DE102009052197B4

DE102009052197B4 - MR-Signal-Übertragung in einer Lokalspulenanordnung

Info

Publication number: DE102009052197B4
Application number: DE102009052197A
Authority: DE
Inventors: Dr. Biber Stephan; Jan Bollenbeck; Dr. Vester Markus
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens Healthcare GmbH
Priority date: 2009-11-06
Filing date: 2009-11-06
Publication date: 2013-06-13
Anticipated expiration: 2029-11-07
Also published as: DE102009052197A1; CN102053233A; US8487622B2; CN102053233B; US20110109315A1

Abstract

Magnetresonanztomographie-Lokalspulenanordnung (6) – mit mindestens einer zum Empfang mindestens eines Empfangs-Signals (E) ausgebildeten Lokalspule (6a–6b), – mit mindestens einem Verstärker (23a), – mit einem Frequenz-Umsetzer (24) zum Erzeugen mindestens eines Zwischenfrequenz-Signals (Z) aus dem mindestens einen Empfangs-Signal (E), wobei sich die Zwischenfrequenz eines Zwischenfrequenz-Signals (Z) von der Empfangssignal-Frequenz eines oder jedes Empfangs-Signals (E) unterscheidet, – mit einem zum Umwandeln des analogen Zwischenfrequenz-Signals (Z) in ein digitalisiertes Signal (D) ausgebildeten Analog-Digitalwandler (ADW), – mit einer zum Abschirmen zumindest hochfrequenter Signale (E) ausgebildeten Schirmeinrichtung (S), die zumindest den Analog-Digitalwandler (ADW) umgibt, – mit zumindest einem zwischen der mindestens einen Lokalspule (6a–6d) und dem Analog-Digitalwandler (ADW) angeordneten Frequenz-Filter (F1), wobei der Frequenz-Filter (F1) einen Durchlassbereich für Signale mit einer Zwischenfrequenz eines Zwischenfrequenz-Signals (Z) aufweist, – mit einer Einrichtung (66) zum Senden des digitalisierten Signals (D), wobei ein Frequenz-Filter (F1) an einem Eingang (EIN) einer Schirmeinrichtung (S) angeordnet ist, durch welchen Eingang (EIN) ein analoges Zwischenfrequenz-Signal (Z) dem Analog-Digitalwandler (ADW) zugeführt ist, wobei ein weiterer Frequenz-Filter (F2) an einem Ausgang (AUS) der Schirmeinrichtung (S) angeordnet ist, durch welchen Ausgang ein vom Analog-Digitalwandler digitalisiertes Signal (D) in Richtung der Einrichtung (66) zum Senden des digitalisierten Signals (D) geführt ist, wobei die Frequenzfilter (F1, F2) als Gehäusedurchführungen ausgebildet sind.

