专利名称：磁共振设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种磁共振设备，其具有一个基本磁场磁铁、一个梯度线圈系统、一个初级发射天线、至少一个接收天线和一个控制和求值装置，其中，-借助于所述基本磁场磁铁可以对一个检查区域加载静态基本磁场，-借助于所述梯度线圈系统可以对该检查区域加载梯度磁场，-借助于所述初级发射天线可以对该检查区域加载高频激励场，-借助于接收天线可以接收磁共振信号，这些信号是激励置入所述检查区域的检查对象而产生的，-所述梯度线圈系统和初级发射天线可以由所述控制和求值装置进行控制，使得在该梯度线圈系统中流动梯度电流，在该初级发射天线中流动激励电流，-可以将所述磁共振信号输入至该控制和求值装置并由后者进行求值。
背景技术：
这种磁共振设备一般是公知的。例如，可以参考专业书籍“BildgebendeSysteme fuer die medizinische Diagnostik”，3.Auflage，1995，PublicisMCDVerlag，第501至503页。
该公知的磁共振设备具有一个通常为1.5T的基本磁场。利用该基本磁场可以很好地再现检查对象。
在近期也制造了具有大于1.5T(特别是3T或者更大)的基本磁场的磁共振设备。利用这些磁共振设备可以实现更好的分辨率。不过，在现有技术中的这种磁共振设备中出现了由检查对象中的高频涡流引起的图像不均匀。
为了补偿这种涡流，例如在US 6252403 B1的现有技术中建议将发射天线构成为螺旋形。也就是发射天线采用一个围绕其对称轴缠绕的鸟笼形共振器。所述美国专利文献还公开了，在检查对象的附近设置适当的电介质，尤其是水，以便由此实现对高频激励场的均匀化。不过，现有技术中的所有这些努力还不能在所有情况下充分地补偿激励场中的不均匀。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，实现一种磁共振设备，其中尽管基本磁场很大，激励场在检查对象中仍然尽可能地均匀。
上述技术问题是这样来解决的，即，磁共振设备具有至少一个同样可以由控制和求值装置控制的次级发射天线，使得在该次级发射天线中流动激励电流，借助于该次级发射天线也可以对检查区域加载激励场，以及在该次级发射天线中至少配置一个控制元件，借助于该控制元件可以相互设定激励电流的幅度比和/或相位偏差。
这样可以有针对性和有效地对由初级发射天线产生的激励场进行均匀化。也就是将至少一个控制元件这样控制，使得在被置入所述检查区域中的检查对象处激励场的叠加在该检查对象中尽可能地均匀。
次级发射天线可以完全独立于初级发射天线地运行。不过，其优选与初级发射天线电感耦合。
如果可以为控制和求值装置预定一个控制信号，并且控制元件的控制取决于该控制信号，则可以对检查对象进行匹配。该控制信号可以例如通过待检查的患者的身体尺寸和重量(必要时也可以是其它特征)隐含地确定。替换地，也可以通过尝试确定该控制。
如果也可以根据所述控制信号这样地运行次级发射天线，即，该次级发射天线在一个磁共振频率下不共振，且不对检查区域加载激励场，则在具体情况下也可以是有意义的。也就是说，在个别情况下，也可以简单地关闭次级发射天线。
如果将控制元件作为可调整的阻抗构成，则可以特别灵活地设定激励电流的幅度比和/或相位偏差。
由所述次级发射天线产生的激励场优选地具有一个比由初级发射天线产生的激励场更小的空间扩展。也就是说，该次级发射天线仅仅起到局部校正由初级发射天线产生的激励场的作用。在次级发射天线中流动的激励电流通常也具有比在初级发射天线中流动的激励电流更小的幅度。
在所述次级发射天线中流动的激励电流相对于在初级发射天线中流动的激励电流来说可以具有-180°至+180°的电相位偏差。
有可能将次级发射天线与控制和求值装置这样连接，使得不可以将该次级发射天线用于接收磁共振信号。在这种情况下，次级发射天线仅仅用来使激励场均匀化。不过，也可以将次级发射天线用于接收磁共振信号。在这种情况下，将次级发射天线优选构成为所谓的局部线圈，其一般用于在局部接收磁共振信号。尤其是在这种情况下，在接收磁共振信号时可以由控制和求值装置对该次级发射天线这样调谐，使得后者在磁共振频率下共振。
本发明的其它优点和细节对照附图所示的一种实施方式下面描述给出。其中，按原理图示出了图1是一个磁共振设备，图2是一个初级发射天线和一个次级发射天线，图3是一个次级发射天线，和图4是一个初级发射天线和一个次级发射天线。
具体实施例方式
按照图1磁共振设备具有一个检查区域1。借助于患者卧榻2将一个检查对象3(这里是人3)置入该检查区域1中。
借助于基本磁场磁铁4为检查区域1加载一个基本磁场。该基本磁场在时间上是恒定的(静态的)，而在位置上是尽可能均匀的。其具有一个大于1.5T的磁场强度。优选地该磁场强度为3T或者更高。
基本磁场磁铁4优选地构成为超导。因此不需要通过控制和求值装置5的控制和/或操纵。
磁共振设备还具有一个梯度线圈系统6，借助于该系统可以为检查区域1施加梯度磁场。该梯度线圈系统6可以由控制和求值装置5控制，使得在梯度线圈系统6中流动梯度电流。
磁共振设备也具有一个初级天线7和一个次级天线8。初级天线7显然是作为整体天线7构成的。反之，次级天线8则是作为局部线圈8构成的，即，其仅仅在局部起作用。天线7，8可以由控制和求值装置5控制，使得在天线7，8中流动激励电流。
借助于初级天线7可以为检查区域1中加载高频的激励场。如果将检查对象3置入检查区域1中，可以由此将检查对象3激励为磁共振。然后，可以选择地借助于初级天线7或次级天线8接收这样产生的磁共振信号。即，两个天线7，8都构成磁共振设备的接收天线7，8。可以将所接收的磁共振信号输入到控制和求值装置5，并由后者进行求值。
由于3T或者更高的高基本磁场，仅仅借助于初级天线7不能在所有情况下都在整个检查对象3中产生均匀的激励场。因此，也可以由控制和求值装置5对次级天线8进行控制，使得后者至少局部地为检查对象3施加一个高频的激励场。不过，由次级天线8产生的激励场具有比由所述初级天线7产生的激励场更小的空间扩展。此外，在次级天线中流动的激励电流具有比在初级天线7中流动的激励电流更小的幅度。
按照图2，次级天线8可以有控制和求值装置5独立于初级天线7地控制。由此，控制和求值装置5本身构成一个控制元件，借助于该控制元件可以设定在天线7，8中流动的激励电流的幅度比和/或相位偏差。
通过控制和求值装置5对次级天线8的控制尤其可以这样进行，即，相位偏差为-180°至+180°。也就是可以任意设置。幅度比(在次级天线8的设计范围内)也可以任意设置。在个别情况下，还尤其可以这样地运行次级天线8，使得其不对检查区域1施加激励场。即，在这种情况下，次级天线8中流动的激励电流为零。
在次级天线8中设置了一个控制元件9。如果次级天线8不应该对检查区域1施加激励场，则借助于该控制元件9使次级天线8失谐，从而使其在一个磁共振频率下不共振。
对次级天线8的控制根据一个控制信号S进行，该控制信号由控制和求值装置5通过使用者从外部预先给定。也就是，控制元件9的控制取决于控制信号S。
根据图3，控制元件9具有多个电容10和一个并联振荡电路11。根据控制信号S经由开关12接通电容10中的一个或者并联振荡电路11。也就是将控制元件9构造成可以调整的阻抗9。
在接通电容10中的一个时，根据所接通的电容10，增强或者衰减由初级天线7产生的激励场，或者将次级天线8精确地调谐到磁共振频率上。调谐到磁共振频率上仅仅在接收情况下进行。
如果接通并联振荡电路11，则使次级天线8失谐，使得后者在磁共振频率下不再共振。如果在发射或者接收情况下不应该利用次级天线8，则这对应于断开该次级天线8。
图4的表示基本上对应于图2。不过，在图4中次级天线8不分开进行激励。而是在天线7，8之间存在一个电感耦合M。即，次级天线8与初级天线7电感耦合。这种情况下借助于控制元件9不仅对次级天线8的共振频率进行调整，而且还利用对共振频率的调整间接地调整在次级天线8中流动的激励电流相对于在初级天线7中流动的激励电流的幅度和相位偏差。
在按照图2的实施方式和在按照图4的实施方式中都是这样地对控制元件9和(直接或者间接地)对次级天线8进行控制的，即，激励场在检查对象中的叠加尽可能地均匀。
在借助于次级天线8接收磁共振信号时，由控制和求值装置5始终对次级天线8这样进行调谐，使得后者在磁共振频率下共振。
