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，其具有发送天线和高频源，其中，-借助该发送天线可利用激励频率将设置在检查空间中的检查对象激励为磁共振；-高频源位置固定地或可运动地安装在检查空间内或在其周围；-借助该高频源可产生随激励频率振荡的电场；-在该高频源和该检查空间之间设置屏障；-该屏障由多个分别在激励频率下谐振的独立谐振器组成；-借助该屏障将检查空间与由高频源产生的电场隔离开来。
背景技术：
一种这样的磁共振设备例如在WO-A-03/025608中公开。在该磁共振设备中高频源构成为导线。屏障主要是公知外罩波屏蔽的扩展。
磁共振设备的发送天线应在检查对象(大多为人)中产生磁激励场，借助该磁激励场激励检查对象中的磁共振。由此在磁共振被激励之后可以借助相应的接收天线来接收该磁共振。在此必要时可将发送天线本身用于接收。
伴随磁激励场的产生总是会有可导致不期望的检查对象发热的涡流。但该涡流无法避免。但除了该不可避免的涡流外还产生源类型的电流，该电流的电场电容地耦合到检查对象中并在那里导致进一步的检查对象发热。这样的电容耦合尤其出现在发送天线的导线上，但其就是在较小范围内也可出现在局部接收线圈或导线上，只要其处于发送天线的作用范围内。因此，所有这些元素(发送天线、局部线圈、导线)都可起到(不期望的)高频源的作用，它们的电场应离检查对象尽可能地远。
一种快速而直接的强迫措施在于，将高频源与检查对象的距离选择得尽可能地大。但这例如在整体线圈的情况下导致发送天线尺寸过大，或导致检查空间中已经很窄的空间比例更窄。在接收的情况下增大的距离还会导致灵敏度降低，即便是对局部线圈也是如此。
此外还可以将谐振电容分配到发送和/或接收天线上(所谓的“多重短路”)。但这将导致电容损耗增加，此外还导致制造技术上的额外开销。再有该解决方案不能应用于所有情况。
发明内容
因此本发明要解决的技术问题是，可以抑制高频源不期望的电容耦合到检查对象中并同时避免现有技术中的缺点。尤其是简单而有效率地构成各个独立谐振器。
本发明的技术问题通过一种本文开始所述类型的磁共振设备解决，其中，每个独立谐振器都具有两个电容器平面，它们分别朝向高频源和检查空间并通过一个线圈相互导电地连接，并且朝向高频源的电容器平面和/或朝向检查空间的电容器平面相互间不直接导电地连接。
因为由此可以在屏障中出现电流来补偿由高频源在检查对象中引起的平移电流。
如已所述，高频源通常与发送天线相同。但在具体情况下还可以将高频源用作接收检查对象中被激励的磁共振的局部线圈或构成为导线。
独立谐振器可以相互绝缘地或导电地连接，混合形式也是可以的。
电容器平面通过连接点与线圈连接。优选电容器平面基本处于一个平面内，并在该平面内具有关于这些连接点的径向延伸的尾部，因为由此可使电容器平面内仅有很小的涡流出现。电容器平面尤其可以构成为星形的。
独立谐振器可以不均匀地分布设置或均匀地分布设置。在后一种情况下独立谐振器例如定义一个矩形图案或一个六角形图案。
通常在电容器平面之间设置电介质。在这种情况下尤其可以将电介质构成为用于电容器平面和线圈的支撑结构。优选电介质延伸到多个独立谐振器。
同样，在独立谐振器的电容器平面之间还可以仅有空气。例如可以在电容器平面之间按照位置设置距离保持器或者将用于独立谐振器的支撑结构构成为泡沫薄膜。
通常高频源还辐射交变磁场。在这种情况下优选将线圈这样定向，使得该交变磁场不会在线圈中感应出电流。还可以将独立谐振器的线圈这样构成，使得由交变磁场在线圈中感应的电流产生相互补偿的感应电压。
以下借助实施例描述本发明的其它优点和特性。在此以原理图示出图1示出磁共振设备的示意图；图2示出替代的电路图；图3示出屏障；图4-6示出独立谐振器；图7-9示出独立谐振器的排列；图10-11示出图2中屏障的其它实施方式。
具体实施例方式
按照图1，磁共振设备具有不同的磁共振系统1和至少一个发送天线2、在此为整体天线2形式。发送天线2定义通常基本为圆柱形的检查空间3。借助患者卧榻4可将检查对象5、通常为人5移入到检查空间3中。在检查对象5上可以设置局部线圈6，其通过导线7与控制和分析装置8连接。
参见图2，发送天线2可以在检查空间3中产生具有激励频率、即拉摩尔频率的交变磁场B。当检查对象5被移入检查空间3时(＝暂时设置于此)，利用激励频率激励检查对象5中的磁共振。被激励的磁共振可利用整体线圈2(在接收运行状态中)和/或利用局部线圈6接收。所接收的磁共振被传送到控制和分析装置8并由其以通常公知的方式进行分析。
