DE102013218226B4

DE102013218226B4 - Kompatibler Magnetresonanzempfänger

Info

Publication number: DE102013218226B4
Application number: DE102013218226.0A
Authority: DE
Inventors: Stephan Biber; Jan Bollenbeck; Markus Vester; Jianmin Wang
Original assignee: Siemens Healthcare GmbH
Current assignee: Siemens Healthineers Ag De
Priority date: 2013-09-11
Filing date: 2013-09-11
Publication date: 2019-02-21
Anticipated expiration: 2033-09-12
Also published as: US20150070014A1; DE102013218226A1; CN104422914B; US9810752B2; KR20150030183A; CN104422914A

Abstract

Magnetresonanztomographiesystem-Empfangsignal-Weiterbearbeitungs-Einrichtung (117),wobei die Einrichtung (117) dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit von von einer Lokalspule (106a; 106b) erhaltenen Informationen (ToM, TmM) über den Lokalspulentyp der Lokalspule (106a; 106b)im Magnetresonanztomographiesystem (101) die Art der Weiterbearbeitung (ADC, FGPA, VE, FI, MI) durch die Lokalspule (106a; 106b) an das Magnetresonanztomographiesystem (101) übermittelter Signale (HF-a, HF-b) festzulegen,dadurch gekennzeichnet,dass die Magnetresonanztomographiesystem-Empfangsignal-Weiterbearbeitungs-Einrichtung (117) dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit von von einer Lokalspule (106a; 106b) erhaltenen Informationen (ToM, TmM) über den Lokalspulentyp der Lokalspule (106a; 106b) hinsichtlich der Übertragung von Signalen (HF-a; HF-b) der Lokalspule (106a; 106b) zum MRT-System (101) entweder auf einer Larmorfrequenz des MRT (101) oder auf mindestens einer davon abweichenden Zwischenfrequenz (ZF) die Art der Weiterbearbeitung (ADC, FPGA, VE, FI, MI) von Seiten der Lokalspule (106a; 106b) erhaltener Signale (HF-a; HF-b) festzulegen.

Description

Die Erfindung betrifft Vorrichtungen und Verfahren zur Magnetresonanztomographie.
Magnetresonanzgeräte (MRTs) zur Untersuchung von Objekten oder Patienten durch Magnetresonanztomographie sind beispielsweise bekannt aus [1] DE 10 2008 023 467 A1 betreffend eine ZF-Übertragung mit Frequenzmultiplex für Lokalspulen, aus [2] DE 10 2007 047 022 A1 betreffend eine breitbandige Übertragung von mehreren MR-Signalen, aus [3] DE 10 2010 012 395 A1 betreffend ein MRI-Empfangssystem und aus [4] http://www.healthcare.philips.com/main/about/events/ecr/asset s/documents/dStream-whitepaper.pdf.
In der Druckschrift DE10 2007 026 915 A1 wird ein Transponder an der Lokalspule beschrieben, der die Lokalspule identifiziert und für einen Abbruch der Messung sorgen kann. Der Transponder sendet ein Signal, wenn ein Schwellwert in der Lokalspule überschritten wird.
Aus der Druckschrift US 2008/0246477 A1 ist ein MRT mit einer drahtlosen Übertragung der empfangenen MR Signale von der Lokalspule zu dem MRT bekannt. Eine Kennung wird den Signalen beigemischt, um die empfangenen Signale der einzelnen Lokalspulen wieder trennen zu können. Die Signale werden per Frequenzmodulation moduliert und anschließend wieder demoduliert. Ein nachfolgender Synthesizer kombiniert unterschiedliche Signale zu Moden und gibt diese transparent für und unabhängig von der Kennung an Empfänger aus. Die Kennung enthält Informationen zur Art der Spule, der Geometrie, Anzahl der Kanäle, die anschließend zur Rekonstruktion eines MR-Bildes benötigt werden.
Die Druckschrift US 6362622 B1 befasst sich mit dem Problem, Lokalspulentypen zu unterscheiden und beschreibt Radiospulen in einem dielektrischen Halter mit Kabeln und Steckern daran.
Es existiert eine Spulenabfrage-Einheit mit einem Attribute-Speicher in einem EEPROM, die dem Benutzer dargestellt werden können. Es gibt unterschiedliche Spulentypen und nur geeignete Sequenzen bei Anwesenheit einer Spule werden geladen. Eine Spulenprüfung in Abhängigkeit von den Spulenattributen ist angegeben Es ist ein EEPROM beschrieben, der neben einem Namen unterschiedliche zulässige Moden angegeben, die Moden im Sinne von ausgesendeten RF-Feldern angeben. Die Angaben werden genutzt, um die Sequenzen zu steuern.
Die Druckschrift US 5461314 (D4) schließlich befasst sich mit dem Problem, dass Lokalspulen angeschlossen und abgestimmt werden müssen, wobei auch bei Verwendung identischer Lokalspulen die Abstimmung an den Patienten anzupassen ist. Es ist ein gemeinsamer Empfänger angegeben, der für alle Lokalspulen genutzt wird.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Vorrichtungen und Verfahren zur Magnetresonanztomographie zu optimieren. Diese Aufgabe wird jeweils durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen und der Beschreibung angegeben.
Weitere Merkmale und Vorteile von möglichen Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Dabei zeigt:

1 schematisch und vereinfacht eine an ein MRT-System angeschlossene Lokalspule und
2 schematisch ein MRT-System.

