CN102435969B - 磁共振设备、反射器阵列和用于磁共振设备的高频屏蔽系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种磁共振设备(1)，具有测量室(2)、带有多个至少按区域地围绕所述测量室布置的天线元件(6)的天线装置(5)、从测量室(2)往外看布置在所述天线装置(5)外部的梯度线圈系统和在所述天线装置(5)和梯度线圈系统(7)之间布置的高频屏蔽系统(10)。所述高频屏蔽系统(10)包括具有多个无源的反射器共振电路(12，12s，12′)的反射器阵列(11，11′)，所述反射器共振电路分别这样构造，使得其共振频率低于磁共振设备(1)的工作磁共振频率并且使得其具有电感性的总阻抗。

Description

磁共振设备、反射器阵列和用于磁共振设备的高频屏蔽系统

技术领域

本发明涉及一种磁共振设备，具有测量室、带有多个至少按区域地(bereichsweise)围绕测量室布置的天线元件的天线装置、从测量室往外看布置在天线装置外部的梯度线圈系统和在天线装置和梯度线圈系统之间布置的高频屏蔽装置。此外，本发明还涉及一种用于磁共振设备的高频屏蔽装置的反射器阵列以及一种用于磁共振设备的高频屏蔽系统。

背景技术

在磁共振设备中通常将待检查的身体借助基本场系统置于相对高的、例如3或7特斯拉的基本场中。此外还借助梯度系统施加磁场梯度。然后经由高频发送系统借助合适的天线装置发送高频的激励信号(HF信号)，这应当导致，特定的、通过该高频场共振地激励的原子的核自旋以定义的翻转角相对于基本场的磁力线翻转。该高频激励或者说结果的翻转角分布也称为核磁化。在核自旋张弛(Relaxation)时发射高频信号，即所谓的磁共振信号，借助合适的接收天线接收并且然后进一步处理所述磁共振信号。最后从这样获取的原始数据中可以重建期望的图像数据。用于核自旋磁化的高频信号的发送通常借助所谓的“全身线圈”或“身体线圈”来进行。对此的典型的构造是笼天线(鸟笼天线)，该笼天线由多个平行于纵轴延伸地围绕断层造影仪的患者室布置的发送棒组成，在检查时患者位于所述患者室中。在端面侧天线棒分别环形地互相电容性相连。除了用于发送，该天线还可以用于接收磁共振信号。

然而为了接收磁共振信号，目前通常采用直接安装在患者的身体上的所谓的局部线圈。这些局部线圈通常由一组线环(即天线阵列)组成，其中天线线环是可单独运行的(betreibbar)。这些天线关于其天线元件这样构造，使得其特别敏感地也能够接收即使是微小的信号，这些信号然后可以被放大并且作为原始数据使用。这样的天线阵列可以在检查对象或患者的身体上形成相对大的表面天线。

通过靠近身体地安装局部线圈，可以获得在接收信号中的和由此在诊断信息中的尽可能好的信噪比(SNR)。这些具有多个可各自运行的线环(Leiterschleifen)的天线阵列的另一个优点在于，在此在所谓的并行成像方法的范围内能够极大加速图像获取并且由此降低对于患者的负担。此外可以通过使用空间上受限制的各个天线元件获得附加的位置信息，这些位置信息补充由梯度场达到的位置分辨率。原则上当相应构造并且连接(beschaltet)局部线圈时，也可以利用这些局部线圈来发送。

然而靠近身体地安装局部线圈也具有一些实际的缺陷。第一，相对于其他成像的模态、例如计算机断层造影，在安装局部线圈时产生极大的附加时间开销。由此磁共振设备更长时间地被占用而不能用于其他检查。此外该附加的等待时间(Wartezeit)对于患者来说通常至少在心理上也造成负担。第二，局部线圈在身体上的安装对于患者来说是不舒适的和被约束的并且在极端情况下使得检查不仅冗长而且甚至不可能进行。第三，局部线圈在患者台中必须与磁共振设备的接收设备电缆连接。在磁共振设备的制造中，该电缆连接(Verkabelung)产生极高成本。此外插头和到局部线圈的电缆容易损坏。由于这些缺陷，长时间以来存在一种期望，即，寻求对于通过不是直接安装在患者上而是在系统侧安装在磁共振断层造影设备中的远离身体的天线来代替局部线圈的技术解决方案。

