(57)【要約】本耳保護装置は、使用時にその有効性を連続的に監視し得るように構成された監視装置を含む。さらに騒音放出装置の作動方法においては、その騒音影響領域内に耳保護装置を装着した少なくとも１人の人間が存在し、人間の耳を損傷する危険性が存在するとの耳保護装置の監視結果が出たとき、騒音放出装置がその騒音放出量を相当に減少させるように制御される。
2004524910.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
耳保護装置は耳保護装置の使用時にその有効性を連続的に監視し得るように構成された監視装置を含んでいることを特徴とする耳保護装置。
【請求項２】
監視装置は音圧レベル検出手段を含んでいることを特徴とする請求項１記載の耳保護装置。
【請求項３】
音圧レベル検出手段は鼓膜に作用する音圧レベルを検出し得るように配置されていることを特徴とする請求項２記載の耳保護装置。
【請求項４】
音圧レベル検出手段はマイクロホンを含んでいることを特徴とする請求項２又は３記載の耳保護装置。
【請求項５】
監視装置は、音圧レベルが予め定められた限界値を超えたかどうかについて監視し得る監視手段を含んでいることを特徴とする請求項２乃至４の１つに記載の耳保護装置。
【請求項６】
監視装置は制御信号を出力する手段を含んでいることを特徴とする請求項１乃至５の１つに記載の耳保護装置。
【請求項７】
監視装置はエネルギー供給装置、好ましくは二重層コンデンサを内蔵したエネルギー供給装置を含んでいることを特徴とする請求項１乃至６の１つに記載の耳保護装置。
【請求項８】
耳保護装置はリード線なしに構成されていることを特徴とする請求項１乃至７の１つに記載の耳保護装置。
【請求項９】
耳保護装置は金属材料及び／又は強磁性材料を用いることなしに構成されていることを特徴とする請求項１乃至８の１つに記載の耳保護装置。
【請求項１０】
耳保護装置は耳道に差し込むために弾性部材を含んでいることを特徴とする請求項１乃至９の１つに記載の耳保護装置。
【請求項１１】
監視装置の少なくとも一部は弾性部材内に配置されていることを特徴とする請求項１０記載の耳保護装置。
【請求項１２】
監視装置の一部は弾性部材の変形を検出する変形検出手段を含んでいることを特徴とする請求項１１記載の耳保護装置。
【請求項１３】
変形検出手段は圧力センサを含んでいることを特徴とする請求項１２記載の耳保護装置。
【請求項１４】
耳保護装置は耳道開口を覆うための耳保護カプセルを含んでいることを特徴とする請求項１乃至１３の１つに記載の耳保護装置。
【請求項１５】
耳保護装置は耳保護カプセルによって覆われた空間内の負圧の発生及び監視を行うための手段を含んでいることを特徴とする請求項１４記載の耳保護装置。
【請求項１６】
耳保護カプセルはヘッドホン状に構成された耳保護装置の一部であることを特徴とする請求項１４又は１５に記載の耳保護装置。
【請求項１７】
騒音影響領域内に請求項１乃至１６の１つに記載の耳保護装置を装着した少なくとも１人の人間が存在し、その人間の聴覚に対して損傷の危険性が存在するとの耳保護装置の監視結果が出たとき、騒音放出装置がその騒音放出量を相応に減少させるように制御されることを特徴とする騒音放出装置の作動方法。
【請求項１８】
騒音放出装置は磁気共鳴装置であることを特徴とする請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
人間は患者であることを特徴とする請求項１７又は１８記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耳保護装置（イヤプロテクタ）及び騒音影響領域内に耳保護装置を装着した少なくとも１人の人間が存在する騒音放出装置の作動方法に関する。
【０００２】
撮像中の磁気共鳴装置は例えば部分的に非常に大きな音圧レベルを持つ騒音放出装置である。磁気共鳴装置内には基本静磁場磁石システムによって発生される基本静磁場に、傾斜磁場コイルシステムによって発生され急速に開閉する傾斜磁場が重畳される。さらに磁気共鳴装置は磁気共鳴信号の発生のために検査対象に高周波信号を照射し、発生された磁気共鳴信号を受信する高周波システムを含んでおり、その磁気共鳴信号に基づいて磁気共鳴画像が生成される。
【０００３】
