WO2008098856A2 - Magnetspulensystem mit einem navigationsspulensystem und einem ortungssystem - Google Patents

Magnetspulensystem mit einem navigationsspulensystem und einem ortungssystem Download PDF

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WO2008098856A2
WO2008098856A2 PCT/EP2008/051376 EP2008051376W WO2008098856A2 WO 2008098856 A2 WO2008098856 A2 WO 2008098856A2 EP 2008051376 W EP2008051376 W EP 2008051376W WO 2008098856 A2 WO2008098856 A2 WO 2008098856A2
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Johannes Reinschke
Wolfgang Schmidt
Klaus Schleicher
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • G01R33/385—Systems for generation, homogenisation or stabilisation of the main or gradient magnetic field using gradient magnetic field coils
    • G01R33/3856—Means for cooling the gradient coils or thermal shielding of the gradient coils

Definitions

  • the invention relates to a magnetic coil system for a calm-free movement of a magnetic body in a working volume with a navigation coil system which at least partially encloses a space containing the working volume and includes a plurality of navigation coils and a location system for determining spatial coordinates of the magnetic body with at least one in the interior arranged transmitting coil and a Empfangsem ⁇ ch- device.
  • Such a magnet coil system can be seen for example from WO2006 / 097423.
  • diagnostic and therapeutic procedures have become increasingly important in modern medicine in recent years. Such diagnostic and therapeutic procedures are typically performed using catheters or endoscopes. As a rule, there is a direct mechanical connection between a diagnostic means, for example a camera, and the hand of the doctor. Diagnostic studies, especially those on internal hollow organs of the human body, e.g. the gastric test tract, can be carried out by such methods. Typical diagnostic procedures are gastroscopy and coposition. In the context of such examinations, photo and / or video sequences of the relevant hollow organ are typically recorded, tissue and / or fluid samples are taken or drugs are administered locally.
  • a so-called capsule endoscope For such diagnostic or therapeutic procedures or examinations, in particular a capsule which can be navigated in a magnetic field, a so-called capsule endoscope, can be used.
  • a system with which such a capsule endoscope can be navigated can be seen for example from WO 03/028224 A2.
  • This system has a magnetic coil system for the navigation of a swallowable capsule equipped with a video camera, the so-called capsule endoscope.
  • This can be navigated according to WO 03/028224 A2 without contact, that is waiving further mechanical guidance means in a working volume.
  • non-contact navigation is to be understood as meaning that the capsule endoscope can be navigated by itself without any further mechanical aids, for example a catheter tube.
  • the capsule endoscope is usually in contact with the surrounding hollow organ.
  • touch-free is thus to be understood merely with regard to the navigation of the capsule endoscope and not with regard to further parts possibly in contact with the capsule endoscope, for example the inner wall of a hollow organ.
  • the system disclosed in WO 03/028224 A2 additionally provides the possibility of determining the position of the capsule endoscope.
  • the system comprises transmitter and receiver coils with which signals can be sent to the capsule endoscope or received by the latter.
  • DE 101 40 253 C1 discloses a further system which makes it possible to control a capsule endoscope in a so-called helicopter mode via a 6D mouse.
  • the capsule endoscope may further be equipped with sensors for detecting mechanical forces acting on it. Such forces can be reported back to the user via the 6D mouse. Details of the realization of the navigation coil system and the operation of the individual navigation coils and elements of the capsule endoscopy system are not explained in more detail in the aforementioned document.
  • Typical magnetic coil systems for navigating a capsule endoscope are furthermore disclosed, for example, in DE 103 40 925 B3 or also in DE 10 2005 010 489 A1.
  • Such navigation coil systems typically include a system of eight to fourteen individually controllable navigation coils.
  • a position determination in this context is to be understood as the determination of the spatial position of the capsule endoscope, for example in a Cartesian coordinate system, as well as the determination of the orientation of the capsule endoscope in the corresponding working volume.
  • the orientation determination can be made for all three or fewer axes of the capsule endoscope.
  • the values of the field gradients are approximately a factor of 10 above the typical values for magnetic resonance imaging systems.
  • an increased demand for the cooling of the navigation coils results for the former navigation coil system.
  • the location of the capsule endoscope is, as well as its control, using magnetic fields.
  • transmission coils are in an enclosed space of the navigation coils, which send an electromagnetic alternating field to the capsule endoscope.
  • the navigation coil system of a system for controlling a capsule endoscope is typically operated in a frequency range below 20 Hz.
  • the location system so the On the other hand, the transmitting coil or the transmitting coils are typically operated in a frequency range between 500 Hz and 100 kHz.
  • a location of the capsule endoscope by means of frequencies in the aforementioned range has the following advantages.
  • the human body in the specified frequency range is substantially electromagnetically homogeneous. Effects that may have an effect on scattering and / or phase shift of electromagnetic waves by different Dielekt ⁇ zitaten individual organs of a human body are negligible in the aforementioned frequency range.
  • the frequency ranges of the navigation coil system and the location system should continue to have a certain frequency spacing from each other to ensure the electromagnetic compatibility (EMC) of the two systems.
  • a magnet coil system which should be suitable for wireless or non-motionless movement of a magnetic body in a working space, should be suitable for generating high magnetic field strengths.
  • a navigation coil system should therefore also have a powerful cooling system.
  • the position determination of the capsule endoscope is important.
  • the position determination of the capsule endoscope in the space enclosed by the navigation coils is typically carried out by means mounted in this space transmitting coils, which are powered by alternating current become. If, for a cooling system, as mentioned above, large-area metal or copper plates attached to the outer surfaces of the navigation coils are used, eddy currents are induced in these metal plates by the transmitting coil (s). The cyclone currents induced in the metal plates by the transmitter coil lead to a distortion of the field emitted by the transmitter coil (s), and thus to transmission errors in the locating system of the capsule endoscopy system.
  • a solution known from the prior art for cooling magnetic coils by means of cooling plates attached to them over a large area appears to be unsuitable for a navigation coil system of a capsule endoscopy system which has a locating system.
  • Another possibility known from the prior art for cooling a coil is to wind the coil completely from waveguides, which can be flowed through by a cooling medium. The coil can therefore be cooled directly.
  • a special cooling medium is necessary for cooling a navigation coil of a capsule endoscopy system, which is completely wound from waveguides.
  • a special cooling medium is necessary.
  • deionized water can be used for this purpose.
  • the cooling of a navigation coil, which is completely wound from hollow conductors, also has the following technical problems.
  • the cooling channel which is located in the interior of the waveguide, occupies a considerable part of the cross-sectional area. For this reason, the fullness of the entire navigation coil deteriorates.
  • the full degree is to be understood as meaning the quotient of the cross section of the current-carrying conductors and the overall cross-section of the navigation coil.
  • the diameter of the cooling channel can be selected small.
  • the navigation coil must have a large number of turns. For a great deal number of turns, in turn, a correspondingly long waveguide is necessary. Over the length of the waveguide, in turn, a considerable pressure drop of Kuhlmediums takes place. If the cooling channel is enlarged accordingly, this leads to a navigation coil with a large volume and bad
  • Another possibility generally known from the prior art for cooling a coil is to place a non-conductive material, for example a plastic, in the form of cooling water channels between the conductors or windings of a coil.
  • a non-conductive material for example a plastic
  • the Kuhlmedium is pressed in such a cooling system with a pressure of several bar through the Kuhl Oberen.
  • temperatures of over 100 0 C can be easily reached.
  • Lorenz forces occur in the generation of high magnetic fields between the individual conductors of the navigation coil windings. These can result in individual conductors or winding layers being mechanically displaced against one another, even if the navigation coil has a sufficiently sturdy construction. If such a mechanical displacement occurs at a location at which a cooling channel made of plastic is drawn into the winding, then the mechanical displacement typically takes place via the plastic component, which is thus subjected to enormous shearing forces.
  • the object of the present invention is to specify a cooling system for the navigation coil system of a capsule endoscopy installation, wherein at least one transmission coil of a positioning system should be arranged in an interior surrounded by the navigation coil system.
  • the erfmdungsgedorfe Kuhlsystem should be improved over the prior art.
  • the cooling system is to be improved to the effect that the induction of eddy currents in parts of the cooling system, due to the navigation coil system, is reduced.
  • the present invention is based on the consideration of designing a flat-type heat sink in such a way that it has sections which are electrically insulated from one another, so that there is no large area of closed, electrically conductive area. The area of the heat sink is thus electrically interrupted, the area available for the induction of eddy currents can thus be minimized.
  • a magnet coil system for a smooth movement of a magnetic body in a working volume which has at least one navigation coil system which at least partially encloses an interior space containing a working volume.
  • the navigation coil system should continue to comprise several navigation coils.
  • the magnet coil system has a location system for determining spatial coordinates of the magnetic body with at least one transmission coil arranged in the interior and a receiving device.
  • the magnet coil system further has a cooling system for cooling a navigation coil, which has a plurality of winding layers.
  • the cooling system for cooling the at least one navigation coil also has at least one first flat-shaped heat sink, which is in thermal contact with the navigation coil over a large area.
  • the first flat-type heat sink should consist of Kuhlrohr sculpture, which are formed of an electrically conductive material. Viewed in cross section the first flat-type heat sink should consist of a large number of adjacent cooling channels. For electrical insulation of the Kuhlrohrmaschine each other are present between these insulation means.
  • the first heat sink should furthermore be arranged either between two adjacent winding layers of the navigation coil, or be connected to the navigation coil on its outer side facing away from the interior.
  • the magnet coil system according to the invention may additionally have the following features:
  • the cooling system of the magnetic coil system may have a second flat-type heat sink. Furthermore, the first heat sink can be connected to the outside of the navigation coil facing away from the interior, and the second heat sink can be arranged between two adjacent winding layers of the navigation coil. By using a second flattened heat sink for cooling at least one navigation coil, effective cooling of the navigation coils can be specified.
  • the second heat sink may be arranged within the winding of the navigation coil such that, in the operating case of the navigation coil, in the cross section of the navigation coil. ment, set on both sides of the second heat sink in approximately equal temperature maxima.
  • the heat dissipation from the navigation coil takes place, if the effect of the second heat sink is initially ignored, via the outside of the navigation coil.
  • the second heat sink is now positioned in the interior of the navigation coil such that approximately equal temperature maxima are formed on both sides of the second heat sink within the navigation coil. In this way, a local overheating of the navigation coil can be avoided.
  • the individual conductors of the navigation coil can have a greater spatial extent substantially perpendicular to a plane defined by the first heat sink than substantially parallel to this plane.
  • the individual conductors therefore have an asymmetrical cross section.
  • the individual conductors of a coil are electrically insulated from one another, this can be done, for example, with a lacquer.
  • the electrical insulation represents a thermal resistance.
