DE202014101102U1

DE202014101102U1 - Eine HF-abschirmende MRT-Ummantelung

Info

Publication number: DE202014101102U1
Application number: DE202014101102.1U
Authority: DE
Original assignee: Aspect Imaging Ltd
Current assignee: Aspect Imaging Ltd
Priority date: 2014-03-09
Filing date: 2014-03-11
Publication date: 2014-04-01
Anticipated expiration: 2024-03-12
Also published as: US10132887B2; US20150253400A1

Abstract

Eine HF-abschirmende Ummantelung (RFSJ), nützlich zum Abschirmen einer Magnetresonanzvorrichtung (MRD), die äußere Abmessungen A [m2] und eine Länge L0 [m] hat, vor elektromagnetischer Interferenz (EMI), umfassend eine Umhüllung, die in Größe und Form ausgebildet ist, um die besagte MRD zu beherbergen, wobei zumindest ein Teil der besagten RFSJ einen EMI-Schild umfasst.

Description

Hintergrund und Feld der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf das Feld der Magnetresonanzbildgebungssysteme (MRT) und insbesondere auf eine MRT-Ummantelung, um das MRT während seines Betriebs vor elektromagnetischer Interferenz der äußeren Umgebung abzuschirmen.
Die MRT-Technologie nutzt eine Wechselwirkung zwischen dem magnetischen Feld und Kernspins, um zweidimensionale oder dreidimensionale Bilder von Patienten für die medizinische Diagnose oder Forschung zu erzeugen. Das Aufrechterhalten eines gleichförmigen und stabilen Magnetfeldes ist eine Notwendigkeit für das Erzeugen von Qualitätsbildern. Unter den Faktoren, die dieses Feld beeinträchtigen, sind Temperatur, elektromagnetische Interferenz und Bewegung. Wenn man sich auf kleine Magnetresonanzvorrichtungen (MRD) bezieht, ist der benutzte Magnet normalerweise ein Permanentmagnet. Da der Permanentmagnet keine Wärme erzeugt und er eher klein ist, sind die Fähigkeiten der Vorrichtung Wärme zurückzuhalten gering, das MRD ist der Umgebungstemperatur ausgesetzt. Weiter erfordert die geringe Größe und daher die Transportierbarkeit, dass die MRD fähig ist, unter verschiedenen Umweltbedingungen zu arbeiten.
Da sie ein großes Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) hat, muss die MRD während der Untersuchung so ununterbrochen sein wie möglich. EMI (elektromagnetische Interferenz), die an einer externen Quelle wie Elektroleitungen, Fernseh- und Radiosignalen, Aufzüge usw. erzeugt werden, können den MRT-Betrieb und die Analyse behindern. Sogar kleine elektrische Schaltkreise wie der Wandlerkreis der Gleichspannungsversorgung in einem Computer kann eine elektromagnetische Interferenz erzeugen. EMI kann zu einer ernsthaften Verfälschung der Gleichförmigkeit des Magnetfeldes führen und zu einer Beeinträchtigung der erzeugten HF-Signale, was dann entweder in Artefakten resultiert oder entgangenen Informationen.
Das Erhalten der besten Ergebnisse aus einem MRT-Scan und dadurch eine Erhöhung der Effizienz des Bildgebungsprozesses erfordert eine Gleichförmigkeit der Bedingungen. Eine Gleichförmigkeit der MRT-Scanbedingungen ermöglicht auch einen verlässlichen Vergleich von MRT-Scans, die zu verschiedenen Zeiten an dem selben Individuum oder Probe aufgenommen wurden, und erlaubt eine bessere Überwachung von kleinen Änderungen. Andere Umgebungsfaktoren wie die Temperatur können ebenfalls die Gleichförmigkeit des Magnetfeldes beeinträchtigen, indem sie die Eigenschaften der magnetischen Legierungen beeinflussen und indem sie die Eigenschaften einer gescannten Probe beeinflussen.
Es besteht daher ein Bedürfnis für eine HF-abschirmende Ummantelung, die eine Abschirmung der MRD vor elektromagnetischer Interferenz der äußeren Umgebung bereitstellt, und die dadurch homogenisierte Bildgebungsbedingungen erlaubt. Die vorliegende Erfindung stellt weiter eine HF-abschirmende Ummantelung kombiniert mit passiven temperaturisolierenden Eigenschaften bereit, die für eine MRD passt.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung stellt eine HF-abschirmende Ummantelung (RFSJ) bereit, nützlich zum Abschirmen einer Magnetresonanzvorrichtung (MRD), die äußere Abmessungen A [m²] und eine Länge L₀ [m] hat, vor elektromagnetischer Interferenz (EMI), umfassend eine Umhüllung, die in Größe und Form ausgebildet ist, um die MRD zu beherbergen, wobei zumindest ein Teil der RFSJ einen EMI-Schild umfasst.
Es ist ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung, die RFSJ wie in irgendeinem des Obigen definiert zu offenbaren, wobei zumindest ein Teil der wärmeisolierenden Ummantelung Mittel umfasst zum Abschirmen zumindest eines Teils der MRD vor einem ausgewählt aus einer Gruppe bestehend aus: Magnetismus, elektromagnetischer Interferenz, körperliche Beschädigung und jeder Kombination davon.
Es ist ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung, die RFSJ wie in irgendeinem des Obigen definiert zu offenbaren, wobei die RFSJ eine Führung umfasst, die zumindest eine erste Öffnung zu der MRD-Bohrung und zumindest eine Öffnung zu der äußeren Umgebung hat, und die angepasst ist für den Durchgang von Schlauchmaterial darin; weiter wobei die Führung dazu konfiguriert ist, den Durchgang von Frequenzen ausgewählt aus einer Gruppe bestehend aus: 0 bis ungefähr 1000 MHz, 0 bis ungefähr 500 MHz, 0 bis ungefähr 200 MHz und jede Kombination davon zu dampfen.
Es ist ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung, die RFSJ wie in irgendeinem des Obigen definiert zu offenbaren, wobei die Führung dazu konfiguriert ist, die elektromagnetische Interferenz durch Mittel zu dämpfen ausgewählt aus einer Gruppe bestehend aus: Wellenleiter, HF-Filter, Wellenleiterfilter, Dämpfungsmaterial und jeder Kombination davon.
Es ist ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung, die RFSJ wie in irgendeinem des Obigen definiert zu offenbaren, wobei die RFSJ einen EMI-Schild umfasst, der dazu konfiguriert ist, den Durchgang von Frequenzen ausgewählt aus einer Gruppe bestehend aus: 0 bis ungefähr 1000 MHz, 0 bis ungefähr 500 MHz, 0 bis ungefähr 200 MHz und jede Kombination davon zu dämpfen.
Es ist ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung, die RFSJ wie in irgendeinem des Obigen definiert zu offenbaren, konfiguriert für eine MRD, die in einem atmosphärischen Drucksystem und in einer Umgebung mit wechselnder Temperatur positioniert ist, die zumindest eine erste Temperatur T₁ [°C] und eine Wärmemenge Q [kJ] hat, die auf sie einwirkt, in welcher die RFSJ: (a) zumindest eine zweite Temperatur T₂ [°C] in dem inneren Teil; (b) eine spezifische Masse, m [kg]; und, (c) eine spezifische Wärmekapazität, C_p [kJ/kg]; wobei die folgende Formel gilt: Q = C_pmdT; wobei dT = T₁ – T₂, wobei für jede einwirkende Q, dT2 in dem Bereich von 0°C–0,2°C ist; wobei dT₂ = T₂ + dT.
Es ist ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung, die RFSJ wie in irgendeinem des Obigen definiert zu offenbaren, wobei zumindest ein Teil der RFSJ n Lagen umfasst.
Es ist ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung, die RFSJ wie in irgendeinem des Obigen definiert zu offenbaren, wobei zumindest 2 der n Lagen eine substantiell verschiedene spezifische Wärmekapazität C_p für jede Lage umfassen; wobei jede der Lagen zumindest eine erste Temperatur H₁ [°C] hat, die auf der äußeren Seite der Lage gemessen wurde, und zumindest eine erste Temperatur HZ [°C] hat, die auf ihrer inneren Seite hin zu der MRD gemessen wurde, und die ein dH₁–...dHn haben, wobei dT von RFSJ gleich H₁–Hn ist.
Es ist ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung, die RFSJ wie in irgendeinem des Obigen definiert zu offenbaren, wobei zumindest eine Lage Abschirmung umfasst ausgewählt aus einer Gruppe bestehend aus: magnetische Abschirmung, HF-Abschirmung, körperliche Abschirmung und jede Kombination davon.
Es ist ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung, die RFSJ wie in irgendeinem des Obigen definiert zu offenbaren, wobei zumindest eine Lage ein elektrisch isolierendes Material umfasst.
Es ist ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung, die RFSJ wie in irgendeinem des Obigen definiert zu offenbaren, wobei zumindest eine Lage einen leitenden Kreis um die MRD herum schließt.
Es ist ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung, die RFSJ wie in irgendeinem des Obigen definiert zu offenbaren, wobei zumindest ein Teil der RFSJ eine leitende Beschichtung oder einen leitenden Überzug aufweist.
Es ist ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung, die RFSJ wie in irgendeinem des Obigen definiert zu offenbaren, wobei zumindest ein Teil der RFSJ ein Material aufweist ausgewählt aus einer Gruppe bestehend aus: Metall, metallhaltiges Komposit, metallhaltiger Schaum, metallisches Kunststoffkomposit und jede Kombination davon.
Es ist ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung, die RFSJ wie in irgendeinem des Obigen definiert zu offenbaren, wobei zumindest ein Teil der RFSJ ausgewählt ist aus einer Gruppe bestehend aus: einer metallischen Platte, einem metallischen Geflecht, einem metallischen Netz, einer durchlöcherten metallischen Platte, einem metallischen Drahtgeflecht und jeder Kombination davon.
Es ist ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung, die RFSJ wie in irgendeinem des Obigen definiert zu offenbaren, wobei die Ummantelung zumindest eine Öffnung umfasst, um einen Zugang zu der MRD zu erlauben.
Es ist ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung, die RFSJ wie in irgendeinem des Obigen definiert zu offenbaren, wobei die Öffnung eine reversibel verbindbare Tür umfasst, um einen Zugang zu der MRD durch die Öffnung zu erlauben oder zu beschränken.
Es ist ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung, die RFSJ wie in irgendeinem des Obigen definiert zu offenbaren, wobei zumindest ein Teil der RFSJ ein Material umfasst ausgewählt aus einer Gruppe bestehend aus: wärmeisolierendes Material, abdichtendes Material, Schaummaterial, feuerhemmende Materialien, zumindest teilweise transparentes Material und jede Kombination davon.
Es ist ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung, die RFSJ wie in irgendeinem des Obigen definiert zu offenbaren, wobei die RFSJ mit dem MRD-Betriebssystem verbunden ist.
Es ist ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung, die RFSJ wie in irgendeinem des Obigen definiert zu offenbaren, wobei die RFSJ modulare Stücke umfasst, die reversibel verbindbar sind, um die RFSJ zu formen.
Es ist ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung, die RFSJ wie in irgendeinem des Obigen definiert zu offenbaren, wobei die RFSJ zumindest ein Befestigungsmittel umfasst, um eines zu sichern ausgewählt aus einer Gruppe bestehend aus: eine Verbindung zwischen dem MRT und der RFSJ, strukturelle Integrität der RFSJ und jede Kombination davon.
Es ist ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung, die RFSJ wie in irgendeinem des Obigen definiert zu offenbaren, wobei zumindest ein Teil der RFSJ Kanäle umfasst zum Durchgang einer Substanz ausgewählt aus einer Gruppe bestehend aus: Gas, Flüssigkeit, feste Teilchen und jede Kombination davon.
Es ist ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung, die RFSJ wie in irgendeinem des Obigen definiert zu offenbaren, wobei zumindest ein Teil ein aktives wärmeregulierendes System umfasst.
Es ist ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung, die RFSJ wie in irgendeinem des Obigen definiert zu offenbaren, wobei das System zu einer Einstellung konfiguriert ist ausgewählt aus einer Gruppe bestehend aus: erhalte eine vorbestimmte Temperatur, arbeite nur, wenn eine vorbestimmte Temperatur innerhalb des inneren Volumens gemessen worden ist, antworte auf Temperaturveränderungen in der äußeren Umgebung, arbeite nur innerhalb eines vorbestimmten Temperaturbereiches, fahre bei einer vorbestimmten Temperatur herunter und jede Kombination davon.
Es ist ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung, die RFSJ wie in irgendeinem des Obigen definiert zu offenbaren, wobei zumindest ein Teil der RFSJ eine passive wärmeregulierende Umhüllung aufweist, die ein aktives wärmeregulierendes System umgibt.
Es ist ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung, die RFSJ wie in irgendeinem des Obigen definiert zu offenbaren, wobei die RFSJ zumindest einen Sensor umfasst ausgewählt aus einer Gruppe bestehend aus: Temperatursensoren, EMI-Sensoren, Magnetsensoren, Vibrationssensoren, Verbindungssensoren und jede Kombination davon.
Es ist ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung, die RFSJ wie in irgendeinem des Obigen definiert zu offenbaren, umfassend Sensoren, wobei die Sensoren konfiguriert sind, um die Temperatur des inneren Volumens, die Temperatur der äußeren Umgebung oder beides zu sensieren.
Es ist ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung, die RFSJ wie in irgendeinem des Obigen definiert zu offenbaren, wobei die RFSJ mit einer Komponente verbunden ist ausgewählt aus einer Gruppe bestehend aus: einer CPU, einem Alarmierungssystem, zumindest einem Indikator, zumindest einem Sensor und jeder Kombination davon.
Es ist ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung, die RFSJ wie in irgendeinem des Obigen definiert zu offenbaren, wobei zumindest ein Teil eine Nutzerschnittstelle umfasst.
Es ist ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung, die RFSJ wie in irgendeinem des Obigen definiert zu offenbaren, wobei zumindest ein Teil ein HF-Detektionssystem umfasst; weiter wobei das System mit zumindest einem verbunden ist ausgewählt aus einer Gruppe bestehend aus: einem Indikator, einem Alarmierungssystem, einer Nutzerschnittstelle und jeder Kombination davon.
Es ist ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung, die RFSJ wie in irgendeinem des Obigen definiert zu offenbaren, konfiguriert für eine MRD, die einer Umgebung mit wechselnder Temperatur bei atmosphärischem Druck anzuordnen ist, die zumindest eine erste Temperatur T₁ [°C] und zumindest eine zweite Temperatur T₂ [°C] hat, in welcher die RFSJ: (a) Wärmeleitfähigkeit, k [W/m°C]; (b) Dicke, s [m]; und, (c) leitender Wärmeübertrag, q [W]; wobei die folgende Formel gilt: q = kAdT/s, wobei dT gleich T₂ – T₁ ist und q << 0.01 W.
Es ist ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung, die RFSJ wie in irgendeinem des Obigen definiert zu offenbaren, umfassend zumindest n Lagen, wobei zumindest 2 der n Lagen einen substantiell verschiedenen leitenden Wärmeübertragungswert q für jede Lage haben; wobei jede der Lagen zumindest eine erste Temperatur H₁ [°C] hat, die auf der äußeren Seite der Lage gemessen wurde, und zumindest eine erste Temperatur H₂ [°C] hat, die auf ihrer inneren Seite hin zu der besagten MRD gemessen wurde, und die ein dH₁–...dHn haben, wobei dT von der RFSJ gleich H₁–Hn ist.
Es ist ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung, die RFSJ wie in irgendeinem des Obigen definiert zu offenbaren, in einer MRD, die in einem atmosphärischen Druck und in einer Umgebung mit wechselnder Temperatur positioniert ist, die zumindest eine erste Temperatur T₁ [°C] und zumindest eine zweite Temperatur T₂ [°C] hat, eine RFSJ für die MRD, wobei die RFSJ gekennzeichnet ist durch einen Wärmeausdehnungskoeffizienten substantiell verschieden von 0.
Es ist ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung, die RFSJ wie in irgendeinem des Obigen definiert zu offenbaren, umfassend zumindest n Lagen, wobei zumindest 2 der n Lagen einen substantiell verschiedenen Wärmeausdehnungskoeffizienten für jede Lage haben; wobei jede der Lagen zumindest eine erste Temperatur H₁ [°C] hat, die auf der äußeren Seite der Lage gemessen wurde, und zumindest eine erste Temperatur H₂ [°C] hat, die auf ihrer inneren Seite hin zu der besagten MRD gemessen wurde, und die ein dH₁–...dHn haben, wobei dT von der RFSJ gleich H₁–Hn ist.
Es ist ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung, die RFSJ wie in irgendeinem des Obigen definiert zu offenbaren, in welcher (a) Länge L_{0, Ummantelung} [m] angepasst durch Größe und Form zu der L_{0, MRD}; und (b) linearer Wärmeausdehnungskoeffizient α_L [°C^–1] substantiell verschieden von 0; wobei, falls dT substantiell von 0 verschieden ist; die Länge L_{0, Ummantelung} zu L_{1, Ummantelung} verändert werden wird, derart, dass die Formel gilt für jedwede Veränderung der Temperatur, dT: α_L = 1 / LdL / dT wobei dL gleich L_{1, Ummantelung} – L_{0, Ummantelung} ist und dT gleich T₂ – T₁ ist.
Es ist ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung, die RFSJ wie in irgendeinem des Obigen definiert zu offenbaren, in welcher (a) Volumen V_{0 Ummantelung} [m]; und (b) volumetrischer Wärmeausdehnungskoeffizient α_L [°C^–1] substantiell verschieden von 0; wobei, falls dT substantiell von 0 verschieden ist; das besagte Volumen V_{0, Ummantelung} zu Volumen V_{1, Ummantelung} verändert werden wird, derart, dass die Formel gilt für jedwede Veränderung der Temperatur, dT: α_L = 1 / V( ∂V / ∂T) wobei dV gleich V_{1, Ummantelung} – V_{0, Ummantelung} ist und dT gleich T₂ – T₁ ist.
Es ist ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung, die RFSJ wie in irgendeinem des Obigen definiert zu offenbaren, in welcher (a) Fläche A_{0, Ummantelung} [m²]; und, (b) Flächenwärmeausdehnungskoeffizient α_A [°C^–1] substantiell verschieden von 0; wobei, falls dT substantiell von 0 verschieden ist; die besagte Länge A_{0, Ummantelung} zu A_{1, Ummantelung} verändert werden wird, derart, dass die Formel gilt für jedwede Veränderung der Temperatur, dT: α_A = 1 / AdA / dT wobei dA gleich A_{1, Ummantelung} – A_{0, Ummantelung} ist und dT gleich T₂ – T₁ ist.
Kurze Beschreibung der Figuren
In der folgenden detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen wird auf die begleitenden Zeichnungen Bezug genommen, die einen Teil davon bilden, und in denen auf dem Wege der Illustration spezifische Ausführungsformen, in denen die Erfindung aufgeführt werden kann, gezeigt werden. Es ist zu verstehen, dass andere Ausführungsformen verwendet und strukturelle Änderungen gemacht werden können, ohne den Bereich der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Die vorliegende Erfindung kann gemäß den Ansprüchen mit einigen oder allen dieser spezifischen Details ausgeführt werden. Zum Zwecke der Klarheit ist technisches Material, das in den technischen Feldern, die mit der Erfindung in Beziehung stehen, bekannt ist, nicht im Detail beschrieben worden, so dass die vorliegende Erfindung nicht unnötig verdunkelt wird. In der begleitenden Zeichnung:
1A ist eine schematische Illustration einer MRD RFSJ;
1B ist eine schematische Illustration einer MRD RFSJ umfassend eine Öffnung;
2 ist eine schematische Illustration einer MRD RFSJ umfassend thermische Massenausdehnungseigenschaften.
3A ist eine schematische Illustration einer MRD RFSJ, die verkörpert ist mit einem Teil, der eine Geflechtskonstruktion hat;
3B ist eine schematische Illustration einer MRD RFSJ, die verkörpert ist umfassend eine bewegliche Drahtgeflechtstür;
4 ist eine schematische Illustration einer MRD RFSJ umfassend eine HF-abschirmende Führung;
5 ist eine schematische Illustration einer MRD RFSJ, die verkörpert ist umfassend einen Behälter;
6 ist eine schematische Illustration einer MRD RFSJ, die verkörpert ist umfassend ineinander verschachtelte Hüllen umfassend ein aktives wärmeregulierendes System, das von einem passiven Temperaturregulierungssystem umschlossen ist;
7A ist eine schematische Illustration einer MRD RFSJ, die verkörpert ist umfassend ein Befestigungsmittel und eine Benutzerschnittstelle auf der Vorderseite;
7B ist eine schematische Illustration einer MRD RFSJ, die verkörpert ist umfassend ein Befestigungsmittel und eine Benutzerschnittstelle auf der Seite;
8 ist eine schematische Illustration einer MRD RFSJ, die verkörpert ist umfassend eine drehbare Tür;
9 ist eine schematische Illustration einer Ausführungsform von verbindbaren Teilen der MRD RFSJ;
10A ist eine schematische Illustration einer MRD RFSJ, die verkörpert ist als umfassend Kanäle zur Wärmeregulierung;
10B ist eine schematische Illustration einer MRD RFSJ, die verkörpert ist umfassend Kanäle zur Wärmeregulierung;
11A ist eine schematische Illustration einer Ausführungsform von oben durchlöcherten Teilen der MRD RFSJ;
11B ist eine schematische Illustration einer Ausführungsform von seitlich durchlöcherten Teilen der MRD RFSJ;
12 ist eine schematische Illustration einer Ausführungsform von gerippten Teilen der MRD RFSJ;
13 ist eine schematische Illustration einer wärmeisolierenden MRD-Ummantelung, die verkörpert ist als umfassend ein aktives wärmeregulierendes System;
14 ist ein schematisches Diagramm, das die Temperatur der Umgebung und der MRD, die in der RFSJ untergebracht ist, als eine Funktion der Zeit zeigt;
15 ist ein schematisches Diagramm, das die Temperatur der Umgebung und der MRD, die in der RFSJ untergebracht ist, als eine Funktion der Zeit zeigt, sowie die thermische Flächenausdehnung einer RFSJ während dieses Zeitbereiches.
16 ist ein schematisches Diagramm, das die Temperatur entlang eines Schnittes der RFSJ zeigt; und
17 ist ein schematisches Diagramm, das die Temperatur entlang eines Schnittes einer Ausführungsform der RFSJ mit mehreren Lagen zeigt.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
In der folgenden detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen wird auf die begleitenden Zeichnungen Bezug genommen, die einen Teil davon bilden, und in denen auf dem Wege der Illustration spezifische Ausführungsformen, in denen die Erfindung aufgeführt werden kann, gezeigt werden. Es ist zu verstehen, dass andere Ausführungsformen verwendet und strukturelle Änderungen gemacht werden können, ohne den Bereich der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Die vorliegende Erfindung kann gemäß den Ansprüchen mit einigen oder allen dieser spezifischen Details ausgeführt werden. Zum Zwecke der Klarheit ist technisches Material, das in den technischen Feldern, die mit der Erfindung in Beziehung stehen, bekannt ist, nicht im Detail beschrieben worden, so dass die vorliegende Erfindung nicht unnötig verdunkelt wird.
Das Wesen der vorliegenden Erfindung ist es, eine HF-abschirmende Ummantelung bereitzustellen, die dazu angepasst ist, eine MRD zu beherbergen, die die MRD vor der elektromagnetischen Interferenz der äußeren Umgebung abschirmt und dadurch die Bedingungen für den Betrieb der MRD stabilisiert. Die vorliegende Erfindung stellt weiter eine HF-abschirmende Ummantelung in Kombination mit einer passiven Wärmeisolation einer MRD bereit. Die HF-abschirmende Ummantelung der vorliegenden Erfindung wird eine Qualitätsbildgebung ermöglichen, die gleichbleibend ist unter sich verändernden äußeren Bedingungen, und dadurch die Leistungsfähigkeit von MRD-Untersuchungen erhöhen.
Der Begriff ”Magnetresonanzbildgebungsvorrichtung” (MRD) gilt im Besonderen hierin nachfolgend für jede Magnetresonanzbildgebungsvorrichtung (MRT), jedes Kernmagnetresonanzspektroskop (NMR), jedes Elektronenspinresonanzspektroskop (ESR), jede Kernquadrupolresonanz (NQR) und jede Kombination davon. Der Begriff wird in dieser Erfindung auch angewendet auf alle anderen Analyse- oder Bildgebungsgeräte, die ein Volumen von Interesse umfassen, wie eine Computertomographie (CT), Ultraschall (US) usw. Die hierdurch offenbarte MRD ist optional ein tragbares MRT-Gerät wie die kommerziell erhältlichen Geräte von ASPECT-MR Ltd. oder ein kommerziell verfügbares nicht tragbares Gerät.
Der Begriff „äußere Umgebung” bezieht sich hierin nachfolgend auf den äußeren Bereich außerhalb der MRD.
Der Begriff „ungefähr” bezieht sich hierin nachfolgend auf 20% mehr oder weniger als der definierte Wert.
Der Begriff „Signal-Rausch-Verhältnis” bezieht sich hierin nachfolgend auf ein Maß, das benutzt wird, um die Stärke eines gewünschten Signals mit der Stärke des Hintergrundrauschens zu vergleichen. Ein Verhältnis größer als 1:1 zeigt mehr Signal als Rauschen an. Bei der Bildgebung zeigt das Signal-Rausch-Verhältnis die Empfindlichkeit der Bildgebung an, was in Bildqualität resultiert.
Der Begriff „Patient” bezieht sich hierin nachfolgend austauschbar auf einen Begriff ausgewählt aus einer Gruppe aus: Neugeborenes, Baby, Kleinkind, Kleinstkind, Kind, Jungendlicher, Erwachsener, Älterer usw.; weiter bezieht sich dieser Begriff auf einen ganzen Patienten oder einen Teil davon, weiter bezieht sich dieser Begriff auf eine Person, ein Tier oder eine Probe.
Der Begriff ”verbunden” in Bezug auf die MRD, RFSJ, Teile und Module bezieht sich hierin nachfolgend austauschbar auf jeden Kontakt, Beziehung, Vereinigung, Integration, Zusammenschaltung, Verbindung, Einführung, Heftung, Verschweißung, Verflechtung, Platzierung, Verschachtelung, Schichtung, vergleichbar, Verknüpfung, Einheit, Allianz, verklammert, Kombination, Verkopplung, Verbändelung, Bindung, Eingliederung, Anpassung, Paarung, Befestigung, Einhakung, Einhängung, Verschweißung, Anheftung, Fusion, Fixierung, Zusammenbinden, Vernähung, Einbettung, Verwebung usw. der RFSJ-Teile miteinander und mit einer dritten Partei. Wenn in einer Ausführungsform die RFSJ zumindest zwei verbundene Teil aufweist, können die Teile voneinander getrennt werden in einer Weise ausgewählt aus einer Gruppe bestehend aus: schiebend, aufdeckend, teilend, zerreißend, spaltend, trennend, aufspleißend, biegend, schraubend, schwingend, öffnend, scheidend, auseinanderbauend, einbettend, verwebend, entkoppelnd, implantierend, lösend, brechend, schlüpfend, ziehend, schälend, losbindend, stoßend, drehend, hebelnd, freilassend, loskettend, drückend, bewegend, schnappend, losschraubend, passend, platzierend, anheftend, abziehend und jeder Kombination davon; und umgekehrt miteinander verbunden werden in einer Weise ausgewählt aus einer Gruppe bestehend aus: schiebend, aufdeckend, verbindend, biegend, schraubend, schwingend, paarbildend, montierend, einbettend, verwebend, koppelnd, implantierend, befestigend ziehend, bindend, stoßend, drehend, hebelnd, miteinander verbindend, drückend, bewegend, schnappend, passend, platzierend, anheftend, anbindend, untereinander verbindend, haftend und jeder Kombination davon
Der Begriff „Abdeckung” bezieht sich hierin nachfolgend austauschbar auf vollständig oder teilweises Abdichten, Verbinden, Einhüllen, Umgeben, Bedecken, Bedachen, Isolieren, Schützen, Konstruieren, Verschleiern, Abschirmen, Hausen, Verschatten, Maskieren, Umschließen, Einkapseln, Verfolgen, Schichten, Platzieren, Einwickeln, Schälen, Einhausen, Beschützen, Einsperren, Maskieren, Bekleiden, Umfassen, Zelten, eine Überdachung anordnen, eine Beschirmung anordnen, Einbetten eines zusätzlichen Materials zu dem Objekt/inneren Volumen, Abdecken, Verteidigen, Behüten, Absondern von, Trennen von usw. einem definierten Volumen.
Der Begriff ”transparentes Material” bezieht sich hierin nachfolgend austauschbar auf Materialien wie Polymethylmethacrylat, thermoplastisches Polyurethan, Polyethylen, Polyethylenterephthalat, Isophthalsäure-modifiziertes Polyethylenterephthalat, Glykol-modifiziertes Polyethylenterephthalat, Polypropylen, Polystyrol, Acryl, Polyacetat, Celluloseacetat, Polycarbonat, Nylon, Glas, Polyvinylchlorid usw. Weiter ist in einigen Ausführungsformen zumindest ein Teil dieses Materials in nicht transparentes Material wie metallische Drähte für Zwecke der Stärke und/oder Leitfähigkeit eingebettet.
