DE19618989A1 - Körperspule - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektromagnetische Körperspule für magnet­ resonanztomographische Messungen.

Derartige Körperspulen sind entweder als Volumenspulen zur Aufnahme einer zu messenden Körperpartie ausgebildet oder als Oberflächenspulen, die unter oder auf die zu messende Körperpartie gelegt werden. Volu­ menspulen sind beispielsweise Kopfspulen, Nackenspulen, Armspulen, Rumpfspulen und Beinspulen, in welcher die zu messende Körperpartie aufgenommen wird. Oberflächenspulen können beispielsweise auf einen zu messenden Teilbereich des Rumpfes eines Patienten aufgelegt werden.

Derartige Körperspulen werden sowohl für Niederfeldmeßanlagen als auch für Hochfeldmeßanlagen verwendet. Für unterschiedliche Anlagen und/oder unterschiedliche Messungen werden unterschiedliche Magnet­ felder verwendet. Beispielsweise gibt es Horizontalmagnetfeldspulen und Vertikalmagnetfeldspulen. Derartige unterschiedliche Körperspulen weisen Spulenleiter auf, die in verschiedener elektrischer Verbindung miteinander stehen.

Bei herkömmlichen Körperspulen sind die elektrischen Spulenleiter in formhaltende Kunststoffkörper eingebettet. Da verschiedene Körper­ spulen unterschiedliche Formen aufweisen müssen, müssen entsprechen­ de Kunststoffkörper erzeugt werden. Dies wiederum bedingt entspre­ chende Spritzformen für das Spritzen solcher Kunststoffkörper, was hohe Formkosten mit sich bringt. Ist eine dimensions- oder gestaltmäßige Änderung einer Körperspule erforderlich, muß ein entsprechend geän­ derter Kunststoffkörper erzeugt werden, was eine entsprechend geänderte Spritzform bedingt. Zu den hohen Kosten kommen daher lange Entwick­ lungs- und Vorbereitungszeiten für die Erstellung einer Körperspule mit neuer Gestalt und/oder neuen Dimensionen.

Die vorliegende Erfindung hat zum Ziel, die Entwicklungsdauer und die Herstellungskosten von Körperspulen drastisch zu senken.

Zu diesem Zweck macht die Erfindung eine elektromagnetische Körper­ spule für magnetresonanztomographische Messungen verfügbar, die sich mit einer Anzahl je in Teilspulenform vorgeformter, ohne zusätzliche formhaltende Mittel selbsttragender, elektrischer Kabelstücke zusammen­ setzen läßt, die je mittels elektrischer Verbindungsanordnungen mitein­ ander verbunden sind.

Vorzugsweise verwendet man Bandkabelstücke. Die Bandkabelstücke können je nach dem speziellen Bedarf eine beliebige Anzahl elektrische Leiter enthalten, vorzugsweise in Form von Flachleitern.

Zur Herstellung der Bandkabelstücke eignet sich Kabel in Form von Meterware, von dem die einzelnen Kabelstücke mit der erforderlichen Länge abgeschnitten werden.

Vorzugsweise enthalten die Kabelstücke ein für Tempern geeignetes Kunststoffmaterial. Derartige Kabelstücke werden in eine vorbestimmte Form gebogen und dann für eine vorbestimmte Zeitdauer einer vorbe­ stimmten Tempertemperatur ausgesetzt, wobei Zeit und Temperatur von dem gewählten Kunststoffmaterial abhängen. Der Tempervorgang wird so durchgeführt, daß das jeweilige Kabelstück einerseits die vorbestimm­ te Form und andererseits eine bestimmte Flexibilität beibehält.

Die einzelnen Kabelstücke werden mittels Verbindern zu der gewünsch­ ten Körperspule zusammengesetzt. Die Verbinder umfassen elektrische Verbindungskontaktelemente, mittels welchen die Verbinder mit abiso­ lierten Leiterenden von Kabelstücken elektrisch verbindbar sind. Jeder Verbinder ist mit einem elektrischen Verknüpfungsnetzwerk versehen, mittels welchem die Verbindungskontaktelemente des Verbinders in einem wählbar vorbestimmten Verknüpfungsmuster elektrisch mitein­ ander verbunden sind. Die Verknüpfungsverbindung geschieht mittels elektrischer Verbindungselemente, bei denen es sich um passive und/oder aktive Elemente handeln kann. Als passive Elemente sind beispielsweise Leiterstücke, Widerstände, Kondensatoren und Spulen verwendbar. Bei den aktiven Elementen kann es sich beispielsweise um Halbleiterbauelemente handeln.

