DE10151033B4 - Magnetresonanzgerät mit einem ersten und wenigstens drei zweiten Mikrofonen - Google Patents

Magnetresonanzgerät mit einem ersten und wenigstens drei zweiten Mikrofonen Download PDF

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Abstract

Magnetresonanzgerät, beinhaltend folgende Merkmale: – Ein erstes Mikrophon (310), das derart angeordnet ist, dass akustische Signale, die von einem für ein Untersuchen im Magnetresonanzgerät gelagerten Patienten (300) ausgehen, aufnehmbar sind, – wenigstens ein zweites Mikrophon (321, 322, 323), das derart angeordnet ist, dass es möglichst frei von einem Aufnehmen der akustischen Signale ist, – eine Verarbeitungseinheit (330), der die Signale der Mikrophone (310, 321, 322, 323) zugeführt sind und mit der zum Extrahieren der akustischen Signale mitaufgenommene Geräusche des Magnetresonanzgeräts eliminierbar sind, – das erste Mikrophon (310) in einem Patientenaufnahmeraum (309) des Magnetresonanzgeräts angeordnet ist, – zwei zweite Mikrophone (321, 322) an einem äußeren Zylindermantel einer im Wesentlichen hohlzylinderförmigen Basiseinheit (301) des Magnetresonanzgeräts angeordnet sind und – ein zweites Mirkophon (323) unterhalb einer Patientenlagerungsvorrichtung (303) des Magnetresonanzgeräts angeordnet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Magnetresonanzgerät.
  • Die Magnetresonanztechnik ist eine bekannte Technik unter anderem zum Gewinnen von Bildern eines Körperinneren eines Untersuchungsobjekts. Dabei werden in einem Magnetresonanzgerät einem statischen Grundmagnetfeld, das von einem Grundfeldmagnetsystem erzeugt wird, schnell geschaltete Gradientenfelder überlagert, die von einem Gradientensystem erzeugt werden. Ferner umfasst das Magnetresonanzgerät ein Hochfrequenzsystem, das zum Auslösen von Magnetresonanzsignalen Hochfrequenzsignale in das Untersuchungsobjekt einstrahlt, und die ausgelösten Magnetresonanzsignale aufnimmt, auf deren Basis Magnetresonanzbilder erstellt werden.
  • Die Magnetresonanzsignale sind dabei elektromagnetische Signale im Hochfrequenzbereich, wobei deren genauer Wellenbereich von einer Stärke des Grundmagnetfeldes abhängig ist. Damit der Empfang und damit die Magnetresonanzbilder durch äußere Hochfrequenzstörungen möglichst unbeeinflusst sind, ist es bei der Magnetresonanztechnik üblich, wenigstens den eigentlichen Grundfeldmagneten des Grundfeldmagnetsystems, ein Gradientenspulensystem des Gradientensystems und Antennen des Hochfrequenzsystems in einer Abschirmkabine anzuordnen. Die Abschirmkabine bildet dabei eine lückenlose Umhüllung vorgenannter Komponenten des Magnetresonanzgeräts, weist beispielsweise eine Dämpfung von wenigstens 90 dB für einen Frequenzbereich von 10 bis 200 MHz auf und ist, abgesehen von Fenstern, beispielsweise aus einem Stahlblech oder einer Kupferfolie ausgebildet. Die Abschirmkabine entfaltet selbstverständlich ihre abschirmende Wirkung auch in umgekehrter Richtung von innen nach außen. Eine Ausführungsform einer Abschirmkabine ist in der US 4,651,099 beschrieben, wobei die Abschirmkabine für ein zusätzliches Abschirmen, beispielsweise eines Streufeldes des Grundfeldmagneten nach außen hin, aus ferromagnetischem Metall ausgebildet ist.
