DE102009038784B4 - Vorbelegbares Sendedatenspeicherelement einer MR-Sendeeinheit in Array-Anwendungen - Google Patents
Vorbelegbares Sendedatenspeicherelement einer MR-Sendeeinheit in Array-Anwendungen Download PDFInfo
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Abstract
Verfahren zum Erzeugen von Sendesignalen (29, 30, 31) durch Sendeeinheiten (21, 22, 23) eines Sendesystems (20) für ein Magnetresonanztomographiesystem (1),wobei von einer Sendeeinheit (21, 22, 23) jeweils über einen Sendedateneingang (45, 46, 47) Sendedaten (24, 25, 26) empfangen werden,wobei empfangene Sendedaten (24, 25, 26) in Sendedatenspeicherelementen (35, 36, 37) der Sendeeinheiten (21, 22, 23) gespeichert werden,wobei mit in Sendedatenspeicherelementen gespeicherten Sendedaten (24, 25, 26)die gespeicherten Sendedaten (24, 25, 26) repräsentierende Sendesignale (29, 30, 31) von Sendesignalsendeeinheiten (32, 33, 34) der Sendeeinheiten (21, 22, 23) erzeugt werden, wobei das Erzeugen von Sendesignalen (29, 30, 31) durch die Sendesignalsendeeinheiten (32, 33, 34) synchronisiert (41, 42, 43; 44) veranlasst wird,wobei die Sendesignalsendeeinheiten (32, 33, 34) der Sendeeinheiten (21, 22, 23) jeweils Ausspieleinheiten sind.
Description
- Die Erfindung betrifft Verfahren und Vorrichtungen zum Erzeugen von Sendesignalen durch mehrere Sendeeinheiten eines Sendesystems für ein Magnetresonanztomographiesystem.
- Magnetresonanzgeräte zur Untersuchung insbesondere von Patienten durch Magnetresonanztomographie (MR) sind beispielsweise aus
DE10314215B4 bekannt. - Aus der Druckschrift
DE 10 2004 055 934 A1 ist eine Vorrichtung zur Korrektur von Stützpunkten einer Einhüllenden eines Hochfrequenzpulses mit einer Eingabeschnittstelle, einer Ausgabeschnittstelle, einem Korrekturpunkt-Speicher, wenigstens einem Stützpunkt-Speicher und einem Logikschaltkreis bekannt. Der Logikschaltkreis ist ausgebildet, anhand eines über die Eingabeschnittstelle eingegebenen Datensatzes wenigstens einen Teil der im Stützpunkt-Speicher hinterlegten Stützpunkte anhand von im Korrekturpunkt-Speicher hinterlegten Korrekturpunkten zu korrigieren und an einer Ausgabeschnittstelle zur Verfügung zu stellen. - Die Druckschrift
DE 10 2006 052 437 A1 beschreibt eine Magnetresonanzanlage mit einer Magnetfelderzeugungseinheit, Gradientenspulen und einer Hochfrequenzspulenanordnung. Die Gradientenspulen und die Hochfrequenzspulenanordnung sind durch eine Digitalbaugruppe und eine Analogbaugruppe gemäß einer Sequenz ansteuerbar, wobei die Digitalbaugruppe über ein Datennetzwerk mit einem Steuerrechner verbunden ist und zur Synchronisation mit einem synchronen Netzwerk verbunden ist. - Moderne Magnetresonanzanlagen (auch MR oder MRT genannt) arbeiten mit Spulen zum Aussenden von Hochfrequenzpulsen zur Kernresonanzanregung und/oder zum Empfang induzierter Magnetresonanzsignale. Üblicherweise besitzt eine Magnetresonanzanlage einen Permanentmagneten oder eine supraleitende Spule zur Erzeugung eines in einem Untersuchungsbereich möglichst homogenen sogenannten Grundmagnetfelds (B_0), eine große, in der Regel fest im MR-Gerät eingebaute sogenannte Ganzkörperspule (auch Bodycoil oder BC genannt), sowie mehrere kleine Lokalspulen (auch Oberflächenspulen oder LC genannt). Zum Auslesen von Informationen, aus denen Bilder eines Patienten generiert werden können, werden mit Gradientenspulen für drei Achsen ausgewählte Bereiche des zu untersuchenden Objektes bzw. Patienten ausgelesen. Die Ortskodierung in der Magnetresonanztomographie wird üblicherweise mit Hilfe eines Gradientenspulensystems mit drei unabhängig ansteuerbaren, magnetisch orthogonalen Gradienten- Feldspulen-Systemen realisiert. Durch Überlagerung der drei frei skalierbaren Felder (in drei Richtungen X, Y, Z) kann die Orientierung der kodierenden Ebene (,Gradientenfeld‘) frei gewählt werden.
