DE4024582A1 - Kernspintomograph - Google Patents
KernspintomographInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Kernspintomographen zur
diagnostischen Untersuchung eines menschlichen Körpers, dessen
Körperachse sich in der x-Achse eines rechtwinkeligen Koordi
natensystems erstreckt und dessen zu untersuchender Körperbe
reich sich zwischen den Polschuhen eines Magneten für ein ma
gnetisches Grundfeld befindet, das sich in Richtung der z-Achse
erstreckt, und in dem eine Hochfrequenz-Antenne angeordnet ist.
Zum Herstellen von Schnittbildern eines Körpers und zur Gelenk
diagnostik sowie zur Darstellung von Blutgefäßen können be
kanntlich Kernspintomographen verwendet werden, bei denen durch
rechnerische oder meßtechnische Analyse integraler Protonenre
sonanzsignale aus der räumlichen Spindichte - oder auch der
Relaxationszeitenverteilung eines zu untersuchenden Körpers -
ein Bild konstruiert wird. Der zu untersuchende Körper, insbe
sondere ein menschlicher Körper, wird in ein starkes homogenes
Magnetfeld, das sogenannte Grundfeld, eingebracht, das die
Kernspins im menschlichen Körper ausrichtet. Ferner sind Gra
dientenspulen vorgesehen, die ein räumlich unterschiedliches
Magnetfeld erzeugen. Eine Hochfrequenz-Antenne regt die Kern
spins an und überträgt das von den angeregten Kernspins emit
tierte Signal zu einem Empfänger. Diese Hochfrequenzantenne ist
im allgemeinen über Anpassungskapazitäten sowie eine Sende- und
Empfangsweiche an einen Sender und an einen Empfänger ange
schlossen. Während die maximale Sendeleistung durch die Bela
stungsgrenze der Bauelemente gegeben ist, wird die maximale
mittlere Sendeleistung im wesentlichen durch die Erwärmung des
Patienten begrenzt.
Eine geringe Sendeleistung benötigen bekanntlich zirkular po
larisierende Antennen. Diese Antennen haben nämlich den Vor
teil, daß sie im wesentlichen nur die für die Kernspinresonanz
wirksame, beispielsweise die linksdrehende, Feldkomponente er
zeugen. Eine solche Antenne kann beispielsweise aus zwei ortho
gonal zueinander angeordneten linear polarisierenden Antennen
systemen bestehen, die über einen 90°-Richtkoppler an einen
Sender und einen Empfänger angeschlossen sind. Das eingespeiste
Sendesignal teilt sich mit 90° Phasenverschiebung auf die bei
den Systeme auf und erzeugt das für die Kernspintomographie
wirksame Drehfeld. Im Empfangsfall stellt die Antenne zwei um
90° phasenverschobene Signalwellen sowie zwei unkorrelierte
Rauschquellen dar. Der 90°-Richtkoppler liefert dem Empfänger
die phasenrichtige Summe der Signale (Journal of Magnetic
Resonance 54 (1983), Seiten 324 bis 327).
Neben den bekannten, für stärkere Magnetfelder oberhalb 0,5 T
im allgemeinen supraleitenden Grundfeldmagneten, die als So
lenoid ausgeführt sind und ein in Richtung der Körperachse des
Patienten verlaufendes statisches Grundfeld erzeugen, werden in
der Kernspintomographie Grundfeldmagneten verwendet, bei denen
sich das Grundfeld Bo senkrecht zur Körperachse eines zu unter
suchenden menschlichen Körpers in Richtung der z-Achse eines
rechtwinkligen Koordinatensystems erstreckt (E-A 01 61 782).
Der Magnet ist mit Polschuhen versehen, die das Abbildungsvolu
men begrenzen und zwischen denen das homogene Grundfeld Bo er
zeugt werden soll. Die Polschuhe können auch über das gemeinsa
me Joch eines Permanentmagneten oder Elektromagneten miteinan
der verbunden sein und einen sogenannten C-Magneten bilden
(DE-A 37 37 133).
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Ausführungs
form einer zirkular polarisierenden Hochfrequenz-Antenne für
einen Kernspintomographen mit diesem Grundfeldmagneten anzuge
ben.