  • Weil beispielsweise ein das Gradientenspulensystem versorgender Gradientenverstärker des Gradientensystems und ein sich an die Antennen anschließendes Steuersystem des Hochfrequenzsystems außerhalb der Abschirmkabine angeordnet sind, sind entsprechende Verbindungsleitungen, beispielsweise zwischen dem Gradientenspulensystem und dem Gradientenverstärker, über in die Abschirmkabine integrierte Filter geführt, damit auch hierüber keine Hochfrequenzstörungen in die Abschirmkabine gelangen können. Eine Ausführungsform vorgenannten Filters ist in der US 6,218,836 B1 beschrieben.
  • Zum Erzeugen von Gradientenfeldern sind in Gradientenspulen des Gradientenspulensystems entsprechende Ströme einzustellen. Dabei betragen die Amplituden der erforderlichen Ströme bis zu mehreren 100 A. Die Stromanstiegs- und -abfallraten betragen bis zu mehreren 100 kA/s. Auf diese sich zeitlich verändernden Ströme in den Gradientenspulen wirken bei vorhandenem Grundmagnetfeld in der Größenordnung von 1 T Lorentzkräfte, die zu mechanischen Schwingungen des Gradientenspulensystems führen. Diese Schwingungen werden über verschiedene Ausbreitungswege an die Oberfläche des Magnetresonanzgeräts weitergegeben. Dort werden die Mechanikschwingungen in Schallschwingungen umgesetzt, die schließlich zu an sich unerwünschtem Lärm führen. Dabei werden Spitzenwerte von über 125 dB erreicht.
  • Bei Untersuchungsbeginn bekommt ein normal reaktionsfähiger Patient einen Drucktaster in die Hand gegeben, mit dessen Betätigen er während der Untersuchung einem Bediener, der an einer außerhalb der Abschirmkabine angeordneten Anzeige- und Bedienvorrichtung des Magnetresonanzgeräts tätig ist, das Auftreten eines Problems signalisieren kann. Weil eine weitergehende Kommunikationsmöglichkeit zwischen dem Patienten und dem Bediener von Vorteil ist, ist beispielsweise aus der DE 195 24 847 C1 bekannt, vom Patienten ausgehende akustische Signale zum Bediener zu übertragen. Dazu ist in der DE 195 24 847 C1 eine Vorrichtung beschrieben, bei der die Auswirkung von Störungen auf die Übertragungsqualität reduziert ist. Dabei ist die Vorrichtung mit mindestens zwei Mikrophonen ausgebildet, wobei die von den Mikrophonen aufgenommenen Signale aus einem Sprachsignal- und einem Störgeräuschanteil bestehen. Die Verarbeitung der Mikrophonsignale wird dabei mit dem Ziel einer Reduktion des Störgeräuschanteils in drei Frequenzteilbändern vorgenommen: Im mittleren Frequenzband wird das Signal mit einem skalaren Faktor gewichtet, so dass dieses Frequenzband während der Sprachpausen gedämpft wird; die skalare Gewichtung in dem mittleren Frequenzband wird auf der Grundlage eines geschätzten Signal-Rausch-Verhältnisses eingestellt; im oberen Frequenzband wird ein adaptives Filter eingesetzt, das durch Mitteilung aus zwei linearphasig adaptierten Filtern in einer Vorrichtung berechnet wird, wobei die Koeffizienten spektral geglättet werden; und zu Beginn der Verarbeitung eine Höhenanhebung der Signale erfolgt, die vor der Ausgabe des verbesserten Signals durch ein inverses Filter wieder rückgängig gemacht wird.
  • Des Weiteren ist aus der der US 4 981 137 ein Magnetresonanzgerät mit einem zylinderförmigen Patientenaufnahmeraum bekannt, bei dem in einer Verlängerung einer Hauptachse des zylinderförmigen Patientenaufnahmeraums an einer Wand einer Abschirmkabine des Magnetresonanzgeräts zum verbalen Kommunizieren eines im Patientenaufnahmeraum liegenden Patienten mit einer Person außerhalb der Abschirmkabine ein, auf den Patienten gerichtetes Richtmikrofon und ein Lautsprecher angeordnet sind. Dabei wird bereits durch die Anordnung und Ausrichtung des Richtmikrofons in Verbindung mit einer Ausbreitungscharakteristik von Lärm, der insbesondere vom Gradientenspulensystem des Magnetresonanzgeräts ausgeht, ein Mitaufnehmen von Lärm durch das Richtmikrofon reduziert.