  • An embodiment of the navigation coil with conductors that have an asymmetrical cross-section thus leads to an anisotropic thermal conductivity of the navigation coil. Since the thermal conductivity in the direction of the heat sink is higher than in a direction parallel to the surface of the heat sink, the anisotropic heat transport property of the winding improves the heat dissipation from inside the navigation coil.
  • the conductors may have a substantially rectangular cross-section.
  • Ladders with a rectangular cross-section lead to a particularly simple, easily accessible navigation coil with anisotropic thermal conductivity.
  • the Kuhlrohrmaschine can be covered with electrical insulation. To improve the electrical insulation of the Kuhlrohrmaschine each other, as well as between the winding of the navigation coil and the Kuhlrohr too, the individual Kuhlrohrmaschine can be completely sheathed with electrical insulation.
  • the electrical insulation may comprise a resin-impregnated or resin-impregnated fiberglass tape.
  • the Kuhlrohrmaschine can be wrapped with such a soaked fiberglass tape.
  • a resin-impregnated or resin-impregnated fiberglass strip has good insulation properties and at the same time high mechanical strength, and is therefore particularly suitable for insulating cooling tube parts in a magnet coil system.
  • the material of the electrical insulation may be at least partially made of a glass fiber composite plastic or kapton.
  • Glass fiber composites or Kapton have good insulating properties and are therefore particularly suitable for use in a magnet coil system, in particular for electrically insulating the Kuhlrohrmaschine.
  • the Kuhlrohrmaschine may consist of copper. Copper has a high thermal conductivity. With Kuhlrohr turnover copper thus a particularly simple and effective design of the cooling system can be specified. Furthermore, copper has the advantage that it is particularly easy to work.
  • a useful frequency of the generated by the navigation coil system field may be below a frequency of 20 Hz, the transmitting coil, a position measuring field with a frequency between 100 Hz and 100 kHz, preferably with a frequency between 500 Hz and 100 kHz.
  • EMC electromagnetic compatibility
  • the navigation coil system may include 8 to 14 individually controllable navigation coils.
  • Em Navigation coil system of eight single coils indicates a minimal system for a three-dimensional navigation of a magnetic capsule in the interior of the navigation coil system.
  • the navigation coil system can be extended by inserting further navigation coils on up to 14 individual controllable navigation coils. An effective and simple cooling of such a complex navigation coil system is particularly advantageous.
  • the magnetic body may be part of a capsule for magnetic endoscopy.
  • Magnetic endoscopy requires temporally variable, high magnetic field strengths and field gradients. Effective cooling is particularly advantageous for such a system.
  • FIG. 1 is a perspective view of a magnet coil system
  • FIG. 2 shows a section through the magnetic coil system according to FIG. 1 and FIGS. 3, 4, 5 show cross-sections of magnetic coils according to an embodiment in FIG.
  • FIG. 2 shown section. Parts corresponding to the figures are each provided with the same reference numerals. Non-closer parts are well known in the art.
  • FIG. 1 shows, in a schematic representation, a magnet coil system 100, which may consist of 14 individual coils 101, 102.
  • the magnet coil system 100 shown in FIG. 1 may in particular have an at least approximately hollow-cylindrical shape. His individual coils 101, 102 are at least largely at least two concentric enclosing Zylmdermantelflachen.
  • the inner cylindrical surface encloses a three-dimensionally shaped inner space A. This inner space A is accessible at least from one of the end sides of the magnetic coil system 100.
  • the coils 101, 102 are formed as ring or saddle coils.
  • the coil system 100 comprises six field component coils 101 and eight field gradient coils or gradient coils 102. Field component coils 101 and gradient coils 102 are generally referred to as navigation coils. Details of a magnet coil system 100, as shown in FIG. 1, can be found, for example, in DE 10 2005 010 489 A1.
  • FIG. 2 shows a cross-section through a magnet coil system 100 according to FIG. 1. Shown are four of the total of six field coils 101 shown in FIG. 1, which are arranged on the outer cylindrical envelope surface. Furthermore, FIG. 2 shows the cross section of four of the total of eight field gradient coils 102 shown in FIG. 1, which are arranged on the inner cylindrical surface.
  • the useful frequency of a magnetic coil system 100 is typically below 20 Hz, preferably below 100 Hz.
  • FIG. 2 also shows a section through the interior A, which is enclosed by the magnetic coil system 100.
  • the interior A comprises a working space B, in which a capsule endoscope 201 is located.
  • This capsule endoscope 201 is within the working space B can be magnetically navigated.
  • This capsule endoscope 201 may include a permanent magnet having a magnetic moment that is oriented substantially perpendicular to the longitudinal axis of the capsule endoscope 201.
  • the magnetic moment of the permanent magnet arranged within the capsule endoscope 201 experiences a torque in interaction with the basic field generated by the magnetic coil system 100.
  • the capsule endoscope 201 experiences a force. In this way, the capsule endoscope 201 is navigable in the working space B.
  • the capsule endoscope 201 may in particular be located in a body passage, e.g. to navigate the intestine of a living being, especially a human being.
  • the capsule endoscope 201 may further comprise tools or sensors. It can be used for therapeutic or diagnostic purposes inside a body or hollow organ of the human body.
  • the capsule endoscope 201 can be equipped with a video camera or other imaging sensors, so that, for example during a gastroscopy or coloscopy, recordings can be taken from the interior of the hollow organ.
  • the capsule endoscope 201 can furthermore be suitable for taking samples, for example a tissue removal or a fluid withdrawal within the hollow organ.
  • Therapeutic measures that can be performed with a capsule endoscope 201 are, for example, a local drug take or the calving of local minor bleeding, for example, by sclerosing, the relevant site of the hollow organ.
  • a movable end for example of an endoscope
  • an end of an endoscope can have the same functionality as a capsule endoscope 201.
  • the magnetic coil system 100 additionally has a locating system which consists of at least one transmitting coil 301 and one receiving device 302. If the magnet coil system 100 is used to navigate a movable end of an endoscope, the position of the end can be determined such that the signals received by the transmission coil 301 are transmitted by wire, for example via a catheter to an evaluation unit present outside the body being examined. In this case, the receiving unit is not located within the interior A, but in a place outside.
  • FIG. 3 shows, by way of example, a section through a gradient coil 102 of the magnet coil system 100. Shown is the winding of the coil, which consists of individual conductors 303, which can preferably be provided with an electrically insulating lacquer and are arranged in individual winding layers 304. Towards the interior B, the winding of the gradient coil 102 is delimited by a holding tube 311.
  • the holding tube 311 may preferably be made of a glass fiber reinforced plastic.
  • the holding tube typically has a wall thickness of 5 mm.
  • the inside of the holding tube 311 is bounded by a cooling jacket 305.
  • the cooling jacket 305 typically has a thickness in the range of 8 mm to 10 mm.
  • the Kuhlmantel 305 may be traversed by Kuhischlauchen or Kuhlschlauch tone 306. These Kuhlschlauch- parts 306 may preferably be made of plastic.
  • This transmitting coil 301 of the positioning system typically operates in a frequency range between 100 Hz and 100 kHz, preferably with a frequency between 500 Hz and 100 kHz.
  • the transmitting coil 301 of the locating system can in particular at least over the entire axial length of the inner space A and the working volume B, which of the Naviga- 100 are enclosed, extend.
  • Such a transmission coil 301 typically has an extension of 2 mm in the radial direction.
  • the gradient coil 102 is provided with a cooling system according to an exemplary embodiment.
  • a first flattened heat sink 307 is located in the interior of the coil 102 between two adjacent winding layers 304. This first flattened heat sink 307 is in intimate thermal contact with the winding or the adjacent winding layers 304.
  • the first heat sink 307 consist of juxtaposed Kuhlrohr too 309 with a Kuhlkanal 312. Between the Kuhlrohr inconvenience 309 is each an insulation 310.
  • the Kuhlrohrmaschine 309 may consist of an electrically conductive material such as copper. However, the Kuhlrohrmaschine 309 may also consist of another thermally good conductive material.
  • the insulation 310 may preferably consist of plastic, a resin-impregnated or resin-impregnated glass fiber tape or of a glass fiber composite plastic. Furthermore, Kapton or other suitable and electrically insulating materials can be used as the material for the insulation. As shown in FIG. 3, the insulation 310 may extend between the individual cooling tube parts 309 in the plane of the heat sink 307.
  • the insulation 310 can also completely enclose a cooling tube part 309 and in this way insulate the cooling tube parts 309 not only from one another, but also from the individual conductors 303 of the adjacent winding or the winding layer 304.
  • the Kuhlrohrmaschine 309 may be parts of a Kuhlrohres, which is inserted together with the windings in the gradient coil 102. Furthermore, the cooling tube parts 309 may alternatively be laid inside the winding of the gradient coil 102.
  • the Kuhlrohrmaschine 309 can also be with a common supply channel a harfenformiges approx Form component; in this case, the cooling tube parts 309 are flowed through by a suitable coolant, starting from the common supply channel.
  • the induction of eddy currents in particular starting from the transmission coil 301 in the first heat sink 307, can be largely avoided. In this way, a disturbance of the positioning system, in particular the signals emanating from the transmission coil 301, can be largely avoided.
  • FIG. 4 shows a cross section through a gradient coil 102 with a cooling system according to another exemplary embodiment.
  • the first heat sink 307 is located on the outside of the gradient coil 102 facing away from the interior A.
  • the field emanating from the transmission coil 301 decreases with increasing distance from the transmission coil 301.
  • the first heat sink 307 may be disposed on the outside of the navigation coil 102.
  • FIG. 5 shows the cross section through a gradient coil 102 according to a further exemplary embodiment.
  • the cooling system has a second heat sink 308, which is located inside the gradient coil 102 between two adjacent winding layers 304. This second heat sink 308 is in intimate thermal contact with the winding of the gradient coil 102 or with those winding layers 304 adjoining it.
  • the second heat sink 308 may preferably be arranged within the winding of the gradient coil 102 such that on both sides of the second heat sink 308 within the winding of the gradient coil 102, approximately equal temperature maxima are set during operation of the gradient coil 102. For the following consideration, first the effect of the second heat sink 308 is disregarded.
  • the heat generated in the winding is preferably dissipated via the first heat sink 307, which is located on the outside of the coil 102. Furthermore, heat can be dissipated via the cooling jacket 305 in the direction of the inside of the winding.
  • the second heat sink 308 can now be arranged within the winding such that approximately equal temperature maxima are established on both sides of the second heat sink 308 within the winding.
  • the temperature maxima can assume values that differ from each other by about 20%; in this case they are still considered to be about the same size.
  • the second heat sink 308 is slightly displaced within the winding of the gradient coil 102 in the direction of the inside, come to rest.
  • the individual conductors 303 of the winding of the gradient coil 102 have a greater extent in a direction perpendicular to a plane defined by the first heat sink 307 than parallel to this plane.
  • the winding of the gradient coil 102 obtains an anisotropic thermal conductivity.
  • the thermal conductivity is in
  • the individual conductors 303 of the winding can be electrically insulated from one another by means of a lacquer. Electrically insulating paint typically has a high thermal resistance. Since in a direction perpendicular to the plane defined by the first heat sink 307 there is a smaller number of thermal resistances represented by the insulating varnish. As in a direction perpendicular thereto, the heat dissipation is preferably carried out in a direction perpendicular to the plane defined by the first heat sink 307. Heat resistances may continue to arise through gaps between conductors 303, such as air gaps.
  • the above-mentioned considerations with regard to the anisotropic thermal conductivity of the gradient coil 102 also apply with regard to any gaps that may be present.
  • the statements made with respect to the gradient coil 102 in connection with FIGS. 3 to 5 apply equally to other coils, in particular navigation coils, of the magnetic coil system 100.
  • the embodiments made with respect to the gradient coil 102 are also applicable to a field component coil 101.