例如在US 12/392,537中描述了这样的远离身体的各个接收天线的阵列，通常也称为“远程身体阵列”(RBA)。已经表明，通过这样的RBA与患者身体的相对大的距离，感应的MR接收信号以及从患者身体接收的噪声都非常小。由此在远离身体的接收线圈中的总体噪声由局部线圈中的损耗电阻的热固有噪声主导。为了能够实现更好的信噪比，因此需要降低接收天线的固有噪声，方法是，或者降低其损耗电阻本身、或者降低其温度。由此例如在已经提到的US12/392,537中建议，具有极低固有噪声的RBA通过冷却(例如利用氦或氮)或通过采用(高温)超导体来实现。

另一个问题是所谓的镜像电流所述镜像电流是在通常布置在在发送或接收天线和径向的更靠外部安装的梯度线圈之间的高频屏蔽装置上形成的。需要该高频屏蔽装置，以便对梯度线圈屏蔽天线装置的高频场。同样在目前通常的没有RBA的磁共振设备中，在身体线圈(即例如鸟笼天线)和梯度线圈系统之间采用这些高频屏蔽装置。所述高频屏蔽装置通常以开缝的(geschlitzten)金属的屏蔽面构造，其中两个开缝的屏蔽面分别位于柔性的印刷线路膜的不同面上并且分别这样布置缝隙，使得其相对彼此偏移(versetzt)。这就是说，这两个屏蔽面中的一个的缝隙通过另一个屏蔽面的金属的表面覆盖，并且反之亦然。缝隙通常利用电容器跨接，该电容器对于高频是导通的，然而对于梯度系统的频率是最大程度上截止地工作的。这点保证了，天线的高频场与梯度线圈如期望的那样被屏蔽，但是该屏蔽对于低频的梯度场是可透过的。然而这些屏蔽面具有不可避免的表面电阻，其部分地导致HF屏蔽装置上的镜像电流回流到天线元件中并且由此在接收情况下有助于天线元件中的附加的热噪声。如果在高频屏蔽装置的附近不仅采用发送天线，而且在那里还要集成具有多个接收天线元件的RBA并且这些天线元件是损耗极低的，则这些问题自然是更关键的。

虽然为了降低在高频屏蔽装置中的损耗也可以增加在天线装置和高频屏蔽装置之间的距离，但是由于在现代的磁共振扫描器的可用内部空间之内的非常关键的径向空间提供(Platzangebot)，该方案几乎没有帮助，因为要么是测量室的对于患者可用的直径变得更小，这极大降低患者舒适度，要么是基本场磁铁必须具有更大的尺寸(Ausmaβe)，这不仅导致更高的成本，而且在安装设备时还导致问题。

发明内容

由此本发明要解决的技术问题是，提供一种具有改变的高频屏蔽系统的磁共振设备，其一方面损耗特别低，尽管如此却能可靠抑制高频天线装置与梯度线圈系统的耦合并且允许梯度场通过。

按照本发明，磁共振设备构造为具有特殊的按照本发明的高频屏蔽装置，该高频屏蔽装置包括具有多个无源的反射器共振电路(以下也称为“反射器元件”)的反射器阵列。在此“无源”的概念理解为，当例如在接收磁共振信号的情况下在该天线元件中感应出电流时或当从天线元件中发送信号时，反射器元件被动地与天线元件共振。为此反射器元件必须构造为自由浮置的，即，与确定的电位没有连接。按照本发明，反射器元件分别这样构造，使得其共振频率低于磁共振设备的工作磁共振频率并且其具有电感性的总阻抗。这就是说，保证由各个反射器共振电路的电容和电感组成的串联阻抗总体上是电感性的。如果反射器元件恰好处于共振，则在其中感应的次级侧电流为初级侧天线元件中的电流的倍数。通过反射器元件的比磁共振设备的使用的工作磁共振频率小的失谐(Verstimmung)，在反射器共振电路中的电流被降低到对于屏蔽所需的程度。因为总阻抗是电感性的，所以在反射器阵列内部的电流总是与天线元件中的电流反向流动并且保证了卓越的屏蔽效果。

