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Die
vorliegende Erfindung betrifft ganz allgemein das Gebiet von Bildgebungssystemen,
die ein oder mehrere periphere Einrichtungen aufweisen, z.B. Systeme,
wie sie auf dem Gebiet der medizinischen Diagnostik verwendet werden.
Insbesondere betrifft die Erfindung eine Technik zum Organisieren von
peripheren Einrichtungen in einem Bildgebungssystem, bei dem gewisse
Daten und Funktionalitäten in
der Schaltung der peripheren Einrichtung selbst gespeichert und
nach Bedarf durch das System ausgelesen werden.
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Es
wurde eine breite Palette von Bildgebungssystemen entwickelt, die
gegenwärtig
insbesondere auf dem Gebiet der medizinischen Diagnostik eingesetzt
werden. Während
sehr einfache Bildgebungssysteme autonome Bildakquisitions- und Verarbeitungskomponenten
und diesbezügliche Schaltungen
aufweisen können,
enthalten komplexere Systeme vielfältige periphere Einrichtungen,
die sich nach Bedarf anderen Systemkomponenten zuordnen lassen.
Auf dem Gebiet der medizinischen Bildgebung werden Systeme beispielsweise
gewöhnlich
mit Blick auf eine Bildgebungsmodalität in Erwägung gezogen. Zu diesen Modalitäten können Magnetresonanz-Tomographie-(MRI)-Systeme, Computertomographie-(CT)-Systeme,
Ultraschallsysteme, Röntgensysteme,
Positronenemissionstomographie-(PET)-Systeme und so weiter zählen. Abhängig von
der für
die Akquisition und Rekonstruktion nützlicher Bilder eingesetzten
Physik erfordern diese Systeme unterschiedliche Steuerungs- und
Verarbeitungsschaltungen, sowie periphere Einrichtungen für die Akquisition,
Verarbeitung, Speicherung und Ausgabe oder Visualisierung von Daten.
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In
einem Magnetresonanz-(MR)-Bildgebungssystem werden Bilddaten beispielsweise
akquiriert, indem ein Patient Magnetfeldern unterworfen wird, die
ein Primärmagnetfeld
und eine Serie von Gradientenfeldern beinhalten. Die Felder definieren eine
durch den Patienten verlaufenden Bildgebungsschicht und kodieren
in der ausgewählten
Schicht Positionen interessierender Materialien als Funktion der
Frequenz. Nach dem Aufprägen
von Hochfrequenzpulsen, entstehen in gyromagnetischem Material des
Patienten durch die Schicht hindurch verlaufende transversale Momente,
und es lassen sich von dem Material ausgehende Echosignale erfassen
und verarbeiten, um die Intensität
der Antwort an den vielfältigen
Positionen in der Schicht zu identifizieren. Nach der Verarbeitung
der Daten, lässt
sich auf der Grundlage der akquirierten und verarbeiteten Daten ein
Bild rekonstruieren.
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Weiter
im Zusammenhang mit dem Beispiel eines Magnetresonanz-(MR)-Bildgebungssystems werden
bei der Bildakquisition, Verarbeitung, Rekonstruktion und Ausgabe
nützlicher
Bilder gewöhnlich vielfältige periphere
Einrichtungen verwendet. Abhängig
von der Konstruktion des Systems werden zum Anregen des gyromagnetischen
Materials und zum Erfassen der Antwortsignale unterschiedliche Arten
und Konfigurationen von HF-Spulen verwendet. In einem weit gefassten
Sinne können
als periphere Einrichtungen Subsysteme des Gesamtbildgebungssystems
angesehen werden, beispielsweise Gradientenspulen, ein Primärmagnet,
ein Tisch oder Träger,
auf dem ein Patient zu positionieren ist und so fort. Um die gewünschten
Bilddaten zuverlässig
zu erzeugen, müssen
sämtliche
dieser peripheren Einrichtungen oder Subsysteme geeignet gesteuert
werden. Ähnliche
periphere Einrichtungen und Subsysteme finden sich in der Ausrüstung anderer
Bild gebungsverfahren, insbesondere in Röntgensystemen, CT-Systemen, Ultraschallsystemen
und so fort.
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Eine
einwandfreie Koordination von Subsystemen und periphere Einrichtungen
in Bildgebungssystemen ist hinsichtlich der Erfassung, Verarbeitung und
Wiedergabe gewünschter
Bilder problematisch. Insbesondere müssen viele Subsysteme und periphere
Einrichtungen geeignet kalibriert werden, um Toleranzen und Unterschiede,
die zwischen den Vorrichtungen bestehen, sowie ähnliche Toleranzen innerhalb
der einzelnen Vorrichtungen selbst zu berücksichtigen. Darüber hinaus
weisen in Fällen,
in denen alternative (induktive/kapazitive) Bauelemente in einem
System verwendet werden, beispielsweise HF-Spulen in einem Magnetresonanz-(MR)-Bildgebungssystem,
diese Bauelemente gewöhnlich
unterschiedliche Charakteristika auf, die sowohl während des
Vorgangs der Bilddatenakquisition als auch während der anschließenden Datenverarbeitung
zu berücksichtigen
sind.
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Gegenwärtig werden
periphere Einrichtungen in medizinischen Diagnoseausrüstungen
durch klinische Ärzte
und Röntgenologen
identifiziert und ausgewählt,
und gewöhnlich über eine
Bedienereingabe für
das Bildgebungssystem identifiziert. In dem oben beschriebenen speziellen
Beispiel, wird in der Regel in einem Magnetresonanz-(MR)-Bildgebungssystem
abhängig
von der abzubildenden Anatomie und der in dem jeweiligen System
verfügbaren
Bildgebungsprotokolle eine HF-Spule ausgewählt, und der Bediener identifiziert
die Spule anschließend
für den
Controller. Der Controller, oder der dem Controller zugeordnete
Arbeitsspeicher, ist dann in der Lage, auf gespeicherte Daten zurückzugreifen,
die bekannte oder kalibrierte Eigenschaften der Spule kennzeichnen.
Falls der Bediener die Spule fehlerhaft identifiziert, oder falls
die Charakteristik der Spule falsch bezogen ist, werden keine brauchbaren
Bilddaten gesammelt oder es geht Zeit für das Identifizieren oder für das Korrigierens
des Problems der Identifizierung und der peripheren Daten verloren.
