DE102006001092A1 - Multi-channel coat line trap for prevention of interferences in magnetic resonance device, has coat line trap leads, which are wound together into coil with one winding and metal body is provided, whose distance can be changed - Google Patents

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Abstract

The multi-channel coat line trap, has coat line trap leads (L1-LN), which corresponds with number of channels. The coat line trap leads are wound together into a coil (10) with one winding. A metal body is provided and the distance of the metal body with one winding can be changed.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Mehrkanal-Mantelwellensperre mit einer Anzahl von Mantelwellensperrenleitern, die der Kanalanzahl entspricht, wobei die Mantelwellensperrenleiter elektrisch isoliert zueinander angeordnet sind.The The present invention relates to a multi-channel standing wave trap of a number of standing wave barrier conductors, which corresponds to the number of channels, wherein the sheath wave barrier conductors are electrically insulated from each other are arranged.

Bei medizinischen Magnetresonanzuntersuchungen werden Magnetresonanzsignale eines zu untersuchenden Patienten häufig mittels nahe am Patienten positionierten Lokalspulen empfangen. Die von den Lokalspulen empfangenen Magnetresonanzsignale werden dann über Signalleitungen zu den Auswerteeinheiten des Magnetresonanzgeräts übertragen. Zur Vermeidung von Störungen durch Hochfrequenz-Einkopplungen werden die Signalleitungen abgeschirmt, beispielsweise sind die Signalleitungen als Koaxialleitungen ausgeführt. Allerdings besteht bei dem Einsatz der Koaxialleitungen das Problem, dass sich auf dem Schirmleiter Mantelwellen und Mantelwellenströme ausbreiten können, die ihrerseits Störungen verursachen. Große Mantelwellenströme können beispielsweise zu einer Gefährdung des Patienten führen oder auch Baugruppen stören. Eine Möglichkeit zur Verhinderung solcher Störungen ist der Einsatz von Mantelwellensperren. Diese können beispielsweise durch Wickeln eines Teils des Koaxialkabels zu einer Spule und Parallelschalten eines kapazitiven Elements mit dem Mantelleiter gebildet werden. Durch eine entsprechende Wahl der die Resonanz bestimmenden Elemente kann der Parallelschwingkreis auf die Frequenz der zu unterdrückenden Mantelwellenströme abgestimmt werden. Im Resonanzfall stellt so der Parallelschwingkreis eine hohe Impedanz für die Mantelwellen dar.at Medical magnetic resonance examinations are magnetic resonance signals Often a patient to be examined by means of close to the patient receive positioned local coils. Those received by the local coils Magnetic resonance signals are then sent via signal lines to the Transfer evaluation of the magnetic resonance device. To avoid disorders high-frequency couplings shield the signal lines, For example, the signal lines are designed as coaxial lines. However, there is when using the coaxial cables the problem that arises propagate the shield conductor sheath shafts and sheath currents can, which in turn disturbances cause. Size Sheath wave currents can for example, to a hazard lead the patient or disrupt assemblies. A possibility to prevent such disorders is the use of standing wave barriers. These can, for example, by winding a portion of the coaxial cable to a coil and parallel a capacitive element with the sheath conductor are formed. By an appropriate choice of the resonance determining elements can the parallel resonant circuit to the frequency of the suppressed Sheath wave currents be matched. In the case of resonance, so does the parallel resonant circuit a high impedance for the sheath waves.