在此工作磁共振频率理解为各个磁共振设备用以工作的磁共振频率。假定如通常的那样要进行氢核的激励，在具有1.5特斯拉的磁共振设备中，工作磁共振频率通常是63.6MHz，在2.9特斯拉的情况下是123.2MHz并且在7特斯拉的情况下是300MHz。

因为在用于屏蔽天线元件的高频信号的这些反射器阵列中(与对于全表面开缝的高频屏蔽装置所需的几个nF的电容不同)仅需要非常微小的例如几十pF的电容，所以通过梯度线圈在反射器元件中仅感应微小的电流，该电流反过来不干扰梯度线圈，从而反射器阵列对于梯度线圈几乎是通透的。这点还具有如下优点，即，除了在高频屏蔽系统中的梯度感应的振动，还降低在那里记录的热，这特别地对于低温冷却的高频屏蔽系统的可实现性是至关重要的。

从属权利要求和其他描述包含了本发明的特别优选的实施方式和扩展，其中一个类别的权利要求也可以类似于另一个类别的权利要求来扩展。

反射器共振电路优选至少由具有合适大小的电容器和电感器的线环组成，从而满足关于(固有)共振频率和总阻抗的上述条件。通常线环本身就具有足够的阻抗，从而不需要附加的阻抗。然后例如可以在一个或多个位置上将合适的电容性元件引入到线环中。但是原则上还可以的是、并且在一些实施例的情况下优选的是，线环不是利用集中的电容器来接线，而是利用分布的电容器来运行，即，线环在其形状和布置方面已经构造为使得其除了期望的电感之外还具有需要的电容。

在优选的变形中，反射器共振电路具有多个绕组，特别优选地具有螺旋形的多重环绕的线环，如后面还要详细解释的那样。

在优选的实施例中，反射器阵列具有互相电分离的反射器共振电路。在由各个反射器元件组成的这样的反射器阵列中，优选地，天线装置的各个天线元件分别对应于一个单独的反射器元件。在此特别优选地，各个反射器元件可以分别具有类似于与其对应的天线元件的构造。这就是说，如果天线元件例如构造为单个的线环，则与此相适应地，反射器阵列具有例如形状相应于天线元件的线环并且至少近似与其平行延伸的反射器元件线环。

为了实现特别好的屏蔽效果，在此还可以特别这样实施反射器元件，使得其电流密度分布近似于虚拟为通透的金属壁的面电流密度的空间结构。此外有利的是，屏蔽元件的尺寸、例如直径和有效导体宽度，实施为稍大于分别对应的天线元件，其中理想的尺寸也取决于在反射器元件和天线元件之间的距离。这样较大的有效导体宽度特别还可以利用已经描述的优选的具有复式绕组、特别是螺旋形线环的反射器共振电路来实现。通过将整个导体宽度划分为窄的单个导体线路(Einzelleiterbahnen)，可以特别好地抑制梯度涡流。

在替换的优选实施例中，反射器阵列包括由相连的反射器共振电路组成的网络。在此优选地还可以，反射器阵列的相邻的反射器共振电路通过共同的导体线路连接到边界边缘，即，在两个反射器共振电路之间的边界边缘上通过由两个反射器共振电路使用的导体线路来形成。然后必须在该导体线路边界边缘中，即，网络的分隔线(Stegen)中，布置串联电容。

