DE102004038237A1

DE102004038237A1 - Einrichtung zur aktiven Kühlung eines MRI-Patiententunnels bei zylindrischen MRI-Systemen

Info

Publication number: DE102004038237A1
Application number: DE102004038237A
Authority: DE
Inventors: Neil Clarke; Michael B. Sellers; Michael L. Allford; Anthony Mantone
Original assignee: GE Medical Systems Global Technology Co LLC
Current assignee: GE Medical Systems Global Technology Co LLC
Priority date: 2003-08-07
Filing date: 2004-08-05
Publication date: 2005-03-03
Anticipated expiration: 2024-08-06
Also published as: GB2405480A; CN1623504A; GB0417095D0; JP2005052658A; JP4719438B2; GB2405480B; US20050030028A1; US7015692B2; CN100398060C; DE102004038237B4

Abstract

Die Erfindung schafft ein Kühlsystem, um ein Kühlmittel zum Kühlen des Patiententunnels (140) zirkulieren zu lassen. Bei einer Ausführungsform besteht das Patiententunnel (140) aus zwei konzentrischen Zylindern (131, 132), die durch Abstandselemente (133) voneinander getrennt sind, welche entweder in Längsrichtung oder schraubenförmig verlaufen. Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann Fluid entweder schraubenförmig oder in Längsrichtung durch Rohre (232) durchströmen gelassen werden, die an dem Außendurchmesser des Patiententunnels (240) derart angefügt sind, dass die Teile des Tunnels, die zu dem Patienten frei liegen, unmittelbar gekühlt werden. Bei einer dritten Ausführungsform kann die HF-Spule (330) Teil des Patiententunnels (340) sein, wobei die schraubenförmigen oder längsgerichteten Fluidkanäle (332) das Patiententunnel (340) umgeben.

Description

Hintergrund der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Magnetresonanzbildgebungs(MRI-)Systeme und mehr im Einzelnen auf eine Einrichtung, die dazu eingerichtet ist, die von den beim MRI verwendeten Gradientenspulen und HF-Spulen erzeugte Wärme abzuführen.

Wenn eine Substanz, wie menschliches Gewebe, einem gleichmäßigen Magnetfeld (dem polarisierenden Feld B₀) ausgesetzt wird, versuchen sich die einzelnen magnetischen Momente der Spins in dem Gewebe auf das polarisierende Feld auszurichten, wobei sie aber in zufälliger Ordnung um die Feldachse eine Präzessionsbewegung mit ihrer charakteristischen Larmorfrequenz ausführen. Wird die Substanz oder das Gewebe einem Magnetfeld (Anregungsfeld B₁) ausgesetzt, das in der x-y-Ebene sich erstreckt und nahe der Larmorfrequenz liegt, kann das resultierende ausgerichtete Moment oder die „Längsmagnetisierung" M_Z in die x-y-Ebene gedreht oder „gekippt" werden, wodurch ein resultierendes magnetisches Quermoment M_t erzeugt wird. Nach der Beendigung des Anregungssignals B₁ wird von den angeregten Spins ein Signal ausgesandt und dieses Signal kann empfangen und zur Herstellung eines Bilds weiter verarbeitet werden.

