DE102013204705A1

DE102013204705A1 - Verfahren zur Bereitstellung von Magnetresonanztomographie-Daten bei einem Magnetresonanztomographie-System, sowie Magnetresonanztomographie-System

Info

Publication number: DE102013204705A1
Application number: DE102013204705.3A
Authority: DE
Inventors: Jan Bollenbeck; Jörg Hüttner; Klaus Pistor; Stefan Schwarzer; Markus Vester
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens Healthcare GmbH
Priority date: 2013-03-18
Filing date: 2013-03-18
Publication date: 2014-09-18
Also published as: US9581669B2; US20140266190A1

Abstract

Die Erfindung betrifft die Bereitstellung von Daten für eine an einer Basis (12) eines Magnetresonanztomographie-Systems (10) durchzuführende Bildrekonstruktion, wobei die Daten aus mittels einer Lokalspuleneinheit (14) des Systems (10) gewonnenen Empfangssignalen gebildet werden. Um die lokalseitig anfallende Information drahtlos zur Basis (12) übertragen zu können und eine qualitativ hochwertige Bildrekonstruktion zu ermöglichen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass – mittels der Basis (12) ein gemäß eines Referenztaktes (c) moduliertes magnetisches Wechselfeld (18) erzeugt wird, – durch die Lokalspuleneinheit (14) das magnetische Wechselfeld (18) zur Gewinnung elektrischer Energie für die Versorgung einer Lokalelektronik der Lokalspuleneinheit (14) genutzt wird und mittels der Lokalelektronik der Referenztakt (c') aus dem empfangenen magnetischen Wechselfeld zurückgewonnen wird, – mittels der Lokalelektronik ein Funksignal (54) enthaltend eine die Empfangssignale repräsentierende MRT-Information sowie eine den zurückgewonnenen Referenztakt (c') repräsentierende Taktinformation erzeugt und zur Basis (12) gesendet wird, und – durch die Basis (12) das empfangene Funksignal (54) derart verarbeitet wird, dass daraus die Daten und die Taktinformation (c') zurückgewonnen und für die Bildrekonstruktion bereitgestellt werden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein das Gebiet der Magnetresonanztomographie (MRT), und im Besonderen ein Verfahren zur Bereitstellung von MRT-Daten für eine mittels einer Auswerteeinrichtung an einer MRT-Basis eines MRT-Systems durchzuführende Bildrekonstruktion.
Die MRT-Daten werden hierbei aus mittels einer MRT-Lokalspuleneinheit des Systems gewonnenen MRT-Empfangssignalen gebildet.
Ein derartiges Verfahren und System ist beispielsweise aus der DE 10 2011 079 564 A1 bekannt.
Der Begriff "MRT-System" soll hier die Gesamtheit der zur Durchführung einer MRT-Untersuchung eingesetzten Komponenten bezeichnen, wobei das MRT-System der hier interessierenden Art eine "MRT-Basis" sowie (wenigstens) eine "MRT-Lokalspuleneinheit" umfasst.
Die "MRT-Basis" soll denjenigen Teil des Systems bezeichnen, welcher insbesondere die Mittel zur Erzeugung des für die MRT erforderlichen Magnetfeldes (einschließlich der magnetischen Wechselfelder im Radiofrequenzbereich zur resonanten Anregung der Kernspins) sowie eine im Rahmen der Bildrekonstruktion eingesetzte Auswerteeinrichtung umfasst.
Demgegenüber bezeichnet der Begriff "Lokalspuleneinheit" eine mehr oder weniger unmittelbar an dem zu untersuchenden Objekt bzw. Patienten angeordnete Empfangseinheit zum Erfassen der bei der MRT-Untersuchung anfallenden "Kernspin-Antworten" (der durch die besagten Radiofrequenz-Magnetfelder angeregten Kernspins). Die Lokalspuleneinheit umfasst zumindest eine Lokalspulenanordnung, d. h. eine oder mehrere so genannte Lokalspulen ("Loops"), und gegebenenfalls noch einen oder mehrere Vorverstärker zur Verstärkung der mittels der Lokalspulen durch Induktion aufgefangenen Kernspinantworten.
Der Einsatz einer Lokalspuleneinheit bei MRT-Systemen ist weitverbreitet und besitzt den Vorteil eines verbesserten Signal/Rausch-Verhältnisses der damit gewonnenen MRT-Empfangssignale.
Die mit der MRT-Lokalspuleneinheit, also lokalseitig gewonnenen MRT-Empfangssignale bilden die Grundlage für die basisseitige, also an der MRT-Basis durchzuführende Bildrekonstruktion. Hierfür ist es notwendig, die lokalseitig gewonnenen MRT-Empfangssignale bzw. die darin enthaltene MRT-Information zur MRT-Basis des betreffenden MRT-Systems zu übertragen.
Bei dem eingangs genannten Stand der Technik gemäß der DE 10 2011 079 564 A1 werden die MRT-Empfangssignale im Bereich der Lokalspuleneinheit verstärkt und sodann kabelgebunden an die MRT-Basis bzw. die dortige Auswerteeinrichtung übertragen. In dieser vorbekannten Druckschrift wird auch erwähnt, dass die MRT-Empfangssignale per Funk an die Auswerteeinrichtung übertragen werden könnten, ohne jedoch näher auf die praktische Ausgestaltung einer solchen Funkübertragung einzugehen.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei einer Bereitstellung von MRT-Daten in der eingangs genannten Weise eine drahtlose Übertragung der lokalseitig anfallenden MRT-Information zur MRT-Basis zu realisieren, wobei eine Verkabelung zwischen MRT-Basis und MRT-Lokalspuleneinheit vermieden und eine qualitativ hochwertige Bildrekonstruktion ermöglicht sein soll.
Diese Aufgabe wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren dadurch gelöst, dass

a) mittels der MRT-Basis ein gemäß eines Referenztaktes moduliertes magnetisches Wechselfeld erzeugt wird,
b) durch die MRT-Lokalspuleneinheit das magnetische Wechselfeld zur Gewinnung elektrischer Energie für die Versorgung einer Lokalelektronik der MRT-Lokalspuleneinheit genutzt wird und mittels der Lokalelektronik der Referenztakt aus dem empfangenen magnetischen Wechselfeld zurückgewonnen wird,
c) mittels der Lokalelektronik ein Funksignal enthaltend eine die MRT-Empfangssignale repräsentierende MRT-Information sowie eine den zurückgewonnenen Referenztakt repräsentierende Taktinformation erzeugt und zur MRT-Basis gesendet wird, und
d) durch die MRT-Basis das empfangene Funksignal derart verarbeitet wird, dass daraus die MRT-Daten und die Taktinformation zurückgewonnen und der Auswerteeinrichtung für die Bildrekonstruktion bereitgestellt werden.

