DE10261214A1 - High frequency antenna for a magnetic resonance system has at least one end ring of larger diameter than that formed by the antenna bars that are joined by said end rings, so that interference and heating effects are minimized - Google Patents
High frequency antenna for a magnetic resonance system has at least one end ring of larger diameter than that formed by the antenna bars that are joined by said end rings, so that interference and heating effects are minimizedInfo
- Publication number
- DE10261214A1 DE10261214A1 DE10261214A DE10261214A DE10261214A1 DE 10261214 A1 DE10261214 A1 DE 10261214A1 DE 10261214 A DE10261214 A DE 10261214A DE 10261214 A DE10261214 A DE 10261214A DE 10261214 A1 DE10261214 A1 DE 10261214A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- antenna
- frequency
- rod
- axis
- rods
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
- G01R33/28—Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
- G01R33/32—Excitation or detection systems, e.g. using radio frequency signals
- G01R33/34—Constructional details, e.g. resonators, specially adapted to MR
- G01R33/34046—Volume type coils, e.g. bird-cage coils; Quadrature bird-cage coils; Circularly polarised coils
Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Hochfrequenzantenne
für eine Magnetresonanzanlage, mit einer Anzahl von
Antennenstäben und zwei Endringen,
- - wobei die Antennenstäbe regelmäßig um eine Antennenachse herum sind und an ihren Stabenden mit je einem der Endringe verbunden sind,
- - wobei entweder jeder Antennenstab im wesentlichen parallel zur Antennenachse verläuft und in einem Mittelbereich von der Antennenachse einen Stababstand aufweist, der kleiner als ein Endringabstand ist, den mindestens einer der Endringe im Bereich dieses Antennenstabes von der Antennenachse aufweist, oder
- - wobei jeder Antennenstab mit der Antennenachse einen Neigungswinkel bildet und an seinem näher an der Antennenachse liegenden Stabende von der Antennenachse einen Stababstand aufweist, der kleiner als ein Endringabstand ist, den derjenige der Endringe, der mit dem näher an der Antennenachse liegenden Stabende dieses Antennenstabes verbunden ist, im Bereich dieses Antennenstabes von der Antennenachse aufweist.
- the antenna rods are regularly around an antenna axis and are connected at their rod ends to one of the end rings,
- - Either each antenna rod runs essentially parallel to the antenna axis and has a rod distance in a central region from the antenna axis that is smaller than an end ring distance that at least one of the end rings in the region of this antenna rod has from the antenna axis, or
- - wherein each antenna rod forms an inclination angle with the antenna axis and at its rod end closer to the antenna axis has a rod distance from the antenna axis that is smaller than an end ring distance that that of the end rings that is connected to the rod end of this antenna rod closer to the antenna axis is in the area of this antenna rod from the antenna axis.
Derartige Hochfrequenzantennen sind - insbesondere im Falle eines Verlaufs der Antennenstäbe parallel zur Antennenachse - allgemein als Birdcage-Resonatoren bekannt. Bei ihnen sind in den Endringen und/oder den Antennenstäben Kondensatoren angeordnet. Die Hochfrequenzantenne ist derart abgestimmt, dass sie bei einer vorbestimmten bzw. vorbestimmbaren Betriebsfrequenz der Hochfrequenzantenne einen resonanten Schwingkreis bildet. Beispielhaft wird auf die DE 197 32 783 C1 verwiesen. Ein ähnlicher Offenbarungsgehalt ist der JP-A-2000 166 895 zu entnehmen. Such high-frequency antennas are - especially in the case a course of the antenna rods parallel to the antenna axis - commonly known as birdcage resonators. With them are in the end rings and / or the antenna rods capacitors arranged. The high-frequency antenna is tuned in such a way that them at a predetermined or predeterminable Operating frequency of the high-frequency antenna a resonant resonant circuit forms. For example, reference is made to DE 197 32 783 C1. A similar disclosure content is disclosed in JP-A-2000 166 895 remove.
Durch von der Hochfrequenzantenne abgestrahlte Magnetfelder werden Kernspins eines Untersuchungsobjekts (oftmals eines Menschen) zu Resonanzen angeregt. Die Resonanzen werden dann erfasst und ausgewertet. Die Erfassung der Resonanzsignale kann dabei gegebenenfalls mit der selben Antenne erfolgen. By magnetic fields radiated by the radio frequency antenna are nuclear spins of an object under investigation (often one People) to resonate. The resonances are then recorded and evaluated. The acquisition of the resonance signals can optionally be done with the same antenna.
In Magnetresonanzanlagen ist zumindest eine Ganzkörperspule vorhanden. Bei dieser liegt der Stababstand in der Regel zwischen 25 und 35 cm. Ferner sind meist noch andere Komponenten vorhanden. Hierzu zählen insbesondere Lokalspulen. Lokalspulen werden verwendet, um bei der Bildgebung ein deutlich besseres Signal-Rausch-Verhältnis zu erzielen als mit einer Global- oder Ganzkörperantenne. Lokalspulen für die Kopf- oder Extremitätenuntersuchung eines Menschen sind dabei oft nach dem gleichem Prinzip aufgebaut wie Ganzkörperantennen. Aufgrund dieser Tatsache, nämlich des geometrisch ähnlichen Aufbaus, ergibt sich eine relativ starke Verkopplung der Antennen und damit eine Verschlechterung des Signal-Rausch-Verhältnisses. In magnetic resonance systems there is at least one whole-body coil available. In this case, the bar spacing is usually between 25 and 35 cm. Furthermore, there are usually other components available. This includes in particular local coils. Local coils are used to clearly in the imaging to achieve better signal-to-noise ratio than with one Global or full body antenna. Local coils for the head or Extremity examinations of a person are often followed up built on the same principle as whole body antennas. Because of this fact, namely the geometrically similar Structure, there is a relatively strong coupling of the Antennas and thus a deterioration of the Signal-to-noise ratio.
Um die Verkopplung der Antennen in Grenzen zu halten, wird bei Empfang durch die Lokalspule bzw. die Lokalspulen die Ganzkörperantenne verstimmt. Hierzu sind in die Ganzkörperantenne Verstimmschaltungen eingebaut, die die Ganzkörperantenne gegebenenfalls deaktivieren. Das Deaktivieren kann beispielsweise durch Diodenschalter erreicht werden, welche die Kondensatoren kurzschließen und damit die Resonanzfrequenz der Hochfrequenzantenne verschieben. Bei einer Hochfrequenzantenne des Standes der Technik mit z. B. 16 Antennenstäben sind hierzu bei einer Antenne mindestens 8 Verstimmschalter in der Antenne erforderlich. To keep the coupling of the antennas within limits when received by the local coil or the local coils Whole body antenna out of tune. For this purpose, the Whole-body antenna detuning circuits built in Deactivate the whole-body antenna if necessary. Deactivating can can be achieved for example by diode switches, which the Short-circuit capacitors and thus the resonance frequency the high-frequency antenna. At a High-frequency antenna of the prior art with z. B. 16 antenna rods there are at least 8 detuning switches for an antenna required in the antenna.
Ferner wird während der Untersuchung der Patient mit einem hochfrequenten Magnetfeld bestrahlt. Er absorbiert dabei Hochfrequenzleistung. Die vom Patienten absorbierte Leistung wird zwar überwacht, jedoch kann nur die global absorbierte Leistung über das Gewicht des Patienten gemittelt bestimmt werden. Vor allem in Bereichen, in denen der Patient im Sendefall sehr nahe an die Hochfrequenzantenne heranreicht, treten lokal deutlich höhere elektrische und magnetische Felder auf, so dass es lokal zu höheren Leistungsabsorptionen kommen kann. Furthermore, during the examination the patient is treated with a irradiated high-frequency magnetic field. He absorbs it RF power. The power absorbed by the patient is monitored, but only the globally absorbed Performance determined over the patient's weight averaged become. Especially in areas where the patient is in Transmission case comes very close to the high-frequency antenna, significantly higher electrical and magnetic fields occur locally on, so that locally higher power absorptions occur can.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine gattungsgemäße Hochfrequenzantenne für Magnetresonanzanlagen derart zu modifizieren, dass Wechselwirkungen der Hochfrequenzantenne mit anderen Antennen reduziert werden und unzulässige Erwärmungen des Patienten vermieden werden. The object of the present invention is a Generic high-frequency antenna for magnetic resonance systems to modify such that interactions of the High frequency antenna can be reduced with other antennas and inadmissible heating of the patient can be avoided.
Die Aufgabe wird bei einer Ganzkörperantenne (also einer Antenne, bei der der Stababstand zwischen 25 und 35 cm liegt) dadurch gelöst, dass die Differenz des Endringabstands und des Stababstands zwischen 5 und 15 mm liegt. The task is with a whole-body antenna (i.e. one Antenna with rod spacing between 25 and 35 cm) solved by the difference in the end ring distance and the bar spacing is between 5 and 15 mm.
Durch die Vergrößerung des Endringabstands bzw. der Endringabstände wird die Induktivität des betreffenden Endringes geringer. Dadurch wirken die Verstimmelemente besser, da ihre Impedanz niederohmiger an den Wirkort transformiert wird. Auch ist der betreffende Endring geometrisch weiter von den Strukturen der Lokalspulen entfernt. By increasing the end ring distance or End ring spacing becomes the inductance of the relevant end ring lower. This makes the detuning elements work better because of their Low impedance is transformed to the site of action. The end ring in question is also geometrically wider than that Local coil structures removed.
Wenn die Lokalspulen keine "vergrößerten" Endringabstände aufweisen, wird auch die Verkopplung aufgrund geometrisch ähnlicher Strukturen verringert. Das Signal-Rausch-Verhältnis der Lokalspulen wird dadurch nur noch in sehr geringem Maße reduziert. If the local coils do not have "enlarged" end ring spacings have, the coupling is due to geometric similar structures decreased. The signal-to-noise ratio the local coils are only very small reduced.
Darüber hinaus ist der betreffende Endring dann weiter vom Patienten entfernt. Die magnetischen Felder, die von Strömen im Endring erzeugt werden, sind somit geringer. Eine lokale Absorption von Hochfrequenzleistung im Patienten wird reduziert. In addition, the end ring in question is then further from Patient removed. The magnetic fields from currents generated in the end ring are therefore lower. A local one Absorption of high frequency power in the patient reduced.
Aufgrund der geringeren Induktivität des Endrings werden ferner größere Kapazitäten benötigt, um die gleiche Resonanzfrequenz einzustellen. Damit werden wiederum die mit den Kondensatoren verbundenen elektrischen Felder reduziert. Auch hierdurch ergibt sich eine Verringerung der lokalen Absorption der Hochfrequenzleistung im Patienten. Due to the lower inductance of the end ring furthermore larger capacities needed to be the same Set resonance frequency. This in turn becomes the one with the Capacitors connected electrical fields reduced. Also this results in a reduction in local absorption the high-frequency power in the patient.
Die oben stehend erwähnten Maßnahmen sind um so stärker, je mehr der Endringabstand größer als der Stababstand ist. The measures mentioned above are all the stronger, ever the end ring distance is greater than the rod distance.
Vorzugsweise sind die Antennenstäbe und die Endringe radial außen vom einem Hochfrequenzschirm umgeben. The antenna rods and the end rings are preferably radial surrounded by a high frequency screen.
In der Regel weist der Hochfrequenzschirm im Bereich des betrachteten Antennenstabes einen Schirmabstand von der Antennenachse auf. Eine besonders gute Wirkung durch die Vergrößerung des Endringabstandes ergibt sich, wenn die Differenz des Endringabstands und des Stababstands mindestens 15%, besser 20 bis 40%, der Differenz des Schirmabstands und des Stababstands beträgt. As a rule, the high-frequency shield points in the area of the considered antenna rod a screen distance from the Antenna axis on. A particularly good effect through the The end ring distance increases when the difference of the End ring distance and the rod distance at least 15%, better 20 to 40%, the difference between the screen distance and the Distance between bars.
Der Hochfrequenzschirm kann bezüglich der Antennenachse wahlweise symmetrisch oder asymmetrisch angeordnet sein. The radio frequency shield can with respect to the antenna axis be arranged either symmetrically or asymmetrically.
Durch die Absenkung des betreffenden Endringes kann auch der Aufwand für die Verstimmung der Hochfrequenzantenne reduziert werden. Insbesondere ist es ausreichend, wenn die Hochfrequenzantenne nur noch (genau) zwei Verstimmschaltungen aufweist, mittels derer die Hochfrequenzantenne verstimmbar ist. By lowering the relevant end ring, the Reduced effort for detuning the high-frequency antenna become. In particular, it is sufficient if the High-frequency antenna only (exactly) two detuning circuits has, by means of which the high-frequency antenna is detunable.
Im Stand der Technik sind die Verstimmschaltungen in die Hochfrequenzantenne selbst eingebaut. Insbesondere sind sie im Stand der Technik in den Verbindungsbereichen der Endringe mit den Antennenstäben angeordnet. Bei der erfindungsgemäßen Hochfrequenzantenne ist es hingegen möglich, dass die Verstimmschaltungen an Speisekabel für die Hochfrequenzantenne angeschlossen sind. In the prior art, the detuning circuits are in the High frequency antenna installed. In particular, they are in the prior art in the connection areas of the end rings arranged with the antenna rods. In the case of the invention High frequency antenna, however, it is possible that the Detuning circuits on power cables for the high-frequency antenna are connected.
Wenn die Hochfrequenzantenne von außen auf ein Tragrohr aufmontiert ist, ist die konstruktive Anordnung der einzelnen Komponenten der Hochfrequenzantenne auf besonders einfache Weise realisierbar. If the high-frequency antenna from the outside on a support tube is assembled, the constructive arrangement of the individual Components of the high-frequency antenna on particularly simple Way feasible.
Wenn die Antennenstäbe mindestens zwei gegeneinander verdrehte Teilstrukturen bilden, jede der Teilstrukturen regelmäßig um die Antennenachse herum angeordnet ist und die Teilstrukturen voneinander verschiedene Stababstände aufweisen, ist die Hochfrequenzantenne noch weiter optimierbar. If the antenna rods at least two against each other form twisted substructures, each of the substructures regularly is arranged around the antenna axis and the Substructures have different rod distances from each other the high-frequency antenna can be further optimized.
Die Antennenstäbe bzw. die Teilstrukturen sind im Regelfall kreisförmig um die Antennenachse herum angeordnet. Sie können aber auch beispielsweise elliptisch um die Antennenachse herum angeordnet sein. The antenna rods or the substructures are usually arranged in a circle around the antenna axis. You can but also, for example, elliptical about the antenna axis be arranged around.
Die Endringe sind im Regelfall bezüglich der Antennenachse symmetrisch angeordnet. Auch sie können aber bezüglich der Antennenachse asymmetrisch angeordnet sein. The end rings are usually with respect to the antenna axis arranged symmetrically. But you can also regarding the Antenna axis can be arranged asymmetrically.
Die Verbindung der Antennenstäbe mit dem einen Endring bzw. den Endringen kann insbesondere dadurch bewirkt werden, dass die Antennenstäbe zum betreffenden Stabende hin nach radial außen geführt sind. Im Falle eines Verlaufs der Antennenstäbe im Wesentlichen parallel zur Antennenachse können dabei die Antennenstäbe alternativ im Bereich ihrer Stabenden nach radial außen umgebogen sein oder vom Mittelbereich zu den Stabenden hin allmählich nach radial außen verlaufen. The connection of the antenna rods with the one end ring or the end rings can be brought about in particular by the fact that the antenna rods radially towards the relevant rod end are led outside. In the case of a course of the antenna rods essentially parallel to the antenna axis Alternatively, antenna rods in the area of their rod ends be bent radially outside or from the central area to the Gradually extend the rod ends radially outwards.
Alternativ ist auch möglich, dass die Verbindung der Antennenstäbe mit dem einen Endring bzw. den Endringen dadurch bewirkt wird, dass der betreffende Endring in seinem Verbindungsbereich zu den Antennenstäben nach radial innen geführt ist. Alternatively, it is also possible for the connection of the Antenna rods with the one end ring or the end rings thereby is caused that the relevant end ring in its Connection area to the antenna rods led radially inwards is.
Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Zeichnungen. Dabei zeigen in Prinzipdarstellung Further advantages and details emerge from the following description of an embodiment in Connection with the drawings. Show in principle
Fig. 1 eine Magnetresonanzanlage, Fig. 1 shows a magnetic resonance system,
Fig. 2 eine Hochfrequenzantenne in perspektivischer Darstellung, Fig. 2 is a radio-frequency antenna in a perspective view;
Fig. 3 die Hochfrequenzantenne von Fig. 2 in der Draufsicht, Fig. 3, the radio-frequency antenna of Fig. 2 in top view,
Fig. 4 die Hochfrequenzantenne von Fig. 2 von der Seite, Fig. 4, the high-frequency antenna of Fig. 2 from the side,
Fig. 5 die Hochfrequenzantenne von Fig. 2 in abgerollter Darstellung, Fig. 5, the radio-frequency antenna of Fig. 2 in the unrolled representation,
Fig. 6 und 7 alternative Verbindungsmöglichkeiten eines Endrings mit einem Antennenstab, FIGS. 6 and 7 show alternative ways of an end ring compound with an antenna rod,
Fig. 8 und 9 je einen Antennenstab, FIGS. 8 and 9 each show an antenna rod,
Fig. 10 eine weitere Hochfrequenzantenne in der Draufsicht, Fig. 10 shows a further high-frequency antenna in plan view,
Fig. 11 eine weitere Hochfrequenzantenne von der Seite und Fig. 11 shows a further high-frequency antenna of the page, and
Fig. 12 bis 14 je eine weitere Hochfrequenzantenne in der Draufsicht. Fig. 12 to 14 each a further radio-frequency antenna in plan view.
Gemäß Fig. 1 weist eine Magnetresonanzanlage einen Untersuchungsraum 1 auf. Mittels einer Patientenliege 2 ist ein Mensch bzw. Patient 3 (allgemein: ein Untersuchungsobjekt 3) in den Untersuchungsraum 1 einfahrbar. Der Untersuchungsraum 1 ist in der Regel im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet. Er weist einen Innendurchmesser D auf. Referring to FIG. 1, a magnetic resonance system in an examination room 1. A person or patient 3 (generally: an examination object 3 ) can be moved into the examination room 1 by means of a patient couch 2 . The examination room 1 is generally essentially cylindrical. It has an inner diameter D.
Der Untersuchungsraum 1 ist von verschiedenen Magneten und Magnetsystemen umgeben. Es handelt sich hierbei zunächst um einen Grundmagneten 4. Der Grundmagnet 4 dient zur Erzeugung eines homogenen Grundmagnetfeldes. Ferner ist ein Gradientenmagnetsystem 5 vorhanden. Mittels des Gradientenmagnetsystems 5 werden Gradientenfelder erzeugt, die zum Erzeugen sinnvoll auswertbarer Magnetresonanzsignale erforderlich sind. Dann weist das Magnetsystem noch eine Ganzkörperspule 6 auf. Die Ganzkörperspule 6 ist als Hochfrequenzantenne 6 ausgebildet. Sie dient bei Betrieb als Sendeantenne zum Anregen von Magnetresonanzsignalen im Untersuchungsobjekt 3. Bei Betrieb als Empfangsantenne dient sie zum Empfang von zuvor angeregten Magnetresonanzsignalen des Untersuchungsobjekts 3. The examination room 1 is surrounded by various magnets and magnet systems. This is initially a basic magnet 4 . The basic magnet 4 is used to generate a homogeneous basic magnetic field. A gradient magnet system 5 is also present. Gradient fields are generated by means of the gradient magnet system 5 , which are required for generating sensibly evaluable magnetic resonance signals. Then the magnet system also has a whole-body coil 6 . The whole-body coil 6 is designed as a high-frequency antenna 6 . During operation, it serves as a transmitting antenna for exciting magnetic resonance signals in the examination object 3 . When operated as a receiving antenna, it serves to receive previously excited magnetic resonance signals of the examination subject 3 .
In das Innere des Untersuchungsraums 1 ist in der Regel noch mindestens eine Lokalspule 7 einbringbar. Sie ist ebenfalls als Hochfrequenzantenne 7 ausgebildet. Sie dient in der Regel zum lokalen Empfang von Magnetresonanzsignalen, die zuvor mittels der Ganzkörperspule 6 angeregt wurden. Die Lokalspule 7 kann im Einzelfall aber ebenso wie die Ganzkörperspule 6 auch als Sendeantenne betrieben werden. As a rule, at least one local coil 7 can also be introduced into the interior of the examination room 1 . It is also designed as a high-frequency antenna 7 . It is generally used for the local reception of magnetic resonance signals that were previously excited by means of the whole-body coil 6 . In individual cases, however, the local coil 7 , like the whole-body coil 6, can also be operated as a transmitting antenna.
Der Grundmagnet 4, das Gradientenmagnetsystem 5 und die Spulen 6, 7 sind schließlich noch von einem Schirmmagnet 8 umgeben. The basic magnet 4 , the gradient magnet system 5 and the coils 6 , 7 are finally surrounded by a shield magnet 8 .
Das Gradientenmagnetsystem 5, und die Spulen 6, 7 sind mit einer Steuer- und Auswerteeinheit 9 verbunden. Diese bewirkt in bekannter Weise die geeignete Ansteuerung des Gradientenmagnetsystems 5 und der Spulen 6, 7, um Magnetresonanzsignale anzuregen, zu empfangen und auszuwerten. The gradient magnet system 5 and the coils 6 , 7 are connected to a control and evaluation unit 9 . In a known manner, this effects the appropriate control of the gradient magnet system 5 and the coils 6 , 7 in order to excite, receive and evaluate magnetic resonance signals.
Gemäß Fig. 2 weist die Hochfrequenzantenne 6 eine Anzahl von Antennenstäben 10 sowie zwei Endringe 11 auf. In den Antennenstäben 10 und/oder den Endringen 11 sind ferner Kondensatoren C angeordnet, mittels derer die Hochfrequenzantenne 6 auf eine bestimmte Betriebsfrequenz abgestimmt ist. Diese Kondensatoren C sind gemäß Fig. 2 in den Endringen 11 angeordnet. Die Endringe 11 bestehen somit aus Endringsegmenten. Dies ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung aber von sekundärer Bedeutung. According to FIG. 2, 6, the radio-frequency antenna on a number of antenna rods 10 and two end rings. 11 In the antenna rods 10 and / or the end rings 11 , capacitors C are also arranged, by means of which the high-frequency antenna 6 is tuned to a specific operating frequency. These capacitors C are arranged according to FIG. 2 in the end rings 11 . The end rings 11 thus consist of end ring segments. In the context of the present invention, however, this is of secondary importance.
Die Antennenstäbe 10 verlaufen bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 parallel zu einer Antennenachse 12. Sie sind in einem Stababstand ds von der Antennenachse 12 gleichmäßig verteilt um die Antennenachse 12 herum angeordnet. Der Stababstand ds ist dabei für alle Antennenstäbe 10 gleich. In the embodiment according to FIG. 2, the antenna rods 10 run parallel to an antenna axis 12 . They are arranged at a rod spacing ds from the antenna axis 12, distributed uniformly around the antenna axis 12 . The rod spacing ds is the same for all antenna rods 10 .
Der Stababstand ds ist trivialerweise größer als die Hälfte des Durchmessers D des Untersuchungsraums 1. Üblicherweise bewegt sich der Stababstand ds zwischen 25 und 35 cm. The rod spacing ds is trivially larger than half the diameter D of the examination room 1 . The rod spacing ds usually ranges between 25 and 35 cm.
Die Antennenstäbe 10 sind an ihren Stabenden mit je einem der Endringe 11 verbunden. Die Endringe 11 sind somit konzentrisch zur Antennenachse 12 angeordnet. The antenna rods 10 are connected to one of the end rings 11 at their rod ends. The end rings 11 are thus arranged concentrically to the antenna axis 12 .
Die Endringe 11 weisen von der Antennenachse 12 Endringabstände dr auf, die größer als der Stababstand ds sind. Gemäß Fig. 3 sind dabei die Endringabstände dr beider Endringe 11 größer als der Stababstand ds. Prinzipiell würde es aber auch ausreichen, wenn nur einer der Endringabstände dr größer als der Stababstand ds ist. Der Endringabstand dr ist vorzugsweise mindestens 5 mm, besser 10 bis 15 mm, größer als der Stababstand ds. The end rings 11 have end ring distances dr from the antenna axis 12 which are greater than the rod distance ds. Referring to FIG. 3, the Endringabstände are dr both end rings 11 is larger than the rod distance ds. In principle, however, it would also be sufficient if only one of the end ring distances dr is greater than the rod distance ds. The end ring distance dr is preferably at least 5 mm, more preferably 10 to 15 mm, larger than the rod distance ds.
Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, sind die Antennenstäbe 10 und die Endringe 11 radial außen von einem Hochfrequenzschirm 13 umgeben. Der Hochfrequenzschirm 13 läuft in einem Schirmabstand dS konzentrisch um die Antennenachse 12 um. Der Hochfrequenzschirm 13 weist also im Bereich der Antennenstäbe 10 von der Antennenachse 12 stets denselben Schirmabstand dS auf. Die Differenz des Schirmabstands dS und des Stababstands ds liegt typischerweise zwischen 25 und 35 mm, z. B. bei 30 mm. Die Differenz des Endringabstands dr und des Stababstands ds sollte mindestens 15%, besser 20 bis 40%, der Differenz des Schirmabstands dS und des Stababstands ds betragen. Bei einem Abstand des Hochfrequenzschirms 13 von den Antennenstäben 10 von 25/30/35 mm beträgt der radiale Abstand der Endringe 11 von den Antennenstäben 10 also mindestens 3,75/4,50/5,25 mm, besser 5/6/7 bis 10/12/14 mm. As can be seen from FIG. 3, the antenna rods 10 and the end rings 11 are surrounded radially on the outside by a high-frequency shield 13 . The high-frequency screen 13 runs concentrically around the antenna axis 12 at a screen distance dS. The high-frequency screen 13 therefore always has the same screen distance dS in the area of the antenna rods 10 from the antenna axis 12 . The difference between the screen spacing dS and the rod spacing ds is typically between 25 and 35 mm, e.g. B. at 30 mm. The difference between the end ring spacing dr and the rod spacing ds should be at least 15%, better 20 to 40%, the difference between the shield spacing dS and the rod spacing ds. At a distance of the high-frequency shield 13 from the antenna rods 10 of 25/30/35 mm, the radial distance of the end rings 11 from the antenna rods 10 is at least 3.75 / 4.50 / 5.25 mm, better 5/6/7 to 10/12/14 mm.
Wie besonders deutlich den Fig. 3 und 4 zu entnehmen ist, sind die Antennenstäbe 10 und die Endringe 11 von außen auf ein - hier zylinderförmiges - Tragrohr 14 aufmontiert. Das Tragrohr 14 entspricht der Innenwand des Untersuchungsraums 1. Der erhöhte Abstand der Endringe 11 von der Stabachse 12 kann dabei insbesondere durch einen separaten, auf das Tragrohr 14 aufgesetzten Abstandhalter 15 gewährleistet werden. Der Abstandhalter 15 besteht dabei vorzugsweise aus einem thermisch isolierenden Material, z. B. Polyurethanschaum. As can be seen particularly clearly from FIGS . 3 and 4, the antenna rods 10 and the end rings 11 are mounted from the outside onto a — here cylindrical — support tube 14 . The support tube 14 corresponds to the inner wall of the examination room 1 . The increased distance of the end rings 11 from the rod axis 12 can be ensured in particular by a separate spacer 15 placed on the support tube 14 . The spacer 15 is preferably made of a thermally insulating material, for. B. polyurethane foam.
Gemäß Fig. 5 weist die Hochfrequenzantenne 6 genau zwei Verstimmschaltungen 16 auf, die an Speisekabel 17 für die Hochfrequenzantenne 6 angeschlossen sind. Die Verstimmschaltungen 16 sind beispielsweise als Kondensatornetzwerke ausgebildet, die über Diodenschalter an die Speisekabel 17 anschaltbar sind. Durch Anschalten der Verstimmschaltungen 16 an die Speisekabel 17 ist somit ein Verstimmen der Hochfrequenzantenne 6 möglich. According to Fig. 5 6, the radio-frequency antenna on exactly two detuning circuits 16 which are connected to feed cables 17 for the high frequency antenna 6. The detuning circuits 16 are designed, for example, as capacitor networks which can be connected to the supply cable 17 via diode switches. By switching the detuning circuits 16 to the feed cable 17 , detuning of the high-frequency antenna 6 is thus possible.
Gemäß Fig. 6 ist es möglich, dass die Verbindung der Antennenstäbe 10 mit den Endringen 11 dadurch bewirkt wird, dass die Antennenstäbe 10 zu ihren Stabenden hin nach radial außen geführt sind. Alternativ ist es gemäß Fig. 7 aber auch möglich, dass die Verbindung der Antennenstäbe 10 mit den Endringen 11 dadurch bewirkt wird, dass die Endringe 11 in ihren Verbindungsbereichen zu den Antennenstäben 10 nach radial innen geführt sind. Referring to FIG. 6, it is possible that the connection of the antenna rods 10 is effected with the end rings 11 in that the antenna rods 10 are guided to their rod ends toward radially outward. Alternatively, it is also possible according to FIG. 7 that the connection of the antenna rods 10 to the end rings 11 is brought about in that the end rings 11 are guided radially inward in their connection areas to the antenna rods 10 .
Wenn die Antennenstäbe 10 zu ihren Stabenden hin nach radial außen geführt sind, kann dies auf zwei Arten realisiert werden, die alternativ oder kombiniert eingesetzt werden können. Zum einen ist es gemäß Fig. 8 möglich, dass die Antennenstäbe 10 im Bereich der Stabenden nach radial außen umgebogen sind. In diesem Fall erfolgt das Umbiegen, bezogen auf die gesamte Länge der Antennenstäbe 10, auf den letzten 10%, insbesondere auf den letzten 5%, vor dem Stabende. Gemäß Fig. 9 ist es aber auch möglich, dass die Antennenstäbe 10 vom Mittelbereich zu den Stabenden hin allmählich nach radial außen verlaufen. Der allmähliche Verlauf nach radial außen erstreckt sich in diesem Fall über mindestens 20%, besser 30 bis 35% der Gesamtlänge der Antennenstäbe 10. Vorzugsweise erfolgt ferner in den äußersten 10% des Antennenstabes 10 in diesem Fall kein radialer Anstieg nach außen mehr. If the antenna rods 10 are guided radially outwards towards their rod ends, this can be implemented in two ways, which can be used alternatively or in combination. Firstly, it is shown in FIG. 8 possible that the antenna rods 10 are bent in the area of the rod ends radially outward. In this case, the bending takes place, based on the entire length of the antenna rods 10 , on the last 10%, in particular on the last 5%, before the rod end. According to FIG. 9, however, it is also possible for the antenna rods 10 to gradually extend radially outward from the central region to the rod ends. In this case, the gradual course radially outward extends over at least 20%, better 30 to 35% of the total length of the antenna rods 10 . Preferably, in this case, in the outermost 10% of the antenna rod 10, there is no more radial rise to the outside.
In jedem der oben stehend beschriebenen Fälle, vergleiche insbesondere die Darstellungen in den Fig. 2, 8 und 9, verläuft also jeder Antennenstab 10 im Wesentlichen parallel zur Antennenachse 12. In seinem Mittelbereich weist er von der Antennenachse 12 den Stababstand ds auf. Dieser Stababstand ds ist kleiner als der Endringabstand dr, den die Endringe 11 von der Antennenachse 12 aufweisen. In each of the cases described above, compare in particular the representations in FIGS. 2, 8 and 9, each antenna rod 10 therefore runs essentially parallel to the antenna axis 12 . In its central region it has the rod distance ds from the antenna axis 12 . This rod distance ds is smaller than the end ring distance dr that the end rings 11 have from the antenna axis 12 .
Wie insbesondere in den Fig. 2 und 3 dargestellt ist, und im Übrigen auch in Verbindung mit den Fig. 8 und 9 mit vorausgesetzt wurde, sind die Antennenstäbe 10 in der Regel kreisförmig um die Antennenachse 12 herum angeordnet. Auch sind die Endringe 11 und auch der Hochfrequenzschirm 12 in aller Regel symmetrisch zur Antennenachse 12 angeordnet. Gemäß Fig. 10 ist es aber auch möglich, dass einer der Endringe 11 (gegebenenfalls auch beide Endringe 11) und/oder der Hochfrequenzschirm 13 bezüglich der Antennenachse 12 asymmetrisch angeordnet sind. Eine etwaige asymmetrische Anordnung des Hochfrequenzschirms 13 ist dabei unabhängig von einer asymmetrischen Anordnung eines der Endringe 11 bzw. beider Endringe 11 realisierbar. As is shown in particular in FIGS. 2 and 3, and was also assumed in connection with FIGS. 8 and 9, the antenna rods 10 are generally arranged in a circle around the antenna axis 12 . The end rings 11 and also the high-frequency shield 12 are generally arranged symmetrically to the antenna axis 12 . But shown in FIG. 10, it is also possible that one of the end rings 11 (possibly both end rings 11) and / or the high frequency screen 13 of the antenna axis 12 are arranged asymmetrically with respect to. A possible asymmetrical arrangement of the high-frequency screen 13 can be implemented independently of an asymmetrical arrangement of one of the end rings 11 or both end rings 11 .
Gemäß Fig. 11 ist es weiterhin möglich, die Hochfrequenzantenne nicht zylinderförmig, sondern kegelstumpfförmig auszubilden. In diesem Fall bilden die Antennenstäbe 10 mit der Antennenachse 12 einen Neigungswinkel α. Dementsprechend weisen die Antennenstäbe 10 ein Stabende auf, das näher an der Antennenachse 12 liegt als das andere Stabende. Der Stababstand ds ist in diesem Fall der Abstand dieses, also des näher an der Antennenachse 12 liegenden, Stabendes von der Antennenachse 12. Dieser Stababstand ds ist in diesem Fall kleiner als der Endringabstand dr desjenigen der Endringe 11, der mit diesem Stabende verbunden ist, von der Antennenachse 12. Referring to FIG. 11, it is also possible not cylindrical, but rather form the radio frequency antenna frustoconical. In this case, the antenna rods 10 form an inclination angle α with the antenna axis 12 . Accordingly, the antenna rods 10 have a rod end which is closer to the antenna axis 12 than the other rod end. In this case, the rod spacing ds is the distance of this rod end, that is, the rod end closer to the antenna axis 12 , from the antenna axis 12 . In this case, this rod distance ds is smaller than the end ring distance dr of that end ring 11 , which is connected to this rod end, from the antenna axis 12 .
Wie insbesondere aus Fig. 12 ersichtlich ist, muss die Anordnung der Antennenstäbe 10 auch nicht notwendigerweise kreisförmig sein. Vielmehr ist es ausreichend, wenn die Antennenstäbe 10 regelmäßig um die Antennenachse 12 herum angeordnet sind. Beispielsweise können die Antennenstäbe 10, wie aus Fig. 12 ersichtlich ist, elliptisch um die Antennenachse 12 herum angeordnet sein. Dadurch können z. B. im Schulterbereich des Patienten 3 lokal kleinere Felder erzeugt werden als im Brust- oder Rückenbereich des Patienten 3. Der Nutzungsgrad der Antenne kann dadurch erhöht werden, ohne die Belastung des Patienten 3 zu erhöhen. As can be seen in particular from FIG. 12, the arrangement of the antenna rods 10 does not necessarily have to be circular. Rather, it is sufficient if the antenna rods 10 are arranged regularly around the antenna axis 12 . For example, as can be seen from FIG. 12, the antenna rods 10 can be arranged elliptically around the antenna axis 12 . This allows z. B. locally smaller fields are generated in the patient's shoulder area 3 than in the patient's chest or back area 3 . The degree of utilization of the antenna can thereby be increased without increasing the load on the patient 3 .
Es ist sogar möglich, wie in Fig. 13 dargestellt, dass die Antennenstäbe 10 zwei bezüglich der Antennenachse 12 gegeneinander verdrehte Teilstrukturen 10', 10" bilden. In diesem Fall ist jede der Teilstrukturen 10', 10" regelmäßig um die Antennenachse 12 herum angeordnet. Die Teilstrukturen 10', 10' weisen in diesem Fall voneinander verschiedene Stababstände ds', ds" auf. Vorzugsweise sind sie auf Lücke zueinander angeordnet. It is even possible, as shown in Fig. 13 that the antenna rods 10, two with respect to the antenna axis, '"form. In this case, each of the substructures 10 10', 10" 12 mutually rotated sub-structures 10 is disposed around the antenna axis 12 regularly , In this case, the substructures 10 ', 10 ' have rod distances ds', ds "which are different from one another. They are preferably arranged with a gap to one another.
Gemäß der Darstellungsform von Fig. 13 sind die Teilstrukturen 10', 10" kreisförmig um die Antennenachse 12 herum angeordnet. Auch hier ist aber eine regelmäßige Anordnung hinreichend. Insbesondere ist wieder eine elliptische Anordnung - siehe Fig. 14 - möglich. ., According to the display format of Figure 13, the substructures 10 ', disposed around the antenna axis 12 circular 10 "Here, too, but is sufficiently particular, it is again an elliptical arrangement of an array -.. See Fig. 14 - possible.
Mittels der erfindungsgemäßen Hochfrequenzantenne sind die aufgabengemäßen Ziele auf einfache Weise ohne Beeinträchtigung der Homogenität des erzeugten Hochfrequenzfeldes bewirkbar. By means of the high-frequency antenna according to the invention objectives in a simple way without Impairment of the homogeneity of the generated high-frequency field effected.
Claims (17)
wobei die Antennenstäbe (10) regelmäßig um eine Antennenachse (12) herum angeordnet sind und an ihren Stabenden mit je einem der Endringe (11) verbunden sind,
wobei entweder jeder Antennenstab (10) im wesentlichen parallel zur Antennenachse (12) verläuft und in einem Mittelbereich von der Antennenachse (12) einen Stababstand (ds) aufweist, der kleiner als ein Endringabstand (dr) ist, den mindestens einer der Endringe (11) im Bereich dieses Antennenstabes (10) von der Antennenachse (12) aufweist, oder
wobei jeder Antennenstab (10) mit der Antennenachse (12) einen Neigungswinkel (α) bildet und an seinem näher an der Antennenachse (12) liegenden Stabende von der Antennenachse (12) einen Stababstand (ds) aufweist, der kleiner als ein Endringabstand (dr) ist, den derjenige der Endringe (11), der mit dem näher an der Antennenachse (12) liegenden Stabende dieses Antennenstabes (10) verbunden ist, im Bereich dieses Antennenstabes (10) von der Antennenachse (12) aufweist,
wobei der Stababstand (ds) zwischen 25 und 35 cm liegt und
wobei die Differenz des Endringabstands (dr) und des Stababstands (ds) zwischen 5 und 15 mm liegt. 1. high-frequency antenna for a magnetic resonance system, with a number of antenna rods ( 10 ) and two end rings ( 11 ),
wherein the antenna rods ( 10 ) are regularly arranged around an antenna axis ( 12 ) and are connected at their rod ends to one of the end rings ( 11 ),
wherein each antenna rod ( 10 ) runs essentially parallel to the antenna axis ( 12 ) and in a central region from the antenna axis ( 12 ) has a rod spacing (ds) that is smaller than an end ring spacing (dr) that at least one of the end rings ( 11 ) in the area of this antenna rod ( 10 ) from the antenna axis ( 12 ), or
wherein each antenna rod ( 10 ) forms an inclination angle (α) with the antenna axis ( 12 ) and at its rod end closer to the antenna axis ( 12 ) from the antenna axis ( 12 ) has a rod distance (ds) that is smaller than an end ring distance (dr ) that the one of the end rings ( 11 ) which is connected to the rod end of this antenna rod ( 10 ) closer to the antenna axis ( 12 ) has in the region of this antenna rod ( 10 ) from the antenna axis ( 12 ),
the bar spacing (ds) is between 25 and 35 cm and
the difference between the end ring distance (dr) and the rod distance (ds) is between 5 and 15 mm.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10261214A DE10261214B4 (en) | 2002-02-19 | 2002-12-27 | Radio-frequency antenna for a magnetic resonance system |
| US10/369,403 US6781378B2 (en) | 2002-02-19 | 2003-02-19 | Radio-frequency antenna for a magnetic resonance system |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10206905.0 | 2002-02-19 | ||
| DE10206905 | 2002-02-19 | ||
| DE10261214A DE10261214B4 (en) | 2002-02-19 | 2002-12-27 | Radio-frequency antenna for a magnetic resonance system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE10261214A1 true DE10261214A1 (en) | 2003-09-11 |
