DE4440225A1 - Magnetresonanzgerät mit einer Zielvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Magnetresonanzgerät mit einer Zielvorrichtung zur Erzeugung einer optischen Marke vorzugs­ weise auf einem Patienten und mit einem Untersuchungsraum zur Aufnahme wenigstens eines Teils des Patientell, wobei eine Po­ sition der erzeugten Marke dem Untersuchungsraum fest zuge­ ordnet ist.

Der Untersuchungsraum eines Magnetresonanzgeräts ist im we­ sentlichen durch die Homogenitätsgrenzen des Hauptmagnetfel­ des bestimmt. Um optimale Untersuchungsergebnisse zu erhal­ ten, muß ein Patient bzw. ein zu untersuchender Bereich des Patienten innerhalb des homogenen Bereichs des Hauptmagnet­ feldes positioniert werden. Zielvorrichtungen, die ein Zen­ trum oder eine Symmetrielinie des homogenen Bereichs markie­ ren, helfen einem Untersucher dabei, den Patienten so zu la­ gern, daß der zu untersuchende Bereich innerhalb des homoge­ nen Bereichs liegt.

Eine bekannte Zielvorrichtung projiziert außerhalb des Unter­ suchungsraums und in einem bekannten Abstand dazu eine opti­ sche Marke in Form eines Lichtkreuzes auf einem Patienten. Der Patient ist auf einer verfahrbaren Patientenlagerungsein­ richtung gelagert, die von einem Untersucher zur Positionie­ rung so verfahren wird, bis sich das Lichtkreuz mit einem Zentrum des Untersuchungsbereichs deckt. Nach der Positionie­ rung wird die Patientenliege um den bekannten Abstand in das Untersuchungsgebiet eingefahren. Damit befindet sich der zu untersuchende Bereich des Patienten in seiner Untersuchungs­ position in homogenen Bereich des Hauptmagnetfeldes. Dieser an sich schon aufwendige Positionierungsvorgang verzögert noch mehr einen Untersuchungsablauf, wenn nun der Patient während einer Untersuchung bewegt wird oder sich selbst be­ wegt. Dann ist eine Neupositionierung nur möglich, wenn der Patient mittels der Patientenlagerungseinrichtung wieder aus dem Untersuchungsraum herausgefahren wird.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Zielvor­ richtung anzugeben, mit der eine Positionierung eines Patien­ ten einfacher und schneller durchgeführt werden kann.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Position der erzeug­ ten Marke im Untersuchungsraum liegt. Damit kann insbesondere dann, wenn während einer Untersuchung der Patient bewegt wird oder sich selbst bewegt, der Patient einfach und schnell wie­ der in die optimale Untersuchungsposition gebracht werden oh­ ne die Patientenlagerungseinrichtung mit dem Patienten aus dem Untersuchungsraum herauszubewegen. Die Untersuchung kann dann auch bei einer eventuell nötigen Umlagerung des Patien­ ten ohne wesentliche Unterbrechungen durchgeführt werden.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung umfaßt die Zielvorrich­ tung Mittel zum aufeinanderfolgenden Erzeugen von Lichtbli­ tzen als Marke. Insbesondere können Leuchtdioden sehr hell blitzen ohne Schaden zu nehmen. Damit können auch bei hoher Umgebungshelligkeit ausreichend sichtbare Marken erzeugt wer­ den, wobei die optische Belastung für den Patienten niedrig gehalten ist.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, daß die Zielvorrichtung eine außerhalb des Untersuchungsraums angeordnete Lichtquelle und Lichtstrahlumlenkmittel umfaßt, die zwischen der Lichtquelle und der zu erzeugenden Marke an­ geordnet sind, welche Lichtstrahlumlenkmittel mindestens ei­ nen von der Lichtquelle ausgesendeten Lichtstrahl annähernd deckungsgleich zu der Symmetrielinie umlenken. Damit ist si­ chergestellt, daß die Lichtquelle, die elektrisch leitfähige Teile umfaßt, keinen störenden Einfluß auf die Magnetreso­ nanzuntersuchungen ausüben kann.

Zur Erzeugung einer strichförmigen Marke, die im allgemeinen besser sichtbar ist als eine punktförmige Marke, ist in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung zwischen den Licht­ strahlumlenkmitteln und der zu erzeugenden Marke eine Zylin­ derlinse angeordnet.

Um dem Untersucher ein Ein- und Ausschalten oder ein Dimmen der optischen Marke zu ermöglichen, ist in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung zwischen den Lichtstrahlumlenk­ mitteln und der Zylinderlinse ein bewegliches optisches Fil­ ter angeordnet.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist ein Teil des Lichtstrahls, der nicht deckungsgleich mit der Symmetrie­ linie geführt ist, von einer Hülle aus einem elektrisch nicht leitfähigen und nicht magnetischen Material umgeben. Insbe­ sondere bei energiereichen und stark gebündelten Lichtstrah­ len, wie z. B. von einer Laserlichtquelle, verhindert die Hülle, daß der Untersucher oder der Patient geblendet wird.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, daß die Lichtquelle zwei Lichtstrahlen aussendet, daß zwischen den Lichtstrahlumlenkmitteln und der zu erzeugenden Marke eine zweite Zylinderlinse orthogonal zur ersten Zylin­ derlinse angeordnet ist und daß die Lichtstrahlumlenkmittel durch jede Zylinderlinse einen Lichtstrahl lenken. Damit kann ein gut sichtbares Lichtkreuz erzeugt werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von drei Figuren er­ läutert. Es zeigen

Fig. 1 in einer Seitenansicht schematisch ein Magnetresonanz­ gerät mit einer Zielvorrichtung,

Fig. 2 schematisch in einer Vorderansicht einer Zielvorrich­ tung, mit der ein Lichtkreuz erzeugt werden kann und

Fig. 3 in einer Seitenansicht schematisch ein Magnetresonanz­ gerät mit einer Zielvorrichtung, mit der eine punktför­ mige Marke erzeugbar ist.

Fig. 1 zeigt schematisch nur die Teile eines Magnetresonanz­ geräts 2, die zur Anordnung und Erläuterung der erfindungsge­ mäßen Zielvorrichtung 4 notwendig sind. Zum Magnetresonanz­ gerät 2 gehört ein Untersuchungsraum 6, der zumindest einen Teil eines Patienten 8 aufnehmen kann.

Der Untersuchungsraum 6 ist zwischen zwei vertikal gegenüber­ liegenden Polschuhen 10 angeordnet, die jeweils mit einem Polkern eines oberen und eines unteren Elektromagneten 12 ma­ gnetisch leitend verbunden sind. Die Polschuhe 10 homogeni­ sieren das von den Elektromagneten 12 erzeugte vertikale Ma­ gnetfeld im Untersuchungsraum 6. Anstelle des in Fig. 1 darge­ stellten Elektromagneten 12 können auch Permanentmagnete zur Erzeugung des Hauptmagnetfeldes vorgesehen sein. Die Grenzen des Untersuchungsraums 6 sind durch die noch zulässigen Ab­ weichungen von der Homogenität des Hauptmagnetfeldes gegeben. Die erforderliche magnetische Rückführung erfolgt über ein C-förmiges Joch 14.

Der Patient 8 bzw. der zu untersuchende Bereich des Patienten 8 wird mit Hilfe einer fahrbaren Patientenliege 16 in das Zentrum des homogenen Magnetfeldes positioniert. Dazu ist die Patientenliege 16 in Längs- und Querrichtung verfahrbar. Die Verfahrbarkeit in Längsrichtung ist durch eine symbolisierte Pfeilspitze 18 und ein symbolisiertes Pfeilende 20 darge­ stellt, während die Verfahrbarkeit in Querrichtung durch den Doppelpfeil 22 symbolisiert ist.