Eine erste Grundidee der Erfindung besteht somit darin, ausgehend von der MRT-Basis mittels eines dort erzeugten magnetischen Wechselfeldes sowohl Energie als auch einen Referenztakt zur MRT-Lokalspuleneinheit zu übertragen (Schritt a), um lokalseitig unter Nutzung dieser Energie und dieses Referenztaktes (Schritt b) eine MRT-Information per Funksignal zurück an die MRT-Basis zu senden (Schritt c) und an der MRT-Basis schließlich durch Verarbeitung des empfangenen Funksignals die MRT-Daten für die Bildrekonstruktion bereitzustellen (Schritt d).
Eine tatsächliche Realisierung dieser Grundidee scheiterte zunächst an einer etwas subtilen, jedoch in der Praxis gravierenden Problematik, die mit der im Schritt a) vorgesehenen Übertragung eines Referenztaktes zusammenhängt.
Der nachfolgenden Erläuterung dieser Problematik vorausgeschickt sei, dass bei bekannten MRT-Systemen die lokalseitige Bereitstellung eines "präzisen Referenztaktes", d. h. in exakter Synchronisation mit dem basisseitig z. B. zur MRT-Magnetfelderzeugung eingesetzten Referenztakt, von essentieller Bedeutung ist. Dies deshalb, weil die MRT-Bildrekonstruktion nicht ausschließlich mit den lokalseitig anfallenden MRT-Daten als solchen vorgenommen werden kann, sondern darüber hinaus eine möglichst exakte "zeitliche Einordnung" der MRT-Information bezüglich der bei MRT-Untersuchungen prinzipbedingt zeitlich variierenden MRT-Magnetfelder erfordert.
Das dem bei der Erfindung vorgesehenen Schritt a) innewohnende praktische Problem besteht darin, dass bereits kleinere Bewegungen der MRT-Lokalspuleneinheit bezüglich der MRT-Basis während der Durchführung einer MRT-Untersuchung zu entsprechenden Phasenänderungen des im Schritt b) zurückgewonnenen Referenztaktes führen.
Derartige Bewegungen der Lokalspuleneinheit, und somit der darin befindlichen Lokalspule(n) können in der Praxis insbesondere z. B. durch die Atmung eines zu untersuchenden Patienten bzw. dessen Bewegung auf einer im MRT-Aufnahmeraum verfahrbaren Patientenliege bewirkt werden.
Ein zeitvarianter Abstand zwischen dem Sender des in Schritt a) erzeugten Wechselfeldes (MRT-Basis) und dem Empfänger dieses Wechselfeldes(Empfängerspule(n) in der Lokalspuleneinheit) bewirkt eine Phasenänderung bzw. Phasenmodulation auf dem lokalseitig empfangenen Referenztakt.
Auch eine zeitvariante winkelmäßige Orientierung des Empfängers im Aufnahmeraum kann einen Beitrag zu einer derartigen Phasenmodulation liefern, z. B. falls das in Schritt a) erzeugte Wechselfeld als ein Drehfeld vorgesehen ist.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist das basisseitig erzeugte modulierte magnetische Wechselfeld tatsächlich ein magnetisches Drehfeld, beispielsweise ein im Bereich der Lokalspuleneinheit im Wesentlichen homogenes, jedoch mit konstanter Drehwinkelgeschwindigkeit um eine Längsachse des Aufnahmeraumes rotierendes Magnetfeld.
Wenn der in Schritt b) lokalseitig mit unkontrollierbarer Phasenmodulation zurückgewonnene Referenztakt in Schritt c) dann eingesetzt wird, um die Antwortsignale der angeregten Kernspins (MRT-Empfangssignale) bzw. die darin innewohnende MRT-Information aufzubereiten und um das an die feststehende MRT-Basis zu übertragende Funksignal zu erzeugen, so kann sich die Phasenmodulation nachteiligerweise auf die MRT-Information übertragen, was zu entsprechenden Bildstörungen des durch die Auswerteeinrichtung rekonstruierten MRT-Bildes führt.
Diese Problematik wird bei der Erfindung jedoch durch eine spezielle Ausgestaltung der Schritte c) und d) in eleganter Weise gelöst. Bevor diese weiteren erfindungsgemäßen Maßnahmen nachfolgend näher erläutert werden, seien zunächst Zahlenbeispiele hinsichtlich der durch Bewegungen der Lokalspuleneinheit bewirkten Phasenmodulation angegeben:
Die folgende Berechnung bezieht sich beispielhaft auf ein MRT-System mit einer MRT-Magnetfeldstärke von 3 T und demnach einer Larmorfrequenz von 123,2 MHz. Des Weiteren sei beispielhaft angenommen, dass in Schritt a) das zur drahtlosen Energieversorgung und Referenztaktübertragung erzeugte Magnetfeld als ein mit einer Drehfrequenz von 5 MHz rotierendes Drehfeld ausgeführt ist.
Der somit durch das 5 MHz-Drehfeld gebildete Kanal, über welchen der Referenztakt übertragen wird, enthält maßgeblich insbesondere die folgenden beiden Fehlerquellen, die zu einer Phasenmodulation des in Schritt b) zurückgewonnenen Referenztaktes führen können:

1. Eine Verdrehung der Empfangsantenne (angenommen um die Achse der Magnetfelddrehung) erzeugt einen Laufzeitversatz proportional zum Verdrehwinkel.
2. Eine Abstandsänderung zwischen Sende- und Empfangsantenne erzeugt einen Laufzeitversatz proportional zu dieser Abstandsänderung.

Zahlenbeispiele:

Zu 1.: Eine Verdrehung der Lokalspuleneinheit um 1° erzeugt einen Laufzeitversatz von 1°/360° × 1/(5 MHz) = 0,555 ns bzw. einen Phasenversatz von 123,2 MHz/5 MHz × 1° = 24,64° auf der Larmorfrequenz.
Zu 2.: Eine Verschiebung der Lokalspuleneinheit um 1 cm erzeugt einen Laufzeitversatz von maximal 1 cm/3 × 10⁸ m/s = 0,033 ns und somit einen Phasenversatz von 360° × 123,2 MHz × 0,033 ns = 1,46° auf der Larmorfrequenz.

Diese Zahlenbeispiele verdeutlichen, dass vor allem eine Verdrehung der Empfangsantenne zu großen, nicht vernachlässigbaren Phasenfehlern im lokalseitig wiedergewonnenen Taktsignal führt.