2 zeigt (u.a. auch zum technischen Hintergrund) ein (in einem geschirmten Raum oder Faraday-Käfig F befindliches) bildgebendes Magnetresonanzgerät MRT 101 mit einer Ganzkörperspule 102 mit einem hier röhrenförmigen Raum 103 in welchen eine Patientenliege 104 mit einem Körper z.B. eines Untersuchungsobjektes (z.B. eines Patienten) 105 (mit oder ohne auch kurz als Lokalspule bezeichnete Lokalspulenanordnung 106a; 106b) in Richtung des Pfeils z gefahren werden kann, um durch ein bildgebendes Verfahren Aufnahmen des Patienten 105 zu generieren. Auf dem Patienten sind hier zwei Lokalspulenanordnungen 106a; 106b (eine Kopfspule 106a und eine Brustkorbspule 106b) angeordnet, mit welchen jeweils in einem lokalen Bereich (auch field of view oder FOV genannt) des MRT Aufnahmen von einem Teilbereich des Körpers 105 im FOV generiert werden können. Signale HF der Lokalspulenanordnung 106a; 106b können von einer z.B. über Koaxialkabel coax1, coax2 oder per Funk (167) etc. an die Lokalspulenanordnung 106a; 106b anschließbaren Auswerteeinrichtung (168, 115, 117, 119, 120, 121 usw.) des MRT 101 ausgewertet (z.B. in Bilder umgesetzt, gespeichert oder angezeigt) werden.
Um mit einem Magnetresonanzgerät MRT 101 einen Körper 105 (ein Untersuchungsobjekt oder einen Patienten) mittels einer Magnet-Resonanz-Bildgebung zu untersuchen, wird dieser verschiedenen, in ihrer zeitlichen und räumlichen Charakteristik genauestens aufeinander abgestimmten Magnetfeldern ausgesetzt. Ein starker Magnet (oft ein Kryomagnet 107) in einer Messkabine mit einer hier tunnelförmigen Öffnung 103, erzeugt ein statisches starkes Hauptmagnetfeld B₀, das z.B. 0,2 Tesla bis 3 Tesla oder auch mehr beträgt. Ein zu untersuchender Körper 105 wird auf einer Patientenliege 104 gelagert in einen im Betrachtungsbereich FoV („Field of View“) etwa homogenen Bereich des Hauptmagnetfeldes B₀ gefahren. Eine Anregung der Kernspins von Atomkernen des Körpers 105 erfolgt über magnetische Hochfrequenz-Anregungspulse B1 (x, y, z, t) einer Frequenz HF-F die über eine hier als mehrteilige Körperspule 108a,b,c sehr vereinfacht dargestellte Hochfrequenzantenne (und/oder ggf. eine Lokalspulenanordnung) eingestrahlt werden. Hochfrequenz-Anregungspulse werden z.B. von einer Pulserzeugungseinheit 109 erzeugt, die von einer Pulssequenz-Steuerungseinheit 110 gesteuert wird. Nach einer Verstärkung durch einen Hochfrequenzverstärker 111 werden sie zur Hochfrequenzantenne 108a,b,c geleitet. Das hier gezeigte Hochfrequenzsystem ist lediglich schematisch angedeutet. Oft werden mehr als eine Pulserzeugungseinheit 109, mehr als ein Hochfrequenzverstärker 111 und mehrere Hochfrequenzantennen 108 a, b, c in einem Magnet-Resonanz-Gerät 101 eingesetzt.
Weiterhin verfügt das Magnet-Resonanz-Gerät 101 über Gradientenspulen 112x, 112y, 112z, mit denen bei einer Messung magnetische Gradientenfelder B_G(x, y, z, t) zur selektiven Schichtanregung und zur Ortskodierung des Messsignals HF eingestrahlt werden. Die Gradientenspulen 112x, 112y, 112z werden von einer Gradientenspulen-Steuerungseinheit 114 (und ggf. über Verstärker Vx, Vy, Vz) gesteuert, die ebenso wie die Pulserzeugungseinheit 109 mit der Pulssequenz-Steuerungseinheit 110 in Verbindung steht.
Von den angeregten Kernspins (der Atomkerne im Untersuchungsobjekt) ausgesendete Signale HF werden von der Körperspule 108a,b,c und/oder mindestens einer Lokalspulenanordnung 106a; 106b empfangen, durch zugeordnete Hochfrequenzvorverstärker 116 verstärkt und von einer Magnetresonanztomographiesystem-Empfangsignal-Weiterbearbeitungs-Einrichtung 117 weiterverarbeitet und digitalisiert. Die aufgezeichneten Messdaten werden digitalisiert und als komplexe Zahlenwerte in einer k-Raum-Matrix abgelegt. Aus der mit Werten belegten k-Raum-Matrix ist mittels einer mehrdimensionalen FourierTransformation ein zugehöriges MR-Bild rekonstruierbar.
Für eine Lokalspule, die sowohl im Sende- als auch im Empfangsmodus betrieben werden kann, wie z.B. die Körperspule 108a,b,c oder eine Lokalspule 106a; 106b, erfolgt die Signalweiterleitung über eine vorgeschaltete Sende-Empfangs-Weiche 118.
Eine Bildverarbeitungseinheit 119 erzeugt aus den Messdaten ein Bild, das über eine Bedienkonsole 120 einem Anwender dargestellt und/oder in einer Speichereinheit 121 gespeichert wird. Eine zentrale Rechnereinheit 122 steuert die einzelnen Anlagekomponenten.