上面描述了将次级天线8既用于对检查区域1施加激励场，又用于接收磁共振信号。自然也可以将次级天线8仅仅用于对检查区域1施加激励场。也就是，这种情况下不将次级天线8用于接收磁共振信号。
借助于按照本发明的磁共振设备，尽管基本磁场很高，也可以在整个检查对象3中实现接近于完全均匀的激励场。
权利要求
1.一种磁共振设备，其具有基本磁场磁铁(4)、梯度线圈系统(6)、初级发射天线(7)、至少一个次级发射天线(8)、至少一个接收天线(7)和控制和求值装置(5)，其中，-借助于所述基本磁场磁铁(4)可以对一个检查区域(1)加载静态基本磁场，-借助于所述梯度线圈系统(6)可以对该检查区域(1)加载梯度磁场，-借助于所述发射天线(7，8)可以对该检查区域(1)加载高频激励场，-借助于接收天线(7)可以接收磁共振信号，这些信号是激励置入所述检查区域(1)的检查对象(3)而产生的，-所述梯度线圈系统(6)和发射天线(7，8)可以由所述控制和求值装置(5)进行控制，使得在该梯度线圈系统(6)中流动梯度电流，在该发射天线(7，8)中流动激励电流，-可以将所述磁共振信号输入至该控制和求值装置(5)并由后者进行求值，-至少为所述次级发射天线(8)配置一个控制元件(10，11)，借助于该控制元件可以相互设定激励电流的幅度比和/或相位偏差。
2.根据权利要求1所述的磁共振设备，其特征在于，可以这样控制至少一个控制元件(10，11)，即，在被置入所述检查区域(1)中的检查对象(3)处激励场在该检查对象(3)内部的叠加尽可能地均匀。
3.根据权利要求1或2所述的磁共振设备，其特征在于，所述次级发射天线(8)与所述初级发射天线(7)电感耦合。
4.根据权利要求1，2或3所述的磁共振设备，其特征在于，可以为所述控制和求值装置(5)预先给定一个控制信号(S)，并且所述控制元件(10，11)的控制取决于该控制信号(S)。
5.根据利要求4所述的磁共振设备，其特征在于，也可以根据所述控制信号(S)这样地运行所述次级发射天线(8)，即，该次级发射天线在由初级发射天线(7)对所述检查区域(1)加载一个激励场期间不在磁共振频率下共振，且不对该检查区域(1)加载激励场。
6.根据上述权利要求中任一项所述的磁共振设备，其特征在于，将所述控制元件(10，11)作为可调整的阻抗构成。
7.根据上述权利要求中任一项所述的磁共振设备，其特征在于，由所述次级发射天线(8)产生的激励场具有比由所述初级发射天线(7)产生的激励场更小的空间扩展。
8.根据上述权利要求中任一项所述的磁共振设备，其特征在于，在所述次级发射天线(8)中流动的激励电流具有比在所述初级发射天线(7)中流动的激励电流更小的幅度。
9.根据上述权利要求中任一项所述的磁共振设备，其特征在于，可以这样控制在所述次级发射天线(8)中流动的激励电流，即，该激励电流相对于在所述初级发射天线(7)中流动的激励电流来说具有-180°至+180°的相位偏差。
10.根据权利要求7，8或9所述的磁共振设备，其特征在于，将所述次级发射天线(8)与所述控制和求值装置(5)这样连接，使得该次级发射天线不能用于接收磁共振信号。
11.根据权利要求7，8或9所述的磁共振设备，其特征在于，将所述次级发射天线(8)与所述控制和求值装置(5)这样连接，使得该次级发射天线也可以用于接收磁共振信号。
12.根据权利要求11所述的磁共振设备，其特征在于，为了接收磁共振信号，可以将所述次级发射天线(8)这样调谐，使得后者在磁共振频率下共振。
全文摘要
本发明涉及一种磁共振设备，其除了一个初级发射天线(7)之外还具有至少一个次级发射天线(8)。借助于这两个发射天线(7，8)可以对一个检查区域(1)加载激励场。这些发射天线(7，8)可以由一个控制和求值装置(5)进行控制。为该次级发射天线(8)至少配置一个控制元件(10，11)，借助于该控制元件可以相互设定在发射天线(7，8)中流动的激励电流的幅度比和/或相位偏差。
文档编号G01R33/36GK1653347SQ03811029
公开日2005年8月10日 申请日期2003年5月6日 优先权日2002年5月15日
发明者马库斯·维斯特, 沃尔夫冈·伦兹, 于尔根·尼斯特勒, 罗兹范·拉扎 申请人:西门子公司