  • Aus der US 5 471 538 ist ein Richtmikrofongerät mit einem ersten Mikrofon zur Aufnahme eines gewünschten Schallsignals aus einer gewünschten Richtung und mit einem als Richtmikrofon ausgebildeten zweiten Mikrofon beschrieben, dessen Schallaufnahmeempfindlichkeit in einer bestimmten Richtung niedriger ist und das in der Nähe des ersten Mikrofons angeordnet ist, wobei die Richtung niedrigerer Schallaufnahmeempfindlichkeit mit der gewünschten Richtung übereinstimmt. Des Weiteren umfasst das Richtmikrofongerät eine adaptive Filtereinrichtung, der das vom zweiten Mikrofon aufgenommene Signal zugeführt wird, und eine Subtrahiereinrichtung, die das Ausgangssignal der adaptiven Filterung von dem, vom ersten Mikrofon aufgenommenen Signal subtrahiert und als Ausgangssignal des Richtmikrofongeräts ein dem Schall aus der gewünschten Richtung repräsentierendes Signal ausgibt, indem sie die Schallsignale aus anderen Richtungen unterdrückt.
  • Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Magnetresonanzgerät zu schaffen, mit dem von einem untersuchten Patienten ausgehende akustische Signale derart aufnehmbar sind, dass diese von mitaufgenommenen Geräuschen des Magnetresonanzgeräts befreit werden können.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
  • Gemäß Anspruch 1 beinhaltet ein Magnetresonanzgerät folgende Merkmale:
    • – Ein erstes Mikrophon, das derart angeordnet ist, dass akustische Signale, die von einem für ein Untersuchen im Magnetresonanzgerät gelagerten Patienten ausgehen, aufnehmbar sind,
    • – wenigstens drei zweite Mikrophone, die derart angeordnet sind, dass sie möglichst frei von einem Aufnehmen der akustischen Signale sind,
    • – eine Verarbeitungseinheit, der die Signale der Mikrophone zugeführt sind und mit der zum Extrahieren der akustischen Signale mitaufgenommene Geräusche des Magnetresonanzgeräts eliminierbar sind,
    • – das erste Mikrophon in einem Patientenaufnahmeraum des Magnetresonanzgeräts angeordnet ist,
    • – zwei zweite Mikrophone an einem äußeren Zylindermantel einer im Wesentlichen hohlzylinderförmigen Basiseinheit des Magnetresonanzgeräts angeordnet sind und
    • – ein zweites Mirkophon unterhalb einer Patientenlagerungsvorrichtung des Magnetresonanzgeräts angeordnet ist.
  • Die vorausgehend beschriebene Anordnung der Mikrophone gewährleistet dabei, dass die akustischen Signale des Patienten trotz der teilweise sehr lauten, die akustischen Signale überlagernden Geräusche des Magnetresonanzgeräts aufgenommen, übertragen und beispielsweise einem Bediener des Magnetresonanzgeräts klar und deutlich und von den Geräuschen befreit zur Verfügung gestellt werden können.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die Verarbeitungseinheit einen Subtrahierer, mit dem die Mikrophonsignale voneinander subtrahierbar sind, so dass zum Extrahieren der akustischen Signale des Patienten die mitaufgenommenen Geräusche des Magnetresonanzgeräts eliminiert werden.
