DE202013104361U1 - Means for reducing the electromagnetic energy propagation from a magnetic bore of an MRD to the external environment surrounding the magnet, and vice versa - Google Patents
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Abstract
In einer MRD mit offener Bohrung, die ein Volumen von Interesse zum Bildgeben eines Körperteil und eine Einlassöffnung zum Einführen des besagten Körperteils in die besagte Bohrung hat, eine elektrisch geerdete Schutzmanschette zum Reduzieren der elektromagnetischen Energieausbreitung von der besagten Magnetbohrung in die äußere Umgebung, die den besagten Magnet umgibt, und umgekehrt, wobei die besagte Manschette einen distalen Teil, der einführbar innerhalb der besagten Bohrung anordenbar ist, und einen proximalen Teil, der an der MRD-Öffnung befestigbar ist, hat, wobei die Länge und der Durchmesser der besagten Manschette dazu angepasst sind, einen nicht abgebildeten Teil eines Körperteils, der in die besagte Bohrung einführbar ist, aufzunehmen während der abgebildete Teil aus dem besagten distalen Ende der Manschette herausragt.In an open-hole MRD having a volume of interest for imaging a body part and an inlet opening for inserting said body part into said bore, an electrically grounded boot to reduce electromagnetic energy propagation from said magnet bore to the outside environment said magnet surrounds, and vice versa, said cuff having a distal portion insertable within said bore and a proximal portion securable to the MRD opening, the length and diameter of said cuff therewith are adapted to receive an unillustrated part of a body part, which is insertable into said bore, while the imaged part protrudes from said distal end of the cuff.
Description
Feld der Erfindung Field of the invention
Die vorliegende Erfindung betrifft Mittel wie eine Schutzmanschette und MRT-Vorrichtungen, die selbige umfassen, die nützlich sind zum Reduzieren der elektromagnetischen Energieausbreitung von einer Magnetbohrung einer MRD in die äußere Umgebung, die den Magneten umgibt, und umgekehrt. The present invention relates to means such as a protective sleeve and MRI apparatuses including the same which are useful for reducing the electromagnetic energy propagation from a magnetic bore of an MRD to the external environment surrounding the magnet, and vice versa.
Hintergrund der Erfindung Background of the invention
Diese Erfindung bezieht sich auf das Feld der Magnetresonanzbildgebung (MRT), wo Hochfrequenz(HF)magnetfelder benutzt werden, um einen Bereich von Interesse zu untersuchen. Sie ist insbesondere auf die Abschirmung von HF-Effekten gerichtet, die innerhalb oder außerhalb des MRT-Systems geschehen. This invention relates to the field of magnetic resonance imaging (MRI), where radio frequency (RF) magnetic fields are used to study a region of interest. It is particularly directed to the shielding of RF effects occurring inside or outside the MRI system.
Eine der Komponenten in MRT-Systemen ist eine HF-Spule, die Teil einer typischen MRT-Datensammelsequenz ist. MRT-HF-Signale von geeigneten Frequenzen werden in das bildgebende Volumen übertragen und NMR-responsive HF-Signale werden dann von dem bildgebenden Volumen über ein oder mehrere HF-Spulen oder -Antennen empfangen. Informationen, die in Frequenz- und Phasenparametern der erhaltenen HF-Signale kodiert sind, werden dann verarbeitet, um visuelle Bilder zu erzeugen, die die Verteilung der NMR-Kerne in einem Querschnitt oder Volumen des Patienten innerhalb des Volumens von Interesse (VOI) des MRT-Systems repräsentieren. One of the components in MRI systems is an RF coil that is part of a typical MRI data collection sequence. MRI RF signals of appropriate frequencies are transmitted into the imaging volume and NMR-responsive RF signals are then received from the imaging volume via one or more RF coils or antennas. Information encoded in frequency and phase parameters of the obtained RF signals are then processed to generate visual images representing the distribution of NMR nuclei in a cross-section or volume of the patient within the volume of interest (VOI) of the MRI Represent systems.