Diese Aufgabe wird nun erfindungsgemäß gelöst mit den kenn
zeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1. Mit dieser Ausführungs
form erhält man eine zirkular polarisierende Hochfrequenz-An
tenne für den Kernspintomographen, bei welcher der magnetische
Feldvektor in Ebenen z = konstant im Abbildungsvolumen zwischen
den Polschuhen des Grundfeldmagneten rotiert.
Die Windungen können vorzugsweise aus einem Leiterband, insbe
sondere aus einer dünnen Beschichtung, bestehen, die auf einem
Träger aufgebracht sein kann. Die seitlichen Schenkel werden
zweckmäßig derart gegenüber dem mittleren Schenkel verdreht,
daß sie parallel zur x-z-Ebene angeordnet sind.
In einer besonderen Ausführungsform der zirkular polarisieren
den Hochfrequenz-Antenne kann als gemeinsame Rückführung für
die beiden Windungen eine elektrisch leitende Massefläche vor
gesehen sein. Der Anschluß der Antennensysteme an einen Sender
und einen Empfänger erfolgt über Anpassungskondensatoren, die
zwischen dem Innenleiter eines Koaxialleiters und der Verbin
dung eines der seitlichen Schenkel mit der zugeordneten Reso
nanzkapazität angeschlossen sind. Der Anschluß der Abschirmung
dieser Koaxialleiter erfolgt vorzugsweise wenigstens annähernd
in der Mitte zwischen den masseseitigen Anschlußpunkten der
Resonanzkondensatoren.
Die Entkopplungskapazitäten werden vorzugsweise über bandförmi
ge Anschlußleiter mit den zugeordneten seitlichen Schenkeln der
Antennensysteme verbunden. Diese Kapazitäten erlauben eine
exakte Kompensation eventueller intrinsischer Verkopplungen der
beiden Antennensysteme, bis letztere völlig voneinander entkop
pelt sind. Ein in dem einen Antennensystem fließender Strom
ruft dann in dem jeweils anderen Antennensystem keinen Strom
fluß mehr hervor.
In einer weiteren Ausführungsform der Hochfrequenz-Antenne sind
zwei Resonanzkondensatoren für jedes der Antennensysteme vorge
sehen. Von diesen Resonanzkondensatoren ist jeweils einer zwi
schen den seitlichen Schenkeln und der zugeordneten Rückführung
angeordnet. In dieser Ausführungsform kann zweckmäßig einer der
Resonanzkondensatoren mit veränderbarer Kapazität vorgesehen
sein.
Jeweils die in Richtung der y-Achse hintereinander angeordneten
Enden der seitlichen Schenkel der verschiedenen Windungen kön
nen vorzugsweise über einen Entkopplungskondensator miteinander
verbunden sein. Ferner können auch die in Richtung der x-Achse
hintereinander angeordneten Enden der seitlichen Schenkel der
verschiedenen Windungen der beiden Antennensysteme jeweils über
einen Entkopplungskondensator miteinander verbunden sein. Die
Kapazität und Anordnung dieser Entkopplungskondensatoren ist
abhängig von der Gestaltung und Anordnung der Windungen der
beiden Antennensysteme.
In Verbindung mit einer derartigen zirkular polarisierenden
Hochfrequenzantenne des Kernspintomographen können zweckmäßig
wenigstens die Polflächen des Grundfeldmagneten und die dem
Abbildungsvolumen zwischen den Polflächen zugewandte Oberfläche
des Joches des Grundfeldfmagneten mit einer Abschirmung verse
hen sein, die aus elektrisch leitendem Material, insbesondere
Kupfer, bestehen kann. Vorzugsweise werden auch die gesamten
Pole sowie der mittlere Schenkel des Grundfeldmagneten und ge
gebenenfalls auch die gesamte Innenfläche des Aufstellungsrau
mes mit einer derartigen Abschirmung versehen.
Darüber hinaus kann es unter Umständen zweckmäßig sein, zwi
schen den verkleideten Polflächen in der Nähe des dem Eisenjoch
gegenüberliegenden Außenrandes des Grundfeldmagneten eine elek
trisch leitende Verbindung aus nichtmagnetischem Material vor
zusehen. Mit dieser Verbindung entsteht eine geschlossene Hüll
fläche um die Hochfrequenzantenne. Diese Verbindung kürzt den
Weg des Ringstromes ab, welcher von der Hochfrequenzantenne in
der Abschirmung induziert wird. Dieser Strom würde sich ohne
diese Verbindung über die im allgemeinen ebenfalls mit elek
trisch leitendem Material ausgekleideten Innenflächen des Rau
mes schließen, in dem der Kernspintomograph aufgestellt ist.
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung
Bezug genommen, in deren Fig. 1 eine perspektivische Ansicht
eines Kernspintomographen mit einem C-Magneten als Grundfeld-
Magneten schematisch veranschaulicht ist. Fig. 2 zeigt eine
einfache und Fig. 3 eine bevorzugte Ausführungsform einer
Hochfrequenzantenne gemäß der Erfindung. Die Anordnung dieser
Antenne in der Arbeitsstellung zwischen den Polschuhen des
Grundfeldmagneten ist in Fig. 3 schematisch veranschaulicht.
Fig. 4 zeigt einen Quadranten des zirkular polarisierten
Hochfrequenzfeldes im Abbildungsvolumen in einem Diagramm.
In der Ausführungsform eines Kernspintomographen gemäß Fig. 1
mit einem C-Magneten 2 verläuft das statische magnetische
Grundfeld parallel zur z-Achse eines rechtwinkligen Koordina
tensystems mit den Achsen x, y und z. Dieser Kernspintomograph
kann beispielsweise zur Untersuchung eines menschlichen Körpers
vorgesehen sein, dessen Körperachse sich in der x-Achse des
Koordinatensystems erstreckt und dessen zu untersuchender Kör
perbereich sich im Abbildungsvolumen 8 zwischen den Polschuhen
3 und 4 des Magneten 2 befindet. In dieser Ausführungsform des
Grundfeld-Magneten 2 sind wenigstens die Polflächen 5 und 6,
die in der Figur lediglich gestrichelt angedeutet sind, vor
zugsweise jedoch die gesamten Pole 3 und 4 und auch das Joch 7,
mit einer Abschirmung für das Hochfrequenzfeld aus elektrisch
leitendem Material versehen, die beispielsweise aus Kupfer be
stehen kann. Der Koordinatenursprung des Koordinatensystems
soll im Mittelpunkt des Abbildungsvolumens 8 zwischen den Pol
flächen 5 und 6 liegen. Das Achsenkreuz ist lediglich zur bes
seren Übersicht außerhalb des Abbildungsvolumens 8 dargestellt.
Im Abbildungsvolumen 8 wird eine zirkular polarisierende Hoch
frequenzantenne 10 gemäß der Erfindung angeordnet, die gemäß
Fig. 2 aus zwei Antennensystemen 12 und 13 besteht. Diese
Antennensysteme bestehen jeweils aus einem mittleren Schenkel
14 bzw. 15 und zwei seitlichen Schenkeln 16 und 17 bzw. 18 und
19, deren freie Enden jeweils mit einer Rückführung 22 bzw. 23
verbunden sind, die derart parallel zu den mittleren Schenkeln
14 und 15 verlaufen, daß eine offene Windung der beiden Anten
nensysteme 12 und 13 entsteht. Die Induktivität dieser Windun
gen bildet jeweils mit einer vorzugsweise veränderbaren Reso
nanzkapazität 24 bzw. 25 einen Schwingkreis. Diese Resonanzka
pazitäten 24 und 25 bestehen in einer bevorzugten Ausführungs
form aus einer Festkapazität und einer veränderbaren Teilkapa
zität. Die Antennensysteme 12 und 13 sind derart angeordnet,
daß sich ihre mittleren Schenkel kreuzen. Sie bilden einen
Winkel α, der vorzugsweise etwa 80 bis 90°, insbesondere etwa
86 bis 88°, beträgt. Die Größe dieses Kreuzungswinkels α ist
abhängig von der Position und der Breite der Leiter, die vor
zugsweise aus Leiterbändern bestehen können, deren Breite bei
spielsweise b=100 mm betragen kann. Die Größe der Antennen
systeme 12 und 13 wird für eine Ganzkörper-Antenne etwa so
gewählt, daß sie eine Länge L von beispielsweise etwa 600 mm
und eine Breite B von beispielsweise etwa 500 mm sowie eine
Höhe H von etwa 360 mm aufweist. Zur Entkopplung der Antenne
kann vorzugsweise zwischen mindestens zwei einander gegenüber
liegenden Enden der senkrechten Schenkel, die dem jeweils
anderen Antennensystem 12 bzw. 13 angehören, eine Entkopplungs
kapazität 28 geschaltet werden. Diese Entkopplungskapazität 28
wird zwischen den Schenkelenden angeschlossen sein, an denen
auch eine Resonanzkapazität angeschlossen ist. In der darge
stellten Ausführungsform ist die Entkopplungskapazität 28 zwi
schen den Enden der seitlichen Schenkel 16 und 18 angeordnet.
Falls die Entkopplungskapazität 28 beispielsweise zwischen den
Schenkeln 16 und 19 angeordnet ist, wird auch die Resonanz
kapazität 25 zwischen dem Schenkel 19 und der Rückführung 23
angeordnet, während der Schenkel 18 dann direkt mit der Rück
führung 23 verbunden ist. In analoger Weise kann die Entkopp
lungskapazität 28 beispielsweise auch zwischen den Schenkeln 17
und 19 oder auch zwischen den Schenkeln 17 und 18 angeordnet
sein. Damit erhält man eine zirkular polarisierende Antenne
für den Kernspintomographen mit einem Grundfeld Bo. Magnete
dieser Bauart haben eine Magnetfeldstärke zwischen etwa 0,1 und
0,4 Tesla.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Antenne 10 gemäß Fig.
3 bestehen die Antennensysteme 12 und 13 aus metallischen
Leiterbändern, die jeweils auf einem nicht näher bezeichneten
Träger angeordnet sind. Die Leiterbänder können vorzugsweise
aus einer dünnen Beschichtung bestehen, deren Dicke im allge
meinen 300 µm nicht wesentlich überschreitet und vorzugsweise
höchstens 100 µm, insbesondere etwa doppelte Skintiefe, d.h.
etwa 35 µm, betragen kann. Diese Beschichtung ist auf einen
flachen Träger aus Kunststoff aufgebracht, beispielsweise auf
gedampft oder aufgeklebt. In dieser Ausführungsform sind die
Antennensysteme 12 und 13 mit einer gemeinsamen Rückführung
versehen, die aus einer Massefläche 30 besteht. Diese Masse
fläche 30 kann vorzugsweise ebenfalls aus einer dünnen Be
schichtung aus elektrisch leitendem Material, vorzugsweise
Kupfer, bestehen, die auf einen Träger aufgebracht ist und de
ren Dicke vorzugsweise etwa so groß wie die Dicke der Leiter
bänder der mittleren und seitlichen Schenkel gewählt wird. Da
der menschliche Körper in das von der Massefläche 30 und den
Antennensystemen 12 und 13 begrenzte Abbildungsvolumen 8 ein
geschoben wird, sind in der praktischen Ausführungsform der
Antenne 10 noch in der Figur nicht dargestellte Verkleidungen
vorgesehen.
Die Enden der seitlichen Schenkel 16 bis 19 können vorzugsweise
wenigstens annähernd parallel zur x-Achse und damit etwa pa
rallel zur Seitenkante der Massefläche 30 ausgerichtet sein.
Außer der zwischen den Enden der Schenkel 16 und 19 angeordne
ten Entkopplungskapazität 28 kann vorzugsweise noch eine wei
tere Entkopplungskapazität 29 zwischen den Enden der seitlichen
Schenkel 17 und 18 vorgesehen sein. Diese Entkopplungskapazi
täten 28 und 29 können vorzugsweise über Anschlußleiter mit den
zugeordneten seitlichen Schenkeln 16 bis 19 verbunden sein, die
aus Leiterbändern, insbesondere Dünnfilmen, bestehen, die in
der Figur mit 32 bis 35 bezeichnet sind. In dieser Ausfüh
rungsform sind außer den Resonanzkondensatoren 24 und 25 noch
zwei weitere Resonanzkondensatoren 26 und 27 vorgesehen, die
zwischen den Enden der seitlichen Schenkel 17 und 19 und der
Massefläche 30 angeordnet sind.
