DE102021211567A1

DE102021211567A1 - Improved medical imaging modality

Info

Publication number: DE102021211567A1
Application number: DE102021211567.5A
Authority: DE
Inventors: Günther Gambke; Konstantin Knodt; Wolfgang Neuber; Bernhard Krauss; Martino Leghissa; Matthias Malzacher; Uwe Mantsch; Heiko Rohdjess
Original assignee: Siemens Healthcare GmbH
Current assignee: Siemens Healthineers Ag De
Priority date: 2021-10-13
Filing date: 2021-10-13
Publication date: 2023-04-13

Abstract

Eine bildgebende medizintechnische Modalität weist einen Grundkörper (1) auf, der ein Untersuchungsvolumen (2) für einen Patienten (3) ringförmig umschließt. Das Untersuchungsvolumen (2) erstreckt sich in Richtung einer horizontalen Längsachse (4). Deren Richtung definiert eine Längsrichtung (Z). In dem Grundkörper (1) sind eine Grundmagnetanordnung (5), ein Gradientenmagnetsystem (6) und eine Ganzkörperspule (7) einer Magnetresonanzanlage angeordnet. Die Modalität weist eine Tragstruktur (8) auf, die sich in der Längsrichtung (Z) gesehen durch das Untersuchungsvolumen (2) hindurch erstreckt. Auf der Tragstruktur (8) ist eine Patientenliege (9) anordenbar, so dass die Patientenliege (9) auf der Tragstruktur (8) zumindest in der Längsrichtung (Z) verschiebbar ist. Die Tragstruktur (8) relativ ist zum Grundkörper (1) zumindest in Vertikalrichtung (Y) bewegbar.An imaging medical technology modality has a base body (1) which encloses an examination volume (2) for a patient (3) in the form of a ring. The examination volume (2) extends in the direction of a horizontal longitudinal axis (4). Their direction defines a longitudinal direction (Z). A basic magnet arrangement (5), a gradient magnet system (6) and a whole-body coil (7) of a magnetic resonance system are arranged in the base body (1). The modality has a support structure (8) which, seen in the longitudinal direction (Z), extends through the examination volume (2). A patient bed (9) can be arranged on the support structure (8), so that the patient bed (9) can be displaced on the support structure (8) at least in the longitudinal direction (Z). The supporting structure (8) can be moved relative to the base body (1) at least in the vertical direction (Y).

Description

Die vorliegende Erfindung geht aus von einer bildgebenden medizintechnischen Modalität,

- wobei die Modalität einen Grundkörper aufweist, der ein Untersuchungsvolumen für einen Patienten ringförmig umschließt, so dass das Untersuchungsvolumen sich in Richtung einer horizontalen Längsachse erstreckt und die Richtung der Längsachse eine Längsrichtung definiert,
- wobei in dem Grundkörper eine Grundmagnetanordnung, ein Gradientenmagnetsystem und eine Ganzkörperspule einer Magnetresonanzanlage angeordnet sind,
- wobei die Modalität eine Tragstruktur aufweist, die sich in der Längsrichtung gesehen durch das Untersuchungsvolumen hindurch erstreckt und auf der eine Patientenliege anordenbar ist, so dass die Patientenliege auf der Tragstruktur zumindest in der Längsrichtung verschiebbar ist.

The present invention is based on an imaging medical technology modality

- wherein the modality has a base body which encloses an examination volume for a patient in a ring shape, so that the examination volume extends in the direction of a horizontal longitudinal axis and the direction of the longitudinal axis defines a longitudinal direction,
- a basic magnet arrangement, a gradient magnet system and a whole-body coil of a magnetic resonance system being arranged in the basic body,
- Wherein the modality has a support structure which, seen in the longitudinal direction, extends through the examination volume and on which a patient bed can be arranged, so that the patient bed can be displaced on the support structure at least in the longitudinal direction.

Derartige Modalitäten, also Magnetresonanzanlagen, sind allgemein bekannt.Such modalities, ie magnetic resonance systems, are generally known.

Magnetresonanzanlagen werden im Stand der Technik ausschließlich zu diagnostischen Zwecken verwendet. Eine Verwendung auch für Therapiezwecke, insbesondere im Rahmen von interventionellen Behandlungen, erfolgt nicht. Demzufolge sind Magnetresonanzanlagen hierfür auch nicht vorbereitet.In the prior art, magnetic resonance systems are used exclusively for diagnostic purposes. It is not used for therapy purposes, particularly in the context of interventional treatments. As a result, magnetic resonance systems are not prepared for this either.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine bildgebende medizintechnische Modalität, welche eine Magnetresonanzanlage aufweist, derart zu modifizieren, dass sie für Therapiezwecke und interventionelle Behandlungen verwendet werden kann.The object of the present invention is to modify an imaging medical technology modality that has a magnetic resonance system in such a way that it can be used for therapy purposes and interventional treatments.

Die Aufgabe wird durch eine bildgebende medizintechnische Modalität mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Modalität sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 2 bis 15.The object is achieved by an imaging medical technology modality with the features of claim 1. Advantageous configurations of the modality are the subject matter of dependent claims 2 to 15.

Erfindungsgemäß wird eine bildgebende medizintechnische Modalität der eingangs genannten Art dadurch ausgestaltet, dass die Tragstruktur relativ zum Grundkörper zumindest in Vertikalrichtung bewegbar ist.According to the invention, an imaging medical technology modality of the type mentioned at the outset is designed in that the support structure can be moved relative to the base body at least in the vertical direction.

Dadurch kann - zusammen mit der Tragstruktur - auch die Patientenliege und mit ihr der Patient im Untersuchungsvolumen der Magnetresonanzanlage erheblich flexibler positioniert werden.As a result--together with the support structure--the patient bed and with it the patient can be positioned in the examination volume of the magnetic resonance system in a considerably more flexible manner.

Vorzugsweise ist in der Längsrichtung gesehen vor und hinter dem Grundkörper jeweils eine Hubsäule angeordnet, auf der die Tragstruktur angeordnet ist. In diesem Fall erfolgt das vertikale Bewegen der Tragstruktur durch Ausfahren und Einfahren der Hubsäulen. Diese Ausgestaltung ist besonders einfach, robust und zuverlässig.Viewed in the longitudinal direction, a lifting column is preferably arranged in front of and behind the base body, on which the support structure is arranged. In this case, the support structure is moved vertically by extending and retracting the lifting columns. This configuration is particularly simple, robust and reliable.

Es ist möglich, dass den beiden Hubsäulen zum Ausfahren und Einfahren jeweils ein eigener Antrieb proprietär zugeordnet ist. In diesem Fall können die beiden Hubsäulen individuell und damit insbesondere nach Bedarf gleichartig oder gegenläufig verfahren werden. Im Falle eines gegenläufigen Verfahrens kann die Tragstruktur (und mit ihr die Patientenliege) damit geneigt orientiert werden, so dass der Patient in die sogenannte Trendelenburg-Lagerung gebracht werden kann. Im Falle eines gleichartigen Verfahrens wird in diesem Fall die Höhenlage der Tragstruktur eingestellt.It is possible for the two lifting columns to be assigned their own proprietary drive for extending and retracting. In this case, the two lifting columns can be moved individually and thus, in particular, in the same way or in opposite directions, as required. In the case of an opposite procedure, the support structure (and with it the patient couch) can be oriented in an inclined manner so that the patient can be placed in the so-called Trendelenburg position. In the case of a similar method, the height of the support structure is adjusted in this case.

Vorzugsweise sind die beiden Hubsäulen jedoch mechanisch miteinander gekuppelt. In diesem Fall kann das Ausfahren und Einfahren der Hubsäulen mittels eines einzigen Antriebs bewirkt werden. Im Falle der mechanischen Kupplung miteinander ist zwar nur ein gleichartiges Verfahren der beiden Hubsäulen möglich. Diese Ausgestaltung bietet folglich nicht dieselbe Flexibilität wie eine Ausgestaltung mit zwei unabhängig voneinander ansteuerbaren Antrieben. Sie ist dafür aber einfacher und kostengünstiger zu realisieren.However, the two lifting columns are preferably mechanically coupled to one another. In this case, the lifting columns can be extended and retracted by means of a single drive. In the case of mechanical coupling with each other, only a similar process of the two lifting columns is possible. Consequently, this configuration does not offer the same flexibility as a configuration with two drives that can be controlled independently of one another. However, it is simpler and cheaper to implement.

Die mechanische Kupplung der beiden Hubsäulen miteinander und damit ein synchrones Heben bzw. Senken der beiden Hubsäulen kann auf einfache Weise dadurch erreicht werden,

- dass die beiden Hubsäulen jeweils ein feststehendes unteres Säulenelement und ein von dem unteren Säulenelement geführtes, in Vertikalrichtung bewegliches oberes Säulenelement aufweisen,
- dass die Tragstruktur auf den beiden oberen Säulenelementen angeordnet ist,
- dass in den unteren Säulenelementen Rollenanordnungen angeordnet sind, deren Rollen über einen umlaufenden Treibriemen verbunden sind,
- dass auf den umlaufenden Treibriemen jeweils ein Mitnehmer angeordnet ist, der mit dem beweglichen Säulenelement der jeweiligen Hubsäule fest verbunden ist, und
- dass eine der Rollen der einen Rollenanordnung und eine der Rollen der anderen Rollenanordnung über eine Verbindungswelle drehfest miteinander verbunden sind.

