[發明專利]局部線圈系統、磁共振系統和傳輸局部線圈的信號的方法

有效

• 申請號: 201210093200.7
• 申請日: 2012-03-31
• 公開（公告）號: CN102736042B
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: A.阿爾布斯梅爾;J.波倫貝克;K.皮斯托;F.波普拉瓦;S.施瓦澤;M.維斯特;T.伍切瑙爾
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: G01R33/3415
• 分類號: G01R33/3415;G01R33/36;G01R33/54
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所11105
• 代理人: 謝強

技術領域

本發明涉及一種局部線圈系統和具有降低的干擾信號的磁共振系統(MR系統)，并且特別是無線地互相通信的局部線圈系統和磁共振系統，其中，通過在局部線圈系統中的信號處理和通過無線傳輸來降低對成像的干擾。本發明還涉及一種用于將代表了MR響應信號(磁共振響應信號)的信號從磁共振系統的局部線圈的發送裝置傳輸到磁共振系統的接收器的方法。

背景技術

磁共振系統包括斷層造影儀，在所述斷層造影儀中將患者在臥榻上定位于圓柱形測量空間中。在斷層造影儀中充滿著強磁場，該強磁場由于梯度線圈的控制而具有梯度。通過該磁場，原子的核自旋被對齊。在斷層造影儀內部存在著發送天線裝置，通常是全身發送天線裝置，例如鳥籠天線，用于輸出磁共振高頻脈沖，以便激勵原子。

在磁共振檢查中，為了接收磁共振響應信號(MR響應信號)通常采用局部線圈，以便接收核自旋弛豫時的脈沖。不同的材料具有不同的弛豫特性，從而由于弛豫特性而可以推導出關于患者身體內部的結論。局部線圈通常被綜合為組件，該組件具有通常以導體回路形式的至少一個、但是通常多個接收天線元件。接收的MR響應信號通常還在局部線圈中被前置放大，并且從磁共振設備的中央區域通過電纜被導出并且被傳輸到MR信號處理設備的屏蔽的接收器。然后，在該MR信號處理設備中將接收的數據數字化并且進一步處理。在許多檢查中在患者身上已經布置了多個這樣的局部線圈，以便覆蓋患者的身體全部區域。

磁共振系統的工作方式是專業人員公知的并且例如在Imaging Systems for Medical Diagnostics,Arnulf Oppelt,Publicis Corporate Publishing,ISBN 3-89578-226-2中被描述。

局部線圈通常被布置在鋪在患者身體上面或下面的所謂的局部線圈墊中。此外還有特定形狀的局部線圈系統，例如頭部線圈、頸部線圈等。目前將信號從局部線圈借助電纜傳輸到磁共振設備的分析裝置。這些電纜是不期望的，因為其不能簡單地從患者檢查臺引導到分析裝置，對于人員來說感覺是干擾并且患者檢查臺與患者和局部線圈墊一起移動并且由此必須寬松地引導電纜。

公知在局部線圈和磁共振系統之間無線數字傳輸信號的方案。然而，在這種情況下電子組件位于身體線圈的高頻場中，例如模數轉換器、FPGA、處理器、調制器。這些組件必須避免在頻域中落在磁共振系統的拉莫爾頻率范圍中的信號分量的每個發射。除了直接在拉莫爾頻率范圍中產生的干擾信號之外，單個地不位于拉莫爾頻率范圍中、然而其互調產物已經位于拉莫爾頻率范圍中的多個干擾信號的互調產物屬于此。

發明內容

本發明要解決的技術問題是，實現局部線圈系統、磁共振系統和傳輸方法，它們可以實現在局部線圈系統和磁共振系統之間的無線傳輸，其中最大程度降低了成像干擾。

用于磁共振系統的按照本發明的局部線圈系統具有：用于采集MR響應信號的至少一個局部線圈，和用于發送信號的至少一個發送裝置。局部線圈系統包括至少一個偽隨機裝置，其被構造用于偽隨機地改變信號。偽隨機裝置特別可以被構造用于，在時間上偽隨機地延遲信號和/或偽隨機地改變信號信息。

由此避免如在現有技術中有規律地反復的、干擾成像的信號序列。特別地必須避免在頻域中落在磁共振系統的拉莫爾頻率范圍中的信號分量。屬于此的特別是周期性的結果，例如有規律地反復的訓練序列或幀開始標記。其周期不直接與拉莫爾頻率相關。但是盡管如此，在現有技術中耦合到(例如，前端的)低頻段是可能的。按照現有技術，通過這樣的耦合，會在磁共振圖像中形成點干擾或線干擾，其使得這樣的成像是不可用的。通過偽隨機地改變信號來避免這一點。

這樣設計不是用于數據傳輸的并且位于磁共振系統的檢查空間和局部線圈系統內部的模擬電路和數字電路，使得所有產生的信號(例如用于混頻過程的高頻振蕩和數字時鐘)，通過與磁共振系統中所有其他周期性過程相關的時鐘信號的相關的、整數的頻率劃分或頻率倍增而被產生。按照這種方式所有新產生的信號(這些信號是通過在檢查空間內的電路產生的)落在系統中已知的基本時鐘的倍數上，這樣選擇該基本時鐘，使得不形成在拉莫爾頻率下的信號分量，特別是也不形成諧波和互調產物。拉莫爾頻率在3T的磁場的情況下為大約123.2MHz。共同的基本時鐘例如可以被這樣選擇，使得

-ADC的掃描頻率與其相同或者是其整數倍，并且

-所有用于頻率轉換的局部振蕩器是其整數倍，并且

-其倍數不落在待接收的原子種類的拉莫爾頻率范圍中。

基本時鐘例如在1.5T或3T的磁場的情況下為2.5MHz。