DE102011006509B4

DE102011006509B4 - Lokalspulensystem, Magnetresonanzsystem und Verfahren zur Übertragung von Signalen von einer Lokalspule

Info

Publication number: DE102011006509B4
Application number: DE102011006509.1A
Authority: DE
Inventors: Andre Albsmeier; Jan Bollenbeck; Klaus Pistor; Florian Poprawa; Stefan Schwarzer; Markus Vester; Thomas Wuchenauer
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens Healthineers Ag De
Priority date: 2011-03-31
Filing date: 2011-03-31
Publication date: 2016-05-12
Anticipated expiration: 2031-04-01
Also published as: CN102736042A; CN102736042B; DE102011006509A1; US8994374B2; US20120249140A1; KR101605800B1; KR20120112274A

Abstract

Lokalspulensystem (100) für ein Magnetresonanzsystem (1), mit – einer Lokalspule (LC1, ..., LCn) zum Erfassen von MR-Antwortsignalen; und – einer Sendeeinrichtung (24) zum Senden von Signalen, mit zumindest einer Pseudozufallseinrichtung (108, 120, 122, 124, 128, 132, 133, 138), die dazu ausgebildet ist, Signale pseudozufällig zu verändern, dadurch gekennzeichnet, dass die Pseudozufallseinrichtung (108, 120, 122, 124, 128, 132, 133, 138) dazu ausgebildet ist, Signale pseudozufällig zeitlich zu verzögern.

Description

Die Erfindung betrifft ein Lokalspulensystem und ein Magnetresonanzsystem (MR-System) mit reduzierten Störsignalen und insbesondere ein Lokalspulensystem und ein Magnetresonanzsystem, die drahtlos miteinander kommunizieren, bei denen die Störung der Bildgebung durch die Signalverarbeitung in dem Lokalspulensystem und durch die drahtlose Übertragung reduziert wird. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Übertragung von MR-Antwortsignale (Magnetresonanz-Antwortsignale) repräsentierenden Signalen von einer Sendeinrichtung einer Lokalspule eines Magnetresonanzsystems an einen Empfänger des Magnetresonanzsystems.
Ein Magnetresonanzsystem umfasst einen Tomograph, in welchem ein Patient auf einer Liege in einem zylindrischen Messraum positioniert ist. Im Tomograph herrscht ein starkes Magnetfeld, das aufgrund der Ansteuerung einer Gradientenspule einen Gradient aufweist. Durch das Magnetfeld wird der Kernspin von Atomen ausgerichtet. Innerhalb des Tomographen befindet sich eine Sendeantennenanordnung, meist eine Ganzkörper-Sendeantennenanordnung, beispielsweise eine Birdcage-Antenne, zum Abgeben der Magnetresonanz-Hochfrequenzpulse, um die Atome anzuregen.
Bei einer Magnetresonanzuntersuchung werden zum Empfang der Magnetresonanz-Antwortsignale meist Lokalspulen eingesetzt, um die Impulse bei der Relaxation der Kernspins zu empfangen. Unterschiedliche Materialien weisen unterschiedliches Relaxationsverhalten auf, so dass aufgrund des Relaxationsverhaltens ein Rückschluss auf das Innere des Körpers des Patienten getroffen werden kann. Bei diesen Lokalspulen handelt es sich um Empfangsantennen-Baugruppen, welche zumindest eine, häufig aber gleich mehrere Empfangsantennenelemente, meist in Form von Leiterschleifen, aufweisen. Die empfangenen MR-Antwortsignale werden in der Regel noch in der Lokalspule vorverstärkt und aus dem zentralen Bereich der Magnetresonanzanlage über Kabel ausgeleitet und einem geschirmten Empfänger einer MR-Signalverarbeitungseinrichtung zugeführt. In dieser werden dann die empfangenen Daten digitalisiert und weiterverarbeitet. Bei vielen Untersuchungen wird bereits eine Vielzahl solcher Lokalspulen am Patienten angeordnet, um ganze Bereiche des Körpers des Patienten abzudecken.
Die Funktionsweise von Magnetresonanzsystemen ist dem Fachmann bekannt und z. B. in Imaging Systems for Medical Diagnostics, Arnulf Oppelt, Publicis Corporate Publishing, ISBN 3-89578-226-2 beschrieben.
Die Lokalspulen sind häufig in einer sogenannten Lokalspulenmatte angeordnet, die über oder unter den Patientenkörper gelegt wird. Daneben gibt es speziell geformte Lokalspulensysteme, wie Kopfspulen, Nackenspulen etc. Derzeit werden die Signale von den Lokalspulen mittels Kabel zu einer Auswerteeinrichtung des Magnetresonanzsystems geleitet. Die Kabel sind unerwünscht, da sie nicht einfach vom Patiententisch zur Auswerteeinrichtung geführt werden können, vom Personal als störend empfunden werden und der Patiententisch mit dem Patienten und der Lokalspulenmatte bewegt wird und folglich die Kabel lose geführt werden müssen.
Es sind Ansätze zur drahtlosen digitalen Übertragung von Signalen zwischen der Lokalspule und dem Magnetresonanzsystem bekannt. Jedoch befinden sich in diesem Fall elektronische Bauteile im Hochfrequenzfeld der Körperspule, beispielsweise Analog-Digital-Wandler, FPGA, Prozessoren, Modulatoren. Diese Bauteile müssen jegliche Emission von Signalanteilen in Frequenzbereichen vermeiden, die in den Bereich der Larmorfrequenz des Magnetresonanzsystems fallen. Dazu zählen neben den direkt im Bereich der Lamorfrequenz erzeugten Störsignalen auch Intermodulationsprodukte mehrerer Störsignale, die einzeln nicht im Bereich der Lamorfrequenz liegen, deren Intermodulationsprodukte jedoch schon.
In DE 10 2010 013 683 A1 werden in einem bildgebenden System als binäre Information vorliegende zu übertragende Zählerstände nach dem sogenannten Gray-Kodierungsverfahren kodiert, welches eine mehr oder weniger zufällige (d. h. „pseudozufällige”) Addition des Werts „eins” zum Zählerstand vorsieht. Beispielsweise wird dazu ein binär kodierter (Zähler-)Wert bitweise mit einem um ein Bit versetzten identischen Wert verknüpft.
In DE 199 11 988 A1 wird die Übertragung eines MRT-Bildsignals, das von einer Body-Coil erfasst wird, an eine Echtzeitrecheneinheit beschrieben. Dabei sind mehrere Möglichkeiten offenbart, die Wandlung des Bildsignals zu einem Digitalsignal vorzunehmen.
In DE 10 2007 056 223 A1 wird die optische oder kapazitive digitale Datenübertragung zwischen Lokalspulen und einer optischen oder kapazitiven Empfängereinheit, die in einer Zentraleinheit eines MRT-Systems angeordnet ist, beschrieben. Dabei werden zur Festlegung des Übertragungsweges mit Hilfe einer Zusammenfassungseinrichtung die Daten mehrerer verschiedener Lokalspulen zu einem seriellen Datenstrom verbunden. Weiterhin wird auch eine Verschlüsselung der übertragenen Signale vor und/oder nach der Zusammenfassungseinrichtung beschrieben.
In DE 10 2005 022 551 A1 wird ein Verfahren zum Durchführen einer Magnetresonanzuntersuchung mit einem Magnetresonanzgerät beschrieben, bei dem nach einer HF-Anregung Magnetresonanzsignale mit einer Magnetresonanzfrequenz aus einem Untersuchungsbereich mit einem Array von Frequenzumsetzungseinheiten empfangen und in ein gemeinsames Frequenzband umgesetzt und als frequenzumgesetzte Signale ausgestrahlt werden. Ein sich bildendes Signalfeld wird von mehreren Empfangsantennen eines zweiten Antennenarrays, welche an unterschiedlichen räumlichen Positionen angeordnet sind und somit eine räumliche Auflösung der frequenzumgesetzten Signale erlauben, empfangen, wobei die dabei gewonnenen Empfangssignale zur Magnetresonanzbildgebung verwendet werden.
In US 2010/0117643 A1 wird eine Anordnung zur Verbesserung kabelloser Signalübertragung eines Lokalspulenarrays zu einer Zentraleinheit eines MRT-Systems beschrieben. Das Lokalspulenarray weist mehrere Verstärker auf, denen jeweils eine Antenne zugeordnet ist, wobei zwischen Verstärker und Antenne eine Verzögerungsschleife angeordnet ist. Die Verzögerungsschleife bedingt dabei jeweils die Signalverzögerung um einen vorbestimmten Wert, der einen bestimmten Anteil einer Grundfrequenz betragen soll.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Lokalspulensystem, ein Magnetresonanzsystem und ein Übertragungsverfahren zu schaffen, die eine drahtlose Übertragung zwischen dem Lokalspulensystem und dem Magnetresonanzsystem ermöglichen, wobei Störungen der Bildgebung weitgehend reduziert werden.
Diese Aufgabe wird durch ein Lokalspulensystem gemäß Patentanspruch 1, durch ein Magnetresonanzsystem nach Patentanspruch 11 und durch ein Verfahren nach Patentanspruch 13 gelöst.
Das erfindungsgemäße Lokalspulensystem für ein Magnetresonanzsystem weist zumindest eine Lokalspule zum Erfassen von MR-Antwortsignalen und zumindest eine Sendeeinrichtung zum Senden von Signalen auf. Das Lokalspulensystem umfasst zumindest eine Pseudozufallseinrichtung, die dazu ausgebildet ist, Signale pseudozufällig zu verändern. Die Pseudozufallseinrichtung kann insbesondere dazu ausgebildet sein, Signale pseudozufällig zeitlich zu verzögern und/oder die Signalinformation pseudozufällig zu verändern.
Dadurch können regelmäßig wiederkehrende Signalfolgen wie im Stand der Technik vermieden werden, die die Bildgebung stören. Insbesondere müssen Signalanteile in Frequenzbereichen vermieden werden, die in dem Bereich der Larmorfrequenz des Magnetresonanzsystems fallen. Dazu zählen insbesondere periodische Ereignisse, beispielsweise regelmäßig wiederkehrende Trainingssequenzen oder Framestartmarkierungen. Deren Periode korreliert nicht direkt mit der Larmorfrequenz. Es sind aber trotzdem im Stand der Technik Einkopplungen in niederfrequente Abschnitte, beispielsweise des Frontends, möglich. Durch derartige Einkopplungen können nach dem Stand der Technik Punktstörungen oder Linienstörungen im Magnetresonanzbild entstehen, die eine derartige Bildgebung unbrauchbar machen. Dies wird durch die pseudozufällige Änderung der Signale vermieden.
Analoge Schaltungen und digitale Schaltungen, die nicht zur Datenübertragung verwendet werden und die sich innerhalb des Untersuchungsraums des Magnetresonanzsystems und des Lokalspulensystems befinden, sind so ausgelegt, dass alle erzeugten Signale, beispielsweise hochfrequente Schwingungen für Mischvorgänge und digitale Takte, durch kohärente, ganzzahlige Frequenzteilung oder Frequenzvervielfachung eines zu allen anderen periodischen Vorgängen im Magnetresonanzsystem kohärenten Taktsignals erzeugt werden. Auf diese Weise fallen alle neu erzeugten Signale, die durch Schaltungen innerhalb des Untersuchungsraums erzeugt werden, auf ein Vielfaches eines im System bekannten Grundtakts, der so gewählt wird, dass keine Signalanteile, insbesondere auch keine Oberwellen und Intermodulationsprodukte, bei der Larmorfrequenz entstehen. Die Larmorfrequenz beträgt bei einem Magnetfeld von 3 T etwa 123,2 MHz. Der gemeinsame Grundtakt kann z. B. so gewählt werden, dass

– die Abtastfrequenz des ADC mit ihm identisch oder ein ganzzahliges Vielfaches von ihm ist, und
– alle zur Frequenzumsetzung benutzten Lokaloszillatoren ganzzahlige Vielfache von ihm sind, und
– keine seiner Vielfachen in einen Bereich der Larmorfrequenzen einer zu empfangenden Atomart fällt.

Zusätzlich entstehen bei der drahtlosen digitalen Signalübertragung weitere periodische Vorgänge an den physikalischen Schnittstellen, die nicht notwendigerweise auf ein Vielfaches des erwähnten Grundtaktes fallen. Als störende periodisch wiederkehrende Signale werden insbesondere regelmäßig wiederkehrende Signalfolgen angesehen, wie beispielsweise auch interne Spannungspegel in FPGA, deren höchstwertiges Bit 0 oder 1 mit der NCO-Frequenz kippt. Die Spannungspegel sind zwar relativ gering (z. B. 1,0 V und darunter), jedoch können selbst diese niedrigen Pegel problematisch sein, da der MRT ein sehr empfindliches Messgerät ist.
Ferner entstehen regelmäßig wiederkehrende Signale, die zur digitalen Übertragung der Daten in den Datenstrom eingefügt werden. Beispielweise werden konstante Trainingssequenzen zu Beginn eines Frames zur Schätzung der Kanalimpulsantwort und für die empfängerseitige Entzerrung in den digitalen Datenstrom eingefügt, der das MR-Antwortsignal überträgt. Ferner sind auf einer drahtlosen digitalen Signalübertragungsstrecke üblicherweise Framestartmarkierungen, d. h. Codes mit guten Autokorrelationseigenschaften, vorhanden, um den Frame zeitlich aufzufinden und den Anfang und das Ende eines Frames bestimmen zu können. Ferner kann in dem digitalen Datenstrom konstante Meta-Information, beispielsweise Headerinformation, enthalten sein, die den Aufbau des Signalstroms definiert. Eine derartige Meta-Information kann beispielsweise die Nummer der Lokalspule sein, von der die empfangenen Signale übertragen werden.
