DE102015218331A1 - Method and device for signal transmission in magnetic resonance tomographs - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Signalübertragung für Magnetresonanztomographen, sowie eine Lokalspule und einen Magnetresonanztomographen zur Ausführung des Verfahrens. Das Verfahren umfasst die Schritte, ein erstes analoges Signal mit einer ersten Abtastfrequenz zu einem ersten digitalen Signal zu digitalisieren, das erste digitale Signal mit einem Mischsignal zu einem zweiten digitalen Signal zu mischen, mittels eines Filters ein Mischprodukt des ersten digitalen Signals in dem zweiten digitalen Signal zu unterdrücken, aus dem zweiten digitalen Signal mittels eine Dezimationsfilters ein drittes digitales Signal mit einer reduzierten Abtastrate zu erzeugen, das dritte digitale Signal mit einer Signalverbindung zu übertragen und mittels Upsampling ein viertes digitales Signal mit einer dritten Abtastfrequenz zu erzeugen.The invention relates to a method for signal transmission for magnetic resonance tomographs, and to a local coil and a magnetic resonance tomograph for carrying out the method. The method comprises the steps of digitizing a first analog signal having a first sampling frequency to a first digital signal, mixing the first digital signal with a mixing signal to form a second digital signal, by means of a filter a mixed product of the first digital signal in the second digital To suppress signal from the second digital signal by means of a decimation filter to generate a third digital signal with a reduced sampling rate to transmit the third digital signal with a signal connection and to generate by upsampling a fourth digital signal with a third sampling frequency.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Signalübertragung für Magnetresonanztomographen sowie eine Lokalspule und einen Magnetresonanztomographen zur Durchführung des Verfahrens. Bei dem Verfahren wird ein erstes analoges Signal mit einer ersten Abtastfrequenz zu einem ersten digitalen Signal digitalisiert, das erste digitale Signal zur Übertragung aufbereitet, übertragen und anschließend das ursprüngliche erste digitale Signal im Wesentlichen wiederhergestellt. The invention relates to a method for signal transmission for magnetic resonance tomographs and to a local coil and a magnetic resonance tomograph for carrying out the method. In the method, a first analog signal having a first sampling frequency is digitized into a first digital signal, the first digital signal is conditioned for transmission, transmitted, and then substantially restored to the original first digital signal.
Magnetresonanztomographen sind bildgebende Vorrichtungen, die zur Abbildung eines Untersuchungsobjektes Kernspins des Untersuchungsobjektes mit einem starken äußeren Magnetfeld ausrichten und durch ein magnetisches Wechselfeld zur Präzession um diese Ausrichtung anregen. Die Präzession bzw. Rückkehr der Spins aus diesem angeregten in einen Zustand mit geringerer Energie wiederum erzeugt als Antwort ein magnetisches Wechselfeld, das über Antennen empfangen wird. Magnetic resonance tomographs are imaging devices which, in order to image an examination subject, align nuclear spins of the examination subject with a strong external magnetic field and excite them by means of an alternating magnetic field for precession. The precession or return of the spins from this excited to a lower energy state, in turn, generates an alternating magnetic field which is received via antennas.
Mit Hilfe von magnetischen Gradientenfeldern wird den Signalen eine Ortskodierung aufgeprägt, die nachfolgend eine Zuordnung von dem empfangenen Signal zu einem Volumenelement ermöglicht. Das empfangene Signal wird dann ausgewertet und eine dreidimensionale bildgebende Darstellung des Untersuchungsobjektes bereitgestellt. With the aid of magnetic gradient fields, a spatial coding is impressed on the signals, which subsequently enables an assignment of the received signal to a volume element. The received signal is then evaluated and a three-dimensional imaging of the examination subject is provided.