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Zusätzlich zu
den Identifizierungs- und Kalibrierdaten für periphere Einrichtungen von
Bildgebungssystemen sind gewöhnlich
vielfältige
Daten bekannt, die sich auf die Herstellung, Wartung und sonstige
Einzelheiten hinsichtlich der Vorgeschichte der Subsysteme und peripherer
Einrichtungen beziehen. Diese Daten können außerordentlich nützlich sein,
um die Leistung unterschiedlicher peripherer Einrichtungen zu bewerten,
potentielle Wartungsprobleme vorherzusehen und Produktions- oder
Wartungsberichte zu korrigieren oder nachzuvollziehen. Gegenwärtig sind
diese Daten im Allgemeinen in Querverweisdateien der Steuerungsschaltung
eines Bildgebungssystems oder noch häufiger in vollkommen separaten
Herstellungs- und Wartungsdatensätzen
an unterschiedlichen Standorten gespeichert, beispielsweise in einer
Klinik oder in einer medizinischen Institution, bei einem einzelnen
Serviceprovider und dergleichen.
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US-A
5 216 367 zeigt ein medizindiagnostisches Bildgebungssystem, bei
dem die Auswahl von Spulen oder diesbezüglicher Daten durch ein zentrales
System durchgeführt
wird.
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Es
besteht Bedarf nach einer verbesserten Technik der Organisation
von Daten, die sich auf periphere Einrichtungen und Subsysteme eines
Bildgebungssystems beziehen. Gegenwärtig besteht ein besonderer
Bedarf nach einer Technik, die sich auf vielfältige periphere Einrichtungen
anwenden lässt, was
eine effizientere Identifizierung der Vorrich tungen selbst, sowie
einer Kalibrierung, einer Wartungsvorgeschichte und sonstiger Daten
erlaubt, die möglicherweise
in dem Bildgebungsvorgang oder in der Wartung und Aufrechterhaltung
des Systems von Nutzen sind.
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Gemäß einem
ersten Aspekt der Erfindung ist ein medizindiagnostisches Bildgebungssystem geschaffen,
mit einem Bilddatenakquisitionssystem zur Erzeugung digitaler Daten,
die ein Bild eines interessierenden Objekts repräsentieren; einem Steuersystem,
das mit dem Bilddatenakquisitionssystem verbunden ist, um die Datenakquisition
zu steuern; und einer peripheren Einrichtung, zu der Elemente aus
der Gruppe bestehend aus Gradientenspulen, Hochfrequenzspulen, Atmungsmonitoren,
ECG-Monitoren, Kontrastinjektionseinrichtungen, Stimulationseinrichtungen
und ein Patiententisch gehören und
die mit dem Steuersystem verbunden und von diesem gesteuert sind,
wobei zu der peripheren Einrichtung eine Speicherschaltung und ein
Interfaceschaltkreis gehören,
wobei die Speicherschaltung dazu eingerichtet ist, Parameterdaten
zu speichern, die eine interessierende Eigenschaft beschreiben, wobei
die Interfaceschaltung dazu eingerichtet ist, auf die Parameterdaten
zuzugreifen und die Parameterdaten von der peripheren Einrichtung
auf Abruf zu übertragen.
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Die
periphere Einrichtung kann eine digitale Datenverarbeitungsschaltung
aufweisen, die mit der Speicherschaltung und der Interfaceschaltung
verbunden ist, um an den Parameterdaten eine vorbestimmte Verarbeitungsroutine
auszuführen.
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Die
periphere Einrichtung kann einen Sensor, beispielsweise einen Leitungssensor,
zur Erzeugung eines Sig nals beinhalten, das die interessierende
Eigenschaft repräsentiert,
wobei die Verarbeitungsschaltung Signale verarbeitet, die durch
den Sensor erzeugt worden sind und sich ergebende Parameterdaten
in der Speicherschaltung abspeichert.
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Alternativ
kann der Sensor ein akustischer Sensor oder ein Temperatursensor
sein.
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Die
Parameterdaten können
eine Identifikation der peripheren Einrichtung beinhalten.
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Die
Parameterdaten können
Kalibrierdaten für
die periphere Einrichtung beinhalten.
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Die
Parameterdaten können
Daten beinhalten, die die Wartungsvorgeschichte einer peripheren Einrichtung
beschreiben.
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Das
Bildgebungssystem kann ein Magnetresonanz-Tomographie-Bildgebungssystem sein,
und die darin enthaltene periphere Einrichtung kann eine Hochfrequenzspulenanordnung
sein.
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Die
periphere Einrichtung kann ein Träger zur Aufnahme eines der
Bildgebung zu unterwerfenden Objekts sein.
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Die
periphere Einrichtung kann ein Monitor zur Erzeugung von Signalen
sein, die einen physiologischen Parameter eines der Bildgebung zu
unterwerfenden Objekts repräsentieren.
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Das
System kann ferner ein mit dem Steuersystem verbundenes Anwenderschnittstellensystem aufweisen,
wobei das Anwenderschnittstellensystem geeignet konfiguriert ist,
um auf die Parameterdaten von der peripheren Einrichtung auf Abruf
zuzugreifen.
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Die
periphere Einrichtung kann ferner einen Datenverschlüsselungsschaltkreis
zum Verschlüsseln
und Entschlüsseln
von Daten enthalten, die zwischen der peripheren Einrichtung und
dem Steuersystem ausgetauscht werden.
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Gemäß einem
zweiten Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren für die Organisation von peripheren Daten
in einem Bildgebungssystem geschaffen, wobei das Verfahren die folgenden
Schritte aufweist: Bereitstellen einer peripheren Einrichtung, die
aus der Gruppe bestehend aus Gradientenspulen, HF-Spulen, Atmungsmonitoren,
ECG-Monitoren, Kontrastinjektionseinrichtungen, Stimulationseinrichtungen
und einen Patiententisch ausgewählt
ist und zu der eine Speicherschaltung und eine Interfaceschaltung
gehören,
wobei die Speicherschaltung darauf eingerichtet ist, Daten zu speichern,
die eine interessierende Eigenschaft der peripheren Einrichtung repräsentieren,
wobei die Interfaceschaltung darauf eingerichtet ist, auf die gespeicherten
Daten zuzugreifen und die gespeicherten Daten an eine externe Einrichtung
zu übertragen;
Speichern der peripheren Daten in der Speicherschaltung der peripheren
Einrichtung, wobei die peripheren Daten in der peripheren Einrichtung
resident verbleiben; Verbinden der peripheren Einrichtung mit einem
Steuersystem und Zugriff auf die peripheren Daten von der Speicherschaltung über das
Steuersystem.
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Die
peripheren Daten können
Herstellerinformation für
die periphere Einrichtung repräsentieren und
können
nach der Fertigstellung der Einrichtung in der Speicherschaltung
gespeichert werden.
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Die
peripheren Daten können
Kalibrierungsdaten für
die periphere Einrichtung repräsentieren und
können
nach einer an der peripheren Einrichtung durchgeführten Kalibriersequenz
in der Speicherschaltung gespeichert werden.
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Die
peripheren Daten können
Maßnahmen der
Wartungsvorgeschichte der peripheren Einrichtung repräsentieren
und können
nach einer Wartung in der Speicherschaltung gespeichert werden.
