DE19627027C1 - Mantelwellensperre - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Mantelwellensperre für ein bewegliches Kabel, insbesondere für das Zuleitungskabel einer Lokalantenne eines Magnetresonanzgeräts.

Mantelwellensperren verhindern eine Einkopplung externer hochfrequenter Felder auf den Außenleiter einer erdun­ symmetrischen Signalleitung, z. B. einer Koaxialleitung. Die externen Felder können von einer an die Leitung angeschlos­ senen symmetrischen Antenne oder auch von anderen Sendeanten­ nen eingekoppelt werden. Daher müssen Mantelwellensperren speziell auch in Zuleitungen zu Lokalantennen in diagnosti­ schen Magnetresonanzgeräten eingesetzt werden. Die bisher vorgeschlagenen Mantelwellensperren - man vergleiche bei­ spielsweise die DE-OS 38 11 983 und die DE 44 18 202 C1, bei denen ein Abschnitt des abzuschirmenden Kabels zu einem Toroid gewickelt worden ist - sind grundsätzlich starr mit dem gegen eine Einkopplung hochfrequenter Felder zu schüt­ zenden Kabel verbunden. Dies hat zur Folge, daß bei nicht festverlegten Kabeln, also insbesondere bei über Rollen ge­ führten Zuleitungskabeln zu Oberflächenspulen in Magnetre­ sonanzanlagen, eine Mantelwellensperre entweder überhaupt nicht eingebaut wird oder aber erhebliche Probleme bei der Umlenkung der Kabel über Rollen in Kauf genommen werden müs­ sen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Mantel­ wellensperre der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß sie problemlos auch für bewegliche Kabel eingesetzt wer­ den kann, ohne daß beispielsweise bei der Umlenkung über Rol­ len irgendwelche Schwierigkeiten auftreten können.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Mantelwellensperre erfin­ dungsgemäß gekennzeichnet durch einen gegenüber dem Kabel frei verschiebbaren, induktiv an das Kabel angekoppelten Re­ sonanzkreis.

Durch die erfindungsgemäße Trennung der Mantelwellensperre vom Zuleitungskabel kann die Mantelwellensperre beispiels­ weise ortsfest im Bereich der Magnetöffnung, also möglichst in einem Bereich, in dem Störfelder bereits nicht mehr in nennenswertem Maß auftreten können, angeordnet sein und das Kabel wird bei der Verschiebung des Patiententisches lose an der Mantelwellensperre vorbeigeführt, so daß die eingangs be­ schriebenen Probleme mit der Umlenkung des Kabels über Rollen völlig gegenstandslos sind, da ja das Kabel nicht mit irgend­ welchen Verdickungen, wie bei bisherigen Mantelwellensperren, versehen ist. Mit besonderem Vorteil kann dabei in Ausgestal­ tung der Erfindung vorgesehen sein, daß der Resonanzkreis we­ nigstens eine in einer die Kabellängsachse enthaltenden Ebene liegende, im wesentlichen reckteckförmige verlustarme Leiter­ schleife mit einem zum Kabel parallel verlaufenden Ankoppel­ schenkel umfaßt, wobei dieser bevorzugt mit Führungseinrich­ tungen für das Kabel versehen sein soll, um sicherzustellen, daß die Parallelausrichtung des Kabels zum Ankoppelschenkel trotz der nicht starren Verbindung der Teile miteinander stets gewährleistet ist und damit die gute induktive Verkopp­ lung sichergestellt ist. Am einfachsten gestaltet sich dabei die Ausbildung der Führungseinrichtung für das Kabel, wenn - wie gemäß einem weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist - der Ankoppelschenkel als ein das Kabel mit Spiel aufnehmendes Rohr ausgebildet ist. Die Leiterschleife kann in diesem Fall im einfachsten Fall durch einen an das Rohr angesetzten C-förmigen Bügel komplettiert sein. Selbst­ verständlich sind auch Mehrfachwindungen denkbar, wobei dann jede weitere Windung wiederum einen zum Rohr, also dem Ankop­ pelschenkel an das Kabel, parallelen Zusatzankoppelschenkel aufweisen soll.

Der für die Ausbildung als Resonanzkreis notwendige Konden­ sator kann am einfachsten als Überbrückung in einen aufge­ trennten Schenkel der Leiterschleife eingebaut sein, wobei bevorzugt ein einstellbarer Abstimmkondensator vorgesehen sein sollte, um eine exakte Nachabstimmung auf die abzuschir­ menden Hochfrequenzen, beispielsweise eines Magnetresonanz­ geräts, durchführen zu können.

Für einen verbesserten Abgleich kann auch eine zusätzliche serielle Induktivität dienen, die in Serie zum Kondensator in die Leiterschleife mit eingebaut werden kann.

Schließlich liegt es auch noch im Rahmen der Erfindung, den Resonanzkreis in einem Abschirmgehäuse anzuordnen, so daß die Einkopplung von Störfeldern unmittelbar in den Resonanzkreis verhindert ist, falls die Mantelwellensperre nicht weit genug von der Hochfrequenzstörungsquelle entfernt angeordnet werden muß.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung er­ geben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einiger Ausfüh­ rungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Dabei zeigen

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Magnetresonanz­ geräts mit einem verfahrbaren Tisch für den Patien­ ten und einem entsprechend über Rollen umzulenken­ den Zuleitungskabel zu einer Lokalantenne,

Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung des Umlenkbereichs 11 des Kabels mit einer externen Mantelwellensperre,

Fig. 3 eine abgewandelte Ausführungsform einer Mantelwel­ lensperre mit zusätzlichen Kondensatoren und Induk­ tivitäten, und

Fig. 4 eine weitere abgewandelte Ausführungsform einer er­ findungsgemäßen mantelwellensperre mit mehreren Leiterschleifen.

