DE4320531A1

DE4320531A1 - Zirkular polarisierende Antenne für ein Magnetresonazgerät

Info

Publication number: DE4320531A1
Application number: DE19934320531
Authority: DE
Inventors: Toru Yamamoto; Hermann Dr Requardt
Original assignee: Siemens AG; Siemens Asahi Medical Technologies Ltd
Current assignee: Siemens AG; Siemens KK
Priority date: 1993-06-21
Filing date: 1993-06-21
Publication date: 1994-12-22
Also published as: JPH07222731A

Description

Die Erfindung betrifft eine zirkular polarisierende Antenne für ein Magnetresonanzgerät mit einer ersten und einer zweiten Antenne, die als erste bzw. zweite Spule ausge bildet und deren Spulenachsen im wesentlichen senkrecht zueinander ausgerichtet sind.

Eine zirkular polarisierende Antenne der eingangs genannten Art ist aus der US-PS 5 144 241 bekannt. Sie besteht aus zwei Spulen mit jeweils einer Windung, deren Spulenachsen im wesentlichen senkrecht zueinander ausgerichtet sind. Die Spulen sind schräg zu einer Patientenliege und damit schräg zum Untersuchungsgebiet angeordnet, damit das Untersu chungsgebiet in die beiden Spulen eingebracht werden kann. Die von der Windung umschlossene Spulenfläche ist somit er heblich größer als der Querschnitt des Untersuchungsge biets. Bei dieser Anordnung ist der Füllfaktor niedrig, was sich negativ auf das Signal-Rausch-Verhältnis auswirkt.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine zirkular polarisierende Lokalantenne mit einem guten Signal-Rausch- Verhältnis anzugeben.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die erste Spule im wesentlichen als Langspule ausgebildet ist, deren Windungen ein Untersuchungsgebiet umschließen, daß die zweite Spule im wesentlichen als Flachspule ausgebildet ist, deren Win dungen in einer Spulenfläche angeordnet sind, und daß die Flachspule mit ihrer Spulenfläche tangential zum Untersu chungsgebiet angeordnet ist. Die Spulenachsen der zirkular polarisierenden Antenne können senkrecht bzw. in Richtung der Patientenliege ausgerichtet werden. Der Füllfaktor wird hoch, was ein gutes Signal-Rausch-Verhältnis zur Folge hat.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, daß zumindest einige Windungen der Langspule einen geraden Windungsteil aufweisen und daß die Spulenfläche der Flach spule parallel zu den geraden Windungsteilen ausgerichtet ist. Die geraden Windungsteile erlauben es, die zirkular polarisierende Antenne auf einer Patientenliege anzuordnen.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Flachspule im Innenraum der Langspule angeordnet. Das Untersuchungsgebiet befindet sich damit in unmittelbarer Nähe der Flachspule, wo ihre Empfindlichkeit am höchsten ist.

Die zirkular polarisierende Antenne ist besonders zur Untersuchung der menschlichen Wirbelsäule geeignet, wenn das Grundmagnetfeld des Magnetresonanzgeräts lateral aus gebildet ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand einer Figur erläutert.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer zirkular polarisierenden Antenne für Wirbelsäulenuntersuchungen. Sie ist grundsätzlich gleichermaßen zum Senden und zum Emp fangen geeignet. In beiden Fällen ist das Grundmagnetfeld des Magnetresonanzgeräts lateral, also quer zu einer hier nicht dargestellten Patientenliege ausgerichtet. Die Grund magnetfeldrichtung B₀ ist durch einen Pfeil 2 veranschau licht.

