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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Magnetfeldgenerator für ein MRI
und insbesondere ein offener Typ eines Magnetfeldgenerators für MRI.
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BESCHREIBUNG
DES STANDS DER TECHNIK
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Diesbezüglicher
Stand der Technik dieser Art ist in der japanischen Offenlegungsschrift
Nr. 6-176917 offenbart. Ein in dieser Offenlegungsschrift offenbartes
MR-Offentyp-Magnetgerät
weist zwei Magnetblöcke
mit jeweils einer Mehrzahl von Magneten auf. Die Magnetblöcke sind
voneinander beabstandet, um einen Arbeitsraum bereitzustellen. Jeder der
Magnetblöcke
weist einen ringförmigen,
superleitenden Spulencluster und einen Magnetfeldverstärker auf.
Die zwei Magnetblöcke
werden durch einen generell C-förmigen
Tragrahmen aus nichtmagnetischem Material, wie Edelstahl oder Aluminium
gehalten.
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Jedoch
ist der zuvor genannte Stand der Technik problematisch. Insbesondere
ist die Herstellung wegen der Verwendung eines speziell geformten
Tragrahmens in der Gestalt des römischen
Buchstabens C schwierig, was zu erhöhten Kosten führt.
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Ein
anderes Beispiel zu diesbezüglichem Stand
der Technik ist allerdings nicht detailliert in der japanischen
Geschmacksmustereintragung Nr. 847566 Similitude Nr. 1, offenbart.
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Die
europäische
Patentanmeldung
EP 0 619 499 offenbart
einen Magnet für
Magnetic Resonanz Imaging (MRI) nach der Präambel des Anspruchs 1.
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Das
US-Patent 4,672,346 beschreibt eine ein Magnetfeld erzeugende Vorrichtung
für NMR-CT mit
einem Paar von Permanentmagneten, die in derselben Richtung mit
Polen unterschiedlicher Polarität magnetisiert
sind, die sich wechselseitig gegenüber stehen, um einen Luftzwischenraum
zu bilden. Das Joch ist aus zwei scheibenförmigen Jochabschnitten, auf
den die Permanentmagneten vorgesehen sind, und aus einem zylinderförmigen Jochabschnitt
zur magnetischen Kopplung der scheibenförmigen Jochabschnitte gebildet.
Jede dieser scheibenförmigen Jochabschnitte
ist in einer oberen bzw. unteren Öffnung des zylinderförmigen Jochabschnitts
gelegen und auf der inneren, marginalen Begrenzungsseite jeder oberen/unteren Öffnung des
zylinderförmigen Jochabschnitts
ist eine marginale Ausformung gebildet. Einstellbolzen sind durch
den marginalen Abschnitt jeder der scheibenförmigen Jochabschnitte eingeschraubt.
Durch Drehen der Bolzen bewegen sich die scheibenförmigen Jochabschnitte
in der axialen Richtung, wodurch der Abstand zwischen den permanenten
Magneten eingestellt werden kann.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Es
ist daher eine primäre
Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Magnetfeldgenerator für MRI bereit
zu stellen, der mit geringen Kosten einfach herzustellen ist und
der die Einstellung der Festigkeit und der Verteilung des durch
den Magnetfeldgenerator erzeugten Magnetfelds erlaubt.
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Diese
Aufgabe wird durch den Magnetfeldgenerator für MRI nach den Merkmalen des
Anspruchs 1 gelöst.
Bevorzugte Ausführungsformen sind
in den abhängigen
Ansprüchen
beschrieben.
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Nach
dem Magnetfeldgenerator der vorliegenden Erfindung kann die Herstellung
einfach und zu geringen Kosten dadurch erreicht werden, dass das
Paar von Plattenjochen an das Säulenjoch
angekoppelt werden, so dass das Paar von Plattenjochen einander
mit einem dazwischen liegenden Raum gegenüberliegt, und indem das Verstärkungsstück an einer
inneren Fläche
der Verbindung zwischen dem Säulenjoch
und dem Plattenjochen angebracht wird. Weiterhin wird das Verstärkungsstück, wenn
dieses aus magnetischem Material gebildet ist, das Teil des Jochs
und erhöht
praktischerweise den Querschnitt des Jochs am Verbindungsabschnitt.
Dies reduziert den Verlust an magnetischem Fluss und stellt dadurch
ein stärkeres
magnetisches Feld bereit.
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Nach
dem vorliegenden Magnetfeldgenerator hat das Verstärkungsstück vorzugsweise
eine gekurvte schräge
Fläche.