Die Fig. 1 zeigt schematisch, wie ein Patientenauflagetisch 1 mittels einer Schlittenführung im Innern eines lediglich ganz schematisch angedeuteten Magnetresonanzgeräts 2 mit einem Spulensystem 3 verfahren wird, wobei das Zuleitungs­ kabel 4 zu einer als Oberflächenspule dargestellten Lokalan­ tenne 5 mit der Verschiebung des Patientenauflagetisches 1 nachgezogen und dabei über Rollen 6 umgelenkt wird. Erfin­ dungsgemäß ist die eigentliche außerhalb des Geräts angeord­ nete Mantelwellensperre 7 - zusätzlich könnte noch eine sta­ tionäre Mantelwellensperre 8 unmittelbar nach der Lokalan­ tenne 5 vorgesehen sein - ortsfest an einer beliebigen Stelle angeordnet und dabei als Resonanzkreis ausgebildet, der le­ diglich induktiv an das Kabel 4 angekoppelt ist. Zu diesem Zweck ist in der einfachsten Ausführungsform die Mantelwel­ lensperre durch eine Leiterschleife 9 gebildet, die im we­ sentlichen rechteckförmig ausgebildet ist, wobei der eine ihrer Schenkel, der Ankoppelschenkel 10, parallel zum Kabel 4 verläuft, während ein anderer Schenkel, im dargestellten Aus­ führungsbeispiel der diesem Schenkel 10 gegenüberliegende Schenkel 11, aufgetrennt ist und die Trennstelle durch einen Kondensator 12 überbrückt. Die Induktivität der Leiterschlei­ fe 9 und die Kapazität des Kondensators 12 bestimmen dessen Eigenresonanz, die auf die zu entstörende Hochfrequenz des Magnetresonanzgeräts 2 abgestimmt werden muß.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist dem Kondensator 12 ein einstellbarer Abstimmkondensator 12′ parallelgeschal­ tet und gleichzeitig ist noch eine zusätzliche serielle In­ duktivität 13 vorgesehen, so daß sich die Leiterschleife 9 besonders einfach bei der Arbeitsfrequenz auf Resonanz ab­ gleichen läßt. Das entscheidende unterschiedliche Merkmal des Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 gegenüber dem nach Fig. 2 besteht in der Ausbildung des Ankoppelschenkels 10′ als Rohr, welches das Kabel 4 mit Spiel umgibt. Durch diese rohrförmige Ausbildung wird gleichzeitig die Parallelausrichtung des An­ koppelschenkels zum Kabel sichergestellt und es bedarf keiner zusätzlichen Führungseinrichtungen, wie dies bei der Anord­ nung nach Fig. 2 der Fall wäre (die Führungseinrichtungen sind dort nicht mit dargestellt), um bei der Bewegung des Kabels 4 sicherzustellen, daß es nach wie vor parallel zum Ankoppelschenkel 10 des Resonanzkreises 7 verläuft.

Die Fig. 4 zeigt schließliche eine Abwandlung der Anordnung nach Fig. 3. Zusätzlich zu der ein Rohr enthaltenden Leiter­ schleife 9 ist hier eine weitere Leiterschleife 9a vorgese­ hen, die einen parallel zum rohrförmigen Ankoppelschenkel 10′ verlaufenden Ankoppelschenkel 10a aufweist. Dadurch ergibt sich eine bessere Ankopplung bei gleicher Länge des Ankoppel­ schenkels 10′, 10a, oder umgekehrt, man kann bei gleicher An­ kopplung die Mantelwellensperre 7 mit einer geringeren Länge bauen.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungs­ beispiele beschränkt. Das Wesen der Erfindung besteht in der Ausbildung der Mantelwellensperre als getrenntes Bauteil, ge­ genüber dem das zu entstörende Kabel lose, vorzugsweise be­ rührungsfrei, verschiebbar sein soll, wobei lediglich eine induktive Ankopplung des Resonanzkreises der Mantelwellen­ sperre gegenüber dem Kabel gegeben ist.

Claims (7)

1. Mantelwellensperre für ein bewegliches Kabel, insbeson­ dere für das Zuleitungskabel einer Lokalantenne eines Magnet­ resonanzgeräts, gekennzeichnet durch einen gegenüber dem Ka­ bel (4) frei verschiebbaren, induktiv an das Kabel (4) ange­ koppelten, vorzugsweise ortsfest gehalterten, Resonanzkreis (7).

2. Mantelwellensperre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Resonanzkreis (7) wenigstens eine in einer die Kabellängsachse enthaltenden Ebene liegende, im wesentlichen rechteckförmige Leiterschlei­ fe (9) mit einem zum Kabel (4) parallel verlaufenden, mit Führungseinrichtungen für das Kabel versehenen, Ankoppel­ schenkel (10, 10′, 10a) umfaßt.

3. Mantelwellensperre nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ankoppelschenkel (10′) ein das Kabel (4) mit Spiel aufnehmendes Rohr ist.

4. Mantelwellensperre nach Anspruch 2 oder 3, da­ durch gekennzeichnet, daß der Kon­ densator (12, 12′) als Überbrückung in einen aufgetrennten Schenkel (11) der Leiterschleife (9) eingebaut ist.

5. Mantelwellensperre nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in die Leiterschleife (9) in Serie zum Kondensator (12, 12′) eine Abstimmungs-Induktivität (13) eingebaut ist.

6. Mantelwellensperre nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch einen einstellbaren Abstimmkondensator (12′).

7. Mantelwellensperre nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Resonanzkreis (7) in einem Abschirmgehäuse angeordnet ist.