专利名称：具有防噪音元件的磁共振仪和用于制造该元件的模具装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种磁共振仪，包括磁体单元、封围磁体单元的壳体单元和设置在磁体单元和封围磁体单元的壳体单元之间的防噪音单元,所述防噪音单元包括至少一个由绝缘泡沫材料制成的防噪音元件。
背景技术：
由于梯度线圈单元和主磁体之间的相互作用，在磁共振系统内产生很大的操作噪音。大的操作噪音从梯度线圈单元开始朝着外部和/或内部在径向方向传播，声音优先在包括梯度线圈单元和主磁体的磁体单元与封围磁体单元的壳体单元之间的气隙内传播。已知具有防噪音元件的防噪音单元用于遏制磁共振仪内的声音传播，防噪音元件呈现棒和/或立方体形状且完全由柔性泡沫材料和/或绝缘泡沫材料形成。然而，在磁体单元和壳体单元之间 安装和/或设置防噪音元件之前，为了使所述防噪音元件能够实际上定为磁体单元和壳体单元之间，安装技术员必须对防噪音元件进行复杂及费时的手工切割操作。然而，在这种情况下，磁体单元的几何中心与磁性中心之间的偏差就梯度线圈单元位置相对于主磁体位置而言会产生±0.5cm的公差。这些公差应该通过防噪音元件补偿。然而，在这种情况下，尤其当边缘区域被密封时，不希望的气隙会在壳体单元和磁体单元之间产生。此外，这些防噪音元件仅能以不充分的程度吸收作用在防噪音元件上的力，并因此向前传递所述力到壳体单元，例如，会导致壳体单元的各个壳体外壳的不希望的变形。此外，如果防噪音元件想要被用于不同的磁共振仪，这会导致有待由防噪音元件补偿的公差区域的扩大。在这种情况下，重要的是防噪音元件在梯度线圈单元和主磁体之间的公差区域的下限范围内不聚集和传递任何压力并仍确保有效的密封，以便减少在公差区域的上限范围内声音的传播。
发明内容
本发明基本的目的尤其是提供一种具有防噪音元件的磁共振仪，其在磁体单元和壳体外壳单元之间产生最小的压力而提供一种阻碍声音传播的有效屏障。本目的通过权利要求I的特征实现。有利的实施例在从属权利要求中描述。此外，本发明尤其具有的目的是提供一种用于制造D形防噪音元件的模具装置，所述模具装置允许尤其成本高效地和简单地制造D形防噪音元件。本目的通过权利要求14的特征实现。本发明涉及一种磁共振仪，包括磁体单元、封围磁体单元的壳体单元和设置在磁体单元和封围磁体单元的壳体单元之间的防噪音单元,且防噪音单元包括至少一个由绝缘泡沫材料制成的防噪音元件。在此提出，至少一个防噪音元件具有D形横截面区域，因此在操作磁共振仪期间能够提供有效的防噪音屏障。D形横截面区域使磁体单元和壳体单元之间的空隙体现为隔音的，使得在此空隙内的声音传播至少被减小和/或阻止。防噪音元件的D形横截面区域应该尤其理解为:具有带有两个圆角的矩形基本形状的横截面区域，这两个圆角设置为彼此相邻。此外，D形横截面区域具有中心凹部，使得所述凹部的周界呈现D形。防噪音元件的D形横截面区域使得防噪音元件能用于磁性单元和壳体单元之间的不同的间隙距离，因为，由于D形横截面区域，作用在防噪音元件上的力能有利地被防噪音元件吸收且至少部分地被补偿。以这种方式，由于力施加到防噪音元件上导致的作用在防噪音元件上的压力能被最小化。压力优选地垂直作用于防噪音元件的纵向延伸，使得例如在强的力作用在防噪音元件上的情况下，防噪音元件皱曲而非压缩或重新传输所述力。此外，作用在防噪音元件的力向壳体单元的壳体外壳元件的传递在这种情况下能被减小和/或阻止，使得这些壳体外壳元件的不希望的变形能有利地被阻止。在此，绝缘泡沫材料尤其是可包括柔性泡沫材料和/或粘弹性泡沫材料和/或具有尤其是低的肖氏硬度的自结泡沫材料和/或本领域技术人员建议的其他泡沫材料。也提出了，至少一个防噪音元件构造成单件，由此实现磁体单元和壳体单元之间的防噪音元件的尤其简单的安装。在此，“单件”应该被理解为特别是意味着防噪音元件由一个成分部分和/或一个铸件制成。在这种情况下，防噪音元件优选地包括U形子区域和棒形的子区域，其中，U形的子区域和棒形的子区域呈现为单件，具有构作在单件上的连接区域内。在此，可替换地，也可构想出防噪音元件包括U形子区域和棒形子区域，它们呈现为相互分离且在安装步骤之前相互粘合以形成D形防噪音元件。进一步的提出，至少一个防噪音元件具有U形子区域、棒形子区域和在U形子区域和棒形子区域之间的两个连接区域，其中，两个连接区域之一在U形子区域和棒形子区域之间具有粘接部位。通过这种手段可以实现防噪音元件的尤其低廉的制造，因为继制造步骤例如发泡之后，防噪音元件能被尤其容易地从用于制造具有D形横截面区域的防噪音元件的模具取出，其中，仅在从模具取出之后实施粘接。本发明的该实施例有利地获得闭合的D形防噪音元件，其尤其有利地是能够吸收作用在防噪音元件上的力，尤其是基本上垂直于防噪音元件的纵向延伸作用的力，然而仍在安装位置上保持其形状用于磁体单元和壳体单元之间的隔音绝缘。在优选的实施例变体中，至少一个防噪音元件具有大约60mm的宽度。优选地，这个宽度沿着D形横截面区域内的棒形子区域的长度延伸。此外，在这种情况下，至少一个防噪音元件可具有大约70_的高度。在此,大约60mm或大约70mm应该被理解为意味着:宽度和/或高度具有最大±5%的公差范围，且特别优选的是最大±2%的公差范围。还提出，至少一个防噪音元件具有至少10_的壁厚，使得借助防噪音元件在磁体单元和壳体单元之间可以获得有效的防噪音屏障。为了借助防噪音元件有效地减小和/或抑制声音的通路，防噪音元件应该优选具有20_或更大的被声波穿透的材料厚度。作为防噪音元件的D形实施例的结果,于是具有两个壁,每个壁具有至少10_的壁厚，以此来抵抗声波。在本发明的有利的发展中提出，至少一个防噪音元件具有用于附连到壳体单元的面对磁体单元的表面的固定表面。这使得至少一个防噪音元件以牢固的方式，尤其是使得它不能移动的方式，被固定到壳体单元。在这种情况下，与具有O形横截面区域或U形横截面区域的防噪音元件相对比，具有D形横截面区域的防噪音元件尤其有利，因为具有D形横截面区域的防噪音元件具有使得能简单地固定到壳体单元的、尤其大且尤其精确预定的附着表面。相反，具有U形横截面区域的防噪音元件将必须以复杂的方式将两个棒固定到壳体单元，而具有O形横截面区域的防噪音元件不具有明确的附着表面，使得在粘接过程之后防噪音元件会具有不同的高度。优选地，至少一个防噪音元件被粘接到壳体单元的固定表面。尤其有利地，在这种情况下固定表面包括至少一个防噪音元件的棒形子区域的面向外的表面。也提出了至少一个防噪音元件具有U形子区域且通过U形子区域至少部分的抵靠着磁体单元，因此在磁体单元和壳体单元之间的中间间隙和/或空隙内能获得有利的隔噪音屏障。此外，作用在防噪音元件上的力能由U形子区域，在此例如通过U形子区域的变形，有利地被直接吸收，且以这种方式，力从磁体单元到壳体单元的传递能有利地被阻止。如果至少一个防噪音元件沿着其纵向延伸具有弯曲的形状，在磁体单元和壳体外壳单元之间的空隙和/或中间间隙内，尤其是沿着磁体单元的外周方向，可以实现特别有利的防噪音屏障。还提出，防噪音单元具有多个防噪音元件，设置成形成环形防噪音屏障，以致能在磁体单元和壳体单元之间的空隙和/或中间间隙内实现有利地闭合的防噪音屏障。特别有利地，环形防噪音屏障被设置在侧罩与壳体单元的前侧和/或后侧之间的边缘区域和/或接合区域。此外，环形防噪音屏障也能设置在病人钻孔与壳体单元的前侧和/或后侧之间的边缘区域和/或接合区域。