Dies macht die Bereitstellung eines größeren Raums für die Aufnahme
eines Patienten möglich,
während
gleichzeitig die Möglichkeiten
medizinischer Operationen durch einen Arzt verbessert werden. Weiterhin
ist das Verstärkungsstück, wenn
es aus magnetischem Material gebildet ist, an der inneren Fläche an dem
Verbindungsabschnitt des Säulenjochs
und der Plattenjoche an einer am weitesten von dem Magneten gelegenen
Stelle vorgesehen. Durch Vorsehen des Verstärkungsstücks an der am weitesten von
dem Magneten gelegenen Stelle, wodurch die Entfernung zwischen dem
Verstärkungsstück und dem
Magneten vergrößert wird, ist
es möglich,
magnetischen Fluss, der durch den Magneten durch Kurzschließen mit
dem Verstärkungsstück erzeugt
wird, zu verhindern und dadurch den Magnetfluss-Kurzschluss zu eliminieren sowie ein
einheitliches und starkes Magnetfeld aufrecht zu erhalten.
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Nach
dem zuvor genannten Generator weist der Magnetflussgenerator weiterhin
Magnetfeld-Einstellungsbolzen zur Einstellung des Magnetfeldes durch
Einstellung der relativen Position des Paares von Plattenjochen
zueinander. Durch Einstellung der Einschraubtiefe der Magnetfeld-Einstellungsbolzen kann
die relative Position zwischen dem Paar von Plattenjochen eingestellt
werden, wodurch die Stärke und
die Verteilung des Magnetfeldes eingestellt werden.
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Durch
Zusammenwirken des Plattenjochs und/oder des Säulenjochs mit dem Verstärkungsstück durch
den Anlageabschnitt wird ein besserer Schutz des Joches gegen eine
Störung
seiner Ausrichtung erreicht, wodurch die Zeit für die Wiedereinstellung der
Magnetfeldverteilung nach dem Transport verringert werden kann.
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Die
zuvor beschriebenen Aufgaben und andere Aufgaben, Merkmale, Aspekte
und Vorteile der vorliegenden Erfindung wird durch die vorliegende detaillierte
Beschreibung der Ausführungsformen
unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren deutlicher.
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KURZE BESCHREIBUNGEN
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine perspektivische Darstellung einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung;
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2 ist
eine Darstellung eines ersten Abschnitts der Ausführungsform
der 1;
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3 ist
eine Schnittdarstellung der Ausführungsform
der 1;
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4 ist
eine Darstellung des in der Ausführungsform
der 1 erzeugten Magnetfelds;
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5 ist
eine Darstellung, die den Raum für die
Aufnahme des Patienten zeigt, wenn die Verstärkungsstücke mit jeweils einer gekrümmten schrägen Fläche verwendet
werden;
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6 ist
eine Darstellung des Raums für
die Aufnahme eines Patienten, wenn die Verstärkungsstücke mit jeweils einer schrägen, nicht
gekrümmten Fläche verwendet
werden;
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7 ist
eine perspektivische Darstellung einer anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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8 ist
eine Darstellung eines ersten Abschnitts der Ausführungsform
der 7;
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9 ist
eine Schnittdarstellung der Ausführungsform
der 7;
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10 ist
eine perspektivische Darstellung eines Säulenjochs, das in der Ausführungsform
der 7 verwendet wird;
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11 ist
eine perspektivische Darstellung einer anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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12 ist
eine Darstellung eines ersten Abschnitts der Ausführungsform
der 11;
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13 ist
eine perspektivische Darstellung noch einer anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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14 ist
eine perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung; und
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15 ist eine Darstellung verschiedener Varianten
des Anlageabschnitts zwischen dem Säulenjoch und dem Verstärkungsstück.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Im
Folgenden werden die Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren
beschrieben.
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1 zeigt
einen Magnetfeldgenerator für MRI 10 als
eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Der Feldgenerator 10 ist ein
Offentyp-Magnetfeldgenerator für
MRI und weist ein Paar von Plattenjochen 12a, 12b auf,
die einander unter Ausbildung eines dazwischen liegenden Raums gegenüber liegen.
Jedes der Plattenjoche 12a, 12b hat eine Oberfläche, die
derjenigen des anderen Plattenjochs gegenüber liegt und diese Oberfläche ist
mit einem Permanentmagneten 14a (14b) aus Neodynium-Magnet,
wie er z.B. in dem US-Patent 4,770,723 beschrieben ist, versehen.