  • Weil aufgrund der unterschiedlichen Anbringungsorte der Mikrophone das von den Mikrophonen aufgenommene Geräusch des Magnetresonanzgeräts in den Mikrophonsignalen unterschiedlich sein kann, wird in einer vorteilhaften Ausgestaltung das Signal der zweiten Mikrophone vor dem vorgenannten Subtrahieren mit dem Ziel gefiltert, es dem vom ersten Mikrophon aufgenommenen Geräusch möglichst anzugleichen.
  • Da die Unterschiedlichkeit des in den Mikrophonsignalen enthaltenen Geräuschs nicht ausschließlich durch die Anbringungsorte der Mikrophone bestimmt ist, sondern auch von der jeweiligen Aufstellungsumgebung des Magnetresonanzgeräts und der damit einhergehenden Akustik abhängig ist, ist vorgenanntes Filtern mit Vorteil mit einem adaptiven Filter durchführbar.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen anhand der Figuren. Dabei zeigen:
  • 1 eine Skizze eines Magnetresonanzgeräts mit zwei Mikrophonen und einer Verarbeitungseinheit mit einem adaptiven Filter,
  • 2 ein detailliertes Blockschaltbild des adaptiven Filters und
  • 3 eine Skizze eines Magnetresonanzgeräts mit vier Mikrophonen und einer Verarbeitungseinheit mit adaptiven Filtern.
  • Die 1 zeigt eine Skizze eines Magnetresonanzgeräts mit einem ersten Mikrophon 110 und einem zweiten Mikrophon 120. Dabei umfasst das Magnetresonanzgerät eine im Wesentlichen hohlzylinderförmige Basiseinheit 101, in deren Höhlung ein Patientenaufnahmeraum 109 angeordnet ist. Die Basiseinheit 101 umfasst dabei zum Erzeugen eines statischen Grundmagnetfeldes einen supraleitenden Grundfeldmagneten, zum Erzeugen von Gradientenfeldern ein fest eingebautes Gradientenspulensystem und zum Senden von Hochfrequenzsignalen sowie zum Empfangen von Magnetresonanzsignalen ein ebenfalls fest eingebautes Antennensystem. Zum Einbringen eines Patienten 100 in den Patientenaufnahmeraum 109 umfasst das Magnetresonanzgerät ferner eine an der Basiseinheit 101 befestigte, verfahrbare Patientenlagerungsvorrichtung 103.
  • Zum Aufnehmen von akustischen Signalen, die vom im Patientenaufnahmeraum 109 gelagerten Patienten 100 ausgehen, ist im Patientenaufnahmeraum 109 das erste Mikrophon 110 angeordnet. Dieses erste Mikrophon 110 nimmt zwangsläufig neben den akustischen Signalen des Patienten 100 auch die bei Betrieb des Magnetresonanzgeräts vom Magnetresonanzgerät ausgehende Geräusche mit auf. Zum nach Möglichkeit ausschließlichen Aufnehmen vorgenannter Geräusche des Magnetresonanzgeräts ohne die akustischen Signale des Patienten 100 ist das zweite Mikrophon 120 am äußeren Zylindermantel der Basiseinheit 101 angeordnet. In anderen Ausführungen kann das zweite Mikrophon 120 auch unterhalb der Patientenlagerungsvorrichtung 103, oben auf dem äußeren Zylindermantel der Basiseinheit 101, an einer Kapselung zum Grundfeldmagneten hin angeordnet sein und/oder eine Anordnung unter Nutzung einer Richtcharakteristik des als Richtmikrophon ausgebildeten zweiten Mikrophons 120 erfolgen. Dabei kann es bei der praktischen Umsetzung erforderlich sein, insbesondere die Position des zweiten Mikrophons 120 durch Versuche zu optimieren.
  • Die Basiseinheit 101 samt Patientenlagerungsvorrichtung 103 und den beiden Mikrophonen 110 und 120 sind in einer Abschirmkabine 105 angeordnet. Dabei sind Anschlussleitungen 115 und 125 beider Mikrophone 110 und 120 über eine in die Abschirmkabine 105 integrierte Filterplatte 106 geführt, damit auch über die Anschlussleitungen 115 und 125 keine Hochfrequenzstörungen von außen in die Abschirmkabine 105 gelangen können. Von der Filterplatte 106 aus sind die Anschlussleitungen 115 und 125 zu einer an einem Anzeige- und Bedienplatz des Magnetresonanzgeräts angeordneten Verarbeitungseinheit 130 geführt.