Der Anschluß der Antenne 10 an einen in der Figur nicht darge
stellten Sender und Empfänger erfolgt vorzugsweise über Anpas
sungskondensatoren 36 und 37, die mit dem Innenleiter eines
Koaxialkabels 38 bzw. 39 verbunden sind. Die Abschirmungen 41
und 42 der Koaxialleiter 38 bzw. 39 sind mit der Massefläche 30
verbunden. Sie können vorzugsweise mit kurzen Verbindungslei
tern wenigstens etwa in der Mitte zwischen den Resonanzkonden
satoren 24 und 25 an die Massefläche 30 angeschlossen sein.
In der Ausführungsform eines Kernspintomographen gemäß Fig. 4
sind die Antennensysteme 12 und 13 der Antenne 10 auf einer
Unterlage 44 befestigt, die in Richtung der x-Achse oder seit
lich in Richtung der y-Achse verschiebbar ist. Sie wird mit
einem zu untersuchenden menschlichen Körper derart zwischen die
Pole 3 und 4 des Grundfeldmagneten transportiert, daß sich der
zu untersuchende Körperbereich mit der ihn umgebenden Antenne
10 im Abbildungsvolumen 8 befindet.
Um das Einlegen des Patienten in die Antenne 10 zu erleichtern,
kann die Antenne 10 steckbar ausgeführt sein, d.h. die Enden
der seitlichen Schenkel 16 bis 19 sind jeweils als Stecker aus
gebildet und am Rand der Massefläche 30 sind entsprechende
Buchsen angeordnet. Außerdem kann die Antenne 10 auch klapp
bar oder schwenkbar ausgeführt und zu diesem Zweck in der Mitte
der Schenkel 14 und 15 teilbar und seitlich ausschwenkbar sein.
Ferner kann an den Enden von zwei seitlichen Schenkeln jeweils
ein Scharnier angeordnet sein und die Enden der beiden anderen
Schenkel können als Steckvorrichtung ausgebildet sein.
In der praktischen Ausführungsform eines Kernspintomographen
gemäß Fig. 1 sind im allgemeinen nicht nur der gesamte Grund
feld-Magnet 2, sondern auch die Innenwände des Raumes, in wel
cher der Kernspintomograph aufgestellt ist, mit einer Abschir
mung versehen, die beispielsweise aus einem Träger aus Kunst
stoff und einer Metallfolie mit einer Dicke von vorzugsweise
höchstens 100 µm, insbesondere etwa 36 bis 50 µm, bestehen
kann. Unter Umständen können auch massive Metallplatten ver
wendet werden.
In dieser Ausführungsform des Kernspintomographen und des ihn
umgebenden Raumes können die Polflächen 5 und 6 an ihrem dem
Joch 7 gegenüberliegenden Außenrand vorzugsweise mit einer
elektrisch leitenden Verbindung 46 versehen sein. Diese Ver
bindung 46 stellt einen abkürzenden Strompfad für den von der
Antenne 10 auf den Polflächen 5 und 6 und der leitenden Innen
verkleidung des Raumes induzierten Ringstrom dar.
Mit einem gegenseitigen Abstand der Polflächen 5 und 6 von bei
spielsweise etwa 400 mm und der vorgenannten Länge der seitli
chen Schenkel 16 bis 19 von etwa 360 mm beträgt der Abstand der
mittleren Schenkel 14 und 15 von der oberen Polfläche 6 und der
Abstand der Rückführungen 22 und 23 von der unteren Polfläche 5
jeweils etwa 20 mm. Die jeweils mit ihrem als Abschirmung die
nenden, elektrisch leitenden Überzug versehenen Polflächen 5
und 6 sind verhältnismäßig groß im Vergleich zu den Leiterbän
dern der Antenne 10. Da die Massefläche 30 dicht über der un
teren Polschuhfläche 5 und die waagrechten mittleren Schenkel
14 und 15 dicht unter der oberen Polschuhfläche 6 verlaufen,
wird ein in den seitlichen Schenkeln 16 bis 19 der Antenne 10
fließender hochfrequenter Strom scheinbar ins Unendliche fort
gesetzt (Spiegelstromprinzip). Da ferner die Betriebswellen
länge der Antenne sehr viel größer als der gegenseitige Abstand
der Polflächen 5 und 6 ist, wird die Amplitude der in den seit
lichen Schenkeln 16 bis 19 in z-Richtung verlaufenden Ströme
praktisch unabhängig von der Koordinate z, so daß das von der
Antenne 10 erzeugte Hochfrequenzfeld in dieser Richtung homogen
ist. Als weitere Folge des Spiegelstromprinzips induzieren die
Ströme in den Rückführungen 22 und 23 bzw. in der Massefläche
30 und den mittleren Schenkeln 14 und 15 auf den jeweils dicht
benachbarten leitfähigen Polschuhflächen 5 bzw. 6 entgegenge
setzt gerichtete Ströme. Die Ströme in den Abschirmungen der
Polflächen 5 und 6 verhalten sich so, als wenn im gleichen Ab
stand von den Polflächen 5 und 6 innerhalb der Pole 3 bzw. 4
nochmals eine Stromschleife mit den Strömen in den mittleren
Schenkeln 14 und 15 entgegengesetzter Stromrichtung vorhanden
wäre. Der Beitrag eines waagrecht fließenden Flächenstromes,
der viel schädliche Feldanteile parallel zum Grundfeld B auf
weist, verschwindet somit bereits in sehr kurzer Entfernung
von den Leiterbändern der mittleren Schenkel 14 und 15 der
Antenne 10.
Das Diagramm der Fig. 5 zeigt die Verteilung des für die Kern
spintomographie wirksamen Zirkularanteils des Magnetfeldes im
Abbildungsvolumen 8 in der Ebene z=0 in einer Isoliniendar
stellung. Aufgrund der beiden Spiegelebenen x=0 und y=0 ist
nur ein Quadrant dargestellt, in dessen Ebene z=0 beispiels
weise der seitliche Schenkel 17 geschnitten wird. Die Entfer
nung der Konturlinien a bis s vom Ursprung x=0 und y=0 auf
der y-Achse und der x-Achse ist jeweils in Metern m angegeben.
Der optimale Kreuzungswinkel α beträgt in dieser Ausführungs
form 87,8°.
In der Isoliniendarstellung ergeben sich folgende Konturlinien
mit dem zugeordneten Niveau der Feldstärke B:
Bezeichnung | |
Niveau | |
a: | |
1,01 | |
b: | 0,99 |
c: | 1,02 |
d: | 0,98 |
e: | 1,04 |
f: | 0,96 |
g: | 1,10 |
h: | 0,90 |
i: | 1,20 |
k: | 0,80 |
l: | 1,40 |
m: | 0,40 |
n: | 2,00 |
o: | 0,20 |
p: | 4,00 |
q: | 0,10 |
r: | 0,04 |
s: | 0,02 |
Die Konturlinien g und h für eine Abweichung von +10% bzw.
-10% vom Zentralwert des Magnetfeldes B sind in der Figur
gestrichelt und die Konturlinien i und k für eine Abweichung
von +20% bzw. -20% sind in der Figur strichpunktiert ange
deutet.
Ein etwa zylindrischer, durch einen Kreisbogen angedeuteter
Bereich 48 mit etwa 400 mm Durchmesser ist so homogen, wie man
es für die Bildgebung der Kernspintomographie benötigt. Außer
halb dieses Bereiches 48, insbesondere entlang der x-Achse, in
deren Richtung sich der Patient erstreckt, nimmt die Feldstärke
des Hochfrequenzfeldes verhältnismäßig schnell ab, so daß kein
unerwünschtes Rauschen vom Patienten eingekoppelt werden kann.
Bei der Untersuchung eines verhältnismäßig breitschultrigen
Patienten kann dieser seine Arme außerhalb der beiden Antennen
systeme 12 und 13 plazieren; bei Untersuchungen gerade in Höhe
seiner Schulter können die Arme durch die seitlichen Öffnungen
in Richtung der y-Achse ausgestreckt werden. Diese Antenne hat
bei zirkularer Ansteuerung mit etwa 1 mT Flußdichte pro 102 A
Stromamplitude in den beiden Antennensystemen 12 und 13 eine
gute Empfindlichkeit.
Claims (14)
1. Kernspintomograph zur Untersuchung eines menschlichen Kör
pers, dessen Körperachse sich in der x-Achse eines rechtwinkli
gen Koordinatensystems erstreckt und dessen zu untersuchender
Körperbereich sich zwischen den Polschuhen eines Magneten für
ein magnetisches Grundfeld befindet, das sich in Richtung der
z-Achse erstreckt, gekennzeichnet durch fol
gende Merkmale:
- a) zum Erzeugen eines zirkular polarisierten Hochfrequenzfeldes ist eine Antenne (10) mit zwei Antennensystemen (12, 13) vorgesehen, die jeweils eine offene Windung bilden,
- b) die Windungen bestehen jeweils aus einem mittleren Schenkel (14, 15), der wenigstens annähernd parallel zu einer der Polflächen (5, 6) des Grundfeldmagneten (2) verläuft, und zwei seitlichen Schenkeln (16 bis 19) sowie einer Rückfüh rung (22, 23),
- c) die Windungen bilden mit der Kapazität mindestens eines Resonanzkondensators (24 bis 27) jeweils einen Schwingkreis,
- d) die Windungen sind derart angeordnet, daß ihre mittleren Schenkel (14, 15) sich kreuzen,
- e) zwischen den Antennensystemen (12, 13) ist wenigstens eine Entkopplungskapazität (28) vorgesehen.
2. Kernspintomograph nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Windungen der Antennen
systeme (12, 13) jeweils aus einem Leiterband bestehen, bei dem
der mittlere Schenkel (14, 15) wenigstens annähernd parallel zu
einer der Polflächen (5, 6) des Grundfeldmagneten (2) angeord
net ist.
3. Kernspintomograph nach Anspruch 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Fläche der seitlichen
Schenkel (16 bis 19) jeweils parallel zur x-z-Ebene des Koordi
natensystems angeordnet ist.
4. Kernspintomograph nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß eine elektrisch leitende Masse
fläche (30) als gemeinsame Rückführung (22, 23) vorgesehen ist.
5. Anordnung nach Anspruch 1 oder 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Antenne (10) über Anpas
sungskondensatoren (36, 37) zwischen dem Innenleiter eines
Koaxialleiters (38, 39) und der Verbindung eines der seitlichen
Schenkel (16 bis 19) mit der zugeordneten Resonanzkapazität an
geschlossen ist.
6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Abschirmung (41, 42) der Koaxial
leiter (38, 39) wenigstens annähernd in der Mitte zwischen den
masseseitigen Anschlußpunkten der Resonanzkondensatoren (24
bis 27) angeschlossen ist.
7. Kernspintomograph nach Anspruch 1, gekennzeich
net durch zusätzliche Resonanzkondensatoren (26, 27), die
jeweils zwischen einem der seitlichen Schenkel (17, 19) und
der Massefläche (30) angeordnet sind.
8. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß Resonanzkondensatoren mit veränderbarer
Kapazität vorgesehen sind.
9. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß von den die in Richtung der x-Achse
hintereinander angeordneten Enden der seitlichen Schenkel (16
18 und 17, 19) der verschiedenen Antennensysteme (12, 13) min
destens zwei über einen Entkopplungskondensator (28) mitein
ander verbunden sind (Fig. 2).
10. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß von den in Richtung der y-Achse hinter
einander angeordneten Enden der seitlichen Schenkel (16, 19
bzw. 17, 18) der verschiedenen Antennensysteme (12, 13) minde
stens zwei über einen Entkopplungskondensator (28, 29) mitein
ander verbunden sind (Fig. 3).
11. Anordnung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch ge
kennzeichnet, daß Leiterbänder (32 bis 35) als
Anschlußleiter für die Entkopplungskondensatoren (28, 29) vor
gesehen sind (Fig. 3).
12. Kernspintomograph nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Polflächen des Grundfeld-
Magneten (2) und die dem Abbildungsvolumen (8) zugewandte Ober
fläche des Magnetjoches (7) des Grundfeldmagneten (2) mit einer
elektrisch leitenden Abschirmung versehen sind.
13. Kernspintomograph nach Anspruch 12, gekenn
zeichnet durch eine elektrisch leitende Verbindung (46)
zwischen den Abschirmungen der Polflächen (5, 6) an den vom
Magnetjoch (7) abgewandten Rand der Polflächen (5, 6)
(Fig. 1).
14. Kernspintomograph nach Anspruch 1, gekenn
zeichnet durch eine steckbare Ausführungsform der
Antenne (10) derart, daß die Enden der seitlichen Schenkel (16
bis 19) als Stecker ausgeführt sind und am Rande der Masse
fläche (30) entsprechende Buchsen vorgesehen sind.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP89115129 | 1989-08-16 |
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