CN102998637B - 磁共振设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种磁共振设备，其具有包括圆柱形高频线圈单元(19)的磁性单元(11)、用于容纳患者(15)的圆柱形容纳区域(14)和围绕磁性单元(11)且带有至少一个壳罩单元(31)的壳体单元(30、50、70)，其中，高频线圈单元(19)圆柱形地围绕容纳区域(14)，壳罩单元(31)布置在容纳区域(14)和高频线圈单元(19)之间，其中，所述至少一个壳罩单元(31)至少部分地由柔性易曲的弹簧‑质量单元(36)构成。

Description

磁共振设备
技术领域
本发明涉及一种磁共振设备，其具有包括圆柱形高频线圈单元的磁性单元、用于容纳患者的圆柱形容纳区域和围绕磁性单元且带有至少一个壳罩单元的壳体单元，其中，高频线圈单元圆柱形地围绕容纳区域，壳罩单元布置在容纳区域和高频线圈单元之间。
背景技术
磁共振设备在运行中具有较大的运行噪声，这可能使为了进行检查而处于磁共振设备的容纳区域内的患者感到不舒服。这种较大的运行噪声产生于磁共振设备的磁性单元内部。在此，声波从磁性单元的梯度系统传递到磁性单元的主磁体。噪音从主磁体传递到磁共振设备的壳体单元上并且从该处辐射到磁共振设备周围的空间，尤其是由高频线圈单元环绕的用于容纳患者的容纳区域中。
传统的磁共振设备壳体单元具有单层的壳罩单元，其例如由玻璃纤维加强的塑料和/或热塑性塑料构成。这些壳罩单元尽管由于其质量而具有一定的隔音作用，但这样形成的壳罩单元也在辐射声波方面具有由于壳罩单元的材料刚性而引起的较高的辐射特性。此外，可能在磁共振设备的患者区域内形成声学共振，这会使患者的噪音干扰增大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题尤其在于，提供一种磁共振设备，其中，尤其在患者的容纳区域内实现有效的防噪音保护。
该技术问题按本发明通过一种磁共振设备解决。
本发明从一种磁共振设备出发，其具有包括圆柱形的高频线圈单元的磁性单元、用于容纳患者的圆柱形的容纳区域和围绕所述磁性单元且带有至少一个壳罩单元的壳体单元，其中，所述高频线圈单元圆柱形地围绕所述容纳区域，所述壳罩单元布置在所述容纳区域和高频线圈单元之间。
按照本发明建议，所述至少一个壳罩单元至少部分地由柔性易曲的弹簧-质量单元(biegeweiche Feder-Masse-Einheit)构成。由此可以通过以下方式在患者容纳区域内部实现有效的防噪音保护，即，壳罩单元由于其构造而使声波减弱和/或使声波在磁性单元尤其是高频线圈单元与用于容纳患者的容纳区域之间脱耦。在这种上下文关系中，弹簧-质量单元尤其理解为壳罩单元的一个单元，其具有至少一个弹性的弹簧元件和至少一个较重的质量元件，从而由于较大的惯性和对声波振动能量的吸收实现声波的减弱和/或脱耦。在此，至少一个弹性的弹簧元件和至少一个较重的质量元件可以设计为一体。此外，弹簧-质量单元柔性易曲的设计尤其理解为弹簧-质量单元的共振频率优选高于3000Hz，并且特别优选高于5000Hz，使得柔性易曲的弹簧-质量单元的共振频率处于与噪音传递相关的频率范围以外。
特别有利的是，壳罩单元具有至少一个支架单元，由此可以实现较高的壳罩单元稳定性。柔性易曲的弹簧-质量单元优选布置在支架单元上。该支架单元例如可以至少部分地由玻璃纤维加强的塑料，例如层状织物(Hartgewebe)，和/或由聚碳酸酯，尤其是莱克桑(Lexan)，和/或由可弯曲但固定的热塑性塑料等构成。
特别紧凑的壳罩单元可这样实现，即所述至少一个支架单元的层厚最小为0.5mm，最大为2.0mm。此外可以为患者提供较大的容纳区域。所述层厚特别优选地具有1mm至1.5mm之间的值。
