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Die
Erfindung betrifft ein im Oberbegriff von Anspruch 1 offenbartes
medizinisches Untersuchungsgerät,
dessen Magnetfeld im Betriebszustand auf einen zu untersuchenden
Organismus, insbesondere einen Menschen oder ein Tier, einwirken
kann.
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Derartige
Untersuchungsgeräte
weisen üblicherweise
einen Aufnahmeraum für
einen Patienten auf, wobei der Aufnahmeraum im axialen Innenraum einer äußeren Spule
gelegen ist. Wenn Strom durch die Spule fließt, wird ein Magnetfeld erzeugt,
das den in der Spule liegenden Patienten durchdringt und verschiedene
Effekte hervorrufen kann, die für
bildgebende Verfahren Verwendung finden. Insbesondere können mehrere
Magnetspulen vorgesehen sein, um erstens ein statisches Magnetfeld,
zweitens ein Wechselfeld als Gradientenfeld zur Erlangung von Positionsinformation
und schließlich
ein hochfrequentes magnetisches Wechselfeld zur Bewirkung von Resonanzen
zu erzeugen. Insgesamt werden mehrere Magnetfelder überlagert.
Mit dem hochfrequenten magnetischen Wechselfeld kann eine magnetische
Resonanz angeregt werden, die zur Umorientierung von Kernspins nutzbar
ist. Eine derartige Kernspinanregung ist als ortsaufgelöstes Bild
des untersuchten Organismus auswertbar, da dieser vollständig im
inhomogenen Magnetfeld gehalten wird und daher die Resonanzfrequenz
an jeder Stelle des inhomogenen Felds variiert.
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Ein
oder mehrere Magnete können
in einen Kryostat eingebettet sein, um damit eine Temperatur unterhalb
der Sprungtemperatur für
Supraleitung zu ermöglichen.
Um ein hinreichend hohes Magnetfeld zu erzeugen, ist es erforderlich,
die felderzeugende Spule im supraleitenden Zustand zu halten. Hierfür ist der
mit flüssigem
Helium mit einer Temperatur von 4,2 K befüllte Kryostat vorgesehen.
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Durch
die große
elektromagnetische Kraft (Lorenzkraft), die im Bereich von 100 kN
liegt, kommt es zu Deformationen der das Gradientenfeld erzeugenden
Spule. Hieraus resultiert eine Vibration, die sich auf den Kryostaten,
in dem die Gradientenspule montiert ist, überträgt. Hierdurch sowie durch Umschaltvorgänge zur
Bewirkung des Gradientenfelds, wodurch Wirbelströme in die Metallteile des Kryostats
induziert werden, sowie aufgrund anderer Schallquellen entsteht
eine erhebliche Lärmbelastung.
Der Schall wird dabei einerseits als Körperschall über Geräteteile, wie etwa den Kryostaten
und dessen Ab stützung
am Boden, direkt in den Boden eingeleitet und andererseits als Luftschall
nach außen
geleitet. Er wird damit auch in den Raum, in dem das Untersuchungsgerät aufgestellt
ist, übertragen.
Dadurch werden auch die Raumwandungen, insbesondere der Boden, zur
Schallweiterleitung genutzt. Auch umliegende und etwa unterhalb
des Untersuchungsgeräts
liegende Räume
werden dadurch einer erheblichen Schallbelastung ausgesetzt.
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Wohlbekannt
ist, Dämpfer
zum Vermindern der Weitergabe von Körperschwingungen auf den Boden
vorzusehen. US-A-5 016 638 zeigt Dämpfer dieser Art. Sie sind
an dem Gerät
als Teile seiner Trägerstruktur
montiert. Daher müssen
sie sehr stabil sein und z.B. aus starkem Gummimaterial hergestellt sein.
Auf jeden Fall ist eine derartige Konstruktion nur fähig, die Übertragung
von Körpervibrationen
zu vermindern. Sie kann keine Schallübertragung durch die ein medizinisches
Gerät umgebende
Luft vermindern.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, hier eine Verbesserung zu
schaffen.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein
Untersuchungsgerät
nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte
Ausgestaltungen werden in den Ansprüchen 2 bis 7 offenbart.