Bei einer bildgebenden Untersuchung mittels eines Magnetresonanztomographen lässt sich die erzielbare Bildqualität verbessern, wenn das empfangene Signal der durch die Kernspins verursachten magnetischen Wechselfelder ein geringes Rauschen aufweist. Eine Möglichkeit, dies zu erreichen ist es, Antennen in sogenannten Lokalspulen möglichst nahe an dem zu untersuchenden Objekt bzw. Bereich anzuordnen. Wenn die Empfindlichkeit der Spule lokal begrenzt ist, ist es auch möglich, mit mehreren Spulen gleichzeitig Signale zur Abbildung aus verschiedenen Bereichen aufzunehmen und so die Bilderfassung zu beschleunigen. In an imaging examination by means of a magnetic resonance tomograph, the achievable image quality can be improved if the received signal of the alternating magnetic fields caused by the nuclear spins has a low noise. One way to achieve this is to arrange antennas in so-called local coils as close as possible to the object or area to be examined. If the sensitivity of the coil is locally limited, it is also possible to simultaneously record signals with several coils for imaging from different areas and thus accelerate the image acquisition.
Die von mehreren Spulen erfassten Signale müssen zur Auswertung einem Rechner des Magnetresonanztomographen zugeführt werden. Um die Qualität der Signale bei der Übertragung nicht zu verschlechtern und Wechselwirkungen zwischen den empfangenen Signalen mehrerer Spulen zu verhindern, ist es üblich, empfangenen Signale möglichst nahe bei der Empfangsspule bzw. Antenne der Lokalspule aufzubereiten und zu digitalisieren. Die Signale werden dann beispielsweise mittels Glasfasern von der Lokalspule zu dem Magnetresonanztomographen übertragen. The signals detected by several coils must be supplied for evaluation to a computer of the magnetic resonance tomograph. In order not to deteriorate the quality of the signals in the transmission and to prevent interactions between the received signals of multiple coils, it is customary to prepare and digitize received signals as close as possible to the receiving coil or antenna of the local coil. The signals are then transmitted, for example, by means of glass fibers from the local coil to the magnetic resonance tomograph.
Aufgrund der erforderlichen hohen zeitlichen Auflösung (100 ns) sowie der Amplitudenauflösung (16 bit) ist dabei die erzeugte Datenrate enorm, sodass teilweise mehrere Glasfasern erforderlich sind, was die Kosten erhöht. Due to the required high temporal resolution (100 ns) and the amplitude resolution (16 bit), the generated data rate is enormous, so that in some cases several glass fibers are required, which increases the cost.
Es stellt sich daher die Aufgabe, einen einfacheren und kostengünstigeren Magnetresonanztomographen bereitzustellen. It is therefore the object to provide a simpler and less expensive magnetic resonance tomograph.
Die Aufgabe wird durch das erfindungsgemäße Verfahren zur Signalübertragung gemäß Anspruch 1 sowie durch die erfindungsgemäße Lokalspule nach Anspruch 6 sowie den erfindungsgemäßen Magnetresonanztomographen nach Anspruch 8 gelöst. The object is achieved by the inventive method for signal transmission according to claim 1 and by the inventive local coil according to claim 6 and the magnetic resonance tomograph according to the invention according to claim 8.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Signalübertragung für Magnetresonanztomographen weist einen Schritt auf, ein erstes analoges Signal mit einer ersten Abtastfrequenz zu einem ersten digitalen Signal zu digitalisieren. Das erste analoge Signal ist dabei vorzugsweise ein Signal von einer Empfangsantenne einer Lokalspule, die ein magnetisches Wechselfeld der Kernspins aufnimmt. Üblicherweise ist das Signal bereits aufbereitet, beispielsweise durch einen Vorverstärker verstärkt und gefiltert und/oder durch eine Signalmischung auf eine niedrigere erste Zwischenfrequenz herunter gemischt. Die Digitalisierung erfolgt dabei vorzugsweise durch einen Analog-Digital-Wandler (ADC) der Lokalspule. Eine Lokalspule im Sinne der Erfindung umfasst dabei eine oder mehrere Antennen bzw. Empfangsspulen einschließlich der ersten Signalaufbereitung durch Vorverstärker und/oder Filter. The inventive method for signal transmission for magnetic resonance tomographs has a step to digitize a first analog signal having a first sampling frequency to a first digital signal. The first analog signal is preferably a signal from a receiving antenna of a local coil, which receives a magnetic alternating field of the nuclear spins. Usually, the signal is already processed, for example amplified and filtered by a preamplifier and / or mixed down by a signal mixture to a lower first intermediate frequency. The digitization is preferably carried out by an analog-to-digital converter (ADC) of the local coil. A local coil according to the invention comprises one or more antennas or receiver coils including the first signal conditioning by preamplifier and / or filter.
