CN106344016A - 磁共振身体线圈 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种MR身体线圈、一种磁共振装置和一种用于运行磁共振装置的方法。MR身体线圈包括至少一个天线单元和至少一个前置放大单元，其中前置放大单元布置在天线单元的馈电点处，其中在天线单元的馈电点处的前置放大单元具有输入反射系数，其绝对值大于0.7。

Description

磁共振身体线圈
技术领域
本发明涉及一种MR身体线圈、一种磁共振装置和一种用于运行磁共振装置的方法。
背景技术
目前，在借助磁共振断层成像(MRT，英文：Magnet Resonance Imaging，MRI)对对象、特别是患者进行成像检查的情况下，为了激励磁共振信号通常使用大多固定安装的磁共振身体线圈(MR身体线圈，英文：body coil)，其也可以被称为全身共振器，其为此目的具有天线单元。磁共振信号典型地具有围绕拉莫尔频率的频率。虽然MR身体线圈也可以用于接收磁共振信号，但是为此大多使用专用的磁共振局部线圈(MR局部线圈，英文：localcoils)。该MR局部线圈通常靠近患者定位并且由此提供高的信噪比(英文：Signal-to-Noise Ratio，SNR)。此外，现代MR局部线圈通常包括许多单个的线圈元件。在接收间隔期间可以通过接收放大器来放大线圈元件的所接收的磁共振信号。通过线圈元件的大的数量可以应用成像技术，特别是并行成像技术，诸如SENSE(Sensitivity Encoding)或GRAPPA(Generalized Autocalibrating Partially Parallel Acquisition)，其在相同的图像质量的情况下部分地引起明显降低的测量时间。
为了实现高的图像质量，值得期望的是，尽可能最好地减小MR身体线圈与一个或多个MR局部线圈的耦合。耦合可以引起MR局部线圈的失谐，由此影响线圈元件与接收放大器的匹配。此外，还可以将噪声从MR身体线圈耦合到MR局部线圈中。这两个效果导致得到的图像质量的明显变差，其可以以MR局部线圈的更差的信噪比和/或变化的空间接收特性的方式表现。出于该原因，目前通常或者仅使用局部线圈或者仅使用MR身体线圈来接收磁共振信号。
为了抑制在接收间隔期间MR身体线圈与MR局部线圈的耦合，在传统的MR身体线圈中使用所谓的失谐电路(英文：detune circuits)。该失谐电路例如具有PIN二极管并且在接收间隔期间禁用MR身体线圈。通常地，失谐电路的功能在于，断开MR身体线圈的天线单元中的电流路径和/或移动天线单元的、通常相应于拉莫尔频率的工作频率，由此出现与MR局部线圈的尽可能小的耦合。
发明内容
基于现有技术，本发明要解决的技术问题是，提供一种MR身体线圈，其可以更简单且更有效地被失谐。
相应地，按照本发明的MR身体线圈包括至少一个天线单元和至少一个前置放大单元，其布置在天线单元的馈电点处。在此，在天线单元的馈电点处的前置放大单元具有输入反射系数，其绝对值大于0.7，优选大于0.8，特别优选大于0.9。
至少一个天线单元通常是一种技术布置，特别是一种导体结构，用于发射电磁波，特别是用于激励磁共振信号，和/或用于接收电磁波，特别是磁共振信号。可能的所接收的磁共振信号可以被传输到至少一个前置放大单元并且通过其进行放大。馈电点可以被视为天线单元的输入端和/或被视为电连接点，在其处将至少一个前置放大单元与至少一个天线单元连接。
输入反射系数，其在此也可以被称为散射参数(简称：S参数)S11，用于描述至少一个前置放大单元在至少一个天线单元的馈电点处的特性。其绝对值最大可以是1。优选地，至少一个前置放大单元的输入反射系数的绝对值尽可能高，也就是尽可能接近1。这可以通过高欧姆的以及通过低欧姆的阻抗来实现。由此可以衰减天线单元的谐振和/或使MR身体线圈与可能的MR局部线圈的耦合最小化。
由此可以弃用可能的失谐电路，如其传统地使用的那样，也就是天线单元优选没有失谐电路。取而代之，使用前置放大单元的失谐效果。
弃用可能的失谐电路导致明显的简化。由此，对于MR身体线圈的制造取消对于失谐电路的可能的材料开销以及对于其集成的工作开销。此外，提高了MR身体线圈的可靠性，因为由此不再需要的、作为开关元件在传统的MR身体线圈中使用的PIN二极管具有相对高的故障风险。此外，弃用MR身体线圈中的失谐电路可以易化天线单元的协调，因为否则所需的至失谐电路的信号通路干扰天线单元的对称性。特别地，由此可以避免对天线单元的场分布的影响。最后可以避免失谐电路中的可能的损耗，也就是可以提高天线的效率，因为利用相同量的发送功率可以实现更高的场强。
MR身体线圈的一种实施方式在于，MR身体线圈包括鸟笼线圈(英文：birdcagecoil)，通常也称为鸟笼天线，和/或TEM天线和/或鞍形天线(英文：saddle coil)。
通常地，鸟笼线圈包括两个端环，其通过多个，特别是平行的，棒彼此连接。优选地，馈电点处于端环中的一个处，但是其例如也可以处于多个棒中的一个的中心。鸟笼线圈具有高的信号均匀性，因此其特别适用。
TEM天线构造为，发送和/或接收横向电磁(TEM)波，并且通常包括多个，特别是平行的导体条。TEM天线典型地不具有端环。
鞍形天线特别是在低场强的情况下是适用的。
优选地，前置放大单元包括前置放大器，其具有输入反射系数，其绝对值大于0.7，优选大于0.8，特别优选大于0.9。由此可以实现MR身体线圈的特别有效的失谐，也就是，也可以被称为输入放大器的、这样的前置放大器可以被用于，使MR身体线圈与可能的MR局部线圈的耦合最小化。由此可以弃用MR身体线圈中的失谐电路。
优选地，为了将前置放大器与天线单元的馈电点连接，前置放大单元包括开关。通过操作开关可以在多个运行状态之间变换，例如用于接收射频(HF)信号，特虽是磁共振信号的第一运行状态；和用于发送HF信号的第二运行状态。在第一运行状态下优选地前置放大器与天线单元的馈电点连接。在第二运行状态下优选地可能的发送单元与天线单元的馈电点连接，该发送单元例如可以包括功率分配器和/或HF功率放大器和/或用于HF脉冲的HF发生器。
由此，MR身体线圈可以既被用于发送又被用于接收，其中MR身体线圈在接收的情况下通过前置放大单元被失谐。
MR身体线圈的一种实施方式在于，前置放大单元包括耐功率的(leistungsfeste)阻抗。尤其可预见到的是，使用例如包括反并联二极管的保护电路或发送-接收转换开关作为耐功率的阻抗。由此能够实现可能的MR局部线圈的发送运行。
通常的前置放大器的耐功率程度可能不足以保持在可能的MR局部线圈的发送运行期间不损坏，也就是从MR局部线圈至处于接收模式下的MR身体线圈的过耦合功率可以损坏MR身体线圈的前置放大器。由此例如可以通过如下获得补救：在MR局部线圈的发送时间段期间将耐功率的阻抗连接到MR身体线圈的天线单元的馈电点处。
为了将耐功率的阻抗与天线单元的馈电点连接，前置放大单元优选地具有开关。该开关例如可以被三头开关所包含，其除了天线单元的馈电点与耐功率的阻抗的连接之外还能够与前置放大器以及与发送单元连接。
优选地，耐功率的(leistungsstarke)阻抗具有输入反射系数，其绝对值大于0.7，优选大于0.8，特别优选大于0.9。由此可以实现MR身体线圈的特别有效的失谐，也就是，这样的耐功率的阻抗可以被用于，使MR身体线圈与可能的MR局部线圈的耦合最小化。特别地，耐功率的阻抗的阻抗值由此等于同样可以包含在前置放大单元中的、可能的前置放大器的阻抗值，从而耐功率的阻抗，诸如前置放大器，具有在天线单元的馈电点中的合适的输入反射系数。
优选地，在天线的馈电点处的前置放大单元的输入反射系数具有在165°至195°之间的，优选在170°至190°之间的，特别优选在175°至185°之间的相位。理想地，该相位为180°。
由此在天线单元的馈电点处，前置放大单元的特别是可能的前置放大器和/或可能的耐功率的阻抗的输入反射系数被转换为，使得其谐振由此尽可能强烈地被衰减和/或前置放大单元的失谐的效果被最小化。通常地，在天线单元的馈电点处的短路为此是具有优势的。
一种实施方式在于，用于调节输入反射系数的相位的前置放大单元具有至少一个转换元件，特别是移相器。由此可以特别容易地调整相位。