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Abstract

Magnetspulensystem für eine berührungsfreie Bewegung eines magnetischen Körpers in einem Arbeitsvolumen (B). Das Magnetspulensystem umfasst ein Navigationsspulensystem, welches zumindest teilweise einen das Arbeitsvolumen (B) enthaltenden Innenraum (A) umschließt und mehrere Navigationsspulen (102) umfasst. Ferner umfasst das Magnetspulensystem ein Ortungssystem zur Bestimmung räumlicher Koordinaten eines magnetischen Körpers (201). Das Ortungssystem umfasst zumindest eine in dem Innenraum (A) angeordnete Sendespule (301) und eine Empfangseinrichtung (302). Weiterhin weist das Magnetspulensystem ein Kühlsystem zur Kühlung mindestens einer mehrere Wicklungslagen (304) aufweisenden Navigationsspule (102) auf. Das Kühlsystem umfasst zumindest eine erste flächenhafte Wärmesenke (307), welche großflächig mit der Navigationsspule (102) in thermischem Kontakt stehen und jeweils von Kühlrohrteilen (309) aus einem elektrisch leitfähigen Material gebildet sind. Im Querschnitt gesehen bilden die Kühlrohrteile (309) eine Vielzahl von nebeneinander angeordneten Kühlkanälen (312) aus. Zur elektrischen Isolierung der Kühlrohrteile (309) untereinander sind zwischen diesen Isolationsmittel (310) vorgesehen. Die erste Wärmesenke (307) ist mit der Navigationsspule (102), auf deren dem Innenraum (A) abgewandten Außenseite verbunden oder ist zwischen zwei benachbarten Wicklungslagen (304) der Navigationsspule (102) angeordnet.

