[go: up one dir, main page]

DE102008047814A1 - Tomographiegerät mit einer Gegenschalleinrichtung und Verfahren zur Reduzierung eines bei Betrieb des Tomographiegerätes entstehenden Störschalls - Google Patents

Tomographiegerät mit einer Gegenschalleinrichtung und Verfahren zur Reduzierung eines bei Betrieb des Tomographiegerätes entstehenden Störschalls Download PDF

Info

Publication number
DE102008047814A1
DE102008047814A1 DE102008047814A DE102008047814A DE102008047814A1 DE 102008047814 A1 DE102008047814 A1 DE 102008047814A1 DE 102008047814 A DE102008047814 A DE 102008047814A DE 102008047814 A DE102008047814 A DE 102008047814A DE 102008047814 A1 DE102008047814 A1 DE 102008047814A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
noise
signal
tomography device
antinoise
tomography
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE102008047814A
Other languages
English (en)
Inventor
Hans-Jürgen Müller
Dieter Cherek
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Siemens Corp
Original Assignee
Siemens AG
Siemens Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG, Siemens Corp filed Critical Siemens AG
Priority to DE102008047814A priority Critical patent/DE102008047814A1/de
Publication of DE102008047814A1 publication Critical patent/DE102008047814A1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/02Arrangements for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
    • A61B6/03Computed tomography [CT]
    • A61B6/032Transmission computed tomography [CT]
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/28Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
    • G01R33/38Systems for generation, homogenisation or stabilisation of the main or gradient magnetic field
    • G01R33/385Systems for generation, homogenisation or stabilisation of the main or gradient magnetic field using gradient magnetic field coils
    • G01R33/3854Systems for generation, homogenisation or stabilisation of the main or gradient magnetic field using gradient magnetic field coils means for active and/or passive vibration damping or acoustical noise suppression in gradient magnet coil systems
    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10KSOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/175Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound
    • G10K11/178Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound by electro-acoustically regenerating the original acoustic waves in anti-phase
    • G10K11/1785Methods, e.g. algorithms; Devices
    • G10K11/17857Geometric disposition, e.g. placement of microphones
    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10KSOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/175Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound
    • G10K11/178Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound by electro-acoustically regenerating the original acoustic waves in anti-phase
    • G10K11/1787General system configurations
    • G10K11/17873General system configurations using a reference signal without an error signal, e.g. pure feedforward
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/44Constructional features of apparatus for radiation diagnosis
    • A61B6/4488Means for cooling
    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10KSOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K2210/00Details of active noise control [ANC] covered by G10K11/178 but not provided for in any of its subgroups
    • G10K2210/10Applications
    • G10K2210/116Medical; Dental
    • G10K2210/1161NMR or MRI