Description

Die Erfindung betrifft Magnetresonanztomographie-Lokalspulenanordnungen und Verfahren zum Übertragen eines von einer Lokalspulenanordnung empfangenen Empfangssignals.
Anordnungen zur Übertragung von Magnetresonanzsignalen, die mit Hilfe von Lokalspulen empfangen werden, sind z. B. in den Druckschriften DE 10 2008 023 467 A1 , US 7 592 813 B2 , WO 2006/008665 A1 , WO 2006/048816 A1 , DE 10 2007 001 299 A1 beschrieben.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine effiziente Übertragung von mindestens einer Lokalspule empfangener Signale an eine Auswerteeinrichtung zu unterstützen. Diese Aufgabe wird jeweils durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung ermöglicht eine effiziente Übertragung von Lokalspulensignalen per Funk an eine Auswerteeinrichtung.
Weitere Merkmale und Vorteile von möglichen Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Dabei zeigt:
1 schematisch eine MRT-Ganzkörperspule und eine Lokalspulenanordnung,
2 schematisch Komponenten einer erfindungsgemäßen Lokalspulenanordnung,
1 zeigt ein Magnetresonanzgerät MRT 1 mit einer Ganzkörperspule 2 mit einem hier röhrenförmigen Raum 3 in welchen eine Patientenliege 4 mit z. B. einem Patienten 5 und einer Lokalspulenanordnung 6 in Richtung des Pfeiles z gefahren werden kann, um Aufnahmen des Patienten 5 zu generieren. Auf dem Patienten ist hier eine Lokalspulenanordnung 6 (mit einer Antenne 66 und mehreren Lokalspulen 6a, 6b, 6c, 6d) aufgelegt, mit welcher in einem lokalen Bereich (auch field of view genannt) gute Aufnahmen ermöglicht werden. Signale der Lokalspulenanordnung können von einer an sich bekannten, herkömmlich über Koaxialkabel oder hier per Funk an die Lokalspulenanordnung 6 anschließbaren Auswerteeinrichtung (67, 15, 17, usw.) des MRT 1 ausgewertet (z. B. in Bilder umgesetzt und gespeichert oder angezeigt) werden.
Um mit einem Magnetresonanzgerät MRT 1 einen Körper mittels einer Magnet-Resonanz-Bildgebung zu untersuchen, werden verschiedene, in ihrer zeitlichen und räumlichen Charakteristik genauestens aufeinander abgestimmte Magnetfelder auf den Körper eingestrahlt.
Ein starker Magnet, oft ein Kryomagnet 7 in einer Messkabine mit einer hier tunnelförmigen Öffnung 3, erzeugt ein statisches starkes Hauptmagnetfeld B₀, das z. B. 0,2 Tesla bis 3 Tesla oder mehr beträgt. Ein zu untersuchender Körper 5 wird auf einer Patientenliege 4 gelagert in einen im Betrachtungsbereich „field of view” etwa homogenen Bereich des Hauptmagnetfeldes 7 gefahren.
Eine Anregung der Kernspins von Atomkernen des Körpers 5 erfolgt über magnetische Hochfrequenz-Anregungspulse, die über eine hier als Körperspule 8 dargestellte Hochfrequenzantenne eingestrahlt werden. Hochfrequenz-Anregungspulse werden von einer Pulserzeugungseinheit 9 erzeugt, die von einer Pulssequenz-Steuerungseinheit 10 gesteuert wird. Nach einer Verstärkung durch einen Hochfrequenzverstärker 11 werden sie zur Hochfrequenzantenne 8 geleitet. Das hier gezeigte Hochfrequenzsystem ist lediglich schematisch angedeutet. Oft werden mehr als eine Pulserzeugungseinheit 9, mehr als ein Hochfrequenzverstärker 11 und mehrere Hochfrequenzantennen 8 in einem Magnet-Resonanz-Gerät 1 eingesetzt.
Weiterhin verfügt das Magnet-Resonanz-Gerät 1 über Gradientenspulen 12x, 12y, 12z, mit denen bei einer Messung magnetische Gradientenfelder zur selektiven Schichtanregung und zur Ortskodierung des Messsignals eingestrahlt werden. Die Gradientenspulen 12x, 12y, 12z werden von einer Gradientenspulen-Steuerungseinheit 14 gesteuert, die ebenso wie die Pulserzeugungseinheit 9 mit der Pulssequenz-Steuerungseinheit 10 in Verbindung steht.
Die von den angeregten Kernspins ausgesendeten Signale werden von der Körperspule 8 und/oder von Lokalspulen 6a, 6b, 6c, 6d empfangen, durch zugeordnete Hochfrequenzvorverstärker 15, 16 verstärkt und von einer Empfangseinheit 17 weiterverarbeitet und digitalisiert. Die aufgezeichneten Messdaten werden digitalisiert und als komplexe Zahlenwerte in einer k-Raum-Matrix abgelegt. Aus der mit Werten belegten k-Raum-Matrix ist mittels einer mehrdimensionalen Fourier-Transformation ein zugehöriges MR-Bild rekonstruierbar.
Bei einer Spule, die sowohl im Sende- als auch im Empfangsmodus betrieben werden kann, wie z. B. die Körperspule 8, wird die korrekte Signalweiterleitung durch eine vorgeschaltete Sende-Empfangs-Weiche 18 geregelt.
Eine Bildverarbeitungseinheit 19 erzeugt aus den Messdaten ein Bild, das über eine Bedienkonsole 20 einem Anwender dargestellt und/oder in einer Speichereinheit 21 gespeichert wird. Eine zentrale Rechnereinheit 22 steuert die einzelnen Anlagekomponenten.
Hier werden mit Lokalspulen 6a, 6b, 6c, 6d einer Lokalspulenanordnung 6 empfangene Empfangssignale in der Lokalspulenanordnung 6 vorverstärkt, digitalisiert, in einer Sendeinrichtung aufbereitet und von der Lokalspulenanordnung 6 mit einer Antenne 66 gesendet und von einer Empfangseinrichtung 68 mit einer Antenne 67 empfangen und verstärkt (15), um in der Empfangseinheit 17 weiterverarbeitet zu werden.
In der MR-Tomographie werden Bilder mit hohem Signal/Rauschverhältnis (SNR) heute in der Regel mit so genannten Lokalspulen (Coils, Local Coils) aufgenommen. Dies sind Antennensysteme, die in unmittelbarer Nähe auf (anterior) oder unter (posterior) dem Patienten angebracht werden. Bei einer MR-Messung induzieren die angeregten Kerne in den einzelnen Antennen der Lokalspule eine Spannung, die dann mit einem rauscharmen Vorverstärker (z. B. LNA, Preamp) verstärkt und schließlich üblicherweise kabelgebunden an die Empfangselektronik weitergeleitet wird. Zur Verbesserung des Signal/Rauschverhältnisses auch bei hochaufgelösten Bildern werden so genannte Hochfeldanlagen eingesetzt (1.5 T und mehr). Da an ein MR Empfangssystem mehr Einzelantennen angeschlossen werden können, als Empfänger vorhanden sind, wird zwischen Empfangsantennen und Empfänger eine Schaltmatrix (hier RCCS genannt) eingebaut. Diese routet die momentan aktiven Empfangskanäle (meist die, die gerade im Field of View des Magneten liegen) auf die vorhandenen Empfänger. Dadurch ist es möglich, mehr Spulenelemente anzuschließen, als Empfänger vorhanden sind, da bei einer Ganzkörperabdeckung nur die Spulen ausgelesen werden müssen, die sich im FoV (Field of View) bzw. im Homogenitätsvolumen des Magneten befinden.
Als „Lokalspulenanordnung” 6 wird hier allgemein ein Antennensystem bezeichnet, das z. B. aus einem oder als Array-Spule aus mehreren Antennenelementen (Spulenelementen) 6a, 6b, 6c, 6d bestehen kann. Diese einzelnen Antennenelemente sind meist als Loopantennen (Loops), Butterfly oder Sattelspulen ausgeführt. Eine Lokalspulenanordnung besteht aus den Spulenelementen, dem Vorverstärker, weiterer Elektronik (Mantelwellensperren etc) und Verkabelung, dem Gehäuse und meistens einem Kabel mit Stecker, durch den sie an die MRT-Anlage angeschlossen wird. Ein anlagenseitig angebrachte Empfänger (RX) filtert und digitalisiert das von einer Lokalspule hier per Funk (Pfeil zwischen dem Lokalspulengehäuse und der Empfangseit 17 in 2) empfangene Signal und übergibt die Daten der digitalen Signalverarbeitung, die aus der den durch eine Messung gewonnenen Daten meist ein Bild oder ein Spektrum ableitet und dem Nutzer z. B. zur nachfolgenden Diagnose durch ihn oder Speicherung zur Verfügung stellt.
In intern bekannten MR Systemen werden die Signale in der Lokalspulenanordnung rauscharm vorverstärkt und dann meist über eine zwischengeschaltete Schaltmatrix zur Kanalauswahl an die Empfänger geführt. Dort findet die Digitalisierung statt, welche entweder durch Direktabtastung der Originalfrequenz oder durch vorherige Mischung in einen Zwischenfrequenzbereich und nachfolgende Abtastung erfolgt. Im Sinne der Integration von Komponenten gibt es den Trend, dass zunehmend viele RF Komponenten näher an den Magneten kommen oder gar in die Lokalspulenanordnung hinein integriert werden.
Hier erfolgt eine Integration der Signaldigitalisierung in der Lokalspule. Neben der reinen Integration eröffnet die Digitalisierung hier veränderte Möglichkeiten zur drahtlosen Übertragung des MR-Signals von der Lokalspule zum auswertenden („DSP”) System. Der digitale Datenstrom würde sich unter Verwendung entsprechender Protokolle und Korrekturmechanismen relativ gut drahtlos von der Lokalspulenanordnung zum System übermitteln lassen. Weiter Vorteile einer Digitalisierung in der Lokalspulenanordnung sind beschrieben in [2, 3]. Eine Digitalisierung der Signale in der Lokalspulenanordnung ist jedoch aus folgenden Gründen technisch schwer zu realisieren:

1. Ein Analog-Digital-Wandler (ADW) erzeugt breitbandiges Rauschen und Störsignale von hohem Pegel. Wenn sich der ADW in unmittelbarer Nähe einer Lokalspule befindet, besteht die Gefahr, dass die von den extrem rauscharmen Vorverstärkern der Lokalspulen verstärkten Empfangssignale stark von der Abstrahlung des ADW im MR-Frequenzband gestört werden. Dadurch würde die Bildqualität (SNR) in völlig inakzeptabler Weise sinken und es könnten Artefakte im Bild auftreten.
2. Der ADW müsste die gesamte Dynamik des MR-Signals digital umsetzen (16–20 Bit) und dabei trotzdem mit ca. 5–10 MHz Abtastfrequenz pro Kanal arbeiten.
3. Um die Dynamik des ADWs optimal ausnutzen zu können, muss die Signalamplitude des Einganssignals um > 50 dB verstärkt werden. Muss die Verstärkung komplett in ein und derselben Frequenzlage aufgebracht werden, kann es zur Selbsterregung des Systems und somit zu wilden Schwingungen kommen. Insbesondere, da am Empfangskettenanfang eine resonante Empfangsspule angeschlossen wird.
4. Der ADW müsste sehr verlustleistungsarm arbeiten, um zum einen die Lokalspule nicht aufzuheizen und dadurch eine Patientengefährdung zu erzeugen und zum anderen um den Aufwand für die Bereitstellung einer Energiequelle bei drahtlosem Betrieb in Grenzen zu halten.
5. Eine konventionelle Frequenzumsetzung des Eingangssignals durch Mischung oder Multiplikation besitzt den Nachteil, dass das Signal bei der Umsetzung unweigerlich eine Dämpfung erfährt (i. a. Konversionsverlust bzw. Conversion-Loss). Zum einen wird die Signalenergie auf die verschiedenen Mischprodukte aufgeteilt (Im Wesentlichen ZF_1,2 = |f_LO ± f_Sig|) zum anderen entstehen im Mischer Ohmsche- und Umschalt-Verluste. Die Verluste müssen durch zusätzliche Kettenverstärkung kompensiert werden. Um das Signal-zu-Rausch Verhältnis am Ende der Kette zu optimieren, ist es vorteilhaft, die Verstärkung dem Mischer vorzulagern (LNA). Der Mischer muss entsprechend großsignalfest dimensioniert werden. Die nachfolgend unter 3) beschriebene Anordnung vermeidet diesen Nachteil.