Bei bekannten MRT-Systemen mit einem leitungsgebundenen Übertragungskanal zwischen MRT-Basis und MRT-Lokalspuleneinheit tritt dieses Problem der unerwünschten Phasenmodulation im Übertragungspfad von der Basis zur Lokalspuleneinheit nicht auf. Die erfindungsgemäße weitere Idee, nämlich zur Vermeidung möglicher Bildstörungen bei der Bildrekonstruktion auf Grund des drahtlosen Übertragungskanals gemäß der Schritte a) und b) besteht nun darin, mittels der Schritte c) und d) den zur Rückübertragung der MRT-Information von der Lokalspuleneinheit zur Basis ohnehin erforderlichen Übertragungskanal auch für eine Rückübertragung des (zurückgewonnenen) Referenztaktes bzw. einer diesen Referenztakt repräsentierenden Taktinformation an die feststehende MRT-Basis zu nutzen (Schritt c)), um damit der MRT-Basis bzw. der basisseitig angeordneten Auswerteeinrichtung zu ermöglichen, die im Hinkanal aufgebrachte Phasenmodulation bei der Bildrekonstruktion zu berücksichtigen (Schritt d)), um damit wiederum ansonsten mögliche Bildstörungen zu reduzieren bzw. zu vermeiden.
Es versteht sich, dass bei der Rückübertragung des Referenztaktes zur Basis möglichst kein nennenswerter undefinierter weiterer Phasenfehler (etwa durch die besagten Bewegungen der Lokalspuleneinheit) induziert werden sollte. Dies lässt sich jedoch, wie nachfolgend noch beschrieben, in einfacher Weise (und auch in vielfältiger Weise) realisieren bzw. sicherstellen.
Zunächst nochmals zurückkommend auf den Schritt a), so kann z. B. vorgesehen sein, dass die Frequenz des magnetischen Wechselfeldes identisch mit einer festen Frequenz des basisseitig erzeugten Referenztaktes ist. Bei einer Referenztaktfrequenz von z. B. 5 MHz kann also insbesondere ein magnetisches Drehfeld mit einer Drehfrequenz von dementsprechend 5 MHz erzeugt werden. Der Begriff "gemäß eines Referenztaktes moduliertes magnetisches Wechselfeld" soll jedoch auch abweichende Ausführungsformen umfassen, bei denen die Wechselfeldfrequenz von der Referenztaktfrequenz abweicht, z. B. als ein ganzzahliges Vielfaches oder ein ganzzahliger Bruchteil der Referenztaktfrequenz vorgesehen ist. In dieser Hinsicht wesentlich ist lediglich, dass der Referenztakt in Schritt b) aus dem magnetischen Wechselfeld zurückgewinnbar ist, etwa durch eine Demodulation in Anpassung an die in Schritt a) vorgenommene Modulation.
Die in Schritt a) eingesetzte Wechselfeldfrequenz ist bevorzugt kleiner als 50 MHz, und weiter bevorzugt kleiner als 20 MHz. Eine vergleichsweise niedrige Wechselfeldfrequenz (z. B. Drehfrequenz) führt vorteilhaft dazu, dass das Feld im MRT-Aufnahmeraum im Wesentlichen homogen ausgebildet werden kann, auch wenn sich ein Körper im Aufnahmeraum befindet.
Der Einsatz eines magnetischen Drehfeldes in Schritt a) besitzt den Vorteil, dass sich die konkrete Orientierung der Empfangsspule für den Empfang der zu übertragenden Energie (zur elektrischen Versorgung der Lokalelektronik) weniger stark auf den Wirkungsgrad dieser Energieübertragung auswirkt. Auch diese Maßnahme hinsichtlich der Wechselfeldausgestaltung trägt vorteilhaft dazu bei, die Lokalspuleneinheit ohne größere Leistungseinbußen beliebig anordnen zu können.
Falls die Frequenz des Wechselfeldes der basisseitig erzeugten Referenztaktfrequenz entspricht, so kann die lokalseitige Rückgewinnung des Referenztaktes schaltungstechnisch besonders einfach bewerkstelligt werden.
Dies gilt auch, wenn die Magnetfeldfrequenz ein ganzzahliges Vielfaches (oder ein ganzzahliger Bruchteil) der Referenztaktfrequenz ist. In diesem Fall ist empfangsseitig lediglich eine entsprechende Frequenzteilung (bzw. Frequenzvervielfachung) vorzusehen.
Was die Energiegewinnung in Schritt b) anbelangt, so kann diese schaltungstechnisch einfach z. B. unter Einsatz einer Gleichrichtung einer empfangsseitig in einer Empfangsspule oder dergleichen induzierten Wechselspannung bewerkstelligt werden. Die gleichgerichtete Spannung kann zum Laden eines lokalseitigen Energiespeichers (Kondensator oder dergleichen) verwendet werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird der in Schritt b) zurückgewonnene Referenztakt zur lokalseitigen Erzeugung eines oder mehrerer weiterer Taktsignale genutzt, beispielsweise zur Erzeugung von Taktsignalen für sämtliche getaktet betriebenen Schaltungsteile der Lokalspulenelektronik. Insbesondere können damit mehrere verschiedene lokale Takte für eine oder mehrere folgender Schaltungsteile erzeugt werden:
Analog-Digital-Wandler, z. B. zur AD-Wandlung von MRT-Empfangssignalen in digitale MRT-Daten (welche z. B. als die MRT-Information in Schritt c) verwendet werden); digitale Logikschaltungen, z. B. für eine digitale Signalverarbeitung von MRT-Daten; Phasenregelkreise; Lokaloszillatoren für analoge Komponenten wie z. B. einen Frequenzmischer.
Die Nutzung des lokalseitig zurückgewonnenen Referenztaktes zur Erzeugung eines oder mehrerer lokaler Taktsignale ist bevorzugt als Frequenzvervielfachung oder Frequenzteilung, gegebenenfalls auch unter Verwendung einer Frequenzmischung (aufwärts oder abwärts) implementiert.
Wie bereits erwähnt, sollten durch die mit Schritt c) vorgenommene Rückübertragung des Referenztaktes mittels eines Funksignals möglichst keine zusätzlichen Phasenfehler induziert werden. Zu diesem Zweck muss die entsprechende Taktinformation in geeigneter Weise in das Funksignal "verpackt" werden. In einer Ausführungsform wird zur Erzeugung des Funksignals ein von dem lokalseitig zurückgewonnenen Taktsignal abgeleitetes Trägersignal verwendet, welchem die MRT-Information aufmoduliert wird. Denkbar ist ein Aufmodulieren von analogen MRT-Empfangssignalen, bevorzugt jedoch ein Aufmodulieren von bereits lokalseitig aus den analogen MRT-Empfangssignalen gebildeten digitalen MRT-Daten.