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
  • Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)
  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Tomographiegerät (2) mit einer Gegenschalleinrichtung (1) und ein Verfahren zur Reduzierung eines bei Betrieb des Tomographiegerätes (2) entstehenden Störschalls. Die Gegenschalleinrichtung (1) umfasst eine Steuereinheit (3) zur Bereitstellung eines Gegenschallsignals und eine Schallerzeugungseinheit (4) zur Umwandlung des Gegenschallsignals und einen um 180° zu dem Störschall phasenverschobenen Gegenschall. Auf diese Weise kann der Störschall bei Betrieb des Tomographiegerätes (2) wirkungsvoll reduziert werden, ohne dass das Wohlbefinden eines Patienten (21) oder einer Bedienperson (22) durch Tragen eines Kopfhörers beeinträchtigt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Tomographiegerät mit einer Gegenschalleinrichtung und ein Verfahren zur Reduzierung eines bei Betrieb des Tomographiegerätes entstehenden Störschalls.
  • Mit Tomographiegeräten werden zwei- oder dreidimensionale Bilder von einem Untersuchungsbereich eines Patienten für Diagnose oder Therapiezwecke erstellt. Beispielsweise werden mit einem Computertomographiegerät dreidimensionale Schichtbilder erzeugt. Der Aufbau eines Computertomographiegerätes umfasst eine Gantry mit einem stationären Tragrahmen, in dem ein Drehrahmen um eine Achse rotierbar gelagert ist. Auf dem Drehrahmen ist ein Aufnahmesystem angeordnet, welches eine Röntgenröhre und einen der Röhre gegenüberliegend angeordneten Detektor umfasst. Durch Rotation des Drehrahmens bei gleichzeitigem kontinuierlichem Vorschub eines auf einer Lagerungsvorrichtung gelagerten Patienten in Richtung der Systemachse werden Projektionen spiralförmig aus einer Vielzahl von unterschiedlichen Projektionsrichtungen erfasst. Da die bei der Erzeugung von Röntgenstrahlung der Röntgenröhre eingesetzte elektrische Energie zu 99% in Wärmeenergie umgewandelt wird, weist das Computertomographiegerät eine Kühlvorrichtung auf, um eine Überhitzung der elektronischen Komponenten zu vermeiden.
  • Bei Betrieb der mechanischen und elektrischen Komponenten des Tomographiegerätes entsteht ein Geräuschpegel, der sowohl vom Patienten als auch vom Bedienpersonal als unangenehm empfunden wird. So entstehen beispielsweise störende Körperschall- und Luftschallwellen durch Rotation des Drehrahmens, durch Rotation der Anode innerhalb der Röntgenröhre oder durch den Betrieb der Kühlvorrichtung. Gerade in der Tunnelöffnung der Gantry, durch die der Patient bei der Abtastung geschoben wird, ist der Patient einem besonders hohen Geräuschpegel ausgesetzt.
  • Ein wichtiger Aspekt bei der Auslegung eines Tomographiegerätes ist daher die Minimierung des bei Betrieb des Tomographiegerätes entstehenden Störschalls. Um die Ausbreitung störender Körperschall- und Luftschallwellen bei einem Tomographiegerät zu unterbinden oder zu minimieren, gibt es zwei unterschiedliche Ansätze. Zum einen besteht die Möglichkeit, die Störschallerzeugung unmittelbar durch Optimierung der Schall verursachenden Komponente zu reduzieren. Beispielsweise wäre es möglich, durch Einsatz eines geräuschoptimierten Drehlagers die Körperschallwellenausbreitung bei Rotation des Drehrahmens oder bei Rotation der Anode zu minimieren. Eine derartige Optimierung ist jedoch mit einem hohen Kostenaufwand verbunden und die erzielte Reduzierung des Störschalls ist in der Regel nicht ausreichend.
  • Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die Schallausbreitung durch Einsatz von Geräuschdämmmatten zu unterbinden. Zur Reduzierung der Luftschallausbreitung werden beispielsweise an der Innenseite des Gehäuses des Tomographiegerätes die Geräuschdämmmatten aufgeklebt. Die Körperschallausbreitung lässt sich darüber hinaus auch durch Einsatz entsprechender passiver Dämpfungsmaterialien an den zur Halterung der Komponenten vorgesehenen Kontaktstellen minimieren.
  • Eine wirkungsvolle Reduzierung der Schallausbreitung wird jedoch erst ab einer bestimmten Dicke des Dämmmaterials erzielt. Das für die Dämmung verwendbare Bauvolumen ist jedoch sehr begrenzt, so dass diese Maßnahmen in der Regel nicht ausreichen, um den Störschall auf das gewünschte Niveau zu reduzieren.
  • Aus der US 5,675,658 ist eine Gegenschalleinrichtung in Form eines Kopfhörers bekannt. Der Kopfhörer weist zur Reduzierung eines Störschalls ein Mikrophon zur Erfassung eines Störsignals, einen Prozessor zur Generierung eines Gegenschallsig nals aus dem Störsignal und einen Lautsprecher auf, der aus dem Gegenschallsignal Schallwellen erzeugt, die den Störschall reduzieren.
  • Ein solcher Kopfhörer eignet sich jedoch nicht für den Einsatz bei einem Tomographiegerät. Die in dem Kopfhörer angeordneten elektronischen Komponenten würden bei Erfassung von Bilddaten im Bereich des Kopfes zu Bildartefakten führen oder eine Bildgebung gänzlich unmöglich machen. Das Tragen eines Kopfhörers wird darüber hinaus von den Personen in der Regel als unangenehm empfunden. Dadurch, dass die Ohrmuscheln unmittelbar am Kopf des Patienten anliegen, wird aber auch der Nutzschall zwangsläufig gedämpft. Ein Nutzschall kann beispielsweise die Stimme einer Bedienperson sein, welche dem Patienten zur Durchführung der Untersuchung Atemkommandos gibt. Daher sind bestimmte Maßnahmen zur Herausfilterung und Verstärkung des Nutzschalls aus der Umgebung notwendig.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Tomographiegerät und ein Verfahren für ein Tomographiegerät so auszugestalten, dass eine Reduzierung eines bei Betrieb des Tomographiegerätes entstehenden Störschalls mit einfachen Mitteln wirkungsvoll reduziert werden kann.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Tomographiegerät gemäß den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Tomographiegerätes sind Gegenstand der Unteransprüche 2 bis 8. Die Aufgabe wird weiterhin durch ein Verfahren für ein Tomographiegerät gemäß den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sind Gegenstand der Unteransprüche 10 bis 13.
