DE102008063460B4 - Magnetresonanz-Empfangssystem, Übertragungssignal-Empfangsbaugruppe, Magnetresonanzsystem und Verfahren zum Übertragen von MR-Antwortsignalen - Google Patents

Abstract

Magnetresonanz-Empfangssystem (20) mit – einer Antennenanordnung (31) mit einer Mehrzahl von Empfangsantennenelementen (A1,1, A1,2, A1,3, A1,4, A2,1, A2,2, A2,3, A2,4, An,1, An,2, An,3, An,4) zum Empfang von MR-Antwortsignalen, – einer Kombinationsnetzwerkanordnung (33) mit einer Anzahl von Kombinationsnetzwerken (34), um die von verschiedenen Empfangsantennenelementen (A1,1, A1,2, A1,3, A1,4, A2,1, A2,2, A2,3, A2,4, An,1, An,2, An,3, An,4) empfangenen MR-Antwortsignale zur Bildung von Moden (M1,1, M1,2, M1,3, M1,4, M2,1, N2,2, N2,3, M2,4, Mn,1, Mn,2, Mn,3, Mn,4) zu kombinieren, – einer der Kombinationsnetzwerkanordnung (33) nachgeschalteten Frequenzmultiplexeranordnung (35), welche ausgebildet ist, um zumindest einen Teil der Moden (M1,1, M1,2, M1,3, M1,4, M2,1, M2,2, M2,3, M2,4, Mn,1, Mn,2, Mn,3, Mn,4) gruppenweise jeweils in einem gemeinsamen Übertragungssignal (S1,4, S1,2, S2,1, S2,2, Sn,1, Sn,2) zu überlagern, – einer Übertragungsstreckenanordnung (50) mit einer Anzahl an Übertragungsstrecken (T1,1, T1,2, T2,1, T2,2, Tn,1, Tn,2), um die Übertragungssignale (S1,1, S1,2, S2,1, S2,2, Sn,1, Sn,2) jeweils auf einen der...