Während Scans von Patienten geben Gradientenspulen, die das vorerwähnte Magnetfeld erzeugen große Wärmemengen ab, typischerweise in der Größenordnung von mehreren 10 KW. Der überwiegende Teil dieser Wärme wird durch die Widerstandserwärmung der die x-, y-, z-Achse-Gradientenspulen bildenden elektrischen Kupferleiter bei der Erregung diese Spulen erzeugt. Die Menge der erzeugten Wärme steht in direkter Abhängigkeit von der den Gradientenspulen zugeführten elektrischen Energie. Die große Energieableitung führt nicht nur zu einer Zunahme der Temperatur der jeweiligen Gradientenspule, sondern die erzeugte Wärme wird auch in der Gradientenspulenanordnung oder in Resonanzmodulen abgeleitet und beeinflusst die Temperatur in zwei anderen kritischen Bereichen. Diese beiden Bereiche liegen an den Begrenzungen der Gradientenspulenanordnung und beinhalten die Oberfläche des Patiententunnels und erwärmen die Tunneloberfläche neben dem Kryostaten, der die Magnete aufnimmt. Jeder dieser drei Bereiche hat eine spezielle maximale Temperaturgrenze. In dem Resonanzmodul gibt es Materialtemperaturbeschränkungen wie etwa die Glasumwandlungstemperatur. Das heißt, dass obwohl das Kupfer und die faserverstärkte Abstützung der Spulen Temperaturen oberhalb von 120° C ertragen können, das Epoxidharz, das zur gegenseitigen Verbindung der Schichten miteinander verwendet ist, typischerweise eine wesentlich niedrigere maximale Arbeitstemperatur von etwa zwischen 70° bis 100° C aufweist. Beschränkungen in Sicherheitsvorschriften schreiben eine Spitzentemperatur am Patienten oder auf der Oberfläche von 41° C vor. Die warme Tunneloberfläche hat ebenfalls eine Maximaltemperatur, die auf etwa 40° C beschränkt ist, um eine übermäßige Wärmeübertragung durch die warme Tunneloberfläche in den Kryostaten zu verhüten. Außer dem können Temperaturschwankungen von mehr als 20° C Feldhomogenitätsschwankungen hervorrufen, die von einer Temperaturabhängigkeit des Feldabschirmmaterials herrühren, das eine Veränderung seiner magnetischen Eigenschaften mit der Temperatur zeigt.

Hohe Stromwerte, die bei gebräuchlichen Gradientenspulen verwendet werden, erzeugen eine beträchtliche Wärme in der Nähe der Spule. Diese Wärme muss von der Spule und dem Magnettunnelbereich abgeführt werden, um eine Beschädigung der Spule und der zugeordneten Einrichtungen zu vermeiden, von einer Erwärmung von Magnetkomponenten herrührende unerwünschte Veränderungen des Magnetfelds zu verhüten und eine unzulässige Erwärmung eines Patienten oder eines anderen in dem Tunnel angeordneten Subjekts auszuschließen.

Kühlsysteme für Gradientenspulen beruhen in der Regel auf der Ableitung der in den aktiven Schaltkreisen der Spule erzeugten Wärme in Wasser führende Rohre, die in einigem Abstand von der Gradientenspule, möglicherweise in einer Entfernung bis zu 10 mm, verlaufen. Der Raum zwischen den aktiven Schaltungsteilen und den Wasserrohren ist üblicherweise von Material mit guten Isolationseigenschaften, wie Glasfasermaterial ausgefüllt, das die Wärmeleitung unzulänglich werden lässt. Außerdem liegen die Wasser führenden Rohre außerhalb der Erwärmungsbereiche in der Spule, mit der Folge, dass die heißesten Bereiche dem zu scannenden Patienten zunächst liegen, wobei zwischen den heißen Bereichen und dem Patienten keine unmittelbare Kühlung vorhanden ist. Die sich einstellende Wärmeerzeugung ergibt thermische Beschränkungen für den Betrieb der Spule. Im Allgemeinen führen erhöhte Spitzenfeldstärken und ein hoher Patientendurchsatz zu hohen Betriebsströmen und -spannungen. Erhöhungen der Betriebsströme erzeugen aber zusätzliche Wärmebelastungen, die die Fähigkeiten der vorhandenen thermischen Systeme übersteigen.

