磁共振音频单元制造技术

本发明专利技术涉及一种磁共振音频单元。本发明专利技术涉及一种用于抑制对由磁共振设备引起的噪声的感知的音频单元、音频系统和磁共振系统以及用于运行音频单元的方法。音频单元包括振动传感器单元、控制单元、特别是微控制器和至少一个扬声器。优选地，振动传感器单元构造为，检测借助骨传导传输的信号并且传输到控制单元，其中，控制单元构造为，根据所传输的信号控制至少一个扬声器。

Magnetic resonance audio unit

The present invention relates to a magnetic resonance audio unit. The present invention relates to an audio unit, an audio system and a magnetic resonance system for suppressing the perception of noise caused by a magnetic resonance device, and a method for running an audio unit. The audio unit comprises a vibration sensor unit, a control unit, in particular a microcontroller and at least one loudspeaker. Preferably, the vibration sensor unit is constructed to detect a signal transmitted by bone conduction and transmit to a control unit, wherein the control unit is constructed to control at least one loudspeaker according to the transmitted signal.

【技术实现步骤摘要】
磁共振音频单元
本专利技术涉及一种用于抑制对由磁共振设备引起的噪声的感知的音频单元、一种音频系统和一种磁共振系统以及一种用于运行音频单元的方法。
技术介绍
磁共振断层成像(MRT；英文MagneticResonanceImaging,MRI)是用于产生患者身体内部的图像的公知技术，其基于磁共振(MR)的物理现象。在MR测量期间，以例如幅值为600安培并且上升和下降时间小于一微秒的高且短的电流脉冲驱动磁共振设备的梯度线圈单元的梯度线圈。这些电流脉冲产生磁场梯度，该磁场梯度用于对实质上用于产生图像的信号进行编码。此外，磁共振设备的主磁体通常产生时间上恒定的主磁场，该主磁场与磁场梯度叠加。在该强主磁场中，流过梯度电流的梯度线圈的导体经历强振荡的洛伦兹力。由此，梯度线圈单元振动并且在患者容纳区域和检查空间内产生嘈杂的声学噪声(>100dBA)。该嘈杂的声学噪声通常在MR测量期间、特别是在持续时间长的MR脉冲序列的情况下引起患者的不安和压力。由此通常导致患者沮丧并且发生可能导致降低图像质量的患者的无意的运动。用于减小在MR测量期间到达患者的听觉器官的声学噪声的方法可以分为被动和主动方法。一种被动方法利用附加的声屏障降低患者感知到的噪声。该方法借助耳罩或耳塞削弱外部声压。替换的被动方法通过阻尼材料或无气体声音接收器来降低噪声，以减小磁共振设备本身的、特别是在安置患者的患者容纳区域内的振动。然而，借助被动方法降低噪声的可能性极低。虽然其通常足以将声压降低至不会损伤患者的听觉器官，但是不足以避免与之相关联的在MR测量期间对于患者的不便。主动方法通常对被动方法进行补充，方法是，其通过相消干涉进一步削弱声学噪声。该方法通常使用外部扬声器，其远离磁共振设备的患者容纳区域定位。借助塑料管将相消干涉声波从扬声器传输至患者容纳区域、特别是患者的耳朵。然而，该方法由于长的声学路径遭受声场干扰和信号延迟，从而不能有效消除特别是高频的噪声分量、特别是高于1kHz的分量。此外，用来接收磁共振设备内部的噪声的麦克风通常与患者耳朵相距很远，从而没有接收到在患者耳朵中实际出现的噪声。这也进一步限制了噪声抑制的效率。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，提供一种装置和方法，其能够实现对由磁共振设备引起的噪声的感知的改善的抑制。上述技术问题通过本专利技术的特征来解决。在本专利技术中描述优选的实施。相应地提出了一种音频单元，用于抑制对由磁共振设备引起的噪声的感知。在此，音频单元包括振动传感器单元、控制单元(特别是微控制器)和至少一个扬声器。优选地，振动传感器单元构造为，检测借助骨传导传输的信号并且传输到控制单元，其中控制单元构造为，根据所传输的信号控制至少一个扬声器。