本发明也涉及用于制造由绝缘泡沫材料制成的D形防噪音元件的一种模具装置，其中该模具装置包括下模和上模，当处于相对于彼此闭合的位置时，它们形成D形空腔。提出了模具装置具有D形插入模，其中D形插入模具有比D形空腔的横截面区域小的D形横截面区域。本发明的模具装置的实施例尤其能实现简单且低成本地制造D形防噪音元件。特别是，在这种情况下，能节省进一步的制造步骤，因为D形防噪音元件在继制造步骤，例如在模具装置内执行的发泡，之后可从模具装置取出，呈现为单件且另外准备好待用。优选地，D形防噪音元件具有D形横截面区域。进一步提出，D形插入模被居中地设置在D形空腔内，因此，能够得到由模具装置制造的D形防噪音元件的均匀壁厚，且由此实现均匀的力吸收同时避免了 D形防噪音元件的薄壁部分的过载。尤其有利地，D形插入模在D形空腔内设置在离下模和/或上模至少IOmm的距离处。这使得能够制造可在磁体单元和壳体单元之间的空隙内形成有效的防噪音屏障的D形防噪音元件。还提出，D形插入模具有在一个部位穿过D形空腔的分离带。这使得能够特别容易地从模具装置取出D形防噪音元件，因为D形防噪音元件沿着分离带以可折叠方式设置，并因此D形防噪音元件能从D形插入模拉出和/或拉过D形插入模。尤其有利地，分离带包括分型面，其与D形插入模的非弯曲的表面一起形成非弯曲的整个表面。以这种方式，分离带能被尤其容易地设置在D形插入模上，例如通过粘合到所述非弯曲的表面。优选地，分离带在这种情况下的作用是:D形防噪音元件基本上由棒形子区域和U形子区域形成，所述棒形子区域被下模及D形插入模的非弯曲表面封闭在模具装置内，而所述U形子区域被上模及D形插入模的弯曲表面封闭在模具装置内；以及U形子区域与棒形子区域之间的连接部位被分离带分离。
参考附图及下述的示例性实施例可得到本发明进一步的优点、特征和详情，其中:图1示出了根据本发明的磁共振仪的示意图，图2示出了具有防噪音单元的磁共振仪的子区域，图3示出了防噪音单元的防噪音元件的截面视图，图4示出了具有防噪音单元的磁共振仪的进一步视图，图5示出了在磁共振装置的前侧上的防噪音单元的示意结构，图6示出了在磁共振装置的后侧上的防噪音单元的示意结构，和图7示出了用于制造D形防噪音元件的模具的示意图。
具体实施例方式图1示出了根据本发明的磁共振仪10的示意图。磁共振仪10包括磁体单元11，所述磁体单元11具有主磁体12用于产生强且特别是恒定的主磁场13。此外，磁共振仪10具有用于容纳病人15的圆柱形容纳区域14，其中容纳区域14在圆周方向上被磁体单元11封围。病人15可借助于磁共振仪10的病人床榻16被引导进入容纳区域14。朝向端部,病人床榻16可移动的设置在磁共振仪10内。此外，磁共振仪10包括封罩磁体单元11的壳体单元17。磁体单元11也包括梯度线圈(gradient coil) 18,所述梯度线圈18用于产生在成像期间用于空间编码的磁场梯度。梯度线圈18由梯度控制单元19控制。磁体单元11也包括射频天线20和射频天线单元21，用以激发在由主磁体12产生的主磁场13内建立的极化。射频天线20由射频天线单元21控制，且发射射频磁共振序列进入基本上由容纳区域14形成的检查空间。这导致磁化偏离它的平衡状态。射频天线单元21也接收磁共振信号。为了控制主磁体12、梯度控制单元19和射频天线单元21，磁共振仪10具有由计算单元形成的控制单元22。计算单元在中心控制磁共振仪10，例如预定的成像梯度回波序列的执行。控制信息例如成像参数和重建磁共振图象能在磁共振仪10的显示单元23，例如在至少一个显示器上，显示给用户。磁共振仪10也包括输入单元24，在测量过程期间，用户能用其输入信息和/或参数。显然的，示出的磁共振仪10可包括在磁共振仪10内通常能找到的进一步的组件。而且，对本领域的技术人员来说，磁共振仪10的操作的一般模式是已知的，以致不再给出通常组件的详细描述。图2至图6详细示出了磁共振仪10的防噪音单元30。防噪音单元30设置在壳体单元17和磁体单元11之间的空隙31和/或中间间隙内。为了这个目的，防噪音单元30包括多个防噪音元件32，每个防噪音元件由绝缘泡沫材料制成，其可以是柔性泡沫材料、粘弹性泡沫材料和/或具有低的肖氏硬度的自结泡沫材料等。每个防噪音元件32具有呈现为D形的横截面区域(图2和图3)。沿着其横截面区域33，每个防噪音元件32具有U形子区域34和棒形子区域35，它们一起形成具有中间凹部36的D形横截面区域。每个防噪音元件32也包括设置在U形子区域34和棒形子区域35之间的两个连接区域37。这两个连接区域37的第一个呈现为与U形子区域34和棒形子区域35连续，从而防噪音元件32被构造成单件。这两个连接区域37的第二个具有粘接部38，在粘接部38上U形子区域34被粘接到棒形子区域35，以致具有U形子区域34和棒形子区域35的防噪音元件32，在每种情况下具有牢固地闭合的D形，沿着横截面区域33完全封闭中心设置的凹部36。防噪音元件32每个具有大约60mm的宽度39，其中，宽度39沿着D形横截面区域33内的棒形子区域35的长度延伸。每个防噪音元件32也具有大约70mm的高度，其中高度40基本上在D形横截面区域33内垂直于宽度39延伸。这种防噪音元件32优选地在磁共振仪10的前部区域用作防噪音屏障。为了在磁共振仪10的后部区域使用防噪音元件32，防噪音元件32也可具有大约90mm的宽度39和大约50mm的高度40。具有这种尺寸的防噪音元件32在不同的磁共振仪10内能被用作有效的防噪音屏障，其中在这种情况下，磁体单元11和封围磁体单元11的壳体单元17之间的中间间隙和/或空隙31可以在50_和70_之间。防噪音元件32也具有均匀的壁厚41，其优选至少是10_。对于在磁体单元11和封围磁体单元11的壳体单元17之间具有更大或者更小的中间间隙和/或空隙31的磁共振仪10的替代实施例，防噪音单元30的防噪音元件32也可以具有大于或者小于60mm的宽度39。而且，在此情况下，防噪音元件32的高度40也可不同于大约70mm的高度40。例如，防噪音元件32可具有大约160mm的宽度39和大约170mm的高度40。此外，具有这种尺寸的防噪音元件32，壁厚41可优选地在20mm和25mm之间。各个防噪音元件32每个具有固定表面42,用于将防噪音元件32固定到壳体单元17的面对磁体单元11的表面43。所述固定表面42在此情况下由棒形子区域35的面向外的表面形成，其中，固定表面42在此情况下背离中心凹部36。固定表面42被用来将防噪音元件32粘接到壳体单元17。防噪音元件32的U形子区域34抵靠磁体单元11,或被支撑在磁体单元11上。以这种方式，除了能使壳体单元17固定到磁体单元11的固定元件和/或电缆套管之外，在磁体单元11和封围磁体单元11的壳体单元17之间的空隙31和/或中间间隙中实现了完全的隔音屏蔽，以致噪音从这个空隙31和/或中间间隙的发出或声音从这个空隙31和/或中间间隙的传播得以有利地阻止。此外，由于它们的D形形状，防噪音元件32能吸收和补偿作用在防噪音元件32上的力，使得例如这个力到壳体单元17的向前传递有利地被阻止。此外，防噪音元件32具有沿着其纵向延伸44弯曲的形状，以致顺序设置的多个防噪音元件32形成环形的防噪音屏障45，46 (图4-图6)。在每种情况下，防噪音单元30的第一环形防噪音屏障45被设置在磁共振仪10内的壳体单元17上的壳体单元的前部区域或前侧49与侧罩48和之间的接合区域47和/或边缘区域(图5)。防噪音单元30的第二环形防噪音屏障46被设置在病人钻孔51与壳体单元17上的壳体单元17的前部区域或前侧之间的边缘区域和/或接合区域处50 (图5)。同样的，防噪音单元的第一环形防噪音屏障45在每种情况下，也被设置在侧罩48与壳体单元17上的壳体单元17的后部区域或后侧52之间的接合区域和/或边缘区域(图6)。此外，防噪音单元30的第二环形防噪音屏障46也被设置在病人钻孔51与壳体单元17上的壳体单元17的后部区域或后侧52之间的边缘区域和/或接合区域。