The mechanical coupling of the two lifting columns with each other and thus a synchronous lifting and lowering of the two lifting columns can be achieved in a simple manner by

- that the two lifting columns each have a fixed lower column element and an upper column element that is guided by the lower column element and can be moved in the vertical direction,
- that the supporting structure is arranged on the two upper column elements,
- that in the lower column elements roller arrangements are arranged, the rollers of which are connected via a circulating drive belt,
- that on the circulating drive belt in each case a driver is arranged, which is firmly connected to the movable column element of the respective lifting column, and
- that one of the rollers of a roller arrangement and one of the rollers of the other roller arrangement are connected to one another in a rotationally fixed manner via a connecting shaft.

Es ist möglich, dass den beiden Hubsäulen ein Antrieb proprietär zugeordnet ist. Bei dieser Ausgestaltung ist also ein eigener Antrieb vorhanden, der unabhängig von anderen Elementen auf die beiden oberen Säulenelemente und nur auf die beiden oberen Säulenelemente wirkt. Der Antrieb kann beispielsweise direkt auf die Verbindungswelle wirken. Alternativ ist es möglich, dass das obere Säulenelement mindestens einer der Hubsäulen eine Mitnehmerstruktur aufweist, über die dieses obere Säulenelement mit einer in vertikaler Richtung wirkenden Hubkraft beaufschlagbar ist. In diesem Fall ist für die beiden oberen Säulenelemente kein eigener Antrieb erforderlich. Die zum Verfahren der beiden oberen Säulenelemente erforderlichen Kräfte können vielmehr über die Mitnehmerstruktur eingebracht werden.It is possible that a drive is assigned proprietary to the two lifting columns. In this embodiment, there is therefore a separate drive which acts independently of other elements on the two upper column elements and only on the two upper column elements. The drive can act directly on the connecting shaft, for example. Alternatively, it is possible for the upper column element of at least one of the lifting columns to have a driver structure, via which this upper column element can be subjected to a lifting force acting in the vertical direction. In this case, no separate drive is required for the two upper column elements. Rather, the forces required to move the two upper column elements can be introduced via the driver structure.

Vorzugsweise ist die Patientenliege, während sie sich auf der Tragstruktur befindet, in einer orthogonal zur Längsrichtung orientierten horizontalen Querrichtung verschiebbar und/oder um eine vertikale Achse drehbar. Dadurch ergibt sich eine noch größere Flexibilität bei der Positionierung der Patientenliege und damit des Patienten im Untersuchungsvolumen.Preferably, the patient bed, while it is located on the support structure, can be displaced in a horizontal transverse direction oriented orthogonally to the longitudinal direction and/or rotated about a vertical axis. This results in even greater flexibility when positioning the patient bed and thus the patient in the examination volume.

Der Grundkörper weist eine Innenwand auf, mit welcher der Grundkörper das Untersuchungsvolumen begrenzt. Die Innenwand erstreckt sich in der Längsrichtung gesehen von einem vorderen Ende zu einem hinteren Ende des Grundkörpers. Vorzugsweise verläuft die Innenwand derart, dass das von der Innenwand begrenzte Untersuchungsvolumen zumindest im Bereich eines der beiden Enden auf das andere Ende zu die Form eines Kegelstumpfes aufweist, so dass sich zumindest im Bereich dieses Endes auf das andere Ende zu der Querschnitt des Untersuchungsvolumens verringert. Diese Ausgestaltung ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die Patientenliege, während sie sich auf der Tragstruktur befindet, um eine vertikale Achse drehbar ist. Denn dadurch kann der mögliche Drehwinkel maximiert werden.The base body has an inner wall with which the base body delimits the examination volume. The inner wall extends from a front end to a rear end of the main body as viewed in the longitudinal direction. The inner wall preferably runs in such a way that the examination volume delimited by the inner wall has the shape of a truncated cone at least in the area of one of the two ends towards the other end, so that the cross section of the examination volume is reduced at least in the area of this end towards the other end. This configuration is particularly advantageous when the patient bed can be rotated about a vertical axis while it is located on the support structure. This allows the possible angle of rotation to be maximized.

Vorzugsweise weist das Untersuchungsvolumen orthogonal zur Längsrichtung gesehen einen Durchmesser von mindestens 80 cm auf, insbesondere von mindestens 100 cm. Dadurch ergibt sich ein hinreichender Spielraum zum Positionieren der Patientenliege vertikal und/oder horizontal quer zur Längsrichtung.The examination volume preferably has a diameter of at least 80 cm, in particular at least 100 cm, viewed orthogonally to the longitudinal direction. This results in sufficient leeway for positioning the patient couch vertically and/or horizontally transversely to the longitudinal direction.

Vorzugsweise weist die Tragstruktur mehrere Längsträger auf, wobei die Längsträger in der Längsrichtung verlaufen und quer zur Längsrichtung gesehen in Horizontalrichtung voneinander beabstandet sind. Durch diese Ausgestaltung kann insbesondere in dem Fall, dass die Anzahl an Längsträgern gleich zwei ist, ein Mittelbereich zwischen den beiden Längsträgern freigehalten werden. Dieser Mittelbereich kann dadurch für andere Funktionen genutzt werden.The support structure preferably has a plurality of longitudinal members, the longitudinal members running in the longitudinal direction and being spaced apart from one another in the horizontal direction, viewed transversely to the longitudinal direction. With this configuration, a middle area between the two longitudinal members can be kept free, particularly in the case where the number of longitudinal members is equal to two. This central area can thus be used for other functions.

Vorzugsweise ist in der Tragstruktur eine Lokalspule angeordnet. Dadurch kann zum einen zum Erfassen der angeregten Magnetresonanzsignale überhaupt die Lokalspule verwendet werden. Dadurch kann ein erheblich besseres Signal-Rausch-Verhältnis erreicht werden als bei Verwendung der Ganzkörperspule. Weiterhin befindet sich die Lokalspule permanent im Untersuchungsvolumen, so dass insbesondere auch eine permanente Verdrahtung mit den damit verbundenen Vorteilen verwendet werden kann.A local coil is preferably arranged in the support structure. As a result, on the one hand, the local coil can be used at all to acquire the excited magnetic resonance signals. As a result, a significantly better signal-to-noise ratio can be achieved than when using the whole-body coil. Furthermore, the local coil is permanently located in the examination volume, so that in particular permanent wiring with the associated advantages can also be used.

Vorzugsweise ist die Lokalspule in der Tragstruktur derart angeordnet, dass sie relativ zum Grundkörper weder in der Längsrichtung noch in einer orthogonal zur Längsrichtung orientierten horizontalen Querrichtung verschiebbar ist. Dadurch befindet sich die Lokalspule stets in demjenigen Bereich, der für die Bedienperson der Modalität (in der Regel einen Arzt) von besonderer Bedeutung ist. Auch kann dadurch die Kabelführung von und zu der Lokalspule innerhalb der Tragstruktur erfolgen. Dadurch können herumhängende Kabel und dergleichen, die zum einen störend sein können und zum anderen beschädigt werden können, vermieden werden.The local coil is preferably arranged in the support structure in such a way that it cannot be displaced relative to the base body either in the longitudinal direction or in a horizontal transverse direction oriented orthogonally to the longitudinal direction. As a result, the local coil is always in that area which is of particular importance to the operator of the modality (usually a doctor). This also allows the cable to be routed from and to the local coil within the support structure. As a result, cables and the like hanging around, which on the one hand can be a nuisance and on the other hand can be damaged, can be avoided.

Vorzugsweise ist in dem Grundkörper eine Anzahl von Röntgenketten zum Erfassen eines jeweiligen Röntgenbildes aus dem Untersuchungsvolumen angeordnet. Dadurch können die Vorteile der MR-Bildgebung und der Röntgenbildgebung gleichzeitig genutzt werden. Als Röntgenkette wird die Kombination der Komponenten bezeichnet, die für eine Erfassung eines Röntgenbildes erforderlich sind.A number of x-ray chains for acquiring a respective x-ray image from the examination volume are preferably arranged in the base body. This allows the advantages of MR imaging and X-ray imaging to be used simultaneously. The X-ray chain describes the combination of components that are required to capture an X-ray image.

Vorzugsweise ist die Anzahl an Röntgenketten größer als 1, wobei die Röntgenketten in einer zur Längsrichtung orthogonalen Ebene gesehen gleichmäßig um die Längsachse herum verteilt angeordnet sind und die Röntgenketten in der Längsrichtung gesehen gleich positioniert sind. Dadurch ist, bezogen auf die Röntgenbildgebung, nicht nur eine 2-D-Bildgebung möglich, sondern eine 3-D-Bildgebung.Preferably, the number of X-ray chains is greater than 1, the X-ray chains being evenly distributed around the longitudinal axis when viewed in a plane orthogonal to the longitudinal direction, and the X-ray chains being positioned the same when viewed in the longitudinal direction. In relation to X-ray imaging, this means that not only 2D imaging is possible, but also 3D imaging.

