CN210092324U - 用于磁共振设备的高频天线 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种用于磁共振设备的高频天线，其具有一定数量的天线棒和两个端环，其中，这些天线棒均匀地围绕天线轴线，并且在其棒端部上与各一个端环连接。在此，要么每个天线棒基本上平行于天线轴线地延伸，并且每个天线棒在中间区域中距离天线轴线的棒间距小于至少一个端环在该天线棒的区域中距离天线轴线的端环间距，要么每个天线棒与天线轴线形成倾斜角，并且每个天线棒在其更靠近天线轴线的棒端部上距离天线轴线的棒间距小于与该天线棒的更靠近天线轴线的棒端部连接的端环在该天线棒的区域中距离天线轴线的端环间距。

Description

用于磁共振设备的高频天线
技术领域
本实用新型涉及一种用于磁共振设备的高频天线，其具有一定数量的天线棒和两个端环，其中，这些天线棒均匀地围绕天线轴线，并且在其棒端部上与各一个端环连接，其中，要么每个天线棒基本上平行于天线轴线地延伸，并且每个天线棒在中间区域中距离天线轴线的棒间距小于至少一个端环在该天线棒的区域中距离天线轴线的端环间距，要么每个天线棒与天线轴线形成倾斜角，并且每个天线棒在其更靠近天线轴线的棒端部上距离天线轴线的棒间距小于与该天线棒的更靠近天线轴线的棒端部连接的端环在该天线棒的区域中距离天线轴线的端环间距。
背景技术
这种类型的高频天线尤其是在天线棒的走向平行于天线轴线的情况下通常作为鸟笼共振器已知。对于所述高频天线，在端环和/或天线棒中布置有电容器。高频天线如下地调整，使其在高频天线的预先确定的或可预先确定的运行频率中形成共振的振荡电路。示例性地参考DE 197 32 783 C1。类似的公开内容从JP-A-2000 166 895得到。
通过由高频天线辐射的磁场，检查对象(通常是人)的核自旋被激励产生共振。共振随后被检测并且评估。检测共振信号可以在此必要时利用相同的天线进行。
在磁共振设备中存在至少一个全身线圈。在该全身线圈中，棒间距通常在25至35cm之间，如示例性地在DE 10 261214 A1中示出的那样。此外，大多还存在另外的部件。局部线圈尤其是被视为另外的部件。局部线圈用于在成像时获得比利用全局或全身线圈明显更好的信噪比。针对人的头部或四肢检查的局部线圈在此经常根据与全身线圈相同的原理构建。基于该事实，即几何上类似的结构，产生了天线的相对强的耦合，并且因此产生了信噪比的恶化。
为了使天线的耦合保持在一定的范围内，在通过一个局部线圈或多个局部线圈接收时，对全身线圈进行调整。为此，调整电路安装到全身线圈中，调整电路必要时去激活全身线圈。去激活例如可以通过二极管开关实现，二极管开关使电容器短路，并且因此移动高频天线的共振频率。在现有技术的例如具有16个天线棒的高频天线的情况下，为此在一个天线中，在该天线中需要至少8个调整开关。
此外，在检查时利用高频磁场辐射患者。患者在此吸收高频功率。由患者吸收的功率虽然被监控，但仅有整体被吸收的功率可以通过患者的重量平均地确定。主要是那些在患者在发送情况下非常靠近高频天线的区域中出现局部明显更高的电场和磁场，从而可以局部导致更高的功率吸收。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于，改进这种类型的用于磁共振设备的高频天线，从而即使在具有大的检查空间的磁共振设备中也减小了高频天线与另外的天线的相互作用，并且避免不允许地加热患者。
该技术问题尤其是以如下方式解决，将棒间距选择为大于35cm。优选地，棒间距在35至45cm之间。由此可能的是，检查空间可以相对于常规的这种磁共振设备增大。因此，针对患者的检查可以更舒适地制定，因为患者感到不太拥挤。此外，具有更大的体重的患者可以更容易地被检查。在介入式检查时，增大的检查空间能够实现更容易地接近患者。此外，简单的另外的部件，例如用于观察患者的照相机、用于显示信息的显示器或远离身体的接收天线可以整合到检查空间中。
优选地，端环间距与棒间距的差是最高20mm。
通过增大一个端环间距或多个端环间距，相关的端环的电感变小。由此，调整元件更好地作用，因为调整元件的阻抗被更低欧姆地转换至作用位置。相关的端环也在几何上进一步远离局部线圈的结构。
