Дешевый безопасный дисплей для магнитного резонанса с сенсорным экраном Российский патент 2018 года по МПК G01R33/28 

Изобретение в целом относится к вспомогательным приборам, совместимым с магнитно-резонансной (МР) томографией. В частности, оно находит применение в сочетании с экранированными дисплеями, способными работать в условиях магнитного резонанса, и будет описано в этом контексте. Однако следует отметить, что оно также применимо в других сценариях использования и необязательно ограничено упомянутым выше применением.

Для специалистов в области магнитного резонанса требуются постоянное наращивание объема подробной диагностической информации и улучшение контроля за информации на приборах для мониторинга пациентов. Магнитно-резонансный мониторинг становится все более распространенным, а способность соответствовать потребностям пациентов становится все более критичной. Необходимость в увеличении информации о пациенте в сочетании с усовершенствованиями в технологии дисплеев и сенсорных панелей привели к использованию в данной отрасли более крупных дисплеев и усовершенствованных интерфейсов.

Мониторы и другие устройства, которые используются в магнитно-резонансной среде, должны эксплуатироваться клиницистами, носящими перчатки. В магнитно-резонансной среде не могут использоваться многие виды дисплейных сенсорных экранов пользовательского интерфейса. Например, персонал, работающий с магнитно-резонансными томографическими приборами, встречающийся с пациентами и т.д., носит перчатки, часто моет руки и т.д. Емкостные сенсорные экраны, обычно используемые в большей части компьютеров, планшетов и сотовых телефонов, создают проблемы, заключающиеся в том, что для касания пользователем, приводящего к замыканию цепи, необходимо использование пользователем специального стилуса, специальной перчатки, или кожа такого пользователя должна быть открыта. Кроме того, такой сенсорный экран создает, и не малые, электромагнитные помехи (ЭМП). Соответственно, если резистивная технология не используется вследствие необходимости работы в перчатке или с использованием стилуса, пользовательский интерфейс с сенсорным экраном вызывает проблемы. Вследствие некоторых требований к герметизации, необходимость в использовании сенсорного экрана на основе резистивной технологии обычно приводит к укрупнению и утяжелению конструкции монитора.

Однако в дополнение к этому в магнитно-резонансной среде требуется серьезное экранирование на используемых дисплеях вследствие высоких уровней электромагнитных помех в широком спектре частот. Кроме того, электромагнитные помехи, излучаемые от этих экранов и через них внутренними источниками помех дисплея, должна быть предельно низкими, чтобы исключалось отрицательное влияние на работу магнитно-резонансного томографа. То есть, использование технологии резистивного сенсорного экрана в сочетании со строгими требованиями к электромагнитным помехам приводит к сложной для выполнения конструкции экранирования электромагнитных помех, что объясняется местоположением активных элементов при использовании технологии сенсорного касания. Соответственно, поскольку работа магнитно-резонансного томографа основана на восприятии электрических волн, возбуждаемых при переориентации атомов внутри тела, любой существенный источник электромагнитных помех в помещении во время работы магнитно-резонансного томографа будет вызывать ухудшение качества изображения, создаваемого магнитно-резонансным томографом.

Для небольших дисплеев, используемых в настоящее время, например дисплеев с диагональю экрана меньше 22,5 см (9 дюймов), обычно применяют сетки из нержавеющей стали для получения адекватного экранирования. Это экранирование с использованием нержавеющей стали приводит к большим потерям света. При практическом применении вторичный экранирующий слой не предусматривается. Масштабирование этих конструкций невозможно, поскольку может потребоваться снижение на 30 дБ потерь, создаваемых экраном, что приведет к недостаточному экранированию, то есть утечке электромагнитного излучения. Кроме того, к этим небольшим экранам также предъявляются пониженные требования относительно прокладок для устранения излучения, чем к более крупным экранам. Помимо этого, для дисплеев, особенно таких небольших дисплеев, требуется отдельная изоляция от окружающей среды, для которой необходимо обрамление, то есть краевое уплотнение невозможно при использовании этой конструкции. Наличие такого необходимого обрамления мешает выполнению процедур эффективной очистки в медицинском учреждении. В дополнение к изложенному выше излучаемые помехи, то есть электромагнитные помехи, являются функцией суммы всех индивидуальных отверстий. Эта сумма возрастает пропорционально квадрату размера экрана.

В современных способах экранирования дисплеев от электромагнитных помех используют листы из защитного материала, основу которых составляют отдельные провода для заделывания экрана в корпус. К сожалению, этот уровень заделывания не создает достаточного экранирования для окружающей среды магнитно-резонансной томографии. Таким образом, современные дисплеи с сенсорным экраном представляют собой небольшие устройства, которые являются дорогими и сложными в изготовлении.

Ниже раскрывается новый и улучшенный дешевый безопасный дисплей для магнитного резонанса с сенсорным экраном, в котором решены упомянутые выше и другие проблемы.

В соответствии с одним аспектом безопасный дисплей для магнитного резонанса (МР) с сенсорным экраном включает в себя сенсорный экран и пленку, которая имеет экранирующий от высоких частот слой и экранирующий от низких частот слой. Безопасный дисплей для магнитного резонанса с сенсорным экраном также включает в себя шину, которая электрически связывает экранирующий от высоких частот слой с экранирующим от низких частот слоем по периметру поверхности пленки и ее соответствующему краю, при этом пленка прилегает к задней поверхности сенсорного экрана.

В соответствии с другим аспектом способ изготовления безопасного дисплея для магнитного резонанса (МР) с сенсорным экраном включает в себя наслаивание экранирующего от низких частот слоя пленки на экранирующий от высоких частот слой пленки для образования слоистой пленки. Способ также включает в себя травление шины сквозь экранирующий от низких частот слой до экранирующего от высоких частот слоя и нанесение шины на слоистую пленку по периметру слоистой пленки, соответствующему экранирующему от низких частот слою, для образования электрической связи между экранирующим от низких частот слоеми экранирующим от высоких частот слоем. Кроме того, способ включает в себя прикрепление протравленной слоистой пленки к сенсорному экрану, прилегающему к экранирующему от высоких частот слою, и к дисплейному компоненту, прилегающему к экранирующему от низких частот слою.

В соответствии с еще одним аспектом безопасный дисплей для магнитного резонанса (МР) с сенсорным экраном включает в себя дисплейную монтажную раму и сенсорный экран, расположенный в дисплейной монтажной раме. Безопасный дисплей для магнитного резонанса с сенсорным экраном также включает в себя слоистую пленку, которая расположена с прилеганием к сенсорному экрану и в контакте с дисплейной монтажной рамой и сенсорным экраном. Слоистая пленка включает в себя экранирующий от высоких частот слой и экранирующий от низких частот слой и также имеет множество вытравленных отверстий, которые расположены по периметру пленки и которые проходят сквозь экранирующий от низких частот слой до экранирующего от высоких частот слоя. Безопасный дисплей для магнитного резонанса с сенсорным экраном также включает в себя шину, которая электрически связывает экранирующий от низких частот слой с экранирующим от высоких частот слоем через вытравленные отверстия и дисплейной монтажной рамой по краю периметра слоистой пленки.

Одно преимущество заключается в создании дисплея с сенсорным экраном, способного работать в магнитно-резонансной среде, который является более крупным и лучше экранирован для снижения электромагнитных помех.

Другое преимущество заключается в вариантах осуществления без обрамления, что обеспечивает легкую очистку.

Еще одно преимущество заключается в мониторинге пациента в сильном магнитно-резонансном поле.

Еще одно преимущество заключается в способности приспособляться к отсутствию механических переключений на сенсорном экране.

Еще одно преимущество заключается в возможности экранирования внутренних компонентов дисплея, что позволяет использовать интерфейс с применением сенсорного экрана.

Еще одно преимущество заключается в создании герметизированного от окружающей среды большого безопасного дисплея для магнитного резонанса с сенсорным экраном.

Еще одно преимущество заключается в низких затратах на производство и технологичности.

Еще одно преимущество заключается в легкости масштабирования слоистой пленки с экранирующими от высоких и низких частот слоями в соответствии с заданным размером дисплея.

Еще одно преимущество заключается в повышенной яркости дисплея, пониженном энергопотреблении и исключении ферромагнитного контента на безопасном дисплее для магнитного резонанса с сенсорным экраном.

Еще одно преимущество заключается в повышенном коэффициенте пропускания безопасного дисплея для магнитного резонанса с сенсорным экраном.

Дальнейшие преимущества станут понятными для специалистов в данной области техники при чтении и интерпретации нижеследующего подробного описания.

Изобретение может быть представлено различными компонентами и компоновками компонентов, и различными этапами и компоновками этапов. Чертежи представлены только для иллюстрации предпочтительным вариантов осуществления и не предполагаются ограничивающими изобретение.

Фиг. 1А - схематичный вид сбоку безопасного дисплея для магнитного резонанса с сенсорным экраном согласно варианту осуществления.

Фиг. 1В - схематичный вид сбоку с пространственным разделением деталей безопасного дисплея для магнитного резонанса с сенсорным экраном согласно варианту осуществления.

Фиг. 2А - схематичное сечение угловой части безопасного дисплея для магнитного резонанса с сенсорным экраном, включающей в себя уплотнительный компонент, согласно варианту осуществления.

Фиг. 2В - схематичное сечение угловой части безопасного дисплея для магнитного резонанса с сенсорным экраном, включающей в себя ободковый компонент, согласно варианту осуществления.

Фиг. 3 - схематичный вид сзади шины, связанной с безопасным дисплеем для магнитного резонанса с сенсорным экраном согласно варианту осуществлению.

Фиг. 4 - схематичный вид с пространственным разделением деталей безопасного дисплея для магнитного резонанса с сенсорным экраном согласно варианту осуществления.

Фиг. 5 - схематичный вид безопасного дисплея для магнитного резонанса с сенсорным экраном согласно еще одному варианту осуществления вместе с магнитно-резонансным сканером.

Фиг. 6 - блок-схема последовательности действий одного способа изготовления безопасного дисплея для магнитного резонанса с сенсорным экраном согласно варианту осуществления.

На фиг. 1А-1В показан безопасный дисплей 10 для магнитного резонанса (МР) с сенсорным экраном, который включает в себя дисплейный компонент 12, шину 14 и компонент 16 сенсорного экрана. Шина 14 электрически связана с экранирующим от низких частот слоем18 и экранирующим от высоких частот слоем 20, а также находится в контакте с дисплейной монтажной рамой 22 сенсорного экрана 22. Как рассматривается ниже, в различных вариантах осуществления корпусом 11 дисплейного компонента 12, находящимся в электрическом контакте с шиной 14, образуется клетка Фарадея.

Сенсорный экран 16 можно реализовать в виде резистивного сенсорного экрана, в котором два гибких листа, покрытых резистивным материалом, разделены воздушным промежутком или физическим разделительным компонентом. Внешний лист при нажиме на него пользователем образует цепь с внутренним листом, которая затем анализируется для определения соответствующего места на дисплейном компоненте 12, которого предположительно касался пользователь. В емкостных дисплеях применяется другой механизм, требующий использования специализированных перчаток, никаких перчаток, или специальных перьев. То есть, искажение, вызываемое телом (пальцем) человека при касании специально покрытой стеклянной поверхности емкостного сенсорного экрана, приводит к искажению электростатического поля экрана, измеряемому как изменение емкости. Затем выполняется обработка для определения места касания дисплея пользователем. В соответствии с примером реализации, излагаемым в этой заявке, сенсорный экран 16 представляет собой резистивный сенсорный экран, вследствие чего обеспечивается возможность использования его в клинических условиях, особенно в магнитно-резонансной среде.

Сенсорный экран 16 расположен в дисплейной монтажной раме 22, которая выполняет функцию защиты краев экрана 16, а также защиты пространства между листами экрана 16 от факторов влияния окружающей среды, например влаги, пыли, характерных признаков и т.д. Дисплейная монтажная рама 22 обычно соединена с корпусом 11, содержащим дисплей 10, и внутренними компонентами, которые обеспечивают возможность работы дисплея 10. В соответствии с одним вариантом осуществления дисплей 10 представляет собой плоский панельный дисплей, такой как светодиодный (СД) дисплей или жидкокристаллический дисплей (ЖКД). Можно реализовать дисплей 10 любого подходящего размера, в том числе, например, с размером по диагонали больше чем 12 дюймов (30,48 см), 13 дюймов (33,02 см), 15 дюймов (38,1 см) и т.д.

Экранирующий от низких частот слой 18 может содержать экранирующий от низких частот электропроводный компонент 26 и пленочный компонент 30. Экранирующий от высоких частот слой 20 может содержать экранирующий от высоких частот электропроводный компонент 28 и пленочный компонент 32. В вариантах осуществления, рассматриваемых в этой заявке, можно использовать один пленочный компонент, имеющий электропроводные компоненты 26 и 28 на каждой стороне. Например, обратим внимание на то, что каждый слой 18 и 20 имеет отдельные пленочные компоненты 30, 32, однако специалисту в данной области техники должно быть понятно, что в соответствии с вариантами осуществления, раскрытыми в этой заявке, также может использоваться слоистая пленка 21, содержащая слои 18 и 20.

Как изображено на фиг. 1А и более полно показано на фиг. 1В и фиг. 2А-2В, экранирующий от низких частот слой 18 может содержать электропроводный компонент 26 или подобный на пленочной подложке 30, например на полиэтилентерефталатной (ПЭТ) пленке. Электропроводный компонент 26 может быть покрытием из подходящего электропроводного материала, нанесенным на одну сторону пленочной подложки 30, которое задерживает, например блокирует, низкочастотные излучения от внутренних компонентов (непоказанных) дисплейного компонента 12. В соответствии с одним вариантом осуществления электропроводный компонент 26 может содержать оксид индия и олова (ОИО), который наносят на пленочную подложку 30 любым подходящим способом нанесения. На пленочной подложке 30 может быть реализовано покрытие, содержащее оксид индия и олова, имеющее сопротивление меньше чем 1,55 Ом/см² (10 Ом/дюйм²).

Как показано, экранирующий от высоких частот слой 20 может содержать электропроводный компонент 28 или подобный на пленочной подложке 32, например на полиэтилентерефталатной пленке. Электропроводный компонент 28 может быть покрытием из подходящего электропроводного материала, нанесенным на одну сторону пленочной подложки 32, которое задерживает, например блокирует, высокочастотные излучения от внутренних компонентов (непоказанных) дисплейного компонента 12. В различных вариантах осуществления, рассматриваемых в этой заявке, электропроводный компонент 28 может быть напечатан или образован на внутренней стороне пленочной подложки 32. В соответствии с одним вариантом осуществления электропроводный компонент 28 может содержать медную сетку, которая напечатана или выткана на пленочной подложке 32 или внедрена в нее. Для предотвращения излучения электромагнитных помех с компонентов в корпусе 11 без существенного влияния на визуальное отображение дисплейным компонентом 12 медная сетка, образующая высокочастотный электропроводный компонент 28, может быть выполнена из проволок различной толщины, но обычно 10 мкм (0,000394 дюйма), и может быть образована имеющей от 11 до 16 отверстий/см² (от 70 до 100 отверстий/дюйм²), например, тканая сетка обычно имеет толщину 0,0022 дюйма (56 мкм), перекрещивания в сетке имеют толщину 0,0044 дюйма (112 мкм). В соответствии с одним вариантом осуществления число отверстий на каждый квадратный дюйм в медной сетке, образующей высокочастотный электропроводный элемент 28, можно регулировать в соответствии с размером дисплея 10 так, чтобы не влиять отрицательно или неблагоприятно на просмотр соответствующим пользователем. Для исключения возникновения муарового эффекта ориентацию сетки также можно регулировать. Слои пленок 18 и 20 можно наслаивать друг на друга для образования компонента 21 слоистой пленки безопасного дисплея 10 для магнитного резонанса с сенсорным экраном. Антиотражающее (АО) покрытие (непоказанное) может быть нанесено на компонент 21 слоистой пленки, на обе стороны его, чтобы уменьшить или свести на нет любые проблемы, связанные с отражением от электропроводных слоев 18 и 20.