In MRT-Vorrichtungen (MRDs), die dazu bestimmt sind, Körperextremitäten abzubilden, ist nur der in dem MRT zu untersuchende Teil innerhalb der Bohrung des MRT-Systems angeordnet, während der Rest des Körpers außerhalb des MRTs verbleibt. In solchen Fällen können HF-Signale von dem Volumen außerhalb des MRT durch den leitfähigen Körper erfasst werden, und die zu untersuchende Extremität, die dielektrische Eigenschaften hat, kann als Sender-Empfänger von HF-Signalen dienen und dadurch Rauschen in der Signalerfassung während einer MRT-Untersuchung verursachen. In MRI devices (MRDs) designed to image body extremities, only the part to be examined in the MRI is located within the bore of the MRI system, with the remainder of the body remaining outside the MRI. In such cases, RF signals from the volume outside the MRI may be detected by the conductive body, and the limb of interest having dielectric properties may serve as a transceiver of RF signals and thereby noise in signal acquisition during an MRI -Investigation.
Zusätzlich können HF-Felder innerhalb des MRT einen elektrischen Strom in dem Körper induzieren, der in Energie in Form von Wärme transformiert wird. Das Aufheizen von Geweben geschieht infolge des elektrischen Widerstandes in den Geweben und wird „ohmsche Aufheizung“ genannt. Die Spezifische Absorptionsrate (SAR) ist eine Schlüsselvariable bei der Bestimmung eines Aufheizpotentials eines Patienten in einem MR-Scanner und ist die HF-Leistung, die von dem Körper pro Masseeinheit, im Allgemeinen gemessen in der Einheit W/kg, absorbiert wird. Wenn die SAR die thermische Regulierungsfähigkeit übersteigt, wird die Körpertemperatur des Patienten ansteigen. In addition, RF fields within the MRI can induce an electrical current in the body that is transformed into energy in the form of heat. The heating of tissues is due to the electrical resistance in the tissues and is called "ohmic heating". The Specific Absorption Rate (SAR) is a key variable in determining a patient's heating potential in an MR scanner and is the RF power absorbed by the body per unit mass, generally measured in units of W / kg. If the SAR exceeds thermal regulation ability, the body temperature of the patient will increase.
Das
Das
Es verbleibt daher ein lange gefühltes Bedürfnis hinsichtlich des Reduzierens der elektromagnetischen Energieausbreitung von der Magnetbohrung eines MRT zu der äußeren Umgebung hin, die den Magnet umgibt, und umgekehrt, für ein Schutzmittel, das eine wirksame Faraday’sche Abschirmung bereitstellt, das als Barriere zwischen den internen und externen HF-Feldern verwendet wird, und für die Reduzierung der SAR eines nicht untersuchten Teils einer Körperextremität in der Umgebung einer MRD. There thus remains a long-felt need for reducing the electromagnetic energy propagation from the magnetic bore of an MRI to the external environment surrounding the magnet, and vice versa, for a protective means providing effective Faraday shielding as a barrier between the magnetic field internal and external RF fields, and for reducing the SAR of an unexplored part of a body extremity in the environment of an MRD.
Zusammenfassung der Erfindung Summary of the invention
Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, in einer MRD mit offener Bohrung, die ein Volumen von Interesse zum Bildgeben eines Körperteil und eine Einlassöffnung zum Einführen des besagten Körperteils in die besagte Bohrung hat, eine elektrisch geerdete Schutzmanschette zum Reduzieren der elektromagnetischen Energieausbreitung von der besagten Magnetbohrung in die äußere Umgebung, die den besagten Magnet umgibt, und umgekehrt zu offenbaren, wobei die besagte Manschette einen distalen Teil, der einführbar innerhalb der besagten Bohrung anordenbar ist, und einen proximalen Teil, der an der MRD-Öffnung befestigbar ist, hat, wobei die Länge und der Durchmesser der besagten Manschette dazu angepasst sind, einen nicht abgebildeten Teil eines Körperteils, der in die besagte Bohrung einführbar ist, aufzunehmen während der abgebildete Teil aus dem besagten distalen Ende der Manschette herausragt. It is therefore an object of the present invention, in an open-bore MRD having a volume of interest for imaging a body portion and an inlet port for inserting said body portion into said bore, to provide an electrically grounded protective sleeve for reducing electromagnetic energy propagation from the body said magnet bore into the external environment surrounding said magnet, and vice versa, said cuff having a distal portion insertable within said bore and a proximal portion attachable to the MRD port wherein the length and diameter of said cuff are adapted to receive an unimaged portion of a body portion insertable into said bore while the imaged portion protrudes from said distal end of the cuff.