当局部线圈不具有“增大的”端环间距时，耦合也基于在几何上类似的结构而减小。由此还使局部线圈的信噪比仅以很小的程度减小。
此外，相关的端环进一步远离患者。由端环中的电流产生的磁场因此更小。患者中的高频功率的局部吸收减小。
此外，基于端环的更小的电感而需要更大的电容，以便调节出相同的共振频率。因此又减小了与电容器连接的电场。由此也导致了患者中的高频功率的局部吸收的减小。
端环间距越大于棒间距，那么上面提到的措施越强。
优选地，天线棒和端环在径向外部被高频屏蔽件包围。
通常，高频屏蔽件在观察的天线棒的区域中距离天线轴线具有屏蔽间距。当端环间距和棒间距的差是屏蔽间距和棒间距的差的至少15％，更好地20至40％时，产生通过增大端环间距导致的特别好的作用。
高频屏蔽件可以关于天线轴线选择性地对称或非对称地布置。
通过降低相关的端环，针对高频天线的调整的费用也可以减小。尤其足够的是，高频天线仅还具有(刚好)两个调整电路，借助调整电路可调整高频天线。
在现有技术中，调整电路安装到高频天线本身中。尤其地，调整电路在现有技术中布置在端环与天线棒的连接区域中。相反地，在根据本实用新型的高频天线中可能的是，调整电路连接至针对高频天线的供应线缆。
当高频天线从外部安装到承载管上时，高频天线的各个部件的结构布置可以以特别简单的方式实现。
当天线棒形成至少两个相互扭转的部分结构，每个部分结构围绕天线轴线均匀地布置，并且部分结构具有彼此不同的棒间距时，高频天线还可进一步优化。
天线棒或部分结构在常见情况下围绕天线轴线圆形地布置。但其也可以例如围绕天线轴线椭圆形地布置。
端环在常见情况下关于天线轴线对称地布置。但其也可以关于天线轴线非对称地布置。
天线棒与一个端环或多个端环的连接尤其是可以以如下方式实现：使天线棒朝相关的棒端部径向向外引导。在此，在天线棒的走向基本上平行于天线轴线的情况下，天线棒可以备选地在其棒端部的区域中径向向外弯曲，或者从中间区域朝棒端部逐渐径向向外延伸。
备选地也可能的是，天线棒与一个端环或多个端环的连接以如下方式实现：使相关的端环在其连接区域中朝天线棒径向向内引导。
附图说明
另外的优点和细节由随后结合附图对实施例的描述得到。在此以原理图：
图1示出磁共振设备；
图2以立体图示出高频天线；
图3以俯视图示出图2的高频天线；
图4从侧面示出图2的高频天线；
图5以展开的图示示出图2的高频天线；
图6-7示出端环与天线棒的备选的连接可能性；
图8-9分别示出天线棒；
图10以俯视图示出另外的高频天线；
图11从侧面示出另外的高频天线；和
图12-14以俯视图分别示出另外的高频天线。
具体实施方式
根据图1，磁共振设备具有检查空间1。借助患者床2，人或患者3(通常：检查对象3)可以移入检查空间1中。检查空间1通常基本上柱形地构造。检查空间具有内直径D。
检查空间1被不同的磁体和磁体系统包围。在此首先是基本磁体4。基本磁体4用于产生均匀的基本磁场。此外存在梯度磁体系统5。借助梯度磁体系统5产生梯度场，梯度场对于产生可有意义地被评估的磁共振信号来说是需要的。磁体系统还具有全身线圈6。全身线圈6构造为高频天线6。全身线圈在运行时用作发送天线，用于在检查对象3中激励磁共振信号。在作为接收天线运行时，全身线圈用于接收检查对象3的之前被激励的磁共振信号。
通常，至少一个局部线圈7还可以引入检查空间1的内部。其同样构造为高频天线7。其通常用于局部接收之前借助全身线圈6激励的磁共振信号。但局部线圈7可以在个别情况下和全身线圈6一样也作为发送天线运行。
基本磁体4、梯度磁体系统5和线圈6、7最后还被屏蔽磁体8包围。
梯度磁体系统5和线圈6、7与控制和评估单元9连接。控制和评估单元以已知的方式导致适当地控制梯度磁体系统5和线圈6、7，以便激励、接收和评估磁共振信号。
根据图2，高频天线6具有一定数量的天线棒10和两个端环11。此外，在天线棒10和/或端环11中布置有电容器C，借助电容器将高频天线6调整到特定的运行频率。根据图2，电容器C布置在端环11中。端环11因此由若干端环部段构成。但这在本实用新型的范围内是不太重要的。
天线棒10在根据图2的实施方式中平行于天线轴线12地延伸。天线棒在距离天线轴线12的棒间距ds中围绕天线轴线12均匀分布地布置。棒间距ds在此对于所有天线棒10来说是相同的。
