专利名称：磁共振线圈装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于接收磁共振信号的磁共振线圈装置，具有接收天线单元、信号处理单元、高频单元以及用于将接收的磁共振信号和/或数据无线地传输到数据接收单元的发送天线单元。
背景技术：
用于接收磁共振信号的磁共振线圈装置由US 75 ^813Β2公开。磁共振线圈装置具有至少一个接收天线单元、信号处理单元、高频单元以及至少一个用于将接收的磁共振信号无线地传输到数据接收单元的发送天线单元。发明内容
特别地，本发明要解决的技术问题在于，提供一种无干扰地、无线地进行信号和/ 或数据传输的磁共振线圈装置。
本发明涉及一种用于接收磁共振信号的磁共振线圈装置，具有接收天线单元、信号处理单元、高频单元以及用于将接收的磁共振信号和/或数据无线地传输到数据接收单元的发送天线单元。
建议磁共振线圈装置具有至少一个基本上未覆盖的区域，其中发送天线单元被布置在该至少一个基本上未覆盖的区域中。磁共振线圈装置尤其应当被理解为如下的装置 该装置优选地被构造为局部磁共振线圈装置，并且在患者的所选择的身体部位和/或身体区域(例如胸部区域和/或腹部区域等)的解剖结构上成型，其中借助局部磁共振线圈装置接收在患者所选择的身体部位和/或身体区域内产生的磁共振信号。为此特别优选地， 至少一个接收天线单元具有至少一个用于接收磁共振信号的接收天线和/或接收天线阵列。就此而论，未覆盖的区域尤其被理解为磁共振线圈装置的如下的区域该区域在磁共振测量期间不被患者和/或其它对象所覆盖，使得从发送天线单元向数据接收单元发送信号和/或数据的数据信号路径是无障碍的。数据接收单元优选地被布置在磁共振线圈装置之外，并且在此优选地由磁共振装置包含。此外，基本上未覆盖的区域尤其被理解为磁共振线圈装置的如下的区域该区域具有特别低的覆盖概率，例如被患者的手掌和/或手臂覆盖的概率。基本上未覆盖的区域例如可以由身体矩阵磁共振线圈装置的围绕患者的肩部的区域形成。具有高的覆盖概率的磁共振线圈装置的区域例如是围绕患者的腹部区域布置的磁共振线圈装置的区域，因为该区域在磁共振测量期间通常用于放置患者的手臂和/或手掌。
通过按照本发明的实施方式，优选地可以提供一种磁共振线圈装置，其允许基本上无干扰地进行用于向数据接收单元传输利用磁共振线圈装置所采集的测量数据的发送运行。此外，在此在磁共振测量期间能够不依赖于用于数据传输的电缆长度和/或不依赖于在用于拍摄患者的磁共振线圈装置的拍摄区域内的位置来定位磁共振线圈装置。优选地，基本上未覆盖的区域的以及由此在磁共振线圈装置内的发送天线单元的位置和/或布置取决于磁共振线圈装置的构造和/或形状，从而在身体矩阵磁共振线圈装置中发送天线单元的布置可以与在腿部和/或膝部磁共振线圈装置中的发送天线单元的布置不同。
此外建议，基本上未覆盖的区域由边缘区域形成。在此优选地，能够防止磁共振线圈装置的包含发送天线单元的区域被覆盖，并且这样借助发送天线单元无干扰地维持无线数据传输。
如果未覆盖的区域至少部分地由在磁共振测量期间用于支撑在患者卧榻上的支撑面构成，则优选地能够防止由于布置在发送天线单元与数据接收单元之间的干扰对象引起的对数据传输的不期望的影响。在此特别优选地，数据接收单元被布置在患者卧榻内。
按照本发明的优选的扩展，发送天线单元实施为用于发送数字的数据和/或信号。由此，可以使在待传输的数据和/或信号上的噪声信号分量最小化，并且这样防止信号的不期望的衰减和/或减弱，所述衰减和/或减弱如在模拟信号中由于大的噪声信号分量而可以发生的那样。数字信号尤其应当被理解为如下的信号其可以根据描述了物理参数的时间上的连续变化的模拟信号通过将模拟信号数字转换和采样来形成，并且此外定义限定和分级的值储备并且在时间序列中仅在特定的周期性的时刻定义，或者具有信号值中的变化。
此外建议，发送天线单元与信号处理单元和/或高频单元相距至少0. 3cm的距离布置。如果发送天线单元具有多个发送天线元件，则这些发送天线元件分别与信号处理单元和/或高频单元相距至少0. 3cm的距离布置。优选地，发送天线单元和/或发送天线单元的各个发送天线元件与信号处理单元和/或高频单元借助数据电缆和/或数据导线相连，其中在此数据电缆和/或数据导线具有至少0. 3cm的长度或者具有至少最小距离的长度。在此发送天线单元可以空间上与信号处理单元和/或高频单元分离地布置在磁共振线圈装置内，并且这样优选最小化和/或防止对发送天线单元的发送运行的影响。
具有优势地，在此发送天线单元和/或发送天线单元的各个发送天线元件与信号处理单元和/或高频单元相距至少3cm的距离布置，优选地与信号处理单元和/或高频单元相距至少5cm的距离，并且特别优选地相距至少IOcm的距离布置。
此外建议，发送天线单元和/或发送天线单元的各个发送天线元件与信号处理单元和/或高频单元相距最大为磁共振线圈装置的一半长度的距离布置。在此，在发送天线单元与信号处理单元和/或高频单元之间的最大距离取决于磁共振线圈装置的构造和/或形状。但是，在发送天线单元与信号处理单元和/或高频单元之间的最大距离限制为lm。 但是具有优势地，发送天线单元和/或发送天线单元的各个发送天线元件与信号处理单元和/或高频单元相距大约75cm的最大距离，并且特别优选地相距大约50cm的最大距离。由此，能够保持磁共振线圈装置的形状和紧凑性，并且同时能够实现几乎无干扰的、无线的数据传输。
特别优选地，高频单元至少部分地与发送天线单元一起布置在未覆盖的区域中， 其中在此信号从信号处理单元借助数据导线和/或数据电缆向高频单元传输。数据电缆和 /或数据导线例如可以由常规的数据电缆构成和/或由光波导管，特别是诸如由玻璃纤维材料构成等等。
在本发明的特别优选的实施方式中建议，发送天线单元具有至少一个发送天线阵列，该发送天线阵列具有至少两个发送天线，并且该至少两个发送天线被布置在不同的未覆盖的区域中。这样，优选地能够降低至少一个具有发送天线中的一个的区域的覆盖概率。
此外建议，发送天线单元具有至少一个发送天线阵列，该发送天线阵列具有至少两个发送天线，并且该至少两个发送天线被成束地布置在共有发送位置上，从而通过该至少两个发送天线优选地提高待发送的信号和/或数据的信号强度。在此，共有发送位置尤其应当被如下地理解该至少两个发送天线彼此相距最小距离，特别是彼此相邻布置在磁共振线圈装置内。
此外，本发明涉及一种具有磁共振装置和至少一个磁共振线圈装置的磁共振系统。
特别优选地，磁共振装置具有至少一个患者卧榻和数据接收单元，该数据接收单元具有至少一个用于无线地接收数据和/或信号的数据接收天线，其中该至少一个数据接收天线至少部分地包含在患者卧榻中。在此，可以将患者与用于磁共振检查的磁共振线圈装置一起这样定位在患者卧榻上，使得可以将发送天线单元的至少一个发送天线与至少一个数据接收天线彼此相距最小距离布置。此外，由此可以使从发送单元向数据接收单元无线地传输数据和/或信号发生干扰的概率最小化。具有优势地，最小距离主要由患者卧榻的卧榻板的厚度形成，使得在发送天线单元与数据接收单元之间不能布置其它的干扰信号传输的对象。优选地，在此将发送天线单元的至少一个发送天线布置在磁共振线圈装的患者卧榻相邻的区域中。
建议磁共振装置具有至少一个围绕用于拍摄患者的拍摄区域的壁以及数据接收单元，该数据接收单元具有至少一个用于无线地接收数据和/或信号的数据接收天线，其中该至少一个数据接收天线至少部分地包含在围绕拍摄区域的壁中。由于在发送天线单元与至少一个数据接收天线之间的小的距离，在磁共振线圈装置与磁共振装置的数据接收单元之间可以实现有利的并且特别低损耗的、无线的信号传输。
本发明的其它优点、特征和细节由下面描述的实施例以及借助附图来给出。
附图中
图1以示意图示出了按照本发明的磁共振线圈装置的原理结构，
图2示出了磁共振线圈装置的第一实施例，
图3示出了磁共振线圈装置的第二实施例，并且
图4以示意图示出了具有磁共振装置和磁共振线圈装置的磁共振系统。
具体实施方式
图1示意性示出了按照本发明的磁共振线圈装置10的原理结构。磁共振线圈装置 10由局部磁共振线圈装置构成，所述局部磁共振线圈装置例如由腿部磁共振线圈装置(图 3)和/或身体矩阵磁共振线圈装置(图2)和/或胸部磁共振线圈装置构成和/或由其它被专业人员视为合理的局部磁共振线圈装置构成。借助磁共振线圈装置10采集磁共振信号，其中为此将磁共振线圈装置10围绕患者11的待检查区域12布置。
在运行磁共振装置13时在患者11的待检查区域12中引起磁共振信号，其中在此借助磁共振装置13的主磁体14产生恒定并且均勻的主磁场15，该主磁场在患者11的待检CN 102540121 A查区域12中导致核子自旋的磁化，这些核子自旋沿着主磁场15取向。这些核子自旋借助由高频线圈单元16产生并发送的高频脉冲来激励并且从其磁化偏转，其中核子自旋产生磁共振信号，该磁共振信号由磁共振线圈装置10采集。
磁共振线圈装置10具有用于接收磁共振信号的接收天线单元17。在此，接收天线单元17可以具有至少一个接收天线18和/或带有多个接收天线18的接收天线阵列。 此外，磁共振线圈装置10包括信号处理单元19，该信号处理单元具有模拟信号处理单元 20 (Signalaufbereitungseinheit)、ADC转换器单元21和基带处理单元22。在信号处理单元19内将所采集的模拟磁共振信号放大并且特别地转换为数字信号和/或数据。此外，可以将这些信号和/或数据在信号处理单元19内编码和/或调制，以用于将这些数字信号和 /或数据无线地发送和/或传输到磁共振装置13的数据接收单元23(图4)。
此外，磁共振线圈装置10包括高频单元M和发送天线单元25。将数字信号和/ 或数据从信号处理单元19传输到高频单元M，并且在高频单元M内这样高频地整理，使得这些信号和/或数据能够从发送天线单元25发射。发送天线单元25在本实施例中包括带有多个发送天线27的发送天线阵列26，用于无线地传输高频的、数字的信号和/或数据。 与此替换地，发送天线单元25也能仅包含唯一的发送天线27。
为了抑制从磁共振线圈装置10向磁共振装置13的数据接收单元23无线地传输高频的、数字的数据和/或信号时的不期望的干扰，将发送天线单元25布置在磁共振线圈装置10的基本上未覆盖的区域观中。磁共振线圈装置10的基本上未覆盖的区域观表示如下的区域，该区域在磁共振测量期间具有极低的覆盖概率。围绕患者11的胸部区域和/ 或腹部区域布置的身体矩阵磁共振线圈装置的局部区域具有高的覆盖概率，因为磁共振线圈装置10的该局部区域在磁共振测量期间特别用于放置患者11的手臂和/或手掌。相反， 基本上未覆盖的区域观由磁共振线圈装置10的边缘区域四形成。例如，发送天线单元25 可以至少部分地布置在围绕患者11的肩部布置的身体矩阵磁共振线圈装置的边缘区域四中，和/或布置在围绕患者11的骨盆布置的身体矩阵磁共振线圈装置的边缘区域四中，参见图2。这样，从磁共振线圈装置10的发送天线单元25到磁共振装置13的数据接收单元 23的数据和/或信号传输路径是不受那些干扰数据传输和/或信号传输的对象的干扰，该对象例如可以引起待传输信号的信号衰减。
信号处理单元19和接收天线单元17以最小距离彼此特别紧凑地布置，这点如根据常规磁共振线圈装置10所公知的那样。相反，发送天线单元25以与信号处理单元19相距的最小距离布置在磁共振线圈装置10内，其中对于发送天线单元25在磁共振线圈装置 10内的布置要考虑可能的覆盖以及从发送天线单元25向磁共振装置13的数据接收单元 23无线地传输高频的、数字的信号和/或数据而伴随的干扰，而不是接收天线单元17和/ 或信号处理单元19在磁共振线圈装置10内的布置。
图2示出了由身体矩阵磁共振线圈装置形成的磁共振线圈装置10。此外在该实施例中，高频单元M同样与信号处理单元19相距最小距离布置，使得接收天线单元17与信号处理单元19以及高频单元M —起特别紧凑地布置在磁共振线圈装置10内。相反在此， 发送天线阵列沈和/或发送天线阵列沈的各个发送天线27与高频单元M具有距离30， 该距离至少为0. 3cm。具有优势地，在发送天线阵列沈和/或发送天线阵列沈的各个发送天线27与高频单元M之间的距离30至少是3cm，优选地是至少5cm。此外，在高频单元24与发送天线阵列沈或各个发送天线27之间的最小距离30也可以大于5cm，诸如特别是 IOcm和/或20cm，其中最小距离30取决于磁共振线圈装置10的形状和/或构造。
发送天线单元25和/或发送天线阵列沈的各个发送天线27与高频单元M相距距离30布置，该距离30最大为磁共振线圈装置10的长度31并且优选最大为长度31的一半，这点如图2所示的那样。由此，在发送天线单元25和/或发送天线阵列沈的各个发送天线27与高频单元M之间的最大距离30取决于磁共振线圈装置10的形状和/或构造。 这样，在身体矩阵磁共振线圈装置中构造的在发送天线单元25和/或发送天线阵列沈的各个发送天线27与高频单元M之间的最大距离30比在腿部和/或膝部磁共振线圈装置中构造的最大距离30更大。但是，在高频单元M与发送天线阵列沈或各个发送天线27 之间的距离30最大为lm，具有优势地最大为75cm并且特别优选地最大为50cm。在高频单元M与发送天线阵列沈之间的数据传输和/或信号传输借助数据导线33进行。在此，数据导线33可以由常规数据电缆和/或由光波导管(该光波导管至少部分地由玻璃纤维材料构成)和/或由其它被专业人员视为合理的数据传输装置构成。在此，数据导线33的长度至少对应于发送天线单元25与高频单元M之间的最小距离。
在运行磁共振线圈装置10时，发送天线阵列沈的发送天线27分别将相同的高频的、数字的数据信号向磁共振装置13的数据接收单元23发送。这样，能够确保在磁共振线圈装置10与磁共振装置13的数据接收单元23之间的冗余的发送运行以及由此能够确保优选地接收数字的数据信号。此外，发送天线阵列沈的发送天线27被布置在磁共振线圈装置10的不同的未覆盖的区域观上。此外，发送天线阵列沈的发送天线27也可以成束地布置在磁共振线圈装置10的未覆盖的区域观，从而优选地提高高频的、数字的数据信号的信号强度。
图3示出了按照本发明的磁共振线圈装置10的替换图2的另一种实施方式，其中磁共振线圈装置10在此由腿部磁共振线圈装置构成。在该实施例中，与发送天线单元25 一起的高频单元M被布置在磁共振线圈装置10的未覆盖的区域28中。发送天线单元25 与高频单元M —起与信号处理单元19相距距离30，该距离最小为0. 3cm。但是优选地，在信号处理单元19与和发送天线单元25 —起的高频单元M之间的距离30至少为3cm，优选地至少为5cm。此外，在信号处理单元19与发送天线单元25或者高频单元M之间的最小距离30也可以大于5cm，诸如特别是IOcm和/或20cm。
在信号处理单元19与高频单元M或者发送天线单元25之间的最大距离30最大为磁共振线圈装置10的长度31并且优选最大为长度31的一半，这点如图3所示的那样。 在此，在信号处理单元19与高频单元M之间的最大距离30取决于磁共振线圈装置10的形状和/或构造。但是在本实施例中，在信号处理单元19与高频单元M之间的距离30最大为40cm，优选最大为30cm并且特别优选地最大为20cm。在信号处理单元19与高频单元 24之间的数据传输和/或信号传输借助数据导线33进行。在此，数据导线33可以由常规数据电缆和/或由光波导管(该光波导管至少部分地由玻璃纤维材料构成)和/或由其它被专业人员视为合理的数据传输装置构成。在此，数据导线33的长度至少对应于发送天线单元25或者高频单元M与信号处理单元19之间的最小距离。
但是，将发送天线单元25与高频单元M—起布置在磁共振线圈装置10的至少一个未覆盖的区域28中不限于图3的实施例。同样，发送天线单元25与高频单元M分开地在未覆盖的区域观中的布置也不限于图2的实施例，该高频单元M与信号处理单元19以及接收天线单元17—起与发送天线单元25相距最小距离布置。事实上，专业人员可以根据不同的实施例单独地考察各个特征，并且概括为其它合理的组合。此外，在图2和图3的实施例中，基本上相同的部件、特征和功能原则上以相同的附图标记表示，其中对图3的描述主要限于与图2的描述的不同。关于相同的部件、特征和功能参见图2的实施例中的描述。
图4示出了具有磁共振装置13和磁共振线圈装置10的磁共振系统34。磁共振装置13包括带有多个数据接收天线35的数据接收单元23。除此以外，数据接收单元23可以具有此处未详细描述的单元和元件，诸如分析单元等。这些数据接收天线35中的至少一个被布置在磁共振装置13的患者卧榻36中，将患者11定位在该患者卧榻上以用于磁共振测量。借助患者卧榻36将患者11插入磁共振装置13的拍摄区域37，该拍摄区域被具有主磁体14的磁体单元38、梯度单元39以及高频线圈单元16所围绕。为了在数据接收单元23 的至少一个在患者卧榻36内布置的数据接收天线35与磁共振线圈装置10的发送天线阵列沈的发送天线27之间获得尽可能小的距离，将发送天线27布置在磁共振线圈装置10 的与患者卧榻36相邻的那一侧上，其中与患者卧榻36相邻的那一侧由磁共振线圈装置10 的支撑面构成。该支撑面例如可以在身体矩阵磁共振线圈装置或腿部磁共振线圈装置等的背面上构成。患者11可以与磁共振线圈装置10 —起这样定位在患者卧榻36上，使得主要通过患者卧榻36的卧榻板的厚度构成发送天线阵列沈的发送天线27与数据接收单元23 的数据接收天线35之间的距离。
此外，磁共振装置13的数据接收单元23具有其它的数据接收天线35，这些数据接收天线围绕拍摄区域37布置。数据接收天线35例如可以沿着拍摄区域37的纵向和/或圆周方向集成在围绕拍摄区域37的壁内。在此，围绕拍摄区域37分布地布置多个数据接收天线35，从而不依赖拍摄区域37内与磁共振线圈装置10 —起的患者11的测量位置，在运行磁共振装置13时对于从发送天线阵列沈向数据接收单元23无线地进行数据传输和 /或信号传输始终实现最佳的数据接收。在此优选地，在发送天线阵列沈的一个发送天线 27与数据接收单元23的一个数据接收天线35之间的最小距离最大是20cm并且特别优选地最大是15cm。
权利要求
1 一种用于接收磁共振信号的磁共振线圈装置，具有接收天线单元(17)、信号处理单元(19)、高频单元04)以及用于将接收的磁共振信号和/或数据无线地传输到 数据接收单元(23)的发送天线单元(25)，其特征在于至少一个基本上未覆盖的区域( )，其中所述发送天线单元0 被布置在所述至少一个基本上未覆盖的区域08)中。
2.根据权利要求1所述的磁共振线圈装置，其特征在于，所述基本上未覆盖的区域08)由边缘区域09)形成。
3.根据上述权利要求中任一项所述的磁共振线圈装置，其特征在于，所述未覆盖的区域08)至少部分地由在磁共振测量期间支撑在患者卧榻(36)上的支撑面构成。
4.根据上述权利要求中任一项所述的磁共振线圈装置，其特征在于，所述发送天线单元05)实施为用于发送数字信号。
5.根据上述权利要求中任一项所述的磁共振线圈装置，其特征在于，所述发送天线单元0 与所述信号处理单元(19)和/或所述高频单元 (24)相距至少0. 3cm的距离(30)布置。
6.根据上述权利要求中任一项所述的磁共振线圈装置，其特征在于，所述发送天线单元0 与所述信号处理单元(19)和/或所述高频单元 (24)相距至少3cm的距离(30)布置。
7.根据上述权利要求中任一项所述的磁共振线圈装置，其特征在于，所述发送天线单元0 与所述信号处理单元(19)和/或所述高频单元 (24)相距最大为磁共振线圈装置(10)的一半长度(31)的距离(30)布置。
8.根据上述权利要求中任一项所述的磁共振线圈装置，其特征在于，所述高频单元04)至少部分地与所述发送天线单元0 —起布置在所述未覆盖的区域08)中。
9.根据上述权利要求中任一项所述的磁共振线圈装置，其特征在于，所述发送天线单元05)具有至少一个发送天线阵列(沈)，所述发送天线阵列06)具有至少两个发送天线(27)，并且所述至少两个发送天线(XT)被布置在不同的未覆盖的区域08)中。
10.根据上述权利要求中任一项所述的磁共振线圈装置，其特征在于，所述发送天线单元05)具有至少一个发送天线阵列(沈)，所述发送天线阵列06)具有至少两个发送天线(27)，并且所述至少两个发送天线、2Τ)被成束地布置在共有发送位置上。
11.一种磁共振系统，具有磁共振装置(1 以及至少一个根据权利要求1至10中任一项所述的磁共振线圈装置(10)。
12.根据权利要求11所述的磁共振系统，其特征在于，所述磁共振装置(1 具有至少一个患者卧榻(36)以及数据接收单元 (23)，所述数据接收单元具有至少一个用于无线地接收数据和/或信号的数据接收天线(35)，其中所述至少一个数据接收天线(35)至少部分地包含在患者卧榻(36)中。
13.根据权利要求11或12所述的磁共振系统，其特征在于，所述磁共振装置(13)具有至少一个围绕用于拍摄患者(11)的拍摄区域 (37)的壁以及数据接收单元(23)，所述数据接收单元具有至少一个用于无线地接收数据和/或信号的数据接收天线(35)，其中所述至少一个数据接收天线(35)至少部分地包含在围绕拍摄区域(37)的壁中。
全文摘要
本发明涉及一种用于接收磁共振信号的磁共振线圈装置，具有接收天线单元(17)、信号处理单元(19)、高频单元(24)以及用于将接收的磁共振信号和/或数据无线地传输到数据接收单元(23)的发送天线单元(25)，其中所述磁共振线圈装置(10)具有至少一个基本上未覆盖的区域(28)，并且其中所述发送天线单元(25)被布置在所述至少一个基本上未覆盖的区域(28)中。
文档编号G01R33/36GK102540121SQ20111041655
公开日2012年7月4日 申请日期2011年12月14日 优先权日2010年12月23日
发明者B.海斯曼, D.埃弗斯 申请人:西门子公司