DE10255261A1

DE10255261A1 - HF-Spulenanordnung für Magnetresonanz-Bildgerät

Info

Publication number: DE10255261A1
Application number: DE10255261A
Authority: DE
Inventors: Christian Findeklee
Original assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 2002-11-27
Filing date: 2002-11-27
Publication date: 2004-06-09
Also published as: WO2004048989A1; JP2006507869A; US7239139B2; AU2003282282A1; US20060038564A1; WO2004048990A1; EP1567879A1; AU2003276578A1; CN1717590A

Abstract

Es wird eine Einrichtung zum Senden und/oder Empfangen von HF-Signalen zur Magnetresonanz-Bilderzeugung (HF-Spulenanordnung), die als fest in ein Magnetresonanz-Bildgerät eingebaute HF-Spule (Körperspule) oder als sogenannte dedizierte HF-Spule (d. h. als separate, an bzw. um einen zu untersuchenden Bereich zu legende HF-Spule wie Kopfspule, Schulterspule, flexible Oberflächenspule usw.) ausgebildet ist, sowie ein Magnetresonanz-Bildgerät mit einer solchen HF-Spulenanordnung beschrieben. Die HF-Spulenanordnung zeichnet sich dadurch aus, dass sie aus einer Mehrzahl von resonanten Leiterelementen (201, 202, ..., 208; 211, 212, ..., 218) insbesondere lambda/4-Monopolelementen gebildet ist. Damit wird ein im Vergleich zu bekannten HF-Spulenanordnungen mit gleicher Länge wesentlich größeres Gesichtsfeld sowie ein konstanterer Verlauf und ein steilerer Abfall der Feldcharakteristik an den Rändern der HF-Spulenanordnung bei relativ einfachem und kostengünstigem Aufbau erzielt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Senden und / oder Empfangen von HF-Signalen zur Magnetresonanz-Bilderzeugung (im allgemeinen und im folgenden als "HF-Spulenanordnung" bezeichnet), die als fest in ein Magnetresonanz-Bildgerät eingebaute HF-Spule (Körperspule) oder als sogenannte dedizierte HF-Spule (d. h. als separate, an bzw. um einen zu untersuchenden Bereich zu legende HF-Spule wie Kopfspule, Schulterspule, flexible Oberflächenspule usw.) ausgebildet ist, sowie ein Magnetresonanz-Bildgerät mit einer solchen HF-Spulenanordnung.
Magnetresonanz- (MR) Bildgeräte werden insbesondere zur Untersuchung und Behandlung von Patienten verwendet. Dabei werden die von einem stationären Grundmagnetfeld (B₀-Feld) ausgerichteten Kernspins des zu untersuchenden Gewebes durch ein pulsartiges, zu dem Grundmagnetfeld orthogonales B₁-Feld mit der MR- oder Larmor-Frequenz angeregt. Die Kernspins werden zur Lokalisierung außerdem Gradient-Magnetfeldern ausgesetzt. Die durch die Anregung ausgelösten HF-Relaxationssignale werden empfangen und ausgewertet, um daraus in bekannter Weise ein Bild des untersuchten Gewebes zu rekonstruieren.
Es werden im wesentlichen zwei Bauformen unterschieden, nämlich zum einen die sogenannten Axialsysteme, bei denen der Patient in einen im wesentlichen horizontal liegenden rohrförmigen Untersuchungsbereich hineingeschoben wird. Die Magnetfelder werden durch Magnetspulen erzeugt, die entlang des Umfangs des Untersuchungsbereiches angeordnet sind, wobei das Grundmagnetfeld in Richtung der Längsachse des Patienten durch diesen hindurchtritt.
Zum anderen sind sogenannte offene MR-Bildgeräte (Vertikalsysteme) bekannt, bei denen das Grundmagnetfeld im allgemeinen zwischen zwei übereinander angeordneten Polplatten erzeugt wird, zwischen denen ein vertikal-zylindrischer Untersuchungs bereich für einen Patienten abgegrenzt ist. Das Grundmagnetfeld (B₀-Feld) tritt im wesentlichen in einer Richtung senkrecht zur Längsachse des Patienten (d. h. vertikal) durch diesen hindurch. Der Patient bleibt hierbei auch während der Bilderzeugung von fast allen Seiten gut zugänglich, so dass auch interventionelle Untersuchungen durchgeführt werden können.
Zum Erzeugen des B₁-Feldes (HF-Feld) und zum Empfangen der HF-Relaxationssignale sind HF-Spulenanordnungen fest in die genannten Systeme eingebaut (sog. HF-Körperspulen), deren Gestaltung und Positionierung einen entscheidenden Einfluss auf die Bildqualität, insbesondere das Signal/Rausch-Verhältnis und das Auflösungsvermögen hat.
Darüber hinaus werden dedizierte (separate) HF-Spulen wie zum Beispiel Kopfspulen, Schulterspulen, usw. verwendet, die auch als zumindest zum Teil flexible Oberflächenspulen oder Pads bekannt sind und um bzw. an den zu untersuchenden Bereich eines Patienten gelegt werden können.
Dabei ist es von besonderer Bedeutung, dass der gesamte abzubildende Untersuchungsbereich von einem möglichst homogenen HF-Feld durchsetzt wird bzw. die Empfangscharakteristik der HF-Spulenanordnung in diesem Bereich möglichst konstant ist.
Weiterhin sollte sich das Gesichtsfeld (FOV – field of view) der HF-Spulenanordnung möglichst genau über den Raum des zumindest weitgehend konstanten B₀-Feldes und den nutzbaren Raum der Gradientenspulen, die die Gradient-Magnetfelder erzeugen, erstrecken, so dass der dadurch vorgegebene, nutzbare Untersuchungsbereich -und nur dieser – möglichst vollständig und konstant ausgeleuchtet wird und zur störungsfreien Bilderzeugung genutzt werden kann.

