磁共振設(shè)備電磁屏蔽方法和相應(yīng)被屏蔽的裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明一方面涉及一種用于磁共振設(shè)備（10）的裝置（1）的電磁屏蔽方法，其中，裝置（1）借助導(dǎo)電層（6）屏蔽，導(dǎo)電層圍繞裝置（1）的內(nèi)裝件（8），使電流路徑可完全圍繞內(nèi)裝件（8）在層（6）內(nèi)形成。其中，層（6）設(shè)計(jì)在裝置（1）圍繞內(nèi)裝件（8）的外殼（5）與內(nèi)部（8）之間。本發(fā)明另一方面涉及一種用于磁共振設(shè)備（10）的裝置（1）的電磁屏蔽方法，其中，裝置（1）借助導(dǎo)電層（4）屏蔽，它圍繞裝置（1），使電流路徑可完全圍繞裝置（1）形成。其中，裝置（1）將層（4）借助凸塊（2）固定在磁共振設(shè)備（10）上。每個(gè)凸塊（2）有與層（4）的接觸面，各凸塊（2）在各自接觸面與層（4）接觸。
【專利說(shuō)明】磁共振設(shè)備電磁屏蔽方法和相應(yīng)被屏蔽的裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種為磁共振設(shè)備內(nèi)部的裝置屏蔽電磁射線的方法，以及一種相應(yīng)設(shè)計(jì)的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]磁共振設(shè)備內(nèi)部的電子電路必須屏蔽磁共振設(shè)備產(chǎn)生的電磁射線，以防止電子電路的負(fù)面影響，以及反過(guò)來(lái)防止由磁共振設(shè)備產(chǎn)生的磁場(chǎng)受電子電路的負(fù)面影響。為此，按現(xiàn)有技術(shù)電子電路借助薄金屬層(大多是銅層)屏蔽。
[0003]按現(xiàn)有技術(shù)在這方面存在的疑難問(wèn)題是，通過(guò)尤其基于接通磁場(chǎng)梯度通過(guò)磁共振設(shè)備產(chǎn)生的振動(dòng)，在屏蔽裝置中形成裂紋。這些裂紋在屏蔽裝置與支座接觸的地方形成，電子電路通過(guò)上述支座固定在磁共振設(shè)備中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]因此本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，改進(jìn)用于磁共振設(shè)備的裝置的電磁屏蔽，至少緩解按現(xiàn)有技術(shù)已知的疑難問(wèn)題。
[0005]所述技術(shù)問(wèn)題通過(guò)一種用于磁共振設(shè)備的裝置的電磁屏蔽方法解決，其中，所述裝置借助導(dǎo)電層屏蔽，該導(dǎo)電層這樣圍繞所述裝置的內(nèi)裝件，使得電流路徑可完全圍繞內(nèi)裝件在層內(nèi)形成，以及其中，所述層設(shè)計(jì)在所述裝置圍繞內(nèi)裝件的外殼與內(nèi)裝件之間。所述技術(shù)問(wèn)題還通過(guò)另一種用于磁共振設(shè)備的裝置的電磁屏蔽方法、以及用于磁共振設(shè)備的裝置以及磁共振設(shè)備解決。
[0006]在本發(fā)明的范圍內(nèi)提供一種磁共振設(shè)備裝置的電磁屏蔽方法。其中，裝置借助導(dǎo)電層屏蔽，它圍繞裝置的內(nèi)裝件，使電流路徑可完全圍繞內(nèi)裝件在層內(nèi)形成。換句話說(shuō)，通過(guò)感應(yīng)可產(chǎn)生回路電流，它圍繞內(nèi)裝件的周邊在層內(nèi)流動(dòng)。所述層在這里設(shè)置在(尤其完全)圍繞內(nèi)裝件的外殼與內(nèi)裝件之間。
[0007]導(dǎo)電層在這里尤其是指金屬層，例如銅層。該層圍繞內(nèi)裝件，使層內(nèi)基于要屏蔽的磁場(chǎng)可形成電流路徑，它圍繞內(nèi)裝件流動(dòng)，因而在一定程度上環(huán)繞內(nèi)裝件流動(dòng)。在這里所述層可以完全圍繞內(nèi)裝件。但該層也可以只部分圍繞內(nèi)裝件。因?yàn)樗鰧釉O(shè)置在外殼與內(nèi)裝件之間，所以可以說(shuō)外殼圍繞該層。換句話說(shuō)，該層處于外殼內(nèi)部。
