DE19940550C1 - Magnetresonanztomographiegerät mit vakuumisoliertem Gradientenspulensystem - Google Patents

Abstract

Ein Magnetresonanztomographiegerät umfaßt ein Grundfeldmagnetsystem (1) und ein Gradientenspulensystem (2). Dabei wird wenigstens ein Teil eines Vakuumgehäuses eines evakuierbaren Raumes (5) von wenigstens einem Teilbereich des Grundfeldmagnetsystems (1) und von wenigstens einem Teilbereich des Gradientenspulensystems (2) gebildet. Durch ein Vakuum im evakuierbaren Raum (5) wird eine Ausbreitung von Schwingungen des Gradientenspulensystems (2) über eine Zwischenschicht zwischen den einander unmittelbaren zugewandten Oberflächen des Gradientenspulensystems (2) und des Grundfeldmagnetsystems (1) auf das Grundfeldmagnetsystem (1) verhindert. Dabei wird in kosten- und platzsparender Weise das Vakuumgehäuse des evakuierbaren Raumes (5) in großen Teilen durch ohnehin zum Betrieb des Gerätes notwendige Systeme gebildet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Magnetresonanztomographiegerät, das ein Grundfeldmagnetsystem und ein Gradientenspulensystem beinhaltet.

Die Magnetresonanztomographie ist eine bekannte Technik zur Gewinnung von Bildern des Körperinneren insbesondere eines lebenden Untersuchungsobjekts. Dazu weist das Magnetresonanz­ tomographiegerät einen Raum zur Aufnahme des Untersuchungsob­ jekts, einen sogenannten Untersuchungsraum auf. Der Untersu­ chungsraum ist räumlich wenigstens teilweise durch eine ihn umgebende Oberfläche des Geräts begrenzt. Dabei wird norma­ lerweise der überwiegende Teil vorgenannter Begrenzungsfläche von einer zum Gradientenspulensystem gehörigen Oberfläche ge­ bildet und ein weiterer, normalerweise kleiner Teil von einem Teil einer äußeren Hülle des Grundfeldmagnetsystems. Das Grundfeldmagnetsystem erzeugt zumindest in einem Teilbereich des Untersuchungsraums ein möglichst homogenes, statisches Grundmagnetfeld, dem das Gradientenspulensystem schnell ge­ schaltete Magnetfelder mit näherungsweise konstanten Gradien­ ten, sogenannte Gradientenfelder, in allen drei Raumrichtun­ gen überlagert. Dabei fließen in den Gradientenspulen Ströme, deren Amplituden mehrere 100 A erreichen, und die häufigen und raschen Wechseln der Stromrichtung mit Anstiegs- und Ab­ fallraten von mehreren 100 kA/s unterliegen. Diese Ströme werden aufgrund von Pulssequenzen gesteuert und verursachen bei vorhandenem Grundmagnetfeld von größenordnungsmäßig 1 Tesla aufgrund von Lorentzkräften Schwingungen des Gradien­ tenspulensystems.

Diese Schwingungen werden über verschiedene Ausbreitungswege an die gesamte Oberfläche des Magnetresonanztomographiegeräts weitergegeben. Die Mechanikschwingungen der verschiedenen Oberflächenbereiche werden in Abhängigkeit von deren Oberflä­ chenschnelle in Schallschwingungen übertragen, die letztend­ lich die bekannten Lärmemissionen verursachen.

Die gesamte Oberfläche eines Magnetresonanztomographiegeräts umfaßt im wesentlichen die äußere Hülle des Grundfeldmagnet­ systems, die den weitaus größten Anteil bildet, sowie die Oberfläche des Gradientenspulensystems inklusive der am Gra­ dientenspulensystem gelagerten Vorrichtungen wie Hochfre­ quenzantennen. Dabei ist unabhängig vom Meßort die Hülle des Grundfeldmagnetsystems die dominante Lärmquelle. Dies gilt auch für den Untersuchungsraum, der im wesentlichen von der Oberfläche des Gradientenspulensystems begrenzt wird.