In einem weiteren Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das erste digitale Signal mit einem Mischsignal zu einem zweiten digitalen Signal gemischt. Vorzugsweise wird dabei das Mischsignal in der Frequenz derart gewählt, dass das empfangene Kernspinsignal in einem tiefer gelegenen Frequenzbereich zu liegen kommt, beispielsweise zwischen 200 kHz und 1 MHz. Eine übliche Bandbreite des empfangenen Kernspin-Resonanzsignals ist dabei 800 kHz und eine Frequenz des Mischsignals beispielsweise 800 kHz, wenn die erste Zwischenfrequenz beispielsweise 1,4 MHz beträgt. Denkbar sind aber auch erste Zwischenfrequenzen zwischen 1 MHz und 10 MHz und entsprechende Mischfrequenzen zwischen 400 kHz und 9,4 MHz. Vorzugsweise wird der Schritt, ebenso wie die nachfolgenden Schritte, in einer Signalverarbeitungseinrichtung der Lokalspule, beispielsweise einem Signalprozessor, FPGA oder ASIC ausgeführt. In a further step of the method according to the invention, the first digital signal is mixed with a mixed signal to form a second digital signal. Preferably, the mixed signal is selected in frequency such that the received nuclear spin signal comes to lie in a lower frequency range, for example between 200 kHz and 1 MHz. A usual bandwidth of the received nuclear magnetic resonance signal is 800 kHz and a frequency of the mixed signal, for example 800 kHz, when the first intermediate frequency is 1.4 MHz, for example. However, first intermediate frequencies between 1 MHz and 10 MHz and corresponding mixing frequencies between 400 kHz and 9.4 MHz are also conceivable. Preferably, the step, as well as the subsequent steps, in a signal processing means of the local coil, for example, a signal processor, FPGA or ASIC executed.
In einem anderen Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird mittels eines Filters ein Mischprodukt des ersten digitalen Signals in dem zweiten digitalen Signal unterdrückt. Bei einer Mischung zweier Signale entstehen immer zwei Mischprodukte, die auch als Seitenbänder bezeichnet werden, so dass sich das erste digitale Signal in einem unteren Seitenband mit einer Frequenz, die sich aus der Differenz der gemischten Signale ergibt, und in einem zur Mischfrequenz spiegelbildlichen oberen Seitenband wiederfindet mit einer Frequenz, die sich aus der Summe der gemischten Signale ergibt. In den nachfolgenden Schritten kann das zweite Mischprodukt Artefakte verursachen. Das obere Seitenband kann deshalb beispielsweise mit einem Tiefpassfilter als ersten Filter unterdrückt werden, der in der Signalverarbeitungseinrichtung der Lokalspule realisiert ist. Dabei ist mit Unterdrücken eine relative Absenkung des Pegels im Vergleich zu dem unteren Seitenband zu verstehen, beispielsweise um 6 dB, 12 dB 18 dB oder mehr. In another step of the method according to the invention, a mixed product of the first digital signal in the second digital signal is suppressed by means of a filter. At a Mixing of two signals always produces two mixing products, which are also called sidebands, so that the first digital signal is found in a lower sideband with a frequency resulting from the difference of the mixed signals and in a sideband which is mirrored to the mixing frequency a frequency resulting from the sum of the mixed signals. In the subsequent steps, the second mixed product can cause artifacts. The upper sideband can therefore be suppressed, for example, with a low-pass filter as the first filter, which is implemented in the signal processing device of the local coil. In this case, suppression means a relative lowering of the level in comparison to the lower sideband, for example by 6 dB, 12 dB 18 dB or more.
In einem weiteren Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird aus dem zweiten digitalen Signal ein drittes digitales Signal erzeugt, indem die erste Abtastfrequenz des gefilterten zweiten Signals mit einem Dezimationsfilter um einen Dezimationsfaktor auf eine zweite Abtastfrequenz des dritten digitalen Signals reduziert wird. Beispielsweise kann die Signalverarbeitungseinrichtung durch Weiterleiten nur jedes zweiten, dritten oder vierten Abtastwertes des zweiten digitalen gefilterten Signals ein drittes digitales Signal erzeugen, das eine um den Faktor zwei, drei oder vier reduzierte zweite Abtastfrequenz aufweist. Denkbar ist aber auch ein Dezimationsfilter mit nicht-ganzzahligen Verhältnissen und einer Interpolation der Abtastwerte dazwischen. In a further step of the method according to the invention, a third digital signal is generated from the second digital signal by reducing the first sampling frequency of the filtered second signal with a decimation filter by a decimation factor to a second sampling frequency of the third digital signal. For example, by forwarding only every second, third or fourth sample of the second digital filtered signal, the signal processing means may generate a third digital signal having a second sampling frequency reduced by a factor of two, three or four. It is also conceivable, however, a decimation filter with non-integer ratios and an interpolation of the samples in between.