Vorzugsweise weist die Grundmagnetanordnung zwei Teilanordnungen auf, die in der Längsrichtung gesehen voneinander beabstandet sind, so dass zwischen ihnen ein Zwischenraum besteht. Dadurch wird ermöglicht, dass die Röntgenketten in der Längsrichtung gesehen in dem Zwischenraum angeordnet sind. Dadurch kann ein negativer Einfluss der Grundmagnetanordnung auf die Röntgenbildgebung vermieden werden. Soweit erforderlich, können auch das Gradientenmagnetsystem und die Ganzkörperspule in ähnlicher Weise geteilt ausgebildet sein.Preferably, the basic magnet assembly comprises two sub-assemblies which are spaced apart from one another when viewed in the longitudinal direction so that there is a gap between them. This enables the X-ray chains to be arranged in the gap as seen in the longitudinal direction. A negative influence of the basic magnet arrangement on the X-ray imaging can thereby be avoided. If necessary, the gradient magnet system and the Whole-body coil may be divided in a similar manner.

Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Hierbei zeigen in schematischer Darstellung:

1 einen Längsschnitt durch eine bildgebende medizintechnische Modalität längs einer Linie I-I in 2,
2 eine Frontansicht einer bildgebenden medizintechnischen Modalität aus einer Richtung II in 1,
3 eine mögliche Positionierung einer Tragstruktur,
4 eine Einstellmöglichkeit für die Tragstruktur,
5 einen Teil eines Kupplungsmechanismus,
6 eine alternative Einstellmöglichkeit für die Tragstruktur,
7 einen Schnitt durch eine Tragstruktur und eine Patientenliege,
8 einen Schnitt durch eine bildgebende medizintechnische Modalität längs einer Linie VIII-VIII in 1,
9 einen Schnitt durch einen Grundkörper analog zu dem Schnitt in 1,
10 eine zu 9 alternative Ausgestaltung,
11 eine Draufsicht auf eine Tragstruktur einschließlich Schnitt durch einen Grundkörper,
12 eine Modifikation von 1 und
13 eine Ausgestaltung von 12.

The characteristics, features and advantages of this invention described above, and the manner in which they are achieved, will become clearer and more clearly understood in connection with the following description of the exemplary embodiments, which are explained in more detail in connection with the drawings. This shows in a schematic representation:

1 a longitudinal section through an imaging medical technology modality along a line II in 2 ,
2 a front view of an imaging medical technology modality from a direction II in 1 ,
3 a possible positioning of a supporting structure,
4 an adjustment option for the supporting structure,
5 part of a clutch mechanism,
6 an alternative adjustment option for the supporting structure,
7 a section through a support structure and a patient bed,
8th a section through a medical imaging modality along a line VIII-VIII in 1 ,
9 a section through a basic body analogous to the section in 1 ,
10 one to 9 alternative design,
11 a plan view of a support structure including a section through a base body,
12 a modification of 1 and
13 an embodiment of 12 .

Gemäß den 1 und 2 weist eine bildgebende medizintechnische Modalität einen Grundkörper 1 auf. Der Grundkörper 1 umschließt ringförmig ein Untersuchungsvolumen 2 für einen Patienten 3. Das Untersuchungsvolumen 2 erstreckt sich somit in einer Richtung einer Längsachse 4. Die Längsachse 4 ist horizontal gerichtet und definiert eine Längsrichtung.According to the 1 and 2 an imaging medical technology modality has a base body 1 . The base body 1 annularly encloses an examination volume 2 for a patient 3. The examination volume 2 thus extends in a direction of a longitudinal axis 4. The longitudinal axis 4 is directed horizontally and defines a longitudinal direction.

Die Längsrichtung - also die Richtung parallel zur Längsachse 4 - wird üblicherweise als Z-Richtung bezeichnet. Die Vertikalrichtung wird üblicherweise als Y-Richtung bezeichnet. Eine Querrichtung - die Querrichtung ist orthogonal zur Längsrichtung orientiert und ebenfalls horizontal gerichtet - wird üblicherweise als X-Richtung bezeichnet. Diese Nomenklatur wird nachstehend für die drei Richtungen verwendet.The longitudinal direction - that is, the direction parallel to the longitudinal axis 4 - is usually referred to as the Z-direction. The vertical direction is commonly referred to as the Y direction. A transverse direction - the transverse direction is oriented orthogonally to the longitudinal direction and is also directed horizontally - is usually referred to as the X-direction. This nomenclature is used below for the three directions.

In dem Grundkörper 1 sind eine Grundmagnetanordnung 5, ein Gradientenmagnetsystem 6 und eine Ganzkörperspule 7 einer Magnetresonanzanlage angeordnet. Die Grundmagnetanordnung 5, das Gradientenmagnetsystem 6 und die Ganzkörperspule 7 wirken in üblicher Weise miteinander zusammen.A basic magnet arrangement 5, a gradient magnet system 6 and a whole-body coil 7 of a magnetic resonance system are arranged in the base body 1. The basic magnet arrangement 5, the gradient magnet system 6 and the whole-body coil 7 interact with one another in the usual way.

Insbesondere generiert die Grundmagnetanordnung 5 in dem Untersuchungsvolumen 2 ein zeitlich statisches Grundmagnetfeld. Das Grundmagnetfeld weist eine große Stärke von beispielsweise 1,5 Tesla oder 3,0 Tesla auf. Das Grundmagnetfeld ist örtlich im Wesentlichen homogen. Es wirkt üblicherweise in der Längsrichtung Z. Dem Grundmagnetfeld werden mittels des Gradientenmagnetsystems 6 während jeweiliger Beaufschlagungszeiten Gradientenmagnetfelder überlagert. Die Gradientenmagnetfelder sind betragsmäßig erheblich kleiner als das Grundmagnetfeld. Während der jeweiligen Beaufschlagungszeit (die sich meist im Bereich von wenigen Millisekunden bewegt) ist das jeweilige Gradientenmagnetfeld zeitlich statisch und variiert örtlich im Wesentlichen linear.In particular, the basic magnet arrangement 5 generates a temporally static basic magnetic field in the examination volume 2 . The basic magnetic field has a high strength of, for example, 1.5 Tesla or 3.0 Tesla. The basic magnetic field is locally essentially homogeneous. It usually acts in the longitudinal direction Z. Gradient magnetic fields are superimposed on the basic magnetic field by means of the gradient magnet system 6 during the respective exposure times. The absolute value of the gradient magnetic fields is considerably smaller than that of the basic magnetic field. During the respective exposure time (which is usually in the range of a few milliseconds), the respective gradient magnetic field is static over time and varies locally in a substantially linear manner.

Meist umfasst das Gradientenmagnetsystem 6 drei Subsysteme, wobei bei Ansteuerung eines einzelnen der Subsysteme das zugehörige Gradientenmagnetfeld in der Längsrichtung Z, in der Vertikalrichtung Y oder in der Querrichtung X linear variiert. Dementsprechend werden die Subsysteme meist als Gx-, Gy- und Gz-System bezeichnet durch entsprechende Abstimmung der Ansteuerung der drei Subsysteme kann die resultierende Richtung, in welcher das Gradientenmagnetfeld linear variiert, nach Bedarf orientiert werden.The gradient magnet system 6 usually comprises three subsystems, with the associated gradient magnetic field varying linearly in the longitudinal direction Z, in the vertical direction Y or in the transverse direction X when one of the subsystems is activated. Accordingly, the subsystems are usually referred to as the Gx, Gy and Gz system. By appropriately tuning the control of the three subsystems, the resulting direction in which the gradient magnetic field varies linearly can be oriented as required.

Mittels der Ganzkörperspule 7 wird das Untersuchungsvolumen 2 mit Hochfrequenz-Anregungspulsen beaufschlagt. Dadurch wird der Patient 3 (bzw. derjenige Teil des Patienten 3, der sich im Untersuchungsvolumen 2 befindet) zum Aussenden von Magnetresonanzsignalen angeregt. Die Magnetresonanzsignale können mittels der Ganzkörperspule 7 oder mittels entsprechender Lokalspulen - hierzu siehe später - erfasst werden.The examination volume 2 is subjected to high-frequency excitation pulses by means of the whole-body coil 7 . As a result, the patient 3 (or that part of the patient 3 which is located in the examination volume 2) is stimulated to emit magnetic resonance signals. The magnetic resonance signals can be detected by means of the whole-body coil 7 or by means of corresponding local coils—see later on this.

Oftmals ist die Ansteuerung des Gradientenmagnetsystems 6 und der Ganzkörperspule 7 und gegebenenfalls der Lokalspulen derart aufeinander abgestimmt,

- dass eines der drei Subsysteme des Gradientenmagnetsystems 6 angesteuert wird, während das Untersuchungsvolumen 2 mittels der Ganzkörperspule 7 mit Hochfrequenz-Anregungspulsen beaufschlagt wird,
- dass ein anderes der drei Subsysteme angesteuert wird, während mittels der Ganzkörperspule 7 oder mittels entsprechender Lokalspulen die angeregten Magnetresonanzsignale erfasst werden, und
- dass das verbleibende der drei Subsysteme während eines Zeitraums zwischen dem Anregen der Magnetresonanzsignale und dem Erfassen der Magnetresonanzsignale angesteuert wird.

The activation of the gradient magnet system 6 and the whole-body coil 7 and possibly the local coils is often coordinated with one another in such a way that

- that one of the three subsystems of the gradient magnet system 6 is activated, while the examination volume 2 is subjected to high-frequency excitation pulses by means of the whole-body coil 7,
that another of the three subsystems is controlled while the excited magnetic resonance signals are detected by means of the whole-body coil 7 or by means of corresponding local coils, and
- that the remaining of the three subsystems is driven during a period of time between the excitation of the magnetic resonance signals and the acquisition of the magnetic resonance signals.