In der MR-Tomographie werden Bilder mit hohem Signal/Rauschverhältnis (SNR) heute in der Regel mit so genannten Lokalspulenanordnungen (Coils, Local Coils) aufgenommen. Dies sind Antennensysteme, die in unmittelbarer Nähe auf (anterior) oder unter (posterior), oder an oder in dem Körper 105 angebracht werden. Bei einer MR-Messung induzieren die angeregten Kerne in den einzelnen Antennen der Lokalspule eine Spannung, die dann mit einem rauscharmen Vorverstärker (z.B. LNA, Preamp) verstärkt und schließlich an die Empfangselektronik weitergeleitet wird. Zur Verbesserung des Signal/Rauschverhältnisses auch bei hochaufgelösten Bildern werden sogenannte Hochfeldanlagen eingesetzt (1.5T-12T oder mehr). Wenn an ein MR-Empfangssystem mehr Einzelantennen angeschlossen werden können, als Empfänger vorhanden sind, wird zwischen Empfangsantennen und Empfänger z.B. eine Schaltmatrix (auch RCCS genannt) eingebaut. Diese routet die momentan aktiven Empfangskanäle (meist die, die gerade im Field of View des Magneten liegen) auf die vorhandenen Empfänger. Dadurch ist es möglich, mehr Lokalspulenelemente anzuschließen, als Empfänger vorhanden sind, da bei einer Ganzkörperabdeckung nur die Lokalspulen ausgelesen werden müssen, die sich im FoV (Field of View) bzw. im Homogenitätsvolumen des Magneten befinden.
Als Lokalspulenanordnung 106a; 106b wird z.B. allgemein ein Antennensystem bezeichnet, das z.B. aus einem oder als Array-Spule aus mehreren Antennenelementen (insb. Lokalspulenelementen) bestehen kann. Diese einzelnen Antennenelemente sind z.B. als Loopantennen (Loops), Butterfly, Flexspulen oder Sattelspulen ausgeführt. Eine Lokalspulenanordnung umfasst z.B. Lokalspulenelemente, einen Vorverstärker, weitere Elektronik (Mantelwellensperren etc.), ein Gehäuse, Auflagen und meistens ein Kabel mit Stecker, durch den sie an die MRT-Anlage angeschlossen wird. Ein anlagenseitig angebrachte Empfänger 168 filtert und digitalisiert ein von einer Lokalspule 106a; 106b empfangenes Signal HF und übergibt die Daten einer digitalen Signalverarbeitungseinrichtung die aus den durch eine Messung gewonnenen Daten meist ein Bild oder ein Spektrum ableitet und dem Nutzer z.B. zur nachfolgenden Diagnose durch ihn und/ oder Speicherung zur Verfügung stellt.
1 und 2 zeigen vereinfachend und schematisch einige Details von Ausführungsbeispielen erfindungsgemäßer Vorrichtungen.
Zum Betrieb von Lokalspulen 106a; 106b (wie z.B. der Brustkorbspule 106a und der Kopfspule 106b in 2) an MRT-Systemen 101 sind heute verschiedene Architekturen zur Übertragung (aus einem Patienten 105 während einer bildgebenden MRT-Messung empfangener) Signale HF von einer Lokalspule 106a; 106b als (vorverarbeitetes Signal oder nichtvorverarbeitetes Signal, HF-a, HF-b) zu einem MRT-System 101 zumindest intern bekannt. Unterschieden wird dabei z.B. die Kodierung (insbesondere analog/digital) der in Signalen HF-a, HF-b übertragenen Information sowie die Übertragungsart der Signale HF-a, HF-b (insbesondere elektrisch/optisch). In heutigen MRT-Systemen 101 verschiedener Anbieter einschließlich der Anmelderin kommen nach zumindest internem Kenntnisstand analog-elektrische Systeme und digital-optische Verfahren zur Übertragung zum Einsatz und bei zumindest intern bekannten analogen und digitalen Systemen lässt sich zusätzlich noch unterscheiden, ob die Information bei der Originalfrequenz (der von einer Lokalspule empfangenen Signale HF) übertragen wird, oder (analog oder digital) bei einer Zwischenfrequenz.
Hinsichtlich zumindest intern unter der Bezeichnung „TIM4G“ bekannter (und/oder TmM Typ) Vorrichtungen wurden in DE 10 2008 023 467 A1 Vorrichtungen und Verfahren zur Konvertierung des HF-Signals HF der MR-Empfangsantenne auf eine Zwischenfrequenz ZF beschrieben, die vielfältige Vorteile bieten können. Um zumindest intern bekannte ToM (ein ToM-Lokalspulen-Typ könnte z.B. ein Lokalspulen-Typ ohne Mischung in einem Zwischenfrequenzbereich sein und/oder z.B. ein TIM System) Lokalspulen 106a, welche z.B. RX-(Empfangs-)Signale HF auf der Hochfrequenz eines MRT-Systems 101 (=Larmorfrequenz eines MRT-Systems 101) an ein MRT-System 101 übertragen, auch an neue zumindest intern bekannte TmM (ein TmM-Lokalspulen-Typ könnte z.B. ein Lokalspulen-Typ mit einer Mischung in einem Zwischenfrequenzbereich sein und/oder ein TIM4G System) Lokalspulen 106b und/oder Systeme (mit z.B. Konvertierung des HF-Signals HF der MR-Lokalspule 106b auf eine Zwischenfrequenz) und/oder weitere andere Systeme anschließen zu können, wurden Adapter-Lösungen entwickelt, welche sowohl die mechanische Kompatibilität herstellen (verschiedene Stecksysteme) als auch die Konvertierung des HF-Signals HF auf eine Zwischenfrequenz ZF übernehmen. Ein solcher Adapter ermöglicht also eine Rückwärtskompatibilität der Lokalspulenschnittstelle.
Auch kann eine mechanische Kompatibilität verschiedener Typen ToM, TmM ToM Lokalspulen 106a; 106b durch Umrüstung der Stecker (z.B. Umrüstung der für Lokalspulen verschiedenen Lokalspulentyps (CoTy) verwendeten Stecker (wie ToM Stecker auf TmM Stecker) realisiert werden.
Ein Aspekt erfindungsgemäßer Ausgestaltungen ist die Kompatibilität der Übertragungstechniken für unterschiedliche Lokalspulentypen wie (beispielsweise) ToM (ein ToM-Lokalspulen-Typ kann z.B. ein Lokalspulen-Typ ohne Mischung in einem Zwischenfrequenzbereich sein), TmM (ein TmM-Lokalspulen-Typ kann z.B. ein Lokalspulen-Typ mit einer Mischung in einem Zwischenfrequenzbereich sein) oder beliebige andere. Dazu können zweckmäßig z.B. folgende Merkmale vorhanden sein:

1. Ein Empfangssystem (auch RX-System genannt, z.B. die Magnetresonanztomographiesystem-Empfangsignal-Weiterbearbeitungs-Einrichtung 117) des MRT 101 erhält (z.B. per Kabel 168 oder Funk 167) von mindestens einer Lokalspule 106a, 106b eine Information (z.B. „ToM“ oder „TmM“ oder andere) über den angeschlossenen Lokalspulentyp (ToM, TmM, etc.), worauf vom MRT 101, 117 (während einer Bildgebung mit dem MRT 101 aus dem Patienten 105) empfangene und weitergeleitete Signale (z.B. HF-a von einer Lokalspule 106a des Typs ToM und/oder Signale HF-b von einer Lokalspule 106b des Typs TmM und/oder andere) je nach Lokalspulentyp und damit ggf. Signaltyp (HF-Übertragung / ZF-Zwischenfrequenz-Übertragung etc. der Signale HF-a, HF-b) erforderlichenfalls unterschiedlich weiterverarbeitet (117) werden.

Typische Einstellungen, die unter Umständen im MRT 101, 117 (insbesondere in einem Hochfrequenzsignale HF-a, HF-b weiterverarbeitenden Modul FPGA) in Abhängigkeit von der Information ToM, TmM über den Lokalspulentyp (z.B. ToM, TmM oder andere) eingestellt werden können sind z.B.:

- Einstellungen der analogen Nachverarbeitung der Signale HFa, HF-b außerhalb der Lokalspule, also im MR-System 101,
- Einstellungen von Filtern (zuschalten, umschalten, wegschalten, verstimmen) im MRT-System 101,
- Zu-/Abschalten von Lokaloszillatorsignalen z.B. zur Umsetzung von auf Zwischenfrequenzen ZF übertragenen Signalen HFa, HF-b (gemäß z.B. DE 10 2008 023 467 A1 ) auf andere Frequenzen,
- Einstellungen von Verstärkungen oder Dämpfungen zum Gain-Ausgleich zwischen zwei Konzepten,
- Einstellungen von analogen Kompressionseigenschaften,
- Einstellungen eines analogen Multiplexers (z.B. hinsichtlich einer Multiplexfrequenz) insbesondere wenn von einer Lokalspule 106a Signale HF-a im Frequenzmultiplex zu einer Einrichtung (wie z.B. 168 und/oder 167 und/oder 117) des MRT 101 übertragen werden,
- Einstellungen der Samplerate eines Analog-Digital-Wandlers ADS,
- Einstellungen der digitalen Nachverarbeitung (nach Digitalisierung) von Signalen HF-a, HF-b wie insbesondere:
- -- eine Expansion im Falle einer vorangehenden analogen Kompression,
- -- eine Frequenzumsetzung durch Mischung mit einem NCO Signal (Numeric Controlled Oscillator)
- -- eine Dezimation,
- -- eine Änderung der Frequenzlage eines digitalen ZF-Signals HF-b (aus einer Gleichlage oder Kehrlage).

Die Information (hier mit den Bezugszeichen „ToM“, „TmM“ bezeichnet) etc. darüber, welcher Lokalspulentyp (wie z.B. ToM, TmM oder andere) vorliegt, kann z.B. über einen analogen Code oder einen digitalen Code, der in der Lokalspule 106a; 106b realisiert oder gespeichert ist, an eine Einrichtung (wie z.B. 168 und/oder 167 und/oder 117) des MRT-Systems 101 transportiert werden, und/oder in einer Datei im MRT-System 101 (insbesondere in einer Magnetresonanztomographiesystem-Empfangsignal-Weiterbearbeitungs-Einrichtung 117) gespeichert sein, auf die eine Information in der Lokalspule 106a; 106b verweist. Neben analogen und digitalen Kodiermöglichkeiten besteht auch die Möglichkeit der Kodierung über Kurzschlussstecker, RFIDs oder andere Varianten an einem Interface (L-S1, L-S2). In Abhängigkeit von sog. Lokalspulencodes (oder von einem File, auf welches ein Code verweist) kann das MRT-System 101, 117 erkennen, um welchen Lokalspulentyp (ToM, TmM, etc.) es sich handelt, und dann entscheiden, welcher der z.B. oben genannten Parameter (insbesondere hinsichtlich der Weiterbearbeitung (ADC, FPGA, VE, FI, MI) der Signale HF-a, HF-b im MRT 101, 117) wie eingestellt wird. Dabei ist auch die Unterscheidung von mehr als zwei Lokalspulentypen ToM, TmM etc. möglich.

2. Im Falle der Kombination einer HF- Architektur mit einer ZF-Architektur (also z.B. in 1 einer Übertragung von Signalen HF-a auf der HF-Frequenz von z.B. 63MHz des MRT 101 und einer Übertragung von Signalen HF-b auf einer oder mehreren von der HF-Frequenz des MRT 101 verschiedenen Zwischenfrequenzen ZF von z.B. 8Mhz und 12 Mhz) kann ein Empfänger, der beide Frequenzbänder verarbeiten kann, ein Empfangssystem sein, das sowohl als ein Direktempfänger, als Superheterodyn-, als Doppelsuperheterodyn- oder als Mehrfachsuperheterodynempfängersystem ausgelegt sein kann.

Ein Aspekt ist dabei die Verfügbarkeit der Information (ToM, TmM etc.) über den Lokalspulentyp einer an das MRT 101 angeschlossenen Lokalspule 106a, 106b etc., und die Fähigkeit eines Empfängers (z.B. der Magnetresonanztomographiesystem-Empfangsignal-Weiterbearbeitungs-Einrichtung 117) mit verschiedenen Frequenzbändern, Frequenzlagen (Kehrlage, Gleichlage) und verschiedenen Amplituden umzugehen. Es besteht auch die Möglichkeit in derselben Messung (also gleichzeitig) Lokalspulen 106a; 106b verschiedenen Lokalspulentyps ToM, TmM zu verwenden. Ein DS-Receiver wie in 1 kann z.B. auch Signale HF-a, HF-b von Lokalspulen verschiedenen Lokalspulentyps ToM, TmM während derselben bildgebenden MRT-Messung bearbeiten.
Zusätzliche mögliche Ausführungsdetails können sein:

• Auch die Infrastruktur, welche von den verschiedenen Lokalspulentypen ToM, TmM benötigt wird, kann/soll an der Lokalspulenschnittstelle (L-S) verfügbar sein. Benötigt z. B. die Elektronik einer Lokalspule eines Lokalspulentyps (ToM) 10V als Versorgung für ihre Elektronik, aber die Elektronik einer Lokalspule eines weiteren Lokalspulentyps (TmM) 3V, so können beide Spannungen parallel (z.B. an mindestens einem Interface L-S1 und LS2 am MRT 101) verfügbar gemacht werden oder in Abhängigkeit vom Lokalspulentyp (ToM, TmM etc.) entsprechend eingestellt werden.

Setzt die Erkennung eines Lokalspulentyps ToM, TmM selbst das Vorhandensein einer Spannung voraus, kann diese evtl. als Hilfsspannung immer bereitgestellt werden und die eigentliche Elektronikbetriebsspannung danach zugeschaltet werden.

• Falls Verstimmschaltungen in den verschiedenen Lokalspulentypen (ToM, TmM etc.) verschiedene Anforderungen an das MRT-System haben (z.B. hinsichtlich Strom / Spannung / Umschaltgeschwindigkeit) kann dies ebenfalls als Information hinterlegt sein (z.B. in einem sogenannten coilfile oder coilcode) und das MRT-System kann entsprechend reagieren.

Ein Vorteil kann in einer Auslegung eines MR-Empfangssystems und Steuerungssystems bestehen, die eine Multi-Mode-Lokalspulenschnittstelle bereitstellt, die zu unterschiedlichen Lokalspulen-Signal-Übertragungsverfahren kompatibel ist. Dies kann eine Rückwärtskompatibilität zu „alten“ Lokalspulen 106a; 106b auch ohne die Verwendung von zusätzlichen Adaptersteckern erlauben, für die evtl. auch kein Platz auf einer Patientenliege vorhanden sein kann, oder die Nachteile beim Workflow und Kosten aufweisen können.
Es können erfindungsgemäß z.B. Systeme („ToM“) mit einer HF-Lamorfrequenzübertragung und/oder bei denen die aktive Lokalspulenelektronik nur aus einem LNA besteht, mit Systemen („TmM“) mit einer Zwischenfrequenz (ZF)-Übertragung mit Frequenzmultiplex FDM, (aktiver) Lokalspulenelektronik bestehend aus LNA, Mischer und FDM-Combinern etc. an einem MRT einsetzbar sein.
Eine Weiterbearbeitung von (aus einem Untersuchungsobjekt mit einer Lokalspule empfangenen) Signalen auf der Empfangsseite (auch RX Seite genannt), die in Abhängigkeit vom Spulentyp ToM, TmM aktiviert werden kann, kann z.B. die Entscheidung über eine Verarbeitung von Signalen mit einem Analog-DigitalWandler ADC und/oder einem FPGA und/oder analogen Komponenten wie z.B. einer Vorverstärkung (und/oder Verstärkung) VE, einer Filterung FI und/oder einer Mischung MI umfassen.

Claims

Magnetresonanztomographiesystem-Empfangsignal-Weiterbearbeitungs-Einrichtung (117), wobei die Einrichtung (117) dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit von von einer Lokalspule (106a; 106b) erhaltenen Informationen (ToM, TmM) über den Lokalspulentyp der Lokalspule (106a; 106b) im Magnetresonanztomographiesystem (101) die Art der Weiterbearbeitung (ADC, FGPA, VE, FI, MI) durch die Lokalspule (106a; 106b) an das Magnetresonanztomographiesystem (101) übermittelter Signale (HF-a, HF-b) festzulegen, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetresonanztomographiesystem-Empfangsignal-Weiterbearbeitungs-Einrichtung (117) dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit von von einer Lokalspule (106a; 106b) erhaltenen Informationen (ToM, TmM) über den Lokalspulentyp der Lokalspule (106a; 106b) hinsichtlich der Übertragung von Signalen (HF-a; HF-b) der Lokalspule (106a; 106b) zum MRT-System (101) entweder auf einer Larmorfrequenz des MRT (101) oder auf mindestens einer davon abweichenden Zwischenfrequenz (ZF) die Art der Weiterbearbeitung (ADC, FPGA, VE, FI, MI) von Seiten der Lokalspule (106a; 106b) erhaltener Signale (HF-a; HF-b) festzulegen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit von von einer Lokalspule (106a; 106b) erhaltenen Informationen (ToM, TmM) über den Lokalspulentyp der Lokalspule (106a; 106b), und zwar betreffend den Signaltyp von der Lokalspule (106a; 106b) an das MRT (101) übertragener HF-Empfangs- Signale (HF-a, HF-b), die Art der Weiterbearbeitung (ADC, FPGA, VE, FI, MI) von Seiten der Lokalspule erhaltener Signale (HF-a, HF-b) festzulegen.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit von von einer Lokalspule (106a; 106b) erhaltenen Informationen (ToM, TmM) über den Lokalspulentyp der Lokalspule (106a; 106b) dahingehend ob sie keine Mischer (MI) und/oder FDM-Combiner aufweist oder ob sie einen Mischer (MI) und/oder FDM-Combiner aufweist, die Art der Weiterbearbeitung (ADC, FGM, VE, FI, MI) von Seiten der Lokalspule (106a; 106b) erhaltener Signale (HF-a; HFb) festzulegen.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit von Seiten einer Lokalspule (106a; 106b) erhaltenen Informationen (ToM, TmM) über den Lokalspulentyp der Lokalspule (106a; 106b) die Art der Weiterbearbeitung (ADC, FPGA, VE, FI, MI) von Seiten der Lokalspule (106a; 106b) erhaltener Signale (HF-a; HF-b) dahingehend festzulegen, ob eine analoge Nachverarbeitung (ADC) der Signale (HF-a; HFb) außerhalb der Lokalspule (106a; 106b) im MR-System (101) erfolgt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit von von einer Lokalspule (106a; 106b) erhaltenen Informationen (ToM, TmM) über den Lokalspulentyp der Lokalspule (106a; 106b) die Art der Weiterbearbeitung (ADC, FPGA, VE, FI, MI) von Seiten der Lokalspule (106a; 106b) erhaltener Signale (HF-a; HF-b) dahingehend festzulegen, ob Filter (FI) zur Filterung der Signale (HF-a; HF-b) zuzuschalten oder umzuschalten oder wegzuschalten oder zu verstimmen sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit von von einer Lokalspule (106a; 106b) erhaltenen Informationen (ToM, TmM) über den Lokalspulentyp der Lokalspule (106a; 106b) die Art der Weiterbearbeitung (ADC, FPGA, VE, FI, MI) von Seiten der Lokalspule (106a; 106b) erhaltener Signale (HF-a; HF-b) dahingehend festzulegen, ob Lokaloszillatoren zuzuschalten oder abzuschalten sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit von von einer Lokalspule (106a; 106b) erhaltenen Informationen (ToM, TmM) über den Lokalspulentyp der Lokalspule (106a; 106b) die Art der Weiterbearbeitung (ADC, FPGA, VE, FI, MI) von Seiten der Lokalspule (106a; 106b) erhaltener Signale (HF-a; HF-b) dahingehend festzulegen, ob Verstärkungen (VE) oder Dämpfungen zum Gain-Ausgleich vorzusehen sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit von von einer Lokalspule (106a; 106b) erhaltenen Informationen (ToM, TmM) über den Lokalspulentyp der Lokalspule (106a; 106b) die Art der Weiterbearbeitung (ADC, FPGA, VE, FI, MI) von Seiten der Lokalspule (106a; 106b) erhaltener Signale (HF-a; HF-b) dahingehend festzulegen, ob und/oder welche analogen Kompressionseigenschaften zur Kompression oder Dekompression der Signale (HF-a; HF-b) vorzusehen sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit von von einer Lokalspule (106a; 106b) erhaltenen Informationen (ToM, TmM) über den Lokalspulentyp der Lokalspule (106a; 106b) die Art der Weiterbearbeitung (ADC, FPGA, VE, FI, MI) von Seiten der Lokalspule (106a; 106b) erhaltener Signale (HF-a; HF-b) dahingehend festzulegen, welche Einstellungen eines analogen Multiplexers und/oder Mischers (MI), insbesondere hinsichtlich der Multiplexfrequenz vorzusehen sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit von von einer Lokalspule (106a; 106b) erhaltenen Informationen (ToM, TmM) über den Lokalspulentyp der Lokalspule (106a; 106b) die Art der Weiterbearbeitung (ADC, FPGA, VE, FI, MI) von Seiten der Lokalspule (106a; 106b) erhaltener Signale (HF-a; HF-b) dahingehend festzulegen, welche Samplerate oder Abtastrate in einem Analog-DigitalWandler (ADS) für die Signale (HF-a, HF-b) zu wählen ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit von von einer Lokalspule (106a; 106b) erhaltenen Informationen (ToM, TmM) über den Lokalspulentyp der Lokalspule (106a; 106b) die Art der Weiterbearbeitung (ADC, FPGA, VE, FI, MI) von Seiten der Lokalspule (106a; 106b) erhaltener Signale (HF-a; HF-b) festzulegen hinsichtlich Einstellungen der digitalen Nachverarbeitung der Signale (HF-a; HF-b) nach einer Analog-Digital-Wandlung (ADS) .