Description

Beschreibung
Magnetspulensystem mit einem Navigationsspulensystem und einem Ortungssystem
Die Erfindung betrifft ein Magnetspulensystem für eine beruh- rungsfreie Bewegung eines magnetischen Korpers in einem Arbeitsvolumen mit einem Navigationsspulensystem, welches zumindest teilweise einen das Arbeitsvolumen enthaltenden Innenraum umschließt und mehrere Navigationsspulen umfasst und einem Ortungssystem zur Bestimmung räumlicher Koordinaten des magnetischen Korpers mit zumindest einer in dem Innenraum angeordneten Sendespule und einer Empfangsemπch- tung.
Em solches Magnetspulensystem geht beispielsweise aus der WO2006/097423 hervor.
Minimalmvasive diagnostische und therapeutische Verfahren haben in der modernen Medizin in den letzten Jahren zunehmend an Bedeutung gewonnen. Derartige diagnostische und therapeutische Eingriffe werden typischerweise mit Hilfe von Kathetern oder Endoskopen durchgeführt. Dabei besteht in der Regel eine direkte mechanische Verbindung zwischen einem Diagnose- mittel, beispielsweise einer Kamera, und der Hand des Arztes. Diagnostische Untersuchungen, insbesondere solche an inneren Hohlorganen des menschlichen Korpers, z.B. dem Gastromtesti- naltrakt, können mit derartigen Methoden durchgeführt werden. Typische Diagnoseverfahren sind die Gastroskopie und die Ko- loskopie. Im Rahmen solcher Untersuchungen werden typischerweise Foto- und/oder Videosequenzen des betreffenden Hohlorgans aufgenommen, Gewebs- und/oder Flussigkeitsproben entnommen oder lokal Medikamente verabreicht.
Für derartige diagnostische oder therapeutische Eingriffe bzw. Untersuchung kann insbesondere eine in einem magnetischen Feld navigierbare Kapsel, ein so genanntes Kapselendo- skop eingesetzt werden. Eine Anlage mit der ein derartiges Kapselendoskop navigiert werden kann geht beispielsweise aus der WO 03/028224 A2 hervor. Diese Anlage verfugt über ein Magnetspulensystem zur Na- vigation einer mit einer Videokamera ausgestatteten, verschluckbaren Kapsel, dem so genannten Kapselendoskop. Dieses kann gemäß der WO 03/028224 A2 beruhrungsfrei, also unter Verzicht weiterer mechanischer Fuhrungsmittel in einem Arbeitsvolumen navigiert werden. Unter einer beruhrungsfreien Navigation ist in diesem Zusammenhang zu verstehen, dass das Kapselendoskop an sich ohne weitere mechanische Hilfsmittel, beispielsweise einem Katheterschlauch, navigiert werden kann. Das Kapselendoskop befindet sich jedoch in der Regel in Kontakt mit dem es umgebenden Hohlorgan. Der Begriff beruhrungs- frei ist also lediglich hinsichtlich der Navigation des Kapselendoskops und nicht bezüglich weiterer möglicherweise mit dem Kapselendoskop in Kontakt stehender Teile, beispielsweise der Innenwand eines Hohlorgans, zu verstehen.
Neben der beruhrungsfreien Navigation des Kapselendoskops sieht die in WO 03/028224 A2 offenbarte Anlage zusätzlich die Möglichkeit zur Positionsbestimmung des Kapselendoskops vor. Hierzu umfasst die Anlage Sende- und Empfangerspulen, mit denen Signale zu dem Kapselendoskop gesendet bzw. von diesem empfangen werden können.
Die DE 101 40 253 Cl offenbart eine weitere Anlage, welche es erlaubt, ein Kapselendoskop in einem so genannten Helikopter- modus über eine 6D-Maus zu steuern. Das Kapselendoskop kann weiterhin mit Sensoren zur Detektion von auf es einwirkenden mechanischen Kräften ausgestattet sein. Derartige Kräfte können über die 6D-Maus an den Benutzer ruckgemeldet werden. Einzelheiten zur Realisierung des Navigationsspulensystems und zum Betrieb der einzelnen Navigationsspulen und Elemente der Kapselendoskopie-Anlage sind in der vorgenannten Schrift nicht naher erläutert. Typische Magnetspulensysteme zur Navigation eines Kapselendoskops sind weiterhin beispielsweise in der DE 103 40 925 B3 oder auch in der DE 10 2005 010 489 Al offenbart. Derartige Navigationsspulensysteme umfassen typischerweise ein System aus acht bis vierzehn einzeln ansteuerbaren Navigationsspulen.
Für den erfolgreichen Einsatz eines Kapselendoskops ist, zum einen ein Magnetfeld zur Steuerung des Kapselendoskops, und zum anderen eine Positionsbestimmung des Kapselendoskops notwendig. Unter einer Positionsbestimmung ist in diesem Zusammenhang die Bestimmung der räumlichen Lage des Kapselendoskops, beispielsweise in einem kartesischen Koordinatensystem, sowie die Bestimmung der Orientierung des Kapselendo- skops in dem entsprechenden Arbeitsvolumen zu verstehen. Die Orientierungsbestimmung kann für alle drei oder weniger Achsen des Kapselendoskops erfolgen.
Zur magnetischen Steuerung eines Kapselendoskops sind typi- scherweise magnetische Feldstarken von bis zu 100 mT sowie
Magnetfeldgradienten von bis zu 400 mT/m notwendig. Die Werte der Feldgradienten liegen ungefähr um einen Faktor 10 über den typischen Werten für Magnetresonanztomographieanlagen . Im Vergleich zwischen einem Magnetspulensystem zur Navigation eines Kapselendoskops und einem Magnetspulensystem einer Mag- netresonanztomographieanlage ergibt sich für das erstgenannte Navigationsspulensystem ein erhöhter Bedarf für die Kühlung der Navigationsspulen.
Die Ortung des Kapselendoskops erfolgt, wie auch seine Steuerung, mit Hilfe magnetischer Felder. Zu diesem Zweck befinden sich Sendespulen in einem von den Navigationsspulen umschlossenen Innenraum, welche ein elektromagnetisches Wechselfeld an das Kapselendoskop senden.
Das Navigationsspulensystem einer Anlage zur Steuerung eines Kapselendoskops wird typischerweise in einem Frequenzbereich unterhalb von 20 Hz betrieben. Das Ortungssystem, also die Sendespule bzw. die Sendespulen werden hingegen typischerweise in einem Frequenzbereich zwischen 500 Hz und 100 kHz betrieben. Eine Ortung des Kapselendoskops mit Hilfe von Frequenzen in dem zuvor genannten Bereich weist die folgenden Vorteile auf. Zum einen kann in dem angegebenen Frequenzbereich eine hohe Messwiederholrate und somit eine schnelle Ortung des Kapselendoskops realisiert werden, zum anderen ist der menschliche Korper in dem angegebenen Frequenzbereich im Wesentlichen elektromagnetisch homogen. Effekte, die durch unterschiedliche Dielektπzitaten einzelner Organe eines menschlichen Korpers eine Auswirkung auf Streuung und/oder Phasenverschiebung von elektromagnetischen Wellen haben können, sind in dem zuvor genannten Frequenzbereich zu vernachlässigen .
Die Frequenzbereiche des Navigationsspulensystems und des Ortungssystems sollten weiterhin einen gewissen Frequenzabstand voneinander aufweisen, um die elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) der beiden Systeme zu gewährleisten.
Ein Magnetspulensystem, welches zur drahtlosen bzw. beruh- rungslosen Bewegung eines magnetischen Korpers in einem Arbeitsraum geeignet sein soll, sollte zur Erzeugung hoher magnetischer Feldstarken geeignet sein. Ein Navigationsspulen- System sollte daher ebenfalls über ein leistungsfähiges Kuhlsystem verfugen.
Aus dem Stand der Technik ist bekannt zur Kühlung von Spulen Kuhlplatten aus Metall, vorzugsweise aus Kupfer, an den Au- ßenflachen der Spulen bzw. zwischen einzelnen Wicklungslagen der Spulen anzubringen.
In einem Kapselendoskopie-System ist, wie bereits erwähnt, neben der Erzeugung hoher Feldstarken die Positionsbestimmung des Kapselendoskops von Bedeutung. Die Positionsbestimmung des Kapselendoskops in dem von den Navigationsspulen umschlossenen Raum erfolgt typischerweise mittels in diesem Raum angebrachter Sendespulen, die mit Wechselstrom betrieben werden. Werden für ein Kuhlsystem, wie zuvor erwähnt, groß- flachig an den Außenflachen der Navigationsspulen angebrachte Metall bzw. Kupferplatten verwendet, so werden in diesen Metallplatten durch die Sendespule/n Wirbelstrome induziert. Die in den Metallplatten durch die Sendespule induzierten Wirbelsturme fuhren zu einer Verfälschung des von der bzw. den Sendespule/n emittierten Feldes, und somit zu Ubertra- gungsfehlern im Ortungssystem der Kapselendoskopieanlage . Eine aus dem Stand der Technik bekannte Losung zur Kühlung von Magnetspulen mittels großflächig an diesen angebrachten Kuhlplatten, erscheint für ein Navigationsspulensystem einer Kapselendoskopieanlage, welche ein Ortungssystem aufweist, ungeeignet .
Eine weitere aus dem Stand der Technik bekannte Möglichkeit zur Kühlung einer Spule besteht darin, die Spule vollständig aus Hohlleitern zu wickeln, welche von einem Kuhlmedium durchstrombar sind. Die Spule ist somit direkt kuhlbar.
Zur Kühlung einer Navigationsspule eines Kapselendoskopiesys- tems, welche vollständig aus Hohlleitern gewickelt ist, ist ein spezielles Kuhlmedium notwendig. Typischerweise kann zu diesem Zweck deionisiertes Wasser verwendet werden. Die Kühlung einer Navigationsspule, welche vollständig aus Hohllei- tern gewickelt ist, weist weiterhin die folgenden technischen Probleme auf.
Im Querschnitt betrachtet nimmt der Kuhlkanal, welcher sich im Inneren des Hohlleiters befindet, einen erheblichen Teil der Querschnittsflache ein. Aus diesem Grund verschlechtert sich der Fullgrad der gesamten Navigationsspule. Unter dem Fullgrad ist in diesem Zusammenhang der Quotient aus dem Querschnitt der stromtragenden Leiter und dem Gesamtquerschnitt der Navigationsspule zu verstehen. Um den Soll der Fullgrad der Navigationsspule erhöht werden kann der Durchmesser des Kuhlkanals klein gewählt werden. Um eine gewünschte Amperewindungszahl zu erreichen muss die Navigationsspule eine große Zahl von Windungen aufweisen. Für eine große An- zahl von Windungen ist wiederum ein entsprechend langer Hohlleiter notwendig. Über die Lange des Hohlleiters findet wiederum ein erheblicher Druckabfall des Kuhlmediums statt. Wird der Kuhlkanal entsprechend vergrößert, fuhrt dies zu einer Navigationsspule mit einem großen Volumen und schlechtem
Fullgrad. Wird die Magnetspule mit einer geringen Windungsanzahl realisiert, so ist zur Erreichung einer gewünschten Amperewindungszahl ein entsprechend hoher Strom notwendig. Dies fuhrt wiederum zu einem hohen technischen Aufwand zur Erzeu- gung dieser hohen Strome.
Eine weitere allgemein aus dem Stand der Technik bekannte Möglichkeit zur Kühlung einer Spule besteht darin, zwischen den Leitern oder Wicklungen einer Spule ein nicht leitendes Material, beispielsweise einen Kunststoff, in Form von Kuhl- wasserkanalen zu platzieren.
Typischerweise wird das Kuhlmedium in einer solchen Kuhlanlage mit einem Druck von mehreren Bar durch die Kuhlleitungen gepresst wird. Im Inneren einer Navigationsspule können leicht Temperaturen von über 1000C erreicht werden. Außerdem treten bei der Erzeugung hoher magnetischer Felder zwischen den einzelnen Leitern der Navigationsspulenwicklungen nicht zu vernachlässigende Lorenzkrafte auf. Diese können dazu fuh- ren, dass selbst bei hinreichend mechanisch stabilem Aufbau der Navigationsspule einzelne Leiter oder Wicklungslagen gegeneinander mechanisch verschoben werden. Erfolgt eine solche mechanische Verschiebung an einem Ort, an dem ein aus Kunststoff hergestellter Kuhlkanal in die Wicklung eingezogen ist, so erfolgt die mechanische Verschiebung typischerweise über das Kunststoffbauteil, welches somit enormen Scherkräften ausgesetzt ist. Offensichtlich ist sowohl aus mechanischen Gründen wie auch hinsichtlich der auftretenden Betriebstemperatur der Einsatz eines solchen Kuhlsystems unter Verwendung derzeit verfugbarer, handelsüblicher Kunststoffe in einem Na- vigationsspulensystem für eine Kapselendoskopieanlage aus Gründen der Zuverlässigkeit nicht ratsam. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Kuhlsystem für das Navigationsspulensystem einer Kapselendoskopieanlage anzugeben, wobei zumindest eine Sendespule eines Ortungssystems in einem von dem Navigationsspulensystem umgebenen Innenraum angeordnet sein soll. Das erfmdungsgemaße Kuhlsystem soll gegenüber dem Stand der Technik verbessert sein. Insbesondere soll das Kuhlsystem dahingehend verbessert sein, dass die Induktion von Wirbelstromen in Teilen des Kuhlsystems, bedingt durch das Navigationsspulensystem, verringert ist.
Diese Aufgabe wird mit den in Anspruch 1 angegebenen Maßnahmen gelost. Der vorliegenden Erfindung liegt dabei die Überlegung zugrunde, eine flachenhafte Warmesenke derart auszubilden, dass diese elektrisch voneinander isolierte Abschnit- te aufweist, so dass sich keine großflächige geschlossene elektrisch leitfahige Flache ergibt. Die Flache der Warmesenke wird somit elektrisch unterbrochen, die für die Induktion von Wirbelstromen zur Verfugung stehende Flache kann somit minimiert werden.
Erfmdungsgemaß wird ein Magnetspulensystem für eine beruh- rungsfreie Bewegung eines magnetischen Korpers in einem Arbeitsvolumen angegeben, welches zumindest ein Navigationsspulensystem aufweist, welches zumindest teilweise einen Innen- räum umschließt, der ein Arbeitsvolumen enthalt. Das Naviga- tionsspulensystem soll weiterhin mehrere Navigationsspulen umfassen. Weiterhin weist das Magnetspulensystem ein Ortungssystem zur Bestimmung räumlicher Koordinaten des magnetischen Korpers mit zumindest einer in dem Innenraum angeordneten Sendespule und einer Empfangseinrichtung auf. Das Magnetspulensystem weist weiterhin ein Kuhlsystem zur Kühlung einer Navigationsspule auf, welche mehrere Wicklungslagen aufweist. Das Kuhlsystem zur Kühlung der zumindest einen Navigationsspule weist weiterhin zumindest eine erste flachenhafte War- mesenke auf, welche großflächig mit der Navigationsspule in thermischem Kontakt steht. Die erste flachenhafte Warmesenke soll aus Kuhlrohrteilen bestehen, die aus einem elektrisch leitfahigen Material gebildet sind. Im Querschnitt betrachtet soll die erste flachenhafte Warmesenke aus einer Vielzahl von nebeneinander angeordneten Kuhlkanalen bestehen. Zur elektrischen Isolierung der Kuhlrohrteile untereinander sind zwischen diesen Isolationsmittel vorhanden. Die erste Warmesenke soll weiterhin entweder zwischen zwei benachbarten Wicklungslagen der Navigationsspule angeordnet sein, oder mit der Na- vigationsspule auf ihrer dem Innenraum abgewandten Außenseite verbunden sein.
Erfmdungsgemaß wird ein Magnetspulensystem angegeben, das ein besonders effektives Kuhlsystem aufweist. Wobei das Kuhlsystems, bedingt durch den Aufbau der ersten flachenhaften Warmesenke, hinsichtlich der Induktion von Wirbelstromen in Teilen des Kuhlsystems, insbesondere durch Sendespulen eines im Innenraum des Navigationsspulensystems angeordneten Ortungssystems, gegenüber dem Stand der Technik verbessert ist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfmdungsgemaßen Magnetspulensystems gehen aus den von Anspruch 1 abhangigen Ansprüchen hervor. Dabei kann die Ausfuhrungsform nach Anspruch 1 mit den Merkmalen eines der Unteranspruche oder vorzugsweise auch denen aus mehreren Unteranspruchen kombiniert werden. Demgemäß kann das Magnetspulensystem nach der Erfindung zusätzlich noch die folgenden Merkmale aufweisen:
Das Kuhlsystem des Magnetspulensystems kann eine zweite flachenhafte Warmesenke aufweisen. Weiterhin kann die erste Warmesenke mit der dem Innenraum abgewandten Außenseite der Navigationsspule verbunden sein und die zweite Warme- senke zwischen zwei benachbarten Wicklungslagen der Navigationsspule angeordnet sein. Durch die Verwendung einer zweiten flachenhaften Warmesenke zur Kühlung zumindest einer Navigationsspule kann eine effektive Kühlung der Navigationsspulen angegeben werden.
Die zweite Warmesenke kann derart innerhalb der Wicklung der Navigationsspule angeordnet sein, dass sich im Betriebsfall der Navigationsspule, im Querschnitt der Wick- lung betrachtet, zu beiden Seiten der zweiten Warmesenke in etwa gleichgroße Temperaturmaxima einstellen. Die War- meabfuhr aus der Navigationsspule erfolgt, lasst man die Wirkung der zweiten Warmesenke zunächst außer Acht, über die Außenseite der Navigationsspule. Die zweite Warmesenke wird nun derart im Inneren der Navigationsspule positioniert, dass sich zu beiden Seiten der zweiten Warmesenke innerhalb der Navigationsspule in etwa gleichgroße Temperaturmaxima ausbilden. Auf diese Weise kann eine lokale Uberhitzung der Navigationsspule vermieden werden.
Die einzelnen Leiter der Navigationsspule können im Wesentlichen senkrecht zu einer durch die erste Warmesenke definierten Ebene eine größere räumliche Ausdehnung auf- weisen als im Wesentlichen parallel zu dieser Ebene. Die einzelnen Leiter weisen also einen asymmetrischen Querschnitt auf. Typischerweise sind, wie aus dem Stand der Technik bekannt, die einzelnen Leiter einer Spule untereinander elektrisch isoliert, dies kann beispielsweise mit einem Lack erfolgen. Die elektrische Isolation stellt einen thermischen Widerstand dar. Infolge der asymmetrischen Ausgestaltung der einzelnen Leiter der Navigationsspule, steht einem Warmestrom in Richtung der ersten Warmesenke eine geringere Anzahl von Warmewiderstanden entge- gen, als dies in eine Richtung parallel zu der Oberflache der ersten Warmesenke der Fall ist. Eine Ausgestaltung der Navigationsspule mit Leitern, die einen asymmetrischen Querschnitt aufweisen, fuhrt also zu einer anisotropen Wärmeleitfähigkeit der Navigationsspule. Da die Warmeleit- fahigkeit in Richtung der Warmesenke hoher ist als in eine Richtung parallel zu der Oberflache der Warmesenke, verbessert die anisotrope Warmetransporteigenschaft der Wicklung den Warmeabtransport aus dem Inneren der Navigationsspule .