Der Begriff ”Schaum” bezieht sich hierin nachfolgend austauschbar auf Materialien wie Styrofoam^®, das kommerziell von The Dow Chemical Company erhältlich ist, Polystyrolschaum, hochstabiles Polystyrol, Polybutadien, Polyurethanschaum, Polyvinylchloridschaum, Polyimidschaum, Silikonschaum, Polymethacrylimidschaum, Polypropylenschaum, Polyethylenschaum, syntaktischer Schaum, Gummi, Polybutadiengummi, Kohlenstoff, Zellulose, Stärke, Graphit, Acrylonitril, Maleinsäureanhydrid, Divinylbenzen, Polyisocyanurat, zementgebundener Schaum, Keramiken, Glas, Silika, usw. Weiter ist dieser Schaum offenporig, geschlossenporiger Schaum, Aerogele (Bioschaum) und kann Mikroblasen eines zusätzlichen Materials wie Glas, Kohlenstoff, Epoxy usw. enthalten.
Der Begriff ”Gummi” bezieht sich hierin nachfolgend austauschbar auf Materialien wie natürlicher Gummi, Isoprengummi, Polyisopren, Latex, Butadiengummi, Styrol-Butadien, Nitrilgummi, Butylgummi, Ethylen-Propylengummi, Chloroprengummi, Hypalongummi, Fluroelastomergummi, Polyacrylgummi, Urethangummi, Silikongummi, Epichlorohydringummi usw.
Der Begriff ”wärmeisolierendes Material” bezieht sich hierin nachfolgend austauschbar auf jedwede Materialien, die in der Lage sind, ein Objekt oder ein inneres Volumen von der Umgebung wärmezuisolieren. Wärmeisolierende Materialien haben normalerweise geringe Wärmeleitfähigkeitswerte und/oder eine hohe Wärmekapazität. Die Form dieses Materials ist ausgewählt aus einer Gruppe bestehend aus: fest, flüssig, z. B. entionisiertes Wasser, versetzt oder nicht mit Gefrierschutz, Schaum, Lagen, Granulat, Sand, Stoff, Gewebe, Seil, Strickwerk, Fasern, Partikel, Guss, Spray, Aerogel, Stangen, Platten, Membran, Bausteine, Gummi, Folie oder jede Kombination davon. Weiter ist die Form dieses Materials wie: ein Art Schaum wie oben definiert, eine Art Gummi wie oben definiert, Keramikfaser, Keramiken, Aluminium-Magnesium-Silikat, Garn, Strickseile, Fiberglas, Mineralwolle, Perlit, Zellulose, Steinwolle, Basalt, Schlackenwolle, Karton, Papier, Aerogelprodukte wie Pyrogel^® XT, das kommerziell erhältlich ist von Therma XX Jackets, LLC, Silikaaerogel, Aerographen, Kohlenstoffaerogele, Resorcinolformaldehydaerogel, Tonerdeaerogele, Nickeltonerdeaerogel, SEAgel („Safe Emulsion Agar”-Gel), Chalcogel, Kalziumsilikat, phenolische Zusammensetzungen, Thinsulat, Harnstoff-Formaldehyd, Icynen, Beton, Holz, natürliche Fasern wie Hanf, Schafswolle, Baumwolle, Stroh, Baumwollplatten, Kork, Ziegel, Asbest.
Der Begriff ”abdichtendes Material” bezieht sich hierin nachfolgend austauschbar auf Materialien, die in der Lage sind, zu befestigen oder eng zu schließen durch ein Objekt oder ein definiertes Volumen und die dadurch den Durchgang von Flüssigkeit, Feststoff oder Gas von der äußeren Umgebung zu dem definierten Volumen und umgekehrt nicht erlauben. Dies wird erreicht durch Abdecken (wie oben definiert) durch Elemente wie Verpackung, Stoff, Fasern, Lagen, Platte, Zelt, Gewebe, Spray, Farbe, Paste, Baustein usw. Weiter ist dieses Element aus einem Material wie wasserfest, wasserresistent, vakuumresistent, gasdicht, strömungsresistent usw.
Der Begriff „feuerhemmendes Material” bezieht sich hierin nachfolgend austauschbar auf Materialien wie Tetrabromobisphenol-a, Decabromdiphenylether, Hexabromcyclododecan, Chloroparaffine, Dedecachloro-pentacyclooctadecadien, Diphenylphosphat, Triarylphosphate, Metallphosphinate, 9,10-Dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthren-10-oxid, Trischloropropylphosphat, Ammoniumpolyphosphat, roter Phosphor, Melamin, Melamincyanurat, Melaminpolyphosphat, Melaminpolyzink, Melaminpolyaluminum, Phosphate, Melaminbasierte HALS („Hindered Amine Light Stabilizer”), intumeszierende flammenhemmende Systeme, Metallhydroxide, Zinkverbindungen Antimontrioxid, expandierbares Graphit, organogeschichtete Silikate, natürliche Ölpolyole usw.
Der Begriff „passiv wärmeregulierend” bezieht sich hierin nachfolgend auf jedes Mittel, das das Delta der Temperaturveränderung eines inneren Volumens oder Objektes in Bezug auf die Temperatur der äußeren Umgebung reduziert, wobei es das behandelte Objekt ist, statt die Handlung zu verursachen (im Gegensatz zu aktiv). Dies wird erreicht durch Mittel wie teilweises oder vollständiges Bedecken mit einem Objekt oder Material wie wärmeisolierendes Material wie oben definiert, Materialien mit thermischen Masseeigenschaften, unter Verwendung von Wärmeausdehnungseigenschaften, abdichtendes Material usw.
Der Begriff „thermische Masse” bezieht sich hierin nachfolgend auf eine Eigenschaft eines Objektes, die beschreibt, wie die Masse des Objektes eine „Trägheit” gegenüber Temperaturfluktuationen bereitstellt. Wenn die Außentemperaturen über den Tag hinweg fluktuieren, kann eine große thermische Masse innerhalb des isolierten Teils eines Hauses beispielsweise dazu dienen, die täglichen Temperaturfluktuationen zu „glätten”, da die thermische Masse thermische Energie absorbieren wird, wenn die Umgebungen in der Temperatur höher sind als die Masse, und thermische Energie zurückgeben wird, wenn die Umgebungen kühler sind, ohne dass das thermische Gleichgewicht erreicht wird. Wie in Wikipedia dargestellt, ist die thermische Masse äquivalent zur Wärmeaufnahmefähigkeit oder Wärmekapazität, der Fähigkeit eine Körpers thermische Energie zu speichern. Sie wird typischerweise durch das Symbol C_th bezeichnet und in Einheiten von J/°C or J/K (die äquivalent sind) gemessen. Die thermische Masse kann auch benutzt werden für Körper aus Wasser, Maschinen, Maschinenteile, lebende Dinge oder jedwede andere Struktur oder Körper im Bereich der Technik oder der Biologie. In diesen Kontexten wird stattdessen der Begriff „Wärmekapazität” typischerweise benutzt.
Die Gleichung, die Wärmeenergie und thermische Masse miteinander in Beziehung setzt, ist: wobei Q die transferierte Wärmeenergie ist, C_th die thermische Masse des Körpers ist und ΔT die Temperaturänderung ist.
Für einen Körper mit gleichförmiger Zusammensetzung kann C_th approximiert werden durch: C_th = mc_p wobei m die Masse des Körpers ist und C_p die isobare spezifische Wärmekapazität des Materials gemittelt über den fraglichen Temperaturbereich ist.
Der Begriff „Wärmeausdehnung” bezieht sich hierin nachfolgend auf die Tendenz von Materie, sich in Länge/Fläche/Volumen als Antwort auf eine Veränderung der Temperatur zu ändern. Wenn eine Substanz aufgeheizt wird, beginnen ihre Teilchen sich zu bewegen und halten dadurch normalerweise eine größere durchschnittliche Trennung aufrecht. Materialien, die sich mit wachsender Temperatur zusammenziehen, sind ungewöhnlich; dieser Effekt ist in der Größe beschränkt und tritt nur in beschränkten Temperaturbereichen auf. Der Grad der Expansion geteilt durch die Veränderung in der Temperatur wird der Wärmeausdehnungskoeffizient des Materials genannt und verändert sich im Allgemeinen mit der Temperatur.
Der Wärmeausdehnungskoeffizient beschreibt, wie sich die Größe eines Objekts mit einer Veränderung der Temperatur verändert. Insbesondere misst er die anteilige Veränderung in der Größe pro Grad Temperaturänderung bei konstantem Druck. Verschiedene Arten von Koeffizienten sind entwickelt worden: volumetrisch, flächig und linear. In dem allgemeinen Fall eines Gases, einer Flüssigkeit oder eines Feststoffes ist der volumetrische Wärmeausdehnungskoeffizient gegeben durch: α_V = 1 / V( ∂V / ∂T)_p
Der Index p zeigt an, dass der Druck während der Expansion konstant gehalten wird (atmosphärischer Druck). Für einen Festkörper können wir den Effekt des Druckes auf das Material ignorieren und der volumetrische Wärmeausdehnungskoeffizient kann geschrieben werden als: α_V = 1 / VdV / dT wobei V das Volumen des Materials ist und dV/dT die Veränderungsrate dieses Volumens mit der Temperatur ist.
Wenn wir den Wärmeausdehnungskoeffizienten schon kennen, dann berechnen wir die Veränderung des Volumens: ΔV / V = α_VTΔ
Andere Formen von thermischer Expansion in Festkörpern könnten linear oder eine Flächenausdehnung sein.
Die lineare Expansion wird beschrieben als Veränderung in Längenabmessungen eines Objektes (”lineare Dimension” im Gegensatz zu z. B. volumetrischer Dimension) da die thermische Expansion zu einer Temperaturveränderung über einen „linearen Ausdehnungskoeffizienten” in Beziehung steht.
Es ist die anteilige Veränderung in der Länge pro Grad Temperaturänderung. Unter der Annahme eines vernachlässigbaren Druckeffektes, können wir schreiben: α_L = 1 / LdL / dT wobei L eine spezielle Längenmessung ist, und dL/dT ist die Rate der Veränderung dieser linearen Dimension pro Einheit Temperaturänderung.
Die Veränderung in der linearen Dimension kann abgeschätzt werden zu: ΔV / L = α_LΔT
Der Flächenwärmeausdehnungskoeffizient stellt die Veränderung in der Flächendimension eines Materials in Beziehung zu einer Veränderung in der Temperatur. Es ist die anteilige Flächenänderung pro Grad Temperaturänderung. Wenn man den Druck ignoriert, können wir schreiben: α_V = 1 / AdA / dT wobei A eine Fläche von Interesse des Objektes ist, und dA/dT ist die Rate der Veränderung dieser Fläche pro Einheit Temperaturänderung.
Die Veränderung in der lineare Dimension kann abgeschätzt werden zu: ΔA / A = α_AΔT
Für genau isotrope Materialien und für kleine Ausdehnungen ist der volumetrische Wärmeausdehnungskoeffizient dreimal der lineare Koeffizient: α_V = 3α_L
Der Begriff ”spezifische Wärmekapazität” bezieht sich hierin nachfolgend auf eine messbare physikalische Menge an Wärmeenergie, die erforderlich ist, um eine Einheitsmasse einer Substanz um ein Grad in der Temperatur zu ändern. Die einer Einheitsmasse zugeführte Wärme kann ausgedrückt werden als: dQ = mcdt wobei dQ = zugeführte Wärme (kJ, Btu); m = Einheitsmasse (kg, lb); c = spezifische Wärmekapazität (kJ/kg °C, kJ/kg °K, Btu/lb °F); dt = Temperaturänderung (K, °C, °F); wobei spezifische Wärme ausgedrückt wird unter Verwendung von: c = dQ/mdt.
Der Begriff ”aktives wärmeregulierendes System” bezieht sich hierin nachfolgend austauschbar auf ein System, das die Temperatur entweder durch Heizen oder durch Kühlen oder beides steuert, und das eine Klimaregelung bereitstellt. Insbesondere bezieht sich der Begriff auf ein Klimaanlagensystem, ein Belüftungssystem, ein Flüssigkeits-(z. B. Wasser)Kühlsystem, ein Kühlanlagensystem wie einen Kompressorkühlschrank, Absorptionskühlschränke, Solarkühlschränke, magnetische Kühlschränke, akustische Kühlschränke, eine Dampfkompressionszyklusvorrichtung, Infrarotheizer, einen Wasser/Öl-beheizten Heizkörper, gerade oder geformte Schlauchheizer, einen Quarzröhrenluftheizer, einen Heizer vom Kondensatortyp, ein Pelltiermodul usw.
Der Begriff ”Belüftungsmodul” bezieht sich hierin nachfolgend austauschbar auf ein Modul, das Luft zirkuliert und sie entweder gleichmäßig oder in eine definierte Richtung verteilt. Insbesondere bezieht sich der Begriff auf einen Lüfter, einen Strahl, ein Gebläse, einen Kompressor, eine Pumpe usw. In einer Ausführungsform umfasst die RFSJ ein Belüftungsmodul, das dabei hilft, die MRD aktiv wärmezuregulieren.
Der Begriff ”elektromagnetische Interferenz” bezieht sich hierin nachfolgend austauschbar auf elektromagnetische Interferenz (EMI) und Hochfrequenzinterferenz (HFI), die von elektromagnetischer Strahlung, elektromagnetischer Induktion, Magnetismus, elektrostatischen Feldern usw. abgeleitet ist, und die jedweden elektrischen Schaltkreis oder jedwede Bildgebungsvorrichtung wie MRD, NMR, ESR, NQR, CT, US, usw. beeinflussen kann. Diese Interferenz ist von jedweder Quelle, natürlich oder künstlich, abgeleitet wie Erdmagnetfeld, atmosphärisches Rauschen, sich bewegende Metallkörper, elektrische Leitungen, Unterführungen, Mobilkommunikationsgeräte, elektrische Geräten, Fernseh- und Radiosendern, Aufzüge usw. Diese Interferenz kann die tatsächliche Leistungsfähigkeit des Schaltkreises oder der Vorrichtung unterbrechen, behindern, verschlechtern, begrenzen, in falschen Daten resultieren usw.