Die Zielvorrichtung 4 erzeugt längs einer Symmetrielinie 24 des homogenen Magnetfeldbereichs als optische Marke ein Lichtlinienstück 26 oder ein Lichtkreuz, wie anhand von Fig. 2 noch näher erläutert wird. Dazu umfaßt die Zielvorrichtung eine Laserlichtquelle 28, z. B. Laserlichtquelle Typ LDA-300 von Laser Components, Olching b. München, die einen punkt­ förmigen Lichtstrahl 30 aussendet. Der Lichtstrahl 30 ver­ läuft parallel zum oberen Polschuh 10 in einem kleinen Ab­ stand von ca. 1 cm bis zu der durch das Zentrum des Pol­ schuhs 10 gehenden Symmetrielinie 24. Dort trifft der Licht­ strahl 30 auf Lichtstrahlumlenkmittel 32. Die Lichtstrahlum­ lenkmittel 32 umfassen ein Prisma oder auch einen Spiegel. Zur Befestigung sind die Lichtstrahlumlenkmittel 32 auf den oberen Polschuh 10 aufgeklebt. Nach der Strahlumlenkung ist zur Auffächerung des punktförmigen Lichtstrahls in einer Richtung eine Zylinderlinse 34 angeordnet, die den Licht­ strahl symmetrisch zur Symmetrielinie 24 um ca. 60° auffäch­ ert.

Zwischen der Zylinderlinse 34 und dem Prisma 32 ist ein in den Lichtstrahl einschwenkbares bewegliches optisches Filter 36 angeordnet. Die Schwenkbarkeit ist durch den gebogenen Doppelpfeil 38 symbolisiert. Das optische Filter 36 erlaubt dem Untersucher, die optische Marke ein- und auszuschalten oder auch in ihrer Intensität zu schwächen.

Zum Schutz des Untersuchers und des Patienten ist der zwi­ schen der Laserlichtquelle 28 und dem Prisma verlaufende Teil des Lichtstrahls 30 von einem Kunststoffrohr 40 umgeben.

Fig. 2 zeigt in einer Vorderansicht schematisch eine Zielvor­ richtung 4, mit der ein Lichtkreuz als optische Marke 26 er­ zeugt werden kann. Die Laserlichtquelle 28 sendet in diesem Fall zwei parallel verlaufende Lichtstrahlen 30 aus, die von den Lichtstrahlumlenkmitteln 32 so umgelenkt werden, daß sie sich auf einer mittleren Patientenhöhe schneiden würden. Die umgelenkten Lichtstrahlen werden dann jeweils durch eine Zy­ linderlinse 34a bzw. 34b geführt. Die beiden Zylinderlinsen 34a, 34b sind orthogonal zueinander ausgerichtet, so daß die Zylinderlinse 34a den Lichtstrahl senkrecht zur Figurenebene auffächert, während die Zylinderlinse 34b den Lichtstrahl in der Figurenebene auffächert. Die aufgefächerten Lichtstrahlen erzeugen auf den Patienten 8 deckungsgleich mit dem Schnitt­ punkt der Symmetrielinie 24 als optische Marke 26 ein Licht­ kreuz.

Fig. 3 zeigt in einer Seitenansicht ein Magnetresonanzgerät 2 mit einer Zielvorrichtung 4, mit der eine punktförmige Marke 42 auf dem Patienten 8 erzeugt werden kann. Die Lichtquelle 28 umfaßt hier anstatt der Laserlichtquelle eine Leuchtdiode (LED) 44, die innerhalb von 3° bis 4° bezüglich der Symme­ trielinie ihrer Lichtausstrahlrichtung mit einer Lichtstärke von 15 cd sehr hell leuchten kann. Derartige "superhelle" LED 44 sind von der Fa. Hewlett-Packard verfügbar. Der Einsatz von Leuchtdioden als Lichtquelle 28 hat den Vorteil, daß die Installation gegenüber der Laserlichtquelle einfacher ist. Zudem ist die Leuchtdiode 44 selbst relativ preisgünstig. Das von der Leuchtdiode 44 ausgesendete Licht wird mit einer Vor­ satzlinse 46 auf eine Höhe im Untersuchungsraum 6 fokussiert, die einem durchschnittlichen Patienten 8 entspricht.