Die entsprechende Ausgestaltung der Magnetresonanzanlage und der zugehörige Betrieb der Magnetresonanzanlage sind Fachleuten allgemein bekannt. Sie sind als solches nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung.The corresponding configuration of the magnetic resonance system and the associated operation of the magnetic resonance system are generally known to those skilled in the art. As such, they are not the subject of the present invention.

Die Modalität weist weiterhin eine Tragstruktur 8 auf. Die Tragstruktur 8 erstreckt sich in Längsrichtung Z gesehen durch das Untersuchungsvolumen 2 hindurch. Auf der Tragstruktur 8 ist eine Patientenliege 9 anordenbar. Die Anordnung ist derart, dass die Patientenliege 9 auf der Tragstruktur 8 zumindest in der Längsrichtung Z verschiebbar ist. Die Tragstruktur 8 ihrerseits ist relativ zum Grundkörper 1 zumindest in der Vertikalrichtung Y bewegbar.The modality also has a support structure 8 . Viewed in the longitudinal direction Z, the support structure 8 extends through the examination volume 2 . A patient bed 9 can be arranged on the support structure 8 . The arrangement is such that the patient couch 9 can be displaced on the support structure 8 at least in the longitudinal direction Z. The supporting structure 8 in turn can be moved at least in the vertical direction Y relative to the base body 1 .

Um die Tragstruktur 8 in Vertikalrichtung Y bewegen zu können, ist vorzugsweise entsprechend der Darstellung in 1 in Längsrichtung Z gesehen vor und hinter dem Grundkörper 1 jeweils eine Hubsäule 10 angeordnet. Die Hubsäulen 10 sind als solche vertikal verstellbar. Auf ihnen ist die Tragstruktur 8 angeordnet. Das vertikale Bewegen der Tragstruktur 8 erfolgt somit durch Ausfahren und Einfahren der Hubsäulen 10.In order to be able to move the support structure 8 in the vertical direction Y, preferably as shown in 1 Viewed in the longitudinal direction Z, a lifting column 10 is arranged in front of and behind the base body 1 . The lifting columns 10 are vertically adjustable as such. The supporting structure 8 is arranged on them. The vertical movement of the support structure 8 is thus carried out by extending and retracting the lifting columns 10.

Es ist möglich, dass den beiden Hubsäulen 10 zum Ausfahren und Einfahren jeweils ein eigener Antrieb (nicht dargestellt) proprietär zugeordnet ist. In diesem Fall können die beiden Hubsäulen 10 individuell und damit insbesondere nach Bedarf gleichartig oder gegenläufig verfahren werden. Im Falle eines gegenläufigen Verfahrens kann die Tragstruktur 8 (und mit ihr die Patientenliege 9) somit entsprechend der Darstellung in 3 geneigt orientiert werden. Der Patient 3 kann dadurch in die sogenannte Trendelenburg-Lagerung gebracht werden. Im Falle eines gleichartigen Verfahrens wird die Höhenlage der Tragstruktur 8 eingestellt.It is possible for the two lifting columns 10 to be assigned their own proprietary drive (not shown) for extending and retracting. In this case, the two lifting columns 10 can be moved individually and thus, in particular, in the same way or in opposite directions, as required. In the case of an opposite procedure, the support structure 8 (and with it the patient bed 9) can thus be moved according to the illustration in 3 be oriented inclined. The patient 3 can be placed in the so-called Trendelenburg position. In the case of a similar method, the height of the support structure 8 is adjusted.

Oftmals sind die beiden Hubsäulen 10 mechanisch miteinander gekuppelt. In diesem Fall kann das Ausfahren und das Einfahren der Hubsäulen 10 gemäß 4 mittels eines einzigen Antriebs 11 bewirkt werden. Im Falle eines einzigen Antriebs 11 ist nur ein gleichartiges Verfahren der beiden Hubsäulen 10 möglich. Diese Ausgestaltung bietet somit zwar nicht dieselbe Flexibilität wie die Ausgestaltung mit zwei unabhängig voneinander ansteuerbaren Antrieben. Sie ist dafür aber einfacher und kostengünstiger zu realisieren.The two lifting columns 10 are often mechanically coupled to one another. In this case, the extension and retraction of the lifting columns 10 according to 4 be effected by means of a single drive 11. In the case of a single drive 11 only a similar method of the two lifting columns 10 is possible. This configuration does not offer the same flexibility as the configuration with two drives that can be controlled independently of one another. However, it is simpler and cheaper to implement.

Die Hubsäulen 10 weisen entsprechend der Darstellung in den 1, 3 und 4 Hubsäulen jeweils ein unteres Säulenelement 12 und ein oberes Säulenelement 13 auf. Das jeweilige untere Säulenelement 12 ist feststehend. Das jeweilige oberes Säulenelement 13 ist in Vertikalrichtung beweglich. Es wird von dem unteren Säulenelement 12 geführt. Die Tragstruktur 8 ist auf den beiden oberen Säulenelementen 13 angeordnet.The lifting columns 10 have as shown in the 1 , 3 and 4 Lifting columns each have a lower column element 12 and an upper column element 13 . The respective lower column element 12 is fixed. Each upper column member 13 is movable in the vertical direction. It is guided by the lower column element 12 . The supporting structure 8 is arranged on the two upper column elements 13 .

Zum mechanischen Kuppeln der Verfahrbewegung der beiden Hubsäulen 10 miteinander ist entsprechend der Darstellung in 5 in den unteren Säulenelementen 12 jeweils eine Rollenanordnung mit Rollen 14 angeordnet. Die Rollen 14 der jeweiligen Rollenanordnung sind über einen jeweiligen umlaufenden Treibriemen 15 (Transmissionsriemen 15) verbunden. Die Drehbewegungen der Rollen 14 der jeweiligen Rollenanordnung sind also miteinander gekuppelt, so dass sich die Rollen 14 der jeweiligen Rollenanordnung mit der gleichen Umfangsgeschwindigkeit drehen. Auf den umlaufenden Treibriemen 15 ist weiterhin jeweils ein Mitnehmer 16 angeordnet ist, der mit dem beweglichen Säulenelement 13 der jeweiligen Hubsäule 10 fest verbunden ist. Jede Drehbewegung der Rollen 14 korrespondiert somit mit einem vertikalen Bewegen des Mitnehmers 16 und damit mit einem Heben oder Senken des jeweiligen oberen Säulenelements 13. Weiterhin sind eine der Rollen 14 der einen Rollenanordnung und eine der Rollen 14 der anderen Rollenanordnung über eine Verbindungswelle 17 (siehe 4) drehfest miteinander verbunden. Jedes Heben oder Senken des oberen Säulenelements 13 der einen Hubsäule 10 ist somit zwangsweise mit einem gleichartigen Heben oder Senken des oberen Säulenelements 13 der anderen Hubsäule 10 gekuppelt.To mechanically couple the movement of the two lifting columns 10 to one another, as shown in 5 a roller arrangement with rollers 14 is arranged in each of the lower column elements 12 . The rollers 14 of the respective roller arrangement are connected via a respective circulating drive belt 15 (transmission belt 15). The rotational movements of the rollers 14 of the respective roller arrangement are thus coupled to one another, so that the rollers 14 of the respective roller arrangement rotate at the same peripheral speed. On the circulating drive belt 15 a driver 16 is also arranged, which is firmly connected to the movable column element 13 of the respective lifting column 10 . Each rotary movement of the rollers 14 thus corresponds to a vertical movement of the driver 16 and thus to a raising or lowering of the respective upper column element 13. Furthermore, one of the rollers 14 of one roller arrangement and one of the rollers 14 of the other roller arrangement are connected via a connecting shaft 17 (see 4 ) rotatably connected to each other. Each raising or lowering of the upper column element 13 of one lifting column 10 is thus necessarily coupled with a similar raising or lowering of the upper column element 13 of the other lifting column 10 .

Im Falle der Ausgestaltung gemäß 4 ist der Antrieb 11 den beiden Hubsäulen 10 proprietär zugeordnet. Bei der Ausgestaltung gemäß 4 ist also ein eigener Antrieb 11 vorhanden, der unabhängig von anderen Elementen auf die beiden Hubsäulen 10 und nur auf die beiden Hubsäulen 10 wirkt. Der Antrieb 11 kann beispielsweise direkt auf die Verbindungswelle 17 wirken. Alternativ ist es entsprechend der Darstellung in 6 möglich, dass das obere Säulenelement 13 mindestens der Hubsäulen 10 eine Mitnehmerstruktur 18 aufweist, über die dieses obere Säulenelement 13 mit einer in Vertikalrichtung Y wirkenden Hubkraft beaufschlagbar ist. Die Mitnehmerstruktur 18 kann beispielsweise entsprechend der Darstellung in 6 als einfacher Ausleger ausgebildet sein, der in Längsrichtung Z (alternativ in Querrichtung X) über die eigentliche Hubsäule 10 übersteht.In the case of the design according to 4 the drive 11 is assigned to the two lifting columns 10 proprietary. In accordance with the design 4 So there is a separate drive 11 which acts independently of other elements on the two lifting columns 10 and only on the two lifting columns 10 . The drive 11 can act directly on the connecting shaft 17, for example. Alternatively, it is as shown in 6 It is possible for the upper column element 13 of at least the lifting columns 10 to have a driver structure 18, via which this upper column element 13 can be subjected to a lifting force acting in the vertical direction Y. The driver structure 18 can, for example, as shown in 6 be designed as a simple boom that protrudes beyond the actual lifting column 10 in the longitudinal direction Z (alternatively in the transverse direction X).