Die Leiter können einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt aufweisen. Leitern mit einem rechteckigen Querschnitt fuhren zu einer besonders einfache, leicht zu fer- tigenden Navigationsspule mit anisotroper Wärmeleitfähigkeit.
Die Kuhlrohrteile können mit einer elektrischen Isolierung ummantelt sein. Zur Verbesserung der elektrischen Isolation der Kuhlrohrteile untereinander, wie auch zwischen der Wicklung der Navigationsspule und den Kuhlrohrteilen, können die einzelnen Kuhlrohrteile vollständig mit einer elektrischen Isolierung ummantelt sein.
Die elektrische Isolierung kann ein harzgetranktes oder kunstharzgetranktes Glasfaserband umfassen. Insbesondere können die Kuhlrohrteile mit einem solchen getränkten Glasfaserband umwickelt sein. Em harzgetranktes oder kunstharzgetranktes Glasfaserband weist gute Isoliereigen- schaften bei gleichzeitig hoher mechanischer Belastbarkeit auf, und ist daher besonders für die Isolierung von Kuhlrohrteilen in einem Magnetspulensystem geeignet.
- Das Material der elektrischen Isolierung kann zumindest teilweise aus einem Glasfaserverbundkunststoff oder aus Kapton bestehen. Glasfaserverbundkunststoffe oder Kapton weisen gute Isoliereigenschaften auf und sind daher zur Verwendung in einem Magnetspulensystem, insbesondere zur elektrischen Isolierung der Kuhlrohrteile besonders geeignet .
Die Kuhlrohrteile können aus Kupfer bestehen. Kupfer weist eine hohe Wärmeleitfähigkeit auf. Mit Kuhlrohrteilen aus Kupfer kann somit eine besonders einfache und effektive Ausgestaltung des Kuhlsystems angeben werden. Weiterhin weist Kupfer den Vorteil auf, dass es besonders einfach zu verarbeiten ist.
- Eine Nutzfrequenz des von dem Navigationsspulensystem generierten Feldes kann unterhalb einer Frequenz von 20 Hz liegen, die Sendespule kann ein Positionsmessfeld mit einer Frequenz zwischen 100 Hz und 100 kHz, vorzugsweise mit einer Frequenz zwischen 500 Hz und 100 kHz, generieren. Um die elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) des Navigationssystems mit dem Positionsmesssystem zu gewährleisten, sollen sich die angegebenen Frequenzbereiche nicht überlappen, bzw. einen geeigneten Frequenzabstand voneinander aufweisen.
Das Navigationsspulensystem kann 8 bis 14 einzeln ansteuerbare Navigationsspulen umfassen. Em Navigationsspulen- System aus acht Einzelspulen gibt ein minimales System für eine dreidimensionale Navigation einer magnetischen Kapsel im Innenraum des Navigationsspulensystems an. Das Naviga- tionsspulensystem kann durch Einfügen weiterer Navigationsspulen auf bis zu 14 einzelnen ansteuerbare Navigati- onsspulen erweitert werden. Eine effektive und einfache Kühlung eines derartigen komplexen Navigationsspulensys- tems ist besonders vorteilhaft.
Der magnetische Korper kann Teil einer Kapsel zur magneti- sehen Endoskopie sein. Für die magnetische Endoskopie werden zeitlich veränderliche, hohe magnetische Feldstarken und Feldgradienten benotigt. Eine effektive Kühlung ist für ein solches System besonders vorteilhaft.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfmdungsgemaßen
Magnetspulensystems gehen aus den vorstehend nicht angesprochenen Ansprüchen sowie insbesondere aus der nachfolgend erläuterten Zeichnung hervor. In der Zeichnung sind bevorzugte Ausgestaltungen des erfmdungsgemaßen Magnetspulensystems in schematisierter Darstellung angeordnet. Dabei zeigt deren
Figur 1 eine Perspektivansicht eines Magnetspulensystems,
Figur 2 einen Schnitt durch das Magnetspulensystem gemäß Figur 1 und Figur 3, 4, 5 Querschnitte von Magnetspulen gemäß einem in
Figur 2 gezeigten Schnitt. Sich in den Figuren entsprechende Teile sind jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen. Nicht naher ausgeführte Teile sind allgemeiner Stand der Technik.
Figur 1 zeigt, in schematisierter Darstellung, ein Magnetspulensystem 100, welches aus 14 Einzelspulen 101, 102 bestehen kann. Das in Figur 1 dargestellte Magnetspulensystem 100 kann insbesondere eine wenigstens annähernd hohlzylmderformige Gestalt aufweisen. Seine Einzelspulen 101, 102 liegen dabei zumindest größtenteils auf wenigstens zwei sich konzentrisch umschließenden Zylmdermantelflachen . Die innere Zylmderman- telflache umschließt einen dreidimensional ausgeprägten Innenraum A. Dieser Innenraum A ist zumindest von einer der Stirnseiten des Magnetspulensystems 100 zugänglich. Vorzugs- weise sind die Spulen 101, 102 als Ring- bzw. Sattelspulen ausgebildet. Das Spulensystem 100 umfasst sechs Feldkomponentenspulen 101 sowie acht Feldgradientenspulen bzw. Gradientenspulen 102. Feldkomponentenspulen 101 und Gradientenspulen 102 werden allgemein als Navigationsspulen bezeichnet. Em- zelheiten zu einem Magnetspulensystem 100, wie es Figur 1 zeigt, sind beispielsweise der DE 10 2005 010 489 Al zu entnehmen .
Figur 2 zeigt einen Querschnitt durch ein Magnetspulensystem 100 gemäß Figur 1. Dargestellt sind vier der insgesamt sechs in Figur 1 gezeigten Feldspulen 101, welche auf der äußeren Zylmdermantelflache angeordnet sind. Weiterhin zeigt Figur 2 den Querschnitt von vier der insgesamt acht in Figur 1 dargestellten Feldgradientenspulen 102, welche auf der inneren Zy- lmderflache angeordnet sind. Die Nutzfrequenz eines Magnetspulensystems 100, wie es in Figur 1 bzw. Figur 2 gezeigt, liegt typischerweise unterhalb von 20 Hz, vorzugsweise unterhalb von 100 Hz.
Figur 2 zeigt weiterhin einen Schnitt durch den Innenraum A, welcher von dem Magnetspulensystem 100 umschlossen wird. Der Innenraum A umfasst einen Arbeitsraum B, in welchem sich ein Kapselendoskop 201 befindet. Dieses Kapselendoskop 201 ist innerhalb des Arbeitsraumes B magnetisch navigierbar. Dieses Kapselendoskop 201 kann einen Permanentmagneten enthalten, welcher ein magnetisches Moment aufweist, das im Wesentlichen senkrecht zur Langsachse des Kapselendoskops 201 orientiert ist. Das magnetische Moment des innerhalb des Kapselendoskops 201 angeordneten Permanentmagneten erfahrt in Wechselwirkung mit dem von dem Magnetspulensystem 100 erzeugten Grundfeld ein Drehmoment. In Wechselwirkung mit dem von dem Magnetspulensystem 100 erzeugten Gradientenfeld erfahrt das Kapselen- doskop 201 eine Kraft. Auf diese Weise ist das Kapselendoskop 201 in dem Arbeitsraum B navigierbar.
Das Kapselendoskop 201 kann insbesondere in einem Korperkanal, z.B. dem Darm eines Lebewesens, insbesondere eines Men- sehen, navigiert werden. Das Kapselendoskop 201 kann weiterhin Werkzeuge oder Sensoren aufweisen. Es kann zu therapeutischen oder diagnostischen Zwecken im Inneren eines Korpers oder Hohlorganes des menschlichen Korpers eingesetzt werden. Insbesondere kann das Kapselendoskop 201 mit einer Videokame- ra oder anderen bildgebenden Sensoren ausgerüstet sein, so dass beispielsweise wahrend einer Gastroskopie oder Kolosko- pie Aufnahmen aus dem Inneren des Hohlorganes aufgenommen werden können. Das Kapselendoskop 201 kann weiterhin zur Probenentnahme, beispielsweise einer Gewebsentnahme oder einer Flussigkeitsentnahme innerhalb des Hohlorganes geeignet sein. Therapeutische Maßnahmen, welche mit einem Kapselendoskop 201 durchgeführt werden können, sind beispielsweise eine lokale Medikamentennahme oder die Stillung lokaler geringer Blutungen, beispielsweise durch Veröden, der betreffenden Stelle des Hohlorganes.
Weiterhin kann mit Hilfe eines Magnetspulensystems 100 ein bewegliches Ende beispielsweise eines Endoskops navigiert werden. Ein derart ausgebildetes Ende eines Endoskops kann die gleich Funktionalität wie ein Kapselendoskop 201 aufweisen. Zur Positionsbestimmung des Kapselendoskops 201 in dem Arbeitsvolumen B verfugt das Magnetspulensystem 100 zusätzlich über ein Ortungssystem, welches zumindest aus einer Sendespule 301 und einer Empfangsvorrichtung 302 besteht. Wird das Magnetspulensystem 100 zur Navigation eines beweglichen Endes eines Endoskops verwendet, so kann die Positionsbestimmung des Endes derart erfolgen, dass die von der Sendespule 301 empfangenen Signale drahtgebunden, beispielsweise über einen Katheter an eine außerhalb des untersuchten Kor- pers vorhandene Auswerteeinheit übertragen werden. In diesem Fall befindet sich die Empfangseinheit nicht innerhalb des Innenraumes A, sondern an einem Ort außerhalb.