Die Lichtquelle 28 kann sowohl im Dauerbetrieb als auch im Impulsbetrieb arbeiten. Im impulsbetrieb werden von der Lichtquelle 28 aufeinanderfolgende Lichtblitze mit mit einer Frequenz von z. B. 2 Hz abgegeben. Dazu wird die Lichtquelle 28 von einem Impulsgeber angesteuert. Damit kann auch bei ho­ her Umgebungshelligkeit eine gut sichtbare Marke 26 bzw. 42 erzeugt werden, wobei die optische Belastung für den Patien­ ten 8 niedrig gehalten ist.

Claims (11)

1. Magnetresonanzgerät (2) mit einer Zielvorrichtung (4) zur Erzeugung einer optischen Marke (26) vorzugsweise auf einem Patienten (8) und mit einem Untersuchungsraum (6) zur Aufnah­ me wenigstens eines Teils des Patienten (8), wobei eine Posi­ tion der erzeugten Marke (26) dem Untersuchungsraum (6) fest zugeordnet ist, dadurch gekennzeich­ net, daß die Position der erzeugten Marke (26) im Unter­ suchungsraum (6) liegt.

2. Magnetresonanzgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Position der Mar­ ke (26) ungefähr auf einer Symmetrielinie des Untersuchungs­ raums (6) liegt.

3. Magnetresonanzgerät nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß die Zielvor­ richtung (4) Mittel zum aufeinanderfolgenden Erzeugen von Lichtblitzen als Marke (26, 42) umfaßt.

4. Magnetresonanzgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zielvorrichtung (4) eine außerhalb des Untersuchungsraums (6) angeordnete Lichtquelle (28) und Lichtstrahlumlenkmittel (32) umfaßt, welche Lichtstrahlumlenkmittel (32) zwischen der Lichtquelle (28) und der zu erzeugenden Marke (26) angeordnet sind und mindestens einen von der Lichtquelle (28) ausgesen­ deten Lichtstrahl (30) annähernd deckungsgleich zu der Symme­ trielinie (24) umlenken.

5. Magnetresonanzgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Lichtstrahl­ umlenkmitteln (32) und der zu erzeugenden Marke (26) eine Zy­ linderlinse (34) angeordnet ist.

6. Magnetresonanzgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Lichtstrahl­ umlenkmitteln (32) und der Zylinderlinse (34) ein bewegliches optisches Filter (36) angeordnet ist.

7. Magnetresonanzgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Un­ tersuchungsraum (6) zwischen zwei gegenüberliegenden Pol­ schuhen (10) angeordnet ist, daß die Lichtstrahlumlenkmittel (32) mit einem Polschuh (10) verbunden sind und daß der von der Lichtquelle ausgesendete Lichtstrahl von der Lichtquelle bis zu den Lichtstrahlumlenkmittel parallel zu einer Oberflä­ che des Polschuhs (10) geführt ist.

8. Magnetresonanzgerät nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des Lichtstrahls (30), der nicht deckungsgleich mit der Sym­ metrielinie geführt ist, von einer Hülle (40) aus einem elek­ trisch nicht leitfähigen und nicht magnetischen Material um­ geben ist.

9. Magnetresonanzgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülle (40) aus Kunst­ stoff besteht.

10. Magnetresonanzgerät nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (28) zwei Lichtstrahlen aussendet, daß zwischen den Lichtstrahlumlenkmitteln (32) und der zu erzeugenden Mar­ ke (26) eine zweite Zylinderlinse (34b) orthogonal zur ersten Zylinderlinse (34a) angeordnet ist und daß die Lichtstrahlum­ lenkmittel (32) durch jede Zylinderlinse (34a, 34b) einen Lichtstrahl lenken.

11. Magnetresonanzgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine verfahrbare Patientenlagerungseinrichtung (16) vorgesehen ist zum Positionieren des Patienten (8) im Untersuchungsraum (6).