Jeder der Permanentmagnete 14a, 14b hat eine Oberfläche, die
einer Oberfläche
des jeweils anderen Permanentmagneten gegenüber liegt und diese Oberfläche ist
mit einem Polstück 16a (16b)
fixiert. Es sollte hier bemerkt werden, dass die Polstücke 16a, 16b jeweils
ringförmige
Abschnitte 17a, 17b haben, um ein zwischen den
Polstücken 16a, 16b erzeugtes
Magnetfeld zu vereinheitlichen.
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Die
Plattenjoche 12a, 12b sind magnetisch durch ein
plattenförmiges
Säulenjoch 18 verbunden. Insbesondere
ist das Säulenjoch 18 mit
dem Plattenjochen 12a, 12b derart verbunden, dass
eine obere Endfläche
des Säulenjochs 18 auf
einen Endabschnitt einer unteren Fläche des Plattenjochs 12a trifft,
wodurch eine untere Endfläche
des Säulenjochs 18 auf
einen Endabschnitt einer oberen Oberfläche des Plattenjochs 12b trifft.
Jede der Plattenjoche 12a, 12b ist generell mit
dem Säulenjoch 18 unter
Ausbildung eines 90°-Winkels
verbunden, so dass eine von der Seite gesehen allgemein C-förmige Struktur
gebildet wird. Wie der 2 deutlich entnommen werden
kann, sind das Plattenjoch 12a und das Säulenjoch 18 aneinander
durch Befestigungsbolzen 20a angebracht, die von einer
oberen Fläche
des Plattenjochs 12a aus eingeschraubt sind. Andererseits
sind das Plattenjoch 12b und das Säulenjoch 18 aneinander
durch Befestigungsbolzen 20b befestigt, die von einer unteren
Fläche
des Plattenjochs 12b aus eingeschraubt sind. Durch das
zuvor beschriebene Abstützen
des Paares von Plattenjochen 12a, 12b an einem einzelnen
plattenförmigen
Säulenjoch 18 ist
es möglich,
den Generator 10 kompakt zu gestalten, die Öffnung groß zu gestalten
und den Querschnitt eines Raums für die Aufnahme eines Patienten
ausreichend groß zu
gestalten. Es sollte bemerkt werden, dass die Plattenjoche 12a, 12b,
die Polstücke 16a, 16b,
und das Säulenjoch 18 aus
magnetischem Material wie „JIS-Rolled
Steels for General Structure" gebildet
ist. Weiterhin ist jeder der später
zu beschreibenden Befestigungsbolzen 20a, 20b,
Befestigungsbolzen 21a, 21b, 24a, 24b und
Magnetfeld-Einstellbolzen 28a, 28b aus Stahl oder
z.B. rostfreiem Stahl gebildet.
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Weiterhin
sind, wie es z.B. in der 3 gezeigt ist, Verstärkungsstücke 22 jeweils
an Stellen angebracht, die am weitesten vom Permanentmagneten 14b an
einer inneren Fläche
der Verbindung zwischen dem Plattenjoch 12b und dem Säulenjoch 18 gelegen
ist. (Die am weitesten entfernt gelegenen Stellen sind zwei Enden
der inneren Fläche
der Verbindung zwischen dem Plattenjoch 12b und dem Säulenjoch 18.)
Jedes der Verstärkungsstücke 22 ist gemäß 2 durch
zwei Befestigungsbolzen 24b, die von einer äußeren Fläche des
Säulenjochs 18, eingeschraubt
sind, an dem Säulenjoch 18 angebracht.
In ähnlicher
Weise ist ein anderer Satz von Verstärkungsstücken 22 jeweils an
Stellen an einer inneren Fläche
der Verbindung zwischen dem Plattenjoch 12a und dem Säulenjoch 18 angebracht,
die am weitesten von dem Permanentmagneten 14a entfernt
liegen. (Die am weitesten entfernt gelegenen Stellen sind zwei Enden
der inneren Fläche
der Verbindung zwischen dem Plattenjoch 12a und dem Säulenjoch 18.)
Jedes dieser Verstärkungsstücke 22 ist
gemäß 2 an
dem Säulenjoch 18 durch
zwei von einer äußeren Fläche des
Säulenjochs 18 auf eingeschraubte
Befestigungsbolzen 24a befestigt. Folglich werden nach
dieser Ausführungsform
insgesamt vier Verstärkungsstücke 22 zur
Erreichung einer Befestigungsverstärkung zwischen Plattenjoch 12a und
Säulenjoch 18 bzw.