此外可以考虑，用于调节输入反射系数的相位的前置放大单元具有至少一个与相位协调的电缆长度。这在如下情况下尤其可以实现，即：在馈电点处的输入反射系数的期望的、理想地为180°的相位等于直接在可能的前置放大器处所测量的、输入反射系数的相位减去电缆的双倍的相长度(在传输中)：
如专业人员公知的那样，在考虑拉莫尔频率和电缆特定的缩小因数的条件下从相长度中得出机械长度L。
通过调整电缆长度可以在没有附加组件的条件下影响相位。
另外的实施方式在于，前置放大单元包括第一开关，其被构造为，将天线单元的馈电点在发送路径与接收路径之间切换。前置放大单元优选地在接收路径中包括终端阻抗、前置放大器和第二开关。在此，第二开关被构造为，在终端阻抗与前置放大器之间切换。
终端阻抗不需要耐功率的地设计。优选地，终端阻抗具有基本上为-1的输入反射系数。这可以被实现，方法是，终端阻抗被实施为短路。为了实现短路，例如可以在同轴系统中将内部导体直接与外部导体连接。
通常地，MR身体线圈被设计为，发射具有激励信号波长的激励信号。在具有1.5T的主磁场的磁共振装置中激励频率例如为大约64MHz，这对应于在空气中大约4.7m和在电缆中大约3.3m的激励信号波长。优选地，前置放大单元具有在天线单元的馈电点与终端阻抗之间的电缆长度，其基本上为激励信号波长的半波长的整数倍。也就是，在上述引用的示例中电缆长度优选为大约1.63m或3.3m或4.95m等。
由此例如可以在具有基本上为-1的输入反射系数的终端阻抗的情况下以简单的方式实现，在天线单元的馈电点的处前置放大单元具有输入反射系数，其绝对值为大于0.7。
优选地，第一开关具有比第二开关更高的功率强度。第一开关优选具有高的功率强度，以便能够可靠地将给定的功率切换到发送路径。在接收路径上传输的功率大多是较小的，从而处于那里的第二开关也可以更小耐功率地构造，而不会遭受损伤。
特别地，当仅通过MR身体线圈并且例如不通过可能的MR局部线圈激励磁共振信号，也就是发送激励信号时，由此可以更简单地构造前置放大单元。
此外，提出一种磁共振装置，其包括按照本发明的MR身体线圈。磁共振装置的优点基本上相应于前面已经详细描述的MR身体线圈的优点。
通过省去其它通常的失谐电路，该省去通过提出的MR身体线圈能够实现，可以简化磁共振装置，因为可以弃用诸如用于失谐电路的电压和电流产生、控制逻辑、布线等的架构。
优选地，磁共振装置包括至少一个MR局部线圈。该至少一个MR局部线圈可以同时利用MR身体线圈接收磁共振信号，因为MR局部线圈和MR身体线圈通过所描述的电路退耦。
此外，用于运行具有MR身体线圈和至少一个MR局部线圈的磁共振装置的方法包括以下步骤：
-激励磁共振信号
-接收至少一部分的磁共振信号
按照本发明的用于运行磁共振装置的方法的优点基本上相应于前面详细描述的按照本发明的MR身体线圈和/或按照本发明的磁共振装置的优点。在此提到的特征、优点或替换的实施方式同样可以被转用到其它要求保护的主题，并且反之亦然。
激励可以根据HF信号进行，该HF信号由磁共振装置，特别是由MR身体线圈和/或由至少一个MR局部线圈产生。HF信号可以被检查对象的原子核吸收。之后，原子核发射磁共振信号，该磁共振信号可以至少部分地仅由MR身体线圈或仅由至少一个MR局部线圈或由两种线圈类型同时接收。
优选地，MR身体线圈包括天线单元和耐功率的阻抗，其中在借助至少一个MR局部线圈激励磁共振信号的情况下将MR身体线圈的天线与耐功率的阻抗连接，也就是在发送间隔期间激活耐功率的阻抗，从而通过从发送的MR局部线圈至MR身体线圈的功率传输，不会出现可能的前置放大器的损坏。
此外提出，同时通过至少一个MR局部线圈和MR身体线圈进行磁共振信号的接收。
在由至少一个MR局部线圈和MR身体线圈同时接收的情况下可以实现图像均匀性的改善。这通过如下说明，即，MR身体线圈通常相对于MR局部线圈具有高均匀性的空间接收特性。由此，由MR身体线圈接收的磁共振信号可以有助于检查对象的远离表面的层中的图像质量的改善。
此外，通过同时接收可以加速一些成像方法，这些成像方法需要来自于MR局部线圈以及来自于MR身体线圈的磁共振信号。例如包括标准化方法，在该标准化方法中目前通过MR局部线圈和MR身体线圈顺序地测量信号。
此外，检查示出了，在重型病例的情况下，例如检查人员的腹部区域，通过由至少一个MR局部线圈和MR身体线圈同时接收可以提高产生的成像的信噪比。
替换地，仅借助MR身体线圈激励磁共振信号。在此，在借助至少一个MR局部线圈接收磁共振信号的情况下将MR身体线圈的天线单元与终端阻抗连接。该方案能够实现前置放大单元的更简单的构造，因为可以弃用可能的耐功率的阻抗和可能的耐功率三头开关。
附图说明
本发明的其它优点、特征和特性借助于附图由下面对实施例的描述给出。彼此相应的部分在所有附图中具有相同的附图标记。
附图中：
图1示出了传统的MR身体线圈的示意图，
图2示出了按照本发明的MR身体线圈的示意图，
图3示出了扩展的按照本发明的MR身体线圈的示意图，
图4示出了按照本发明的磁共振装置的示意图，
图5示出了按照本发明的方法的框图，
图6示出了按照本发明的MR身体线圈的另外的方案的示意图。
具体实施方式
图4示意性示出了磁共振装置10。磁共振装置10包括磁体单元11，其具有用于产生强烈的并且特别地在测量区域中均匀的基本磁场13的超导主磁体12。此外，磁共振装置10包括用于容纳患者15的患者容纳区域14。在本实施例中，患者容纳区域14圆柱形地构造并且在圆周方向上圆柱形地由磁体单元11所围绕。但是原则上在任何时候都可以考虑患者容纳区域14的与之不同的构造。可以借助磁共振装置10的患者支撑装置16将患者15移入患者容纳区域14。为此，患者支撑装置16具有在患者容纳区域14内可移动地构造的患者台17。
此外，磁体单元11具有用于产生磁场梯度的梯度线圈单元18，其用于在成像期间的位置编码。借助磁共振装置10的梯度控制单元19来控制梯度线圈单元18。此外，磁体单元11包括射频天线单元，其在本实施例中构造为固定集成在磁共振装置10中的MR身体线圈100′。MR身体线圈100′被设计为用于激励在由主磁体12产生的主磁场13中出现的原子核。MR身体线圈100′由磁共振装置10的射频天线控制单元21来控制并且将射频磁共振序列入射到基本上由磁共振装置10的患者容纳区域14构成的检查空间中。此外，MR身体线圈100′被构造为用于接收磁共振信号。
特别地可以由在此与射频天线控制单元21连接的MR局部线圈30接收磁共振信号。在该示例中，MR局部线圈30布置在患者15的头部区域中。当然也可以替代一个MR局部线圈使用多个MR局部线圈。
为了控制主磁体12、梯度控制单元19以及为了控制射频天线控制单元21，磁共振装置10具有系统控制单元22。系统控制单元22中央地控制磁共振装置10，例如执行预定的成像梯度回波序列。此外，系统控制单元22包括未详细示出的分析单元，其用于分析在磁共振检查期间采集的医学图像数据。此外，磁共振装置10包括用户接口23，其与系统控制单元22连接。可以在用户接口23的显示单元24上，例如在至少一个显示器上向医学操作人员显示诸如成像参数的控制信息以及重建的磁共振图像。此外，用户接口23具有输入单元25，借助其可以在测量过程期间由医学操作人员输入信息和/或参数。
在本实施例中，所示的磁共振装置10当然可以包括磁共振装置通常具有的其它组件。此外，磁共振装置10的一般功能对于专业人员来说是公知的，因此放弃对一般组件的详细描述。
图1示出了按照现有技术的传统的MR身体线圈100，其在此构造为鸟笼线圈。天线单元102包括两个端环，其借助多个棒连接。在端环上存在电容器110和失谐电路120，其包括大多在此未示出的PIN二极管。失谐电路用于在可能的MR局部线圈30接收磁共振信号的时间段期间禁用MR身体线圈。弃用失谐电路120的控制和供电的示图。
经由馈电点F2，天线单元102与发送单元TX连接。发送单元TX例如可以包括功率分配器和/或HF功率放大器和/或用于HF脉冲的HF发生器。根据开关130的开关状态将馈电点F1与发送单元TX或与接收单元RX连接。在馈电点F1与接收单元RX之间的路径中布置前置放大器140，其构造为，放大通过MR身体线圈100接收的磁共振信号并且将其发送到射频天线控制单元21。在传统的MR身体线圈中的通常的前置放大器140通常具有50Ω的输入阻抗，这相应于输入反射系数S11为零。