  • Die Verarbeitungseinheit 130 umfasst dabei einen ersten Analog-Digital-Wandler 131, dem das analoge Signal des ersten Mikrophons 110, das sowohl die akustischen Signale des Patienten 100 als auch die vom Magnetresonanzgerät herrührenden Geräusche beinhaltet, zum Umwandeln in ein digitales Signal d(k) zugeführt ist. Des Weiteren umfasst die Verarbeitungseinheit 130 einen zweiten Analog-Digital-Wandler 132, dem das analoge Signal des zweiten Mikrophons 120, das nach Möglichkeit nur die vom Magnetresonanzgerät hervorgerufenen Geräusche beinhaltet, zum Umwandeln in ein digitales Signal u(k) zugeführt ist. Das Signal u(k) des zweiten Mikrophons 120 ist einem digitalen adaptiven Filter 140 der Verarbeitungseinheit 130 zugeführt. Ferner umfasst die Verarbeitungseinheit 130 einen digitalen Subtrahierer 134, dem zum Bilden eines digitalen Ausgangssignals e(k) als Differenz zwischen dem Signal d(k) des ersten Mikrophons 110 und einem digitalen Ausgangssignal y(k) des Filters 140 letztgenannte beide Signale d(k) und y(k) als Eingangssignale zugeführt sind. Das Ausgangssignal e(k) des Subtrahierers 134 ist dabei einerseits über einen Digital-Analog-Wandler 138 einem Lautsprecher 139 der Verarbeitungseinheit 130 zum Ausgeben der akustischen Signale des Patienten 100, beispielsweise für einen am Anzeige- und Bedienplatz tätigen Bediener des Magnetresonanzgeräts, zugeführt. Andererseits ist das Ausgangssignal e(k) über einen Multiplizierer 136, mit dem das Ausgangssignal e(k) mit einem Adaptionsfaktor μ multiplizierbar ist, als ein weiteres Eingangssignal dem Filter 140 zugeführt.
  • Aufgrund der unterschiedlichen Anbringungsorte der Mikrophone 110 und 120 und abhängig von der jeweils vorherrschenden Akustik einer Aufstellungsumgebung des Magnetresonanzgeräts in der Abschirmkabine 105 ist das von den beiden Mikrophonen 110 und 120 aufgenommene Geräusch des Magnetresonanzgeräts nicht identisch. Aufgabe des Filters 140 ist es dabei, das vom zweiten Mikrophon 120 aufgenommene Geräusch derart an das im Signal des ersten Mikrophons 110 enthaltene Geräusch anzupassen, dass das Ausgangssignal e(k) des Subtrahierers 134 nach Möglichkeit ausschließlich die akustischen Signale des Patienten 100 beinhaltet und sich das Geräusch des Magnetresonanzgeräts beim Subtrahieren aufhebt.
  • Dazu werden im Filter 140 für ein Minimieren einer mittleren Leistung des Signals e(k) Filterkoeffizienten c0(k) bis cN(k) des Filters 140 iterativ errechnet. Das Filter 140 arbeitet dabei nach einem fehlerquadratminimierenden Verfahren. Dabei wirkt das Filtern ausschließlich auf die in den Signalen enthaltenen Geräusche des Magnetresonanzgeräts und nicht auf die akustischen Signale des Patienten 100. Ursächlich dafür ist, dass das Signal d(k) zwar sowohl das Geräusch des Magnetresonanzgeräts als auch die akustischen Signale des Patienten 100 beinhaltet, aber diese beiden Anteile miteinander nicht korreliert sind, und das Signal u(k) lediglich das Geräusch beinhaltet, das mit dem im Signal d(k) enthaltenen Geräusch korreliert ist, und somit lediglich die miteinander korrelierten Anteile, also die Geräusche des Magnetresonanzgeräts, vom Filter 140 beeinflusst werden, wohingegen die mit den Geräuschen unkorrelierten akustischen Signale des Patienten 100 vom Filter 140 unbeeinflusst bleiben.
