DE10229445A1

DE10229445A1 - Magnetresonanzbilderzeugnis-Hochfrequenzspule

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Publication number: DE10229445A1
Application number: DE10229445A
Authority: DE
Inventors: Eddy B Boskamp
Original assignee: GE Medical Systems Global Technology Co LLC
Current assignee: GE Medical Systems Global Technology Co LLC
Priority date: 2001-07-02
Filing date: 2002-07-01
Publication date: 2003-03-13
Anticipated expiration: 2022-07-02
Also published as: US6404201B1; JP4266580B2; DE10229445B4; NL1020979A1; JP2003033333A

Abstract

Ein Hochfrequenzspulensystem bzw. HF-Spulensystem zur Resonanzbilderzeugung bzw. Resonanzanalyse beinhaltet ein primäres Spulenelement (50) mit einer Vielzahl von beabstandeten axialen Leitern zur Ausbildung einer im allgemeinen röhrenförmigen Struktur mit zwei Enden (56, 58) und zur Festlegung eines Spulenvolumens und ein erstes Paar von Spoilerspulen (52, 54). Das erste Paar von Spoilerspulen (52, 54) beinhaltet jeweils eine Vielzahl von beabstandeten axialen Leitern zur Ausbildung einer im allgemeinen röhrenförmigen Struktur und zur Festlegung eines Spulenvolumens. Eine jede der Spoilerspulen (52, 54) ist benachbart zu einem Ende (56, 58) der Primärspule (50) und überlappend mit dem Ende (56, 58) der Primärspule (50) positioniert. Eine jede der Primär- und Spoilerspulen ist ebenso zur Übertragung eines HF-Signals geeignet, wobei das Signal in den Spoilerspulen (52, 54) hinsichtlich des Signals in der Primärspule (50) um 180 DEG phasenversetzt ist. Die gegenphasigen Spoilerspulen (52, 54) wirken zur rapiden Verringerung des durch die Primärspulen (50) erzeugten HF-Magnetfelds in dem Bereich der Enden (56, 58) der Primärspule, damit das Auftreten von Alias-Verzerrungs-Artefakten von außerhalb des Bilderzeugungsbetrachtungsfelds verringert wird.

Description

Die Erfindung betrifft das Gebiet von Systemen zur Magnetresonanzbilderzeugung (MRI) und insbesondere betrifft sie Hochfrequenzspulen bzw. HF-Spulen zur Verwendung in derartigen Systemen.
In MRI-Systemen oder in magnetischen Kernresonanzsystemen bzw. Kernspinresonanzsystemen bzw. NMR-Systemen sind Hochfrequenzsignale in der Form von kreisförmig polarisierten oder sich drehenden magnetischen Feldern mit einer an einem Hauptmagnetfeld ausgerichteten Drehachse bereit gestellt. Ein Hochfrequenzfeld wird dann dem zu prüfenden Bereich in einer zu der Richtung des statischen Feldes orthogonalen Richtung zur Anregung einer Magnetresonanz in dem Bereich beaufschlagt und resultierende Hochfrequenzsignale werden erfasst und verarbeitet. Empfangsspulen erfassen bzw. empfangen das Hochfrequenzmagnetfeld, das durch das zu prüfende Objekt bei Vorhandensein des Hauptmagnetfelds erzeugt wird, um ein Bild des Objekts bereit zu stellen. Typischerweise sind derartige Hochfrequenzspulen entweder oberflächenartige Spulen oder volumenartige Spulen, was von der jeweiligen Anwendung abhängt. Im Normalfall werden separate Hochfrequenzspulen zur Anregung und Erfassung verwendet, jedoch kann dieselbe Spule oder regelmäßige Anordnung von Spulen für beide Zwecke verwendet werden.