Die Pseudozufallseinrichtung kann diese Signale pseudozufällig variieren, so dass die Periodizität entfällt und eine Störung der Bildgebung und der Bildaufnahme reduziert wird.
Ein erfindungsgemäßes Magnetresonanzsystem weist ein zuvor beschriebenes Lokalspulensystem, einen Empfänger, der dazu ausgebildet ist, die von der Sendeeinrichtung empfangenen Signale zu empfangen, und eine Descrambler-Einrichtung auf, die dazu ausgebildet ist, das empfangene Signal zu dekodieren.
Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Übertragung von Signalen, welche MR-Antwortsignale repräsentieren, von einer Sendeinrichtung einer Lokalspule eines Magnetresonanzsystems an einen Empfänger des Magnetresonanzsystems werden dementsprechend die Signale vor der Übertragung pseudozufällig verändert und nach der Übertragung wieder decodiert.
Die weiteren abhängigen Ansprüche sowie die nachfolgende Beschreibung enthalten besonders vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung, wobei insbesondere auch die Ansprüche einer Kategorie analog zu den abhängigen Ansprüchen einer anderen Anspruchskategorie weitergebildet sein können.
Das Lokalspulensystem kann vorzugsweise einen Modulator aufweisen, der dazu ausgebildet ist, ein unmoduliertes Signal in ein moduliertes Signal zu modulieren. Die Sendeeinrichtung ist dann dazu ausgebildet, ein moduliertes Signal drahtlos an einen Empfänger eines Magnetresonanzsystems zu senden. Die Pseudozufallseinrichtung umfasst eine erste Scrambler-Einrichtung oder wird durch diese gebildet, die das unmodulierte Signal kodiert, bevor es von einem Modulator moduliert wird. Der Modulator kann ein beliebiger digitaler Modulator sein, der ein hochfrequentes Signal an eine Antenne abgibt. Der digitale Modulator kann z. B. eine Quadratur-Amplituden-Modulation oder eine Phasenumtastung verwenden.
Folglich werden das zu übertragende, digital abgetastete MR-Signal und die Meta-Information vor dem Modulator in eine pseudozufällige binäre Folge gewandelt. Dieser Vorgang wird auch als scramblen bezeichnet. Der Aufbau eines Scramblers ist dem Fachmann bekannt. Ein Scrambler kann beispielsweise mittels eines linear rückkoppelnden Schieberegisters aufgebaut sein. Mittels eines Scramblers wird der digitale Datenstrom mit einem Codewort kodiert.
Folglich werden periodische Vorgänge, die auf wiederkehrenden Bitmustern beruhen, effektiv unterdrückt. Die pseudozufällige Bitfolge kann dabei beispielsweise mit einem solchen linear rückgekoppelten Schieberegister erzeugt werden, das eine vergleichsweise lange Periode aufweist. Um Störungen bei der Bilderzeugung effizienter zu unterdrücken, können auch andere Zufallsfolge-Erzeugungseinrichtungen verwendet werden, beispielsweise ein sogenannter Mersenne-Twister, der eine sehr lange Periode besitzt, die aus Sicht des Systems als unendlich interpretiert werden kann.
Wie oben erwähnt, muss im Empfänger im Magnetresonanzsystem der Datenstrom nach der Demodulation wieder dekodiert werden. Dazu kann z. B. ein sogenanntes Sync-Wort verwendet werden.
Das Lokalspulensystem kann einen Analog/Digital-Wandler aufweisen, der das von der Lokalspule erfasste MR-Antwortsignal in ein digitales Signal umwandelt. Der Analog/Digital-Wandler kann eine zweite Scrambler-Einrichtung aufweisen, die eine Pseudozufallseinrichtung umfasst oder eine solche bildet, die dazu ausgebildet ist, das digitalisierte Signal zu kodieren, bevor es von dem Analog/Digital-Wandler ausgegeben wird. Die zweite Scrambler-Einrichtung kann auf dem gleichen Chip wie der Analog-Digital-Wandler ausgebildet sein. Die zweite Scrambler-Einrichtung und der Analog/Digital-Wandler können sich im gleichen Gehäuse befinden. Dadurch werden periodisch auftretende digitale Signale von Anfang an vermieden. Die zweite Scrambler-Einrichtung kann z. B. direkt mit dem Analog/Digital-Wandler gekoppelt sein. Die zweite Scrambler-Einrichtung kann aber ebenso integral mit dem Analog/Digital-Wandler ausgebildet sein. Es versteht sich, dass das MR-Antwortsignal durch einen Analogverstärker verstärkt werden kann, bevor es durch den Analog/Digital-Wandler in ein Digitalsignal gewandelt wird.
Das digitale Signal wird in ein pseudozufälliges Signal gewandelt, bevor es von einem anderen Bauteil, beispielsweise einem FPGA weiterverarbeitet wird.
Die Pseudozufallseinrichtung kann mit einer Kanalschätzeinrichtung und/oder mit einer Framestart-Code-Erzeugungseinrichtung gekoppelt sein. Die Pseudozufallseinrichtung kann dazu eingerichtet sein, die Kanalschätzeinrichtung und/oder die Framestart-Code-Erzeugungseinrichtung anzuweisen, wechselnde Trainingssequenzen, Korrelationsfolgen, Kanalschätzsignale und/oder Framestart-Codes auszugeben. Alternativ hierzu oder zusätzlich kann die Pseudozufallseinrichtung dazu eingerichtet sein, die Kanalschätzeinrichtung und/oder die Framestart-Code-Erzeugungseinrichtung anzuweisen, die Trainingssequenzen, Korrelationsfolgen, Kanalschätzsignale und/oder Framestart-Codes zu pseudozufälligen Zeitpunkten abzugeben.
Das erfindungsgemäße Lokalspulensystem verwendet wechselnde Trainingssequenzen und Korrelationsfolgen zur Kanalschätzung und Framestart-Markierung bzw. Framestart-Kennung. Die Trainingssequenzen und Korrelationsfolgen können pseudozufällig erzeugt werden oder pseudozufällig aus einem vorbestimmten Satz von Trainingssequenzen und Korrelationsfolgen ausgewählt werden.
Es versteht sich, dass dem Empfänger bzw. der Descrambler-Einrichtung des Magnetresonanzsystems die jeweils verwendete Trainingssequenz bzw. Korrelationsfolge bekannt sein muss. Hierzu kann der Empfänger bzw. die Descrambler-Einrichtung auch eine Pseudozufallseinrichtung aufweisen, die die gleichen pseudozufälligen Trainingssequenzen, Korrelationsfolgen, Kanalschätzsignale und/oder Framestart-Codes erzeugt. Ferner kann das Lokalspulensystem dem Empfänger eine Information übergeben, zu welchen Zeitpunkten die Trainingssequenzen, Korrelationsfolgen, Kanalschätzsignale und/oder Framestart-Codes empfangen werden. Beispielsweise kann die senderseitige Pseudozufallseinrichtung einen Code erzeugen, der zur empfängerseitigen Pseudozufallseinrichtung übertragen wird, wobei die empfängerseitige Pseudozufallseinrichtung ermittelt, wie das empfangene Signal zu decodieren ist, und insbesondere ermittelt, welche Trainingssequenz, welche Korrelationsfolge, welches Kanalschätzsignal und/oder welcher Frame-Code zu empfangen ist. Ferner kann die senderseitige Pseudozufallseinrichtung einen Code übertragen, der die empfängerseitige Pseudozufallseinrichtung informiert, zu welchem pseudozufälligen Zeitpunkt das nächste Signal, insbesondere die nächste Trainingssequenz, die nächste Korrelationsfolge, das nächste Kanalschätzsignal und/oder der nächste Framestart-Code, übertragen wird.