傾斜磁場を発生するために傾斜磁場コイルシステムの傾斜磁場コイルに相応の電流が設定される。そのとき、必要な電流の振幅は数百Ａに達し、電流増加率及び電流減少率は数百ｋＡ／ｓに達する。このように時間的に変化する傾斜磁場コイルの電流には、１テスラのオーダーの基本静磁場の場合、傾斜磁場コイルシステムを振動させるローレンツ力が作用する。この振動は種々の拡散路を通って装置表面に伝達される。この機械的振動は装置表面で音響振動に変換され、最終的には望ましくない騒音を放出させることになる。
【０００４】
近年、傾斜磁場コイルシステムの容量が大きく増大したために、特に基本静磁場の同様な増強に関連して、騒音放出の問題が厳しくなってきた。今日の高出力磁気共鳴装置では、騒音放出量はピーク値で約１４０ｄＢに達している。そのため、患者は磁気共鳴装置内で検査中、耳保護栓及びヘッドホン状の耳保護装置からなる二重の耳保護装置を装着することが推奨されている。
【０００５】
その場合、耳保護栓は、外耳道内に装着する前に手動で弾性的に縮小されて耳道内に差し込まれる。耳保護栓は耳道内で弾性的に拡張し、それにより外部から作用する音圧レベルは耳保護栓によって典型的にはほぼ３０ｄＢほど減衰させられる。
【０００６】
検査開始の際、通常の反応能力のある患者が押しボタンを手にし、検査中に患者はその押しボタンを操作することによって磁気共鳴装置のオペレータに問題の発生を知らせることができる。患者は例えば検査中に患者に作用する騒音が耳（つまり聴覚）の損傷閾値以上にあるという理由から何時でも押しボタンを押すことができる。その場合、押しボタンの押し操作までに既に患者の耳（つまり聴覚）に損傷が起こってしまっていることがある。鎮静状態にされて押しボタンを操作できる状況にない患者の場合、上述の耳（つまり聴覚）損傷の危険性がさらに厳しくなる。
【０００７】
本発明の課題は、特に耳（つまり聴覚）損傷を確実に防止し得る改良された耳保護装置（イヤプロテクタ）、及び騒音放出装置の改良された作動方法を提供することである。
【０００８】
この課題は、耳保護装置に関しては請求項１に記載の構成により、方法に関しては請求項１７に記載の構成により解決される。好ましい実施態様は各従属請求項に記載されている。
【０００９】
請求項１によれば、耳保護装置は耳保護装置の使用時に有効性を連続的に監視し得るように構成された監視装置を含んでいる。それによって、耳保護装置によって保護された耳に作用する音圧レベルを何時でも間接または直接に知り、例えば予め定められた限界値を超えたときは相応の対策を好ましくは自動的に講ずることができ、耳（つまり聴覚）の損傷を確実に防止することができる。その場合、連続監視は厳密な時間連続性の意味ではない。公知のごとく時間的に連続した信号の発信に基づく監視装置をデジタル的または部分デジタル的に実現することによって、及び／又は変化検出に基づく方法によって、連続監視を実現することができる。
【００１０】
好ましい実施態様において、監視装置は制御信号を出力する手段を含む。過大な音圧レベルのときにその制御信号によって、その音圧レベルを引き起こした源を非活性にし、または騒音放出に関して抑制することができる。
【００１１】
本発明の他の利点、特徴及び詳細は図面を参照して次に記載する実施例から明らかにされる。
図１は人間の頭部における外耳道のコロナル断面図、
図２は液圧圧力センサを備えた耳保護栓、
図３は圧力センサを備えたリード線なしの耳保護栓、
図４はマイクロホンを備えた耳保護栓、
図５は負圧形成手段を備えた耳保護栓、
図６は送信ユニットを備えた耳保護栓、
図７は磁気共鳴装置の概念図を示す。
【００１２】
図１は、人間の頭部１１における外耳道１３の領域のコロナル断面図を示す。外耳道１３の内端は鼓膜１４によって画成されている。外耳道１３内には耳保護栓３０、４０、５０が装着される。
【００１３】
図２は本発明の第１実施例として液圧圧力センサを備えた耳保護栓３０を示す。ここでは、耳保護栓３０は、弾性によって変形し得る内栓部３１と、外栓部３２と、内栓部３１及び外栓部３２を通して延びる長めに構成された空所３３とを含んでいる。空所３３は、内栓部３１側に好ましくは暗黒色の液体３４を満たされ、外栓部３２側に好ましくは透明なガス３５の貯蔵器を形成している。１つの実施例では、ガス３５は可撓性ダイヤフラムによって液体３４から分離されている。外栓部３２の領域内では空所３３に光送信ユニット３８及び光受信ユニット３９が隣接して配置されている。光送信ユニット３８は光信号を供給するために光導波路３６に接続され、光受信ユニット３９は光信号を出力するために光導波路３７に接続されている。
【００１４】
