DE69121063T2 - Überwachung von lebenswichtigen, physiologischen Grössen während der Kernspin-Bild-Untersuchung eines Patienten - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Monitor zur Überwachung der lebenswichtigen physiologischen Parameter eines Patienten während einer Untersuchung mit Hilfe der Kernspinresonanz-Bildtechnik.
• Man ist bereits in der Lage, autonome Geräte herzustellen, die einen physiologischen Parameter oder eine Gruppe von Parametern eines Patienten während einer medizinischen Untersuchung überwachen können.
• Die Untersuchung, die mit dem bekannten Prinzip der Kernspinresonanz der magnetischen Spins der in den Geweben vorhandenen Wasserstoffprotonen arbeitet, erfordert die Schaffung eines elektromagnetischen Milieus oder einer elektromagnetischen Umgebung, in die dann das zu untersuchende Objekt oder die Person eingetaucht wird.
• Hier und in der weiteren Folge des Textes versteht man unter elektromagnetischem Milieu oder elektromagnetischer Umgebung den gesamten Raum, in dem die drei erforderlichen Felder ihre wirkungen auf bekannte Weise entfalten, um das Bild des gescannten Bereichs der gerade untersuchten Person zu erzeugen; diese Felder sind:
• - das Hauptfeld, bei dem es sich um ein konstantes und homogenes Magnetfeld starker Intensität handelt;
• - der Gradient, der ein in Abhängigkeit vom Raum variables Magnetfeld ist;
• - das mit Hochfrequenz im Bereich von Radiofrequenzen oszillierende Magnetfeld.
• Während der Untersuchung liegt der Patient auf einer Pritsche und wird in einen tunnelförmigen Raum gebracht, der Scantunnel genannt wird; er bildet den Zentralbereich eines überstarken Magneten, der im allgemeinen in ein Tiefsttemperaturmilieu getaucht wird, um ihn supraleitend zu machen. In diesem Tunnel herrscht und konzentriert sich die für das Scanning erforderliche elektromagnetische Umgebung.
• Um diese elektromagnetische Umgebung nicht zu stören, werden der Magnet, sein Gehäuse und alle in seiner Nähe angrenzenden Einrichtungen in einem elektrisch abgeschirmten Raum untergebracht, dessen Wände oder Zwischenwände aus Kupferblech bestehen, das ohne elektrische Unterbrechung zusammengesetzt wurde und dadurch einen Faradayschen Käfig bildet. Anschließend werden die Scan- und Steuersignale durch mehrere Batterien spezifischer Filter gefiltert und durch außerhalb des Raums angeordnete Schaltkreise analysiert und danach in Bildform auf einem oder mehreren Bildschirmen auf einer Konsole visualisiert.
• Die von einem Überwachungsgerät erzeugten Störungen, die die ordnungsgemäße Funktionsweise der IRM-Scangeräte beeinträchtigen, können in zwei verschiedene Kategorien eingeteilt werden:
• - Die elektromagnetischen Störungen hoher Frequenz, die die Wirkung des oszillierenden Magnetfeldes beeinträchtigen. Aus diesem alleinigen Grund muß jedes Gerät, das elektromagnetische Störsignale erzeugt, aus dem abgeschirmten Raum entfernt werden.
• - Die Abweichungen der Linien des Hauptfeldes außerhalb des Scantunnels. Diese Abweichungen beruhen auf der Präsenz einer oder mehrerer ferromagnetischer Massen, die die erforderliche Gleichmäßigkeit des im Innern des Magneten herrschenden Hauptfeldes verändern können. Folglich ist darauf zu achten, daß die Summe der im Überwachungsgerät vorhandenen ferromagnetischen Massen nicht einen Grenzwert überschreitet, der vom Abstand des Geräts von dem supraleitenden Magneten abhängt.
• Umgekehrt erfährt das in der Nähe des Scantunnels aufgestellte Überwachungsgerät Störungen, die durch die spezifische magnetische Umgebung der IRM-Anlage hervorgerufen werden.
• Daher ist jedes Gerät, dessen Funktionsweise durch die magnetische Umgebung gestört werden kann, ungeeignet und erfordert bedeutende Änderungen und geeignete Schutzmaßnahmen. Selbstverständlich erweist sich die Verwendung aller magnetischen Informationsträger oder Bildschirme mit Kathodenstrahlröhren als unmöglich.
• Deshalb ist jedes konventionelle EDV-System aufgrund seiner Massenspeicher und seiner verschiedenen magnetischen Träger oder Komponenten ungeeignet.