Es können Verbinder mit unterschiedlichen Verknüpfungsnetzwerken hergestellt werden. Für Körperspulen, die beispielsweise ein Horizontal­ magnetfeld erzeugen sollen, werden Verbinder mit anderen Ver­ knüpfungsnetzwerken verwendet als für Körperspulen, die ein Vertikal­ magnetfeld erzeugen sollen. Unterschiedliche Typen von Körperspulen können somit mit gleichen Kabelstücken hergestellt werden. Es brauchen lediglich Verbinder mit unterschiedlichen Verknüpfungsnetzwerken eingesetzt zu werden.

Die Erfindung ermöglicht ein Baukastensystem, das Kabelstücke unter­ schiedlicher Formen und Verbinder mit unterschiedlichen Verknüpfungs­ netzwerken umfaßt. Bei Bedarf einer bestimmten Körperspule kann man diese sehr schnell mit den der Form der gewünschten Körperspule ent­ sprechenden Kabelstücken und mit Verbindern mit den geeigneten Ver­ knüpfungsnetzwerken zusammenbauen.

Die Erfindung führt somit zu den beachtlichen Vorteilen, daß nur sehr geringe Formkosten für das Biegen der Kabelstücke anfallen, daß nur sehr kurze Entwicklungszeiten erforderlich sind, da keine Spritzformen konzipiert und gebaut zu werden brauchen, und daß nur einfache Werk­ zeuge zum Biegen der Kabel erforderlich sind. Diese Biegewerkzeuge können außerdem so gestaltet werden, daß verschiedenste Formen mit nur einem Werkzeug erstellt werden können. D. h., es muß nicht für jede Körperspulenform ein extra Werkzeug gefertigt werden.

Ein und dieselbe Körperspule kann durch die Verwendung unterschiedli­ cher Verknüpfungsnetzwerke in den Verbindern für verschiedene Typen von Magnetresonanztomographen verwendet werden. Beispielsweise kann eine Kniespule sowohl als Alderman-Grant-Resonator für Horizon­ talmagneten als auch als Kombination aus Helmholtz- und Sattelspulen für Vertikalmagneten verschaltet werden.

Vorzugsweise werden Bandkabelstücke verwendet, deren elektrische Leiter sich in einem Dielektrikum aus gerecktem, mikroporösem PTFE (Polytetrafluorethylen) befinden. Ein derartiges Dielektrikum führt zu einem sehr geringen Verlustfaktor des Kabels, so daß sich aus Ka­ belstücken mit derartigem Dielektrikum aufgebaute Körperspulen sowohl für Hochmagnetfeldanlagen als auch für Niedermagnetfeldanlagen eignen und nicht für beide Anlagentypen je verschiedene Körperspulen bereitge­ stellt werden müssen.

Die Verbindungselemente der Verknüpfungsnetzwerke können direkt zwischen den betroffenen Verbindungskontaktelementen des jeweiligen Verbinders angeordnet werden, beispielsweise in Form von Leiter­ brücken. Sie können aber auch auf Verbindungselementeträgern angeord­ net werden, bei denen es sich beispielsweise um Leiterplatten handeln kann.

Im allgemeinen wird eine einmal zusammengebaute Körperspule nicht wieder auseinandergenommen werden. In solchen Fällen sind keine Steckverbindungen zwischen den Kabelstücken und den Verbindern erforderlich. In diesen Fällen sind Lötverbindungen, Klemmverbindun­ gen oder Klemm-Schneid-Verbindungen geeignet. Man kann aber auch ein steckbares Baukastensystem verwenden, bei welchem die einzelnen Kabelstücke mit den einzelnen Verbindern mittels Steckkontaktverbin­ dungen elektrisch verbindbar sind. Dies ermöglicht einerseits einen sehr raschen, unkomplizierten Zusammenbau der jeweils gewünschten Körperspule und andererseits die Wiederverwendung der einzelnen Kom­ ponenten einer solchen Körperspule dann, wenn diese nicht mehr be­ nötigt wird, für das Zusammenbauen einer andersartigen Körperspule.

Im Fall eines derartigen steckbaren Baukastensystems benötigt man dort, wo Körperspulen zusammengebaut werden, lediglich einen bestimmten Vorrat an Kabelstücken unterschiedlichen Formtyps und einen Vorrat an Verbindern mit unterschiedlichen Typen von Verknüpfungsnetzwerken.

Je nach der jeweils benötigten Körperspule braucht man dann nur aus einem solchen Vorrat die geeignet geformten Kabelstücke und die mit den geeigneten Verknüpfungsnetzwerken versehenen Verbinder zur Hand zu nehmen und zusammenzustecken.