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit von von einer Lokalspule (106a; 106b) erhaltenen Informationen (ToM, TmM) über den Lokalspulentyp der Lokalspule (106a; 106b) die Art der Weiterbearbeitung (ADC, FPGA, VE, FI, MI) von Seiten der Lokalspule (106a; 106b) erhaltener Signale (HF-a; HF-b) festzulegen hinsichtlich einer Expansion im Falle einer vorangehenden analogen Kompression.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit von von einer Lokalspule (106a; 106b) erhaltenen Informationen (ToM, TmM) über den Lokalspulentyp der Lokalspule (106a; 106b) die Art der Weiterbearbeitung (ADC, FPGA, VE, FI, MI) von Seiten der Lokalspule (16a; 106b) erhaltener Signale (HF-a; HF-b) festzulegen hinsichtlich einer Frequenzumsetzung durch Mischung mit einem Numeric-Controlled-Oscillator- Signal (NCO).
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit von von einer Lokalspule (106a; 106b) erhaltenen Informationen (ToM, TmM) über den Lokalspulentyp der Lokalspule (106a; 106b) die Art der Weiterbearbeitung (ADC, FPGA, VE, FI, MI) von Seiten der Lokalspule (106a; 106b) erhaltener Signale (HF-a; HF-b) festzulegen hinsichtlich einer Dezimation mit einem Decimation-Filter.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit von von einer Lokalspule (106a; 106b) erhaltenen Informationen (ToM, TmM) über den Lokalspulentyp der Lokalspule (106a; 106b) die Art der Weiterbearbeitung (ADC, FPGA, VE, FI, MI) von Seiten der Lokalspule erhaltener Signale (HF-a; HF-b) festzulegen hinsichtlich einer Änderung der Frequenzlage der als Zwischenfrequenzsignal in eine Gleichlage oder Kehrlage erhaltenen Signale.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass von einer Lokalspule (106a; 106b) Informationen (ToM, TmM) über den Lokalspulentyp der Lokalspule (106a; 106b) erhalten werden als analoger Code oder als digitaler Code.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass von einer Lokalspule (106a; 106b) Informationen (ToM, TmM) über den Lokalspulentyp der Lokalspule (106a; 106b) erhalten werden als Code, aufgrund dessen in einem Speicher im MRT (101) Angaben über die Art der Weiterbearbeitung (ADC, FPGA, VE, FI, MI) von Seiten der Lokalspule (106a; 106b) erhaltener Signale (HF-a; HF-b) abgerufen werden.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass von einer Lokalspule (106a; 106b) Informationen (ToM, TmM) über den Lokalspulentyp der Lokalspule (106a; 106b) erhalten werden aufgrund der Kodierung eines Steckers oder einer Buchse an der Lokalspule (106a; 106b) insbesondere in Form eines oder mehrerer Kurzschlussstecker an einem Interface (L-S1, L-S2).
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass von einer Lokalspule (106a; 106b) Informationen (ToM, TmM) über den Lokalspulentyp der Lokalspule (106a; 106b) erhalten werden in Form per Funk erhaltener identifizierenden Informationen, insbesondere von RFID-Tags seitens der Lokalspule (106a; 106b).
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem MRT (101) mehr als zwei verschiedene Lokalspulentypen (ToM, TmM) von Lokalspulen (106a; 106b) bekannt sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in derselben Messung gleichzeitig mehrere Lokalspulen (106a, 106b) verschiedenen Lokalspulentyps (ToM, TmM) im MRT (101) verwendbar sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit vom Lokalspulentyp (ToM, TmM) einer Lokalspule (106a; 106b) an einer Lokalspulenschnittstelle der Lokalspule (106a; 106b) eine bestimmte Versorgungsspannung zur Verfügung gestellt wird.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass, falls Verstimmschaltungen in verschiedenen Lokalspulentypen (ToM, TmM) verschiedene Anforderungen an das MRT-System (101) haben betreffend insbesondere Strom und/oder Spannung und/oder Umschaltgeschwindigkeit, das MRT-System (101) eine Lokalspulenschnittstelle (L-S1, L-S2) der Lokalspule (106a; 106b) gemäß der Anforderungen konfiguriert.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Signale (HF-a; HF-b) un-vorverarbeitete oder vorverarbeitete HF-Empfangs-Signale (HF-a; HF-b) sind, die in der Lokalspule (106a; 106b) aus einem zu untersuchenden Objekt (105) heraus kommend während einer MRT-Bildgebung des MRT (101) empfangen wurden.
Verfahren zur Magnetresonanztomographie mit einer Lokalspule (106a; 106b), mit einer Einrichtung (117) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, in Abhängigkeit von von einer Lokalspule (106a; 106b) erhaltenen Informationen (ToM, TmM) über den Lokalspulentyp der Lokalspule (106a; 106b) in einem Empfänger (168) des MRT (101) die Art der Weiterbearbeitung (ADC, FPGA, VE, FI, MI) von Seiten der Lokalspule (106a; 106b) erhaltener Signale (HF-a; HF-b) festgelegt wird.