图2示例性示出了按照本发明的MR身体线圈100′。与图1所示的传统的MR身体线圈不同，其没有失谐电路120。相反，其具有前置放大单元101，该前置放大单元布置在馈电点F1处并且优选地在天线单元102′的馈电点F1处具有输入反射系数，其绝对值尽可能大，特别是大于0.7，优选大于0.8，特别优选大于0.9。由此可以特别良好地衰减天线单元102′的谐振，从而在高的可实现的信噪比的情况下能够通过MR身体线圈100′和MR局部线圈30同时接收磁共振信号。
前置放大单元101具有前置放大器140′，其可以经由电缆145与馈电点F1连接。特别地，前置放大器140′被设计为，使得其输入反射系数的绝对值尽可能大，特别是大于0.7，优选大于0.8，特别优选大于0.9。前置放大单元101、特别是前置放大器140′的输入反射系数通过电缆145的合适的电缆长度L以及附加转换元件150在天线单元的馈电点F1处被转换为，使得在天线的馈电点处的前置放大单元101的输入反射系数调节到在165°至195°之间的，优选在170°至190°之间的，特别优选在175°至185°之间的相位。附加转换元件150例如可以是移相器。但是也可以考虑，相位仅利用电缆145，也就是无需附加转换元件150地，被转换到期望的值，其理想地为180°。
开关130在此可以在两种运行状态之间切换，也就是接收模式，在该接收模式下馈电点F1与接收单元RX连接；和发送模式，在该发送模式下馈电点F1与发送单元TX连接。该开关130在图3中扩展为三头开关130′。该三头开关在MR局部线圈30发送HF信号的第三运行状态下将馈电点F1与耐功率的阻抗160连接，以便防止前置放大器150损坏。也就是在此，前置放大单元101′包括开关130′可以在其之间切换的两个路径：第一路径至前置放大器140′并且第二路径至耐功率的阻抗160。但是两个路径构造为，使得输入反射系数的绝对值尽可能大。因此，耐功率的阻抗160还具有输入反射系数，其绝对值大于0.7，优选大于0.8，特别优选大于0.9。特别地，路径Z3和ZRX的阻抗相等，也就是相同的输入反射系数作用于馈电点F1。
此外，在至耐功率的阻抗160的路径上的相位在165°至195°之间，优选在170°至190°之间，特别优选在175°至185°之间调节，也就是在该路径上同样可以采用转换元件。
图6示出了MR身体线圈100′的另外的方案，其特别适合于如下情况即，当应当仅借助MR身体线圈100′来激励磁共振信号时，也就是当例如不通过可能的MR局部线圈30发送激励信号时。
前置放大单元101″在此包括第一开关130，其构造为，天线单元的馈电点在发送路径(TX)与接收路径(RX)之间切换。第一开关130优选耐功率地构造，因为在发送路径中可以出现高的功率。
在接收路径中设置终端阻抗210和第二开关200，该第二开关可以在前置放大器140′与终端阻抗210之间切换。因为在接收路径中通常出现比在发送路径中更小的功率，所以第二开关200具有比第一开关130更小的功率强度就已足够。
终端阻抗210不一定是耐功率的。特别地如果可能的MR局部线圈30不设置用于发送激励信号时，则不担心由此引起将会导致终端阻抗210损坏的功率耦合输入到接收路径中。
如果应当利用可能的MR局部线圈30接收磁共振信号时，则第二开关200优选地切换到终端阻抗210。在馈电点F1中的转换优选地被设计为，使得实现对于MR身体线圈100′的最大失谐效果并且MR局部线圈30可以采集具有尽可能高的信噪比的磁共振信号。
如果终端阻抗210实施为短路，也就是终端阻抗具有基本上为-1的输入反射系数，则推荐在短路210与馈电点F1之间的、长度为信号半波长的整数倍的电缆长度L′，以其激励磁共振信号。
图5示出了按照本发明的用于运行具有MR身体线圈100′和至少一个MR局部线圈30的磁共振装置10的方法。在第一步骤501中激励磁共振信号并且在第二步骤502中接收至少一部分的磁共振信号。
在借助至少一个MR局部线圈30激励磁共振信号的情况下，在第一步骤501中可以将MR身体线圈100′的天线单元102′与耐功率的阻抗160连接，以便避免损坏前置放大器140′。