Ein Bandkabel, das für den erfindungsgemäßen Zweck besonders bevor­ zugt wird, weist eine vorbestimmte Anzahl Flachleiter aus versilbertem Kupfer auf, die von einem Dielektrikum aus gerecktem, mikroporösem PTFE umgeben sind, das sich wiederum in einem Kabelmantel aus PU (Polyurethan) befindet. Ein derartiges Kabel wird in großer Länge als Meterware hergestellt. Die einzelnen Kabelstücke werden je nach erfor­ derlicher Länge von dem Kabel abgeschnitten und an ihren beiden Ka­ belstückenden abisoliert, um die Kabelleiter freizulegen. Dann werden die einzelnen Kabelstücke in die jeweils gewünschte Form gebogen und danach einem Tempervorgang ausgesetzt. Im Fall der Verwendung des genannten PU-Kabelmantels wird beispielsweise eine Temperzeit von etwa zwei Stunden und eine Tempertemperatur von etwa 120° angewen­ det. Es sind auch höhere Tempertemperaturen möglich, solange man genügenden Temperaturabstand von der Schmelztemperatur des Kabel­ materials hält. Mit der Auswahl von Temperzeit und Tempertemperatur kann man die Eigenschaften des geformten Bandkabelstückes einstellen. Erforderlich sind Temperbedingungen, die zu einem Bandkabelstück führen, das hinsichtlich der Form, in die es vor dem Tempern gebogen worden ist, formstabil bleibt. Zusätzlich kann man die Auswahl der Temperbedingungen so wählen, daß man größere Flexibilität oder größere Steifigkeit des Bandkabelstückes erhält. Zur Erzielung eines guten Patientenkomforts wird ein Tempervorgang bevorzugt, der zu einem relativ stark flexiblen und weichen Kabelmantel führt.

Die Kabelstücke können Flach- oder Rundleiter enthalten und können als Rundkabel oder Bandkabel ausgebildet sein. Die Kabelstücke können auch mit einem elektrischen Kabelschirm versehen sein, der innerhalb des Kabelschirms befindliche elektrische Kabelleiter umgibt. Dabei kann der Kabelschirm als der Leiter dienen, welcher die Antennenfunktion des Kabels bewirkt, die mit der Körperspule erzeugt werden soll. Die in­ nerhalb des Kabelschirms befindlichen Kabelleiter können für andere als Antennenzwecke verwendet werden, beispielsweise zur Stromversorgung von Verknüpfungsnetzwerken oder zum Signalaustausch mit Ver­ knüpfungsnetzwerken von Verbindern, insbesondere wenn solche Ver­ knüpfungsnetzwerke aktive elektrische Bauelemente enthalten.

Die Verbindergehäuse können je von einem Gehäuseschirm umgeben sein, der an den Stellen, an welchen zwischen den Kabelstücken eine Unterbrechung durch die Verbinder besteht, an dieser Unterbrechungs­ stelle die Antennenfunktion der Körperspule ausübt.

Für den Fall, daß sowohl Kabelschirme als auch Gehäuseschirme vor­ handen sind, werden die Gehäuseschirme und die Kabelschirme elek­ trisch miteinander verbunden.

Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsformen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 bis 4 in schematischer perspektivischer Darstellung zylinder­ käfigförmige Körperspulen mit unterschiedlich ver­ knüpften Bandkabelstücken;

Fig. 5 eine Querschnittsansicht eines Kabelstücks bevorzugten Aufbaus;

Fig. 6 einen Verbinder zum Verbinden dreier Kabelstücke mit einem Verknüpfungsnetzwerk der in Fig. 3 gezeigten Art; und

Fig. 7 einen Verbinder zum Verbinden von vier Kabelstücken.

In den Fig. 1 bis 4 ist je in schematischer perspektivischer Darstellung eine zylinderkäfigförmige Körperspule 11 gezeigt. Jede dieser Körper­ spulen weist an jedem Zylinderende je einen aus vier teilzylinderför­ migen oder teilringförmigen Kabelstücken 13 zusammengesetzten Kabel­ ring 15 und vier lineare Kabelstücke 17 auf, deren beide Längsenden je mit einem der beiden Kabelringe 15 verbunden sind. Bei den dargestell­ ten Ausführungsformen sind die linearen Kabelstücke 17 gleichmäßig mit Winkelabständen von 90° um den Umtang eines jeden Kabelrings 15 verteilt.

Bei allen in den Fig. 1 bis 4 gezeigten Körperspulen 11 bestehen jeweils T-förmige Verbindungen zwischen den Längsenden der linearen Ka­ belstücke 17 und den beiden damit verbundenen kabelringförmigen Kabelstücken 13.

Bei allen vier Körperspulen 11 sind alle Kabelstücke 13 und 17 je mit vier Kabelleitern 19 aufgebaut. Die Anzahl der Kabelleiter (19) kann natürlich auch niedriger oder höher sein. Die T-förmige Verbindung zwischen den teilringförmigen Kabelstücken 13 und den linearen Ka­ belstücken 17 geschieht mittels elektrischer Verbinder, die je ein Ver­ knüpfungsnetzwerk enthalten, durch welches festgelegt ist, welche Ka­ belleiter 19 eines linearen Kabelstücks 17 mit welchen Kabelleitern 19 der beiden an der jeweiligen T-Verbindung beteiligten teilringförmigen Kabelstücke 13 verbunden sind.