In einem anderen Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das dritte digitale Signal mit einer Signalverbindung übertragen. Es kann sich beispielsweise um eine Signalübertragungseinheit der Lokalspule handeln, die einen elektrooptischen Wandler aufweist und ein mit dem dritten digitalen Signal moduliertes Licht in eine Glasfaserleitung einspeist, an deren anderem Ende im Magnetresonanztomograph als Signalempfangseinrichtung ein opto-elektrischer Wandler vorgesehen ist. Denkbar sind aber auch eine elektrische Übertragung z. B. mit einem Koaxialkabel oder eine drahtlose Übertragung mittels Funkwellen. In another step of the method according to the invention, the third digital signal is transmitted with a signal connection. It may, for example, be a signal transmission unit of the local coil, which has an electro-optical converter and feeds a light modulated with the third digital signal into a glass fiber line, at the other end of which a photonic device is provided in the magnetic resonance tomograph as a signal receiving device. But also conceivable are an electrical transmission z. B. with a coaxial cable or wireless transmission by radio waves.
Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt es auf vorteilhafte Weise, für die Übertragung auf einfache Weise die geringe Bandbreite des Nutzsignals auszunutzen und mit einer entsprechend geringen Datenmenge je Eingangssignal die Signalübertragungseinrichtung effizienter zu nutzen. The inventive method advantageously makes it possible to use the low bandwidth of the useful signal for the transmission in a simple manner and to use the signal transmission device more efficiently with a correspondingly small amount of data per input signal.
Die erfindungsgemäße Lokalspule und der erfindungsgemäße Magnetresonanztomograph teilen die Vorzüge des erfindungsgemäßen Verfahrens. The local coil according to the invention and the magnetic resonance tomograph according to the invention share the advantages of the method according to the invention.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Further advantageous embodiments are specified in the dependent claims.
In einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens hat die zweite Abtastfrequenz einen Wert in einem Frequenzbereich zwischen 2 MHz und 4 MHz. In a possible embodiment of the method according to the invention, the second sampling frequency has a value in a frequency range between 2 MHz and 4 MHz.
Magnetresonanzsignale haben üblicherweise eine Bandbreite zwischen 800 kHz und 1,5 MHz. Eine zweite Abtastfrequenz zwischen 2 MHz und 4 MHz erlaubt auf vorteilhafte Weise nach dem Nyquist-Theorem eine vollständige Erfassung der Information des Signals und ist gleichzeitig klein genug, um nicht unnötige Daten ohne Informationsgehalt für die Abbildung zu erzeugen. Magnetic resonance signals typically have a bandwidth between 800 kHz and 1.5 MHz. A second sampling frequency between 2 MHz and 4 MHz advantageously allows complete detection of the information of the signal according to the Nyquist theorem and is at the same time small enough not to generate unnecessary data without information content for the mapping.
In einer denkbaren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Schritte des Digitalisierens des ersten analogen Signals, des Mischens mit einem Mischsignals, des Unterdrückens des oberen Seitenbandes in dem zweiten digitalen Signals, der Erzeugung eines dritten digitalen Signals mit einer zweiten Abtastfrequenz durch ein Dezimationsfilter sowie des Aussendens des dritten digitalen Signals von der Lokalspule ausgeführt. Beispielsweise kann die Lokalspule zu diesem Zweck einen AD-Wandler, eine erste Signalverarbeitungseinrichtung und eine Signalübertragungseinrichtung aufweisen. In a conceivable embodiment of the method according to the invention, the steps of digitizing the first analog signal, mixing with a mixed signal, suppressing the upper sideband in the second digital signal, generating a third digital signal with a second sampling frequency by a decimation filter and the transmission of the third digital signal from the local coil. For example, the local coil for this purpose have an AD converter, a first signal processing device and a signal transmission device.