优选地，振动传感器单元构造为，检测能够经由固体耦合到振动传感器单元中的信号，也就是，振动传感器单元优选地不设计为采集空气声，也就是空气的压力振荡，而是采集固体声。也就是，可通过振动传感器单元检测的信号优选是机械振荡、特别是机械振动，其不借助空气传导、也就是借助经由气体媒介传输而被传输到振动传感器单元，而是借助固体媒介被传输到振动传感器单元。振动传感器单元优选地构造为，检测由磁共振设备、特别是由磁共振设备的梯度线圈单元产生的机械振动。通常，该机械振动基本上经由非气体的、也就是特别是固体的媒介在振动源、特别是梯度线圈与振动传感器单元之间传输。例如，振动在MR测量期间由梯度线圈产生，从那里经由磁共振设备的壳体传输到患者台。经由患者台，振动可以经由患者的骨传导、例如经由颅骨、颞骨(拉丁文Ostemporale)和/或耳道壁传输到患者的听觉器官、特别是传输到听小骨(拉丁文Ossiculaauditūs)和耳蜗(拉丁文Cochlea)。通过这种方式实现的耳蜗激励基本上不取决于通过空气传导传输的、穿过耳道(拉丁文Meatusacusticus)的信号，其借助鼓膜(拉丁文Membranatympani)引导到听小骨。由于大部分由磁共振设备引起的干扰噪声经由骨传导作用于患者，因此根据由振动传感器单元检测的信号可以实施有效对策来抑制噪声。例如，控制单元可以根据借助骨传导传输的信号确定相消干涉信号，该信号经由扬声器输出。在此，扬声器优选是MR兼容的、特别是非磁的。由此尤其可以降低或甚至消除患者对通过骨传导传输的噪声的感知。音频单元的一种实施方式在于，振动传感器单元包括至少一个惯性传感器和/或至少一个加速度传感器和/或至少一个转速传感器(Drehratensensor)。这些传感器类型尤其适用于检测借助骨传导传输的信号。加速度传感器通常也被称为加速度测量器、加速度计、B测量器和/或G传感器。加速度传感器大多通过确定作用于测试质量的惯性力来测量加速度。由此，例如可以确定是否发生了速度增加或减小。基于该常用的作用原理，通常可以对惯性传感器组分配加速度传感器以及转速传感器。优选地，振动传感器单元包括至少一个多轴加速度传感器，例如三轴加速度传感器。由此例如可以采集作为总信号的彼此正交的分量的三个信号。由此例如可以采集x方向上的x分量、y方向上的y分量和z方向上的z分量，其中，x、y和z方向分别垂直于彼此取向。由此，可以取决于方向地检测借助骨传导传输的信号，也就是例如不仅可以确定振动的幅度，而且可以确定振动的传播方向，也就是振动到达振动传感器单元的方向。该附加信息可以扩展控制单元分析所检测的信号的可能性。优选地，控制单元构造为，从将可利用多轴加速度传感器检测的信号中分离传播方向不同的至少两个信号分量。优选地，多轴加速度传感器对于其多个轴中的每一个采集一个信号分量，其中分离根据信号分量的幅度和/或延迟时间进行。该分离例如可以借助互相关分析来进行。由于例如颅骨中和/或颞骨中的振动的传播方向依据振动源而不同，因此可以从(总)信号中分离来自不同源的信号分量。第一振动源例如可以是患者的声带(拉丁文Plicavocalis)，而另外的振动源是患者处于其上的患者台的表面。也就是，例如通过患者说话，由患者的声带引起的振动，与患者台表面的振动相比，可以不同地关于x、y和z方向传播。由此，通过加速度传感器采集的信号的x、y和z分量依据振动源的位置具有特定的幅度和/或延迟时间。通过将由振动传感器单元检测的信号分离，在该示例中可以有针对性地抑制从患者台发出的干扰振动，而从声带发出的振动不被抑制，从而患者听到自己说话。优选地，振动传感器单元构造为，检测15Hz和20kHz之间、特别是15Hz和1kHz之间的频率范围内的机械振荡。通常磁共振设备恰好在该频率范围内产生经由骨传导传输的、特别强和/或干扰的振动。音频单元的一种实施在于，音频单元包括第一片段，其具有适于将第一片段插入特别是人类患者的特别是外部的耳道中的形状，其中振动传感器单元布置在音频单元的第一片段中。此外优选地，第一片段的形状也适用于确保第一片段牢固地固定在耳道中。为此，第一片段可以具有可以匹配耳道的形状的一个或多个弹性元件。优选地，振动传感器单元具有第一外部边界面，其向外限制音频单元，和/或音频单元具有带有第二外部边界面的声传导材料，该材料布置在振动传感器单元与第二外部边界面之间，从而第一外部边界面和/或第二外部边界面在插入状态下接触耳道壁。通过振动传感器单元与耳道组本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于抑制对由磁共振设备引起的噪声的感知的音频单元，其中，音频单元包括振动传感器单元、控制单元和至少一个扬声器，其中，振动传感器单元构造为，检测借助骨传导传输的信号并且传输到控制单元，其中，控制单元构造为，根据所传输的信号控制至少一个扬声器。

【技术特征摘要】
2016.10.26 EP 16195656.01.一种用于抑制对由磁共振设备引起的噪声的感知的音频单元，其中，音频单元包括振动传感器单元、控制单元和至少一个扬声器，其中，振动传感器单元构造为，检测借助骨传导传输的信号并且传输到控制单元，其中，控制单元构造为，根据所传输的信号控制至少一个扬声器。2.根据权利要求1所述的音频单元，其中，振动传感器单元包括至少一个惯性传感器和/或至少一个加速度传感器和/或至少一个转速传感器。3.根据权利要求1或2所述的音频单元，其中，振动传感器单元包括至少一个多轴加速度传感器。4.根据上述权利要求中任一项所述的音频单元，其中，振动传感器单元构造为，检测具有15Hz和20kHz之间的频率的机械振荡。5.根据上述权利要求中任一项所述的音频单元，其中，音频单元包括第一片段，其具有适于将第一片段插入患者的耳道中的形状，其中，振动传感器单元布置在音频单元的第一片段中。6.根据上述权利要求中任一项所述的音频单元，其中，音频单元小于5cm。7.根据上述权利要求中任一项所述的音频单元，其中，音频单元包括至少一个麦克风，该麦克风构造为，检测借助空气传导传输的信号并且传输到控制单元。8.根据上述权利要求中任一项所述的音频单元，其中，音频单元包括第一片段，其具有适于将第一片段插入耳道中的形状，其中，音频单元包括内部麦克风，该内部麦克风布置在音频单元的第一片段中，其中，音频单元包括第二片段，该第二片段在将第一片段插入耳道中时布置在耳道外，其中，音频单元包括外部麦克风，该外部麦克风布置在音频单元的第二片段中，其中，内部和外部麦克风构造为，检测借助空气传导传输的信号并且传输到控制单元。9.根据权利要求8所述的音频单元，其中，外部麦克风包括麦克风阵列。10.根据上述权利要求中任一项所述的音频单元，其中，音频单元包括第一无线传输单元，其构造为，检测电磁信号并且传输到控制单元和/或作为电磁信号发送控制单元接收的信号。11.一种具有根据权利要求1至10中任一项所述的第一音频单元和根据权利要求1至10中任一项所述的第二音频单元的音频系统。12.根据权利要求11所述的音频系统，其中，第一音频单元和第二频率单元构造为彼此通信。13.一种具有磁共振设备、根据权利要求11或12所述的音频系统和/或根据权利要求1至10中任一项所述的音频单元的磁共...

【专利技术属性】
技术研发人员：S波佩斯库，
申请(专利权)人：西门子保健有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE