CN101539614B - 用于使局部线圈中的接收天线失谐的设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于使局部线圈中的接收天线失谐的设备，包括至少一个构成为环形天线并具有至少一个第一电容(C1)的接收天线(LA)。通过接收天线(LA)接收磁共振检查的高频信号。可切换的失谐电路(VSS)包含连接成振荡电路的第一电容(C1)以及第一电感(L11)。用于接收控制信号(HFS)的接收装置(LA，HA)与振荡电路(C1，L1)耦合，其中接收装置(LA，HA)在所接收的控制信号(HFS)的条件下将振荡电路(L1，C1)切换到高阻，从而阻止通过接收天线(LA)接收到高频信号。接收装置(LA，HA)被构造用于接收具有如下频率的无线传输的高频控制信号(HFS)：该频率处于为了进行磁共振检查所采用的高频信号的带宽之外。

Description

用于使局部线圈中的接收天线失谐的设备
技术领域
本发明涉及一种用于使局部线圈中的接收天线失谐的设备。
背景技术
在现代的磁共振设备中，借助于靠近患者设置的局部线圈接收磁共振信号。
在此，该局部线圈除了实际的接收天线(其优选地被作为环形天线构成)之外还包含其它低噪声的前置放大器，以便能够放大所接收的磁共振信号。此外，该局部线圈包含对于每个环形天线分别设置的主动失谐电路，利用该电路在发射阶段可以使接收天线失谐。
在发射阶段该失谐是必需的，以便防止对(可能通过在接收天线中所接收的发射信号而产生的)强电流的不希望的感应耦合进入到患者身体。也就是说，借助于所述失谐电路在接收天线中抑制对发射信号的不希望的接收。
图5示出了一种用于使得局部线圈的被构造为环形天线的接收天线LA失谐的设备。
该接收天线LA呈现四个电容C1至C4，这些电容被构造用于简化接收天线。
第一电容C1与第一电感L51构成了一个陷波器，该陷波器连同第一二极管D51、第二二极管D52以及第二电感L52构成了失谐电路VSS。
在此，第一二极管D51、第二二极管D52以及第二电感L52相互并联地连接，其中两个二极管D51、D52还相互反向地被连接或者说被设置。
该并联电路在输入端上与第一电容C1的第一端连接，而该并联电路在输出端上通过第一电感L51与第一电容C1的第二端连接。
正如本文开始部分所描述的那样，在发射阶段必需使得接收天线LA失谐。为此目的，设置了可控制的开关DCD，该开关与两个二极管D51、D52并联地连接。
开关DCD优选地被构造为DC二极管，并且借助于作为控制信号的直流信号DCSS被切换。该直流信号DCSS作为控制信号通过电缆连接(kabelgebunden)被送至开关DCD。
在开关DCD接通的条件下，第一电感L51与第一电容C1构成高阻的陷波器，从而失谐电路VSS“失谐”并且由此环形的接收天线LA几乎被中断。在这种情况下，通过接收天线LA不能接收磁共振信号。
对于第一电容C具有剩余电荷的情况，或者对于因为例如由于导线中断而不存在控制信号DCSS使得在发射阶段接收天线LA仍然接收的情况，根据电容C1的不同极性，要么第一二极管D5 1要么第二二极管D52导通，使得第一电感L51与第一电容C1构成高阻的陷波器。由此，在这种情况下失谐电路VSS也“失谐”。
第二电感L52起到对两个二极管D51和D52的剩余电压进行放电的作用。这种失谐被称为“主动失谐”。
在这种局部线圈中，经过电缆连接为各个前置放大器以及各个失谐电路提供运行电压或者说运行功率。
同样，将所接收的磁共振信号经过电缆连接传递至其它的处理。
最后，将上面描述的DC控制信号经过电缆连接为所述主动失谐电路进行传输。
通过所需要的这些众多电缆，使得构成了与局部线圈连接的电缆束，该电缆束笨重并且难于操作。
由于电缆束的尺寸和由此产生的重量以及其移动，有可能在有关插头上以及单个电缆上出现机械故障。
目前，开发了如下的概念：其使得可以将所接收的磁共振信号从局部线圈无线地传输至其它的处理。在此，将所接收的磁共振信号首先在进行的无线传输之后进行放大，从而前置放大器不再是局部线圈的集成部件。
然而，总是还保留了机械上容易出问题的电缆连接，该电缆连接对于送入用于主动失谐电路的控制信号来说是必须的。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题是，在将其所接收的磁共振信号无线地传输至其它处理的局部线圈中，给出一种利用极少的开销而较难被干扰的用于失谐的设备。
按照本发明的用于使局部线圈中的接收天线失谐的设备，包括至少一个接收天线，其被作为环形天线构成并且具有至少一个第一电容。通过所述接收天线接收磁共振检查的高频信号。可切换的失谐电路包含连接成振荡电路的第一电容以及第一电感。用于接收控制信号的接收装置与所述振荡电路耦合，其中，所述接收装置在所接收的控制信号的条件下将所述振荡电路切换到高阻，从而阻止通过所述接收天线接收到高频信号。所述接收装置被构造用于接收无线传输的高频控制信号。所述高频控制信号具有如下的频率：该频率处于为了进行磁共振检查所采用的高频信号的带宽之外。
通过该按照本发明的设备实现了一种主动失谐电路，该失谐电路借助于作为辅助信号额外地无线传输的控制信号被激活或者禁止(deaktivieren)。
该主动失谐电路放弃了对控制信号的有线地引入，从而节省了迄今为止所需要的用于控制信号传输的连接电缆。
对失谐电路的激活或者禁止不再有线地进行，并且由此变得更少容易出错了。
附图说明
下面，对照附图对本发明作进一步的说明。在此，附图中：
图1示出了本发明设备的第一实施方式，
图2示出了本发明设备的第二实施方式，
图3示出了本发明设备的第三实施方式，
图4示出了本发明设备的第四实施方式，并且
图5示出了按照现有技术的在本发明开始部分描述的用于局部线圈的接收天线的失谐的设备。
具体实施方式
图1示出了本发明设备的第一实施方式，该设备包括作为接收天线的所谓环形天线LA。
接收天线LA呈现四个电容C1至C4，这些电容被构造用于对接收天线LA的简化。
第一电容C1与第一电感L11一起构成陷波器，该陷波器连同第一二极管D11、第二二极管D12以及第二电感L12构成了失谐电路VSS。
在此，第一二极管D11、第二二极管D12以及第二电感L12相互并联连接，其中两个二极管D11、D12还相互反转地被连接或者说被设置。
该并联电路在输入端上与第一电容C1的第一端连接，而该并联电路在输出端上通过第一电感L11与第一电容C1的第二端连接。
通过接收天线LA在患者检查中接收具有带宽BMR的磁共振信号。
该所接收的信号是通过发射信号引起的，该发射信号在发射阶段通过在此没有示出的发射天线朝向患者辐射。
正如本文开始部分所描述的那样，在发射阶段必需使得接收天线LA失谐。
为此目的，在发射阶段不仅传输发射信号，而且还另外地传输作为控制信号的辅助信号HFS。辅助信号HFS具有如下的频率fHFS：该频率位于紧靠在为了进行检查所采用的发射信号的带宽BMR之外。
在这里所示出的实施方式中，通过接收天线LA接收辅助信号HFS。通过辅助信号HFS将第一二极管D11或者第二二极管D12导通，从而第一电感L11连同第一电容C1构成高阻的陷波器。由此失谐电路VSS“失谐”。
第二电感L12起到对两个二极管D11和D12的剩余电压进行放电的作用。
图2示出了本发明设备的第二实施方式，该设备包括作为接收天线的环形天线LA。
接收天线LA呈现四个电容C1至C4，这些电容被构造用于对接收天线LA的简化。
第一电容C1与第一电感L21一起构成陷波器，该陷波器连同第一二极管D21、第二二极管D22以及第二电感L22构成了失谐电路VSS。
在此，第一二极管D21、第二二极管D22以及第二电感L22相互并联连接，其中两个二极管D21、D22还相互反转地被连接或者说被设置。
该并联电路在输入端上与第一电容C1的第一端连接，而该并联电路在输出端上通过第一电感L21与第一电容C1的第二端连接。
通过接收天线LA在患者检查中接收具有带宽BMR的磁共振信号。
该所接收的信号是通过发射信号引起的，该发射信号在发射阶段通过在此没有示出的发射天线朝向患者辐射。
正如本文开始部分所描述的那样，在发射阶段必需使得接收天线LA失谐。
为此目的，在发射阶段不仅传输发射信号，而且还另外地传输作为控制信号的辅助信号HFS。辅助信号HFS具有如下的频率fHFS：该频率位于紧靠在为了进行检查所采用的发射信号的带宽BMR之外。
在这里所示出的实施方式中，通过辅助天线HA接收辅助信号HFS。
在此，辅助天线HA例如被构造为环形天线，并且包括用于天线简化的第一电容CS21和第二电容CS22。
为了与失谐电路VSS耦合或者说连接，将辅助天线HA如下接入：将第一电容C1的第一接头与辅助天线HA的电容CS21的第二接头连接，而将第一电容C1的第二接头通过电感L21与电容CS21的第一接头连接。
通过辅助信号HFS要么将第一二极管D21、要么将第二二极管D22导通，从而第一电感L21连同第一电容C1构成高阻的陷波器。由此失谐电路VSS“失谐”。
第二电感L22起到对两个二极管D21和D22的剩余电压进行放电的作用。
该辅助天线结构的优点在于，实际的接收天线LA就其无线电接收特性而言不必被修改，因为独立地通过辅助天线HA进行辅助信号接收。
图3示出了针对图2的本发明设备的一种变形，作为本发明的第三实施方式。
类似于图2，接收天线LA的第一电容C1与第一电感L31、第一二极管D31、第二二极管D32以及第二电感L32一起构成失谐电路VSS。
在此，第一二极管D31、第二二极管D32以及第二电感L32相互并联连接，其中两个二极管D31、D32还相互反转地被连接或者说被设置。
该并联电路在输入端上通过λ/4移相器与第一电容C1的第一端连接，而该并联电路在输出端上通过λ/4移相器以及通过第一电感L31与第一电容C1的第二端连接。
该λ/4移相器按照T型电路的形式包含在横向支路中的两个电容C36和C37以及在纵向支路中的电感L33。
电容C1的第一端通过两个电容C36和C37与所述并联电路的输入端连接。
电容C1的第一端通过电容C36、电感L33以及第一电感L31，与电容C1的第二端连接。
电容C1的第二端通过第一电感L31与所述并联电路的输出端连接。
在这里所示出的实施方式中，通过辅助天线HA接收作为控制信号使用的辅助信号HFS。
在此，辅助天线HA例如被构造为环形天线，并且包括用于天线简化的第一电容CS31和第二电容CS32。
为了与失谐电路VSS耦合或者说连接，将辅助天线如下接入：将第一电容C1的第一接头经过两个电容C36和C37与电容CS31的第二接头连接，而将第一电容C1的第二接头通过电感L31与电容CS31的第一接头连接。
第二电感L32起到对两个二极管D31和D32的剩余电压进行放电的作用。
这里所示出的设备的工作原理与在图2中所描述的功能不同。
在此，在缺少辅助信号HFS的条件下，两个二极管D31和D32不导通，并且由此在λ/4变换器上构成高频技术的开路(Leerlauf)。该开路通过λ/4变换器按照至接收天线LA的方向被变换为高频技术上的短路，从而通过第一电容C1和通过第一电感L31使得失谐电路VSS“失谐”。电容C1与电感L31形成高阻的陷波器。
如果相反辅助信号HFS被传输并且经过辅助天线HA被接收，则要么二极管D31要么二极管D32导通，从而在λ/4变换器上形成高频技术的短路。该短路通过λ/4变换器按照至接收天线LA的方向被变换为高频技术的开路，从而失谐电路“调谐”。电容C1从电感L31“去耦合”，陷波器通过该开路不能起作用。
总而言之，在此失谐电路VSS基本上失谐。只有在传输辅助信号HFS的条件下，失谐电路VSS才被近似于禁止，使得接收天线LA做好接收的准备。
对应地，辅助信号HFS不是在发射阶段被传输的，而是在所希望的接收阶段的持续期间被传输的。
图4示出了本发明设备的第四实施方式，该设备包括作为接收天线的环形天线LA。
接收天线LA呈现四个电容C1至C4，这些电容被构造用于对接收天线LA的简化。
第一电容C1连同第一电感L41、第一二极管D42、第二二极管D43、第二电感L42以及第三电感L43构成了失谐电路VSS。
第一二极管D42是PIN二极管，而第二二极管D43被构造为整流二极管
第一二极管D42和第二电感L42被串联连接。第二二极管D43和第三电感L43被串联连接。
两个串联电路又相互并联连接，其中，两个二极管D42、D43还相互反转地连接或者说设置。
该并联电路在输入端上通过第一电感L41与第一电容C1的第一端连接，而该并联电路在输出端上与第一电容C1的第二端连接。
通过接收天线LA在患者检查中接收具有带宽BMR的磁共振信号。
该所接收的磁共振信号是通过发射信号引起的，该发射信号在发射阶段通过在此没有示出的发射天线朝向患者辐射。
正如本文开始部分所描述的那样，在发射阶段必需使得接收天线LA失谐。
为此目的，在发射阶段不仅传输发射信号，而且还另外地传输作为控制信号的辅助信号HFS。辅助信号HFS具有如下的频率fHFS：该频率位于紧靠在为了进行检查所采用的发射信号的带宽BMR的外部。
在这里所示出的实施方式中，通过接收天线LA接收辅助信号HFS。通过辅助信号HFS将第一二极管D42或第二二极管D43导通，从而第一电感L41连同第一电容C1构成高阻的陷波器。由此将失谐电路VSS“失谐”。
最后，还要指出的是，上面所描述的具有元件L42和D42的第一串联电路以及具有元件L43和D43的第二串联电路的并联电路，可以完全地替代在图1中所描述的元件D11、D1 2和L12的并联电路。
同样的情况适用于图2中元件D21、D22和L22以及图3中元件D31、D32和L32的并联电路。
所描述的各实施方式尤其具有如下的优点：具有极小幅度的所接收的控制信号HFS也能造成振荡电路的切换。

Claims (9)

1.一种使局部线圈中的接收天线(LA)失谐的设备，包括：
-至少一个接收天线(LA)，其被作为环形天线构成并且具有至少一个第一电容(C1)，其中，所述环形天线被构造用于接收磁共振检查的高频信号，
-可切换的失谐电路(VSS)，其包含连接成振荡电路的第一电容(C1)以及第一电感(L11)，
-接收装置(HA，LA)被构造用于接收无线传输的高频控制信号(HFS)，所述高频控制信号(HFS)具有如下的频率：该频率处于为了进行磁共振检查所采用的高频信号的带宽之外，以及
-所述接收装置(LA，HA)被构造用于在接收所述无线传输的高频控制信号(HFS)时将所述振荡电路(C1，L1)切换到高阻，所述高阻的振荡电路(C1，L1)被构造用于阻止通过所述接收天线(LA)接收到高频信号。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述接收天线(LA)被构造为用于无线传输的高频控制信号(HFS)的接收装置。
3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述接收装置被构造为与所述振荡电路耦合的辅助天线(HA)，使得在接收到所述无线传输的高频控制信号(HFS)时将该振荡电路(C1，L1)切换到高阻。
4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，
-所述振荡电路具有第一二极管(D11)、第二二极管(D12)和第二电感(L12)，
-所述第一二极管(D11)、第二二极管(D12)和第二电感(L12)被相互并联连接，
-两个二极管(D11，D12)相互反转地连接，并且
-所述并联电路在输入端上与所述第一电容(C1)的第一端连接，而该并联电路在输出端上通过所述第一电感(L11)与所述第一电容(C1)的第二端连接。
5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，
-所述辅助天线(HA)被构造为环形天线，并且具有至少一个第一电容(CS21)，
-所述振荡电路的第一电容(C1)的第一接头与所述辅助天线(HA)的第一电容(CS21)的第二接头连接，并且
-所述振荡电路的第一电容(C1)的第二接头通过该振荡电路的第一电感(L21)与所述辅助天线(HA)的第一电容(CS21)的第一接头连接。
6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，
-所述并联电路在输入端上通过λ/4移相器与所述振荡电路的第一电容(C1)的第一端连接，并且
-所述并联电路在输出端上通过λ/4移相器以及通过第一电感(L31)与所述振荡电路的第一电容(C1)的第二端连接。
7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，
-所述λ/4移相器按照T型电路的形式具有在横向支路中的两个电容(C36，C37)以及在纵向支路中的电感(L33)，
-所述振荡电路的第一电容(C1)的第一端通过所述移相器的两个电容(C36，C37)与所述并联电路的输入端连接，并且
-所述振荡电路的第一电容(C1)的第一端通过所述移相器的两个电容之一(C36)、通过所述移相器的电感(L33)以及通过所述振荡电路的第一电感(L31)，与所述振荡电路的第一电容(C1)的第二端连接。
8.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，
-所述振荡电路具有第一二极管(D42)、第二二极管(D43)、第二电感(L42)和第三电感(L43)，
-所述第一二极管(D42)被构造为PIN二极管，而所述第二二极管(D43)被构造为整流二极管，
-所述第一二极管(D42)和所述第二电感(L42)被串联连接，
-所述第二二极管(D43)和所述第三电感(L43)被串联连接，
-两个串联电路相互并联连接，
-两个二极管(D42，D43)相互反转地连接，
-所述并联连接的串联电路在输入端上通过所述振荡电路的第一电感(L41)与所述振荡电路的第一电容(C1)的第一端连接，并且
-所述并联连接的串联电路在输出端上与所述振荡电路的第一电容(C1)的第二端连接。
9.根据权利要求1至4中任一项所述的设备，其特征在于，所述局部线圈包含传输装置，其被构造用于无线地将在接收阶段通过所述接收天线(LA)所接收的未被放大的磁共振信号，传输至其它处理装置。
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