Die Pegel der digitalen Signale im und am Ausgang der ADWs liegen um viele Größenordnungen über den zu detektierenden HF-Empfangssignalpegeln. Störleistung, die im Empfangsfrequenzbereich abgestrahlt wird, führt zu Artefakten in der MR-Bildgebung bzw. Spektroskopie. Zudem kann es zu Einfaltung von Störkomponenten kommen, deren Frequenzspektrum in einem Alias-Frequenzbereich der Abtastung liegt.
Das Störspektrum kann zum einen eine rauschartige Struktur aufweisen („digitales Rauschen”). Zum anderen können auch periodische Störungen auftreten. Durch eine FFT hoher Auflösung werden periodische Signale gegenüber dem Rauschflur hervorgehoben. Aufgrund der für die MR Bildgebung notwendigen mehrfachen FFT können diese zu Artefakten führen, selbst wenn die Signalleistung deutlich unterhalb der Rauschleistung – die innerhalb der Auflösebandbreite anliegt- bleibt.
Zur Digitalisierung innerhalb der Spule wird hier eine Schirmung („S” in 2) des Digitalteils (digitale Schaltung, in der sich der AD-Wandler ADW befindet) der Lokalspulenanordnung vorgesehen. Die Schirmung „S” wird so ausgeführt, dass keine Störsignale oder Rauschen im MR-Frequenzband aus der Schirmung austreten oder durch diese eintreten können. Bei direktabtastenden Systemen (das MR Signal wird vor der Digitalisierung nicht auf eine Zwischenfrequenz gemischt) ist dies äußerst problematisch, da das MR-Signal z. B. über eine Leitung in die Schirmbox hinein geführt werden müsste. Diese Signalleitung müsste so dimensioniert sein, dass die die MR-Frequenz von außerhalb der Schirmbox ins Innere überträgt. Gleichzeitig ist diese Leitung dann aber auch in der Lage, Störsignale aus dem inneren der Schirmbox nach außen (in die Nähe der Antennenelemente oder Vorverstärker) zu übertragen. Die Durchführungsleitung des MR-Signals in die Schirmbox (= Schirmung „S” in 2) wäre damit das größte EMV-Leck der Schirmbox. Diese Tatsache führt dazu, dass das gesamte System (im Falle ungünstiger Phasenlage des über die Verstärker außerhalb der Schirmbox rückgekoppelten Signals) instabil werden kann. Im Falle günstiger Phasenlage (keine Selbstoszillation) und ungünstiger Verhältnisse der Kopplung und der Verstärkung kommt es zumindest zu einem (inakzeptablen hohen) Anheben des Rauschniveaus der Empfangsanordnung. Zusätzlich muss berücksichtigt werden, dass es bei Array Antennen zu Verkopplungen des Rauschsignals eines ADWs mit beliebigen Antennenelementen kommen kann. Dies bedeutet z. B.: Falls die Schirmbox (mit der Schwachstelle in der Durchführung) geometrisch über einem Antennenelement liegt, das einem anderen ADW zugeordnet ist, kommt es bei einer Einkopplung von Rauschen bei der MR Frequenz ebenfalls zu einer unzulässigen Erhöhung des Rauschniveaus.
Bei der Direktabtastung wäre dies (= die Durchführung des MR Signals in eine Schirmbox mit ADW) eine Prinzip-bedingte Schwachstelle des Konzepts. Insbesondere muss dafür gesorgt werden, dass die an dieser Schnittstelle austretende Störleistung nicht zur Selbsterregung des Systems führt (wilde Schwingungen). Hierbei muss berücksichtigt werden, dass sich am Empfangsketteneingang eine resonante Antenne (Lokalspule) befindet. Abhilfe wäre die Verwendung von nichtreziproken Bauteilen oder Leitungen oder eines Entkoppelverstärkers bei ZF. Da diese jedoch i. a. auf Ferritbauteilen beruhen, sind sie im Magnetfeld des MR-Magneten nicht geeignet. Die elektromagnetische Undichtigkeit der Schirmbox des ADW und die Realisierung der Signaldurchführung in die Schirmbox ist aber nicht nur für direktabtastende Systeme, sondern auch für andere Digitalisierungskonzepte ein ernsthaftes Problem.
Beschreibung eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels: Zur Entkopplung des ADWs von der Lokalspule wird folgendes Konzept vorgeschlagen (siehe 2):

1. Nach der Vorverstärkung des MR-Signals durch einen rauscharmen Verstärker wird das MR-Signal auf eine Zwischenfrequenz konvertiert (z. B. wie in [4] beschrieben). Die Zwischenfrequenz kann deutlich unterhalb des MR Frequenzbandes, im Falle einer „hochliegenden ZF” aber auch deutlich über der MR-Frequenz liegen. Zur Konversion des MR Signals in eine andere Frequenzlage wird ein Hilfsträger verwendet, der entweder in der Spule (unter Verwendung eines Referenzsignals von der Anlage) erzeugt wird, oder drahtgebunden oder drahtlos an die Spule übertragen wird.
2. Die Durchführung des Signals in die Schirmbox erfolgt nicht bei der MR-Frequenz, sondern kann wegen der vorangehenden Frequenzkonvertierung mit Hochpasscharakter („hoch liegende ZF”, ZF > f_MR) oder mit Tiefpasscharakter (für ZF < f_MR, fMR ist z. B. die MRT-Anregungsfrequenz) ausgeführt werden. Dies geschieht entweder durch entsprechende Filter vor dem Eintritt in die Schirmbox und/oder nach dem Eintritt des Signals in die Schirmbox. Außerdem kann die Metallwand der Schirmbox selbst so ausgeführt werden, dass sie zusammen mit der Leitung und evtl. weiteren diskreten Bauteilen einen entsprechenden Hoch- oder Tiefpasscharakter ausbildet, der die Transmission von Störsignalen bei fMR aus der Schirmbox heraus unterdrückt. Damit werden die hohen Dämpfungsmaße, die zur ausreichenden Unterdrückung der Störungen des ADW notwendig sind, realisiert. Um zu vermeiden, dass Störsignale auf ZF-Ebene aus der Filterbox austreten und durch den Mischer in die MR-Frequenzebene konvertiert werden, kann zusätzlich zwischen Mischer und Filterdurchführung ein ZF-Verstärker mit starker Rückwärtsunterdrückung (s12 << 0.1, kleiner Streuparameter vom Ausgang zum Eingang) eingesetzt werden (nicht im Bild gezeigt).