Bekannte MRI-Systeme weisen eine Zahl von Artefakt- Problemen auf. Bspw. ist die Aufnahme ungewünschter Signale in das Resonanzobjektbild ein allgemeines Problem bei MRI- Anwendungen. Eine bestimmte Form eines Artefakts, das als Alias-Verzerrungs-Artefakt bezeichnet wird, kann entweder in der Frequenzrichtung oder in der Phasenrichtung in MRI- Systemen auftreten. Bei diesem Artefakttyp weist ein Anatomiebereich, der zumindest teilweise in dem Anregungsfeld der Körperspule ist, eine lokale Larmor- Frequenz auf, die identisch zu einem Pixel in dem betrachteten Bilderzeugungsfeld ist. Das Phänomen stammt typischerweise aus Bereichen außerhalb des Betrachtungsfelds, verursacht jedoch Artefakte in dem Bild. Es entsteht häufig als Ergebnis der Nichtlinearität der Gradientenfelder und/oder der Nichthomogenität der DC- Magnetfelder.

Entsprechend besteht das Bedürfnis, daß MRI-Systeme zur Reduktion des Auftretens unerwünschter Artefakte eine verbesserte Linearität von Gradientenfeldern und eine verbesserte Homogenität von DC-Magnetfeldern in Hochfrequenzübertragungsspulen aufweisen, ohne eine Empfindlichkeit außerhalb des betrachteten Bilderzeugungsfelds aufzuweisen.

Erfindungsgemäß wird das vorstehende Problem durch die Bereitstellung einer neuen Übertragungsspule oder einer neuen regelmäßigen Anordnung von Spulen gelöst, welche empfindlich in einem Bilderzeugungsvolumen sind, deren Empfindlichkeit außerhalb des betrachteten Bilderzeugungsfeldes drastisch abfällt. Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, dass sie das Spinsystem in Bereichen nicht anregt, von denen die Alias-Verzerrungs- Artefakte ausgehen.

Im Einzelnen stellt die Erfindung ein Hochfrequenzspulensystem bzw. ein HF-Spulensystem für eine Magnetresonanzbilderzeugung bzw. Magnetresonanzanalyse bereit, mit einem Primärspulenelement, das eine Vielzahl von beabstandeten axialen Leitern zur Ausbildung einer im allgemeinen röhrenförmigen Struktur beinhaltet, die zwei Enden aufweist und ein Spulenvolumen definiert, und einem ersten Paar von Spoilerspulen. Die Spoilerspulen beinhalten jeweils eine Vielzahl von beabstandeten axialen Leitern zur Ausbildung einer im allgemeinen röhrenförmigen Struktur und zur Definition eines Spulenvolumens. Eine jede der Spoilerspulen ist benachbart zu einem Ende der Primärspule und geringfügig überlappend mit einem Ende der Primärspule angeordnet. Eine jede der Primärspulen und Spoilerspulen ist ebenso zum Tragen eines HF-Signals geeignet, wobei das Signal in den Sprossen der Spoilerspulen 180° phasenversetzt hinsichtlich des Signals in den Sprossen der Primärspule ist.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist ein zusätzliches Paar von Spoilerspulen benachbart zu dem ersten Paar von Spoilerspulen und außerhalb des ersten Paars der Spoilerspulen hinzugefügt, wobei das in dem zusätzlichen Paar von Spoilerspulen getragene Signal 180° phasenversetzt bezüglich dem in dem ersten Paar der Spoilerspulen getragenen Signal ist.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird eine HF-Vorrichtung zur Verwendung in einem magnetischen Kernresonanzsystem bzw. einem NMR-System bereit gestellt. Die HF-Spule weist eine im allgemeinen röhrenförmige Struktur auf, die durch eine innere Wand und eine äußere Wand definiert ist, wobei die innere Wand ein Bilderzeugungsvolumen definiert. Die HF-Spule beinhaltet ebenso eine Vielzahl von diskreten elektrisch leitenden zwischen der inneren Wand und der äußeren Wand positionierten Elementen, die gleichmäßig hinsichtlich des Umfangs um die röhrenförmige Struktur beabstandet sind, so dass gegenüberliegende Paare von leitenden Elementen ausgebildet werden. Ein jedes der leitenden Elemente beinhaltet eine leitende Spule mit einem Primärspulenabschnitt und einem Spoilerspulenabschnitt an einem jeden Ende des Primärspulenabschnitts, welche so aufgebaut sind, dass ein Stromfluss eines Signals an der Schleife in einem Überkreuzungsbereich zwischen einer jeden der Spoilerspulen und der Primärspulen in entgegengesetzten Richtungen erfolgt.

Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, dass sie eine Homogenität für das magnetische Feld in dem betrachteten Bildbereich liefert, jedoch die Empfindlichkeit außerhalb des Betrachtungsfelds radikal abnimmt, so dass die Wahrscheinlichkeit von Alias-Verzerrungs-Artefakten verringert wird. Weitere Ziele und Vorteile der Erfindung werden aus der nachstehenden detaillierten Beschreibung und den angefügten Ansprüchen in Verbindung mit der beigefügten Zeichnungen ersichtlich.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von exemplarischen Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine Perspektivansicht einer Einfach-Quadratur- Sprossenkäfigspule gemäß dem Stand der Technik,
Fig. 2 eine Prinzipdarstellung eines Empfänger- /Senderspulensystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 3 eine Seitenansicht einer Hochfrequenzspule gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 4 eine Schnittansicht der Hochfrequenzspule von Fig. 3 entlang der Linie 4-4,
Fig. 5 eine Isokonturansicht der Hochfrequenzfeldamplituden, die in der x-y-Ebene projiziert sind, für das Empfänger-/Sende-System von Fig. 2, und
Fig. 6 ein Isokonturausdruck der Hochfrequenzfeldamplituden, die in der x-y-Ebene projiziert sind, für die Hochfrequenzspule von Fig. 3.
Bei Anwendungen der magnetischen Kernresonanz (NMR) und der Magnetresonanzbilderzeugung (MRI) ist es bedeutend, das Signal-Rausch-Verhältnis des Systems zu maximieren und alle Teile des zu betrachtenden Objekts mit der gleichen Hochfrequenzfeldstärke zu bestrahlen. In dieser Hinsicht ist es eine bedeutende Charakteristik einer Hochfrequenzübertragungsspule, ein homogenes Magnetfeld in dem Volumen der Hochfrequenzspule bereit zu stellen. Liefert eine Spule eine homogene Anregung, wird es umgekehrt ebenso NMR-Signale in homogener Weise empfangen. In der nachstehenden Diskussion sind Bezugnahmen auf Anregungsverteilungen der Spulen der Erfindung ebenso mit gleicher Relevanz auf ihre Verwendung als NMR-Empfänger anzusehen. Obwohl darüber hinaus die Erfindung unter Bezugnahme auf eine "Sprossenkäfig"- Ganzkörperübertragungsspule und eine Hochfrequenz- Ganzkörperübertragungsspule beschrieben wird, ist die Lehre gleichfalls auf weitere Typen von Volumenspulen anwendbar, die in NMR-Bilderzeugungsanwendungen verwendet werden.
Unter Bezugnahme auf Fig. 1 ist eine Perspektivansicht einer Einfach-Quadratur-Sprossenkäfigspule 10 gemäß dem Stand der Technik dargestellt. Die Sprossenkäfigspule 10 besteht aus zwei Ringen 12, 14, die kreisförmige leitende Schleifen bilden, welche miteinander durch leitende Verbindungselemente oder Sprossen 16 verbunden sind und voneinander durch dieselben beabstandet sind. Typischerweise sind 8, 12 oder 16 elektrisch leitende Verbindungselemente 16 vorgesehen, die mit den kreisförmigen leitenden Ringen 12, 14 verbunden sind, wobei eine jede Sprosse hinsichtlich