Description

• Aus US 2006/0103386 A1 ist es bekannt, Frequenzmultiplexer zu verwenden, um verschiedene Signale in einem gemeinsamen Ubertragungssignal zu uberlagern. Dadurch kann die Anzahl der Übertragungskanale deutlich reduziert werden. Durch die damit einhergehende Reduzierung der Kabel ergebenen sich somit handlichere Kabelbundel und entsprechend eine geringere mechanischen Belastungen der Patientenliege bei Bewegung.
• Die Erfindung betrifft ein Magnetresonanz-Empfangssystem mit einer Antennenanordnung mit einer Mehrzahl von Empfangsantennenelementen zum Empfang von MR-Antwortsignalen. Die Erfindung betrifft außerdem eine Empfangsantennen-Baugruppe mit zumindest einer Gruppe von Empfangsantennenelementen zum Empfang der MR-Antwortsignale und zumindest einem der Gruppe der Empfangsantennenelemente zugeordneten Kombinationsnetzwerk, um die von den Empfangsantennenelementen empfangenen MR-Antwortsignale zur Bildung von Moden zu kombinieren. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Ubertragungssignal-Empfangsbaugruppe mit einer ersten Kanalumschaltmatrix, mit einer Mehrzahl von Eingangskanalen zur Verbindung mit Übertragungsstrecken einer Übertragungsstreckenanordnung, mit einer Mehrzahl von Ausgangskanälen und mit einem Steuereingang zur Ansteuerung der ersten Kanalumschaltmatrix, um ein auf einem Eingangskanal empfangenes Übertragungssignal auf einen Ausgangskanal zur Weitergabe des Übertragungssignals an einen Eingang einer MR-Signalverarbeitungseinrichtung durchzuschalten. Die Erfindung betrifft schließlich auch ein Magnetresonanzsystem mit einem solchen Magnetresonanz-Empfangssystem sowie ein Verfahren zur Übertragung von MR-Antwortsignalen von einer Antennenanordnung mit einer Mehrzahl von Empfangsantennenelementen zu einer MR-Signalverarbeitungseinrichtung, wobei zunächst von verschiedenen Empfangsantennenelementen empfangene MR-Antwortsignale zu Moden kombiniert werden und diese Moden dann an die MR-Signalverarbeitungseinrichtung ubertragen werden.
• Bei der Magnetresonanzuntersuchung werden zum Empfang der Magnetresonanz-Antwortsignale (MR-Antwortsignale) meist Lokalspulen eingesetzt. Bei diesen Lokalspulen handelt es sich um Empfangsantennen-Baugruppen, welche zumindest eine, haufig aber gleich mehrere Empfangsantennenelemente, meist in Form von Leiterschleifen, enthalten. Die empfangenen MR-Antwortsignale werden in der Regel noch in der Lokalspule vorverstarkt und aus dem zentralen Bereich der Magnetresonanzanlage uber Kabel ausgeleitet und einem geschirmten Empfänger einer MR-Signalverarbeitungseinrichtung zugefuhrt. In dieser werden dann die empfangenen Daten digitalisiert und weiterverarbeitet. Bei vielen Untersuchungen wird bereits eine Vielzahl solcher Lokalspulen am Patienten angeordnet, um ganze Bereiche des Korpers des Patienten abzudecken. Daher kommt es oft vor, dass die Anzahl der wahrend einer Untersuchung einzusetzenden Antennenelemente die Anzahl der an der MR-Signalverarbeitungseinrichtung vorhandenen Eingangskanale bzw. die Anzahl der Empfängermodule einer solchen MR-Signalverarbeitungseinrichtung uberschreitet. Andererseits ist es in der Regel so, dass wahrend einer Messung nicht immer gleichzeitig alle Antennenelemente genutzt werden, da oftmals nur die in einem bestimmten Bereich, in dem gerade eine Magnetresonanzanregung stattfindet, liegenden Antennenelemente überhaupt MR-Antwortsignale empfangen. Empfangsantennenelemente, die während einer bestimmten Messsequenz nicht genug sehen würden, sind in der Regel deaktiviert. Um also mehrere Empfangsantennenelemente an eine MR-Signalverarbeitungseinrichtung anzuschließen, welche nur eine geringere Anzahl an Eingangskanälen besitzt, wird daher meist auf Seiten der MR-Signalverarbeitungseinrichtung eine Kanalumschaltmatrix verwendet (des Öfteren auch als RCCS = Receive Coil Channel Selector bezeichnet). Diese Schaltmatrix ist so ansteuerbar, dass die momentan aktiven Empfangsantennenelemente bzw. die zu diesen Antennenelementen gehörigen Ausgänge der Lokalspulen auf die vorhandenen Eingangskanäle der MR-Signalverarbeitungseinrichtung geschaltet sind. Die ublicherweise aktiven Elemente sind meist jene Elemente, die im Homogenitatsvolumen des Magneten liegen.
• Um dasselbe Empfangssystem mit MR-Signalverarbeitungseinrichtungen mit unterschiedlichen Anzahlen von Eingangskanälen verwenden zu konnen oder sogar bei einem Magnetresonanzsystem die Anzahl der Empfangskanale nachträglich leichter zu erweitern, wird in der DE 103 13 004 A1 ein Verfahren zum Übertragen von MR-Antwortsignalen der eingangs genannten Art beschrieben, bei dem zunachst die von verschiedenen Empfangsantennenelementen empfangenen MR-Antwortsignale zu sogenannten Moden kombiniert werden, die dann an die MR-Signalverarbeitungseinrichtung ubertragen werden. Unter einem Mode ist in diesem Zusammenhang eine Verteilung der Empfindlichkeit im Antennenfeld als Funktion des Raums zu verstehen. Ein Mode ist dabei ein analoges Ausgangssignal, welches als Linearkombination der MR-Antwortsignale der verschiedenen hierzu verwendeten Empfangsantennenelemente gebildet wird. Diese Linearkombination kann in einer Kombinationsnetzwerk-Anordnung mit einer Anzahl von Kombinationsnetzwerken, sog. Modenmatrizen, gebildet werden. Eine Modenmatrix ist dabei z. B. eine Schaltung aus Phasenschiebern und Hybriden, die die Signale nach Betrag und Phase so kombinieren, dass aus n Eingangssignalen n linear unabhängige Moden erzeugt werden können. Eine solche Linearkombination kann beispielsweise die Summe mehrerer MR-Antwortsignale sein, wobei jedes MR-Antwortsignal zum einen phasenverschoben und zum anderen gewichtet in die Summe eingehen kann. Eine Summe beispielsweise zweier Signale mit einer Phasendifferenz von 180° entspricht einem Differenzsignal der beiden Signale. Im Extremfall einer Linearkombination konnen alle Signale bis auf eines mit dem Gewicht 0 in die Linearkombination eingehen, so dass der sich ergebende Mode dem einen MR-Antwortsignal entspricht, das gegebenenfalls noch phasenverschoben wurde. Im Normalfall werden jedoch mindestens zwei MR-Antwortsignale miteinander linear kombiniert. Bevorzugt werden die Moden so gebildet, dass zumindest ein Primärmode gebildet wird, der schon die wichtigsten Bildinformationen und das maximale Signal-zu-Rausch-Verhältnis im Zentrum des aktuellen Mess-Sichtfelds, dem sog. Field of View (FoV), bietet. Die Verwendung der höheren Moden bietet dann zunehmend eine Verbesserung des Signal-zu-Rausch-Verhaltnisses in den peripheren Bereichen des FoV und ermöglicht insbesondere die Anwendung von parallelen Bildgebungstechniken. Die Modenmatrizen bzw. die Kombinationsnetzwerk-Anordnung befinden sich in den einzelnen Lokalspulen, so dass anstelle der MR-Antwortsignale die daraus gebildeten Moden über die Kabel an die Eingangskanäle der MR-Signalverarbeitungseinrichtung übersendet werden konnen. Durch die Zwischenschaltung der üblichen Kanalumschaltmatrix (RCCS) besteht dann die Moglichkeit zu entscheiden, ob von einer geringeren Anzahl von Lokalspulen sämtliche Signalinformationen ausgelesen werden, um diese fur eine parallele Bildgebungstechnik zu verwenden, oder ob stattdessen von einer großeren Anzahl von Empfangsantennenelementen zumindest der Primärmode ausgelesen wird, um so einen möglichst großen räumlichen Bereich bildlich zu erfassen und dennoch ein relativ gutes Signal-zu-Rausch-Verhältnis in den wichtigsten Bereichen zu erhalten.
• Durch dieses Verfahren wird jedoch nicht die Anzahl der Übertragungskanäle von den Lokalspulen zur MR-Signalverarbeitungseinrichtung reduziert. Diese Übertragungsstrecken laufen, wie eingangs genannt, in der Regel über geschirmte Kabel, wobei die Vielzahl der Kabel mit zunehmender Anzahl der Empfangsantennenelemente bzw. Lokalspulen ein immer größer werdendes Problem wird, da die dadurch gebildeten Kabelbundel sehr unhandlich sind und zudem durch die Bewegung der Patientenliegen erhöhten mechanischen Belastungen ausgesetzt sind.
• Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Magnetresonanz-Empfangssystem, eine hierfür verwendbare Empfangsantennen-Baugruppe sowie eine hierfur nutzbare Übertragungssignal-Empfangsbaugruppe und ein entsprechendes Verfahren zum Übertragen von MR-Antwortsignalen zu schaffen, welches die oben genannte Problematik reduziert und zudem einen besonders flexiblen Einsatz und eine leichte Skalierbarkeit des Empfangssystems bzw. der Magnetresonanz-Signalverarbeitungseinrichtung erlaubt.
• Diese Aufgabe wird durch ein Magnetresonanz-Empfangssystem gemaß Patentanspruch 1, eine Übertragungssignal-Empfangsbaugruppe gemäß Patentanspruch 11, ein Magnetresonanzsystem gemäß Patentanspruch 12 sowie ein Verfahren gemäß Patentanspruch 13 gelöst.
• Ein erfindungsgemaßes Magnetresonanz-Empfangssystem (im Folgenden MR-Empfangssystem) benotigt neben der Antennenanordnung mit einer Mehrzahl von Empfangsantennenelementen zum Empfang der MR-Antwortsignale eine eingangs genannte Kombinationsnetzwerk-Anordnung, welche ausgebildet ist, um die von verschiedenen Empfangsantennenelementen empfangenen MR-Antwortsignale zur Bildung von Moden zu kombinieren. Diese Kombinationsnetzwerk-Anordnung besitzt ein oder mehrere Kombinationsnetzwerke, d. h. die oben genannten Modenmatrizen, welche jeweils die an den Eingängen der jeweiligen Modenmatrix anliegenden MR-Antwortsignale in der gewünschten Linearkombination kombiniert und als vorzugsweise linear unabhangige Moden an den entsprechenden Ausgangen der Modenmatrix wieder ausgibt.
• Das MR-Empfangssystem benötigt erfindungsgemäß eine der Kombinationsnetzwerk-Anordnung nachgeschaltete Frequenzmultiplexeranordnung, welche ausgebildet ist, um zumindest einen Teil der Moden gruppenweise mittels eines Frequenzmultiplexverfahrens jeweils in einem gemeinsamen Übertragungssignal zu uberlagern. Diese Frequenzmultiplexeranordnung bildet also eine Signalzusammenfassungs-Einrichtung, bei der mehrere Moden in einem Signal zusammengefasst werden. Dabei kann die Frequenzmultiplexeranordnung aus einem Frequenzmultiplexerelement bestehen, welches zwei oder mehr Moden zu einem Übertragungssignal zusammenfasst, oder auch aus einer Mehrzahl von Frequenzmultiplexerelementen, welche jeweils mindestens zwei Moden zusammenfassen.
• Das Empfangssystem weist weiterhin eine Übertragungsstrecken-Anordnung mit einer Anzahl an Übertragungsstrecken auf, um die Übertragungssignale jeweils auf einem der Übertragungsstrecke zugeordneten Eingangskanal einer ersten Kanalumschaltmatrix zu übertragen. Die Übertragungsstrecken können dabei drahtlos, beispielsweise als Funkstrecken, Infrarot-Übertragungsstrecken oder Ahnliches, ausgebildet sein. Es kann sich aber auch um Übertragungskabel handeln, wobei sowohl die bisher üblichen Übertragungskabel als auch andere Kabel wie beispielsweise Lichtwellenleiter etc. eingesetzt werden konnen.
• Die erste Kanalumschaltmatrix des Empfangssystems weist eine Mehrzahl von Eingangskanälen zur Verbindung mit den Ubertragungsstrecken der Übertragungsstreckenanordnung und eine Mehrzahl von Ausgangskanälen sowie einen Steuereingang zur Ansteuerung der ersten Kanalumschaltmatrix auf, um ein auf einem Eingangskanal empfangenes Übertragungssignal auf einen bestimmten Ausgangskanal durchzuschalten. Bei dieser ersten Kanalumschaltmatrix kann es sich beispielsweise um eine ubliche RCCS handeln.
• Erfindungsgemäß ist der ersten Kanalumschaltmatrix eine Frequenzdemultiplexeranordnung nachgeschaltet, welche ausgebildet ist, um die im Frequenzmultiplexverfahren in einem Übertragungssignal uberlagerten Moden aus dem Übertragungssignal herauszufiltern. Hierbei handelt es sich also um eine Signaltrenneinrichtung, welche beispielsweise eine Anzahl von einzelnen Frequenzdemultiplexerelementen aufweisen kann. In der Regel entspricht die Anzahl der Frequenzdemultiplexerelemente der Anzahl der Frequenzmultiplexerelemente der Kombinationsnetzwerk-Anordnung, welche die Moden in die gemeinsamen Ubertragungssignale kombiniert hat.
• Der Frequenzdemultiplexeranordnung ist erfindungsgemäß eine zweite Kanalumschaltmatrix nachgeschaltet, um die Moden auf bestimmte Eingänge einer MR-Signalverarbeitungseinrichtung durchzuschalten. Bei dieser MR-Signalverarbeitungseinrichtung kann es sich um eine übliche MR-Signalverarbeitungseinrichtung handeln, welche typische Magnetresonanz-RX-Transmit-Module enthält, die jeweils einen Eingangskanal bilden. In der Regel befindet sich am Eingang einer solchen MR-Signalverarbeitungseinrichtung ein Analog-Digital-Wandler, um das analoge Signal zu digitalisieren.
• Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Übertragen der MR-Antwortsignale von der Antennenanordnung zur MR-Signalverarbeitungseinrichtung werden also zunächst von verschiedenen Empfangsantennenelementen empfangene MR-Antwortsignale zu Moden kombiniert, dann zumindest ein Teil der Moden gruppenweise jeweils mittels eines Frequenzmultiplex-Verfahrens in einem gemeinsamen Übertragungssignal uberlagert und dann uber die Übertragungsstrecken-Anordnung jeweils auf einen der betreffenden Übertragungsstrecke zugeordneten Eingangskanal der ersten Kanalumschaltmatrix übertragen. Die erste Kanalumschaltmatrix wird so angesteuert, dass das auf einem bestimmten Eingangskanal empfangene Übertragungssignal auf einen bestimmten Ausgangskanal durchgeschaltet wird, von dem es dann an eine Frequenzdemultiplexeranordnung übergeben wird. In der Frequenzdemultiplexeranordnung werden dann aus dem Ubertragungssignal jeweils die überlagerten Moden herausgefiltert und die Moden einer zweiten Kanalumschaltmatrix zugeführt. Diese ist so ausgebildet bzw. wird so angesteuert, dass zumindest ein Teil der Moden auf bestimmte Eingänge einer MR-Signalverarbeitungseinrichtung durchgeschaltet wird.
• Das erfindungsgemäße MR-Empfangssystem und -verfahren bieten die Moglichkeit, bei einer Vielzahl von Empfangsantennenelementen bzw. Lokalspulen, deren Anzahl die der Eingangskanale der MR-Signalverarbeitungseinrichtung erheblich überschreitet, sehr flexibel auszuwahlen, welche MR-Antwortsignale jeweils in der aktuellen Messsequenz ausgewertet werden. Dabei kann durch die Überlagerung mehrerer Moden die Anzahl der Übertragungsstrecken, insbesondere bei einem herkömmlichen Magnetresonanzsystem die Anzahl der benotigten Kabel, erheblich reduziert werden. Durch die Verwendung nicht nur einer ersten Kanalumschaltmatrix vor der Frequenzdemultiplexeranordnung, sondern auch einer zweiten Kanalumschaltmatrix nach der Frequenzdemultiplexeranordnung, ist es insbesondere möglich, trotz der Überlagerung der Moden im Frequenzmultiplex-Verfahren unabhängig von der Lage der Lokalspulen innerhalb des Messraums des Magnetresonanzsystems die richtigen Moden auszuwahlen, beispielsweise von einer Vielzahl von Lokalspulen jeweils den genannten Primärmode, der die wesentlichen Signalanteile aus dem zentralen Bereich des Field of View liefert. Da die Moden aus einer Amplituden und Phasengewichtung der empfangenen Einzelsignale gewonnen werden, hangt die Ausbildung der Moden auch von der Lage der Lokalspule relativ zum B0-Feld ab. Insbesondere bei nicht-ortsfesten Lokalspulen, wie sie z. B. fur die Anteriore Abdomenbildgebung verwendet werden, kann die Lokalspule um 180° rotiert auf dem Patienten angebracht werden. Durch die zweite Kanalumschaltmatrix kann also auch bei der oben beschrieben Kombination von Frequenzmultiplex und Modenbildung je nach Rotationslage der Spule die richtige Mode ausgewählt werden.
• Eine Empfangsantennen-Baugruppe für ein solches MR-Empfangssystem weist zumindest eine Gruppe von Empfangsantennenelementen zum Empfang der MR-Antwortsignale auf und zumindest ein der Gruppe der Empfangsantennenelemente zugeordnetes Kombinationsnetzwerk, um die von den Empfangsantennenelementen empfangenen MR-Antwortsignale zur Bildung von Moden zu kombinieren. Erfindungsgemäß weist die Empfangsantennen-Baugruppe außerdem zumindest einen dem Kombinationsnetzwerk zugeordneten Frequenzdemultiplexer auf, um die Moden in einem gemeinsamen Übertragungssignal zu uberlagern. Diese Empfangsantennen-Baugruppe kann als komplette Lokalspule in ein Gehäuse integriert sein, welche bei einer Messung wie eine herkommliche Lokalspule im Messraum des Magnetresonanzsystems positioniert wird.
• Fur ein erfindungsgemaßes MR-Empfangssystem wird außerhalb des Messraums, d. h. hinter den Übertragungsstrecken, meist in der Nähe der MR-Signalverarbeitungseinrichtung, eine Übertragungssignal-Empfangsbaugruppe benötigt, welche die genannte erste Kanalumschaltmatrix, eine der ersten Kanalumschaltmatrix nachgeschaltete Frequenzdemultiplexeranordnung sowie eine der Frequenzdemultiplexeranordnung nachgeschaltete zweite Kanalumschaltmatrix aufweist.
• Ein erfindungsgemaßes Magnetresonanzsystem benötigt neben den üblichen Komponenten eines herkommlichen Magnetresonanzsystems ein erfindungsgemäß aufgebautes MR-Empfangssystem, wobei es ohne weiteres möglich ist, herkömmliche Magnetresonanzsysteme durch Verwendung der erfindungsgemaßen Empfangsantennen-Baugruppen sowie durch Einsatz einer erfindungsgemäßen Ubertragungssignal-Empfangsbaugruppe nachzurüsten.
• Die abhängigen Ansprüche enthalten jeweils besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung, wobei eine erfindungsgemaße Empfangsantennen-Baugruppe, eine erfindungsgemaße Übertragungssignal-Empfangsbaugruppe, ein erfindungsgemaßes Magnetresonanzsystem oder das erfindungsgemäße Verfahren zum Übertragen der MR-Antwortsignale analog zu den abhängigen Ansprüchen des Empfangssystems weitergebildet sein können.
• Bei einer besonders bevorzugten Variante ist der zweiten Kanalumschaltmatrix eine Zeitbereichsmultiplexeranordnung nachgeschaltet, um mehrere Moden auf einen gemeinsamen physikalischen Eingang der MR-Signalverarbeitungseinrichtung zu schalten. Damit kann die Anzahl der Eingänge der MR-Signalverarbeitungseinrichtung insoweit vergroßert werden, dass mehrere logische Eingänge, welche durch bestimmte Zeitfenster gebildet werden, auf einen physikalischen Eingang gelegt werden. Es wird im Übrigen an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass unter Eingangskanalen der MR-Signalverarbeitungseinrichtung nicht nur physikalische Eingänge zu verstehen sind, sondern alle Eingangskanale, bei denen die eingehenden Signale jeweils separat in der MR-Signalverarbeitungseinrichtung letztlich weiter genutzt werden konnen, also auch logische Eingänge, wie sie beispielsweise mit einem solchen Zeitbereichsmultiplex-Verfahren auf einem physikalischen Eingang realisiert werden konnen.
• In der Regel befindet sich am physikalischen Eingang einer MR-Signalverarbeitungseinrichtung ohnehin ein Analog/Digital-Wandler, d. h. das analoge Signal wird mit einer bestimmten Abtastrate abgetastet. In diesem Fall bietet es sich beispielsweise an, die Zeitbereichsmultiplexeranordnung vorzugsweise so auszubilden, dass sie mit der n-fachen Taktfrequenz der Abtastfrequenz arbeitet, um n Eingangssignale auf einem gemeinsamen Eingang zusammenzufassen.
• Zur Überlagerung der Moden im Frequenzmultiplex-Verfahren werden die Moden vorzugsweise auf Zwischenfrequenzen heruntergesetzt. Hierzu kann die Frequenzmultiplexanordnung eine Anzahl geeigneter Mischer oder dgl. aufweisen, um die Moden herunterzumischen. Normalerweise erfolgt eine Übertragung der MR-Antwortsignale mit der empfangenen MR-Frequenz. Dies führt dazu, dass die verwendeten Kabel an die Hochfrequenz angepasst werden müssen, um eine möglichst dämpfungsarme Übertragung zu gewährleisten. Zudem müssen die bisher in den Lokalspulen verwendeten Vorverstärker über einen großen Bereich eine besonders gute Linearitat der Verstärkerkennlinie aufweisen, um verzerrungsarme Ausgangssignale zu bilden, was mit einem hohen Leistungsbedarf und mit großer Abwarme nah am Patienten verbunden ist. Sollen die Lokalspulen in Magnetresonanzsystemen eingesetzt werden, die nicht nur Magnetresonanzsignale von Wasserstoff, sondern auch von anderen Atomen bzw. Metaboliten empfangen können, ist es erforderlich, entsprechend breitbandige Empfanger zu verwenden und Übertragungsnetzwerke einzusetzen, die eine Anpassung an die verschiedenen Magnetresonanzfrequenzen erlauben. Die Herabsetzung der Moden auf Zwischenfrequenzen vor der Übertragung hat den Vorteil, dass die benotigte Hochfrequenzleistung zur Signalübertragung nun auf einer tieferen Frequenz, nämlich dem Zwischenfrequenzbereich, erbracht werden kann. Bei gleicher Linearitätsanforderung an den Verstärker wird dazu weniger Leistung benotigt. Durch die geringere Kabeldämpfung im Zwischenfrequenzbereich wird auch eine geringere Treiberleistung bei den Verstarkern benotigt, wodurch ebenfalls DC-Leistung gespart werden kann. Die Übertragung auf Zwischenfrequenzen stellt zudem geringere Anforderungen an die verwendeten Ubertragungsstrecken. So wird es beispielsweise innerhalb der Übertragungsstrecken möglich, anstelle von teuren Koaxial-Mehrfachsteckern einfachere Steckverbinder mit Einzelstiften zu verwenden. Zudem können Anforderungen an eine Kabel- und Steckerabschirmung bzw. eine Hochfrequenzdichtigkeit reduziert werden, da eine Rückkopplung verstärkter Signale auf die Empfangsantennenelemente der Lokalspulen unwirksam wird, weil ja die auf dem Verbindungskabel geführten Ubertragungssignale nicht mehr in dem Frequenzbereich liegen, in dem die Empfangsantennenelemente empfindlich sind. Durch eine innerhalb der Lokalspule erfolgende Frequenzumsetzung konnen auch bei Multikernanwendungen MR-Antwortsignale unterschiedlicher MR-Frequenzen in den gleichen Zwischenfrequenzbereich gemischt werden. Es ist lediglich eine Anpassung einer jeweils verwendeten Lokaloszillatorfrequenz notwendig. Ebenso ist der Empfanger, d. h. die MR-Signalverarbeitungseinrichtung, nur an die fest vorgegebene Zwischenfrequenzbandbreite anzupassen und somit für alle untersuchten Kerne einsetzbar. Dadurch erubrigen sich bislang benotigte breitbandige Ferritbauteile, was es ermöglicht, die Eingangskomponenten der MR-Signalverarbeitungseinrichtung naher am Magneten des Magnetresonanzsystems zu positionieren und die Kabellängen deutlich zu reduzieren. Die Frequenzdemultiplexeranordnung muss hierbei nur entsprechende Mischer und Quellen für die benötigten Zwischenfrequenzen aufweisen. Möglichkeiten, dies zu realisieren, werden später noch erlautert.
• Wie bereits oben erwähnt, weist die MR-Signalverarbeitungseinrichtung in der Regel eingangsseitig einen Analog-Digital-Wandler für die empfangenen Moden auf. In diesem Fall werden die Zwischenfrequenzen vorzugsweise spiegelsymmetrisch zu einer Abtastfrequenz oder zu einem Vielfachen der Abtastfrequenz des Analog-Digital-Wandlers gelegt. Das heißt, es werden resultierende Zwischenfrequenzen erzeugt, die in unterschiedlichen Alias-Bändern der Abtastung liegen. Die für einen Frequenzmultiplex auszulegende Nyquist-Bandbreite der Analog-Digital-Wandlung muss nicht größer gewählt werden als die für ein System ohne Frequenzmultiplex. Dadurch kann vorteilhaft eine empfangsseitige Abtastung der ubertragenen Magnetresonanzsignale im gleichen Basisband und in der gleichen Frequenzlage erfolgen, so dass eine Weiterverarbeitung wesentlich vereinfacht wird.
• Eine Regel zur bevorzugten Wahl der beiden Zwischenfrequenzbereiche der erfindungsgemaßen Anordnung kann wie folgt lauten: IF₁ = FS + ΔF IF₂ = FS – ΔF
• Dabei ist IF₁ ein erster Zwischenfrequenzbereich, IF₂ ein zweiter Zwischenfrequenzbereich, FS eine Abtastfrequenz eines empfangsseitig verwendeten Analog-Digital-Wandlers, der einem Kanal der Lokalspule zugeordnet werden kann, und ΔF ein Frequenzabstand mit einem bevorzugten Wert zwischen 0 und FS/2. Bevorzugte Werte für ΔF liegen in etwa zwischen 1/8·FS und 3/8·FS, aufgrund der dann ermöglichten vereinfachten Dimensionierung sendeseitiger Filter. Die erfindungsgemäße Anordnung verwendet in einer beispielhaften Ausgestaltung einen ersten Zwischenfrequenzbereich von 7,5 MHz bis 9 MHz und einen zweiten Zwischenfrequenzbereich von 11 MHz bis 12,5 MHz.
• Die Frequenzmultiplexeranordnung kann beispielsweise eine Anzahl von Diplexfiltern aufweisen, welche so ausgebildet sind, dass sie jeweils zwei Moden in einem gemeinsamen Ubertragungssignal uberlagern. Dem Diplexfilter ist dann jeweils an jedem der beiden Eingänge ein Mischer vorgeschaltet, welcher die jeweiligen Moden zuvor auf die gewunschten Zwischenfrequenzen heruntermischt.
• Die zum Heruntermischen benotigten Lokaloszillatorfrequenzen konnen beispielsweise auf der Übertragungsstrecke, die auch zur Übertragung der die Moden enthaltenden Übertragungssignale von den Lokalspulen zur MR-Signalverarbeitungseinrichtung dienen, in umgekehrte Richtung übertragen werden und durch geeignete Filter auf Seiten der Lokalspulen herausgefiltert und für die Mischer genutzt werden. Grundsätzlich ist es aber auch moglich, separate Kabel zum Einspeisen der Lokaloszillationsfrequenzen zu verwenden.
• Wenn die Frequenzmultiplexeranordnung eine Anzahl von Diplexfiltern aufweist, sollte vorzugsweise die Frequenzdemultiplexeranordnung ebenso eine Anzahl von Diplexfiltern aufweisen, welche ausgebildet sind, um jeweils die beiden Moden aus den gemeinsamen Übertragungssignalen herauszufiltern.
• Zum Aufbau der zweiten Kanalumschaltmatrix gibt es verschiedene Möglichkeiten. Zum einen kann diese in der gleichen Art wie die erste Kanalumschaltmatrix aufgebaut werden, beispielsweise wie ein herkömmlicher RCCS, um über einen Steuereingang eine nahezu beliebige Umschaltung verschiedener bestimmter Eingänge auf bestimmte Ausgänge zu erreichen. Ebenso ist aber auch ein diskreter Aufbau der zweiten Kanalumschaltmatrix mit einer Anzahl von einzeln oder gemeinsam ansteuerbaren Umschaltern moglich. Sofern die Frequenzdemultiplexeranordnung eine Anzahl von Frequenzdemultiplexern, beispielsweise die vorgenannten Diplexfilter, aufweist, sollte die zweite Kanalumschaltmatrix bevorzugt eine Anzahl von Umschaltern aufweisen, die jeweils einem der Frequenzdemultiplexer zugeordnet sind, um jeweils wahlweise einen der Ausgange des jeweils zugeordneten Frequenzdemultiplexers zur MR-Signalverarbeitungseinrichtung durchzuschalten.
• Wie bereits oben erlautert, ist es sinnvoll, wenn die Kombinationsnetzwerke bzw. die Modenmatrizen so ausgebildet sind, dass sie einen bestimmten Grundmode oder Primarmode erzeugen, in dem sämtliche Signalinformationen aus dem zentralen Bereich des FoV mit einem ausreichenden Signal-zu-Rausch-Verhaltnis enthalten sind. Hierbei handelt es sich üblicherweise um den sogenannten CP-Mode (zirkular polarisierten Mode). Daher ist bevorzugt die zweite Kanalumschaltmatrix so ausgebildet, dass sie zwischen einer ersten Schaltsituation, bei der die CP-Moden aller Empfangsantennen-Baugruppen auf Eingange der MR-Signalverarbeitungseinrichtung geschaltet sind, und einer zweiten Schaltsituation umschaltbar ist, bei der alle Moden zumindest einer Empfangsantennen-Baugruppe auf Eingänge der MR-Signalverarbeitungseinrichtung geschaltet sind. Dies ermöglicht ein Umschalten zwischen einem maximalen FoV und einer Verwendung einzelner Empfangsantennen-Baugruppen in einem parallelen Bildgebungsverfahren unter Nutzung aller in den jeweils verwendeten Empfangsantennen-Baugruppen vorhandenen Empfangsantennenelemente.
• Die Erfindung wird im Folgenden unter Hinweis auf die beigefügten Figuren anhand von Ausführungsbeispielen noch einmal näher erläutert. Dabei werden gleichartige Komponenten oder Signale mit denselben Bezugsziffern bezeichnet. Es zeigen:
• 1 ein schematisches Blockschaltbild eines ersten Ausfuhrungsbeispiels eines erfindungsgemäßen MR-Empfangssystems,
• 2 ein schematisches Blockschaltbild eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemaßen Empfangssystems in einer ersten Schaltsituation der RCCS,
• 3 ein schematisches Blockschaltbild eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemaßen MR-Empfangssystems in einer zweiten Schaltsituation der RCCS,
• 4 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Computertomographiesystems mit einem Ausfuhrungsbeispiel eines erfindungsgemäßen MR-Empfangssystems.
• In den Ausführungsbeispielen gemäß 1 bis 3 besteht das MR-Empfangssystem 20 jeweils aus einer Lokalspulenanordnung 30 mit einer Anzahl von Lokalspulen LC₁, LC₂, ..., LC_n sowie einer mit der Lokalspulenanordnung 30 über eine Übertragungsstrecken-Anordnung 50 verbundenen Übertragungssignal-Empfangsbaugruppe 40. Die Lokalspulenanordnung 30 ist jeweils, wie dies in 4 dargestellt ist, in einem Messraum 4 eines Tomographen 2 bzw. Scanners des Magnetresonanzsystems 1 angeordnet, wogegen die Übertragungssignal-Empfangsbaugruppe 40 in einer zugehorigen Steuereinrichtung 6 des Magnetresonanzsystems 1 lokalisiert ist.
• Teil dieser Steuereinrichtung 6 ist auch die MR-Signalverarbeitungseinrichtung, wobei in den 1 bis 3 jeweils nur eine MR-Signalverarbeitungseinrichtung 11 mit einem physikalischen Eingang AI gezeigt ist, an dem sich zunachst ein Analog-Digital-Wandler 16 befindet. Es wird an dieser Stelle aber ausdrücklich darauf hingewiesen, dass das System beliebig skalierbar ist, d. h. dass bei entsprechender Ausgestaltung des MR-Empfangssystems 20 eine beliebige Anzahl von physikalischen Eingängen AI der MR-Signalverarbeitungseinrichtung 11 bedient werden können. Lediglich der besseren Übersichtlichkeit wegen ist in den Figuren nur ein physikalischer Eingang AI dargestellt.
• Bei dem Empfangssystem 20 gemäß 1 umfasst die Lokalspulenanordnung 30 insgesamt n Lokalspulen LC₁, ..., LC_n, welche hier alle gleichartig aufgebaut sind. Jede dieser Lokalspulen LC₁, ..., LC_n umfasst eine Mehrzahl von Empfangsantennenelementen A_1,1, A_1,2, A_1,3, A_1,4, ..., A_n,1, A_n,2, A_n,3, A_n,4. Diese Empfangsantennenelemente A_1,1, A_1,2, A_1,3, A_1,4, ..., A_n,1, A_n,2, A_n,3, A_1,4 bilden zusammen die Antennenanordnung 31. Jedem dieser Empfangsantennenelemente A_1,1, A_1,2, A_1,3, A_1,4, ..., A_n,1, A_n,2, A_n,3, A_n,4 ist ein rauscharmer Vorverstärker 32 zugeordnet, hier ein sog. LNA (Line Amplifier), wie er auch in den herkömmlichen Lokalspulen eingesetzt wird.
• Bei dem dargestellten Ausfuhrungsbeispiel bilden zwei benachbarte Empfangsantennenelemente A_1,1, A_1,2 eine erste Empfangsantennenelemente-Gruppe, und zwei weitere benachbarte Empfangsantennenelemente A_1,3, A_1,4 bilden eine zweite Gruppe in der ersten Lokalspule LC₁. Ebenso bilden die Empfangsantennenelemente A_n,1, A_n,2 eine erste Gruppe und die Empfangsantennenelemente A_n,3, A_n,4 eine zweite Gruppe in der Lokalspule LC_D. Die Signale jeweils zweier so gruppierter Empfangsantennenelemente werden in einer Modenmatrix 34 gemeinsam verarbeitet, um daraus Moden M_1,1, M_1,2, M_1,3, M_1,4 bzw. M_n,1, M_n,2, M_n,3, M_n,4 zu bilden.
• Dabei sind die Modenmatrizen 34 jeweils so aufgebaut, dass eine der beiden Moden M_1,1, M_1,2, M_1,3, M_1,4 bzw. M_n,1, M_n,2, M_n,3, M_n,4 eine sogenannte CP-Mode M_1,1, M_1,3, M_n,1, M_n,3 bildet und die andere Mode die sog. ACP-Mode M_1,2, M_1,4, M_n,2, M_n,4 (antizirkular polarisierte Mode). Die CP-Mode M_1,1, M_1,3, M_n,1, M_n,3 bildet dabei eine Primärmode, welche allein ausreicht, um eine MR-Aufnahme zu rekonstruieren, da sie bereits alle notwendigen Informationen über den zentralen, in beiden Empfangsantennenelementen ausgeleuchteten Bereich mit gutem Signal-zu-Rausch-Verhältnis liefert. Die ACP-Mode M_1,2, M_1,4, M_n,2, M_n,4 liefert zusatzliche Signalanteile, um das Signal-zu-Rausch-Verhaltnis in den peripheren Bereichen zu verbessern. Die Verwendung beider Moden M_1,1, M_1,2, M_1,3, M_1,4 bzw. M_n,1, M_n,2, M_n,3, M_n,4 ist sinnvoll, wenn die Empfangsantennenelemente für eine parallele Bildgebung genutzt werden sollen.
• Eine genaue Erläuterung, wie solche Modenmatrizen 34 aufgebaut werden konnen, findet sich beispielsweise in der bereits eingangs erwähnten DE 103 13 004 B1 . Die Modenmatrizen 34 aller Lokalspulen LC₁, ..., LC_n bilden jeweils eine Kombinationsnetzwerk-Anordnung 33. Es wird an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass die Modenmatrizen nicht zwingend als 4-Tore aufgebaut sein müssen, sondern dass diese auch so aufgebaut sein konnen, dass eine beliebige Anzahl, beispielsweise n MR-Antwortsignale von n Empfangsantennenelementen zu n linearen unabhangigen Moden verarbeitet werden konnen, die an n Eingangen einer Modenmatrix ausgegeben werden können. Insofern wurde es ausreichen, wenn jede Lokalspule LC₁, ..., LC_n eine einzelne Modenmatrix aufweist, die alle Signale der in der betreffenden Lokalspule LC₁, ..., LC_n vorhandenen Empfangsantennenelemente kombiniert.
• In dem in den 1 bis 3 dargestellten Ausfuhrungsbeispielen ist jeder Modenmatrix 34 ein Frequenzmultiplexer 36 mit zwei Eingangen und einem Ausgang nachgeschaltet. In diesen Frequenzmultiplexern 36 werden die beiden Moden einer Modenmatrix 34 in einem Übertragungssignal S_1,1, S_1,2, S_n,1, S_n,2 zusammengefasst. Die Frequenzmultiplexer 36 aller Lokalspulen LC₁, ..., LC_n bilden wieder gemeinsam eine Frequenzmultiplexeranordnung 35. Auch hier ist es so, dass anstelle der einzelnen Frequenzmultiplexer 36, welche jeweils nur zwei Moden in einem Signal überlagern, auch andere Frequenzmultiplexer verwendet werden können, die in der Lage sind, mehr als zwei Eingangssignale zu überlagern.
• Die Frequenzmultiplexer 36 weisen jeweils eingangsseitig Mischer 37, 38 auf, deren Ausgänge mit den Eingängen eines Diplexfilters 39 verbunden sind. In diesen Mischern 37, 38 werden die Moden jeweils von der MR-Frequenz auf eine Zwischenfrequenz IF₁, IF₂ heruntergemischt. Die Zwischenfrequenzen IF₁, IF₂ sind dabei so gewahlt, dass sie symmetrisch zu einer Abtastfrequenz des Analog-Digital-Wandlers 16 der MR-Signalverarbeitungseinrichtung 11 liegen. Hierzu werden den Mischern 37, 38 geeignete Lokaloszillatorfrequenzen zugeführt. Dies kann beispielsweise in umgekehrter Richtung über die Übertragungsstrecken M_1,4, T_1,2, T_n,1, T_n,2 der Übertragungsstrecken-Anordnung 50 erfolgen. In diesem Fall müssen auf Seiten der Übertragungs-Empfangsbaugruppe 40 entsprechende Lokaloszillatoren sowie Mittel vorhanden sein, um die Lokaloszillationsfrequenzen in die Übertragungsstrecken T_1,1, T_1,2, T_n,1, T_n,2 einzuspeisen. Auf Seiten der Lokalspulen LC₁, LC_n müssen geeignete Einrichtungen vorhanden sein, um diese Lokaloszillationsfrequenzen wieder herauszufiltern und den Mischern 37, 38 zuzufuhren. Geeignete Komponenten hierfür sind dem Fachmann prinzipiell bekannt und daher der Übersichtlichkeit wegen in 1 nicht dargestellt. Möglichkeiten zur Realisierung solcher Frequenzmultiplexer 36 in Magnetresonanzlokalspulen werden im Übrigen in der DE 10 2008 023 467 erläutert.
• Über die Übertragungsstrecken T_1,1, T_1,2, T_n,1, T_n,2 der Übertragungsstrecken-Anordnung 50, welche hier beispielsweise durch einfache Koaxialkabel gebildet sein konnen, werden die Ubertragungssignale S_1,1, S_1,2, S_n,1, S_n,2 auf Eingange I_1,1, I_1,2, ..., I_1,m-1, I_1,m einer ersten Kanalumschaltmatrix 41 (im Folgenden RCCS 41 genannt) übertragen. Dieser RCCS 41 weist insgesamt m Eingange und ebenso m Ausgange O_1,1, O_1,2, O_1,m-1, O_1,m auf. Über einen Steuereingang SI₁ kann der RCCS 41 so angesteuert werden, dass ein beliebiger Eingang I_1,1, I_1,2, ..., I_1,m-1, I_1,m auf einen beliebigen bestimmten Ausgang O_1,1, O_1,2, ..., O_1,m-1, O_1,m durchgeschaltet werden kann. Dabei ist es nicht zwingend erforderlich, dass ein RCCS 41 eingesetzt wird, welcher die gleiche Anzahl von Eingängen und Ausgangen aufweist. Grundsätzlich kann auch ein RCCS 41 eingesetzt werden, der beispielsweise eine erheblich höhere Anzahl von Eingangen aufweist als Ausgänge vorhanden sind, zumindest dann, wenn ohnehin nur ein Teil der an den Eingängen empfangenen Signale spater weiterverarbeitet werden kann.
• Wie in 1 zu ersehen ist, ist dem RCCS 41 eine Frequenzdemultiplexeranordnung 42 nachgeschaltet. Diese besteht hier aus einer Anzahl von einzelnen Diplexfiltern 46, welche so ausgebildet sind, dass sie die in den jeweils auf den Diplexfiltern 46 zugeordneten Ausgangen O_1,1, O_1,2, ..., O_1,m-1, O_1,m des RCCS 41 geschalteten Übertragungssignalen S_1,1, S_1,2, S_n,1, S_n,2 enthaltenen Moden M_1,1, M_1,2, M_1,3, M_1,4, ..., M_n,1, M_n,2, M_n,3, M_n,4 wieder herausfiltern. Jeder Diplexfilter 46 weist also zwei Ausgange auf, die wiederum auf zwei separate Eingänge I_2,1, I_2,2, I_2,3, I_2,4, ..., I_2,1-3, I_2,1-2, I_2,1-1, I_2,1 einer zweiten Kanalumschaltmatrix übermittelt werden. Diese zweite Kanalumschaltmatrix 43 wird im Folgenden auch als IF-Selector 43 bezeichnet, um sie von dem RCCS 41 zu unterscheiden. Dieser IF-Selector 43 weist wiederum eine Anzahl von Ausgängen O_2,1, O_2,2, ..., O_2,k-1, O_2,k sowie einen Steuersignaleingang SI₂ auf. Über den Steuersignaleingang SI₂ kann der IF-Selector 43 so angesteuert werden, dass eine Verbindung von ganz bestimmten Eingangen I_2,1, I_2,2, I_2,3, I_2,4, ..., I_2,1-3, I_2,1-2, I_2,1-1, I_2,1 auf ganz bestimmte der Ausgänge O_2,1, O_2,2, ..., O_2,k-1, O_2,k verbunden sind.
• Die Ausgänge O_2,1, O_2,2, ..., O_2,k-1, O_2,k des IF-Selectors 43 sind wiederum mit Eingängen MI₁, MI₂, ..., MI_k-1, MI_k eines Zeitbereichsmultiplexers 44 verbunden, dessen Ausgang schließlich mit dem physikalischen Eingang AI des Analog-Digital-Wandlers 16 der MR-Signalverarbeitungseinrichtung 11 verbunden ist. Zwischen die Ausgänge O_2,1, O_2,2, ..., O_2,k-i, O_2,k des IF-Selectors 43 und die Eingange MI₁, MI₂, ..., MI_k-1, MI_k des Zeitbereichsmultiplexers 44 sind hier noch Funktionsblöcke eingezeichnet. Diese können optional Mischer, Filter, Kompressoren o. a. Komponenten zur Vorverarbeitung des analogen Signals enthalten. Der Kompressor kann dabei beispielsweise zur analogen Reduktion der Signaldynamik dienen. Solche Komponenten sind dem Fachmann bekannt und werden daher hier nicht weiter erläutert.
• Mit einer bestimmten Taktfrequenz werden vom Zeitbereichsmultiplexer 44 die Eingange MI₁, MI₂, ..., MI_k-1, MI_k auf den Eingang AI des Analog-Digital-Wandlers 16 geschaltet. Diese Taktfrequenz ist bevorzugt bei k Eingangen des Zeitbereichsmultiplexers das k-fache der Abtastfrequenz des Analog-Digital-Wandlers 16. Insgesamt ist es so möglich, mit einem physikalischen Eingang AI der MR-Signalverarbeitungseinrichtung insgesamt k logische Eingänge zu realisieren, die durch den Analog-Digital-Wandler 16 abgetastet werden können und zur Weiterverarbeitung in digitaler Form in der MR-Signalverarbeitungseinrichtung 11 zur Verfugung stehen.
• Der IF-Selector 43 kann intern in ahnlicher Weise wie ein herkömmlicher RCCS 41 aufgebaut sein, dessen Aufbau dem Fachmann bekannt ist und daher nicht weiter erläutert werden muss. Alternativ ist auch ein diskreter Aufbau des IF-Selectors durch einzelne, ggf. auch gemeinsam ansteuerbare Umschalter möglich, wobei in den 2 und 3 ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel für eine Beschaltung mit zwei Lokalspulen LC₁, LC₂ mit jeweils vier Empfangsantennenelementen A_1,1, A_1,2, A_1,3, A_1,4, A_2,1, A_2,2, A_2,3, A_2,4 gezeigt ist.
• Der interne Aufbau der Lokalspulen LC₁, LC₂ der Lokalspulenanordnung 30 unterscheidet sich nicht vom Aufbau der Lokalspulen LC₁, ..., LC_n in dem Ausfuhrungsbeispiel gemaß 1. Da lediglich zwei Lokalspulen LC₁, LC₂ verwendet werden, sind in der zweiten Lokalspule LC₂ samtliche Komponenten mit einem Index 2 anstatt, wie in der Lokalspule LC_n in 1, mit einem Index n bezeichnet.
• Ebenso ist die Übertragungsstrecken-Anordnung 50 in gleicher Weise aufgebaut, wobei hier lediglich vier Übertragungsstrecken T_1,1, T_1,2, T_2,1, T_2,2 benötigt werden.
• Der RCCS 41 auf Seiten der Übertragungssignal-Empfangsbaugruppe 40 kann dabei so ausgebildet sein, dass er wieder lediglich vier Eingänge I_1,1, I_1,2, I_1,3, I_1,4 und vier Ausgänge O_1,1, O_1,2, O_1,3, O_1,4 aufweist. Hinter diese Ausgänge ist jeweils wieder ein Diplexfilter 46 einer Frequenzdemultiplexeranordnung 42 angeordnet, welcher die einzelnen Moden M_1,1, M_1,2, M_1,3, M_1,4, M_2,1, M_2,1, M_2,3, M_2,4 aus den Übertragungssignalen S_1,1, S_1,2, S_1,3, S_1,4 herausfiltert und diese auf die acht Eingange I_2,1, I_2,2, I_2,3, I_1,4, I_1,5, I_1,6, I_1,7, I_1,8 des IF-Selectors 43' legt.
• Der IF-Selector 43' ist hier mit insgesamt vier Umschaltern U₁, U₂, U₃, U₄ diskret aufgebaut. Dabei ist die Verschaltung so, dass der erste Eingang I_2,1 des IF-Selectors 43' auf einen ersten Schalteingang U_1,1 des ersten Umschalters U₁ gelegt ist, der ausgangsseitig mit einem ersten Ausgang O_2,1 von vier Ausgangen O_2,1, O_2,2, O_2,3, O_2,4 des IF-Selectors 43' verbunden ist. Der zweite Eingang I_2,2 ist mit einem zweiten Schalteingang U_1,2 des ersten Umschalters U₁ verbunden und gleichzeitig mit einem zweiten Schalteingang U_4,2 eines vierten Umschalters U₄, der ausgangsseitig mit einem vierten Ausgang O_2,4 des IF-Selectors 43' verbunden ist. Der dritte Eingang I_2,3 ist mit einem ersten Schalteingang U_2,1 eines zweiten Zweifachumschalters U₂ verbunden und der vierte Eingang I_2,4 einerseits mit einem zweiten Schalteingang U_2,2 dieses zweiten Umschalters U₂ und andererseits mit einem zweiten Schalteingang U_3,2 eines dritten Umschalters U₃, der ausgangsseitig mit dem dritten Ausgang O_2,3 des IF-Selectors 43' verbunden ist. Bei dem dritten Umschalter U₃ und U₄ handelt es sich um Dreifachumschalter, wobei der erste Schalteingang U_3,1 des dritten Umschalters U₃ mit dem fünften Eingang I_2,5 des IF-Selectors 43' verbunden ist, und der dritte Schalteingang U_3,3 des dritten Umschalters U₃ mit dem sechsten Eingang I_2,6 des IF-Selectors 43'. In gleicher Weise ist der erste Schalteingang U_4,1 des vierten Umschalters U₄ mit dem siebten Eingang I_2,7 des IF-Selectors 43' verbunden und der dritte Schalteingang U_4,3 mit dem achten Eingang I_2,8.
• Die Ausgänge O_2,1, O_2,2, O_2,3, O_2,4 des IF-Selectors 43' sind jeweils wieder uber optionale Funktionsblöcke, deren Wirkungsweise oben bereits erläutert wurde, auf vier Eingange MI₁, MI₂, MI₃, MI₄ eines 4-Fach-Zeitbereichsmultiplexers 44 geschaltet, dessen Ausgang mit dem Eingang AI des Analog-Digital-Wandlers 16 der MR-Signalverarbeitungseinrichtung 11 verbunden ist. Der Takt des Zeitbereichsmultiplexers 44 entspricht vorzugsweise der vierfachen Abtastrate des Analog-Digital-Wandlers 16.
• In der in 2 dargestellten Schaltsituation des RCCS 41 sind die Eingänge des RCCS 41 I_1,1, I_1,2, I_1,3, I_1,4 direkt auf die gegenuberliegenden Ausgange O_1,1, O_1,2, O_1,3, O_1,4 durchgeschaltet. In dieser Ansteuerung des RCCS 41 kann daher durch geeignete koordinierte Umschaltung der Umschalter U₁, U₂, U₃, U₄ (was wiederum durch ein Steuersignal an einem Steuereingang SI₂ erfolgen kann) zum einen die in 1 dargestellte Schaltsituation erreicht werden, in der von jeder Modenmatrix 34 in jeder der Lokalspulen LC₁, LC₂ jeweils nur der erste Mode M_1,1, M_1,3, M_2,1, M_2,3 auf die Eingange MI₁, MI₂, MI₃, MI₄ des Zeitbereichsmultiplexers 44 und somit auf den Analog-Digital-Wandler 16 der MR-Signalverarbeitungseinrichtung 11 durchgeschaltet wird. Dies ist z. B. dann sinnvoll, wenn diese ersten Moden M_1,1, M_1,3, M_2,1, M_2,3 die CP-Moden sind und die Signale aller Empfangsantennenelemente aller Lokalspulen LCD, LC₂ berücksichtigt werden sollen, obwohl nur die vier logischen Eingangskanäle (die durch den Zeitbereichsmultiplexer 44 zur Verfugung gestellt werden) vorhanden sind.
• Da es von der Lage der Lokalspulen LC₁, LC₂ relativ zum Grundmagnetfeld im Scanner des Magnetresonanzsystems abhängt, an welchem der Ausgänge der Modenmatrizen 34 tatsachlich die CP-Mode anliegt, besteht bei der Ausgestaltung des IF-Selectors 43' gemäß 2 auch die Moglichkeit, jeweils nur die zweiten Moden M_1,2, M_1,4, M_2,2, M_2,4 der Modenmatrizen 34 durchzuschalten, da beim Umdrehen der Lokalspulen LC₁, LC₂ ja genau diese zweiten Moden M_1,2, M_1,4, M_2,2, M_2,4 den CP-Moden entsprechen. Hierzu mussen lediglich die Umschalter U₁, U₂, U₃, U₄ auf die entsprechenden Schalteingänge U_1,2, U_2,2, U_3,3, U_4,4 umgeschaltet werden. Dabei ist es auch möglich, nur die Umschalter U₁ und U₂ oder nur die Umschalter U₃ und U₄ umzuschalten, wenn nur die erste Lokalspule LC₁ oder nur die zweite Lokalspule LC₂ in anderer Orientierung im Messraum liegen.
• In welcher Lage sich die Lokalspulen LC₁, LC₂ jeweils befinden, kann vom System im Rahmen einer Testjustagemessung oder mit einem geeigneten Spulensensor (nicht dargestellt), welcher sich in der Lokalspule LC₁, LC₂ befindet, ausgemessen werden, und es kann vorzugsweise eine automatische Umschaltung des IF-Selectors 43' erfolgen.
• Bei einer weiteren Schaltsituation des IF-Selectors 43' konnen die Dreifachumschalter U₃, U₄ jeweils mit dem mittleren Schalteingang U_3,2, U_4,2 verbunden werden. In dieser Schaltsituation werden samtliche Moden M_1,1, M_1,2, M_1,3, M_1,4 der ersten Lokalspule LC_D auf die Ausgänge O_2,1, O_2,2, O_2,3, O_2,4 des IF-Selectors 43' durchgeschaltet, so dass diese Moden dann der MR-Signalverarbeitungseinrichtung 11 zugefuhrt werden konnen. Dies macht dann Sinn, wenn die vollständigen Signalinformationen aller Empfangsantennenelemente A_1,1, A_1,2, A_1,3, A_1,4 der ersten Lokalspule LC₁ für eine parallele Bildgebung genutzt werden sollen.
• Bei einer solchen Schaltsituation des IF-Selectors 43' kann im Ubrigen über den RCCS 41 ausgewählt werden, welche der Lokalspulen LC₁, LC₂ vollständig abgefragt werden soll. 3 zeigt den gleichen Aufbau wie 1, wobei jedoch durch entsprechende Umschaltung der Eingange auf die beiden oberen Ausgänge O_1,1, O_1,2 des RCCS 41 dafur gesorgt ist, dass nun samtliche Moden M_2,1, M_2,2, M_2,3, M_2,4 der zweiten Lokalspule LC₂ auf die Ausgänge des IF-Selectors 43' geschaltet werden können.
• Es wird an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass die in den 2 und 3 gezeigte diskrete Schaltung auch in ähnlicher Weise innerhalb des IF-Selectors 43 gemaß 1 realisiert werden kann.
• 4 zeigt ein einfaches Prinzipblockschaltbild eines Magnetresonanzsystems 1. Kernstück dieses Magnetresonanzsystems 1 ist ein handelsublicher Tomograph 2, auch Scanner 2 genannt, in welchem ein Patient (nicht dargestellt) auf einer Liege 5 in einem zylindrischen Messraum 4 positioniert ist. Innerhalb des Tomographen 2 befindet sich eine Ganzkorper-Sendeantennenanordnung 3, beispielsweise eine Birdcage-Antenne, zur Aussendung der Magnetresonanz-Hochfrequenzpulse.
• Angesteuert wird der Tomograph 2 von einer Steuereinrichtung 6. An die Steuereinrichtung 6 ist über eine Terminal-Schnittstelle 13 ein Terminal 15 (bzw. Bedienerkonsole) angeschlossen, über das ein Bediener die Steuereinrichtung 6 und damit den Tomographen 2 bedienen kann. Die Steuereinrichtung 6 ist über eine Tomographen-Steuerschnittstelle 8 und eine Bildakquisitions-Schnittstelle 9 mit dem Tomographen 2 verbunden. Über die Tomographen-Steuerschnittstelle 8 werden uber eine Sequenzsteuereinheit 10 auf Basis von Scan-Protokollen geeignete Steuerbefehle an den Tomographen 2 ausgegeben, damit die gewünschten Pulssequenzen – d. h. die Hochfrequenzpulse und die Gradientenpulse fur die (nicht dargestellten) Gradientenspulen zur Erzeugung der gewünschten Magnetfelder – ausgesendet werden. Über die Bilddaten-Akquisitionsschnittstelle 9 werden die Rohdaten akquiriert, d. h. die empfangenen MR-Antwortsignale ausgelesen. Die Steuereinrichtung 6 weist außerdem einen Massenspeicher 7 auf, in dem beispielsweise erzeugte Bilddaten hinterlegt werden konnen und Messprotokolle abgespeichert sein können.
• Eine weitere Schnittstelle 14 dient zum Anschluss an ein Kommunikationsnetz 17, das beispielsweise mit einem Bildinformationssystem (PACS, Picture Archiving and Communication System) verbunden ist oder Anschlussmöglichkeiten fur externe Datenspeichern bietet.
• Sowohl die Steuereinrichtung 6 als auch das Terminal 15 konnen auch integraler Bestandteil des Tomographen 2 sein. Das gesamte Magnetresonanzsystem 1 weist darüber hinaus auch alle weiteren ublichen Komponenten bzw. Merkmale auf, die jedoch wegen der besseren Übersichtlichkeit in 4 nicht dargestellt sind.
• Die Bilddatenakquisitions-Schnittstelle 9 ist bei dem erfindungsgemäßen Magnetresonanzsystem 1 mit der erfindungsgemäßen Ubertragungssignal-Empfangsbaugruppe 40 sowie einer dahintergeschalteten MR-Signalverarbeitungseinrichtung 11, wie sie beispielsweise in den 1 bis 3 schematisch dargestellt ist, ausgestattet. Im Scanner 2 befindet sich zum Empfang der Magnetresonanzantwortsignale eine Lokalspulenanordnung 30 mit einer Anzahl von Lokalspulen LC₁, ..., LC_n, die wiederum über die Ubertragungsstrecken-Anordnung 50, welche aus einer Vielzahl von Übertragungskabeln bestehen kann, mit der Übertragungssignal-Empfangsbaugruppe 40 der Bildakquisitions-Schnittstelle 9 verbunden sind. In der MR-Signalverarbeitungseinrichtung 11 werden die empfangenen Moden in der beispielsweise in der DE 103 13 004 B3 beschriebenen Weise weiterverarbeitet. Dabei werden digitale Signale erzeugt, die dann einer Bildrekonstruktionseinheit 12 zugeführt werden können, die in üblicher Weise daraus die gewünschten Magnetresonanzbilddaten erzeugt. Diese können beispielsweise in dem Speicher 7 hinterlegt oder zumindest teilweise auf dem Bedienerterminal 15 ausgegeben werden oder über das Netzwerk 17 an andere Komponenten wie Befundungsstationen oder Massenspeicher übermittelt werden.
• Es wird abschließend noch einmal darauf hingewiesen, dass es sich bei den vorhergehend detailliert beschriebenen Hochfrequenz-Sendeeinrichtungen und Verfahren lediglich um Ausführungsbeispiele handelt, welche vom Fachmann in verschiedenster Weise modifiziert werden konnen, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Beispielsweise können die erste Kanalumschaltmatrix und/oder die zweite Kanalumschaltmatrix auch aus mehreren Teilumschaltmatrizen aufgebaut sein. Es wird der Vollständigkeit halber auch darauf hingewiesen, dass die Verwendung der unbestimmten Artikel „ein” bzw. „eine” nicht ausschließt, dass die betreffenden Merkmale auch mehrfach vorhanden sein konnen. Ebenso schließt der Begriff „Einheit” bzw. „Modul” nicht aus, dass diese aus mehreren Komponenten besteht, die gegebenenfalls auch raumlich verteilt sein konnen. Das gleiche gilt auch für die Übertragungssignal-Empfangsbaugruppe, deren Komponenten ebenfalls räumlich voneinander getrennt in unterschiedlichen Gehäusen angeordnet sein konnen.
• Bezugszeichenliste

1

Magnetresonanzsystem

2

Tomograph

3

Ganzkorper-Sendeantennenanordnung

4

Messraum

5

Liege

6

Steuereinrichtung

7

Massenspeicher

8

Tomographen-Steuerschnittstelle

9

Bildakquisitions-Schnittstelle

10

Sequenzsteuereinheit

11

MR-Signalverarbeitungseinrichtung

13

Terminal-Schnittstelle

14

Schnittstelle

15

Terminal

16

Analog-Digital-Wandler

17

Kommunikationsnetz

20

MR-Empfangssystem

30

Lokalspulenanordnung

31

Antennenanordnung

32

Vorverstärker

33

Kombinationsnetzwerk-Anordnung

34

Kombinationsnetzwerk/Modenmatrix

35

Frequenzmultiplexeranordnung

36

Frequenzmultiplexer

37

Mischer

38

Mischer

39

Diplexfilter

40

Übertragungssignal-Empfangsbaugruppe

41

erste Kanalumschaltmatrix/RCCS

43, 43'

zweite Kanalumschaltmatrix/IF-Selector

44

Zeitbereichsmultiplexer

46

Diplexfilter

50

Übertragungsstrecken-Anordnung

AI

Eingang

LC₁, LC₂, ..., LC_n

Lokalspule

A_1,1, A_1,2, A_1,3, A_1,4

Empfangsantennenelement

A_2,1, A_2,2, A_2,3, A_2,4

Empfangsantennenelement

A_n,1, A_n,2, A_n,3, A_n,4

Empfangsantennenelement

M_1,1, M_1,2, M_1,3, M_1,4

Mode

M_2,1, M_2,2, M_2,3, M_2,4

Mode

M_n,1, M_n,2, M_n,3, M_n,4

Mode

I_1,1, I_1,2, ..., I_1,m-1, I_1,m

Eingang

O_1,1, O_1,2, O_1,3, O_1,4, ..., O_1,m-1, O_1,m

Ausgang

I_2,1, I_2,1, I_2,1, I_2,1, ..., I_2,1-3, I_2,1-2, I_2,1-1, I_2,1

Eingang

O_2,1, O_2,2, O_2,k-1, O_2,k

Eingang

T_1,1, T_1,2, T_2,1, T_2,2, T_n,1, T_n,2

Übertragungsstrecke

S_1,1, S_1,2, S_2,1, S_2,2, S_n,1, S_n,2

Übertragungssignal

SI₁, SI₂

Steuereingang

MI₁, MI₂, MI₃, MI₄ ..., MI_k-1, MI_k

Eingang

U₁, U₂, U₃, U₄

Umschalter

U_1,1, U_1,2

Schalteingang

U_2,1, U_2,2

Schalteingang

U_3,1, U_3,2, U_3,3

Schalteingang

U_4,1, U_4,2, U_4,3

Schalteingang

Claims (13)

1. Magnetresonanz-Empfangssystem (20) mit – einer Antennenanordnung (31) mit einer Mehrzahl von Empfangsantennenelementen (A_1,1, A_1,2, A_1,3, A_1,4, A_2,1, A_2,2, A_2,3, A_2,4, A_n,1, A_n,2, A_n,3, A_n,4) zum Empfang von MR-Antwortsignalen, – einer Kombinationsnetzwerkanordnung (33) mit einer Anzahl von Kombinationsnetzwerken (34), um die von verschiedenen Empfangsantennenelementen (A_1,1, A_1,2, A_1,3, A_1,4, A_2,1, A_2,2, A_2,3, A_2,4, A_n,1, A_n,2, A_n,3, A_n,4) empfangenen MR-Antwortsignale zur Bildung von Moden (M_1,1, M_1,2, M_1,3, M_1,4, M_2,1, N_2,2, N_2,3, M_2,4, M_n,1, M_n,2, M_n,3, M_n,4) zu kombinieren, – einer der Kombinationsnetzwerkanordnung (33) nachgeschalteten Frequenzmultiplexeranordnung (35), welche ausgebildet ist, um zumindest einen Teil der Moden (M_1,1, M_1,2, M_1,3, M_1,4, M_2,1, M_2,2, M_2,3, M_2,4, M_n,1, M_n,2, M_n,3, M_n,4) gruppenweise jeweils in einem gemeinsamen Übertragungssignal (S_1,4, S_1,2, S_2,1, S_2,2, S_n,1, S_n,2) zu überlagern, – einer Übertragungsstreckenanordnung (50) mit einer Anzahl an Übertragungsstrecken (T_1,1, T_1,2, T_2,1, T_2,2, T_n,1, T_n,2), um die Übertragungssignale (S_1,1, S_1,2, S_2,1, S_2,2, S_n,1, S_n,2) jeweils auf einen der Übertragungsstrecke (T_1,1, T_1,2, T_2,1, T_2,2, T_n,1, T_n,2) zugeordneten Eingangskanal einer ersten Kanalumschaltmatrix (41) zu übertragen, – einer ersten Kanalumschaltmatrix (41) mit einer Mehrzahl von Eingangskanälen (I_1,1, I_1,2, I_1,3, I_1,4, ..., I_1,m-1, I_1,m) zur Verbindung mit Übertragungsstrecken (T_1,1, T_1,2, T_2,1, T_2,2, T_n,1, T_n,2) der Übertragungsstreckenanordnung (50), mit einer Mehrzahl von Ausgangskanalen (O_1,1, O_1,2, O_1,3, O_1,4, O_1,m-1, O_1,m) und mit einem Steuereingang (SI) zur Ansteuerung der ersten Kanalumschaltmatrix (41), um ein auf einem Eingangskanal (I_1,1, I_1,2, I_1,3, I_1,4, ..., I_1,m-1, I_1,m) empfangenes Ubertragungssignal (S_1,1, S_1,2, S_2,1, S_2,2, S_n,1, S_n,2) auf einen Ausgangskanal (O_1,1, O_1,2, O_1,3, O_1,4, O_1,m-1, O_1,m) durchzuschalten, – einer der ersten Kanalumschaltmatrix (41) nachgeschalteten Frequenzdemultiplexeranordnung (42), welche ausgebildet ist, um die in einem Übertragungssignal (S_1,1, S_1,2, S_2,1, S_2,2, S_n,1, S_n,2) uberlagerten Moden (M_1,1, M_1,2, M_1,3, M_1,4, M_2,1, M_2,2, M_2,3, M_2,4, M_n,1, M_n,2, M_n,3, M_n,4) aus dem Übertragungssignal (S_1,1, S_1,2, S_2,1, S_2,2, S_n,1, S_n,2) herauszufiltern, – einer der Frequenzdemultiplexeranordnung (42) nachgeschalteten zweiten Kanalumschaltmatrix (43, 43'), um die Moden (M_1,1, M_1,2, M_1,3, M_1,4, M_2,1, M_2,2, M_2,3, M_2,4, M_n,1, M_n,2, M_n,3, M_n,4) auf bestimmte Eingänge einer MR-Signalverarbeitungseinrichtung (11) durchzuschalten.
2. Empfangssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweiten Kanalumschaltmatrix (43) eine Zeitbereichsmultiplexeranordnung (44) nachgeschaltet ist, um mehrere Moden (M_1,1, M_1,2, M_1,3, M_1,4, M_2,1, M_2,2, M_2,3, M_2,4, M_n,1, M_n,2, M_n,3, M_n,4) auf einen gemeinsamen Eingang (43) der MR-Signalverarbeitungseinrichtung (11) zu schalten
3. Empfangssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenzmultiplexeranordnung (33) so ausgebildet ist, dass die Moden (M_1,1, M_1,2, M_1,3, M_1,4, M_2,1, M_2,2, M_2,3, M_2,4, M_n,1, M_n,2, M_n,3, M_n,4) zur Überlagerung auf Zwischenfrequenzen (IF₁, IF₂) heruntergesetzt werden.
4. Empfangssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die MR-Signalverarbeitungseinrichtung (11) einen Analog-Digital-Wandler (16) fur die empfangenen Moden aufweist und die Zwischenfrequenzen (IF₁, IF₂) spiegelsymmetrisch zu einer Abtastfrequenz oder zu einem Vielfachen einer Abtastfrequenz des Analog/Digital-Wandlers (16) liegen.
5. Empfangssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine Anzahl von Empfangsantennen-Baugruppen (LC₁, LC₂ LC_D), in welche jeweils zumindest eine Gruppe von Empfangsantennenelementen (A_1,1, A_1,2, A_1,3, A_1,4, A_2,1, A_2,2, A_2,3, A_2,4, A_n,1, A_n,2, A_n,3, A_n,4) gemeinsam mit zumindest einem der Gruppe der Empfangsantennenelemente (A_1,1, A_1,2, A_1,3, A_1,4, A_2,1, A_2,2, A_2,3, A_2,4, A_n,1, A_n,2, A_n,3, A_n,4) zugeordneten Kombinationsnetzwerk (34) und einem dem Kombinationsnetzwerk (34) zugeordneten Frequenzmultiplexer (36) integriert sind.
6. Empfangssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Kombinationsnetzwerke (34) so ausgebildet ist, dass sie eine CP-Mode erzeugen.
7. Empfangseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenzmultiplexeranordnung (35) eine Anzahl von Diplexfiltern aufweist, welche ausgebildet sind, um jeweils zwei Moden (M_1,1, M_1,2, M_1,3, M_1,4, M_2,1, M_2,2, M_2,3, M_2,4, M_n,1, M_n,2, M_n,3, M_n,4) in einem gemeinsamen Ubertragungssignal (S_1,1, S_1,2, S_2,1, S_2,2, S_n,1, S_n,2) zu überlagern.
8. Empfangssystem nach einem der Anspruche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenzdemultiplexeranordnung (42) eine Anzahl von Diplexfiltern aufweist, welche ausgebildet sind, um jeweils die beiden Moden (M_1,1, M_1,2, M_1,3, M_1,4, M_2,1, M_2,2, M_2,3, M_2,4, M_n,1, M_n,2, M_n,3, M_n,4) aus dem gemeinsamen Übertragungssignal (S_1,1, S_1,2, S_2,1, S_2,2, S_n,1, S_n,2) herauszufiltern.
9. Empfangssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenzdemultiplexeranordnung (42) eine Anzahl von Frequenzdemultiplexern (46) aufweist und die zweite Kanalumschaltmatrix (43') eine Anzahl von Umschaltern (U₁, U₂, U₃, U₄) aufweist, die jeweils einem der Frequenzdemultiplexer (46) zugeordnet sind, um jeweils wahlweise einen Ausgang des zugeordneten Frequenzdemultiplexers (46) zur MR-Signalverarbeitungseinrichtung (11) durchzuschalten.
10. Empfangssystem nach einem der Anspruche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kanalumschaltmatrix (43, 43') ausgebildet ist, um zwischen einer ersten Schaltsituation, bei der die CP-Moden (M_1,1, M_1,2, M_2,1, M_2,2, M_n,1, M_n,2) aller Empfangsantennen-Baugruppen (LC₁, LC₂, LC_n) auf Eingänge der MR-Signalverarbeitungseinrichtung (11) geschaltet sind, und einer zweiten Schaltsituation, bei der alle Moden (M_1,1, M_1,2, M_1,3, M_1,4) zumindest einer Empfangsantennen-Baugruppe (LC₁) auf Eingange der MR-Signalverarbeitungseinrichtung geschaltet sind, umzuschalten.
11. Übertragungssignal-Empfangsbaugruppe (40) mit einer ersten Kanalumschaltmatrix (41) mit einer Mehrzahl von Eingangskanälen (I_1,1, I_1,2, I_1,3, I_1,4, I_1,m-1, I_1,m) zur Verbindung mit Übertragungsstrecken (T_1,1, T_1,2, T_2,1, T_2,2, T_n,1, T_n,2) einer Übertragungsstreckenanordnung (50), mit einer Mehrzahl von Ausgangskanälen (O_1,1, O_1,2, O_1,3, O_1,4, O_1,m-1, O_1,m) und mit einem Steuereingang (SI₁) zur Ansteuerung der ersten Kanalumschaltmatrix (41), um ein auf einem Eingangskanal (I_1,1, I_1,2, I_1,3, I_1,4, I_1,m-1, I_1,m) empfangenes Übertragungssignal (S_1,1, S_1,2, S_2,1, S_2,2, S_n,1, S_n,2) auf einen Ausgangskanal (O_1,1, O_1,2, O_1,3, O_1,4, O_1,m-1, O_1,m) zur Weitergabe des Übertragungssignals (S_1,1, S_1,2, S_2,1, S_2,2, S_n,1, S_n,2) an einen Eingang (AI) einer MR-Signalverarbeitungseinrichtung (11) durchzuschalten, gekennzeichnet durch eine der ersten Kanalumschaltmatrix (41) nachgeschaltete Frequenzdemultiplexeranordnung (42), welche ausgebildet ist, um in einem Übertragungssignal (S_1,1, S_1,2, S_2,1, S_2,2, S_n,1, S_n,2) uberlagerte Moden (M_1,1, M_1,2, M_1,3, M_1,4, M_2,1, M_2,2, M_2,3, M_2,4, M_n,1, M_n,2, M_n,3, M_n,4) aus dem Übertragungssignal (S_1,1, S_1,2, S_2,1, S_2,2, S_n,1, S_n,2) herauszufiltern, und eine der Frequenzdemultiplexeranordnung (42) nachgeschaltete zweite Kanalumschaltmatrix (43, 43'), um die Moden (M_1,1, M_1,2, M_1,3, M_1,4, M_2,1, M_2,2, M_2,3, M_2,4, M_n,1, M_n,2, M_n,3, M_n,4) auf bestimmte Eingänge einer MR-Signalverarbeitungseinrichtung (11) zu schalten.
12. Magnetresonanzsystem (1) zur Erzeugung von Magnetresonanzaufnahmen eines Untersuchungsbereichs eines Untersuchungsobjekts mit einem Magnetresonanz-Empfangssystem (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
13. Verfahren zum Übertragen von MR-Antwortsignalen von einer Antennenanordnung (31) mit einer Mehrzahl von Empfangsantennenelementen (A_1,1, A_1,2, A_1,3, A_1,4, A_2,1, A_2,2, A_2,3, A_2,4, A_n,1, A_n,2, A_n,3, A_n,4) zu einer MR-Signalverarbeitungseinrichtung (11), wobei zunachst von verschiedenen Empfangsantennenelementen (A_1,1, A_1,2, A_1,3, A_1,4, A_2,1, A_2,2, A_2,3, A_2,4, A_n,1, A_n,2, A_n,3, A_n,4) empfangene MR-Antwortsignale zu Moden (M_1,1, M_1,2, M_1,3, M_1,4, M_2,1, M_2,2, M_2,3, M_2,4, M_n,1, M_n,2, M_n,3, M_n,4) kombiniert werden, und diese Moden (M_1,1, M_1,2, M_1,3, M_1,4, M_2,1, M_2,2, M_2,3, M_2,4, M_n,1, M_n,2, M_n,3, M_n,4) dann an die MR-Signalverarbeitungseinrichtung (11) übertragen werden, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Moden (M_1,1, M_1,2, M_1,3, M_1,4, M_2,1, M_2,2, M_2,3, M_2,4, M_n,1, M_n,2, M_n,3, M_n,4) gruppenweise jeweils mittels eines Frequenzmultiplexverfahrens in einem gemeinsamen Übertragungssignal (S_1,1, S_1,2, S_2,1, S_2,2, S_n,1, S_n,2) uberlagert werden und dann über eine Übertragungsstreckenanordnung (50) mit einer Anzahl an Übertragungsstrecken (T_1,1, T_1,2, T_2,1, T_2,2, T_n,1, T_n,2) jeweils auf einen der betreffenden Übertragungsstrecke (T_1,1, T_1,2, T_2,1, T_2,2, T_n,1, T_n,2) zugeordneten Eingangskanal (I_1,1, I_1,2, I_1,3, I_1,4, I_1,m-1, I_1,m) einer ersten Kanalumschaltmatrix (41) übertragen werden, welche eine Mehrzahl von Eingangskanälen (I_1,1, I_1,2, I_1,3, I_1,4, I_1,m-1, I_1,m) und Ausgangskanalen (O_1,1, O_1,2, O_1,3, O_1,4, O_1,m-1, O_1,m) aufweist, und dass die erste Kanalumschaltmatrix (41) so angesteuert wird, dass jeweils ein auf einem bestimmten Eingangskanal (I_1,1, I_1,2, I_1,3, I_1,4, I_1,m-1, I_1,m) empfangenes Übertragungssignal (S_1,1, S_1,2, S_2,1, S_2,2, S_n,1, S_n,2) auf einen bestimmten Ausgangskanal (O_1,1, O_1,2, O_1,3, O_1,4, O_1,m-1, O_1,m) durchgeschaltet wird, um es einer Frequenzdemultiplexeranordnung (42) zuzuführen, und dann die in den zur Frequenzdemultiplexeranordnung (42) durchgeschalteten Übertragungssignalen (S_1,1, S_1,2, S_2,1, S_2,2, S_n,1, S_n,2) jeweils überlagerten Moden (M_1,1, M_1,2, M_1,3, M_1,4, M_2,1, M_2,2, M_2,3, M_2,4, M_n,1, M_n,2, M_n,3, M_n,4) aus den betreffenden Übertragungssignalen (S_1,1, S_1,2, S_2,1, S_2,2, S_n,1, S_n,2) herausgefiltert und einer zweiten Kanalumschaltmatrix (43, 43') zugeführt werden, um zumindest einen Teil der Moden (M_1,1, M_1,2, M_1,3, M_1,4, M_2,1, M_2,2, M_2,3, M_2,4, M_n,1, M_n,2, M_n,3, M_n,4) auf bestimmte Eingänge einer MR-Signalverarbeitungseinrichtung (11) durchzuschalten.

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