| DE10261214B4 DE10261214B4 (en) | 2006-04-13 |
Family
ID=27740248
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE10261214A Expired - Fee Related DE10261214B4 (en) | 2002-02-19 | 2002-12-27 | Radio-frequency antenna for a magnetic resonance system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE10261214B4 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102007007820A1 (en) * | 2007-02-16 | 2008-04-24 | Siemens Ag | Magnet resonance device, has cylindrical antenna structure at supporting tube, and antenna structure is provided with set resonator areas, where distance of inner surfaces to portion of resonator areas is larger than tubing area |
| DE102007016312A1 (en) * | 2007-04-04 | 2008-10-09 | Siemens Ag | Birdcage-like transmitting antenna for magnetic resonance applications with differently shaped termination elements |
| DE202018001370U1 (en) | 2018-03-14 | 2018-04-25 | Siemens Healthcare Gmbh | Radio-frequency antenna for a magnetic resonance system |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2583172B1 (en) * | 1985-06-07 | 1987-11-20 | Thomson Cgr | HIGH FREQUENCY ANTENNA FOR APPARATUS FOR MEASURING NUCLEAR MAGNETIC RESONANCE |
| US5664568A (en) * | 1995-08-08 | 1997-09-09 | Picker International, Inc. | Split-top, neck and head vascular array for magnetic resonance imaging |
| DE19732783C1 (en) * | 1997-07-30 | 1999-03-04 | Bruker Medizintech | RF coil system for an MR measuring device |
| JP3382865B2 (en) * | 1998-12-10 | 2003-03-04 | ジーイー横河メディカルシステム株式会社 | RF magnetic field forming apparatus and magnetic resonance imaging apparatus |
| JP4611507B2 (en) * | 2000-10-31 | 2011-01-12 | 三菱マテリアル株式会社 | Crystalline silicon production equipment |
-
2002
- 2002-12-27 DE DE10261214A patent/DE10261214B4/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102007007820A1 (en) * | 2007-02-16 | 2008-04-24 | Siemens Ag | Magnet resonance device, has cylindrical antenna structure at supporting tube, and antenna structure is provided with set resonator areas, where distance of inner surfaces to portion of resonator areas is larger than tubing area |
| DE102007016312A1 (en) * | 2007-04-04 | 2008-10-09 | Siemens Ag | Birdcage-like transmitting antenna for magnetic resonance applications with differently shaped termination elements |
| DE102007016312B4 (en) * | 2007-04-04 | 2010-06-17 | Siemens Ag | Birdcage-like transmitting antenna for magnetic resonance applications with differently shaped termination elements |
| DE202018001370U1 (en) | 2018-03-14 | 2018-04-25 | Siemens Healthcare Gmbh | Radio-frequency antenna for a magnetic resonance system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE10261214B4 (en) | 2006-04-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE102013216859B4 (en) | Magnetic resonance coil and thus working magnetic resonance apparatus and magnetic resonance system, and method for operating the magnetic resonance coil | |
| EP0073375B1 (en) | High-frequency device in a nuclear spin resonance apparatus | |
| DE102006040574B4 (en) | Partition wall for differentiation from an antenna structure of a magnetic resonance tomograph | |
| DE10213565B3 (en) | High frequency antenna for a magnetic resonance system | |
| DE4232884A1 (en) | Antenna arrangement for nuclear spin resonance device - has sub antennae with screens and flat conductor structures on pole plates | |
| DE102009044301A1 (en) | Hybrid birdcage TEM radio frequency (RF) coil for multinuclear MR imaging / MR spectroscopy | |
| EP3555648B1 (en) | Dipole antenna assembly for capturing images by means of nuclear magnetic resonance methods | |
| DE3816831A1 (en) | CORE SPIN EXAMINATION DEVICE WITH A HIGH-FREQUENCY COIL ARRANGEMENT | |
| DE102007013996B4 (en) | Method for local manipulation of a B1 field, magnetic resonance system and auxiliary coil element | |
| EP1275972A2 (en) | High frequency coil arrangement for an MR-apparatus | |
| DE10255261A1 (en) | RF coil arrangement for magnetic resonance imaging device | |
| DE102010041202B4 (en) | Magnetic resonance apparatus, reflector array and high-frequency shielding system for a magnetic resonance apparatus | |
| DE102008062547A1 (en) | magnetic resonance antenna | |
| DE102010043134A1 (en) | Magnetic resonance apparatus has antenna elements in measuring space of chamber such that effective component of antenna elements are extended radially or diagonally in measuring space as viewed from high-frequency shield | |
| DE10306998B3 (en) | Radio-frequency antenna for a magnetic resonance system | |
| DE102004024098B4 (en) | Producer of time-varying magnetic fields for a magnetic resonance apparatus and magnetic resonance apparatus with such a generator of time-varying magnetic fields | |
| DE3918743A1 (en) | HIGH FREQUENCY SQUARE COIL ARRANGEMENT | |
| EP1233279A2 (en) | Device for magnetic resonance imaging with open magnet system | |
| DE10334170B3 (en) | Arrangement for generating high-frequency B1 fields in NMR with surface current antennas | |
| DE102005013293B4 (en) | Magnetic resonance system with a high-frequency source | |
| DE10261214B4 (en) | Radio-frequency antenna for a magnetic resonance system | |
| DE202018001370U1 (en) | Radio-frequency antenna for a magnetic resonance system | |
| DE60225039T2 (en) | RF SPOOL WITH TWO PARALLEL FINISHERS | |
| DE102004040062B3 (en) | Magnetic resonance apparatus with an HF antenna unit and a gradient coil unit | |
| DE10354228B3 (en) | A gradient coil radio frequency antenna unit and a magnetic resonance apparatus having a gradient coil radio frequency antenna unit |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: SIEMENS HEALTHCARE GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT, 80333 MUENCHEN, DE |
|
| R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |