-
Die Erfindung betrifft einen Eisenbahnwagen zur Aufnahme und Betrieb eines Magnetresonanz-Tomographen, sowie einen derartigen Eisenbahnwagen mit einem Magnetresonanz-Tomographen.
-
Magnetresonanz-Tomographen sind in den letzten Jahren zu einer wichtigen Stütze bei der Diagnose einer Vielzahl von Erkrankungen geworden. Die betrifft insbesondere Organe und Gewebe, die bei einer Abbildung durch Röntgenstrahlen wegen geringer Kontrastunterschiede schlecht abzubilden sind, wie Beispielsweise das Gehirn.
-
Auf der anderen Seite weisen Magnetresonanz-Tomographen wegen der erforderlichen Magnetfelder und der zu deren Erzeugung erforderlichen Magnete und Versorgungsapparaturen im Vergleich zu Röntgenapparaturen große Abmessungen und ein erhebliches Gewicht auf.
-
Zusätzlich erfordert die Empfindlichkeit des verwendeten Messverfahrens gegen Magnetfeldstörungen von außen umfangreiche Abschirmmaßnahmen und eine sorgfältige Vorbereitung des Standorts. Auch verlangen umgekehrt Richtlinien zum Schutz der Umwelt vor Störungen und Gefährdungen durch die von dem Magnetresonanz-Tomographen erzeugten Magnetfelder entsprechende Schutzmaßnahmen für die Umgebung.
-
Beides führt dazu, dass es nicht möglich ist, an allen Orten, an denen ein Bedarf für Magnetresonanz-Tomographieuntersuchungen besteht, einen Magnetresonanz-Tomographen bereitzustellen. Die gilt insbesondere für Länder mit einem sich erst entwickelnden Gesundheitssystem. Für diese Fälle wäre es von Vorteil, wenn mobile Magnetresonanz-Tomographie-Installationen verfügbar wären.
-
Aus der Offenlegungsschrift
DE 102 35 618 A1 ist beispielsweise ein Krankenwagen mit einer mobilen Röntgen-Computertomographie-Vorrichtung bekannt. Wegen der genannten Gründe wie Größe, Gewicht und Abschirmung lässt sich jedoch der Röntgen-Computertomograph nicht durch einen Magnetresonanz-Tomographen ersetzen.
-
Aus der Offenlegungsschrift
US 2006/0186884 A1 sind auch bereits Lastwagenanhänger mit magnetischen Abschirmungen für darin betriebsbereit installierten Magnetresonanz-Tomographen bekannt, sowie Container mit entsprechenden Installationen. Dabei sind die auf der Straße beweglichen Einheiten an die durch die Gesetze für den Straßenverkehr vorgegebenen Beschränkungen hinsichtlich der Abmessungen und des Gewichts gebunden.
-
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht folglich darin, eine mobile Magnetresonanz-Tomographievorrichtung bereitzustellen, die nicht den genannten Beschränkungen unterliegt.
-
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der Ansprüche 1 gelöst.
-
Ein erfindungsgemäßer Eisenbahnwagen zur Aufnahme und Betrieb eines Magnetresonanz-Tomographen weist eine magnetische Abschirmung eines Volumens zur Aufnahme des Magnetresonanz-Tomographen auf, wobei die magnetische Abschirmung dazu ausgelegt ist, ein magnetisches Streufeld außerhalb eines von der magnetischen Abschirmung umgebenen Volumens auf einen für eine Umgebung unbedenklichen Wert zu begrenzen. Weiterhin sieht es die Erfindung vor, einen Magnetresonanz-Tomographen in dem magnetisch abgeschirmten Volumen des erfindungsgemäßen Eisenbahnwagens anzuordnen.
-
Der erfindungsgemäße Eisenbahnwagen weist eine Reihe von Vorteilen auf. Er ist auf allen Schienenwegen einsetzbar, wie sie auch in Schwellenländern zur Verfügung stehen. Das zulässige Gewicht für Eisenbahnwagen liegt über dem von Lastwagenanhängern oder damit transportierbaren Containern. Es besteht weiterhin die Möglichkeit, den erfindungsgemäßen Eisenbahnwagen auch an zentralen Orten mit gutem Zugang für Patienten abzustellen, wie beispielsweise auf Bahnhöfen. Diese bieten auch häufig entsprechende Infrastruktur wie Bahnsteige auf, um den Zugang für Patienten auf Liegen zu erleichtern. Durch die magnetische Abschirmung ist es möglich, in dem erfindungsgemäßen Eisenbahnwagen einen Magnetresonanz-Tomographen anzuordnen, wie es Anspruch 9 vorsieht, wobei durch die magnetische Abschirmung auf vorteilhafte Weise der Magnetresonanz-Tomograph vor äußeren Störungen des Magnetfeldes geschützt wird. Darüber hinaus wird das von dem Magnetresonanz-Tomographen verursachte Magnetfeld in der Umgebung unter einen für die Umgebung unbedenklichen Wert gesenkt, wodurch nachteilige Effekte auf die Umwelt minimiert werden.
-
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
-
In einer bevorzugten Ausführungsform beträgt der für die Umgebung unbedenklichen Wert des magnetischen Streufeldes 0,5 mT.
-
Dies ist vorteilhafter Weise der gesetzlich zulässige Grenzwert in verschiedenen Ländern. Es wäre aber auch denkbar, dass die Abschirmung ausgelegt ist, das Streufeld in der Umgebung auf einen Wert von 1 mT, 5 mT oder 10 mT zu senken.
-
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die magnetische Abschirmung für eine maximale Magnetfeldstärke eines Magnetresonanz-Tomographen in dem Volumen von 1,5 T oder mehr ausgelegt. Auf diese Weise ist es möglich, auch Magnetresonanz-Tomographen mit einem statischen Magnetfeld B0 von 1,5 T oder mehr mobil einzusetzen, was zu einer besseren Auflösung beider Untersuchung führt. Auf diese Weise ist es auch denkbar, bereits kommerziell verfügbare Systeme mit 3T mobil einzusetzen.
-
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die lichte Weite des von einer magnetischen Abschirmung umgebenen Volumens größer als 2,5 Meter. Denkbar sind auch lichte Weiten von mehr als 3 m. Als Weite wird hier insbesondere die Abmessung in Richtung der Wagenbreite bezeichnet. Auf vorteilhafte Weise ist es bei Eisenbahnwagen möglich, die zulässige Wagenbreite von 3 m und darüber zu nutzen, ohne Mobilität einzubüßen. Diese Breite, die über den Werten für Straßenverkehr und auf Lastern transportierbaren Containern liegt und beispielsweise bis zu 3,15 m betragen kann, ermöglicht es, die Abschirmung weiter von dem Magnetresonanz-Tomographen zu beabstanden. Dies führt zum einen dazu, dass die magnetische Abschirmung wegen des mit dem Abstand schnell abfallenden Dipolfeldes dünner und damit leichter ausfallen kann. Umgekehrt nimmt auch der Einfluss der magnetischen Abschirmung auf das Magnetfeld im Inneren des Magnetresonanz-Tomographen ab, sodass beispielsweise Artefakte eines mit einem Magnetresonanz-Tomographen in dem abgeschirmten Volumen des erfindungsgemäßen Eisenbahnwagens aufgenommenen Bildes geringer sind als bei einer kleineren Weite der magnetischen Abschirmung.
-
In einer Ausführungsform ist es weiterhin möglich, dass der Eisenbahnwagen eine Kühleinrichtung zur Kühlung eines Magnetresonanz-Tomographen einschließlich der Versorgungssysteme (Verstärker, Gradienten Spule) aufweist. Durch die große zulässige Länge eines Eisenbahnwagens von beispielsweise 22 m ist es möglich, Kühleinrichtungen zur Abfuhr der von dem Magnetresonanz-Tomographen erzeugten Abwärme in dem erfindungsgemäßen Eisenbahnwagen vorzusehen, sodass zur Inbetriebnahme nicht erst entsprechende Versorgungseinrichtungen angekoppelt werden müssen.
-
In einer Ausführungsform des Eisenbahnwagens ist es auch vorgesehen, dass der Eisenbahnwagen eine Energieversorgungseinrichtung für den Magnetresonanz-Tomographen aufweist. Die große zulässige Länge eines Eisenbahnwagens ermöglicht es auch, eine Energieversorgungseinrichtung für den Magnetresonanz-Tomographen vorzusehen, sodass zur Inbetriebnahme nicht erst entsprechende Versorgungseinrichtungen angekoppelt werden müssen.
-
In einer Ausführungsform ist es dabei vorgesehen, dass die Energieversorgungseinrichtung dazu ausgelegt ist, Energie aus einer elektrischen Fahrleitung zu beziehen. Somit ist keine zusätzliche Energiequelle oder Zuleitung zur Inbetriebnahme erforderlich.
-
In einer weiteren Ausführungsform ist es denkbar, dass die Energieversorgungseinrichtung dazu ausgelegt ist, Energie von einer externen Niederspannungsquelle zu beziehen. Dies kann beispielsweise eine Versorgungsleitung von einer Lokomotive mit Niederspannung von 350 bis 480 V oder von einer anderen Generatoreinheit sein. Damit ist der Magnetresonanz-Tomograph in dem erfindungsgemäßen Eisenbahnwagen unabhängig von einer Elektrifizierung der Bahnstrecke einsetzbar. Auch ist es nicht erforderlich, dass aufwändige Hochspannungstechnik und ein Stromabnehmer an dem Eisenbahnwagen vorgesehen ist.
-
Es wäre aber auch denkbar, dass der erfindungsgemäße Eisenbahnwagen eine Energiequelle, beispielsweise einen Generator, zur Versorgung des Magnetresonanz-Tomographen aufweist. Durch die große zulässige Länge eines Eisenbahnwagens ist es möglich, eine Energiequelle in dem Eisenbahnwagen selbst vorzusehen, sodass zur Inbetriebnahme nicht erst entsprechende Versorgungseinrichtungen angekoppelt werden müssen.
-
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden.
-
Es zeigt:
-
1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Eisenbahnwagen.
-
Die 1 zeigt schematisch einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Eisenbahnwagen 1. In der gezeigten Ausführungsform ist ein Untersuchungsraum 10 mit einem darin befindlichen Magnetresonanz-Tomographen 20 mittig in dem Eisenbahnwagen 1 angeordnet. Diese mittige Anordnung hat den Vorteil, dass die technischen Versorgungsaggregate 30, 40, 50 auf einer von dem Vorbereitungsraum 70 für einen Patienten und einem Bedienerraum 60 abgewandten Seite des Untersuchungsraums 10 angeordnet werden können und der Patient nicht an diesen Vorrichtungen vorbei muss, um in den Untersuchungsraum 10 zu gelangen. Die Sicherheitsanforderungen für derartige getrennte Technikräume sind geringer als für Räume, zu denen Publikum Zugang hat. Auch sind so Patient und Bediener leichter vor Geräuschentwicklung und Wärme der Versorgungsaggregate 30, 40, 50 zu schützen.
-
Der Magnetresonanz-Tomograph 20 ist von einer magnetischen Abschirmung 11 umgeben, die die Aufgabe hat, das von einem statischen Magneten des Magnetresonanz-Tomographen 20 erzeugten Streufeld auf einen Grenzwert zu reduzieren, der in Abhängigkeit von den gesetzlichen Gegebenheiten üblicherweise unter 0,5 mT liegt. Gleichzeitig reduziert die magnetische Abschirmung 11 Störungen durch Einwirkung von externen Magnetfeldern auf den Magnetresonanz-Tomographen 20.
-
Das statische magnetische Feld nimmt schnell mit dem Abstand von der Quelle ab. Es ist daher von Vorteil, wenn die magnetische Abschirmung 11 in einem möglichst großen Abstand von dem Magnetresonanz-Tomographen 20 angeordnet ist. Es ist deshalb vorteilhaft, wenn die magnetische Abschirmung 11, wie in 1 dargestellt, Teil der Außenwand des Eisenbahnwagens ist oder auch die tragende Struktur bereitstellt. Auf diese Weise ist der Abstand zum Magnetresonanz-Tomographen maximal und die Materialstärke der Abschirmung kann geringer ausfallen. Es ist dabei besonders von Vorteil, dass die zulässige Weite eines Eisenbahnwagens über der üblicherweise im Straßenverkehr zulässigen Weite liegt.
-
Als Material für die Abschirmung 11 kommen alle Materialien in Frage, die eine hohe magnetische Permeabilität aufweisen und die Feldlinien des Streufeldes daher in ihrem Inneren bündeln. Aus Kostengründen ist hier Eisen das bevorzugte Material, da es auch mit den üblichen Verfahren wie Schweißen, Nieten oder ähnlichem zu verarbeiten ist. Wegen der erforderlichen Materialstärken und dem damit verbundenen Gewicht ist es wiederum von Vorteil, dass im Schienenverkehr eine vergleichsweise hohe Achslast zulässig ist.
-
Als Magnetresonanz-Tomograph 20 kommen prinzipiell alle Bauarten in Frage, die den maximalen Abmessungen des Eisenbahnwagens entsprechen. Aus Gewichtsgründen sind Magnetresonanz-Tomographen 20 mit supraleitenden Magneten bevorzugt, da diese bei vergleichbarer Feldstärke einen geringeren Raumbedarf und ein geringeres Gewicht aufweisen. Wegen der besseren Abschirmungsmöglichkeiten in einem Eisenbahnwagen 1, wie sie zuvor erläutert wurden, ist es sogar möglich, Systeme mit stärkeren statischen Magnetfeldern mobil einzusetzen. Systeme mit bis zu 3 Tesla sind kommerziell verfügbar
-
Auf der einen Seite des Magnetresonanz-Tomographen 11 schließen sich in einer Ausführungsform des Eisenbahnwagens Technikräume an den Untersuchungsraum an, in denen Versorgungsaggregate 30, 40, 50 untergebracht sind. Dies sind zum einen die Versorgungsaggregate 50 zur Ansteuerung von Gradientenspulen und Hochfrequenzspulen, die sich in unmittelbarer Nachbarschaft zu dem Magnetresonanz-Tomographen 11 befinden, um möglichst geringe Kabellängen und Verluste sicherzustellen. Mit zunehmenden Abstand sind dann Versorgungsaggregate wie die Kühlaggregate 30 oder Stromversorgung 40 in dem Eisenbahnwagen 1 angeordnet, die selbst elektro-magnetische Felder erzeugen und den Betrieb des Magnetresonanz-Tomographen 11 stören würden. In 1 ist weiterhin eine Stromleitung 41 dargestellt, die dem Eisenbahnwagen an eine externe Stromversorgung anschließt. Dies kann ein Anschluss an ein öffentliches Netz oder an die Stromversorgung einer Lokomotive sein. Denkbar ist aber auch die Versorgung des Eisenbahnwagens mit einem eigenen Stromabnehmer aus einem Fahrdraht oder durch ein Stromaggregat im Eisenbahnwagen selbst.
-
In der dargestellten Ausführungsform befindet sich auf der von den Versorgungsaggregaten 30, 40, 50 abgewandten Seite des Magnetresonanz-Tomographen 11 ein Bedienraum, in dem sich eine Konsole und ein Arbeitsplatz für einen Bediener des Magnetresonanz-Tomographen 11 befinden. Von hier aus kann die Untersuchung gesteuert und überwacht werden. Daran kann sich ein Vorbereitungsraum 70 anschließen, in dem ein Patient für eine Untersuchung vorbereitet wird. Der Zugang des Patienten zu dem Vorbereitungsraum 70 wird über eine Rampe 80 erleichtert, die an einem Zugang des Eisenbahnwagens angeordnet ist und den Höhenunterschiede zwischen Eisenbahnwagen und einem Bahnsteig oder dem Erdboden überwindet.
-
Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 10235618 A1 [0006]
- US 2006/0186884 A1 [0007]
