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Lokales flexibles MR-System

IP.com Disclosure Number: IPCOM000202372D
Original Publication Date: 2010-Dec-14
Included in the Prior Art Database: 2010-Dec-14
Document File: 2 page(s) / 177K

Publishing Venue

Siemens

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Abstract

Magnetresonanzsysteme (MR-Systeme) benötigen ein konstantes, aufwändig bereitzustellendes Grundmagnetfeld. Typischerweise ist in einem sphärischen Volumen mit einem Durchmesser von ca. 50cm das Grundmagnetfeld mit wenigen ppm Abweichung konstant zu halten. Auf diese Weise lassen sich große Organregionen wie der Kopf oder das Abdomen gleichzeitig anregen und vermessen. Diese Anforderung führt zu großen Magnetaufbauten. Im Resultat wird ein großes Field-of-View mit hohen Kosten für den Magneten erkauft. Dies begrenzt die Kosten eines MR-Systems nach unten. Moderne Magnetresonanztomographen weisen üblicherweise eine tunnelförmige Geometrie auf. Der Patient wird auf einer Liege positioniert, in den Tunnel gefahren und dort vermessen. Typische Feldstärken der Magnete liegen zwischen 1,5 und 7T. Die zweithäufigste Geometrie stellen die offenen Systeme dar. Hier wird der Patient zwischen zwei parallel zum Boden stehenden Polplatten eines Magneten positioniert und vermessen. Offene Systeme verwenden typischerweise Feldstärken bis ca. 1T.

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Lokales flexibles MR-System

Idee: Dr. Björn Heismann, DE-Erlangen

Magnetresonanzsysteme (MR-Systeme) benötigen ein konstantes, aufwändig bereitzustellendes Grundmagnetfeld. Typischerweise ist in einem sphärischen Volumen mit einem Durchmesser von ca. 50cm das Grundmagnetfeld mit wenigen ppm Abweichung konstant zu halten. Auf diese Weise lassen sich große Organregionen wie der Kopf oder das Abdomen gleichzeitig anregen und vermessen. Diese Anforderung führt zu großen Magnetaufbauten. Im Resultat wird ein großes Field-of-View mit hohen Kosten für den Magneten erkauft. Dies begrenzt die Kosten eines MR-Systems nach unten.

Moderne Magnetresonanztomographen weisen üblicherweise eine tunnelförmige Geometrie auf. Der Patient wird auf einer Liege positioniert, in den Tunnel gefahren und dort vermessen. Typische Feldstärken der Magnete liegen zwischen 1,5 und 7T. Die zweithäufigste Geometrie stellen die offenen Systeme dar. Hier wird der Patient zwischen zwei parallel zum Boden stehenden Polplatten eines Magneten positioniert und vermessen. Offene Systeme verwenden typischerweise Feldstärken bis ca. 1T.

Zur weiteren Kostensenkung werden alternative Geometrien mit reduziertem Field-of-View verfolgt. Hierzu zählen beispielsweise dedizierte Scanner für die Gelenke in der Orthopädie oder den Kopf in der Neurologie oder Intervention. Der Nachteil dieser Scanner besteht darin, lediglich kleine Teile der medizinischen MR-Versorgung anbieten zu können. So ist ein Orthopädie-Scanner zwar in der Lage, Knie und Fußgelenke zu scannen, er scheitert aber an der wichtigen Frage der Wirbelsäule. Damit werden nur rund 40% der orthopädischen Anwendungen abgedeckt, die wiederum in Summe nur 13% der MR-Anwendungen abdecken. Ähnlich deckt ein Kopfscanner lediglich rund 30% des medizinisch Notwendigen ab. Damit werden beide Scannertypen lediglich für einen kleinen Teil der benötigten Anwendungen wirklich nutzbar.

Als letzte Gruppe sind Scanner mit inhomogenen Grundfeldern zu nennen. So ist es möglich, mit lediglich einem Magnetpol Oberflächen-MR einer Körperregion zu betreiben. Das stark reduzierte Signal-zu-Rauschen-Verhältnis und die unvermeidlichen Bildartefakte wie Verzerrungen begrenzen die Verwendung dieser Scanner auf nichtdiagnostische Anwendungen.

In der Summe stehen somit kostenintensive Ganzkörper-Scanner und medizinisch nur begrenzt einsetzbare dedizierte Scanner zur Verfügung.

Die Idee besteht nun darin, das Homogenitätsvolumen einer MR-Feldanordnung beweglich im Raum zur Verfügung zu stellen. Unterschiedliche Organe können so mit einem wesentlich reduzierten Field- of-View dennoch vermessen werden. Das vorgeschlagene System besteht aus zwei Einheiten. Die erste Einheit erzeugt das Magnetfeld und führt die MR-Messung durch. Sie enthält beispielhaft ein Polplattensys...