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Die
peripheren Daten können
eine Identifikation der peripheren Einrichtung repräsentieren.
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Das
Steuersystem kann eine Erfassung von Bilddaten in einem Bildgebungssystem
steuern, und auf die peripheren Daten kann durch das Steuersystem
zugegriffen werden, um sie für
die Durchführung einer
Bilddatenakquisitionsroutine zu verwenden.
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Das
Steuersystem kann während
einer Initialisierungssequenz, die nach Anschluss der peripheren
Einrichtung an das Bildgebungssystem erfolgt, auf die peripheren
Daten von der Speicherschaltung automatisch zugreifen.
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Folglich
schafft die Erfindung eine Technik zum Organisieren von peripheren
Daten eines Bildgebungssystems, die geeignet entwickelt ist, um
auf diese Anforderungen einzugehen. Die Technik lässt sich
in einem breiten Bereich praktischer Anwendungen einsetzen, ist
jedoch besonders gut für
komplexe Bildgebungssysteme geeignet, die auf dem Gebiet der medizinischen
Diagnostik verwendet werden. Innerhalb dieses Gebiets ist die Technik
besonders für die
Organisation von Daten in MRI-Systemen, CT-Systemen, Röntgensystemen,
PET-Systemen und dergleichen geeignet. In einem allgemeinen Sinn erlaubt
es die Technik, Daten in der peripheren Einrichtung oder in dem
Subsystem selbst zu speichern. Diese Daten können einen minimalen Datensatz, z.B.
die Identität
der peripheren Einrichtung, oder komplexere Datensätze, z.B.
Kalibrierungsdaten, Wartungsvorgeschichte, Herstellungsvorgeschichte, Nutzungsdaten
und dergleichen beinhalten. Darüber hinaus
können
funktionale Daten, beispielsweise Programme und Unterprogramme,
in der peripheren Einrichtung gespeichert und auf Abruf ausführbar gemacht
werden. Zuletzt kann die Schaltung, die die Speicherung und den
Zugriff auf Daten peripherer Einrichtungen erlaubt, eine Schaltung
zum Verschlüsseln
und Entschlüsseln
von Daten oder zum Ermöglichen
einer Beschränkung
des Zugriffs auf die Daten, beispielsweise auf autorisiertes Wartungspersonal,
enthalten.
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Gemäß einem
Aspekt der Technik sind der Speicher und die Datenaustauschschaltung
als ein integraler Bestandteil in der peripheren Einrichtung enthalten.
Identifizierungsdaten werden in der Vorrichtung gespeichert, um
einen späteren
Zugriff darauf durch ein Bildgebungssystem zu ermöglichen. Wenn
die periphere Einrichtung an das Bildgebungssystem angeschlossen
wird, können
die Daten ausgelesen werden, und es kann auf der Grundlage der ausgelesenen
Daten eine Bildgebungssequenz ausgeführt werden. Die ausgelesenen
Daten lassen sich in Querbezug zu Daten setzen, beispielsweise zu
Kalibrierdaten oder zu Daten einer Wartungsvorgeschichte in einer
außerhalb
der peripheren Einrichtung be findlichen Speicherschaltung. Allerdings
können
diese Daten, falls gewünscht,
unmittelbar in der Schaltung der peripheren Einrichtung gespeichert sein,
um einen direkten Zugriff darauf, ein Hochladen und Verwenden durch
die externen Komponenten zu ermöglichen.
Da die Daten in der peripheren Einrichtung resident bleiben, ist
ein ungehindertes Zugreifen, Hoch- und Heruntergeladen, Modifizieren
und Nutzen derselben unabhängig
davon möglich,
ob die periphere Einrichtung zusammen mit dem Bildgebungssystem
oder von diesem getrennt, z.B. an einem entfernt angeordneten Wartungsstandort,
eingesetzt wird.
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Die
Erfindung wird nun anhand von Beispielen mit Bezug auf die Zeichnungen
eingehender beschrieben:
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1 zeigt
eine schematische Veranschaulichung eines exemplarischen Bildgebungssystems in
Form eines Magnetresonanz-(MR)-Bildgebungssystems, zu dem periphere
Einrichtungen und Subsysteme gehören,
die in der Lage sind, Daten gemäß Aspekten
der vorliegenden Technik zu speichern und abzurufen;
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2 zeigt
in einer schematischen Veranschaulichung einen Teil der logischen
Schaltung des Systems nach 1;
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3 zeigt
eine grafische Darstellung einer exemplarischen Untersuchungssequenz,
die in einem Bildgebungssystem, wie es in 1 veranschaulicht
ist, durchgeführt
werden kann;
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4 zeigt
eine schematische Veranschaulichung einer exemplarischen peripheren
Topologie, bei der innerhalb vielfältiger Subsysteme und peripherer
Einrichtungen Daten gespeichert sind, auf die zugegriffen werden
kann;
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5 zeigt
eine schematische Veranschaulichung der Topologie vielfältiger funktionaler
Schaltungen innerhalb einer peripheren Einrichtung, die dazu eingerichtet
ist Daten zu speichern und Zugriff darauf zu ermöglichen; und
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6 veranschaulicht
in einem Flussdiagramm eine exemplarische Steuerlogik zum Speichern
und Zugreifen auf Daten, gemäß Aspekten
der vorliegenden Technik.
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Nun
auf die Zeichnungen eingehend und mit Bezug auf 1 ist
ein exemplarisches Bildgebungssystem in Form eines Magnetresonanz-Tomographie-(MRI)-Systems 10 schematisch
veranschaulicht, das ein Datenakquisitionssystem 12, ein
Steuersystem 14 und ein Schnittstellensystem 16 enthält. Einige
oder sämtliche
dieser Systeme enthalten Bauelemente, die Daten speichern können und
auf diese zugreifen können,
um sie in der Bildgebung oder Wartung, wie weiter unten eingehender
beschrieben, zu verwenden. Während
das System 10 einen beliebigen geeigneten Scanner oder
Detektor enthalten kann, weist das System in dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel
einen Ganzkörperscanner
auf, zu dem ein Patiententunnel 18 gehört, in dem sich ein Tisch 20 positionieren
lässt,
um einen Patienten 22 in einer gewünschten Orientierung für das Scannen
anzuordnen. Das Datenakquisitionssystem 12 kann eine beliebige
geeignete Nennleistung aufweisen, beispielsweise in einem Bereich
von 0,2 Tesla bis 1,5 Tesla und darüber hinaus.