[0008]因?yàn)樗鰧訛榱似帘伪谎b置的外殼圍繞，所以外殼保護(hù)屏蔽裝置或該層，所以裝置(并因而外殼)通過(guò)它固定在磁共振設(shè)備上的支座不會(huì)對(duì)屏蔽裝置或該層造成傷害，因?yàn)槠帘窝b置或該層受外殼保護(hù)。
[0009]按本發(fā)明的屏蔽方法也可以看作裝置的制造方法，其中，制造具有處于外殼內(nèi)部用于電磁屏蔽的導(dǎo)電層的裝置。
[0010]在這方面有利的是，在導(dǎo)電層與內(nèi)裝件之間設(shè)計(jì)電絕緣層。
[0011]因?yàn)閷?dǎo)電層內(nèi)通過(guò)要屏蔽的磁場(chǎng)感應(yīng)電流，所以有利的是，尤其電子電路處于其中的內(nèi)裝件相對(duì)于所述層電絕緣。[0012]在本發(fā)明的范圍內(nèi)提供另一種磁共振設(shè)備裝置的電磁屏蔽方法。在此另一種方法中，裝置也借助導(dǎo)電層屏蔽，它圍繞裝置，使電流路徑可完全圍繞裝置形成，如前面已說(shuō)明的那樣。其中，被所述層圍繞的裝置借助凸塊支承或固定在磁共振設(shè)備上。每個(gè)這種凸塊有與層的接觸面，在這里，通過(guò)各凸塊在各自接觸面與所述層接觸確定接觸面。換句話說(shuō)，裝置借助一個(gè)或多個(gè)支座固定在磁共振設(shè)備上。一個(gè)或多個(gè)支座在這里有多個(gè)凸塊，要固定的裝置只與這些凸塊(而不與支座其它部分)接觸。
[0013]按現(xiàn)有技術(shù)的屏蔽層與裝置通過(guò)它固定在磁共振設(shè)備上的支座沿裝置的幾乎全部長(zhǎng)度接觸，而按本發(fā)明的屏蔽層只在多個(gè)凸塊處接觸，由此通過(guò)磁共振設(shè)備的振動(dòng)造成的裂紋限制在這些接觸面的尺寸內(nèi)。
[0014]所述另一種按本發(fā)明的方法也可以看作裝置在磁共振設(shè)備上的固定方法，在此裝置外部為了屏蔽涂敷導(dǎo)電層。在這里所述固定通過(guò)提及的凸塊實(shí)現(xiàn)。
[0015]接觸面的尺寸并因此所形成裂紋的大小可根據(jù)頻率選擇，磁共振設(shè)備的磁場(chǎng)(例如在接通磁場(chǎng)梯度時(shí))隨頻率改變。在接通磁場(chǎng)梯度時(shí)出現(xiàn)的磁場(chǎng)噪聲有在IOOkHz至若干MHz范圍內(nèi)的頻率。為了帶有裂紋的導(dǎo)電層也屏蔽這種磁場(chǎng)噪聲，裂紋不應(yīng)大于3cm，所以凸塊設(shè)計(jì)為，使形成的與導(dǎo)電層的接觸面具有的最大的長(zhǎng)度尺寸最大為3cm。換句話說(shuō)，接觸面中不存在大于3cm的長(zhǎng)度尺寸。因此當(dāng)接觸面例如是圓形時(shí)，圓的直徑最大3cm，以及當(dāng)接觸面例如是矩形時(shí)，矩形的對(duì)角線最大3cm長(zhǎng)。
[0016]按現(xiàn)有技術(shù)通過(guò)固定在屏蔽中形成的、幾乎掠過(guò)整個(gè)通過(guò)屏蔽實(shí)現(xiàn)電磁屏蔽的、幾乎完全處于外力作用下的裝置的裂紋，是一種對(duì)于上述頻率仍幾乎完全有效的有最大3cm直徑的孔的屏蔽。而在按本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施形式中，凸塊有修圓的形狀或球狀，所以形成半徑小的圓形接觸面，它也可以看作點(diǎn)狀。
[0017]因此在這種實(shí)施形式中，通過(guò)磁共振設(shè)備的振動(dòng)在屏蔽裝置內(nèi)最多形成一些小孔(直徑比Icm小得多)，所以即使形成這些孔，仍能有效屏蔽磁場(chǎng)。
[0018]按本發(fā)明的方法可以與按本發(fā)明的另一種方法組合。在這種組合中，其中(設(shè)有裝置的電子電路的)裝置的內(nèi)裝件，一方面通過(guò)位于外殼外部的導(dǎo)電層和另一方面通過(guò)位于外殼內(nèi)部的導(dǎo)電層電磁屏蔽。
