinheit (78) eine Detektoreinheit zum Detektieren einer Kommunikation über die elektrischen Leitungen (76) des Magnetresonanzgeräts (14) mit den wenigstens zwei zweiten Kontaktelementen (72) aufweist.
Magnetresonanzgerät (14) zum Durchführen einer Untersuchung an einem Objekt (12), einer Magnetfeldquelle (18, 28) zum Beaufschlagen des Objekts (12) mit einem vorgebbaren Magnetfeld, einer Auswerteeinheit (38) und einer mit der Auswerteeinheit (38) signal- und/oder kommunikationstechnisch gekoppelten Anschlusseinheit (66) zum lösbaren Anschließen einer Lokalspule (16), wobei die Anschlusseinheit (66) ein Geräteverbindungselement (50) zum Verbinden mit einem Spulenverbindungselement (48) der Lokalspule (16) aufweist, wobei das Geräteverbindungselement (50) dazu ausgebildet ist, mit dem Spulenverbindungselement (48) mechanisch lösbar verbunden zu werden, um in einem bestimmungsgemäßen Betrieb, während das Spulenverbindungselement (48) mit dem Geräteverbindungselement (50) verbundenen ist, eine, zumindest teilweise, leitungsgebundene signal- und/oder kommunikationstechnische Kopplung der Lokalspule (16) mit dem Magnetresonanzgerät (14) herzustellen, dadurch gekennzeichnet, dass das Geräteverbindungselement (50) nach einem der Ansprüche 8 bis 13 ausgebildet ist.
Magnetresonanzuntersuchungsanordnung (10) mit einem Magnetresonanzgerät (14) und einer Lokalspule (16), dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Lokalspule (16) nach Anspruch 7 oder das Magnetresonanzgerät (14) nach Anspruch 14 ausgebildet ist.