Eine solche Trägerfrequenz für die Datenübertragung sollte zweckmäßigerweise größer als 100 MHz, weiter bevorzugt größer als 500 MHz, beispielsweise sogar größer als 1 GHz sein, um eine entsprechend hohe Signalbandbreite bereitzustellen. Außerdem können bei derartig hohen Frequenzen vorteilhaft vergleichsweise kleine Antennen eingesetzt werden, oder z. B. auch mehrere kleinere Antennen zur Verbesserung des Empfangs.
Wenn, und dies ist bevorzugt, die Erzeugung der Trägerfrequenz auf den in Schritt b) zurückgewonnenen Taktsignal basiert (z. B. durch Frequenzvervielfachung), so wird zwangsläufig auch der Funksignalträger die an sich unerwünschte Phasenmodulation enthalten. Da der Phasenfehler durch eine Abstandsänderung der oben erläuterten Art proportional zur Frequenz ist, würde der Phasenfehler des Funkträgersignals bei den erwähnten relativ hohen Frequenzen (z. B. 2 GHz) somit wesentlich größer sein (im Vergleich zum Phasenfehler z. B. in einen 5 MHz-Wechselfeld der Hinübertragung).
Die Verwendung einer analogen phasenvariierenden Modulationsart (wie z. B. PM) wäre für den Rückübertragungskanal daher äußerst ungünstig.
In einer Ausführungsform wird in Schritt c) die MRT-Information mittels eines amplitudenmodulierenden Verfahrens dem Trägersignal des Funksignals aufmoduliert, sei es im Rahmen einer analogen oder einer digitalen Modulationsart. Beispiele für solche Modulationsverfahren sind AM (Amplitudenmodulation), ASK (Amplitudenumtastung), insbesondere z. B. OOK (Ein-Aus-Umtastung). Auch andere Verfahren, die nicht von der Trägerphase abhängig sind, können vorteilhaft verwendet werden.
In einer Ausführungsform wird in Schritt c) eine digitale Modulationsart verwendet. So kann z. B. eine digitale Übertragung der MRT-Daten als Symbolstrom mit einem beliebigen Modulationsverfahren im Schritt c) erfolgen, bei gleichzeitiger Messung der Phase auf dem Referenztakt durch eine Rückgewinnung des Symboltaktes in Schritt d) aus dem modulierten Datenstrom.
In Falle einer digitalen Modulationsart ist insbesondere auch der Einsatz einer phasenvariierenden Modulationsart (z. B. PSK oder QAM) unproblematisch, da viele Rekonstruktionsverfahren für die Phase solcher Modulationsarten bekannt sind (z. B. ein Equalizer, der die Phase als Teil der Kanalimpulsantwort schätzt und korrigiert). Und da die zur Bildrekonstruktion bei der Erfindung gewünschte Phasen- bzw. Phasenfehlerinformation bereits im Datenstrom digitalisiert vorliegt, wird sie davon auch nicht mehr weiter beeinflusst, solange eine grobe Zuordnung zwischen Datensymbol und Zeitpunkt der Aussendung möglich ist.
Eine für die Erfindung geeignete Symboltaktrückgewinnung ist als solche aus dem Stand der Technik von digitalen Datenübertragungsverfahren bekannt und in einem digitalen Empfänger in der Regel ohnehin bereits implementiert, was eine derartige digitale Lösung weiter vereinfacht. Demnach ist ganz allgemein oftmals bevorzugt, einem Trägersignal des lokalseitig erzeugten Funksignals die MRT-Information in Form von digitalen Daten aufzumodulieren, beispielsweise mit einem der vorstehend genannten Modulationsverfahren.
Bei Verwendung des in Schritt b) zurückgewonnenen Taktsignals als Grundlage für ein in Schritt c) einzusetzendes Funkträgersignal können durch die besagten Bewegungen der Lokalspuleneinheit hervorgerufene Effekte, die gleichsinnig sowohl im Hinkanal (Schritt b) als auch im Rückkanal (Schritt c) auftreten, in der Regel nicht gemessen werden. Das ist beispielsweise bei einer Abstandsänderung der oben erläuterten Art der Fall, falls sowohl Antennen für das in Schritt a) zu übertragende magnetische Wechselfeld, als Drehfeld ausgebildet, als auch Antennen für die Datenrückübertragungsstrecke gleich angeordnet sind. Bezogen auf das weiter oben erläuterte Zahlenbeispiel würde für diesen Fall die durch Abstandsänderung bedingte Laufzeitveränderung in beiden Kanälen vorkommen, so dass der erwähnte 1,46°-Phasenfehler auf der Larmorfrequenz unkorrigiert verbleiben würde. Ein Fehler in dieser eher kleinen Größenordnung kann in der Praxis jedoch oftmals vernachlässigt werden.
Alternativ kann jedoch gemäß einer Weiterbildung der Erfindung eine weitere Verminderung dieses "Restfehlers" z. B. dadurch erzielt werden, indem für die Rückübertragung gemäß der Schritte c) und d) seitens der MRT-Basis nicht nur eine Empfangsantenne, sondern mehrere im Abstand zueinander an der MRT-Basis angeordnete Empfänger verwendet werden. Das in Schritt c) zur MRT-Basis gesendete Funksignal wird somit mehrfach empfangen, wobei jedoch eine durch Bewegung der Lokalspuleneinheit bewirkte Phasenänderung für die verschiedenen Empfangspfade unterschiedlich ausfällt. Somit kann in Schritt d) bei der Verarbeitung des mehrfach empfangenen Funksignals ein Phasenunterschied zwischen den einzelnen empfangenen Signalen erfasst und für eine entsprechende Bestimmung der Phasenänderung auf dem Rückübertragungspfad (und z. B. eine entsprechende Korrektur) verwendet werden.
Hierzu ein einfaches Beispiel: Wenn zwei diametral einander entgegengesetzte Empfangsantennen an der MRT-Basis vorgesehen sind, so wirkt sich eine entlang der Verbindungslinie zwischen diesen Empfangsantennen stattfindende Bewegung der Lokalspuleneinheit bzw. Sendeantenne in den beiden Empfangspfaden mit entgegengesetztem Vorzeichen aus, d. h. aus Sicht einer der Empfangsantennen ist die Abstandsänderung positiv, wohingegen aus Sicht der anderen Empfangsantenne diese Abstandsänderung negativ ist. Es ergibt sich mathematisch betrachtet ein System aus zwei Gleichungen für gleich- und widersinnige Laufzeitfehler, wodurch letztlich beide Laufzeitfehlerkomponenten berechnet werden können.