  • Die Erfinder haben erkannt, dass eine einfache und wirkungsvolle Reduzierung eines bei Betrieb des Tomographiegerätes entstehenden Störschalls dann möglich ist, wenn dem Tomographiegerät unmittelbar eine Gegenschalleinrichtung zugeordnet ist, wobei die Gegenschalleinrichtung eine Steuereinheit zur Bereitstellung eines Gegenschallsignals und eine Schallerzeu gungseinheit zur Umwandlung des Gegenschallsignals in einen um 180° zu dem Störschall phasenverschobenen Gegenschall aufweist.
  • Bei der vorliegenden Erfindung wird gezielt nur der Störschall gedämpft. Der Nutzschall kann von den Personen in ungedämpfter Form wahrgenommen werden. Somit entfallen aufwendige Verfahrensschritte zum Aufbereiten des Nutzschalls, die beim Tragen eines Kopfhörers notwendig sind. Weiterhin können die Steuereinheit und die Schallerzeugungseinheit der Gegenschalleinrichtung vollkommen außerhalb des Messbereiches des Tomographiegerätes angeordnet werden, so dass durch die zur Geräuschminimierung eingesetzten Komponenten keine Bildartefakte entstehen.
  • In einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das Tomographiegerät einen Schallsensor zur Umwandlung des Störschalls in ein Störsignal auf, wobei die Steuereinheit zur Generierung des Gegenschallsignals durch eine Analyse des Störsignals konfiguriert ist. Durch den Einsatz eines Schallsensors, beispielsweise eines Mikrophons, ist der Störschall von Störquellen in der Umgebung erfassbar und in ein Störsignal umwandelbar.
  • Die Analyse des Störsignals erfolgt vorzugsweise im Frequenzbereich. Dabei ist das Störsignal über eine FFT in Echtzeit in Frequenzanteile zerlegbar. Durch eine entsprechende Filterung sind spezielle Frequenzbänder, in denen der Störschall besonders stark erzeugt wird, herausfilterbar. Es wäre ebenso denkbar, eine Oktavanalyse zur Herausfilterung des entsprechenden Störschalls durchzuführen.
  • In einer zweiten vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Steuereinheit so konfiguriert, dass das Gegenschallsignal aus einer Anzahl von in einer Speichereinheit vorgehaltenen Gegenschallsignalprofilen in Abhängigkeit einer aktiven Betriebsart auswählbar ist. Bei dieser Konfiguration wird also kein Schallsensor benötigt. Vielmehr werden die Ge genschallsignalprofile im Vorfeld einer Untersuchung auf Basis einer Analyse des Störschalls beim Ablauf unterschiedlicher Betriebsarten des Tomographiegerätes generiert. Die Gegenschallsignalprofile sind beispielsweise von der Rotationsgeschwindigkeit abhängig, die sich von Betriebsart zu Betriebsart ändern kann. Es wäre aber auch denkbar nur ein einziges Gegenschallsignalprofil zu verwenden, welches an die aktive Betriebsart angepasst wird, indem beispielsweise das Frequenzspektrum des Gegenschallsignals angehoben oder abgesenkt wird.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Schallerzeugungseinheit auf einem Gehäuse des Tomographiegerätes und/oder einer Komponente des Tomographiegerätes angeordnet. Somit ist eine effektive Reduzierung des Störschalls unmittelbar in der Nähe der Quelle der Störschallentstehung möglich. Die Schallerzeugungseinheit ist besonders vorteilhaft entlang dem Umfang einer Tunnelverkleidung des Tomographiegerätes angeordnet. Auf diese Weise kann die Schallerzeugungseinheit vollständig außerhalb eines Messfeldes des Tomographiegerätes angeordnet werden, sodass die Komponenten der Schallerzeugungseinheit keine Bildartefakte in den erfassten Bilddaten hervorrufen.
  • Darüber hinaus ist es vorteilhaft vorgesehen, die Schallerzeugungseinheit auf dem stationären und/oder dem rotierenden Teil der Gantry des Computertomographiegerätes anzuordnen. Aufgrund der Rotationsbewegung und der hohen zu bewegenden Trägheitsmassen tritt aus dem Bereich der Gantry ein besonders hoher Störgeräuschpegel in die Umgebung. Durch Anordnung der Schallerzeugungseinheit unmittelbar an der Gantry kann der wesentliche Anteil des Störschalls wirkungsvoll reduziert werden.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Schallerzeugungseinheit eine Piezofolie. Piezofolien sind dünnwandig und können somit ohne bauliche Veränderung des Tomographiegerätes beispielsweise auf die Verkleidung aufge bracht werden. Beim Einsatz von Piezofolien ist es somit nicht mehr notwendig, Öffnungen zum Einsetzen von Lautsprechern in die Verkleidung des Tomographiegerätes zu bohren. Darüber hinaus ist es beim Einsatz von transparenten Piezofolien nicht mehr notwendig, kostspielige Maßnahmen zur optischen Integration der Schallerzeugungseinheit in die Verkleidung durchzuführen. Es wäre aber auch denkbar, anstelle der Piezofolien herkömmliche Lautsprecher zu verwenden. Der Vorteil derartiger Lautsprecher ist in der Verfügbarkeit und Erzeugung hoher Schallpegel zu sehen.