Die zirkular polarisierende Antenne umfaßt als erste An tenne eine Langspule 4, deren Windungen 6 ein Untersu chungsgebiet - hier mit gestrichelten Linien 8 symbolisiert - umschließen. Das Untersuchungsgebiet 8 ist z. B. der menschliche Oberkörper und dabei insbesondere die Wirbel säule. In Fig. 1 besteht die Langspule 4 aus drei nebenein ander angeordneten und elektrisch in Reihe geschalteten Windungen 6. Die Windungen 6 bestehen aus zwei gegenüber liegenden, im wesentlichen halbkreisförmigen Windungsteilen 10, die mit gegenüberliegend angeordneten, geraden Win dungsteilen 12 verbunden sind. Der Innenraum der Langspule 4 ist der Anatomie des Oberkörpers gut angepaßt, der das Signal-Rausch-Verhältnis bestimmende Füllfaktor ist damit hoch.

Die Hauptempfindlichkeitsrichtung der Langspule 4 verläuft in Richtung ihrer Spulenachse. Die Spulenachse und die Hauptempfindlichkeitsrichtung ist durch einen Pfeil 14 in der Fig. 1 angegeben.

Die zur zirkular polarisierenden Antenne gehörende zweite Antenne ist als Flachspule 16 ausgebildet, deren drei Win dungen 18 in einer Spulenfläche 20 angeordnet sind. Die Spulenfläche 20 ist identisch mit einer Oberfläche einer Grundplatte 22. Die Windungen 18 sind als Viereck ausge bildet und elektrisch in Reihe geschaltet. Die Hauptemp findlichkeitsrichtung der Flachspule 16 deckt sich mit deren Spulenachse und ist durch einen Pfeil 24 symboli siert.

Die Flachspule 16 ist im Innenraum der Langspule 4 tangen tial zum Untersuchungsgebiet 8 angeordnet. Sie liegt im Innenraum auf den unteren geraden Windungsteilen 12, Magnetresonanzuntersuchungen der Wirbelsäulen können daher in Rückenlage durchgeführt werden.

Die beiden Spulen 4 und 16 sind hier als Empfangsspulen vorgesehen und jeweils über eine Verstimm-/Abstimmeinheit 26 mit einer Hybridschaltung 28 verbunden, die das Emp fangssignal einer Spule, z. B. der Flachspule 16, gegenüber dem Empfangssignal der anderen Spule, z. B. der Langspule 4, um 90° gegeneinander verschiebt und dann kombiniert. Das so gebildete Summenempfangssignal wird an einem Ausgang 30 des Hybrids 28 abgegeben.

Claims

1. Zirkular polarisierende Antenne für ein Magnetresonanz gerät mit einer ersten und einer zweiten Antenne, die als erste bzw. zweite Spulen (4 bzw. 16) ausgebildet und deren Spulenachsen (14 bzw. 24) im wesentlichen senkrecht zuein ander ausgerichtet sind, dadurch gekenn zeichnet, daß die erste Spule (4) im wesentlichen als Langspule ausgebildet ist, deren Windungen (6) ein Untersuchungsgebiet (8) umschließen, daß die zweite Spule (16) im wesentlichen als Flachspule ausgebildet ist, deren Windungen (18) in einer Spulenfläche (20) angeordnet sind, und daß die Flachspule (16) mit ihrer Spulenfläche (20) tangential zum Untersuchungsgebiet (8) angeordnet ist.

2. Zirkular polarisierende Antenne nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einige Windungen (6) der Langspule (4) einen ge raden Windungsteil (12) aufweisen und daß die Spulenfläche (20) der Flachspule (16) parallel zu den geraden Windungs teilen (12) ausgerichtet ist.

3. Zirkular polarisierende Antenne nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Flachspule (16) im Innenraum der Langspule (4) angeordnet ist.

4. Zirkular polarisierende Antenne nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Windungen (18) der Flachspule (16) als Viereck ausgebildet sind.

5. Zirkular polarisierende Antenne nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Windungen (6) der Langspule (4) zwei gegenüber liegende, im wesentlichen halbkreisförmige Windungsteile (10) umfassen, die mit gegenüberliegend geraden Windungs teilen (12) verbunden sind.

6. Zirkular polarisierende Antenne nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Untersuchungsgebiet die menschliche Wirbelsäule ist und die Langspule so ausgebildet ist, daß sie den mensch lichen Oberkörper umschließen kann.