Plattenjoch 12b und Säulenjoch 18 verwendet.
Jedes der Verstärkungsstücke 22 ist
aus magnetischem Material wie Stahl gebildet und weist eine gekrümmte schräge Fläche 26 auf.
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Wie
in der 2 gezeigt ist, sind weiterhin die Magnetfeld-Einstellschrauben 28a, 28b in
das Plattenjoch 12a geschraubt. Jeder der Magnetfeld-Einstellbolzen 28a, 28b ist
eine Sechskantschraube. Der Magnetfeld-Einstellbolzen 28a ist auf
eine Weise in das Plattenjoch 12a eingeschraubt, dass eine
Endstelle 29a das Verstärkungsstück 22 berührt, wobei
der Magnetfeld-Einstellbolzen 28b in das Plattenjoch 12a geschraubt
ist, dass eine Endstelle 29b die obere Endfläche des
Säulenjochs 18 berührt. Mittels
der Einschraubtiefe der Magnetfeld-Einstellschrauben 28a und 28b kann
die Lage des Plattenjochs 12a relativ zu einer Drehachse
A eingestellt werden, wodurch die Einstellung der Lagen der Plattenjoche 12a, 12b relativ
zueinander einstellbar sind und ferner eine translatorische Vertikalbewegung
des Plattenjochs 12a möglich
ist.
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Wenn
beispielsweise der Magnetfeld-Einstellbolzen 28a eingeschraubt
wird, bis seine Endstelle 29a das Verstärkungsstück 22 berührt und dann
das Einschrauben fortgeführt
wird, wird das Plattenjoch 12a zur Drehung um die Drehachse
A dort angehoben (in 2 entgegen dem Uhrzeigersinn).
Wenn andererseits der Magnetfeld-Einstellbolzen 28a gelöst wird,
bewegt sich das angehobene Plattenjoche 12a zurück in seine
ursprüngliche
Position. Dasselbe geschieht mit dem Magnetfeld-Einstellbolzen 28b,
der eingeschraubt wird, so dass seine Endstelle 29b die
obere Endfläche
des Säulenjochs 18 berührt.
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Wenn
weiterhin beide der Magnetfeld-Einstellbolzen 28a und 28b weiter
eingeschraubt werden, bewegt sich das Plattenjoch 12a translatorisch aufwärts. Andererseits
bewegt sich das Plattenjoch 12a in seine ursprüngliche
Stellung, wenn die Magnetfeld-Einstellbolzen 28a, 28b gelöst werden.
Auf solche Weise kann das Plattenjoch 12a in einer vertikalen
Richtung translatorisch bewegt werden.
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Nach
Durchführung
der oben beschriebenen Einstellung werden schließlich das Plattenjoch 12a und
die Verstärkungsstücke 22 mittels
Befestigungsbolzen 21a aneinander befestigt, während das
Plattenjoch 12b und die Verstärkungsstücke 22 schließlich durch
Befestigungsbolzen 21b miteinander befestigt werden.
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Weiterhin
sind an der unteren Fläche
des Plattenjochs 12b vier Füße 30 angebracht.
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Nach
dem zuvor beschriebenen Generator 10 erfolgt der vollständige Zusammenbau
der Basisanordnung durch das Verbinden des Paaren von Plattenjochen 12a, 12b mit
dem Säulenjoch 18 und dann
durch das Befestigen der Verstärkungsstücke 22 an
die jeweiligen inneren Flächen
der Verbindung zwischen dem Säulenjoch 18 und
den Plattenjochen 12a, 12b. Im Ergebnis ist es
möglich,
den Generator 10 einfach und zu geringen Kosten herzustellen.
Weiterhin vergrößert das
Vorsehen der Verstärkungsstücke 22 die
mechanische Festigkeit. Auf diese Weise kann eine Störung der
Gleichförmigkeit
des magnetischen Felds, die von einer relativ geringen Frequenzresonanz
beim Transport entsteht, in kleinen Grenzen gehalten werden.
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Es
sollte hier bemerkt werden, dass der Generator 10 sehr
schwer ist. Z.B. wiegt eine obere Einheit (einschließlich des
Plattenjochs 12a, des Permanentmagnets 14a und
des Polstücks 16a)
ungefähr 4t,
eine untere Einheit (einschließlich
des Plattenjochs 12b, des Permanentmagneten 14b und
des Polstücks 16b)
wiegt auch ungefähr
4t und das Säulejoch 18 wiegt
ungefähr
2t. Wird die Festigkeit des Bodens, auf dem der Generator 10 installiert
wird, in Betracht gezogen, ist es nicht vorteilhaft, den Generator
schwerer zu machen. Die Verwendung der Verstärkungsstücke 22 im Generator
ist diesbezüglich sehr
effektiv, weil das Vorsehen der Verstärkungsstücke 22 an den inneren
Flächen
der Verbindung der Plattenjoche 12a, 12b mit dem
Säulenjoch 18 die Vergrößerung der
mechanischen Festigkeit ohne der Vergrößerungsgewichts des Generators 10 ermöglicht.
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Nach
der Einstellung des Magnetfelds beim Zusammenbau des Generators 10 und
nach dem Transport eines MRI-Geräts
kann der Abstand zwischen den Plattenjochen 12a und 12b auf
einfache Weise durch Anziehen oder Lösen der Magnetfelds-Einstellbolzen 28a, 28b eingestellt
werden, wodurch auf einfache Weise die Festigkeit und die Magnetfeldverteilung
einfach eingestellt wird.
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Insbesondere
erlaubt das Vorsehen nicht nur des Magnetfeld-Einstellbolzens 28b, sondern
des Magnetfeld-Einstellbolzens 28a, der einen ausreichenden
Abstand zur Drehachse A hat, eine einfache Einstellung des Abstands
zwischen den Plattenjochen 12a und 12b, wodurch
ein einfaches und präzises
Einstellen der Magnetfeldstärke
ermöglicht
wird, was zu einer verbesserten Arbeitseffizienz führt.
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Weiterhin
sind die Verstärkungsstücke 22 aus
magnetischem Material gebildet. Auf diese Weise wirken die Verstärkungsstücke 22 als
Teil des Jochs, indem sie das Joch praktischerweise dicker machen.
Insbesondere tritt in den Innenflächen der Verbindung zwischen
dem Säulenjoch 18 und
den jeweiligen Plattenjochen 12a, 12b wegen der
magnetischen Sättigung
in den Jochen ein Magnetnetflussverlust auf, wenn kein Verstärkungsstück 22 verwendet
wird. Jedoch bewirkt, wie es in der 4 gezeigt ist,
das Vorsehen der Verstärkungsstücke 22 ein
Fließen
des magnetischen Flusses B durch die Verstärkungsstücke 22, die Teile
der Joche sind, wodurch der Magnetflussverlust reduziert und ein
stärkeres Magnetfeld
bereitgestellt wird. Beispielsweise ist die Magnetfeldintensität im Zentrum
des Raums mit und ohne die Verstärkungsstücke 22 bei
ansonsten gleich bleibenden Bedingungen gemessen worden. Ohne die
Verstärkungsstücke 22 wurde
eine Magnetfeldintensität
von 0.2T (Tesla) gemessen. Mit Verstärkungsstücken 22 wurde die
Magnetfeldintensität
auf 0.2004T (Tesla) erhöht.
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Weiterhin
wird durch das Vorsehen der Verstärkungsstücke 22 an Stellen,
die am weitesten von dem jeweiligen Permanentmagneten 14a, 14b entfernt
liegen, die Entfernung zwischen einem Verstärkungsstück 22 und dem jeweiligen
Permanentmagneten 14a, 14b erhöht und vermieden, dass der durch
die Permanentmagneten 14a, 14b erzeugte Magnetfluss
an die Verstärkungsstücke 22 kurzgeschlossen
wird. Auf diese Weise kann ein Magnetfluss-Kurzschluss vermieden werden, wodurch
ein einheitliches Magnetfeld aufrechterhalten sowie das Magnetfeld
verstärkt
wird.
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Weiterhin
wird durch die Verwendung von Verstärkungsstücken 22 mit einer
gekrümmten schrägen Fläche 26 das
Bereitstellen eines größeren Raums
für die
Aufnahme eines Patienten in dem zusammengebauten MRI-Gerät ermöglicht.
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Wie
in der 5 gezeigt ist, ist der Generator 10 durch
eine dekorative Abdeckung 32 bedeckt, wenn der Generator 10 zu
dem MRI-Gerät
zusammengebaut ist. Zwischen dem Generator 10 und der dekorativen
Abdeckung 32 ist zur Aufrechterhaltung des Magnetkreises
mit einer konstanten Temperatur zwischen dem Generator 10 und
der dekorativen Abdeckung 32 ein Hitzeisolierendes Material 34 eingesetzt.