在相连的反射器元件的这样的网络中，在网络的每个网孔的中心，即在每个反射器共振电路的中心，场涌向外并且在边界附近又涌向内。该逐渐消散的磁近场随着与网络的距离增加而指数地消失。使得这些场对天线元件不再具有反作用的足够的距离例如就出现在2至3网孔远的距离中。由此特别具有优势的是，在这样的构造中确保反射器共振电路具有比天线元件更小的尺寸，特别是更小的直径。特别优选的是，反射器元件的数量也大于天线元件的数量。这就是说，比接收线圈具有更多个并且更小的反射器线圈的反射器阵列的特别小单元的(kleinzelliger)构造是具有优势的。这样的二维网孔网络还可以作为非馈电的带通鸟笼线圈来实现。

如果天线装置同样通过多模式带通鸟笼(也称为“退化的鸟笼”)形成，则具有反射器元件的相连的网络的实施方式，特别是作为非馈电的带通鸟笼，是基本适合的。在这种情况下，反射器阵列类似于天线装置构造，例外是，其是非馈电的，以更大的半径布置在天线装置和梯度线圈系统之间并且满足关于共振频率和总电感的按照本发明的条件。

如已经多次描述的那样，通常情况是，天线装置用作接收天线装置，因为特别重要的是，天线元件具有特别微小的固有噪声，并且不受在具有损耗的高频屏蔽装置中感应的镜像电流的噪声耦合干扰。这就是说，优选地，天线装置相应地也构造为接收天线装置之外的其他组件并且具有为微小功率而设计的电子组件和导体线路，从而其能够接收尽可能小的信号。同样，天线装置通常具有合适的前置放大器组件。但是这点并不排除，当相应连接天线装置时时，也可以使用天线装置来发送磁共振信号。同样还可以，天线装置作为纯的接收天线装置在空间上集成到其他天线装置中，例如发送天线装置中。

发送和接收天线的集成可以是具有优势的，以便能够为接收天线提供用于场回流(Feldrückfluss)的更多空间并且以便避免通过HF涡流产生附加的损耗和到在接收时禁止的发送天线中的耦合。

为了防止反射器近场渗入到对于高频是损耗非常强的梯度线圈中，除共振的反射器阵列之外还可以在梯度线圈表面上安装常规的金属屏蔽装置。这就是说，高频屏蔽系统具有在反射器阵列和梯度线圈系统之间的至少一个第二高频屏蔽装置。因为反射器元件的近场比未屏蔽的天线元件的场更陡地向外下降，所以通过反射器阵列极大降低梯度屏蔽装置对天线装置的损耗或噪声的贡献，即，即使在该情况下也可以利用通常的高频屏蔽装置通过按照本发明的反射器阵列确保，在天线元件中的噪声极小。此外高频屏蔽系统可以对低频工作的梯度线圈更好地屏蔽高频场。

如果在低温容器内部冷却用于降低固有噪声的天线装置，如在US 12/392,537中提出的那样，有利的是，除了天线装置之外在低温容器中还布置反射器阵列。

附图说明

以下借助附图结合实施例再次详细解释本发明。附图中：

图1示出了通过按照本发明的第一实施例的磁共振断层造影设备的扫描器外壳的截面图，

图2示出了按照本发明的具有所属反射器阵列的实施例的反射器元件的天线元件的示意性透视图，

图3示出了具有螺旋形导体线路的反射器元件的实施例的俯视图，

图4上部A)示出了在金属表面上一个距离处单个天线线环的截面图，并且在下部B)示出了在线环(上部)和金属表面(下部)中的所属的方位角的电流密度，

图5上部A)示出了在按照图3的反射器元件的实施例上一个距离处单个天线线环的截面图，并且在下部B)示出了在线环(上部)和反射器元件(下部)中的所属的方位角的电流密度，

图6示出了以网孔网络形式的反射器阵列的第二实施例的示意图，

图7示出了通过具有所属的反射器阵列和附加的高频屏蔽装置的冷却的天线装置的构造的示意性部分截面图。

具体实施方式

图1非常粗略示意地示出了通过按照本发明的磁共振设备1的扫描器的截面图。在扫描器外壳9内部，此处布置不同的组件，其中测量室2，即所谓的患者通道(通常简称为“孔”)中央地在中心保持空闲。在该测量室中，检查对象，此处是患者P布置在卧榻4上。卧榻4在测量室2内部在纵向方向可机动地移动或也可以从测量室2中驶出以用于安置患者P。测量室2由扫描器外壳9的内壁3来限制，其例如由塑料管、通常是由纤维玻璃构成。内壁3由此通常也称为“支撑管(Tragrohr)”3，因为通常在其上也安装身体线圈的天线结构。

在向外的短径向距离上或者同样直接在支撑管上有天线装置5，在此是具有多个单个天线元件6的RBA 5。该RBA 5首先用于接收来自于患者P的身体的磁共振信号。由此在扫描器中可以附加地在该接收天线装置5的紧邻处或者结构上甚至与其集成地在载体(例如支撑管)上布置通常的发送/接收天线、例如常规的鸟笼天线(图1中未示出)。在天线装置5的径向外部有具有按照本发明的反射器阵列11的按照本发明的高频屏蔽系统10，在后面还要对其更详细解释。该高频屏蔽系统10用于对外部较远处的梯度线圈系统7屏蔽高频信号。此处仅示出了梯度线圈系统7的用于在z方向上(在扫描器或患者的纵向方向上)梯度成像的圆周环绕的梯度线圈。通常梯度线圈系统还具有在图1中未示出的其他梯度线圈，它们同样布置在扫描器外壳9中，用于在垂直于z方向的其他空间方向上也施加磁场梯度。在梯度线圈系统7的径向外部有用于基本磁场的基本场磁铁8。

除了别的之外，属于这样的磁共振设备1的其他组件的有控制装置，以便能够相应地控制基本场磁铁和磁场梯度，以及用于产生和放大高频脉冲的高频发送装置，以便经由天线装置发送所述高频脉冲，和相应的接收装置，以便能够经由天线装置接收、放大和进一步处理来自于测量室或检查对象的磁共振信号。发送和接收装置通常还具有接头，以便能够连接被布置在检查对象上面、下面或旁边的外部的局部线圈，并且可以一起被驶入到磁共振设备1的测量室2中。

所有这些组件及其工作方式对于专业人员来说是公知的并且由此为清楚起见在图1中没有示出。在此还要指出，本发明不限于具有圆柱形的患者通道的磁共振设备，而是也可以用于具有其他构造的磁共振设备，例如具有三面开口的测量室。必须相应地匹配天线装置和反射器阵列。

同样可能的是，RBA 5不是如图1所示完全围绕测量室2构造，而是例如仅在上部，并且可能的是，在下部区域，在卧榻4之下，弃用这样的RBA的布置并且取而代之在卧榻4的结构内布置相应的局部线圈，由此在该区域中接收天线更靠近患者。在这种情况下也应该相应匹配反射器阵列11。

图2作为对于RBA的天线元件6的典型的例子示出了具有电感L₁的简单的天线线环(Antennen-Leiterschleife)6。线环6在一个位置上是打开的并且在那里通过电容C₁闭合。通过电容C₁量取由天线元件6接收的磁共振信号并且在前置放大器20中放大，然后传输到磁共振设备的其他接收和进一步处理装置。此外在图1中在天线元件6之下的一个距离处示意性示出了梯度线圈系统7的一部分。此处在天线元件6和梯度线圈系统7之间示出了反射器阵列11的按照本发明的反射器元件12或反射器共振电路12的实施例。该反射器元件12如天线元件6一样被构造为在一个位置上通过电容C₂中断的简单的线环。然而与天线元件6不同，该线环不是与接收器或其他组件相连，而是自由地浮置于不限定的电位，从而当在天线元件6的线环中感应出电流时，其总是被动地共振。

如图2所示，在此线环被构造为使得其具有与天线元件6的线环类似的构造。反射器共振电路12的线环的电感L₂和电容C₂在此选择为使得满足条件，

$\frac{1}{2\mathrm{\&pi;}\sqrt{L_2{C}_2}}<f_{\mathrm{MR}}---\left(1\right)$

其中f_MR是磁共振设备的工作磁共振频率，即，天线元件6应当接收的频率并且天线元件6关于其电感L₁和电容C₁精确调谐到此频率。通过将反射器元件12的电容C₂选择为稍大于对于共振地调谐到工作磁共振频率所需的电容，可以实现这一点。则电容性阻抗也小于电感性阻抗并且由此反射器元件12的串联阻抗总体上是电感性的。这点自动地导致，在反射器共振电路12与天线元件6共振的情况下在反射器共振电路12中的电流总是与天线元件6中的反向。由此天线元件6中的电流对梯度线圈7的作用通过反射器阵列11的反射器共振电路12极大降低并且在最有利的情况下甚至消除。

在反射器元件的设计中，首先可以通过选择导体线路的长度来确保反射器共振电路的自然共振(Selbstresonanz)位于期望的频率范围中。在此导体线路长度应该与期望的频率的半波长大约相似。然后可以通过根据线环的电感选择电容C₂来进行共振频率的调谐，使得反射器元件的线环中的电流大约相应于天线电流，使得因为反射器元件中的电流与天线元件中的电流反向而尽可能好地消除天线元件中的电流对梯度线圈系统的影响。

图2示出的实施例中，RBA的每个天线元件6与反射器阵列11的相应的反射器元件12正好对应。这就是说，反射器阵列11分别由具有与实际的天线元件本身类似构造的单个元件组成。为了实现尽可能好的屏蔽作用，在此如图2所示，这样实施反射器元件，使得其电流密度分布近似于虚拟为通透的金属壁的面电流密度的空间结构。

这是可能的，方法是，如图2所示一方面反射器元件12的线环的直径稍微大于天线元件6的直径。例如当天线元件6的直径大约为10cm并且在天线元件6和反射器元件12之间的距离为大约1cm时，天线元件12的直径优选可以是大约11cm。

另一方面反射器元件12的有效导体宽度实施为稍大于天线元件6的有效导体宽度。这点一方面可以实现，方法是，将反射器元件12的简单的线环的导体线路的宽度简单地更宽构造。

但是这样的更大的有效导体宽度也可以特别好地利用由多个绕组组成的线圈来实现，特别是利用螺旋形线圈12s，如图3所示。该螺旋形线圈12s的螺旋形导体线路的外部和内部端点可以可选地通过具有预先给出的电容C₂的电容器相连，从而螺旋形线圈12s由于导体线路的电感L₂并且通过电容器C₂而具有期望的固有共振频率。

但是替代这样的集中的电容器C₂，还可以的是，利用分布的电容工作，即，这样选择线圈形状，使得呈现期望的电容。正是在超导共振器的情况下这样的固有共振的运行是有利的，因为整个共振器结构能够超导地构造并且不必连接具有损耗的电容。在此还可以，与集中的电容器相比，电场稍宽地伸展(ausgreifen)。但是这点不是不利的，因为其几乎不会从反射器元件渗入到患者空间。

在如图3的螺旋形的反射器元件12的情况下可以特别好地这样构造线圈的导体线路，使得在导体线路电路之间形成合适的电容，该电容是足够的，从而总电容和总电感导致反射器元件的期望的共振频率。

以下结合图4和5示出与利用通透的金属表面M的高频屏蔽相比，螺旋形反射器元件12s的屏蔽效果。

在此图4的上部A)示出了通过在常规的高频屏蔽装置的金属表面M上一个距离处天线元件6的简单的线环的截面图。在下部B)分别示出了在天线元件6中的方位角的电流密度(上图)和金属表面M中的方位角的电流密度(下图)。此处示出了在天线元件6的导体线路中的相对高的电流密度并且与之相应地稍减弱地和加宽地示出了金属表面M中的镜像电流。

与之相比，图5仍然是在上图中A)示出了通过天线元件6的截面图，但是这次是在具有四个绕组的按照图3的反射器元件12之上的一个距离处(沿着图3中的截面IV-IV)。在图5的下部B)仍然示出了天线元件6中的方位角的电流密度(上图)和反射器元件12中的方位角的电流密度(下图)。可见，电流强度从内向外，即，从位于中心的绕组到完全位于内部的或完全位于外部的绕组，相对强地减弱。因此电流密度从反射器元件的导体线路组的边沿处的0直到导体线路组的中心中的最大值变化。由此期望的屏蔽电流密度尽可能好地模拟金属表面M的屏蔽电流密度(参见图4)。当螺旋形线圈不是(如图3中仅选择性示出)构造为具有集中的电容器，而是利用分布的电容，即，接近自然共振运行时，特别好地实现这点。

图6示出了按照本发明的反射器阵列11′的替换优选实施例，如当天线装置以结合图2描述的形式以外的其他形式构造时，特别可以采用的。

例如接收天线阵列也可以通过多模式带通鸟笼来形成，如前面已经提到的那样。在这种情况下有意义的是，反射器阵列以类似方式实施为非馈电的带通鸟笼。反射器阵列11′然后形成网孔的二维网络，具有在分隔线中接入的串联电容C₂，如在图6中示出的那样。各个反射器元件12′在此互相邻接并且在边上(在该边上它们互相邻接)分别具有一个共同的导体线路，该导体线路形成网络的分隔线。在此也可以这样选择通过导体线路预先给出的电感L₂′和布置在分隔线中的电容器的电容C₂′，使得满足上面结合等式(1)提到的条件。

如上面已经提到的那样，因为在这样的结构中还保留逐渐消失的(evaneszente)磁近场，其随着距离而指数地消失，所以此处反射器阵列的小单元的(kleinzelliger)构造是具有优势的。

为了尽可能地防止反射器近场渗入到对于高频来说是非常强地具有损耗的梯度线圈中，有意义的是，除了高频屏蔽系统10中的共振的反射器阵列11，11′之外，在梯度线圈表面上还保留(belassen)常规的金属屏蔽装置。这点在图7中示出。此处在外侧示出了基本场磁铁8并且在基本场磁铁8的径向内部示出了梯度线圈7，在该梯度线圈上具有例如通过开缝的导体面形成的常规的高频屏蔽装置16。该高频屏蔽装置可以直接安装在梯度线圈7的内侧面上。然而与在常规的构造中不同，在天线装置5(此处例如是多模式带通鸟笼)和常规的高频屏蔽装置16之间具有按照本发明的反射器阵列11′，如在图6中所示。因为按照本发明的反射器阵列的近场向外比未屏蔽的天线装置的场要陡得多地下降，所以此处通过反射器阵列极大降低常规的高频屏蔽装置对梯度线圈的损耗或噪声份额。还减小了与梯度线圈的由安装引起的距离容差对天线装置的共振频率的不期望的影响。

图7还示意性示出，天线装置5与反射器阵列11′一起在低温箱(Kryostaten)中被冷却。为此例如将天线装置5与测量室2和患者P分离的内壁实施为低温箱壁(Kryostatwand)。低温箱13的另一个壁位于反射器阵列11和可以直接安装在梯度线圈7上的常规的高频屏蔽装置16之间。低温箱13的在两个壁之间的整个内部空间被清空并且天线装置5以及反射器阵列11′二者都这样安装，使得其不与低温箱13的壁接触，而是与其保留一个真空空隙15，以便尽可能避免在天线结构5或反射器阵列11′和低温箱壁之间的热桥

优选这样选择在天线装置5和反射器阵列11′之间的距离d₁，使得在相对的方面能找到折衷。即一方面该距离d₁应该相对大，以便在天线装置5和反射器阵列11′之间的场回流空间14放大并且由此实现天线装置5的更高效率。另一方面在预先给出的总厚度的情况下在反射器阵列11′和在梯度线圈7上的常规的高频屏蔽装置16之间的距离d₂更小，从而常规的梯度屏蔽装置16的通过近场耦合的噪声份额能够上升。但是趋势是，天线装置5和反射器阵列11′可以并且应当在任何情况下都互相更紧密，如在图7中所示，当二者被冷却或者超导时。