  • Der Adaptionsfaktor μ des Multiplizierers 136 beeinflusst dabei, wie schnell vorausgehende Iterationsschritte außer Acht gelassen werden. Ein kleiner Wert des Adaptionsfaktors μ führt dabei zu einem genaueren, jedoch langsameren Anpassen des Filters 140, wohingegen ein großer Wert zu einem schnellen, aber ungenauerem Anpassen führt. Der Adaptionsfaktor μ liegt dabei typischerweise in einen Wertebereich zwischen null und zwei.
  • Für die in der Verarbeitungseinheit 130 bezeichneten Signale d(k), e(k), u(k) und y(k) gelten dabei folgende Zusammenhänge: y(k) = c T(k – 1)· u(k), c(k) = c(k – 1) + μ·e(k)·u(k) und e(k) = d(k) – y(k)
    Figure 00100001
  • Dabei kennzeichnet k aus der Menge der ganzen Zahlen den jeweiligen Iterationsschritt und N als ein geradzahliger Wert größer null eine Ordnung des Filters 140 mit den Filterkoeffizienten c0(k) bis cN(k), die im Vektor c(k) notiert sind. Die Verarbeitungseinheit 130 samt den Wandlern 131, 132 und 138, dem adaptiven Filter 140, dem Subtrahierer 134, dem Multiplizierer 136 und dem Lautsprecher 139 können dabei als eine integrierte Einheit oder als mehrere separate Bauelemente ausgebildet sein oder aber auf Vorrichtungen des Anzeige- und Bedienplatzes, beispielsweise einen Anlagenrechner, zurückgreifen und/oder darin integriert sein. Beispielsweise umfasst der Anlagenrechner eine Soundkarte, deren Eingänge mit den Anschlussleitungen 115 und 125 verbunden sind, wobei das weitere Verarbeiten der von den Mikrophonen 110 und 120 herrührenden Signale dann im Anlagenrechner erfolgt.
  • Die 2 zeigt als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in einem Blockschaltbild eine mögliche Ausführung des adaptiven Filters 140 der 1 als ein Filter vierter Ordnung. Dabei umfasst das Filter 140 zum Puffern von vier Werten des Signals u(k) entsprechend den Werten im Vektor u(k) mit N = 4 vier Pufferglieder 144, damit in einer Koeffizientenrecheneinheit 142 iterativ die Filterkoeffizienten c0(k) bis c4(k) des Koeffizientenvektors c(k) und das Ausgangssignal y(k) gemäß oben genannten Gleichungen iterativ berechenbar sind. Dabei ist die Funktion der Pufferglieder 144 mit 1/z angedeutet, wobei z die komplexe Variable der z-Transformierten von u(k) ist. Zur Realisierung oben genannter Gleichungen umfasst das Filter 140 ferner noch fünf Multiplizierer 146 sowie einen Summierer 148.
  • Die 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Skizze eines Magnetresonanzgeräts mit vier Mikrophonen 310, 321, 322 und 323. Dabei umfasst das Magnetresonanzgerät wie in 1 eine Basiseinheit 301 und eine verfahrbare Patientenlagerungsvorrichtung 303 für einen Patienten 300.
  • Zum Aufnehmen von akustischen Signalen, die vom im Patientenaufnahmeraum 309 gelagerten Patienten 300 ausgehen, ist im Patientenaufnahmeraum 309 ein erstes Mikrophon 310 angeordnet. Dieses erste Mikrophon 310 nimmt zwangsläufig neben den akustischen Signalen des Patienten 300 auch die bei Betrieb des Magnetresonanzgeräts vom Magnetresonanzgerät ausgehende Geräusche mit auf. Zum nach Möglichkeit ausschließlichen Aufnehmen vorgenannter Geräusche des Magnetresonanzgeräts ohne die akustischen Signale des Patienten 300 sind drei weitere Mikrophone 321, 322 und 323 am Magnetresonanzgerät angeordnet. Ein zweites Mikrophon 321 ist dabei wie in 1 unten am äußeren Zylindermantel der Basiseinheit 301, ein drittes Mikrophon 322 oben am Zylindermantel und ein viertes als Richtmikrophon ausgebildetes Mikrophon 323 unterhalb der Patientenlagerungsvorrichtung 303 angeordnet.
  • Die vier Anschlussleitungen 315 der Mikrophone 310, 321, 322 und 323 sind über eine Filterplatte 306 einer Abschirmkabine 305 des Magnetresonanzgeräts einer Verarbeitungseinheit 330 mit vier Analog-Digital-Wandeln 331, drei digitalen adaptiven Filtern 340, einem digitalen Summierer 333, einem digitalen Subtrahierer 334, einem digitalen Multiplizierer 336, einem Digital-Analog-Wandler 338 und einem Lautsprecher 339 zugeführt. Für jedes der drei Mikrophone 321, 322 und 323 werden dabei in den Filtern 340 die Filterkoeffizienten separat bestimmt. Dabei unterscheidet sich die Verarbeitungseinheit 330 von der der 1 lediglich dadurch, dass anstelle eines Filters 140 drei Filter 340 für die Signale der Mikrophone 321, 322 und 323 zum Einsatz kommen, deren Ausgangssignale vor einem Zuführen zum Subtrahierer 334 mit dem Summierer 333 addiert werden. Ansonsten gilt das bei den 1 und 2 Beschriebene entsprechend.
  • Durch die zwei zusätzlichen Mikrophone 322 und 323 wird die adaptive Filterung weiter verbessert, weil weitere, durch das zweite Mikrophon 321 nicht detektierbare Anteile am Geräusch des Magnetresonanzgeräts erfasst werden können. Dadurch wird eine individuelle Raumsituation mit einer damit einhergehenden Akustik noch besser berücksichtigt.
  • Bezugszeichenliste
    • 100, 300 Patient
    • 101, 301 Basiseinheit
    • 103, 303 Patientenlagerungsvorrichtung
    • 105, 305 Abschirmkabine
    • 106, 306 Filterplatte
    • 109, 309 Patientenaufnahmeraum
    • 110, 120, 310, Mikrophon
    • 321, 322, 323
    • 115, 125, 315 Anschlussleitung
    • 130, 330 Verarbeitungseinheit
    • 131, 132, 331 Analog-Digital-Wandler
    • 134, 334 Subtrahierer
    • 136, 146, 336 Multiplizierer
    • 138, 338 Digital-Analog-Wandler
    • 139, 339 Lautsprecher
    • 140, 340 adaptives Filter
    • 142 Koeffizientenrecheneinheit
    • 144 Pufferglied
    • 148, 333 Summierer
    • c0(k) – cN(k) Filterkoeffizient mit
      Figure 00130001
    • c(k) Spaltenvektor der Filterkoeffizienten
    • d(k) digitales Signal des ersten Mikrophons
    • e(k) digitales Ausgangssignal des Subtrahierers
    • u(k) digitales Signal des zweiten Mikrophons
    • u(k) Spaltenvektor der Signale u(k) bis u(k – N) mit
      Figure 00130002
    • y(k) digitales Ausgangssignal des Filters
    • k Iterationsschritt mit
      Figure 00140001
    • z komplexe Variable der z-Transformation
    • μ Adaptionsfaktor

Claims (13)

  1. Magnetresonanzgerät, beinhaltend folgende Merkmale: – Ein erstes Mikrophon (310), das derart angeordnet ist, dass akustische Signale, die von einem für ein Untersuchen im Magnetresonanzgerät gelagerten Patienten (300) ausgehen, aufnehmbar sind, – wenigstens ein zweites Mikrophon (321, 322, 323), das derart angeordnet ist, dass es möglichst frei von einem Aufnehmen der akustischen Signale ist, – eine Verarbeitungseinheit (330), der die Signale der Mikrophone (310, 321, 322, 323) zugeführt sind und mit der zum Extrahieren der akustischen Signale mitaufgenommene Geräusche des Magnetresonanzgeräts eliminierbar sind, – das erste Mikrophon (310) in einem Patientenaufnahmeraum (309) des Magnetresonanzgeräts angeordnet ist, – zwei zweite Mikrophone (321, 322) an einem äußeren Zylindermantel einer im Wesentlichen hohlzylinderförmigen Basiseinheit (301) des Magnetresonanzgeräts angeordnet sind und – ein zweites Mirkophon (323) unterhalb einer Patientenlagerungsvorrichtung (303) des Magnetresonanzgeräts angeordnet ist.