  • Darüber hinaus wird die Aufgabe auch durch ein Verfahren zur Reduzierung eines bei Betrieb eines Tomographiegerätes entstehenden Störschalls mit einem Tomographiegerät gelöst, wobei das Verfahren folgende Verfahrensschritte umfasst:
    • a) Bereitstellen eines Gegenschallsignals und
    • b) Erzeugen eines um 180° zu dem Störschall phasenverschobenen Gegenschalls aus dem Gegenschallsignal.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gemäß den Unteransprüchen sind in den folgenden schematischen Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:
  • 1 in Seitenansicht ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Tomographiegerätes mit einer Gegenschalleinrichtung,
  • 2 ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Tomographiegerätes mit einer Gegenschalleinrichtung,
  • 3 in schnittbildlicher Darstellung bei einem vertikalen Schnitt entlang der Systemachse des Tomographiegerätes eine Gantry mit Schallumwandlungseinheiten in Form von Piezofolien,
  • 4 in perspektivischer Ansicht ein erfindungsgemäßes Tomographiegerät, wobei auf der Verkleidung von ausgewählten Komponenten Piezofolien als Schallumwandlungseinheit angeordnet sind, und
  • 5 in perspektivischer Ansicht eine Tunnelverkleidung eines Computertomographiegerätes, bei der segmentweise flächenhaft Piezofolien als Schallerzeugungseinheit angeordnet sind.
  • In den 1 und 2 sind zwei unterschiedliche Ausführungsbeispiele eines Tomographiegerätes 2, hier eines Computertomographiegerätes mit einer Gegenschalleinrichtung 1, gezeigt. Im Inneren der Computertomographiegeräte 2 befindet sich eine Gantry 13 mit einem nicht dargestellten stationären Tragrahmen 11 und einem in dem Tragrahmen um eine Systemachse 15 rotierbar angeordneten Tragrahmen 12, der im Folgenden als Drehrahmen bezeichnet wird. Auf dem Drehrahmen 12 ist ein Aufnahmesystem angeordnet. Die wesentlichen Komponenten des Aufnahmesystems umfassen eine Röntgenquelle in Form einer Röntgenröhre 17 und einen der Röntgenröhre 17 gegenüberliegend angeordneten Detektor 18. In einer Tunnelöffnung 14 befindet sich auf einer verstellbar angeordneten Patientenlagerungsvorrichtung 19 ein Patient 21. Durch eine Rotation des Drehrahmens 12 bei gleichzeitigem kontinuierlichem Vorschub der Patientenlagerungsvorrichtung 19 in Richtung der Systemachse 15 können Projektionen aus einer Vielzahl von unterschiedlichen Projektionsrichtungen spiralförmig entlang eines Untersuchungsbereichs erfasst werden. Die auf diese Weise durch die spiralförmige Abtastung gewonnenen Projektionen werden an eine nicht dargestellte Rechnereinheit übermittelt und zu einem dreidimensionalen Schichtbild verrechnet.
  • Beim Betrieb des Computertomographiegerätes 2 entstehen durch Rotation des Drehrahmens 12, aber auch beispielsweise durch die Erzeugung eines Luftstromes, der zur Kühlung von den auf dem Drehrahmen 12 gelagerten elektronischen Komponenten verwendet wird, und durch die Rotation einer Anode innerhalb der Röntgenröhre 17 unerwünschte Störgeräusche, die ein Patient 10 aber auch eine neben dem Computertomographiegerät 2 stehende Bedienperson 22 als störend empfindet. Zur Reduzierung des Störschalls weisen die beiden Ausführungsbeispiele der Computertomographiegeräte 2 in den 1 und 2 jeweils eine Gegenschalleinrichtung 1 auf.
  • In dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel des Computertomographiegerätes umfasst die Gegenschalleinrichtung 1 einen Schallsensor in Form eines Mikrophons 5. Das Mikrophon 5 wandelt den Störschall in ein Störsignal um. Dieses Störsignal wird an eine Steuereinheit 3 zur Generierung eines Gegenschallsignals geleitet. Die Generierung des Gegenschallsignals erfolgt dabei durch Analyse des Störsignals im Frequenzbereich. Eine echtzeitfähige Verarbeitung wird in diesem Ausführungsbeispiel durch eine Transformation des Störsignals in den Frequenzbereich mittels einer FFT gewährleistet.
  • Eine besonders effiziente Analyse des Störsignals ist dann möglich, wenn das charakteristische Frequenzspektrum von sämtlichen möglichen Störquellen im Vorfeld von Untersuchungen ausgewertet wird und das Ergebnis der Analyse der Steuereinheit 3 zur Generierung des Gegenschallsignals bereitgestellt wird. Unterschiede im charakteristischen Frequenzspektrum sind insbesondere für verschiedene Betriebsarten des Computertomographiegerätes 2 zu erwarten, die durch unterschiedliche Rotationsgeschwindigkeiten des Drehrahmens 12 verursacht werden. Auf der Basis der so generierten Ergebnisse können anschließend Filter definiert werden, mit denen sich der Störschall gezielt dämpfen oder herausfiltern lässt. Als Filter kann beispielsweise eine Maske eingesetzt werden, mit der spezifisch Frequenzen von Störquellen im Frequenzbereich maskiert werden.
  • Das so generierte Gegenschallsignal wird auf eine Schallerzeugungseinheit 4 der Gegenschalleinrichtung 1 geleitet. Die Gegenschalleinrichtung 1 erzeugt dabei durch Umwandlung des Gegenschallsignals einen um 180° zu dem Störschall phasenver schobenen Gegenschall. Aufgrund dieser Phasenverschiebung löschen sich Störschall und Gegenschall bei Interferenzen gegenseitig nahezu aus. Als Ergebnis wird nur noch das Nutzsignal, beispielsweise die Stimme einer zu dem Patienten 21 sprechenden Bedienperson 22, wahrgenommen.
