DE60210507T2 - Rf system für ein mri apparat, versehen mit perlförmigen abstandshaltern - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft ein HF-System zur Verwendung in einem medizinischen MRI-Gerät, versehen mit einer HF-Spule und einem mit der HF-Spule verbundenen HF-Verbindungskabel, welches Verbindungskabel eine Anzahl HF-Leiter und eine Anzahl Abstandsstücke in Form von durchbohrten Perlen umfasst, die um die genannten HF-Leiter herum angebracht sind und in die sich die HF-Leiter durch die in den Abstandsstücken vorhandenen Bohrungen erstrecken.
• In einem medizinische MRI-Gerät werden zum Empfangen von im Gewebe eines zu untersuchenden Patienten generierten HF-Signalen bewegliche HF-Spulen verwendet. Die genannten HF-Spulen werden über ein HF-Verbindungskabel mit der HF-Verarbeitungsapparatur des MRI-Gerätes verbunden, um die in der HF-Spule induzierten HF-Signale zu dieser Apparatur zu übertragen. Es ist eine wohlbekannte Erscheinung, dass unter bestimmten Umständen die diese HF-Leiter durchlaufenden Signale schädlich für den Patienten sein können, insbesondere Verbrennungen verursachen, wenn das HF-Verbindungskabel nahe der Haut des Patienten verläuft.
• Die schweizerische Patentschrift Nr. 192668 offenbart ein Hochfrequenzkabel, in dem ein HF-Leiter von einer Anzahl perlenförmiger Abstandsstücke umgeben ist, die auf Abstand voneinander liegen und starr an dem HF-Leiter angebracht sind. HF-Kabel für medizinische MRI-Anwendungen erfordern häufig eine Vielzahl von Leitern, beispielsweise vier, wodurch ein starres Befestigen der Abstandsstücke an allen HF-Leitern kompliziert ist.
• Der Erfindung liegt als Aufgabe zugrunde, ein HF-Verbindungskabel zur Verwendung in einem medizinischen MRI-Gerät zu schaffen, welches Verbindungskabel in einfacher Weise hergestellt werden kann. Zur Lösung dieser Aufgabe ist das erfindungsgemäße HF-System dadurch gekennzeichnet, dass das HF-Verbindungskabel mit einem Außenmantel versehen ist und die perlenförmigen Abstandsstücke abwechselnd eine erste Abmessung und eine zweite Abmessung haben.
• Durch Anbringen eines Außenmantels wird das HF-Verbindungskabel für medizinische Anwendungen geeignet gemacht und wird insbesondere jeder direkte Kontakt zwischen einem Teil des Körpers des Patienten und den HF-Leitern ausgeschlossen. Indem abwechselnd größere und kleinere perlenförmige Abstandsstücke verwendet werden, ist das erhaltene Kabel äußerst flexibel, wodurch für das Bedienungspersonal die Handhabung erleichtert wird (Anspruch 1). Ein erster zusätzlicher Vorteil ist, dass HF-Leiter eines ersten HF-Kabels HF-Leitern eines anderen in der Nähe liegenden HF-Kabels nicht zu nahe kommen können, so dass ein eventueller gegenseitiger elektrischer Einfluss gering ist. Ein zweiter zusätzlicher Vorteil ist, dass ein Teil des Volumens zwischen den HF-Leitern und dem Außenmantel durch Luft gebildet wird, wodurch die dielektrischen Verluste in dem Zwischenraum kleiner sind, als sie sein würden, wenn dieser Raum vollständig mit dem Material der Abstandsstücke gefüllt wäre. Zudem wird dadurch die kapazitive Kopplung zwischen dem Körper des Patienten und den HF-Leitern verringert, sodass die Gefahr sogenannter "hot spots" auf dem Körper des Patienten an Stellen, wo er das Verbindungskabel berührt, verkleinert ist und Bildartefakten an diesen Stellen entgegengewirkt wird.
• Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die perlenförmigen Abstandsstücke aus Polyoxymethylen oder aus Polycarbonat hergestellt. Hiermit wird der Effekt der oben beschriebenen niedrigen elektrischen Verluste, geringer kapazitiver Kopplung und Verringerung von Bildartefakten optimiert.
• Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist der Außenmantel mit einer glatten Außenfläche versehen. Zusätzlich kann der Außenmantel aus einem biokompatiblen und biostabilen Kunststoff hergestellt sein. Hierdurch kann das Kabel einfach gereinigt werden und ist ausgezeichnet für medizinische Anwendungen geeignet.
• Die Erfindung soll im Weiteren anhand der Zeichnung beschrieben werden, wobei einander entsprechende Teile mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind. Es zeigen:
• 1 schematisch ein erfindungsgemäßes HF-Verbindungskabel;
• 2 einen Querschnitt des erfindungsgemäßen HF-Verbindungskabels.
• 1 zeigt schematisch ein erfindungsgemäßes HF-Verbindungskabel. Das HF-Verbindungskabel 2 wird in einem HF-System verwendet, wobei das HF-System aus zumindest einer HF-Spule, zumindest einem HF-Verbindungskabel pro Spule und HF- Verarbeitungsapparatur besteht. Das HF-Verbindungskabel 2 wird verwendet, um die HF-Spule (in der Figur nicht abgebildet) zur Verwendung in einem medizinischen MRI-Gerät an die HF-Verarbeitungsapparatur des genannten MRI-Gerätes anzuschließen. Hierzu wird die HF-Spule an ein Ende 4 und die HF-Verarbeitungsapparatur (nicht abgebildet) an das andere Ende 6 mit Hilfe üblicher Steckverbinder angeschlossen.