在第二步骤502中，可以同时通过至少一个MR局部线圈30和MR身体线圈100′进行接收，而不会导致线圈之间的明显耦合。
此外可以考虑，在步骤501中仅借助MR身体线圈100′进行磁共振信号的激励并且在利用MR局部线圈30接收磁共振信号的情况下在步骤502中将天线单元102′的馈电点F1与终端阻抗210连接。
通过优选的实施例对本发明进行描述。但是可以理解的是，本发明不受所示的实施例的具体构造限制，而是可以由专业人员根据说明书导出其它方案，而不偏离本发明的主要构思。

Claims (22)

1.一种MR身体线圈，包括：
至少一个天线单元，
至少一个前置放大单元，
其中所述前置放大单元布置在天线单元的馈电点处，
其中在天线单元的馈电点处的前置放大单元具有输入反射系数，其绝对值大于0.7。
2.根据权利要求1所述的MR身体线圈，其中，所述天线单元没有失谐电路。
3.根据权利要求1或2所述的MR身体线圈，其中，所述MR身体线圈包括鸟笼线圈和/或TEM天线和/或鞍形天线。
4.根据上述权利要求中任一项所述的MR身体线圈，其中，所述MR身体线圈包括具有至少一个端环和至少一个棒的鸟笼线圈，其中馈电点处于所述至少一个端环处和/或处于所述至少一个棒的中部。
5.根据上述权利要求中任一项所述的MR身体线圈，其中，所述前置放大单元包括前置放大器，其中所述前置放大器具有输入反射系数，其绝对值大于0.7。
6.根据权利要求5所述的MR身体线圈，其中，所述前置放大单元包括开关，用于连接前置放大器与天线单元的馈电点。
7.根据上述权利要求中任一项所述的MR身体线圈，其中，所述前置放大单元包括耐功率的阻抗。
8.根据权利要求7所述的MR身体线圈，其中，所述耐功率的阻抗具有输入反射系数，其绝对值大于0.7。
9.根据权利要求7或8所述的MR身体线圈，其中，所述前置放大单元包括开关，用于连接所述耐功率的阻抗与天线单元的馈电点。
10.根据上述权利要求中任一项所述的MR身体线圈，其中，在天线单元的馈电点处的前置放大单元的输入反射系数具有在165°至195°之间的相位。
11.根据权利要求10所述的MR身体线圈，其中，前置放大单元具有至少一个转换元件以用于调节输入反射系数的相位。
12.根据权利要求10或11所述的MR身体线圈，其中，前置放大单元具有至少一个与相位协调的电缆长度以用于调节输入反射系数的相位。
13.根据上述权利要求中任一项所述的MR身体线圈，其中，所述前置放大单元包括第一开关，其被构造为，将天线单元的馈电点在发送路径与接收路径之间切换，
其中所述前置放大单元在接收路径中包括终端阻抗、前置放大器和第二开关，
其中所述第二开关被构造为，在终端阻抗与前置放大器之间切换。
14.根据权利要求13所述的MR身体线圈，其中，所述终端阻抗具有基本上为-1的输入反射系数
15.根据权利要求13或14所述的MR身体线圈，其中，所述MR身体线圈被设计为，激励具有激励信号波长的激励信号，
其中所述前置放大单元具有在天线单元的馈电点与终端阻抗之间的电缆长度，其基本上为激励信号波长的半波长的整数倍。
16.根据上述权利要求13至15中任一项所述的MR身体线圈，其中，所述第一开关具有比第二开关更高的功率强度。
17.一种磁共振装置，其中，所述磁共振装置包括根据权利要求1至16中任一项所述的MR身体线圈。
18.根据权利要求17所述的磁共振装置，其中，所述磁共振装置包括至少一个MR局部线圈。
19.一种用于运行根据权利要求18所述的、具有MR身体线圈和至少一个MR局部线圈的磁共振装置的方法，包括以下步骤：
-激励磁共振信号，
-接收至少一部分的磁共振信号。
20.根据权利要求19所述的方法，其中，所述MR身体线圈包括天线单元和耐功率的阻抗，
其中在借助所述至少一个MR局部线圈激励磁共振信号的情况下将MR身体线圈的天线单元与耐功率的阻抗连接。
21.根据权利要求19或20所述的方法，其中，同时通过所述至少一个MR局部线圈和MR身体线圈进行接收。
22.根据权利要求19所述的方法，其中，所述MR身体线圈包括天线单元和终端阻抗，
其中仅借助MR身体线圈进行磁共振信号的激励，