Aus der US-PS 6,150,816 ist zum Beispiel eine HF-Spulenanordnung aus mindestens einer ersten, einer zweiten und einer dritten HF-Spule bekannt, die elektrisch voneinander isoliert, getrennt aktivierbar und in Axialrichtung überlappend so angeordnet sind, dass keine magnetische Kopplung zwischen ihnen besteht. Damit soll neben einem verbesserten Signal/Rauschverhältnis auch ein erweitertes und umschaltbares Gesichtsfeld der HF-Spulenanordnung geschaffen werden.

Ein Nachteil hierbei besteht jedoch darin, dass die Länge dieser Spulenanordnung in Axialrichtung im Verhältnis zu der Länge des Gesichtsfeldes in dieser Richtung relativ groß ist, insbesondere wenn ein möglichst konstanter Verlauf und ein steiler Abfall des HF-Feldes bzw. der Empfangscharakteristik an den axialseitigen Enden des Gesichtsfeldes gewünscht ist.

Eine allgemeine Aufgabe, die der Erfindung zugrunde liegt, besteht deshalb darin, eine Einrichtung zum Erzeugen von B₁-Feldern und / oder zum Empfangen von HF-Relaxationssignalen (üblicherweise als HF-Spulenanordnung bezeichnet) zu schaffen, mit der ein nutzbarer Untersuchungsbereich mit einem im Hinblick auf die Sende- bzw.

Empfangscharakteristik (Feldcharakteristik) weitgehend konstant verlaufenden Gesichtsfeld ausgeleuchtet werden kann.

Insbesondere soll mit der Erfindung eine HF-Spulenanordnung der eingangs genannten Art für ein MR-Bildgerät in Form eines Axialsystems geschaffen werden, mit der eine in Axialrichtung des Untersuchungsbereiches an die Ausdehnung des zumindest weitgehend konstanten B₀-Feldes und an die Gradient-Magnetfelder angepasste und an den axialseitigen Enden relativ steil abfallende Feldcharakteristik bei vergleichsweise geringer Ausdehnung der HF-Spulenanordnung in dieser Richtung erzeugt werden kann.

Schließlich soll mit der Erfindung auch eine HF-Spulenanordnung der eingangs genannten Art für ein MR-Bildgerät in Form eines Vertikalsystems geschaffen werden, mit der eine in Radialrichtung des Untersuchungsbereiches an die Ausdehnung des zumindest weitgehend konstanten B₀-Feldes und an die Gradient-Magnetfelder angepasste und an den radialseitigen Enden relativ steil abfallende Feldcharakteristik erzielt werden kann.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt gemäß Anspruch 1 mit einer Einrichtung zum Senden und / oder Empfangen von HF-Signalen zur Magnetresonanz-Bilderzeugung (HF-Spulenanordnung), die durch eine Mehrzahl von resonanten Leiterelementen gebildet ist.

Diese HF-Spulenanordnung bildet somit im wesentlichen einen Wellenresonator. Ein besonderer Vorteil dieser Lösung besteht darin, dass damit bei einem Axialsystem das Verhältnis zwischen der Ausdehnung des Gesichtsfeldes in Richtung der Achse der HF-Spulenanordnung und der axialen Länge dieser HF-Spulenanordnung um etwa den Faktor 2 erhöht werden kann.

Außerdem können mit dieser Lösung nicht nur die fest in das System eingebauten HF-Spulen, sondern auch die eingangs genannten dedizierten HF-Spulen realisiert werden.

Ein weiterer Vorteil dieser Lösung besteht darin, dass sie im Vergleich zu bekannten HF-Spulenanordnungen relativ einfach aufgebaut und kostengünstig realisiert werden kann.

Die Unteransprüche haben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung zum Inhalt.

Mit den Ausführungsformen gemäß den Ansprüchen 2 und 3 kann mit relativ geringem Aufwand und auf kostengünstige Weise eine gewünschte Sende- bzw. Empfangscharakteristik erzielt werden.

Die Ausführungsform gemäß Anspruch 4 hat den Vorteil, dass in einfacher Weise eine Abstimmung auf die MR-Frequenz eines zu untersuchenden Gewebes vorgenommen werden kann.

