Browse Prior Art Database

Hochspannungs-Schalteinheit zur lastlosen Schaltung hoher Stroeme, vorzugsweise von Gradientenstroemen in Magnetresonanzanlagen

IP.com Disclosure Number: IPCOM000012290D
Original Publication Date: 2003-May-25
Included in the Prior Art Database: 2003-May-25
Document File: 5 page(s) / 152K

Publishing Venue

Siemens

Related People

Juergen Carstens: CONTACT

Abstract

Der Bildgebung in sogenannten Magnetresonanz- (MR) bzw. Kernspintomographieanlagen liegt be-kanntlich das physikalische Prinzip zu Grunde, dass Atomkerne im hohen magnetischen Feld des MR-Grundfeldmagneten um die eigene Achse rotieren und damit ein eigenes magnetisches Moment be-sitzen. Die Rotationsfrequenz (sog. Larmor-Frequenz) ist proportional zur magnetischen Feldstaerke B an dem sich der Atomkern befindet und somit oertlich verschieden, wenn oertlich unterschiedliche Feldstaerken vorherrschen. Diese Gesetzmaessigkeit wird genutzt um fuer die MR-Bildgebung eine Ortsaufloesung von verschie-denen Bildpunkten zu erhalten (welche zu Schnittbildern aus dem Koerperinneren verarbeitet wer-den), indem mittels stromdurchflossener Gradientenspulen fuer die Raumkoordinaten (x, y, z) magne-tische Gradientenfelder erzeugt werden, die das hohe (und statische) Grundfeld ueberlagern. U.a. die raeumliche Ausdehnung, Homogenitaet, Feldstaerke und der zeitliche Verlauf der Gradientenfelder sind ursaechlich fuer die Groesse des Bildausschnittes, dessen Aufloesung und Qualitaet. Da es nicht moeglich ist, ein Spulendesign so zu realisieren, dass alle Anforderungskriterien optimal mit einer Spule erfuellt werden, kommen je nach Anwendungsfall unterschiedliche Spulen zum Einsatz. Bei-spielsweise unterscheidet man Ganzkoerper-Gradientenspulen fuer Uebersichtsaufnahmen und Kopf-Gradientenspulen fuer Detailaufnahmen mit besserer Aufloesung im Kopf- und Halswirbelbereich. Weiterhin gibt es Bestrebungen verschiedene Charakteristika in einer Gradientenspule zu vereinen, indem man verschiedene Spulenzweige/Wicklungen wahlweise (parallel oder in Reihe) in den Strom-kreis schaltet. Beschrieben wird ein derartiges Design beispielsweise in der DE 195 40 746 A1 (Mag-netresonanz-Abbildungssystem mit modularen Ganzkoerper-Gradientenspulen).

This text was extracted from a PDF file.
At least one non-text object (such as an image or picture) has been suppressed.
This is the abbreviated version, containing approximately 21% of the total text.

Page 1 of 5

S

© SIEMENS AG 2003 file: 2003J02601.doc page: 1

Hochspannungs-Schalteinheit zur lastlosen Schaltung hoher Stroeme, vorzugsweise von Gradientenstroemen in Magnetresonanzanlagen.

Idea: Benedikt Hartinger, DE-Erlangen

Der Bildgebung in sogenannten Magnetresonanz- (MR) bzw. Kernspintomographieanlagen liegt be- kanntlich das physikalische Prinzip zu Grunde, dass Atomkerne im hohen magnetischen Feld des MR- Grundfeldmagneten um die eigene Achse rotieren und damit ein eigenes magnetisches Moment be- sitzen. Die Rotationsfrequenz (sog. Larmor-Frequenz) ist proportional zur magnetischen Feldstaerke B an dem sich der Atomkern befindet und somit oertlich verschieden, wenn oertlich unterschiedliche Feldstaerken vorherrschen.

Diese Gesetzmaessigkeit wird genutzt um fuer die MR-Bildgebung eine Ortsaufloesung von verschie- denen Bildpunkten zu erhalten (welche zu Schnittbildern aus dem Koerperinneren verarbeitet wer- den), indem mittels stromdurchflossener Gradientenspulen fuer die Raumkoordinaten (x, y, z) magne- tische Gradientenfelder erzeugt werden, die das hohe (und statische) Grundfeld ueberlagern. U.a. die raeumliche Ausdehnung, Homogenitaet, Feldstaerke und der zeitliche Verlauf der Gradientenfelder sind ursaechlich fuer die Groesse des Bildausschnittes, dessen Aufloesung und Qualitaet. Da es nicht moeglich ist, ein Spulendesign so zu realisieren, dass alle Anforderungskriterien optimal mit einer Spule erfuellt werden, kommen je nach Anwendungsfall unterschiedliche Spulen zum Einsatz. Bei- spielsweise unterscheidet man Ganzkoerper-Gradientenspulen fuer Uebersichtsaufnahmen und Kopf- Gradientenspulen fuer Detailaufnahmen mit besserer Aufloesung im Kopf- und Halswirbelbereich. Weiterhin gibt es Bestrebungen verschiedene Charakteristika in einer Gradientenspule zu vereinen, indem man verschiedene Spulenzweige/Wicklungen wahlweise (parallel oder in Reihe) in den Strom- kreis schaltet. Beschrieben wird ein derartiges Design beispielsweise in der DE 195 40 746 A1 (Mag- netresonanz-Abbildungssystem mit modularen Ganzkoerper-Gradientenspulen).

Bei der Verwendung von verschiedenen Gradientenspulen wurde bisher auf eine Schalteinheit ver- zichtet, weil im Zuge der Einbaumassnahmen (z.B. fuer eine Kopf-Gradientenspule) der alte Strom- kreis (respektive die Gradientenleitungen) von der Ganzkoerper-Gradientenspule ab- und an die neue Spule angeschraubt worden sind. Diese Vorgehensweise ist sinnvoll, so lange das Ein- und Ausbauen einer Spule selten vorkommt und relativ lange im Vergleich zum Umsetzen der Gradientenleitungen dauert. Im Falle einer neuen technischen Ausgestaltung einer MR-Anlage derart, dass das Einsetzen einer zusaetzlichen Gradientenspule staerker mechanisiert oder automatisiert wird und in wenigen Sekunden erfolgen kann, stellt sich die Frage nach einer zugehoerigen (ebenso automatisierten und extern ansteuerbaren) Schalteinheit.

Bei der Verwendung von modularen Ganzkoerper-Gradientenspulen ist grundsaetzlich ein manuelles Umsetzen...