(57)【要約】ＮＭＲ断層撮影装置の磁場内に入れることができる新生児及び未熟患者用の発明保育器は、空気を加熱及び加湿し、その温度を調整し、患者を検査するため新鮮な空気を供給及び循環させる装置（３）が電気的に駆動されると共に保育器に取り込まれていることを特徴としている。患者のために用意された余地における空気の循環は、保育器の長手方向に延びる一つの成分と、長手方向軸線回りにローラ式の態様で延びる一つ又は二つの成分とを有している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＮＭＲＩ断層撮影装置の磁場内に入れることができる新生児及び未熟患者用保育器であって、新鮮な空気の供給及び循環のための諸装置（６，７，１１，１２，２０）並びにこれらの装置のための駆動機構を備えると共に、空気を加熱及び加湿し、該空気の温度を調整し、そして患者を検査するための諸装置（４，７，９，１０，１１，１２，１３，１４，１５）を備え、前記装置（７，９，１０，１１）は、電気的に駆動されると共に前記保育器に一体的に配設されており、空気は、１つ又は２つの円筒形の空気の運動（１８）が患者スペース（１）に発生されるような方法で片方又は双方の長側辺でこの患者スペースに流入し、そして空気は、一端面の中央で吸引される、保育器。
【請求項２】
空気は、患者の支持表面（５）の下方にある通路（６）を通り供給されることを特徴とする請求項１に記載の保育器。
【請求項３】
酸素を供給するための装置（２０）を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の保育器。
【請求項４】
患者に供給される空気の湿度及び／又は酸素濃度を調整するための諸装置（１４，１５）を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の保育器。
【請求項５】
ＮＭＲＩ断層撮影装置のための単数又は複数の測定コイル（４）が前記患者スペース内に配されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の保育器。
【請求項６】
この測定コイル（４）は、患者に対して調整可能であることを特徴とする請求項５に記載の保育器。
【請求項７】
酸素飽和度測定のための諸装置（２５）を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の保育器。
【請求項８】
空気の温度を調整するための諸装置を有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の保育器。
【請求項９】
空気は電気モータ（１１）及びファン（１２）により循環されることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の保育器。
【請求項１０】
マイクロプロセッサにより制御されることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の保育器。
【請求項１１】
患者スペースの端面には、通気管、麻酔管及び輸液管並びにその他の管のため、また測定コイル（４）の信号ケーブルのための通路（２４）が設けられていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の保育器。
【請求項１２】
患者スペース（１）は患者の観察を可能とするために透明フード（２）を有していることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の保育器。
【請求項１３】
操作盤（９）は所望値を設定するための制御ノブ及びディジタルディスプレイを有することを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の保育器。
【請求項１４】
台車（２８）を備えており、該台車上に配置することができることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載の保育器。
【請求項１５】
新鮮な空気を取り入れるための低圧をベンチュリ管により発生させることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１項に記載の保育器。
【請求項１６】
ハッチ（８）から離れた患者受入スペース（１）の端面上に追加の窓（２７）を有していることを特徴とする請求項１〜１５のいずれか１項に記載の保育器。
【請求項１７】
単数又は複数のコイル（４）は、患者を移動させることなく、一つの端面（８）を介して使用でき且つ交換できることを特徴とする請求項１〜１６のいずれか１項に記載の保育器。
【請求項１８】
電流供給源及びガス供給源を有する台車（２８）は、磁気共鳴（ＭＲ）適合性であることを特徴とする請求項１〜１７のいずれか１項に記載の保育器。
【請求項１９】
フード（２）は、遮音のため二重壁を有する設計となっていることを特徴とする請求項１〜１８のいずれか１項に記載の保育器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、核磁気共鳴イメージング（ＮＭＲＩ）断層撮影装置の磁場内に入れることができる新生児及び未熟患者用保育器に関する。
【背景技術】
【０００２】
未熟児及び新生児は、単独で彼らの体温を維持できないことが往々にしてある。従って、彼らは、保育器と呼ばれるものの中で暖かく保たれる。これらは、一般的に、かなりの大きさであると共に、特に鉄製部品である金属部品を含んでいる。従って、このような保育器はＮＭＲＩ断層撮影装置の磁場内に入れることができないので、患者が保育器内にいる間にＮＭＲＩにより彼又は彼女を検査することは、望ましいのであるが、可能ではない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
患者が保育器と共にＮＭＲＩ断層撮影装置の磁場内に入ることができるような保育器は実際に既知である（ＤＥ１９６１７７３９Ｃ１）。しかし、前記保育器は、比較的に簡単な設計のものであって、例えば、患者を検査するための装置、特に、磁気共鳴信号をピックアップできるようなコイルを何ら有していない。その上、前記保育器は、空気循環のエゼクタ及び外部ガス密閉容器を作動するための圧力流体源を必要としている。従って、保育器は搬送が難しい。
【０００４】
最初に言及した形式の保育器（ＷＯ９８/４８７５６）は、患者を検査するための装置、例えば、磁気共鳴信号のためのコイルを有してはいる。しかしながら、この保育器は、磁場から離して配設されねばならないベースユニットに複数のケーブル及びチューブラインを介して結合されており、そのため、これもまた搬送が極めて難しい。患者のＮＭＲ画像を撮影すべきであれば、それにはベースユニット及び保育器をＮＭＲＩ断層撮影装置まで運ぶ複雑な仕事が伴う。
【０００５】
既知の保育器は、空気の流れについて並びにこの流れ及び温度の調整について、特別に設計された形式を有している（ＵＳ−Ａ−５,７３０,３５５）。しかし、前記保育器は、ＮＭＲＩ断層撮影装置内に入れるようには明らかに設計されていないので、ＮＭＲＩ断層撮影装置の磁場及び測定用電子回路との相互作用に起因する問題が起こり得ない。
【０００６】
電気モータ及び電子回路が、一方では、磁場によりその機能に影響を受け、他方では、ＮＭＲＩ断層撮影装置に保存された信号と干渉する信号を出力するという諸問題のために、今までのところ、例えば、別個の構造要素中に、ファン等のための電気制御手段及び電気駆動機構を設けることが必要であると考えられていた（ＥＰ０８６４２９５Ａ２）。更に、これらの保育器は小形にしなければならなかったので、今までのところ、患者スペース内における一様な熱分布という問題を満足のゆくように解決することは可能ではなかった。前述した既知保育器の１つ（ＤＥ１９６１７７３９Ｃ１）においては、二重壁の患者受入スペースにおける空気の効果的な循環が実際にある。しかし、横断面が小さいことは、患者と共に使用中、熱及び空気流の一様な分布がもはや確保されないことを意味しており、これは無視できない問題を生じる結果となり得る。前述した他の既知保育器（ＷＯ９８/４８７５６）においては、どのようにして空気の循環及び補給を効果的に行おうとしているのか、また、どのような具合に設計されているのか少しも明らかでない。
【０００７】
この発明の目的は、ＮＭＲＩ断層撮影装置に適し、搬送が容易であり、また、小形であるにもかかわらず、一様な温度分布を可能として、その結果、患者の効果的且つ穏やかな加熱及び温度維持を可能とする保育器を利用に供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明による解決策は、冒頭に述べた形式の保育器であって、新鮮な空気の供給及び循環のための装置及び該装置のための駆動機構を備えると共に、空気を加熱及び加湿し、該空気の温度を調整し、患者を検査するための装置を備え、この保育器において、前記装置は、電気的に駆動されると共に保育器に一体的に配設されており、患者スペースにおける空気の動きは、保育器の長手方向に延びる成分と、長手方向軸線の回りに円筒状の形になって延びる成分とを有している、保育器にある。
【０００９】
従って、この発明によると、電気的に駆動される装置を保育器に直接に配設することができないという考え方は間違いであることが証明された。そのため、例えばファンは、保育器とは離れて発生される圧力流体により駆動される必要がもはやなくなった。代わりに、それは、保育器に配されたモータにより電気的に駆動することができる。患者スペースには、長手方向側辺全体に沿って流れると共に保育器の長手方向軸線の回りに空気柱(Luftwalze)を形成する空気が絶えず充満しており、そして空気は、軸線方向における患者スペースの一端で再び吸引される。
【００１０】
電気・電子設備は、一方では、特にイメージングのための信号である測定結果に与える影響ができるだけ少なく、他方では、断層撮影装置により放出されるエネルギ及びその磁場が保育器のこの電気・電子設備に対して影響を与えてもせいぜい最小であるような方法で構成されている。イメージングにおいて、信号対雑音比及び均一性は重要であり、また、シャドーイメージ及び幾何学的歪みにより生ずる干渉は回避されねばならない。更に、例えば、プロセッサシステムにおける測定精度及び作動安定性のような保育器の特性データに悪影響が与えられてはならない。
【００１１】
これらの目標は、異なる手段の組合せによって達成され、この組合せは次いで、保育器の効果的な機能遂行のための全装置が保育器に直接配され得るという驚くべき結果を有しており、保育器を容易に搬送できるという結果になる。
【００１２】
効果的な検診のため、全ての電気要素は、良好な電気伝導をもたらす保護ケーシング内に完全に内装される。例えば、アルミニウムで製作されたハウジング、シーズ線及び外装ケーブルを使用することが可能である。例えばディスプレーのためのハウジング開口は、金属組みひも又は金属化フォイルを備えている。未使用の結線もしくは結合部は、ＥＭＣ適合性であるように被覆されている。ここで、検診が完全に行われることが重要である。
【００１３】
全ハウジングパーツは、適切に接地されねばならず、そして一緒に接地電位に適用される。該ハウジングパーツの星形結線がここでは重要であり、いずれにしても、導体経路選択の際に環状線は避けねばならない。
【００１４】
電気信号はフィルタに通さなければならず、このことは、制御システムにより制御されるセンサ及びアクチュエータの双方に適用される。従って、センサ信号（温度、湿度、帰還信号接点(Ruckmeldekontakte)）及びアクチュエータ信号（加熱要素、モータの制御）間の判断が行われる。適当なフィルタトポロジー及びフィルタ素子は、識別に応じて選択される。２つの要素間の接続ラインは、高周波信号のアースを取るため容量性フィルタ（コンデンサ）を介してアースに接続することができる。更に、２つの要素は、コンデンサ及びインダクターの並列回路、即ち、抑制回路（低並列容量のスロットル）を介して接続することができる。これは高出力／電圧のため高抑制効果が与える。電流は大地の方向に流されない。諸要素は、１００ＭＨｚの範囲に入る高品質のものであるべきである。エアーコイル(Luftspulen)及びチップコンデンサ(Chipkondensatoren)が使用されるべきである。極めて高い需要に対しては、ネットワークアナライザーにより正確なバランスをとることができる。
【００１５】
最後に、強磁性体要素は避けねばならない。圧電技術の使用はスイッチ及びドライバに望ましい。プロセッサシステム（バス、データ転送）の帯域限定もまた望ましい。
【００１６】
空気は、通路を通り、患者が横たわる表面下方にある安定化スペース内に供給されるのが好適である。空気は、流れ抵抗に勝った後、加速して、患者の側方への箇所で患者スペースに流入することができるので、前述したような空気の動きが起こる。保育器の諸装置は電気的に駆動されるので、電気結線は、単に遮断されるべきであって、保育器を搬送するためには、その後復旧させればよい。保育器の搬送台車は、少なくとも３０分間にわたり保育器の作動を確保する圧縮空気タンクを容易に備えることができる。従って、患者への加熱された新鮮な空気の供給が遮断されるのは、位置の変更のときに極めて短時間だけである。
【００１７】
多くの場合、単に空気だけでなく、酸素富化空気を患者に供給することが必要である。また、空気を純粋な酸素で富化させることも可能である。好適な実施形態において、酸素の富化は、設定値に従って自動的に調整され、監視される。
【００１８】
有利な実施形態においては、空気温度が調整されるだけでなく、空気湿度も調整される。
【００１９】
ＮＭＲＩ断層撮影装置の測定コイルは、保育器をこの測定コイル中に押し込まねばならないような方法で断層撮影装置内に配設することができる。しかし、特に好適な実施形態において、ＮＭＲＩ断層撮影装置のための測定コイルは、患者スペース中に配される。好適な実施形態において、測定コイルは、患者の種々の身体部分を検査できるように、患者に対して調整できる。特定の検査に適するコイルは、保育器の背面にあるハッチを介して挿入され得る。
【００２０】
保育器内の酸素濃度の監視は、患者の状態に関する情報を何らもたらさない。また、酸素センサは、イメージングの妨げとなる。従って、患者を監視するためＳｐＯ２測定が可能である。保育器は、マイクロプロセッサにより制御されるのが好ましい。
【００２１】
患者スペースの端面は、通気管、麻酔管及び輸液管並びにその他の管のため、また測定コイルの信号ケーブルのための通路を備えていることが好ましい。
【００２２】
磁場により電子回路及びモータが障害を受けないように、或いはこれらの電子回路及び電子素子が測定の妨げとならないように確実にするため、該電子回路は適当な方法で遮蔽される。電子回路に対する電圧は、特別に遮蔽されたスイッチモードの電源ユニットを使用して供給されるのに対して、動力要素（加熱器、加湿器）には、パルス休止変調の支援下に半導体リレーを経由して電源電圧により直接に供給される。保育器全体は、実時間運用システム及び特別のソフトウエアプログラムの支援下に制御され、設定値から逸脱している場合には、可視及び／又は音響信号が必要に応じて出力される。この装置の検診及び機械的構造は、保育器が０.２〜３テスラの磁場を有するオープン断層撮影装置及びクローズド断層撮影装置の双方に対する適切な変数を使用するのに適するようになっている。また、保育器は、２人で運ぶことができると共に、台車から断層撮影装置スペースにある断層撮影装置の患者支持体上に移動させることができるように構成されている。台車は、蓄電池の形の電源装置を携帯している。患者が単に空気を供給されるべきだけでなく、酸素も供給されるべきであれば、もちろん対応するガス容器もまた台車上に配置される。
【００２３】
パラメータは、ディジタルで設定され表示されるのが好ましい。もちろん、医療器具についての関連国際規格は満たされている。更に、患者の呼吸気の汚染を避けるために、特に粒子フィルタのような適当なフィルタを経由して新鮮な空気を供給するための設備が設けられているのが好ましいであろう。保育器はもちろんのこと、補助構成要素についても、可能な限り強磁性材料が避けられるであろう。台車では、また、電源装置及びガス供給源のような他の構成要素では、磁性材料もまた回避されるであろう。例えばモニタ或いは排気装置のような補助機器のための開口及び固定具もこの発明に従って同様に設けることができる。
【００２４】
この発明を、添付図面を参照して、そして有利な実施形態に基づいて、以下に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
図１に示されたこの発明による保育器は、破線で示されたフード２により閉じ切ることができる患者受入スペース１を有している。このフード２は、放射損失のないよう保護することに加えて、患者を断層撮影装置の高レベルの騒音からも保護する二重壁を有している。フードが開いているときの熱損失を減じるため、４つの小さなハッチ２６（図８）がフードに組み込まれていて、これらのハッチを介して患者に近づくことが可能である。供給及び制御パート３は、患者受入スペース１の一端に配されている。また、ＮＭＲＩ断層撮影装置のための信号を受信する１つ以上のコイル４が患者スペース１内に設けられると共に、該患者スペース１の他端には、該コイルを導入し位置決めするためのハッチ８がある。患者は支持表面５上に寝かされる。また、患者は、断層撮影装置の検査中に透明ハッチ８を介して観察されることもできる。
【００２６】
図２は、保育器の構造と個々の諸構成要素の配列とを示す概略図である。受入スペース１の下方に配されているのは、パート７から空気を供給される空気吐出ユニット６である。パート９は、操作盤及び制御ユニットであり、電源装置への結線と必要なら酸素への連絡部とはパート１０に設けられている。
【００２７】
図３〜図５は、主に保育器の外側幾何学的形状のために図１における実施形態と区別される若干異なる実施形態を示している。モータ１１はファン１２を駆動し、ファンが矢印の方向への空気循環を確保する。この空気は、加熱／加湿装置１３と検出装置１４とを越えて流れ、該検出装置が温度並びに空気湿度を測定する。保育器は、その後、対応する信号に基づいて、マイクロプロセッサ１５の支援下に制御される。循環される空気は、図４ａに表されるように支持表面５（図３及び図６）の下方にある安定化スペースＡに吹き込まれると共に、側面に沿って対応の壁体１７を経由し患者スペースに吹き込まれる。図４ｂは、考えられうる別の解決策を示すもので、該解決策において、安定化スペースＡからの空気は、患者スペースの長手方向両側にある間隙１６を介して吹き込まれ、２つの円筒形の空気流が形成される。患者スペース１に円筒形の流れ１８を形成するのに必要な流速を生じさせるべく、壁体１７の下方にある間隙１６を介して、安定化スペースに過圧が発生される。この空気は、その後、空気分配パート７へと流れ戻り、もとのところへ吹き込まれる。概略的に示された空気分配パート７は、ベンチュリ管として設計されており、その最狭断面部のところに、フィルタ２０を通る新鮮な空気１９のための吸引開口が配されている。図５に矢印１９で示されているように、使用済み空気を透明プラスチックで形成されるカバー４の領域に例えばある開口（図示せず）から逃がしながら空気を補給するために、新鮮な空気が連続的に吸い込まれ、必要ならば、フィルタ２０を介して酸素が添加される。パート９は、操作盤並びに制御・監視装置を収容しており、一方、パート１０は、電源のための結線及び必要ならば気体のための連絡部を収容している。
【００２８】
検査方法に適する、また検査方法の目的に相応しいコイルは、ハッチ８を介して患者スペース内に入れられる。コイルを断層撮影装置に接続するケーブルは、ハッチ８にある開口２４を通り引き回される。輸液管、麻酔管及び測定ケーブルも端面にある開口２４を通り引き回すことができる。
【００２９】
ＳｐＯ２センサ（ケーブル及びセンサは図示せず）は、２５のところで取り付けられて開口２４を通り患者に引き回すことができる。測定は、ＮＭＲＩ断層撮影装置についての障害があり得ないようにするため、光導波路を介して行われる。
【００３０】
図７は、追加の窓２３が受入スペース１の一端面のところに設けられている別の実施形態を示している。輸液管取付け用のロッド２７とハンドグリップ２９も設けられている。このハンドグリップは同時に、設備を台車２８に取り付けるための接続手段としても機能する。図８は、ガス供給源３３、遮断の無い電源３２及びスプリング懸架装置３１を含む磁気共鳴適合性の台車２８の構造を示している。車輪３４は、操舵可能であると共に固定することができ、また、フロアの凹凸を帳消しするためにできるだけ大きい。取付部３０は、搬送中の保育器及び台車２８間のしっかりした結合を確実にする。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】この発明による保育器の第１実施形態を斜視図で示している。
【図２】この発明による保育器の種々の構成要素の配列の線図を示している。
【図３】この発明による保育器の第２実施形態を通る長手方向の断面を示している。
【図４ａ】図３におけるIV−IV線に沿う、変形形態ａの横断面を示している。
【図４ｂ】図３におけるIV−IV線に沿う、変形形態ｂの横断面を示している。
【図５】図３におけるＶ−Ｖ線に沿う横断面を示している。
【図６ａ】図３におけるVI−VI線に沿う、図４ａにおける変形形態ａの横断面を示している。
【図６ｂ】図３におけるVI−VI線に沿う、図４ｂにおける変形形態ｂの横断面を示している。
【図７】この発明による保育器の第３実施形態を斜視図で示している。
【図８】台車上に設置された保育器の側面図を示している。
【国際公開パンフレット】
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2004531313.tif 000004
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2004531313.tif 000006
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2004531313.tif 000011
2004531313.tif 000012
2004531313.tif 000013
2004531313.tif 000014
2004531313.tif 000015
2004531313.tif 000016
2004531313.tif 000017
2004531313.tif 000018
2004531313.tif 000019
2004531313.tif 000020
2004531313.tif 000021
2004531313.tif 000022
2004531313.tif 000023
2004531313.tif 000024
【国際調査報告】
2004531313.tif 000025
2004531313.tif 000026
2004531313.tif 000027
2004531313.tif 000028
2004531313.tif 000029
2004531313.tif 000030