Die auf einem Kanal für Trainingssequenzen und Framestartsequenzen reservierten Zeiträume müssen nicht zwingend vor jedem Frame vorgesehen sein. Stattdessen können die Trainingssequenzen und Framestartsequenzen pseudozufällig vor einem Frame eingesetzt werden. Die Trainings- und Framestartsequenzen können lediglich sporadisch vorgesehen sein, teilweise ausgelassen werden oder mehrfach für einen Frame eingesetzt werden. Auf diese Weise kann die Periodizität auch bei konstanten Trainingssequenzen vermieden werden. Die Framerate kann auf ein Vielfaches des oben genannten MR-Grundtaktes festgelegt werden.
Die Sendeeinrichtung kann einen Trägerfrequenzgenerator aufweisen, der mit der Pseudozufallseinrichtung so gekoppelt ist, dass die Pseudozufallseinrichtung die Trägerfrequenz des Trägerfrequenzgenerators pseudozufällig variiert bzw. das Trägersignal pseudozufällig gewechselt wird. Hiermit wird eine Signalspreizung durch eine pseudozufällige Folge von Trägersignalen erreicht. Zum Variieren des Trägersignals kann ein spannungsgesteuerter Oszillator (VCO) verwendet werden. Der Empfänger im Magnetresonanzsystem kann eine vergleichsweise große Bandbreite aufweisen, so dass er alle vom Lokalspulensystem gesendeten Signale empfangen kann. Es ist auch möglich, im übertragenen Datenstrom eine Information zu hinterlegen, die festlegt, zu welchem Zeitpunkt welche Frequenz zum Senden verwendet wird. Diese Information kann empfängerseitig ausgewertet werden, um die Signale mit der entsprechenden Trägerfrequenz zu empfangen.
Die Pseudozufallseinrichtung, die erste Scrambler-Einrichtung und/oder die zweite Scrambler-Einrichtung können bevorzugt eine selbstsynchronisierende Scrambler-Einrichtung aufweisen bzw. eine solche bilden. Diese Scrambler werden auch als multiplikative Scrambler bezeichnet. Bei einem selbstsynchronisierenden Scrambler sind keine externen Synchronisierungsmechanismen und Synchronisierungswörter erforderlich. Somit kann das System auch nicht außer Takt bzw. außer Synchronisierung geraten.
Dementsprechend ist vorzugsweise die Descrambler-Einrichtung des Empfängers des Magnetresonanzsystems so ausgebildet, dass sie ein Signal dekodiert, das mit einer selbstsynchronisierenden Scrambler-Einrichtung kodiert ist. Die Descrambler-Einrichtung kann eine selbstsynchronisierende bzw. multiplikative Descrambler-Einrichtung sein.
Die Pseudozufallseinrichtung kann als Grey-Zähler ausgebildet sein. Derartige Zähler zeichnen sich dadurch aus, dass bei einer Addition oder Subtraktion des Wertes „1” lediglich ein Bit mehr oder weniger zufällig seinen Zustand ändert. Dadurch wechseln alle Bits des Zählers phasenverschoben ihren Zustand mit demselben Takt, der so gewählt werden kann, dass er erneut ein ganzzahliges Vielfaches des MR-Grundtaktes ist.
Es ist auch möglich, einen Pseudozufallszahlengenerator mit einer festen Wortlänge als Zähler zu verwenden. Es ist möglich jede einmal festgelegte Zufallszahl einem festgelegten Zahlenwert oder Zählerwert zuzuordnen. Diese festgelegte Zuordnung kann in einer Tabelle gespeichert werden.
Das Lokalspulensystem kann eine Verzögerungseinrichtung aufweisen, die dazu ausgebildet ist, zumindest ein Steuersignal zu verzögern. Die Verzögerungseinrichtung wird von der Pseudozufallseinrichtung angesteuert, um zumindest ein Steuersignal bzw. Taktsignal pseudozufällig zu verzögern. Niederfrequente, periodisch auftretende Steuersignale können folglich bei jedem Auftreten pseudozufällig um einige Takte verzögert werden, um eine Periodizität zu vermeiden. Diese Ausgestaltung ist insbesondere vorteilhaft, wenn eine Vielzahl von Steuersignalen zur Taktung der Datenverarbeitung in dem Lokalspulensystem mit einer pseudozufälligen Verzögerung bzw. einem pseudozufälligen Jitter getaktet werden. Die Daten werden folglich in einer unregelmäßigen zeitlichen Folge durch die digitale Schaltung im Lokalspulensystem verarbeitet, wodurch die Periodizität vermieden wird oder zumindest stark gedämpft wird. Der Ausdruck Steuersignale umfasst auch Taktsignale.
Das Lokalspulensystem kann eine Lückenerzeugungseinrichtung aufweisen, die dazu ausgebildet ist, in einem Datenstrom Lücken zu erzeugen, und die von der Pseudozufallseinrichtung angesteuert wird, um pseudozufällige Lücken in dem Datenstrom zu erzeugen. Die Bitrate auf dem digitalen Übertragungskanal vom Lokalspulensystem zum Magnetresonanzsystem kann so gewählt werden, dass sie ein ganzzahliges Vielfaches des MR-Grundtaktes ist, d. h. dass sie beispielsweise ein ganzzahliges Vielfaches von 2,5 MHz ist. Ferner wird die Bitrate des digitalen Übertragungskanals zwischen dem Lokalspulensystem und dem Magnetresonanzsystem vorzugsweise so gewählt, dass sie höher als die minimal erforderliche Bitrate zur Übertragung der erwarteten Lokalspulensignale ist. Wenn die Bitrate auf dem Übertragungskanal vom Lokalspulensystem zum Magnetresonanzsystem höher als erforderlich ist, kann der auf diesem Kanal übertragene Datenstrom Lücken aufweisen. Durch die Lückenerzeugungseinrichtung werden wie oben beschrieben die Lücken im Datenstrom pseudozufällig zeitlich angeordnet und somit eine Periodizität der Lücken und eine Periodizität außerhalb des Rasters des MR-Grundtaktes vermieden.
Die Erfindung wird anschließend mittels eines nicht beschränkenden Ausführungsbeispiels erläutert.
1 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Computertomographiesystems mit einem Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen MR-Empfangssystems;
2 ist ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung für ein Lokalspulensystem; und
3 ist ein Blockschaltbild eines Empfängers eine Magnetresonanzsystems.