Bei der Übertragung der Schwingungen des Gradientenspulensy­ stems auf die Hülle des Grundfeldmagnetsystems sind zwei Übertragungswege dominant. Dabei verläuft ein erster Übertra­ gungsweg über eine mehr oder weniger dünne Zwischenschicht zwischen den unmittelbar aneinander angrenzenden Oberflächen des Gradientenspulensystems und des Grundfeldmagnetsystems. Diese Zwischenschicht ist normalerweise vom Übertragungsmedi­ um Luft erfüllt. Ein zweiter Übertragungsweg verläuft über eine direkte mechanische Verbindung des Gradientenspulensy­ stems mit dem Grundfeldmagnetsystem, beispielsweise durch ei­ ne Verkeilung des Gradientenspulensystems in einer Höhlung des Grundfeldmagnetsystems.

Die Weiterentwicklung auf dem Gebiet der Magnetresonanztomo­ graphie zur Verkürzung von Meßzeiten und zur Verbesserung von Bildgebungseigenschaften ist mit immer schnelleren Pulsse­ quenzen verbunden. Diese bedingen eine Erhöhung der Stromam­ plituden sowie der Stromanstiegs- und -abfallraten in den Gradientenspulen. Dies führt ohne gegensteuernde Maßnahmen über immer größere Lorentzkräfte und schneller Wechsel der Wirkungsrichtung der Lorentzkräfte über immer heftigere Schwingungen zu immer größerem Lärm.

In der DE 38 33 591 A1 ist ein Magnetresonanztomographiegerät beschrieben, dessen rohrförmi­ ges Gradientenspulensystem ohne Abstützungen innerhalb der Höhlung des Grundfeldmagnetsystems angeordnet ist und jus­ tierbar von einem Traggestell getragen wird, das sich außer­ halb des Grundfeldmagnetsystems befindet. Dazu ist das gesam­ te Gradientenspulensystem über die Längsabmessung des Grund­ feldmagnetsystems hinaus verlängert. Dadurch sollen keine mechanischen Schwingungen des Gradientenspulensystems auf das Grundfeldmagnetsystem übertragen werden und das Gradienten­ spulensystem im Grundmagnetfeld einwandfrei justierbar sein. Damit wird zwar die direkte mechanische Schwingungsübertra­ gung über den zweiten Übertragungsweg unterbunden, aber der erste Übertragungsweg über die Zwischenschicht wird weder gedämpft noch ausgeschaltet.

In der DE 195 31 216 A1 ist ein Magnetresonanztomographiegerät beschrieben, dessen Gradien­ tenspulensystem über wenigstens eine Halterung am Grundfeld­ magnetsystem befestigt ist, wobei sich die Halterung im Be­ reich eines im Betrieb zu erwartenden Schwingungsknotens des Gradientenspulensystems befindet. Dadurch sollen nachteilige Auswirkungen von Schwingungen des Gradientenspulensystems, wie akustische und strukturelle Geräusche sowie Bildquali­ tätsstörungen, vermieden werden. Daraus ergeben sich zwar wiederum für den zweiten Übertragungsweg Verbesserungen, der erste Übertragungsweg wird aber wiederum weder gedämpft noch ausgeschaltet.

In der US 4,652,824 ist ein Magnetresonanztomographiegerät mit einem supraleitenden Grundfeldmagnetsystem, das einen Vakuummantel aufweist, beschrieben. Dabei ist ein Gradienten­ spulensystem des Geräts zum Reduzieren einer Geräuschentwick­ lung räumlich isoliert im Vakuummantel angeordnet.

In der EP 0 138 269 A2 ist ein Magnetresonanztomographiegerät mit einem hohlzylinderförmigen Grundfeldmagnetsystem beschrieben, in dessen Höhlung ein hohlzylinderförmiges Gra­ dientenspulensystem angeordnet ist, in dessen Höhlung wieder­ um eine Hülse konzentrisch angeordnet ist, die ein geräusch­ absorbierendes Schild zwischen dem Gradientenspulensystem und einem Abbildungsvolumen des Geräts bildet. In einer Ausfüh­ rungsform ist dazu ein Zwischenraum zwischen der Hülse und dem Gradientenspulensystem evakuierbar ausgebildet.

In der US 5,489,848 A ist ein Magnetresonanztomographiegerät mit einem hohlzylinderförmigen Grundfeldmagnetsystem be­ schrieben, in dessen Höhlung eine im wesentlichen zylinder­ förmige Vorrichtung angeordnet und derart gestaltet ist, dass sie zum Grundfeldmagnetsystem hin einen im wesentlichen hohl­ zylinderförmigen Vakuumbehälter bildet. In dem Vakuumbehälter ist ein Gradientenspulensystem des Geräts angeordnet.