[0019]將其中通過(guò)兩個(gè)導(dǎo)電層構(gòu)成電磁屏蔽的組合與按本發(fā)明的方案之一相比，在這種方案中屏蔽只通過(guò)一個(gè)(位于外殼內(nèi)部或外部的)導(dǎo)電層形成，所述組合的導(dǎo)電層厚度之和，可以基本上與其中一個(gè)僅有一個(gè)導(dǎo)電層的方案的導(dǎo)電層厚度相應(yīng)。換句話說(shuō)，例如在組合中兩層的每一層的層厚，當(dāng)將此層厚與其中只用一個(gè)導(dǎo)電層實(shí)現(xiàn)屏蔽的那種方案的層厚相比時(shí)，只設(shè)計(jì)為一半那么厚。
[0020]—個(gè)(多個(gè))導(dǎo)電層的層厚有利地根據(jù)磁共振設(shè)備的磁場(chǎng)這樣選擇，一方面顯著消除，尤其在接通磁場(chǎng)梯度時(shí)，涉及設(shè)置在裝置內(nèi)裝件內(nèi)電子電路的磁場(chǎng)的影響，但另一方面盡可能不通過(guò)在一層或在多層內(nèi)感應(yīng)的電流，衰減由磁共振設(shè)備產(chǎn)生的磁場(chǎng)，尤其磁場(chǎng)梯度。換句話說(shuō)，屏蔽必須設(shè)計(jì)為如此(薄)，使屏蔽對(duì)于由用于MR照相的磁共振設(shè)備產(chǎn)生的磁場(chǎng)梯度場(chǎng)(亦即對(duì)于涉及磁場(chǎng)小于IOOkHz的變化頻率)幾乎是透明的。
[0021]在當(dāng)今的磁共振設(shè)備中，當(dāng)層厚小于50 μ m時(shí)，它們滿足對(duì)一個(gè)(多個(gè))導(dǎo)電層的層厚的要求。在這種情況下，為了能屏蔽磁場(chǎng)，在屏蔽內(nèi)感應(yīng)的電流應(yīng)足夠大，但基于小的尺寸或小的層厚又不能如此大，以致在各導(dǎo)電層內(nèi)形成的渦流對(duì)由磁共振設(shè)備產(chǎn)生的磁場(chǎng)的特性造成負(fù)面影響。
[0022]要屏蔽的裝置涉及的是PET探測(cè)器。
[0023]PET探測(cè)器有沿磁共振設(shè)備z方向的長(zhǎng)度約30cm，以及在垂直于z方向的平面內(nèi)部的尺寸在達(dá)IOcm的范圍內(nèi)。因此，當(dāng)屏蔽設(shè)計(jì)為大體圓柱形時(shí)這就足夠了。圓柱體的底面或頂面不一定非要有屏蔽裝置。
[0024]在本發(fā)明的范圍內(nèi)還提供一種用于磁共振設(shè)備的裝置。其中，所述裝置包括內(nèi)裝件、外殼和導(dǎo)電層。所述導(dǎo)電層為了電磁屏蔽圍繞內(nèi)裝件設(shè)置為，使電流路徑可完全圍繞內(nèi)裝件在層內(nèi)形成。外殼圍繞該層，使該層設(shè)置在內(nèi)裝件與外殼之間。
[0025]在本發(fā)明的范圍內(nèi)還提供另一種用于磁共振設(shè)備的裝置。這另一種裝置包括導(dǎo)電層和凸塊。導(dǎo)電層圍繞裝置其余部分(亦即沒有導(dǎo)電層和凸塊的裝置部分)，使電流路徑可完全圍繞裝置其余部分形成。裝置借助凸塊固定在磁共振設(shè)備上。其中每個(gè)凸塊在接觸面與導(dǎo)電層接觸。
[0026]涉及另一種裝置的基本發(fā)明思想還以一種系統(tǒng)的形式實(shí)現(xiàn)，它包括一個(gè)具有處于外部的導(dǎo)電層和一個(gè)或多個(gè)支座的裝置(例如PET探測(cè)器(PET“Positronen-Emissions-Tomographie”))。借助一個(gè)(多個(gè))支座將裝置固定在磁共振設(shè)備上。所述(多個(gè))支座有多個(gè)凸塊，為了固定裝置它們分別在接觸面與導(dǎo)電層接觸。
[0027]不僅按本發(fā)明的裝置，而且按本發(fā)明的另一種裝置，均可以涉及一種PET探測(cè)器。
[0028]在本發(fā)明的范圍內(nèi)還提供一種磁共振設(shè)備，它包括一種按本發(fā)明的裝置或另一種按本發(fā)明的裝置。