Die in Fig. 1 gezeigte Körperspule 11 weist Verbinder auf, deren Ver­ knüpfungsnetzwerke jeden Kabelleiter 19 eines linearen Kabelstücks 17 mit jedem Kabelleiter 19 der beiden beteiligten teilringförmigen Ka­ belstücke 13 verbindet.

Die in Fig. 2 gezeigte Körperspule 11 besitzt elektrische Verbinder 23, mittels welchen zwei Kabelleiter 19 eines jeden linearen Leiterstücks 17 je mit allen vier Kabelleitern 19 des einen angrenzenden teilringförmigen Kabelstücks 13 und die anderen beiden Kabelleiter 19 eines jeden linea­ ren Kabelstücks 17 je mit allen vier Kabelleitern 19 des anderen angren­ zenden teilringförmigen Kabelstücks 13 verbunden sind.

Bei der in Fig. 3 gezeigten Körperspule 11 werden elektrische Verbinder 25 verwendet, mittels welchen nur die am jeweiligen Längsende der Körperspule 11 befindlichen beiden Kabelleiter 19 eines jeden ringför­ migen Kabelstücks 13 mit Kabelleitern 19 des entsprechenden linearen Kabelstücks 17 verbunden sind. Und zwar sind die zu einem ersten Paar gehörenden beiden Kabelleiter 19 des jeweiligen linearen Kabelstücks 17 mit den beiden äußeren Kabelleitern 19 des einen angrenzenden ringför­ migen Kabelstücks 13 verbunden, während die ein zweites Paar bilden­ den restlichen Kabelleiter 19 des jeweiligen linearen Kabelstücks 17 mit den äußeren Kabelleitern 19 des anderen angrenzenden ringförmigen Kabelstücks 13 verbunden sind. Und dies auf eine Weise, daß sich in dem Verbinder eine Überkreuzung in der in Fig. 3 dargestellten Weise ergibt.

Die in Fig. 4 gezeigte Körperspule 11 besitzt elektrische Verbinder 27, mittels welchen die beiden äußeren Kabelleiter 19 der vier gemeinsam einen Kabelring 15 bildenden teilringförmigen Kabelstücke 13 mittels des Verbinders 29 je zu einem Ring durchverbunden sind, ohne mit einem Kabelleiter 19 eines linearen Kabelstücks 17 verbunden zu sein, während die innen liegenden beiden Kabelleiter 19 zweier zum selben Kabelring 15 gehörender, diametral gegenüberliegender teilringförmiger Kabelstücke 13 je mit einem der vier Kabelleiter 19 eines zugehörigen linearen Kabelstücks 17 verbunden sind.

Aufgrund dieser unterschiedlichen elektrischen Verbinder 21 bis 27 ergeben sich unterschiedliche Körperspulenkonfiguration, wie sie den Fig. 1 bis 4 entnehmbar sind.

Bei jeder der in den Fig. 1 bis 4 gezeigten Körperspulen 11 sind die teilringförmigen Kabelstücke 13 in ihrer Längserstreckung teilringförmig gebogen, während sie in ihrer Quererstreckung eben sind. Bei allen vier Körperspulen 11 sind die linearen Kabelstücke 17 in Längserstreckung linear, in Quererstreckung dagegen kreisbogenförmig gebogen, damit sie zusammen mit den Kabelringen 15 einen Zylinderkäfig bilden können.

Fig. 5 zeigt eine Querschnittsansicht einer Ausführungsform eines für die Kabelstücke 13 und 17 verwendbaren Bandkabels 29. Dieses Band­ kabel 29 enthält bei der dargestellten Ausführungsform und in Überein­ stimmung mit den in den Fig. 1 bis 4 gezeigten Körperspulen 11 vier elektrische Flachleiter 31, die in ein Dielektrikum 33 eingebettet sind, das von einem Kabelmantel 35 umgeben ist. Bei einer bevorzugten Ausführungsform bestehen die Flachleiter 31 aus versilbertem Kupfer, ist als Dielektrikum 33 gerecktes, mikroporöses PTFE verwendet und besteht der Kabelmantel aus PU (Polyurethan).

