DE102010024432A1 - Local coil for use in magnetic resonance device for patient, has conductor loops arranged opposite to each other along offset directions, where part of conductor loops is designed for balancing offset such that rows of loops end on lines - Google Patents
Local coil for use in magnetic resonance device for patient, has conductor loops arranged opposite to each other along offset directions, where part of conductor loops is designed for balancing offset such that rows of loops end on lines Download PDFInfo
- Publication number
- DE102010024432A1 DE102010024432A1 DE201010024432 DE102010024432A DE102010024432A1 DE 102010024432 A1 DE102010024432 A1 DE 102010024432A1 DE 201010024432 DE201010024432 DE 201010024432 DE 102010024432 A DE102010024432 A DE 102010024432A DE 102010024432 A1 DE102010024432 A1 DE 102010024432A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- conductor loops
- antenna conductor
- local coil
- offset
- rows
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
- G01R33/28—Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
- G01R33/32—Excitation or detection systems, e.g. using radio frequency signals
- G01R33/34—Constructional details, e.g. resonators, specially adapted to MR
- G01R33/341—Constructional details, e.g. resonators, specially adapted to MR comprising surface coils
- G01R33/3415—Constructional details, e.g. resonators, specially adapted to MR comprising surface coils comprising arrays of sub-coils, i.e. phased-array coils with flexible receiver channels
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
- G01R33/28—Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
- G01R33/32—Excitation or detection systems, e.g. using radio frequency signals
- G01R33/36—Electrical details, e.g. matching or coupling of the coil to the receiver
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
- G01R33/28—Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
- G01R33/32—Excitation or detection systems, e.g. using radio frequency signals
- G01R33/36—Electrical details, e.g. matching or coupling of the coil to the receiver
- G01R33/3642—Mutual coupling or decoupling of multiple coils, e.g. decoupling of a receive coil from a transmission coil, or intentional coupling of RF coils, e.g. for RF magnetic field amplification
- G01R33/365—Decoupling of multiple RF coils wherein the multiple RF coils have the same function in MR, e.g. decoupling of a receive coil from another receive coil in a receive coil array, decoupling of a transmission coil from another transmission coil in a transmission coil array
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
- G01R33/28—Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
- G01R33/32—Excitation or detection systems, e.g. using radio frequency signals
- G01R33/36—Electrical details, e.g. matching or coupling of the coil to the receiver
- G01R33/3642—Mutual coupling or decoupling of multiple coils, e.g. decoupling of a receive coil from a transmission coil, or intentional coupling of RF coils, e.g. for RF magnetic field amplification
- G01R33/3657—Decoupling of multiple RF coils wherein the multiple RF coils do not have the same function in MR, e.g. decoupling of a transmission coil from a receive coil
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Lokalspule für ein Magnetresonanzgerät mit einem Magnetresonanz-Antennenarray, welches mehrere in parallelen benachbarten Reihen angeordnete Antennen-Leiterschleifen umfasst. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Magnetresonanzgerät mit einer derartigen Lokalspule, ein Verfahren zum Aufbau einer Lokalspule und ein Verfahren zum Messen von Magnetresonanzsignalen.The invention relates to a local coil for a magnetic resonance apparatus having a magnetic resonance antenna array, which comprises a plurality of antenna conductor loops arranged in parallel adjacent rows. Furthermore, the invention relates to a magnetic resonance apparatus with such a local coil, a method for setting up a local coil and a method for measuring magnetic resonance signals.
Bei der Magnetresonanzuntersuchung bestimmter Organe oder Körperteile eines Patienten werden zum Empfang der Magnetresonanzsignale (MR-Signale) und gegebenenfalls auch zum Aussenden der zur Anregung der Kernspins benötigten Hochfrequenzsignale sogenannte Oberflächenantennen eingesetzt. Diese Oberflächenantennen werden bei der Untersuchung relativ nah am zu untersuchenden Organ bzw. Körperteil, vorzugsweise direkt an der Körperoberfläche des Patienten, angeordnet. Da sie näher an den interessierenden Bereichen angeordnet werden, haben diese Oberflächenantennen im Gegensatz zu entfernter vom Patienten angeordneten Antennen den Vorteil, dass sie einen größeren Füllfaktor haben. Dadurch wird das Nutzsignal weniger gedämpft und der durch die elektrischen Verluste innerhalb des Körpers des Patienten verursachte Rauschanteil reduziert, was dazu führt, dass das sogenannte Signal-Rausch-Verhältnis (SNR; Signal-to-Noise-Ratio) prinzipiell besser ist als bei einer entfernter angeordneten Antenne. Nachteilig ist jedoch, dass eine einzelne Oberflächenantenne nur in der Lage ist, ein effektives Bild innerhalb einer bestimmten räumlichen Ausdehnung zu erzeugen, welche in der Größenordnung des Durchmessers der Leiterschleife der Oberflächenantenne liegt. Daher sind die Einsatzmöglichkeiten für solche einzelnen Oberflächenantennen wegen des eingeschränkten Beobachtungsbereichs sehr begrenzt. Der Beobachtungsbereich lässt sich zwar durch Vergrößerung des Durchmessers der Leiterschleife der Oberflächenantenne erweitern. Mit der Vergrößerung der Leiterschleife ist aber gleichzeitig auch wieder eine Vergrößerung der elektrischen Verluste im Körper des Patienten und damit einhergehendes größeres Rauschen verbunden. Bei Verwendung einer einzelnen Oberflächenantenne muss daher immer ein Mittelweg zwischen möglichst guter Auflösung einerseits und möglichst großem Beobachtungsbereich andererseits gewählt werden.In the magnetic resonance examination of certain organs or body parts of a patient, so-called surface antennas are used to receive the magnetic resonance signals (MR signals) and possibly also to emit the radio-frequency signals required to excite the nuclear spins. During the examination, these surface antennas are arranged relatively close to the organ or body part to be examined, preferably directly on the body surface of the patient. Because they are located closer to the regions of interest, these surface antennas, unlike remote patient-mounted antennas, have the advantage of having a larger fill factor. As a result, the useful signal is attenuated less and reduces the noise caused by the electrical losses within the body of the patient, with the result that the so-called signal-to-noise ratio (SNR) is in principle better than in a remotely located antenna. A disadvantage, however, is that a single surface antenna is only able to produce an effective image within a certain spatial extent, which is of the order of the diameter of the conductor loop of the surface antenna. Therefore, the applications for such individual surface antennas are very limited because of the limited observation area. Although the observation area can be expanded by increasing the diameter of the conductor loop of the surface antenna. With the enlargement of the conductor loop but at the same time again an increase in the electrical losses in the body of the patient and associated greater noise is connected. When using a single surface antenna, therefore, a middle path between the best possible resolution on the one hand and the widest possible observation range on the other must always be chosen.
Eine Möglichkeit, den Beobachtungsbereich zu vergrößern, ohne dabei im gleichen Maße die Auflösung zu verringern, besteht darin, eine sogenannte Lokalspule mit einem Magnetresonanz-Antennenarray zu verwenden, welches mehrere in benachbarten Reihen angeordnete, einzeln betreibbare Antennen-Leiterschleifen umfasst.One way to increase the viewing area without reducing resolution to the same extent is to use a so-called local coil with a magnetic resonance antenna array comprising a plurality of individually operable antenna conductor loops disposed in adjacent rows.