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Mit
der Anordnung von schallabsorbierendem Material in einer unterhalb
zumindest eines schaltbaren Magneten gelegenen Ebene kann die Schallübertragung
durch einen Luftraum unterhalb des Untersuchungsgeräts in den
Boden, etwa eine Zwischendecke, auf dem das Untersuchungsgerät montiert
ist, erheblich vermindert werden. Diese Schallisolierung wird zumindest
zwischen der Abstützung
auf dem Boden vorgesehen, weil so zumindest eine Umhüllung, die
woanders das Untersuchungsgerät
umgibt und bereits für
Dämpfung
sorgt, beispielsweise eine Verkleidung, entfallen kann. Neben der
Vibrationsdämpfung
innerhalb der Abstützung auf
dem Boden ist damit eine zweite Form der Dämpfung geschaffen, welche zweite
Form nicht allein eine Vibrationsübertragung über feste Bauteile vermindert,
sondern auch den durch die Luft übertragenen Schall
dämmt.
Auch ohne eine Vibrationsdämpfung in
der Abstützung
ist das schalldämmende
Material zur Verminderung der akustischen Belastung einsetzbar.
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Es
versteht sich, dass nicht nur im unteren Bereich, sondern auch in
sonstigen Randbereichen des Untersuchungsgeräts schallabsorbierendes Material
angeordnet sein kann, etwa auch zusätzlich innerhalb einer Verkleidung.
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Wenn
das schallabsorbierende Material beispielsweise als Matte oder ähnlicher
Körper
vorgeschnitten ist, kann es auch bei bestehenden Untersuchungsgeräten nachträglich eingebracht
werden.
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Weitere
Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus einem in
der Zeichnung dargestellten und nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
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In
der Zeichnung zeigt:
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1 eine
schematische stirnseitige Ansicht eines Untersuchungsgeräts, das
auf dem Boden mittels Füßen abgestützt ist,
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2 eine ähnliche
Darstellung wie 1 mit schematisch angedeuteter
Schallübertragung und
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3 eine ähnliche
Darstellung wie 1 mit eingebrachtem schallabsorbierendem
Material unterhalb des oder der Magnete.
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Das
dargestellte Untersuchungsgerät 1 ist ein
Magnetresonanztomograph. Dieser umfasst einen Aufnahmeraum 2,
in den beispielsweise ein zu untersuchender Patient eingeschoben
werden kann. Grundsätzlich
ist sowohl die Untersuchung von Menschen wie auch Tieren möglich. Auch
andere Organismen können
untersucht werden.
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Der
Aufnahmeraum 2 ist von einer Magnetanordnung 3 umgeben,
die zumindest einen schaltbaren Magneten umfasst. Die Anordnung
der Magnetspulen oder anderer Magnete kann je nach Ausbildung des
Untersuchungsgeräts 1 variieren.
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Der
Magnet oder die Magnete 3 sind alle beispielsweise in einen
Kryostat 4 eingebettet, um damit eine Kühlung insbesondere der Spulen
auf eine Temperatur unterhalb einer Sprungtemperatur für Supraleitfähigkeit
zu bewirken. Durch Schaltvorgänge
beispielsweise bei Erzeugung des magnetischen Gradientenfeldes und
auch durch eventuelle weitere Schallquellen in dem Untersuchungsgerät 1 wird
unerwünschter
Schall erzeugt. Zudem wird der Kryostat 4 in Schwingungen
versetzt. Um eine Übertragung dieser
Schwingungen auf den Bodenbereich 5 zu vermeiden, kann
die Abstützung 6,
mit der das Untersuchungsgerät 1 auf
dem Boden 5 montiert ist, mit Vibrationsdämpfern 7 versehen sein,
die beispielsweise als Gummielemente ausgebildet sind und einen Teil
der Füße 6 bilden.
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Im
vorliegenden Ausführungsbeispiel
ist das Untersuchungsgerät 1 seitlich
außerhalb
und oberhalb der Abstützungen 6 zur
optischen Verbesserung und zur Schallisolierung mit einer Verkleidung 8 umgeben.
Wie in 2 sichtbar ist, reduziert die Verkleidung 8 den
vom Kryostat 4 ausgesandten Schall, angedeutet durch die
dick eingezeichneten Pfeile 9, im Außenraum der Verkleidung 8,
angedeutet durch die dünn
eingezeichneten Pfeile 10. Die Schallbelastung des das
Untersuchungsgerät 1 umgebenden
Raumes 11 ist daher durch das Vorhandensein der Verkleidung 8 relativ
gering. Daher kann, wie durch die punktiert eingezeichneten Pfeile 13 angedeutet,
nur eine geringe Schallübertragung
von diesem Außenbereich
in einen unterhalb des Raumes 11 liegenden weiteren Raum 12 stattfinden.