- Um in einem Sendearray für MR- Anlagen auf den einzelnen Kanälen die gewünschten Shapes (z.B. die zeitlichen Verläufe von HF- Sendesignalen) auszuspielen (also auszusenden oder die Aussendung zu veranlassen), müssen die einzelnen Sendeeinheiten mit den entsprechenden (die Shapes vorgebenden) Sendedaten versorgt werden. Diese werden über Datenpfade von einer oder mehreren Steuereinheiten an die Sendeeinheiten übertragen werden.
- Hierzu wird z.B. nach internem Stand der Technik eine parallele Struktur aufgebaut, die für jede Sendeeinheit einen eigenen Datenpfad zur Verfügung stellt, auf dem die Daten in Echtzeit übertragen werden (
US 9,969,992 - Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein optimiertes Sendesystem für ein MRT zu schaffen. Die Aufgabe wird jeweils durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst.
- Die Erfindung umfasst gemäß dem Patentanspruch 1 ein Verfahren zum Erzeugen von Sendesignalen durch mehrere Sendeeinheiten eines Sendesystems für ein Magnetresonanztomographiesystem, wobei von den Sendeeinheiten jeweils über einen Sendedateneingang Sendedaten empfangen werden, wobei empfangene Sendedaten in Sendedatenspeicherelementen der Sendeeinheiten gespeichert werden, wobei mit in Sendedatenspeicherelementen gespeicherten Sendedaten gespeicherte Sendedaten repräsentierende Sendesignale von Sendesignalsendeeinheiten der Sendeeinheiten erzeugt werden,
wobei das Erzeugen von Sendesignalen durch die Sendesignalsendeeinheiten gleichzeitig verläuft. - Die Erfindung umfasst gemäß dem Patentanspruch 13 ein Sendesystem mit mehreren Sendeeinheiten für ein Magnetresonanztomographiesystem, wobei eine Sendeeinheit jeweils einen Sendedateneingang für Sendedaten und eine Sendesignalsendeeinheit zum Erzeugen unter Berücksichtigung der Sendedaten erstellbarer Sendesignale und ein Sendedatenspeicherelement zur Speicherung über den Sendedateneingang eingegangener Sendedaten aufweist, wobei eine Verbindung zwischen einem Sendedatenspeicherelement und einer Sendesignalsendeeinheit zur Übertragung gespeicherter Sendedaten zur Sendesignalsendeeinheit vorgesehen ist wobei ein Triggerelement zur Veranlassung eines zeitlich synchronisierten (insbesondere gleichzeitigen) Erzeugens von Sendesignalen durch die Sendesignalsendeeinheiten der Sendeeinheiten vorgesehen ist.
- Die Erfindung ermöglicht durch eine Zwischenspeicherung eine resourcenschonende Übertragung von Sendedaten zu Sendeeinheiten eines Magnetresonanztomographiesystems.
- Insbesondere können über einen Sendedatenbus, an dem alle Sendeeinheiten angeschlossen sind, diese nacheinander mit Daten versorgt werden. Dies vereinfacht den Systemaufbau und kann die Kosten optimieren. Vorteilhafterweise ist eine Erweiterung um weitere Sendeeinheiten möglich, so dass das System adaptiv ist.
- Jede Sendeeinheit erhält zweckmäßig ein Sendedatenspeicherelement, das zu einem beliebig geeigneten Zeitpunkt mit den Sendedaten vorbelegt wird. Die Sendeeinheit erzeugt nach Anstoß durch ein Triggerelement mittels der Ausspieleinheit ein gewünschtes Sendesignal.
- Nach einer Ausgestaltung der Erfindung veranlasst in jeder Sendeeinheit ein Triggerelement in Form eines (mit anderen Timern synchronen) Timers ein zueinander zeitlich synchronisiertes Erzeugen von Sendesignalen durch die Sendesignalsendeeinheiten der Sendeeinheiten.
- Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weisen die Sendeeinheiten jeweils einen Triggereingang für ein von einer Steuerung des Sendesystems an die Sendeeinheiten gesendetes Gemeinschaftstriggersignal auf, wobei jeweils eine Sendeeinheit von einem an die Sendeeinheiten gesendeten Gemeinschaftstriggersignal veranlasst wird, ein Erzeugen von Sendesignalen durch ihre Sendesignalsendeeinheit zu einem Zeitpunkt zu veranlassen, welcher Zeitpunkt zeitlich synchronisiert zum Erzeugen von Sendesignalen durch die Sendesignalsendeeinheiten weiterer Sendeeinheiten ist.
- Die Sendesignalsendeeinheiten wird im Folgenden auch Ausspieleinheit genannt.
- Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Dabei zeigt:
-
1 eine schematische vereinfachende Darstellung eines Magnetresonanzgeräts, -
2 schematisch und vereinfachend ein erfindungsgemäßes Sendesystem mit mehreren Sendeeinheiten für ein Magnetresonanztomographiesystem. -
1 zeigt ein Magnetresonanzgerät1 mit einer Ganzkörperspule2 und einem Rohr- förmigen Raum3 , in welchen eine Patientenliege4 mit z.B. einem Patienten5 und einer Lokalspule6 in Richtung z gefahren werden kann, um MRT-Aufnahmen des Patienten5 zu generieren, wobei auch einige Gradientenspulen7 verwendet werden. -
2 zeigt schematisch ein erfindungsgemäßes Sendesystem20 (z.B. ein Sende- Array) mit mehreren Sendeeinheiten21 ,22 ,23 für ein Magnetresonanztomographiesystem. - Mehrere Sendeeinheiten
21 ,22 ,23 (mit der Beschriftung Sendeeinheit1 , Sendeeinheit2 .. Sendeeinheit n) eines Sendesystems20 (z.B. einer Ganzkörperspule oder Lokalspule oder Gradientenspule eines MRT) eines MRT1 sollen jeweils vorgegebene Sendesignale24 ,25 ,26 erzeugen (und z.B. auch aussenden oder von einem an sich bekannten üblichen Sender aussenden lassen). Die Elemente der Sendeeinheiten21 ,22 ,23 werden durch eine (in2 jeweils als „Logik“ bezeichnete) Sendeeinheitensteuerung38 ,39 ,40 gesteuert. - Anstatt über einen breitbandigen Bus diese Sendesignale
29 ,30 ,31 definierende Sendedaten24 ,25 ,26 zu senden werden hier über einen z.B. gemeinsamen Bus27 von einer Steuerung28 des Sendesystems20 zu einem beliebigen Zeitpunkt (vor dem Senden von Sendesignalen an einen Patienten oder ein Objekt) Sendedaten24 ,25 ,26 an die Sendeeinheiten21 ,22 ,23 übermittelt und dort gespeichert, und erst wenn eine Untersuchung eines Objektes oder Patienten (mittels der Sendesignale) erfolgen soll werden mit den gespeicherten Sendedaten24 ,25 ,26 Sendesignale29 ,30 ,31 in den Sendeeinheiten21 ,22 ,23 (gleichzeitig) erzeugt (also z.B. generiert und/oder als HF-Signal durch die Luft an das Objekt oder den Patienten gesendet). - Die Sendeeinheiten
21 ,22 ,23 empfangen über einen gemeinsamen Sendedatenbus27 Sendedaten24 ,25 ,26 von einer (in2 als Steuerung bezeichneten) Steuereinheit28 . Eine (in2 jeweils mit dem fachüblichen Begriff Ausspieleinheit bezeichnete) Sendesignalsendeeinheit32 ,33 ,34 erzeugt unter Berücksichtigung der Sendedaten24 ,25 ,26 Sendesignale29 ,30 ,31 , die als hochfrequente Signale durch Luft zu einem Objekt oder Patienten in einem MRT gesendet werden (z.B. an sich bekannte HF-Pulse oder Gradientensignale etc).
Claims (23)
- Verfahren zum Erzeugen von Sendesignalen (29, 30, 31) durch Sendeeinheiten (21, 22, 23) eines Sendesystems (20) für ein Magnetresonanztomographiesystem (1), wobei von einer Sendeeinheit (21, 22, 23) jeweils über einen Sendedateneingang (45, 46, 47) Sendedaten (24, 25, 26) empfangen werden, wobei empfangene Sendedaten (24, 25, 26) in Sendedatenspeicherelementen (35, 36, 37) der Sendeeinheiten (21, 22, 23) gespeichert werden, wobei mit in Sendedatenspeicherelementen gespeicherten Sendedaten (24, 25, 26) die gespeicherten Sendedaten (24, 25, 26) repräsentierende Sendesignale (29, 30, 31) von Sendesignalsendeeinheiten (32, 33, 34) der Sendeeinheiten (21, 22, 23) erzeugt werden, wobei das Erzeugen von Sendesignalen (29, 30, 31) durch die Sendesignalsendeeinheiten (32, 33, 34) synchronisiert (41, 42, 43; 44) veranlasst wird, wobei die Sendesignalsendeeinheiten (32, 33, 34) der Sendeeinheiten (21, 22, 23) jeweils Ausspieleinheiten sind.
- Verfahren nach
Anspruch 1 , wobei in jeder Sendeeinheit ein Triggerelement (41, 42, 43) ein zueinander zeitlich synchronisiertes Erzeugen von Sendesignalen (29, 30, 31) durch die Sendesignalsendeeinheiten (32, 33, 34) der Sendeeinheiten (21, 22, 23) veranlasst. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Sendeeinheiten (21, 22, 23) jeweils einen Trigger-eingang (45, 46, 47) für ein von einer Steuerung (28) des Sendesystems (20) an die Sendeeinheiten (21, 22, 23) gesendetes Gemeinschaftstriggersignal (44) aufweisen, wobei jeweils eine Sendeeinheit (21, 22, 23) von einem an die Sendeeinheiten (21, 22, 23) gesendeten Gemeinschaftstriggersignal (44) veranlasst wird, ein Erzeugen von Sendesignalen (29, 30, 31) durch ihre Sendesignalsendeeinheit (32, 33, 34) zu einem Zeitpunkt zu veranlassen, welcher Zeitpunkt zeitlich synchronisiert zum Erzeugen von Sendesignalen (29, 30, 31) durch die Sendesignalsendeeinheiten weiterer Sendeeinheiten (21, 22, 23) ist.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in jeder Sendeeinheit ein Triggerelement einen Timer umfasst und wobei die Timer der Triggerelemente der Sendeeinheiten (21, 22, 23) zueinander zeitlich synchronisiert sind, und wobei Timer ein zeitlich zueinander synchronisiertes Erzeugen von Sendesignalen (29, 30, 31) durch die Sendesignalsendeeinheiten der Sendeeinheiten (21, 22, 23) veranlassen.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Sendedatenspeicherelement (35, 36, 37) einer Sendeeinheit (21, 22, 23) vom Sendedateneingang (45, 46, 47) der Sendeeinheit (21, 22, 23) oder von einer mit dem Sendedateneingang der Sendeeinheiten (21, 22, 23) verbundenen Sendeeinrichtungssteuerung (38, 39, 40) Sendedaten (24, 25, 26) erhält.