耳保護栓３０を外耳道１３に差し込むと、内栓部３１と内栓部３１の領域内の空所３３とが外耳道１３に応じて変形し、その変形の程度に応じて液体３４とガス３５との間の境界線が移動する。その場合、内栓部３１に作用する高い圧力により外栓部３２の方向に境界線が移動し、そのことは外耳道１３内での耳保護栓３０の大きな押圧力を意味し、耳保護栓３０の良好な騒音抑制作用を指示する。このような情報は光受信ユニット３９に接続された光導波路３７の光信号を介して出力され、例えば耳保護栓３０を通して抑制すべき騒音を放出する騒音放出装置を制御するために用いることができる。
【００１５】
１つの実施例においては、圧力が予め与えられた限界値を超えるか又は下回るかを表すために、ただ２つの信号レベル、例えば“光あり”及び“光なし”の信号レベルによって特徴付けられる光信号が出力される。他の実施例においては、圧力の大きさを連続的に表す強度を持つ光信号が出力される。その場合、境界線の位置に応じて多少の光が光送信ユニット３８から光受信ユニット３９に伝達される。僅かな強度が内栓部３１に作用する大きな圧力に相応する。光信号の強度は光導波路３７に接続された図示されていない評価装置によって連続的に耳保護栓３０の音圧レベル抑制作用に換算される。
【００１６】
図２の耳保護栓３０は、その液圧的な圧力変換及びそれに続く純粋に光学的な圧力検出に基づいて、金属の、特に強磁性の構成要素を用いることなく、簡単に構成することができ、最大限可能な電磁適合性を有する耳保護栓３０を磁気共鳴装置２０の内部でも問題なしに適用することができる。
【００１７】
図３は本発明の第２実施例において圧力センサ４６を備えたリード線なしの耳保護栓４０を示す。ここでは、圧力センサ４６は、耳保護栓４０を外耳道１３に差し込んだとき通常は外耳道１３の中にギリギリでも位置するように耳保護栓４０の内栓部４１内に配置される。圧力センサ４６は例えば、圧力センサ４６に作用する圧力を連続的に相応の信号に変換するように構成されている。特に信号伝送のために圧力センサ４６は耳保護栓４０の外栓部４２内に配置された中央ユニット４３に接続されている。中央ユニット４３はさらに情報のワイヤレス送信のために同様に外栓部４２内に配置された送信ユニット４８に接続されている。送信ユニット４８は例えば赤外線送信ユニットまたはマイクロ波送信ユニットとして構成される。中央ユニット４３、圧力センサ４６及び送信ユニット４８へのエネルギー供給のために、中央ユニット４３は大容量及び高電力密度の二重層コンデンサ４５を備えたエネルギー供給装置４４を内蔵している。エネルギー供給装置４４及び送信ユニット４８のより詳細な説明に関しては、内容全体にわたり独国特許出願公開第１９９３５９１５明細書中の対応する実施例を参照されたい。
【００１８】
１つの実施例においては、圧力が予め定められた限界値を超えているか又は下回っているかについて圧力センサ４６の信号が中央ユニット４３内で連続的に評価され、送信ユニット４８からは上記評価に応じて互いに異なる２つの信号状態だけを有する信号を送信することができる。他の実施例においては、圧力センサ４６によって検知された圧力値がコード化信号によって耳保護栓４０から離して配置された図示されていない評価装置に連続的に送信される。圧力センサ４６の信号は送信ユニット４８による送信のために中央ユニット４３内で相応に処理される。
【００１９】
送信ユニット４８をマイクロ波送信ユニットとして構成し、磁気共鳴装置２０の内部またはそばで耳保護栓４０を使用する場合マイクロ波送信ユニットの伝送周波数が磁気共鳴装置２０の核スピン共振周波数を上回ること、好ましくは１００ＭＨｚ以上にあることに注意すべきである。そうすることによって、送信された信号の調波振動が核スピン共振周波数と干渉することもなくなる。基本静磁場強度に比例する核スピン共振周波数は例えば２テスラの基本静磁場強度の場合にも約８４ＭＨｚである。さらに伝送周波数を選定する際、その選定された伝送周波数が認可官庁から許可されていることに注意すべきである。独国では例えば伝送周波数は４３３．９２ＭＨｚから許可されている。
【００２０】
図４は本発明の第３実施例としてマイクロホン５６を備えた耳保護栓５０を示す。マイクロホン５６は、鼓膜１４に作用する音圧レベルを連続的に検出するために、耳保護栓５０の内栓部５１の鼓膜１４側に直接配置されている。場合によってはマイクロホン５６によって検出された音圧レベルをさらに伝送するために、マイクロホン５６は耳保護栓５０の外栓部５２内に配置された中央ユニット５３に接続されている。さらに、中央ユニット５３は情報のワイヤレスの送信及び受信のために同様に外栓部５２に配置された送信ユニット５８及び受信ユニット５９に接続されている。中央ユニット５３、マイクロホン５６、送信ユニット５８及び受信ユニット５９へのエネルギー供給のために、中央ユニット５３は大容量及び高電力密度の二重層コンデンサ５５を備えたエネルギー供給ユニット５４を内蔵している。マイクロホン５６、エネルギー供給ユニット５４を含む中央ユニット５３、及び送信ユニット５８の他の構成及び動作方式には図３における説明が同様に当てはまる。さらに受信ユニット５９に関しては、耳保護栓５０の作動中、特に中央ユニット５３の作動中に制御して介入することができる。マイクロホン５６とともに図示されていないスピーカが付加的に配設される１つの実施例では、さらに外栓部から制御可能な、音響、音声通報、及び予期されたアンチノイズの内の１つまたは複数の出力が実現可能である。
【００２１】
図５は本発明の第４実施例として耳保護カプセル６１を有する人間の頭部１１の要部を示す。耳保護カプセル６１はヘッドホン状の耳保護装置６０を形成するために弓形金具６２を介して図示されていない他方の耳保護カプセルに接続されている。耳保護カプセル６１は第１の接続ホース６８及び第２の接続ホース６９に接続されている。これらの接続ホース６８，６９には頭部１１と耳保護カプセル６１とによって形成された空間が、耳保護装置６０から離れた所に設けられている制御装置６３に接続されている。
【００２２】
第１の接続ホース６８は制御装置６３内で上記空間内に負圧を作るためにポンプ６４に接続されている。さらに上記空間は第１の接続ホース６８を介してガス圧センサ６５及びマイクロホン６６に接続されている。ガス圧センサ６５を介して上記空間内の負圧の測定が行われ、さらにポンプ６４の相応の制御が行われる。その場合、例えば人間にとってまだ気持ち良く感じる負圧として例えば２００ミリバール（ｍｂａｒ）に設定される。その負圧は耳保護カプセル６１を頭部１１にぴったりと合わせるように作用する。その場合、負圧を維持するためにポンプ６４をしばしば操作することは耳保護カプセル６１が頭部１１にあまり良く合っていないことを意味する。マイクロホン６６によって空間内の音圧レベルを連続的に監視することができる。
【００２３】
第２の接続ホース６９は制御装置６３内で圧力室スピーカ６７に接続されている。圧力室スピーカ６７は相応の制御の際に、例えば空間内に予期されたアンチノイズを発生するのに利用することができる。その場合、磁気共鳴装置２０内またはそばで耳保護装置６０を使用する際、実行されるべきシーケンスのためにシーケンス内で繰り返される特性パターンが減少された振幅値で一度実行される。それから生じる騒音が記録され、シーケンスを実行する際に予期されたアンチノイズの制御のために特性パターンの繰り返し毎に同様に使用される。
【００２４】
図６は、本発明の第５実施例として人間の頭部１１に装着するためにヘッドホン状に構成された耳保護装置７０の耳保護カプセル７１を示す。耳保護カプセル７１は、頭部１１と耳保護カプセル７１の内面との間に形成された空間内の音圧レベルを連続的に監視するために、マイクロホン７６、エネルギー供給ユニット７４を含む中央ユニット７３、及び送信ユニット７８を備えている。上述のユニット７３〜７８及びそれらの機能をさらに説明するために、図４についての記載が参照される。
【００２５】
耳保護栓３０、４０においては外耳道１３内の押圧力を介して直接その相対的音圧レベル抑制作用を監視することはできるが、鼓膜１４に生じる絶対的音圧レベルを監視することはできない。それに対して、耳保護装置５０，６０，７０においては鼓膜１４に生じる絶対的音圧レベルを監視することができる。
【００２６】
図７は磁気共鳴装置２０の概略構成を示す。この磁気共鳴装置２０は、基本静磁場を発生するための基本静磁場磁石システム２１、および傾斜磁場を発生するための傾斜磁場コイルシステム２２を備えている。高周波信号を照射し、それによって発生された磁気共鳴信号を受信するために、磁気共鳴装置２０はアンテナシステム２３を含んでいる。傾斜磁場コイルシステム２２の電流を制御するために、選択されたシーケンスに基づいて、傾斜磁場コイルシステム２２は中央制御システム２４に接続されている。選択されたシーケンスに従って照射される高周波信号を制御し、アンテナシステム２３によって受信された磁気共鳴信号を処理し記憶するために、アンテナシステム２３も中央制御システム２４に接続されている。特に磁気共鳴装置２０内で検査される患者１０の撮像領域を位置決めするために、磁気共鳴装置２０は患者１０を横たえる移動可能な寝台装置２６を含んでいる。中央制御システム２４は表示および操作装置２５に接続されている。表示および操作装置２５を介してオペレータの入力、例えば所望のシーケンスタイプ及びシーケンスパラメータの入力が中央制御システム２４に供給される。さらに表示および操作装置２５には特に生成された磁気共鳴画像が表示される。
【００２７】
寝台装置２６上に横たわった患者１０は例えば図６の耳保護装置７０を装着している。磁気共鳴装置２０の中央制御システム２４は、耳保護装置７０から連続的に送られる患者１０の鼓膜１４の音圧レベルに関する情報を受信するように構成され、場合によっては患者１０の鼓膜１４の音圧レベルが予め定められた限界値、例えば８０ｄＢＡを超えないように動作シーケンスが自動的に制御されまたは中断される。そうすることによって患者１０の耳（つまり聴覚）損傷が確実に排除される。このことは鎮静状態にされた患者に対しても有効である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】人間の頭部における外耳道のコロナル断面図
【図２】液圧圧力センサを備えた耳保護栓の縦断面図
【図３】圧力センサを備えたリード線なしの耳保護栓の縦断面図
【図４】マイクロホンを備えた耳保護栓の縦断面図
【図５】負圧形成手段を備えた耳保護栓の概略正面図
【図６】送信ユニットを備えた耳保護栓の縦断面図
【図７】磁気共鳴装置の概念図
【符号の説明】
【００２９】
１０  患者
１１  頭部
１３  外耳道
１４  鼓膜
２０  磁気共鳴装置
２１  基本静磁場磁石システム
２２  傾斜磁場コイルシステム
２３  アンテナシステム
２４  中央制御システム
２５  表示および操作装置
２６  寝台装置
３０  耳保護栓
３１  内栓部
３２  外栓部
３３  空所
３４  液体
３５  ガス
３６  光導波路
３７  光導波路
３８  光送信ユニット
３９  光受信ユニット
４０  耳保護栓
４１  内栓部
４２  外栓部
４３  中央ユニット
４４  エネルギー供給装置
４５  二重層コンデンサ
４６  圧力センサ
４８  送信ユニット
５０  耳保護栓
５１  内栓部
５２  外栓部
５３  中央ユニット
５４  エネルギー供給ユニット
５５  二重層コンデンサ
５６  マイクロホン
５８  送信ユニット
５９  受信ユニット
６０  耳保護装置
６１  耳保護カプセル
６２  弓形金具
６３  制御装置
６４  ポンプ
６５  ガス圧センサ
６６  マイクロホン
６７  圧力室スピーカ
６８  接続ホース
６９  接続ホース
７０  耳保護装置
７１  耳保護カプセル
７３  中央ユニット
７４  エネルギー供給ユニット
７６  マイクロホン
７８  送信ユニット
【国際公開パンフレット】
2004524910.tif 000003
2004524910.tif 000004
2004524910.tif 000005
2004524910.tif 000006
2004524910.tif 000007
2004524910.tif 000008
2004524910.tif 000009
2004524910.tif 000010
2004524910.tif 000011
2004524910.tif 000012
2004524910.tif 000013
2004524910.tif 000014
2004524910.tif 000015
2004524910.tif 000016
2004524910.tif 000017
2004524910.tif 000018
2004524910.tif 000019
2004524910.tif 000020
2004524910.tif 000021
2004524910.tif 000022
2004524910.tif 000023
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004524910.tif 000024
2004524910.tif 000025
【国際調査報告】
2004524910.tif 000026
2004524910.tif 000027
2004524910.tif 000028
2004524910.tif 000029
2004524910.tif 000030
2004524910.tif 000031
2004524910.tif 000032
2004524910.tif 000033