Die einzelnen Antennen-Leiterschleifen des Antennenarrays sind meist als einfache Schleifen mit darin angeordneten Verkürzungskondensatoren ausgebildet. Es kann sich aber auch um andere Arten von Leiterschleifen handeln, beispielsweise mit mehreren Windungen, um sogenannte Butterfly-Schleifen oder um Sattelspulen. Üblicherweise weist eine solche Lokalspule neben dem Antennenarray auch noch ein oder mehrere Vorverstärker, eine Verkabelung, die vom Gehäuse der Lokalspule zu einem Anschlussstecker führt, mit dem die Lokalspule an das Empfangssystem der Magnetresonanzanlage angeschlossen werden kann, sowie ggf. weitere Elektronik innerhalb es Gehäuses der Lokalspule oder am Kabel auf, wie beispielsweise Mantelwellensperren etc.The individual antenna conductor loops of the antenna array are usually designed as simple loops with shortening capacitors arranged therein. But it can also be other types of conductor loops, for example, with multiple turns, so-called butterfly loops or saddle coils. Usually, such a local coil in addition to the antenna array also has one or more preamplifiers, a wiring that leads from the housing of the local coil to a connector with which the local coil can be connected to the receiving system of the magnetic resonance system, and possibly other electronics within it housing the Local coil or on the cable, such as sheath wave barriers etc.
Die genaue Geometrie der einzelnen Antennenelemente innerhalb einer solchen Lokalspule ist entscheidend für die Applikationsbreite, d. h. für welche Zwecke die Lokalspule eingesetzt werden kann, für die Bildqualität, insbesondere das SNR, und die Möglichkeiten zur Messzeitverringerung durch den Einsatz von parallelen Bildgebungsverfahren. Dabei spielen sowohl die Größe der gesamten Lokalspule, d. h. des kompletten Antennenarrays, wie auch die geometrische Auslegung der einzelnen Antennen-Leiterschleifen und deren Lage zueinander eine entscheidende Rolle. Die Gesamtgröße der Lokalspule ist wichtig, da sie der maßgebliche Parameter für die Ausleuchtung ist. Wenn mit einer Lokalspule z. B. eine Leber komplett ausgeleuchtet werden soll, so muss die Lokalspule in z-Richtung (parallel zur Achse des Patiententunnels) und in x-Richtung (die zweite horizontale Richtung senkrecht zur z-Richtung im Anlagen-Koordinatensystem) entsprechend dimensioniert sein. Die Größe der einzelnen Antennen-Leiterschleifen ist wichtig, da kleinere Antennen-Leiterschleifen einen stärkeren SNR-Anstieg in ihrer Nähe aufweisen als große Antennen-Leiterschleifen. Die Anzahl der Antennen-Leiterschleifen ist entscheidend bei parallelen Bildgebungsverfahren, da diese darauf beruhen, die räumliche Begrenztheit der Profile der einzelnen Antennen-Leiterschleifen zu nutzen. Die einzelnen Antennen-Leiterschleifen liefern nämlich bei diesem Verfahren immanent eine Ortskodierung mit, die im parallelen Bildgebungsverfahren genutzt werden kann. Die Beschleunigung bei der parallelen Bildgebung erfolgt, indem Phasenkodierschritte ausgelassen werden. Um aus einem so „unterabgetasteten” k-Raum dennoch ein Bild erzeugen zu können, muss die Lokalspule in Phasenkodierrichtung mehrere Antennen-Leiterschleifen aufweisen. Je mehr Antennen-Leiterschleifen die Lokalspule in Phasenkodierrichtung hat, desto höhere Beschleunigungsfaktoren sind realisierbar und desto kürzer ist die Messzeit.The exact geometry of the individual antenna elements within such a local coil is crucial for the application width, d. H. for which purposes the local coil can be used, for the image quality, in particular the SNR, and the possibilities for measuring time reduction through the use of parallel imaging methods. Both the size of the entire local coil, ie. H. the complete antenna array, as well as the geometric design of the individual antenna conductor loops and their position to each other a crucial role. The overall size of the local coil is important as it is the relevant parameter for the illumination. If with a local coil z. B. a liver is to be completely illuminated, the local coil in the z-direction (parallel to the axis of the patient tunnel) and in the x-direction (the second horizontal direction perpendicular to the z-direction in the system coordinate system) must be dimensioned accordingly. The size of the individual antenna conductor loops is important because smaller antenna conductor loops have a stronger SNR rise in their vicinity than large antenna conductor loops. The number of antenna conductor loops is critical in parallel imaging methods because they rely on using the spatial limitations of the profiles of the individual antenna conductor loops. Namely, the individual antenna conductor loops inherently provide a spatial coding in this method, which can be used in the parallel imaging method. Acceleration in parallel imaging is accomplished by omitting phase encoding steps. In order to nevertheless be able to produce an image from such a "subsampled" k-space, the local coil must have several antenna conductor loops in the phase coding direction. The more antenna conductor loops the local coil has in the phase coding direction, the higher the acceleration factors can be realized and the shorter the measuring time.
Ein Problem bei der Verwendung eines solchen Antennenarrays besteht jedoch darin, dass ein Hochfrequenzstrom in einer Antennen-Leiterschleife eine Spannung in einer benachbarten Antennen-Leiterschleife induzieren kann. Dies wird üblicherweise als induktive Verkopplung der Antennen-Leiterschleifen bezeichnet. Die induktive Verkopplung führt dazu, dass ein in einer der benachbarten Antennen-Leiterschleifen erzeugtes Signal automatisch auch einen Signalanteil in der benachbarten Antennen-Leiterschleife verursacht. Die induktive Verkopplung verschlechtert folglich das Signal-Rausch-Verhältnis. Zudem ist der Aufwand bei einer Auswertung der Signale von verkoppelten Antennen-Leiterschleifen größer als bei nicht verkoppelten Antennen-Leiterschleifen. Daher sollte eine induktive Verkopplung der Antennen-Leiterschleifen möglichst vermieden werden.A problem with the use of such an antenna array, however, is that a high-frequency current in an antenna array Conductor loop can induce a voltage in an adjacent antenna conductor loop. This is commonly referred to as inductive coupling of the antenna conductor loops. The inductive coupling means that a signal generated in one of the adjacent antenna conductor loops automatically also causes a signal component in the adjacent antenna conductor loop. The inductive coupling thus degrades the signal-to-noise ratio. In addition, the effort in evaluating the signals of coupled antenna conductor loops is greater than in non-coupled antenna conductor loops. Therefore, an inductive coupling of the antenna conductor loops should be avoided as far as possible.
Eine Möglichkeit zur Entkopplung benachbarter Antennen-Leiterschleifen besteht darin, dass sich die benachbarten Antennen-Leiterschleifen um ein bestimmtes Maß überlappen, so dass die induktive Kopplung zwischen den betreffenden Antennen-Leiterschleifen insgesamt minimal ist.One way to decouple adjacent antenna conductor loops is to overlap the adjacent antenna conductor loops by a certain amount so that the inductive coupling between the respective antenna conductor loops is minimal overall.
Eine solche „geometrische” oder „induktive” Entkopplung ist ohne weiteres möglich, wenn es sich um Antennen-Leiterschleifen handelt, die innerhalb einer Reihe oder einer Spalte des Antennenarrays unmittelbar nebeneinander liegen. Problematisch ist jedoch die Entkopplung von Leiterschleifen, die diagonal in benachbarten Reihen und Spalten aneinandergrenzen. So würde ein Überlapp der diagonal benachbarten Leiterschleifen dazu führen, dass ein mittlerer Bereich von vier Leiterschleifen gleichzeitig abgedeckt wird. Dies führt in diesen Bereichen zu einer unerwünschten Signalüberhöhung, was u. U. zu Artefakten führen kann.Such "geometric" or "inductive" decoupling is readily possible when dealing with antenna conductor loops that are immediately adjacent to each other within a row or column of the antenna array. The problem, however, is the decoupling of conductor loops which adjoin diagonally in adjacent rows and columns. Thus, an overlap of the diagonally adjacent conductor loops would mean that a central area of four conductor loops is covered at the same time. This leads in these areas to an undesirable signal increase, which u. U. can lead to artifacts.