Bei dieser Ausgestaltung ist ein eigener Antrieb 11 für die beiden Hubsäulen 10 nicht erforderlich. Vielmehr ist es in diesem Fall ausreichend, eine Transporteinrichtung 19, auf der die Patientenliege 9 anfänglich angeordnet ist, an die Tragstruktur 8 heranzufahren. Die Transporteinrichtung 19 kann in diesem Fall eine Trageinrichtung 20 für die Patientenliege 9 aufweisen, die mittels eines Antriebs der Transporteinrichtung 19 (nicht dargestellt) in Vertikalrichtung verfahrbar ist. Beim Heranfahren kann die Trageinrichtung 20 mit der Mitnehmerstruktur 18 des entsprechenden oberen Säulenelements 13 automatisch oder manuell verbunden werden. Sodann kann die Trageinrichtung 20 nach oben (und später auch wieder nach unten) verfahren werden, wobei durch dieses Verfahren der Trageinrichtung 20 nach oben (oder später auch noch unten) zwangsweise auch das entsprechende obere Säulenelement 13 mit nach oben (und später auch wieder nach unten) verfahren wird. In diesem Fall erfolgt die Kraftübertragung von diesem oberen Säulenelement 13 über die Rollenanordnung des zugehörigen unteren Säulenelements 12 und die Verbindungswelle 17 auf die Rollenanordnung des unteren Säulenelements 12 der anderen Hubsäule 10 und von dort auf das obere Säulenelement 13 der anderen Hubsäule 10. Das Verfahren der Trageinrichtung 20 nach oben kann nach Bedarf vor oder nach dem Transfer der Patientenliege 9 von der Transporteinrichtung 19 auf die Tragstruktur 8 erfolgen.In this embodiment, a separate drive 11 for the two lifting columns 10 is not required. Rather, in this case it is sufficient to move a transport device 19, on which the patient couch 9 is initially arranged, to the support structure 8. In this case, the transport device 19 can have a carrying device 20 for the patient couch 9, which can be moved in the vertical direction by means of a drive of the transport device 19 (not shown). When approaching, the support device 20 can be connected to the driver structure 18 of the corresponding upper column element 13 automatically or manually. The support device 20 can then be moved upwards (and later also downwards again), with this movement of the support device 20 upwards (or later also downwards) forcibly also moving the corresponding upper column element 13 upwards (and later also downwards again). below) is proceeded. In this case, the power is transmitted from this upper column element 13 via the roller arrangement of the associated lower column element 12 and the connecting shaft 17 to the roller arrangement of the lower column element 12 of the other lifting column 10 and from there to the upper column element 13 of the other lifting column 10. The method of Carrying device 20 upwards can take place as required before or after the transfer of the patient couch 9 from the transport device 19 to the carrying structure 8 .

Die Ausgestaltung von 6 weist noch einen weiteren Vorteil auf. Denn aufgrund des großen Abstands des Grundmagnetfeldes vom Antrieb der Transporteinrichtung 19 ist die gegenseitige Beeinflussung sehr gering. Dies ist insbesondere deshalb von Bedeutung, weil das Grundmagnetfeld mit einer sehr hohen Genauigkeit eingestellt werden muss.The design of 6 has another advantage. Because due to the large distance between the basic magnetic field and the drive of the transport device 19, the mutual influence is very small. This is particularly important because the basic magnetic field has to be set with a very high level of accuracy.

Unabhängig davon, ob ein eigener Antrieb 11 für die beiden Hubsäulen 10 vorhanden ist oder ob das Heben und Senken der Hubsäulen 10 mittels eines Antriebs der Transporteinrichtung 19 für die Trageinrichtung 20 erfolgt, kann die Transporteinrichtung 19 an mindestens einer Seite des Untersuchungsvolumens 2 an die Modalität herangefahren werden. In manchen Fällen kann die Transporteinrichtung 19 sogar an beiden Seiten des Untersuchungsvolumens 2 an die Modalität herangefahren werden. Das kann insbesondere bei einer interventionellen Nutzung der Modalität von Vorteil sein, beispielsweise dann, wenn die Modalität für Interventionen in verschiedenen Körperregionen des Patienten 3 genutzt werden soll.Irrespective of whether there is a separate drive 11 for the two lifting columns 10 or whether the lifting columns 10 are raised and lowered by means of a drive of the transport device 19 for the carrying device 20, the transport device 19 can be attached to the modality on at least one side of the examination volume 2 to be approached. In some cases, the transport device 19 can even be moved to the modality on both sides of the examination volume 2 . This can be advantageous in particular when the modality is used for intervention purposes, for example when the modality is to be used for interventions in different body regions of the patient 3 .

Die bildgebende medizintechnische Modalität kann auf vielerlei Art und Weise weiter ausgestaltet werden. Nachstehend wird eine Vielzahl derartiger Ausgestaltungen näher erläutert. Die Ausgestaltungen sind nach Bedarf einzeln oder in Kombination miteinander realisierbar.The imaging medical technology modality can be further developed in many ways. A large number of such configurations are explained in more detail below. The configurations can be implemented individually or in combination with one another as required.

So kann es beispielsweise in manchen Ausgestaltungen möglich sein, die Patientenliege 9 entsprechend der Darstellung in 2 in der Querrichtung X zu verschieben. Das Verschieben in der Querrichtung X erfolgt in diesem Fall, während die Patientenliege 9 sich auf der Tragstruktur 8 befindet. Ein seitliches Verschieben kann entsprechend der Darstellung in 7 beispielsweise dadurch realisiert werden, dass die Tragstruktur 8 in ein unteres Strukturelement 21 und ein oberes Strukturelement 22 aufgeteilt ist. Das untere Strukturelement 21 trägt in diesem Fall das obere Strukturelement 22 und ist in Vertikalrichtung Y bewegbar. Das obere Strukturelement 22 trägt in diesem Fall die Patientenliege 9 und kann relativ zum unteren Strukturelement 21 in der Querrichtung X verschiebbar sein. Zum leichten Verschieben des oberen Strukturelements 22 relativ zum unteren Strukturelement 21 können beispielsweise Rollenführungen (nicht dargestellt) vorgesehen sein. In ähnlicher Weise können auch zum leichten Verschieben der Patientenliege 9 relativ zur Tragstruktur 8 (bzw. gegebenenfalls relativ zum oberen Strukturelement 22 der Tragstruktur 8) Rollenführungen (ebenfalls nicht dargestellt) vorgesehen sein.For example, in some configurations it may be possible to position the patient bed 9 as shown in FIG 2 to move in the transverse direction X. In this case, the displacement in the transverse direction X takes place while the patient bed 9 is located on the support structure 8 . Lateral shifting can be carried out as shown in 7 be realized, for example, in that the supporting structure 8 is divided into a lower structural element 21 and an upper structural element 22 . In this case, the lower structural element 21 carries the upper structural element 22 and is movable in the vertical Y direction. In this case, the upper structural element 22 carries the patient couch 9 and can be displaceable in the transverse direction X relative to the lower structural element 21 . Roller guides (not shown), for example, can be provided for easy displacement of the upper structural element 22 relative to the lower structural element 21 . In a similar way, roller guides (likewise not shown) can also be provided for easy displacement of the patient bed 9 relative to the supporting structure 8 (or possibly relative to the upper structural element 22 of the supporting structure 8).

Im Falle der Aufteilung der Tragstruktur 8 in ein unteres und ein oberes Strukturelement 21, 22 kann weiterhin das obere Strukturelement 22 vom unteren Strukturelement 21 abnehmbar sein. Dies erleichtert die Reinigung des oberen Strukturelement 22 und die Einhaltung von Hygienevorschriften.If the support structure 8 is divided into a lower and an upper structural element 21, 22, the upper structural element 22 can furthermore be removable from the lower structural element 21. This facilitates cleaning of the upper structural element 22 and compliance with hygiene regulations.

Alternativ oder zusätzlich zu einem Verschieben in der Querrichtung X kann es in manchen Ausgestaltungen auch möglich sein, die Patientenliege 9 entsprechend der Darstellung in 8 um eine vertikale Achse 23 (eingezeichnet in den 1 und 2) zu verdrehen. Das Verdrehen um die vertikale Achse 23 erfolgt in diesem Fall analog zum Verschieben in der Querrichtung X, während die Patientenliege 9 sich auf der Tragstruktur 8 befindet.As an alternative or in addition to displacement in the transverse direction X, it may also be possible in some configurations to move the patient bed 9 as shown in FIG 8th around a vertical axis 23 (drawn in the 1 and 2 ) to twist. In this case, the rotation about the vertical axis 23 takes place analogously to the displacement in the transverse direction X, while the patient bed 9 is located on the support structure 8 .

Ein Verdrehen um eine vertikale Achse 23 kann beispielsweise dadurch realisiert werden, dass die Hubsäulen 10, auf denen die Tragstruktur 8 angeordnet ist, kreisförmig um die vertikale Achse 23 herum bewegbar sind. Beispielsweise können die Hubsäulen 10 in entsprechenden Führungen 24 geführt sein, die auf einem Kreisbogen um die vertikale Achse 23 umlaufen. Alternativ können die beiden Hubsäulen 10 auf einem einheitlichen Unterbau angeordnet sein, der seinerseits derart gelagert ist, so dass er um die vertikale Achse 23 drehbar ist. Der Unterbau kann beispielsweise als Drehscheibe oder als Sektoren einer Drehscheibe ausgebildet sein, wobei sich die Sektoren bezüglich der vertikalen Achse 23 diametral gegenüberliegen. Sowohl beim Verschieben der Patientenliege 9 in der Querrichtung X als auch beim Drehen der Patientenliege 9 um die vertikale Achse 23 besteht die Gefahr, dass „Gegenstände“ zwischen der Patientenliege 9 und einer Innenwand 25 des Grundkörpers 1, welche das Untersuchungsvolumen 2 begrenzt, eingequetscht werden. Bei diesen „Gegenständen“ kann es sich um elektrische Kabel, Schläuche, andere unbelebte Gegenstände, aber auch um Körperteile (beispielsweise Finger) des Patienten 3 oder einer Bedienperson (nicht dargestellt) handeln. Zur Vermeidung derartiger Unfälle kann beispielsweise eine Videoüberwachung oder eine Überwachung mit mechanischen Sensoren, mit kapazitiven Touchsensoren oder auf andere Art und Weise erfolgen. Auch ist es möglich, die Innenwand 25 aus einem weichen, nachgiebigen Material zu fertigen. Die Vermeidung derartiger Gefahren ist als solche nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung.A rotation about a vertical axis 23 can be realized, for example, in that the lifting columns 10 on which the support structure 8 is arranged can be moved in a circle about the vertical axis 23 . For example, the lifting columns 10 can be guided in corresponding guides 24 which revolve around the vertical axis 23 in an arc of a circle. Alternatively, the two lifting columns 10 can be arranged on a uniform substructure, which in turn is mounted in such a way that it can be rotated about the vertical axis 23 . The substructure can be designed, for example, as a turntable or as sectors of a turntable, the sectors with respect to the vertical len axis 23 diametrically opposite. Both when moving the patient bed 9 in the transverse direction X and when rotating the patient bed 9 about the vertical axis 23, there is a risk that “objects” will be squeezed between the patient bed 9 and an inner wall 25 of the base body 1, which delimits the examination volume 2 . These “objects” can be electrical cables, hoses, other inanimate objects, but also body parts (for example fingers) of the patient 3 or an operator (not shown). To avoid such accidents, for example, video surveillance or surveillance with mechanical sensors, with capacitive touch sensors or in some other way can take place. It is also possible to manufacture the inner wall 25 from a soft, flexible material. The avoidance of such dangers as such is not the subject of the present invention.

Die Innenwand 25 erstreckt sich gemäß 9 in der Längsrichtung Z gesehen von einem vorderen Ende zu einem hinteren Ende des Grundkörpers 1. Sie begrenzt das Untersuchungsvolumen 2 nach radial außen. Der Begriff „radial“ bezieht sich auf die Längsachse 4. Im Bereich der Längsachse 4 und in der unmittelbaren Umgebung der Längsachse 4 befindet sich also das Untersuchungsvolumen 2. Das Untersuchungsvolumen 2 erstreckt sich nach radial außen (also von der Längsachse 4 weg) bis zur Innenwand 25. Die Innenwand 25 verläuft derart, dass das Untersuchungsvolumen 2 zumindest im Bereich eines der beiden Enden auf das andere Ende zu die Form eines Kegelstumpfes aufweist. Zumindest im Bereich dieses Endes auf das andere Ende zu verringert sich also der Querschnitt des Untersuchungsvolumens 2.The inner wall 25 extends according to 9 seen in the longitudinal direction Z from a front end to a rear end of the base body 1. It delimits the examination volume 2 radially outwards. The term "radial" refers to the longitudinal axis 4. The examination volume 2 is in the area of the longitudinal axis 4 and in the immediate vicinity of the longitudinal axis 4. The examination volume 2 extends radially outwards (i.e. away from the longitudinal axis 4) to the Inner wall 25. The inner wall 25 extends in such a way that the examination volume 2 has the shape of a truncated cone at least in the region of one of the two ends towards the other end. At least in the area of this end towards the other end, the cross section of the examination volume 2 is reduced.

Vorzugsweise ist die kegelstumpfartige Ausgestaltung sogar an beiden Enden vorgesehen. In diesem Fall ist es entsprechend der Darstellung in 9 möglich, dass die beiden Kegelstumpfe direkt ineinander übergehen. Diese Ausgestaltung ist optimal für eine Maximierung des Winkels, um den die Patientenliege 9 um die vertikale Achse 23 herum drehbar ist. Alternativ ist es entsprechend der Darstellung in 10 möglich, dass sich zwischen den beiden kegelstumpfenartigen Abschnitten ein zylindrischer Abschnitt des Untersuchungsvolumens 2 befindet. Die Länge des zylindrischen Abschnitts (also die Erstreckung in der Längsrichtung Z) sollte jedoch deutlich kleiner als der Abstand der beiden Enden voneinander sein. Vorzugsweise beträgt die Länge des zylindrischen Abschnitts maximal 40 %, insbesondere maximal 20 % des Abstands der beiden Enden voneinander. Die Kombination der kegelstumpfenartigen Abschnitte und des zylindrischen Abschnitts ist ein Kompromiss, der sinnvoll sein kann, wenn sowohl ein Drehen der Patientenliege 9 um die vertikale Achse 23 als auch ein Verschieben der Patientenliege 9 in der Querrichtung X realisierbar sein soll. Wenn kein Drehen der Patientenliege 9 um die vertikale Achse 23 realisiert werden soll, ist eine rein zylindrische Ausgestaltung des Untersuchungsvolumens 2 von Vorteil.Preferably, the frustoconical configuration is even provided at both ends. In this case it is as shown in 9 It is possible that the two truncated cones merge directly into one another. This configuration is optimal for maximizing the angle through which the patient bed 9 can be rotated about the vertical axis 23 . Alternatively, it is as shown in 10 possible that there is a cylindrical section of the examination volume 2 between the two truncated cone-like sections. However, the length of the cylindrical section (ie the extension in the longitudinal direction Z) should be significantly smaller than the distance between the two ends. The length of the cylindrical section is preferably at most 40%, in particular at most 20%, of the distance between the two ends. The combination of the truncated cone-like sections and the cylindrical section is a compromise that can make sense if both a rotation of the patient bed 9 about the vertical axis 23 and a displacement of the patient bed 9 in the transverse direction X should be feasible. If the patient bed 9 is not to be rotated about the vertical axis 23, a purely cylindrical configuration of the examination volume 2 is advantageous.

Das Untersuchungsvolumen 2 weist orthogonal zur Längsrichtung gesehen einen Durchmesser D auf. Bei üblichen Magnetresonanzanlagen liegt der Durchmesser D meist im Bereich von 55 cm bis 65 cm. Dies ist für diagnostische Zwecke auch völlig ausreichend. Die bildgebende medizintechnische Modalität der vorliegenden Erfindung soll hingegen insbesondere auch für interventionelle Eingriffe verwendet werden können. Aus diesem Grund sind auch die verschiedenen zusätzlichen Freiheitsgrade bei der Lagerung des Patienten 3 im Untersuchungsvolumen 2 gegeben, also zumindest die Positionierbarkeit in der Vertikalrichtung Y, gegebenenfalls auch die Positionierbarkeit in der Querrichtung X oder um die vertikale Achse 23 herum. Um diese zusätzlichen Freiheitsgrade auch tatsächlich nutzen zu können, liegt der Durchmesser D vorzugsweise bei mindestens 80 cm, insbesondere bei mindestens 100 cm.The examination volume 2 has a diameter D viewed orthogonally to the longitudinal direction. In conventional magnetic resonance systems, the diameter D is usually in the range from 55 cm to 65 cm. This is also completely sufficient for diagnostic purposes. In contrast, the imaging medical technology modality of the present invention should also be able to be used in particular for interventional interventions. For this reason, there are also various additional degrees of freedom when positioning the patient 3 in the examination volume 2, i.e. at least the ability to be positioned in the vertical direction Y, possibly also the ability to be positioned in the transverse direction X or around the vertical axis 23. In order to actually be able to use these additional degrees of freedom, the diameter D is preferably at least 80 cm, in particular at least 100 cm.

Im Falle einer rein zylindrischen Ausgestaltung des Untersuchungsvolumens 2 ist eindeutig, worauf sich der Durchmesser D bezieht. Im Falle einer Verjüngung des Querschnitts nach Art eines Kegelstumpfes bezieht sich der Durchmesser D auf die Stelle des größten Durchmessers D, also in der Regel eines der beiden Enden des Grundkörpers 1.In the case of a purely cylindrical configuration of the examination volume 2, it is clear what the diameter D refers to. In the case of a narrowing of the cross section in the manner of a truncated cone, the diameter D refers to the point of the largest diameter D, i.e. usually one of the two ends of the base body 1.

Gemäß 11 weist die Tragstruktur 8 mehrere Längsträger 26 auf. Die Längsträger 26 verlaufen in der Längsrichtung Z. Sie sind in Querrichtung X gesehen voneinander beabstandet, weisen also einen Abstand a voneinander auf. Die Anzahl an Längsträgern 26 liegt vorzugsweise bei 2. Prinzipiell ist jedoch auch eine andere Anzahl an Längsträgern 26 möglich. Sofern die Tragstruktur 8 in ein unteres und ein oberes Strukturelement 21, 22 unterteilt ist, beziehen sich obige Aussagen zur Realisierung mit mehreren Längsträgern 26 auf das untere Strukturelement 21.According to 11 the supporting structure 8 has a plurality of longitudinal beams 26 . The longitudinal beams 26 run in the longitudinal direction Z. Seen in the transverse direction X, they are spaced apart from one another, ie have a distance a from one another. The number of longitudinal members 26 is preferably 2. In principle, however, a different number of longitudinal members 26 is also possible. If the supporting structure 8 is divided into a lower and an upper structural element 21, 22, the above statements relating to the implementation with a plurality of longitudinal members 26 relate to the lower structural element 21.

Wie bereits erwähnt, können die Magnetresonanzsignale nicht nur mit der Ganzkörperspule 7, sondern auch mittels einer Lokalspule erfasst werden. Im Stand der Technik sind derartige Lokalspulen meist am Patienten 3 selbst angeordnet. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist eine derartige Lokalspule 27 in der Tragstruktur 8 angeordnet. Vorzugsweise ist die Lokalspule 27 in der Tragstruktur 8 derart angeordnet, dass sie relativ zum Grundkörper 1 weder in der Längsrichtung Z noch in der Querrichtung X verschiebbar ist. Sofern die Tragstruktur 8 in ein unteres und ein oberes Strukturelement 21, 22 unterteilt ist, ist die Lokalspule 27 folglich entsprechend der Darstellung in 7 im unteren Strukturelement 21 angeordnet.As already mentioned, the magnetic resonance signals can be detected not only with the whole-body coil 7, but also by means of a local coil. In the prior art, such local coils are mostly arranged on the patient 3 himself. Such a local coil 27 is arranged in the support structure 8 within the scope of the present invention. The local coil 27 is preferably arranged in the support structure 8 in such a way that it cannot be displaced relative to the base body 1 either in the longitudinal direction Z or in the transverse direction X. If the support structure 8 is divided into a lower and an upper structural element 21, 22, the local coil 27 is consequently corresponding according to the presentation in 7 arranged in the lower structural element 21 .

Die Lokalspule 27 ist in aller Regel im Bereich des sogenannten Isozentrums angeordnet. Ein Verdrehen der Patientenliege 9 um die vertikale Achse 23 hat daher in der Regel keinen Einfluss auf die Magnetresonanzsignale, die mittels der Lokalspule 27 erfasst werden. Denn auch die vertikale Achse 23 läuft entsprechend der Darstellung in 11 in aller Regel durch das Isozentrum.The local coil 27 is generally arranged in the area of the so-called isocentre. Rotating the patient couch 9 about the vertical axis 23 therefore generally has no effect on the magnetic resonance signals that are detected by the local coil 27 . Because the vertical axis 23 also runs as shown in FIG 11 usually through the isocenter.

Weiterhin ist es entsprechend der Darstellung in den 12 und 13 möglich, dass in dem Grundkörper 1 eine Anzahl von Röntgenketten angeordnet ist. Mittels der jeweiligen Röntgenkette kann ein jeweiliges Röntgenbild erfasst werden. Als Röntgenkette wird somit die Kombination der Komponenten bezeichnet, die für eine Erfassung eines Röntgenbildes erforderlich sind, also die Kombination einer Röntgenquelle 28 und eines Röntgendetektors 29 nebst zugehöriger Einheiten (nicht dargestellt) wie beispielsweise eines Kollimators oder Blenden.Furthermore, it is as shown in the 12 and 13 possible that in the base body 1 a number of X-ray chains is arranged. A respective x-ray image can be recorded by means of the respective x-ray chain. The X-ray chain is thus the combination of the components required for capturing an X-ray image, ie the combination of an X-ray source 28 and an X-ray detector 29 together with associated units (not shown) such as a collimator or diaphragms.

Die Röntgenquelle 28 und der Röntgendetektor 29 einer jeweiligen Röntgenkette liegen auf gegenüberliegenden Seiten des Untersuchungsvolumens 2. Sofern nur eine einzige Röntgenkette vorhanden ist, ist die Röntgenquelle 28 entsprechend der Darstellung in 12 vorzugsweise direkt oberhalb des Untersuchungsvolumens 2 angeordnet, der Röntgendetektor 29 direkt unterhalb des Untersuchungsvolumens 2. Alternativ ist die umgekehrte Konfiguration möglich. In Längsrichtung Z gesehen ist die Röntgenkette vorzugsweise im Bereich des Isozentrums und/oder der vertikalen Achse 23 und/oder der Lokalspule 27 angeordnet.The X-ray source 28 and the X-ray detector 29 of a respective X-ray chain are on opposite sides of the examination volume 2. If only a single X-ray chain is present, the X-ray source 28 is as shown in FIG 12 preferably arranged directly above the examination volume 2, the X-ray detector 29 directly below the examination volume 2. Alternatively, the reverse configuration is possible. Viewed in the longitudinal direction Z, the X-ray chain is preferably arranged in the area of the isocenter and/or the vertical axis 23 and/or the local coil 27 .

Vorzugsweise ist die Anzahl an Röntgenketten größer als 1. In diesem Fall sind die Röntgenketten in der XY-Ebene gesehen vorzugsweise gleichmäßig um die Längsachse 4 herum verteilt angeordnet und in der Längsrichtung Z gesehen bei der gleichen Position angeordnet. Insbesondere können entsprechend der Darstellung in 13 genau zwei Röntgenketten vorhanden sein, die in der XY-Ebene gesehen bezüglich der Längsachse 4 um 90° gegeneinander versetzt sind. Für eine der Röntgenketten gelten in diesem Fall die Ausführungen, die obenstehend für den Fall getroffen wurden, dass nur eine einzige Röntgenkette vorhanden ist.Preferably, the number of X-ray chains is greater than 1. In this case, the X-ray chains are preferably evenly distributed around the longitudinal axis 4 as seen in the XY plane and are arranged at the same position as seen in the longitudinal direction Z. In particular, as shown in 13 Exactly two X-ray chains may be present, which are offset from one another by 90° with respect to the longitudinal axis 4 as viewed in the XY plane. In this case, the statements made above for the case that only a single X-ray chain is present apply to one of the X-ray chains.

Soweit die vorhandenen Strukturen der bildgebenden medizintechnischen Modalität sich im Strahlengang der Röntgenketten befinden, müssen sie aus einem für die Röntgenbildgebung geeigneten Material bestehen. Da diese Strukturen sich auch in dem Bereich befinden, der mit den Magnetfeldern der Magnetresonanzanlage beaufschlagt wird, müssen diese Materialien weiterhin auch für die Magnetresonanzbildgebung geeignet sein. Derartige Materialien, die beide Anforderungen erfüllen, sind Fachleuten bekannt. Beispiele derartiger Materialien sind insbesondere Verbundmaterialien mit Aramidfasern wie beispielsweise Kevlar, Nomex, Twaron und andere mehr.Insofar as the existing structures of the imaging medical-technical modality are in the beam path of the X-ray chains, they must consist of a material suitable for X-ray imaging. Since these structures are also located in the area that is exposed to the magnetic fields of the magnetic resonance system, these materials must also be suitable for magnetic resonance imaging. Such materials that meet both requirements are known to those skilled in the art. Examples of such materials are in particular composite materials with aramid fibers such as Kevlar, Nomex, Twaron and others.

Für die Grundmagnetanordnung 5 ist es nicht möglich, diese aus einem Material herzustellen, das für die Röntgenbildgebung geeignet ist. Vorzugsweise weist die Grundmagnetanordnung 5 daher in diesem Fall zwei Teilanordnungen 30 auf. Die Teilanordnungen 30 sind in diesem Fall in der Längsrichtung Z gesehen voneinander beabstandet, so dass zwischen ihnen ein Zwischenraum besteht. Die Röntgenketten sind in diesem Fall in der Längsrichtung Z gesehen in dem Zwischenraum angeordnet. Soweit erforderlich, können analoge Ausgestaltungen auch für das Gradientenmagnetsystem 6 und die Ganzkörperspule 7 realisiert werden.It is not possible for the basic magnet arrangement 5 to be made of a material which is suitable for X-ray imaging. In this case, therefore, the basic magnet arrangement 5 preferably has two partial arrangements 30 . In this case, the subassemblies 30 are spaced apart from one another as seen in the longitudinal direction Z, so that there is an intermediate space between them. In this case, the X-ray chains are arranged in the intermediate space, viewed in the longitudinal direction Z. If required, analogous configurations can also be implemented for the gradient magnet system 6 and the whole-body coil 7 .

Insbesondere in Kombination mit den Röntgenketten ist die Aufteilung der Tragstruktur 8 in mehrere Längsträger 26 von Vorteil. Denn dadurch ist es möglich, die Längsträger 26 außerhalb des Strahlengangs der Röntgenketten (oder zumindest einer der Röntgenketten) anzuordnen. Somit kann ein negativer Einfluss der Längsträger 26 auf die Röntgenbildgebung vermieden bzw. minimiert werden.In particular in combination with the X-ray chains, the division of the support structure 8 into a plurality of longitudinal supports 26 is advantageous. Because this makes it possible to arrange the longitudinal members 26 outside the beam path of the X-ray chains (or at least one of the X-ray chains). A negative influence of the longitudinal supports 26 on the X-ray imaging can thus be avoided or minimized.

