DE102007056223A1 - ransmission of digital signals, at a magnetic resonance assembly, has an electrical/optical converter to convert digital signals into optical signals for wireless transmission - Google Patents

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Abstract

For the transmission of digital signals, at a magnetic resonance assembly, a receiver antenna (L1) has a local coil (LS) linked to an analog/digital converter (ADW1) through an amplifier (V1) so that the received analog magnetic resonance signal (MR1) can be amplified (AMR1) and converted into a digital signal (DMR1). The output of the analog/digital converter is connected to an electrical/optical converter (EOW1) to form an optical signal (OSS1) from the digital signal. The electrical/optical converter is connected to and optical transmitter (OSE1) for wireless transmission of the optical signal.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Übertragung von digitalen Signalen bei einem Magnetresonanzgerät gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to an arrangement for the transmission of digital signals in a magnetic resonance apparatus according to the Preamble of claim 1.

Bei Magnetresonanzgeräten werden mit Hilfe von Lokalspulen Messsignale empfangen. Jedes Messsignal wird verstärkt und über jeweils ein zugeordnetes Kabel zu einem A/D-Wandler übertragen. Danach wird jedes digitalisierte Signal über einen Lichtwellenleiter zu einer Bildverarbeitungseinheit übertragen, die aus einer Vielzahl übertragener digitaler Signale ein Magnetresonanzbild formt.at Magnetic resonance devices are using local coils Receive measurement signals. Each measurement signal is amplified and each transmitted via an associated cable to an A / D converter. After that every digitized signal is transmitted via an optical fiber transferred to an image processing unit, which consists of a Variety of transmitted digital signals a magnetic resonance image shaped.

Aus der Druckschrift DE 19911988 A1 ist ein Analog/Digital-Wandler bekannt, der direkt in einem Spulenstecker und damit am Lokalspulen-Gehäuse angeordnet ist. Die Signalübertragung von der Lokalspulenbaugruppe zur stationär angeordneten Bildverarbeitungseinheit erfolgt wiederum über einen Lichtwellenleiter.From the publication DE 19911988 A1 An analog / digital converter is known, which is arranged directly in a coil connector and thus on the local coil housing. The signal transmission from the local coil assembly to the stationary image processing unit is again via an optical waveguide.

Der Spulenstecker wird durch seine Anordnung während der MR-Untersuchung mit dem Patiententisch bewegt, so dass der Lichtwellenleiter eine relativ große Schlaufe aufweisen muss, um ein Abreißen von der stationären Bildverarbeitungseinheit während der Tischbewegung zu verhindern.Of the Coil connector is characterized by its arrangement during the MR examination moved with the patient table, so that the optical fiber is a relative big loop must have to tear off from the stationary image processing unit during to prevent the table movement.

Zusätzlich werden die jeweiligen Lichtwellenleiter bei unterschiedlichen MR-Untersuchungen mit jeweils unterschiedlichen Lokalspulen verbunden, so dass sie Verschleiß-anfälligen Steckvorgängen ausgesetzt sind. Durch die Bewegungen des Pa tiententisches werden am Lichtwellenleiter Biegevorgänge vorgenommen, die wiederum zu erhöhtem Verschleiß führen.additionally become the respective optical fibers in different MR examinations each connected to different local coils, so they Wear-prone mating operations are exposed. Be by the movements of the Pa tiententisches made on the optical fiber bending operations, in turn lead to increased wear.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Anordnung zur Übertragung digitaler Signale bei einem MR-Gerät anzugeben, die wenig anfällig für Verschleiß ist.It is therefore an object of the present invention, an improved arrangement for transmitting digital signals to an MR device indicate that is not prone to wear.

Bei der erfindungsgemäßen Anordnung zur Übertragung digitaler Signale bei einem Magnetresonanzgerät ist eine Empfangsantenne einer Lokalspule über einen Verstärker mit einem A/D-Wandler verbunden, so dass ein über die Einzelantenne empfangenes Magnetresonanzsignal analog verstärkt und in ein digitales Signal umgewandelt wird.at the inventive arrangement for transmission digital signals in a magnetic resonance device is a Receiving antenna of a local coil via an amplifier connected to an A / D converter, allowing one over the single antenna Received magnetic resonance signal amplified analog and in a digital signal is converted.

Der A/D-Wandler ist in einer ersten Ausgestaltung ausgangsseitig mit einem elektrisch-optischen Wandler verbunden, der aus dem digitalen Signal des A/D-Wandlers ein optisches Signal bildet. Der elektrisch-optische Wandler ist ausgangsseitig mit einer optischen Sendeeinrichtung verbunden, die zur kabellosen Freiraumübertragung des optischen Signals (OSS1) ausgestaltet ist.Of the A / D converter is in a first embodiment with the output side an electrical-optical converter connected from the digital Signal of the A / D converter forms an optical signal. The electric-optical Converter is the output side with an optical transmitter connected to the wireless free space transmission of the optical signal (OSS1) is configured.

Der A/D-Wandler ist in einer zweiten Ausgestaltung ausgangsseitig mit einer Übertragungseinrichtung verbunden, die zur kapazitiven Kopplungsübertragung des digitalen Signals ausgestaltet ist.Of the A / D converter is in a second embodiment with the output side a transmission device connected to the capacitive Coupling transmission of the digital signal designed is.

Die optische Sendeeinrichtung ist beispielsweise als Laserdiode ausgestaltet, während die optische Empfangseinrichtung als Empfangslinse ausgestaltet ist.The Optical transmitting device is designed for example as a laser diode, while the optical receiving device as a receiving lens is designed.

Die optische Sendeeinrichtung ist beispielsweise an einem Lokalspulengehäuse angeordnet, so dass sie in Sichtweite der korrespondierenden optischen Empfangseinrichtung ist.The optical transmitting device is for example on a local coil housing arranged so that they are within sight of the corresponding optical Receiving device is.

Die kapazitive Übertragung könnte beispielsweise über zwei zumindest teilweise überlappende Kondensatorplatten bzw. Kondensatorflächen erfolgen, die zueinander einen Luftspalt aufweisen.The Capacitive transmission could, for example, over two at least partially overlapping capacitor plates or condenser surfaces take place, the one another Have air gap.

In einer vorteilhaften Weiterbildung ist die kabellos erfolgende, optische Signalübertragung bidirektional ausgestaltet. Damit ist es möglich, empfängerseitig eine Lichtempfangsleistung zu messen. Diese wird zumindest als Information an die optische Sendeeinrichtung zurück übertragen und zur sendeseitigen Steuerung der Sendeleistung verwendet.In An advantageous development is the wireless, optical Signal transmission bidirectional designed. This is it is possible to receive light on the receiver side to eat. This is at least as information to the optical transmitting device transferred back and to the transmission-side control the transmission power used.

Damit ist es möglich, jeweilige Übertragungsbedingungen (z. B. Länge der Übertragungsstrecke, Verschmutzungen der optischen Empfangseinrichtung, Bauteil-Eigenschaften, ...) angepasst auszugleichen und damit die optische Übertragung zu optimieren.In order to is it possible to have respective transmission conditions (eg length of the transmission path, contamination the optical receiving device, component properties, ...) adjusted and thus to optimize the optical transmission.

In einer bevorzugten Weiterbildung ist jede Lokalspule mit einer optischen Sendeinrichtung ausgestattet, während empfängerseitig eine geringere Anzahl an optischen Empfangseinrichtungen angeordnet ist. Bei MR-Untersuchungen liefert typischerweise immer diejenige Lokalspule ein verwertbares Signal, die sich aufgrund der Tischbewegung in der Magnetmitte des MR-Geräts befindet. Dies ist zugleich der Untersuchungsbereich des MR-Geräts.In A preferred development is each local coil with an optical Transmitter equipped, while receiver side arranged a smaller number of optical receiving devices is. In MR examinations, the one typically always delivers Local coil a usable signal due to the table movement located in the magnet center of the MR device. This is at the same time the examination area of the MR device.

Damit ist es möglich, bei entsprechender Anordnung der optischen Empfangseinrichtung in der Magnetmitte das auswertbare Signal durch die Tischbewegung automatisch auszuwählen. Damit kann vorteilhaft ein gemäß dem Stand der Technik zur Signalauswahl bislang verwendeter Kreuzschienenverteiler eingespart werden.In order to It is possible, with appropriate arrangement of the optical Receiving device in the middle of the magnetic evaluable signal to automatically select the table movement. This can be advantageous a according to the prior art for signal selection previously used crossbar distribution can be saved.

Alleine durch die Bewegung des Patiententisches bzw. der Bewegung der auf dem Patienten angeordneten Lokalspulen erfolgt die Auswahl einer jeweils zu empfangenden Lokalspule.Alone by the movement of the patient table or the movement of the The local coils arranged for the patient are selected each to be received local coil.

In einer vorteilhaften Weiterbildung sind in der Magnetmitte des MR-Geräts mehrere Empfangslinsen als optische Empfangseinrichtungen angeordnet. Wenn nun eine Lokalspule nach der anderen an den Empfangslinsen vorbeifährt, wird nur das leistungsstärkste Lokalspulensignal weiterverarbeitet.In An advantageous development are in the magnet center of the MR device arranged a plurality of receiving lenses as optical receiving means. Now if one local coil after the other at the receiving lenses Passing is only the most powerful local coil signal further processed.

Die Auswahl des Signals erfolgt beispielsweise unter Verwendung von Lichtleistungs-Messeinrichtungen, die jeder Empfangslinse zugeordnet sind und die das leistungsstärkste Lokalspulensignal ermitteln.The Selection of the signal is done, for example, using Light power measuring devices associated with each receiving lens and determine the most powerful local coil signal.

In einer bevorzugten Weiterbildung werden die digitalen Lokalspulensignale mit Hilfe einer Multiplex-Einrichtung zu einem seriellen Datenstrom zusammengefasst, elektrisch-optisch gewandelt und dann übertragen. Durch die Verwendung des Multiplexers ist es möglich, mehrere digitalisierte Signale seriell zueinander über die Luftstrecke schnell zu übertragen.In In a preferred embodiment, the digital local coil signals using a multiplex device to a serial data stream summarized, electrically-optically converted and then transferred. By using the multiplexer it is possible to have several digitized signals serially to each other across the air gap to transfer quickly.

Zur Reduzierung von Störungen ist es möglich vor und/oder nach der Zusammenfassung ein Datenscrambling-Verfahren, ein Forward-Error-Correction-Verfahren und/oder ein Verfahren zur CRC-Sicherung zu verwenden.to Reduction of interference is possible before and / or after the summary, a data scrambling method, a forward error correction method and / or using a method of CRC backup.

Die kabellose Übertragung kann mit Hilfe von Spreadspektrum-Übertragungsverfahren (CDMA) erfolgen.The Wireless transmission can be done using spread spectrum transmission techniques (CDMA).

Die erfindungsgemäße Anordnung ist verschleißfrei und kostengünstig realisierbar.The inventive arrangement is wear-free and economically feasible.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:following the invention will be explained in more detail with reference to a drawing. Showing:

1 die erfindungsgemäße Anordnung zur optischen Übertragung digitaler Signale bei einem Magnetresonanzgerät, 1 the arrangement according to the invention for the optical transmission of digital signals in a magnetic resonance apparatus,

2 mit Bezug auf 1 eine vorteilhafte erste Weiterbildung der erfindungsgemäßen Anordnung, 2 regarding 1 an advantageous first development of the arrangement according to the invention,

3 mit Bezug auf 1 und 2 eine vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Anordnung, 3 regarding 1 and 2 an advantageous embodiment of the arrangement according to the invention,

4 die erfindungsgemäße Anordnung zur kapazitiven Übertragung digitaler Signale bei einem Magnetresonanzgerät, 4 the arrangement according to the invention for the capacitive transmission of digital signals in a magnetic resonance apparatus,

5 mit Bezug auf 4 eine vorteilhafte erste Weiterbildung der erfindungsgemäßen Anordnung, 5 regarding 4 an advantageous first development of the arrangement according to the invention,

6 mit Bezug auf 4 und 5 eine vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Anordnung, 6 regarding 4 and 5 an advantageous embodiment of the arrangement according to the invention,

1 zeigt die erfindungsgemäße Anordnung zur optischen Übertragung digitaler Signale bei einem Magnetresonanzgerät. 1 shows the inventive arrangement for the optical transmission of digital signals in a magnetic resonance apparatus.

Eine Lokalspule LS beinhaltet hier eine erste, als Spule ausgestaltete Empfangsantenne L1, über die ein Magnetresonanzsignal MR1 bei einer Magnetresonanzuntersuchung empfangen wird.A Local coil LS includes here a first, designed as a coil Receiving antenna L1, via which a magnetic resonance signal MR1 is received in a magnetic resonance examination.

Die Empfangsantenne L1 ist ausgangsseitig über einen Verstärker V1 mit einer Signalverarbeitungseinrichtung SVE1 verbunden, so dass das analoge Magnetresonanzsignal MR1 verstärkt wird und zur Signalverarbeitungseinrichtung SVE1 gelangt.The Receiving antenna L1 is the output side via an amplifier V1 connected to a signal processing device SVE1, so that the analog magnetic resonance signal MR1 is amplified and the Signal processing device SVE1 passes.

Die Signalverarbeitungseinrichtung SVE1 beinhaltet beispielsweise einen Filter und/oder eine Einrichtung zur Signalumsetzung in einen Zwischenfrequenzbereich oder ähnliche Einrichtungen zur analogen Signalverarbeitung.The Signal processing device SVE1 includes, for example Filter and / or a device for signal conversion in an intermediate frequency range or similar devices for analog signal processing.

Die Signalverarbeitungseinrichtung SVE1 ist ausgangsseitig über einen Analog/Digital-Wandler ADW1 mit einem elektrisch-optischen Wandler EOW1 verbunden, so dass durch den A/D-Wandler ADW1 aus dem ihm zugeführten analogen Magnetresonanzsignal AMR1 ein digitales Signal DMR1 gebildet wird, das in ein optisches Signal OSS1 umgeformt wird.The Signal processing device SVE1 is the output side via an analog / digital converter ADW1 with an electrical-optical Converter EOW1 connected so that through the A / D converter ADW1 from the an analog magnetic resonance signal AMR1 supplied thereto digital signal DMR1 is formed into an optical signal OSS1 is reshaped.

Das optische Signal OSS1 gelangt zu einer optischen Sendeeinrichtung OSE1, die für eine kabellose bzw. Freiraum-Datenübertragung ausgestaltet ist. Beispielsweise wird hier eine Laserdiode als Sendeeinrichtung OSE1 verwendet.The optical signal OSS1 reaches an optical transmitter OSE1, which is for wireless or free-space data transmission is designed. For example, here is a laser diode as a transmitting device OSE1 used.

Nach erfolgter kabelloser Übertragung wird das optische Signal OSS1 von einer optischen Empfangseinrichtung OEE1 empfangen und einem optisch-elektrischen Wandler OEW1 zugeführt, der daraus wieder ein digitales Empfangssignal DES1 bildet.To Wireless transmission is the optical signal OSS1 received from an optical receiving device OEE1 and an optical-electrical converter OEW1 supplied, the this again forms a digital received signal DES1.

Vom optisch-elektrischen Wandler OEW1 gelangt das digitale Empfangssignal DES1 zu einer digitalen Signalverarbeitungs-Einrichtung DSV1, die das zugeführte Signal in ein Magnetresonanzbild umwandelt.from optical-electrical converter OEW1 passes the digital received signal DES1 to a digital signal processing device DSV1, the supplied signal is converted into a magnetic resonance image.

Die Komponenten L1, V1, SVE1, ADW1, EOW1 und OSE1 bilden von der Funktion her einen ersten Empfangs-Sendezweig ESZW1.The Components L1, V1, SVE1, ADW1, EOW1 and OSE1 constitute the function forth a first receive-transmit branch ESZW1.

2 zeigt mit Bezug auf 1 eine vorteilhafte erste Weiterbildung der erfindungsgemäßen Anordnung. 2 shows with reference to 1 an advantageous first embodiment of the arrangement according to the invention.

Hier wird eine Lokalspule LS verwendet, die insgesamt n als Spulen ausgestaltete Empfangsantennen L1 bis Ln aufweist.Here, a local coil LS is used, the total of n configured as coils Empfangsan Tennen has L1 to Ln.

Über jede der n Empfangsantennen L1 bis Ln wird jeweils ein zuordenbares Magnetresonanzsignal MR1 bis MRn empfangen.about each of the n receive antennas L1 to Ln becomes a respective assignable one Receive magnetic resonance signal MR1 to MRn.

Durch die Verwendung von n Empfangsantennen L1 bis Ln werden n parallele Empfangs-Sendezweige ESZW1 bis ESZWn gebildet, die identisch aufgebaut sind.By the use of n receive antennas L1 to Ln become n parallel Receive-transmit branches ESZW1 to ESZWn formed, the identical structure are.

Bei einem ersten Empfangs-Sendezweige ESZW1 ist die Empfangsantenne L1 ausgangsseitig über einen Verstärker V1 mit einer Signalverarbeitungseinrichtung SVE1 verbunden, so dass das analoge Magnetresonanzsignal MR1 verstärkt wird und zur Signalverarbeitungseinrichtung SVE1 gelangt.at a first receive-transmit branches ESZW1 is the receive antenna L1 on the output side via an amplifier V1 with a signal processing device SVE1, so that the analog magnetic resonance signal MR1 is amplified and the Signal processing device SVE1 passes.

Die Signalverarbeitungseinrichtung SVE1 beinhaltet beispielsweise einen Filter und/oder eine Einrichtung zur Signalumsetzung in einen Zwischenfrequenzbereich oder ähnliche Einrichtungen zur analogen Signalverarbeitung.The Signal processing device SVE1 includes, for example Filter and / or a device for signal conversion in an intermediate frequency range or similar devices for analog signal processing.

Die Signalverarbeitungseinrichtung SVE1 ist ausgangsseitig über einen Analog/Digital-Wandler ADW1 mit einem elektrisch-optischen Wandler EOW1 verbunden, so dass durch den A/D-Wandler ADW1 aus dem ihm zugeführten analogen Magnetresonanzsignal AMR1 ein digitales Signal DMR1 gebildet wird, das in ein optisches Signal OSS1 umgeformt wird.The Signal processing device SVE1 is the output side via an analog / digital converter ADW1 with an electrical-optical Converter EOW1 connected so that through the A / D converter ADW1 from the an analog magnetic resonance signal AMR1 supplied thereto digital signal DMR1 is formed into an optical signal OSS1 is reshaped.

Die weiteren Empfangs-Sendezweige ESZW2 bis ESZWn sind identisch zum ersten aufgebaut.The further receive-transmit branches ESZW2 to ESZWn are identical to first built.

Das optische Signal OSS1 des ersten Empfangs-Sendezweigs ESZW1 gelangt zu einer optischen Sendeeinrichtung OSE1, die für eine kabellose bzw. Freiraum-Datenübertragung ausgestaltet ist. Nach erfolgter kabelloser Übertragung wird das optische Signal OSS1 von einer optischen Empfangseinrichtung OEE1 empfangen und wie in 1 beschrieben weiterverarbeitet.The optical signal OSS1 of the first receiving-transmitting branch ESZW1 reaches an optical transmitting device OSE1, which is designed for a wireless or free-space data transmission. After wireless transmission, the optical signal OSS1 is received by an optical receiving device OEE1 and as in 1 described further processed.

An einem zu untersuchenden Patienten sind die Einzelantennen L1 bis Ln seriell aufeinanderfolgend befestigt, wobei die Einzelantennen während der MR-Untersuchung seriell aufeinanderfolgend in einer Bewegungsrichtung BWR-Pat bewegt werden.At A patient to be examined, the individual antennas L1 to Ln serially attached sequentially, with the individual antennas during the MR examination in serial succession in a direction of movement BWR-Pat are moved.

Diejenige Einzelantenne, die sich in der Mitte eines Untersuchungsbereiches befindet – hier die Einzelantenne L1 – überträgt das ihr zugeordnete, optische Signal OSS1.the one Single antenna, located in the center of an examination area located - here the single antenna L1 - transmits the optical signal OSS1 assigned to it.

Aufgrund der Patientenbewegung werden nachfolgend optische Signale der Empfangs-Sendezweige ESZW2, ..., ESZWn seriell aufeinanderfolgend und optisch übertragen, so dass durch die Patientenbewegung eine automatische Auswahl des jeweils aktiven Empfangs-Sendezweigs durchgeführt wird.by virtue of The patient movement will subsequently be optical signals of the receive transmission branches ESZW2, ..., ESZWn serially consecutive and optically transmitted, so that by the patient movement an automatic selection of the respectively active receive-transmit branch is performed.

Zur Erhöhung der Empfangssicherheit werden bei der optischen Empfangsseite mehrere – hier drei – Empfangszweige EZ1 bis EZ3 verwendet, die vergleichbar zu 1 jeweils eine optische Empfangseinrichtung OEE1 bis OEE3, einen optisch-elektrischen Wandler OEW1 bis OEW3 sowie eine digitale Signalverarbeitungs-Einrichtung DSV1 bis DSV3 aufweisen.To increase the reception reliability, several reception branches EZ1 to EZ3 are used here at the optical reception side, which are comparable to 1 each have an optical receiving device OEE1 to OEE3, an optical-electrical converter OEW1 to OEW3 and a digital signal processing device DSV1 to DSV3.

Die optisch-elektrischen Wandler OEW1 bis OEW3 werden zusätzlich zur Messung der optischen Empfangsleistung – hier markiert mit a, b bzw. c – verwendet.The optical-electrical converters OEW1 to OEW3 are additional for measuring the optical reception power - marked here with a, b or c - used.

Das empfangene Signal mit einer größten Empfangsleistung wird vor oder nach der jeweiligen digitalen Signalverarbeitungseinrichtung DSV1 bis DSV3 mit Hilfe eines Selektors SEL ausgewählt und einer Einrichtung zur digitalen Bildverarbeitung DBV zugeführt.The received signal with a maximum reception power is before or after the respective digital signal processing device DSV1 to DSV3 selected using a selector SEL and a device for digital image processing DBV supplied.

In einer anderen Variante werden die empfangenen Signale einer gemeinsamen Einrichtung zur digitalen Bildverarbeitung DBV zugeführt, wobei dort basierend auf der Patientenbewegung das jeweils am stärksten empfangene Signal priorisiert zur digitalen Bildverarbeitung gelangt.In In another variant, the received signals of a common Device for digital image processing DBV supplied, where based on the patient's movement the strongest received signal prioritized for digital image processing passes.

3 mit Bezug auf 1 und 2 eine vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Anordnung. 3 regarding 1 and 2 an advantageous embodiment of the arrangement according to the invention.

Vorteilhafterweise werden n Empfangszweige EZ1 bis EZn verwendet, von denen wie in 1 und 2 beschrieben jeder einzelne jeweils eine Einzelantenne L1 bis Ln aufweist, die vorteilhafterweise in Querrichtung zur Patientenbewegung angeordnet sind. Ferner besitzen die n Empfangszweige einen Verstärker V1 bis Vn, eine Signalverarbeitungseinrichtung SVE1 bis SVEn sowie einen A/D-Wandler ADW1 bis ADWn.Advantageously, n reception branches EZ1 to EZn are used, of which as in 1 and 2 each individual has each described a single antenna L1 to Ln, which are advantageously arranged in the transverse direction to the patient movement. Further, the n reception branches have an amplifier V1 to Vn, a signal processing means SVE1 to SVEn and an A / D converter ADW1 to ADWn.

Die n A/D-Wandler ADW1 bis ADWn sind ausgangsseitig mit einem Multiplexer MUX verbunden, der die digitalisierten Signale DMR1 bis DMRn der n Empfangszweige EZ1 bis EZn zu einem Seriendatenstrom SDS zusammenfasst.The n A / D converters ADW1 to ADWn have an output side with a multiplexer MUX connecting the digitized signals DMR1 to DMRn of the n reception branches EZ1 to EZn combined to form a serial data stream SDS.

Der Seriendatenstrom SDS wird mit Hilfe eines elektrisch-optischen Wandlers EOW in ein optisches Signal OSS gewandelt und mit Hilfe einer optischen Sendeeinrichtung OSE übertragen.Of the Serial data stream SDS is generated by means of an electrical-optical converter EOW converted into an optical signal OSS and using an optical Transmitting device OSE transmitted.

Es ist möglich, die einzelnen digitalisierten Signale DMR1 bis DMRn mit Hilfe von Codierern COD1 bis CODN vor dem Multiplexer MUX zu codieren und/oder die Codierung mit Hilfe eines Codierers COD nach dem Multiplexer MUX und vor der optischen Umwandlung vorzunehmen.It is possible to use the individual digitized signals DMR1 to DMRn with the help of encoders Coding COD1 to CODN before the multiplexer MUX and / or to perform the coding with the aid of an encoder COD to the multiplexer MUX and before the optical conversion.

In einer vorteilhaften Weiterbildung erfolgt die optische Übertragung unter Verwendung CDMA- oder OFDM-Übertragungs-techniken.In In an advantageous development, the optical transmission takes place using CDMA or OFDM transmission techniques.

4 zeigt die erfindungsgemäße Anordnung zur kapazitiven Übertragung digitaler Signale bei einem Magnetresonanzgerät. 4 shows the arrangement according to the invention for the capacitive transmission of digital signals in a magnetic resonance apparatus.

Eine Lokalspule LS beinhaltet hier eine erste, als Spule ausgestaltete Empfangsantenne L1, über die ein Magnetresonanzsignal MR1 bei einer Magnetresonanzuntersuchung empfangen wird.A Local coil LS includes here a first, designed as a coil Receiving antenna L1, via which a magnetic resonance signal MR1 is received in a magnetic resonance examination.

Die Empfangsantenne L1 ist ausgangsseitig über einen Verstärker V1 mit einer Signalverarbeitungseinrichtung SVE1 verbunden, so dass das analoge Magnetresonanzsignal MR1 verstärkt wird und zur Signalverarbeitungseinrichtung SVE1 gelangt.The Receiving antenna L1 is the output side via an amplifier V1 connected to a signal processing device SVE1, so that the analog magnetic resonance signal MR1 is amplified and the Signal processing device SVE1 passes.

Die Signalverarbeitungseinrichtung SVE1 beinhaltet beispielsweise einen Filter und/oder eine Einrichtung zur Signalumsetzung in einen Zwischenfrequenzbereich oder ähnliche Einrichtungen zur analogen Signalverarbeitung.The Signal processing device SVE1 includes, for example Filter and / or a device for signal conversion in an intermediate frequency range or similar devices for analog signal processing.

Die Signalverarbeitungseinrichtung SVE1 ist ausgangsseitig über einen Analog/Digital-Wandler ADW1 mit einer Sendeeinrichtung KSE1 verbunden, die für eine kabellose Datenübertragung durch kapazitive Kopplung ausgestaltet ist.The Signal processing device SVE1 is the output side via an analog / digital converter ADW1 with a transmitting device KSE1 connected to a wireless data transmission is designed by capacitive coupling.

Der A/D-Wandler ADW1 bildet aus dem ihm zugeführten analogen Magnetresonanzsignal AMR1 ein digitales Signal DMR1, das zur kapazitiven Übertragung der Sendeeinrichtung KSE1 zugeführt wird.Of the A / D converter ADW1 forms from the analogue supplied to it Magnetic resonance signal AMR1 a digital signal DMR1, for capacitive transmission the transmitting device KSE1 is supplied.

Nach erfolgter kabelloser Übertragung wird das kapazitiv übertragene Signal DMR1 von einer Empfangseinrichtung KEE1 empfangen, die für eine kapazitive Übertragung ausgestaltet ist und die aus dem empfangenen Signal wieder ein digitales Empfangssignal DES1 bildet.To The wireless transmission is transmitted capacitively Receive signal DMR1 from a receiving device KEE1, for a capacitive transmission is configured and that from the received signal again forms a digital received signal DES1.

Das digitale Empfangssignal DES1 gelangt dann zu einer digitalen Signalverarbeitungs-Einrichtung DSV1, die das zugeführte Signal in ein Magnetresonanzbild umwandelt.The Digital received signal DES1 then passes to a digital signal processing device DSV1, which feeds the signal into a magnetic resonance image transforms.

Die Komponenten L1, V1, SVE1, ADW1 und KSE1 bilden von der Funktion her einen ersten Empfangs-Sendezweig ESZW1.The Components L1, V1, SVE1, ADW1 and KSE1 constitute the function forth a first receive-transmit branch ESZW1.

5 zeigt mit Bezug auf 4 eine vorteilhafte erste Weiterbildung der erfindungsgemäßen Anordnung. 5 shows with reference to 4 an advantageous first embodiment of the arrangement according to the invention.

Hier wird eine Lokalspule LS verwendet, die insgesamt n als Spulen ausgestaltete Empfangsantennen L1 bis Ln aufweist.Here a local coil LS is used which has a total of n coils Receiving antennas L1 to Ln has.

Über jede der n Empfangsantennen L1 bis Ln wird jeweils ein zuordenbares Magnetresonanzsignal MR1 bis MRn empfangen.about each of the n receive antennas L1 to Ln becomes a respective assignable one Receive magnetic resonance signal MR1 to MRn.

Durch die Verwendung von n Empfangsantennen L1 bis Ln werden n parallele Empfangs-Sendezweige ESZW1 bis ESZWn gebildet, die identisch aufgebaut sind.By the use of n receive antennas L1 to Ln become n parallel Receive-transmit branches ESZW1 to ESZWn formed, the identical structure are.

Ein erster Empfangs-Sendezweig ESZW1 ist wie in 4 beschrieben aufgebaut. Die weiteren Empfangs-Sendezweige ESZW2 bis ESZWn sind identisch zum ersten Empfangs-Sendezweig ESZW1 aufgebaut.A first receive transmission branch ESZW1 is as in 4 described constructed. The further receive-transmit branches ESZW2 to ESZWn are constructed identically to the first receive-transmit branch ESZW1.

Die kapazitive Übertragung des Signals sowie dessen Weiterverarbeitung erfolgt wie in 4 beschrieben.The capacitive transmission of the signal and its further processing takes place as in 4 described.

An einem zu untersuchenden Patienten sind die Einzelantennen L1 bis Ln seriell aufeinanderfolgend befestigt, wobei die Einzelantennen während der MR-Untersuchung seriell aufeinanderfolgend in einer Bewegungsrichtung BWR-Pat bewegt werden.At A patient to be examined, the individual antennas L1 to Ln serially attached sequentially, with the individual antennas during the MR examination in serial succession in a direction of movement BWR-Pat are moved.

Diejenige Einzelantenne, die sich in der Mitte eines Untersuchungsbereiches befindet – hier die Einzelantenne L1 – überträgt das ihr zugeordnete Signal DMR1.the one Single antenna, located in the center of an examination area located - here the single antenna L1 - transmits the signal assigned to it DMR1.

Aufgrund der Patientenbewegung werden nachfolgend weitere Signale der Empfangs-Sendezweige ESZW2, ..., ESZWn seriell aufeinanderfolgend übertragen, so dass durch die Patientenbewegung eine automatische Auswahl des jeweils aktiven Empfangs-Sendezweigs durchgeführt wird.by virtue of The patient movement will be followed by further signals of the receive transmission branches ESZW2, ..., ESZWn transmitted serially in succession, so that by the patient movement an automatic selection of the respectively active receive-transmit branch is performed.

Zur Erhöhung der Empfangssicherheit werden empfangsseitig mehrere – hier drei – Empfangszweige EZ1 bis EZ3 verwendet, die vergleichbar zu 4 jeweils eine Empfangseinrichtung KEE1 bis KEE3 sowie eine digitale Signalverarbeitungs-Einrichtung DSV1 bis DSV3 aufweisen.To increase the reception reliability, several reception branches EZ1 to EZ3 are used on the reception side, which are comparable to 4 each have a receiving device KEE1 to KEE3 and a digital signal processing device DSV1 to DSV3.

Die Empfangseinrichtungen KEE1 bis KEE3 werden zusätzlich zur Messung der Empfangsleistung – hier markiert mit a, b bzw. c – verwendet.The Receiving devices KEE1 to KEE3 are in addition to Measurement of the received power - marked here with a, b or c - used.

Das empfangene Signal mit einer größten Empfangsleistung wird vor oder nach der jeweiligen digitalen Signalverarbeitungseinrichtung DSV1 bis DSV3 mit Hilfe eines Selektors SEL ausgewählt und einer Einrichtung zur digitalen Bildverarbeitung DBV zugeführt.The received signal with a maximum reception power is before or after the respective digital signal processing device DSV1 to DSV3 selected using a selector SEL and a device for digital image processing DBV supplied.

In einer anderen Variante werden die empfangenen Signale einer gemeinsamen Einrichtung zur digitalen Bildverarbeitung DBV zugeführt, wobei dort basierend auf der Patientenbewegung das jeweils am stärksten empfangene Signal priorisiert zur digitalen Bildverarbeitung gelangt.In another variant, the emp catch signals fed to a common device for digital image processing DBV, where based on the patient movement, the respectively most strongly received signal prioritized reaches the digital image processing there.

6 zeigt mit Bezug auf 4 und 5 eine vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Anordnung. 6 shows with reference to 4 and 5 an advantageous embodiment of the arrangement according to the invention.

Vorteilhafterweise werden n Empfangszweige EZ1 bis EZn verwendet, von denen wie in 4 und 5 beschrieben jeder einzelne jeweils eine Einzelantenne L1 bis Ln aufweist, die vorteilhafterweise in Querrichtung zur Patientenbewegung angeordnet sind. Ferner besitzen die n Empfangszweige einen Verstärker V1 bis Vn, eine Signalverarbeitungseinrichtung SVE1 bis SVEn sowie einen A/D-Wandler ADW1 bis ADWn.Advantageously, n reception branches EZ1 to EZn are used, of which as in 4 and 5 each individual has each described a single antenna L1 to Ln, which are advantageously arranged in the transverse direction to the patient movement. Further, the n reception branches have an amplifier V1 to Vn, a signal processing means SVE1 to SVEn and an A / D converter ADW1 to ADWn.

Die n A/D-Wandler ADW1 bis ADWn sind ausgangsseitig mit einem Multiplexer MUX verbunden, der die digitalisierten Signale DMR1 bis DMRn der n Empfangszweige EZ1 bis EZn zu einem Seriendatenstrom SDS zusammenfasst.The n A / D converters ADW1 to ADWn have an output side with a multiplexer MUX connecting the digitized signals DMR1 to DMRn of the n reception branches EZ1 to EZn combined to form a serial data stream SDS.

Der Seriendatenstrom SDS wird mit Hilfe der in der Figur 4 beschriebenen Sendeeinrichtung KSE übertragen.The serial data stream SDS is determined by means of the in FIG 4 transmit device KSE described.

Es ist möglich, die einzelnen digitalisierten Signale DMR1 bis DMRn mit Hilfe von Codierern COD1 bis CODN vor dem Multiplexer MUX zu codieren und/oder die Codierung mit Hilfe eines Codierers COD nach dem Multiplexer MUX vorzunehmen.It is possible, the individual digitized signals DMR1 to DMRn with the help of coders COD1 to CODN in front of the multiplexer MUX to encode and / or encoding using a coder COD after the multiplexer MUX make.

In einer vorteilhaften Weiterbildung erfolgt die optische Übertragung unter Verwendung von CDMA- oder OFDM-Übertragungs-techniken.In In an advantageous development, the optical transmission takes place using CDMA or OFDM transmission techniques.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 19911988 A1 [0003] - DE 19911988 A1 [0003]

Claims (14)

Anordnung zur Übertragung digitaler Signale bei einem Magnetresonanzgerät, – bei der eine Empfangsantenne (L1) einer Lokalspule (LS) über einen Verstärker (V1) mit einem A/D-Wandler (ADW1) verbunden ist, so dass ein über die Einzelantenne (L1) empfangenes Magnetresonanzsignal (MR1) analog verstärkt (AMR1) und in ein digitales Signal (DMR1) umgewandelt wird, – bei der der A/D-Wandler (ADW1) ausgangsseitig mit einem elektrisch-optischen Wandler (EOW1) verbunden ist, der aus dem digitalen Signal (DMR1) des A/D-Wandlers (ADW1) ein optisches Signal (OSS1) bildet, dadurch gekennzeichnet, – dass der elektrisch-optische Wandler (EOW1) ausgangsseitig mit einer optischen Sendeeinrichtung (OSE1) verbunden ist, die zur kabellosen Freiraumübertragung des optischen Signals (OSS1) ausgestaltet ist.Arrangement for the transmission of digital signals in a magnetic resonance apparatus, in which a receiving antenna (L1) of a local coil (LS) is connected via an amplifier (V1) to an A / D converter (ADW1), so that one via the single antenna (L1) received magnetic resonance signal (MR1) amplified analog (AMR1) and converted into a digital signal (DMR1), - in which the A / D converter (ADW1) is connected on the output side with an electrical-optical converter (EOW1), from the digital Signal (DMR1) of the A / D converter (ADW1) forms an optical signal (OSS1), characterized in that the electrical-optical converter (EOW1) is connected on the output side to an optical transmitting device (OSE1), which is used for the free-space transmission of the wireless optical signal (OSS1) is designed. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Sendeeinrichtung (OSE1) über die Freiraumübertragung mit einer optischen Empfangseinrichtung (OEE1) verbunden ist, die das optisch übertragene Signal (OSS1) empfängt.Arrangement according to claim 1, characterized that the optical transmitting device (OSE1) via the free space transmission is connected to an optical receiving device (OEE1), the the optically transmitted signal (OSS1) receives. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Empfangseinrichtung (OEE1) mit einem optisch-elektrischen Wandler (OEW1) verbunden ist, der aus dem optisch übertragenen Signal ein digitales Empfangssignal (DES1) bildet.Arrangement according to claim 2, characterized that the optical receiving device (OEE1) with an optical-electrical Transducer (OEW1) is connected to the optically transmitted Signal forms a digital received signal (DES1). Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, – dass die Einzelantenne (L1), der Verstärker (V1), der A/D-Wandler (ADW1), der elektrisch-optische Wandler (EOW1) sowie die optische Sendeeinrichtung (OSE1) zu einem Empfangs-Sendezweig (ESZW1) zusammengefasst sind, und/oder – dass die optische Empfangseinrichtung (OEE1) und der optisch-elektrische Wandler (OEW1) zu einem Empfangszweig (EZ1) zusammengefasst sind.Arrangement according to one of the preceding claims, thereby in - that the single antenna (L1), the Amplifier (V1), the A / D converter (ADW1), the electrical-optical converter (EOW1) and the optical transmitting device (OSE1) to a receive transmission branch (ESZW1) are summarized, and / or - that the optical Receiving device (OEE1) and the optical-electrical converter (OEW1) are combined to a reception branch (EZ1). Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der optisch-elektrische Wandler (OEW1) zur Empfangsleistungsmessung ausgebildet ist.Arrangement according to claim 4, characterized that the optical-electrical converter (OEW1) for receiving power measurement is trained. Anordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass zum Empfang der Magnetresonanzsignale (MR1, ..., MRn) insgesamt n identisch aufgebaute Empfangs-Sendezweige (ESZW1, ..., ESZWn) vorgesehen sind, von denen jeweils einer (ESZW1) ein zugeordnetes optisches Signal (OSS1) zu einem zugeordneten Empfangszweig (EZ1) überträgt.Arrangement according to claim 4 or 5, characterized that for receiving the magnetic resonance signals (MR1, ..., MRn) in total n identically constructed receive transmission branches (ESZW1,..., ESZWn) are provided, one of which (ESZW1) an associated optical signal (OSS1) to an associated receiving branch (EZ1) transmits. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, – dass die Einzelantennen (L1, ..., Ln) seriell aufeinanderfolgend an einem zu untersuchenden Patienten befestigt sind, so dass durch eine Bewegung des Patienten längs einer Bewegungsrichtung (BWR-Pat) die Einzelantennen (L1, ..., Ln) und deren zugeordnete Empfangs-Sendezweige (ESZW1, ..., ESZWn) seriell aufeinanderfolgend einen Untersuchungsbereich passieren, und – dass im Untersuchungsbereich ein Empfangszweig (EZ1, ..., EZn) derart angeordnet ist, dass durch die Patientenbewegung ein Empfangs-Sendezweig (ESZW1, ..., ESZWn) ausgewählt wird, der sein zugeordnetes optisches Signal (OSS1) an den Empfangszweig (EZ1, ..., EZn) überträgt.Arrangement according to claim 6, characterized, - that the individual antennas (L1, ..., Ln) serially successively on one to be examined patients are fixed, so by a movement the patient along a direction of movement (BWR Pat) the Single antennas (L1, ..., Ln) and their associated receive transmission branches (ESZW1, ..., ESZWn) successively pass through an examination area, and - that in the examination area a reception branch (EZ1, ..., EZn) is arranged such that by the patient movement a receive transmission branch (ESZW1, ..., ESZWn) is selected is, the associated optical signal (OSS1) to the receiving branch (EZ1, ..., EZn) transmits. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Empfangszweige (EZ1, ..., EZ3) zum Empfang des optischen Signals (OSS1) nebeneinander angeordnet sind.Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that a plurality of reception branches (EZ1, ..., EZ3) for receiving the optical signal (OSS1) arranged side by side are. Anordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass jeder optisch-elektrische Wandler (OEW1), der zur Empfangsleistungsmessung ausgebildet ist, mit einem Selektor (SEL) verbunden ist, wobei der Selektor anhand der Empfangsleistung ein optisch übertragenes Signal zur weiteren Verarbeitung auswählt.Arrangement according to one of claims 5 to 8, characterized in that each optical-electrical converter (OEW1), which is designed for receiving power measurement, with a Selector (SEL) is connected, wherein the selector based on the received power an optically transmitted signal for further processing selects. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die A/D-Wandler (ADW1, ..., ADWn) ausgangsseitig mit Eingängen eines Multiplexers (MUX) verbunden sind, der aus den digitalisierten Signalen (DMR1, ..., DMRn) einen Seriendatenstrom (SDS) bildet.Arrangement according to claim 6, characterized that the A / D converters (ADW1, ..., ADWn) have inputs on the output side a multiplexer (MUX) connected from the digitized Signals (DMR1, ..., DMRn) forms a serial data stream (SDS). Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Multiplexer (MUX) ausgangsseitig über den elektrisch-optischen Wandler (EOW) mit der optischen Sendeeinrichtung (OSE) verbunden ist, der den Summendatenstrom (SDS) in das optische Signal (OSS) umsetzt.Arrangement according to claim 10, characterized that the multiplexer (MUX) on the output side via the electrical-optical Transducer (EOW) connected to the optical transmitter (OSE) which is the sum data stream (SDS) in the optical signal (OSS) implements. Anordnung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Ausgängen der A/D-Wandler (ADW1, ..., ADWn) und den Eingängen des Multiplexers (MUX) und/oder zwischen dem Multiplexerausgang und dem elektrisch-optischen Wandler (EOW) ein Codierer zwischengeschaltet ist.Arrangement according to claim 10 or 11, characterized between the outputs of the A / D converters (ADW1, ..., ADWn) and the inputs of the multiplexer (MUX) and / or between the multiplexer output and the electrical-to-optical converter (EOW) an encoder is interposed. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Verstärker (V1) und dem A/D-Wandler (ADW1) eine Signalverarbeitungseinrichtung (SVE1) geschaltet ist, die das verstärkte analoge Signal vor der A/D-Wandlung analog verarbeitet.Arrangement according to claim 1, characterized in that between the amplifier (V1) and the A / D converter (ADW1), a signal processing means (SVE1) is connected, which analogously the amplified analog signal before the A / D conversion processed. Anordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalverarbeitungseinrichtung (SVE1) einen Filter und/oder eine Einrichtung zur Signalumsetzung in einen Zwischenfrequenzbereich beinhaltet.Arrangement according to claim 13, characterized the signal processing device (SVE1) has a filter and / or a device for signal conversion to an intermediate frequency range includes.
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