环形防噪音屏障45、46至少部分地由闭合的环形成，所述的闭合的环仅在这样的部位中断，在所述部位设置有用于将壳体单元17固定到磁体单元11上的保持元件和/或固定元件(图5和图6)。在后侧52上的环形防噪音屏障45，46形成开口环，因为例如用于梯度线圈18和/或射频天线单元21的馈电线和/或电源电缆，或用于冷却磁体单元11的电源线，布置于此。图7示出了用于制造D形防噪音元件32的模具装置100的示意图。模具装置100包括下模101和上模102，其中，在闭合位置，下模101和上模102形成D形空腔103。在闭合位置，下模101具有打开形状的一侧抵靠上模102的具有打开形状的一侧。下模101和上模102每个形成制造D形防噪音元件32的半模。此外，模具装置100还包括D形插入模104，其中D形插入模104具有比D形空腔103的横截面区域106小的横截面区域105。在这种情况下，D形插入模104居中地设置在D形空腔103内。在此，居中地设置尤其应该被理解为:D形插入模104设置在离上模102的模表面和下模101的模表面相同的距离处。为此，D形插入模104在端部区域(未进一步详细示出)与下模101或上模102以这样一种方式设置，使得D形插入模104能从下模101或上模102弯折出。在模具装置100的闭合位置，D形插入模104在D形空腔103内设置为离下模101和上模102至少IOmm的距离107。这使得防噪音元件32在制造方法中制成为具有至少IOmm的均匀壁厚41。D形插入模104也具有分离带108，在模具装置100的闭合位置上，分离带108在一个部位穿过D形空腔103，使得继防噪音元件32的制造之后，它们能特别容易地从模具装置100取出，且防噪音元件32的两个子区域34、35能特别容易地且精确地在这个部位被粘合在一起。在这种情况下，分离带108包括分型面，其和D形插入模104的非弯曲表面一起形成非弯曲的整个表面109。在模具装置100的闭合位置，D形插入模104的非弯曲表面面朝下模101。在闭合的模具装置100内，D形空腔103沿着其纵向延伸具有弯曲形状。此外，D形插入模104沿着其纵向延伸方向也具有弯曲形状。D形空腔103具有大约1.5m的长度(图7中未详细示出)。为了制造防噪音元件32，D形插入模104被插入下模101内。模具装置100然后填充以泡沫材料成分，例如多元醇和异氰酸酯。在下个步骤中，模具装置100被闭合且泡沫材料成分发泡。随后防噪音元件32从模具装置取出，且同时从D形插入模104抽出。在取出防噪音元件32之后，被分离带108中断的防噪音元件32的连接区域37被粘合。
权利要求
1.一种磁共振仪，包括磁体单元(11)，封围磁体单元(11)的壳体单元(17)、和设置在磁体单元(11)与封围磁体单元(11)的壳体单元(17)之间的防噪音单元(30)，且所述防噪音单元(30)具有至少一个由绝缘泡沫材料制成的防噪音元件(32),其特征在于,至少一个防噪音元件(32)具有D形横截面区域(33)。
2.如权利要求1所述的磁共振仪，其特征在于，至少一个防噪音元件(32)被构造成单件。