其中在借助所述至少一个MR局部线圈接收磁共振信号的情况下将MR身体线圈的天线单元与终端阻抗连接。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110007257A (zh) * 2019-05-07 2019-07-12 上海东软医疗科技有限公司 磁共振发射线圈及磁共振设备
CN111201446A (zh) * 2017-10-12 2020-05-26 皇家飞利浦有限公司 对用于磁共振成像的线圈进行馈送

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3514561A1 (en) 2018-01-18 2019-07-24 Koninklijke Philips N.V. Multi-channel magnetic resonance imaging rf coil
EP3531156B1 (de) 2018-02-21 2024-03-27 Siemens Healthineers AG Einstellen einer feldverteilung einer antennenanordnung einer magnetresonanzanlage
DE102019105021B3 (de) * 2019-02-27 2020-07-16 Forschungszentrum Jülich GmbH Spulenanordnung, MR-System, insbesondere MRT- und/oder MRS-System, mit einer solchen Spulenanordnung sowie Verwendung einer solchen Spulenanordnung
DE102019205114B4 (de) * 2019-04-10 2022-02-10 Siemens Healthcare Gmbh Einstufiger Verstärker mit aktiver Rückwirkungskompensation
US11619760B2 (en) * 2021-06-24 2023-04-04 Baker Hughes Oilfield Operations Llc Efficient damped pulsed energy transmitter

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6351124B1 (en) * 1999-06-23 2002-02-26 Siemens Aktiengesellschaft Antenna system for the reception of magnetic resonance signals
WO2011022806A1 (en) * 2009-08-24 2011-03-03 Imris Inc. Coil decoupling for an rf coil array
CN104204836A (zh) * 2012-02-22 2014-12-10 纽约市哥伦比亚大学理事会 使用一个或多个非标准匹配的线圈组件对射频线圈去耦合的系统、装置和方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006037196B3 (de) 2006-08-09 2008-06-19 Bruker Biospin Ag Passiv gedämpfte Magnetresonanz (=MR)-Detektionsanordnung und Verfahren zur Dämpfung eines HF-Schwingkreises einer solchen MR-Detektionsanordnung
DE102007046082B4 (de) 2007-09-26 2009-06-10 Siemens Ag Hochfrequenzsendesystem, Magnetresonanzanlage und Verfahren zur Steuerung einer Magnetresonanzanlage