Dieses Beispiel ist jedoch insofern eher theoretisch, da es in der Praxis üblicherweise nicht nur eine einzige Bewegungs- bzw. Drehrichtung für die unkontrollierbaren Bewegungen der lokalen Spuleneinheit gibt, sondern derartige Bewegungen, translatorisch und/oder rotatorisch, in allen drei Raumrichtungen bzw. Raumachsen erfolgen können. Gemäß der beschriebenen Weiterbildung der Erfindung, d. h. durch Einsatz mehrerer Empfangsantennen, lassen sich in derartigen Fällen jedoch ebenfalls Verbesserungen erzielen, etwa indem mehr als zwei, z. B. mindestens vier oder mindestens sechs Empfangsantennen eingesetzt werden, um das in Schritt c) an die MRT-Basis gesendete Funksignal an entsprechend unterschiedlichen Stellen zu empfangen und unter Berücksichtigung der hieraus entsprechend detaillierter ermittelbaren Phasenfehlerinformation geeignete Korrekturinformation zur Berücksichtigung bei der nachfolgenden Bildrekonstruktion zu liefern. Insbesondere kann eine Mehrzahl von Empfangsantennenpaaren mit bezüglich des MRT-Aufnahmeraumes diametral einander entgegengesetzten Einzelantennen (z. B. Spulen) vorgesehen sein.
Gemäß eines weiteren Aspekts der vorliegenden Erfindung wird die eingangs gestellte technische Aufgabe auch durch ein Verfahren zum Betrieb eines MRT-Systems gelöst, umfassend eine Bereitstellung von MRT-Daten gemäß eines Verfahrens der oben beschriebenen Art und eine Bildrekonstruktion durch eine Auswerteeinrichtung einer MRT-Basis des MRT-Systems, bei welcher das Ergebnis eines Vergleiches der Phasen einerseits des zur Magnetfeldmodulation verwendeten Referenztaktes und andererseits des aus dem Funksignal zurückgewonnenen Referenztaktes mitberücksichtigt wird.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen weiter beschrieben. Es stellen dar:
1 eine stark vereinfachte Darstellung eines MRT-Systems zur Veranschaulichung einiger geometrischer Verhältnisse in einem Aufnahmeraum des Systems,
2 ein Blockschaltbild einiger elektronischer Komponenten des MRT-Systems von 1,
3 ein Blockschaltbild zur Veranschaulichung eines Beispiels für die Realisierung einer Phasenkorrektur bei der Bildrekonstruktion in einem MRT-System, und
4 ein Blockdiagramm zur Veranschaulichung einer alternativen Realisierung einer derartigen Phasenkorrektur.
1 zeigt schematisch einige Komponenten eines MRT-Systems 10 umfassend eine MRT-Basis 12 und eine MRT-Lokalspuleneinheit 14.
Von der Basis 12, welche insbesondere auch die für MRT-Untersuchungen erforderlichen Mittel zur Erzeugung des MRT-Magnetfeldes (einschließlich zur Kernspinanregung verwendeter Anregungsfelder) sowie eine zur Durchführung der MRT-Bildrekonstruktion dienende Auswerteeinrichtung (vgl. Bezugszahl 16 in 2) umfasst, ist in 1 lediglich ein "Bore" (Untersuchungsröhre) symbolisiert. Im Innenraum dieser Untersuchungsröhre ist in an sich bekannter Weise ein Aufnahmeraum für einen zu untersuchenden Patienten ausgebildet, der z. B. mittels einer Patientenliege vor Beginn der Untersuchung in diesen Aufnahmeraum eingeschoben wird. Die Mittel zur MRT-Magnetfelderzeugung sind in 1 nicht dargestellt.
Die in 1 ebenfalls symbolisiert eingezeichnete Lokalspuleneinheit 14 ist eine während der MRT-Untersuchung am Patienten angeordnete Einheit, in welcher eine oder mehrere so genannte Lokalspulen mitsamt zugehöriger Elektronik (z. B. Vorverstärker) untergebracht sind. Mittels der Lokalspulen werden die Kernspinantworten (auf eine vorherige Kernspinanregung) gemessen. In 1 sind einige solche Lokalspulen ("Loops") an der insgesamt mattenförmig ausgebildeten Lokalspuleneinheit 14 dargestellt.
Auf die MRT-Magnetfelderzeugung und die MRT-Bildrekonstruktion als solche soll hier nicht näher eingegangen werden. Hierfür kann auf Stand der Technik betreffend MRT zurückgegriffen werden.
Näher beschrieben wird nachfolgend die Art und Weise einer drahtlosen Anbindung der Lokalspuleneinheit 14 an die Basis 12.
Hierzu vorteilhaft wird mittels der Basis 12 ein gemäß eines Referenztaktes (z. B. mit einer Frequenz von 5 MHz) moduliertes magnetisches Wechselfeld 18 erzeugt. Im beschriebenen Beispiel handelt es sich um ein betragsmäßig konstantes, jedoch mit der vorgegebenen Drehfrequenz (hier z. B. ebenfalls 5 MHz) um eine Längsachse der in 1 dargestellten Anordnung rotierendes Magnetfeld 18 (die Drehrichtung des Magnetfeldes 18 ist in 1 durch einen Pfeil 20 symbolisiert).
Durch die Lokalspuleneinheit 14 wird dieses Magnetfeld 18 einerseits zur Gewinnung elektrischer Energie und andererseits zur Rückgewinnung des Referenztaktes genutzt. Damit kann einerseits die elektrische Versorgung sämtlicher "Lokalelektronik" (z. B. die erwähnten Vorverstärker etc.) in drahtloser Weise gewährleistet werden und andererseits lokalseitig eine "5 MHz-Taktbasis" bereitgestellt werden, aus welcher vorteilhaft eine Vielzahl weiterer lokalseitig benötigter Takte bzw. Taktfrequenzen erzeugt bzw. abgeleitet werden kann.
Mittels der (in 1 nicht dargestellten) Lokalelektronik der Lokalspuleneinheit 14 wird während der MRT-Untersuchung ein Funksignal, im dargestellten Beispiel ausgehend von einer eigens hierfür vorgesehenen Sendeantenne 22 der Lokalspuleneinheit 14 gesendet, welches seitens der Basis 12 von einer Empfangsantenne 24 empfangen wird. Dieses Funksignal enthält eine die MRT-Empfangssignale repräsentierende MRT-Information (z. B. eine digitale Darstellung der MRT-Empfangssignale) sowie eine den zurückgewonnenen Referenztakt repräsentierende Taktinformation.
Durch die Basis 12 wird das empfangene Funksignal derart verarbeitet, dass daraus die MRT-Daten und der Referenztakt zurückgewonnen werden. Diese MRT-Daten und der zurückgewonnene Referenztakt werden sodann bei der MRT-Bildrekonstruktion unter Verwendung der Auswerteeinrichtung 16 (2) berücksichtigt.
Letztere Mitberücksichtigung des zurückgewonnenen Referenztaktes ermöglicht eine qualitativ hochwertige Bildrekonstruktion auch für den Fall, dass aufgrund von unkontrollierbaren Bewegungen der Lokalspuleneinheit 14, z. B. bedingt durch eine Atmung des Patienten, eine Phasenänderung bzw. Phasenmodulation des der Lokalelektronik bereitgestellten Referenztaktes bezüglich des ursprünglich (an der Basis 12) erzeugten Referenztaktes existiert.
In dem Beispiel von 1 kann eine derartige Bewegung der lokalen Einheit 14 z. B. insbesondere eine durch den Pfeil 26 symbolisierte Abstandsveränderung in Richtung einer Verbindungslinie der Antennen 22 und 24 und/oder eine bei 28 symbolisierte Verkippung bzw. Verdrehung um die Rotationsachse des magnetischen Drehfeldes 18 umfassen.
2 zeigt in einem Blockdiagramm eine für das MRT-System 10 von 1 mögliche schaltungstechnische Ausgestaltung. Wie bereits bei 1 sind auch in 2 im Wesentlichen nur die zum besseren Verständnis der Erfindung erforderlichen Systemkomponenten eingezeichnet.
In 2 jeweils gestrichelt umrandet ist die Basis 12 und die Lokalspuleneinheit 14 des MRT-Systems 10, das wie folgt arbeitet:
In der Basis 12 ist ein Taktgenerator 30 zur Erzeugung eines z. B. sinusförmigen oder rechteckförmigen Referenztaktsignals, kurz "Referenztakt" c vorgesehen. Der Referenztakt c dient einerseits zur Taktung der im Rahmen der einzusetzenden MRT-Methode von der Basis 12 zu bewerkstelligenden MRT-Magnetfelderzeugung zwecks Ausrichtung bzw. Anregung von Kernspins innerhalb des Aufnahmeraumes (Untersuchungsröhre) des Systems 10. Diese erste Verwendung des Referenztaktes c ist in 2 der Einfachheit halber nicht dargestellt, sondern dessen Übertragung an die Lokalspuleneinheit 14.
Zu diesem Zweck umfasst die Basis 12 einen Taktmodulator 32, eine Verstärkereinrichtung 34 und eine Magnetfeldsendeeinrichtung 36. Im einfachsten Fall könnte z. B. ein sinusförmiges Taktsignal c in geeignet verstärkter Form einfach zur Bestromung einer Magnetspule (Magnetfeldsendeeinrichtung) herangezogen werden, um das gewünschte, d. h. gemäß des Referenztaktes modulierte magnetische Wechselfeld 18 zu erzeugen. Wie bereits erwähnt wird in diesem Ausführungsbeispiel jedoch ein mit der Frequenz des Referenztaktes c sich drehendes Magnetfeld 18 erzeugt. Für diesen Fall können der Modulator 32 und die Verstärkereinrichtung 34 z. B. dazu ausgebildet sein, das Magnetfeld 18 durch eine Vielzahl von Magnetspulenpaaren (Magnetfeldsendeeinrichtung 36) zu erzeugen, die jeweils aus zwei bezüglich des Aufnahmeraumes diametral einander entgegengesetzt angeordneten Einzelspulen gebildet sind und in einer zeitlichen Abfolge derart bestromt werden, dass das Drehfeld 18 mit der gewünschten Drehfrequenz (im einfachsten Fall identisch zur Frequenz des Referenztaktes c) erzeugt wird.
Die Lokalspuleneinheit 14 umfasst eine Magnetfeldempfangseinrichtung 38, also z. B. eine Magnetspule, in welcher entsprechend der zeitlichen Variation des Magnetfeldes 18 an dieser Stelle eine Wechselspannung induziert wird.
Diese Wechselspannung wird wie in 2 symbolisiert einerseits einer Energiegewinnungseinrichtung 40 zur Rückgewinnung von Energie aus dem Drehfeld 18 und andererseits einem Taktdemodulator 42 zur Rückgewinnung des Referenztaktes c aus dem Drehfeld 18 zugeführt. Falls die Drehfrequenz des Magnetfeldes 18 als solche den Referenztakt c repräsentiert, so kann die Taktdemodulation in sehr einfacher Weise z. B. lediglich als eine Pegelanpassung und/oder Wandlung in ein Rechtecksignal ausgebildet sein. Abhängig von der basisseitig verwendeten Modulation mittels des Taktmodulators 32 kann der Taktdemodulator 42 jedoch auch z. B. eine Frequenzvervielfachung oder Frequenzteilung involvieren. Auch kann der Taktdemodulator 42 diejenigen Schaltungsteile einbeziehen, welche zur Generierung von noch weiteren Referenztakten dienen, welche von der "Lokalelektronik", d. h. der Gesamtheit der elektronischen Schaltungskomponenten der Lokalspuleneinheit 14 benötigt werden.
Die Energiegewinnung mittels der Einrichtung 40 involviert z. B. eine Gleichrichtung (und bevorzugt Glättung, und Zwischenspeicherung der elektrischen Energie) der zugeführten Induktionsspannung.
Wie dargestellt werden die von der Einrichtung 40 zurückgewonnene elektrische Energie und der mittels des Taktdemodulators 42 zurückgewonnene Referenztakt c' weiteren Komponenten der Lokalelektronik zugeführt (Falls der Taktdemodulator 42 eine Stromversorgung benötigt, so kann auch diese von der Energiegewinnungseinrichtung 40 bereitgestellt werden). Das Bezugszeichen c' für den zurückgewonnenen Referenztakt, im Unterschied zu dem Bezugszeichen c für den ursprünglich (vom Taktgenerator 30) erzeugten Referenztakt c soll zum Ausdruck bringen, dass der zurückgewonnene Referenztakt c' aufgrund von in der Praxis nicht ganz vermeidbaren Bewegungen der Lokalspuleneinheit 14 bezüglich der Basis 12 eine an sich unerwünschte Phasenmodulation aufweist, also nicht ganz identisch dem ursprünglichen Referenztakt c ist.
In an sich bekannter Weise umfasst die Lokalspuleneinheit 14 ferner eine Anordnung 44 von so genannten Lokalspulen, mittels welchen die bei der MRT-Untersuchung bzw. den einzelnen "MRT-Experimenten" lokalseitig anfallenden MRT-Empfangssignale erfasst werden. Ausgehend von der Lokalspulenanordnung 44 werden diese analogen Empfangssignale (induzierte Spannungen) einer Empfängereinrichtung 46 zur weiteren Verarbeitung (insbesondere z. B. Verstärkung zugeführt).
Bei bekannten MRT-Systemen wurden die von der Empfängereinrichtung für die MRT-Empfangssignale (Kernspinantworten) ausgegebenen, entsprechend aufbereiteten (z. B. verstärkten) Signale kabelgebunden zur MRT-Basis 12 übertragen.