1 zeigt ein einfaches Prinzipblockschaltbild eines Magnetresonanzsystems 1. Kernstück dieses Magnetresonanzsystems 1 ist ein handelsüblicher Tomograph 2, auch Scanner 2 genannt, in welchem ein Patient (nicht dargestellt) auf einer Liege 5 in einem zylindrischen Messraum 4 positioniert ist. Innerhalb des Tomographen 2 befindet sich eine Ganzkörper-Sendeantennenanordnung 3, beispielsweise eine Birdcage-Antenne, zur Aussendung der Magnetresonanz-Hochfrequenzpulse.
In dem Ausführungsbeispielen gemäß 1 umfasst das MR-Empfangssystem 20 jeweils eine Lokalspulenanordnung 30 mit einer Anzahl von Lokalspulen LC₁, ..., LC_n sowie eine Übertragungssignal-Empfangsbaugruppe 40. Die Lokalspulenanordnung 30 ist jeweils, wie dies in 1 dargestellt ist, in einem Messraum 4 eines Tomographen 2 bzw. Scanners des Magnetresonanzsystems 1 angeordnet, wogegen die Übertragungssignal-Empfangsbaugruppe 40 in einer zugehörigen Steuereinrichtung 6 des Magnetresonanzsystems 1 lokalisiert ist.
Teil dieser Steuereinrichtung 6 ist auch die MR-Signalverarbeitungseinrichtung. Es wird an dieser Stelle aber ausdrücklich darauf hingewiesen, dass das System beliebig skalierbar ist, d. h. dass bei entsprechender Ausgestaltung des MR-Empfangssystems 20 eine beliebige Anzahl von physikalischen Eingängen der MR-Signalverarbeitungseinrichtung 11 bedient werden können.
Angesteuert wird der Tomograph 2 von der Steuereinrichtung 6. An die Steuereinrichtung 6 ist über eine Terminal-Schnittstelle 13 ein Terminal 15 (bzw. Bedienerkonsole) angeschlossen, über das ein Bediener die Steuereinrichtung 6 und damit den Tomographen 2 bedienen kann. Die Steuereinrichtung 6 ist über eine Tomographen-Steuerschnittstelle 8 und eine Bildakquisitions-Schnittstelle 9 mit dem Tomographen 2 verbunden. Über die Tomographen-Steuerschnittstelle 8 werden über eine Sequenzsteuereinheit 10 auf Basis von Scan-Protokollen geeignete Steuerbefehle an den Tomographen 2 ausgegeben, damit die gewünschten Pulssequenzen – d. h. die Hochfrequenzpulse und die Gradientenpulse für die (nicht dargestellten) Gradientenspulen zur Erzeugung der gewünschten Magnetfelder – ausgesendet werden. Über die Bilddaten-Akquisitionsschnittstelle 9 werden die Rohdaten akquiriert, d. h. die empfangenen MR-Antwortsignale ausgelesen. Die Steuereinrichtung 6 weist außerdem einen Massenspeicher 7 auf, in dem beispielsweise erzeugte Bilddaten hinterlegt werden können und Messprotokolle abgespeichert sein können.
Eine weitere Schnittstelle 14 dient zum Anschluss an ein Kommunikationsnetz 17, das beispielsweise mit einem Bildinformationssystem (PACS, Picture Archiving and Communication System) verbunden ist oder Anschlussmöglichkeiten für externe Datenspeicher bietet.
Sowohl die Steuereinrichtung 6 als auch das Terminal 15 können auch integraler Bestandteil des Tomographen 2 sein. Das gesamte Magnetresonanzsystem 1 weist darüber hinaus auch alle weiteren üblichen Komponenten bzw. Merkmale auf, die jedoch wegen der besseren Übersichtlichkeit in 1 nicht dargestellt sind.
Im Scanner 2 befindet sich zum Empfang der Magnetresonanzantwortsignale eine Lokalspulenanordnung 30 mit einer Anzahl von Lokalspulen LC₁, ..., LC_n, die wiederum über die drahtlose Schnittstelle mit der Übertragungssignal-Empfangsbaugruppe 40 der Bildakquisitions-Schnittstelle 9 verbunden sind. In der MR-Signalverarbeitungseinrichtung 11 werden die empfangenen Signale weiterverarbeitet und dann einer Bildrekonstruktionseinheit 12 zugeführt, die in üblicher Weise daraus die gewünschten Magnetresonanzbilddaten rekonstruiert. Diese können beispielsweise in dem Speicher 7 hinterlegt oder zumindest teilweise auf dem Bedienerterminal 15 ausgegeben werden oder über das Netzwerk 17 an andere Komponenten wie Befundungsstationen oder Massenspeicher übermittelt werden.
An die Tomographen-Steuerschnittstelle 8 ist eine Energie-/Anweisungs-Sendeeinrichtung 28 angeschlossen, die an die Lokalspulen LC₁, ..., LC_n drahtlos Energie und Anweisungen überträgt. Die Lokalspulenanordnung LC₁ ... LC_n umfasst eine Energie-/Anweisungs-Empfangseinrichtung 29, die die drahtlos gesendete Energie und die drahtlos gesendeten Anweisung empfängt. Die Energie und die Anweisungen werden an die Lokalspulensteuerungseinrichtung 22 weitergeleitet. Die Lokalspulensteuerungseinrichtung 22 versorgt die Lokalspulen LC₁, ..., LC_n mit Energie und steuert diese an. Von den Lokalspulen empfangene MR-Signale werden von der Lokalspulensteuerungseinrichtung 22 an die Lokalspulensendeeinrichtung 24 zugeführt, wo sie über eine Lokalspulensendeantenne 26 an eine Empfangsantenne 32 gesendet werden. Die von der Empfangsantenne 32 empfangenen Signale werden durch einen Empfänger 33 vorverarbeitet und der Übertragungssignal-Empfangsbaugruppe 40 zugeführt.
Es wird nun auf 2 Bezug genommen, die eine Schaltungsanordnung 100 zum drahtlosen Senden eines von einer Lokalspule LC₁, ..., LC_n akquirierten MR-Antwortsignals zeigt. Es versteht sich, dass die einzelnen Bauteile der Schaltungsanordnung 100 beliebig auf diskrete Bauteile verteilt werden können und auf beliebige Weise als integrierte Schaltung oder durch eine Mehrzahl integrierter Schaltungen ausgebildet werden können.
Die von der Lokalspule LC₁, ..., LC_n abgegebenen Signale können in einem Verstärker 102 verstärkt werden, bevor sie einer Analog/Digital-Wandler-Komponente 104 zugeführt werden. Die Analog/Digital-Wandler-Komponente umfasst einen Analog/Digital-Wandler 106, der das analoge Signal von der Lokalspule in ein digitales Signal umwandelt. An den Analog/Digital-Wandler ist ein Scrambler 108 angeschlossen, der das digitale Signal vom Analog/Digital-Wandler 106 in eine pseudozufällige Folge kodiert. Vorzugsweise ist der erste Scrambler 108 ein selbstsynchronisierender bzw. multiplikativer Scrambler. Jede Lokalspule LC₁, ..., LC_n kann einem optionalen Verstärker 102 und einer Analog/Digital-Wandler-Komponente 104 zugeordnet sein.
Da das von der Analog/Digital-Wandler-Komponente abgegebene Signal durch den ersten Scrambler 108 in eine pseudozufällige Folge gewandelt wurde, wird jegliche Periodizität vermieden, die die Bildgebung stören könnte.
Das digitale Signal wird einer Signalverarbeitungseinrichtung 110 zugeführt, die Digitalkomponenten 112, 114, eine Takterzeugungseinrichtung 116, eine Verzögerungseinrichtung 118 und einen Grey-Zähler 122 aufweist. Die Digitalkomponenten 112, 114 verarbeiten das digitale Signal. Die Digitalkomponenten 112, 114 können beispielsweise je durch ein FPGA ausgebildet sein. Die Takterzeugungseinrichtung 116 kann einen Steuerungstakt vorgeben, der die Arbeitsweise der digitalen Komponenten 112, 114 und des Grey-Zählers 122 steuert. Die Verzögerungseinrichtung 118 verzögert diese Steuersignale, beispielsweise Taktsignale, die von der Takterzeugungseinrichtung 116 erzeugt werden, pseudozufällig. Das Maß an pseudozufälliger Verzögerung der Steuersignale wird durch eine erste Pseudozufallseinrichtung 120 erzeugt, die mit der Verzögerungseinrichtung 118 gekoppelt ist. Die erste Pseudozufallseinrichtung 120 kann sich – anders als hier dargestellt – auch innerhalb der Signalverarbeitungseinrichtung 110 befinden. Da die Steuersignale, beispielsweise die Taktsignale, pseudozufällig verzögert werden, werden periodische Störungen durch die Steuersignale und die sich daraus ergebenden Störungen durch periodische Änderungen von Datensignalen, beispielsweise dem Inhalt von Registern, vermieden. Die Takterzeugungseinrichtung 116 erzeugt ein Taktsignal mit einer Frequenz, die ein ganzzahliges Vielfaches des Grundtaktes des Magnetresonanzsystems ist. Der Takt des Magnetresonanzsystems kann beispielsweise 2,5 MHz sein. Die Takterzeugungseinrichtung 116 kann alle Komponenten der Schaltungsanordnung mit Steuersignalen bzw. Taktsignalen versorgen. Die Verzögerungseinrichtung 118 kann die Steuersignale bzw. Taktsignale für alle Komponenten der Schaltungsanordnung 100 verzögern.
Da die Taktsignale ein ganzzahliges Vielfaches des MR-Grundtaktes sind, werden Störungen der Bildgebung aufgrund der Taktsignale bzw. Steuersignale vermieden.
Das von der Signalverarbeitungseinrichtung 110 ausgegebene Signal wird in einen zweiten Scrambler 124 eingespeist, der das eingespeiste Signal in eine Pseudozufallsfolge wandelt. Vorzugsweise ist der zweite Scrambler ein selbstsynchronisierender Scrambler, beispielsweise ein multiplikativer Scrambler, der nicht mit einem empfängerseitigen Scrambler synchronisiert werden muss, damit das ursprüngliche Signal wiederhergestellt werden kann.
So ein Scrambler kann mittels eines linear rückgekoppelten Schieberegisters aufgebaut werden. Der Aufbau eines Scrambler ist aber dem Fachmann bekannt und wird daher hier nicht weiter ausgeführt.
Wie zuvor erwähnt, sollte zur Übertragung der digitalen Signale, die vom zweiten Scrambler 124 ausgegeben werden, eine Bitrate verwendet werden, die ein Vielfaches des MR-Grundtaktes ist. Dieser Takt könnte, wie ebenfalls oben erwähnt, von einer gemeinsamen Taktquelle, beispielsweise der Takterzeugungseinrichtung 116, erzeugt werden und kohärent von allen Komponenten der Schaltungsanordnung 100 verwendet werden. Dieser Takt ist jedoch als Framerate ungeeignet, um Vorwärtskorrekturverfahren einzusetzen. Die Quellbitrate eines MR-Signals kann 120 MHz betragen (48-faches Vielfaches von 2,5 MHz). Die Bitrate auf dem Übertragungskanal zwischen der Lokalspulensendeantenne 26 und der Empfangsantenne 32 kann beispielsweise 160 MHz betragen (64-faches Vielfaches von 2,5 MHz). Bei einer vierwertigen Modulation (beispielsweise 4-QAM) beträgt die Symbolrate folglich 80 MHz (32-faches Vielfaches von 2,5 MHz). In einer Kodiereinrichtung 126 wird daher die Bitrate des MR-Signals von 120 MHz auf die Bitrate des Übertragungskanals von 160 MHz angepasst. Dazu sind in den vom digitalen Übertragungskanal übertragenen Datenstrom Lücken einzuführen. Diese Lücken werden durch die Lückenerzeugungseinrichtung 127 pseudozufällig erzeugt. Die Lückenerzeugungseinrichtung 127 ist mit einer zweiten Pseudozufallseinrichtung 128 gekoppelt, die den Zeitpunkt und/oder die Zeitdauer der Lücken vorgeben kann.
Die Kodiereinrichtung 126 kann einen Reed-Solomon-Code verwenden. Folglich ergibt sich eine Symbolrate von 20 MHz (8-faches Vielfaches von 2,5 MHz). Der Reed-Solomon-Code kann so eingerichtet sein, dass es Lücken in dem Datenstrom gibt, der über den digitalen Kanal drahtlos übertragen wird. Dieser Zeitpunkt und/oder die Zeitdauer der Lücken können wie erwähnt pseudozufällig variieren. Auch durch diese Maßnahme werden Störungen der Bildgebung durch Periodizitäten vermieden.
Der digitale Signalstrom wird anschließend in eine Kanalschätzeinrichtung 130 eingespeist. Die Kanalschätzeinrichtung erzeugt Signalsequenzen, Trainingssequenzen und/oder Korrelationsfolgen, mit der der digitale Kanal zwischen der Lokalspulensendeeinrichtung 24 und dem Empfänger abgeschätzt werden kann. Diese Signale werden üblicherweise periodisch abgegeben. Die Kanalschätzeinrichtung 130 ist mit einer dritten Pseudozufallseinrichtung 132 gekoppelt, die die Kanalschätzeinrichtung anweist, zufällig eine Signalfolge, Trainingssequenz und/oder Korrelationsfolge zum Schätzen des Kanals auszuwählen. Ferner weist die dritte Pseudozufallseinrichtung 132 die Kanalschätzeinrichtung 130 an, die Signalfolgen, Trainingssequenzen und/oder Korrelationsfolgen zu pseudozufälligen Zeitpunkten abzugeben. Durch diese Ausgestaltung können weitere periodisch auftretende Signale vermieden werden. Folglich wird die Bildgebung nicht durch periodisch auftretende Signale gestört.