• Ebenso ungeeignet sind diese Systeme ohne verschiedene geeignete Schutzvorrichtungen, denn die Zentraleinheit erzeugt auf dem elektrischen Schaltkreis Störsignale.
• In gleicher Weise erfordert die Steuerelektronik der Anzeige hohe Betriebsfrequenzen, die Störungen erzeugen, welche möglicherweise die Funktionsweise der IRM-Anlage stören können.
• Daher bringt die ordnungsgemäße Funktionsweise eines Überwachungsgerätes in der Nähe der IRM-Anlage zahlreiche Schwierigkeiten mit sich, die bis heute noch nicht beherrscht werden.
• Ein Patient, beispielsweise ein Unfallopfer oder ein Frühgeborenes, das in den Scantunnel gelegt wird, erfordert eine ständige Überwachung von Seiten eines Arztes oder des Fachpersonals und die Möglichkeit, im Fall einer physiologischen Störung schnell einzugreifen.
• Nun gestattet aber die Enge des Scantunnels und dessen Länge, die dazu bestimmt ist, den ganzen Körper aufzunehmen, dem Überwachungspersonal nicht, über ein ausreichend großes Sichtfeld zu verfügen, um den Patienten während der Untersuchung angemessen zu beobachten.
• Im übrigen ermöglicht das in diesem Bereich besonders starke Magnetfeld nicht den Einsatz einer beliebigen traditionellen Einrichtung, beispielsweise eine optische Überwachungseinrichtung mit Hilfe von Videokameras.
• Es ist natürlich hinzuzufügen, daß diese Art der Überwachung nicht ausreichen würde, um sich ein Bild vom Zustand des Patienten zu machen und ihn bei einem Schwächeanfall sofort angemessen zu versorgen.
• Aufgrund der Tatsache, daß sogar diese minimale visuelle Überwachung nicht zur verfügung steht, erlangt die Notwendigkeit einer ständigen allgemeinen Überwachung durch eine automatische Einrichtung eine noch größere Bedeutung.
• Im übrigen wäre ein außerhalb der abgeschirmten Kammer angeordnetes Überwachungsgerät, selbst wenn es technisch durchführbar und einsatzbereit wäre, nicht von Interesse, denn das Überwachungspersonal muß sich mit zwingender Notwendigkeit an der Seite des Patienten befinden, um, sollte dieser einen Schwächeanfall erleiden, sofort eingreifen zu können.
• Der überwachende Arzt kann während des Scannings nicht in die abgeschirmte Kammer eintreten, sonst würde er die Messungen verfälschen, und aus Rentabilitätsgründen ist es keine Frage, daß nicht zwei Personen mit dieser Aufgabe betraut werden können.
• Somit ist diese Unmöglichkeit, auf geeignete Weise eine Überwachung durch ein Gerät in der Nähe der IRM-Auswertungsanlage zu gewährleisten, nicht nur nicht mit dem Einsatz moderner Scantechniken vereinbar, sondern bedeutet im Fall von gebrechlichen oder in einem ernsten Zustand befindlichen Patienten auch einen nur schwer zu akzeptierenden Verzicht [auf Eingriffsmöglichkeiten].
• Aus diesem Grund erscheint es zwingend geboten, ein Überwachungsgerät im Innern des abgeschirmten Raumes unterzubringen.
• Dieses wichtige Bedürfnis, das bisher noch nicht befriedigt wurde, hat zu wiederholten, anhaltenden und umfangreichen Anstrengungen auf Seiten der Erfinder geführt, um einen Überwachungsautomaten zu entwickeln und zu verwirklichen, der in der Nähe des Scantunnels zufriedenstellend arbeitet.
• Durch das Dokument "Magnetic Resonance in Medicine", Band 6, Nr. 2, Februar 1988, Duluth, Seiten 240 - 245 ist bereits eine Vorrichtung zur Erfassung und Visualisierung des Elektrokardiogramms eines Patienten bekannt, der einer Untersuchung mit einem Kernspinresonanz-Bildgerät unterzogen wird.
• Dieses Dokument erwähnt jedoch nur die Visualisierung eines einzigen physiologischen Parameters, nämlich des Elektrokardiogramms.