JP2011025118A (ja) 2009-07-23 2011-02-10 Suminoe Textile Co Ltd トイレ用消臭フィルター
US8269499B2 (en) 2010-06-01 2012-09-18 Quality Electrodynamics, Llc Failsafe protection from induced RF current for MRI RF coil assembly having transmit functionality
US9018955B2 (en) 2011-06-17 2015-04-28 General Electric Company System and method for receiving magnetic resonance (MR) signals with an FET electrically between preamplifier terminals
DE102012206008B4 (de) * 2012-04-12 2018-04-19 Siemens Healthcare Gmbh Reduzierung von Kopplungseffekten zwischen Spulenelementen einer Magnetresonanzspulenanordnung
DE102012210827B4 (de) * 2012-06-26 2016-01-21 Siemens Aktiengesellschaft Bestimmung einer Kommunikationslatenz in einem Magnetresonanztomographen
DE102012211147B4 (de) 2012-06-28 2017-08-31 Siemens Healthcare Gmbh Automatische Verstimmung nicht angeschlossener Sende-Empfangsspulen für MRI
US9945916B2 (en) * 2013-08-02 2018-04-17 Siemens Aktiengesellschaft Temperature monitoring of local coils

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6351124B1 (en) * 1999-06-23 2002-02-26 Siemens Aktiengesellschaft Antenna system for the reception of magnetic resonance signals
WO2011022806A1 (en) * 2009-08-24 2011-03-03 Imris Inc. Coil decoupling for an rf coil array
CN104204836A (zh) * 2012-02-22 2014-12-10 纽约市哥伦比亚大学理事会 使用一个或多个非标准匹配的线圈组件对射频线圈去耦合的系统、装置和方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111201446A (zh) * 2017-10-12 2020-05-26 皇家飞利浦有限公司 对用于磁共振成像的线圈进行馈送
CN111201446B (zh) * 2017-10-12 2023-04-04 皇家飞利浦有限公司 对用于磁共振成像的线圈进行馈送
CN110007257A (zh) * 2019-05-07 2019-07-12 上海东软医疗科技有限公司 磁共振发射线圈及磁共振设备
CN110007257B (zh) * 2019-05-07 2021-10-12 上海东软医疗科技有限公司 磁共振发射线圈及磁共振设备

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