用於紋波消除濾波器的無創評估的方法及裝置與流程

2023-11-06 18:06:17 1

相關申請的交叉引用

本申請要求提交於2014年12月30日的美國專利申請號14/585554的優先權，通過引用將該專利申請的整體合併於本文中。

背景技術：

本發明的實施例一般涉及成像系統中的噪聲濾波。具體實施例涉及對磁共振成像（mri）系統中的梯度線圈功率放大器噪聲進行濾波。

通常，由mri系統所產生的圖像的質量將受到它的電子組件的可重複性和保真度的影響。特別地，梯度子系統功率放大器強烈地影響以其使掃描體積體素化（voxellated）（在相等的大小和共同的取向的體積段中掃描）的保真度。例如，功率放大器紋波或轉向能夠使體素大小和取向的預期的一致性降級。

因此，mri系統提供有用於響應於電子組件（諸如，梯度子系統功率放大器）的性能的偏差而校正圖像的裝置。一個這樣的裝置是紋波消除濾波器，提供所述紋波消除濾波器以便通過對梯度功率供應進行脈衝寬度調製而降低在梯度線圈處產生的切換噪聲。通常，紋波消除濾波器是僅當嘗試診斷昂貴的mr圖像的集合中的窄帶噪聲（在大約梯度線圈功率放大器的脈衝寬度調製頻率）的來源時，才為最終用戶所知的隱藏組件。確定紋波消除濾波器是否正在適當地工作已經通常是打開濾波器箱且使用手持儀器來讀取組件電參數的微創運用。

考慮到上文，期望提供用於主動地且無創地評估mri系統內的紋波消除濾波器的性能的裝置和方法。這樣的裝置和方法還可以有助於實時評估其它類型的電子系統中的紋波消除濾波器的性能。

技術實現要素：

本發明的實施例實現了一種方法，所述方法包括推導輸入至紋波消除濾波器的信號的第一功率譜密度函數；推導同時地從紋波消除濾波器輸出的信號的第二功率譜密度函數；根據紋波消除濾波器的譜抑制圖像而對第一功率譜密度進行頻率整形，以獲得測試功率譜密度；以及在測試功率譜密度函數和第二功率譜密度函數在預定的標準內未能匹配的情況下，指示紋波消除濾波器的降級的性能。

其它實施例實現了一種方法，所述方法包括推導由脈衝寬度調製器的操作產生的信號的第一功率譜密度；推導同時地從紋波消除濾波器輸出的信號的第二功率譜密度；根據紋波消除濾波器的設計譜抑制圖像而對第一功率譜密度進行頻率整形，以獲得測試功率譜密度；以及在測試功率譜密度函數和第二功率譜密度函數在預定的標準內未能匹配的情況下，指示紋波消除濾波器的降級的性能。

某些實施例提供了一種裝置，所述裝置包括濾波器評估模塊，所述濾波器評估模塊推導輸入至紋波消除濾波器的信號的第一功率譜密度函數；推導同時地從紋波消除濾波器輸出的信號的第二功率譜密度函數；基於同時發生的脈衝寬度調製器輸出，獲得紋波消除濾波器的設計譜抑制圖像；將第一功率譜密度函數乘以設計譜抑制圖像，以獲得測試譜功率密度函數；並且在測試功率譜密度函數和第二功率譜密度函數在預定的標準內未能匹配的情況下，指示紋波消除濾波器的降級的性能。

其它實施例提供一種裝置，所述裝置包括脈衝寬度調製器；圖像處理模塊，所述圖像處理模塊接收可能包括由脈衝寬度調製器所產生的切換噪聲的輸入信號；紋波消除濾波器，所述紋波消除濾波器對脈衝寬度調製器輸出進行採樣，以產生用於從到圖像處理模塊的輸入信號去除切換噪聲的抑制圖像；以及濾波器評估模塊，所述濾波器評估模塊推導脈衝寬度調製器輸出的第一功率譜密度函數，推導從紋波消除濾波器輸出的信號的第二功率譜密度函數，將第一功率譜密度函數乘以抑制圖像，以產生測試功率譜密度，並且在測試功率譜密度函數和第二功率譜密度函數在預定的標準內未能匹配的情況下，將紋波消除濾波器的降級的性能指示給圖像處理模塊。