Die Manschette wie hier und unten definiert kann sein, kann umfassen oder kann in Verbindung sein mit einem Band, Kragen oder Tourniquet und/oder kann hergestellt sein aus MRT-sicheren Materialien wie Kupfer oder elektrisch leitfähigen Polymeren. The cuff as defined here and below may include or may be associated with a band, collar or tourniquet and / or or may be made of MRI-safe materials such as copper or electrically conductive polymers.
Es ist ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit einer MRD mit offener Bohrung, die ein Volumen von Interesse zum Bildgeben eines Körperteil und eine Einlassöffnung zum Einführen des besagten Körperteils in die besagte Bohrung hat, eine elektrisch geerdete Schutzmanschette zum Reduzieren der elektromagnetischen Energieausbreitung von der besagten Magnetbohrung in die äußere Umgebung, die den besagten Magnet umgibt, und umgekehrt zu offenbaren, wobei die besagte Manschette einen proximalen Teil hat, der außerhalb der besagten Bohrung anordenbar ist, und einen distalen Teil, der an der MRD-Öffnung befestigbar ist. It is another object of the present invention, in conjunction with an open-bore MRD having a volume of interest for imaging a body portion and an inlet port for inserting said body portion into said bore, an electrically grounded protective boot for reducing electromagnetic energy propagation of said magnet bore into the external environment surrounding said magnet, and vice versa, said cuff having a proximal portion locatable outside said bore and a distal portion attachable to the MRD port.
Es ist ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung, eine MRD mit offener Bohrung, die ein Volumen von Interesse zum Bildgeben eines Körperteil und eine Einlassöffnung zum Einführen des besagten Körperteils in die besagte Bohrung hat zu offenbaren, wobei die besagte MRD ein elektrisch geerdetes Schutzelement zum Reduzieren der elektromagnetischen Energieausbreitung von der besagten Magnetbohrung in die äußere Umgebung, die den besagten Magnet umgibt, und umgekehrt umfasst, wobei die Länge und der Durchmesser des besagten Schutzelementes dazu angepasst sind, einen nicht abgebildeten Teil eines Körperteils, der in die besagte Bohrung einführbar ist, innerhalb der besagten Bohrung zu befestigen während der abgebildete Teil aus dem besagten Schutzelement herausragt. It is another object of the present invention to disclose an open-bore MRD having a volume of interest for imaging a body portion and an inlet port for inserting said body portion into said bore, said MRD comprising an electrically grounded protective element for reducing the electromagnetic energy propagation from said magnetic bore into the external environment surrounding said magnet, and vice versa, the length and diameter of said protective element being adapted to form an unimaged part of a body part insertable into said bore; to fix within said bore while the imaged part protrudes from the said protective element.
Es ist ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung, eine MRD mit offener Bohrung, die ein Volumen von Interesse zum Bildgeben eines Körperteil und eine Einlassöffnung zum Einführen des besagten Körperteils in die besagte Bohrung hat zu offenbaren, wobei die besagte MRD eine Schutzmanschette umfasst, und wobei zumindest ein Teil der besagten Manschette ein Kupfernetz oder eine elektrische leitfähige Lage
Es ist ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung, eine MRD mit offener Bohrung, die ein Volumen von Interesse zum Bildgeben eines Körperteil und eine Einlassöffnung zum Einführen des besagten Körperteils in die besagte Bohrung hat zu offenbaren, wobei die besagte MRD eine elektrisch geerdete Schutzmanschette zum Reduzieren der elektromagnetischen Energieausbreitung von der besagten Magnetbohrung in die äußere Umgebung, die den besagten Magnet umgibt, und umgekehrt umfasst, wobei die besagte Manschette einen proximalen Teil hat, der außerhalb der besagten Bohrung anordenbar ist, und einen distalen Teil, der an der MRD-Öffnung befestigbar ist. It is another object of the present invention to disclose an open-bore MRD having a volume of interest for imaging a body portion and an inlet port for inserting said body portion into said bore, said MRD comprising an electrically grounded protective collar for reducing the electromagnetic energy propagation from said magnet bore into the external environment surrounding said magnet, and vice versa, said cuff having a proximal portion locatable outside said bore and a distal portion located at the MRD port is fastened.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Brief description of the drawings
Die Erfindung wird hierin, jedoch nur beispielhaft, mit Bezug zu den begleitenden Zeichnungen beschrieben, wobei: The invention will be described herein by way of example only, with reference to the accompanying drawings, in which:
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen Detailed Description of the Preferred Embodiments
Die folgende Beschreibung wird durchgehend für alle Kapitel der vorliegenden Erfindung bereitgestellt, um es so jedem Fachmann zu ermöglichen, die Erfindung zu benutzen, und legt die besten Weisen dar, die vom Erfinder zur Ausführung dieser Erfindung erwogen werden. Verschiedene Modifikationen sind jedoch dazu angepasst, den Fachleuten ersichtlich zu bleiben, da die generischen Prinzipien der vorliegenden Erfindung spezifisch definiert worden sind, um Mittel wie eine Schutzmanschette und Verfahren zum Reduzieren der elektromagnetischen Energieausbreitung von einer Magnetbohrung eines MRD in die äußere Umgebung, die den besagten Magnet umgibt, und umgekehrt bereitzustellen. The following description is provided throughout for all the chapters of the present invention so as to enable any person skilled in the art to use the invention, and sets forth the best modes contemplated by the inventor for carrying out this invention. Various modifications, however, are adapted to be apparent to those skilled in the art, as the generic principles of the present invention have been specifically defined to include such means as a protective cuff and A method of reducing the electromagnetic energy propagation from a magnetic bore of an MRD to the external environment surrounding said magnet, and vice versa.