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Das
Datenakquisitionssystem 12 weist eine Reihe von zugeordneten
Spulen auf, die dazu dienen, gesteuerte Mag netfelder zu erzeugen,
Hochfrequenzanregungspulse zu erzeugen und von gyromagnetischen
Material im Innern des Patienten in Reaktion auf derartige Pulse
abgegebene Emissionen zu erfassen. In der schematischen Ansicht
nach 1 ist ein Primärmagnet 24 vorgesehen,
der dazu dient, ein Primärmagnetfeld
zu erzeugen, das im Wesentlichen mit dem Patiententunnel fluchtend
ausgerichtet ist. Eine Reihe von Gradientenspulen 26, 28 und 30 sind
in einer Spulenanordnung gruppiert, um gesteuerte magnetische Gradientenfelder
während
der Untersuchungssequenzen zu erzeugen. Eine HF-Spule 32 ist
vorgesehen, um Hochfrequenzpulse zu erzeugen, die dazu dienen, das
gyromagnetische Material anzuregen. In dem in 1 veranschaulichten
Ausführungsbeispiel,
dient die Spule 32 auch als Empfangsspule. Die HF-Spule 32 kann
daher in passiven und aktiven Modi mit Treiber- und Empfangsschaltungen
gekoppelt werden, um von gyromagnetischem Material abgegebene Emissionen
entgegen zu nehmen bzw. Hochfrequenzanregungspulse auszugeben. Alternativ
können
unabhängig
von der HF-Spule 32 vielfältige Konfigurationen von Empfangsspulen
vorgesehen sein. Solche Spulen können Konstruktionen
aufweisen, die speziell für
Zielanatomien angepasst sind, z.B. Kopfspulenvorrichtungen und so
fort. Darüber
hinaus können
die Empfangsspulen in einer beliebigen geeigneten physikalischen Konfiguration
vorgesehen sein, beispielsweise als phasengesteuerte Arrayantennenspulen
und dergleichen.
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Wie
dem Fachmann klar ist, versuchen im Falle des veranschaulichten
MRI-Systems einzelne magnetische Momente der paramagnetischen Kerne im
Gewebe, wenn gyromagnetisches Material, das gewöhnlich in Geweben des Patienten
gebunden ist, dem Primärfeld
unterworfen wird, sich fluchtend mit dem Feld auszurichten, präzedieren
jedoch in einer zufälli gen
Verteilung bei ihrer charakteristischen oder Larmorfrequenz. Während ein
magnetisches Nettomoment in Richtung des Polarisationsfelds erzeugt wird,
heben sich die zufällig
orientierten Komponenten des Moments in einer senkrechten Ebene
im Wesentlichen gegeneinander auf. Während einer Untersuchungssequenz
wird ein HF-Anregungsimpuls bei oder nahe an der Larmorfrequenz
des interessierenden Materials erzeugt, was zu einer Rotation des ausgerichteten
Nettomoments führt,
um eine Nettotransversalmagnetmoment hervorzubringen. Nach Beendigung
der Anregungssignale werden HF-Signale
emittiert. Dieses Magnetresonanzsignal wird in dem Scanner erfasst
und verarbeitet, um das gewünschte
Bild zu rekonstruieren.
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Als
eine Grundlage für
die vorliegende Erörterung
peripherer Einrichtungen und Subsysteme, die für die Speicherung, den Zugriff
und das Management von Daten eingerichtet sind, wird im Folgenden eine
Kurzbeschreibung des Betriebs eines Magnetresonanz-(MR)-Bildgebungssystems
unterbreitet. Es sollte jedoch weiter beachtet werden, dass, wenn
die vorliegende Technik auch besonders gut für MRI- und ähnliche medizindiagnostische
Systeme geeignet ist, es nicht beabsichtigt ist, die Technik auf
irgendeine spezielle Bauart, Konstruktion oder Modalität zu beschränken.
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In
dem Magnetresonanz-(MR)-Bildgebungssystem nach 1 dienen
die Gradientenspulen 26, 28 und 30 dazu,
genau gesteuerte Magnetfelder zu erzeugen, deren Stärke über ein
vordefiniertes Sichtfeld hinweg gewöhnlich mit positiver und negativer Polarität variiert.
Wenn jede Spule mit einem bekannten elektrischen Strom beschickt
wird, wird der resultierende Magnetfeldgradient dem Primärfeld überlagert
und erzeugt über
das Sichtfeld hinweg eine lineare Verände rung der Gesamtmagnetfeldstärke. Kombinationen
derartiger zueinander senkrecht angeordneter Felder ermöglichen
durch Vektoraddition der einzelnen Gradientenfelder die Erzeugung
eines linearen Gradienten in einer beliebigen Richtung.
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Die
Gradientenfelder können
als sowohl in physikalischen Ebenen als auch durch logische Achsen
ausgerichtet betrachtet werden. In der physikalischen Richtung sind
die Felder zueinander senkrecht ausgerichtet, um ein Koordinatensystem
zu bilden, das sich durch eine geeignete Manipulation des durch
die einzelne Feldspulen fließenden
gepulsten Stroms drehen lässt.
In logischer Richtung definiert das Koordinatensystem Gradienten,
die gewöhnlich als
Schichtwahlgradienten, Frequenzkodierungsgradienten und Phasenkodierungsgradienten
bezeichnet werden.
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Der
Schichtwahlgradient bestimmt eine Scheibe eines abzubildenden Gewebes
oder einer abzubildenden Anatomie in dem Patienten. Das Schichtwahlgradientenfeld
kann daher gleichzeitig mit einem selektiven HF-Puls angewandt werden,
um innerhalb einer gewünschten
Schicht ein bekanntes Volumen von Spins anzuregen, die mit derselben Frequenz
präzedieren.
Die Schichtdicke ergibt sich aus der Bandbreite des HF-Pulses und
der Gradientenfeldstärke über das
Sichtfeld hinweg.
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Eine
zweite logische Gradientenachse, nämlich die auch als die Auslesegradientenachse
bekannte Frequenzkodierungsgradientenachse, wird in einer senkrecht
zu dem Schichtwahlgradienten verlaufenden Richtung angewendet. Im
Allgemeinen wird der Frequenzkodierungsgradient vor und während der
Bildung des von der HF-Anregung herrührenden MR-Echosignals angewendet. Unter dem Einfluss
dieses Gradien ten werden Spins des gyromagnetischen Materials entsprechend
ihrer räumlichen
Position über
das Gradientenfeld hinweg frequenzkodiert. Durch Fourier-Transformation
können akquirierte
Signale analysiert werden, um mittels der Frequenzkodierung ihre
Position in der ausgewählten
Schicht zu identifizieren.
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Zuletzt
wird der Phasenkodierungsgradient im Wesentlichen in einer Folge
vor dem Auslesegradienten und nach dem Schichtwahlgradienten angewandt.