  • Die Gegenschalleinrichtung 1 umfasst darüber hinaus einen Positionssensor 23, beispielsweise eine Kamera oder einen Ultraschallsender mit Empfänger, zur Registrierung der aktuellen Position des Kopfes des Patienten 21 in Bezug zur Schallerzeugungseinheit 4. Die Erzeugung des Gegenschalls in Abhängigkeit einer über den Positionssensor 23 erfassten Position des Kopfes stellt sicher, dass eine verbesserte Auslöschung des Störschalls durch Interferenz im Bereich des Kopfes erfolgt.
  • Im Gegensatz zu dem ersten Ausführungsbeispiel des Computertomographiegerätes 2 weist das in 2 gezeigte Ausführungsbeispiel keinen Schallsensor 5 auf. Somit wird in diesem Ausführungsbeispiel auch nicht das aktuelle Störsignal erfasst und in ein Störsignal umgewandelt und analysiert. Das Gegenschallsignal wird vielmehr aus einer Anzahl in einer Speichereinheit 6 vorgehaltenen Gegenschallsignalprofilen in Abhängigkeit der aktiven Betriebsart des Computertomographiegerätes 2 ausgewählt. Jedes der Gegenschallsignalprofile ist im Vorfeld durch Analyse des Störschalls zu einer bestimmten Betriebsart des Computertomographiegerätes 2 erzeugt worden. Ebenso wäre es jedoch denkbar, ein einziges Gegenschallsignalprofil zu verwenden, das in Abhängigkeit der Rotationsgeschwindigkeit des Drehrahmens 12 korrigiert wird. Die Anpassung erfolgt beispielsweise unter Berücksichtigung von Betriebsparametern, beispielsweise der Rotationsgeschwindigkeit des Drehrahmens, durch ein Anheben bzw. Ansenken der Frequenzanteile des Gegenschallsignalprofils.
  • Die 3 zeigt einen Schnitt durch die Gantry 13 in vertikaler Richtung entlang der Systemachse 15. Zur Reduzierung des bei Rotation des Drehrahmens 12 entstehenden Störschalls sind beispielhaft an drei unterschiedlichen Positionen Schallerzeugungseinheiten in Form von Piezofolien 4 angeordnet. In dem oberen Teil des Schnittbildes befindet sich die Piezofolie 4 unmittelbar in dem Spalt zwischen dem rotierenden und stationären Teil 11, 12 der Gantry 13. Durch eine entsprechende Ansteuerung der Piezofolie 4 können die unmittelbar im Lager der Gantry 13 entstehenden Störgeräusche reduziert werden. In dem unteren Teil des Schnittbildes befindet sich zum einen eine Piezofolie 4 zwischen dem stationären Teil 11 und dem äußeren Rahmen 16 des Computertomographiegerätes 2. Diese Piezofolie 4 reduziert die Schallübertragung zwischen der Gantry 13 und dem äußeren Rahmen 16, so dass die beiden Teile nahezu akustisch entkoppelt sind. Darüber hinaus ist eine weitere Piezofolie 4 jeweils unter dem Standfuß 20 des Computertomographiegerätes 2 angeordnet. Eine an dieser Stelle angeordnete Schallerzeugungseinheit 4 dient wiederum zur akustischen Entkopplung des Computertomographiegerätes 2 zur Umgebung. Durch diese Maßnahme wird die Ausbreitung von Körperschall auf den Unterbau des Computertomographiegerätes 2 vermindert. Andererseits kann durch eine entsprechende Generierung eines Gegenschallsignals auch eine Übertragung von Schwingungen des Unterbaus, beispielsweise durch Eisenbahnen, U-Bahnen, die sich in der Nähe des Gebäudes befinden, auf das Computertomographiegerät 2 aktiv unterdrückt werden.
  • In der 4 ist in perspektivischer Ansicht ein Computertomographiegerät 2 mit einer Gegenschalleinrichtung 1 gezeigt. In diesem Ausführungsbeispiel sind gezielt einzelne Komponenten 8, 9 des Computertomographiegerätes 2, beispielsweise der Pressluftgenerator der Kühlvorrichtung, mit einer Piezofolie als Schallerzeugungseinheit 4 ummantelt. Auf diese Weise lassen sich gezielt Quellen des Störschalls eliminieren. Bei dieser Variante wird also der Störschall unmittelbar am Ort der Entstehung reduziert.
  • Die 5 zeigt in perspektivischer Ansicht eine Tunnelverkleidung 10 des Computertomographiegerätes 2. Auf der Tunnelverkleidung 10 sind entlang des Umfangs segmentartig Piezofo lien als Schallerzeugungseinheit 4 angeordnet. Durch entsprechende Ansteuerung der Segmente kann eine effiziente Reduzierung des Störschalls im Innenbereich der Tunnelöffnung 14 erreicht werden. Durch den Einsatz der Piezofolie 4, die aus einem keramischen Material hergestellt ist, entstehen keinerlei Bildartefakte in den erzeugten Bildern. Darüber hinaus lassen sich transparente Piezofolien 4 einsetzen, die für den Patienten 21 überhaupt nicht wahrnehmbar sind. Der Einsatz dieser dünnwandigen Folien erfordert also keinerlei bauliche Veränderung eines herkömmlichen Computertomographiegerätes 2.
  • Es versteht sich von selbst, dass die Erfindung auf beliebig andere Tomographiegeräte, beispielsweise auf ein Magnetresonanzgerät oder auf ein C-Arm-Bogengerät, anwendbar ist. Die Erfindung kommt vorteilhaft immer dann zum Einsatz, wenn durch den Betrieb des Tomographiegerätes akustische Störquellen vorhanden sind, die für einen Patienten und eine Bedienperson als unangenehm empfunden werden.
  • Zusammenfassend kann gesagt werden:
    Die Erfindung betrifft ein Tomographiegerät 2 mit einer Gegenschalleinrichtung 1 und ein Verfahren zur Reduzierung eines bei Betrieb des Tomographiegerätes 2 entstehenden Störschalls. Die Gegenschalleinrichtung 1 umfasst eine Steuereinheit 3 zur Bereitstellung eines Gegenschallsignals und eine Schallerzeugungseinheit 4 zur Umwandlung des Gegenschallsignals in einen um 180 Grad zu dem Störschall phasenverschobenen Gegenschall. Auf diese Weise kann der Störschall bei Betrieb des Tomographiegerätes 2 wirkungsvoll reduziert werden, ohne dass das Wohlbefinden eines Patienten 21 oder einer Bedienperson 22 durch Tragen eines Kopfhörers beeinträchtigt wird.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - US 5675658 [0007]

