독립형 이동 철도 자기 공명 토모그래프{SELF-CONTAINED MOBILE RAILROAD MAGNETIC RESONANCE TOMOGRAPH}
본 발명은 자기 공명 토모그래프의 수용 및 가동을 위한 철도 차량 및 자기 공명 토모그래프를 갖는 이러한 종류의 철도 차량에 관한 것이다.
최근, 자기 공명 토모그래프는 다양한 병들의 진단에 있어서의 중요한 대들보가 되었다. 이것은 특히, X선에 의한 이미징 동안에 불충분한 콘트라스트 차이로 인해 맵핑하기가 어려운 예를 들어 뇌와 같은 기관들 및 조직과 관련된다. 한편, 필요한 자기장들 및 이들을 생성하는 데 필요한 자석들 및 공급 장치들로 인해, 자기 공명 토모그래프는 X선 기계들에 비해 큰 치수들 및 상당한 무게를 갖는다. 게다가, 외부 소스들로부터의 자기장 간섭을 측정하는 데 사용되는 절차들의 감도는 광범위한 실딩(shielding) 수단 및 주의 깊은 장소 준비를 필요로 한다. 이와 달리, 자기 공명 토모그래프에 의해 생성되는 자기장들로부터 발생하는 간섭 및 위험에 대한 환경의 보호에 관한 지침들은 환경에 대한 대응하는 보호 수단을 필요로 한다. 이들 양 팩터는 자기 공명 토모그래피 검사에 대한 요구가 존재하는 모든 장소에 자기 공명 토모그래프를 제공하는 것이 가능하지 않다는 것을 의미한다. 이것은 특히 보건 시스템을 단지 개발중인 나라들에 적용된다. 이러한 경우에는 이동 자기 공명 토모그래피 설비가 이용 가능하다면 유리할 것이다. 이동 X선 계산 토모그래피 장치를 갖춘 앰뷸런스가 예를 들어 미심사 공보 DE 102 35 618 A1로부터 공지되어 있다. 크기, 무게 및 실딩과 같은 인용된 이유들로 인해, X선 계산 토모그래프는 자기 공명 토모그래프로 대체될 수 없다. 내부에 설치된 자기 공명 토모그래프들에 대한 자기 실딩들을 갖는 트럭 트레일러들은 물론, 대응하는 설비들을 갖는 컨테이너들이 또한 미심사 공보 US2006/0186884 A1으로부터 공지되어 있다. 여기서, 도로를 이용하여 이동될 수 있는 유닛들은 도로 교통을 위해 규정된 법정 제한들에 의해 치수들 및 무게와 관련하여 제한된다.
따라서, 본 발명이 해결할 문제는 인용된 제한들을 받지 않는 이동 자기 공명 토모그래피 장치를 제공하는 것으로 이루어진다.
이러한 문제는 제1항의 내용에 의해 본 발명에 따라 해결된다. 자기 공명 토모그래프의 수용 및 가동을 위한 본 발명의 철도 차량은 자기 공명 토모그래프의 수용을 위한 볼륨의 자기 실딩을 포함하고, 자기 실딩은 자기 실딩에 의해 둘러싸인 볼륨 밖의 자기 산란 장을 환경에 유해하지 않은 값으로 제한하도록 설계된다. 본 발명은 본 발명의 철도 차량의 자기적으로 실딩된 볼륨 내의 자기 공명 토모그래프의 배열을 더 제공한다. 본 발명의 철도 차량은 일련의 장점들을 갖는다. 이것은 개발 도상국들에서도 이용 가능한 바와 같이 모든 도로들 상에서 이용될 수 있다. 철도 차량들에 대한 허용 가능 무게는 트럭 트레일러들 또는 이들에 의해 운반 가능한 컨테이너들에 대한 허용 가능 무게를 초과한다. 본 발명의 철도 차량을 환자들에 대한 양호한 접근성을 갖는 중심 위치들에, 예를 들어 철도역들에 셋업하는 가능성도 존재한다. 이들은 또한 들것 위의 환자에 대한 접근을 용이하게 하기 위해 플랫폼과 같은 적절한 기반 구조를 자주 제공한다. 자기 실딩에 의해, 제9항에 제공되는 바와 같이, 본 발명의 철도 차량 내에 자기 공명 토모그래프를 배열하는 것이 가능하며, 자기 공명 토모그래프는 자기장에 영향을 미치는 외부 간섭에 대해 자기 실딩에 의해 유리하게 보호된다. 게다가, 자기 공명 토모그래프에 의해 환경 내에 유발되는 자기장은 환경에 무해한 레벨로 감소되며, 따라서 환경에 대한 불리한 효과들이 최소화된다. 본 발명의 유리한 개발들은 종속 청구항들에서 특정된다. 