• Außerdem werden die am Patienten gemessenen Signale durch Hochfrequenzwellen nach außerhalb des abgeschirmten Raumes übertragen, um sie zu verarbeiten und auf verschiedenen Monitoren anzuzeigen, von denen einer innerhalb des abgeschirmten Raumes angeordnet ist, der das Kernspinresonanz-Bildgerät enthält. Diese übertragung von Hochfrequenzsignalen ist folglich zahlreichen Interferenzen mit den vom Bildgerät erzeugten Magnetfeldern und Gradienten ausgesetzt, was zur Erzeugung zahlreicher Artefakte führt und die Zuverlässigkeit der angezeigten Informationen gefährdet.
• Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen Überwachungsmonitor vorzuschlagen, der in dem abgeschirmten Raum, der das Bildgerät enthält, und in der Nähe des supraleitenden Magneten des für medizinische Zwecke eingesetzten Kernspinresonanz-Bildgeräts funktionsfähig ist; auf diese Weise soll dem Überwachungspersonal, das sich in der Nähe des Patienten aufhält, die Möglichkeit gegeben werden, durch die Überwachung mehrerer physiologischer Parameter ständig über Informationen über dessen Zustand zu verfügen, wobei die entsprechenden erfaßten Signale vom Monitor innerhalb des abgeschirmten Raumes ohne Übertragung nach außen verarbeitet werden.
• Gegenstand der Erfindung ist zu diesem Zweck ein überwachungsmonitor, der die in Anspruch 1 genannten Merkmale aufweist.
• Das der Erfindung entsprechende Überwachungsgerät gestattet der mit der Überwachung beauftragten und sich neben dem Patienten aufhaltenden Person daher, gleichzeitig über dessen Zustand Bescheid zu wissen und bei einem Schwächeanfall oder bei Schwierigkeiten sofort eingreifen zu können.
• Die detaillierten technischen Merkmale und verschiedene andere Vorteile sind in der folgenden Beschreibung enthalten, die als Beispiel ohne einschränkende Wirkung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen angegeben wird. In diesen Zeichnungen ist
• - Fig. 1 eine in vereinfachter Perspektive dargestellte Gesamtansicht der IRM genannten Scananlage und des der Erfindung entsprechenden Monitors, der in der Nähe dieser Anlage angeordnet ist,
• - Fig. 2 eine perspektivische Gesamtansicht des der Erfindung entsprechenden Monitors, von vorne gesehen;
• - Fig. 3 eine perspektivische Gesamtansicht des der Erfindung entsprechenden Monitors, von hinten gesehen;
• - Fig. 4 eine perspektivische Ansicht der Visualisierungstafel;
• - Fig. 5 eine perspektivische Explosions-Ansicht der Visualisierungstafel;
• - Fig. 6 eine schematische Darstellung der verschiedenen funktionalen Blöcke;
• - Fig. 7 eine schematische Darstellung der Versorgung des Monitors, die seinen Standort gegenüber dem Hauptteil des Gerätes zeigt;
• - Fig. 8 eine schematische, im Aufriß dargestellte Gesamtansicht der technischen Abteilungen, die die Anordnung der Isolierungskästen und ihren Belüftungsausgang veranschaulichen;
• - Fig. 9 eine in vereinfachter Perspektive dargestellte Ansicht des Austritts des Verbindungskabels zwischen dem Hauptteil des Geräts und der Visualisierungstafel;
• - Fig. 10 eine schematische, in der Ebene dargestellte Ansicht einer EKG-Elektrode.
• Die Grundidee der Erfindung besteht darin, einen Überwachungsmonitor eines völlig neuen Typs für mehrere lebenswichtige, an einem Patienten erfaßte physikalische Parameter zu entwickeln und zu konstruieren; der Monitor soll in der Lage sein, genaue und zuverlässige Messungen unter den Umgebungsbedingungen eines starken Magnetfeldes zu liefern, das in unmittelbarer Nähe eines Kernspinresonanz-Bildgerätes (im folgenden IRM genannt) herrscht; und umgekehrt darf der Monitor durch seine Arbeitsweise die durch diese IRM-Anlage ermittelten und analysierten Signale nicht beeinträchtigen.