  2. Magnetresonanzgerät nach Anspruch 1, wobei das zweite Mikrophon (323), das unterhalb der Patientenlagerungsvorrichtung (303) angeordnet ist, als ein Richtmikrophon ausgebildet ist.
  3. Magnetresonanzgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 2, wobei eine Anschlussleitung (315) der Mikrophone (310, 321, 322, 323) durch eine Filterplatte (306) einer Abschirmkabine (105, 305) des Magnetresonanzgeräts geführt ist.
  4. Magnetresonanzgerät nach Anspruch 3, wobei die Verarbeitungseinheit (330) außerhalb der Abschirmkabine (305) angeordnet ist.
  5. Magnetresonanzgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Verarbeitungseinheit (330) zum Ausgeben der akustischen Signale einen Lautsprecher (339) umfasst.
  6. Magnetresonanzgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Verarbeitungseinheit (330) ein adaptives Filter (340) umfasst.
  7. Magnetresonanzgerät nach Anspruch 6, wobei das Filter (140, 340) derart ausgebildet ist, dass mit einem fehlerquadratminimierenden Verfahren Koeffizienten (c1(k) bis cN(k)) des Filters (340) iterativ eingestellt werden.
  8. Magnetresonanzgerät nach einem der Ansprüche 6 oder 7, wobei dem Filter (340) das Signal (u(k)) der zweiten Mikrophone (321, 322, 323) zugeführt ist.
  9. Magnetresonanzgerät nach Anspruch 8, wobei die Verarbeitungseinheit (330) zum Bilden eines Ausgangsignals (e(k)) als Differenz zwischen einem Signal (d(k)) des ersten Mikrophons (310) und dem gefilterten Signal (y(k)) der zweiten Mikrophone (321, 322, 323) einen Subtrahierer (334) umfasst.
  10. Magnetresonanzgerät nach Anspruch 9, wobei das Ausgangssignal (e(k)) des Subtrahierers (334) dem Lautsprecher (339) zugeführt ist.
  11. Magnetresonanzgerät nach einem der Ansprüche 9 oder 10, wobei die Verarbeitungseinheit (330) zum Bilden eines Eingangssignals des Filters (340) einen Multiplizierer (336) umfasst, mit dem das Ausgangssignal (e(k)) des Subtrahierers (334) mit einem Adaptionsfaktor (μ) multiplizierbar ist.
  12. Magnetresonanzgerät nach einem der Ansprüche 6 bis 11, wobei das adaptive Filter (340), der Subtrahierer (334) und/oder der Multiplizierer (336) in Digitaltechnik ausgebildet sind.
  13. Magnetresonanzgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Verarbeitungseinheit (330) wenigstens einen Analog-Digital-Wandler (331) umfasst, mit dem wenigstens eines der Signale der Mikrophone (310, 321, 322, 324) digitalisierbar ist.
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