• Die Außenseite des Verbindungskabels 2 wird von einem Außenmantel 8 mit einer glatten Außenfläche gebildet, wodurch das genannte Kabel einfach gereinigt werden kann. Das Material, aus dem der Außenmantel 8 hergestellt ist, ist vorzugsweise biokompatibel und biostabil, d.h. es darf nicht mit Gewebe des zu untersuchenden Patienten reagieren oder selber von dem genannten Gewebe beeinflusst werden. Ein hierfür gut geeignetes Material ist PVC, das in einer für diesen Zweck geeigneten Form bei der Firma Adolf Damerius, Schrobenhausen, Deutschland, bezogen werden kann.
• Eine Anzahl HF-Leiter, schematisch mit einer gestrichelten Linie 10 dargestellt, ist im Inneren des HF-Verbindungskabels 2 untergebracht. Zwischen den HF-Leitern 10 und dem Außenmantel 8 ist eine Anzahl perlenförmiger Abstandsstücke 12-1, 12-2 ... 12-i ... vorgesehen, die eine erste Außenabmessung aufweisen, die in diesem Fall verhältnismäßig groß ist, beispielsweise 12 mm. Zwischen diesen Abstandsstücken 12-i ist eine Anzahl perlenförmiger Abstandsstücke 14-1, 14-2 ... 14-i ... vorgesehen, mit einer anderen Außenabmessung, die in diesem Fall verhältnismäßig klein ist, beispielsweise 8 mm. Die Abstandsstücke 14-i und die Abstandsstücke 12-i sind abwechselnd angeordnet. Auf diese Weise wird ein hohes Maß an Flexibilität des HF-Verbindungskabels 2 erhalten; außerdem wird eine Anzahl Hohlräume 16-1, 16-2 ... gebildet, die nicht mit dielektrischem Material gefüllt sind, wodurch die dielektrischen Verluste und ungewünschten kapazitiven Kopplungen verringert werden. Die perlenförmige Abstandsstücke 12-i und 14-i sind alle mit einer Bohrung 18-1, 18-2 versehen, durch die die HF-Leiter 10 gespeist werden.
• Das Material, aus dem die perlenförmigen Abstandsstücke 12-i und 14-i hergestellt sind, ist vorzugsweise Polyoxymethylen (POM) oder Polycarbonat, welche Materialien leicht und zäh sind, d.h. sie begünstigen eine leichte Handhabbarkeit und die Stärke des Kabels, während sie zugleich keine Störung des von dem MRI-Gerät erzeugten Bildes verursachen.
• 2 ist eine Querschnittsansicht des erfindungsgemäßen HF-Verbindungskabels 2. Innerhalb des Außenmantels 8 sind verhältnismäßig große perlenförmige Abstandsstücke 12-i vorgesehen, die mit verhältnismäßig kleinen perlenförmigen Abstands stücken 14-1 abwechseln, wobei die Abstandsstücke alle mit einer Bohrung 18-i versehen sind. Durch die Bohrungen ist ein Innenkabel geführt, das aus (von außen nach innen, hintereinander) einem Kunststoff-(PVC-)Innenmantel 20, einer elektrischen HF-Abschirmung 22 aus beispielsweise Kupfer und vier HF-Leitern 24 besteht; der Raum zwischen den HF-Leitern 24 innerhalb der Abschirmung 22 ist mit einem geeigneten Material für unter anderem Zugentlastung, beispielsweise einer Kombination aus Textil und Kunststoff versehen. Die Gesamtheit aus Innenmantel und allen darin untergebrachten Teilen ist als zusammengesetztes Kabel im Handel erhältlich, und zwar bei der Firma Ernst & Engbring, Oer-Erkenschwick, Deutschland.

Claims (5)

1. HF-System zur Verwendung in einem medizinischen MRI-Gerät, versehen mit einer HF-Spule und einem mit der HF-Spule verbundenen HF-Verbindungskabel (2), welches HF-Verbindungskabel (2) eine Anzahl HF-Leiter (24) und eine Anzahl Abstandsstücke in Form von durchbohrten Perlen umfasst, die um die genannten HF-Leiter herum angebracht sind und in die sich die HF-Leiter (24) durch die in den Abstandsstücken vorhandenen Bohrungen (18-i) erstrecken, dadurch gekennzeichnet, dass ein Außenmantel (8) um die Abstandsstücke herum angebracht ist und die perlenförmigen Abstandsstücke abwechselnd eine erste Außenabmessung (12-i) und eine zweite Außenabmessung (14-i) haben.
2. HF-System nach Anspruch 1, bei dem die perlenförmigen Abstandsstücke (12-i; 14-i) aus Polyoxymethylen oder aus Polycarbonat hergestellt sind.
3. HF-System nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der Außenmantel (8) mit einer glatten Außenfläche versehen ist.
4. HF-System nach Anspruch 3, bei dem der Außenmantel (8) aus einem biokompatiblen und biostabilen Kunststoff hergestellt ist.
5. HF-Verbindungskabel (2) zur Verwendung in einem HF-System für ein medizinisches MRI-Gerät, wie in einem der vorhergehenden Ansprüche definiert.