• In Fig. 1 wurde die Gesamtanordnung einer mit 1 bezeichneten IRM-Anlage dargestellt, zu der ein Kernspinresonanz-Bildgerät gehört, das im wesentlichen einerseits aus einem Scantunnel 2 in einem Gehäuse 3 besteht, das einen überstarken Elektromagneten 4 im Hinblick auf die Untersuchung eines Patienten 5 enthält, der in bekannter Weise auf eine Pritsche 6 gelegt wurde, die auf einem Träger 7 angeordnet ist; diese Einrichtungen befinden sich in einem elektrisch abgeschirmten und gegenüber elektromagnetischen Strahlungen dichten Raum; andererseits gehört zum Kernspinresonanz-Bildgerät ein außerhalb des abgeschirmten Raumes untergebrachtes Steuerpult (nicht dargestellt). In unmittelbarer Nähe des Bildgerät-Tunnels wird ein der Erfindung entsprechender Überwachungsmonitor 9 aufgestellt, der eine Vielzahl von lebenswichtigen physiologischen Parametern erfaßt, analysiert und überwacht; diese Parameter werden an dem Patienten 5, der im Scantunnel 2 liegt, mit Hilfe einer Gruppe von Elektroden oder Meßwertgebern wie beispielsweise 10 gemessen, die für die überwachten Parametertypen geeignet sind; die Verbindung zwischen ihnen und dem Monitor 9 wird über eine aus mehreren Drähten und Leitungen bestehende Verbindung 11 hergestellt.
• Zunächst wird unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 3 der Monitor in seiner Gesamtheit beschrieben, das heißt in seinen allgemeinen Merkmalen.
• Der Monitor 9 ist ein in vertikaler Position auf dem Boden ruhendes Gerät, das mit einem hinten zu öffnenden Gehäuse 12 ausgestattet ist; auf der Oberseite besitzt es ein Arbeitspult 13, das aus einer Steuertastatur 14 für die Kommunikation mit dem Bediener und einer Visualisierungstafel 15 besteht, die schwenkbar auf zwei Gelenken 16 und 17 auf beiden Seiten der Tafel montiert ist; die Tafel kann zwischen einer auf das Pult geklappten Position, die der Transportposition entspricht, und einer ergonomischen Arbeitsposition geschwenkt werden, deren Neigung das Ablesen erleichtern soll. In bekannter Weise vorprogrammierte Menütasten, die die Korrelation zu den auf dem Bildschirm erscheinenden Meldungen herstellen, sind beispielsweise unten auf der Visualisierungstafel untergebracht.
• Im Innern des Gehäuses und unter dem Pult 13 befindet sich eine Zentraleinheit 18 für Steuerung und Anzeige, die die verschiedenen Funktionsmodule verwaltet und die Anzeige der überwachten Parameter auf der Visualisierungstafel 15 in alphanumerischer und graphischer Form steuert. Diese Zentraleinheit wird aufgrund ihrer Hauptfunktion auch Steuerung-Anzeige-Zentraleinheit genannt. Sie wird auch als CPU bezeichnet.
• Wie in den Fig. 4 und 5 dargestellt, ist die Visualisierungstafel 15 um eine horizontale Achse 19 schwenkbar montiert, die sich auf der Oberseite des Gerätes befindet.
• Die Visualisierungstafel besteht aus zwei separaten Flachbildschirmen 20 und 21, die mit einer Matrix aus elektrolumineszenten Zellen arbeiten.
• Diese Flachbildschirme 20 und 21 sind nebeneinander in einem flachen, eine Tafel bildenden Gehäuse 22, das als Abschirmungsrahmen dient und in dem die Bildschirme in geeigneter Weise fixiert sind, zu einem Feld montiert.
• Dieses Gehäuse verfügt auf der Vorderseite über zwei nebeneinander angeordnete, nach vorn zeigende Öffnungen 23 und 24, die dem Einbauort der Bildschirme entsprechen.
• Diese Öffnungen sind durch ein quer verlaufendes, technisches Abdeckband 25 getrennt.
• Die gesamte Baugruppe wird in einem sie umschließenden, eine Tafel bildenden Rahmen 26 gehalten, der. gegen die Bildschirme auf Vorder- und Rückseite zwei abgeschirmte Scheiben 27 und 28 preßt.
• Diese Scheiben sind durchsichtig, jedoch abgeschirmt, das heißt für elektrische und elektromagnetische Strahlungen undurchlässig.
• Diese Abschirmung besteht aus einer Folie, die auf ihrer Innenseite eine mit dem Gehäuse 22 verbundene, durchsichtige Metallbeschichtung trägt.
• Die gesamte Baugruppe wird auf der Rückseite durch eine dunkle Platte 29 geschlossen.
• Diese verschiedenen Teile, die die Visualisierungstafel bilden, sind in Fig. 5 einzeln und in Fig. 4 im montierten Zustand dargestellt.
• Die Bildschirme sind somit von allen Seiten durch einen ausreichenden elektrischen und radioelektrischen Schutz von innen nach außen und umgekehrt umgeben, um die mit 15 bezeichnete Visualisierungstafel zu bilden.
• Als Beispiel, das keine einschränkende Wirkung hat, umfaßt der dargestellte Monitor die in Fig. 6 schematisch wiedergegebenen Überwachungsmodule, auf die im folgenden genauer eingegangen wird:
• - Ein Überwachungsmodul für Kapnographie-Atmung, das die vom Patienten ausgeatmeten Gase mit Hilfe eines geeigneten Ansatzstücks für Mund oder Nase 30 mißt und im folgenden mit CAPNO-Modul bezeichnet und benannt wird.
• - Ein Modul zur Überwachung des Arteriendrucks des Patienten durch eine nicht-invasive Methode mit Hilfe einer Armbinde, das im folgenden mit PNI-Modul bezeichnet und benannt wird;
• - Ein Modul zur Überwachung der Temperatur, die an verschiedenen Punkten des Patienten ermittelt werden, beispielsweise an zwei Punkten, und zwar mit Hilfe von zwei Temperatursonden 32 und 33, die zwei Temperaturen T1 und T2 messen; dieses Modul wird im folgenden mit T1T2-Modul bezeichnet und benannt;
• - Ein Modul zur elektrokardiographischen Überwachung, im folgenden mit ECG-Modul bezeichnet und benannt, dessen Parameter von Elektroden wie 34 zur Aufnahme des EKG-Signals erfaßt werden;
• - Ein Modul zur Überwachung der Sauerstoffsättigung des Hämoglobins, beispielsweise durch das transkutane Verfahren, das im folgenden mit SAO&sub2;-Modul bezeichnet und benannt wird und das mit einem dem verwendeten Verfahren entsprechenden Meßwertgeber 35 kombiniert ist;
• - Ein Modul zur Überwachung der partiellen Drücke des im Blut gelösten Sauerstoffs und Kohlendioxids, das im folgenden mit PO2/PCO2-Modul bezeichnet und benannt wird und das mit einem dem verwendeten Verfahren entsprechenden Meßwertgeber 36 kombiniert ist;
• - Ein Modul zur invasiven Überwachung des Arteriendrucks PI mit Hilfe eines Meßwertgebers, der mit dem Blut des Patienten in Kontakt ist.
• Jedes oben genannte Modul, das eine ihrer Art nach bekannte Überwachungsfunktion übernimmt, ist mit den anderen Modulen verbunden und wird von einer Gesamtfunktionseinheit gesteuert bzw. verwaltet, die mit einer Anzeigekarte und einer für die Spannungsversorgung zuständigen Karte verbunden ist.
• Außerdem gehört zum Monitor eine Hauptfunktionskarte 18, die Steuerung-Anzeige-Karte genannt wird; sie ist mit einer auch mit AFF bezeichneten Anzeigekarte 37 und mit den durch die Zahlen 38 bis 44 bezeichneten Schnittstellenkarten verbunden, die auch INT genannt werden und die jeweils für die Funktionen der verschiedenen Überwachungsmodule geeignet sind; die gesamte Baugruppe wird im folgenden Steuerung-Anzeige-Einheit 45 genannt, und ihre Hauptaufgabe besteht darin, die Gesamtheit der Module, die Anzeige der Parameter und die Schnittstellen zum Bediener und zu den Modulen zu steuern bzw. zu verwalten.
• Der Monitor umfaßt auch eine bestimmte Anzahl von internen Leitern, die jedes der Meßmodule mit der Steuerung- Anzeige-Einheit 45 verbinden, sowie die aus mehren Drähten und Leitungen bestehende Verbindung 11, die eine gewisse Anzahl von externen Leitern zusammenfaßt, die jedes der Meßmodule mit seinem oder seinen entsprechenden Meßwertgeber(n) verbinden; sie werden im folgenden durch leitende Verbindungen wie beispielsweise 46 und Röhrenverbindungen 47 dargestellt.
• Um elektromagnetische Emissionen durch externe Leitungen, die Antennen bilden können, sowie interne Leitungen für Verbindung und Spannungsversorgung zu vermeiden - Emissionen, die die magnetische und elektromagnetische Umgebung und die Funktionsweise der IRM-Anlage stören könnten - werden für das Gerät folgende Konstruktionsmerkmale gewählt:
• - Alle Leiter sind mit einer Abschirmung wie 48 umgeben, deren Enden mit den Massen des Geräts und des abgeschirmten Raums verbunden sind.
• - Die Längen der Leiter sind im Hinblick darauf optimiert, die möglicherweise Strahlungen abgebenden Längen so weit wie möglich zu verringern.
• - Jedes Modul oder jede Gruppe von Modulen ist in einem kleinen, mittleren oder großen Gehäuse wie 49, 50 oder 51 eingeschlossen (Fig. 3 und 8), das aus Kupfer oder einem nicht magnetischen und gegenüber elektromagnetischen Strahlungen dichten Werkstoff besteht; Zweck dieses Gehäuses ist es, die Reststrahlung außerhalb der Gehäuse zu verringern. Die Gehäuse werden aufeinandergestellt und aneinander befestigt.
• - Alle Gehäuse werden in einen Hauptkasten 52 aus einem nicht magnetischen Werkstoff ausreichender mechanischer Festigkeit und ebenfalls dicht gegenüber elektromagnetischen Strahlungen, beispielsweise einem Kasten aus rostfreiem Stahl, untergebracht, um die Reststrahlung außerhalb des Monitors zu vermeiden und den Schutz der IRM-Anlage zu verbessern.
• - Alle Ausgänge der Leiter für elektrische Signale, die durch jedes der Gehäuse oder den Hauptkasten verlaufen, werden mit Hilfe kleiner bzw. großer, filternder Verbinder wie 53 und 54 gefiltert (Fig. 8); diese Vorrichtungen werden an jedem der Ausgänge angebracht.
• - Die Anzahl der Leiter wird so optimiert, daß die Anzahl der Ausgänge verringert wird, wodurch sich die Anzahl der zu verwendenden filternden Verbinder und die Risiken von Strahlungs- und Übertragungsverlusten verringern.
• - Jedes der Gehäuse 49, 50 und 51 und der Kasten 52 weist grundsätzlich die Form einer Kiste auf, die hinten eine vertikale Tür besitzt. Die Dichtigkeit jedes Verschlusses in bezug auf elektromagnetische Emissionen wird durch jedes geeignete Mittel gewährleistet, beispielsweise durch ein zwischen der Tür und dem Gehäuse eingeklemmtes Abschirmungsgeflecht oder durch Lamellen mit Federwirkung.
• - Ein als Durchgang dienender Ausgang wie 55 in Form von metallischen Winkelstücken wie 56, das aus einer Rohrleitung bestehen, gewährleistet den Durchlaß von Verbindungen für Flüssigkeiten und die Kommunikation jedes der Gehäuse mit dem Außenbereich, wobei gleichzeitig der Innenbereich vor einer direkten Strahlung geschützt wird. Ein anderes Winkelstück 57 bildet den Ausgang 58 des Hauptkastens 52.
• Das erste Ziel des Vorhandenseins der Gehäuse betrifft die Reststrahlung, die im Hauptkasten so gering wie möglich sein muß, um die Effizienz der Filterleistung der nach außen gehenden Leiter zu erhöhen.
• Ein zweites Ziel für das Vorhandensein der Gehäuse besteht darin, daß jeder der aus einem bestimmten Modul austretenden Leiter, wenn die Gehäuse nicht vorhanden wären, die von diesem Modul erzeugten Störungen kumulieren und aussenden könnte, er könnte jedoch auch die von anderen Modulen kommenden Störungen übertragen, dadurch das Restfeld im Hauptkasten 51 erhöhen und die Effizienz der Ausgangsfilterung schmälern, die durch einen Hauptausgangsverbinder 59 am Ausgang des Hauptkastens erfolgt.
• Gleichzeitig und grundsätzlich ist der Monitor so konzipiert, daß er keine Störungen durch die IRM-Anlage erleidet, insbesondere Störungen, die durch das in ihrer unmittelbaren Nähe herrschende sehr starke Magnetfeld hervorgerufen werden, das jedoch mit zunehmender Entfernung schwächer wird.
• Da das entwickelte starke Hauptmagnetfeld einen konstanten Wert besitzt, hat es keine Auswirkungen auf die Funktionsweise der elektronischen Komponenten wie Transistoren oder integrierte Schaltkreise, es verhindert jedoch die Verwendung von Massenspeichern mit Magnetträgern wie beispielsweise Festplatten, Disketten, Magnetbändern ..., die durch Festkörperspeicher in der Karte der Steuerung-Anzeige- Einheit ersetzt werden.
• Außerdem mußte das Verhalten jedes der Module in der elektromagnetischen Umgebung individuell untersucht werden.