des Umfangs gleich beabstandet ist. Derartige Quadratur-Übertragungs- und Empfangsspulen 10 sind zur Aufnahme einer Vielzahl von anatomischen Bereichen des Körpers, wie etwa des Knies, des Fußes, des Arms oder des gesamten Körpers vorgesehen, weshalb sie als Volumenspulen bezeichnet werden. Die Spulen 10 sind typischerweise um eine (nicht dargestellte) hohle zylindrische Trommel zur Bereitstellung einer Funktion als Strukturtrageeinheit für die Spule 10 angeordnet. Das primäre Hochfrequenzmagnetfeld der Spule 10 ist senkrecht zu der Richtung der Z-Achse gemäß der Darstellung von Fig. 1.
Für eine Übertragung übertragen ein Wellenverlaufgenerator und ein Leistungsverstärker Hochfrequenzwellenverläufe auf die leitenden Elemente zur Erzeugung des Hochfrequenzmagnetfelds. Für einen Empfang sind (nicht dargestellte) elektrische Leiter mit der Spule 10 zur Übertragung der empfangenen Signale zu einem Datenerlangungssystem verbunden, wie es gemäß dem Stand der Technik bekannt ist. Derartige Datenverarbeitungssysteme beinhalten typischerweise einen Datenverarbeitungskanal mit einem individuellen Verstärker, Filter und Analog/Digital- Wandler bzw. A/D-Wandler zur Verarbeitung der Bildsignale, die durch einen entsprechenden koaxialen Leiter mit einer Verbindung zu der Sprossenkäfigspule 10 empfangen werden. Die Ausgaben der Datenverarbeitungskanäle werden dann durch einen Mikroprozessor gemäß einem Verarbeitungsalgorithmus zur Erzeugung und zum Anzeigen eines Gesamtbildsignals gemultiplext und kombiniert.
Ein Vorteil der Sprossenkäfigspulenausführung besteht darin, dass sie ein homogenes Hochfrequenzfeld in der x-y- Ebene und in geringerem Ausmaß entlang der z-Achse bildet. Ein Nachteil der Spule besteht darin, dass sie ein signifikantes Maß eines magnetischen Streufelds jenseits des Abschlusses der Spule aufweist. Das magnetische Feld sollte vorzugsweise rapide außerhalb des Betrachtungsbilderzeugungsfelds abfallen, um das Auftreten von Bildartefakten zu verhindern.
Unter Bezugnahme auf Fig. 2 ist eine Prinzipdarstellung eines Sender/Empfängersystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Das Spulensystem von Fig. 2 beinhaltet drei Sprossenkäfigspulen, eine primäre Sprossenkäfigspule 50 und zwei kleine Sprossenkäfigspulen, die als Spoiler 52, 54 bezeichnet werden, an beiden Enden des primären Sprossenkäfigs 50. Die Sprossenkäfige sind so angeordnet, dass der Sprossenstrom in den Spoilern 52, 54 um 180° hinsichtlich des durch den primären Sprossenkäfig 50 fließenden Sprossenstroms phasenverschoben ist. Dies erzeugt ein Gegenfeld an einem jeden Ende 56, 58 der primären Sprossenkäfigspule 50, was die Feldamplitude in diesen Bereichen stärker verringert und folglich jedes magnetische Streufeld außerhalb des betrachteten Felds der primären Sprossenkäfigspule 50 signifikant verringert. Eine Ungleichleistungsteilungseinheit 60 wird zum Verschieben