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Schwingungen
des Bodens 5 und damit auch die Übertragung des Körperschalls
durch den Kryostat 3 über
die Abstützungen 6 können mittels
der Vibrationsdämpfer 7 minimiert
sein. Allerdings wird im unteren Bereich 14 unterhalb der
Anordnung von Magneten 3 die Schallübertragung weder durch die
Verkleidung 8 noch durch die Vibrationsdämpfer 7 gehemmt,
so dass hier der entstehende Schall 9 lediglich durch die
Zwischendecke 5 gedämpft
wird und somit eine relativ große
Schallübertragung,
angedeutet durch die Pfeile 15, in den darunter liegenden Raum 12 erfolgt.
Der Schall im unteren Bereich 14, der durch die Pfeile 9 angedeutet
ist, liegt etwa bei 10 dB bis 20 dB oberhalb des Niveaus des durch
die außerhalb
der Verkleidung 8 liegenden Pfeile 10 angedeuteten
Schalls im umliegenden Raum.
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Der
Hauptanteil der Schallübertragung
in einen untenliegenden Raum 12 erfolgt daher von dem unteren
Bereich 14 aus, in dem eine Verkleidung 8 nicht
vorgesehen ist. Diese Schallübertragung
wird nicht wesentlich verringert, wenn die Abstützungsfüße 6 näher zum
Zentrum zusammenrücken.
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Zur
Verringerung der Schallbelastung insbesondere des unterhalb des
Untersuchungsgeräts 1 liegenden
Raumes 12 wird erfindungsgemäß das in 3 schematisch
eingezeichnete schallabsorbierende Material 16 in den Bereich 14 unterhalb
des Magneten eingebracht. Das schallabsorbierende Material 16 kann
beispielsweise aus einem Schaumstoff bestehen, der insbesondere
schwere Anteile aufweist, um eine effektive Dämpfung zu bewirken. Der Schaumstoff
an sich kann inhomogen sein und etwa Beimischungen von Schwerspat
oder anderen Elementen mit einer vergrößerten Dichte gegenüber dem
umge benden Schaummaterial aufweisen. Auch die Verwendung von beispielsweise
Glaswolle und/oder Steinwolle ist möglich.
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Der
Raum 14 kann entweder vollständig mit schallabsorbierendem
Material 16 gefüllt
werden, oder es kann vorgesehen sein, wie in 3 eingezeichnet,
dass eine Matte eingelegt wird, die gegenüber dem Untersuchungsgerät 1 Bereiche
frei lässt. Auch
kann ein Raum zwischen den Füßen 6 und
der seitlichen Verkleidung 8 mit schallabsorbierendem Material 16 angefüllt sein.
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Eine
Anpassung des schallabsorbierenden Materials 16 kann beispielsweise
dadurch geschehen, dass dieses ein einstückiger Körper ist, der vorgeschnitten
wird und dadurch an die Maße
des Raums 14 angepasst wird, woraufhin er in diesen Raum
eingeschoben wird. Dieses kann auch als Nachrüstung bei einem bereits bestehenden
Untersuchungsgerät 1 erfolgen.
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Auch
ist es möglich,
zur Anpassung an die Form des Raumes 14 loses Schallschutzmaterial
vorzusehen, das etwa durch Einschieben einzelner Stücke den
Raum 14 im Wesentlichen ausfüllt.
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Mit
dem Schallschutzmaterial 16 wird insbesondere die Schallübertragung
in den darunter liegenden Raum 12 erheblich vermindert.
Zudem ist auch die von den Seiten in den Raum 11 austretende Schallbelastung
vermindert, da auch diesbezüglich der
Schall gedämpft
wird.
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Die
Einbringung eines schallabsorbierenden Materials 16 ist
auch dann möglich,
wenn die Verkleidung 8 sich auch in den Bereich 14 unterhalb
des Magneten 3 erstreckt. Dabei ist zu bedenken, dass die
Verkleidung nur dann in diesem Bereich einen ernsthaften Schallschutz
liefern kann, wenn sie insgesamt geschlossen ist. Daher ist in dem
Fall die Anordnung von schallabsorbierendem Material vorgesehen,
das zumindest die Abstützfüße 6 umschließt. Zusätzlich oder
alternativ kann der gesamte Raum 14 innerhalb einer dann
heruntergezogenen Verkleidung 8 mit Schallschutzmaterial 16 angefüllt sein.