附圖說明

從參考附圖而閱讀下面對非限制的實施例的描述，將更更好地理解本發明，其中，在下文中：

圖1示意地示出示範性的磁共振成像（mri）系統，其中實現本發明的實施例。

圖2示意地示出在圖1的示範性的mri系統中使用的梯度功率放大器和紋波消除濾波器。

圖3以圖表的方式示出在圖1的mri系統的操作期間由圖2的梯度功率放大器產生的梯度波形。

圖4以圖表的方式示出圖2的紋波消除濾波器的譜抑制圖像。

圖5示意地示出根據本發明的實施例的配置成實現用於監測圖2的紋波消除濾波器的性能的方法的濾波器評估模塊。

圖6以圖表的方式示出包括在10khz的脈衝寬度調製頻率的由圖2的梯度功率放大器產生的噪聲的橋電壓數據和線圈電壓數據。

圖7以圖表的方式示出基於圖6的電壓數據的線圈電壓的功率譜密度和橋電壓的功率譜密度。

圖8以圖表的方式示出包括在20khz的脈衝寬度調製頻率的由圖2的梯度功率放大器產生的噪聲的橋電壓數據和線圈電壓數據。

圖9以圖表的方式示出基於圖8的電壓數據的線圈電壓的功率譜密度和橋電壓的功率譜密度。

具體實施方式

將在下文中詳細參考本發明的示範性的實施例，其示例在附圖中被圖示。在可能的情況下，在附圖通篇使用的相同的參考字符表示相同或相似的部分，而沒有重複的描述。雖然為了說明的清楚，關於mri系統而描述本發明的示範性的實施例，但通常本發明的實施例還可應用於實時地評估紋波消除濾波器的性能。

如本文中所使用的，術語「基本上」、「通常」以及「大約」指示相對於適合於實現組件或組合件的功能目的的理想的預期條件的在可合理地實現的製造和組裝公容限內的條件。術語「實時」意味著與進行中的過程基本上同時進行，且響應於進行中的過程，即，能夠提供反饋信號，以響應於所監測的過程變量超過閾值而使進行中的過程中斷。

圖1示出結合本發明的實施例且配置用於與本發明的實施例一起使用的示範性的磁共振成像（mri）系統10的主要組件。從操作人員控制臺12控制系統的操作，所述操作人員控制臺12包括鍵盤或其它輸入設備13、控制面板14以及顯示屏16。輸入設備13能夠包括滑鼠、操縱杆、鍵盤、跟蹤球、觸摸激活屏幕、光棒、語音控制或者任何類似或等效的輸入設備，並且可以用於交互的幾何結構規定。控制臺12通過鏈路18而與單獨的計算機系統20通信，其使得操作人員能夠對顯示屏16上的圖像的產生和顯示進行控制。計算機系統20包括通過底板20a而彼此通信的許多模塊。計算機系統20的模塊包括圖像處理器模塊22、cpu模塊24以及存儲器模塊26，其可以包括用於存儲圖像數據陣列的幀緩存器。計算機系統20被連結至存檔媒體設備、永久或備份存儲器存儲設備或網絡以用於圖像數據和程序的存儲，並且通過高速信號鏈路34而與單獨的mri系統控制32通信。計算機系統20和mri系統控制32共同地形成「mri控制器」33。根據本發明的實施例和方面，mri控制器33配置成例如通過實現進一步在下文中討論的示範性的算法而實現用於對水、脂肪和矽酮單獨地進行成像的方法。

mri系統控制32包括通過底板32a而連接在一起的模塊集合。這些包括cpu模塊36以及脈衝發生器模塊38。cpu模塊36通過串行鏈路40而與操作人員控制臺12連接。mri系統控制32正是通過鏈路40而從操作人員接收命令，以指示待執行的掃描序列。cpu模塊36作業系統組件，以實行預期的掃描序列，並且產生指示所產生的rf脈衝的定時、強度和形狀以及數據採集窗口的定時和長度的數據。cpu模塊36與通過mri控制器33而操作的若干組件連接，這些組件包括脈衝發生器模塊38（所述脈衝發生器模塊38對梯度放大器42進行控制，在下文中進一步進行討論）、生理採集控制器（「pac」）44以及掃描室接口電路46。

cpu模塊36從生理採集控制器44接收患者數據，所述生理採集控制器44從與患者連接的許多不同的傳感器接收信號，例如，來自附接至患者的電極的ecg信號。並且最終，cpu模塊36從掃描室接口電路46接收來自各種傳感器的與患者和磁體系統的條件相關聯的信號。mri控制器33也正是通過掃描室接口電路46而命令患者定位系統48將患者或客戶c移動至預期的位置，以用於掃描。

脈衝發生器模塊38操作梯度放大器42，以實現在掃描期間產生的梯度脈衝的預期的定時和形狀。由脈衝發生器模塊38所產生的梯度波形被應用於具有gx放大器、gy放大器以及gz放大器的梯度放大器系統42。每個梯度放大器激勵通常標示為50的梯度線圈組合件中的對應的物理梯度線圈x、y或z，以產生用於對所採集的信號進行空間編碼的磁場梯度。梯度線圈組合件50形成磁體組合件52的部分，所述磁體組合件52還包括偏振磁體54（在操作中，偏振磁體54提供均勻縱向磁場b0）和全身rf線圈56（在操作中，全身rf線圈56提供通常與b0垂直的橫向磁場b1）。在本發明的實施例中，rf線圈56是多通道線圈。mri系統控制32中的收發器模塊58產生脈衝，所述脈衝通過rf放大器60而放大，並且通過傳送/接收開關62而與rf線圈56耦合。由患者中的所激勵的核發射的所得到的信號可以由相同的rf線圈56感測，並且通過傳送/接收開關62而與前置放大器64耦合。在收發器58的接收器部分中，對所放大的mr信號進行解調、濾波且數位化。通過來自脈衝發生器模塊32的信號而控制傳送/接收開關62，以便在傳送模式期間，將rf放大器60與線圈56電連接，並且在接收模式期間，將前置放大器64與線圈56連接。傳送/接收開關62還能夠使得單獨的rf線圈（例如，表面線圈）能夠在傳送模式或者接收模式中被使用。

在多通道rf線圈56拾取（pickup）由目標的激勵而產生的rf信號之後，收發器模塊58使這些信號數位化。然後，mri控制器33通過傅立葉變換而對所數位化的信號進行處理，以產生k空間數據，然後，經由mri系統控制32而將所述k空間數據傳遞至存儲器模塊66或其它計算機可讀媒體。「計算機可讀媒體」可以包括例如被配置使得可以按由常規的計算機可感知且可再生產的方式固定電狀態、光狀態或磁狀態的結構：例如，列印至紙或顯示於屏幕上的文本或圖像、光碟或其它光存儲媒體；「閃速」存儲器、eeprom、sdram或其它電存儲媒體；軟盤或其它磁碟、磁帶或其它磁存儲媒體。

當已在計算機可讀媒體66中採集原始k空間數據的陣列時，完成掃描。該原始k空間數據被重新布置成單獨的k空間數據陣列以用於要被重建的每個圖像，並且，將這些k空間數據陣列中的每個輸入至陣列處理器68，所述陣列處理器68操作以便將數據傅立葉變換成圖像數據的陣列。通過串行鏈路34而將該圖像數據傳送至計算機系統20，其中，該圖像數據存儲於存儲器中。響應於從操作人員控制臺12接收的命令，可以以長期存儲對該圖像數據進行存檔，或可以由圖像處理器22對該圖像數據進一步進行處理，並且將該圖像數據傳送至操作人員控制臺12且呈現於顯示器16上。

如上文所提到的，在用於mri掃描的mri系統100的操作期間，脈衝發生器模塊38經由梯度放大器系統42而將梯度波形應用至梯度線圈組合件50。梯度波形驅動對應的梯度線圈，以局部地調整被磁體組合件52包圍的掃描體積的磁化。特別地，梯度波形提供磁化的頻率編碼、相位編碼以及切片選擇梯度，以便在磁體組合件52內定義用於mri實驗的具體的感興趣區域。

在實施例中，梯度放大器系統42包括三個梯度放大器，在每一梯度軸（x，y，z）上一個梯度放大器。圖2示意地示出梯度放大器200，所述梯度放大器200形成為多個h橋電路202.1，202.2，……202.n的堆疊式拓撲。堆疊式h橋202由igbt204組成，根據權衡igbt的切換和傳導損失和橋交錯方案的脈衝寬度調製算法，通過pwm控制器205而驅動所述igbt204。通常，脈衝寬度調製（pwm）是根據編程的調度（schedule），開啟和關閉所選擇的igbt，以便產生從dc功率供應至負載的時均電壓的過程。對於其設備是開啟的pwm調度的小部分被定義為那個設備的佔空比。設備正在開啟和關閉的所在頻率被定義為控制器的pwm切換頻率fsw。雖然在一些調度中（例如，當使用pwm來模擬ac時），開啟和關閉脈衝時間的持續時間可跨調度變化，但igbt切換的切換頻率保持恆定，即，igbt僅在fsw的整數倍才能夠改變狀態。堆疊h橋202，以實現所要求的最大輸出電壓，且在某些實施例中，使h橋的pwm調度交錯，以使輸出濾波要求最小化。

如所提到的，mri系統100的成像性能能夠受到梯度子系統功率放大器200的可重複性和保真度的影響。因此，除了交錯pwm調度之外，紋波消除濾波器206還跨堆疊式h橋202的輸出端子連接，以便減輕梯度放大器切換噪聲200對成像性能的任何影響。梯度放大器200經由紋波消除濾波器206而驅動其梯度線圈50x、y、z，所述紋波消除濾波器206配置成抑制由脈衝寬度調製（pwm）控制器205的igbt切換頻率產生的譜能量，因此消除從堆疊式h橋202在pwm頻率的諧波產生的切換噪聲。

圖3以圖表的方式示出在圖1的mri系統100的操作期間，由圖2的梯度功率放大器200產生的梯度波形300。梯度波形300具有若干特性相位。這些相位包括調零302、負斜波（ramp）304、負平頂306、正斜波308、正平頂310以及零交叉312。切換噪聲314的幅度和佔空比取決于波形的相位而變化。因此，本發明的一個方面是紋波消除濾波器206對佔空比、橋電壓（紋波消除濾波器206之前的電壓）以及線圈電壓（紋波消除濾波器206之後的電壓）同時地進行採樣，以獲得診斷信息。

除了檢測波形300的不同的相位之外，實現本發明的方面的紋波消除濾波器206還將檢測兩個截然不同的pwm切換頻率。雖然切換噪聲本質上可能為寬帶的，但本發明聚焦於基本切換噪聲頻率的濾波器效果。將從所採樣的橋電壓和線圈電壓數據濾掉更高階的諧波。注意，如果在所採樣的數據中存在更高階的諧波，則只要譜管理使更高階的諧波在不混疊回到基本切換頻率的頻率處對準，它就將不會損害本發明的性能。

在實施例中，如圖2中所示出的紋波消除濾波器206配置成提供雙頻陷波濾波器。在圖4中示出紋波消除濾波器206的雙譜抑制圖像或掩模400。在此，濾波器抑制掩模400描述跨頻率範圍的給定的線圈電壓下的對紋波消除濾波器206的預期的譜圖像抑制的限制。抑制圖像400具有與切換噪聲314的基本對準的兩個截然不同的陷波402、404，如從梯度波形300所採樣的。例如，紋波消除濾波器206可以配置成獲得或計算切換噪聲314的功率譜密度，並且將陷波402、404與那個功率譜密度的局部極大值比較。因此，陷波402、404應當抑制大部分的來自脈衝寬度調製切換事件的譜能量。

為了評價紋波消除濾波器206的性能，例如，為了評價是否已經適當地設置雙陷波402、404，圖5示意地示出根據本發明的實施例的濾波器評估模塊500。濾波器評估模塊500包括微處理器506，所述微處理器506與紋波消除濾波器206操作地連接，以用於對濾波器輸入（橋電壓）數據512和濾波器輸出（線圈電壓）數據514同時地進行採樣。

濾波器評估模塊可以包括至少一個a/d轉換器和復用器（置於紋波消除濾波器206與微處理器506之間），以用於在採樣頻率fs對濾波器輸入和輸出數據進行採樣。以允許切換噪聲314的譜內容的測量的方式來規定a/d轉換器採樣頻率（在圖3中示出）。通常，a/d轉換器採樣頻率被設置，使得切換噪聲314的兩個基頻應當出現於所採樣的數據的第一奈奎斯特區中，並且，使得保留用於抗混疊的足夠的防護帶寬，其中，第一奈奎斯特區被定義為從dc至fs/2的譜。因此，對於fsw=10khz，fs應當等於至少大約250khz。

在實施例中，處理器506配置成捕獲橋電壓數據512（例如，輸入至紋波消除濾波器206的「信號」）和線圈電壓數據514（例如，從紋波消除濾波器206同時輸出的「信號」），然後，由處理器506使用所述橋電壓數據512和線圈電壓數據514以便例如通過快速、離散或截斷傅立葉變換或通過其它模式而推導或計算橋電壓（例如，「第一」）功率譜密度（「psd」）518和線圈電壓（例如，「第二」）功率譜密度520。圖6以圖表的方式示出在10khz的脈衝寬度調製頻率的橋電壓數據512和線圈電壓數據514。圖7基於圖6的電壓數據512、514而以圖表的方式示出橋電壓（第一）功率譜密度518（包括由梯度功率放大器200產生的噪聲）以及線圈電壓（第二）功率譜密度520。圖8以圖表的方式示出在20khz的脈衝寬度調製頻率的橋電壓數據512和線圈電壓數據514。圖9基於圖8的電壓數據512、514而以圖表的方式示出橋電壓功率譜密度518（包括由梯度功率放大器200產生的噪聲）以及線圈電壓譜密度520。

因此，處理器506捕獲橋電壓數據512和線圈電壓數據514，通過處理器506使用所述橋電壓數據512和線圈電壓數據514來計算橋電壓功率譜密度518和線圈電壓譜密度520。圖6以圖表的方式示出在10khz的脈衝寬度調製頻率的橋電壓數據512和線圈電壓數據514。圖7基於圖6的電壓數據512、514而以圖表的方式示出橋電壓功率譜密度518（包括由梯度功率放大器200產生的噪聲）以及線圈電壓譜密度520。圖8以圖表的方式示出在20khz的脈衝寬度調製頻率的橋電壓數據512和線圈電壓數據514。圖9基於圖8的電壓數據512、514而以圖表的方式描繪橋電壓功率譜密度518（包括由梯度功率放大器200產生的噪聲）以及線圈電壓譜密度520。

如果紋波消除濾波器206正在正常地操作，則線圈電壓功率譜密度520應當大約等於橋電壓功率譜密度518乘以紋波消除濾波器的設計譜抑制圖像400。因此，根據本發明的方面，處理器506配置成偶發地使橋電壓功率譜密度518乘以譜抑制圖像（「頻率整形」521），以便獲得測試功率譜密度522，然後，將測試功率譜密度522與線圈電壓功率譜密度520比較523。例如，測試功率譜密度522和線圈電壓功率譜密度520能夠跨基本噪聲頻率（例如，對於梯度功率放大器200的3橋配置，對於10.41khz切換頻率，為62.5khz，或對於20.83khzpwm頻率，為125khz）中的每個基本噪聲頻率周圍的採樣帶寬被積分。如果積分差超過閾值528，則評估模塊500檢測530紋波消除濾波器206具有能夠使mri系統100的成像質量降級的問題。備選地，能夠利用其它誤差標準528。

因此，本發明的實施例實現了一種方法，所述方法包括：推導輸入至紋波消除濾波器的信號的第一功率譜密度函數；推導同時地從紋波消除濾波器輸出的信號的第二功率譜密度函數；根據紋波消除濾波器的譜抑制圖像而對第一功率譜密度進行頻率整形，以獲得測試功率譜密度；以及在測試功率譜密度函數和第二功率譜密度函數在預定的標準內未能匹配的情況下,指示紋波消除濾波器的降級的性能。預定的標準可以包括跨基本噪聲頻率周圍的採樣帶寬的功率積分之間的小於5%的差。採樣帶寬可以不小於基本噪聲頻率的+/-1%。採樣帶寬可以不超過基本噪聲頻率的+/-10%。基本噪聲頻率可以作為脈衝寬度調製器切換頻率的倍數而建立。基本噪聲頻率可以作為與第一功率譜密度函數的最大值對應的頻率而建立。

其它實施例實現了一種方法，所述方法包括：推導由脈衝寬度調製器的操作而產生的信號的第一功率譜密度；推導同時地從紋波消除濾波器輸出的信號的第二功率譜密度；根據紋波消除濾波器的設計譜抑制圖像而對第一功率譜密度進行頻率整形，以獲得測試功率譜密度；以及在測試功率譜密度函數和第二功率譜密度函數在預定的標準內未能匹配的情況下，指示紋波消除濾波器的降級的性能。預定的標準可以包括跨基本噪聲頻率周圍的採樣帶寬的功率積分之間的小於5%的差。採樣帶寬可以不小於基本噪聲頻率的+/-1%。採樣帶寬可以不超過基本噪聲頻率的+/-10%。基本噪聲頻率可以作為脈衝寬度調製器切換頻率的倍數而建立。基本噪聲頻率可以作為與第一功率譜密度函數的最大值對應的頻率而建立。

某些實施例提供包括濾波器評估模塊的裝置，所述濾波器評估模塊推導輸入至紋波消除濾波器的信號的第一功率譜密度函數；推導同時地從紋波消除濾波器輸出的信號的第二功率譜密度函數；基於同時的脈衝寬度調製器輸出，獲得紋波消除濾波器的設計譜抑制圖像；使第一功率譜密度函數乘以設計譜抑制圖像，以獲得測試譜功率密度函數；以及在測試功率譜密度函數和第二功率譜密度函數在預定的標準內未能匹配的情況下，指示紋波消除濾波器的降級的性能。預定的標準可以包括跨基本噪聲頻率周圍的採樣帶寬的功率積分之間的小於5%的差。採樣帶寬可以不小於基本噪聲頻率的+/-1%。採樣帶寬可以不超過基本噪聲頻率的+/-10%。基本噪聲頻率可以作為脈衝寬度調製器切換頻率的倍數而建立。基本噪聲頻率可以作為與第一功率譜密度函數的最大值對應的頻率而建立。

其它實施例提供一種裝置，所述裝置包括：脈衝寬度調製器；圖像處理模塊，其接收可能包括由脈衝寬度調製器所產生的切換噪聲的輸入信號；紋波消除濾波器，所述紋波消除濾波器對脈衝寬度調製器輸出進行採樣，以產生用於從到圖像處理模塊的輸入信號去除切換噪聲的抑制圖像；以及濾波器評估模塊，所述濾波器評估模塊推導脈衝寬度調製器輸出的第一功率譜密度函數，推導從紋波消除濾波器輸出的信號的第二功率譜密度函數，使第一功率譜密度函數乘以抑制圖像，以產生測試功率譜密度，並且，在測試功率譜密度函數和第二功率譜密度函數在預定的標準內未能匹配的情況下，將紋波消除濾波器的降級的性能指示給圖像處理模塊。預定的標準可以包括跨基本噪聲頻率的周圍的採樣帶寬的功率積分之間的小於5%的差。

將理解，上文的描述意圖為說明性的，而不是限制性的。例如，可以將上述的實施例（和/或其方面）彼此組合使用。另外，可以作出許多修改，以使特別的情形或材料適應於本發明的教導，而不背離本發明的範圍。雖然本文中所描述的材料的尺寸和類型意圖定義本發明的參數，但它們並不是限制性的實施例，而是示範性的實施例。在審查上面描述時，許多其他實施例對於本領域的那些技術人員將是顯而易見的。因此，應參考所附權利要求連同這類權利要求所被賦予的等同物的全部範圍來確定本發明的範圍。在所附權利要求中，術語「包括」和「在其中」用作相應的術語「包含」和「其中」的簡明英語等效物。此外，在下面權利要求中，諸如「第一」、「第二」、「第三」、「上部」、「下部」、「底部」、「頂部」等的術語只不過用作標籤，而不意圖將數字或位置要求強加於其對象。此外，下面的權利要求的限制沒有以方法加功能格式來書寫並且不意圖基於35u.s.c.§112第六段來解釋，除非並且直到這類權利要求限制確切地使用後面是缺乏進一步結構的功能陳述的短語「用於…的部件」。

本書面描述使用包括最佳模式的示例來公開本發明的若干實施例，並且還使本領域的技術人員能夠實施本發明的實施例，包括製作和使用任何裝置或系統以及執行任何包含的方法。本發明的可取得專利的範圍由權利要求限定並且可包括本領域的技術人員想到的其他示例。如果這類其他示例具有沒有不同於權利要求的文字語言的結構元素，或者如果它們包括具有與權利要求的文字語言的無實質差異的等效結構元素，則它們意圖處於權利要求的範圍之內。

如本文所使用的，以單數陳述或以單詞「一」或「一個」進行的元素或步驟應理解為不排除多個元素或步驟，除非另有明確規定這種排除。此外，對本發明的「一個實施例」的提及不意圖解釋為排除也包含所述特性的附加實施例的存在。此外，除非明確相反地規定，否則，「包含」、「包括」或「具有」具有特定屬性的元素或多個元素的實施例可包括不具有那個屬性的附加的這類元素。

由於可在上述設備或方法中進行某些變化而不脫離本文中涉及的本發明的精神和範圍，因此，意圖的是，在附圖中示出的或上面描述的所有主題應只理解為圖示本文中的發明概念的示例，並且不應視為限制本發明。