棒间距ds略微大于检查空间1的直径D的一半。棒间距ds大于35cm，以便能够实现大的检查范围1。优选地，棒间距ds在35至45cm之间运动。
天线棒10在其棒端部上与各一个端环11连接。端环11因此相对天线轴线12同中心地布置。
端环11距离天线轴线12的端环间距dr大于棒间距ds。根据图3，在此，两个端环11的端环间距dr大于棒间距ds。但原则上也足够的是，仅其中一个端环间距dr大于棒间距ds。端环间距dr优选比棒间距ds大至少5mm，更好地10至15mm。
如从图3看到的那样，天线棒10和端环11在径向外部被高频屏蔽件13包围。高频屏蔽件13以屏蔽间距dS围绕天线轴线12同中心地延伸。高频屏蔽件13在天线棒10的区域中距离天线轴线12总是具有相同的屏蔽间距dS。屏蔽间距dS和棒间距ds的差通常在25与35mm之间，例如为30mm。端环间距dr与棒间距ds的差应该是屏蔽间距dS和棒间距ds的差的至少15％，更好地20至40％。在高频屏蔽件13距离天线棒10的间距为25/30/35mm时，端环11距离天线棒10的径向间距是至少3.75/4.50/5.25mm，更好地5/6/7至10/12/14mm。
如特别明显地从图3和4看到的那样，天线棒10和端环11从外部安装到在此柱形的承载管14上。承载管14相应于检查空间1的内壁。端环11距离棒轴线12的提高的间距在此可以尤其是通过单独的、放置到承载管14上的间距保持器15确保。间距保持器15在此优选地由热绝缘的材料，例如聚氨酯泡沫构成。
根据图5，高频天线6具有刚好两个调整电路16，这两个调整电路16连接至用于高频天线6的供应线缆17。调整电路16例如构造为电容器网络，所述电容器网络可以通过二极管开关连接至供应线缆17。因此通过将调整电路16连接至供应线缆17能够实现高频天线6的调整。
根据图6可能的是，天线棒10与端环11的连接以如下方式实现：使天线棒10朝其棒端部径向向外引导。但备选地根据图7也可能的是，天线棒10与端环11的连接以如下方式实现：使端环11在其连接区域中朝天线棒10径向向内引导。
当天线棒10朝其棒端部径向向外引导时，这能够以可备选地或组合地使用的两种方式实现。一方面，根据图8可能的是，天线棒10在棒端部的区域中径向向外弯曲。在该情况下，所述弯曲基于天线棒10的总长度计，在棒端部之前的最后的10％，尤其是最后的5％上进行。但根据图9也可能的是，天线棒10从中间区域朝棒端部逐渐径向向外延伸或伸展。径向向外逐渐伸展在该情况下在天线棒10的总长度的至少20％，更好地30至50％上延伸。此外优选地，在该情况下，在天线棒10的最外部的10％中不再进行径向向外地升高。
在每个上述的情况下，尤其是比较图2、8和9中的图示，每个天线棒10基本上平行于天线轴线12地延伸。在其中间区域中，天线棒距离天线轴线12具有棒间距ds。该棒间距ds小于端环11距离天线轴线12的端环间距dr。
如尤其是在图2和3中示出的那样，并且在其他方面也结合图8和9假定地，天线棒10通常圆形地围绕天线轴线12布置。端环11和高频屏蔽件13也通常相对天线轴线12对称地布置。但根据图10也可能的是，其中一个端环11(必要时两个端环11)和/或高频屏蔽件13关于天线轴线12非对称地布置。高频屏蔽件13的可能的非对称的布置在此可以与其中一个端环11或两个端环11的非对称的布置无关地实现。
此外，根据图11可能的是，高频天线非柱形地，而是截锥形地构造。在该情况下，天线棒10与天线轴线12形成倾斜角α。相应地，天线棒10的一个棒端部比另一棒端部更靠近天线轴线12。棒间距ds在该情况下是更靠近天线轴线12的棒端部距离天线轴线12的间距。该棒间距ds在该情况下小于与该棒端部连接的端环11距离天线轴线12的端环间距dr。
如尤其是从图12可看到的那样，天线棒10的布置也不必是圆形的。相反地，这些天线棒10围绕天线轴线12均匀地布置就已足够。如从图12看到的那样，天线棒10例如可以围绕天线轴线12椭圆形地布置。由此，在患者3的肩区域中例如可以局部产生比在患者3的胸区域或背区域中更小的场。天线的利用率可以由此提高，而不会提高患者3的负载。