Das Einsetzen des Hitzeisolierenden Materials 34 dient
dem Schutz von Diagnosebildern gegen widrige Effekte, die durch Änderungen
im Magnetfeld aufgrund von Temperaturschwankungen in dem Magnetkreis
hervorgerufen werden. Bei der Hinzufügung dieser Materialien wird
klarer, dass mit der Verwendung der Verstärkungsstücken 22 mit der gekrümmten schrägen Fläche 26 ein
größerer Raum
für die
Aufnahme des Patienten bereitgestellt werden kann. Das MRI-Gerät lässt es zu,
dass ein Arzt eine medizinische Operation während der Beobachtung des erhaltenen
Bildes durchführt.
Der größere Raum vergrößert die
Betätigungsmöglichkeit
bei einer vereinfachten Handhabung z.B. medizinischer Geräte. Dieser
Vorteil wird klar beim Vergleich der 5 und 6 (letztere
zeigt den Raum für
die Aufnahme des Patienten bei Verwendung von Verstärkungsstücken 22a mit
einer schrägen
Seite 26a, die nicht gekrümmt ist).
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Weiterhin
kann der Magnetflussverlust durch Krümmung eines Abschnitts der
Verstärkungsstücke 22 dort,
wo der größte Magnetfluss-Verlust
erwartet wird, weiter verringert werden.
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Weiterhin
können
die Verstärkungsstücke 22 aus
nichtmagnetischem Material, wie z.B. rostfreiem Stahl gebildet sein.
Wenn die Verstärkungsstücke 22 aus
nicht-magnetischem Material gemacht sind, wird der zuvor beschriebene
Vorteil eines intensiveren Magnetfelds nicht erreicht. Auf der anderen Seite wird
die Möglichkeit
eines Magnetfluss-Kurzschlusses ausgeschaltet und deshalb bestehen
solange keine Einschränkungen
hinsichtlich dieses Ortes oder der Gestalt der Verstärkungsstücken 22 als
die Verstärkungsstücke 22 an
Stellen vorgesehen sind, an denen das Säulenjoch 18 mit den
Plattenjochen 12a, 12b verbunden ist.
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Die 7–9 zeigen
einen Magnetfeldgenerator für
MRI 10a einer anderen Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung.
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Der
Generator 10a verwendet ein Säulenjoch 38, das mit
Anlageabschnitten 36a, 36b geformt ist und Verstärkungsschnitte 40,
von denen jedes eine geradlinige schräge Fläche hat. Wie in der 10 gezeigt,
weist jede der Anlageabschnitte 36a, 36b eine
Ausnehmung auf. Die Anlageabschnitte 36a sind jeweils an
oberen Ecken des Säulenjochs 38 gebildet,
wo die Verstärkungsstücke 40 angebracht
sind. Die Anlageabschnitte 36b sind jeweils an unteren
Ecken des Säulenjochs 38 gebildet,
wo die Verstärkungsstücke 40 angebracht
sind. Beim Zusammenbau werden die Verstärkungsstücke 40 an den jeweiligen
Anlageabschnitten 36a, 36b des Säulenjochs 38 angebracht
und dann das Säulenjoch 38 und
die Plattenjoche 12a, 12b zusammengebaut. Die Verstärkungsstücke 40 werden
an die Anlageabschnitte 36a, 36b angeschweißt. Alle
anderen Aspekte des Generators 10a sind dieselben wie beim Generator 10,
weshalb die Beschreibung an dieser Stelle nicht wiederholt wird.
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Generell
hat dieser Typ eines Magnetfeldgenerators für MRI von der Seite gesehen
die Gestalt des römischen
Buchstabens C. Wegen dieser sehr instabilen Tragstruktur tendieren
beim Transport das Gewicht und die von dem oberen Plattenjoch, dem oberen
Permanentmagneten und dem Polstück
ausgehende Druckkraft dazu, das obere Plattenjoch, den oberen Permanentmagneten
und das Polstück
abzusenken, wobei ein starker Druck auf die Befestigungsbolzen (die
Befestigungsbolzen 24a, 24b in 8,
insbesondere die Befestigungsbolzen 24a) ausgeübt wird.
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Um
dies zu verbessern, ist bei dem Generator 10a das Säulenjoch 38 mit
Anlageabschnitten 36a, 36b gebildet und diese
Anlageabschnitte 36a, 36b nehmen jeweils ein Verstärkungsstück 40 auf.