Auf vorteilhafte Weise kann so bereits in der Lokalspule die zu übertragende Datenmenge reduziert werden, sodass die Signalverbindung zu dem Magnetresonanztomographen besser genutzt werden kann bzw. weniger Signalverbindungen erforderlich sind. In an advantageous manner, the amount of data to be transmitted can already be reduced in the local coil so that the signal connection to the magnetic resonance tomograph can be better utilized or fewer signal connections are required.
In einem weiteren Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird aus dem übertragenen dritten digitalen Signal mittels Upsampling ein viertes digitales Signal mit einer dritten Abtastfrequenz erzeugt. Als Upsampling wird dabei das Einfügen von zusätzlichen Abtastwerten in die zeitlichen Lücken zwischen den Abtastwerten des dritten digitalen Signals bezeichnet, wobei die Abtastwerte durch unterschiedliche Abschätzungen gewonnen werden können (Einfügen von Nullwerten und Filterung, Interpolation, Wiederholung vorheriger Werte und Filterung). In a further step of the method according to the invention, a fourth digital signal with a third sampling frequency is generated from the transmitted third digital signal by means of upsampling. Upsampling is the insertion of additional samples into the time gaps between the samples of the third digital signal, whereby the samples can be obtained by different estimates (insertion of zero values and filtering, interpolation, repetition of previous values and filtering).
Durch das Upsampling wird auf vorteilhafte Weise wieder eine hohe zeitliche Auflösung für die Phase bereitgestellt, die bei der nachfolgenden Auswertung erforderlich ist. The upsampling advantageously again provides a high temporal resolution for the phase which is required in the subsequent evaluation.
In einer denkbaren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens weist das Verfahren weiterhin den Schritt auf, das vierte digitale Signal mit einem ersten Filter zu filtern, um Artefakte, verursacht durch das Upsampling, zu unterdrücken. Das erste Filter ist vorzugsweise ein Tiefpassfilter oder ein Bandpassfilter, welches das Nutzsignal mit den Bildinformationen durchlässt. In a conceivable embodiment of the method according to the invention, the method further comprises the step of filtering the fourth digital signal with a first filter in order to suppress artifacts caused by the upsampling. The The first filter is preferably a low-pass filter or a band-pass filter, which passes the useful signal with the image information.
Ein Upsampling bedeutet das Erzeugen von virtuellen Abtastpunkten zwischen den durch das Signal übertragenen Abtastpunkten. Beispielsweise können dazu einfach Abtastwerte mit dem Wert Null jeweils zwischen übertragene Abtastwerte eingefügt werden. Ein nachfolgendes zweites Filter erzeugt entsprechende Interpolationswerte für die durch Upsampling ergänzten Abtastpunkte und glättet dadurch den Signalverlauf des vierten digitalen Signals nach der Filterung. Das zweite Filter kann beispielsweise ein Tiefpassfilter sein. Upsampling means generating virtual sample points between the sample points transmitted by the signal. For example, samples with the value zero can each be simply inserted between transmitted samples. A subsequent second filter generates corresponding interpolation values for the sampling points supplemented by upsampling and thereby smoothes the signal curve of the fourth digital signal after the filtering. The second filter may be, for example, a low-pass filter.
In einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die dritte Abtastfrequenz gleich der ersten Abtastfrequenz. In a possible embodiment of the method according to the invention, the third sampling frequency is equal to the first sampling frequency.
Auf vorteilhafte Weise wird so ein Signal rekonstruiert, dass dem ursprünglichen ersten digitalen Signal in der Abtastrate (und dem Informationsgehalt) entspricht. Daher lassen sich die gleichen Bildrekonstruktionsalgorithmen auf das Signal anwenden und es sind keine Anpassungen erforderlich. Die Signalübertragung ist trotz der reduzierten Datenmenge transparent für die zur Bildauswertung genutzten Algorithmen. Advantageously, such a signal is reconstructed that corresponds to the original first digital signal in the sampling rate (and the information content). Therefore, the same image reconstruction algorithms can be applied to the signal and no adjustments are required. Despite the reduced amount of data, the signal transmission is transparent to the algorithms used for the image evaluation.
In einer denkbaren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es aber auch denkbar, dass der erfindungsgemäße Magnetresonanztomograph dazu ausgelegt ist, aus dem dritten digitalen Signal ohne Upsampling Bilddaten eines Untersuchungsobjektes zu gewinnen. In a conceivable embodiment of the method according to the invention, however, it is also conceivable that the magnetic resonance tomograph according to the invention is designed to obtain image data of an examination subject from the third digital signal without upsampling.
So können auf vorteilhafte Weise Zwischenschritte eingespart werden, die die eigentliche im dritten digitalen Signal enthaltene Information zum Untersuchungsobjekt nicht verändern. Es ist allerdings eine Anpassung der nachfolgenden Schritte zu Bildaufbereitung erforderlich. Thus, intermediate steps can be advantageously saved, which do not change the actual information contained in the third digital signal to the examination object. However, it is necessary to adapt the subsequent image processing steps.
Dabei ist es auch denkbar, dass das dritte digitale Signal bzw. das vierte digitale Signal mit einer geeigneten Mischfrequenz zu einem fünften digitalen Signal in einem Basisband um die Frequenz 0 Hz gemischt wird. It is also conceivable that the third digital signal or the fourth digital signal is mixed with a suitable mixing frequency to a fifth digital signal in a baseband around the frequency 0 Hz.
Auf diese Weise können Anpassungen der Bildauswertung an eine sich verändernde Larmorfrequenz durch Magnetfeldänderungen vermieden werden. In this way, adjustments of the image evaluation to a changing Larmor frequency can be avoided by magnetic field changes.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. The above-described characteristics, features, and advantages of this invention, as well as the manner in which they will be achieved, will become clearer and more clearly understood in connection with the following description of the embodiments, which will be described in detail in conjunction with the drawings.
Es zeigen: Show it:
Die Magneteinheit
Weiterhin weist die Magneteinheit
Die Magneteinheit
Eine Steuereinheit
So weist die Steuereinheit
Weiterhin weist die Steuereinheit
Die Hochfrequenzeinheit
Dazu werden die von der Lokalspule
Schließlich weist die Hochfrequenzeinheit
Wird die dritte Abtastrate gleich der ersten Abtastrate gewählt, so wird ein viertes Signal erzeugt, das im Wesentlichen dem zweiten digitalen Signal entspricht, d.h. es hat die gleiche zeitliche Auflösung und Informationsgehalt. Für einen nachfolgenden Bildaufbereitungsalgorithmus kann daher das vierte digitale Signal ohne größere Änderungen übernommen werden. If the third sample rate is chosen equal to the first sample rate, a fourth signal is generated which substantially corresponds to the second digital signal, i. It has the same temporal resolution and information content. For a subsequent image processing algorithm, therefore, the fourth digital signal can be adopted without major changes.
Weiterhin weist die Steuereinheit
Es ist aber ebenso in einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Magnetresonanztomographen
Der Patient
Die
Die erfindungsgemäße Lokalspule
Da die empfangenen Signale üblicherweise schwach sind, werden diese durch einen Vorverstärker
Das durch die analoge Vorverarbeitung erzeugte Signal wird im Folgenden als das erste analoge Signal bezeichnet. The signal generated by the analog preprocessing is referred to below as the first analog signal.
Die erste Signalverarbeitungseinheit
Für eine vollständige Abtastung eines Signals mit einer oberen Grenzfrequenz von 1 MHz ist nach dem Nyquist-Theorem eine Abtastrate von 2 MHz erforderlich. Die Lokalspule
Grundsätzlich ist auch ein Dezimatorfilter mit einem unganzzahligen Verhältnis der Abtastfrequenzen denkbar, beispielsweise indem durch Interpolation mittels eines Signalprozessors Abtastwerte zu beliebigen Zeitpunkten errechnet werden. In principle, a decimator filter with an odd-numbered ratio of the sampling frequencies is also conceivable, for example by calculating samples at arbitrary times by interpolation by means of a signal processor.
Anschließend überträgt die Lokalspule
In Schritt S10 wird ein erstes analoges Signal mit einer ersten Abtastfrequenz von einem Analog-Digital-Wandler der ersten Signalverarbeitungseinrichtung
In Schritt S20 wird das erste digitale Signal von der ersten Signalverarbeitungseinrichtung
In Schritt S30 des erfindungsgemäßen Verfahrens wird mittels eines Filters ein Mischprodukt des ersten digitalen Signals in dem zweiten digitalen Signal unterdrückt. Bei der Mischung zweier Signale werden Mischprodukte mit einer Frequenz der Summe der Frequenzen der gemischten Signale (oberes Seitenband) und der Differenz der Frequenzen (unteres Seitenband) erzeugt. Um Artefakte in den nachfolgenden Schritten zu vermeiden, wird vorzugsweise das Mischprodukt mit der höheren Frequenz, das obere Seitenband, mit einem ersten Filter, vorzugsweise einem Tiefpassfilter, unterdrückt. Der Tiefpassfilter kann beispielsweise in der ersten Signalverarbeitungseinrichtung
In Schritt S40 wird aus dem zweiten digitalen Signal ein drittes digitales Signal erzeugt, indem die erste Abtastfrequenz des gefilterten zweiten Signals mit einem Dezimationsfilter
In Schritt S50 des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das dritte digitale Signal mit einer Signalverbindung
In Schritt S60 des erfindungsgemäßen Verfahrens wird aus dem übertragenen dritten digitalen Signal mittels Upsampling ein viertes digitales Signal mit einer dritten Abtastfrequenz erzeugt. Das Upsampling wird von einer zweiten Signalverarbeitungseinrichtung
Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Although the invention has been further illustrated and described in detail by the preferred embodiment, the invention is not limited by the disclosed examples, and other variations can be derived therefrom by those skilled in the art without departing from the scope of the invention.
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107861079A (en) * | 2017-11-03 | 2018-03-30 | 上海联影医疗科技有限公司 | Method, magnetic resonance system and the computer-readable recording medium of local coil positioning |
DE102018212087B3 (en) | 2018-07-19 | 2020-01-23 | Siemens Healthcare Gmbh | Receiving device for signals with frequency division multiplex |
CN112305477A (en) * | 2019-07-24 | 2021-02-02 | 西门子(深圳)磁共振有限公司 | Device, system and method for data transmission using broadband signals of local coils |
CN112782627A (en) * | 2019-11-07 | 2021-05-11 | 西门子医疗有限公司 | Magnetic resonance tomography apparatus and method for performing an examination |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102011086288A1 (en) * | 2011-11-14 | 2013-05-16 | Siemens Aktiengesellschaft | Magnetic resonance imaging system, receiving device for such a system and method for obtaining an image signal in the system |
US20140062480A1 (en) * | 2012-09-05 | 2014-03-06 | Jan Bollenbeck | Arrangement for the Transmission of Magnetic Resonance Signals |
-
2015
- 2015-09-24 DE DE102015218331.9A patent/DE102015218331A1/en not_active Ceased
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102011086288A1 (en) * | 2011-11-14 | 2013-05-16 | Siemens Aktiengesellschaft | Magnetic resonance imaging system, receiving device for such a system and method for obtaining an image signal in the system |
US20140062480A1 (en) * | 2012-09-05 | 2014-03-06 | Jan Bollenbeck | Arrangement for the Transmission of Magnetic Resonance Signals |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107861079A (en) * | 2017-11-03 | 2018-03-30 | 上海联影医疗科技有限公司 | Method, magnetic resonance system and the computer-readable recording medium of local coil positioning |
DE102018212087B3 (en) | 2018-07-19 | 2020-01-23 | Siemens Healthcare Gmbh | Receiving device for signals with frequency division multiplex |
US11143724B2 (en) | 2018-07-19 | 2021-10-12 | Siemens Healthcare Gmbh | Receiving device for frequency-multiplexed signals |
CN112305477A (en) * | 2019-07-24 | 2021-02-02 | 西门子(深圳)磁共振有限公司 | Device, system and method for data transmission using broadband signals of local coils |
CN112305477B (en) * | 2019-07-24 | 2024-01-30 | 西门子(深圳)磁共振有限公司 | Device, system and method for data transmission by means of a wideband signal of a local coil |
CN112782627A (en) * | 2019-11-07 | 2021-05-11 | 西门子医疗有限公司 | Magnetic resonance tomography apparatus and method for performing an examination |
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