在此要再次指出的是，具体地在图中示出的构造仅是实施例并且按照本发明构造的天线阵列的基本原理也可以改变，而不脱离本发明的范围，只要该范围通过权利要求规定。特别地还可以组合不同的上述实施例的特征，例如可以将由离散的单个反射器元件构造的反射器阵列与具有作为天线元件的各个线环的相应的天线装置共同地布置在低温箱内部。此外还可以按照此处描述的结构采用在开头已经提到的US 12/392,637中描述的用于天线装置的全部技术。就此而言将该文献的内容合并于此，这意味着，天线装置例如可以由通常的导电结构、由冷却的高导电能力的材料或由超导体组成。

同样可能的是，描述的反射器阵列不仅用于纯的接收天线，而且同样有利地用于发送天线或天线阵列。在这种情况下，对于梯度场的优秀的通透性是重要的。

为完整性起见还要指出的是，不定冠词“一”或“一个”的使用不排除涉及的特征也可以复数地存在。

附图标记列表

1磁共振设备

2测量室

3内壁

4卧榻

5天线装置

6天线元件

7梯度线圈系统

8基本场磁铁

9扫描器外壳

10高频屏蔽系统

11，11′反射器阵列

12，12s，12′反射器共振电路/反射器元件

13低温箱

14场回流空间

15真空间隙

16高频屏蔽装置

20前置放大器

M金属表面

C₁，C₂，C₂′电容

L₁，L₂，L₂′电感

电流密度

d₁，d₂距离

Claims (12)

1.一种磁共振设备(1)，具有

-测量室(2)，

-天线装置(5)，带有多个至少按区域地围绕所述测量室布置的天线元件(6)，

-从测量室(2)往外看布置在所述天线装置(5)外部的梯度线圈系统，和

-在所述天线装置(5)和梯度线圈系统(7)之间布置的高频屏蔽系统(10)，其特征在于，

所述高频屏蔽系统(10)包括具有多个无源的反射器共振电路(12，12s，12')的反射器阵列(11，11')，所述反射器共振电路分别被如下地构造：其共振频率低于所述磁共振设备(1)的工作磁共振频率，并且其具有电感性的总阻抗，

其中，所述天线装置(5)和反射器阵列(11')被布置在低温容器中，并且

其中，所述高频屏蔽系统(10)具有在反射器阵列(11，11')和梯度线圈系统(7)之间的至少一个附加的高频屏蔽装置(16)。

2.根据权利要求1所述的磁共振设备，其特征在于，一个反射器共振电路(12s)具有多个绕组。

3.根据权利要求2所述的磁共振设备，其特征在于，一个反射器共振电路(12s)具有螺旋形的多重环绕的线环。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的磁共振设备，其特征在于，所述反射器阵列(11)具有互相分离的反射器共振电路(12，12s)。

5.根据权利要求4所述的磁共振设备，其特征在于，所述天线装置的各个天线元件(6)分别对应于一个单独的反射器共振电路(12，12s)。

6.根据权利要求5所述的磁共振设备，其特征在于，所述反射器共振电路(12，12s)分别具有比其所对应的天线元件(6)更大的尺寸。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的磁共振设备，其特征在于，所述反射器阵列(11')包括由相连的反射器共振电路(12')组成的网络。

8.根据权利要求7所述的磁共振设备，其特征在于，所述反射器阵列(11')的相邻的反射器共振电路(12')在边界边缘上通过共同的导体线路相连，电容被插入到该导体线路中。

9.根据权利要求7所述的磁共振设备，其特征在于，所述反射器共振电路(12')具有比天线元件更(6)小的尺寸，并且反射器元件的数量大于天线元件的数量。

10.根据权利要求1至3中任一项所述的磁共振设备，其特征在于，所述天线装置(5)被构造为接收天线装置。

11.一种反射器阵列(11，11')，用于按照权利要求1至10中任一项所述的磁共振设备(1)。

12.一种高频屏蔽系统(10)，用于按照权利要求1至10中任一项所述的磁共振设备(1)。