der Stromphase des von einem Verstärker 62 empfangenen Signals um 180° verwendet, bevor es durch eine Gleichleistungsteilungseinheit 64 geteilt wird und zu einem jeden der Spoiler 52, 54 übertragen wird. Alternativ kann die Ungleichleistungsteilungseinheit 60 zwei Verstärker zur Erzielung der gewünschten Stromphasenverschiebung beinhalten. In einem derartigen Fall beinhaltet die Ungleichleistungsteilungseinheit 60 zwei Verstärker zur Versorgung der Gleichleistungsteilungseinheit 64 durch einen Verstärker und zur Versorgung des primären Sprossenkäfigs 50 durch den weiteren Verstärker mit einem Strom mit einer Phasenverschiebung von 180° hinsichtlich des einem jeden der Spoilersprossenkäfige 52, 54 übertragenen Signals.
Jeder aus dem primären Sprossenkäfig 50 und den Spoilern 52, 54 kann linearen Sprossenkäfigen - so wie es dargestellt ist - oder Quadratursprossenkäfigen - wie es vorstehend beschrieben ist - entsprechen. Das Maß an Überlappung zwischen dem primären Sprossenkäfig 50 und jeweiligen Spoilern 52, 54 liegt in der Größenordnung von etwa 2 bis 10 mm. Infolge der Stromphasenverschiebung wird der Strom in dem Endring 56 des primären Sprossenkäfigs 50 die gleiche Richtung wie der Stromfluss eines Endrings 70 des Spoilers 52 aufweisen. Gleichartigerweise wird der Stromfluss des Endrings 58 des primären Sprossenkäfigs 50 die gleiche Richtung aufweisen wie der des Endrings 72 des Spoilers 54. Der in den Sprossen jeweils des primären Sprossenkäfigs 50 und der Spoiler 52, 54 fließende Strom ist jedoch hinsichtlich des Azimuthwinkels entgegengesetzt.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der primäre Sprossenkäfig 50 etwa 40 cm in der z-Achsenrichtung lang und ein jeder der Spoilersprossenkäfige 52, 54 ist 12 cm in der z-Achsenrichtung lang.
Zusätzliche Sprossenkäfigspoiler 53, 55 können ebenso hinzugefügt sein, wobei ein jeder einen Sprossenstromfluss mit einer Phasenverschiebung von 180° hinsichtlich der Sprossen seines benachbarten Sprossenkäfigs 52, 54 aufweist. Das Maß des Magnetfeldabfalls und die Größe der Feldregenerierung nach dem Nulldurchgang kann durch Ändern der Länge des primären Sprossenkäfigs 50, der Länge der Spoiler 52, 54, des Stromverhältnisses zwischen dem primären Sprossenkäfig 50 und seinen jeweiligen Spoilern 52, 54, dem Winkel zwischen den Leitern und der z-Achse oder der HF-Abschirmung sowie der Zahl der Sätze der den primären Sprossenkäfig 50 umgebenden Spoiler eingestellt werden.