In der DE 197 34 138 A1 ist ein Magnetresonanztomographiegerät beschrieben, dessen Gradien­ tenspulensystem zur Geräuschreduzierung in einer Vakuumkapse­ lung angeordnet ist. Dabei wird das Gradientenspulensystem innerhalb der Vakuumkapselung durch mehrere in Abstand ange­ ordnete, isolierende bzw. dämpfende Befestigungseinrichtungen getragen. Die Befestigungseinrichtungen umfassen entweder eine gummiartige Dämpfungsbefestigung mit starrer Halterung oder eine Federdämpfungsbefestigung mit einem Stützflansch, wobei vorgenannte Befestigungen mit dem Gradientenspulensys­ tem und die starre Halterung bzw. der Stützflansch mit der Vakuumkapselung verbunden sind. Dadurch wird eine Dämpfung des zweiten Übertragungswegs und eine von der Qualität des Vakuums abhängige Ausschaltung des ersten Übertragungswegs erreicht. Allerdings entstehen durch die komplette, separate Vakuumkapselung des Gradientenspulensystem gleichzeitig Nachteile. Die Zugänglichkeit und damit die Wartungs- und Reparaturfreundlichkeit des gesamten Gradientenspulensystem sowie an der Innenwand des Gradientenspulensystems befestigte Vorrichtungen, beispielsweise Hochfrequenzantennen, sind durch die Vakuumkapselung deutlich verschlechtert. Ferner ist mit der Vakuumkapselung des Gradientenspulensystem eine Kos­ tenerhöhung und eine Reduzierung des zur Verfügung stehenden Platzes im Untersuchungsraum verbunden.

Neben vorgenannten Offenlegungsschriften, die eine Dämpfung bzw. Ausschalten des ersten und/oder zweiten Übertragungswegs bewirken, ist in der DE 44 32 747 A1 eine prinzipielle Verringerung von Schwingungen des Gradientenspulensystems durch eine aktive Maßnahme beschrie­ ben. Dazu ist in oder am Gradientenspulensystem eine Einrich­ tung, insbesondere beinhaltend piezoelektrische Bauelemente, angeordnet. Diese Einrichtung erzeugt Kräfte, die den Schwin­ gungen des Gradientenspulensystems entgegenwirken, so daß eine Verformungen des Gradientenspulensystems im wesentlichen verhindert wird. Die piezoelektrischen Bauelemente werden dazu durch eine an sie angelegte Spannung entsprechend ge­ steuert. Das Ein- bzw. Anbringen einer Vielzahl von piezo­ elektrischen Bauelementen in dem räumlich vergleichsweise weit ausgedehnten Gradientenspulensystem, deren Spannungsversor­ gung sowie deren Ansteuerung sind mit einem großen techni­ schen und wirtschaftlichen Aufwand verbunden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein kosten­ günstiges Magnetresonanztomographiegerät mit einer geringen Lärmemission zu schaffen, welches vorgenannte Nachteile ver­ meidet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß we­ nigstens ein Teil eines Vakuumgehäuses eines evakuierbaren Raumes von wenigstens einem Teilbereich des Grundfeldmagnet­ systems, vorzugsweise einem Teilbereich dessen äußerer Hülle, und von wenigstens einem Teilbereich des Gradientenspulensys­ tems gebildet wird. Dadurch wird zur Bildung des evakuierba­ ren Raumes zum Zwecke der Lärmminderung auf Bauteile zurück­ gegriffen, die ohnehin zum Betrieb eines Magnetresonanztomo­ graphiegeräts notwendig sind und die vielfach von vorne her­ ein die Eigenschaft der Vakuumdichtheit aufweisen. Ein geschlossenes, separates, kostenintensives Vakuumgehäuse ist nicht notwendig, weil Teilbereiche des Gradientenspulensys­ tems sowie des Grundfeldmagneten einen Großteil des Vakuumge­ häuses bilden.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung erstreckt sich der eva­ kuierbare Raum wenigstens zwischen den einander unmittelbar zugewandten Oberflächen des Grundfeldmagnetsystems und des Gradientenspulensystems. Dadurch ist zumindest die Zwischen­ schicht des eingangs genannten ersten Übertragungswegs als Vakuum ausbildbar. Damit ist der erste Übertragungsweg für Lärm verursachende Schwingungen ausschaltbar.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung handelt es sich bei dem Vakuumgehäuse um ein Vakuumgehäuse eines Grundfeldmagnetsys­ tems mit supraleitender Spulenanordnung. Dadurch wird bei­ spielsweise ein Teil des ohnehin notwendigen Vakuumgehäuses des supraleitenden Grundfeldmagnetsystems durch das Gradien­ tenspulensystem substituiert. Dies spart Material und damit Kosten. Ferner gewinnt man hinsichtlich des Platzes im Unter­ suchungsraum Freiheiten.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung beinhaltet das Vakuumge­ häuse des evakuierbaren Raumes einen Dichtungsflansch. Mit dem Einsatz von Dichtungsflanschen ist bei vielen Geräten bereits ein geschlossenes Vakuumgehäuse für den evakuierbaren Raum zwischen Gradientenspulensystem und Grundfeldmagnetsy­ stem realisierbar. Dies stellt eine sehr einfache und damit kostengünstige Lösung dar. Ferner sind bei herkömmlichen Ma­ gnetresonanztomographiegeräten nur minimale Konstruktionsan­ passungen notwendig, damit der evakuierbare Raum zwischen den einander unmittelbar zugewandten Oberflächen des Grundfeldma­ gnetsystems und des Gradientenspulensystems entsteht. Ferner wird die Zugänglichkeit der dem Grundfeldmagnetsystem abge­ wandten Oberfläche des Gradientenspulensystems und damit des­ sen Wartungs- und Reparaturfreundlichkeit nicht beeinträch­ tigt. Vorgenannte Oberfläche des Gradientenspulensystem, an der häufig Hochfrequenzantennen befestigt sind, bleibt frei zugänglich.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung beinhaltet das Vakuumge­ häuse des evakuierbaren Raumes eine Ventilvorrichtung, die wenigstens ein Evakuieren des evakuierbaren Raums ermöglicht. Besonders vorteilhaft ist dabei die Ausführung eines Dich­ tungsflansches mit vorgenannter Ventilvorrichtung. Dabei schafft die Ventilvorrichtung die Möglichkeit, nach erfolgter Montage der Dichtungsflansche den evakuierbaren Raum, bei­ spielsweise durch Abpumpen mittels einer Vakuumpumpe, zu eva­ kuieren. In Verbindung mit leicht lösbaren Dichtungsflan­ schen, beispielsweise zum Zwecke von Wartungs- und Repara­ turarbeiten am kompletten Gradientenspulensystem, kann ein Dichtungsflansch entfernt werden und nach Abschluß der Arbei­ ten wieder montiert werden und auf einfache Art das Vakuum wieder hergestellt werden.