3.如前述权利要求之一所述的磁共振仪，其特征在于，至少一个防噪音元件(32)包括U形子区域(34)、棒形子区域(35)和在U形子区域(34)与棒形子区域(35)之间的两个连接区域(37)，其中两个连接区域(37)之一具有在U形子区域(34)和棒形子区域(35)之间的粘接部位(38)。
4.如前述权利要求之一所述的磁共振仪，其特征在于，至少一个防噪音元件(32)具有大约60mm的宽度(39)。
5.如前述权利要求之一所述的磁共振仪，其特征在于，至少一个防噪音元件(32)具有大约70mm的高度(40)。
6.如前述权利要求之一所述的磁共振仪，其特征在于，至少一个防噪音元件(32)具有至少IOmm的壁厚(41)。
7.如前述权利要求之一所述的磁共振仪，其特征在于，至少一个防噪音元件(32)包括用于固定到壳体单元(17)的面对 磁体单元(11)的表面(43)的固定表面(42)。
8.如权利要求7所述的磁共振仪，其特征在于，固定表面(42)包括至少一个防噪音元件(32)的棒形子区域(35)的面朝外的表面。
9.如前述权利要求之一所述的磁共振仪，其特征在于，至少一个防噪音元件(32)包括U形子区域(34)，且通过U形子区域(34)至少部分地抵靠磁体单元(11)。
10.如前述权利要求之一所述的磁共振仪，其特征在于，至少一个防噪音元件(32)沿着其纵向延伸(44)具有弯曲形状。
11.如前述权利要求之一所述的磁共振仪，其特征在于，防噪音单元(30)包括设置形成环形防噪音屏障(45、46)的多个防噪音元件(32)。
12.如权利要求11所述的磁共振仪，其特征在于，环形防噪音屏障(45)设置在侧罩(48)与壳体单元(17)的前侧(49)和/或后侧之间的边缘区域和/或接合区域(47)处。
13.如权利要求11-12之一所述的磁共振仪，其特征在于，环形防噪音屏障(46)设置在病人钻孔(51)与壳体单元(17)的前侧(49)和/或后侧之间的边缘区域和/或接合区域(50)处。
14.一种用于制造由绝缘泡沫材料制成的D形防噪音元件(32)的模具装置，其中模具装置包括下模(101)和上模(102)，当在闭合位置时，下模(101)和上模(102)相对于彼此形成D形空腔(103)，其特征在于，包括D形插入模(104)，其中D形插入模(104)具有比D形空腔(103)的横截面区域(106)小的横截面区域(105)。
15.如权利要求14所述的模具装置，其特征在于，D形插入模(104)居中地设置在D形空腔(103)之内。
16.如权利要求14-15之一所述的模具装置，其特征在于，D形插入模(104)在D形空腔(103)内设置在离下模(101)和/或上模(102)至少IOmm的距离(107)处。
17.如权利要求14-16之一所述的模具装置，其特征在于，D形插入模(104)具有在一个部位穿过D形空腔(103)的分离带(108)。
18.如权利要求17所述的模具装置，其特征在于，分离带(108)包括分型面，其与D形插入模(104)的非弯曲表面一 起形成非弯曲的整个表面(109)。
全文摘要
本发明涉及一种磁共振仪以及一种用于制造由绝缘泡沫材料制成的D形防噪音元件(32)的模具装置。磁共振仪包括磁体单元(11)、封围磁体单元(11)的壳体单元(17)和设置在磁体单元(11)与封围磁体单元(11)的壳体单元(17)之间的防噪音单元(30)，所述防噪音单元包括至少一个由绝缘泡沫材料制成的防噪音元件(32)，其中至少一个防噪音元件(32)具有D形横截面区域(33)。
文档编号G01R33/42GK103176152SQ20121056310
公开日2013年6月26日 申请日期2012年12月21日 优先权日2011年12月21日
发明者A.希尔, B.梅斯捷斯基 申请人:西门子公司