Figur 3 zeigt beispielhaft einen Schnitt durch eine Gradien- tenspule 102 des Magnetspulensystems 100. Dargestellt ist die Wicklung der Spule, welche aus einzelnen Leitern 303 besteht, welche vorzugsweise mit einem elektrisch isolierenden Lack versehen sein können, und in einzelnen Wickellagen 304 angeordnet sind. In Richtung des Innenraums B wird die Wicklung der Gradientenspule 102 von einem Halterohr 311 begrenzt. Das Halterohr 311 kann vorzugsweise aus einem glasfaserverstärkten Kunststoff bestehen. Das Halterohr weist typischerweise eine Wandstarke von 5 mm auf. Die Innenseite des Halterohres 311 wird von einem Kuhlmantel 305 begrenzt. Der Kuhlmantel 305 weist typischerweise eine Starke im Bereich von 8 mm bis 10 mm auf. Der Kuhlmantel 305 kann von Kuhischlauchen bzw. Kuhlschlauchteilen 306 durchzogen sein. Diese Kuhlschlauch- teile 306 können vorzugsweise aus Kunststoff bestehen.
Auf der Innenseite des Kuhlmantels 305 befindet sich zumindest eine Sendespule 301 und eine Empfangseinrichtung 302 eines Ortungssystems zur Positionsbestimmung des Kapselendoskops 201. Diese Sendespule 301 des Ortungssystems arbeitet typischerweise in einem Frequenzbereich zwischen 100 Hz und 100 kHz, vorzugsweise mit einer Frequenz zwischen 500 Hz und 100 kHz. Die Sendespule 301 des Ortungssystems kann sich insbesondere zumindest über die komplette axiale Lange des Innenraums A bzw. des Arbeitsvolumens B, welche von dem Naviga- tionsspulen 100 umschlossen werden, erstrecken. Eine derartige Sendespule 301 weist in radialer Richtung typischerweise eine Ausdehnung von 2 mm auf.
Die Gradientenspule 102 ist mit einem Kuhlsystem gemäß einem Ausfuhrungsbeispiel versehen. Eine erste flachenhafte Warme- senke 307 befindet sich im Inneren der Spule 102 zwischen zwei benachbarten Wicklungslagen 304. Diese erste flachenhafte Warmesenke 307 befindet sich in innigem thermischen Kon- takt mit der Wicklung bzw. den an die anschließenden Wicklungslagen 304.
Die erste Warmesenke 307 bestehen aus nebeneinander angeordneten Kuhlrohrteilen 309 mit einem Kuhlkanal 312. Zwischen den Kuhlrohrteilen 309 befindet sich jeweils eine Isolierung 310. Die Kuhlrohrteile 309 können aus einem elektrisch leitenden Material wie beispielsweise Kupfer bestehen. Die Kuhlrohrteile 309 können aber auch aus einem anderen thermisch gut leitfahigen Material bestehen. Die Isolierung 310 kann vorzugsweise aus Kunststoff, einem harzgetrankten oder kunst- harzgetrankten Glasfaserband bzw. aus einem Glasfaserverbundkunststoff bestehen. Weiterhin können als Material für die Isolierung Kapton oder einem andere geeignete und elektrisch isolierende Werkstoffe verwendet werden. Die Isolierung 310 kann, wie in Figur 3 gezeigt, sich zwischen den einzelnen Kuhlrohrteilen 309 in der Ebene der Warmesenke 307 erstrecken. Die Isolierung 310 kann ebenfalls ein Kuhlrohrteil 309 vollständig umschließen und auf diese Weise die Kuhlrohrteile 309 nicht nur untereinander, sondern auch gegenüber den ein- zelnen Leitern 303 der benachbarten Wicklung bzw. der Wicklungslage 304 isolieren.
Die Kuhlrohrteile 309 können Teile eines Kuhlrohres sein, welches gemeinsam mit den Windungen in die Gradientenspule 102 eingelegt ist. Weiterhin können die Kuhlrohrteile 309 ma- anderformig innerhalb der Wicklung der Gradientenspule 102 verlegt sein. Die Kuhlrohrteile 309 können ebenfalls mit einem gemeinsamen Versorgungskanal ein in etwa harfenformiges Bauteil bilden; die Kuhlrohrteile 309 werden in diesem Fall ausgehend von dem gemeinsamen Versorgungskanal von einem geeigneten Kuhlmittel durchströmt. Mit Hilfe einer Ausgestaltung der ersten Warmesenke 307, wie sie Figur 3 zeigt, kann die Induktion von Wirbelstromen, insbesondere ausgehend von der Sendespule 301 in der ersten Warmesenken 307 weitgehend vermieden werden. Auf diese Weise kann eine Störung des Ortungssystems, insbesondere der von der Sendespule 301 ausgehenden Signale, weitgehend vermieden werden.
Figur 4 zeigt einen Querschnitt durch eine Gradientenspule 102 mit einem Kuhlsystem gemäß einem weiteren Ausfuhrungsbei- spiel. Bei dem in Figur 4 gezeigten Kuhlsystem befindet sich die erste Warmesenke 307 an der dem Innenraum A abgewandten Außenseite der Gradientenspule 102. Das von der Sendespule 301 ausgehende Feld nimmt mit zunehmendem Abstand von der Sendespule 301 ab. Je weiter sich eine Warmesenke, in dem in Figur 4 gezeigten Ausfuhrungsbeispiel die erste Warmesenke 307, von der Sendespule 301 entfernt befindet, desto geringer sind die von der Sendespule 301 in Teilen der ersten Warmesenke 307 induzierten Wirbelstrome. Aus diesem Grund kann die erste Warmesenke 307 auf der Außenseite der Navigationsspule 102 angeordnet sein.
Figur 5 zeigt den Querschnitt durch eine Gradientenspule 102 gemäß einem weiteren Ausfuhrungsbeispiel. Das Kuhlsystem weist eine zweite Warmesenke 308 auf, welche sich im Inneren der Gradientenspule 102 zwischen zwei benachbarten Wicklungslagen 304 befindet. Diese zweite Warmesenke 308 befindet sich in innigem thermischem Kontakt mit der Wicklung der Gradientenspule 102 bzw. mit denen an sie anschließenden Wicklungslagen 304.
Die zweite Warmesenke 308 kann bevorzugt derart innerhalb der Wicklung der Gradientenspule 102 angeordnet sein, dass zu beiden Seiten der zweiten Warmesenke 308 innerhalb der Wicklung der Gradientenspule 102 sich in etwa gleich große Tempe- raturmaxima im Betrieb der Gradientenspule 102 einstellen. Für die folgende Betrachtung sei zunächst die Wirkung der zweiten Warmesenke 308 außer Betracht gelassen. Die in der Wicklung anfallende Warme wird vorzugsweise über die erste Warmesenke 307 abgeführt, welche sich an der Außenseite der Spule 102 befindet. Weiterhin kann Warme über den Kuhlmantel 305 in Richtung der Innenseite der Wicklung abgeführt werden. Da sich auf der Innenseite der Wicklung ein Halterohr 311 befindet, welches typischerweise aus einem schlecht Warmelei- tenden Material z.B. einem glasfaserverstärkten Kunststoff besteht gefertigt ist, wird der größere Teil der Warme über die erste Warmesenke 307 abgeführt. Die zweite Warmesenke 308 kann nun derart innerhalb der Wicklung angeordnet werden, dass sich zu beiden Seiten der zweiten Warmesenke 308 inner- halb der Wicklung in etwa gleichgroße Temperaturmaxima einstellen. Die Temperaturmaxima können in etwa 20% voneinander abweichende Werte annehmen, sie werden auch in diesem Fall noch als in etwa gleich groß angesehen. Bedingt durch den hohen Warmewiderstand des Halterohres 304 und die entsprechend geringe Warmeabfuhr in Richtung des Kuhlmantels 305 wird die zweite Warmesenke 308 innerhalb der Wicklung der Gradientenspule 102 geringfügig in Richtung der Innenseite verschoben, zu Liegen kommen.
Die einzelnen Leiter 303 der Wicklung der Gradientenspule 102 weisen in einer Richtung senkrecht zu einer durch die erste Warmesenke 307 definierten Ebene eine größere Ausdehnung als parallel zu dieser Ebene auf. Durch eine derartige Ausgestaltung erhalt die Wicklung der Gradientenspule 102 eine ani- sotrope Wärmeleitfähigkeit. Die Wärmeleitfähigkeit wird in
Richtung der ausgedehnten Seite der einzelnen Leiter 303 großer ausfallen als senkrecht dazu. Die einzelnen Leiter 303 der Wicklung können mittels eines Lackes elektrisch untereinander elektrisch isoliert sein. Elektrisch isolierender Lack weist typischerweise einen hohen thermischen Widerstand auf. Da sich in einer Richtung senkrecht zu der durch die erste Warmesenke 307 definierten Ebene eine geringere Anzahl von durch den Isolierlack dargestellten Warmewiderstanden befin- det als in einer dazu senkrechten Richtung, wird die Warmeab- fuhr bevorzugt in eine Richtung senkrecht zu der durch die erste Warmesenke 307 definierten Ebene erfolgen. Warmewider- stande können weiterhin durch zwischen den Leitern 303 vor- handene Spalte, wie beispielsweise Luftspalte, entstehen. Auch im Hinblick auf eventuell vorhandene Spalte gelten die oben genannten Betrachtungen hinsichtlich der anisotropen Wärmeleitfähigkeit der Gradientenspule 102. Die im Zusammenhang mit den Figuren 3 bis 5 hinsichtlich der Gradientenspule 102 gemachten Ausfuhrungen treffen ebenso auf weitere Spulen, insbesondere Navigationsspulen, des Magnetspulensystems 100 zu. Insbesondere sind die in Bezug auf die Gradientenspule 102 gemachten Ausfuhrungen ebenso für eine Feldkomponentenspule 101 zutreffend.