2 zeigt vereinfachend Komponenten einer erfindungsgemäßen Anordnung des vorgeschlagenen Konzeptes 1 + 2:
Von einer Lokalspule 6a einer Lokalspulenanordnung 6 empfangenes Empfangs-Signal E wird mit einem Verstärker 23a verstärkt und mit einem Frequenz-Umsetzer 24 in ein Zwischenfrequenz-Signale Z mit von der Empfangssignal-Frequenz der Empfangs-Signale unterschiedlicher Zwischenfrequenz umgewandelt. Das Zwischenfrequenz-Signale Z wird (im Bereich des Bezugszeichens „EIN”) durch einen Frequenz-Filter F₁ in eine zumindest den Analog-Digital-Wandler ADW umgebende Schirmeinrichtung S (ein gegen elektromagnetische Wellen abschirmendes Gehäuse, z. B. aus Metall) geführt und über eine analoge Signalverarbeitungseinrichtung SV (z. B. Mischung, Filterung, Verstärkung, Kompression) einem Analog-Digital-Wandler ADW zur Umwandlung in digitalisiertes Signale D zugeführt.
Durch eine Sendeeinrichtung SE erfolgt eine weitere Signalaufbereitung (Modulation, Mischung, Verstärkung etc) des durch den Analog-Digitalwandler digitalisierten Signals. Wenn der Frequenz-Filter F₁ (und F₂) einen Durchlassbereich für Signale mit der Zwischenfrequenz des Zwischenfrequenz-Signals Z aufweist und zweckmäßig einen Sperrbereich zumindest für andere Signale (wie Signalen mit der Empfangsignal-Frequenz des Empfangs-Signals E) aufweist, kann das Zwischenfrequenz-Signal Z über den Frequenz-Filter zum Analog-Digital-Wandler ADW gelangen. Signale im MR-Empfangsfrequenzbereich werden jedoch gedämpft, sowohl beim Eintritt in das Schirmgehäuse hinein, als auch beim Austritt aus dem Schirmgehäuse heraus. Der Analog-Digital-Wandler ADW kann damit ein zur Digitalisierung sehr geeignetes Signal digitalisieren.
Die digitalisierten (und hier durch SE weiter aufbereiteten Signale) werden durch einen weiteren Frequenzfilter F₂ (im Bereich des Bezugszeichens „AUS”) nach außerhalb der Schirmung S geführt und einer Antenne 66 zugeführt.
Von der Antenne 66 abgestrahlte Signale können über eine Antenne 67 empfangen und einer MRT-Auswerteeinrichtung 17, 19, 20, 21 zugeführt werden.
Eine Idee liegt in der Kombination einer Frequenzumsetzung in der Lokalspule mit einer filterartigen Gehäusedurchführung, die die Übertragung der MR-Frequenz stark unterdrückt. Die Kombination dieser Schaltungssysteme ermöglicht es, Störungen des ADW von den empfindlichen Lokalspulenantennen fern zu halten. Diese ist sehr vereinfachend auch z. B. in 2 gezeigt.
Referenzen

[1] ZF-Übertragung mit Frequenzmultiplex für Lokalspulen, DE 10 2008 023 467 A
[2] RF Receive Coil Assembly with individual Digitizers and means for Synchronization thereof, WO 2006/048816 A1
[3] Anordnung zur Signalumwandlung, DE 10 2007 001 299 A1
[4] Dynamic Downconversion Module for MR Applications, J. A. Black (u.a.), ISMRM 2008