Der Begriff ”elektromagnetische Abschirmung” bezieht sich hierin nachfolgend auf eine Praxis, Vorrichtung oder Material, das darauf abzielt, das elektromagnetische Feld in einem Raum zu reduzieren, indem das Feld mit Barrieren abgeblockt wird, die aus leitfähigen oder magnetischen Materialien gemacht sind. Eine Vorrichtung oder Objekt, die darauf abzielt, den Durchgang von „EMI” zu dampfen, blockieren, reduzieren, abzuschirmen oder umzuformen wird hierin als ein „EMI-Schild” bezeichnet. Die Abschirmung reduziert die Beeinflussung von elektromagnetischer Interferenz (EMI) wie Hochfrequenzwellen, elektromagnetischen Feldern und elektrostatischen Feldern. Abschirmung wird typischerweise angewendet, um Vorrichtungen von der externen Umgebung zu isolieren, und bei Kabeln, um Drähte von der Umgebung zu isolieren, durch die das Kabel verläuft. Mittel zur EMI-Abschirmung können durch Reflexion, Absorption oder durch Ableitung der elektromagnetischen Strahlung zur Erde arbeiten. Das fundamentale Ziel ist es, einen Faradaykäfig zu etablieren, um ein EMI-Schild bereitzustellen. Diese Abschirmung wird erreicht durch Mittel wie eine metallische Beschichtung eines abzuschirmenden Objektes, die einen Faradaykäfig formt. Diese Beschichtung könnte durchlöchert sein, solange die Tiefe und der Durchmesser der Löcher so gestaltet sind, das sie den Durchgang von EMI nicht erlauben. Eine angemessene Erdung wird ebenfalls bereitgestellt, um die Abschirmung zu verbessern. Dies wird erreicht durch Materialien wie Metalle, Materialien, die mit Metallen integriert sind wie Schaum integriert mit Metallen usw. Die Mittel zur Erzeugung eines Faradaykäfigs und einer EMI-Abschirmung sind ein metallisches Gehäuse, Imprägnierung eines Polymers (leitfähige Verbindungen), leitfähige Beschichtung (metallischer Anstrich, Metallüberzug, stromlose Beschichtung, Vakuummetallisierung). Die Verwendung von leitfähigen Kunststoffen ist ein anderes Mittel, um eine EMI-Abschirmung zu erreichen. Sie arbeiten durch Aufnehmen von entweder leitfähigen Metallen oder leitfähigen metallisierten Fasern in dem Hauptteil des Materials. Die Fasern haben ein hohes Aspektverhältnis (Länge zu Dicke) und bilden ein kontinuierliches leitfähiges Netzwerk innerhalb des Bulk-Kunststoffes, um die EMI-Abschirmung bereitzustellen. Dieser Fasern werden zugefügt in Verbindung mit einer thermoplastischen Matrix, und die Gesamtverbindung kann auch Flammenschutzmittel oder andere Additive einschließen. Wenn Durchlöcherungen vorhanden sind, um die EMI zu dampfen, ist das Verhältnis zwischen der Länge (1) und der Breite (w) der Durchlöcherungen oder Öffnung größer als ein vorbestimmter Wert n, weiter ist der numerische Wert von n ausgewählt aus einer Gruppe bestehend aus: 2.5 < n < 6, 4 < n < 6, 4 < n < 9 und jeder Kombination davon. Andere Mittel der EMI-Abschirmung verwenden Wellenleiter, HF-Filter, Wellenleiterfilter, Kondensatoren, Dämpfungsmaterial, Dämpfungsarchitektur des Schildes wie zum Beispiel Leiten der EMI zu einem Ort, wo sie nicht durchgehen kann, einen HF-Schirm, aktive HF-Abschirmmittel usw. jedes leitfähige Material kann benutzt werden für solches wie jedes metallhaltige Material, leitfähiger Gummi, leitfähiger Filz, leitfähiger Kunststoff, leitfähiger Schaum, Metall, metallhaltiges Verbundmaterial oder leitfähige Verbundmaterialien. Auch verwendbar sind metallische (z. B. mit Kupfer) Beschichtung oder Überzug, Drahtdurcheinander oder Schirme aus leitfähigem Material. Diese Abschirmung kann passive oder aktive Komponenten einschließen, um eine magnetische und HF-Abschirmung zu erreichen. Beispielsweise sind die Wände, der Boden und die Decke zum Erreichen von HF-Abschirmung aus Platten aus leitfähigem Metall wie Kupfer, Aluminium usw. gebaut, einschließlich einer Tür, die einen geschlossenen Kreis mit den Wänden aufrechterhält.
Der Begriff ”magnetische Abschirmung” bezieht sich hierin nachfolgend auf eine Praxis oder Vorrichtung, die darauf abzielt, das magnetische Feld in einem Raum zu reduzieren. Mittel zur magnetischen Abschirmung sind beispielsweise durch Anwendung hochpermeabler und niedrigkoerzitiver Metalllegierungen wie „Mu-Metall, das das magnetische Schild anziehen und es einschließen wie nickelhaltige Legierungen oder ein aktives magnetisches Abschirmsystem, das sowohl homogene Magnetfelder wie auch räumliche Gradientenmagnetfelder erzeugt. Das System ist aus anisotropen magnetoresistiven Sensoren, einem digitalen Signalprozessor und zwei verschiedenen Spulensystemen zusammengesetzt. Eine magnetische Abschirmung könnte bereitgestellt werden durch Konstruieren eines magnetischen Schildes um den HF-Schild herum. Eine passive Lösung beinhaltet die Verwendung magnetischen Abschirmmaterials, typischerweise eines Metalls oder einer Metalllegierung.
Der Begriff ”HF-Abschirmung” bezieht sich hierin nachfolgend auf eine elektromagnetische Abschirmung, die hochfrequente elektromagnetische Strahlung blockiert.
Der Begriff „Wellenleiter” bezieht sich hierin nachfolgend austauschbar auf eine Struktur, die Wellen wie elektromagnetische Wellen oder Schallwellen leitet. Die Geometrie eines Wellenleiters spiegelt seine Funktion wider. Wellenleiter werden in verschiedenen Formen konstruiert wie in Hohlform, als fester Stab, Draht usw. Se werden typischerweise konstruiert aus entweder leitfähigen oder dielektrischen Materialien. Die Frequenz der transmittierten Welle diktiert ebenfalls die Form eines Wellenleiters. Wie in Wikipedia dargestellt, wird die Ausbreitung entlang der Achse des Wellenleiters durch die Wellengleichung beschrieben, die aus den Maxwell'schen Gleichungen abgeleitet ist, wobei die Wellenlänge von der Struktur des Wellenleiters und des Materials innerhalb von ihm (Luft, Kunststoff, Vakuum usw.) abhängt, wie auch von der Frequenz der Welle.
Der Begriff ”Wellenleiter-Cutoff” bezieht sich hierin nachfolgend auf eine Grenze in der Frequenzantwort des Systems bei der Energie, die durch das System fließt, beginnt, reduziert, gedämpft oder reflektiert zu werden, statt durchzugehen. Diese Eigenschaft ist eine von der Größe und Gestalt des Wellenleiters abgeleitete Größe. Daher sind Wellenleiter dazu gestaltet, einen spezifischen Bereich von Frequenzen zu dämpfen, die eine definierte Amplitude haben, und eine Wellenlänge, die nicht in der Lage sind, sich physikalisch innerhalb einer bestimmten Geometrie auszubreiten.
Der Begriff ”Cutoff-Frequenz” (fc) bezieht sich hierin nachfolgend auf die Frequenz jenseits von der der Wellenleiter EMI nicht länger effektiv eindämmt. Daher wird eine anregende Frequenz niedriger als die Cutoff-Frequenz gedämpft werden statt durch den Wellenleiter zu propagieren.
Der Begriff ”HF-Filter” bezieht sich hierin nachfolgend auf Komponenten, die dazu gestaltet sind, Signale in den MHz- bis GHz-Frequenzbereichen zu filtern. Dieser Frequenzbereich ist der Bereich, der von den meisten Radio-, Fernseh- und Drahtloskommunikationssendern benutzt wird. Diese Komponenten üben eine Art von Filterung auf die übertragenen oder empfangenen Signale aus. Die Filter könnten aktiv oder passiv sein wie Waffeleisenfilter, mechanische HF-Filter usw. HF-Filter werden normalerweise gelegt, wenn es ein Erfordernis gibt, eine elektrische Leitung in ein MRD-Gehäuse hinein oder daraus heraus zu führen, um sicherzustellen, dass die EMI sich nicht auf die leitfähige Verdrahtung aufkoppelt. Diese Filter könnten aus passiven Komponenten sein wie aus einer Kombination von Spulen und Kondensatoren.
Der Begriff ”HF-Detektionssystem” bezieht sich hierin nachfolgend auf ein System, das dazu gestaltet ist, das Vorhandensein von vordefinierten HF-Wellen zu detektieren und darauf aufmerksam zu machen. Dieses System wird typischerweise einen Sensor wie eine Antenne und einen Indikator einschließen.
Der Begriff „Wirbelströme bezieht sich hierin nachfolgend austauschbar auf elektrische Ströme innerhalb von Leitern durch ein sich veränderndes Magnetfeld in dem Leiter. Wie in Wikipedia erläutert, haben diese zirkulierenden Wirbelströme eine Induktivität und induzieren daher magnetische Felder. Diese Felder können Abstoßung, Anziehung, einen Schub, eine Schleppkraft und Aufheizungseffekte verursachen. Je stärker das angewendete Magnetfeld ist, desto größer ist die elektrische Leitfähigkeit des Leiters, und je schneller sich das Feld ändert, desto stärker sind die Ströme, die sich entwickeln, und desto größer sind die erzeugten Felder. Ein wichtiger Aspekt bei der Magnetresonanzbildgebung ist die wirksame Abschirmung unter Verwendung von HF-(Hochfrequenz)-Schilden (oder HF-Schirmen). Der HF-Schirm muss gut leitend sein, um als Schild zu wirken. Jedoch wirkt ein vorteilhaft hochleitender HF-Schirm, der die HF-Signale wirksam abblockt, zur gleichen Zeit als ein Medium, in dem Wirbelströme durch die wechselnden Magnetfeldgradienten im kHz-Bereich induziert werden können. Diese Wirbelströme verursachen eine substantielle Wärmeabgabe an den HF-Schirm. Daher ist es ein anderes Erfordernis eines HF-Schirms, dass der HF-Schirm fähig ist, die Entwicklung von Wirbelströmen wirksam zu unterdrücken. Jedoch erfordert eine gute HF-Abschirmung hochleitende Materialien, wohingegen hochleitende Materialien zur Ausbildung von unerwünschten Wirbelströmen führen. Um diesen Konflikt zu lösen, werden typischerweise geschlitzte HF-Schirme benutzt, wobei die Schlitze des HF-Bildschirms durch Kondensatoren überbrückt werden, um sie für HF zu „schließen”. Diese Kondensatoren können entweder diskrete Komponenten sein, oder sie können verteilte Kondensatoren sein.
Der Begriff „Abschirmmittel vor körperlicher Beschädigung” bezieht sich hierin nachfolgend austauschbar auf jedes Mittel, das zumindest eine zum Teil schützende Lage (tatsächlich oder virtuell) über einem Objekt erzeugt. Diese wird erreicht durch Mittel wie eine Schaumbeschichtung, eine Schichtung aus absorbierenden Materialien, Überstände von dem Objekt, die vor Schäden von großen Gegenständen schützen, ein Drahtgeflecht oder zumindest ein teilweiser Käfig aus starken Materialien, Schutz gegen Stromschläge, eine wasserisolierende Abdeckung, feuerhemmende Eigenschaften usw.
Der Begriff ”CPU – zentrale Verarbeitungseinheit”, bezieht sich hierin nachfolgend austauschbar auf die Hardware innerhalb eines Computers, die die Anweisungen eines Computerprogramms durch Durchführung der grundlegenden arithmetischen, logischen und Eingabe-/Ausgabeoperationen des Systems ausführt.
Der Begriff ”Sensiereinrichtung” bezieht sich hierin nachfolgend auf jede Vorrichtung, die ein Signal oder eine Anregung empfängt (Wärme, Druck, Licht, Bewegung, Geräusch, Feuchtigkeit usw.).
Der Begriff ”Benutzerschnittstelle” bezieht sich hierin nachfolgend austauschbar auf zumindest einen definierten Bereich, in dem der Benutzer mit der RFSJ wechselwirkt. Dieser Bereich birgt Elemente wie: Durchgang für medizinische Ausrüstung, Anzeige, CPU, Alarmierungssystem, Überwachungssystem, Stromversorgung, Öffnungsvorrichtung, Schließvorrichtung, Indikatoren usw. Die Benutzerschnittstelle ist für den Anwender, den Benutzter oder beide gestaltet.
Der Begriff ”Modul” bezieht sich hierin nachfolgend auf ein strukturell unabhängiges Teil, das in der Lage ist, mit der RFSH verbunden und von ihr getrennt zu werden. Dieses Modul ist selbst oder durch ein anderes Element in seiner Kontur eingebettet, integriert, platziert oder verbunden mit der RFSJ.
Der Begriff ”sichtbare Indikatoren” bezieht sich hierin nachfolgend austauschbar auf eine Wiedergabe von Licht im sichtbaren Bereich von ungefähr 380 Nanometern bis ungefähr 740 Nanometern. Noch allgemeiner beziehen sich die Begriffe auf jedes Licht innerhalb des sichtbaren Bereiches, das von dem Nutzer der Erfindung bemerkbar sein wird (Licht, blitzendes Licht, flackerndes Licht, blinkendes Licht, Veränderung des Farbenspektrums von Licht usw.).
Der Begriff ”hörbare Indikatoren” bezieht sich hierin nachfolgend austauschbar auf eine Wiedergabe von Geräusch, typischerweise als eine elektrische Spannung. Hörbare Indikatoren haben Frequenzen im Audiofrequenzbereich von ungefähr 20 bis 20000 Hz (die Grenzen des menschlichen Gehörs). Hörbare Indikatoren können direkt synthetisiert sein oder können ihren Ursprung von einem Wandler wie einem Mikrophon, einem Musikinstrumentenabnehmer, einer Kassette eines Tonaufzeichnungsgeräts oder einem Tonkopf haben.
Der Begriff ”fühlbare Indikatoren” bezieht sich hierin nachfolgend austauschbar auf eine körperliche Bewegung von zumindest einem Teil der Benutzerschnittstelle, die von dem Benutzer bemerkbar ist (wackelnd, vibrierend, zitternd usw.).
Der Begriff ”vorbestimmte Werte” bezieht sich hierin nachfolgend austauschbar auf physikalische Werte wie Temperatur, Feuchtigkeit, Gasfluss, Gaskonzentration, Schalldruckniveaus, Vibrationen, Drift, Elektrizität, Hochfrequenz; Systemwerte wie Datentransfer, offener oder geschlossener Zustand der RFSJ, strukturelle Integrität der RFSJ, strukturelle Integrität von miteinander verbundenen Teilen, allgemeine Funktion der MRD, allgemeine Funktion der RFSJ, die alle einen gewünschten Werte oder Wertebereich haben, der vorbestimmt ist, um zu einer spezifischen Handlung zu passen.
Der Begriff „Befestigungsmittel” bezieht sich hierin nachfolgend austauschbar auf eine Vorrichtung oder ein Gerät, das die strukturelle Integrität aufrechterhält eines ausgewählt aus einer Gruppe bestehend aus: die RFSJ selbst, seine verbundenen Teile und Module, die RFSJ-Tür in einer geschlossenen Position, die RFSJ zusammen mit der MRD, die RFSJ verbunden mit der MRD und weiter verbunden mit einer dritten Partei und jede Kombination davon. Weiter ist diese Vorrichtung eine solche wie ein Gürtel, Streifen, Befestigungsmittel, Ziehlatch, Latch, Schloss, Bolzen, Griff, Stange, Verbindung, Klammer, Spange, Verbindungsstück, Befestigung, Glied, Haken, Haspe, Schnalle, Gurtzeug, Clip, Schnappschloss, Stift, Haltestift, Draggen, Schraube, Muffe, Rutsche, Bahn, Gelenk, Verflechtung, Kopplung, Kette, Implantat, Heftklammer, Abdeckung, Lage, Verbinder, Koppler, Einlage, Halt, Ring usw.
Der Begriff ”Spannungsversorgung” bezieht sich hierin nachfolgend austauschbar auf eine Energiequelle wie elektrische Energie, die von intern bereitgestelltem Gleichstrom, extern bereitgestelltem Gleichstrom oder Wechselstrom oder beidem bereitgestellt wird, andere Energiequellen, die direkt genutzt werden können wie Solarenergie.
Der Begriff „Tür” bezieht sich hierin nachfolgend austauschbar auf eine Tür, Schirm, Platte, Abdeckung, Scheibe, Luke, Portal, Blatt, Gleitung, Tor, Planke, Streifen, Brett, Klappe, Overlay, Bogen, Membran, Zaun, Film, Glasscheibe, Fassade, Barriere, Blockade, Partition, Zugang usw.
Der Begriff „bewegliche Verbindung” bezieht sich hierin nachfolgend austauschbar auf jedwede Verbindung, die eine Bewegung eines Teils relativ zu dem anderen ermöglicht. Weiter könnte dies jede reversible Verbindung sein. Die kann erreicht werden durch ein Element wie ein Scharnier, Falz, Rutsche, Schiene, magnetische Verbindung, Drehpunkt, Gelenk, Lager, Glied, Stift, Haken, Ellbogen, Knie, Feder, Kugel und Fassung, Verbindungsstelle, Achse, Schaft, Teleskoparme, Drehpunkt, Knoten, Annexierung, Kopplung, Stecker, Überquerung, Drehgelenk, Schloss und Schlüssel, Auf-und-Ab-Vorrichtung usw.
Der Begriff „Gelenk” bezieht sich hierin nachfolgend austauschbar auf jede bewegliche Verbindung für eine Drehbewegung zwischen den Teilen, Bereichen und Modulen, wie eine flexible Vorrichtung oder Material, Verbindung, Haken, Gewinde, Achse, Verbindungsstelle, Falz, Beuge, Ellbogen, Knie, Ecke, Gabel, Achse, Pol, Drehpunkt, Ball und Buchse, Eigelenk, mechanische Vorrichtung, Klappscharnier, Verbindungsstück, Lager, Rollentürband, Drehgelenke, Ausfräsungsscharniere, Kofferscharnier, kontinuierliche Scharniere, Klavierbandscharniere, Scharniere mit verdeckten Bändern, Topfscharnier, Euroscharnier, Schmetterlingsscharniere, Parlamentsscharniere, Schwalbenschwanzscharniere, Flaggenscharniere, Flaggenscharnier, Streifenscharniere, H-Scharniere, HL-Scharniere, Gegenklappenscharnier, eingelassenes Scharnier, Wagenscharnier, ansteigende Scharniere, doppelbewegliches Federscharnier, Tee-Scharnier, Reibungsscharnier, Sicherheitsscharnier, gekröpftes Scharnier, abhebendes Scharnier, selbstschließendes Scharnier, Fitschen, Butler-Einlagenscharnier, Kartentischscharnier, Scharnier eines zusammenklappbaren Tisches, gleitendes Scharnier, lebendes Scharnier und jede Kombination davon.
Der Begriff ”Zapfen” bezieht sich hierin nachfolgend auf jede bewegliche Verbindung zwischen den Teilen, Bereichen und Modulen der vorliegenden Erfindung für eine Drehbewegung zumindest teilweise um einen Drehpunkt.
Der Begriff ”Gleitvorrichtung” bezieht sich hierin nachfolgend auf eine Vorrichtung, in der ein Körper in einer Gleitbewegung entlang einer Bahn bewegbar ist. Ein Teil des beweglichen Körpers ist montiert auf, herabhängend von, eingeführt in, aufgezogen auf, verflochten mit, integriert in, angepasst an, folgend usw. einer Bahn. In Bezug auf eine körperliche Bahn ist die Verbindung des beweglichen Teils mit der Bahn direkt durch die geometrische Formanpassung eines Teils mit einem anderen und/oder über ein drittes Element wie Räder, Zahnräder, Kugellager, Rollen, rollende Scheiben, Schmiermittel, Ortsführung, Riemen, Riemenscheiben usw. In Bezug auf eine virtuelle Bewegungsbahn ist das bewegliche Teil mit einer eine Gleitbewegung bereitstellenden Vorrichtung wie Teleskoparme, Klapparme, Arme, gewinkelte Arme usw. an einem Drehpunkt verbunden, die eine Gleitbewegung entlang eines vorbestimmten virtuellen Pfades erlaubt. Zusätzlich kann diese Gleitvorrichtung ein gerades Gleiten, ein gekrümmtes Gleiten, ein abgeknicktes Gleiten, ein Gleiten um eine Ecke, ein Gleiten einer rollierenden Tür usw. ermöglichen.
Der Begriff „Schlauchmaterial von medizinischem Gerät” bezieht sich hierin nachfolgend austauschbar auf alle Schläuche, Kabel, Verbindungen, Drähte, Fluidträger, Gasträger, elektrische Verdrahtungen, Überwachungskabel, Sichtkabel, Datenkabel usw. das in Verbindung mit Lebensunterstützungsgerät, medizinischem Gerät oder der Erhaltung oder Überwachung der physikalischen Umgebung benutzt wird.
Der Wert von n bezieht sich austauschbar auf jede ganze Zahl.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine HF-abschirmende Ummantelung (RFSJ), nützlich zum Abschirmen einer Magnetresonanzvorrichtung (MRD), die äußere Abmessungen A [m²] und eine Länge L₀ [m] hat, vor elektromagnetischer Interferenz (EMI), umfassend eine Umhüllung, die in Größe und Form ausgebildet ist, um die MRD zu beherbergen, wobei zumindest ein Teil der RFSJ einen EMI-Schild umfasst.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine RFSJ wie oben definiert offenbart eine HF-abschirmende Ummantelung (RFSJ), nützlich zum Abschirmen einer Magnetresonanzvorrichtung (MRD), die äußere Abmessungen A [m²] und eine Länge L₀ [m] hat, vor elektromagnetischer Interferenz (EMI), umfassend eine Umhüllung, die in Größe und Form ausgebildet ist, um die MRD zu beherbergen, wobei zumindest ein Teil der RFSJ Abschirmmittel gegen elektromagnetische Strahlung von der äußeren Umgebung zu der MRD und umgekehrt umfasst.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine RFSJ wie oben definiert offenbart, wobei zumindest ein Teil der wärmeisolierenden Ummantelung Mittel umfasst zum Abschirmen zumindest eines Teils der MRD vor einem ausgewählt aus einer Gruppe bestehend aus: Magnetismus, elektromagnetische Interferenz, körperliche Beschädigung und jeder Kombination davon.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine RFSJ wie oben definiert offenbart, wobei die RFSJ eine Führung umfasst, die zumindest eine erste Öffnung zu der MRD-Bohrung und zumindest eine Öffnung zu der äußeren Umgebung hat, und die angepasst ist für den Durchgang von Schlauchmaterial darin; weiter wobei die Führung dazu konfiguriert ist, den Durchgang von Frequenzen ausgewählt aus einer Gruppe bestehend aus: 0 bis ungefähr 1000 MHz, 0 bis ungefähr 500 MHz, 0 bis ungefähr 200 MHz und jede Kombination davon zu dämpfen.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine RFSJ wie oben definiert offenbart, wobei die RFSJ eine Führung mit HF-Dämpfungseigenschaften aufweist. Diese Dämpfungseigenschaften werden erreicht durch Konstruktion der Führung mit Mitteln ausgewählt aus einer Gruppe bestehend aus: Wellenleiter, HF-Filter, Wellenleiterfilter, Dämpfungsmaterial und jeder Kombination davon. Wenn als Wellenleiter konstruiert, ist die EMI unterhalb des Wellenleitercutoffs. Weiter kann ein HF-Filter installiert sein, der definiert ist, um HF eines definierten Bereiches abzublocken. HF-Filter würden einen Schutz für elektrische Leistung, Datenkabel, Schlauchmaterial von medizinischem Gerät usw. bereitstellen.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine RFSJ wie oben definiert offenbart, wobei die Führung dazu konfiguriert ist, elektromagnetische Interferenz zu dämpfen.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine RFSJ wie oben definiert offenbart, wobei die Führung an der RFSJ an einem Ort von zumindest einem Teil des Umfangs zwischen der Schließvorrichtung und der MRD befestigt ist.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine RFSJ wie oben definiert offenbart, wobei zumindest ein Teil der RFSJ durchlöchert ist und wobei weiter die Durchlöcherungen von einer Länge und einem Durchmesser sind, die als Wellenleiter konfiguriert sind mit einer Cutofffrequenz ausgewählt aus einer Gruppe bestehend aus: 0 bis ungefähr 1000 MHz, 0 bis ungefähr 500 MHz, 0 bis ungefähr 200 MHz oder ähnlich wie erforderlich, um die Frequenz einer spezifischen MRD und die Frequenz von extern erzeugter EMI zu treffen. Diese Löcher in der Schließvorrichtung sind gemacht, um eine Belüftung und ein Eindringen von Licht in einen ansonsten geschlossenen Raum zu erlauben. Ein anderer Grund zur Durchlöcherung der RFSJ ist es, das Gesamtgewicht der RFSJ zu reduzieren.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine RFSJ wie oben definiert offenbart, wobei zumindest ein Teil der RFSJ als eine passive elektromagnetische Abschirmung agiert. Um eine wirksame nicht aktive magnetische Abschirmung zu erzeugen, ist zumindest ein Teil der Schließvorrichtung aus magnetischen Legierungen mit hoher Permeabilität und niedriger Koerzitivkraft wie Permalloy und verschiedenen Arten von Mu-Metall konstruiert. Diese sind konstruiert aus Elementen wie Metalllagen, Metallguss, Metallschirm, metallhaltigem Schaum, metallischer Tinte und jeder Kombination davon. Unter weiterer Berücksichtigung der Möglichkeit der Erzeugung von Wirbelströmen kann die RFSJ-Ummantelung mit dünnen Platten aus leitfähigem Material mit Metallbeschichtung oder kombiniert mit Kondensatoren konstruiert werden, um zu helfen, diese Ströme zu dissipieren.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine RFSJ wie oben definiert offenbart, wobei die RFSJ weiter eine Notfreigabevorrichtung aufweist.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine RFSJ wie oben definiert offenbart, wobei die RFSJ EMI-Abschirmung umfasst, die dazu konfiguriert ist, den Durchgang von Frequenzen ausgewählt aus einer Gruppe bestehend aus: 0 bis ungefähr 1000 MHz, 0 bis ungefähr 500 MHz, 0 bis ungefähr 200 MHz und jede Kombination davon zu dämpfen.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine RFSJ wie oben definiert offenbart, in einem atmosphärischen Drucksystem und einer Umgebung mit wechselnder Temperatur, die (i) zumindest eine erste Temperatur T₁ [°C] und (ii) eine Wärmemenge Q [kJ] hat, die auf sie einwirkt, die RFSJ für eine MRD, gekennzeichnet durch: (a) zumindest eine zweite Temperatur T₂ [°C] in dem inneren Teil; (b) eine spezifische Masse, m [kg]; und (c) eine spezifische Wärmekapazität, C_p [kJ/kg]; wobei die folgende Formel gilt: Q = C_pmdT; wobei dT = T₁ – T₂, wobei für jede einwirkende Q, dT2 in dem Bereich von 0°C–0,2°C ist; wobei dT₂ = T₂ + dT.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine RFSJ wie oben definiert offenbart, wobei zumindest ein Teil der RFSJ n Lagen umfasst.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine RFSJ wie oben definiert offenbart, wobei zumindest 2 der n Lagen eine substantiell verschiedene spezifische Wärmekapazität C_p für jede Lage umfassen; wobei jede der Lagen zumindest eine erste Temperatur H₁ [°C] hat, die auf der äußeren Seite der Lage gemessen wurde, und zumindest eine erste Temperatur H₂ [°C] hat, die auf ihrer inneren Seite hin zu der MRD gemessen wurde, und die ein dH₁–...dHn haben, wobei dT von RFSJ gleich H₁–Hn ist.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine RFSJ wie oben definiert offenbart, konfiguriert für eine MRD, die in einem atmosphärischen Drucksystem und einer Umgebung mit wechselnder Temperatur positioniert ist, die zumindest eine erste Temperatur T₁ [°C] und eine Wärmemenge Q [kJ] hat, die auf selbige einwirkt, in der die RFSJ: (a) zumindest eine zweite Temperatur T₂ [°C] in dem inneren Teil; (b) eine spezifische Masse, m [kg]; und (c) eine spezifische Wärmekapazität, C_p [kJ/kg]; wobei die folgende Formel gilt: Q = C_pmdT; wobei dT = T₁ – T₂, wobei für jede einwirkende Q, dT2 in dem Bereich von 0°C–0,2°C ist; wobei dT₂ = T₂ + dT.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine RFSJ wie oben definiert offenbart, wobei zumindest eine Lage Abschirmung umfasst ausgewählt aus einer Gruppe bestehend aus: magnetische Abschirmung, HF-Abschirmung, körperliche Abschirmung und jede Kombination davon.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine RFSJ wie oben definiert offenbart, wobei zumindest eine Lage Abschirmung umfasst ausgewählt aus einer Gruppe bestehend aus: magnetische Abschirmung, HF-Abschirmung, körperliche Abschirmung und jede Kombination davon.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine RFSJ wie oben definiert offenbart, wobei zumindest eine Lage ein elektrisch isolierendes Material umfasst.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine RFSJ wie oben definiert offenbart, wobei zumindest ein Teil der RFSJ, die äußere Struktur der MRD oder jede Kombination davon einen leitenden Kreis ausbildet. Dies könnte mit der RFSJ allein gebildet werden, mit der existierenden MRD, mit einem anderen Element, das die MRD umgibt, oder jeder Kombination davon. Diese Anordnung wird als ein elektromagnetischer Schild dienen. Weiter wobei zumindest ein Teil der RFSJ und die umgebenden Elemente typischerweise aus Metall gemacht sind wie Kupfer, galvanisierter Stahl, Aluminium usw. Abtrennung von zumindest einem angelenkten verbundenen Element.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine RFSJ wie oben definiert offenbart, wobei zumindest ein Teil der RFSJ eine leitende Beschichtung oder einen leitenden Überzug aufweist
Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine RFSJ wie oben definiert offenbart, wobei zumindest ein Teil der RFSJ ein Material aufweist ausgewählt aus einer Gruppe bestehend aus: Metall, metallhaltiges Komposit, metallhaltiger Schaum, metallisches Kunststoffkomposit und jede Kombination davon.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine RFSJ wie oben definiert offenbart, wobei zumindest ein Teil der RFSJ ausgewählt ist aus einer Gruppe bestehend aus: eine metallischen Platte, ein metallisches Geflecht, ein metallisches Netz, eine durchlöcherte metallische Platte, ein metallisches Drahtgeflecht und jede Kombination davon.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine RFSJ wie oben definiert offenbart, wobei die Ummantelung zumindest eine Öffnung umfasst, um einen Zugang zu der MRD zu erlauben.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine RFSJ wie oben definiert offenbart, wobei die Öffnung eine reversibel verbindbare Tür umfasst, um einen Zugang zu der MRD durch die Öffnung zu erlauben oder zu beschränken.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine RFSJ wie oben definiert offenbart, wobei zumindest ein Teil der RFSJ ein Material umfasst ausgewählt aus einer Gruppe bestehend aus: wärmeisolierendes Material, abdichtendes Material, Schaummaterial, feuerhemmende Materialien, zumindest teilweise transparentes Material und jede Kombination davon.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine RFSJ wie oben definiert offenbart, wobei die RFSJ weiter zumindest einen Teil aus transparentem Material umfasst. Weiter ermöglicht das transparente Material eine Sicht auf zumindest einen Teil des Patienten/Probe, der/die in der MRD untergebracht ist. In anderen Ausführungsformen erlaubt der transparente Teil, dass Licht in die MRD-Bohrung eintritt, die von der RFSJ bedeckt ist.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine RFSJ wie oben definiert offenbart, wobei zumindest ein Teil der RFSJ aus hochbeständigen bis Impactmaterialien gemacht ist. Solche Materialien sind zusammengesetzt aus Materialien wie Metall, Metalllegierungen, Kompositmaterialien und Kombinationen davon. Diese Komposite sind solche wie GFRP (glasfaserverstärkter Kunststoff) und CFRP (kohlefaserverstärkter Kunststoff).
Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine RFSJ wie oben definiert offenbart, wobei die RFSJ mit dem MRD-Betriebssystem verbunden ist.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine RFSJ wie oben definiert offenbart, wobei die RFSJ modulare Stücke umfasst, die reversibel verbindbar sind, um die RFSJ zu formen.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine RFSJ wie oben definiert offenbart, wobei die RFSJ zumindest ein Befestigungsmittel umfasst, um eines zu sichern ausgewählt aus einer Gruppe bestehend aus: eine Verbindung zwischen dem MRT und der RFSJ, strukturelle Integrität der RFSJ und jede Kombination davon.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine RFSJ wie oben definiert offenbart, wobei zumindest ein Teil der RFSJ Kanäle umfasst zum Durchgang einer Substanz ausgewählt aus einer Gruppe bestehend aus: Gas, Flüssigkeit, feste Teilchen und jede Kombination davon.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine RFSJ wie oben definiert offenbart, wobei zumindest ein Teil ein aktives wärmeregulierendes System umfasst.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine RFSJ wie oben definiert offenbart, wobei das System zu einer Einstellung konfiguriert ist ausgewählt aus einer Gruppe bestehend aus: erhalte eine vorbestimmte Temperatur, arbeite nur, wenn eine vorbestimmte Temperatur innerhalb des inneren Volumens gemessen worden ist, antworte auf Temperaturveränderungen in der äußeren Umgebung, arbeite nur innerhalb eines vorbestimmten Temperaturbereiches, fahre bei einer vorbestimmten Temperatur herunter und jede Kombination davon.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine RFSJ wie oben definiert offenbart, wobei zumindest ein Teil der RFSJ eine passive wärmeregulierende Umhüllung aufweist, die ein aktives wärmeregulierendes System umgibt.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine RFSJ wie oben definiert offenbart, wobei die RFSJ zumindest einen Sensor umfasst ausgewählt aus einer Gruppe bestehend aus: Temperatursensoren, EMI-Sensoren, Magnetsensoren, Vibrationssensoren, Verbindungssensoren und jede Kombination davon.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine RFSJ wie oben definiert offenbart, wobei die Sensoren konfiguriert sind, um die Temperatur des inneren Volumens, die Temperatur der äußeren Umgebung oder beides zu sensieren.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine RFSJ wie oben definiert offenbart, wobei die RFSJ mit einer Komponente verbunden ist ausgewählt aus einer Gruppe bestehend aus: einer CPU, einem Alarmierungssystem, zumindest einem Indikator, zumindest einem Sensor und jeder Kombination davon.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine RFSJ wie oben definiert offenbart, wobei zumindest ein Teil eine Nutzerschnittstelle umfasst.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine RFSJ wie oben definiert offenbart, wobei zumindest ein Teil ein HF-Detektionssystem umfasst; weiter wobei das System mit zumindest einem verbunden ist ausgewählt aus einer Gruppe bestehend aus: einem Indikator, einem Alarmierungssystem, einer Nutzerschnittstelle und jeder Kombination davon.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine RFSJ wie oben definiert offenbart, wobei das HF-Detektionssystem Indikatoren umfasst ausgewählt aus einer Gruppe bestehend aus; hörbar, fühlbar, sichtbar und jeder Kombination davon.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine RFSJ wie oben definiert in einer Umgebung mit atmosphärischem Druck und wechselnder Temperatur offenbart, die zumindest eine erste Temperatur T₁ [°C] und zumindest eine zweite Temperatur T₂ [°C] hat, das RFSJ ist gekennzeichnet durch: (a) einen inneren Teil, der durch Größe und Form an die äußeren Abmessungen der MRD angepasst ist; Wärmeleitfähigkeit, k [W/m °C]; (b) Dicke, s [m]; und, (c) leitenden Wärmeübertrag, q [W], wobei die folgende Formel gilt: q = kAdT/s, wobei dT gleich T₂ – T₁ ist und q << 0.01 W.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine RFSJ wie oben definiert offenbart, umfassend zumindest n Lagen, wobei zumindest 2 der n Lagen einen substantiell verschiedenen leitenden Wärmeübertragungswert q für jede Lage haben; wobei jede der Lagen zumindest eine erste Temperatur H₁ [°C] hat, die auf der äußeren Seite der Lage gemessen wurde, und zumindest eine erste Temperatur H₂ [°C] hat, die auf ihrer inneren Seite hin zu der besagten MRD gemessen wurde, und die ein dH₁–...dHn haben, wobei dT von der RFSJ gleich H₁–Hn ist.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine RFSJ wie oben definiert offenbart, in einer MRD, die in einem atmosphärischen Druck und in einer Umgebung mit wechselnder Temperatur positioniert ist, die zumindest eine erste Temperatur T₁ [°C] und zumindest eine zweite Temperatur T₂ [°C] hat, eine RFSJ für die MRD, wobei die RFSJ gekennzeichnet ist durch einen Wärmeausdehnungskoeffizienten substantiell verschieden von 0.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine RFSJ wie oben definiert offenbart, umfassend zumindest n Lagen, wobei zumindest 2 der n Lagen einen substantiell verschiedenen Wärmeausdehnungskoeffizienten für jede Lage haben; wobei jede der Lagen zumindest eine erste Temperatur H₁ [°C] hat, die auf der äußeren Seite der Lage gemessen wurde, und zumindest eine erste Temperatur H₂ [°C] hat, die auf ihrer inneren Seite hin zu der besagten MRD gemessen wurde, und die ein dH₁–...dHn haben, wobei dT von der RFSJ gleich H₁–Hn ist.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine RFSJ wie oben definiert offenbart, die RFSJ ist weiter gekennzeichnet durch: (a) Länge L_{0, Ummantelung} [m] angepasst durch Größe und Form zu der besagten L_{0, MRD}; und (b) linearer Wärmeausdehnungskoeffizient α_L [°C^–1] substantiell verschieden von 0; wobei, falls dT substantiell von 0 verschieden ist; die Länge L_{0, Ummantelung} zu L_{1, Ummantelung} verändert werden wird, derart, dass die Formel gilt für jedwede Veränderung der Temperatur, dT: α_L = 1 / LdL / dT wobei dL gleich L_{1, Ummantelung} – L_{0, Ummantelung} ist und dT gleich T₂ – T₁ ist.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine RFSJ wie oben definiert offenbart, die RFSJ ist weiter gekennzeichnet durch: (a) Volumen V_{0 Ummantelung} [m]; und (b) volumetrischer Wärmeausdehnungskoeffizient α_V [°C^–1] substantiell verschieden von 0; wobei, falls dT substantiell von 0 verschieden ist; das Volumen V_{0, Ummantelung} zu Volumen V_{1, Ummantelung} verändert werden wird, derart, dass die Formel gilt für jedwede Veränderung der Temperatur, dT: α_V = 1 / V( ∂V / ∂T) wobei dV gleich V_{1, Ummantelung} – V_{0, Ummantelung} ist und dT gleich T₂ – T₁ ist.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine RFSJ wie oben definiert offenbart, die Ummantelung ist weiter gekennzeichnet durch: (a) Fläche A_{0, Ummantelung} [m²]; und, (b) Flächenwärmeausdehnungskoeffizient α_A [°C^–1] substantiell verschieden von 0; wobei, falls dT substantiell von 0 verschieden ist; die Länge A_{0, Ummantelung} zu A_{1, Ummantelung} verändert werden wird, derart, dass die Formel gilt für jedwede Veränderung der Temperatur, dT: α_V = 1 / VdA / dT wobei dA gleich A_{1, Ummantelung} – A_{0, Ummantelung} ist und dT gleich T₂ – T₁ ist.
Es wird nun auf 1A Bezug genommen, die in einer schematischen und nicht maßstabsgerechten Weise eine Ausführungsform der Erfindung zeigt. Die rechteckige Ausführungsform einer RFSJ 100, die eine MRD 800 vollständig umhüllt. In dieser Ausführungsform ist die Ummantelung aus zwei Teilen konstruiert, die durch die teilende horizontale Linie 80 vorgestellt werden und die dadurch eine Einführung der MRD in die Ummantelung erlauben. In dieser Ausführungsform umschließt die RFSJ einen elektrischen Schaltkreis um die MRD herum. Zusätzlich oder alternativ ist zumindest ein Teil der RFSJ mit elektrisch leitenden Materialen gemacht, die einen Faradaykäfig ausbilden. Zusätzlich oder alternativ ist die RFSJ in Lagen konstruiert, so dass zumindest eine der Lagen elektrisch leitend ist. Zusätzlich oder alternativ umfasst die RFSJ Sensoren wie Temperatursensoren, HF-Sensoren, elektrische Sensoren usw., die mit einer CPU oder einem Alarmierungssystem verbunden sind. Zusätzlich oder alternativ agiert die wärmeisolierende Ummantelung als passiver elektromagnetischer Schild. Dies kann erreicht werden, indem die Ummantelung als ein Gehäuse 100 aus leitendem Material oder ein Geflecht geformt ist und dadurch einen Faradaykäfig erzeugt. Eine andere Option ist, dass die Ummantelung 100 mit einem metallhaltigen Spray beschichtet ist, metallüberzogen ist oder mit leitenden Verbundmaterialien konstruiert ist. Um eine wirksame nicht aktive magnetische Abschirmung zu erzeugen, ist zumindest ein Teil der Ummantelung aus magnetischen Legierungen mit hoher Permeabilität und niedriger Koerzitivkraft wie Permalloy und verschiedenen Arten von Mu-Metall konstruiert. Diese sind konstruiert aus Elementen wie Metalllagen, Metallguss, Metallschirm, metallhaltigem Schaum, metallischer Tinte und jeder Kombination davon. Unter weiterer Berücksichtigung der Möglichkeit der Erzeugung von Wirbelströmen kann die RFSJ-Ummantelung mit dünnen Platten aus leitfähigem Material mit Metallbeschichtung oder kombiniert mit Kondensatoren konstruiert werden, um zu helfen, diese Ströme zu dissipieren. Zusätzlich oder alternativ umfasst die Ummantelung einen EMI-Schild, der dazu konfiguriert ist, den Durchgang von Frequenzen ausgewählt aus einer Gruppe bestehend aus: 0 bis ungefähr 1000 MHz, 0 bis ungefähr 500 MHz, 0 bis ungefähr 200 MHz und jede Kombination davon zu dämpfen. Zusätzlich oder alternativ umfasst die Ummantelung Mittel zur Abschirmung vor physischen Schäden wie solche umfassend starke stoßabsorbierende Materialien, fluide Isolationsmaterialien, nicht abrasive Beschichtung usw.
Zusätzlich oder alternativ wärmeisoliert die RFSJ die MRD von der Temperatur der äußeren Umgebung. Dies wird erreicht durch Konstruieren der RFSJ mit Materialien wie Abdichtungsmaterialien, wärmeisolierenden Materialien und Materialien mit thermischen Masseneigenschaften, die eine Absorption von Temperaturänderungen erleichtern. Zusätzlich oder alternativ ist die RFSJ mit feuerhemmenden Materialien kombiniert. Zusätzlich oder alternativ umfasst die RFSJ eingebettete oder verbundene Sensoren wie Temperatur, HF, Magnetismus, Vibration usw., die eine Beschaffenheit in der MRD, der RFSJ, der äußeren Umgebung oder jeder Kombination davon sensieren. Diese Sensoren können weiter mit Indikatoren (hörbar, fühlbar, sichtbar) verbunden sein, und mit einer CPU, einem Alarmierungssystem, einer Benutzerschnittstelle und jeder Kombination davon.
Es wird nun auf 1B Bezug genommen, die in einer schematischen und nicht maßstabsgerechten Weise eine Ausführungsform der Erfindung zeigt. Eine Ausführungsform einer HF-abschirmenden Ummantelung 100, die eine MRD 800 umhüllt, und die eine Öffnung 60 hat, um einen Zugang zu der Bohrung 850 der MRD zu ermöglichen. In dieser Ausführungsform ist die Ummantelung aus zwei Teilen konstruiert, die durch die teilende horizontale Linie 80 vorgestellt werden und die dadurch eine Einführung der MRD in die HF-abschirmende Ummantelung erlauben. Zusätzlich oder alternativ ist diese Öffnung durch eine Platte schließbar, die die HF-abschirmenden Eigenschaften aufrechterhält.
Es wird nun auf 2 Bezug genommen, die in einer schematischen und nicht maßstabsgerechten Weise eine Ausführungsform der Erfindung zeigt. In dieser Ausführungsform umhüllt eine HF-abschirmende Ummantelung 101 eine MRD 150. Diese MRD umfasst zumindest einen Teil aus einem Material mit Wärmeausdehnungseigenschaften, so dass der Wärmeausdehnungskoeffizient substantiell von 0 verschieden ist. Wenn die gemessene Temperatur 20 der Umgebung sich ändert 25, verändern sich 30 die Flächeneigenschaften der RFSJ, beispielsweise wachsen sie zu einer verschiedenen Größe 100 abhängig von der Temperaturveränderung, und die Temperatur der MRD bliebt so relativ stabil in Bezug auf die Umgebungstemperatur. In einer Ausführungsform könnte sich die Temperaturveränderung in der RFSJ in einer Ausdehnung oder Kompression der thermischen Masse manifestieren, die linear, volumetrisch oder durch Messen einer Veränderung der Oberfläche gemessen werden kann. Zusätzlich oder alternativ ist diese Öffnung durch eine Platte schließbar, die die HF-abschirmenden Eigenschaften aufrechterhält.
Es wird nun auf 3A Bezug genommen, die in einer schematischen und nicht maßstabsgerechten Weise eine Ausführungsform der Erfindung zeigt. In dieser Ausführungsform hat die HF-abschirmende Ummantelung 100, die die MRD 800 umhüllt, einen Teil eines Durcheinandermaterials 145, das als eine Platte der RFSJ wirkt und die HF-abschirmenden Eigenschaften der Ummantelung aufrechterhält. Zusätzlich oder alternativ ist dieser Teil durchlöchert, um einen Durchgang von Luft oder Licht, jedoch nicht von EMI, zu oder von der MRD zu erlauben.
Es wird nun auf 3B Bezug genommen, die in einer schematischen und nicht maßstabsgerechten Weise eine Ausführungsform der Erfindung zeigt. In dieser Ausführungsform hat die HF-abschirmende Ummantelung 100, die die MRD 800 umhüllt, eine Öffnung 60, die einen Zugang zu der MRD-Bohrung bereitstellt. Die Öffnung ist mit einer Tür, die aus einem Drahtgeflecht 155 gemacht ist, durch ein bewegliches Element wie ein Scharnier 17 verbunden. Die HF-abschirmende Ummantelung stellt eine Unterbringung für die MRD bereit, die auch wärmeisolierend ist.
Es wird nun auf 4 Bezug genommen, die in einer schematischen und nicht maßstabsgerechten Weise eine Ausführungsform der Erfindung zeigt. Die rechteckige Ausführungsform einer HF-abschirmenden Ummantelung 150, die eine MRD 800 umhüllt. In dieser Ausführungsform umfasst die HF-abschirmende Ummantelung eine abdichtbare Tür 56 mit einem Griff 25. Die Tür ist mit einem beweglichen Element wie einem Scharnier, einem Drehpunkt, einer Gleitvorrichtung, einer Verbindung, Teleskoparmen usw. verbunden, um entweder einen Zugang zu der Öffnung zu erlauben oder zu beschränken. Zusätzlich oder alternativ beherbergt die Tür 56 eine HF-abschirmende Führung 300, die in Größe und Form für den Durchgang von Schlauchmaterial 19 von der MRD-Bohrung 850 zu der äußeren Umgebung und umgekehrt gestaltet ist. Die Führung, die zumindest einer erste Öffnung zu der MRD-Bohrung 850 und zumindest eine Öffnung zu der äußeren Umgebung hat, ist dazu konfiguriert, den Durchgang von Frequenzen ausgewählt aus einer Gruppe bestehend aus: 0 bis ungefähr 1000 MHz, 0 bis ungefähr 500 MHz, 0 bis ungefähr 200 MHz und jede Kombination davon zu dämpfen. Zusätzlich oder alternativ umfasst die RFSJ und die verbundene Tür 56 zumindest einen Teil aus wärmeisolierendem Material. Weiter beherbergt die Tür eine isolierende Auskleidung wie Gummi oder Schaum, um die verbindende Kontur weiter zu isolieren. Zusätzlich oder alternativ umfasst die Ummantelung eine manuelle oder automatische Vorrichtung, zum Öffnen oder Schließen der Tür. Zusätzlich oder alternativ agiert die wärmeisolierende Ummantelung als ein passiver elektromagnetischer Schild. Dies kann mittels Formen der Ummantelung als ein Gehäuse 100 aus leitendem Material oder einem Geflecht erreicht werden, wodurch ein Faradaykäfig erzeugt wird. In dieser Ausführungsform ist die Tür 56 auch mit zumindest einem Teil metallischen Materials oder Verbundmaterials gemacht. Eine andere Option ist, dass die Ummantelung 100 und die Tür 56 mit einem metallhaltigen Spray beschichtet sind, metallüberzogen sind oder mit leitenden Verbundmaterialien konstruiert ist. Um eine wirksame nicht aktive magnetische Abschirmung zu erzeugen, ist zumindest ein Teil der Ummantelung aus magnetischen Legierungen mit hoher Permeabilität und niedriger Koerzitivkraft wie Permalloy und verschiedenen Arten von Mu-Metall konstruiert. Diese sind konstruiert aus Elementen wie Metalllagen, Metallguss, Metallschirm, metallhaltigem Schaum, metallischer Tinte und jeder Kombination davon. Unter weiterer Berücksichtigung der Möglichkeit der Erzeugung von Wirbelströmen kann die Ummantelung mit dünnen Platten aus leitfähigem Material mit Metallbeschichtung oder kombiniert mit Kondensatoren konstruiert werden, um zu helfen, diese Ströme zu dissipieren. Zusätzlich oder alternativ umfasst die Ummantelung einen EMI-Schild, der dazu konfiguriert ist, den Durchgang von Frequenzen ausgewählt aus einer Gruppe bestehend aus: 0 bis ungefähr 1000 MHz, 0 bis ungefähr 500 MHz, 0 bis ungefähr 200 MHz und jede Kombination davon zu dämpfen. Zusätzlich oder alternativ umfasst die Ummantelung Mittel zur Abschirmung vor physischen Schäden wie solche umfassend starke stoßabsorbierende Materialien, fluide Isolationsmaterialien, nicht abrasive Beschichtung usw.
Es wird nun auf 5 Bezug genommen, die in einer schematischen und nicht maßstabsgerechten Weise eine Ausführungsform der Erfindung zeigt. Die rechteckige Ausführungsform einer HF-abschirmenden Ummantelung 100, die eine MRD umhüllt. In dieser Ausführungsform umfasst die HF-abschirmende Ummantelung einen Behälter für etwas wie Fluid, Gel, feste Teilchen, Gas, usw. mit einer Öffnung 95, um eine Flüssigkeit, Gas, Gel, kleine feste Teilchen usw. einzufüllen, und einem Messgerät, um dessen Status (Temperatur, Volumen, Zusammensetzung usw.) zu beurteilen. Zusätzlich oder alternativ umfasst die RSFJ eine Anzeige 150 für etwas wie die Temperatur der MRD, die Menge an Material in dem Behälter usw. Diese Ausführungsform enthält eine schließbare Platte, um den Zugang zu der MRD-Bohrung zu beschränken und die HF-abschirmenden Eigenschaften aufrechtzuerhalten.
Es wird nun auf 6 Bezug genommen, die in einer schematischen und nicht maßstabsgerechten Weise eine Ausführungsform der Erfindung zeigt. In dieser Ausführungsform ist die HF-abschirmende Ummantelung 100 als ineinander verschachtelte Hüllen verkörpert, die, zusätzlich zu ihren HF-abschirmenden Eigenschaften, ein aktives wärmeregulierendes System 200 umfassen, das von einem passiven Temperaturregulierungssystem 500 umschlossen ist. In dieser Ausführungsform ist ein Antrieb des aktiven wärmeregulierenden Systems im hinteren Teil der RFSJ 300 angeordnet. In anderen Ausführungsformen befindet sich der Antrieb außerhalb der Ummantelung. Diese Ausführungsform beherbergt weiter ein Nutzerschnittstellenmodul 170, das einen Anzeigebildschirm 171, Indikatoren 174 und Bedienungknöpfe 175 hat. Um eine HF-Abschirmung zu erreichen, ist die Öffnung weiter durch eine Platte oder eine reversibel verbundene Tür, Schließung oder einen leitenden Umkreis bedeckt. Zusätzlich oder alternativ steuert eine CPU, die innerhalb der RFSJ verbunden ist, das Ausgangssignal der eingebetteten Sensoren (Temperatur, EMI, Vibration usw.) zu einer Anzeige und erlaubt eine Steuerung des aktiven wärmeregulierenden Systems, des MRD-Betriebssystems oder vom beidem. Zumindest eine Lage umfasst elektrisch leitendes Material und schließt einen Faradaykäfig, wenn er durch eine geeignete Platte geschlossen ist.
Es wird nun auf 7A Bezug genommen, die in einer schematischen und nicht maßstabsgerechten Weise eine Ausführungsform der Erfindung zeigt. In dieser Ausführungsform umfasst die HF-abschirmende MRD-Ummantelung 100 ein Befestigungsteil 500, das die Teile der HF-abschirmenden Ummantelung mit der MRD zusammenhält, und eine Benutzerschnittstelle 170 auf der Vorderseite, die einen Anzeigebildschirm 171 und Indikatoren 172 hat, wobei die Indikatoren hörbar, sichtbar oder sensorisch sein können. In einer Ausführungsform ist die Benutzerschnittstelle dazu konfiguriert, die MRD zu steuern. Zusätzlich weist diese Ausführungsform eine reversibel verbundene Platte oder Tür 65 auf, die eine Öffnung 60 in der Ummantelung schließt, die einen Zugang zu der MRD bereitstellt. Zusätzlich oder alternativ gibt es ein zusätzliches Befestigungsmittel, das die MRD und die RFSJ miteinander verbindet.
Es wird nun auf 7B Bezug genommen, die in einer schematischen und nicht maßstabsgerechten Weise eine Ausführungsform der Erfindung zeigt. In dieser Ausführungsform umfasst die HF-abschirmende MRD-Ummantelung 100 zwei ungleiche Teile, die durch die vertikale Linie 80 voneinander getrennt sind, und eine seitliche Benutzerschnittstelle 170, die einen Anzeigebildschirm 171 hat, und ein Alarmierungssystem, das Indikatoren (sichtbar, hörbar, sensierbar) und Indikatoren (sichtbare Indikatoren, hörbare Indikatoren, sensierbare Indikatoren) 172 beherbergt. In einer Ausführungsform ist das Alarmierungssystem mit einer Komponente verbunden ausgewählt aus einer Gruppe bestehend aus: Sensoren, sichtbare Indikatoren, hörbare Indikatoren, sensierbare Indikatoren, CPU, Stromversorgung, Benutzerschnittstelle und jeder Kombination davon. In einer Ausführungsform beherbergt die Benutzerschnittstelle ein Element wie Steuerknöpfe, Griffe. In einer Ausführungsform ist die HF-abschirmende Ummantelung mit einer Stromversorgung verbunden, die intern gleichstromversorgt, extern wechselstrom- oder gleichstromversorgt 175 oder beides ist. Zusätzlich beherbergt diese Ausführungsform eine beweglich verbundene Tür 55, um eine Öffnung 60 in der HF-abschirmenden Ummantelung zu schließen.
Es wird nun auf 8 Bezug genommen, die in einer schematischen und nicht maßstabsgerechten Weise eine Ausführungsform der Erfindung zeigt. In dieser Ausführungsform hat die HF-abschirmende Ummantelung 100, die eine MRD 800 umhüllt, eine Öffnung 60, die einen Zugang zu der MRD-Bohrung erlaubt. Diese Öffnung hat eine bewegliche Verbindung 17 mit einer Komponente wie einem Scharnier, das eine zumindest teilweise transparente Tür 185 verbindet, um entweder den Zugang zu der Öffnung zu erlauben oder zu beschränken, die einen Griff 11 hat. Dieser Zugang ist zu beispielsweise der Bohrung der MRD, zu der Benutzerschnittstelle der MRD, zu der Verbindung der MRD zu dritten Elementen, zu den Verbindungen der MRD zu Elektrizität usw. In dieser Ausführungsform umfasst die HF-abschirmende Ummantelung eine Mehrlagenkonstruktion 161, 162, 163 und 164. Zusätzlich oder alternativ umfasst zumindest eine Lage einen leitenden Teil, der eine HF-Abschirmung 161 bereitstellt. Zusätzlich oder alternativ umfasst zumindest eine Lage ein passives wärmeisolierendes Material 162. Zusätzlich oder alternativ umfasst zumindest eine Lage eine substantiell verschiedene spezifische Wärmekapazität Cp 163 als eine andere Lage 162. Zusätzlich oder alternative umfasst zumindest eine Lage einen substantiell verschiedenen leitenden Wärmeübergangswert q 164 als eine vorausgehende Lage 163.
Es wird nun auf 9 Bezug genommen, die in einer schematischen und nicht maßstabsgerechten Weise eine Ausführungsform der Erfindung zeigt. In dieser Ausführungsform ist die RFSJ von modularen Stücken 50, 51 umfasst, die einen Vorsprung 15 haben, der in eine zugeordnete Aufnahme 16 passt. Diese Ausführungsform ermöglicht ein Auseinandernehmen der Ummantelung durch den Nutzer und ermöglicht eine Minimierung des Lagerplatzes der RFSJ. Die Figur zeigt Teile 50 und 51, die sich zu Stücken 85 und 90 kombinieren, als ein Konstruktionsbeispiel. Die HF-abschirmende Ummantelung kann weiter faltbar sein. Zusätzlich oder alternativ sind die modularen Stücke mit verschiedenen Eigenschaften bereitgestellt wie beispielsweise verschiedenen wärmeisolierenden Eigenschaften (Wärmeleitungsrate, thermische Masseneigenschaften, Wärmekapazität), Fluidabdichtung, Windabdichtung, magnetische Abschirmung, physische Abschirmung, EMI-Abschirmung usw. Zusätzlich oder alternativ sind modulare Stücke verschiedener Größe bereitgestellt. Zusätzlich oder alternativ sind andere Mittel der Verbindung der modularen Stücke verfügbar wie Verbindung mit einer beweglichen Verbindung wie einem Scharnier, Gelenk, Gleitschienen, Aufhänger, Kugelgelenk, Schnitt, Stift, Reißverschluss oder irgendetwas Verbindenden wie oben offenbart. Zusätzlich oder alternativ umfassen die modularen Stücke Öffnungen.
Es wird nun auf 10A Bezug genommen, die in einer schematischen und nicht maßstabsgerechten Weise eine Ausführungsform der Erfindung zeigt. In dieser Erfindung umfasst die HF-abschirmende Ummantelung 100 horizontale Kanäle 400 zur Wärmeregulierung der MRD. Diese Kanäle sind weiter mit einem aktiven wärmeregulierenden System verbunden, das innerhalb 300 angeordnet ist. Das aktive System ist mit einer Stromversorgung verbunden, die intern gleichstromversorgt, extern wechselstrom- oder gleichstromversorgt oder beides ist.
Es wird nun auf 10B Bezug genommen, die in einer schematischen und nicht maßstabsgerechten Weise eine Ausführungsform der Erfindung zeigt. Die rechteckige Ausführungsform einer HF-abschirmenden Ummantelung 100 umfasst ein aktives wärmeregulierendes System, das eine wärmeregulierende Vorrichtung im rückwärtigen Teil 300 beherbergt und Kanäle 400 für den Durchgang von Flüssigkeit und/Gas, das wärmereguliert, umfasst, verbunden mit dieser Vorrichtung und verlaufend entlang der MRD innerhalb der HF-abschirmenden Ummantelung. Diese Ausführungsform umfasst weiter einen Indikator 150 für die Temperatur des inneren Volumens der HF-abschirmenden Ummantelung.