[0029]本發(fā)明尤其適合使用于組合式MR/PET系統(tǒng)。當(dāng)然本發(fā)明不限于這些優(yōu)選的應(yīng)用范圍，因?yàn)楸景l(fā)明例如也可以使用于屏蔽沒有PET系統(tǒng)的磁共振設(shè)備的電子電路。此外本發(fā)明還可以用于屏蔽不是通過(guò)磁共振設(shè)備產(chǎn)生的磁場(chǎng)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0030]下面參見附圖借助按本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施形式詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。
[0031]圖1表示組合式MR/PET系統(tǒng)。
[0032]圖2示意表示組合式MR/PET系統(tǒng)的局部。
[0033]圖3表示PET探測(cè)器按本發(fā)明的固定。
[0034]圖4表示按本發(fā)明有兩個(gè)屏蔽層的PET探測(cè)器。
【具體實(shí)施方式】
[0035]圖1表示組合式MR/PET系統(tǒng)10，其中在磁共振設(shè)備10內(nèi)部，在所謂中心支承管9內(nèi)，安裝PET探測(cè)器(圖1中沒有表示)。
[0036]圖2詳細(xì)表示這種組合式MR/PET系統(tǒng)10的結(jié)構(gòu)。其中沿圓的圓周排列例如56個(gè)PET探測(cè)器I的支承管9，處于磁共振設(shè)備10的體線圈16外部。支承管9被梯度場(chǎng)18繞組、初級(jí)磁場(chǎng)19繞組以及用于屏蔽磁場(chǎng)21的繞組按此順序圍繞。
[0037]在這里表示的、沒有按本發(fā)明的屏蔽裝置的單獨(dú)的PET探測(cè)器1，包括激勵(lì)器印刷電路板11、前置放大器印刷電路板12、高壓印刷電路板13、雪崩光敏二極管14和LSO晶體15 (Lutetiumoxyorthosilicat)作為探測(cè)器材料。[0038]圖3表示各PET探測(cè)器I如何按本發(fā)明固定在支承管9 (見圖1或2)內(nèi)部的槽3內(nèi)?？梢钥闯觯ㄟ^(guò)槽3實(shí)現(xiàn)的固定，只通過(guò)支座的凸塊2觸點(diǎn)接通。由此存在接觸面，凸塊2在接觸面與PET探測(cè)器I接觸，以及接觸面相應(yīng)于一個(gè)直徑為幾毫米的圓面。即使當(dāng)凸塊2在其屏蔽裝置或薄導(dǎo)電層4上與PET探測(cè)器I接觸，對(duì)于在屏蔽裝置4內(nèi)基于磁共振設(shè)備10的振動(dòng)在接觸面中形成一些小尺寸孔的情況，也幾乎不影響屏蔽裝置4的效果。
[0039]圖4表示按本發(fā)明的PET探測(cè)器1，它有兩個(gè)屏蔽裝置4、6。PET探測(cè)器I的含有電子電路11-15 (見圖2)的內(nèi)裝件8被絕緣層7包圍。內(nèi)部銅層6包圍該絕緣層7，該內(nèi)部同層6構(gòu)成第一個(gè)防電磁波的屏蔽結(jié)構(gòu)。絕緣層7防止通過(guò)感應(yīng)在內(nèi)部銅層6中產(chǎn)生的電流流入內(nèi)裝件8的電子電路11-15內(nèi)。內(nèi)部銅層6被PET探測(cè)器I的外殼5包圍，在外殼5上施加外部銅層4，用作另一個(gè)電磁屏蔽裝置。
[0040]應(yīng)當(dāng)指出，尤其內(nèi)部和外部銅層4、6不是按比例表示的，因?yàn)檫@些銅層4、6的厚度處于30至50 μ m的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于磁共振設(shè)備(10)的裝置(I)的電磁屏蔽方法，其中，所述裝置(I)借助導(dǎo)電層(6)屏蔽，該導(dǎo)電層這樣圍繞裝置(I)的內(nèi)裝件(8)，使電流路徑可完全圍繞內(nèi)裝件(8)地在所述導(dǎo)電層(6 )內(nèi)形成，以及其中，所述導(dǎo)電層(6 )設(shè)計(jì)在裝置(I)的圍繞所述內(nèi)裝件(8)的外殼(5)與內(nèi)裝件(8)之間。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征為，在導(dǎo)電層(6)與內(nèi)裝件(8)之間設(shè)計(jì)電絕緣層⑴。