Im Signalfluss befindet sich ferner eine Framestart-Code-Erzeugungseinrichtung 131, die mit einer vierten Pseudozufallseinrichtung 133 gekoppelt ist. Die Framestart-Code-Erzeugungseinrichtung fügt vor jedem Frame oder nach einer vorbestimmten Anzahl von Frames eine Startmarkierung ein, so dass der Empfänger erkennen kann, dass ein neuer Frame bzw. eine neue Frameserie empfangen wird. Die vierte Pseudozufallseinrichtung steuert die Framestart-Code-Erzeugungseinrichtung so, dass pseudozufällig unterschiedliche Framestart-Codes abgegeben werden und/oder die Framestartcodes zu pseudozufälligen Zeitpunkten abgegeben werden. Auch durch diese Ausgestaltung kann eine eventuelle Periodizität von Signalen vermieden werden, wodurch eine Störung der Bildgebung vermieden werden kann.
Der Signalstrom wird schließlich in einen Modulator 134 eingespeist, der ein Hochfrequenzsignal erzeugt, das von der Lokalspulensendeantenne 26 an den Empfänger 33 gesendet wird. Der Modulator 134 ist mit einem spannungsgesteuerten Oszillator (VCO) 136 gekoppelt, der ein Hochfrequenzsignal in Abhängigkeit von einer Spannung abgibt. Das vom spannungsgesteuerten Oszillator 136 abgegebene Hochfrequenzsignal wird als Trägersignal verwendet. Der spannungsgesteuerte Oszillator 136 ist mit einer fünften Pseudozufallseinrichtung 138 gekoppelt, die pseudozufällig Spannungswerte an den spannungsgesteuerten Oszillator 136 abgibt. Folglich gibt der spannungsgesteuerte Oszillator 136 Hochfrequenzsignale mit einer pseudozufälligen Frequenz ab. Daher schwankt die Trägerfrequenz des Modulators 134 pseudozufällig, da der Modulator 134 mit einer pseudozufälligen Hochfrequenz gespeist wird. Durch diese Signalspreizung kann auch eine Periodizität vermieden werden, die die Bildgebung stören kann.
3 zeigt einen erfindungsgemäßen Empfänger 33 für ein Tomographiesystem, der das durch die Schaltungsanordnung 100 kodierte Signal empfangen und decodieren kann. Der Empfänger 33 ist mit einer Empfangsantenne 32 gekoppelt, die ein digitales Hochfrequenzsignal empfängt. Das digitale Hochfrequenzsignal wird in einem Demodulator 202 in ein niederfrequentes digitales Signal gewandelt. In einem ersten Descrambler 204 wird das Signal dekodiert. In einer mit dem ersten Descrambler 204 gekoppelten Auswerteeinrichtung 206 wird Meta-Information und sämtliche Information entfernt, die erforderlich war, um das Signal drahtlos zu übertragen. Ein zweiter Descrambler 208 erzeugt wieder die ursprünglichen Digitalwerte, die durch den ersten Scrambler 108 kodiert wurden. Folglich kann die ursprüngliche MR-Antwortsignal-Information wiederhergestellt werden, obwohl das Signal so in der Lokalspulenanordnung 100 aufbereitet wurde, dass periodisch wiederkehrende Signale weitgehend vermieden werden. Vorzugsweise sind der erste Descrambler 204 und der zweite Descrambler 208 selbstsynchronisierende Descrambler.
Wie das vorgestellte Beispiel zeigt, wird mit der Erfindung ein Lokalspulensystem und ein Magnetresonanzsystem geschaffen, bei dem die empfangenen MR-Signale drahtlos vom Lokalspulensystem zum Magnetresonanzsystem übertragen werden, wobei das Lokalspulensystem so eingerichtet ist, dass periodische Signalfolgen vermieden werden, damit eine Störung der Bildgebung vermieden wird.
Es wird abschließend noch einmal darauf hingewiesen, dass es sich bei den zuvor beschriebenen detaillierten Verfahren und Aufbauten um Ausführungsbeispiele handelt und dass das Grundprinzip auch in weiten Bereichen vom Fachmann variiert werden kann, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen, soweit er durch die Ansprüche vorgegeben ist. Es wird der Vollständigkeit halber auch darauf hingewiesen, dass die Verwendung der unbestimmten Artikel „ein” bzw. „eine” nicht ausschließt, dass die betreffenden Merkmale auch mehrfach vorhanden sein können. Ebenso schließt der Begriff „Einheit” nicht aus, dass diese aus mehreren Komponenten besteht, die gegebenenfalls auch räumlich verteilt sein können.
Bezugszeichenliste

1: Magnetresonanzsystem
2: Tomograph
3: Ganzkörper-Sendeantennenanordnung
4: Messraum
5: Liege
6: Steuereinrichtung
7: Massenspeicher
8: Tomographen-Steuerschnittstelle
9: Bildakquisitions-Schnittstelle
10: Sequenzsteuereinheit
11: MR-Signalverarbeitungseinrichtung
12: Bildrekonstruktionseinheit
13: Terminal-Schnittstelle
14: Schnittstelle
15: Terminal
17: Kommunikationsnetz
20: MR-Empfangssystem
22: Lokalspulensteuerungseinrichtung
24: Lokalspulensendeinrichtung
26: Lokalspulensendeantenne
28: Energie-/Anweisungs-Sendeeinrichtung
29: Energie-/Anweisungs-Empfangseinrichtung
30: Lokalspulenanordnung
32: Empfangsantenne
33: Empfänger
40: Übertragungssignalempfangsbaugruppe
100: Lokalspulenanordnung oder Lokalspulensystem
102: Verstärker
104: Analog/Digital-Wandler-Komponente
106: Analog/Digital-Wandler
108: erster Scrambler
110: Signalverarbeitungseinrichtung
112: Digitalkomponente
114: Digitalkomponente
116: Takterzeugungseinrichtung
118: Verzögerungseinrichtung
120: erste Pseudozufallseinrichtung
122: Grey-Zähler
124: zweiter Scrambler
126: Codiereinrichtung
127: Lückenerzeugungseinrichtung
128: zweite Pseudozufallseinrichtung
130: Kanalschätzeinrichtung
131: Framstart-Code-Erzeugungseinrichtung
132: dritte Pseudozufallseinrichtung
133: vierte Pseudozufallseinrichtung
134: Modulator
136: Oszillator
138: fünfte Pseudozufallseinrichtung
202: Demodulator
204: erster Descrambler
206: Auswerteeinrichtung
208: zweiter Descrambler
LC₁, ..., LC_n: Lokalspulen

Claims

Lokalspulensystem (100) für ein Magnetresonanzsystem (1), mit – einer Lokalspule (LC₁, ..., LC_n) zum Erfassen von MR-Antwortsignalen; und – einer Sendeeinrichtung (24) zum Senden von Signalen, mit zumindest einer Pseudozufallseinrichtung (108, 120, 122, 124, 128, 132, 133, 138), die dazu ausgebildet ist, Signale pseudozufällig zu verändern, dadurch gekennzeichnet, dass die Pseudozufallseinrichtung (108, 120, 122, 124, 128, 132, 133, 138) dazu ausgebildet ist, Signale pseudozufällig zeitlich zu verzögern.
Lokalspulensystem (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Pseudozufallseinrichtung (108, 120, 122, 124, 128, 132, 133, 138) dazu ausgebildet ist, die Signalinformation pseudozufällig zu verändern.
Lokalspulensystem (100) nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen Modulator (134), der dazu ausgebildet ist, ein unmoduliertes Signal in ein moduliertes Signal zu modulieren, wobei die Sendeeinrichtung (24) dazu ausgebildet ist, ein moduliertes Signal drahtlos an einen Empfänger (32) eines Magnetresonanzsystems (1, 100) zu senden, und die Pseudozufallseinrichtung eine erste Scrambler-Einrichtung (124) umfasst, die das unmodulierte Signal codiert, bevor es von dem Modulator (134) moduliert wird.
Lokalspulensystem (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen Analog/Digital-Wandler (104), der das von der Lokalspule erfasste MR-Antwortsignal in ein digitales Signal umwandelt, wobei der Analog/Digital-Wandler (104) eine zweite Scrambler-Einrichtung (108) aufweist, die eine Pseudozufallseinrichtung umfasst und die dazu ausgebildet ist, das digitalisierte Signal zu codieren, bevor es von dem Analog/Digital-Wandler (104) ausgegeben wird.
Lokalspulensystem (100) für ein Magnetresonanzsystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, mit – einer Lokalspule (LC₁, ..., LC_n) zum Erfassen von MR-Antwortsignalen; und – einer Sendeeinrichtung (24) zum Senden von Signalen, mit zumindest einer Pseudozufallseinrichtung (108, 120, 122, 124, 128, 132, 133, 138), die dazu ausgebildet ist, Signale pseudozufällig zu verändern, gekennzeichnet durch einen Analog/Digital-Wandler (104), der das von der Lokalspule erfasste MR-Antwortsignal in ein digitales Signal umwandelt, wobei der Analog/Digital-Wandler (104) eine zweite Scrambler-Einrichtung (108) aufweist, die eine Pseudozufallseinrichtung umfasst und die dazu ausgebildet ist, das digitalisierte Signal zu codieren, bevor es von dem Analog/Digital-Wandler (104) ausgegeben wird.
Lokalspulensystem (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Pseudozufallseinrichtung (132, 133) mit einer Kanalschätzeinrichtung (130) und/oder mit einer Framestart-Code-Erzeugungseinrichtung (131) gekoppelt ist, wobei die Pseudozufallseinrichtung (132, 133) dazu eingerichtet ist, die Kanalschätzeinrichtung (130) und/oder die Framestart-Code-Erzeugungseinrichtung (131) anzuweisen, wechselnde Trainingssequenzen, Korrelationsfolgen, Kanalschätzsignale und/oder Framestartcodes abzugeben, und/oder dazu eingerichtet ist, die Kanalschätzeinrichtung (130) und/oder die Framestart-Code-Erzeugungseinrichtung (131) anzuweisen, die Trainingssequenzen, Korrelationsfolgen, Kanalschätzsignale und/oder Framestartcodes zu pseudozufälligen Zeitpunkten abzugeben.
Lokalspulensystem (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Sendeeinrichtung einen Trägerfrequenzgenerator (136) aufweist, der mit der Pseudozufallseinrichtung (138) so gekoppelt ist, dass die Pseudozufallseinrichtung die Trägerfrequenz des Trägerfrequenzgenerators (136) pseudozufällig variiert.
Lokalspulensystem (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Pseudozufallseinrichtung (120, 128, 132, 133, 138), die erste Scrambler-Einrichtung (124) und/oder die zweite Scrambler-Einrichtung (108) eine selbstsynchronisierten Scrambler-Einrichtung aufweist.
Lokalspulensystem (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Pseudozufallseinrichtung (122) als Grey-Zähler ausgebildet ist.
Lokalspulensystem (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch eine Verzögerungseinrichtung (118), die dazu ausgebildet ist, zumindest ein Steuersignal zu verzögern, und die von der Pseudozufallseinrichtung (120) angesteuert wird, um das zumindest eine Steuersignal pseudozufällig zu verzögern.
Lokalspulensystem (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch eine Lückenerzeugungseinrichtung (127), die dazu ausgebildet ist, in einem Datenstrom Lücken zu erzeugen, und die von der Pseudozufallseinrichtung (128) angesteuert wird, um pseudozufällige Lücken in dem Datenstrom zu erzeugen.
Magnetresonanzsystem (1), mit – einem Lokalspulensystem (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, – einem Empfänger (32), der dazu ausgebildet ist, die von der Sendeeinrichtung (24, 100) gesendeten Signale zu empfangen, und – zumindest einer Descrambler-Einrichtung (204, 208), die dazu ausgebildet ist, das empfangene Signal zu decodieren.
Magnetresonanzsystem (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Descrambler-Einrichtung (204, 208) so ausgebildet ist, dass sie ein Signal decodiert, das mit einer selbstsynchronisierenden Scrambler-Einrichtung (108, 120, 122, 124, 128, 132, 133, 138) codiert ist.
Verfahren zur Übertragung von MR-Antwortsignale repräsentierenden Signalen von einer Sendeinrichtung (24) einer Lokalspule (LC₁, ..., LC_n) eines Magnetresonanzsystems (1) an einen Empfänger (32) des Magnetresonanzsystems (1), wobei die Signale vor der Übertragung pseudozufällig verändert werden und nach der Übertragung wieder decodiert werden, gekennzeichnet dadurch, dass die Signale pseudozufällig zeitlich verzögert werden.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass durch einen Modulator (134), ein unmoduliertes Signal in ein moduliertes Signal moduliert wird, die Sendeeinrichtung (24) ein moduliertes Signal drahtlos an einen Empfänger (32) eines Magnetresonanzsystems (1, 100) sendet, und eine erste Scrambler-Einrichtung (124) das unmodulierte Signal codiert, bevor es von dem Modulator (134) moduliert wird.
Verfahren zur Übertragung von MR-Antwortsignale repräsentierenden Signalen von einer Sendeinrichtung (24) einer Lokalspule (LC₁, ..., LC_n) eines Magnetresonanzsystems (1) an einen Empfänger (32) des Magnetresonanzsystems (1), bevorzugt nach einem der Ansprüche 14 oder 15, wobei die Signale vor der Übertragung pseudozufällig verändert werden und nach der Übertragung wieder decodiert werden, dadurch gekennzeichnet, dass durch einen Analog/Digital-Wandler (104) das von der Lokalspule erfasste MR-Antwortsignal in ein digitales Signal umwandelt wird, und der Analog/Digital-Wandler (104) eine zweite Scrambler-Einrichtung (108) aufweist, die eine Pseudozufallseinrichtung umfasst die, das digitalisierte Signal codiert, bevor es von dem Analog/Digital-Wandler (104) ausgegeben wird.