Die Lokalisierung von Spins in dem gyromagnetischen Material in
der Phasenkodierungsrichtung wird erreicht, indem sequentiell Veränderungen
der Phase der präzedierenden
Protonen des Materials induziert werden, indem geringfügig unterschiedliche Gradientenamplituden
verwendet werden, die während
der Datenakquisitionssequenz sequentiell angewandt werden. Die Phasenänderungen
werden auf diese Weise über
das Sichtfeld hinweg linear aufgeprägt, und die räumliche
Position innerhalb der Schicht wird durch die Polarität und den
Grad der in Bezug auf eine Nullposition akkumulierten Phasendifferenz
kodiert. Der Phasenkodierungsgradient ermöglicht es, zwischen den Spins
des Materials gemäß deren
Position in der Phasenkodierungsrichtung Phasendifferenzen zu erzeugen.
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Wie
dem Fachmann klar ist, lassen sich eine große Anzahl von Abwandlungen
für Pulssequenzen ersinnen,
die die oben beschriebenen logischen Achsen verwenden. Darüber hinaus
können
Adaptionen der Pulssequenzen dazu veranlasst werden, sowohl die
ausgewählte
Schicht als auch die Frequenz- und Phasenkodierung geeignet zu orientieren,
das gewünschte
Material anzuregen und resultierende MR-Signale zur Verarbeitung
zu akquirieren.
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Die
Spulen von System 12 werden mittels des Steuersystems 14 gesteuert,
um die gewünschten
Magnetfeld- und Hochfrequenzpulse zu erzeugen. In der schematischen
Ansicht nach 1 enthält das Steuersystem 14 daher
eine Steuerschaltung 36 zum Steuern der während der
Untersuchungen verwendeten Pulssequenzen und zum Verarbeiten empfangener
Signale. Die Steuerschaltung 36 kann ein beliebiges geeignetes
programmierbares Logikbauelement beinhalten, beispielsweise eine CPU
oder einen digitalen Signalverarbeitungsprozessor eines universalen
oder anwendungsspezifischen Computers. Die Steuerschaltung 36 beinhaltet ferner
Speicherschaltungen 38, z.B. volatile und/oder permanente
Speichereinrichtungen, die dazu dienen, Konfigurationsparameter
physikalischer und logischer Achsen, Beschreibungen von Untersuchungspulssequenzen,
akquirierte Bilddaten, Programmroutinen und so fort zu speichern,
die während
der von dem Scanner durchgeführten
Untersuchungssequenzen verwendet werden.
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Die
Schnittstelle zwischen der Steuerschaltung 36 und den Gradientenspulen
des Datenakquisitionssystems 12 wird durch eine Verstärkungs-
und Treiberschaltung 40 verwaltet. Die HF-Spule 32 ist
in ähnlicher
Weise durch eine Sende- und
Empfangsinterfaceschaltung 42 über ein Schnittstelle verbunden. Die
Schaltung 40 enthält
für jede
Gradientenfeldspule Verstärker,
um den Feldspulen in Reaktion auf von der Steuerschaltung 36 ausgegebene
Steuersignale Steuerstrom zuzuführen.
Die Schnittstellenschaltung 42 enthält zusätzliche Leistungsverstärkungsschaltungen
zum Treiben der HF-Spule 32. Darüber hinaus wird die Schaltung 42 in
Fällen,
in denen die HF-Spule sowohl zur Abstrahlung der Hochfrequenzanregungspulse
als auch zum Empfang von MR-Signalen
dient, gewöhnlich
eine Schaltereinrichtung zum Um schalten der HF-Spule zwischen einem
aktiven oder Sendemodus und einem passiven oder Empfangsmodus enthalten.
Eine in 1 allgemein mit dem Bezugszeichen 34 bezeichnete
Spannungsquelle ist vorgesehen, um den Primärmagneten 24 mit Strom
zu versorgen. Zuletzt enthält
die Schaltung 14 Schnittstellenelemente 44, um
Konfigurations- und Bilddaten mit dem Schnittstellensystem 16 auszutauschen.
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Das
Schnittstellensystem 16 kann einen breiten Bereich von
Vorrichtungen beinhalten, die dazu dienen, die Schnittstellenverbindung
zwischen einem Bediener oder einem Röntgenologen und dem Datenakquisitionssystem 12 über das
Steuersystem 14 zu erleichtern. In dem veranschaulichten
Ausführungsbeispiel
steht ein Bediener-Controller 46 beispielsweise in Form
einer Computerworkstation zur Verfügung, die einen universellen
oder anwendungsspezifischen Computer verwendet. Die Station enthält gewöhnlich außerdem Speicherschaltungen
zum Speichern von Untersuchungspulssequenzbeschreibungen, Untersuchungsprotokollen,
Benutzer- und Patientendaten,
Bilddaten, die sowohl unverarbeitet als auch verarbeitet sein können, und
so fort. Die Station kann ferner vielfältige Schnittstellen und Treiber peripherer
Einrichtungen enthalten, um Daten entgegen zu nehmen und mit lokalen
und dezentralen Vorrichtungen auszutauschen. In dem veranschaulichten
Ausführungsbeispiel
weisen derartige Vorrichtungen eine herkömmliche Computertastatur 50 und
ein alternatives Eingabegerät
auf, beispielsweise eine Maus 52. Ein Drucker 54 ist
vorgesehen, um Ausdrucke von Dokumenten und von Bildern zu erzeugen, die
anhand der akquirierten Daten rekonstruiert wurden. Zur Erleichterung
der Anwenderschnittstelle ist ein Computermonitor 48 vorgesehen.
Darüber
hinaus kann das System 10 vielfältige lokale und dezentrale
Bildzugriffs- und Untersuchungssteuerungseinrich tungen enthalten,
die in 1 allgemein mit dem Bezugszeichen 56 bezeichnet
sind. Solche Einrichtungen können
Bildarchivierungs- und Datenaustauschsysteme, teleröntgenologische
Systeme und dergleichen beinhalten.
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Abhängig von
der Physik (d.h. der Bildgebungsmodalität) des Bildgebungssystems 10 werden Untersuchungen
ausgeführt,
um Bilddaten für
die Rekonstruktion eines nützlichen
Bildes hervorzubringen. Im Falle eines Magnetresonanz-(MR)-Bildgebungssystems
beinhalten diese Untersuchungen beispielsweise Pulssequenzen, die
durch die Anwendung von Steuersignalen auf die Gradienten- und HF-Spulen
und durch die Entgegennahme resultierender Signale von dem Objekt
durchgeführt
werden. Im Allgemeinen sind diese Pulssequenzen sowohl durch logische
als auch physikalische Konfigurationsdatensätze und Parametervorgabewerte
definiert, die in dem Steuersystem 14 gespeichert sind. 2 repräsentiert
schematisch Beziehungen zwischen funktionalen Bauelementen der Steuerschaltung 36 und
Konfigurationskomponenten, die mittels der Speicherschaltungen 38 gespeichert
werden. Die funktionalen Bauelemente erleichtern die Koordination
der Pulssequenzen, um Voreinstellungen sowohl für logische als auch physikalische
Achsen des Systems anzupassen. Im Allgemeinen beinhalten die zusammengefasst
durch Bezugszeichen 58 bezeichneten Achsensteuerungsmodule
einen Logik-Physik-Konvertierungsmodul 60,
der gewöhnlich über Softwareroutinen
verwirklicht ist, die durch die Steuerschaltung 36 ausgeführt werden.