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Dann
wird, wie es in 8 gezeigt ist, eine Kraft F1
von den Aufnahmeabschnitten 36a auf die unteren Endflächen des
jeweiligen Verstärkungsstücks 40 ausgeübt. Die
durch die Aufnahmeabschnitte 36a bereitgestellte Stütze für die Verstärkungsstücke 40 reduziert
die Spannung in den Befestigungsbolzen 24a, während die
Kraft für
das Stützen des
Plattenjochs 12a vergrößert wird,
wodurch das Plattenjoch 12a vor einem Abweichen von seiner Ausrichtung
geschützt
wird. Weiterhin wird durch Aufnahme der Verstärkungsstücke 40 durch die jeweilige
Aufnahmeabschnitte 36b eine Kraft F2 von den oberen Endflächen der
Verstärkungsstücke 40 auf
das Säulenjoch 38 ausgeübt, wodurch
das Säulenjoch 38 gestützt wird
und die Spannung in den Einstellbolzen 24b bei einer Vergrößerung der
Kraft für
ein Stützen
des Säulenjochs 38 reduziert
wird.
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Resultierend
daraus kann bei dem Generator 10a die Ausrichtung des Paares
von Plattenjochen 12a, 12b mit nicht viel mehr
Kosten besser stabilisiert werden und dabei die für die Wiedereinstellung
der Magnetfeldverteilung erforderliche Zeit nach dem Transport verringert
werden.
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Es
sollte bemerkt werden, dass bei dem Generator 10a durch
die Aufnahme der Verstärkungsstücke 40 durch
die Aufnahmeabschnitte 36a ein deutlicher Unterschied erreicht
werden kann. Insbesondere wenn die Verstärkungsstücke 40 von den Aufnahmeabschnitten 36a gestützt werden,
ist die Festigkeit gegen die Kraft F3 im Vergleich zu dem Fall,
bei dem keine Stütze
durch die Aufnahmeabschnitte 36a erfolgt um etwa das 40-fache
verbessert. Weiterhin hat jedes der Verstärkungsstücke 40 eine Bruchfestigkeit
von 2.1t/cm2. Folglich kann das Verstärkungsstück 40 ohne
Bruch gestützt
werden, wenn jeder Aufnahmeabschnitt 36a für die Lagerung des
Verstärkungsstücks 40 einen
Bereich von etwa 10cm2 bereit stellt, was
als schattierter Bereich C in der 10 dargestellt
ist.
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Die 11 und 12 zeigen
einen anderen Magnetfeldgenerator für MRI 10b als eine
andere Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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Der
Generator 10b verwendet Verstärkungsstücke 42a, 42b mit
jeweils einer geraden schrägen Fläche. Weiterhin
wird als unteres Plattenjoch ein Plattenjoch 12c mit Aufnahmeabschnitten 44 verwendet.
Jeder der Aufnahmeabschnitte 44 weist eine Ausnehmung auf
und ist an einer spezifischen Stelle des Plattenjochs 12c gebildet,
an der das Verstärkungsstück 42b angebracht
ist. Nach dem Zusammenbau können
die Verstärkungsstücke 42b an
die jeweiligen Aufnahmeabschnitte 44 angeschweißt werden.
Alle anderen Aspekte des Generators 10b sind die selben
als bei dem Generator 10, so dass die Beschreibung hier
nicht wiederholt wird.
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Wie
früher
beschrieben worden ist, hat ein Magnetfeldgenerator für MRI dieses
Typs eine sehr unstabile Stützstruktur.
Deshalb tendieren das Gewicht des oberen Plattenjochs, des oberen
Permanentmagneten und des Polstücks
und die davon ausgehende Zugkraft beim Transport dazu, das Säulenjoch
zu biegen (bei der 12 neigt das Säulenjoch 18 dazu,
sich nach rechts zu krümmen).
Deshalb treten in den Befestigungsbolzen (speziell in den Befestigungsbolzen 21b in 12)
große
Spannungen auf.
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Um
dies zu verbessern, ist bei dem Generator 10b das untere
Plattenjoch 12c mit Aufnahmeabschnitten 44 gebildet,
die jeweils ein Verstärkungsstück 42b aufnehmen.