Eine Mehrkanal-Mantelwellensperre der eingangs genannten Art ist aus der US 6,320,385 bekannt. Die dort beschriebene Mehrkanal-Mantelwellensperre umfasst mehrere aus jeweils einem abgeschirmten Signalkabel gewickelte Spulen. Die Spulen selbst sind elektrisch parallel geschaltet und mit einer parallel geschalteten Kapazität zu einem Parallelschwingkreis ergänzt. Zusätzlich sind jeweils zwei Spulen gegensinnig gewickelt und nebeneinander angeordnet, so dass die von externen Störfeldern induzierten Störspannungen sich in diesen Spulen gegenseitig aufheben. Die Mehrkanal-Mantelwellensperre ist in dieser vorstehend beschriebenen Ausführung nur für eine geradzahlige Anzahl von Signalleitungen geeignet. Eine weitere Ausführung der Mehrkanal-Mantelwellensperre für eine ungeradzahlige Anzahl von Signalleitungen enthält zusätzlich eine Blindspule (Dummy-Spule), die neben die noch verbleibende Signalleitung angeordnet wird. Der Aufbau dieser Mehrkanal-Mantelwellensperre ist jedoch aufwändig. Zum Einen muss jede Signalleitung zu einer kleinen Spule gewickelt werden. Zum Anderen müssen die Signalleitungen paarweise auf die die Mantelwellenfrequenz abgestimmt werden. Zudem können durch die Kopplung benachbarter Resonanzkreise unerwünschte Nebenresonanzen entstehen, die die Dämpfung bei der Arbeitsfrequenz verringern.A multi-channel standing wave barrier of the type mentioned is from the US 6,320,385 known. The multichannel sheath wave barrier described therein comprises a plurality of coils each wound from a shielded signal cable. The coils themselves are electrically connected in parallel and supplemented with a parallel-connected capacitance to a parallel resonant circuit. In addition, two coils are wound in opposite directions and arranged side by side, so that the interference voltages induced by external interference fields cancel each other out in these coils. The multi-channel standing wave trap is suitable in this embodiment described above only for an even number of signal lines. Another embodiment of the multi-channel standing wave block for an odd number of signal lines additionally includes a dummy coil (dummy coil), which is arranged next to the remaining signal line. However, the structure of this multi-channel standing wave trap is complicated. On the one hand, each signal line must be wound into a small coil. On the other hand, the signal lines must be matched in pairs to the sheath frequency. In addition, the coupling of adjacent resonant circuits can produce unwanted spurious resonances that reduce the attenuation at the operating frequency.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine einfach aufgebaute und störunanfällige Mehrkanal-Mantelwellensperre anzugeben, die zudem noch einfach auf die Sperrfrequenz abstimmbar ist.Of the The invention is based on the object, a simply constructed and interference-prone multichannel sheath wave barrier also be easily tuned to the blocking frequency.

Die Aufgabe wird mit dem Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Demgemäß ist vorgesehen, bei einer Mehrkanal-Mantelwellensperre der eingangs genannten Art die Mantelwellensperrenleiter gemeinsam zu einer Spule mit mindestens einer Windung zu wickeln und einen Metallkörper vorzusehen, dessen Abstand zu der mindestens einen Windung veränderbar ist. Die Spule mit den Mantelwellensperrenleitern wird zunächst so dimensioniert, dass ihre Resonanzfrequenz als Parallelschwingkreis etwas höher liegt als die einzustellende Sperrfrequenz. Durch Annäherung des Metallkörpers wird die Dämpfung des Schwingkreises erhöht und damit die Resonanzfrequenz so weit erniedrigt, bis diese auf die Sperrfrequenz eingestellt ist. Durch die Gegeninduktivität der Mantelwellensperrenleiter zueinan der erfolgt die Einstellung auf die Sperrfrequenz für alle Mantelwellenkanäle mit einem einzigen Justagevorgang.The The object is achieved with the subject matter of claim 1. Accordingly, it is provided in a multi-channel sheath wave barrier of the type mentioned the sheath wave barrier conductor together to form a coil with at least to wind a turn and provide a metal body whose distance to the at least one turn is changeable. The coil with the Sheath wave barrier conductors is initially dimensioned so that their resonant frequency as a parallel resonant circuit is slightly higher than the blocking frequency to be set. By approaching the metal body becomes the damping of the resonant circuit increases and thus the resonance frequency is lowered until this on the blocking frequency is set. Due to the mutual inductance of the sheath wave barrier conductor zueinan the adjustment is made to the cutoff frequency for all mantle wave channels with a single adjustment process.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind durch die Unteransprüche gekennzeichnet.advantageous Embodiments of the invention are characterized by the subclaims.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Figur erläutert.following is an embodiment of Invention explained with reference to a figure.