Bekannte Vorrichtungen haben in der Regel irgendeine Art Kühlmittel üblicherweise Wasser oder Äthylengylcol verwendet und eine thermische Isolation vorgesehen. Neuere Bildgebungsprotokolle arbeiten aber auf höheren Energieniveaus und es sind deshalb zusätzliche Anstrengungen erforderlich, um diese neueren Entwicklungen zu ermöglichen, ohne Temperaturgrenzen zu überschreiten. Andere Vorrichtungen verwendeten Luftkühlverfahren, wobei Luft unmittelbar in den Patiententunnel eingeblasen wird. Die hauptsächliche Beschränkung dieses Verfahrens liegt darin, dass sich Patienten häufig darüber beschweren, dass es ihnen zu kalt wird. Ein anderer Nachteil besteht aber darin, dass die Strömungsmenge der Luft abhängig von der Größe des Patienten sich wesentlich ändern kann, so dass in gewissen Fällen eine unzureichende oder ungleichmäßige Strömung überhaupt keine Kühlung des Patienten bewirkt.

Kurze Zusammenfassung der Erfindung

HF-Spulen erzeugen das B₁-Feld, das die resultierende Magnetisierung in einer Pulssequenz dreht. Sie detektieren außerdem die Quermagnetisierung bei der Präzession in der x-y-Ebene. Um das B₁-Feld herzustellen, wird Strom durch die HF-Spule geleitet, um ein Magnetfeld zu erzeugen. Die von dem großen Stromdurchsatz herrührende Widerstandserwärmung ist für den Patienten unbehaglich und kann in Extremfällen zu Verbrennungen führen. Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Einrichtung zu schaffen, die zusätzlich zur Bewahrung der elektrischen und magnetischen Eigenschaften der HF-Spule den Patientenkomfort dadurch erhöht, dass sie die Wärmebelastung in dem Patiententunnel herabsetzt.

Die Erfindung löst diese Aufgabe. Die Erfindung schafft eine Patientenbohrungseinrichtung und eine HF-Spule mit einem Kühlsystem für die HF-Spule, die einen inneren Zylinder, einen äußeren Zylinder und eine Anzahl längsgerichteter Abstandselemente aufweist, die zwischen den Zylindern so angeordnet sind, dass eine Anzahl Kühlkanäle erzeugt werden. Eine ähnliche Ausführungsform der Erfindung lehrt ein durchgehendes Abstandselement zwischen dem inneren und dem äußeren Zylinder, das in Gestalt einer Schraube gewendelt ist, so dass ein kontinuierlicher Durchgang für einen Kühlmittelstrom geschaffen wird.

Die Erfindung schafft ein Kühlsystem, das zur Kühlung des Patiententunnels ein Kühlmittel zirkulieren lässt. Bei einer Ausführungsform besteht der Patiententunnel aus zwei konzentrischen Zylindern, die durch Abstandselemente voneinander getrennt sind, welche entweder in Längsrichtung oder schraubenförmig verlaufen. Die zwischen den Abstandselementen ausgebildeten Spalte werden dazu verwendet, ein Kühlfluid, wie Luft durchströmen zu lassen. Wenn ein von Luft verschiedenes Kühlfluid verwendet wird, wird es üblicherweise durch eine Verteilereinrichtung in die Spalte eingeleitet und dann von einer zweiten Verteilereinrichtung am anderen Ende wieder aufgefangen, so dass es recycelt werden kann. Anstelle von Luft können auch Materialien wie etwa Perfluorkohlenwasserstoff, die kein MR-Signal erzeugen, verwendet werden.

Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann Fluid durch Röhren strömen lassen werden, die an dem Außendurchmesser des Patiententunnel derart angefügt oder angebracht sind, dass die Teile des Tunnels, die zu dem Patienten hin frei liegen, unmittelbar gekühlt sind. In dem Fall, dass die Erwärmung in dem Patiententunnel asymmetrisch ist, kann der Fluidweg naturgemäß so optimiert werden, dass das Fluid in die Bereiche geleitet wird, die die größte Kühlung erfordern. Bei einer dritten Ausführungsform kann die HF-Spule einen Teil des Patiententunnels bilden, wobei die schraubenförmigen Fluidkanäle den Patiententunnel umschließen.