In den Unteransprüchen 7 bis 13 sind vorteilhafte Ausgestal­ tungen beschrieben, die zusätzlich zur Ausschaltung des er­ sten Übertragungswegs durch vorgenannten evakuierbaren Raum auf den zweiten Übertragungsweg wenigstens dämpfend wirken.

Dazu ist in einer vorteilhaften Ausgestaltung das Gradienten­ spulensystem an seinen dominanten Eigenschwingungsknoten mit dem Grundfeldmagnetsystem gewichtstragend verbunden. Dadurch wird neben der Ausschaltung des ersten Übertragungswegs durch die Vakuumzwischenschicht auch die Lärmausbreitung über den zweiten Übertragungsweg vermindert. Zur genauen Beschreibung der Befestigung des Gradientenspulensystems an seinen domi­ nanten Eigenschwingungsknoten wird auf die bereits eingangs genannte DE 195 31 216 A1 ver­ wiesen.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung umfaßt das Magnetreso­ nanztomographiegerät eine Tragvorrichtung für das Gradienten­ spulensystem, die wenigstens eine vom Grundfeldmagnetsystem entkoppelte Lagerung des Gradientenspulensystems, vorzugswei­ se am Boden eines Aufstellungsraumes, ermöglicht.

Dazu umfaßt in einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ein hohlzylinderförmiges Gradientenspulensystem im unteren Bereich einer Stirnfläche senkrecht zur Zylinderhauptachse hervortretende Tragelemente. Dadurch ist eine vom Grundfeld­ magnetsystem entkoppelte Lagerung durch Verlängerung des Gra­ dientenspulensystems in dem Bereich möglich, in dem normaler­ weise eine Transport- und Lagerungsvorrichtung für ein Unter­ suchungsobjekt, beispielsweise eine Patientenliege, angeord­ net ist. Dabei wird die Zugänglichkeit zum Untersuchungsraum, anders als bei einer Verlängerung des kompletten Gradienten­ spulensystems, kaum eingeschränkt und die Akzeptanz bei Pati­ enten mit Klaustrophobie nicht herabgesetzt. Die vom Grund­ feldmagnetsystem entkoppelte Lagerung des Gradientenspulensy­ stems schaltet dabei den zweiten Übertragungsweg nahezu voll­ ständig aus. Dabei ist bei der Bildung des evakuierbaren Raums, beispielsweise durch das Anbringen von Dichtungsflan­ schen, darauf zu achten, daß durch die Ausführung und Befe­ stigung der Dichtungsflansche nicht wiederum eine lärmrele­ vante Kopplung des Gradientenspulensystems mit dem Grundfeld­ magnetsystem im Sinne des zweiten Übertragungswegs entsteht.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung beinhaltet das Grund­ feldmagnetsystem, vorzugsweise dessen äußere Hülle, und/oder eine Verbindung zwischen dem Gradientenspulensystem und dem Grundfeldmagnetsystem wenigstens einen Teil einer Entkopp­ lungsvorrichtung, welche die Ausbreitung von Schwingungen des Gradientenspulensystems auf die gesamte äußere Hülle des Grundfeldmagnetsystems verhindert.

Dazu beinhaltet in einer vorteilhaften Ausgestaltung die Ent­ kopplungsvorrichtung eine Vorrichtung, vorzugsweise in der Ausführung als Balg oder aus elastischem Material, die auf­ grund ihrer mechanischen Eigenschaften schwingungsentkoppelnd wirkt.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung umfaßt dazu die Entkopplungsvorrichtung Aktoren, vorzugsweise in der Ausfüh­ rung als Piezoelemente, deren räumliche Ausdehnung so gesteu­ ert wird, daß sie schwingungsentkoppelnd wirken. Zur ausführ­ lichen Beschreibung der prinzipiellen Wirkungsweise von Pie­ zoelementen zur Schwingungsunterdrückung wird auf die bereits eingangs genannte DE 44 32 747 A1 verwiesen. Gegenüber vorgenannter Schrift wird aber nicht eine Vielzahl von Piezoelementen über das vergleichsweise räumlich weit ausgedehnten Gradientenspulensystem angeordnet, sondern es werden Piezoelemente in einem räumlich vergleichs­ weise kleinen Bereich, beispielsweise in der Nähe der Verbin­ dung zwischen Gradientenspulensystem und Grundfeldmagnetsy­ stem, angeordnet. Dort verhindern sie eine Übertragung von Schwingungen des Gradientenspulensystems auf die Hülle des Grundfeldmagnetsystems. Der wirtschaftliche Aufwand dafür ist bei hoher lärmreduzierender Wirkung entsprechend günstiger.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung er­ geben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbei­ spielen anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt eines Magnetresonanztomographiege­ räts mit Dichtungsflanschen und mit einem an seinen Eigenschwingungsknoten befestigten Gradientenspulen­ system,

Fig. 2 einen Längsschnitt eines Magnetresonanztomographiege­ räts mit Dichtungsflanschen und mit einem unabhängig vom Grundfeldmagnetsystem gelagerten Gradientenspu­ lensystem,

Fig. 3 einen Längsschnitt eines Magnetresonanztomographiege­ räts mit einem Gradientenspulensystem als Teil des Vakuumgehäuses eines supraleitenden Grundfeldmagneten und mit einer Entkopplungsvorrichtung,

Fig. 4 eine prinzipielle Detailskizze der Entkopplungsvor­ richtung aus Fig. 3 in einer Ausführung mit Balg und

Fig. 5 eine prinzipielle Detailskizze der Entkopplungsvor­ richtung aus Fig. 3 in einer Ausführung mit Aktoren.

Fig. 1 zeigt in einer Ausführungsform der Erfindung einen Längsschnitt durch ein hohlzylinderförmiges Grundfeldmagnet­ system 1 mit einer Höhlung, in der ein hohlzylinderförmiges Gradientenspulensystem 2 angeordnet ist. Das Gradientenspu­ lensystem 2 ist an seinen, im Betrieb zu erwartenden, domi­ nanten Eigenschwingungsknoten über Verbindungsvorrichtungen 3 mit dem Grundfeldmagnetsystem 1 verbunden. Dabei stellen die Verbindungsvorrichtungen 3 an einigen Punkten entlang des Um­ fangs eine Verbindung zwischen dem Gradientenspulensystem 2 und dem Grundfeldmagnetsystem 1 her. Durch das Anbringen zweier Dichtungsflansche 4 entsteht zwischen den einander un­ mittelbar zugewandten Oberflächen des Gradientenspulensystems 2 und des Grundfeldmagnetsystems 1 ein zusammenhängender, evakuierbarer Raum 5. Einer der Dichtungsflansche 4 beinhal­ tet eine Ventilvorrichtung 6, die beispielsweise in Verbin­ dung mit einer daran angeschlossenen Vakuumpumpe ein Evakuieren des evakuierbaren Raumes 5 ermöglicht. In einer Ausfüh­ rungsform sind die Dichtungsflansche 4 leicht lösbar, bei­ spielsweise über Schraubverbindungen, mit dem Gradientenspu­ lensystem 2 und dem Grundfeldmagnetsystem 1 verbunden. Da­ durch können beispielsweise zum Zwecke von Wartungs- oder Re­ paraturarbeiten am ganzen Gradientenspulensystem 2 die Dich­ tungsflansche 4 entfernt werden und nach Abschluß der Arbei­ ten wieder montiert werden. Dabei erlaubt die Ventilvorrich­ tungen 6 nach Abschluß vorgenannter Arbeiten ein Evakuieren des evakuierbaren Raumes 5. Ferner ist die Ventilvorrichtung in einer Ausführungsform derart ausgebildet, daß über die Ventilvorrichtung 6 vor Beginn vorgenannter Arbeiten der eva­ kuierbare Raum 5 belüftet wird. Durch das Vakuum im evakuier­ baren Raum 5 wird bei Betrieb des Geräts eine Übertragung von Schwingungen des Gradientenspulensystems 2 über die Zwischen­ schicht zwischen den beiden Systemen im Sinne des eingangs genannten ersten Übertragungswegs verhindert. Ferner wird durch die Verbindung des Gradientenspulensystems 2 an seinen dominanten Eigenschwingungsknoten mit dem Grundfeldmagnetsy­ stem 1 auch die Übertragung von Schwingungen über die direkte mechanische Verbindung im Sinne des eingangs genannten zwei­ ten Übertragungswegs zumindest gedämpft. Dabei ist bei der Ausführung der Dichtungsflansche 4 und/oder deren Befestigung darauf zu achten, daß darüber nicht wiederum eine lärmrele­ vante Übertragung von Schwingungen im Sinne des zweiten Über­ tragungswegs stattfindet.

Fig. 2 zeigt in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung einen Längsschnitt durch ein Magnetresonanztomographiegerät mit dem hohlzylinderförmigen Grundfeldmagnetsystem 1 und dem Gradientenspulensystem 2. Gegenüber Fig. 4 ist das Gradien­ tenspulensystem 2 in Fig. 2 nicht an seinen dominanten Eigen­ schwingungsknoten mit dem Grundfeldmagnetsystem 1 verbunden. Statt dessen weist das hohlzylinderförmige Gradientenspulen­ system 2 im unteren Bereich an beiden Stirnflächen senkrecht zur Zylinderhauptachse hervortretende Tragelemente 7 auf. Die Tragelemente 7 ermöglichen eine vom Grundfeldmagnetsystem 1 entkoppelte Lagerung des Gradientenspulensystems 2 über eine Tragvorrichtung 8, beispielsweise auf einem Boden 9 eines Aufstellungsraums. Auch bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 wird die Übertragung von Schwingungen des Gradientenspulensy­ stems 2 über den ersten Übertragungsweg durch das Vakuum im evakuierbaren Raum 5 verhindert. Die Schwingungsübertragung über den zweiten Übertragungsweg wird durch die unabhängig vom Grundfeldmagnetsystem 1 ausgeführte Lagerung des Gradien­ tenspulensystems 2 verhindert. Auch hierbei ist wiederum dar­ auf zu achten, daß durch die Ausführung der Dichtungsflansche 4 und/oder deren Befestigung nicht wiederum eine lärmrelevan­ te Übertragung von Schwingungen im Sinne des zweiten Übertra­ gungswegs stattfindet.

Fig. 3 zeigt in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung einen Längsschnitt durch ein Magnetresonanztomographiegerät mit dem hohlzylinderförmigen Grundfeldmagnetsystem 1. Dabei beinhaltet das Grundfeldmagnetsystem 1 eine supraleitende Spulenanordnung 10. Die supraleitende Spulenanordnung 10 ist von wenigstens einem Kälteschild 11 umgeben, und das Kälte­ schild 11 ist wiederum von einem Vakuumgehäuse 12 umgeben. Das Gradientenspulensystem 2 ist über eine Entkopplungsvor­ richtung 13 mit dem übrigen Vakuumgehäuse 12 verbunden, wobei das Gradientenspulensystem 2 und die Entkopplungsvorrichtung 13 Bestandteile des Vakuumgehäuses 12 sind. Dabei ist die Entkopplungsvorrichtung 13 zweigeteilt, wobei jeder Teil ringförmig ausgebildet ist. Die Entkopplungsvorrichtung 13 fungiert als tragende Verbindung für das Gradientenspulensy­ stem 2 mit dem übrigen Vakuumgehäuse 12 und verhindert im Sinne des zweiten Übertragungswegs die Ausbreitung von Schwingungen des Gradientenspulensystem 2 auf das übrige Va­ kuumgehäuse 12. Insbesondere wird die Ausbreitung von Schwin­ gungen in Umfangsrichtung des hohlzylinderförmigen Gradien­ tenspulensystems 2, die besonders lärmrelevant sind, unter­ bunden. Darüberhinaus verhindert das Vakuum innerhalb des Va­ kuumgehäuse 12 die Übertragung von Schwingungen im Sinne des ersten Übertragungswegs. Weil das Gradientenspulensystem 2 sowie die Entkopplungsvorrichtung 13 einen Teil des für den Betrieb des supraleitenden Grundfeldmagneten ohnehin notwen­ digen Vakuumgehäuses 12 bilden und das Vakuumgehäuse 12 gleichzeitig zwei Aufgaben, nämlich eine thermische Isolie­ rung der supraleitenden Spulenanordnung 10 und die Vermeidung der Schwingungsübertragung über den ersten Übertragungsweg erfüllt, ist die Ausführung gemäß Fig. 3 besonders wirt­ schaftlich.

In einer Ausführungsform ist die Entkopplungsvorrichtung 13 lösbar mit dem Gradientenspulensystem 2 und/oder dem übrigen Vakuumgehäuse 12 verbunden und ein Bestandteil des Vakuumge­ häuses 12 verfügt über eine Ventilvorrichtung 6. Dadurch ist auch bei einer Ausführung gemäß Fig. 3 eine hohe Wartungs-, Reparatur- und Austauschfreundlichkeit, insbesondere des Gra­ dientenspulensystems 2 und der Entkopplungsvorrichtung 13 ge­ währleistet.

Fig. 4 zeigt in einer prinzipiellen Detailskizze einen Quer­ schnitt durch eine der ringförmigen Ausbildungen der Entkopp­ lungsvorrichtung 13 aus Fig. 3. Dabei in einer Ausführungs­ form der Entkopplungsvorrichtung 13 eine Entkopplungsvorrich­ tung 13a dargestellt, die zwei Versteifungselemente 14 und einen Balg 15 umfaßt. Je eines der Versteifungselemente 14 ist beispielsweise fest und vakuumdicht mit dem übrigen Vaku­ umgehäuse 12 bzw. dem Gradientenspulensystem 2 verbunden. Der Balg 15 ist insbesondere zur Dämpfung von Schwingungen in Um­ fangsrichtungen des hohlzylinderförmigen Gradientenspulensy­ stems 2 ausgelegt. Diese Schwingungen sind besonders lärmre­ levant. In Richtung der Zylinderhauptachse stellt die Ent­ kopplungsvorrichtung 13a, insbesondere der Balg 15, eine steife Verbindung dar. Dadurch wird beispielsweise verhin­ dert, das ein Schwingen des gesamten Gradientenspulensystems 2 in Richtung der Zylinderhauptachse des hohlzylinderförmigen Gradientenspulensystems 2 zu Verzerrungen in Magnetresonanz­ bildern führt.