Die Figur zeigt in einer schematischen Darstellung den Aufbau einer Mehrkanal-Mantelwellensperre mit einer Abstimmschraube. Die Mehrkanal-Mantelwellensperre umfasst eine Mehrzahl von Mantelwellensperrenleitern L1–LN, die elektrisch isoliert voneinander angeordnet sind. Die Mantelwellensperrenleiter L1–LN bestehen aus einzelnen, isolierten Koaxialleitungen mit einem Innen- oder Signalleiter 2, einem von dem Innenleiter 2 mittels eines Dielektrikums 4 elektrisch isolierten Außenleiter 6 und einer den Außenleiter umgebenden Isolierung 8. In der Figur sind aus Gründen der Übersichtlichkeit nur vier Mantelwellensperrenleiter L1–LN dargestellt. Bei der Anwendung in einem diagnostischen Magnetresonanzgerät sind beispielsweise 36 Mantelwellensperrenleiter L1–LN vorgesehen.The figure shows a schematic representation of the structure of a multi-channel standing wave barrier with a tuning screw. The multi-channel standing wave trap comprises a plurality of standing wave blocking conductors L1-LN, which are arranged electrically isolated from each other. The sheath-wave blocking conductors L1-LN consist of individual, insulated coaxial cables with an internal or signal conductor 2 , one of the inner conductor 2 by means of a dielectric 4 electrically insulated outer conductor 6 and an insulation surrounding the outer conductor 8th , For reasons of clarity, only four standing wave blocking conductors L1-LN are shown in the FIGURE. When used in a diagnostic magnetic resonance device, for example, 36 standing wave barrier conductors L1-LN are provided.

Alle Mantelwellensperrenleiter L1–LN sind gemeinsam als Bündel zu einer Spule 10 gewickelt. Das Wickeln der Mantelwellensperrenleiter L1–LN zu mehreren Windungen dient dazu, die Induktivität, insbesondere der Außenleiter 6, zu erhöhen. Die Anzahl der Windungen richtet sich primär nach der Resonanzfrequenz und damit der Sperrfrequenz der Mehrkanal-Mantelwellensperre und in zweiter Linie nach der spezifizierten Baugröße. Im vorliegenden Fall wird der benötigte Induktivitätswert auch von der intrinsischen Kapazität der Spule 10 bestimmt. Bei einer Sperrfrequenz von ca. 63 MHz, wie sie als Betriebsfrequenz eines diagnostischen Magnetresonanzgeräts auftritt, liegt die Anzahl der Windungen im Bereich von 6–7 bei einem Windungsdurchmesser von ca. 20 mm und einer Lage von 60 mm.All sheath wave blocking conductors L1-LN together act as a bundle to a coil 10 wound. The winding of the standing wave blocking conductor L1-LN to several turns serves to the inductance, in particular the outer conductor 6 to raise. The number of turns depends primarily on the Reso nanzfrequenz and thus the blocking frequency of the multi-channel standing wave block and secondarily to the specified size. In the present case, the required inductance value also depends on the intrinsic capacitance of the coil 10 certainly. With a blocking frequency of about 63 MHz, as it occurs as the operating frequency of a diagnostic magnetic resonance device, the number of turns in the range of 6-7 with a coil diameter of about 20 mm and a position of 60 mm.

Zusätzlich kann noch zur Festlegung der Resonanzfrequenz ein Kondensator in bekannter Art den Mantelwellenleitern L1–LN parallel geschaltet werden.In addition, can still laying down the resonant frequency of a capacitor in known Type of sheath waveguides L1-LN be switched in parallel.

Zum Abstimmen die Mehrkanal-Mantelwellensperre auf die vorgesehene Sperrfrequenz ist eine Abstimmschraube 12 aus Kupfer zum Eindrehen in die Spule 10 vorgesehen. Der Ein- und Ausdrehvorgang zur Justage der Abstimmschraube 12 soll durch einen Doppelpfeil 14 symbolisiert werden. Die Länge und der Durchmesser der Abstimmschraube 12 sowie das Material werden durch den Einstell- oder Justagebereich der Mantelwellensperre vorgegeben, der die mit der Abstimmschraube 12 abgedeckt werden soll. Die Abstimmschraube 12 ist hier direkt in die als Spule 10 gebündelt gewickelten Mantelwellensperrenleiter L1–LN eingedreht.To tune the multi-channel standing wave block to the intended blocking frequency is a tuning screw 12 made of copper for screwing into the coil 10 intended. The turning in and out to adjust the tuning screw 12 should by a double arrow 14 be symbolized. The length and the diameter of the tuning screw 12 as well as the material are given by the adjustment or adjustment range of the standing wave barrier, which with the tuning screw 12 should be covered. The tuning screw 12 is right here in as a coil 10 Bundled wound shell-wave barrier conductor L1-LN screwed in.

Die Dimensionierung der Mantelwellensperre erfolgt derart, dass die Sperrfrequenz der Mantelwellensperre ohne Abstimmschraube 12 oder bei einer ersten Endposition der Abstimmschraube 12, bei der die Abstimmschraube 12 am weitesten von dem Leiterbündel der Spule entfernt ist, höher ist als die erforderliche Sperrfrequenz im Einsatz. Im abgestimmten Zustand ist die Abstimmschraube 12 dann soweit in das Leiterbündel der Spule 10 eingedreht ist, dass sie sicher hält. Falls es erforderlich sein sollte, kann nach Beendigung des Abstimmvorgangs die Position der Abstimmschraube 12 zusätzlich mit einem Kleber fixiert werden.The dimensioning of the standing wave barrier is such that the blocking frequency of the standing wave barrier without tuning screw 12 or at a first end position of the tuning screw 12 in which the tuning screw 12 farthest from the conductor bundle of the coil is higher than the required blocking frequency in use. In tuned condition is the tuning screw 12 then far enough into the conductor bundle of the coil 10 screwed in, that it holds securely. If necessary, after adjusting the tuning, the position of the tuning screw can be adjusted 12 additionally be fixed with an adhesive.

Es ist auch eine Ausführung der Mantelwellensperre mit einem Spulenträger (hier nicht dargestellt) möglich. Dann ist im Spulenträger ein entsprechendes Gewinde zum Eindrehen der Abstimmschraube 12 vorhanden.It is also an embodiment of the standing wave barrier with a coil carrier (not shown here) possible. Then in the bobbin a corresponding thread for screwing the tuning screw 12 available.

Claims (4)

Mehrkanal-Mantelwellensperre mit einer Anzahl von Mantelwellensperrenleitern (L1–LN), die der Kanalanzahl entspricht, wobei die Mantelwellensperrenleiter (L1–LN) elektrisch isoliert zueinander angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Mantelwellensperrenleiter (L1–LN) gemeinsam zu einer Spule (10) mit mindestens einer Windung gewickelt sind und dass ein Metallkörper () vorgesehen, dessen Abstand zu der mindestens einen Windung veränderbar ist.Multi-channel standing wave barrier with a number of standing wave barrier conductors (L1-LN), which corresponds to the number of channels, wherein the standing wave barrier conductors (L1-LN) are electrically insulated from each other, characterized in that the standing wave barrier conductors (L1-LN) together to form a coil ( 10 ) are wound with at least one turn and that a metal body () is provided whose distance from the at least one turn is changeable. Mehrkanal-Mantelwellensperre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Metallkörper ein Gewinde umfasst.Multi-channel standing wave barrier according to claim 1, characterized characterized in that the metal body includes a thread. Mehrkanal-Mantelwellensperre nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Metallkörper als Schraube ausgebildet ist.Multichannel sheath wave barrier according to claim 1 or 2, characterized in that the metal body formed as a screw is. Mehrkanal-Mantelwellensperre nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Metallkörper Kupfer enthält.Multichannel sheath wave barrier according to one of claims 1 to 3, characterized in that the metal body contains copper.
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