Die Erfindung schafft außerdem eine Patientenbohrungseinrichtung mit einer Klimaanlage, die eine Anzahl Temperaturfühler in dem Patiententunnel aufweist, wobei die Temperaturfühler elektronisch an einen Computer angeschlossen sind. Der Computer steuert eine Kühlmittelpumpe so, dass der Kühlmittelstrom vergrößert wird, wenn die Temperaturfühler höhere Temperaturen anzeigen und verringert wird, sobald eine zweckentsprechende Temperatur erreicht ist.

Kurze Beschreibung der Zeichnung
1 ist eine Querschnittsdarstellung in einer durch die Längsmittelachse verlaufenden Ebene einer MR-Gradientenspulenanordnung nach dem Stand der Technik,
2 ist eine Querschnittsdarstellung in einer durch die Längsmittelachse verlaufenden Ebene der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
3 ist eine Querschnittsdarstellung in einer durch die Längsmittelachse verlaufenden Ebene der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
4 ist eine perspektivische Ansicht von rechts und oben, im Ausschnitt der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, unter Veranschaulichung der Längsausrichtung der Kühlröhren,
5 ist eine perspektivische Ansicht von rechts und von oben, im Ausschnitt der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, unter Veranschaulichung einer schraubenförmigen Anordnung der Kühlröhren,
6 ist eine perspektivische Ansicht von rechts und von oben, im Ausschnitt der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, unter Veranschaulichung von längsgerichteten Kühlzwischenräumen und
7 ist eine Seitenansicht der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Im Einzelnen nun bezugnehmend auf die Zeichnung, in der überall gleich bezeichnete Elemente ähnlichen Elementen entsprechen, zeigt 1 den Teil eines MRI-Bildgebungssystems 100, der eine HF-Spule 130, eine Gradientenspule 114, einen Magneten 116 und eine Patiententunneloberfläche gemäß dem Stand der Technik beinhaltet. Wie ebenfalls in 1 veranschaulicht, ist eine Doppelschicht eines Epoxidharz ähnlichen Materials 123, 125 dazu verwendet, die leitenden Schichten voneinander zu trennen. 2 zeigt den Teil eines MRI-Bildgebungssystems 200, der einen Magneten 216, eine Gradientenspule 214, eine Patiententunneloberfläche 240 und ein HF-Magnetspule 230 bei dem MRI-Bildgebungssystem gemäß der Erfindung beinhaltet. Mehr im Einzelnen auf die Zeichnung bezugnehmend, veranschaulicht 2 eine MRI-Einrichtung 200 für ein (nicht dargestelltes) MR-Bildgebungssystem, das einen MR-Magnet 216, zylindrische Gradientenspulenwicklungen 214 und eine HF-Spule 230 beinhaltet, die konzentrisch zu einer gemeinsamen Achse A angeordnet sind. Allgemein gesehen sind durchgehende Kühlröhren in Gestalt einer Wendel durch die Gradientenspulenwindungen 214 durchgewendelt. Die Gradientenspulenwindungen 214 sind durch Epoxidharz, das für Schichten 223, 225 benutzt ist, in einer radial voneinander beabstandeten koaxialen Zuordnung zueinander und zu dem Magneten 116 sowie zu der HF-Spule gehalten, wobei das Epoxidharz Aluminiumpartikelmaterial enthält um die thermische Leitfähigkeit zu erhöhen.
Wie auch in 2 dargestellt, liegen ein Patiententunnelgehäuse 240 und die HF-Spule 230 innerhalb der Gradientenspulenwindungen 214 und konzentrisch zu diesen. Die HF-Spule 230 erzeugt das B₁-Feld, das die resultierende Magnetisierung in einer Pulssequenz dreht. Sie detektiert auch die Quermagnetisierung bei der Präzessionsbewegung in der x-y-Ebene. Die Magnetisierung der HF-Spule 230 wird dadurch zuwege gebracht, dass, ebenso wie durch die Gradientenspulen 214, ein elektrischer Strom durchgeleitet wird. Dadurch kommt offensichtlich auch eine Widerstandserwärmung der Spulen zustande. Die Nähe der HF-Spule 230 zu dem Patienten erzeugt, insbesondere bei großen Patienten, die Gefahr einer Befindlichkeitsstörung des Patienten.
Aus diesem Grunde sieht die erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen HF-Spule, wie sie in den 6, 7 dargestellt ist, einen Kühlkanal zwischen der HF-Spule 130 und der Patiententunneloberfläche 140 vor. Diese erste Ausführungsform umfasst einen inneren Zylinder 131, einen konzentrischen äußeren Zylinder 132 und eine Anzahl längsgerichteter Abstandselemente 133. Die längsgerichteten Abstandselemente 133 verbinden den inneren Zylinder 131 mit dem äußeren Zylinder 132. Die Öffnungen zwischen den längsgerichteten Abstandselementen und zwischen den beiden konzentrischen Zylindern werden als Kühlmittelkanäle 134 benutzt. Außerdem schafft die vorliegende Erfindung ein (nicht dargestelltes) durchgehendes, schraubenförmiges Abstandselement, das auch den inneren Zylinder 131 mit dem äußeren Zylinder 132 verbindet und einen Kühlmitteldurchlass durch einen (nicht dargestellten) schraubenförmigen Durchlasskanal ergibt. Die Abstandselemente sind, ebenso wie der innere und der äußere Zylinder, typischerweise aus einem Verbundwerkstoff hergestellt. Die oben erwähnte schraubenförmige Ausrichtung der Abstandselemente 133 kann die Festigkeit und Steife des Patiententunnelrohrs 140 erhöhen. Die durch diese Anordnung erzeugten Zwischenräume oder Spalte werden dazu verwendet, ein Kühlfluid, wie Luft oder ein Fluid, das kein MR-Signal erzeugt durchströmen zu lassen. Das Fluid wird normalerweise durch eine erste Verteilereinrichtung (manifold) an einem Ende in die Kühlkanäle einströmen lassen und am anderen Ende von einer zweiten Verteilereinrichtung (manifold) wieder aufgenommen. Zur Erfüllung dieser Aufgabe kann jede beliebige Art von Verteilereinrichtung verwendet werden, die Fluid in einer im Wesentlichen gleichmäßigen Weise verteilt und das erwärmte Fluid wieder aufnimmt; die Art der verwendeten Verteilereinrichtung bedeutet deshalb keine Beschränkung der Erfindung. Wenn Luft zur Kühlung der HF-Spule 230 verwendet wird, ist naturgemäß keine zweite Verteilereinrichtung erforderlich.
Wenngleich dies nicht im Einzelnen veranschaulicht ist, wird doch das Kühlfluid nach der Zirkulation durch die HF-Spule in einer Verteilereinrichtung aufgenommen. Nach dem Eintritt in die Verteilereinrichtung wird in der Regel eine Pumpe dazu verwendet, das Fluid zunächst durch einen Wärmetauscher zu pumpen, um die von der Widerstandserwärmung herrührende Wärme abzuführen, worauf anschließend das Fluid durch die Kühlkanäle zirkulieren lassen wird.
Die zweite Ausführungsform der Erfindung, wie sie in 2 dargestellt ist, beinhaltet eine Anzahl Röhren, die zwischen dem Patiententunnelgehäuse 240 und der HF-Spule 230 an dem Patiententunnelgehäuse 240 angeheftet sind. Wie zuvor, können die Kühlrohre 232 in einer schraubenförmigen oder einer längsgerichteten Zuordnung zu der HF-Spule 230 angeordnet sein. Bei dieser Ausführungsform ist offensichtlich keine Verteilereinrichtung notwendig, um das Kühlmittel nach dem Durchgang durch die Kühlröhren 232 aufzufangen, es wird vielmehr einfach zu einer Pumpe und durch einen Wärmetauscher und sodann zurück durch die Kühlröhren 232 geleitet.
Die dritte Ausführungsform 300 der Erfindung, wie sie in 3 dargestellt ist, beinhaltet wiederum eine HF-Spule 330, eine Gradientenspule 314 und eine Epoxidharzschicht 325 zwischen der Gradientenspule 314 und dem Magneten 315. Die dritte Ausführungsform beinhaltet außerdem eine Anzahl Kühlröhren 332, die ein integrales Teil des Patiententunnelgehäuses 340 bilden. Die Kühlröhren dieser Ausführungsform können ebenfalls entweder in schraubenförmiger oder in längsgerichteter Zuordnung zu der HF-Spule angeordnet sein. Diese dritte Ausführungsform ist die platzsparendste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Selbstverständlich kann bei jeder Ausführungsform das Röhrenwerk so ausgelegt werden, dass ein Kühlmittelstrom in Gebiete geleitet wird, in denen die Wärmeentwicklung besonders intensiv ist. 4 ist exemplarisch für die erste Ausführungsform der Erfindung und zeigt die längsgerichtete Anordnung der Kühlröhren 232. Zu Vergleichszwecken ist die im Zusammenhang mit der zweiten Ausführungsform erörterte schraubenförmige Anordnung der Kühlröhren 232 in 5 abgebildet.
Die Gradientenspule 114 erzeugt bei der Erzeugung eines Magnetfelds wegen des Widerstandes der Kupferspulen mehrere Kilowatt Wärme. Diese Wärme muss mit Rücksicht auf die ordnungsgemäße Funktion des MRI-Geräts und auf den Patientenkomfort abgeleitet werden. Wie oben erläutert, wird ein Kühlmittel, wie Wasser, Luft, Perfluorkohlenwasserstoff, Äthylenglycol, Propylenglycol oder Mischungen dieser Stoffe, durch die Gradientenspulen zirkulieren lassen. Das Kühlmittel führt die Wärme auch von der HF-Spule ab. Wenngleich in den 4, 5 lediglich ein einziger Einlassanschluss und ein einziger Auslassanschluss für das Kühlmittel dargestellt sind, so können doch bei anderen Ausführungsformen mehrere Einlass- und Auslassanschlüsse vorgesehen sein, entweder weil die Kühlmittelröhren/-kanäle 134, 232, 332 kreisförmig rings um das bildgebende Volumen verlaufen oder weil eine größere Wärmeabfuhrkapazität erforderlich ist, um die von erweiterten MRI-Untersuchungen herrührende Wärmelast abzuführen.
Es gibt viele Möglichkeiten das Kühlmittel durch die HF-Spule zirkulieren zu lassen, und kein spezielles Verfahren oder Gerät zu diesem Zwecke soll deshalb eine Beschränkung der Erfindung bedeuten. Ein möglicher Weg, ein Kühlmittelzirkulationssystem zu schaffen besteht jedoch erfindungsgemäß darin, eine Kühlmittelpumpe dazu zu verwenden, Kühlmittel mit einer von den jeweiligen Systembedürfnissen abhängigen Temperatur zirkulieren zu lassen.
In die HF-Spule 130, 230, 330 eintretendes Kühlmittel strömt durch Kühlröhren-/-kanäle 134, 232, 332 und absorbiert dabei Wärme von den Spulen. Das die Wärmelast mitführende Kühlmittel wird dann von der HF-Spule abgeleitet und strömt von dort in einen Wärmetauscher. Der Wärmetauscher ist so ausgelegt, dass er die von den Kühlmittel absorbierte Wärme abführt und die Kühlmitteltemperatur auf eine von der (nicht dargestellten) Computersteuereinrichtung vorgegebene, jeweils gewünschte Temperatur absenkt.
Die Computersteuereinrichtung kann Informationen von Temperaturfühlern empfangen, die zur Regulierung der Temperatur des Patiententunnels verwendet werden. Wenn die Temperaturfühler eine Temperatur anzeigen, die oberhalb des je weils gewünschten Niveaus liegt, sendet der Computer ein Signal an die Pumpe um den Kühlmitteldurchsatz zu erhöhen. Fällt die Temperatur unter einen vorgegebenen Wert ab, kann der Computer den Kühlmitteldruchsatz verringern oder unterbrechen, etwa wenn das MRI nicht in Betrieb ist.
Demgemäß wurde eine verbesserte Einrichtung zur Kühlung der HF-Spule in einem MRI-Magnet beschrieben. Das erfindungsgemäße Kühlsystem verwendet eine Kühlmittelpumpe, um Kühlmittel rings um eine HF-Spule 130 durchströmen zu lassen. Der Kühlmitteldurchsatz ist durch einen Computer gesteuert, der Informationen von einer Anzahl Temperatursensoren erhält, die in dem Patiententunnel 140 angeordnet sind. Wenn der Computer eine Temperatur liest, die zu hoch oder die niedriger als notwendig ist, sendet er ein Signal an die Kühlmittelpumpe um den Kühlmitteldurchsatz zu erhöhen bzw. herabzusetzen.
Zu bemerken ist, dass die im Vorstehenden beschriebene Erfindung zur Kühlung der HF-Spule auch für MRI-Bildgebungssysteme der offenen Bauart eingesetzt werden kann. Wenngleich hier nicht bildlich veranschaulicht, weisen MRI-Bildgebungssysteme der offenen Bauart eine Patiententunneloberfläche und eine HF-Spule auf und könnten außerdem über Kühlröhren verfügen, die an dem Patiententunnelgehäuse befestigt oder tatsächlich in der HF-Spule eingebettet sind.
Wenngleich bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sehr speziell beschrieben wurden, so versteht sich doch, dass an den erläuterten Verbesserungen Veränderungen vorgenommen werden können, ohne den Schutzbereich der Erfindung zu verlassen. Der Schutzbereich der Erfindung ist deshalb nicht durch die Beschreibung und die Zeichnung beschränkt, sondern durch die weitmöglichste Auslegung der Patentanssprüche bestimmt.

100: MRI-Bildgebungssystem
114: Gradientenspule
116: Magnet
123: Epoxidharzschicht
125: Epoxidharzschicht
130: HF-Spule
131: innerer Zylinder
132: äußerer Zylinder
133: längsgerichtete Abstandselemente
134: Kühlkanal
140: Patiententunneloberfläche
200: MRI-Bildgebungssystem
214: Gradientenspule
216: Magnet
223: Epoxidharzschicht
225: Epoxidharzschicht
230: HF-Spule
232: Kühlröhren
240: Patiententunnelgehäuse
300: MRI-Bildgebungssystem
314: Gradientenspule
316: Magnet
325: Epoxidharzschicht
330: HF-Spule
332: Kühlröhren
340: Patiententunnelgehäuse

Claims

Patiententunnelkühleinrichtung für eine HF-Spule (330) in einem zylindrischen MR-Bildgebungssystem, die aufweist. – eine im Wesentlichen zylindrische HF-Spule (330) mit einer inneren Oberfläche und – eine Anzahl Kühlkanäle (332), die an der HF-Spule (330) angebracht sind.
Patiententunnelkühleinrichtung nach Anspruch 1, bei der die mehreren Kühlkanäle außerdem aufweisen: – einen äußeren Zylinder (132), der an der inneren Oberfläche der HF-Spule (130) angebracht ist, – einen inneren Zylinder (131), der konzentrisch zu dem äußeren Zylinder (132) ist und – eine Anzahl längsgerichteter Abstandselemente (133), die sich von dem inneren Zylinder (131) radial nach außen erstrecken und die an dem äußeren Zylinder (132) befestigt sind.
Patiententunnelkühleinrichtung für eine in einem zylindrischen MR-Bildgebungssystem (100) verwendete HF-Spule, die aufweist: – eine Gradientenspulenwicklung (114) hohler, zylindrischer Konfiguration, – eine hohle zylindrische HF-Spule (130), die konzentrisch zu und geringfügig kleiner ist als die Gradientenspule (114) – einen äußeren Zylinder (132), der an der HF-Spule (130) angebracht ist, – einen inneren Zylinder (131), der konzentrisch zu dem äußeren Zylinder (132) ist und – eine Anzahl Abstandselemente (133), die von dem inneren Zylinder (131) radial nach außen ragen und an dem äußeren Zylinder (132) unter Ausbildung von Kühlkanälen (134) zwischen dem inneren und dem dazu konzentrischen äußeren Zylinder (131, 132) befestigt sind.
Patiententunnelkühleinrichtung nach Anspruch 3, bei der der Zylinder (131) eine Achse aufweist, und die Abstandselemente (133) in Längsrichtung längs der Achse des Zylinders (131) angeordnet sind.
Patiententunnelkühleinrichtung nach Anspruch 4, bei der die Abstandselemente (133) schraubenförmig rings um den inneren Zylinder (131) angeordnet sind.
Patiententunnelkühleinrichtung für eine HF-Spule (130) in einem zylindrischen MR-System, die aufweist: – eine Gradientenspulenwicklung (114) hohler zylindrischer Konfiguration, – eine HF-Spule (230) hohler zylindrischer Konfiguration innerhalb der Gradientenspulenwicklung (114), – ein im wesentlichen zylindrisches Patiententunnel auf der Innenseite der HF-Spule (114) mit einer inneren Oberfläche und – eine Kühlröhre (232) schraubenförmiger Gestalt, die an der Außenoberfläche des Patiententunnels (240) angebracht ist.
Patiententunnelkühleinrichtung nach Anspruch 6, die außerdem aufweist: – eine Anzahl Verbindungsrohre, – eine Pumpe, die Fluid durch die Verbindungszirkulationsrohre bewegt und – einen Wärmetauscher, der das Fluid in den Verbindungsrohren kühlt.
Patiententunnelkühleinrichtung nach Anspruch 7, die außerdem aufweist: – eine Anzahl Temperaturfühler, die in der Patiententunneleinrichtung (240) angeordnet sind, – einen Computer, der mit der Kühlmittelpumpe und dem Temperaturfühlern elektronisch verlinkt ist, wobei der Computer dazu programmiert ist, den Kühlmitteldurchsatz im Fall eines Anstiegs der Patiententunnel (240) -Temperatur zu erhöhen und den Kühlmitteldurchsatz im Falle eines Abfalls der Kühlmitteltemperatur zu verringern.
Patiententunnelkühleinrichtung für eine HF-Spule (130) in einem zylindrischen MR-System, die eine Anzahl längsgerichteter Kühlkanäle aufweist, wobei die Kühlka näle in der zylindrischen HF-Spule (130) selbst eingebettet sind.
Patiententunnelkühleinrichtung nach Anspruch 9, die außerdem aufweist: – eine Anzahl Verbindungsrohre, – eine Einlassverteilereinrichtung (manifold), die Kühlmittel aus einem Verbindungsrohr in die längsgerichteten Rohre leitet, – eine Auslassverteilereinrichtung (manifold), die aus den längsgerichteten Rohren ausströmendes Kühlmittel zu einem Verbindungsrohr hin zusammenführt, – eine Pumpe, die Fluid durch die verbindenden Zirkulationsrohre bewegt und – einen Wärmetauscher, der das Fluid in den Verbindungsrohren kühlt.