Claims

Patentansprüche
1. Magnetspulensystem (100) für eine beruhrungsfreie Bewegung eines magnetischen Korpers (201) in einem Arbeitsvolumen (B) mit einem Navigationsspulensystem, welches zumindest teilweise einen das Arbeitsvolumen (B) enthaltenden Innenraum (A) umschließt und mehrere Navigationsspulen (101, 102) um- fasst, - ein Ortungssystem zur Bestimmung räumlicher Koordinaten des magnetischen Korpers (201) mit zumindest einer in dem Innenraum (A) angeordneten Sendespule (301) und einer Empfangseinrichtung (302) und einem Kuhlsystem zur Kühlung zumindest einer mehrere Wick- lungslagen (304) aufweisenden Navigationsspule (101, 102) mit zumindest einer ersten flachenhaften Warmesenke (307), welche großflächig mit der Navigationsspule (101, 102) in thermischem Kontakt steht und von Kuhlrohrteilen (309) aus einem elektrisch leitfahigen Material gebildet ist, die im Querschnitt betrachtet eine Vielzahl von nebeneinander angeordneten Kuhlkanalen (312) ausbilden, wobei zur elektrischen Isolierung der Kuhlrohrteile (309) untereinander zwischen diesen Isolationsmittel (310) vorhanden sind, und die erste Warmesenke (307) zwischen zwei benachbarten Wicklungslagen (304) der Navigationsspule (101, 102) angeordnet ist oder mit der Navigationsspule (101, 102) auf ihrer dem Innenraum (A) abgewandten Außenseite verbunden ist.
2. Magnetspulensystem (100) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kuhlsystem eine zweite flachenhafte Warmesenke (308) aufweist, wobei - die erste Warmesenke (307) mit der dem Innenraum (A) abgewandten Außenseite der Navigationsspule (101, 102) verbunden ist, und die zweite Warmesenke (308) zwischen zwei benachbarten Wicklungslagen (304) der Navigationsspule (101, 102) angeordnet ist.
3. Magnetspulensystem (100) gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Warmesenke (308) derart innerhalb der Wicklung angeordnet ist, dass sich im Betriebsfall des Magnetspulensystems (100) im Querschnitt der Wicklung betrachtet zu beiden Seiten der zweiten Warmesenke (308) in et- wa gleich große Temperaturmaxima einstellen.
4. Magnetspulensystem (100) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Leiter (303) der Navigationsspule (101, 102) im Wesentlichen senk- recht zu einer durch die erste Warmesenke (307) definierten
Ebene eine größere räumliche Ausdehnung aufweisen, als im Wesentlichen parallel zu dieser Ebene.
5. Magnetspulensystem (100) gemäß Anspruch 4, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Leiter (303) einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt aufweisen.
6. Magnetspulensystem (100) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kuhlrohrteile (309) mit einer elektrischen Isolierung ummantelt sind.
7. Magnetspulensystem (100) gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das die elektrische Isolierung ein harzge- tranktes oder kunstharzgetranktes Glasfaserband umfasst.
8. Magnetspulensystem (100) gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der elektrischen Isolierung zumindest teilweise aus einen Glasfaserverbundkunststoff oder Kapton besteht.
9. Magnetspulensystem (100) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Kuhlrohrteile (309) aus Kupfer.
10. Magnetspulensystem (100) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Nutzfrequenz des von dem Navigationsspulensystem generierten Feldes unterhalb einer Frequenz von 20 Hz liegt und die Sendespule (301) ein Positionsmessfeld generiert, dessen Frequenz zwischen 100 Hz und 100 kHz, vorzugsweise zwischen 500 Hz und 100 kHz liegt.
11. Magnetspulensystem (100) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Navigationsspulensystem, welches zwischen acht und vierzehn einzeln ansteuerbare Navigationsspulen (101, 102)umfasst.
12. Magnetspulensystem (100) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der magnetische Korper (201) Teil eines Kapselendoskops ist.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009027191A1 (de) * 2007-08-31 2009-03-05 Siemens Aktiengesellschaft Positionsmess- und führungseinrichtung

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008023610A1 (de) 2008-05-15 2009-11-26 Siemens Aktiengesellschaft Magnetspule mit Kühleinrichtung
DE102009030171A1 (de) * 2009-06-24 2010-12-30 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Bildgebungsvorrichtung und Bildgebungsverfahren zur Auffindung von Unregelmäßigkeiten in Hohlräumen von Objekten
DE102009039484A1 (de) 2009-08-31 2011-03-03 Siemens Aktiengesellschaft Spulensystem für eine magnetisch geführte Kapselendoskopie

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR81673E (fr) * 1962-05-18 1963-10-25 Alsthom Cgee Nouvelle disposition de refroidissement pour machines dynamo-électriques
EP0392243A1 (de) * 1989-03-31 1990-10-17 Gec Alsthom Sa Vorrichtung zur Kühlung von Ständerwicklungsstäben elektrischer Maschinen
DE10032836C1 (de) * 2000-07-06 2002-01-17 Siemens Ag Magnetresonanzgerät mit einem Gradientenspulensystem
US6441614B1 (en) * 1999-12-02 2002-08-27 General Electric Company Filler material for magnet resonant system self-shielded gradient coil assemblies
WO2006092421A1 (de) * 2005-03-04 2006-09-08 Siemens Aktiengesellschaft Spulensystem zur berührungsfreien magnetischen navigation eines magnetischen körpers in einem arbeitsraum
WO2006097423A1 (de) * 2005-03-17 2006-09-21 Siemens Aktiengesellschaft Einrichtung zur positions- und/oder orientierungsbestimmung eines navigierbaren objektes
US20060214530A1 (en) * 2005-03-22 2006-09-28 Siemens Westinghouse Power Corporation Electrical-discharge-inhibiting conformable layer for use in inner-cooler coils

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19835414C2 (de) * 1998-08-05 2000-05-31 Siemens Ag Spulensystem für MR-Anlagen mit integrierter Kühleinheit
IL161058A0 (en) 2001-09-24 2004-08-31 Given Imaging Ltd System and method for controlling a device in vivo
DE10341092B4 (de) * 2003-09-05 2005-12-22 Siemens Ag Anlage zur berührungsfreien Bewegung und/oder Fixierung eines magnetischen Körpers in einem Arbeitsraum unter Verwendung eines Magnetspulensystems
DE10340925B3 (de) 2003-09-05 2005-06-30 Siemens Ag Magnetspulensystem zur berührungsfreien Bewegung eines magnetischen Körpers in einem Arbeitsraum
JP2007510452A (ja) * 2003-11-05 2007-04-26 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 音響雑音が低減されるｍｒｉ装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR81673E (fr) * 1962-05-18 1963-10-25 Alsthom Cgee Nouvelle disposition de refroidissement pour machines dynamo-électriques
EP0392243A1 (de) * 1989-03-31 1990-10-17 Gec Alsthom Sa Vorrichtung zur Kühlung von Ständerwicklungsstäben elektrischer Maschinen
US6441614B1 (en) * 1999-12-02 2002-08-27 General Electric Company Filler material for magnet resonant system self-shielded gradient coil assemblies
DE10032836C1 (de) * 2000-07-06 2002-01-17 Siemens Ag Magnetresonanzgerät mit einem Gradientenspulensystem
WO2006092421A1 (de) * 2005-03-04 2006-09-08 Siemens Aktiengesellschaft Spulensystem zur berührungsfreien magnetischen navigation eines magnetischen körpers in einem arbeitsraum
WO2006097423A1 (de) * 2005-03-17 2006-09-21 Siemens Aktiengesellschaft Einrichtung zur positions- und/oder orientierungsbestimmung eines navigierbaren objektes
US20060214530A1 (en) * 2005-03-22 2006-09-28 Siemens Westinghouse Power Corporation Electrical-discharge-inhibiting conformable layer for use in inner-cooler coils

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009027191A1 (de) * 2007-08-31 2009-03-05 Siemens Aktiengesellschaft Positionsmess- und führungseinrichtung

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Publication number Publication date
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