DE4225433C2

DE4225433C2 - Kernspintomograph mit einer Lichtquelle

Info

Publication number: DE4225433C2
Application number: DE19924225433
Authority: DE
Inventors: Rainer Dipl Phys Kuth; Peter Dipl Ing Distler; Karl-Georg Dipl In Heinzelmann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1992-07-31
Filing date: 1992-07-31
Publication date: 1994-10-06
Anticipated expiration: 2012-08-01
Also published as: DE4225433A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kernspinto mographen mit einem Meßtunnel, der von einem Magnetfeld und dem Licht wenigstens einer Lichtquelle durchdrungen wird.

In Kliniken sind Kernspintomographen der eingangs genannten Art installiert, in welchen als Lichtquelle Halogenlampen angeordnet sind. Halogenlampen werden von in dem Meßtunnel zu untersuchenden Patienten regelmäßig durch Blendwirkung als störend empfunden. Die Halogenlampen, die mit Wechselspannung betrieben werden, strahlen in den Meß tunnel hinein und sind mindestens der Streustrahlung des starken Magnetfeldes des Kernspintomographen ausgesetzt. Versuche anläßlich der Erfindung haben gezeigt, daß mit kleiner werdendem Abstand zum Magnetfeld die Lebensdauer der Halogenlampen vermindert wird. Viele Patienten ent wickeln vor dem Aufenthalt in dem Meßtunnel ein Angstgefühl (Klaustrophobie), das durch die Beleuchtung des an sich dunklen Tunnels vermieden, mindestens aber vermindert werden soll. Eine Lichtquelle, die den Meßtunnel beleuchtet, ist daher erforderlich.

Aus der GB 21 49 510 A ist ein Kernspintomograph mit einem von einem Magnetfeld durchdringbaren Meßtunnel bekannt. An dem Meßtunnel sind an seinem äußeren Umfang mehrere Licht quellen in Form von Laser angeordnet, die Licht über zer streuend wirkende Linsen in den Tunnel hineinstrahlen. Diese Lichtquellen dienen zur Positionierung und zur Ver messung der Lage eines Patienten im Meßtunnel, nicht dagegen zur eigentlichen Beleuchtung des Tunnels.

Aus der EP 03 01 637 A1 ist eine Beleuchtungseinheit be kannt, bei der das Licht einer Lichtquelle (gewöhnliche Glühlampe) über das Licht leitende Fasern zu einem flächen artigen Lichtaustrittsbereich innerhalb der Beleuchtungs einheit geführt ist. Dieser flächenartige Lichtaustritts bereich ist durch parallel und mit Abstand zueinander angeordnete Lichtleiter gebildet, die auf einer reflektierenden Fläche angeordnet sind. Das nur aus be stimmten Bereichen der Lichtleiter, die an die reflektierende Fläche angrenzen, austretende Licht wird zwischen Freiräume der einzelnen parallel und in Abstand zueinander angeordneten Lichtleiter hindurch zu der Unterseite einer zu beleuchtenden Fläche der Beleuchtungseinheit reflektiert. Die zu beleuchtende Fläche kann z. B. eine Flüssig kristallanzeige sein. Diese Beleuchtungseinheit ist nicht zum Beleuchten eines Raumes vorgesehen.

Aus der DE 36 00 635 C2 ist eine Beleuchtungsvorrichtung zur homogenen Ausleuchtung eines Behälters bekannt. Die Beleuchtungsvorrichtung umfaßt von einer Lichtquelle ge speiste Lichtleitfaserbündel, wobei die einzelnen Fasern im Behälter gleichmäßig verteilt aufgefächert sind. Durch mechanisches Anritzen oder Anätzen des die einzelnen Lichtleitfasern umgebenden Mantels wird das Licht gezwungen, die Lichtleitfasern aufgrund des Verlusts der Totalreflexion zu verlassen. Gleiches wird bewirkt, wenn durch Biegen der Lichtleitfaser der Grenzwinkel der Totalreflexion überschritten wird (H. Ulffers: "Faseroptik als neuartiges Mittel der Bildübertragung" in Photo-Technik und -Wirtschaft, Nr. 4, 1961, S. 108).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Kern spintomographen der eingangs genannten Art die Lichtquelle derart auszubilden, daß bei verminderter Blendwirkung die Lebensdauer durch das Magnetfeld nicht beeinträchtigt ist.

Diese Aufgabe wird durch einen Kernspintomographen nach den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, daß der flächenhafte Lichtaustrittsbereich der Lichtleiteranordnung auf das Magnetfeld des Kernspin tomographen nicht reagiert und andererseits eine Blendwir kung für den Patienten vermieden, mindestens aber deutlich vermindert ist. Der aus das Licht leitenden und jeweils mehrfach gekrümmten Fasern gebildete flächenhafte Licht austrittsbereich der Lichtleiteranordnung gibt ein diffuses und auf den Patienten beruhigend wirkendes Licht ab. Dadurch können auch die Klaustrophobieprobleme beim Pa tienten vermindert oder sogar vermieden werden. Das diffuse Licht entsteht, weil im Bereich jeder einzelnen Krümmung der Fasern nur ein kleiner Anteil des eingespeisten Lichtes austritt.