Daher werden derzeit in der Praxis meist Oberflächenantennen mit Antennenarrays eingesetzt, bei denen die diagonal zueinander benachbarten Leiterschleifen innerhalb der Antennenanordnung überhaupt nicht entkoppelt sind, sondern bei denen lediglich durch einen ausreichenden Abstand zwischen den Leitern der diagonal benachbarten Antennen-Leiterschleifen und durch geeignete Entkopplung der an den Antennenanschlüssen angeordneten Vorverstärker versucht wird, so gut wie möglich eine Entkopplung zu erreichen.Therefore, currently in practice surface antennas are usually used with antenna arrays in which the diagonally adjacent conductor loops are not decoupled within the antenna array, but in which only by a sufficient distance between the conductors of the diagonally adjacent antenna conductor loops and by appropriate decoupling of The antennas arranged preamplifier is trying as well as possible to achieve a decoupling.
Eine weitere Möglichkeit zur Entkopplung wäre ein Einsatz von sogenannten gewickelten Übertragern zur Entkopplung von benachbarten oder diagonal liegenden Antennen-Leiterschleifen. Hierzu wird ein Teil der einzelnen Antennen-Leiterschleifen mehrfach aufgewickelt, und diese gewickelten Übertrager überlagern dann eine benachbarte Spule. Dies führt jedoch zu zusätzlichen starren Bereichen innerhalb der Antennen-Leiterschleifen, so dass dies die Flexibilität der Lokalspule verringert. Eine möglichst flexible Lokalspule ist jedoch wünschenswert, um eine optimale Anformung an den Körper des Patienten zu erreichen. Auch bei einer Entkopplung durch zusätzliche diskrete Schaltungselemente würden zusätzliche starre Bereiche innerhalb der Lokalspule entstehen.Another possibility for decoupling would be the use of so-called wound transformers for the decoupling of adjacent or diagonal antenna conductor loops. For this purpose, a part of the individual antenna conductor loops is wound several times, and these wound transformer then superimpose an adjacent coil. However, this leads to additional rigid areas within the antenna conductor loops, so that this reduces the flexibility of the local coil. However, as flexible a local coil as possible is desirable in order to achieve optimum molding on the body of the patient. Even with a decoupling by additional discrete circuit elements additional rigid areas would arise within the local coil.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lokalspule derart weiterzuentwickeln, dass auf einfache Weise die einzelnen Antennen-Leiterschleifen voneinander entkoppelt sind und dennoch die Lokalspule bei möglichst optimalem Ausleuchtungsbereich flexibel an ein Untersuchungsobjekt, beispielsweise einen Körper eines Patienten oder Probanden, angepasst werden kann.It is therefore an object of the present invention to further develop a local coil in such a way that the individual antenna conductor loops are decoupled from one another in a simple manner and yet the local coil can be flexibly adapted to an examination object, for example a patient's body or test subjects, with the optimum illumination area possible ,
Diese Aufgabe wird durch eine Lokalspule gemäß Patentanspruch 1 sowie durch ein Verfahren zum Aufbau einer Lokalspule gemäß Patentanspruch 13 gelöst.This object is achieved by a local coil according to claim 1 and by a method for constructing a local coil according to
Bei einer erfindungsgemäßen Lokalspule sind sowohl die in einer Reihe benachbarten Antennen-Leiterschleifen als auch die in benachbarten Reihen aneinander angrenzend angeordneten Antennen-Leiterschleifen jeweils durch einen geometrischen Überlapp induktiv voneinander gekoppelt. D. h. sämtliche jeweils aneinander angrenzend angeordneten Antennen-Leiterschleifen überlappen sich in einem Grenzbereich um ein bestimmtes Maß. Dabei sind die Reihen von Antennen-Leiterschleifen in alternierenden Versatzrichtungen, jeweils parallel zu einer Längsrichtung der Reihen von Antennen-Leiterschleifen, hin und her so gegeneinander versetzt, dass ein Überlappungsbereich zweier Antennen-Leiterschleifen einer Reihe zu einem Überlappungsbereich zweier Antennen-Leiterschleifen einer benachbarten Reihe versetzt, d. h. voneinander beabstandet, angeordnet ist. Auf diese Weise ist dafür gesorgt, dass sich Überlappungsbereiche benachbarter Reihen nicht überlappen und somit maximal eine Überlappung von drei Antennen-Leiterschleifen auftritt. Dennoch sind alle einzelnen Antennen-Leiterschleifen, die aneinander angrenzen, induktiv durch einen Überlapp voneinander entkoppelt. Der Versatz erfolgt hierzu vorzugsweise um ein bestimmtes Versatzmaß entsprechend einem Teil einer Antennen-Leiterschleife. Besonders bevorzugt sind die Reihen gegeneinander jeweils um eine halbe Antennen-Leiterschleife versetzt.In the case of a local coil according to the invention, both the antenna conductor loops adjacent to one another in a row and the antenna conductor loops adjoining one another in adjacent rows are each inductively coupled to one another by a geometrical overlap. Ie. All antenna conductor loops arranged adjacently to one another overlap in a boundary region by a certain amount. In this case, the rows of antenna conductor loops are offset in alternating offset directions, in each case parallel to a longitudinal direction of the rows of antenna conductor loops, in such a way that an overlapping region of two antenna conductor loops of one row leads to an overlapping region of two antenna conductor loops of an adjacent row offset, d. H. spaced from each other, is arranged. In this way it is ensured that overlapping areas of adjacent rows do not overlap and thus a maximum overlap of three antenna conductor loops occurs. Nevertheless, all individual antenna conductor loops, which adjoin one another, are inductively decoupled from one another by an overlap. The offset is done for this purpose preferably by a certain offset dimension corresponding to a part of an antenna conductor loop. Particularly preferably, the rows are mutually offset by half an antenna conductor loop.
Erfindungsgemäß ist zudem zumindest ein Teil der Antennen-Leiterschleifen zum Ausgleich des Versatzes so ausgebildet, dass sie unterschiedliche Flächen umschreiben und dadurch benachbarte Reihen von Antennen-Leiterschleifen in Versatzrichtung vorne und hinten im Wesentlichen auf einer Linie quer zur Versatzrichtung enden.According to the invention, at least a part of the antenna conductor loops to compensate for the offset is so formed that they rewrite different areas and thereby adjacent rows of antenna conductor loops in the offset direction front and back substantially on a line transverse to the offset direction.
Durch die erfindungsgemäße geschickte Kombination der Ausgestaltung und Anordnung der einzelnen Antennen-Leiterschleifen innerhalb des Magnetresonanz-Antennenarrays wird zum einen erreicht, dass alle Antennen-Leiterschleifen rein induktiv voneinander entkoppelt sind, ohne dass zusätzliche Elemente erforderlich sind, die die Lokalspule in ihrer Flexibilität einschränken. Die oben beschriebene Problematik, dass bestimmte Bereiche in der Lokalspule von vier Antennen-Leiterschleifen gleichzeitig abgedeckt werden und es zu einer unerwünschten Signalüberhöhung kommen kann, wird dabei vermieden. Dennoch ist gewährleistet, dass die Lokalspule insgesamt einen einfachen geometrischen Ausleuchtungsbereich, beispielsweise einen wie gewohnt rechteckigen Ausleuchtungsbereich, besitzt und dabei insbesondere eine möglichst große Ausleuchtung, bezogen auf die Außenmaße der Lokalspule, erreicht wird.The inventive combination of the design and arrangement of the invention individual antenna conductor loops within the magnetic resonance antenna array is achieved on the one hand that all antenna conductor loops are purely inductively decoupled from each other, without additional elements are required, which limit the local coil in their flexibility. The above-described problem that certain areas in the local coil of four antenna conductor loops are covered simultaneously and can lead to an undesirable signal increase, is thereby avoided. Nevertheless, it is ensured that the local coil as a whole has a simple geometric illumination area, for example a rectangular illumination area as usual, and in particular the greatest possible illumination, based on the external dimensions of the local coil, is achieved.
Die Geometrie und Größe der Überlappungsflächen sind dabei so gewählt, dass die induktive Kopplung zwischen den jeweiligen sich überlappenden Antennen-Leiterschleifen minimal ist. Durch die mit geringstem Aufwand verbundene rein induktive Entkopplung sowohl der Leiterschleifen in einer Reihe als auch der benachbarten Leiterschleifen in aneinander angrenzenden Reihen wird auch eine besonders kostengünstige Konstruktion der Lokalspule erreicht. So können diese Antennenarrays, da im Prinzip ja keine zusätzlichen externen Leiterschleifenelemente benötigt werden und kein vierfacher Überlapp von einzelnen Antennen-Leiterschleifen erforderlich ist, mit üblichen Druck- oder Ätzverfahren einfach auf zwei gegenüberliegenden Seiten einer Leiterbahnfolie hergestellt werden. Es ist lediglich erforderlich, dass die Leiterschleifen abschnittsweise auf die unterschiedlichen Seiten der Leiterbahnfolie gedruckt werden und an bestimmten Stellen eine Durchkontaktierung erfolgt, um eine Überkreuzung zwischen den Leiterschleifen benachbarter Reihen zu erreichen.The geometry and size of the overlapping surfaces are chosen so that the inductive coupling between the respective overlapping antenna conductor loops is minimal. By connected with minimal effort purely inductive decoupling of both the conductor loops in a row and the adjacent conductor loops in adjacent rows and a particularly cost-effective design of the local coil is achieved. Thus, since in principle no additional external conductor loop elements are required and no quadruple overlap of individual antenna conductor loops is required, these antenna arrays can be produced with conventional printing or etching methods simply on two opposite sides of a conductor foil. It is only necessary that the conductor loops are printed in sections on the different sides of the conductor foil and at certain points a through-hole is made in order to achieve a crossover between the conductor loops of adjacent rows.
Die einfache Konstruktion resultiert zudem in der gewünschten Flexibilität bei einer dennoch gesteigerten mechanischen Stabilität und Robustheit, die im praktischen Einsatz dieser Lokalspulen von erheblichem Wert ist.In addition, the simple construction results in the desired flexibility with a still increased mechanical stability and robustness, which is of considerable value in the practical use of these local coils.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Aufbau einer solchen Lokalspule wird bereits bei der Herstellung der Antennen-Leiterschleifen, beispielsweise bei einem Aufdruck auf eine Leiterbahnfolie, dafür gesorgt, dass alle Antennen-Leiterschleifen so aufgebracht werden, dass aneinander angrenzende Antennen-Leiterschleifen jeweils durch einen geometrischen Überlapp induktiv voneinander gekoppelt sind, wobei die Reihen von Antennen-Leiterschleifen in alternierenden Versatzrichtungen so gegeneinander versetzt werden, dass ein Überlappungsbereich zweier Antennen-Leiterschleifen einer Reihe zu einem Überlappungsbereich zweier Antennen-Leiterschleifen einer benachbarten Reihe versetzt ist. Außerdem erfolgt das Design der Antennen-Leiterschleifen so, dass zumindest ein Teil der Antennen-Leiterschleifen zum Ausgleich des Versatzes so ausgebildet wird, dass sie unterschiedliche Flächen umschreiben und dadurch benachbarte Reihen von Antennen-Leiterschleifen in Versatzrichtung vorne und hinten im Wesentlichen auf einer Linie quer zur Versatzrichtung enden.In the method according to the invention for constructing such a local coil, it is already ensured during the production of the antenna conductor loops, for example in the case of an imprint on a conductor foil, that all antenna conductor loops are applied in such a way that antenna conductor loops adjoining each other are in each case geometrically overlapped are inductively coupled from one another, wherein the rows of antenna conductor loops are offset in alternating offset directions against each other so that an overlapping region of two antenna conductor loops of a row is offset to an overlapping region of two antenna conductor loops of an adjacent row. In addition, the design of the antenna conductor loops is such that at least a portion of the antenna conductor loops to compensate for the offset are formed so that they rewrite different areas and thereby transverse adjacent rows of antenna conductor loops in the offset direction front and rear substantially in a line to the offset direction end.
Eine solche Lokalspule kann grundsätzlich in den verschiedensten Arten von Magnetresonanzgeräten eingesetzt werden, d. h. sowohl in Magnetresonanzgeräten mit einem zylinderförmig rundum geschlossenen, stirnseitig offenen Patientenraum als auch in Magnetresonanzgeräten mit dreiseitig offenem Patientenraum. Ebenso ist eine Anwendung in unterschiedlichsten Typen von Magnetresonanzgeräten mit unterschiedlichen Magnetfeldstärken möglich.Such a local coil can basically be used in a wide variety of types of magnetic resonance apparatus, i. H. Both in magnetic resonance devices with a cylindrical all-round, open on the open side patient space as well as in magnetic resonance devices with three-sided open patient space. Likewise, an application in a wide variety of types of magnetic resonance devices with different magnetic field strengths is possible.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Messen von Magnetresonanzsignalen ist dadurch gekennzeichnet, dass hierzu eine erfindungsgemäße Lokalspule verwendet wird. Die Lokalspule kann aber nicht nur zum Empfang von Magnetresonanzsignalen genutzt werden, sondern auch zur Aussendung von Hochfrequenzsignalen, um die Erzeugung von Magnetresonanzsignalen zu stimulieren.An inventive method for measuring magnetic resonance signals is characterized in that for this purpose a local coil according to the invention is used. However, the local coil can be used not only for receiving magnetic resonance signals, but also for transmitting high-frequency signals to stimulate the generation of magnetic resonance signals.
Die abhängigen Ansprüche und die weitere Beschreibung enthalten besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung, wobei insbesondere die Ansprüche einer Kategorie auch analog den Ansprüchen einer der anderen Kategorien weitergebildet sein können.The dependent claims and the further description contain particularly advantageous embodiments and further developments of the invention, wherein in particular the claims of one category can also be developed analogously to the claims of one of the other categories.
Bei einer bevorzugten Variante wird die Form der einzelnen Antennen-Leiterschleifen so gewählt, dass zumindest bei einem Teil der Reihen die in der Versatzrichtung vorne liegenden Antennen-Leiterschleifen und/oder die in der Versatzrichtung am Ende liegende Antennen-Leiterschleife den Versatz ausgleichen. Bei einer solchen Konstruktion kann z. B. jede zweite Reihe so ausgebildet sein, dass jeweils vorne und hinten die Antennen-Leiterschleifen größer oder kleiner sind, so dass in jeder zweiten Reihe der Versatz ausgeglichen wird und alle übrigen Antennenelemente gleich sind.In a preferred variant, the shape of the individual antenna conductor loops is selected such that at least in some of the rows, the antenna conductor loops lying in the offset direction and / or the antenna conductor loops lying in the offset direction offset the offset. In such a construction, for. B. every other row be designed so that each front and rear, the antenna conductor loops are larger or smaller, so that in every second row of the offset is compensated and all other antenna elements are the same.
Bei einer ganz besonders bevorzugten Variante ist wechselweise auf gegenüberliegenden, quer zur Versatzrichtung der Reihen von Antennen-Leiterschleifen liegenden Seiten der Lokalspule in jeder Reihe eine Rand-Antennen-Leiterschleife mit einer größeren Fläche ausgestattet als die anderen Antennen-Leiterschleifen der Reihe. Bei zwei zueinander in gleicher Versatzrichtung verschobenen Reihen, d. h. bei jeder übernächsten Reihe, sind bei dieser Variante also die Rand-Antennen-Leiterschleifen gleich ausgebildet.In a very particularly preferred variant, an edge-antenna conductor loop with a larger area is alternately provided on opposite sides of the local coil in each row, transverse to the offset direction of the rows of antenna conductor loops, than the other antenna conductor loops of the row. In two mutually shifted in the same direction of offset rows, ie at every next but one row are in this Variant so the edge antenna conductor loops are the same design.
Weisen beispielsweise alle übrigen Antennen-Leiterschleifen im Wesentlichen die gleichen Außenmaße auf und erfolgt jeweils alternierend ein Versatz der Reihen gegeneinander um eine halbe Breite einer Antennen-Leiterschleife in Längsrichtung, so muss lediglich bei jeder zweiten Reihe auf gegenüberliegenden Seiten die erste Rand-Antennen-Leiterschleife in Versatzrichtung anderthalbmal so breit sein wie die übrigen Antennen-Leiterschleifen der Reihe. Dies führt automatisch dazu, dass das gesamte Antennenarray eine im Wesentlichen rechteckige Fläche abdecken kann und dennoch der gewünschte Versatz zwischen den einzelnen Reihen von Antennen-Leiterschleifen und somit die erforderliche Entkopplung erreicht wird.If, for example, all other antenna conductor loops have essentially the same external dimensions, and in each case an offset of the rows takes place alternately by half the width of an antenna conductor loop in the longitudinal direction, the first edge antenna conductor loop only has to be disposed on every other row on opposite sides in the offset direction one and a half times as wide as the other antenna conductor loops of the series. This automatically results in the entire antenna array being able to cover a substantially rectangular area while still achieving the desired offset between the individual rows of antenna conductor loops and thus the required decoupling.
Um eine maximale Flexibilität einer solchen Lokalspule in ihrer Anwendung zu erreichen, ist es vorteilhaft, wenn die Lokalspule – wie oben bereits erwähnt – in beliebiger Richtung auf dem Untersuchungsobjekt positioniert werden kann. Daher weist die Lokalspule bei einer bevorzugten Variante eine Lageerkennungseinrichtung zur Ermittlung einer Orientierung der Lokalspule im Raum bezüglich zumindest zweier Raumrichtungen auf. Wird damit die Lage der Lokalspule im Raum erkannt, so können diese Lageinformationen an die Magnetresonanzanlage übergeben werden, so dass bei der späteren Auswertung der Signale die Lage der einzelnen Antennen-Leiterschleifen im Raum berücksichtigt werden kann.In order to achieve maximum flexibility of such a local coil in its application, it is advantageous if the local coil - as already mentioned above - can be positioned in any direction on the examination subject. Therefore, in a preferred variant, the local coil has a position detection device for determining an orientation of the local coil in the room with respect to at least two spatial directions. If the location of the local coil in space is thus recognized, then this position information can be transmitted to the magnetic resonance system so that the position of the individual antenna conductor loops in the room can be taken into account in the later evaluation of the signals.
Besonders bevorzugt weist die Lokalspule hierzu eine Magnetfeldsensoreinrichtung zur Messung eines Magnetfelds auf, in welchem sich die Lokalspule befindet, wobei das Magnetfeld in zumindest zwei Raumrichtungen bestimmbar ist. Beispielsweise kann es sich hierbei um eine geeignete Anordnung von Hall Sonden mit zugehöriger Elektronik handeln. Es kann dann das B0-Grundfeld des Magneten genutzt werden, um die Spulenorientierung im Raum zu ermitteln und diese an die Magnetresonanzanlage als Lageinformation weiterzuleiten.For this purpose, the local coil particularly preferably has a magnetic field sensor device for measuring a magnetic field in which the local coil is located, wherein the magnetic field can be determined in at least two spatial directions. For example, this may be a suitable arrangement of Hall probes with associated electronics. It can then be used the B 0 -Grundfeld the magnet to determine the coil orientation in space and forward them to the magnetic resonance system as position information.
Bei einer anderen alternativen Ausführungsform ist die Lokalspule beispielsweise mit Markern versehen, die von einer optischen Erfassungseinrichtung des Magnetresonanzgeräts erkannt werden können, um so die Lage zu ermitteln. Umgekehrt kann auch die Lokalspule mit einer optischen Erfassungseinrichtung ausgestattet sein, um beispielsweise Marker innerhalb des Patientenraums des Magnetresonanzgeräts zu identifizieren und daraus die eigene Lage zu ermitteln. Weiterhin ist auch eine Lagebestimmung mit Hilfe von mehreren Funksignalen möglich, die von verschiedenen Punkten ausgesendet werden.In another alternative embodiment, the local coil is provided, for example, with markers that can be recognized by an optical detection device of the magnetic resonance device in order to determine the position. Conversely, the local coil can also be equipped with an optical detection device in order, for example, to identify markers within the patient's space of the magnetic resonance apparatus and to determine its own position from this. Furthermore, it is also possible to determine the position with the aid of a plurality of radio signals which are transmitted by different points.
Wie bereits oben erläutert, benötigt eine Vielzahl von einzeln ansteuerbaren Antennen-Leiterschleifen entsprechenden Raum, um die zugehörige Elektronik unterzubringen. Zu solchen elektronischen Komponenten zählen beispielsweise geeignete Vorverstärker, um das empfangene Signal auf ein bestimmtes Niveau zu bringen. In neueren Produkten kann das Magnetresonanzsignal auch noch innerhalb der Lokalspule auf eine Zwischenfrequenz umgesetzt werden. Ein in der Magnetresonanzanlage angebrachter Empfänger filtert und digitalisiert dann das von der Lokalspule empfangene Signal und übergibt die Daten der digitalen Signalverarbeitung, die aus der Messung dann ein Bild oder ein Spektrum ableitet, welches dann dem Nutzer, beispielsweise zur Diagnose, zur Verfügung gestellt werden kann. Auch wäre denkbar, die Digitalisierung bereits innerhalb der Lokalspule durchzuführen.As already explained above, a large number of individually controllable antenna conductor loops require corresponding space in order to accommodate the associated electronics. Such electronic components include, for example, suitable preamplifiers to bring the received signal to a certain level. In more recent products, the magnetic resonance signal can also be converted to an intermediate frequency within the local coil. A receiver mounted in the magnetic resonance system then filters and digitizes the signal received by the local coil and transmits the data of the digital signal processing, which then derives an image or a spectrum from the measurement, which can then be made available to the user, for example for diagnosis , It would also be conceivable to carry out the digitization already within the local coil.
All diese elektronischen Komponenten machen jedoch eine Spule mechanisch schwer und relativ starr. Um eine ausreichende Flexibilität zu erreichen, sind vorzugsweise vorgegebenen Gruppen von benachbarten Antennen-Leiterschleifen des Magnetresonanz-Antennenarrays jeweils lokal angeordnete Elektronikbaugruppen zugeordnet, die die von den zugeordneten Antennen-Leiterschleifen empfangenen Signale vorverarbeiten. Diese „Elektronik-Cluster” können jeweils ein eigenes kleines Gehäuse aufweisen. Vorzugsweise wird beispielsweise zwei benachbarten Antennen-Leiterschleifen in einer Reihe ein eigener Elektronik-Cluster zugeordnet. Eine solche Lösung mit kleineren Elektronikbaugruppen anstelle einer großen Elektronikbaugruppe ermöglicht eine große mechanische Flexibilität der Lokalspule in zwei Richtungen.However, all of these electronic components make a coil mechanically heavy and relatively rigid. In order to achieve sufficient flexibility, preferably predetermined groups of adjacent antenna conductor loops of the magnetic resonance antenna array are each assigned locally arranged electronic assemblies which pre-process the signals received from the associated antenna conductor loops. These "electronics clusters" can each have their own small housing. For example, two adjacent antenna conductor loops in a row are preferably assigned their own electronics cluster. Such a solution, with smaller electronic assemblies instead of a large electronic assembly, allows great mechanical flexibility of the local coil in two directions.
Bei einer besonders bevorzugten Variante weist eine Elektronikbaugruppe eine Multiplexer-Einrichtung, d. h. eine geeignete Multiplex-Schaltungsanordnung, auf, um von verschiedenen Antennen-Leiterschleifen empfangene Signale in einem Multiplexverfahren für eine Übertragung an eine Empfangseinheit des Magnetresonanzgeräts zu überlagern. Die Verwendung eines Multiplexverfahrens reduziert die für die Übertragung notwendigen Kabel innerhalb der Lokalspule bzw. von der Lokalspule zum Empfangssystem des Magnetresonanzgeräts.In a particularly preferred variant, an electronic module has a multiplexer device, i. H. a suitable multiplexing circuit arrangement, in order to superimpose signals received from different antenna conductor loops in a multiplexing method for transmission to a receiving unit of the magnetic resonance apparatus. The use of a multiplexing method reduces the cables required for transmission within the local coil or from the local coil to the receiving system of the magnetic resonance apparatus.
Vorzugsweise erfolgt dies in einem Frequenzmultiplexverfahren. Bei einer Überlagerung jeweils zweier zu einem Elektronik-Cluster gehöriger benachbarter Antennen-Leiterschleifen können beispielsweise zwei Seitenbänder der Übertragungsfrequenz verwendet werden und die Magnetresonanzsignale der einen Antennen-Leiterschleifen werden auf dem einen Seitenband übertragen und die der anderen Antennen-Leiterschleife auf dem anderen Seitenband.This is preferably done in a frequency division multiplex method. For example, if two adjacent antenna conductor loops belonging to one electronics cluster are superimposed, two sidebands of the transmission frequency can be used and the magnetic resonance signals of one antenna conductor loops are transmitted on one sideband and those of the other antenna conductor loop on the other sideband.
Bevorzugt werden die zu verschiedenen Elektronikbaugruppen führenden Kabel an einer Zentralstelle, vorzugsweise einer zentralen Elektronikbaugruppe, in der Lokalspule zusammengeführt. Von dort können sie dann durch ein gemeinsames Anschlusskabel weitergeführt werden, um die Lokalspule an eine Empfangseinrichtung des Magnetresonanzgeräts anzuschließen. Preferably, the cables leading to different electronic assemblies are brought together in a central coil, preferably a central electronic module, in the local coil. From there they can then be continued by a common connecting cable to connect the local coil to a receiving device of the magnetic resonance device.
Um möglichst hohe Beschleunigungsfaktoren zu erreichen, weist die Lokalspule besonders bevorzugt ein Magnetresonanz-Antennenarray mit drei Reihen von Antennen-Leiterschleifen auf. Besonders bevorzugt sind in jeder Reihe sechs Antennen-Leiterschleifen angeordnet. Das heißt, die Lokalspule weist dann insgesamt achtzehn einzelne Antennen-Leiterschleifen auf. Bei einer Verwendung eines Magnetresonanz-Antennenarrays mit drei Reihen von Antennen-Leiterschleifen ist also die mittlere Reihe gegenüber den beiden äußeren Reihen verschoben.In order to achieve the highest possible acceleration factors, the local coil particularly preferably has a magnetic resonance antenna array with three rows of antenna conductor loops. Particularly preferably, six antenna conductor loops are arranged in each row. That is, the local coil then has a total of eighteen individual antenna conductor loops. When using a magnetic resonance antenna array with three rows of antenna conductor loops so the middle row is shifted from the two outer rows.
Bisher werden in der Praxis anteriore Abdomenspulen mit 3 × 2 Antennen-Leiterschleifen oder mit 4 × 4 Antennen-Leiterschleifen verwendet. Bei diesen Lokalspulen sind Beschleunigungsfaktoren von AF = 4 kaum mehr klinisch nutzbar, da die SNR-Verschlechterung bei der parallelen Bildgebung mit AF = 4 und nur vier Antennen-Leiterschleifen in Phasenkodierrichtung oft keine verwertbaren Ergebnisse liefert. Zudem sind die Antennen-Leiterschleifen relativ starr und lassen sich insbesondere im Abdomenbereich nicht gut an die Patientenanatomie anpassen. Für Cardiac-Bildgebungen sind Beschleunigungsfaktoren von AF = 3 bis 4 erforderlich, um die relativ langen Messzeiten zu reduzieren. Die bisherigen langen Messzeiten sind einer der Gründe, warum Cardiac-Untersuchungen nur mit relativ geringem Anteil an Magnetresonanzanlagen durchgeführt werden und Radiologen oftmals andere Untersuchungsverfahren bevorzugen.Up to now, anterior abdominal coils with 3 × 2 antenna conductor loops or with 4 × 4 antenna conductor loops have been used in practice. With these local coils, acceleration factors of AF = 4 are hardly clinically usable, since the SNR degradation in the parallel imaging with AF = 4 and only four antenna conductor loops in the phase encoding direction often provides no usable results. In addition, the antenna conductor loops are relatively rigid and can not be adapted well to the anatomy of the patient, especially in the abdomen area. For cardiac imaging, acceleration factors of AF = 3 to 4 are required to reduce the relatively long measurement times. The previous long measurement times are one of the reasons why cardiac examinations are performed only with a relatively small proportion of magnetic resonance systems and radiologists often prefer other examination methods.
Durch eine erfindungsgemäß auzfgebaute Lokalspule mit drei Reihen sechs Antennen-Leiterschleifen und der dennoch erreichten Flexibilität lassen sich Beschleunigungsfaktoren von AF = 4 auch mit sehr guter klinisch verwertbarer Qualität erzeugen. Ggf. sind, je nach konkretem Anwendungsfall, sogar höhere Beschleunigungsfaktoren von AF = 5 oder AF = 6 erreichbar.By means of a locally constructed local coil with three rows of six antenna conductor loops and the nevertheless achieved flexibility, acceleration factors of AF = 4 can also be produced with very good clinically utilizable quality. Possibly. Depending on the specific application, even higher acceleration factors of AF = 5 or AF = 6 can be achieved.
Bevorzugt sind die Antennen-Leiterschleifen so ausgebildet, dass sie im Wesentlichen eine achteckige Fläche umschreiben, wobei ganz besonders bevorzugt die quer und längs zur Versatzrichtung, d. h. die senkrecht zur Längsrichtung der Reihen und in Längsrichtung verlaufenden Seiten länger sind als die schräg dazu verlaufenden Seiten der Antennen-Leiterschleifen. Diese achteckige Form hat den Vorteil, dass die Leiterbahnenabschnitte, an denen sich die Leiterbahnen benachbarter Antennen-Leiterschleifen zur Bildung der Überlappbereiche kreuzen, im Kreuzungspunkt senkrecht aufeinander treffen. Dadurch wird die Verkopplung zwischen den Leiterschleifen minimiert.Preferably, the antenna conductor loops are designed so that they essentially circumscribe an octagonal area, with the most preferred embodiment being the transverse and longitudinal direction of the offset direction, ie H. which are perpendicular to the longitudinal direction of the rows and longitudinal sides longer than the obliquely extending sides of the antenna conductor loops. This octagonal shape has the advantage that the conductor track sections, at which the tracks of adjacent antenna conductor loops intersect to form the overlap areas, meet perpendicularly at the point of intersection. This minimizes the coupling between the conductor loops.
Bei einer besonders bevorzugten Variante weisen die Antennen-Leiterschleifen quer zu einer Längsrichtung der Antennen-Leiterschleifen-Reihen eine Breite zwischen 5 cm und 30 cm auf. In Längsrichtung der Reihen weisen die Antennen-Leiterschleifen besonders bevorzugt eine Breite zwischen 5 cm und 30 cm auf. Wird die Variante eines Antennenarrays gewählt, bei der lediglich wechselweise bei jeder zweiten Reihe auf gegenüberliegenden Seiten ein Rand-Antennenelement größer ist, so ist dieses beispielsweise bei einem Versatz um eine halbe Antennen-Leiterschleifen-Breite ca. eineinhalb mal so breit wie die restlichen Antennen-Leiterschleifen in der Reihe.In a particularly preferred variant, the antenna conductor loops have a width between 5 cm and 30 cm transversely to a longitudinal direction of the antenna conductor loop rows. In the longitudinal direction of the rows, the antenna conductor loops particularly preferably have a width between 5 cm and 30 cm. If the variant of an antenna array is selected in which only one edge antenna element is alternately larger on every other row on opposite sides, this is approximately one and a half times as wide as the remaining antennas, for example, with an offset of half the antenna conductor loop width Conductor loops in the row.
Die Erfindung wird im Folgenden unter Hinweis auf die beigefügten Figuren anhand von Ausführungsbeispielen noch einmal näher erläutert. Es zeigen:The invention will be explained in more detail below with reference to the accompanying figures with reference to embodiments. Show it:
Die in
Die einzelnen Antennen-Leiterschleifen
Innerhalb einer Reihe SR1, SR2, SR3 überlappen sich jeweils benachbarte Antennen-Leiterschleifen
Die Leiterbahnen der Antennen-Leiterschleifen
Jede der Antennen-Leiterschleifen
Wie in
Dadurch ist es möglich, dass sich die benachbarten Reihen SR1, SR2, SR3 jeweils um einen Überlappungsbereich UZ überlappen können, ohne dass es zu einem Überlapp von vier einzelnen Antennen-Leiterschleifen
Um dennoch zu gewährleisten, dass das gesamte Antennenarray
Insbesondere umschreibt jeweils in jeder der drei Reihen SR1, SR2, SR3 die in der jeweiligen Versatzrichtung R1, R2, R3 betrachtet erste Antennen-Leiterschleife
Die jeweils an der Versatzrichtung R1, R2, R3 am Ende liegende Rand-Antennen-Leiterschleife
Jeweils zwei benachbarte Antennen-Leiterschleifen
Im zentralen Elektronik-Cluster 4M sind außerdem zwei Hall-Sonden Hx, Hz mit geeigneter Auswerteelektronik angeordnet, um ein Magnetfeld in den beiden Raumrichtungen x, z zu messen, in dem sich die Lokalspule
In
Wie bereits erwähnt, weist das Anschlusskabel
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beträgt die Leiterschleifenbreite bz der einzelnen Antennen-Leiterschleifen
Wie das in den Figuren dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt, ist es durch den erfindungsgemäßen Aufbau möglich, auf sehr einfache und effektive Weise eine Lokalspule zu erzeugen, welche einerseits eine sehr hohe Anzahl einzelner Antennen-Leiterschleifen aufweist und welche eine sehr gute und einfache vollständige induktive Entkopplung sämtlicher zueinander benachbarter Antennen-Leiterschleifen bei gleichzeitig maximalem Ausleuchtungsbereich in Bezug auf die Außenmaße der Lokalspule erlaubt und glöeichzeitig eine große Flexibilität der Lokalspule zulässt.As the embodiment shown in the figures shows, it is possible by the construction according to the invention to produce a local coil in a very simple and effective manner, which on the one hand has a very high number of individual antenna conductor loops and which a very good and simple complete inductive decoupling all allows mutually adjacent antenna conductor loops at the same time maximum illumination range with respect to the outer dimensions of the local coil and glöeichzeitig allows great flexibility of the local coil.
Es wird an dieser Stelle noch einmal darauf hingewiesen, dass es sich bei dem konkret in den Figuren dargestellten Aufbau lediglich um ein Ausführungsbeispiel handelt und dass das Grundprinzip des erfindungemäß ausgestalteten Antennenarrays auch variiert werden kann, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen, soweit er durch die Ansprüche vorgegeben ist. 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 können.It is again pointed out at this point that the structure shown concretely in the figures is only an exemplary embodiment and that the basic principle of the antenna array designed according to the invention can also be varied without departing from the scope of the invention as far as it is concerned the claims are given. For the sake of completeness, it is also pointed out that the use of indefinite articles does not exclude "a" or "one", that the characteristics in question can also be present multiple times.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Lokalspulelocal coil
- 22
- MagnetresonanzantennenarrayMagnetic resonance antenna array
- 33
- Antennen-LeiterschleifeAntenna conductor loop
- 3A3A
- erste Rand-Antennen-Leiterschleifefirst edge antenna conductor loop
- 3E3E
- letzte Rand-Antennen-Leiterschleifelast edge antenna conductor loop
- 44
- Elektronikbaugruppeelectronics assembly
- 4M4M
- zentrale Elektronikbaugruppecentral electronic module
- 55
- Multiplexer-SchaltungsanordnungMultiplexer circuitry
- 66
- Vorverstärkerpreamplifier
- 77
- Kabelelectric wire
- 88th
- Sammelanschlusshunt
- 99
- Einkerbungnotch
- 1010
- Gehäuse der LokalspuleHousing of the local coil
- 1111
- Gehäuse der Elektronik-ClusterHousing of the electronics cluster
- 11M11M
- Gehäuse des zentralen Elektronik-ClustersHousing of the central electronics cluster
- 1212
- Verbindungsstückjoint
- 1313
- Anschlusskabelconnection cable
- 1414
- Anschlusssteckerconnector
- 1515
- Anschlussstellejunction
- 1616
- MantelwellensperreStanding wave trap
- 1717
- Aussparungrecess
- CC
- Unterbrechunginterruption
- L1, L2 L 1 , L 2
- Linieline
- R1, R2, R3 R 1 , R 2 , R 3
- Versatzrichtungoffset direction
- SR1, SR2,SR 1 , SR 2 ,
-
SR3 Reihe von Antennen-LeiterschleifenSR3 Row of antenna conductor loops - x, zx, z
- Raumrichtungspatial direction
- bx, bz, bx,A b x, b z b x, A
- LeiterschleifenbreiteConductor loop width
- UX, UZ U X , U Z
- Überlappungsbereichoverlap area
- HX, HZ H X , H Z
- Hall-SondeHall probe
Claims (15)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE201010024432 DE102010024432A1 (en) | 2010-06-21 | 2010-06-21 | Local coil for use in magnetic resonance device for patient, has conductor loops arranged opposite to each other along offset directions, where part of conductor loops is designed for balancing offset such that rows of loops end on lines |
CN2011101674050A CN102288930A (en) | 2010-06-21 | 2011-06-21 | Local coil and consctruction method, magnetic resonance instrument,method for measuring manetic magnetic resonance signal |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE201010024432 DE102010024432A1 (en) | 2010-06-21 | 2010-06-21 | Local coil for use in magnetic resonance device for patient, has conductor loops arranged opposite to each other along offset directions, where part of conductor loops is designed for balancing offset such that rows of loops end on lines |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102010024432A1 true DE102010024432A1 (en) | 2011-12-22 |
Family
ID=45091147
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE201010024432 Ceased DE102010024432A1 (en) | 2010-06-21 | 2010-06-21 | Local coil for use in magnetic resonance device for patient, has conductor loops arranged opposite to each other along offset directions, where part of conductor loops is designed for balancing offset such that rows of loops end on lines |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN102288930A (en) |
DE (1) | DE102010024432A1 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102749597A (en) * | 2012-07-04 | 2012-10-24 | 苏州众志医疗科技有限公司 | Knee joint radio-frequency (RF) coil in horizontal-field magnetic resonance system |
EP3544500A4 (en) * | 2016-11-23 | 2020-08-05 | General Electric Company | An anterior radio frequency (rf) coil array for a magnetic resonance imaging (mri) system |
CN113777541A (en) * | 2020-06-10 | 2021-12-10 | 西门子医疗有限公司 | Local coil, magnetic resonance system, method and tool for producing a local coil |
EP3933425A1 (en) * | 2020-06-29 | 2022-01-05 | Koninklijke Philips N.V. | Flexible magnetic resonance imaging receive antenna |
CN114076909A (en) * | 2020-08-21 | 2022-02-22 | 西门子医疗有限公司 | Magnetic resonance antenna with wire structure embedded in foam |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN203965611U (en) | 2014-07-31 | 2014-11-26 | 西门子(深圳)磁共振有限公司 | Decoupling inductor assembly, RF receiving coil and MR imaging apparatus |
DE102017210422A1 (en) | 2017-06-21 | 2018-12-27 | Siemens Healthcare Gmbh | MR coil arrangement with adaptive coil spacing layer |
US11719777B2 (en) * | 2018-04-28 | 2023-08-08 | Shenzhen Institutes Of Advanced Technology Chinese Academy Of Sciences | Flexible radio frequency receiving coil array |
EP3650878A1 (en) * | 2018-11-08 | 2020-05-13 | Siemens Healthcare GmbH | Local coil with integrated pilot tone transmitter |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20080100297A1 (en) * | 2006-10-27 | 2008-05-01 | Manabu Ishii | High frequency coil device |
DE102007002187A1 (en) * | 2007-01-15 | 2008-07-17 | Siemens Ag | Device and method for the optical transmission of magnetic resonance signals in magnetic resonance systems |
DE102009003865A1 (en) * | 2008-04-30 | 2009-11-05 | General Electric Co. | Modular receiver coil array with improved spatial coverage |
DE102008048476A1 (en) * | 2008-09-23 | 2010-04-22 | Siemens Aktiengesellschaft | Magnetic resonance system with orientation detection of aids |
-
2010
- 2010-06-21 DE DE201010024432 patent/DE102010024432A1/en not_active Ceased
-
2011
- 2011-06-21 CN CN2011101674050A patent/CN102288930A/en active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20080100297A1 (en) * | 2006-10-27 | 2008-05-01 | Manabu Ishii | High frequency coil device |
DE102007002187A1 (en) * | 2007-01-15 | 2008-07-17 | Siemens Ag | Device and method for the optical transmission of magnetic resonance signals in magnetic resonance systems |
DE102009003865A1 (en) * | 2008-04-30 | 2009-11-05 | General Electric Co. | Modular receiver coil array with improved spatial coverage |
DE102008048476A1 (en) * | 2008-09-23 | 2010-04-22 | Siemens Aktiengesellschaft | Magnetic resonance system with orientation detection of aids |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102749597A (en) * | 2012-07-04 | 2012-10-24 | 苏州众志医疗科技有限公司 | Knee joint radio-frequency (RF) coil in horizontal-field magnetic resonance system |
EP3544500A4 (en) * | 2016-11-23 | 2020-08-05 | General Electric Company | An anterior radio frequency (rf) coil array for a magnetic resonance imaging (mri) system |
US10921401B2 (en) | 2016-11-23 | 2021-02-16 | GE Precision Healthcare LLC | Anterior radio frequency (RF) coil array for a magnetic resonance imaging (MRI) system |
CN113777541A (en) * | 2020-06-10 | 2021-12-10 | 西门子医疗有限公司 | Local coil, magnetic resonance system, method and tool for producing a local coil |
CN113777541B (en) * | 2020-06-10 | 2024-04-26 | 西门子医疗有限公司 | Local coil, magnetic resonance system, method and tool for producing a local coil |
US11994568B2 (en) | 2020-06-10 | 2024-05-28 | Siemens Healthineers Ag | Local coil for a magnetic resonance system, and method and tool for the manufacture of same |
EP3933425A1 (en) * | 2020-06-29 | 2022-01-05 | Koninklijke Philips N.V. | Flexible magnetic resonance imaging receive antenna |
WO2022002650A1 (en) * | 2020-06-29 | 2022-01-06 | Koninklijke Philips N.V. | Flexible magnetic resonance imaging receive antenna |
CN114076909A (en) * | 2020-08-21 | 2022-02-22 | 西门子医疗有限公司 | Magnetic resonance antenna with wire structure embedded in foam |
US11892531B2 (en) | 2020-08-21 | 2024-02-06 | Siemens Healthcare Gmbh | Magnetic resonance antenna with wire structure embedded in foam |
CN114076909B (en) * | 2020-08-21 | 2024-03-22 | 西门子医疗有限公司 | Magnetic resonance antenna with wire structure embedded in foam |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN102288930A (en) | 2011-12-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102010024432A1 (en) | Local coil for use in magnetic resonance device for patient, has conductor loops arranged opposite to each other along offset directions, where part of conductor loops is designed for balancing offset such that rows of loops end on lines | |
DE102005015071B4 (en) | Combined positron emission tomography and magnetic resonance tomography device | |
DE3807178C2 (en) | Magnetic resonance imaging device | |
EP1267174B1 (en) | High-frequency coil assembly for a nuclear magnetic resonance imaging device, and NMR imaging device | |
DE10124465A1 (en) | Transmission and receiver coil for a magnetic resonance imaging instrument with an arrangement of independently adjustable resonator segments forming a body coil that allows complete control of the HF field distribution | |
DE102011082778B3 (en) | Magnetic resonance coil i.e. local coil, for use in magnetic resonance device for transmitting magnetic resonance signals, has hollow space filled with filling material whose dielectric constant is smaller than constant of carrier material | |
DE102007026965A1 (en) | antenna array | |
DE19859566A1 (en) | Radio frequency coil device for magnetic resonance imaging system | |
DE4232827A1 (en) | Circularly polarised local antenna arrangement for nuclear spin tomography appts. - has array of three or more linearly polarised coils overlapped to achieve geometric decoupling. | |
DE102006019173A1 (en) | Switching device, RF coil and magnetic resonance imaging device | |
DE102016212043B4 (en) | Patient couch with flexible RF transmission power distribution for a magnetic resonance tomograph | |
DE102013216376B4 (en) | Antenna device for receiving magnetic resonance signals | |
DE102008011144B4 (en) | Antenna arrangement for a magnetic resonance apparatus | |
DE10244173B4 (en) | Antenna arrangement for a magnetic resonance apparatus, magnetic resonance antenna system, magnetic resonance apparatus and method for coupling two antenna groups | |
DE4024582A1 (en) | MRI | |
DE4138690C2 (en) | Circularly polarizing local antenna for a nuclear magnetic resonance device | |
DE102008012966A1 (en) | Magnetic Resonance Imaging System | |
DE102010027295B4 (en) | Drum standing wave trap | |
DE102011083599B3 (en) | Acquisition of calibration data for a magnetic resonance system | |
DE112004002117T5 (en) | Phased Array Spinal coil with spatially displaced coil elements | |
DE202007015620U1 (en) | Resonator segments for generating a homogeneous B1 field in ultrahigh-field magnetic resonance tomography | |
DE102015201963B4 (en) | magnetic resonance apparatus | |
DE102011086285B4 (en) | local coil | |
DE102007053483B4 (en) | Resonator segments in modified microstrip technology for an antenna device of an ultrahigh field magnetic resonance tomograph | |
DE102012207677A1 (en) | Equipment object for a combination imaging system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R002 | Refusal decision in examination/registration proceedings | ||
R003 | Refusal decision now final |
Effective date: 20120613 |