3.一種用于磁共振設(shè)備(10)的裝置(I)的電磁屏蔽方法，其中，所述裝置(I)借助導(dǎo)電層(4)屏蔽，該導(dǎo)電層這樣圍繞所述裝置(1)，使電流路徑可完全圍繞裝置(I)形成，其中，所述裝置(I)將導(dǎo)電層(4)借助凸塊(2)固定在磁共振設(shè)備(10)上，以及其中，每個(gè)凸塊(2)具有與導(dǎo)電層(4)的接觸面，各凸塊(2)的接觸面與導(dǎo)電層(4)接觸。
4.按照權(quán)利要求3所述的方法，其特征為，所述接觸面最大的長(zhǎng)度尺寸小于3cm。
5.按照權(quán)利要求3或4所述的方法，其特征為，所述接觸面是圓形。
6.按照權(quán)利要求3-5之一所述的方法，其特征為，本方法與按照權(quán)利要求1或2所述的方法組合。
7.按照權(quán)利要求6所述的方法，其特征為，兩個(gè)導(dǎo)電層(4、6)厚度之和與所述裝置(I)僅通過(guò)這兩個(gè)導(dǎo)電層(4 ；6)之一屏蔽的工作情況相比，基本上相當(dāng)于這一個(gè)導(dǎo)電層(4 ；6)的厚度。
8.按照前列諸權(quán)利要求之一所述的方法，其特征為，導(dǎo)電層(4；6)的厚度根據(jù)磁共振設(shè)備(10)的磁場(chǎng)選擇為，一方面顯著消除涉及接通磁共振設(shè)備(10)磁場(chǎng)梯度的磁場(chǎng)影響，但另一方面磁場(chǎng)梯度自身幾乎不被在導(dǎo)電層(4 ；6)內(nèi)感應(yīng)的電流衰減。
9.按照前列諸權(quán)利要求之一所`述的方法，其特征為，導(dǎo)電層(4；6)的厚度小于50 μ m。
10.按照前列諸權(quán)利要求之一所述的方法，其特征為，導(dǎo)電層(4;6)用銅制造。
11.一種用于磁共振設(shè)備(10)的裝置，其中，裝置(I)包括內(nèi)裝件(8)、圍繞內(nèi)裝件(8)的外殼(5)和導(dǎo)電層(6)，其中，導(dǎo)電層(6)為了電磁屏蔽磁共振設(shè)備(10)圍繞內(nèi)裝件(8)，使電流路徑可完全圍繞內(nèi)裝件(8 )地在導(dǎo)電層(6 )內(nèi)形成，以及其中，導(dǎo)電層(6 )設(shè)計(jì)在內(nèi)裝件(8)與外殼(5)之間。
12.一種用于磁共振設(shè)備(10)的裝置，其中，所述裝置(I)包括圍繞裝置(I)其余部分的導(dǎo)電層(4)和凸塊(2)，借助所述凸塊將裝置(I)固定在磁共振設(shè)備(10)上，其中，導(dǎo)電層(4)為了電磁屏蔽磁共振設(shè)備(10)圍繞裝置(I)的其余部分，使電流路徑可完全圍繞內(nèi)裝件(8)地在導(dǎo)電層(4)內(nèi)形成，其中，裝置(I)借助凸塊(2)固定在磁共振設(shè)備(10)上，以及其中，每個(gè)凸塊(2)具有與導(dǎo)電層(4)的接觸面，各凸塊(2)的接觸面與導(dǎo)電層(4)接觸。
13.按照權(quán)利要求11或12所述的裝置，其特征為，所述裝置包括PET探測(cè)器(I)。
14.按照權(quán)利要求11-13之一所述的裝置，其特征為，所述裝置(I)設(shè)計(jì)用于實(shí)施按照權(quán)利要求ι-?ο之一所述的方法。
15.一種具有按照權(quán)利要求11-14之一所述裝置(I)的磁共振設(shè)備。
【文檔編號(hào)】G01R33/28GK103576112SQ201310301686
【公開日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2013年7月15日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月18日
【發(fā)明者】J.L.科貝爾, R.拉德貝克, S.斯托克 申請(qǐng)人:西門子公司, 美國(guó)西門子醫(yī)療解決公司