Dann wirkt die von dem Plattenjoch 12c auf die jeweiligen
Verstärkungsstücke 42b wirkende
Kraft F4 gegen die auf das Säulenjoch 18 im
Sinne einer Rechtsbiegung wirkende Kraft. Die Verstärkungsstücke 42b sind
an ihrer unteren Seite von den jeweiligen Aufnahmeabschnitten 44 aufgenommen,
wodurch der in den Befestigungsbolzen 21b auftretende Druck
reduziert und die Stützkraft des
Säulenjochs 18 vergrößert wird.
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Resultierend
daraus kann bei dem Generator 10b das Säulenjoch 18 ohne Mehrkosten
mit mehr Stabilität
gestützt
werden, wodurch ein besserer Schutz gegen eine Änderung der Ausrichtung des Säulenjochs 18 erreicht
werden kann.
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Es
ist nicht notwendig zu sagen, dass die Generatoren 10a und 10b dieselben
Vorteile bieten, als sie mit dem Generator 10 auftreten,
ausgenommen diejenigen, die durch die Verwendung von Verstärkungsstücken mit
einer gekrümmten
schrägen Fläche erreicht
werden.
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Es
sollte hier bemerkt werden, dass die Verstärkungsstücke 40 des Generator 10a nach 7 durch
die Verstärkungsstücke 46 mit
jeweils einer gekrümmten
schrägen
Fläche
ersetzt werden können, wie
sie an dem Generator 10c der 13 gezeigt sind.
In ähnlicher
Weise können
die Verstärkungsstücke 42a, 42b des
Generators 10b der 11 durch Verstärkungsstücke 48a, 48b mit
jeweils einer gekurvten schrägen
Fläche
ersetzt werden, wie sie bei dem Generator 10d der 14 verwendet
werden.
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Mit
den Generatoren 10c und 10d werden die Vorteile
der Generatoren 10a bzw. 10b so wie durch die
gekrümmten Verstärkungsstücke auftretenden,
oben beschriebenen Vorteile erreicht.
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Bei
den Generatoren 10a bis 10d ist nur entweder die
Seitenfläche
oder die Bodenfläche
jedes Verstärkungsstücks in den
Aufnahmeabschnitt eingesetzt. Jedoch kann auch sowohl die Seitenfläche als
auch die Bodenfläche
in den jeweiligen Aufnahmeabschnitt eingesetzt sein.
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Weiterhin
muss sich die Aufnahme des Verstärkungsstücks nicht
auf die gesamte Oberfläche des
Seitenfläche
oder der Bodenfläche
des Verstärkungsstücks beziehen.
Insbesondere kann, wie es in 15(a) gezeigt
ist, ein Aufnahmeabschnitt 50 teilweise gebildet sein.
Dieser Aufnahmeabschnitt 50 weist eine in dem Säulenjoch 38a gebildete
Ausnehmung 50a und eine in dem Verstärkungsstück 40a gebildete Ausformung 50b auf,
die beispielsweise einen kreisförmigen
oder rechteckigen Querschnitt haben.
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Weiterhin
kann ein Aufnahmeabschnitt 52 nach 15(b) vorgesehen
sein. Der Aufnahmeabschnitt 52 umfasst eine in dem Säulenjoch 38b gebildete
Ausnehmung 52a, eine in dem Verstärkungsstück 40b gebildete Ausnehmung 52b und
ein zylindrisches oder prismatisches Formstück 52c. Das Formstück 52c wird
in einem von den Ausnehmungen 52a und 52b gebildeten
Hohlraum gehalten.
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Es
sollte bemerkt werden, dass vorzugsweise sowohl der Aufnahmeabschnitt 50 als
auch das Formstück 52c einen
größeren Querschnitt
ausweisen sollte als der Querschnitt des Befestigungsbolzen 24a.
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Weiterhin
ist bei dem Aufnahmeabschnitt 54 nach der 15(c) das Säulenjoch 38c und
das Verstärkungsstück 40c zusammengeschweißt.
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Die
Aufnahmeabschnitte 50–54 nach
den 15(a)–15(c) können auch
auf die Anlageabschnitte der an dem unteren Plattenjoch, dem Säulenjoch
oder dem unteren Plattenjoch vorgesehenen Verstärkungsstücke angewendet werden.
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Obwohl
die vorliegende Erfindung im Detail beschrieben und dargestellt
worden ist, soll klar verstanden werden, dass dies nur als Darstellung
und beispielsweise und nicht im Sinne einer Einschränkung geschehen
ist und dass der Umfang der vorliegenden Erfindung nur durch die
Begriffe der beiliegenden Ansprüche
begrenzt ist.