Bei dem dargestellten MRT-System 10 werden die Ausgangssignale, seien es Analogsignale oder z. B. ein Strom von digitalen Daten (Symbolstrom), einem Datenmodulator 48 zugeführt, um daraus ein Funksignal 54 enthaltend eine die MRT-Empfangssignale repräsentierende MRT-Information sowie eine den zurückgewonnenen Referenztakt c' repräsentierende Taktinformation zu erzeugen und mittels (wenigstens) einer Sendeantenne 22 an (wenigstens) eine Empfangsantenne 24 der Basis 12 zu senden.
Für die Funktionsweise des Systems 10 von Bedeutung ist hierbei, dass die Modulation des Funksignals in einer Art und Weise durchgeführt wird, so dass dem Funksignal 54 auch eine den Referenztakt c' repräsentierende Taktinformation innewohnt. Dieser Umstand ist in 2 durch einen eigens eingezeichneten Taktmodulator 50 und eine "Kombination" 52 (von Daten und Takt) im zu sendenden Funksignal 54 berücksichtigt.
Dementsprechend kann seitens der Basis 12 das mittels der Empfangsantenne 24 empfangene Funksignal 54 derart verarbeitet werden, dass daraus einerseits die MRT-Empfangssignale bzw. eine diese Signale repräsentierende MRT-Information und andererseits der Referenztakt c' extrahiert werden können. In der Darstellung von 2 ist dies durch einen Datendemodulator 60 und einen Taktdemodulator 62 veranschaulicht.
Der entscheidende Vorteil der somit bewerkstelligten Rückübertragung des Referenztaktes c' an die Basis 12 besteht darin, dass anhand eines Vergleiches zwischen dem ursprünglichen Referenztakt c und dem rückübertragenen, mit unkontrollierbarem Phasenfehler behafteten Referenztakt c' eine entsprechende Berücksichtigung des Phasenfehlers bzw. eine entsprechende Korrekturfunktionalität im Rahmen der MRT-Bildrekonstruktion ermöglicht ist.
Dementsprechend ist bei einem Verfahren zum Betrieb des MRT-Systems 10 vorgesehen, dass das Ergebnis eines Vergleiches der Phasen einerseits des zur Magnetfeldmodulation (durch den Modulator 32) verwendeten Referenztaktes c und andererseits des aus dem Funksignal 54 zurückgewonnenen Referenztaktes c' bei der Bildrekonstruktion mitberücksichtigt wird.
Bei dem Beispiel gemäß 2 ist dies dadurch bewerkstelligt, dass einer Phasenvergleichseinrichtung 64 die Signale c und c' eingegeben werden, um ein den Phasenunterschied zwischen diesen Signalen repräsentierendes Korrektursignal k an eine Phasenkorrektureinrichtung 66 auszugeben, die im Datenübertragungspfad (für MRT-Daten d) zwischen dem Ausgang des Datendemodulators 60 und einem Eingang der Auswerteeinrichtung 16 angeordnet ist. Diese Phasenkorrektureinrichtung 66 bewerkstelligt in diesem Beispiel eine entsprechende Korrektur der Daten d anhand des ebenfalls eingegebenen Korrektursignals k, bevor diese Daten d an die Auswerteeinrichtung 16 weitergegeben werden.
Hinsichtlich der Art und Weise wie die seitens der MRT-Basis bereitgestellte Information über die unerwünschte Phasenmodulation des Referenztaktes bei der Bildrekonstruktion berücksichtigt wird, gibt es im Rahmen der Erfindung vielfältige Möglichkeiten. Nachfolgend werden mit Bezug auf die 3 und 4 zwei Varianten erläutert.
3 zeigt eine Ausführungsvariante betreffend die MRT-Bildrekonstruktion unter Berücksichtigung nicht nur der eigentlichen MRT-Daten, sondern auch der erwähnten Taktinformation (enthaltend Information über die Phase des lokalseitig zurückgewonnenen Referenztaktes), wie es in einem Betriebsverfahren eines MRT-Systems der hier beschriebenen Art (vgl. z. B. 1 und 2) verwendet werden kann.
Die in 3 in Form eines Blockdiagramms dargestellten Systemkomponenten befinden sich an der Basis des betreffenden MRT-Systems.
Man erkennt wieder eine Empfangsantenne 24 mit der bereits mit Bezug auf die 2 beschriebenen Funktion, also zum Empfangen eines von der betreffenden Lokalspuleneinheit gesandten Funksignals enthaltend eine die MRT-Empfangssignale repräsentierende MRT-Information sowie eine den zurückgewonnenen Referenztakt repräsentierende Taktinformation.
Dieses Funksignal wird über die Empfangsantenne 24 zur Weiterverarbeitung einem Funkempfänger 70 zugeführt. Der Funkempfänger 70 vereinigt in sich die Funktionalitäten der in 2 separat dargestellten Demodulatoren 60, 62 zur Demodulation bzw. Bereitstellung einerseits von MRT-Daten in Form eines digitalen Datenstromes d und andererseits des Referenztaktes c'.
Der den an sich unerwünschten Phasenfehler aufweisende Referenztakt c' wird mittels einer Phasenvergleichseinrichtung 64 mit dem ursprünglichen, hier aus einer MRT-Betriebssteuereinheit 72 bereitgestellten Referenztakt c derart verglichen, dass an einem Ausgang der Phasenvergleichseinrichtung 64 ein die Phasendifferenz zwischen den Signalen c' und c repräsentierendes Korrektursignal k ausgegeben und an einem Steuereingang eines steuerbaren digitalen Abwärtswandlers 74 eingegeben wird.
Der digitale Abwärtswandler 74 besitzt die Aufgabe, das frequenzmäßig hoch liegende und hochabgetastete digitale Signal d in das betreffende Basisband herunterzumischen, und im dargestellten Beispiel auch noch eine Dezimation (Reduktion der Abtastrate) durchzuführen.
Wie an sich aus dem Stand der Technik bekannt, umfasst der Abwärtswandler 74 hierzu einen Oszillator 75, der jedoch in Anpassung an den erfindungsgemäßen Einsatz als ein digital steuerbarer Oszillator 75 ausgebildet ist, und dessen Ausgangssignal einerseits direkt und andererseits mit 90° Phasenversatz jeweils einem von zwei Mischern (Mulitplikatoren) 78 bzw. 79 eingegeben wird. Zusätzlich wird den Mischern 78, 79 das auf relativ hoher Frequenz liegende Zwischenfrequenz-Datensignal d eingegeben, so dass an den Mischerausgängen das heruntergemischte Datensignal, dargestellt als Realteil- und Imaginärteilkomponenten, Eingängen eines Dezimierers 80 eingegeben wird, welcher diese in ihrer Abtastrate reduzierten Realteil- und Imaginärteilkomponenten Re und Im an die betreffende Auswerteeinrichtung, hier einen MRT-Bildrechner 82 liefert. Der Bildrechner 82 herkömmlicher Art berechnet/rekonstruiert hieraus die das Ergebnis der MRT-Untersuchung darstellenden Bilder B.