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Sendedaten (24, 25, 26) den zeitlichen Verlauf oder Shapes von Sendesignalen (29, 30, 31) angeben.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Sendedateneingänge (45, 46, 47) der Sendeeinheiten (21, 22, 23) an einen gemeinsamen Sendedatenbus (27) angeschlossen sind, über welchen Sendedatenbus (27) Sendedaten (24, 25, 26) von einer Steuerung (28) zu den Sendedatenein-gängen (45, 46, 47) der Sendeeinheiten (21, 22, 23) übertragen werden.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei an den Sendedatenbus (27) nachträglich weitere Sendeeinheiten (21, 22, 23) anschließbar sind.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Sendedaten (24, 25, 26) für eine Sendeeinheit (21, 22, 23) vor Sendedaten (24, 25, 26) für eine weitere Sendeeinheit (21, 22, 23) über den gleichen Datenbus übertragen werden.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei erzeugte Sendesignale (29, 30, 31) aus den Sendedaten (24, 25, 26) generierte Signale und / oder von einem Magnetresonanztomographiesystem sendbare Signale sind.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Sendesignalsendeeinheiten (32, 33, 34) Ausspieleinheiten sind.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Sendeeinheiten (21, 22, 23) jeweils über ihren Sendedateneingang (45, 46, 47) Sendedaten (24, 25, 26) empfangen, bevor ein Senden von hochfrequenten Sendesignalen (29, 30, 31) von einem Magnetresonanztomographiesystem (1) an ein zu untersuchendes Objekt erfolgt.
- Sendesystem mit mehreren Sendeeinheiten (21, 22, 23) für ein Magnetresonanztomographiesystem, wobei eine Sendeeinheit (21, 22, 23) jeweils einen Sendedateneingang (45, 46, 47) für Sendedaten (24, 25, 26) und eine Sendesignalsendeeinheit (32, 33, 34) zum Erzeugen von Sendesignalen (29, 30, 31) unter Berücksichtigung der Sendedaten (24, 25, 26) und ein Sendedatenspeicherelement (35, 36, 37) zur Speicherung über den Sendedateneingang (45, 46, 47) eingegangener Sendedaten (24, 25, 26) aufweist, wobei eine Verbindung (48, 49, 50) zwischen einem Sendedatenspeicherelement (35, 36, 37) und einer Sendesignalsendeeinheit (32, 33, 34) zur Übertragung gespeicherter Sendedaten (24, 25, 26) zur Sendesignalsendeeinheit (32, 33, 34) vorgesehen ist wobei ein Triggerelement (41, 42, 43; 44) zur Veranlassung eines zeitlich synchronisierten Erzeugens von Sendesignalen (29, 30, 31) durch die Sendesignalsendeeinheiten (32, 33, 34) der Sendeeinheiten (21, 22, 23) vorgesehen ist, wobei die Sendesignalsendeeinheiten (32, 33, 34) der Sendeeinheiten (21, 22, 23) jeweils Ausspieleinheiten sind.
- Sendesystem nach
Anspruch 13 , wobei in jeder Sendeeinheit (21, 22, 23) ein Triggerelement (41, 42, 43) zur Veranlassung eines zeitlich synchronisierten Erzeugen von Sendesignalen (29, 30, 31) durch die Sendesignalsendeeinheiten (32, 33, 34) der Sendeeinheiten (21, 22, 23) vorgesehen ist. - Sendesystem nach einem der
Ansprüche 13 -14 , wobei eine Sendeeinheit (21, 22, 23) jeweils einen Triggereingang (45, 46, 47) für ein von einer Steuerung (28) des Sendesystems (20) an die Sendeeinheiten (21, 22, 23) gesendetes Gemeinschaftstriggersignal (44) aufweist, wobei jeweils eine Sendeeinheit (21, 22, 23) von einem an die Sendeeinheiten (21, 22, 23) gesendeten Gemeinschaftstriggersignal (44) dazu veranlassbar ist, ein Erzeugen von Sendesignalen (29, 30, 31) durch ihre Sendesignalsendeeinheit (32, 33, 34) zu einem Zeitpunkt zu veranlassen, welcher Zeitpunkt zeitlich synchronisiert zum Erzeugen von Sendesignalen (29, 30, 31) durch die Sendesignalsendeeinheiten (32, 33, 34) weiterer Sendeeinheiten (21, 22, 23) ist. - Sendesystem nach einem der
Ansprüche 13 -15 , wobei in jeder Sendeeinheit (21, 22, 23) ein Triggerelement (41, 42, 43) einen Timer umfasst und wobei die Timer der Triggerelemente (41, 42, 43) der Sendeeinheiten (21, 22, 23) zueinander zeitlich synchronisiert sind, und wobei ein Timer jeweils zur Ansteuerung eines zeitlich zueinander synchronisierten Aussendens von Sendesignalen (29, 30, 31) durch die Sendesignalsendeeinheiten (32, 33, 34) der Sendeeinheiten (21, 22, 23) ausgebildet ist. - Sendesystem nach einem der
Ansprüche 13 -16 , wobei ein Sendedatenspeicherelement (35, 36, 37) einer Sendeeinrichtung mit dem Sendedateneingang (45, 46, 47) der Sendeeinrichtung verbunden ist oder mit einer mit dem Sendedateneingang (45, 46, 47) der Sendeeinrichtung verbundenen Sendeeinrichtungssteuerung (38, 39, 40) verbunden ist, die mit dem Sendedateneingang (45, 46, 47) der Sendeeinrichtung verbunden ist. - Sendesystem nach einem der
Ansprüche 13 -17 , wobei Sendedaten (24, 25, 26) den zeitlichen Verlauf oder Shapes von Sendesignalen (29, 30, 31) repräsentieren. - Sendesystem nach einem der
Ansprüche 13 -18 , wobei die Sendedateneingänge (45, 46, 47) der Sendeeinheiten (21, 22, 23) an einen gemeinsamen Sendedatenbus (27) angeschlossen sind, über welchen Sendedatenbus (27) Sendedaten (24, 25, 26) von einer Steuerung (28) zu den Sendedateneingangen der Sendeeinheiten (21, 22, 23) übertragbar sind. - Sendesystem nach einem der
Ansprüche 13 -19 , wobei an den Sendedatenbus (27) nachträglich weitere Sendeeinheiten (21, 22, 23) anschließbar sind. - Sendesystem nach einem der
Ansprüche 13 -20 , wobei Sendedaten (24, 25, 26) für eine Sendeeinheit (21, 22, 23) vor Sendedaten (24, 25, 26) für eine weitere Sendeeinheit (21, 22, 23) über den gleichen Datenbus übertragbar sind. - Sendesystem nach einem der
Ansprüche 13 -21 , wobei die erzeugten Sendesignale (29, 30, 31) per Funk gesendete Signale sind. - Sendesystem nach einem der
Ansprüche 13 -22 , wobei Sendesignalsendeeinheiten (32, 33, 34) Ausspieleinheiten sind. 24. Sendesystem nach einem derAnsprüche 13 -23 wobei das Sendesystem ein TX- Array und/oder Teil eines Magnetresonanztomographiesystems (1) ist.
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