• Der Monitor wird durch eine Hauptspannungsversorung gespeist. Sie besteht aus einem Block, der aus einem Gehäuse 61 aufgebaut ist, das die verschiedenen Schaltkreise und Komponenten enthält. Es handelt sich um einen Haupttransformator 62, um einen Gleichrichterkreis 63 und um eine Filtervorrichtung 64, um einen Regelkreis 65 und um einen Hauptsteuerkreis 66 Ein/Aus sowie um den aus dem CAPNO-Mudul ausgelagerten Transformator 67. Es ist zweckmäßig, die Hauptspannungsversorung 60 nach außerhalb des Gerätekastens zu verlagern, mit dem sie dann über ein Versorgungs- und Steuerkabel 68 verbunden ist; ferner wird die Versorgung so weit wie möglich von dem Kasten entfernt, bleibt jedoch innerhalb des abgeschirmten Raumes (Fig. 1).
• Das Gehäuse der Versorgung ist mit der allgemeinen Masse des Geräts und des abgeschirmten Raumes verbunden, ebenso die Abschirmung des Verbindungskabels 68.
• Dieses Kabel besteht aus einer Seele 69, die aus einer Vielzahl von Leitern besteht und von einer einfachen oder doppelten Abschirmung 70 oder mehreren aufeinanderfolgenden, abgeschirmten Umhüllungen umgeben ist.
• Sofern erforderlich, wird die gesamte Kabelbaugruppe in einem mit der allgemeinen Masse verbundenen Metallprofil, in einer Kabelwanne oder anderen Vorrichtungen untergebracht.
• Eine weitere Vorkehrung wird noch bezüglich der Hauptversorgung und des Verbindungskabels zwischen Monitor und Versorgung 68 getroffen.
• Aufgrund der durch das Konzept der Erfindung bedingten Entfernung der Versorgung ist der Spannungsabfall im Verbindungskabel im Vergleich zur abgegebenen Spannung nicht zu vernachlässigen. Es würde sich folglich als notwendig erweisen, die Versorgungs-Gleichspannung zu erhöhen und eine für den Monitor spezifische, regelbare Spannungsversorgung zu verwenden, die eine höhere Spannung liefert als die von Standardversorgungen für Mikrocomputer.
• Im übrigen darf der Ausgang der Verbindungsleitungen zwischen dem Pult 13 des Monitors und seiner schwenkbaren Visualisierungstafel 15 nicht gefiltert werden, um intakte Signale zu gewährleisten.
• Um dennoch über einen Schutz zu verfügen, besteht die gewählte spezifische Lösung darin, die Kontinuität der Abschirmung zwischen dem Bildschirm und dem Hauptkasten 52 nicht zu unterbrechen, so daß die Gehäuse und der Kasten sich wie ein einziger Faradayscher Käfig verhalten.
• Zu diesem Zweck werden die Verbindungsleiter für die Versorgungs-, Scan- und Analysesignale und die Signale zur Berücksichtigung der Tastatur 14 in einem Kabel 71 zusammengefaßt, das durch eine der Achsen der Gelenke 16 oder 17 der Visualisierungstafel 15 geführt wird, deren Innendurchmesser zu diesem Zweck vorgesehen sind. Außerdem sind die Leiter von einer flexiblen Abschirmungshülle wie 72 umgeben, die elektrisch mit dem Hauptkasten 52 des Monitors und mit dem Gehäuse 22 der Visualisierungstafel 15 verbunden ist.
• Um das Problem der Torsionsfestigkeit der Verbindungsleiter in der Gelenkachse zu lösen, wird der feste Verbindungspunkt 73 zwischen Leiter und Bildschirm in die Mitte der Visualisierungstafel gelegt, so daß ein ausreichend langes Stück des Leiters frei für Torsion bleibt.
• Das Verhalten der Meßwertgeber in der elektromagnetischen Umgebung wurde ebenfalls untersucht.
• Die üblichen EKG-Elektroden mußten daher ersetzt werden, denn die Metallteile der Elektrode können in dieser elektromagnetischen Umgebung Verbrennungen der Haut hervorrufen, und die abnehmbare Verbindung zwischen der Elektrode und der Verbindungsschnur zum Monitor erzeugt elektromagnetische Störungen. Diese Elektroden wurden durch Elektroden 74 ersetzt, die aus Litzedrähten 75 aus amorpher Karbonfaser bestehen, die im wesentlichen radial auf einem selbstklebenden ebenen Träger 76 angeordnet sind; die elektrische Verbindung zum entsprechenden Modul wird durch eine leitende Verbindung 77 hergestellt, die die Verlängerung der die Elektrode bildenden Karbonfasern darstellt (Fig. 10).