Ein Bandkabel des in Fig. 5 gezeigten Aufbaus wird vorzugsweise da­ durch hergestellt, daß die Flachleiter 31 in das PTFE-Dielektrikum eingebettet werden und daß dann auf diese Einheit aus Flachleitern 31 und Dielektrikum 33 der Kabelmantel 35 aufextrudiert wird. Auf diese Weise wird ein Kabel beliebiger großer Länge hergestellt, das als Meter­ ware verwendet werden kann. Von diesem Kabel werden Kabelstücke 13 bzw. 17 erforderlicher Länge abgeschnitten. An den beiden Längsenden der so erhaltenen Kabelstücke werden mindestens die Leiterenden derje­ nigen Flachleiter 31 durch Abisolieren freigelegt, die mittels des jeweils verwendeten Verbindertyps mit Kabelleitern 19 anderer Kabelstücke 13 bzw. 17 verbunden werden sollen. Danach wird das jeweilige Ka­ belstück mittels eines Biegewerkzeugs in die gewünschte Teilspulenform geformt, im Fall der in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Körperspulen entweder in die Form eines teilringförmigen Kabelstücks 13 oder eines linearen Kabelstücks 17. Danach wird das solchermaßen geformte Ka­ belstück 13 oder 17 einer Temperbehandlung unterzogen, wobei es beispielsweise für eine Dauer von zwei Stunden einer Temperatur von 120° ausgesetzt wird. Dieser Tempervorgang führt dazu, daß das Ka­ belstück die Form, in die es zuvor gebogen worden ist, formstabil und permanent beibehält, und zwar aufgrund des "Memory"-Effekts, den das Tempern erzeugt hat. Das heißt, selbst wenn das durch Tempern vor­ geformte Kabelstück durch vorübergehend einwirkende Biegekräfte aus seiner Form gebracht wird, nimmt es die vorgeformte Gestalt wieder ein, sobald diese Biegekräfte beendet sind.

Vorzugsweise gestaltet man den Tempervorgang so, daß der Kabelman­ tel 35 eine relativ hohe Flexibilität und damit relativ leichte Ein­ drückbarkeit aufweist, so daß er für einen auf dem Kabelstück liegenden Patienten nicht zu hart ist.

In den Fig. 6 und 7 sind zwei Ausführungsformen von Verbindern mit unterschiedlichen Verknüpfungsnetzwerken gezeigt. Fig. 6 zeigt eine Ausführungsform eines T-förmigen oder dreiarmigen Verbinders 25, wie er bei der in Fig. 3 dargestellten Körperspule 11 verwendet wird. Fig. 7 zeigt einen vierarmigen Verbinder.

Der in Fig. 6 gezeigte Verbinder 25 dient in der in Fig. 3 gezeigten Weise der T-förmigen Verbindung dreier Kabelstücke, bei denen es sich dann, wenn der in Fig. 6 gezeigte Verbinder für eine Körperspule (11) gemäß Fig. 3 verwendet wird, um zwei teilringförmige Kabelstücke 13 und ein lineares Kabelstück 17 handelt. Der Verbinder 25 weist ein Verbindergehäuse 37 auf, das drei Kabelanschlußstutzen 39 umfaßt, die je für die Hindurchführung eines Kabelstückendes bis zu einem Gehäu­ seinnenraum 41 des Verbindergehäuses vorgesehen sind. Von jedem Kabelstück 13 bzw. 17 stehen vier abisolierte Leiterenden 43 in den Gehäuseinnenraum 41 hinein. Jedes der Kabelenden 45 wird mittels einer Kabelfixiereinrichtung 47 im Gehäuseinnenraum auf eine Weise fixiert, die nicht näher gezeigt ist. Beispielsweise kann es sich um eine Klemmeinrichtung handeln. Im Inneren des Gehäuseinnenraums befindet sich ein Verknüpfungsnetzwerk 49, das beispielsweise durch eine Ver­ drahtungsbrücke gebildet ist, die vier Brückenleiter 51 umfaßt. Jeder Brückenleiter 51 ist an seinen Enden mit zwei abisolierten Leiterenden 43 zweier unterschiedlicher Kabelstücke 13 bzw. 17 verbunden. Durch das Verknüpfungsnetzwerk 49 der in Fig. 6 gezeigten Art wird die im Zusammenhang mit Fig. 3 bereits erläuterte Verknüpfung von Kabellei­ tern 19 der an der jeweiligen T-förmigen Verbindung beteiligten Ka­ belstücke 13 und 17 bewirkt.

Die Enden der Brückenleiter 51 können mit den je zugehörigen Leiteren­ den 43 der Kabelstücke 13 bzw. 17 auf unterschiedliche Weise elektrisch verbunden sein. Geeignet sind beispielsweise Anschlußtechniken wie Löten oder Klemmen.

Die Brückenleiter 51 können entweder freitragende Leiter sein oder können auf einem Träger angeordnet sein, beispielsweise in Form von Leiterbahnen einer Leiterplatte.

Bei der in Fig. 6 gezeigten Ausführungsform weist das Verknüpfungs­ netzwerk einzig passive Verbindungselemente in Form von Brückenlei­ tern 51 auf. Es können aber auch andere passive Verbindungselemente zum Einsatz kommen, wie Widerstände, Kondensatoren und Spulen oder aus solchen passiven Bauelementen zusammengesetzte Netzwerke. Als Verbindungselemente kommen auch aktive Bauelemente in Frage, bei­ spielsweise Halbleiterbauelemente.