Die Ansprüche 5 und 6 beschreiben eine Ausgestaltung der HF-Spulenanordnung zum festen Einbau in ein Axialsystem oder zur Anwendung als HF-Volumenspule, während die Ausführung gemäß Anspruch 7 für ein Vertikalsystem oder eine HF-Flächenspule vorgesehen ist.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen anhand der Zeichnung. Es zeigt:
1 eine schematische dreidimensionale Darstellung einer Körperspule mit einer ersten erfindungsgemäßen HF-Spulenanordnung;
2 eine Draufsicht auf den Umfang der Körperspule von innen;
3 einen Querschnitt durch die Körperspule;
4 einen Verlauf der magnetischen Feldstärke eines Leiters über einer Ebene;
5 einen Verlauf der magnetischen Feldstärke eines Leiters über einer Ebene;
6 einen typischen Verlauf der magnetischen Feldstärke in der ersten HF-Spulenanordnung; und
7 eine Draufsicht auf eine zweite HF-Spulenanordnung für ein MR-Bildgerät in Form eines Vertikalsystems.
1 zeigt schematisch eine Quadratur-Körperspule (QBC – quadrature body coil), die eine äußere HF-Abschirmung 1 aus elektrisch leitendem Material aufweist.
An dem innenseitigen Umfang der HF-Abschirmung 1 befindet sich eine HF-Spulenanordnung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung. Die HF-Spulenanordnung umfasst eine erste Gruppe von über den Umfang verteilten Leiterelementen 201, 202, 203,... sowie eine zweite Gruppe von über den Umfang verteilten Leiterelementen 211, 212, 213,..... Die Leiterelemente erstrecken sich jeweils in Axialrichtung des Untersuchungsbereiches (z-Richtung) und haben gleiche Längen. Die Leiterelemente einer Gruppe liegen in z-Richtung im wesentlichen auf gleicher Höhe.
Die Leiterelemente können jedoch zur Erzielung einer bestimmten Feldcharakteristik auch unterschiedliche Längen aufweisen und / oder in z-Richtung auf unterschiedlicher Höhe liegen.
Die beiden Gruppen von Leiterelementen sind in z-Richtung versetzt zueinander angeordnet, so dass sich die Leiterelemente in Umfangsrichtung des Untersuchungsbereiches gesehen teilweise überlappen und somit miteinander koppeln. Die Leiterelemente 201, 202,..; 211, 212,... gehören dabei in Umfangsrichtung gesehen abwechselnd der ersten bzw. der zweiten Gruppe an. Eine Kopplung zwischen den Leitern tritt zwar auch ohne gegenseitige Überlappung auf, allerdings ist dann die Feldcharakteristik möglicherweise nicht so gleichmäßig.
Die elektrisch wirksame und durch die Dielektrizitätskonstante der umgebenden Materialien (zum Beispiel Abstimmstruktur und Patientenabschirmung gemäß folgender Erläuterung) bestimmte Länge des Umfangs, auf dem die Leiterelemente 201, 202,..; 211, 212,... liegen, ist so bemessen, dass sie etwa der Wellenlänge λ der HF-Frequenz (Larmor-Frequenz) entspricht.
Zur Anwendung der HF-Spulenanordnung bei niedrigeren Frequenzen kann ferner eine weitere dielektrische Struktur hinzugefügt werden, um bei gegebenem Umfang dessen elektrische Länge zu verkürzen.
Die Länge der Leiterelemente 201, 202,..; 211, 212,.. ist so bemessen, dass sie bei der HF-Frequenz resonant sind und sich somit entlang der Leiterelemente 201, 202,...; 211, 212,.., eine im Gegensatz zu bekannten HF-Spulenanordnungen nichtkonstante Stromverteilung einstellt.
Die Leiterelemente 201, 202,..; 211, 212,.. sind jeweils resonante Leitungen und vorzugsweise Monopolelemente aus einer metallischen Folie mit einer Länge von λ/4. Die im Bereich der Überlappung der beiden Gruppen liegenden Enden der Monopolelemente sind offen, während die gegenüberliegenden (d. h. axialseitig äußeren) Enden der Monopolelemente an die HF-Abschirmung 1 gekoppelt sind.
Die axialseitig inneren Enden der Monopolelemente können zur Verkürzung ihrer elektrischen Länge auch über Kondensatoren mit der HF-Abschirmung 1 verbunden sein, so dass der Strom dort nicht bis auf den Wert Null abfällt. Damit kann der Verlauf der Feldcharakteristik der HF-Spulenanordnung in diesem Bereich in stärkerem Maße an den Verlauf in den axialseitig äußeren Bereichen angepasst werden.
2 zeigt eine Draufsicht auf die HF-Abschirmung 1 in abgerolltem Zustand von innerhalb des Untersuchungsbereiches. Auch in dieser Darstellung sind die beiden Gruppen 20, 21 aus Monopolelementen 201, 202,..., 208 bzw. 211, 212,..., 218 zu erkennen, die sich teilweise überlappen.
Weiterhin ist gemäß dieser Darstellung für jede Gruppe 20, 21 eine Abstimmstruktur in Form eines streifenförmigen Elementes 22, 23 (in aufgerolltem Zustand zu einem Ring geschlossen) aus einem dielektrischen Material vorgesehen, das im wesentlichen senkrecht zu der Längserstreckung der Monopolelemente verläuft und eine sich entsprechend der Anzahl von Monopolelementen 201, 202, 203,..., 208 bzw. 211, 212, 213,..., 218 in jeder Gruppe 20, 21 periodisch wiederholende, zunehmende Breite und / oder Dicke aufweist. Im dargestellten Fall hat eine Seite des Elementes 22, 23 (bzw. des Rings) zu diesem Zweck einen sägezahnförmigen Verlauf.
Die Elemente bzw. Ringe 22, 23 sind ferner so angeordnet, dass sie – gemeinsam oder unabhängig voneinander – in Umfangsrichtung der HF-Abschirmung 1 (hier gemäß Pfeile A) so verschoben (bzw. gedreht) werden können, dass in Abhängigkeit von der Verschiebestellung im Bereich jedes Monopolelementes 201, 202, 203,..., 208 bzw. 211, 212, 213,..., 218 ein Abschnitt des Rings 22 bzw. 23 mit größerer oder geringerer Breite zu liegen kommt und somit die charakteristische Impedanz von Teilen der Monopolelemente verändert wird.
Somit kann durch Drehen der dielektrischen Ringe 22, 23 in Umfangsrichtung eine Abstimmung der HF-Spulenanordnung auf die Larmor-Frequenz des untersuchten Gewebes vorgenommen werden.
3 zeigt einen Querschnitt (x/y-Ebene) durch die in 1 dargestellte HF-Spulenanordnung. In dieser Figur sind die HF-Abschirmung 1 sowie die resonanten Monopolelemente 201, 202,..., 208 der ersten Gruppe 20 angedeutet. Die Ringe 22, 23 aus dielektrischem Material (Abstimmstrukturen) sind nicht dargestellt.
Zusätzlich sind in diese Figur eine Anzahl von Dioden (zum Beispiel pin-Dioden) D1, D2,..., D8 eingezeichnet, über die jeweils die in Axialrichtung des Untersuchungsbereiches äußeren Enden der Monopolelemente 201, 202,..., 208 an die HF-Abschirmung 1 gekoppelt sind. Die gegenüberliegenden freien Enden der Monopolelemente 201, 202,..., 208 sind über Induktivitäten, zum Beispiel Drosselspulen (nicht dargestellt) miteinander verbunden, die für die HF-Signale eine sehr hohe Impedanz darstellen.
Damit können die Dioden D1, D2,.., D8 durch Anlegen einer Vorspannung zwischen die HF-Abschirmung 1 und die über die Drosselspulen verbundenen freien Enden der Monopolelemente 201, 202,..., 208 durchgeschaltet bzw. gesperrt werden. In durchgeschaltetem Zustand sind die Monopolelemente 201, 202,..., 208 über die Dioden D1, D2,..., D8 mit der HF-Abschirmung 1 verbunden, so dass die HF-Spulenanordnung in der beschriebenen Weise arbeitet. Wenn die Dioden D1, D2,... durch entsprechende Änderung der Vorspannung gesperrt sind, wird die HF-Spulenanordnung verstimmt. Dies ist zum Beispiel dann sinnvoll, wenn zum Senden und Empfangen verschiedene HF-Spulenanordnungen verwendet werden und verhindert werden soll, dass die gerade nicht aktive HF-Spulenanordnung durch Resonanz- oder Kopplungseffekte die aktive HF-Spulenanordnung stört.
Schließlich ist gemäß 3 in dem Untersuchungsbereich eine den Patienten umgebende weitere HF-Abschirmung 24 (Patientenabschirmung) vorgesehen. Damit wird verhindert, dass der Patient dem relativ hohen elektrischen Feld, das an den freien Enden der Monopolelemente entsteht, ausgesetzt ist und eine hohe spezifische Absorptionsrate (SAR – specific absorption rate) entsteht.
Diese Abschirmung 24 kann, wenn sie mit einer periodisch sich wiederholenden Querschnittsveränderung versehen wird, wie es oben im Zusammenhang mit den Abstimmstrukturen 22, 23 beschrieben wurde, und wenn die Abschirmung 24 drehbar angeordnet ist, ebenfalls als Abstimmstruktur für die HF-Spulenanordnung dienen.
Mit der oben beschriebenen HF-Spulenanordnung wird, wie bereits erwähnt wurde, erreicht, dass die Stromverteilung entlang der Leiterelemente nicht konstant ist, sondern aufgrund der bei der HF-Frequenz resonanten Länge einen cosinus-förmigen Verlauf aufweist.
Aus den 4 und 5 wird die dadurch hervorgerufene Änderung des Verlaufes der magnetischen Feldstärke H deutlich. 4 zeigt den Verlauf, der sich bei einem über einer leitenden Ebene E angeordneten Leiter L mit konstanter Stromverteilung ergibt, während in 5 der Verlauf bei einer betragsmäßig cosinus-förmigen Stromverteilungen in einem solchen Leiter L dargestellt ist. _ Im Falle von λ/4-Monopolelementen hat der Strom in den Monopolelementen an den in Axialrichtung liegenden, an die HF-Abschirmung 1 gekoppelten Enden jeweils ein Maximum und fällt in Richtung der inneren offenen Enden im wesentlichen cosinusförmig auf ein Minimum bzw. Null ab.
Die Monopolelemente jeder Gruppe 20, 21 koppeln elektrisch und magnetisch miteinander und haben Resonanzen in verschiedenen Betriebsmoden. Mit einer dieser Betriebsmoden kann ein in einer Ebene senkrecht zu der Achse des Untersuchungsbereiches (x/y-Ebene) sehr konstantes Magnetfeld erzeugt werden. Durch die Anordnung von zwei Gruppen von Monopolelementen werden diese Betriebsmoden jeweils in einen geraden und einen ungeraden Betriebsmode aufgespalten.
In den ungeraden (niedrigen) Betriebsmoden haben die in z-Richtung fließenden Ströme in benachbarten Monopolelementen gleiche Phase und an den in z-Richtung der HF-Spulenanordnung liegenden (axialen) Enden jeweils ein Maximum, so dass sich in der Summe ein in z-Richtung weitgehend konstanter Magnetfeldverlauf ergibt und das Gesichtsfeld in dieser Richtung gegenüber bekannten HF-Spulenanordnungen wesentlich größer ist.
Durch das Hinzufügen weiterer Gruppen von Monopolelementen (nicht dargestellt) an den beiden axialseitigen Enden der HF-Spulenanordnung kann ein noch steilerer Abfall und damit ein weitgehend rechteckiger Verlauf der Feldcharakteristik in z-Richtung erzielt werden, wenn die Ströme in den Monopolelementen der weiteren Gruppen eine Phasenverschiebung von 180 Grad gegenüber den Strömen in den benachbarten Monopolelementen der ersten bzw. zweiten Gruppe 20, 21 aufweisen.
6 zeigt schematisch einen Verlauf der mit der ersten HF-Spulenanordnung erzeugten magnetischen Feldstärke H_y innerhalb der HF-Abschirmung 1 in der y/z- (bzw. x/z-) Ebene, wobei auch zwei der Monopolelemente 201, 205 eingezeichnet sind. Gegenüber einer bekannten Birdcage-Spule (zum Beispiel Kopfspule) kann das Verhältnis zwischen Gesichtsfeld und Spulenlänge zum Beispiel um etwa den Faktor 2 erhöht werden.
Das erfindungsgemäße Prinzip ist auch für die eingangs erläuterten offenen MR-Bildgeräte (Vertikalsysteme) anwendbar. 7 zeigt als zweite Ausführungsform der Erfindung eine HF-Spulenanordnung, die als Sende- und / oder Empfangsantenne an mindestens einem axialen Ende des vertikal-zylindrischen Untersuchungsbereiches des MR-Bildgerätes fest montiert wird.
Auch bei dieser HF-Spulenanordnung ist eine HF-Abschirmung 1a vorgesehen, die wiederum als Träger für eine Gruppe von resonanten Leiterelementen 301, 302,..., 312 dient. Die Leiterelemente sind von dem Mittelpunkt der HF-Abschirmung 1a ausgehend radial verlaufend angeordnet. Die radial äußeren Enden der Leiterelemente 301, 302,..., 312 sind wiederum an die HF-Abschirmung 1a gekoppelt.
Diese Kopplung kann wiederum über jeweils eine Diode (nicht dargestellt) erfolgen, wobei die gegenüberliegenden radial inneren Enden über Induktivitäten miteinander verbunden sind, die für die HF-Signale eine sehr hohe Impedanz darstellen. Damit ist es möglich, die HF-Spulenanordnung durch Anlegen einer Vorspannung gemäß obiger Erläuterung im Bedarfsfall zu verstimmen.
Weiterhin sind die radial inneren Enden der Leiterelemente 301, 302,..., 312 gemäß obiger Erläuterung entweder offen, oder, wie in 7 angedeutet, zur Verkürzung ihrer elektrischen Länge über Kondensatoren C1, C2,..., C12 mit der HF-Abschirmung 1a verbunden, so dass der Strom dort nicht bis auf den Wert Null abfällt. Damit kann ein in radialer Richtung konstanterer Feldverlauf erzielt werden.
Auch bei dieser Ausführungsform sind die Leiterelemente 301, 302,..., 312 vorzugsweise λ/4-Monopolelemente aus einer metallischen Folie, die sich in radialer Richtung nach außen verbreitern können. Darüber hinaus gelten hinsichtlich der Wirkungsweise dieser HF-Spulenanordnung die obigen Erläuterungen im Zusammenhang mit der ersten Ausführungsform der HF-Spulenanordnung.
Weiterhin kann auch bei dieser Ausführungsform eine Abstimmstruktur gemäß obiger Erläuterung, zum Beispiel in Form von einem oder mehreren konzentrischen Ringen mit periodisch entlang des Umfangs unterschiedlicher Breite und / oder Dicke aus dielektrischem Material vorgesehen sein.
Bei beiden Ausführungsformen können die Leiterelemente über Kondensatoren, die entlang der Länge der Leiterelemente angeordnet sind, miteinander verbunden sein, um deren Kopplung zu verändern und dadurch die Feldcharakteristik der HF-Spulenanordnung an bestimmte Erfordernisse anzupassen.
Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, dass zur Erzeugung eines zirkular polarisierten Magnetfeldes auch bei den erfindungsgemäßen HF-Spulenanordnungen die Speisung an mehreren Leiterelementen mit entsprechend phasenverschobenen HF-Signalen bzw. die Auskopplung der empfangenen HF-Signale in entsprechender Weise über solche Leiterelemente erfolgen kann.

Claims

Einrichtung zum Senden und / oder Empfangen von HF-Signalen zur Magnetresonanz-Bilderzeugung (HF-Spulenanordnung), die durch eine Mehrzahl von resonanten Leiterelementen (201, 202,.., 208; 211, 212,..., 218; 301, 302,..., 312) gebildet ist.
HF-Spulenanordnung nach Anspruch 1, bei der die Leiterelemente HF-mäßig mit einem Ende an eine HF-Abschirmung (1, 1a) gekoppelt und mit dem anderen Ende offen sind.
HF-Spulenanordnung nach Anspruch 1, bei der die Leiterelemente λ/4-Monopolelemente (201, 202,..., 208; 211, 212,..., 218; 301, 302,..., 312) sind.
HF-Spulenanordnung nach Anspruch 1, mit mindestens einem Abstimmelement (22, 23) aus einem dielektrischen Material, das im wesentlichen senkrecht zu der Längserstreckung der Leiterelemente (201, 202,..., 208; 211, 212,..., 218; 301, 302,..., 312) verschiebbar angeordnet ist und im Bereich der Leiterelemente einen Abschnitt mit unterschiedlicher Breite und / oder Dicke aufweist, so dass durch Verschieben des Abstimmelementes (22, 23) die Resonanzfrequenz der HF-Spulenanordnung abstimmbar ist.
HF-Spulenanordnung nach Anspruch 1, bei der die Leiterelemente (201, 202,..., 208; 211, 212,..., 218) an der Innenfläche einer im wesentlichen zylindrischen HF-Abschirmung (1) angeordnet sind und sich mit ihrer Längsrichtung in Axialrichtung eines durch diese umschlossenen Untersuchungsbereiches erstrecken.
HF-Spulenanordnung nach Anspruch 5, bei der die Leiterelemente (201, 202,..., 208; 211, 212,..., 218) in einer ersten und einer zweiten Gruppe (20, 21) angeordnet sind, wobei die beiden Gruppen (20, 21) in Axialrichtung des Untersuchungsbereiches versetzt zueinander angeordnet sind und die Leiterelemente (201, 202,..., 208; 211, 212,..., 218) mit ihren in Axialrichtung außen liegenden Enden an die HF-Abschirmung (1) gekoppelt sind.
HF-Spulenanordnung nach Anspruch 1, bei der die Leiterelemente (301, 302,..., 312) an einer im wesentlichen ebenen HF-Abschirmung (1a) angeordnet sind und sich mit ihrer Länge von einem Mittelpunkt ausgehend in radialen Richtungen erstrecken.
Dedizierte HF-Spule zur Anwendung bei der Magnetresonanz-Bilderzeugung, mit einer HF-Spulenanordnung nach Anspruch 1.
Magnetresonanz-Bildgerät mit einem horizontal-zylindrischen Untersuchungsbereich (Axialsystem) sowie einer HF-Spulenanordnung nach Anspruch 5.
Magnetresonanz-Bildgerät mit einem vertikal-zylindrischen Untersuchungsbereich (Vertikalsystem) sowie einer HF-Spulenanordnung nach Anspruch 7.