바람직한 실시예에서, 환경에 무해한 자기 산란 장의 값은 0.5 mT까지이다. 이것은 유리하게도 다양한 국가들에서 법적으로 허용 가능한 한계 값이다. 그러나, 실딩이 환경 내의 산란 장을 1 mT, 5 mT 또는 10 mT의 값으로 줄이도록 설계되는 것도 가능할 것이다. 바람직한 실시예에서, 자기 실딩은 1.5 T 이상의 볼륨 내의 자기 공명 토모그래프의 최대 자기장 강도를 위해 설계된다. 이러한 방식으로, 1.5 T 이상의 정적 자기장 B0를 갖는 자기 공명 토모그래프들을 이동 방식으로 이용하는 것도 가능하며, 이는 검사 동안 해상도를 개선한다. 이러한 방식으로, 이미 상용화된 3T를 갖는 시스템들을 이동 상황에서 사용하는 것도 가능하다. 바람직한 실시예에서, 자기 실딩에 의해 둘러싸인 볼륨의 명확한 폭은 2.5 미터보다 크다. 3m를 초과하는 명확한 폭들도 가능하다. 여기서, 폭은 특히 철도 차량의 폭의 방향에서의 치수로서 지정된다. 철도 차량의 경우, 이롭게도 이동성의 손실 없이 3m 이상의 허용 가능 차량 폭을 사용하는 것이 가능하다. 도로 교통 및 트럭들 상에서 운반될 수 있는 컨테이너들에 대한 값들을 초과하고, 예를 들어 최대 3.15m일 수 있는 이러한 폭은 실딩을 자기 공명 토모그래프로부터 더 먼 거리에 배치하는 것을 가능하게 한다. 이것은 한편으로는 거리가 증가함에 따라 빠르게 떨어지는 쌍극자 장으로 인해 자기 실딩이 궁극적으로 더 얇고, 따라서 더 가벼울 수 있다는 것을 의미한다. 다른 한편으로는, 자기 공명 토모그래프의 내부에서의 자기장에 대한 자기 실딩의 영향이 감소하며, 따라서 예를 들어 본 발명의 철도 차량의 실딩된 볼륨 내의 자기 공명 토모그래프를 이용하여 기록되는 이미지로부터의 아티팩트들은 덜 넓은 자기 실딩의 경우에서보다 적다. 일 실시예에서, 철도 차량은 공급기 시스템들(증폭기, 경사 코일)을 포함하는, 자기 공명 토모그래프의 냉각을 위한 냉각 장치를 포함하는 것도 가능하다. 철도 차량의 예를 들어 22m의 큰 허용 가능 길이의 결과로서, 자기 공명 토모그래프에 의해 본 발명의 철도 차량 내에 생성되는 쓸모없는 열의 방산을 위한 냉각 장치들을 제공하는 것이 가능하며, 따라서 가동 전에 먼저 대응하는 공급 장치들에 접속할 필요가 없다. 철도 차량의 일 실시예에서, 철도 차량은 자기 공명 토모그래프에 대한 전원 장치를 포함하는 것도 제공된다. 철도 차량의 큰 허용 가능 길이는 자기 공명 토모그래프에 대한 전원 장치의 제공도 가능하게 하며, 따라서 가동 전에 대응하는 공급 장치들에 접속할 필요가 없다. 일 실시예에서, 전원 장치가 전기 카테너리(catenary)로부터 에너지를 인출하도록 설계되는 것이 제공된다. 따라서, 가동을 위해 어떠한 추가적인 에너지 소스 또는 전원 라인도 필요하지 않다. 추가적인 실시예에서, 전원 장치는 외부 저전압 소스로부터 에너지를 인출하도록 설계되는 것이 가능하다. 이것은 예를 들어 저전압 350 내지 480 V를 운반하는 기관차로부터의 또는 다른 발전기 유닛으로부터의 공급 라인일 수 있다. 따라서, 본 발명의 철도 차량 내의 자기 공명 토모그래프는 트랙의 관련 섹션의 충전과 무관하다. 고가의 고전압 기술 및 집전기를 철도 차량에 제공할 필요도 없다. 그러나, 본 발명의 철도 차량은 자기 공명 토모그래프에 공급하기 위한 에너지 소스, 예를 들어 발전기를 포함하는 것도 가능할 것이다. 철도 차량의 큰 허용 가능 길이로 인해, 철도 차량 자체 내에 에너지 소스를 제공하는 것이 가능하며, 따라서 가동 전에 먼저 대응하는 공급 장치들에 접속할 필요가 없다. 본 발명의 전술한 특성들, 특징들 및 장점들, 및 이들이 달성되는 방식은 도면과 관련하여 더 상세히 설명되는 실시예들에 대한 아래의 설명과 관련하여 더 명확하고 쉽게 이해될 수 있다.
도 1은 본 발명의 철도 차량을 통한 세로 단면을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 철도 차량(1)을 통한 세로 단면을 개략적인 형태로 나타낸다. 도시된 실시예에서는 검사실(10)이 철도 차량(1)의 중앙에 배열되며, 그 안에는 자기 공명 토모그래프(20)가 배치된다. 이러한 중앙 배열은 기술적인 공급 유닛들(30, 40, 50)이 환자용 준비실(70) 및 제어실(60)로부터 떨어져 검사실(10) 쪽에 배열될 수 있는 장점을 가지며, 환자는 검사실(10)에 도착하기 위해 이러한 장비 유닛들을 통과할 필요가 없다. 이러한 종류의 개별 기술 방들에 대한 안전 요구들은 일반인이 접근할 수 있는 방들에 대한 안전 요구들보다 덜 엄격하다. 또한, 따라서 환자 및 운영자는 공급 유닛들(30, 40, 50)로부터의 잡음 및 열의 발생에 대해 더 쉽게 보호될 수 있다. 자기 공명 토모그래프(20)는 자기 실딩(11)에 의해 둘러싸이며, 이 자기 실딩은 자기 공명 토모그래프(20)의 고정 자석에 의해 생성되는 산란 장을 법적 상황에 따라 일반적으로 0.5 mT 이하인 한계 값으로 줄이는 임무를 갖는다. 이와 동시에, 자기 실딩(11)은 자기 공명 토모그래프(20)에 대한 외부 자기장들의 영향들에 의해 유발되는 간섭을 줄인다. 정적 자기장은 소스로부터의 거리에 따라 빠르게 감소한다. 따라서, 자기 실딩(11)은 자기 공명 토모그래프(20)로부터 가능한 최대 거리에 배열되는 것이 유리하다. 따라서, 도 1에 도시된 바와 같이 자기 실딩(11)은 철도 차량의 외벽의 일부이거나, 또한 지지 구조를 제공하는 것이 유리하다. 이러한 방식으로, 자기 공명 토모그래프에 대한 거리가 최대화되고, 실딩의 재료 두께가 더 작아질 수 있다. 철도 차량의 허용 가능 폭이 도로 교통을 위해 관례상 허용 가능한 폭을 초과하는 것이 특히 유리하다. 높은 투자율을 갖고, 따라서 산란 장의 장 라인들을 자신들의 내부에 집중시키는 모든 재료들이 실딩(11)을 위한 재료로서 고려될 수 있다. 비용의 이유로, 철이 선호되는 재료인데, 그 이유는 철이 또한 용접, 리벳팅 등과 같은 재래 절차들을 이용하여 가공될 수 있기 때문이다. 필요한 재료 두께 및 관련 무게로 인해, 도로 교통의 경우에 비교적 높은 차축 로딩이 허용되는 것이 다시 한 번 유리하다. 원칙적으로, 철도 차량의 최대 치수들에 대응하는 모든 타입의 구성이 자기 공명 토모그래프(20)에 대해 고려될 수 있다. 무게의 이유로, 초전도 자석들을 갖는 자기 공명 토모그래프(20)가 선호되는데, 그 이유는 이들이 동등한 장 세기에 대해 더 낮은 공간 요구들 및 더 낮은 무게를 갖기 때문이다. 전술한 바와 같이, 철도 차량(1)에서의 더 양호한 실딩 옵션들로 인해, 더 강한 정적 자기장들을 갖는 시스템들을 이동 방식으로 이용하는 것도 가능하다. 최대 3 테슬라를 갖는 시스템들이 상용화되어 있다. 철도 차량의 일 실시예에서, 자기 공명 토모그래프(11)의 일측에서, 검사실은 공급 유닛들(30, 40, 50)이 수용된 기술 방들과 인접한다. 이들은 한편으로는 가능한 가장 작은 케이블 길이들 및 손실들을 보증하기 위해 자기 공명 토모그래프(11)의 바로 근처에 배치되는 경사 코일들 및 고주파 코일들을 활성화하기 위한 공급 유닛들(50)이다. 철도 차량(1) 내의 증가하는 거리들에는 냉각 유닛들(30) 또는 전원(40)과 같은 공급 유닛들이 배열되며, 이들은 자체적으로 전자기장들을 생성하며, 자기 공명 토모그래프(11)의 동작을 교란시킬 것이다. 도 1에는 철도 차량을 외부 전원에 접속시키는 전원 라인(41)이 더 도시되어 있다. 이것은 공중 그리드 또는 기관차의 전원에 대한 링크일 수 있다. 그러나, 카테너리 와이어로부터 그 자신의 집전기를 통해 또는 철도 차량 자체 내의 전원 유닛에 의해 철도 차량에 공급하는 것도 가능하다. 도시된 실시예에서 공급 유닛들(30, 40, 50)로부터 떨어진 자기 공명 토모그래프(11) 쪽에는 제어실이 배치되며, 이곳에는 자기 공명 토모그래프(11)의 운영자를 위한 콘솔 및 워크스테이션이 배치된다. 검사는 여기서 제어되고 모니터링될 수 있다. 이것은 환자가 검사를 위해 준비되는 준비실(70)에 연결될 수 있다. 준비실(70)에 대한 환자의 접근은 경사로(80)에 의해 용이해지며, 이 경사로는 철도 차량의 입구에 배열되고, 철도 차량과 역 플랫폼 또는 지면 레벨 사이의 높이 차를 극복한다. 본 발명은 바람직한 실시예에 의해 더 상세히 예시되고 설명되었지만, 본 발명은 개시된 예들에 의해 한정되지 않으며, 본 발명의 보호 범위로부터 벗어나지 않고 이 분야의 기술자에 의해 다른 변형들이 도출될 수 있다. |