Insbesondere ist der Konvertierungsmodul durch Steuerroutinen verwirklicht,
die gemäß vorgefertigten
Bildgebungsprotokollen spezielle Pulssequenzen definieren.
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Auf
Abruf setzt ein Programmkode, der den Konvertierungsmodul definiert,
logische Konfigurationsdatensätze 62 und
physikalische Konfigurationsdatensätze 64 in Bezug. Die
logischen Konfigurationsdatensätze
können
für die
oben beschriebenen vielfältigen
logischen Achsen Parameter wie Pulsamplituden, Anfangszeitpunkte,
Zeitverzögerungen
und so fort beinhalten. Die physikalischen Konfigurationsdatensätze werden
andererseits gewöhnlich
Parameter beinhalten, die die physikalischen Beschränkungen
des Scanners selbst kennzeichnen, beispielsweise maximal und minimal
zulässige
Ströme,
Schaltzeiten, Verstärkung,
Skalierung und so fort. Der Konvertierungsmodul 60 dient
dazu, die Pulssequenz zum Treiben der Spulen des Scanners 12 gemäß Beschränkungen
zu erzeugen, die in diesen Konfigurationsdatensätzen definiert sind. Der Konvertierungsmodul
wird außerdem
dazu dienen, für
jede physikalische Achse angepasste Pulse zu definieren, um Schichten
geeignet auszurichten (beispielsweise zu drehen) und gyromagnetisches
Material gemäß einer
gewünschten
Drehung oder gemäß Reorientierungen
der physikalischen Achsen des Bildes zu kodieren.
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3 veranschaulicht
exemplarisch eine typische Pulssequenz, die auf einem System, wie
es in 1 veranschaulicht ist, durchgeführt werden
kann, und auf Konfigurations- und Konvertierungseinrichtungen zurückgreift,
wie sie beispielsweise in 2 gezeigt
sind. Während
abhängig
von dem Typ der Untersuchung viele unterschiedliche Pulssequenzdefinitionen
implementiert werden können,
wird in dem Beispiel nach 3 eine Pulssequenz
auf der Basis einer durch Gradienten zurückgerufenen Erfassung im stationären Modus
(GRASS) durch eine Serie von Pulsen und Gradienten definiert, die
zeitlich relativ zueinander geeignet abgestimmt sind. Die allgemein
mit dem Bezugszeichen 66 bezeichnete Pulssequenz ist daher
durch Pulse auf einer logischen Schichtwahlachse 68, einer
Frequenzkodierungsachse 70, einer Phasenkodierungsachse 72, einer
HF-Achse 74 und einer Datenakquisitionsachse 76 definiert.
Im Allgemeinen beginnt die Pulssequenzbeschreibung mit einem mit
Bezugszeichen 78 dargestellten Paar Gradientenpulsen auf
der Schichtwahlachse 68. Während eines ersten dieser Gradientenpulse
wird ein HF-Puls 80 erzeugt, um gyromagnetisches Material
in dem Patienten anzuregen. Anschließend werden Phasenkodierungspulse 82,
gefolgt von einem Frequenzkodierungsgradienten 84 erzeugt.
Ein Datenakquisitionsfenster 86 ermöglicht es, Signale zu erfassen,
die von den phasen- und frequenzkodierten Anregungspulsen herrühren. Die Pulssequenzbeschreibung
endet mit zusätzlichen Gradientenpulsen
auf den Schichtwahl-, Frequenzkodierungs- und Phasenkodierungsachsen.
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Wie
dem Fachmann klar ist, erfordert der oben erwähnte Betrieb eines Magnetresonanz-(MR)-Bildgebungssystems
und sonstiger Verfahren zum Gewinnen von Bilddaten auf Bildgebungssystemen
anderer Modalitäten
eine Reihe von zusammenwirkenden peripheren Einrichtungen, Vorrichtungen
und Subsystemen. In dem vorausgehenden Beispiel ist die Pulssequenzbeschreibung
beispielsweise gewöhnlich
in dem Steuersystem 14 gespeichert und wird auf Abruf durchgeführt. Allerdings können unterschiedliche
Pulssequenzen verschiedene periphere Einrichtungen, z.B. HF-Spulen 32,
erfordern. In einer typischen Anwendung wird ein klinischer Arzt
oder Röntgenologe über das
Schnittstellensystem 16 eine Untersuchung auswählen und
die geeignete HF-Spule in das Datenakquisitionssystem 12 einsetzen.
In ähnlicher
Weise wird der Tisch, auf dem der Patient positioniert ist, in der
geeigneten Orientierung angeordnet, und die Gradientenspulen werden
für die
Untersuchungssequenz vorbereitet. Lange vor der Durchführung dieser
Schritte werden an sämtlichen
die ser peripheren Einrichtungen sowie an sonstigen Systemkomponenten
Kalibrierungsprozeduren durchgeführt.
Wenn der Bediener die Untersuchungssequenz wählt, wird über das Schnittstellensystem 16 eine
Identifikation der dem System zugeordneten peripheren Einrichtungen,
z.B. der HF-Spule 32, eingegeben. Bei diesen herkömmlichen
Techniken wird auf die Kalibrierungsdaten für die Spule sowie sonstige
maßgebende
Daten aus einer Speichervorrichtung, gewöhnlich ist dies die Speicherschaltung 38 des
Bildgebungssystems selbst, zugegriffen.
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Die
vorliegende Technik ermöglicht
es, derartige Daten in jeder peripheren Einrichtung oder jedem Subsystem
zu speichern. 4 veranschaulicht eine durch
die vorliegende Technik geschaffene exemplarische periphere Topologie 100.
Wie schematisch in 4 dargestellt, können viele
unterschiedliche periphere Einrichtungen und Subsysteme des Bildgebungssystems
Schaltungen zum Speichern und Zugreifen auf Kennungsdaten, Kalibrierdaten und
sonstige nützlich
Daten und funktionalen Programmkode enthalten. In dem in 10 veranschaulichten Ausführungsbeispiel
sind sämtliche
dieser links von Systemcontroller 36 dargestellten Vorrichtungen
in der Lage, über
den Systemcontroller 36 Daten in digitaler Form für den Einsatz
in den Untersuchungssequenzen und in der Wartung zu empfangen und
zu übertragen.
Zu diesen peripheren Einrichtungen und Subsystemen gehören die
HF-Spulen 32 und die zum Treiben der Spulen dienenden Leistungsverstärkungsschaltungen 42.
Jede einzelne Spule, ebenso wie die Leistungsverstärkungsschaltung,
kann eine Schaltung zum Speichern der Daten enthalten. Andere derartige
periphere Einrichtungen und Subsysteme können die Gradientenspulen 26, 28 und 30 sowie
die Treiberschaltkreise 40 enthalten, die dazu dienen,
die durch die Gradientenspulen erzeugten Felder zu steuern. Der
Magnet 24 sowie dessen Spannungsquelle 34 können in ähnlicher Weise
ausgerüstet
sein. In MRI-Systemen sowie in sonstigen medizindiagnostischen Bildgebungsvorrichtungen
können ähnliche
periphere Einrichtungen außerdem
Atmungsmonitoren 102, ECG-Monitoren 104 und Kontrastmittelinjektionsvorrichtungen 106 beinhalten.
Im Falle von MRI-Systemen können
Stimulationseinrichtungen für
funktionale MRI-(fMRI)-Untersuchungen ausgerüstet sein, um Datenspeicherung
und -zugriff, wie mit Bezugszeichen 108 bezeichnet, zu
ermöglichen.
Zuletzt können
zusätzliche
Systemkomponenten, z.B. der Tisch 20, mit einer in 4 mit
Bezugszeichen 110 bezeichneten Schaltung ausgerüstet sein,
um ähnliche
Daten bereitzustellen.
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Die
Daten, die in den vielfältigen
peripheren Einrichtungen abgespeichert bzw. daraus abgerufen werden
können,
können
abhängig
von der Art der peripheren Einrichtung und deren Verwendung in dem System
sehr unterschiedlich sein. Beispielsweise im Falle von Gradientenspulen
und HF-Spulen eines Magnetresonanz-(MR)-Bildgebungssystems können in
jeder Vorrichtung Daten gespeichert sein, um Daten über den
Typ, die Identifikation, das Herstellungsdatum und den Hersteller
und die Feldstärke
der peripheren Einrichtung zur Verfügung zu stellen. Kalibrierungsdaten,
die sich aus gesonderten Kalibriersequenzen ergeben, können ebenfalls
in den Einrichtungen abgespeichert werden. Zuletzt können in ähnlicher
Weise Daten über
die Wartungsvorgeschichte, beispielsweise Referenzwerte oder Programmkodes, die
an den Einrichtungen durchgeführte
spezielle Wartungsmaßnahmen
oder in den Vorrichtungen in der Vergangenheit aufgetretene Probleme
repräsentieren,
unmittelbar in der Einrichtung gespeichert werden. Anderen Einrichtungen
können
spezielle Daten zugeordnet sein, die in ähnlicher Weise gespeichert werden
können.
Beispielsweise kann die Schaltung 110, die dem Tisch zum
Positionieren eines Patienten in einem Magnetresonanz-(MR)-Bildgebungssystem
zugeordnet ist, Gewichtsbeschränkungen
des Tisches repräsentierende
Daten beinhalten, auf die das System im Laufe von Untersuchungen
zugreift, um diese zu verwenden. Die Daten können beispielsweise als Basis
für Meldungen
oder Warnsignale dienen, die an das klinische Team ausgegeben werden,
wenn Gewichtsgrenzen erreicht oder überschritten sind.
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Neben
der Speicherung und dem Zugriff auf Informationsdaten, kann jede
periphere Einrichtung oder jedes Subsystem ferner Programmkode beinhalten,
der in Koordination mit dem Systemcontroller 36 oder einer
sonstigen externen Schaltung ausgeführt werden kann. Beispielsweise
können
Kalibrierungsalgorithmen, Autokalibrierungsprozeduren und so fort
in peripheren Einrichtungen gespeichert werden, die eine derartige
Kalibrierung für
Untersuchungssequenzen voraussetzen. Diese Programme können nach
dem Anschluss der Einrichtungen an das System, wie nachstehend beschrieben,
selbststartend sein, oder es kann aufgrund einer Anforderung durch
einen Bediener oder aufgrund einer Aufrufsequenz, die von einer
durch die externen Komponenten ausgeführten Programmroutine stammt,
auf diese Programme zugegriffen und deren Ausführung gestartet werden.
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Die
in 4 veranschaulichten peripheren Einrichtungen und
Subsysteme sowie sonstige peripheren Einrichtungen, die dem System
hinzugefügt werden
können
oder diesem nützen,
tauschen Daten vorzugsweise über
den Systemcontroller 36 aus. Wie oben erwähnt, kann
der Systemcontroller Daten über jede
Einrichtung speichern und auf die Daten entsprechend dem Bedarf
spezieller Bildgebungsanforderungen zugreifen. Darüber hinaus
kann der Systemcontroller 36 als eine Schnittstelle zum Übertragen
gewisser Daten an sonstige Systeme dienen, die sich sowohl innerhalb
als auch außerhalb
einer Institution befinden können.
Wie in 4 zu sehen, kann beispielsweise ein Informationssystem
einer radiologischen Abteilung 112 z.B. über ein
Intranet oder dgl. mit dem Systemcontroller verbunden sein, um auf Daten
von den peripheren Einrichtungen und Subsystemen zuzugreifen und
im Bedarfsfall zu jeder Einrichtung Daten herunterzuladen. Ein ähnlicher Datenaustausch
kann über
ein mit Bezugszeichen 114 bezeichnetes klinisches Datenkommunikationssystem
erfolgen. Ähnlich
kann eine Wartungstechnikerstation 116 über den Systemcontroller 36 mit
den peripheren Einrichtungen und Subsystemen Daten austauschen.
Beispielsweise kann der Laptop eines Wartungstechnikers an einen
Systemcontroller angeschlossen werden, um auf von jeder Einrichtung stammende
Wartungsdatensätze,
Kalibrierungsdaten, Nutzungsdaten und so fort zuzugreifen. Zuletzt kann
in dem in 4 veranschaulichten Ausführungsbeispiel
eine entfernt angeordnete Wartungseinrichtung 118 mit dem
Systemcontroller kommunizieren, um auf die auf den peripheren Einrichtungen und
Subsystemen gespeicherten Daten zuzugreifen. Die in dieser Weise
zugreifende Wartungseinrichtung kann sich an einem gänzlich anderen
Standort als das Bildgebungssystem oder die Institution befinden, beispielsweise
in einem entfernt angeordneten Servicecenter, das über ein
offenes Großraumnetzwerk, z.B.
das Internet, ein virtuelles anwendereigenes Netzwerk oder dergleichen
mit der Institution verbunden ist.