Erfindungsgemäß wird das Licht außerhalb des Meßtunnels über eine dazu ausgebildete Vorrichtung in die Lichtlei teranordnung eingespeist. Da diese Einspeisung des Lich tes außerhalb des gravierenden Wirkungsbereiches des Magnetfeldes erfolgt, kann die Vorrichtung zur Einspei sung des Lichtes eine Halogenlampe aufweisen, deren Le bensdauer durch das Magnetfeld im Kernspintomographen nicht beeinträchtigt werden kann. Von Vorteil ist bei die ser Art der Lichteinspeisung auch, daß bei Ausfall einer Halogenlampe der Ersatz dieser Lampe außerhalb des Meß tunnels mit geringerem Aufwand durchführbar ist als das innerhalb des Meßtunnels geschehen könnte.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind wenigstens zwei Lichtleiteranordnungen in dem Meßtunnel angeordnet, die außerhalb des Meßtunnels eine gemeinsame Vorrichtung zur Einspeisung von Licht aufweisen. Dadurch kann der Aufwand an erforderlichen Lampen, insbesondere Halogenlampen, vermindert werden. Folglich entsteht ein ge ringerer Ersatzbedarf an Halogenlampen, und das Licht einer Lampe kann über einen erheblich größeren flächenhaften Lichtaustrittsbereich abgestrahlt werden. Dadurch wird der diffuse Lichtaustrittsbereich ebenso vergrößert wie die beruhigende Wirkung des diffusen Lichtes auf den Patienten.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind anhand der nachfolgenden Zeichnung beschrieben.

Es zeigt:

Fig. 1 den Kernspintomographen mit Blick auf eine Stirnseite,

Fig. 2 den Kernspintomographen gemäß Fig. 1 als Längs schnitt und

Fig. 3 eine Lichtleiteranordnung.

In Fig. 1 ist ein Kernspintomograph 1 auf einer Grund fläche 2 mit Blick auf eine rückwärtige Stirnfläche 3 dar gestellt. Der Kernspintomograph 1 weist einen von einem Magnetfeld durchdringbaren Meßtunnel 4 auf. In den Meßtun nel 4 ist eine Liege 5 für einen Patienten einschiebbar. Der Meßtunnel 4 weist eine im wesentlichen zylindrische Wandung 6 auf. In dem Meßtunnel 4 ist vorzugsweise an der zylindrischen Wandung 6 wenigstens ein flächenhafter Lichtaustrittsbereich 7 und/oder 8 einer Lichtleiteran ordnung 9 und/oder 10 befestigt. Jeder Lichtaustrittsbe reich 7 und 8 jeder Lichtleiteranordnung 9 und 10 ist da bei vorzugsweise oberhalb der Liege 5 in dem Meßtunnel 4 angeordnet. Jede der Lichtleiteranordnungen 9 und 10 ist aus dem Meßtunnel 4 mit einem Ende (einseitig) herausge führt. Außerhalb des Meßtunnels 4 ist eine Vorrichtung 11 zur Einspeisung von Licht in jede der herausgeführten Lichtleiteranordnungen 9 und 10 vorgesehen. Die Vorrich tung 11 umfaßt wenigstens eine Lampe 12, vorzugsweise ei ne Halogenlampe, die auf ein optisches Anschlußstück 13 der Lichtleiteranordnung 9 und/oder 10 ausgerichtet ist. Die Vorrichtung 11 ist vorzugsweise als eine gemeinsame Vorrichtung zur Einspeisung von Licht in alle Lichtleiter anordnungen, z. B. 9 und 10, ausgebildet.

In der schematischen Querschnittsdarstellung gemäß Fig. 2 ist durch einen Doppelpfeil 14 im Meßtunnel 4 die Ver schiebbarkeit der Liege 5 in Längsrichtung des Tunnels 4 angedeutet, was mittels einer Verschiebevorrichtung 15 ge schieht. In Längsrichtung des Meßtunnels 4 erstreckt sich auch der flächenartige Lichtaustrittsbereich 7 der Licht leiteranordnung 9.

Aus Fig. 2 wird auch deutlich, daß die Vorrichtung 11 zur Einspeisung von Licht in die Lichtleiteranordnung 9 außer halb des den Meßtunnel 4 durchdringenden Magnetfeldes an geordnet ist. Das den Meßtunnel 4 durchdringende Magnet feld wird in an sich bekannter Weise durch einen Magnet erzeugt, der im schraffiert gezeichneten Bereich 16, der den Meßtunnel 4 umschließt, angeordnet ist.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Lichtleiteranordnung 9 bzw. 10 Lichtleitfasern auf, die vorzugsweise aus glasartigem Silikat be stehen. Dabei sind die Lichtleitfasern im Lichtaustrittsbereich 7 bzw. 8 im wesentlichen nebenein ander und in dem daran anschließenden und zum Anschluß stück 13 führenden Bereich bündelförmig angeordnet.

In Fig. 3 ist die Lichtleiteranordnung 9 im Lichtaus trittsbereich 7 schnittbildlich mit einer einzelnen Lichtleitfaser 17 dargestellt. Der Lichtaustritt aus der Lichtleitfaser 17 wird durch Krümmungen, z. B. 18, 19 und 20, bewirkt, die derart ausgeprägt sind, daß innerhalb der Lichtleitfaser 17 im Bereich der Krümmungen 18 bis 20 keine Total reflexion des eingespeisten Lichtes entsteht, denn der Grenzwinkel für eine Totalreflexion innerhalb der Lichtleitfaser 17 wird (geringfügig) überschritten. Dadurch entsteht eine Teilreflexion. Im Bereich der Krümmungen tritt jeweils ein kleiner Anteil des über das optische An schlußstück 13 eingespeisten Lichtes aus der Lichtleitfaser 17 aus.

Die Krümmungen 18 bis 20 der Lichtleitfaser 17 können gebildet werden, indem die Lichtleitfaser 17 mit dazu quer verlaufenden weiteren Lichtleitfasern, z. B. 21 bis 24, verwoben ist. Wenn eine Mehr zahl von Lichtleitfasern 17 nebeneinander angeordnet ist, läßt sich ein flächenartiges und Licht abgebendes Gewebeband ausbil den, das im Meßtunnel 4 vorzugsweise in Längsrichtung an geordnet werden kann.

Die im Lichtaustrittsbereich 7 als Licht abgebendes Gewe beband ausgebildete Lichtleiteranordnung 9 kann zur Befe stigung in dem Meßtunnel 4 eine selbstklebende Träger schicht 25 aufweisen, wie es in Fig. 3 dargestellt ist. Des weiteren kann eine Reflexionsfolie 26 zwischen den Lichtleitfasern 17 sowie 21 bis 24 und der Trägerschicht 25 vorgesehen sein. Durch die Reflexionsfolie 26 wird in Richtung der Trägerschicht 25 abgestrahltes Licht reflektiert und kann somit ebenfalls zur Beleuchtung des Meßtunnels bei tragen.

Claims

1. Kernspintomograph mit einem Meßtunnel (4), der von einem Magnetfeld und dem Licht wenigstens einer Lichtquelle durchdrungen wird, dadurch gekennzeichnet,

- daß die Lichtquelle im Meßtunnel (4) als flächenartiger Lichtaustrittsbereich (7, 8) einer Lichtleiteranordnung (9, 10) ausgebildet ist, welche aus dem Meßtunnel (4) heraus zu einer außerhalb des Meßtunnels (4) angebrachten Vorrichtung (11) führt, die zur Einspeisung von Licht in die Lichtleiteranordnung (9, 10) vorgesehen ist,
- daß die Lichtleiteranordnung (9, 10) eine Mehrzahl von einzelnen Lichtleitfasern (17) aufweist, die als Faserbündel in die Vorrichtung (11) zur Einspeisung von Licht münden und
- daß die Lichtleitfasern (17) innerhalb des Meßtunnels (4) Krümmungen (18, 19, 20) aufweisen, derart, daß innerhalb der Fasern (17) im Bereich der Krümmungen (18, 19, 20) keine Totalreflexion des eingespeisten Lichtes entsteht.

2. Kernspintomograph nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Lichtleiteranordnungen (9, 10) in dem Meßtunnel (4) angeordnet sind, die außerhalb des Meßtunnels (4) eine gemeinsame Vorrichtung (11) zur Einspeisung von Licht aufweisen.

3. Kernspintomograph nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (11) zur Einspeisung von Licht in die Licht leiteranordnung (9, 10) eine Lampe (12) aufweist, die außerhalb des den Meßtunnel (4) durchdringenden Magnetfel des angeordnet und vorzugsweise als Halogenlampe ausge bildet ist.

4. Kernspintomograph nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die das Licht leitenden Lichtleitfasern (17) der Lichtleiter anordnung (9, 10) aus glasartigem Silikat gebildet sind.

5. Kernspintomograph nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtaustrittsbereich (7, 8) der Lichtleiteran ordnung (9, 10) durch miteinander verwobene und dadurch gekrümmte Lichtleitfasern (17) als flächenartiges Gewebeband aus gebildet und in Längsrichtung in dem Meßtunnel (4) ange ordnet ist.