Claims (13)

  1. Tomographiegerät mit einer Gegenschalleinrichtung (1) zur Reduzierung eines bei Betrieb des Tomographiegerätes (2) entstehenden Störschalls, umfassend eine Steuereinheit (3) zur Bereitstellung eines Gegenschallsignals und eine Schallerzeugungseinheit (4) zur Umwandlung des Gegenschallsignals in einen um 180 Grad zu dem Störschall phasenverschobenen Gegenschall.
  2. Tomographiegerät nach Anspruch 1, umfassend einen Schallsensor (5) zur Umwandlung des Störschalls in ein Störsignal, wobei die Steuereinheit (3) zur Generierung des Gegenschallsignals durch Analyse des Störsignals konfiguriert ist.
  3. Tomographiegerät nach Anspruch 1, wobei die Steuereinheit (3) das Gegenschallsignal aus einer Anzahl von in einer Speichereinheit (6) vorgehaltenen Gegenschallsignalprofilen in Abhängigkeit einer aktivierten Betriebsart konfiguriert ist.
  4. Tomographiegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Schallerzeugungseinheit (4) auf einem Gehäuse (7) des Tomographiegerätes (2) und/oder einer Komponente (8, 9) des Tomographiegerätes (2) angeordnet ist.
  5. Tomographiegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Schallerzeugungseinheit (4) entlang dem Umfang einer Tunnelverkleidung (10) des Tomographiegerätes (2) angeordnet ist.
  6. Tomographiegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Schallerzeugungseinheit (4) auf dem stationären (11) und/oder dem rotierenden Teil (12) einer Gantry (13) des Tomographiegerätes (2) angeordnet ist.
  7. Tomographiegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Schallerzeugungseinheit (4) eine Piezofolie ist.
  8. Tomographiegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Schallerzeugungseinheit (4) ein Lautsprecher ist.
  9. Verfahren zur Reduzierung eines bei Betrieb eines Tomographiegerätes (2) entstehenden Störschalls mittels eines Tomographiegerätes (2), umfassend folgende Verfahrensschritte: a) Bereitstellen eines Gegenschallsignals und b) Erzeugen eines um 180 Grad zu dem Störschall phasenverschobenen Gegenschalls aus dem Gegenschallsignal.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei zur Bereitstellung des Gegenschallsignals der Störschall in ein Störsignal umgewandelt und durch eine Analyse des Störsignals das Gegenschallsignal generiert wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, wobei die Analyse des Störsignals im Frequenzbereich erfolgt.
  12. Verfahren nach Anspruch 9, wobei in Abhängigkeit einer aktiven Betriebsart des Tomographiegerätes das Gegenschallsignal aus einer Anzahl von vorgehaltenen Gegenschallsignalprofilen ausgewählt wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei die zu den Betriebsarten korrespondierenden Gegenschallsignalprofile aus im Vorfeld erfassten Störsignalen ermittelt werden.
DE102008047814A 2008-09-18 2008-09-18 Tomographiegerät mit einer Gegenschalleinrichtung und Verfahren zur Reduzierung eines bei Betrieb des Tomographiegerätes entstehenden Störschalls Ceased DE102008047814A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102008047814A DE102008047814A1 (de) 2008-09-18 2008-09-18 Tomographiegerät mit einer Gegenschalleinrichtung und Verfahren zur Reduzierung eines bei Betrieb des Tomographiegerätes entstehenden Störschalls

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102008047814A DE102008047814A1 (de) 2008-09-18 2008-09-18 Tomographiegerät mit einer Gegenschalleinrichtung und Verfahren zur Reduzierung eines bei Betrieb des Tomographiegerätes entstehenden Störschalls

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102008047814A1 true DE102008047814A1 (de) 2010-04-01

Family

ID=41719689

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102008047814A Ceased DE102008047814A1 (de) 2008-09-18 2008-09-18 Tomographiegerät mit einer Gegenschalleinrichtung und Verfahren zur Reduzierung eines bei Betrieb des Tomographiegerätes entstehenden Störschalls

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102008047814A1 (de)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102783963A (zh) * 2011-05-17 2012-11-21 西门子公司 从外部对x 射线辐射器的主动振荡衰减的装置和方法
CN102783957A (zh) * 2011-05-17 2012-11-21 西门子公司 X射线辐射器内主动抑制x射线辐射器振荡的装置和方法
US20130129104A1 (en) * 2011-11-17 2013-05-23 Ashutosh Joshi System and method for acoustic noise mitigation in a computed tomography scanner
CN104280701A (zh) * 2013-07-10 2015-01-14 西门子公司 具有使耦合最小化的集成hf回流空间造型的患者孔
CN104299607A (zh) * 2013-07-15 2015-01-21 Ge医疗系统环球技术有限公司 用于计算机断层扫描设备的主动降噪的装置和方法
DE102013218309A1 (de) * 2013-09-12 2015-03-12 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur aktiven Geräuschunterdrückung eines Magnetresonanzgeräts
JP2017189241A (ja) * 2016-04-11 2017-10-19 東芝メディカルシステムズ株式会社 磁気共鳴イメージング装置
DE102017209266A1 (de) * 2017-06-01 2018-12-06 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben und Anordnung mit einer Stanznietvorrichtung
DE102017209274A1 (de) * 2017-06-01 2018-12-06 Robert Bosch Gmbh Stanznietvorrichtung mit Gegenschwingungseinkopplung
CN113112982A (zh) * 2021-04-13 2021-07-13 上海联影医疗科技股份有限公司 一种医疗设备、医疗设备的降噪方法及存储介质

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04146723A (ja) * 1990-10-09 1992-05-20 Furukawa Electric Co Ltd:The 騒音抑制型磁気共鳴イメージング装置
EP0597528A1 (de) * 1992-11-10 1994-05-18 Koninklijke Philips Electronics N.V. Apparat mittels magnetischer Resonanz mit Lärmunterdrückung
US5675658A (en) 1995-07-27 1997-10-07 Brittain; Thomas Paige Active noise reduction headset
DE10310962B3 (de) * 2003-03-13 2004-07-08 IGAM Ingenieurgesellschaft für angewandte Mechanik mbH Einrichtung zur Geräuschminimierung für Kernspintomografen
US7042218B2 (en) * 2004-05-06 2006-05-09 General Electric Company System and method for reducing auditory perception of noise associated with a medical imaging process

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04146723A (ja) * 1990-10-09 1992-05-20 Furukawa Electric Co Ltd:The 騒音抑制型磁気共鳴イメージング装置
EP0597528A1 (de) * 1992-11-10 1994-05-18 Koninklijke Philips Electronics N.V. Apparat mittels magnetischer Resonanz mit Lärmunterdrückung
US5675658A (en) 1995-07-27 1997-10-07 Brittain; Thomas Paige Active noise reduction headset
DE10310962B3 (de) * 2003-03-13 2004-07-08 IGAM Ingenieurgesellschaft für angewandte Mechanik mbH Einrichtung zur Geräuschminimierung für Kernspintomografen
US7042218B2 (en) * 2004-05-06 2006-05-09 General Electric Company System and method for reducing auditory perception of noise associated with a medical imaging process

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
SCHRÖDER, T.,: Fasern mit eingebauter Intelligenz. In: Siemens AG, Pictures of the Future. Frühjahr 2003 *

Cited By (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9204851B2 (en) 2011-05-17 2015-12-08 Siemens Akriengesellschaft Arrangement and method for the active vibration dampening of an x-ray emitter from outside of the x-ray emitter
CN102783957A (zh) * 2011-05-17 2012-11-21 西门子公司 X射线辐射器内主动抑制x射线辐射器振荡的装置和方法
DE102011075979A1 (de) 2011-05-17 2012-11-22 Siemens Aktiengesellschaft Anordnung und Verfahren zur aktiven Schwingungsdämpfung eines Röntgenstrahlers außerhalb des Röntgenstrahlers
DE102011075978A1 (de) 2011-05-17 2012-11-22 Siemens Aktiengesellschaft Anordnung und Verfahren zur aktiven Schwingungsdämpfung eines Röntgenstrahlers innerhalb des Röntgenstrahlers
CN102783963A (zh) * 2011-05-17 2012-11-21 西门子公司 从外部对x 射线辐射器的主动振荡衰减的装置和方法
CN102783963B (zh) * 2011-05-17 2017-03-01 西门子公司 从外部对x射线辐射器的主动振荡衰减的装置和方法
CN102783957B (zh) * 2011-05-17 2016-08-17 西门子公司 X射线辐射器内主动抑制x射线辐射器振荡的装置和方法
US8948343B2 (en) 2011-05-17 2015-02-03 Siemens Aktiengesellschaft Arrangement and method for active vibration damping within an X-ray radiator
US20130129104A1 (en) * 2011-11-17 2013-05-23 Ashutosh Joshi System and method for acoustic noise mitigation in a computed tomography scanner
CN104280701A (zh) * 2013-07-10 2015-01-14 西门子公司 具有使耦合最小化的集成hf回流空间造型的患者孔
DE102013213538A1 (de) * 2013-07-10 2015-01-15 Siemens Aktiengesellschaft Patienten-Bore mit integrierter HF-Rückflussraumformung zur Minimierung der Kopplung zwischen einer Energiekette und lokalen HF-Sendespulen
CN104280701B (zh) * 2013-07-10 2017-10-24 西门子公司 具有使耦合最小化的集成hf回流空间造型的患者孔
US9841475B2 (en) 2013-07-10 2017-12-12 Siemens Aktiengesellschaft Patient bore with integrated radiofrequency return flux space
DE102013213538B4 (de) 2013-07-10 2018-08-16 Siemens Healthcare Gmbh Patienten-Bore mit integrierter HF-Rückflussraumformung zur Minimierung der Kopplung zwischen einer Energiekette und lokalen HF-Sendespulen
CN104299607A (zh) * 2013-07-15 2015-01-21 Ge医疗系统环球技术有限公司 用于计算机断层扫描设备的主动降噪的装置和方法
DE102013218309A1 (de) * 2013-09-12 2015-03-12 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur aktiven Geräuschunterdrückung eines Magnetresonanzgeräts
JP2017189241A (ja) * 2016-04-11 2017-10-19 東芝メディカルシステムズ株式会社 磁気共鳴イメージング装置
DE102017209266A1 (de) * 2017-06-01 2018-12-06 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben und Anordnung mit einer Stanznietvorrichtung
DE102017209274A1 (de) * 2017-06-01 2018-12-06 Robert Bosch Gmbh Stanznietvorrichtung mit Gegenschwingungseinkopplung
CN113112982A (zh) * 2021-04-13 2021-07-13 上海联影医疗科技股份有限公司 一种医疗设备、医疗设备的降噪方法及存储介质
CN113112982B (zh) * 2021-04-13 2022-08-16 上海联影医疗科技股份有限公司 一种医疗设备、医疗设备的降噪方法及存储介质

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102008047814A1 (de) Tomographiegerät mit einer Gegenschalleinrichtung und Verfahren zur Reduzierung eines bei Betrieb des Tomographiegerätes entstehenden Störschalls
DE102014201228B4 (de) System und Verfahren zur aktiven Lärmkontrolle
DE102013022403B3 (de) Sensorsystem zur akustischen Vermessung der Eigenschaften einer Übertragungsstrecke eines Messsystems zwischen Lautsprecher und Mikrofon
DE60212528T2 (de) Verfahren zur Verbesserung der nahen Sprachaktivitätsdetektion in einem System zur Sprecherlokalisierung mit Hilfe von Strahlbildung
DE112016006218B4 (de) Schallsignal-Verbesserungsvorrichtung
DE69430282T2 (de) Apparat für magnetische Resonanzuntersuchungen
DE3612151C2 (de)
DE102007055120A1 (de) Verbesserung der periodischen Datensammlung durch Hinzufügung von Audio-Daten
DE102018124769A1 (de) Systeme, Vorrichtungen und Verfahren zur Drohnenaudiogeräuschreduzierung
DE102008049708A1 (de) Blende und Blendenvorrichtung zur gezielten Beeinflussung von Röntgenstrahlung
DE102013112409B4 (de) System zur aktiven beeinflussung von fahrzeuggeräuschen und kraftfahrzeug mit demselben
DE2852968A1 (de) Schichtgeraet zur herstellung von transversalschichtbildern eines aufnahmeobjektes
DE10039346A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur dynamischen Rauschverringerung für ein Doppler-Audioausgangssignal
DE102008009967A1 (de) Mammographieanlage und Verfahren zur sono- und röntgenograpischen Untersuchung einer Brust
DE102011075979B4 (de) Anordnung und Verfahren zur aktiven Schwingungsdämpfung eines Röntgenstrahlers von außerhalb des Röntgenstrahlers
DE102012211621A1 (de) Gehörschutzvorrichtung sowie eine medizinische Bildgebungs-vorrichtung mit der Gehörschutzvorrichtung und ein Verfahren zu einem Erfassen einer Bewegung eines Kopfes eines Patienten
WO2012038168A1 (de) Verbesserung der patientenkommunikation in einem mrt
EP2922463B1 (de) Messung otoakustischer emissionen mittels aktiver schalldämpfung
DE102011075978B4 (de) Anordnung und Verfahren zur aktiven Schwingungsdämpfung eines Röntgenstrahlers innerhalb des Röntgenstrahlers
WO2004053435A1 (de) Vorrichtung und verfahren zum erfassen und wiedergeben von geräuschen, insbesondere zur akustischen komponentenanalyse bei kraftfahrzeugen, und kopfhörer
DE102020119700A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur aktiven Störgeräuschunterdrückung
EP1489966B1 (de) Passivbewegung eines patienten in einem magnet-resonanz-tomographen
DE102009050663A1 (de) Auskultationsvorrichtung, Verfahren zur Auskultation und medizinisches Untersuchungs- und Diagnosegerät
DE102008011285A1 (de) Aktiver Schallblocker
DE19706645A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Reduzierung von Schnarchgeräuschen und schlafbezogenen Atmungsstörungen mit Antischall

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8120 Willingness to grant licences paragraph 23
8131 Rejection