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Für die Speicherung
von Daten und Programmkode kommen vielfältige Konfigurationen in Betracht,
die unmittelbar in die peripheren Einrichtungen und Subsysteme eines
Bildge bungssystems integriert sein können. 5 veranschaulicht
eine exemplarische periphere Topologie 120 gemäß einem vorliegenden
Ausführungsbeispiel.
In dieser Topologie ist ein Verarbeitungsschaltkreis 122 vorgesehen, der
dazu dient, einen beliebigen funktionalen Programmkode auszuführen, Daten
auszutauschen, auf Datenanforderungen zu antworten und so fort.
Der Verarbeitungsschaltkreis 122, der möglicherweise gewöhnlich einen
programmierten Mikroprozessor enthält, greift auf Daten in einer
Speicherschaltung 124 zu, in der die Daten gespeichert
sind. Die Speicherschaltung kann einen beliebigen geeigneten Typ eines
Speichers beinhalten, basiert jedoch vorzugsweise auf einem permanenten
Speicher, der in der Lage ist, die Daten dauerhaft zu speichern,
wenn der Strom für
die periphere Einrichtung oder das Subsystem ausgeschaltet wird.
Der Verarbeitungsschaltkreis 122 kann ferner z.B. während der
anfängliche Herstellung
und des Testens der Einrichtung, nach Kalibriersequenzen, nach Wartungsereignissen
und so fort Daten in die Speicherschaltung schreiben. In Fällen, wo
die periphere Einrichtung oder das Subsystem Sensoren 128 enthält, sind
diese ebenfalls Bestandteil der bevorzugten Topologie. Solche Sensoren
können
beispielsweise vorgesehen sein, um Temperaturen von Spulen, akustische
Signale für kardiale Überwachungseinrichtungen,
Strömungsraten
für Kontrastmittelinjektionsvorrichtungen,
die Kraft oder einen diesbezüglichen
Parameter für
eine Überwachung
des Tischgewichts und so fort zu erfassen. Falls es erforderlich
ist, ist die Schnittstellenschaltung 130 dazu eingerichtet,
von den Sensoren 128 her entgegengenommene Signale aufzubereiten,
bevor diese auf den Verarbeitungsschaltkreis 122 angewandt
werden. Es ist zu beachten, dass in der Topologie nach 5 neben
dem Austausch von Daten zwischen den Einrichtungen auch Leistung übertragen
werden kann, beispielsweise, um den Verarbeitungsschaltkreis 122 und
die Sensoren 128 mit Strom zu versorgen.
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Falls
gewünscht
kann die Schnittstellenschaltung 126 in jeder Einrichtung
dazu eingerichtet sein, gespeicherte Daten zu verschlüsseln und
zu entschlüsseln.
Wie dem Fachmann klar ist, konvertiert eine derartige Schaltung
im Allgemeinen innerhalb der Einrichtung gespeicherte und verarbeitete Daten
in eine verschlüsselte
oder entschlüsselte Form,
um den Zugriff auf diese oder die Nutzbarkeit der Daten für externe
Schaltungen einzuschränken. Die
Schnittstelle 126 kann ferner, wie nachstehend beschrieben,
eine Schaltung zur Verifizierung der Identität eines anfordernden Schaltkreises
enthalten. Eine solche Identifizierung ist besonders von Nutzen, um
den Zugriff auf die gespeicherten Daten seitens externer Schaltungen,
Einrichtungen und Wartungspersonal zu beschränken.
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Die
in dem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel
nach 5 ausgebildete Topologie kann auf einem beliebigen
geeigneten Programmkode bzw. Architektur basieren. In einem bevorzugten
Ausführungsbeispiel
dient für
die Topologie eine Produktfamilie als Plattform, die unter dem Handelsnamen
Crypto Button bei Dallas Semiconductor of Dallas, Texas, erhältlich ist.
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Solche
Einrichtungen wurden für
vielfältige HF-Spulen
eines Magnetresonanz-(MR)-Bildgebungssystems in einer Schnelltrennkupplungsbox
installiert. Die Einrichtungen wurden anschließend geeignet programmiert,
um die für
jede Spule spezifischen Herstellungs- und Kalibrierdaten, sowie
einen dynamisch aktualisierten Datensatz sämtlicher Verwendungen der Spule
zu beinhalten. Im Betrieb wurde jede HF- Spule nach Kopplung mit einer Standardspulenfassung
automatisch durch die Schnittstelle des Bildgebungssystems identifiziert,
und die Schnittstelle wurde aktualisiert, um die Einsetzung der
Spule einschließlich
einer elektronischen Abbildung der Spule selbst widerzuspiegeln,
die auf einem Monitor (siehe den Monitor 48 in 1)
wiedergegeben wurde. Für
Spulen, die nicht mit der bevorzugten Datentopologie ausgerüstet sind,
wurde das System abwärtskompatibel
gestaltet, indem der Benutzer aufgefordert wird, aus einer Liste
in Frage kommender Spulen eine Spule auszuwählen, falls die Spule während der
anfänglichen
Anschlusssequenz nicht identifiziert wurde. Als den Verarbeitungsschaltkreis 122 enthielt
die Einrichtung einen auf einem einzigen Chip basierenden Mikrocomputer,
der mit einer virtuellen Java-Maschine,
einem 1024-Bit Rechenbeschleuniger und einem unveränderbaren
Echtzeittaktgeber ausgerüstet
war. Die Speicherschaltung 124 beinhaltete einen 6-KByte
RAM-Speicher und einen 32-KByte ROM. Die Verarbeitungsfunktionen schlossen
eine RSA-Codierung ein.
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Selbstverständlich sind
auch beschränktere Topographien
in der vorliegenden Technik verfügbar. Wo
beispielsweise keine oder sehr beschränkte Fähigkeiten zur Verarbeitung
erforderlich sind, können in
der Topologie spezielle analoge oder digitale Schaltungen für diesen
Zweck vorgesehen sein. Darüber
hinaus können
reine Speichereinrichtungen vorgesehen sein, die lediglich der Speicherung
und dem Zugriff von Daten dienen.
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6 veranschaulicht
eine allgemein mit dem Bezugszeichen 132 bezeichnete exemplarische Steuerlogik
für eine
Organisation von Daten durch eine Einrichtung, die wie in 5 gezeigt
ausgerüstet
ist, gemäß der vorliegenden
Erfindung. Wie oben erwähnt,
wird die Einrichtung, wie bei Schritt 134 gezeigt, zunächst mit
sonstigen Systemkomponenten verbunden. In der Praxis können in
diesem Schritt abtrennbare periphere Einrichtungen oder Subsysteme
physikalisch angeschlossen werden, oder es können während der Installation residente
periphere Einrichtungen und Subsysteme angeschlossen werden.