Weiterhin ist auch insbesondere in Kombination mit den Röntgenketten die Anordnung der Lokalspule 27 in der Tragstruktur 8 derart, dass sie relativ zum Grundkörper 1 weder in der Längsrichtung Z noch in der Querrichtung X verschiebbar ist, von Vorteil. Denn dadurch ist die Position der Lokalspule 27 in der Längsrichtung Z und in der Querrichtung X nicht variabel. Lediglich in der Vertikalrichtung Y ergibt sich eine Veränderung. Sofern der Strahlengang einer der Röntgenketten (bzw. im Falle einer einzigen Röntgenkette der Röntgenkette) vertikal ist, ist diese Veränderung sehr gering. Unabhängig von der Orientierung der Röntgenketten ist es jedoch aufgrund des bekannten Ortes der Lokalspule 27 möglich, den (unvermeidbaren) Einfluss der Lokalspule 27 auf das entsprechende Röntgenbild rechnerisch zu kompensieren.Furthermore, particularly in combination with the x-ray chains, the arrangement of the local coil 27 in the support structure 8 such that it cannot be displaced relative to the base body 1 either in the longitudinal direction Z or in the transverse direction X is advantageous. This is because the position of the local coil 27 in the longitudinal direction Z and in the transverse direction X is not variable as a result. There is only a change in the vertical direction Y. If the beam path of one of the X-ray chains (or in the case of a single X-ray chain of the X-ray chain) is vertical, this change is very small. Irrespective of the orientation of the X-ray chains, however, it is possible due to the known location of the local coil 27 to compensate the (unavoidable) influence of the local coil 27 on the corresponding X-ray image by calculation.

Zusammengefasst betrifft die vorliegende Erfindung somit folgenden Sachverhalt:

Eine bildgebende medizintechnische Modalität weist einen Grundkörper 1 auf, der ein Untersuchungsvolumen 2 für einen Patienten 3 ringförmig umschließt. Das Untersuchungsvolumen 2 erstreckt sich in Richtung einer horizontalen Längsachse 4. Deren Richtung definiert eine Längsrichtung Z. In dem Grundkörper 1 sind eine Grundmagnetanordnung 5, ein Gradientenmagnetsystem 6 und eine Ganzkörperspule 7 einer Magnetresonanzanlage angeordnet. Die Modalität weist eine Tragstruktur 8 auf, die sich in der Längsrichtung Z gesehen durch das Untersuchungsvolumen 2 hindurch erstreckt. Auf der Tragstruktur 8 ist eine Patientenliege 9 anordenbar, so dass die Patientenliege 9 auf der Tragstruktur 8 zumindest in der Längsrichtung Z verschiebbar ist. Die Tragstruktur 8 relativ ist zum Grundkörper 1 zumindest in Vertikalrichtung Y bewegbar.

In summary, the present invention relates to the following facts:

An imaging medical technology modality has a base body 1 which encloses an examination volume 2 for a patient 3 in a ring-shaped manner. The examination volume 2 extends in the direction of a horizontal longitudinal axis 4. Its direction defines a longitudinal direction Z. In the base body 1 are a basic magnet arrangement 5, a gradient tenmagnetsystem 6 and a whole-body coil 7 of a magnetic resonance system. The modality has a support structure 8 which, seen in the longitudinal direction Z, extends through the examination volume 2 . A patient bed 9 can be arranged on the support structure 8 so that the patient bed 9 can be displaced on the support structure 8 at least in the longitudinal direction Z. The supporting structure 8 can be moved relative to the base body 1 at least in the vertical Y direction.

Die vorliegende Erfindung weist viele Vorteile auf. Die Positionierbarkeit des Patienten 3 wird deutlich verbessert. Auch der Zugang zum Patienten 3 für eine Therapie wird deutlich verbessert. Gleiches gilt für ein etwa erforderliches Einbringen von interventionellen Materialien und Gegenständen, beispielsweise Interventionsnadeln. Durch die Längsträger 26 ist es möglich, dass die Tragstruktur 8 derart auszugestalten, dass sie nicht im Strahlengang der Röntgenketten angeordnet ist bzw. nur an nicht störenden Orten im Strahlengang einer Röntgenkette vorhanden ist.The present invention has many advantages. The ability to position the patient 3 is significantly improved. Access to the patient 3 for therapy is also significantly improved. The same applies to any necessary introduction of interventional materials and objects, such as intervention needles. The longitudinal supports 26 make it possible for the support structure 8 to be designed in such a way that it is not arranged in the beam path of the X-ray chains or is only present at non-interfering locations in the beam path of an X-ray chain.

Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.Although the invention has been illustrated and described in detail by the preferred embodiment, the invention is not limited by the disclosed examples and other variations can be derived therefrom by those skilled in the art without departing from the scope of the invention.

Claims

Imaging medical technology modality, - the modality having a base body (1) which encloses an examination volume (2) for a patient (3) in the form of a ring, so that the examination volume (2) extends in the direction of a horizontal longitudinal axis (4) and the direction the longitudinal axis (4) defines a longitudinal direction (Z), - a basic magnet arrangement (5), a gradient magnet system (6) and a whole-body coil (7) of a magnetic resonance system being arranged in the base body (1), - the modality being a support structure (8 ) which, viewed in the longitudinal direction (Z), extends through the examination volume (2) and on which a patient couch (9) can be arranged, so that the patient couch (9) on the supporting structure (8) can be mounted at least in the longitudinal direction (Z ) is displaceable, characterized in that the supporting structure (8) relative to the base body (1) is movable at least in the vertical direction (Y).

modality according to claim 1 , characterized in that a lifting column (10) is arranged in front of and behind the base body (1), viewed in the longitudinal direction (Z), on which the supporting structure (8) is arranged, and that the vertical movement of the supporting structure (8) is by extending and the lifting columns (10) are retracted.

modality according to claim 2 , characterized in that the two lifting columns (10) are mechanically coupled to one another.

modality according to claim 3 , characterized in that - the two lifting columns (10) each have a stationary lower column element (12) and an upper column element (13) which is guided by the lower column element (12) and is movable in the vertical direction (Y), - that the support structure (8th ) is arranged on the two upper column elements (13), - that roller arrangements are arranged in the lower column elements (12), the rollers (14) of which are connected via a circulating drive belt (15), - that on the circulating drive belt (15) each a driver (16) is arranged, which is firmly connected to the movable column element (13) of the respective lifting column (10), and - that one of the rollers (14) of one roller arrangement and one of the rollers (14) of the other roller arrangement via a Connecting shaft (17) are rotatably connected to each other.

modality according to claim 3 or 4 , characterized in that the two lifting columns (10) is associated with a proprietary drive (11).

modality according to claim 3 or 4 , characterized in that the upper column element (13) of at least one of the lifting columns (10) has a driver structure (18) via which this upper column element (13) can be subjected to a lifting force acting in the vertical direction.

Modality according to one of the above claims, characterized in that the patient bed (9), while it is on the supporting structure (8), is displaceable in a horizontal transverse direction (X) orthogonal to the longitudinal direction (Z) and/or about a vertical one Axis (23) is rotatable.

Modality according to one of the above claims, characterized in that - that the base body (1) has an inner wall (25) with which the base body (1) delimits the examination volume (2), - that the inner wall (25) extends in the longitudinal direction ( Z) seen from a front end to a rear end of the base body (1) and - that the inner wall (25) runs such that the inner wall (25) limited examination volume (2) has the shape of a truncated cone at least in the area of one of the two ends towards the other end, so that the cross section of the examination volume (2) decreases at least in the area of this end towards the other end.

Modality according to one of the above claims, characterized in that the examination volume (2) seen orthogonally to the longitudinal direction (Z) has a diameter (D) of at least 80 cm, in particular at least 100 cm.

Modality according to one of the above claims, characterized in that the support structure (8) has a plurality of longitudinal members (26) and that the longitudinal members (26) run in the longitudinal direction (Z) and are spaced apart from one another in the horizontal direction, viewed transversely to the longitudinal direction (Z).

Modality according to one of the above claims, characterized in that a local coil (27) is arranged in the supporting structure (8).

modality according to claim 11 , characterized in that the local coil (27) is arranged in the supporting structure (8) in such a way that relative to the base body (1) it is neither in the longitudinal direction (Z) nor in a horizontal transverse direction (X) oriented orthogonally to the longitudinal direction (Z). is movable.

Modality according to one of the above claims, characterized in that a number of X-ray chains for acquiring a respective X-ray image from the examination volume (2) are arranged in the base body 1.

modality according to Claim 13 , characterized in that the number of X-ray chains is greater than 1, that the X-ray chains seen in a plane orthogonal to the longitudinal direction (Z) are evenly distributed around the longitudinal axis (4) and that the X-ray chains seen in the longitudinal direction (Z) are equal are positioned.

modality according to Claim 13 or 14 , characterized in that the basic magnet assembly (5) has two sub-assemblies (30), that the sub-assemblies (30) are spaced from each other as seen in the longitudinal direction (Z) so that there is a gap between them, and that the X-ray chains in the longitudinal direction ( Z) are arranged seen in the gap.