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Die Erfindung betrifft eine geschirmte Verbindungsleitung für einen Magnetresonanztomographen, wobei die geschirmte Verbindungsleitung einen Signalleiter und eine Abschirmung für den Signalleiter sowie einen Steckverbinder aufweist.
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Magnetresonanztomographen sind bildgebende Vorrichtungen, die zur Abbildung eines Untersuchungsobjektes Kernspins des Untersuchungsobjektes mit einem starken äußeren Magnetfeld ausrichten und durch ein magnetisches Wechselfeld zur Präzession um diese Ausrichtung anregen. Die Präzession bzw. Rückkehr der Spins aus diesem angeregten in einen Zustand mit geringerer Energie wiederum erzeugt als Antwort ein magnetisches Wechselfeld, auch als Magnetresonanzsignal bezeichnet, das über Antennen empfangen wird.
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Mit Hilfe von magnetischen Gradientenfeldern wird den Signalen eine Ortskodierung aufgeprägt, die nachfolgend eine Zuordnung von dem empfangenen Signal zu einem Volumenelement ermöglicht. Das empfangene Signal wird dann ausgewertet und eine dreidimensionale bildgebende Darstellung des Untersuchungsobjektes bereitgestellt.
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Zur Anregung der Präzession der Spins sind magnetische Wechselfelder mit einer Frequenz, die der Larmorfrequenz bei der jeweiligen statischen Magnetfeldstärke entspricht, und sehr hohen Feldstärken bzw. Leistungen erforderlich. Zur Verbesserung des Signal-Rauschverhältnisses des von den Antennen empfangenen Magnetresonanzsignals werden häufig als Lokalspulen bezeichnete Antennen verwendet, die unmittelbar am Patienten angeordnet werden.
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Zur Bildgebung müssen die von der Lokalspule empfangenen Magnetresonanzsignale zu einer Empfangseinrichtung des Magnetresonanztomographen übertragen werden.
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Zur Übertragung der Signale werden häufig Koaxialkabel bzw. Bündel von Koaxialkabeln verwendet, die an einem Ende mit Steckern versehen sind, um sie mit dem Magnetresonanztomographen zu verbinden und die Verwendung unterschiedlicher Lokalspulen zu erlauben. Spezielle Stecker für Koaxialkabel sind teuer und aufwändig zu konfektionieren. Auch sind die meisten Koaxialkabelstecksysteme nicht für eine häufige Betätigung, d.h. einen häufigen Wechsel der Lokalspulen ausgelegt. Wegen komplexer dreidimensionaler Strukturen wie zylindrische Vertiefungen, sind insbesondere die Buchsen, die z.B. an einer Patientenliege vorgesehen sind, schwer zu reinigen und zu desinfizieren.
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Aus der Druckschrift
DE 10 2008 031 990 B3 ist ein hochpoliger Stecker für eine Mehrzahl von geschirmten Kabeln bekannt. Die Kabelschirme sind mit einer Schirmauflage in einer Haube elektrisch leitend verbunden. Die Schirmauflage weist zwei Schirmbügel auf, die lösbar miteinander verbindbar sind. Zwischen den Schirmbügeln sind Kabelklemmen einspannbar.
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Die Druckschrift
DE 41 09 863 C2 beschreibt ein Verbindungselement zum Anschluss abgeschirmter elektrischer Leitungen, die mit Kontakten verbunden sind und von denen mindestens einige mit einer Abschirmung versehen sind, die an einem Abschirmanschluss anschließbar ist. In einem der Abschirmung zugewandten Bereich eines vom Gehäuse mindestens bereichsweise begrenzten Inneren ist eine die Abschirmungen mit dem Abschirmanschluss elektrisch verbindende nachgiebige elektrisch leitfähige Masse angeordnet.
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Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine Verbindungsleitung für einen Magnetresonanztomographen sowie eine Lokalspule und einen Magnetresonanztomographen mit einer erfindungsgemäßen Verbindungsleitung bereitzustellen, die einfacher zu handhaben und kostengünstiger sind.
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Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst.
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Die erfindungsgemäße Verbindungsleitung ist eine geschirmte Verbindungsleitung für einen Magnetresonanztomographen. Die geschirmte Verbindungsleitung weist einen Signalleiter und eine Abschirmung für den Signalleiter auf. Eine Abschirmung ist aus einem leitenden Material gefertigt und umgibt den Signalleiter entlang seiner Erstreckung außenumfänglich. Vorzugsweise befindet sich zwischen dem Signalleiter und der Abschirmung ein Material, das den Abstand vorgibt und den Signalleiter von der Abschirmung isoliert. Die Abschirmung kann beispielsweise ein zylindrisches Geflecht aus Metalldrähten sein, das durch eine zylindrische Isolation, z.B. aus Teflon, von dem Signalleiter in der Mitte des Isolators beabstandet wird. Die elektrischen Eigenschaften der geschirmten Verbindungsleitung ergeben sich im Wesentlichen aus der Geometrie der Leitung und dem Material der Isolation.
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Die erfindungsgemäße Verbindungsleitung weist weiterhin einen Steckverbinder auf, wobei der Steckverbinder eine Vielzahl an Verbindungskontakten aufweist, die in einer zweidimensionale Matrix angeordnet sind und in dem Steckverbinder voneinander isoliert sind. Mit anderen Worten, die Verbindungskontakte sind über eine Fläche verteilt angeordnet, können aber je nach Ausführungsform aus dieser Fläche herausragen. Die Verbindungskontakte können beispielsweise als Stifte oder elastische Kontaktstreifen ausgeführt sein, die sich von der Fläche weg erstrecken, oder aber auch als Kontaktflächen bzw. Landeflächen, die auf oder in der Fläche angeordnet sind. Die Verbindungskontakte können dabei beispielsweise auf den Kreuzungspunkten eines Gitters, in einer anderen regelmäßigen Anordnung oder aber auch in einer unregelmäßigen Anordnung liegen.
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Der Signalleiter der erfindungsgemäßen Verbindungsleitung steht mit einem ersten Verbindungskontakt in galvanischem Kontakt und mindestens drei zu dem ersten Verbindungskontakt benachbarte, ihn umgebende zweite Verbindungskontakte sind mit der Abschirmung des Signalleiters galvanisch verbunden, vorzugsweise direkt und ohne weitere Umwege, die die Hochfrequenzeigenschaften der Verbindung zwischen Abschirmung und zweiten Verbindungskontakten in einem Frequenzbereich von mit der Verbindungsleitung zu übertragenden Signale merklich verändern. Der betreffende Frequenzbereich ist beispielsweise der Frequenzbereich der Larmorfrequenz oder eines Referenztaktes bzw. eines anderen Signals in einem anderen Frequenzbereich unterhalb, beispielsweise zwischen 5 und 20 MHz. Als benachbart im Sinne der Erfindung wird angesehen, dass zwischen dem ersten Verbindungskontakt und einem der zweiten Verbindungskontakte keine weiteren ersten Signalkontakte angeordnet sind, die ein anderes Signal übertragen. Vorzugsweise sind folglich zwischen einem ersten Verbindungskontakt eines Signalleiters und einem zweiten Verbindungskontakt, der mit der Abschirmung des Signalleiters verbunden ist, keine anderen Verbindungskontakte angeordnet, insbesondere kein Signalleiter für ein anderes Signal. Es ist jedoch denkbar, dass zwei Signalleiter als symmetrische Signalleitung gemeinsam ein Signal tragen und eine gemeinsame Abschirmung aufweisen. Im Sinne der Erfindung werden diese beiden zusammengehörigen Signalleiter und ihre verbundenen Verbindungskontakte wie ein einzelner Signalleiter bzw. erster Verbbindungskontakt betrachtet.
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Auf vorteilhafte Weise erlaubt es die Anordnung der zweiten Verbindungskontakte um einen ersten Verbindungskontakt herum, die Wirkung der Abschirmung in und über den Steckerverbinder hinaus fortzusetzen und auch ohne aufwändige und empfindliche Koaxialstecker mit einer einfacheren Verbindungsleitung bereitzustellen.
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Die erfindungsgemäße Lokalspule, das erfindungsgemäße System aus Verbindungsleitung und Steckbuchse sowie der erfindungsgemäße Magnetresonanztomograph teilen die Vorteile der geschirmten Verbindungsleitung.
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Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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In einer möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verbindungsleitung sind die zweiten Kontakte an den Eckpunkten eines Vielecks angeordnet, in dessen Fläche der erste Verbindungskontakt angeordnet ist. Das Vieleck kann beispielsweise ein Dreieck, Viereck, Pentagon, Hexagon sein, vorzugsweise ein Vieleck, das sich in einem flächendeckenden Muster anordnen lässt. Das Vieleck definiert eine Fläche oder auch Innenfläche, die von Verbindungslinien benachbarter Eckpunkte begrenzt wird. Der erste Verbindungskontakt ist dabei in der Innenfläche des Vielecks angeordnet. Es sind dabei auch Ausführungsformen mit mehreren ersten Verbindungskontakten in der Innenfläche denkbar, beispielsweise für geschirmte symmetrische Signalverbindungen wie verdrillte Signalleiter-Paare.
Die Anordnung der zweiten Verbindungskontakte auf Eckpunkten bzw. in Vielecken verbessert auf vorteilhafte Weise die Schirmwirkung und die Hochfrequenzeigenschaften einer Verbindung mit der erfindungsgemäßen geschirmten Verbindungsleitung.
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In einer denkbaren Ausführungsform der geschirmten Verbindungsleitung ist in der Fläche des Vielecks nur ein erster Verbindungskontakt angeordnet ist.
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Die Ausführungsform mit nur einem ersten Verbindungskontakt ist besonders für asymmetrische Signalverbindungen mit nur einem Signalleiter in der Abschirmung geeignet.
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In einer möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verbindungsleitung ist das Vieleck ein konvexes Vieleck.
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Ein konvexes Vieleck nähert sich mit seiner Geometrie einer Koaxialverbindung an, bei der die Abschirmung rundherum und in konstantem Abstand angeordnet ist, und weist daher vorteilhafte Eigenschaften in Bezug auf Wellenwiderstand und Abschirmung auf.
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In einer denkbaren Ausführungsform der geschirmten Verbindungsleitung weist die Verbindungsleitung eine Mehrzahl an Signalleitern mit jeweils einer Abschirmung auf. Mit anderen Worten, die Verbindungsleitung weist mehrere Signalleiter auf, die separate, voneinander getrennte Abschirmungen haben. Die Mehrzahl der Signalleiter steht jeweils mit einem ersten Verbindungskontakt in galvanischem Kontakt. Mindestens drei zu dem ersten Verbindungskontakt benachbarte, ihn umgebende zweite Kontakte sind mit der jeweiligen separaten Abschirmung des Signalleiters galvanisch verbunden.
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Es sind Steckverbinder für eine erfindungsgemäße Übertragungsvorrichtung verfügbar, die eine Vielzahl an Verbindungskontakten in einer Matrix vorsehen, teilweise über 50 oder 100. Auf vorteilhafte Weise ist es möglich, mit derartigen Steckverbindern eine Vielzahl von Koaxialleitern einer erfindungsgemäßen Verbindungsleitung mit einem einzelnen Steckverbinder zu verbinden, ohne die Übertragungseigenschaften zu verschlechtern.
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In einer möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen geschirmte Verbindungsleitung stehen die Abschirmungen der Mehrzahl an Signalleitern an dem Steckverbinder nicht untereinander in elektrischem Kontakt. Dabei ist es denkbar, dass an einem anderen Ort die Abschirmungen untereinander und/oder mit einer zentralen Masse verbunden sind.
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Unabhängige Abschirmungen, die lediglich einen Massepunkt gemeinsam haben, reduzieren auf vorteilhafte Weise ein Übersprechen zwischen Signalleitern und verhindern das Ausbilden von Masseschleifen, die insbesondere in Bezug auf Ströme zu vermeiden sind, die durch die Gradientenspulen induziert werden.
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Ein erfindungsgemäßes System weist eine erfindungsgemäße geschirmt Verbindungsleitung und eine Steckbuchse auf. Die Steckbuchse weist dritte und vierte Verbindungskontakte auf, wobei der Steckverbinder und die Steckbuchse ausgelegt sind, in gestecktem Zustand die ersten und die dritten Verbindungskontakte jeweils paarweise miteinander elektrisch zu verbinden und die zweiten und die vierten Verbindungskontakte jeweils paarweise miteinander elektrisch zu verbinden.
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Auf vorteilhafte Weise erlaubt es das System aus geschirmter Verbindungsleitung und Steckbuchse auf kostengünstige Weise eine lösbare geschirmte Verbindung, beispielsweise zwischen einer Lokalspule und einem Magnetresonanztomographen bereitzustellen.
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In einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems sind die Steckbuchse und der Steckverbinder derart ausgelegt, dass in gestecktem Zustand ein von einem ersten Verbindungskontakt und dritten Verbindungskontakt gebildeter Leitungspfad jeweils von benachbarten Leitungspfaden umgeben ist, die von den zweiten Verbindungskontakten und den vierten Verbindungskontakten gebildet werden.
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Das erfindungsgemäße System ermöglicht auf vorteilhafte Weise, die geschirmte Verbindung unter weitgehender Beibehaltung der elektrischen Eigenschaften, insbesondere in Bezug auf Hochfrequenzeigenschaften und Wellenwiderstand, über eine lösbare Steckverbindung hinweg fortzusetzen, indem auch in der Steckverbindung selbst durch benachbarte zweite und vierte verbindungskontakte eine Abschirmung des Signalleiters bereitgestellt wird.
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In einer denkbaren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems weist einer von erstem Verbindungskontakt, zweitem Verbindungskontakt, drittem Verbindungskontakt oder viertem Verbindungskontakt einen Federkontakt auf. In einer Ausführungsform weisen ausschließlich die ersten und zweiten Verbindungskontakte oder die dritten und die vierten Verbindungskontakte Federkontakte auf. Vorzugsweise weisen insbesondere die ersten und die zweiten Verbindungskontakte Federkontakte auf.
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Federkontakte stellen auch in vibrierenden Umgebungen wie im Patiententunnel zuverlässig elektrische Verbindungen bereit. Darüber hinaus erfolgt ein Schließen der Steckverbindung aus Steckverbinder und Steckbuchse gegen die Kraft der Federkontakte, sodass beispielsweise die Kontakte auch durch eine Verschmutzung an der Oberfläche drücken und sicheren Kontaktschluss bereitstellen.
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In einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems weisen die Steckbuchse und der Steckverbinder ein Rückhaltesystem mit korrespondierenden Haltelementen auf. Die Haltelemente sind so angeordnet und ausgeführt, dass sie unter dem Druck des oder mehrerer Federkontakte den Steckverbinder in vorbestimmter Relativposition zur Steckbuchse lösbar fixieren. Beispielsweise kann die Steckbuchse einen Hinterschnitt aufweisen und der Steckverbinder einen korrespondierenden Vorsprung, mit entsprechenden schiefen Ebenen in Bezug auf die Kraftrichtung der Federkontakte, sodass durch die Federkraft der Vorsprung hinter den Hinterschnitt gedrückt wird und den Steckverbinder mit der Steckbuchse lösbar verriegelt.
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Die Federkontakte in Verbindung mit den Haltelementen stellen auf einfache und zuverlässige Weise eine Verriegelung der Steckverbindung für das geschirmte Kabel sicher.
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In einer denkbaren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems weist die Steckbuchse planare Landeflächen bzw. Kontaktflächen als Verbindungskontakt auf. Planare Landeflächen sind flächige metallische Kontakte, die im Wesentlichen eben sind. Vorzugsweise sind die planaren Landeflächen Teil einer geschlossenen Fläche der Steckbuchse, beispielsweise sind sie flächig in einer zweidimensionalen Matrix in einem Isoliermaterial eingebettet.
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Auf vorteilhafte Weise erlauben planare Landeflächen, insbesondere eingebettet in ein flächiges Isolierelement, eine einfache Reinigung durch die geschlossene und im Wesentlichen glatte Oberfläche.
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Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden.
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Es zeigen:
- 1 eine beispielhafte schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Magnetresonanztomographen;
- 2 eine beispielhafte schematische Darstellung eines Steckverbinders einer erfindungsgemäßen Verbindungsleitung;
- 3 eine beispielhafte schematische Darstellung eines Steckverbinders einer erfindungsgemäßen Verbindungsleitung;
- 4 eine beispielhafte schematische Darstellung eines Steckverbinders einer erfindungsgemäßen Verbindungsleitung;
- 5 eine schematische Darstellung der elektrischen Belegung von Federkontakten des Steckverbinders;
- 6 einen schematischen Querschnitt durch einen Steckverbinder und eine Steckbuchse einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verbindungsleitung.
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1 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Magnetresonanztomographen 1 mit einer erfindungsgemäßen geschirmten Verbindungsleitung 70.
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Die Magneteinheit 10 weist einen Feldmagneten 11 auf, der ein statisches Magnetfeld B0 zur Ausrichtung von Kernspins von Proben bzw. in einem Körper eines Patienten 40 in einem Aufnahmebereich erzeugt. Der Aufnahmebereich ist in einem Patiententunnel 16 angeordnet, der sich in einer Längsrichtung 2 durch die Magneteinheit 10 erstreckt. Üblicherweise handelt es sich bei dem Feldmagneten 11 um einen supraleitenden Magneten, der magnetische Felder mit einer magnetischen Flussdichte von bis zu 3T, bei neuesten Geräten sogar darüber, bereitstellen kann. Für geringere Feldstärken können jedoch auch Permanentmagnete oder Elektromagnete mit normalleitenden Spulen Verwendung finden.
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Weiterhin weist die Magneteinheit 10 Gradientenspulen 12 auf, die dazu ausgelegt sind, zur räumlichen Differenzierung der erfassten Abbildungsbereiche in dem Untersuchungsvolumen dem Magnetfeld B0 variable Magnetfelder in drei Raumrichtungen zu überlagern. Die Gradientenspulen 12 sind üblicherweise Spulen aus normalleitenden Drähten, die zueinander orthogonale Felder in dem Untersuchungsvolumen erzeugen können.
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Die Magneteinheit 10 weist ebenfalls eine Körperspule 14 auf, die dazu ausgelegt ist, ein über eine Signalleitung zugeführtes Hochfrequenzsignal in das Untersuchungsvolumen abzustrahlen und von dem Patient 40 emittierte Resonanzsignale zu empfangen und über eine Signalleitung abzugeben. Weiterhin weist der erfindungsgemäße Magnetresonanztomograph eine oder mehrere Lokalspulen 50 auf, die in dem Patiententunnel 16 nahe am Patient 40 angeordnet sind.
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Eine Steuereinheit 20 versorgt die Magneteinheit 10 mit den verschiedenen Signalen für die Gradientenspulen 12 und die Körperspule 14 und wertet die empfangenen Signale aus.
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So weist die Steuereinheit 20 eine Gradientenansteuerung 21 auf, die dazu ausgelegt ist, die Gradientenspulen 12 über Zuleitungen mit variablen Strömen zu versorgen, welche zeitlich koordiniert die erwünschten Gradientenfelder in dem Untersuchungsvolumen bereitstellen.
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Weiterhin weist die Steuereinheit 20 eine Empfangseinheit 22 auf, die ausgelegt ist, einen Hochfrequenz-Puls mit einem vorgegebenen zeitlichen Verlauf, Amplitude und spektraler Leistungsverteilung zur Anregung einer Magnetresonanz der Kernspins in dem Patienten 40 zu erzeugen. Dabei können Pulsleistungen im Bereich von Kilowatt erreicht werden. Die einzelnen Einheiten sind über einen Signalbus 25 untereinander verbunden.
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Die Lokalspule 50 empfängt vorzugsweise ein Magnetresonanzsignal aus dem Körper des Patienten 40, denn aufgrund des geringen Abstandes ist das Signal-zu-Rauschverhältnis (SNR) der Lokalspule 50 besser als bei einem Empfang durch die Körperspule 14. Das von der Lokalspule 50 empfangene MR-Signal wird in der Lokalspule 50 aufbereitet und mittels der erfindungsgemäßen geschirmten Verbindungsleitung 70 an die Empfangseinheit 22 des Magnetresonanztomographen 1 zur Auswertung und Bilderfassung weitergeleitet.
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2 stellt schematisch eine mögliche Ausführungsform eines Steckverbinders 80 einer erfindungsgemäßen Verbindungsleitung 70 dar. In oder an einem Verbinderkörper 82 sind Federkontakte 81 flächig angeordnet. Die Anordnung ist vorzugsweise in einem regelmäßigen zweidimensionalen Muster, da dies die Bestückung vereinfacht. Die Anordnung kann beispielsweise in einer quadratischen oder rechteckigen Matrix erfolgen, es sind aber auch hexagonale oder andere Anordnungen denkbar, die eine erste Fläche des Verbinderkörpers 82 zumindest teilweise füllen. Dabei ist die erste Fläche vorzugsweise eben, es sind aber auch gewölbte oder nur in Teilen ebene erste Flächen vorstellbar. Die Federkontakte 81 stehen von dieser ersten Fläche ab bzw. aus dieser hervor, beispielsweise in Richtung einer Flächennormale zu dieser ersten Fläche. Es sind aber auch Anordnungen unter einem Winkel zur Flächennormale der ersten Fläche denkbar.
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In der Darstellung der 2 sind die Federkontakte 81 als Federstifte ausgeführt, die eine längliche Form aufweisen und deren Ausdehnung entlang einer Achse in Richtung der größten Abmessung des Federstifts unter Krafteinwirkung elastisch und reversibel veränderbar ist. Die Federkontakte 81 sind fest oder lösbar, beispielsweise durch seitlich abstehende Rastelemente, mit dem Verbinderköper 82 verbunden. Vorzugsweise erstreckt sich ein Teil des Federkontaktes 81 durch den Verbinderkörper 82, sodass an einer zweiten Fläche des Verbinderköpers 82, der ersten Fläche gegenüberliegend, die Federkontakte 81 von einem Signalleiter 71 oder einer Abschirmung 72 kontaktierbar sind, beispielsweise durch Verlöten oder Formschluss, z.B. mittels einer Quetschverbindung. Es ist dabei auch denkbar, dass die Federkontakte 81 einstückig sind oder aus mehreren mechanisch und elektrisch verbundenen Teilen bestehen. Die Federkontakte 81 können beispielsweise zwei ineinander gleitende Hülsen aufweisen, die durch eine Federwendel im Inneren elastisch in einer vorbestimmten Ruheposition zueinander gehalten werden.
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Es ist aber beispielsweise auch denkbar, dass wie in 3 dargestellt, die Federkontakte 81 einen Balken bzw. Blechstreifen aufweisen, der elastisch quer zur Längserstreckung verbiegbar ist. Derartige Federkontakte 81 wären dann unter einem Winkel zur Flächennormalen, beispielsweise zwischen 60 Grad und 90 Grad, angeordnet, sodass eine Kraft parallel zur Flächennormale die Federkontakte 81 hin zu dem Verbinderkörper 82 reversibel verbiegt. Ein derartiger Federkontakt kann einstückig gefertigt sein und sich durch den Verbinderkörper 82 hindurch zu der zweiten Fläche erstrecken.
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4 zeigt eine Ausführungsform einer Steckbuchse 85 zu einem Steckverbinder 80 der 2 oder 3. Auf bzw. an der Steckbuchse 85 sind komplementär zu den Federkontakten 81 entsprechende elektrisch leitende Landeflächen 86 auf dem Buchsenkörper 87 angeordnet, sodass bei einem Stecken des Steckverbinders 80 mit der Steckbuchse 85 eine Mehrzahl bzw. jeder der Federkontakte 81 mit einer korrespondierenden Landefläche 86 in elektrischen Kontakt kommt und auf diese Weise beispielsweise eine Verbindung zwischen der Verbindungsleitung 70 und dem Magnetresonanztomographen 1 herstellbar ist. Die Landeflächen können plan an der Oberfläche des Buchsenköpers 87 angeordnet sein oder auch in Vertiefungen des Buchsenkörpers 87. Vorzugsweise ist die Steckbuchse 85 an oder in einer Oberfläche eines Gehäuses des Magnetresonanztomographen 1 angeordnet. Es ist aber auch denkbar, dass die Steckbuchse 85 über ein Kabel mit dem Magnetresonanztomographen 1 verbunden ist.
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In einer Steckbuchse 85 können statt der Landeflächen 86 aber beispielsweise auch Hülsen in Vertiefungen des Buchsenkörpers 87 vorgesehen sein, sodass bei einem Stecken des Steckverbinders 80 aus 2 die Federkontakte 81 in die Hülsen eintauchen und einen elektrischen Kontakt herstellen.
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Grundsätzlich sind erfindungsgemäß die Rollen von Steckbuchse 85 und Steckverbinder 80 vertauschbar, sodass beispielsweise auch Landeflächen 86 an dem Steckverbinder 80 und Federkontakte 81 an der Steckbuchse 85 vorgesehen sein können. Die Landeflächen 86 in der Steckbuchse 85 können aber vorteilhafter Weise plan mit der Oberfläche des Gehäuses des Magnetresonanztomographen 1 ausgeführt und so besonders einfach zu reinigen sein. Dabei kann das Gehäuse beispielsweise auch die Oberfläche einer Patientenliege 30 sein.
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5 zeigt schematisch eine beispielhafte elektrische Belegung der Federkontakte eines Steckverbinders einer erfindungsgemäßen Verbindungsleitung.
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In der 5 sind Federkontakte 81 mit einem „+“ gekennzeichnet, die mit einem Signalleiter 71 elektrisch in Verbindung stehen, währen schwarz ausgefüllte Federkontakte 81 mit einer Abschirmung 72 in Verbindung stehen.
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Die mit „+“ gekennzeichneten Federkontakte entsprechen den ersten bzw. dritten Verbindungskontakten der Ansprüche, während die schwarz gefüllten Federkontakten den zweiten und vierten Verbindungskontakten entsprechen. Demgemäß ist jeweils ein erster Verbindungskontakt (bei dem Steckverbinder) bzw. dritter Verbindungskontakt (bei der Steckbuchse) von vier benachbarten zweiten Verbindungskontakten bzw. vierten Verbindungskontakten umgeben ist. Die zweiten bzw. vierten Verbindungskontakte sind an den Eckpunkten eines Vierecks angeordnet, das den ersten bzw. dritten Verbindungskontakt umgibt.
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In der 5 ist dabei ersichtlich, dass jeweils 4 mit einer Abschirmung 72 verbundene Federkontakte 81 einen Federkontakt 81 umgeben, der mit einem Signalleiter 71 verbunden ist. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass die Abschirmung auch über den Steckverbinder 80 und eine damit verbundene Steckbuchse 85 sichergestellt ist. Dabei korrespondiert die Belegung der Landeflächen 86 mit der Belegung der jeweils gegenüberliegenden Federkontakte 81.
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Bei geeigneter Anzahl von Federkontakten 81 / Landeflächen 86 und geeigneter Anordnung ist es dabei auch denkbar, dass ein Federkontakt 81 mit Verbindung zu einem Signalleiter 71 jeweils von mindestens drei Federkontakten 81 umgeben ist, die nur mit der Abschirmung 82 des jeweiligen Signalleiters 71 in elektrischem Kontakt stehen, sodass auch die Abschirmungen 72 der einzelnen Signalleiter 71 an dem Steckverbinder 80 galvanisch voneinander getrennt gehalten werden können. So können Wechselwirkungen zwischen den Signalleitungen 71 weiter reduziert werden und auch getrennte Massepotentiale verwendet werden, bzw. Masseschleifen über die Abschirmungen vermieden werden.
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6 zeigt einen schematischen Querschnitt durch einen Steckverbinder 80 und eine Steckbuchse 85 einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verbindungsleitung 70.
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In der 6 sind der Steckverbinder 80 und die Steckbuchse 85 in wechselseitigem Eingriff und elektrischen Kontakt, sodass die Kontaktfedern 81 in elektrischem Kontakt mit den Landeflächen 86 stehen. Dabei drücken die Kontaktfedern 81 durch ihre Federkraft den Verbinderkörper 82 weg von dem Buchsenkörper 87, wobei die Steckbuchse durch den ersten Hinterschnitt 88 und den zweiten Hinterschnitt 89 in Wechselwirkung mit dem ersten Vorsprung 83 und dem zweiten Vorsprung 84 in ihrer Relativposition fixiert werden. Dabei weisen der Hinterschnitt 88 und der Vorsprung 83 schiefe Ebenen auf, sodass unter Einwirkung der Federkraft der Kontaktfedern 81 der Steckverbinder entgegen der Richtung 90 relativ zu der Steckbuchse 85 gedrückt wird und in der Relativposition verbleibt. Zum Lösen der Verbindung muss der Steckverbinder 80 entgegen der Federkraft auf die Steckbuchse 85 zu und gleichzeitig in Richtung 90 bewegt werden, sodass der erste Vorsprung 83 nicht mehr mit dem ersten Hinterschnitt 88 in Wechselwirkung kommt. Der Steckverbinder 80 kann dann von der Steckbuchse 85 weg um den zweiten Vorsprung 84 herum gekippt und von der Steckbuchse 85 gelöst werden.
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Der erste und der zweite Vorsprung 83, 84 zusammen mit dem ersten und dem zweiten Hinterschnitt 88, 89 als Haltelemente bilden ein Rückhaltesystem für den Steckverbinder 80 und die Steckbuchse 85, das eine leicht lösbare mechanische Verbindung bereitstellt. Bei dem Stecken und Lösen werden darüber hinaus die Federkontakte 81 unter Kraft über die Landeflächen 86 parallel zur Richtung 90 bewegt, sodass eine Verschmutzung oder Oxidschicht durchdrungen wird und der Kontaktschluss sichergestellt wird.
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Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