Die Berücksichtigung des Phasenfehlers auf dem Signal c' erfolgt bei dieser Ausführungsvariante dadurch, dass die Oszillationsfrequenz des digital steuerbaren Oszillators 75 entsprechend dem Ergebnis des Phasenvergleiches zwischen den Signalen c' und c, also auf Basis des Korrektursignals k variiert wird. Der dieser Phasenkorrektur nachgeordnete MRT-Bildrechner 82 kann somit in an sich bekannter Weise arbeiten.
4 zeigt eine andere Ausführungsvariante betreffend die Bildrekonstruktion unter Mitberücksichtigung des Phasenfehlers im zurückgewonnenen Referenztakt c'.
Wie bei der Ausführung gemäß 3 wird auch hier das über eine Empfangsantenne 24 empfangene Funksignal zunächst einem Funkempfänger 70 zugeführt, welcher ausgangsseitig wieder den mit Phasenfehler behafteten Referenztakt c' sowie auf einer relative hohen Zwischenfrequenz übertragene digitale Daten d ausgibt.
Ebenfalls wie bei der Ausführung gemäß 3 wird das digitale Datensignal d einem digitalen Abwärtswandler 76 zugeführt. Im Unterschied zu dem bei 3 verwendeten Abwärtswandler 74 ist jedoch bei dem in 4 verwendeten Abwärtswandler 76 keine Phasenkorrektur implementiert. Vielmehr stellt dieser Abwärtswandler 76 Realteil- und Imaginärteilkomponenten Re und Im der MRT-Daten d noch unkorrigiert am Eingang eines (modifiziert ausgebildeten) MRT-Bildrechners 90 bereit.
Der Bildrechner 90 enthält zwecks Korrekturfunktionalität einen komplexen Multiplikator 92 zur Durchführung einer komplexen Multiplikation (zweier komplexer Datenwerte). Der eine zu multiplizierende Datenwert wird durch den Realteil Re und den Imaginärteil Im des vom Abwärtswandler 76 gelieferten Datensignals d dargestellt. Der andere Datenwert wird durch eine Phasenkorrektureinheit 94 geliefert, welcher der fehlerbehaftete Referenztakt c' eingegeben wird, um daraus diesen zweiten Multiplikator zu bilden.
Die vorstehend mit Bezug auf die 3 und 4 erläuterten Varianten stellen konkrete Lösungen für die im Rahmen der Bildrekonstruktion aufgrund des Phasenfehlers durchzuführende Korrektur dar. Bei der Variante gemäß 3 erfolgt die Korrektur im Bereich eines Datenempfängers noch in den digitalen Zwischenfrequenz-Daten, wohingegen bei der Variante gemäß 4 die Korrektur als eine komplexe Multiplikation erst in den heruntergemischten (und gegebenenfalls dezimierten) Basisbanddaten erfolgt.
Eine ebenfalls mögliche Abwandlung der Variante gemäß 3 bestünde darin, in Abhängigkeit des erfassten Phasenfehlers (Signal c' bzw. Signal k) unmittelbar nicht die Frequenz, sondern die Phase des digital steuerbaren Oszillators 75 im Abwärtswandler 74 zu manipulieren.
Eine weitere Variante besteht darin, im eigentlichen Bildrechner selbst die erforderliche Korrektur durch geeignete Modifikation von darin ablaufender Bildrekonstruktionssoftware zu erledigen. Um dem Bildrechner eine Information über die Zeitverschiebung (Phasenfehler) zu liefern, könnte z. B. der regenerierte Referenztakt c' zunächst mittels eines AD-Wandlers digitalisiert werden und in digitaler Form einem zusätzlichen (z. B. niederratigen) Eingangskanal des Bildrechners eingespeist werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102011079564 A1 [0003, 0009]

Claims

Verfahren zur Bereitstellung von MRT-Daten für eine mittels einer Auswerteeinrichtung an einer MRT-Basis (12) eines MRT-Systems (10) durchzuführende Bildrekonstruktion, wobei die MRT-Daten aus mittels einer MRT-Lokalspuleneinheit (14) des MRT-Systems (10) gewonnenen MRT-Empfangssignalen gebildet werden, dadurch gekennzeichnet, dass a) mittels der MRT-Basis (12) ein gemäß eines Referenztaktes (c) moduliertes magnetisches Wechselfeld (18) erzeugt wird, b) durch die MRT-Lokalspuleneinheit (14) das magnetische Wechselfeld (18) zur Gewinnung elektrischer Energie für die Versorgung einer Lokalelektronik der MRT-Lokalspuleneinheit (14) genutzt wird und mittels der Lokalelektronik der Referenztakt (c') aus dem empfangenen magnetischen Wechselfeld zurückgewonnen wird, c) mittels der Lokalelektronik ein Funksignal (54) enthaltend eine die MRT-Empfangssignale repräsentierende MRT-Information sowie eine den zurückgewonnenen Referenztakt (c') repräsentierende Taktinformation erzeugt und zur MRT-Basis (12) gesendet wird, und d) durch die MRT-Basis (12) das empfangene Funksignal (54) derart verarbeitet wird, dass daraus die MRT-Daten und die Taktinformation (c') zurückgewonnen und der Auswerteeinrichtung für die Bildrekonstruktion bereitgestellt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das basisseitig erzeugte modulierte magnetische Wechselfeld (18) ein magnetisches Drehfeld ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei zur Erzeugung des Funksignals (54) ein von dem lokalseitig zurückgewonnenen Taktsignal (c') abgeleitetes Trägersignal verwendet wird, welchem die MRT-Information aufmoduliert wird.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei die MRT-Information mittels eines amplitudenmodulierenden Verfahrens wie z. B. AM, ASK oder OOK dem Trägersignal aufmoduliert wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei einem Trägersignal des lokalseitig erzeugten Funksignals (54) die MRT-Information in Form von digitalen MRT-Daten aufmoduliert wird.
Verfahren zum Betrieb eines MRT-Systems (10), umfassend eine Bereitstellung von MRT-Daten gemäß eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5 und eine Bildrekonstruktion durch eine Auswerteeinrichtung einer MRT-Basis (12) des MRT-Systems (10), bei welcher das Ergebnis eines Vergleiches der Phasen einerseits des zur Magnetfeldmodulation verwendeten Referenztaktes (c) und andererseits des aus dem Funksignal (54) zurückgewonnenen Referenztaktes (c') mitberücksichtigt wird.
MRT-System (10), umfassend Mittel zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche.