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Magnetresonanztomograph mit eingebauter Fehlertoleranz

IP.com Disclosure Number: IPCOM000124828D
Original Publication Date: 2005-Jun-20
Included in the Prior Art Database: 2005-Jun-20
Document File: 3 page(s) / 120K

Publishing Venue

Siemens

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Abstract

Magnetresonanztomographen werden zunehmend komplexer und muessen dabei zu jeder Zeit zur Verfuegung stehen. Der technische Fortschritt ermoeglicht es, viele parallele oder alternative Empfangskanaele in modernen Geraeten einzubauen, wodurch bei gleichbleibender Qualitaet die Wahrscheinlichkeit fuer Ausfaelle einzelner Kanaele steigt. Im Fehlerfall einzelner Komponenten verbleiben haeufig noch genug fehlerfreie gleichartige Komponenten. Diese kann der Anwender jedoch oftmals nicht nutzen, da solche Faelle in der Ansteuerung nicht vorgesehen sind. Bislang bemuehen sich die Hersteller die Komponenten so auszulegen, dass eine moeglichst lange Zeit ohne Ausfaelle („mean time between failure“) erwarten werden kann. Ausserdem bemuehen sich die Hersteller, Service mit schneller Hilfe vor Ort („service response time“) anzubieten, unterstuetzt durch eine schnelle Ersatzteillogistik. In Einzelfaellen tauschen Servicetechniker einzelne, redundante Komponenten innerhalb eines Systems, um voruebergehend normalen Betrieb zu ermoeglichen. Das Schalten verschiedener HF-Signalpfade (Hochfrequenzsignalpfade) ist Stand der Technik, wobei sich die Pfade ausschliesslich nach den vom Anwender gewaehlten Parametern richten. Fehler koennen derzeit vom Anwender nicht umgangen werden. Bei Rechnersystemen, Servern, Telefonanlagen o.ae. ist die Uebernahme der Funktion gestoerter Komponenten durch redundant ausgefuehrte Komponenten im System bereits verwirklicht. Auch ist die automatische Verwaltung fehlerhafter Datenbloecke und entsprechende Umlagerung bei Speichermedien Stand der Technik.

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Magnetresonanztomograph mit eingebauter Fehlertoleranz

Idee: Dr. Karsten Wicklow, DE-Erlangen

Magnetresonanztomographen werden zunehmend komplexer und muessen dabei zu jeder Zeit zur Verfuegung stehen. Der technische Fortschritt ermoeglicht es, viele parallele oder alternative Empfangskanaele in modernen Geraeten einzubauen, wodurch bei gleichbleibender Qualitaet die Wahrscheinlichkeit fuer Ausfaelle einzelner Kanaele steigt. Im Fehlerfall einzelner Komponenten verbleiben haeufig noch genug fehlerfreie gleichartige Komponenten. Diese kann der Anwender jedoch oftmals nicht nutzen, da solche Faelle in der Ansteuerung nicht vorgesehen sind.

Bislang bemuehen sich die Hersteller die Komponenten so auszulegen, dass eine moeglichst lange Zeit ohne Ausfaelle ("mean time between failure") erwarten werden kann. Ausserdem bemuehen sich die Hersteller, Service mit schneller Hilfe vor Ort ("service response time") anzubieten, unterstuetzt durch eine schnelle Ersatzteillogistik. In Einzelfaellen tauschen Servicetechniker einzelne, redundante Komponenten innerhalb eines Systems, um voruebergehend normalen Betrieb zu ermoeglichen. Das Schalten verschiedener HF-Signalpfade (Hochfrequenzsignalpfade) ist Stand der Technik, wobei sich die Pfade ausschliesslich nach den vom Anwender gewaehlten Parametern richten. Fehler koennen derzeit vom Anwender nicht umgangen werden.

Bei Rechnersystemen, Servern, Telefonanlagen o.ae. ist die Uebernahme der Funktion gestoerter Komponenten durch redundant ausgefuehrte Komponenten im System bereits verwirklicht. Auch ist die automatische Verwaltung fehlerhafter Datenbloecke und entsprechende Umlagerung bei Speichermedien Stand der Technik.

Die Idee besteht nun darin, die Software von radiologischen Scannern und anderen klinischen Apparaten zu erweitern mit den folgenden Merkmalen:

* Mehrfach im System vorhandene Ressourcen werden von der Anlagensteuerung so verwaltet, dass fehlerhafte Komponenten erkannt und die Aufgaben auf alternative Ressourcen verteilt werden ("Fehlertoleranz").

* Komponenten, die typischerweise parallel betrieben werden, koennen auch einzeln angesteuert werden, wobei reduzierte Leistungsdaten moeglicherweise zu Einschraenkungen fuehren koennen, aber die Grundfunktionalitaet soweit wie technisch moeglich erhalten bleibt ("Notbetrieb").

Ausfuehrungsbeispiel 1 - Alternativer Pfad fuer das MR-Empfangssignal:

Im Magnetresonanztomographen MAGNETOM Avanto der Siemens AG sind bis zu 32 baugleiche Empfangsmodule vorhanden, die Hochfrequenzsignale demodulieren und digitalisieren koennen. Ueber die vier prinzipiell gleichen, an unterschiedlichen Stellen verteilten Spulenstecker in der Patientenliege koennen Empfangssignale ueber bis zu 64 HF-Leitungen von Lokalspulen an die Empfangsmodule geleitet werden. Die sogenannte "Receive Coil Channel Selector" Einheit enthaelt eine Koppel-Matrix-Funktionalitaet, die es erlaubt, HF-Empfangssignale von den 64 moeglichen Eingaengen (Lokalspulen) auf 32 vorhandene Au...