Fig. 5 zeigt in einer prinzipiellen Detailskizze einen Quer­ schnitt durch eine der ringförmigen Ausbildungen der Entkopp­ lungsvorrichtung 13 aus Fig. 3. Dabei ist in einer Ausfüh­ rungsform der Entkopplungsvorrichtung 13 eine Entkopplungs­ vorrichtung 13b dargestellt, die mehrere Piezoelemente 16 und Versteifungselemente 14 beinhaltet. Durch entsprechende An­ steuerung dehnen sich die Piezoelemente 16 entsprechend der eingezeichneten Pfeilrichtungen oder ziehen sich zusammen. Damit ist eine schwingungsdämpfende bzw. schwingungsentkop­ pelnde Wirkung, ähnlich dem Balg 15 aus Fig. 4, steuerbar. Darüberhinaus ist die Entkopplungsvorrichtung 13b ähnlich der Entkopplungsvorrichtung 13a aus Fig. 4 ausgebildet.

Claims (13)

1. Magnetresonanztomographiegerät, beinhaltend ein Grundfeld­ magnetsystem (1) und ein Gradientenspulensystem (2), wobei wenigstens ein Teil eines Vakuumgehäuses eines evakuierbaren Raumes (5) von we­ nigstens einem Teilbereich des Grundfeldmagnetsystems (1) und von wenigstens einem Teilbereich des Gradientenspulensystems (2) gebildet wird.

2. Magnetresonanztomographiegerät nach Anspruch 1, wobei es sich bei dem Teilbereich des Grundfeldmagnetsystems (1) um einen Teilbereich einer äußeren Hülle des Grundfeldmagnetsy­ stems (1) handelt.

3. Magnetresonanztomographiegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 2, wobei sich der evakuierbare Raum (5) wenigstens zwischen den einander unmittelbar zugewandten Oberflächen des Grundfeldmagnetsystems (1) und des Gradientenspulensystems (2) erstreckt.

4. Magnetresonanztomographiegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei es sich bei dem Vakuumgehäuse um ein Vakuum­ gehäuse (12) eines Grundfeldmagnetsystems (1) mit supralei­ tender Spulenanordnung (10) handelt.

5. Magnetresonanztomographiegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Vakuumgehäuse des evakuierbaren Raumes (5) einen Dichtungsflansch (4) beinhaltet.

6. Magnetresonanztomographiegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Vakuumgehäuse des evakuierbaren Raumes (5) eine Ventilvorrichtung (6) beinhaltet, die wenigstens ein Evakuieren des evakuierbaren Raumes (5) ermöglicht.

7. Magnetresonanztomographiegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Gradientenspulensystem (2) an seinen dominanten Eigenschwingungsknoten mit dem Grundfeldmagnetsystem (1) gewichtstragend verbunden ist.

8. Magnetresonanztomographiegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Gerät eine Tragvorrichtung (8) für das Gradientenspulensystem (2) umfaßt, die wenigstens eine vom Grundfeldmagnetsystem (1) entkoppelte Lagerung des Gradien­ tenspulensystem (2), vorzugsweise am Boden (9) eines Aufstel­ lungsraumes, ermöglicht.

9. Magnetresonanztomographiegerät nach Anspruch 8, wobei ein hohlzylinderförmiges Gradientenspulensystem (2) im unte­ ren Bereich einer Stirnflächen senkrecht zur Zylinder­ hauptachse hervortretende Tragelemente (7) umfaßt.

10. Magnetresonanztomographiegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Grundfeldmagnetsystem (1), vorzugsweise dessen äußere Hülle, wenigstens einen Teil einer Entkopp­ lungsvorrichtung (13, 13a, 13b) beinhaltet, welche die Aus­ breitung von Schwingungen des Gradientenspulensystems (2) auf die gesamte äußere Hülle des Grundfeldmagnetsystems (1) ver­ hindert.

11. Magnetresonanztomographiegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei eine Verbindung zwischen dem Gradientenspu­ lensystem (2) und dem Grundfeldmagnetsystem (1) wenigstens einen Teil der Entkopplungsvorrichtung (13, 13a, 13b) umfaßt.

12. Magnetresonanztomographiegerät nach einem der Ansprüche 10 bis 11, wobei die Entkopplungsvorrichtung (13a) eine Vorrichtung, vorzugsweise in der Ausführung als Balg (15) oder aus elastischem Material beinhaltet, die aufgrund ihrer mechanischen Eigenschaften schwingungsentkoppelnd wirkt.

13. Magnetresonanztomographiegerät nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei die Entkopplungsvorrichtung (13b) Akto­ ren, vorzugsweise in der Ausführung als Piezoelemente (16) beinhaltet, deren räumliche Ausdehnung so gesteuert wird, daß sie schwingungsentkoppelnd wirken.