甚至可能的是，如在图13中示出的那样，天线棒10形成两个关于天线轴线12相互扭转的部分结构10’、10”。在该情况下，每个部分结构10’、10”围绕天线轴线12均匀地布置。部分结构10’、10”在该情况下具有彼此不同的棒间距ds’、ds”。优选地，部分结构相互有一定的间隙地布置。
根据图13的显示形式，部分结构10’、10”围绕天线轴线12圆形地布置。但在此，均匀的布置也是足够的。椭圆形的布置又尤其是可能的，参见图14。
借助根据本实用新型的高频天线，本实用新型要解决的技术问题可以以简单的方式在不损害所产生的高频场的均匀性的情况下实现。

Claims (17)

1.一种用于磁共振设备的高频天线，其特征在于，具有一定数量的天线棒(10)和两个端环(11)，其中，这些天线棒(10)围绕天线轴线(12)均匀地布置，并且在其棒端部上与各一个端环(11)连接，
其中，每个天线棒(10)平行于天线轴线(12)地延伸，并且每个天线棒(10)在中间区域中距离天线轴线(12)的棒间距(ds)小于至少一个端环(11)在所述天线棒(10)的区域中距离天线轴线(12)的端环间距(dr)，或者
其中，每个天线棒(10)与天线轴线(12)形成倾斜角(α)并且每个天线棒(10)在其更靠近天线轴线(12)的棒端部上距离天线轴线(12)的棒间距(ds)小于与所述天线棒(10)的更靠近天线轴线(12)的棒端部连接的端环(11)在所述天线棒(10)的区域中距离天线轴线(12)的端环间距(dr)，其中，棒间距(ds)大于35cm。
2.根据权利要求1所述的高频天线，其特征在于，端环间距(dr)和棒间距(ds)的差最大是20mm。
3.根据权利要求1或2所述的高频天线，其特征在于，天线棒(10)和端环(11)在径向外部被高频屏蔽件(13)包围。
4.根据权利要求3所述的高频天线，其特征在于，高频屏蔽件(13)在观察的天线棒(10)的区域中距离天线轴线(12)具有屏蔽间距(dS)，并且其中，端环间距(dr)和棒间距(ds)的差是屏蔽间距(dS)和棒间距(ds)的差的至少15％。
5.根据权利要求4所述的高频天线，其特征在于，端环间距(dr)和棒间距(ds)的差是屏蔽间距(dS)和棒间距(ds)的差的20至40％。
6.根据权利要求1或2所述的高频天线，其特征在于，高频屏蔽件(13)关于天线轴线(12)对称地或非对称地布置。
7.根据权利要求1或2所述的高频天线，其特征在于，高频天线具有刚好两个调整电路(16)，借助调整电路能够调整高频天线。
8.根据权利要求7所述的高频天线，其特征在于，调整电路(16)连接至用于高频天线的供应线缆(17)。
9.根据权利要求1或2所述的高频天线，其特征在于，高频天线从外部安装到承载管(14)上。
10.根据权利要求1或2所述的高频天线，其特征在于，天线棒(10)形成至少两个相互扭转的部分结构(10’、10”)，每个部分结构(10’、10”)围绕天线轴线(12)均匀地布置，并且部分结构(10’、10”)具有彼此不同的棒间距(ds’、ds”)。
11.根据权利要求1或2所述的高频天线，其特征在于，天线棒(10)或部分结构(10’、10”)围绕天线轴线(12)圆形地布置。
12.根据权利要求1或2所述的高频天线，其特征在于，天线棒(10)或部分结构(10’、10”)围绕天线轴线(12)椭圆形地布置。
13.根据权利要求1或2所述的高频天线，其特征在于，端环(11)关于天线轴线(12)对称地或非对称地布置。
14.根据权利要求1或2所述的高频天线，其特征在于，天线棒(10)与一个端环(11)或多个端环(11)的连接的实现方式是，使天线棒(10)朝相关的棒端部径向向外引导。
15.根据权利要求14所述的高频天线，其特征在于，天线棒(10)在与天线轴线(12)平行的走向的情况下在其棒端部的区域中径向向外弯曲。
16.根据权利要求14所述的高频天线，其特征在于，天线棒(10)在与天线轴线(12)平行的走向的情况下从中间区域朝棒端部逐渐径向向外延伸。
17.根据权利要求1或2所述的高频天线，其特征在于，天线棒(10)与一个端环(11)或多个端环(11)的连接的实现方式是，使相关的端环(11)在其连接区域中朝天线棒(10)径向向内引导。
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