Der Begriff “ungefähr” bezeichnet hierin einen Wert innerhalb von ±25%. Der Begriff „Faraday’sche Abschirmung“ bezieht sich hierin nachfolgend auf eine Umhüllung, die durch ein leitendes Material oder durch ein Netz eines solchen Materials gebildet wird, die externe statische und nicht statische elektrische Felder abhält. Der Begriff „magnetisches Streufeld“ bezieht sich hierin nachfolgend auf ein räumliches Gradientenmagnetfeld, das die Bohrung des besagten MRT in drei orthogonalen magnetischen Gradienten umgibt, und das eine anziehende translatorische Kraft auf ferromagnetische Objekte erzeugt. Das Magnetfeld in dieser Zone ist zwischen 300 – 5 Gauss und ist begrenzt durch eine 5-Gauss-Linie ("Zone 4", siehe
Es wird nun auf
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Es ist in dem Bereich der Erfindung, wobei das leitfähige Material ein Kupfernetz ist oder eine elektrisch leitfähige Lage daraus. Es ist weiter in dem Bereich der Erfindung, wobei die elektrisch leitfähigen Materialien in nicht beschränkender Weise ausgewählt sind aus einer Gruppe bestehend aus nicht magnetischen elektrischen Leitern wie Kupfer, Silber oder Aluminium, leitfähigen Polymeren wie Polyacetylen, Polyanilin, Polypyrrol, Polythiophen, und Polyphenylen; synthetischen oder nicht synthetischen Fasern, die Kohlenstoffderivate aufweisen, wie Kohlenstoffnanoröhren, Graphit; Geweben, in die anorganische leitfähige Materialien integriert sind, Zinnoxid, Kupfersulfit, Nickelgraphit und jeder Kombination davon. It is within the scope of the invention, wherein the conductive material is a copper network or an electrically conductive layer thereof. It is further within the scope of the invention, wherein the electrically conductive materials in a non-limiting manner are selected from a group consisting of non-magnetic electrical conductors such as copper, silver or aluminum, conductive polymers such as polyacetylene, polyaniline, polypyrrole, polythiophene, and polyphenylene; synthetic or non-synthetic fibers having carbon derivatives, such as carbon nanotubes, graphite; Woven fabrics incorporating inorganic conductive materials, tin oxide, copper sulfite, nickel graphite and any combination thereof.
Es ist weiter in dem Bereich der Erfindung, wobei das elektrisch leitfähige Material oder die Lage daraus in der Form eines Netzes oder eines gestrickten Gewebes ist, derart, dass die besagte Netzgröße erheblich kleiner ist als die zu reflektierenden Wellenlängen. Es ist weiter in dem Bereich der Erfindung, wobei das Schutzelement zumindest eines des Folgenden umfasst: eine Lage eines Gewebes oder Textils wie Baumwolle, Polyester, Nylon und Seide, Hochleistungsfasern einschließlich Kevlar®, Nomex®, Technora® und Vectran®, um eng auf dem besagten zylindrischen Organ zu passen. Es ist weiter in dem Bereich der Erfindung, wobei zwei oder mehr Lagen von Gewebe in fluider Verbindung mit einer Fluidquelle und -pumpe sind und positioniert sind, um ein Fluid darin einzuschließen, und dadurch eine Ausdehnung der Gewebemanschette bereitstellen, um zu den Dimensionen des besagten Organs in einer tourniquetartigen Weise zu passen. Es ist weiter in dem Bereich der Erfindung, wobei das Schutzelement dazu gestaltet ist, eine wirksame Isolierung für nicht abgebildete Körperextremitäten bereitzustellen. Es ist weiter in dem Bereich der Erfindung, wobei die elektrisch leitfähige Schlaufe mit dem Schutzerdungsanschluss in einer Weise verbunden ist, dass sie nicht ohne Hilfe eines Werkzeugs gemäß
In einem Beispiel, jedoch immer noch in nicht beschränkender Weise, reduziert ein Schutzelement wie in einer der Ausführungsformen, die in den
In einem anderen Beispiel, jedoch immer noch hierin in nicht beschränkender Weise bereitgestellt, reduziert ein Schutzelement wie in einer der Ausführungsformen, die in den
In einem anderen Beispiel, jedoch immer noch hierin in nicht beschränkender Weise bereitgestellt, hält ein Schutzelement wie in einer der Ausführungsformen, die in den
In einem anderen Beispiel, jedoch immer noch hierin in nicht beschränkender Weise bereitgestellt, hält ein Schutzelement wie in einer der Ausführungsformen, die in den
In einem anderen Beispiel, jedoch immer noch hierin in nicht beschränkender Weise bereitgestellt, hält ein Schutzelement wie in einer der Ausführungsformen, die in den
In einem anderen Beispiel, jedoch immer noch hierin in nicht beschränkender Weise bereitgestellt, ist ein Schutzelement wie in einer der Ausführungsformen, die in den
In einem anderen Beispiel, jedoch immer noch hierin in nicht beschränkender Weise bereitgestellt, ist ein Schutzelement wie in einer der Ausführungsformen, die in den
In einem anderen Beispiel, jedoch immer noch hierin in nicht beschränkender Weise bereitgestellt, ist ein Schutzelement wie in einer der Ausführungsformen, die in den
In einem anderen Beispiel, jedoch immer noch hierin in nicht beschränkender Weise bereitgestellt, ist ein Schutzelement wie in einer der Ausführungsformen, die in den
In einem anderen Beispiel, jedoch immer noch hierin in nicht beschränkender Weise bereitgestellt, ist ein Schutzelement wie in einer der Ausführungsformen, die in den
In einem anderen Beispiel, jedoch immer noch hierin in nicht beschränkender Weise bereitgestellt, umfasst ein Schutzelement wie in einer der Ausführungsformen, die in den
In einem anderen Beispiel, jedoch immer noch hierin in nicht beschränkender Weise bereitgestellt, entspricht ein Schutzelement wie in einer der Ausführungsformen, die in den
In einem anderen Beispiel, jedoch immer noch hierin in nicht beschränkender Weise bereitgestellt, entspricht ein Schutzelement wie in einer der Ausführungsformen, die in den
In einem anderen Beispiel, jedoch immer noch hierin in nicht beschränkender Weise bereitgestellt, entspricht ein Schutzelement wie in einer der Ausführungsformen, die in den
In einem anderen Beispiel, jedoch immer noch hierin in nicht beschränkender Weise bereitgestellt, entspricht ein Schutzelement wie in einer der Ausführungsformen, die in den
In einem anderen Beispiel, jedoch immer noch hierin in nicht beschränkender Weise bereitgestellt, entspricht ein Schutzelement wie in einer der Ausführungsformen, die in den
In einem anderen Beispiel, jedoch immer noch hierin in nicht beschränkender Weise bereitgestellt, entspricht ein Schutzelement wie in einer der Ausführungsformen, die in den
In einem anderen Beispiel, jedoch immer noch hierin in nicht beschränkender Weise bereitgestellt, entspricht ein Schutzelement wie in einer der Ausführungsformen, die in den
In einem anderen Beispiel, jedoch immer noch hierin in nicht beschränkender Weise bereitgestellt, entspricht ein Schutzelement wie in einer der Ausführungsformen, die in den
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- US 7801613 [0007] US 7801613 [0007]
Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
- IEC 60601-1-2 [0031] IEC 60601-1-2 [0031]
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