借助发送天线2不仅可以产生和辐射所期望的高频磁场，还可以产生以激励频率振荡的电场，其在图2中用附图标记E示出。因此设置在检查空间3周围的发送天线2同时也是可产生电场E的高频源。如果不采取对应的措施，则该电场E会电容地耦合到检查对象5中。本发明要解决的技术问题就是要屏蔽该电场E。
为了屏蔽电场E，按照本发明的磁共振设备具有屏障9。该屏障9设置在高频源2和检查空间3之间。借助该屏障9将检查空间3与由高频源2产生的电场E隔离开来。
根据图2和3，屏障9由多个独立谐振器10组成。根据图2和3，每个独立谐振器10都具有两个电容器平面11、12和线圈13。每个电容器平面11、12分别朝向高频源2或检查空间3。它们通过线圈13相互导电地连接。根据图2和3，朝向高频源2的电容器平面11和朝向检查空间3的电容器平面12相互间不直接导电地连接。
在图2中示出的电容器平面11和高频源2之间的电容以及电容器平面12和检查对象5之间的电容不是物理存在的组件，在检查对象5中示出的电阻也不是物理存在的组件。它们仅是为说明存在的耦合。
电容器平面11、12相互间的距离为屏障9的厚度d并具有有效面积度量A。它们构成具有电容C的平面电容器，电容C通常可由下面公知的公式确定C＝ε0εr·A/d在此，ε0是构成屏障9的介质的绝对介电常数，εr是其相对介电常数。
为了能够最佳地满足其屏蔽功能，应使屏障9在激励频率(＝拉摩尔频率)下谐振。因此每个独立谐振器10都应在激励频率下谐振。由此线圈13具有满足以下条件的电感LL＝1/ω2C在此ω为与系数2π相乘的激励频率。
根据图2和3，独立谐振器10相互是完全电隔离的。但它们也可以例如在高频源2一侧或在检查空间3一侧相互导电地连接。
图3示出独立谐振器10的最简单的实施，其中电容器平面11、12构成为简单的矩形(还可以是例如蜂房形的或圆形的)平面11、12。此外，线圈13具有基本上垂直于电容器平面11、12的线圈轴15。独立谐振器10的这种实施方式虽然可能且很简单，但就其屏蔽作用来说不是最佳的。在以下描述的图4至图6中示出优化了其作用的独立谐振器10的实施方式。以下借助图4至图6描述的变形可以相互独立地实现也可以相互组合，只要它们不是在个别情况下相互矛盾。
根据图4，电容器平面11、12通过连接点16、17与线圈13连接。电容器平面11、12基本处于一个平面内(因为它们是“平面的”)。它们具有在该平面内关于这些连接点16、17径向的尾部18、即从连接点16、17向外的延伸。因此尾部18不是直接地、而是通过各接触面11、12的核心区域19相互导电地连接。通过电容器平面11、12的这种实施方式可将在电容器平面11、12中感应的涡流降到最小。
核心区域19可以非常小，在极端情况下可使核心区域19等同于连接点16、17。在这种情况下电容器平面11、12构成为星形的。
此外，按照图4，线圈13这样定向，其线圈轴15垂直于磁场B在其中振荡的旋转平面。由此在线圈13中不会由高频源2感应出电流，尽管高频源2也辐射磁场B。
还可以有这样的情况，对于图4所示的线圈13的设置是不可能的。例如不是在所有情况下都能预知导线7或局部线圈6的定向。尽管高频源2辐射交变磁场B，在这些情况下也还是可以消除高频源2对独立谐振器10的线圈13的影响。这可以通过相应地实施线圈13来实现。在此这样构成线圈13，使得由交变磁场B在线圈13中感应的电流产生相互补偿的感应电压。线圈13的一种相应的实施方式例如是图5所示的将线圈13分为两个相互反并联的子线圈20。替代地还可如图6所示将线圈13构成为环形线圈13。
原理上可将独立谐振器10在屏障9中任意分布式的设置。按照图7，它们例如可以不均匀地分布设置。而如图8和9所示，它们也可以均匀地分布设置。图8示出定义矩形图案的独立谐振器10。图9示出定义六角形图案的独立谐振器10。
如图2所示，在独立谐振器10的电容器平面11、12之间设置电介质21。优选电介质21延伸到多个独立谐振器10并相应于图2所示构成为用于电容器平面11、12和线圈13的支撑结构21。但还可以考虑在独立谐振器10的电容器平面11、12之间基本上仅有空气。例如可以如图10所示设置距离保持器22。还可以相应于图11采用作为泡沫材料构成的支撑结构23，从而支撑结构23本身就主要由空气构成。
以上对本发明主要结合发送天线2进行了描述。这也是最常见和最重要的应用情况。但本发明不限于对发送天线2的应用。在具体情况下其还可以用于高频源与仅用于接收检查对象5中激励的磁共振的局部线圈6等同的情况。甚至还可以将导线7设置为具有按照本发明的屏障9的局部线圈6。在这些情况的每一个中都给出了检查空间3与由相应的高频源2、6、7产生的电场的电容耦合之间的有效隔离。
权利要求
1.一种磁共振设备，其具有发送天线(2)和高频源(2，6，7)，其中，-借助该发送天线(2)可利用激励频率将设置在检查空间(3)中的检查对象(5)激励成磁共振；-该高频源(2，6，7)位置固定地或可运动地安装在检查空间(3)内或在其周围；-借助该高频源(2，6，7)可产生随激励频率振荡的电场(E)；-在该高频源(2，6，7)和该检查空间(3)之间设置屏障(9)；-该屏障(9)由多个分别在激励频率下谐振的独立谐振器(10)组成；-借助该屏障(9)将检查空间(3)与由高频源(2，6，7)产生的电场(E)隔离开来；其特征在于，每个独立谐振器(10)都具有两个电容器平面(11，12)，它们分别朝向所述高频源(2，6，7)和检查空间(3)并通过线圈(13)相互导电地连接，并且该朝向高频源(2，6，7)的电容器平面(11)和/或该朝向检查空间(3)的电容器平面(12)相互间不直接导电连接。
2.根据权利要求1所述的磁共振设备，其特征在于，所述高频源(2)与所述发送天线(2)相同。
3.根据权利要求1所述的磁共振设备，其特征在于，所述高频源(6)被用作接收检查对象(5)中被激励的磁共振的局部天线(6)。
4.根据权利要求1所述的磁共振设备，其特征在于，所述高频源(7)被构成为导线(7)。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的磁共振设备，其特征在于，所述电容器平面(11，12)通过连接点(16，17)与线圈(13)连接，这些电容器平面(11，12)基本处于一个平面内，并且这些电容器平面(11，12)在该平面内具有关于这些连接点(16，17)径向延伸的尾部(18)。
6.根据权利要求5所述的磁共振设备，其特征在于，所述电容器平面(11，12)构成为星形的。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的磁共振设备，其特征在于，所述独立谐振器(10)不均匀地分布设置。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的磁共振设备，其特征在于，所述独立谐振器(10)均匀地分布设置。
9.根据权利要求8所述的磁共振设备，其特征在于，所述独立谐振器(10)定义一个矩形的图案。
10.根据权利要求8所述的磁共振设备，其特征在于，所述独立谐振器(10)定义一个六角形的图案。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的磁共振设备，其特征在于，在所述电容器平面(11，12)之间设置电介质(21)。
12.根据权利要求11所述的磁共振设备，其特征在于，所述电介质(21)构成为用于电容器平面(11，12)和线圈(13)的支撑结构(21)。
13.根据权利要求11或12所述的磁共振设备，其特征在于，所述电介质(21)延伸到所述多个独立谐振器(10)。
14.根据权利要求1至10中任一项所述的磁共振设备，其特征在于，所述在独立谐振器(10)的所述电容器平面(11，12)之间主要是空气。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的磁共振设备，其特征在于，所述高频源(2，6，7)也辐射交变磁场(B)，以及所述线圈(13)这样定向，使得该交变磁场(B)不会在该线圈(13)中感应出电流。
16.根据权利要求1至14中任一项所述的磁共振设备，其特征在于，所述高频源(2，6，7)也辐射交变磁场(B)，以及所述独立谐振器(10)的线圈(13)这样构成，使得由该交变磁场(B)在该线圈(13)中感应的电流产生相互补偿的感应电压。
全文摘要
本发明涉及一种磁共振设备，其具有可利用激励频率将处于检查空间(3)中的检查对象(5)激励成磁共振的发送天线(2)，以及位置固定地或可运动地安装在检查空间(3)内或在其周围的并可产生随激励频率振荡的电场(E)的高频源(2，6，7)。在高频源和检查空间之间设置由多个在激励频率下谐振的独立谐振器(10)组成的屏障(9)。借助该屏障将检查空间与由高频源产生的电场(E)隔离开来。每个独立谐振器都具有两个分别朝向高频源和检查空间的电容器平面(11，12)，它们通过线圈(13)相互导电地连接。朝向高频源(2，6，7)的电容器平面(11)和/或朝向检查空间(3)的电容器平面(12)相互间不直接导电地连接。
文档编号G01R33/20GK1837842SQ20061006764
公开日2006年9月27日 申请日期2006年3月22日 优先权日2005年3月22日
发明者马库斯·维斯特 申请人:西门子公司