NL8303534A - Kernspinresonantie apparaat. - Google Patents

Description

* ΕΉΝ 10798 1 N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven.

Kernspinresonantie apparaat. ---

De uitvinding heeft betrekking op een kernspinresonantie — apparaat uitgerust met een cilindervormig elektromagnetisch hoofd-spoelsysteem voor het opwekken van een homogeen magneetveld in een meetruimte en met een gradientspoelenstelsel voor het opwekken van gra-5 dientvelden in de meetruimte en cp een magneetstelsel voor een dergelijk apparaat.

Een dergelijk kernspinresonantie apparaat is bekend uit Com-putertcmographie 1 (1981) pp 2 - 10. In een dergelijk apparaat wordt hinder ondervonden van lawaai dat wordt geproduceerd door het gradient-10 spoelenstelsel wanneer dit voor het opwekken van gradientvelden in de meetruimte wordt geactiveerd. Deze geluidsproduktie wordt veroorzaakt door relatief sterke lorentzkrachten waaraan strocmvoerende wikkelingen van de gradientspoelen bij strocmvoering zijn onderworpen als gevolg van het sterke homogene magneetveld van het hoofdspoelsysteem ter plaatse. 15 Bij een gebruikelijk meetproces liggen de frequenties van de strocm-veranderingen voor de gradientspoelen juist in het gebied van voor de mens hinderlijk geluid. Dit geluid is des te meer hinderlijk voor een patient die voor onderzoek min of meer opgesloten in het apparaat is ondergebracht.

20 De uitvinding beoogt deze geluidsoverlast te vermijden of al thans sterk te reduceren en daartoe heeft een kernspinresonantie apparaat van de in de aanhef genoemde soort tot kenmerk/ dat een concentrisch opgestelde koker een geluiddempende afscherming tussen de meetruimte en het gradientspoelenstelsel vormt.

25 In een kernspinresonantie apparaat volgens de uitvinding zal door het aanbrengen van de koker het geluidsniveau althans binnen de meetruimte aanzienlijk kunnen warden teruggebracht.

In een voorkeursuitvoering is de buitendiameter van de koker enkele cm kleiner dan de binnendiameter van het gradientspoelenstelsel 30 of praktisch gesproken dan de binnendiameter van een cilindervormige drager voor de gradientspoelen. Door aan de axiale uiteinden van de koker afdichtingen voor de ruimte tussen de koker en de gradientspoelendrager aan te brengen kan de tussenruimte worden geëvacueerd. Hierdoor is een ~ 8303534 » HÏN 10798 2 uiterst effectieve geluidsbarrière tussen de gradientspoelendrager en de meetruimte te realiseren. De afdichtingen bestaan bijvoorbeeld uit geluiddempend materiaal, uit elastische opblaasbare ringen, uit metalen balgen of dergelijke. De koker kan ook een geheel vormen met de drager 5 voor de gradientspoelen of anders gezegd de gradientspoelendrager kan dubbelwandig worden uitgevoerd waarbij de tussenruimte weer wordt geëvacueerd.

In een verdere voorkeursuitvoering is de koker als geheel uitgevoerd uit geluiddempend materiaal en ligt de koker tegen de binnen-10 zijde van de gradientspoelendrager aan.

Door de koker te voorzien van een warmtestralen reflecterende laag, en door deze uit te voeren uit materiaal met een relatief laag warmtegeleidingsvermogen kan de koker tevens als warmteschil tussen het spoelensysteem en de meetruimte fungeren.

15 Aan de hand van de tekening zullen in het navolgende enkele voorkeursuitvoeringen volgens de uitvinding nader worden cmschreven.

De enkele figuur toont een magneet voor een kernspinresonantie apparaat volgens de uitvinding met een magneetspoelsysteem 1 met stroaiwikkelingen 2 voor het opwekken van een relatief sterk homogeen magneetveld H in 20 een meetruimte 3, een cilinder 4 als drager voor een gradientspoelen-stelsel 5 met gradientspoelen 6 voor een radiaal gradientveld en gradientspoelen 8 voor het opwekken van axiaal gerichte gradientvelden. Ook ter plaatse van de gradientspoelen heerst bij het in bedrijf zijn van het apparaat het axiaal gericht magneetveld H van het magnetische 25 spoelsysteem 1, dat overigens ook een solenoide of een combinatie van een solenoide en ringwikkelingen kan zijn. De krachtlijnen van het magneetveld H vallen ter plaatse van de gradientspoelen samen met mantellijnen van de cilindervormige drager 4. Cp elke draadwinding van de gradientspoelen die een hoek vormt met deze mantellijnen en inzonderheid 30 pp die delen van de windingen die langs radiale doorsnedecirkels van de cilinder verlopen zal, indien deze draden stroom voeren,een radiaal gerichte lorentzkracht worden uitgeoefend. Voor de gradientspoelen is een strocmsterkte van 100 ampère niet ongebruikelijk, met een magneetveld ter plaatse van bijvoorbeeld 0,5 tesla en 10 windingen per 35 wikkeling bedraagt de lorentzkracht per meter lengte van de wikkeling reeds 500 Newton. Doordat de gradientstromen voortdurend worden geschakeld met in- en uit schakel tijden van ongeveer 1 m.sec. treden pp de gradient-drager met deze frequentie wisselende radiale lorentzkrachten op. De 8303534 EHN 10798 3 gradientspoeldrager fungeert daarbij bovendien als klankbodem voor de door die krachten geproduceerde trillingen.

Het is voor een goede werking van het apparaat gewenst dat de positie van de gradientspoelen goed is gedefinieerd. Een oplossing 5 waarbij de gradientspoelen enigermate elastisch zijn opgehangen heeft een nadelige invloed op de beeldkwaliteit van het apparaat. Volgens de uitvinding nu is in de gradientspoelendrager 4 een koker 10 geplaatst.

De buitendiameter van de koker is bijvoorbeeld ongeveer 5 a 10 on kleiner • dan de binnendiameter van de drager 4 en er ontstaat dus een ruimte 12 10 tussen de drager en de cilinder met een radiale afmeting van ongeveer 2 a 5 cm. In de hier geschetste uitvoering is deze ruimte nabij de axiale uiteinden van de koker afgesloten met ringen 14. Deze ringen kunnen uit geluiddempend materiaal zijn samengesteld/ maar kunnen ook elastische opblaasbare holle ringen bijvoorbeeld fietsbanden zijn. Ctn te voorkomen/ 15 dat de 'ringen bij evacueren van de ruimte 12 naar binnen dringen kunnen ribben 16 zijn aangebracht. Dergelijke ribben kunnen ook aan de binnenzijde van de gradientdrager zijn aangebracht en kunnen cm geluidsover-dracht te voorkomen niet beiden doorlopend zijn maar een afwisselend kanprofiel vormen. De ringen kunnen ook aan de koker of cm de gradient-20 spoeldrager of aan beiden gehecht zijn. In het laatste geval bestaan de verbindingen bij voorkeur uit metalen balgen. Ook indien de gradientspoelendrager 4 met de koker 10 als een geheel is uitgevoerd is het voor een goede geluidsisolatie gewenst, dat de verbinding tussen beide onderdelen geluidsdempend is uitgevoerd, dus bijvoorbeeld weer met 25 goed vacuumdichte balgen of elastische ringen.

In een andere uitvoeringsvorm bestaat de gehele koker uit geluiddempend materiaal/ de ringen 14 zijn dan afwezig en de koker reikt tot tegen de gradientdrager. Een dergelijke koker heeft als bijkomend voordeel dat deze mits daartoe geschikt uitgevoerd, als wamtteschild 30 tussen het spoelensysteem en de neetruimte kan fungeren. Bij weerstands-magneten kan daardoor de meetruimte op een lagere temperatuur warden gehouden terwijl bij supergeleidende magneten voorkomen kan worden dat de meetruimte te ver afkoelt. De funktie van warmteschil kan nog worden opgevoerd door de koker van een warmtestraling reflecterende laag te 35 voorzien, die al naar gelang de temperatuurgradient aan de binnen- of aan de buitenomtrek is aangebracht. Overigens kan ook een koker zoals in de figuur is geschetst uit materiaal met een relatief laag warmtegelei-dingsvermogen worden samengesteld. Een dergelijke koker kan ode worden 8303534 ** * i g EHN 10798 4 gebruikt als drager voor in of nabij de neetruimte op te stellen verdere onderdelen van het apparaat zoals meet-zend spoelen voor radiofrequente electromagnetische velden.

5 10 15 20 25 30 35 8303534

Claims (9)

1. Kernspinresonantie apparaat uitgerust met een cilindervormig electrcmagnetisch hoofdspoelsysteem (1) voor het opwekken van een homogeen magnetisch veld (H) in een meetruimte (3) en met een gradient-spoelenstelsel (5) voor het opwekken van gradientvelden in de rreetruimte 5 met het kenmerk, dat een concentrisch opgestelde koker (10) een geluiddempende afscherming tussen de meetruimte (3) ei het gradientspoelen-stelsel (5) vormt.

2. Kernspinresonantie apparaat volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de koker met aan axiale uiteinden daarvan aangebrachte afdich- 10 tingei (14) een op vacuum instelbare ruimte (12) tussen de meetruimte en het gradientspoelenstelsel vormt.

3. Kernspinresonantie apparaat volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de axiale afdichtingen worden gevormd door opblaasbare holle elastische ringen.

4. Kernspinresonantie apparaat volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de koker met een drager (4) voor het gradientspoelenstelsel . (5), een dubbelwandig geheel met een op vacuum instelbare tussenruimte (12) vormt.

5. Kernspinresonantie apparaat volgens conclusie 1, 2, 3 of 20 4, met het kenmerk, dat de koker uit relatief slecht warmtegeleidende kunststof bestaat.

6. Kernspinresonantie apparaat volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de koker uit geluiddempend materiaal bestaat en tot tegen de drager (4) voor het gradientspoelenstelsel (5) reikt.

7. Kernspinresonantie apparaat volgens een der voorgaande conclu sies, met het kenmerk, dat een mantelcppervlak van de koker van een warmte stralingsscherm is voorzien.

8. Kernspinresonantie apparaat volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de koker is uitgerust als drager voor 2Q in of nabij de meetruimte op te stellen onderdelen van het apparaat.

9. Magneetstelsel kennelijk bedoeld om te warden toegepast in een kernspinresonantie apparaat volgens een der voorgaande conclusies. 35 8303534