В безопасном дисплее 10 для магнитного резонанса с сенсорным экраном, изображенном на фиг. 1А-1В, также показана шина 14, которая электрически связана с экранирующим от низких частот слоем18 и экранирующим от высоких частот слоем 20. Шина 14 находится в контакте с дисплейной монтажной рамой 22 сенсорного экрана 16 и в контакте с корпусом 11 дисплейного компонента 12, в результате чего образуется клетка Фарадея из внутренних компонентов безопасного дисплея 10 для магнитного резонанса с сенсорным экраном. Как показано на фиг. 1А-2, шина 14 проходит по краям слоев 18, 20 перед сенсорным экраном 16, обеспечивая контакт с дисплейной монтажной рамой 22. Шина 14 может содержать акриловое соединение серебра, которое используют для печатания, окрашивания или нанесения иным способом на электропроводную сторону слоя 18 и продолжают по краям слоев 16, 18 и 20. Шина 14 может состоять из соединения серебра, имеющего низкое удельное сопротивление, ниже чем или равное 0,0155 Ом/см² (0,1 Ом/дюйм²). На слой 18 можно наносить шину 14 различной толщины в соответствии с переменными факторами, например размером экрана, используемой сеткой, толщиной пленок 30, 32 и т.д., и можно наносить толщиной приблизительно 0,04 мм (приблизительно 1/1000 дюйма).

Кроме того, лазерным травлением 24 улучшают контакт между электропроводными компонентами 26 и 28 экранирующего от низких частот слоя 18 и блокирующего высокие частоты слоя 20, соответственно. Как показано на фиг. 1А-1В, вытравленные отверстия 24 начинаются на экранирующем от низких частот слое и проходят сквозь экранирующий от низких частот слой 18 до электропроводного компонента 28 экранирующего от высоких частот слоя 20. Вытравленные отверстия 24 расположены по периметру пленки 21 и соответствуют положению шины 14, которая наложена поверх вытравленных отверстий 24 для осуществления электрической связи электропроводных компонентов 26 и 28.

На фиг. 2А-2В показан вид сбоку нескольких компонентов согласно различным вариантам осуществления безопасного дисплея 10 для магнитного резонанса с сенсорным экраном, в том числе шины 14, сенсорного экрана 16, экранирующего от низких частот слоя 26 и экранирующего от высоких частот слоя 28. На фиг. 2А показан вариант осуществления безопасного дисплея 10 для магнитного резонанса с сенсорным экраном, который включает в себя электропроводный прокладочный, изолирующий относительно окружающей среды компонент 17, находящийся в контакте с шиной 14 и расположенный так, что он эффективно создает перемычку проводимости между сенсорным экраном 16 и дисплейным компонентом 12 и/или корпусом 11. Как показано на фиг. 2А, уплотнение 17 может быть расположено по краям различных компонентов или, как показано на фиг. 2В, по периметру шины 14. Уплотнение 17 может быть кольцевым уплотнением (в контакте с участком шины 14), экструдированным уплотнением (по периметру шины 14), соэкструдированным уплотнением (по периметру шины 14) или подобным. В соответствии с одним вариантом осуществления уплотнение 17 состоит из электропроводного материала, что делает возможным электрическое соединение шины 14 с корпусом 11 дисплея для образования клетки Фарадея вокруг компонентов, размещенных в нем. В другом варианте осуществления изоляция относительно окружающей среды (непоказанное) может быть выполнена между сенсорным экраном 16, слоями 18 и 20 и дисплейным компонентом 12 для защиты внутренних компонентов от влаги, пыли, мусора, растворителей или чего-либо подобного. Такая изоляция относительно окружающей среды может быть выполнена из резины, пластика, силикона или других подходящих уплотнительных материалов, выполняющих функцию только компонента защиты от окружающей среды. На фиг. 2В показан вариант осуществления безопасного дисплея 10 для магнитного резонанса с сенсорным экраном, который включает в себя ободковый компонент 19, расположенный вокруг передней поверхности сенсорного экрана 16 и проходящий на заданное расстояние внутрь к центру сенсорного экрана 16. В зависимости от применения или окружающей обстановки, в которой должен размещаться безопасный дисплей 10 для магнитного резонанса с сенсорным экраном, в нескольких вариантах осуществления ободок 19 может создаваться из различных материалов и с различными глубинами. Ободок 19 может быть расположен с заходом за внешнюю кромку сенсорного экрана 16 для контакта с корпусом 11 и тем самым будет обеспечивать уплотнение различных компонентов дисплея 10 с сенсорным экраном по отношению к элементам. В варианте осуществления из фиг. 2В ободок 19 может быть отдельной изоляцией относительно окружающей среды, соединяющим сенсорный экран 16 с корпусом 11 для предотвращения проникновения жидкостей, пыли или чего-либо подобного к внутренним компонентам.

Теперь обратимся к фиг. 3, на которой показан вид сзади шины 14 по периметру слоев 18, 20 согласно одному варианту осуществления безопасного дисплея 10 для магнитного резонанса с сенсорным экраном. На фиг. 3 лучше видны вытравленные отверстия 24, образованные сквозь экранирующий от низких частот слой 18 по периметру пленок 18, 20. Вытравленные отверстия 24 могут быть образованы лазерным, механическим, кислотным травлением или подобным способом. На изображении из фиг. 3 также показана щель 34, образованная на одном участке шины 14, а также проходящая сквозь как экранирующий от низких частот слой 18, так и экранирующий от высоких частот слой 20. В соответствии с одним вариантом осуществления щель 34 выполнена с возможностью пропускания соединительного кабеля, провода или чего-либо подобного от задней стороны компонента 16 сенсорного экрана через слои 18, 20, дисплейную монтажную раму 22 (когда она применяется) для соединения с дисплейным компонентом 12 и внутренними компонентами, содержащимися в корпусе 11.

Со ссылкой на фиг. 4 показан вид с пространственным разделением деталей, иллюстрирующий один вариант осуществления безопасного дисплея 10 для магнитного резонанса с сенсорным экраном. Как показано на фиг. 4, пользователь видит дисплейный компонент 12 через компонент 16 сенсорного экрана, экранирующий от высоких частот слой 20, экранирующий от низких частот слой 18. То есть, экранирующий от высоких частот слой 20 вместе с экранирующим от низких частот слоем18 может быть преобразован в слоистую пленку, при этом сторона слоистой пленки 21, имеющая экранирующий от высоких частот слой 20, прилегает к задней стороне компонента 16 сенсорного экрана и экранирующий от низких частот слой 18 прилегает к дисплейному компоненту 12. Как показано, шина 14 обеспечивает контакт между дисплейной монтажной рамой 22, слоями 18 и 20 и корпусом 11, вследствие чего вокруг внутренних компонентов дисплейного компонента 12 образуется клетка Фарадея и ограничивается влияние электромагнитной помехи на работу магнитно-резонансного сканера 40, показанного на фиг. 5. Как рассматривалось выше, нанесение покрытия шины 14 можно осуществить наклеиванием, печатанием или чем-либо подобным материала на слои 18 и 20.

Еще один вариант осуществления безопасного дисплея 10 для магнитного резонанса с сенсорным экраном схематично показан на фиг. 5 в магнитно-резонансной среде (показанной в виде магнитного поля 38), создаваемой магнитно-резонансным (МР) сканером 40. Магнитно-резонансный сканер 40 показан на фиг. 5 схематично сбоку в разрезе и включает в себя корпус 42, содержащий обмотки 44 основного магнита (обычно сверхпроводящие и содержащиеся в подходящей криогенной оболочке, непоказанной, хотя также предполагаются резистивные обмотки магнита), который создает статическое магнитное поле (В₀) в канале 46 или другой зоне обследования. Кроме того, корпус 42 содержит катушки 48 градиента магнитного поля для наложения градиентов магнитного поля на статическое магнитное поле (В₀). Как известно в данной области техники, такие градиенты находят многочисленные применения, такие как пространственное кодирование магнитного резонанса, подавление магнитного резонанса и т.д. Визуализируемого субъекта, такого как иллюстрируемый пациент 50, или животное (в случае применений томографии в ветеринарии) и т.п. загружают в зону обследования (внутрь канала 46 в показанном случае) с использованием подходящей кушетки 52 или другого приспособления для поддержания/транспортировки пациента. Магнитно-резонансный сканер 40 может включать в себя многочисленные дополнительные компоненты, известные в данной области техники, которые не показаны для простоты, такие как необязательные стальные прокладки, радиочастотная (РЧ) катушка 49 по всему телу, расположенная в корпусе 42, и т.п. Кроме того, магнитно-резонансный сканер 40 обычно включает в себя многочисленные вспомогательные или дополнительные компоненты, опять не показанные для простоты, такие как источники питания для основного магнита 44 и катушек 48 градиента магнитного поля, встроенных радиочастотных катушек 49, необязательных локальных радиочастотных катушек 51 (например, поверхностных катушек, катушек для головы или катушек для конечностей и т.п.), радиочастотный передатчик и аппаратное обеспечение для радиочастотного приема, и, например, различные системы для управления и реконструкции изображения. Кроме того, должно быть понятно, что приведенный для пояснения магнитно-резонансный сканер 40, который представляет собой сканер с горизонтальным каналом, является только иллюстрирующим примером и что в более общем смысле раскрытый безопасный дисплей 10 для магнитного резонанса с сенсорным экраном пригоден для использования в сочетании с магнитно-резонансным сканером любого вида (например, сканером с вертикальным каналом, сканером с открытым каналом и т.п.).

Как показано на фиг. 5, безопасный дисплей 10 для магнитного резонанса с сенсорным экраном расположен относительно близко к магнитно-резонансному сканеру 40, так что дисплей 10 работает в магнитно-резонансной среде. Как должно быть понятно, для чувствительности магнитно-резонансного сканера 40 требуется низкий уровень электромагнитной помехи. Однако включение в дисплей 10 экранирующего от низких частот слоя 18 и экранирующего от высоких частот слоя 20 позволяет иметь и располагать более крупный дисплей 10 в непосредственной близости к магнитно-резонансному сканеру 40, из чего следует, что обеспечивается возможность мониторинга пациента в магнитно-резонансной среде. Кроме того, дисплей 10 можно использовать для развлечения пациента, ввода управляющих и командных функций связи или чего-либо подобного.

Другие элементы магнитно-резонансной системы, такие как управляющая электроника 54, обычно расположены за пределами магнитно-резонансной среды для защиты электроники 54 и для исключения помех от электроники 54, неблагоприятно влияющих на работу магнитно-резонансного сканера 40. Соответственно, как показано на фиг. 5, система также включает в себя управляющую электронику 54, имеющую связь с магнитно-резонансным сканером 40 по подходящим линиям связи, включая экранированные кабели, беспроводные линии связи или сочетание их. Управляющая электроника 54 экранирована от магнитного поля 38 магнитно-резонансной среды, создаваемой магнитно-резонансным сканером 40, а также расположена на удаленном месте для защиты магнитно-резонансного сканера 40 от электромагнитных помех, создаваемых различными компонентами управляющей электроники 54. Система включает в себя контроллер последовательности, блок оптического мониторинга и радиочастотный (РЧ) приемный блок. Контроллер последовательности управляет работой последовательности, которая включает в себя радиочастотный передающий блок, управляющий работой радиочастотных катушек 49, 51, и градиентный контроллер, управляющий работой градиентных катушек 48. Связь между управляющей электроникой 54 (то есть, управляющими компонентами) и соответствующими катушками 48, 49, 51 может быть беспроводной или проводной, например, по экранированным кабелям или чему-либо подобному.

Радиочастотный передающий блок может работать совместно с локальной катушкой 51 в случае, когда она выполнена как излучающая/приемная катушка. Радиочастотный приемник принимает радиочастотные данные с локальной катушки, которые являются показателем магнитного резонанса, возбуждаемого в ткани субъекта 50. Радиочастотные данные могут передаваться между локальной катушкой 51, катушкой 49 или подобной и радиочастотным приемником беспроводным способом или по проводному соединению. В случае беспроводного соединения для передачи радиочастотных данных используется энергия индуцированного тока или отдельного источника питания. При проводном соединении по проводу в процессе работы может подаваться электропитание, необходимое для усиления и передачи резонансного сигнала. Блок реконструкции, такой как процессор, принимает радиочастотные данные с радиочастотного приемника и реконструирует одно или несколько изображений по принимаемым данным.

В процессе работы основной магнит 44 приводится в действие для создания статического магнитного поля В₀ в зоне 46 обследования. Радиочастотные импульсы генерируются радиочастотной системой (в том числе, например, передатчиком и одной или несколькими радиочастотными катушками, расположенными в канале, или радиочастотной катушкой для всего тела в корпусе 42) на частоте Лармора (то есть, частоте магнитного резонанса) возбуждаемых частиц (обычно протонов, хотя, например, при магнитно-резонансной спектроскопии или многоядерной магнитно-резонансной томографии могут быть возбуждены другие частицы). Этими импульсами возбуждается ядерный магнитный резонанс (ЯМР) в частицах-мишенях (например, протонах) в субъекте 50, который обнаруживается соответствующей радиочастотной системой обнаружения (например, катушкой или катушками магнитного резонанса и соответствующей электроникой приемника). При необходимости градиенты магнитного поля прикладываются катушками 48 градиента до или во время возбуждения, в течение периода задержки (например, времени до эхо-сигнала или момента появления эхо-сигнала), периода времени до считывания и/или в течение считывания для пространственного кодирования сигналов ядерного магнитного резонанса. В блоке реконструкции применяется подходящий алгоритм реконструкции, согласованный с выбранным пространственным кодированием, для получения магнитно-резонансного изображения, которое затем может быть отображено, обработано для повышения качества, связано или сопоставлено с другими магнитно-резонансными изображениями и/или изображениями из других способов, или использовано иным образом.

Различные блоки или контроллеры соответствующим образом реализуются электронным устройством (устройствами) обработки данных, таким как электронный процессор или электронное устройство обработки, или связанным с сетью компьютером-сервером, при работе соединенным с различными блоками или контроллерами по сети, и т.п. Кроме того, раскрытая реконструкция и работа системы соответственно реализуются в виде инструкций (например, программного обеспечения), сохраняемых на энергонезависимом носителе данных, считываемых электронным устройством обработки данных и исполняемых электронным устройством обработки данных для осуществления раскрытой реконструкции и обеспечения работы системы.

Ссылаясь на фиг. 6, на ней представлена блок-схема последовательности действий одного способа изготовления безопасного дисплея 10 для магнитного резонанса с сенсорным экраном согласно варианту осуществления. На этапе 70 экранирующий от низких частот слой 18 наслаивают на экранирующий от высоких частот слой 20. Получающаяся в результате слоистая пленка 21 включает в себя одну сторону, на которой имеется экранирующий от высоких частот компонент 28, такой как медная сетка, и другую сторону, имеющую экранирующий от низких частот компонент 26, такой как покрытие из оксида индия и олова. Размер пленки 21 зависит от размера изготавливаемого безопасного дисплея 10 для магнитного резонанса с сенсорным экраном. В одном варианте осуществления наслаивание двух слоев 18 и 20 может включать в себя использование одной подложки, например полиэтилентерефталатной пленки, так что медную сетку печатают на пленку-подложку и покрытие из оксида индия и олова наносят на противоположную сторону пленки. В другом варианте осуществления каждый слой 18 и 20 включает в себя электропроводные компоненты 26 и 28, нанесенные на независимые подложки 30 и 32, вследствие чего на этапе 70 требуется наслаивание этих двух слоев 18 и 20 с образованием одной слоистой пленки 21.

На этапе 72 выполняют травление, например лазерное, кислотное, механическое и т.д., экранирующего от низких частот компонента 26 (и пленочного компонента 30, если он применяется) до экранирующего от высоких частот компонента 28 по периметру слоистой пленки 21, вследствие чего экранирующий от высоких частот компонент 28 открывается для электрической связи. В одном примере варианта осуществления травление выполняют сквозь покрытие из оксида индия и олова до медной сетки (компонента 28), чтобы шина 14 могла электрически соединить покрытие из оксида индия и олова (компонент 26) с медной сеткой (компонентом 28). Таким травлением можно повышать площадь поверхности контакта между различными компонентами и тем самым улучшать неразрывность электрической цепи между ними.

На этапе 74 шину 14 накладывают по периметру одной поверхности слоистой пленки 21 и по краям слоистой пленки 21, вследствие чего экранирующий от низких частот компонент 26 и экранирующий от высоких частот компонент 28 контактируют через вытравленные отверстия 24 в экранирующем от низких частот слое 18. Шину 14 обычно прикрепляют или наносят на поверхность слоистой пленки 21, имеющей экранирующий от низких частот компонент 26, то есть поверхность слоистой пленки 21, на которую нанесено покрытие из оксида индия и олова. Нанесение на этапе 74 может включать в себя окрашивание электропроводным материалом по краям и периметру или наложение предварительно образованного слоя такого материала, например серебра, краски на основе акрила и серебра, оловянной фольги, графита, медной ленты или другого подходящего электропроводного материала. Согласно одному варианту осуществления антиотражающее покрытие наносят на одну или обе стороны слоистой пленки 21, либо до нанесения шины 14, либо после нанесения шины 14.

На этапе 76 слоистую пленку 21 размещают между задней поверхностью сенсорного экрана 16 и передней поверхностью (поверхностью, которая видна пользователю) дисплейного компонента 12. При размещении экранирующий от низких частот слой 18 располагают с прилеганием к передней поверхности дисплейного компонента 12 и экранирующий от высоких частот слой 20 располагают с прилеганием к задней поверхности сенсорного экрана 16. Затем на этапе 78 слоистую пленку 21 прикрепляют к соответствующим поверхностям сенсорного экрана 16 и дисплейного компонента 12. В одном варианте осуществления уплотнение 17 прикрепляют к задней стороне сенсорного экрана 16, например электропроводное уплотнительное кольцо в контакте с участком шины 14, экструдированное или соэкструдированное электропроводное уплотнение по периметру шины 14, или прикрепляют по краю шины 14 и сенсорного экрана 16 (или дисплейной монтажной рамы 22) для электрической связи сенсорного экрана 16 с корпусом 11 дисплейного компонента 12 до прикрепления к ним на этапе 78. В соответствии с другим вариантом осуществления ободок 19 может быть прикреплен к передней поверхности сенсорного экрана 16. Такой ободок 19 может функционировать как изоляция от окружающей среды сенсорного экрана 16 относительно корпуса 11 дисплейного элемента 12 или чего-либо подобного.

Следует отметить, что применительно к конкретным иллюстративным вариантам осуществления, представленным в этой заявке, некоторые структурные и/или функциональные признаки описаны как включенные в определенные элементы и/или компоненты. Однако предполагается, что точно так же эти признаки с такой же или аналогичной пользой также могут включаться в другие элементы и/или компоненты, когда это целесообразно. Кроме того, следует отметить, что в зависимости от обстоятельств различные аспекты примеров вариантов осуществления можно избирательно использовать для получения других альтернативных вариантов осуществления, подходящих для нужных применений, при этом в других дополнительных вариантах осуществления реализуются соответствующие преимущества аспектов, включенных в эту заявку.

Кроме того, следует отметить, что конкретные элементы или компоненты, описанные в этой заявке, могут обладать функциональными возможностями, соответствующим образом реализуемыми аппаратным обеспечением, программным обеспечением, микропрограммными средствами или сочетанием их. В дополнение к этому следует отметить, что некоторые элементы, описанные в этой заявке как включенные совместно, при соответствующих условиях могут быть самостоятельными элементами или же разобщенными. Аналогично этому, множество конкретных функций, описанных как выполняемых одним конкретным элементом, могут выполняться множеством отдельных элементов, действующих независимо для выполнения индивидуальных функций, или некоторые индивидуальные функции могут быть разделены и могут выполняться множеством отдельных элементов, действующих согласованно. С другой стороны, некоторые элементы или компоненты, в иных формах описанные и/или показанные в этой заявке как отделенные друг от друга, могут быть физически или функционально объединены, когда это целесообразно.

Вкратце, настоящее описание было изложено с обращением к предпочтительным вариантам осуществления. Очевидно, что модификации и изменения будут приходить на ум при чтении и осознании настоящего описания. Предполагается, что изобретение будет толковаться как включающее все такие модификации и изменения в такой степени, в какой они находятся в объеме прилагаемой формулы изобретения и эквивалентов ее. Иначе говоря, следует отметить, что различные раскрытые выше и другие признаки и функции или варианты их можно по желанию объединять в многочисленные другие различные системы или приложения, и также отметить, что различные не определенные или не предполагаемые в настоящее время варианты, модификации, изменения или усовершенствования впоследствии могут быть сделаны специалистами в данной области техники, которые точно так же предполагаются охваченными нижеследующей формулой изобретения.

Использование: для применения в качестве вспомогательного прибора, совместимого с магнитно-резонансной (МР) томографией. Сущность изобретения заключается в том, что безопасный дисплей для магнитного резонанса (МР) с сенсорным экраном включает в себя сенсорный экран и пленку, которая имеет экранирующий от высоких частот слой и экранирующий от низких частот слой. Шина электрически связывает экранирующий от низких частот слой с экранирующим от высоких частот слоем по периметру поверхности пленки и краю пленки. Пленка прилегает к задней поверхности сенсорного экрана. Шина способствует соединению сенсорного экрана и слоев с дисплейным компонентом с целью образования клетки Фарадея вокруг дисплейных компонентов, содержащихся в корпусе дисплея. Технический результат: обеспечение возможности создания дисплея с сенсорным экраном, способного работать в магнитно-резонансной среде, который является более крупным и лучше экранирован для снижения электромагнитных помех. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Безопасный дисплей (10) для магнитного резонанса (МР) с сенсорным экраном, содержащий:

сенсорный экран (16);

пленку (30, 32), включающую в себя экранирующий от высоких частот слой (20, 28) и экранирующий от низких частот слой (18, 26), при этом пленка (30, 32) расположена с прилеганием к задней поверхности сенсорного экрана (16); и

шину (14), электрически связывающую экранирующий от низких частот слой (18, 26) с экранирующим от высоких частот слоем (20, 28) по периметру поверхности пленки (30, 32) и ее соответствующему краю.

2. Безопасный дисплей (10) для магнитного резонанса с сенсорным экраном по п. 1, также содержащий отверстие (24), вытравленное сквозь экранирующий от низких частот слой (18, 26, 30) в непосредственной близости к экранирующему от высоких частот слою (20, 28), при этом шина (14) электрически связывает экранирующий от низких частот слой (18, 26) с экранирующим от высоких частот слоем (20, 28) в соответствии с вытравленным отверстием (24).

3. Безопасный дисплей (10) для магнитного резонанса с сенсорным экраном по п. 2, в котором шина (14) наложена на экранирующий от низких частот слой (18, 26, 30) и проходит через вытравленное отверстие (24) к экранирующему от высоких частот слою (20, 28) с тем, чтобы электрически связать шину (14) и экранирующий от низких частот слой (18) с экранирующим от высоких частот слоем (20) пленки (30, 32).

4. Безопасный дисплей (10) для магнитного резонанса с сенсорным экраном по п. 1, в котором экранирующий от высоких частот слой (20, 28) расположен с непосредственным прилеганием к задней поверхности сенсорного экрана (16).

5. Безопасный дисплей (10) для магнитного резонанса с сенсорным экраном по п. 1, в котором экранирующий от высоких частот слой (20) содержит медную сетку (28).

6. Безопасный дисплей (10) для магнитного резонанса с сенсорным экраном по п. 1, в котором экранирующий от низких частот слой (18) содержит оксид (26) индия и олова.

7. Безопасный дисплей (10) для магнитного резонанса с сенсорным экраном по п. 1, в котором экранирующие от высоких и низких частот слои (18, 20) нанесены на полиэтилентерефталатные пленки (30, 32).

8. Безопасный дисплей (10) для магнитного резонанса с сенсорным экраном по п. 1, в котором шина (14) включает в себя по меньшей мере одно из серебра, краски на основе акрила и серебра, оловянной фольги, меди или графита.

9. Безопасный дисплей (10) для магнитного резонанса с сенсорным экраном по п. 1, также содержащий уплотнение (17), электрически связывающее шину (14) с корпусом (11) дисплейного компонента (12), образующее клетку Фарадея.

10. Способ изготовления безопасного дисплея (10) для магнитного резонанса (МР) с сенсорным экраном, согласно которому:

наслаивают (70) экранирующий от низких частот слой (18) пленки на экранирующий от высоких частот слой (20) пленки с образованием слоистой пленки (21);

выполняют (72) травление шины (14) сквозь экранирующий от низких частот слой (18) до экранирующего от высоких частот слоя (20);

наносят (74) шину (14) на слоистую пленку (21) по периметру слоистой пленки (21), соответствующему экранирующему от низких частот слою (18), для образования электрической связи между экранирующим от низких частот слоем (18) и экранирующим от высоких частот слоем (20); и

прикрепляют (78) протравленную слоистую пленку к сенсорному экрану (16), прилегающему к экранирующему от высоких частот слою (20), и к дисплейному компоненту (12), прилегающему к экранирующему от низких частот слою (18).

11. Способ по п. 10, в котором нанесение шины (14) также включает окрашивание шины (14) краской на основе акрила и серебра по периметру слоистой пленки (21) на стороне, имеющей экранирующий от низких частот слой (18).

12. Способ по п. 10 или 11, также содержащий размещение (76) слоистой пленки (21) между задней поверхностью сенсорного экрана (16) и передней поверхностью дисплейного компонента (12).

13. Безопасный дисплей (10) для магнитного резонанса (МР) с сенсорным экраном, содержащий:

дисплейную монтажную раму (22);

сенсорный экран (16), расположенный в дисплейной монтажной раме (22);

слоистую пленку (21), расположенную с прилеганием к сенсорному экрану (16) и в контакте с дисплейной монтажной рамой (22) и сенсорным экраном (16), при этом слоистая пленка (21) включает в себя экранирующий от высоких частот слой (20) и экранирующий от низких частот слой (18), и слоистая пленка (21) имеет множество вытравленных отверстий (24), расположенных по ее периметру, проходящих сквозь экранирующий от низких частот слой (18) до экранирующего от высоких частот слоя (20); и

шину (14), электрически связывающую экранирующий от низких частот слой (18) с экранирующим от высоких частот слоем (20) через множество вытравленных отверстий (24) и с дисплейной монтажной рамой (22) по краю периметра слоистой пленки (21).

14. Безопасный дисплей (10) для магнитного резонанса с сенсорным экраном по п. 13, в котором экранирующий от высоких частот слой (20) содержит медную сетку (28) и экранирующий от низких частот слой (18) содержит оксид (26) индия и олова.

15. Безопасный дисплей (10) для магнитного резонанса с сенсорным экраном по п. 13 или 14, также содержащий уплотнение (17), электрически связывающее шину (14) с корпусом (11) дисплейного компонента (12), образующее клетку Фарадея.