此外建议，所述至少一个支架单元在装配状态下具有圆弧状的横截面，而在拆卸状态下具有板条状或横杆状的横截面。为此，支架单元优选在弯曲力的作用方面弹性地设计。在此，通过将支架单元涨紧或绷弯抵靠在圆柱形高频线圈单元的内壁上，可以设计简单地，尤其是不用工具地将壳罩单元布置在高频线圈单元上。此外，壳罩单元能够可取出地布置在圆柱形高频线圈单元内部和/或可拆卸地布置在高频线圈单元上。这样当磁共振检查需要较大空间时(例如估计患有幽闭恐惧症的患者和/或肥胖的患者)，可以例如拆下壳罩单元。此外，防噪音保护部件，尤其是壳罩单元可以这样与患者位置无关地被高频线圈单元夹紧，从而可以有利地防止例如从现有的防噪音保护设备尤其是听力保护耳机上不期望地滑脱。
如果所述弹簧-质量单元具有软质泡沫单元，则可以实现特别有利的声波脱耦和/或声波减弱。软质泡沫单元在此具有声学弹簧的功能，其尤其将声学振动和/或声波的振动能量至少部分地转化为另一种能量形式，例如转化为热能等。
在此，考虑有效的声音减弱和用于圆柱形容纳区域的最大开口设计软质泡沫层的层厚。软质泡沫层在此有利地具有大约10mm至20mm的层厚。
在本发明的另一种设计方案中建议，所述软质泡沫单元布置在所述支架单元沿径向朝内的表面上。尤其由于借助支架单元的弯曲绷紧形状产生的张紧力或夹紧力，可以有利地将支架单元直接固定在高频线圈单元上。
此外建议，所述弹簧-质量单元具有至少一个弹性外层。该外层优选由质量较大的遮盖层构成，其中，外层在此可以用作弹簧-质量单元内部的声学质量并且可以由此实现声波的降低和/或减弱。在此，弹性外层的表面密度优选为至少3kg/m2，并且特别优选为至少5kg/m2。弹性外层可以例如由乙烯基层和/或人造皮革层和/或EPDM(三元乙丙橡胶)层和/或本领域技术人员认为合理的其它材料构成。弹性外层还可以具有与有待开发的应用适配的设计，例如专门用于儿童的设计。磁共振设备还可以包括多个壳罩单元，它们具有朝向容纳区域的不同表面，因此可以根据要求使用具有与等待的应用适配的设计的壳罩单元。弹性外层优选在容纳区域内部布置在壳罩单元朝向患者床的一侧上。
如果弹性外层具有约2mm的最大层厚，可以实现特别紧凑但仍是柔性的，尤其是弹性的壳罩单元。但特别有利的是，弹性外层的最大层厚为约1mm。
在本发明的一种有利的扩展设计中，壳罩单元具有至少一个间隔元件，该间隔元件布置在高频线圈单元和至少一个支架单元之间，由此，由于支架单元和高频线圈单元之间的间隔，可以在高频线圈单元与支架单元之间实现附加的声波脱耦。这样尤其可以抑制将固体声音直接耦合到支架单元上。在此，间隔元件优选由减振材料构成，如赛洛玛(Sylomer：一种聚氨酯人造橡胶)等。
作为壳罩单元在磁共振设备上的一种备选布置方案可以规定，壳体单元具有至少一个轨道单元，所述壳罩单元借助该轨道单元支承在磁性单元上，尤其是高频线圈单元上。
作为壳罩单元在磁性单元尤其是高频线圈单元上的另一种布置可能性，壳体单元可以具有材料接合单元，所述壳罩单元借助该材料接合单元布置在磁性单元上。材料接合单元优选由粘接单元构成。
所述壳体单元优选设计为磁共振兼容的。在此，磁共振兼容的设计尤其理解为，壳体单元在高频方面是中性的和/或惰性的，并且在此尤其不会参与磁共振成像。
附图说明
本发明的其它优点、特征和细节参照附图由以下描述的实施例得出。在附图中：
图1以示意图示出按本发明的磁共振设备；
图2示出壳罩单元的第一种实施例，其与高频线圈单元夹紧；
图3示出图2的壳罩单元在拆卸状态下的情形；
图4示出壳罩单元的第二种实施例，其借助轨道单元布置在高频线圈单元上并且。
图5示出壳罩单元的第三种实施例，其借助材料接合单元布置在壳罩单元上。
具体实施方式
图1示意性地示出按本发明的磁共振设备10。该磁共振设备10包括具有主磁体12的磁性单元11，该主磁体用于产生较强的并且尤其是恒定的主磁场13。此外，磁共振设备10具有圆柱形的容纳区域14用于容纳患者15，其中，容纳区域14在周向上被磁性单元11环绕。患者15可以借助磁共振设备10的患者床16被推入容纳区域14中。为此，患者床16可移动地布置在磁共振设备10内部。此外，磁共振设备10具有围绕磁性单元11的壳体单元30。
磁性单元11还具有梯度线圈17来产生用于在成像期间进行位置编码的梯度磁场。梯度线圈17借助梯度控制单元18来控制。此外，磁性单元11具有圆柱形的高频线圈单元19和高频控制单元20用于激发在由主磁体12产生的主磁场13中形成的极化。高频线圈单元19由高频控制单元20控制并且将高频的磁共振序列辐射到基本上由容纳区域14构成的检查空间中。由此，磁化偏离其平衡位置。此外，借助高频线圈单元19接收磁共振信号。
为了控制主磁体12、梯度控制单元18和为了控制高频控制单元20，磁共振设备10具有由计算单元构成的控制单元21。计算单元对磁共振设备10进行中央控制，如实施预先确定的成像的梯度回波序列。控制信息如成像参数，以及重建的磁共振图像可以为操作者显示在磁共振设备10的显示单元22上，例如至少一个监视器上。此外，磁共振设备10具有输入单元23，操作者可借助该输入单元23在测量过程中输入信息和/或参数。
所示的磁共振设备10当然可以包括磁共振设备10通常具有的其它部件。此外，磁共振设备10的一般工作原理对于本领域技术人员来说是已知的，因此对一般的部件不进行详细描述。
在图2中进一步示出了壳体单元30的局部。壳体单元30设计为磁共振兼容的并且包括布置在容纳区域14和圆柱形高频线圈单元19之间的壳罩单元31。在此，壳罩单元31具有圆弧状的横截面，并且在由将圆柱形容纳区域14分为两个圆柱段的患者床16的躺卧面24界定的、圆柱段状的、朝向躺卧面24的容纳区域14上布置在高频线圈单元19的朝向容纳区域14的表面或向内的表面上。
壳罩单元31在本实施例中由三层构成并且包括支架单元32、软质泡沫层33和弹性外层34。支架单元32的最小层厚38为0.5mm，最大层厚38为2.0mm。但支架单元32的层厚38特别优选地具有1.0mm至1.5mm之间的值。支架单元32使壳罩单元31具有一定刚性以布置在高频线圈单元19上。为此，支架单元32例如由玻璃纤维加强的塑料，例如层状织物(Hartgewebe)，和/或由聚碳酸酯，尤其是莱克桑(Lexan)，和/或由可弯曲但固定的热塑性塑料等构成。
支架单元32的横截面在安装状态下呈圆弧状并且在拆卸状态下具有直板条状的横截面(参见图2和图3)。这样，支架单元可以被高频线圈单元19，尤其被高频线圈单元19朝向容纳区域14的表面25撑牢或绷紧，并且还可防止不期望地从容纳区域14中滑脱和/或掉出。
此外，壳罩单元31具有布置在支架单元32上的间隔元件35(参见图2)。间隔元件35在此布置在支架单元32朝向高频线圈单元19的一侧上，因此支架单元32还与高频线圈单元19间隔地布置。间隔元件35优选由减振材料构成，从而抑制和/或减少了声波尤其是固体声波从高频线圈单元19经由间隔元件35直接传递到支架单元32上。
作为备选也可以省去间隔元件35，从而使支架单元32在壳罩单元31与高频线圈单元19的安装状态下直接贴靠在高频线圈单元19上。
壳罩单元31包括柔性易曲的弹簧-质量单元36，其中，弹簧-质量单元36具有软质泡沫单元33和弹性外层34。软质泡沫单元33在此用作声学弹簧并且弹性外层34用作弹簧-质量单元36内部的声学质量。软质泡沫单元的层厚37大约在10mm至20mm之间，其中，软质泡沫层33在支架单元32的背离高频线圈单元19的表面或沿径向向内的表面上布置在支架单元32上。
弹性外层34布置在围绕容纳区域14的壳罩单元31的朝向患者区域或朝向患者床16的躺卧面24的一侧上。此外，弹性外层34的最大层厚39为2mm，但层厚39优选在1mm至2mm之间。在此，外层34可以由人造皮革层和/或乙烯基层和/或EPDM层等构成。弹性外层34还可在朝向容纳区域14的表面上具有针对特别应用的专门设计和/或图案，例如用于为儿童进行磁共振检查的特别设计和/或图案。
由于至少部分柔性易曲的壳罩单元31被高频线圈单元19夹紧或绷弯撑牢，壳罩单元31可以设计简单地从容纳区域14或高频线圈单元19上拆卸或移除，这例如在进行维护工作时或者在怀疑患者具有幽闭恐惧症时和/或对于肥胖的患者来说是有利的。
将这种壳罩单元31布置在容纳区域14内部使得在磁共振设备10运行中容纳区域14内部的噪音减少了大约12dB。
在图4和图5中示出了壳体单元50、70的备选实施例。基本上相同的构件、特征和功能原则上标有相同的附图标记。以下描述基本上限于与图1至图3中实施例的区别，其中，关于相同的构件、特征和功能可参考对图1至图3中实施例的描述。
在图4中示出了相对于图2的备选壳体单元50。壳体单元50具有壳罩单元31，其相似于图2中描述的壳罩单元31进行设计。为了将壳罩单元31布置在磁性单元11上，尤其是布置在磁性单元11的高频线圈单元19上，壳体单元50具有轨道单元51。轨道单元51具有一个或多个第一轨道元件52，它们布置在壳罩单元31朝向高频线圈单元19的一侧上。轨道单元51还具有一个或多个第二轨道元件53，它们布置在高频线圈单元19朝向磁共振设备10的容纳区域14的一侧上。所述轨道元件52、53沿着高频线圈单元19的圆柱形延伸结构布置在高频线圈单元19和壳罩单元31的支架单元32上。此外，第二轨道元件53与第一轨道元件52对应地设计，使得它们尤其形状配合地相互啮合以将壳罩单元31固定在高频线圈单元19上。
由此，壳罩单元31可取下地支承在磁性单元11上，其中，壳罩单元31在此能够沿着轨道元件52、53从容纳区域14中驶出或推出。
在图5中示出了相对于图2的备选壳体单元70。壳体单元70具有壳罩单元31，其相似于图2中描述的壳罩单元31进行设计。为了将壳罩单元31布置在磁性单元11的高频线圈单元19上，壳体单元70具有通过粘接单元构成的材料接合单元71。在此，壳罩单元31借助材料接合单元粘接在磁性单元11的高频线圈单元19上。
作为备选，壳罩单元31也可以不具有支架单元32并且直接与高频线圈单元19粘接。

Claims (13)

1.一种磁共振设备，具有包括圆柱形的高频线圈单元(19)的磁性单元(11)、用于容纳患者(15)的圆柱形的容纳区域(14)和围绕所述磁性单元(11)且带有至少一个壳罩单元(31)的壳体单元，其中，所述高频线圈单元(19)圆柱形地围绕所述容纳区域(14)，所述壳罩单元(31)可拆卸地布置在所述容纳区域(14)和高频线圈单元(19)之间并且至少部分地由柔性易曲的弹簧-质量单元(36)构成，其特征在于，所述壳罩单元(31)具有至少一个支架单元(32)，所述至少一个支架单元在安装状态下被高频线圈单元(19)绷紧并且朝向高频线圈单元(19)，其中，支架单元(32)在壳罩单元(31)与高频线圈单元(19)的安装状态下直接贴靠在高频线圈单元(19)上。
2.按权利要求1所述的磁共振设备，其特征在于，所述至少一个支架单元(32)的层厚(38)最小为0.5mm，最大为2.0mm。
3.按权利要求1或2所述的磁共振设备，其特征在于，所述至少一个支架单元(32)在装配状态下具有圆弧状的横截面，而在拆卸状态下具有板条状的横截面。
4.按权利要求1所述的磁共振设备，其特征在于，所述弹簧-质量单元(36)具有至少一个软质泡沫单元(33)。
5.按权利要求4所述的磁共振设备，其特征在于，所述软质泡沫单元(33)的层厚(37)为10mm至20mm。
6.按权利要求4所述的磁共振设备，其特征在于，所述软质泡沫单元(33)布置在所述支架单元(32)沿径向向内设置的表面上。
7.按权利要求1所述的磁共振设备，其特征在于，所述弹簧-质量单元(36)具有至少一个弹性外层(34)。
8.按权利要求7所述的磁共振设备，其特征在于，所述弹性外层(34)在所述容纳区域(14)内部布置在所述壳罩单元(31)朝向患者床(16)的一侧上。
9.按权利要求7或8所述的磁共振设备，其特征在于，所述弹性外层(34)具有2mm的最大层厚(39)。
10.按权利要求1所述的磁共振设备，其特征在于，所述壳罩单元(31)具有至少一个间隔元件(35)，该间隔元件布置在所述高频线圈单元(19)和所述至少一个支架单元(32)之间。
11.按权利要求1所述的磁共振设备，其特征在于，所述壳体单元具有至少一个轨道单元(51)，所述壳罩单元(31)借助该轨道单元布置在所述磁性单元(11)上。
12.按权利要求1所述的磁共振设备，其特征在于，所述壳体单元具有至少一个材料接合单元(71)，所述壳罩单元(31)借助该材料接合单元布置在所述磁性单元(11)上。
13.按权利要求1所述的磁共振设备，其特征在于，所述壳体单元设计为磁共振兼容的。
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