Claims

Magnetresonanztomographie-Lokalspulenanordnung (6) – mit mindestens einer zum Empfang mindestens eines Empfangs-Signals (E) ausgebildeten Lokalspule (6a–6b), – mit mindestens einem Verstärker (23a), – mit einem Frequenz-Umsetzer (24) zum Erzeugen mindestens eines Zwischenfrequenz-Signals (Z) aus dem mindestens einen Empfangs-Signal (E), wobei sich die Zwischenfrequenz eines Zwischenfrequenz-Signals (Z) von der Empfangssignal-Frequenz eines oder jedes Empfangs-Signals (E) unterscheidet, – mit einem zum Umwandeln des analogen Zwischenfrequenz-Signals (Z) in ein digitalisiertes Signal (D) ausgebildeten Analog-Digitalwandler (ADW), – mit einer zum Abschirmen zumindest hochfrequenter Signale (E) ausgebildeten Schirmeinrichtung (S), die zumindest den Analog-Digitalwandler (ADW) umgibt, – mit zumindest einem zwischen der mindestens einen Lokalspule (6a–6d) und dem Analog-Digitalwandler (ADW) angeordneten Frequenz-Filter (F1), wobei der Frequenz-Filter (F1) einen Durchlassbereich für Signale mit einer Zwischenfrequenz eines Zwischenfrequenz-Signals (Z) aufweist, – mit einer Einrichtung (66) zum Senden des digitalisierten Signals (D), wobei ein Frequenz-Filter (F1) an einem Eingang (EIN) einer Schirmeinrichtung (S) angeordnet ist, durch welchen Eingang (EIN) ein analoges Zwischenfrequenz-Signal (Z) dem Analog-Digitalwandler (ADW) zugeführt ist, wobei ein weiterer Frequenz-Filter (F2) an einem Ausgang (AUS) der Schirmeinrichtung (S) angeordnet ist, durch welchen Ausgang ein vom Analog-Digitalwandler digitalisiertes Signal (D) in Richtung der Einrichtung (66) zum Senden des digitalisierten Signals (D) geführt ist, wobei die Frequenzfilter (F1, F2) als Gehäusedurchführungen ausgebildet sind.
Anordnung nach Anspruch 1, wobei mit dem Analog-Digitalwandler (ADW) eine analoge Signalverarbeitungseinrichtung (SV) verbunden ist, die mindestens eine der folgenden Funktionen umfasst: Mischung, Filterung, Verstärkung, Kompression des analogen Signals (Z), jeweils vor der Digitalisierung durch den Analog-Digitalwandler (ADW).
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Einrichtung (66) zum Senden des digitalisierten Signals (D) zum Senden eines digitalisierten Signals (D) mit dem Analog-Digitalwandler (ADW) über eine aus der Schirmeinrichtung (S) herausführende Verbindung über eine Sendeeinrichtung (SE) verbunden ist.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Sendeeinrichtung (SE) eine oder mehrere der folgenden Funktionen umfasst: Modulation, Kodierung, Mischung, Verstärkung des durch den Analog-Digitalwandler digitalisierten Signals (D), und zwar vor der Zuführung des Signals zur Einrichtung (66) zum Senden des digitalisierten Signals (D).
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Frequenz-Filter (F₁, F₂) mindestens einen Hochpass und/oder Tiefpass und/oder Bandpass umfasst.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Frequenz-Umsetzer (24) einen Oszillator enthält.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Sperrbereich des Frequenzfilters auch ein Empfangs-Signal (E) sperrt und/oder ein HF-Puls-Signal eines Magnetresonanztomographiegerates sperrt, für welches die Lokalspulenanordnung (6) vorgesehen ist.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Lokalspulenanordnung (6) mehrere Lokalspulen (6a–6d) umfasst, die über zumindest einen Vorverstärker (23a) jeweils an einen Frequenz-Umsetzer (24) angeschlossen sind, der an einen Analog-Digitalwandler (ADW) angeschlossen ist.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Einrichtung (66) zum Senden des digitalisierten Signals (D) eine Antenne ist.