Fig. 7 zeigt einen vierarmigen Verbinder 53 für das kreuzförmige Ver­ binden von vier Kabelstücken miteinander. Ein derartiger Verbinder 53 eignet sich beispielsweise dazu, mehrere der in den Fig. 1 bis 4 gezeig­ ten Körperspulen 11 in deren Längsachsenrichtung zusammenzuschalten, um insgesamt eine längere zylinderförmige Körperspule zu erhalten. Der Verbinder 53 enthält ein Verknüpfungsnetzwerk 55, das Brückenleiter 51 aufweist, welche das gleiche Verknüpfungsmuster wie die Brückenleiter 51 des in Fig. 6 gezeigten Verknüpfungsnetzwerks 49 aufweisen, und einen zusätzlichen Brückenleiter 57, der eine Verbindung zwischen einem abisolierten Leiterende 43 des in Fig. 7 unteren Kabelstücks mit einem abisolierten Leiterende 43 des in Fig. 7 rechten Kabelstücks bewirkt. Nimmt man an, daß der Verbinder 53 für eine Körperspule 11 gemäß Fig. 3 verwendet wird, an die eine weitere Körperspule 11 ange­ schlossen werden soll, handelt es sich bei dem in Fig. 7 links gezeigten Kabelstück um ein lineares Kabelstück 17, bei den in Fig. 7 oben und unten gezeigten Kabelstücken um teilringförmige Kabelstücke 13 und bei dem in Fig. 7 rechts gezeigten Kabelstück um ein zusätzliches lineares Kabelstück 59.

Der mechanische Aufbau des Verbinders 53 gleicht dem des in Fig. 6 gezeigten Verbinders 25, mit der Ausnahme, daß an dessen vierter Seite ein weiterer Kabelanschlußstutzen 39 und eine weitere Kabelfixiereinrichtung 47 angeordnet sind.

Bei den in den Fig. 6 und 7 gezeigten Verbindern ist eine Festverbin­ dung der Kabelstücke mit den Verbindern vorgesehen. Diese kann durch eine Steckverbindungs-Anschlußtechnik zwischen den Verbindern und den Kabelstücken ersetzt werden. Zu diesem Zweck können an den Verbindergehäusen Steckkontaktelemente, beispielsweise in Form von Kontaktbuchsen, und an den abisolierten Leiterenden 43 der Kabelstücke Gegensteckkontaktelemente, bei diesem Beispiel Steckkontaktstifte, an­ geordnet werden. Auf diese Weise kann man ein sehr flexibles Bau­ kastensystem schaffen, bei welchem auf Vorrat gehaltene Kabelstücke mit unterschiedlicher Teilspulenform mit ebenfalls auf Vorrat gehaltenen Verbindern mit unterschiedlichen Verknüpfungsnetzwerken zur jeweils gewünschten Körperspule zusammengesteckt werden können.

Eine als Kniespule geeignete Körperspule 11 der in den Fig. 1 bis 4 gezeigten Art kann beispielsweise eine axiale Länge von 210 mm und einen Zylinderdurchinesser von 210 mm aufweisen. Diese Abmessungen ändern sich selbstverständlich je nach dem Einsatzzweck der jeweiligen Körperspule und der Gestalt des jeweiligen Patienten. Beispielsweise kommt man bei einer Kopf-, Arm- oder Beinspule mit geringerem Zy­ linderdurchinesser aus.

In den Fig. 1 bis 4 sind Beispiele von Volumenspulen oder dreidimen­ sionalen Spulen dargestellt. Das erfindungsgemäße System eignet sich aber genausogut für flächige Spulen, die unter oder auf den zu messen­ den Patienten gelegt werden können und im wesentlichen eine lediglich zweidimensionale Erstreckung aufweisen, beispielsweise in Form eines Kreises oder eines abgerundeten Rechtecks.

Claims (34)

1. Elektromagnetische Körperspule für magnetresonanztomographi­ sche Messungen, mit einer Anzahl je in Teilspulenform vorgeformter, ohne zusätzliche formhaltende Mittel selbsttragender, elektrischer Kabelstücke (13, 17, 59), die mittels elektrischer Verbindungsanordnungen zur Körperspule (11) zusammengesetzt sind.

2. Körperspule nach Anspruch 1, bei welcher die Kabelstücke (13, 17, 59) je einen oder mehrere Leiter (19; 31) enthalten.

3. Körperspule nach Anspruch 1 oder 2, bei welcher die Verbindungsanordnungen als Steckverbindungsanord­ nungen ausgebildet sind.

4. Körperspule nach Anspruch 2 oder 3, bei welcher jede Verbindungsanordnung einen Verbinder (21; 23; 25; 27) aufweist, der ein Verbindergehäuse (37) umfaßt, das elektrische Verbi­ ndungskontaktelemente aufweist, die in Verbindung mit abisolierten Leiterenden (43) mindestens zweier Kabelstücke (13, 17, 59) stehen, und in dessen Innenraum (41) ein elektrisches Verknüpfungsnetzwerk (49; 55) angeordnet ist, mittels welchem die Verbindungskontaktelemente des Verbinders (21; 23; 25; 27) in einem wählbar vorbestimmten Ver­ knüpfungsmuster elektrisch miteinander verbunden sind.

5. Körperspule nach Anspruch 4, bei welcher die Verbinder (21; 23; 25; 27) als Steckverbinder und die Verbindungskontaktelemente als Steckkontaktelemente ausgebildet sind, die in Steckverbindung mit Gegensteckkontaktelementen an Kabelenden der Kabelstücke (13, 17, 59) stehen.

6. Körperspule nach Anspruch 4 oder 5, bei welcher das Verknüpfungsnetzwerk (49; 55) eine Anzahl passive und/oder aktive elektrische Verbindungselemente (51, 57) aufweist, mit­ tels welchen in wählbar vorbestimmter Weise Verbindungskontaktele­ mente des Verbinders (21; 23; 25; 27), die einem ersten Kabelstück zu­ geordnet sind, mit Verbindungskontaktelementen verbunden sind, die mindestens einem weiteren Kabelstück zugeordnet sind.

7. Körperspule nach Anspruch 6, bei welcher die elektrischen Verbindungselemente (51, 57) auf einem in dem Verbindergehäuse (37) untergebrachten Verbindungselementeträger angeordnetet sind.

8. Körperspule nach Anspruch 7, bei welcher die elektrischen Verbindungselemente (51, 57) auf einer in dem Verbindergehäuse (37) untergebrachten Leiterplatte angeordnet sind.

9. Körperspule nach Anspruch 7 oder 8, bei welcher der Verbindungselementeträger mit den Verbindungselemen­ ten (51, 57) als in das Verbindergehäuse (37) in lösbarer Weise einleg­ bare Baueinheit ausgebildet ist, deren Verbindungselemente (51, 57) im in das Verbindergehäuse (37) eingelegten Zustand in lösbarem elektri­ schen Berührungskontakt mit den ausgewählten Verbindungskontaktele­ menten stehen.

10. Körperspule nach einem der Ansprüche 4 bis 9, bei welcher die Verbindergehäuse (37) von einem elektrischen Gehäuse­ schirm umgeben sind.

11. Körperspule nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei welcher die Kabelstücke (13, 17, 59) mindestens eine durch Biegen und anschließendes Tempern in eine gewünschte Form bringbare Kunst­ stoffkomponente aufweisen.

12. Körperspule nach Anspruch 11, bei welcher die Kunststoffkomponente aus einem Material mit Memory-Ef­ fekt besteht.

13. Körperspule nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei welcher die Kabelstücke (13, 17, 59) als Flachbandkabelstücke ausge­ bildet sind.

14. Körperspule nach Anspruch 13, bei welcher das Bandkabel (29) mit Flachleitern (31) aufgebaut ist.

15. Körperspule nach einem der Ansprüche 1 bis 14, bei welcher das Kabel (29) der Kabelstücke (13, 17, 59) einen Kabel­ schirm aufweist.

16. Körperspule nach einem der Ansprüche 10 bis 15, bei welcher der Kabelschirm und der Gehäuseschirm elektrisch mitein­ ander verbunden sind.

17. Elektrisches Kabelstück, das die Form eines Teils einer elek­ tromagnetischen Körperspule (11) für magnetresonanztomographische Messungen aufweist und an seinen Kabelenden mittels einer Verbin­ dungsanordnung mit weiteren Kabelstücken (13, 17, 59) zur Körperspule (11) zusammensetzbar ist.

18. Kabelstück nach Anspruch 17, mit einem oder mehreren elektrischen Leitern (19; 31).

19. Kabelstück nach Anspruch 17 oder 18, das mindestens eine durch Biegen und anschließendes Tempern in eine gewünschte Form bringbare Kunststoffkomponente aufweist.

20. Kabelstück nach Anspruch 19, bei welcher die Kunststoffkomponente aus einem Material mit Memory-Effekt besteht.

21. Kabelstück nach einem der Ansprüche 17 bis 20, das als Flachbandkabelstück ausgebildet ist.

22. Kabelstück nach Anspruch 21, das mit Flachleitern (31) aufgebaut ist.

23. Kabelstück nach einem der Ansprüche 17 bis 22, mit einem Kabelschirm.

24. Elektrischer Verbinder für eine Verbindung von elektrischen Kabelstücken (13, 17, 59), welche je die Form eines Teils einer elektro­ magnetischen Körperspule (11) für magnetresonanztomographische Mes­ sungen aufweisen und an ihren Kabelenden mit Verbindungskontakten verbindbar sind, mit einem Verbindergehäuse (37), das elektrische Verbindungskontakt­ elemente für eine Verbindung mit abisolierten Leiterenden (43) zu ver­ bindender Kabelstücke (13, 17, 59) aufweist und in dessen Innenraum (41) ein Verknüpfungsnetzwerk (49; 55) angeordnet ist, mittels welchem die Verbindungskontaktelemente des Verbinder (21; 23; 25; 27) in einem wählbar vorbestimmten Verknüpfungsmuster elektrisch miteinander verbunden sind.

25. Verbinder nach Anspruch 24, der als Steckverbinder ausgebildet ist und dessen Verbindungskontakt­ elemente als Steckkontaktelemente ausgebildet sind, die in Steckver­ bindung mit Gegensteckkontaktelementen an Kabelenden der zu verbin­ denden Kabelstücke (13, 17, 59) bringbar sind.

26. Verbinder nach Anspruch 24 oder 25, bei welchem das Verknüpfungsnetzwerk (49; 55) eine Anzahl passive und/oder aktive elektrische Verbindungselemente (51, 57) aufweist, mit­ tels welchen in wählbar vorbestimmter Weise erste Verbindungskontakt­ elemente des Verbinders (21; 23; 25; 27) mit zweiten Verbindungskontakt­ elementen verbunden sind.

27. Verbinder nach Anspruch 26, bei welchem die elektrischen Verbindungselemente (51, 57) auf einem in dem Verbindergehäuse (37) untergebrachten Verbindungselementeträger angeordnetet sind.

28. Verbinder Anspruch 27, bei welchem die elektrischen Verbindungselemente (51, 57) auf einer in dem Verbindergehäuse (37) untergebrachten Leiterplatte angeordnet sind.

29. Verbinder nach Anspruch 27 oder 28, bei welchem der Verbindungselementeträger mit den Verbindungsele­ menten (51, 57) als in das Verbindergehäuse (37) in lösbarer Weise einlegbare Baueinheit ausgebildet ist, deren Verbindungselemente (51, 57) im in das Verbindergehäuse (37) eingelegten Zustand in lösbarem elek­ trischen Berührungskontakt mit den ausgewählten Verbindungskontakt­ elementen stehen.

30. Verbinder nach einem der Ansprüche 24 bis 29, mit einem das Verbindergehäuse (37) umgebenden Gehäuseschirm.

31. Bausatz für eine elektromagnetische Körperspule (11) für mag­ netresonanztomographische Messungen, mit einer Mehrzahl je in Teilspulenform vorgeformter, selbsttragender elektrischer Kabelstücke (13, 17, 59) nach einem der Ansprüche 17 bis 23, die mittels Verbindern (21; 23; 25; 27) nach einem der Ansprüche 24 bis 30 zur Körperspule (11) zusammenbaubar sind.

32. Bausatz nach Anspruch 31, mit einer Anzahl teilzylindrisch geformter Kabelstücke (13) und einer Anzahl linear geformter Kabelstücke (17), die mittels der Verbinder (21; 23; 25; 27) zu zylinderkäfigförmigen Körperspulen (11) zusammen­ baubar sind.

33. Bausatz nach Anspruch 31 oder 32, mit einer Reihe von Verbindern (21; 23; 25; 27), die unterschiedlich ver­ knüpfende Verknüpfungsnetzwerke (49; 55) enthalten oder mit unter­ schiedlich verknüpfenden Verknüpfungsnetzwerken (49; 55) bestückbar sind, derart, daß in Abhängigkeit von der Wahl der speziellen Ver­ knüpfungsnetzwerke (49; 55) Körperspulen (11) mit unterschiedlichem Magnetfeldmuster, wie z. B. Horizontalmagnetfeldspulen und Vertikal­ magnetfeldspulen, zusammenbaubar sind.

34. Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Kabelstücks, das die Form eines Teils einer elektromagnetischen Körperspule (11) für magnetresonanztomographische Messungen aufweist und mit weiteren Kabelstücken (13, 17, 59) mittels einer elektrischen Verbin­ dungsanordnung zur Körperspule (11) zusammensetzbar ist, bei wel­ chem:
ein eine vorbestimmte Anzahl elektrischer Leiter (19; 31) und einen die Leiter (19; 31) umgebenden Isoliermaterialmantel aufweisendes Kabel großer Länge durch einen Extrudiervorgang unter Verwendung eines durch Biegen und Tempern vorformbaren Kunststoffmaterials hergestellt wird;
von dem Kabel ein Kabelstück vorbestimmter Länge abgeschnitten wird; das Kabelstück in die gewünschte Form eines Körperspulenteils gebogen wird; und
das Kabelstück im gebogenen Zustand für eine vorbestimmte Zeitdauer einer vorbestimmten Tempertemperatur ausgesetzt wird.