Unter Bezugnahme auf Fig. 5 wird eine Isokonturdarstellung von gleichen Hochfrequenzfeldamplituden in einer Sagittalebene für einen primären Sprossenkäfig 50 mit einer Länge von 40 cm und Spoilern 52, 54 mit einer Länge von 12 cm dargestellt, welche gleiche, jedoch entgegengesetzte Stromamplituden tragen. Aus der Darstellung von Fig. 5 wird klar, dass etwa +/-20 cm von der Mitte des primären Sprossenkäfigs 50 entlang der z-Achse das Magnetfeld auf einen Wert von 0 abfällt. Dies tritt sehr viel näher an den Endringen 56, 58 des primären Sprossenkäfigs 50 auf, als es andererseits der Fall für einen Sprossenkäfig ohne Spoiler wäre. Im Betrieb kann dieser Bereich geringer Empfindlichkeit über die Bereiche positioniert werden, in denen Alias-Verzerrungs-Artefakte ansonsten ausgehen würden, wodurch die Alias-Verzerrungs-Artefakte eliminiert werden, indem das Spinsystem in dem betrachteten Bereich nicht angeregt wird.
Unter Bezugnahme auf Fig. 3 ist eine Endansicht einer HF- Übertragungsspule gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. In diesem Beispiel entspricht die Hochfrequenzübertragungsspule 80 einer Acht-Leiter- Spule, wobei ein jeder diskrete Leiter 82 gleichmäßig hinsichtlich des Umfangs beabstandet ist und einen leitenden Eingangspfad 81 und einen leitenden Rückkehrpfad 83 beinhaltet. Eine Abschirmung 79 umgibt die Hochfrequenzübertragungsspule 80.
Unter Bezugnahme auf Fig. 4 ist eine Seitenschnittansicht der Hochfrequenzspulenanordnung von Fig. 3 entlang der Linie 4-4 zur Veranschaulichung eines gegenüberliegenden Paars von Leitern 82 dargestellt. Gemäß der Darstellung von Fig. 4 beinhaltet ein jeder Leiter 82 der Hochfrequenzspule einen Primärspulenabschnitt 84 mit Gegenspulenabschnitten 86, 88 an einem jeden Ende davon. Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Abschirmungsdurchmesser D4 der HF-Spule 80 gleich 60 cm, die Länge L1 der Primärspule 84 gleich 45 cm und sind die Längen L2, L3 der Gegenspulen 86, 88 gleich 15 cm.
Gemäß der Darstellung von Fig. 4 ist in den Bereichen 90, in welchen die Gegenspulen 86, 88 mit der Primärspule 84 verbunden sind, der Stromfluss gemäß der Darstellung durch die Pfeile 92 durch das leitende Element in entgegengesetzten Richtungen vorhanden. Auf diese Weise wird das durch die Hochfrequenzspule erzeugte Hochfrequenzmagnetfeld in den Bereichen 90 auf einen Wert von 0 verringert, wodurch der gleiche Effekt wie bei der Ausführung des überlappenden Sprossenkäfigs von Fig. 2 erzielt wird. Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Spulenabschnitte 94, 96 auf 45° hinsichtlich der horizontalen eingestellt, so dass sie orthogonal zueinander sind. Darüber hinaus wird bevorzugt, dass der Rückkehrstrompfad 83 nahe an der externen Abschirmung 79 vorgesehen ist. Eine bevorzugte Anordnung beinhaltet einen Abschirmungsdurchmesser D4 von 60 cm und einen Rückkehrstrompfaddurchmesser D3 von etwa 58 cm.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die primäre Spule 84 kegelförmig von etwa einem Durchmesser von 55 cm bei D2 auf etwa 56,6 cm Durchmesser als ihrer Mitte D1 ausgeführt.
Unter Bezugnahme auf Fig. 6 ist ein Isokonturausdruck von gleichen Hochfrequenzfeldamplituden in einer Sagittalebene für eine Hochfrequenzübertragungsspule gemäß der Erfindung gezeigt, welche eine Primärspulenlänge von 40 cm und Gegenspulenlängen von 12 cm aufweist. Gemäß der Darstellung von Fig. 6 ist der Nulldurchgang für das Hochfrequenzmagnetfeld etwa bei den Endbereichen der Primärspule hervorgehoben. In dieser Hinsicht kann die Hochfrequenzspule der Erfindung effektiv Alias-Verzerrungs- Artefakte eliminieren, indem das Spinsystem in dem Alias- Verzerrungs-Artefakt-Bereich nicht angeregt wird.
Gleichartig zu der Sprossenkäfiganordnung gemäß der Darstellung von Fig. 2 kann die Hochfrequenzübertragungsspulenanordnung von Fig. 4 zur Optimierung des Maßes des Abfalls an den Endbereichen 90 der Primärspule 84 sowie des Maßes, mit dem das Hochfrequenzmagnetfeld sich nach dem Nulldurchgang regeneriert, durch Ändern der Länge L1 der Primärspule 84, der Längen L2, L3 der Gegenspulen 86, 88, der Abstände zu der Hochfrequenzabschirmung 79 für die Gegenspulen 86, 88 und der Primärspule 84, der Winkel zwischen den Leitern in dem Bereich 90° zwischen der Primärspule 84 und den Gegenspulen 86, 88 und der Zahl der Gegenspulen an einem jeden Ende der Primärspule 84 ausgeführt sein.
Aus dem vorstehenden ist ersichtlich, dass dem Stand der Technik eine neue und verbesserte Übertragungsspule für MRI-Anwendungen hinzugefügt worden ist, welche Vorteile über bekannte Übertragungsspulen hinaus bereit stellt. Die Erfindung wurde in Verbindung mit einem bzw. mehreren Ausführungsbeispielen beschrieben, jedoch ist es verständlich, dass die Erfindung nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt ist. Im Gegensatz dazu bezieht sich die Erfindung auf alle Alternativen, Modifikationen und Äquivalente, die in dem Bereich der angefügten Ansprüche liegen.
Ein Hochfrequenzspulensystem bzw. HF-Spulensystem zur Resonanzbilderzeugung bzw. Resonanzanalyse beinhaltet ein primäres Spulenelement 50 mit einer Vielzahl von beabstandeten axialen Leitern zur Ausbildung einer im allgemeinen röhrenförmigen Struktur mit zwei Enden 56, 58 und zur Festlegung eines Spulenvolumens und ein erstes Paar von Spoilerspulen 52, 54. Das erste Paar von Spoilerspulen 52, 54 beinhaltet jeweils eine Vielzahl von beabstandeten axialen Leitern zur Ausbildung einer im allgemeinen röhrenförmigen Struktur und zur Festlegung eines Spulenvolumens. Eine jede der Spoilerspulen 52, 54 ist benachbart zu einem Ende 56, 58 der Primärspule 50 und überlappend mit dem Ende 56, 58 der Primärspule 50 positioniert. Eine jede der Primär- und Spoilerspulen ist ebenso zur Übertragung eines HF-Signals geeignet, wobei das Signal in den Spoilerspulen 52, 54 hinsichtlich des Signals in der Primärspule 50 um 180° phasenversetzt ist. Die gegenphasigen Spoilerspulen 52, 54 wirken zur rapiden Verringerung des durch die Primärspulen 50 erzeugten HF- Magnetfelds in dem Bereich der Enden 56, 58 der Primärspule, damit das Auftreten von Alias-Verzerrungs- Artefakten von außerhalb des Bilderzeugungsbetrachtungsfelds verringert wird.

Claims

1. Hochfrequenzspulensystem zur Resonanzbilderzeugung/Resonanzanalyse mit:
einer Primärspule (50) mit einer Vielzahl von beabstandeten axialen Leitern zur Ausbildung einer im allgemeinen röhrenförmigen Struktur mit zwei Enden (56, 58) und zur Definition eines Spulenvolumens; und
einem ersten Paar von Spoilerspulen (52, 54), die jeweils eine Vielzahl von beabstandeten axialen Leitern zur Ausbildung einer im allgemeinen röhrenförmigen Struktur und zur Festlegung eines Spulenvolumens beinhalten, wobei eine jede der Spoilerspulen (52, 54) benachbart zu einem Ende der Primärspule (50) positioniert ist;
wobei eine jede der Primär- und Spoilerspulen zum Tragen eines HF-Signals geeignet ist und das Signal in den axialen Leitern der Spoilerspulen hinsichtlich des Signals in dem axialen Leiter der Primärspule um 180° phasenversetzt ist.

2. Hochfrequenzspulensystem nach Anspruch 1, ferner mit einem zweiten Paar von Spoilerspulen (53, 55), die jeweils eine Vielzahl von beabstandeten axialen Leitern zur Ausbildung einer im allgemeinen röhrenförmigen Struktur und zur Festlegung eines Spulenvolumens beinhalten, wobei eine jede Spule aus dem zweiten Paar der Spoilerspulen (53, 55) benachbart zu einem außenliegenden Ende des ersten Paars der Spoilerspulen (52, 54) positioniert ist und zum Tragen des HF-Signals eingerichtet ist, wobei das Signal in den axialen Leitern des zweiten Paars der Spoilerspulen (53, 55) hinsichtlich des Signals in den axialen Leitern des ersten Paars der Spoilerspulen (52, 54) um 180° phasenversetzt ist und hinsichtlich des Signals in den axialen Leitern der Primärspule (50) phasengleich ist.

3. Hochfrequenzspulensystem nach Anspruch 1, wobei das erste Paar der Spoilerspulen (52, 54) eine identische Länge aufweist und die Primärspule (50) länger als die Spoilerspulen (52, 54) ist.

4. Hochfrequenzspulensystem nach Anspruch 2, wobei das erste und das zweite Paar der Spoilerspulen (52, 54) gleich lang sind und die Primärspule (50) länger als eine jede der Spoilerspulen (52, 54) ist.

5. Hochfrequenzspulensystem nach Anspruch 1, wobei eine Stromamplitude des Signals in dem ersten Paar der Spoilerspulen (52, 54) gleich ist und geringer als eine Stromamplitude des Signals in der Primärspule (50) ist.

6. Hochfrequenzspulensystem nach Anspruch 2, wobei eine Stromamplitude des Signals in dem ersten und dem zweiten Paar der Spoilerspulen (52, 54) gleich ist und geringer als eine Stromamplitude des Signals in der Primärspule (50) ist.

7. Hochfrequenzspulenvorrichtung zur Verwendung in einem magnetischen Kernresonanzsystem mit einer durch eine innere Wand und eine äußere Wand festgelegten im allgemeinen röhrenförmige Struktur, wobei die innere Wand ein Bilderzeugungsvolumen bestimmt und die Hochfrequenzspule eine Vielzahl von zwischen der inneren Wand und der äußeren Wand positionierten und gleichmäßig umfänglich um die röhrenförmige Struktur herum beabstandeten leitenden Elementen (82) zur Ausbildung gegenüberliegender Paare von leitenden Elementen beinhaltet, wobei ein jedes der leitenden Elemente (82) eine leitende Schleife mit einem Primärspulenabschnitt (84) und einem Spoilerspulenabschnitt (86, 88) an einem jeden Ende des Primärspulenabschnitts derart ausgebildet beinhaltet, dass ein Stromfluss eines Signals in der Schleife in einem Kreuzungsbereich (90) zwischen einer jeden der Spoilerspulen (86, 88) und der Primärspule (84) in entgegengesetzten Richtungen verläuft.

8. Hochfrequenzspulenvorrichtung nach Anspruch 7, wobei gegenüberliegende Paare von Leitern (82) einen inneren Durchmesser (D₁) entlang eines Primärleitungspfads der Leitungsschleife und einen Außendurchmesser (D₃) entlang eines Rückkehrleitungspfads der Leitungsschleife definiert, wobei der Rückkehrleitungspfad eines jeden der gegenüberliegenden Paare der leitenden Elemente benachbart zu der äußeren Wand (79) ist und der Innendurchmesser entlang einer Länge von gegenüberliegenden Primärspulenabschnitten variabel ist.

9. Hochfrequenzspulenvorrichtung nach Anspruch 7, wobei der Innendurchmesser (D₁) in einem Mittelabschnitt der gegenüberliegenden Primärspulenabschnitte größer als ein Durchmesser (D₂) zwischen gegenüberliegenden Endabschnitten der Primärspulenabschnitte ist.

10. Hochfrequenzspulenvorrichtung nach Anspruch 7, wobei eine jede der Primärspulen (84) zwischen etwa 40 und 45 cm lang ist und eine jede der Spoilerspulen (86, 88) zwischen etwa 12 und 15 cm lang ist.