Es wird nun auf 11A Bezug genommen, die in einer schematischen und nicht maßstabsgerechten Weise eine Ausführungsform der Erfindung zeigt. In dieser Ausführungsform sind Beispiele von Teilen der HF-abschirmenden Ummantelung gezeigt. Diese Teile werden benutzt als Lagen der HF-abschirmenden Ummantelung oder von modular verbindenden Teilen davon. Weiter hat das Teil 40 in dieser Ausführungsform einen Vorsprung auf einer Seite 5 und eine passende Aufnahme 6 auf der gegenüberliegenden Seite. Das Teil ist von oben nach unten auf der longitudinalen Achse des Teils durchlöchert 17. Diese Durchlöcherungen werden benutzt, um Lufteinschlüsse zu isolieren, und als Unterbringungen für den Durchgang von Kanälen oder anderen Teilen eines aktiven wärmeregulierenden Systems. Diese Durchlöcherungen werden auch benutzt zum Füllen mit anderen wärmeregulierenden Materialen, was die passiven temperaturregulierenden Eigenschaften der HF-abschirmenden Ummantelung verbessert. Weiter sind diese Durchlöcherungen, wenn sie in einer RFSJ mit einer einzigen Lage benutzt werden, dazu konfiguriert, um die MRD vor EMI HF-abzuschirmen, indem sie die relativen Abmessungen der Breite und des Durchmessers von diesen Durchlöcherungen mit Blick auf die Frequenz der EMI, vor der sie abschirmen, aufrechterhalten.
Es wird nun auf 11B Bezug genommen, die in einer schematischen und nicht maßstabsgerechten Weise eine Ausführungsform der Erfindung zeigt. In dieser Ausführungsform sind Beispiele von Teilen der HF-abschirmenden Ummantelung gezeigt. Dieses Teil 40 wird benutzt als Lagen der HF-abschirmenden Ummantelung oder von dessen modularen verbindenden Teilen. Das Teil ist von hinten nach vorn auf der horizontalen Achse des Teils durchlöchert 18. Diese Durchlöcherungen werden benutzt, um Lufteinschlüsse zu isolieren, und als Unterbringungen für den Durchgang von Kanälen oder anderen Teilen eines aktiven wärmeregulierenden Systems. Diese Durchlöcherungen werden auch benutzt zum Füllen mit anderen wärmeregulierenden Materialen, was die passiven temperaturregulierenden Eigenschaften der HF-abschirmenden Ummantelung verbessert. Weiter sind diese Durchlöcherungen, wenn sie in einer RFSJ mit einer einzigen Lage benutzt werden, dazu konfiguriert, um die MRD vor EMI HF-abzuschirmen, indem sie die relativen Abmessungen der Breite und des Durchmessers von diesen Durchlöcherungen mit Blick auf die Frequenz der EMI, vor der sie abschirmen, aufrechterhalten.
Es wird nun auf 12 Bezug genommen, die in einer schematischen und nicht maßstabsgerechten Weise eine Ausführungsform der Erfindung zeigt. In dieser Ausführungsform ist ein Beispiel eines Teils der RFSJ gezeigt. Das Teil 40 wird benutzt als eine Lage der HF-abschirmenden Ummantelung, umfassend mehrere Furchen und beherbergt eine Unterbringung für einen Flüssigkeits-, Gel-, Gas- oder einen Behälter 90 für feste Teilchen.
Es wird nun auf 13 Bezug genommen, die in einer schematischen und nicht maßstabsgerechten Weise eine Ausführungsform der Erfindung zeigt. In dieser Ausführungsform ist die HF-abschirmende Ummantelung 100 mit einem lösbaren wärmeregulierenden Modul 300 verbunden, das eine Entlüftung 700 und Öffnungen 77 für den Durchgang von wärmeregulierter Luft beherbergt.
Es wird nun auf 14 Bezug genommen, die in einer schematischen und nicht maßstabsgerechten Weise ein schematisches Diagramm illustriert, das die Temperatur der Umgebung und der MRD, die in einer HF-abschirmenden Ummantelung untergebracht ist, als eine Funktion der Zeit zeigt. Es wird demonstriert, dass sobald die Umgebungstemperatur steigt T1 > T2 _(Umgebung), die Temperatur der MRD, die innerhalb der HF-abschirmenden Ummantelung untergebracht ist, lediglich auf T2 (_MRD) < T2 (_Umgebung) steigt.
Es wird nun auf 15 Bezug genommen, die in einer schematischen und nicht maßstabsgerechten Weise ein schematisches Diagramm illustriert, das die Temperatur der Umgebung und der MRD, die in einer HF-abschirmenden Ummantelung untergebracht ist, als eine Funktion der Zeit zeigt, und die thermische Flächenausdehnung einer HF-abschirmenden Ummantelung während dieses Zeitbereiches. Wie demonstriert steigt die Fläche (m²) der MRD entsprechend wie die Temperatur der Umgebung steigt, so dass die Temperatur der MRD, die in der HF-abschirmenden Ummantelung untergebracht ist, relativ stabil bleibt.
Es wird nun auf 16 Bezug genommen, die in einer schematischen und nicht maßstabsgerechten Weise ein schematisches Diagramm illustriert, das die Temperatur entlang eines Schnittes der HF-abschirmenden Ummantelung zeigt. Es wird demonstriert, dass sobald die Umgebungstemperatur auf beispielsweise 26°C steigt, die Temperatur der MRD, die innerhalb der RFSJ untergebracht ist, beispielsweise 22°C ist.
Es wird nun auf 17 Bezug genommen, die in einer schematischen und nicht maßstabsgerechten Weise ein schematisches Diagramm illustriert, das die Temperatur entlang eines Schnittes einer geschichteten Ausführungsform der HF-abschirmenden Ummantelung zeigt. Es wird demonstriert, dass sobald die Umgebungstemperatur steigt, die Temperatur innerhalb der verschiedenen Lagen der HF-abschirmenden Ummantelung. Beispielsweise ist gezeigt, dass T2 > T3 > T4 > T5; beispielsweise T2 = 35°C, T5 = 25°C.

Claims

Eine HF-abschirmende Ummantelung (RFSJ), nützlich zum Abschirmen einer Magnetresonanzvorrichtung (MRD), die äußere Abmessungen A [m²] und eine Länge L₀ [m] hat, vor elektromagnetischer Interferenz (EMI), umfassend eine Umhüllung, die in Größe und Form ausgebildet ist, um die besagte MRD zu beherbergen, wobei zumindest ein Teil der besagten RFSJ einen EMI-Schild umfasst.
Die RFSJ gemäß Anspruch 1, wobei zumindest ein Teil der besagten wärmeisolierenden Ummantelung Mittel umfasst zum Abschirmen zumindest eines Teils der besagten MRD vor einem ausgewählt aus einer Gruppe bestehend aus: Magnetismus, elektromagnetische Interferenz, körperliche Beschädigung und jeder Kombination davon.
Die RFSJ gemäß Anspruch 1, wobei die besagte RFSJ eine Führung umfasst, die zumindest eine erste Öffnung zu der MRD-Bohrung und zumindest eine Öffnung zu der äußeren Umgebung hat, und die angepasst ist für den Durchgang von Schlauchmaterial darin; weiter wobei die besagte Führung dazu konfiguriert ist, den Durchgang von Frequenzen ausgewählt aus einer Gruppe bestehend aus: 0 bis ungefähr 1000 MHz, 0 bis ungefähr 500 MHz, 0 bis ungefähr 200 MHz und jede Kombination davon zu dämpfen.
Die RFSJ gemäß Anspruch 1, wobei die besagte RFSJ einen EMI-Schild umfasst, der dazu konfiguriert ist, den Durchgang von Frequenzen ausgewählt aus einer Gruppe bestehend aus: 0 bis ungefähr 1000 MHz, 0 bis ungefähr 500 MHz, 0 bis ungefähr 200 MHz und jede Kombination davon zu dämpfen.
Die RFSJ gemäß Anspruch 1, konfiguriert für eine MRD, die in einem atmosphärischen Drucksystem und in einer Umgebung mit wechselnder Temperatur positioniert ist, die zumindest eine erste Temperatur T₁ [°C] und eine Wärmemenge Q [kJ] hat, die auf sie einwirkt, in welcher besagter RFSJ: a. zumindest eine zweite Temperatur T₂ [°C] in dem besagten inneren Teil; b. eine spezifische Masse, m [kg]; und c. eine spezifische Wärmekapazität, C_p [kJ/kg]; wobei die folgende Formel gilt: Q = C_pmdT; wobei dT = T₁ – T₂, wobei für jede einwirkende Q, dT2 in dem Bereich von 0°C–0,2°C ist; wobei dT₂ = T₂ + dT.
Die RFSJ gemäß Anspruch 1, wobei zumindest ein Teil der besagten RFSJ n Lagen umfasst.
Die RFSJ gemäß Anspruch 6, wobei zumindest 2 der besagten n Lagen eine substantiell verschiedene spezifische Wärmekapazität C_p für jede Lage haben; wobei jede der besagten Lagen zumindest eine erste Temperatur H₁ [°C] hat, die auf der äußeren Seite der besagten Lage gemessen wurde, und zumindest eine erste Temperatur H₂ [°C] hat, die auf ihrer inneren Seite hin zu der besagten MRD gemessen wurde, und die ein dH₁–...dHn haben, wobei dT von RFSJ gleich H₁–Hn ist.
Die RFSJ gemäß Anspruch 6, wobei zumindest eine Lage ein elektrisch isolierendes Material umfasst.
Die RFSJ gemäß Anspruch 6, wobei zumindest eine Lage einen leitenden Kreis um die besagte MRD herum schließt.
Die RFSJ gemäß Anspruch 1, wobei die besagte Ummantelung zumindest eine Öffnung umfasst, um einen Zugang zu der besagten MRD zu erlauben.
Die RFSJ gemäß Anspruch 1, wobei zumindest ein Teil der RFSJ ein Material umfasst ausgewählt aus einer Gruppe bestehend aus: wärmeisolierendes Material, abdichtendes Material, Schaummaterial, feuerhemmende Materialien, zumindest teilweise transparentes Material und jede Kombination davon.
Die RFSJ gemäß Anspruch 1 wobei zumindest ein Teil ein aktives wärmeregulierendes System umfasst.
Die RFSJ gemäß Anspruch 1, wobei die besagte RFSJ mit einer Komponente verbunden ist ausgewählt aus einer Gruppe bestehend aus: einer CPU, einem Alarmierungssystem, zumindest einem Indikator, zumindest einem Sensor und jeder Kombination davon.
Die RFSJ gemäß Anspruch 1, konfiguriert für eine MRD, die in einer Umgebung mit wechselnder Temperatur bei atmosphärischem Druck positioniert ist, die zumindest eine erste Temperatur T₁ [°C] und zumindest eine zweite Temperatur T₂ [°C] hat, in welcher besagter RFSJ: a. Wärmeleitfähigkeit, k [W/m °C]; b. Dicke, s [m]; und, c. leitender Wärmeübertrag, q [W]; wobei die folgende Formel gilt: q = kAdT/s, wobei dT gleich T₂ – T₁ ist und q << 0.01 W.
Die RFSJ gemäß Anspruch 1, umfassend zumindest n Lagen, wobei zumindest 2 der besagten n Lagen einen substantiell verschiedenen leitenden Wärmeübertragungswert q für jede Lage haben; wobei jede der besagten Lagen zumindest eine erste Temperatur H₁ [°C] hat, die auf der äußeren Seite der besagten Lage gemessen wurde, und zumindest eine erste Temperatur H₂ [°C] hat, die auf ihrer inneren Seite hin zu der besagten MRD gemessen wurde, und die ein dH₁–...dHn haben, wobei dT von besagter RFSJ gleich H₁–Hn ist.
Die RFSJ gemäß Anspruch 1, in einer MRD, die in einem atmosphärischen Druck und in einer Umgebung mit wechselnder Temperatur positioniert ist, die zumindest eine erste Temperatur T₁ [°C] und zumindest eine zweite Temperatur T₂ [°C] hat, eine RFSJ für die besagte MRD, wobei die besagte RFSJ gekennzeichnet ist durch einen Wärmeausdehnungskoeffizienten substantiell verschieden von 0.
Die RFSJ gemäß Anspruch 1, umfassend zumindest n Lagen, wobei zumindest 2 der besagten n Lagen einen substantiell verschiedenen Wärmeausdehnungskoeffizienten q für jede Lage haben; wobei jede der besagten Lagen zumindest eine erste Temperatur H₁ [°C] hat, die auf der äußeren Seite der besagten Lage gemessen wurde, und zumindest eine erste Temperatur H₂ [°C] hat, die auf ihrer inneren Seite hin zu der besagten MRD gemessen wurde, und die ein dH₁–...dHn haben, wobei dT von der besagten RFSJ gleich H₁–Hn ist.
Die RFSJ gemäß Anspruch 17, in welcher: a. Länge L_{0, Ummantelung} [m] angepasst durch Größe und Form zu der besagten L_{0, MRD}; und b. linearer Wärmeausdehnungskoeffizient α_L [°C^–1] substantiell verschieden von 0; wobei, falls dT substantiell von 0 verschieden ist; die besagte Länge L_{0, Ummantelung} zu L_{1, Ummantelung} verändert werden wird, derart, dass die besagte Formel gilt für jedwede Veränderung der Temperatur, dT: α_L = 1 / LdL / dL wobei dL gleich L_{1, Ummantelung} – L_{0, Ummantelung} ist und dT gleich T₂ – T₁ ist.
Die RFSJ gemäß Anspruch 17, in der: a. Volumen V_{0 Ummantelung} [m]; und b. volumetrischer Wärmeausdehnungskoeffizient α_V [°C^–1] substantiell verschieden von 0; wobei, falls dT substantiell von 0 verschieden ist; das besagte Volumen V_{0, Ummantelung} zu Volumen V_{1, Ummantelung} verändert werden wird, derart, dass die besagte Formel gilt für jedwede Veränderung der Temperatur, dT: α_V = 1 / V( ∂V / ∂T) wobei dV gleich V_{1 Ummantelung} – V_{0, Ummantelung} ist und dT gleich T₂ – T₁ ist.
Die RFSJ gemäß Anspruch 17, in der: a. Fläche A_{0, Ummantelung} [m²]; und, b. Flächenwärmeausdehnungskoeffizient α_A [°C^–1] substantiell verschieden von 0; wobei, falls dT substantiell von 0 verschieden ist; die besagte Länge A_{0, Ummantelung} zu A_{1, Ummantelung} verändert werden wird, derart, dass die besagte Formel gilt für jedwede Veränderung der Temperatur, dT: α_A = 1 / AdA / dT wobei dA gleich A_{1, Ummantelung} – A_{0, Ummantelung} ist und dT gleich T₂ – T₁ ist.