• Für den Fall, daß der Gradient Störungen in den Verbindungsdrähten zwischen Monitor und Meßwertgeber induziert, die zur Störung der übertragenen elektrischen Signale und folglich der Kurven und angezeigten Werte führen, besteht eine erste Losung darin, die Art des transportierten Signals zu wechseln. Diese Lösung ist besonders für das SaO&sub2;-Modul geeignet, bei dem man sich dafür entscheidet, das Lichtsignal des Meßwertgebers mittels optischer Faser bis zum SaO&sub2;- Modul des Monitors zu transportieren und es anschließend im Innern des Gehäuses mit Hilfe von geeigneten Meßgrößenumformern in ein elektrisches Signal umzuwandeln.
• Was die elektrische und durch Fluide gebildete Verbindung zwischen den Modulen PNI und CAPNO und ihren jeweiligen Meßwertgebern betrifft, ist festzustellen, daß es sich um Rohre handelt, in denen unter Druck stehende Luft oder Gasproben zirkulieren; sie leiten also keine elektrischen Signale. Folglich werden für die Ausgänge dieser Rohre, einerseits an den Gehäusen der Module und andererseits am Hauptkasten, keine gegenüber elektromagnetischen Störungen filternde Verbinder benötigt. Die genannten Ausgänge sind jedoch mit zuvor genannten metallischen Stutzen ausgestattet, die gegenüber der Austrittsebene einen Winkel bilden, um einen Austritt genau in der Richtung der zur Austrittsebene senkrechten elektromagnetischen Reststrahlung zu verhindern.
• Selbstverständlich fallen über die beschriebenen Vorrichtungen hinaus offensichtliche Änderungen und einfache Varianten in den Rahmen der vorliegenden Erfindung.

Claims (7)

1. Monitor zur Überwachung von lebenswichtigen physiologischen Parametern eines Patienten während der Untersuchung im Tunnelbereich eines Kernspinresonanz-Bildgerätes, sog. IRM, das in einem gegen elektromagnetische Strahlungen abgeschirmten Raum steht, wobei der Monitor aus Überwachungsmodulen, die mit entsprechenden Aufnehmern durch Leiter zur Messung und Überwachung eines Parameters oder einer Gruppe von Parametern verbunden sind und einem Steuerung-Anzeige-Modul zur Steuerung aller Informationen und Präsentation der Parameterwerte auf einer Visualisierungstafel zusammengesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Modul oder jede Gruppe von Modulen von einem abgeschirmten Gehäuse umhüllt ist, wobei die Anordnung von einem abgeschirmten Hauptkasten umhüllt ist, derart, daß der Monitor in seiner Anordnung und jedes seiner Module individuell eine ausreichende Funktionsfähigkeit aufweisen, wenn der Monitor in dem das IRM-Bildgerät enthaltenden abgeschirmten Raum und in der Nähe von letzterem angeordnet ist, wobei die Steuerungsanordnung ein Informatiksystem ohne jeden magnetischen Träger ist.

2. Überwachungsmonitor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

- die Steuerung-Anzeige-Zentraleinheit eine Steuerung-Anzeige-Karte aufweist, auf der die Massenspeicher durch Festkörperspeicher ersetzt sind;

- jedes Überwachungsmodul aus einer Karte mit der Funktion eines autonomen Überwachungsgerätes gebildet ist.

3. Überwachungsmonitor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl und Länge der Leiter und die Anzahl der Ausgänge optimiert sind.

4. Überwachungsmonitor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Versorgungsgehäuse einerseits bezüglich des Monitors durch ein mit dem Kasten verbundenes, abgeschirmtes Kabel abgesetzt ist, andererseits eine steuerbare Spannung liefert, die größer ist als die Spannung, die nötig ist, um Leitungsverluste zu berücksichtigen, wobei der Regler im Hauptgehäuse bleibt.

5. Überwachungsmonitor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Ausgänge der Gehäuse einerseits, die elektrischen Ausgänge des Hauptkastens zu den Aufnehmern andererseits mit filternden Verbindern ausgestattet sind.

6. Überwachungsmonitor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kabel zur Verbindung mit der Visualisierungstafel ein elastischer Leiter mit Abschirmung ist, dessen Enden mit den Massen verbunden sind, und daß es ins Innere eines Gelenks reicht.

7. Überwachungsmonitor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgänge der Gasröhren mit Stutzen ausgestattet sind, die im Winkel von 90º bezüglich der Ausgangsebene gebogen sind.