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Kernspintomograph mit einem Bewegungsdetektor"
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Die Erfindung betrifft einen Kernspintomographen mit einer Hochfrequenzspulenanordnung
zur Erzeugung eines hochfrequenten Magnetfeldes bzw. zum Empfang von Kernresonanzsignalen,
mit einer Impedanz-Meßeinheit zur Messung der Impedanz der Hochfrequenzspulenanordnung
und mit einem Bewegungsdetektor zur Erzeugung eines von der Bewegung eines zu untersuchenden
Körpers abhängigen Bewegungssignals, das den Zeitpunkt der Erzeugung des hochfrequenten
Magnetfeldes und/oder die Verarbeitung der Kernresonanzsignale steuert. Kernspintomographen
dieser Art sind bekannt.
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Durch das Einbringen des Patienten in den Wirkungsbereich der Hochfrequenzspulenanordnung
wird deren Güte bzw.
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Anpassung und deren Resonanzfrequenz beeinflußt. Um diese Effekte
auszugleichen, ist bei den bekannten Kernspintomographen eine Impedanz-Meßeinheit
vorgesehen, die die Impedanz der Hochfrequenzspulenanordnung bzw. deren Resonanzfrequenz
und Güte mißt und auf Stellglieder zur Anpassung bzw. Nachstimmung der Hochfrequenzspulenanordnung
einwirkt. Nach Beginn der eigentlichen Untersuchung ist die Impedanz-Meßeinheit
nicht mehr wirksam.
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Die Untersuchung umfaßt eine Vielzahl von Zyklen, in denen jeweils
das hochfrequente Magnetfeld erzeugt und die Kernresonanzsignale empfangen werden.
Bevor nach dem Empfang eines Kernresonanzsignales erneut ein hochfrequentes Magnetfeld
erzeugt wird, verstreicht ein relativ langer Zeitraum (in der Größenordnung von
mehreren 100 msec), so daß die gesamte Untersuchung relativ lange dauert - in der
Regel eine Minute oder mehr. Es ist verständlich, daß bei derart langen Zeiträumen
Bewegungen des untersuchten Patienten, insbesondere Atem- und Schluckbewegungen,
unvermeidlich sind. Diese Bewegungen können die Untersuchungsergebnisse verfälschen.
Um dies zu vermeiden, ist bei dem bekannten Kernspintomographen ein Bewegungsdetektor
vorgesehen, der Patientenbewegungen detektiert. Ein solcher Bewegungsdetektor, der
thermisch, pneumatisch, mechanisch, elektrisch oder optisch wirken kann, muß am
Patienten befestigt werden, und das von ihm erzeugte Bewegungssignal muß über einen
separaten Kanal übertragen werden. Mit Hilfe des auf diese Weise erzeugten Bewegungssignals
können die Bewegungsartefakte durch die Patientenbewegungen weitgehend unterbunden
werden.
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Eine Möglichkeit hierzu besteht darin, jeden der zuvor erwähnten Zyklen
erst dann zu starten, wenn sich aus dem
Bewegungssignal ergibt,
daß sich der Patientenkörper wieder in einer definierten Position befindet (sog.
Triggerring). Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Zyklen unabhängig von den
Bewegungssignalen des Bewegungsdetektors ablaufen zu lassen - vorzugsweise in konstanten
Zeitabständen - und diejenigen Kernresonanzsignale bei der Rekonstruktion nicht
zu berücksichtigen, die während einer Bewegung des Körpers aufgetreten sind (sog.
Gating).
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Kernspintomographen
der eingangs genannten Art so auszubilden, daß Bewegungen des zu untersuchenden
Körpers wesentlich einfacher detektiert werden können. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß
dadurch gelöst, daß die Impedanz-Meßeinheit während der Untersuchung des Körpers
aktiviert ist und daß das dabei erzeugte Meßsignal als Bewegungssignal dient.
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Die Erfindung nutzt die Tatsache aus, daß sich aufgrund von Bewegungen
des im Feld der Hochfrequenzspulenanordnung befindlichen Patienten deren Impedanz
nach Betrag und Phase ändert. Diese Impedanz wird bei der Erfindung während der
Untersuchung gemessen und das dabei erzeugte Meßsignal kann als Bewegungssignal
dienen, weil jedem Wert der Impedanz eine bestimmte Bewegungsphase zugeordnet ist.
Es gibt verschiedene Möglichkeiten die Impedanz direkt oder auch indirekt zu messen.
Eine Möglichkeit besteht in der Messung der von der Hochfrequenzspulenanordnung
reflektierten Signale; da eine Impedanzänderung der Hochfrequenzspulenanordnung
nämlich zu einer Anpassungsänderung führt, ergibt sich daraus auch eine Änderung
der reflektierten elektrischen Leistung.
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Nach einer ersten Weiterbildung ist die Impedanz-Meßeinheit während
der Erzeugung des Hochfrequenz-Magnetfeldes durch die Hochfrequenzspulenanordnung
aktiviert, wobei vorzugsweise die Impedanz-Meßeinheit als Reflektometer ausgebildet
und zwischen die Hochfrequenzspulenanordnung und einen diese speisenden Hochfrequenz-Generator
geschaltet ist. Die auf diese Weise erzeugten Meßwerte eignen sich weniger zum sog.
Triggerring als zum Gating, wobei davon ausgegangen wird, daß sich der untersuchte
Körper bei der Erzeugung des Magnetfeldes und beim Empfang des dadurch hervorgerufenen
Kernresonanzsignals jeweils etwa in der gleichen Phase bzw. Lage befindet. Der Vorteil
dieser Weiterbildung besteht darin, daß kein zusätzliches hochfrequentes Magnetfeld
erzeugt wird, das die Anregung der Kernspins beeinflussen könnte.
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Eine andere Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die Hochfrequenz-Spulenanordnung
über eine Umschalteranordnung in einer ersten Schaltstellung mit einem Hochfrequenz-Generator,
in einer zweiten Schaltstellung mit einem Empfänger zum Empfang der Kernresonanzsignale
und in einer dritten Schaltstellung mit der Impedanz-Meßeinrichtung verbunden ist,
daß die Umschalteranordnung sich während der Untersuchung auch in der dritten Schaltstellung
befindet und daß die Impedanz-Meßeinrichtung aktivierbar ist, wenn sie mit der Hochfrequenzspulenanordnung
gekoppelt ist. Mit den damit gewonnenen Bewegungssignalen ist außer dem Gating auch
das sogenannte Triggering möglich, weil die Impedanz-Meßeinrichtung auch aktiviert
sein kann, wenn die Hochfrequenzspulenanordnung weder sendet noch empfängt. Allerdings
kann dabei die Anregung der Kernspins beeinflußt werden, wenn nicht in weiterer
Ausgestaltung die Impedanzmessung bei einer von der Kernspinresonanzfrequenz abweichenden
Frequenz erfolgt.
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Eine dritte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß zwischen die
Hochfrequenzspulenanordnung und eine Empfängerschaltung zum Empfangen der Kernresonanzsignale
ein von einem zusätzlichen Hochfrequenzgenerator gespeister Richtkoppler geschaltet
ist derart, daß die von der Hochfrequenzspulenanordnung reflektierte Hochfrequenzleistung
des zusätzlichen Hochfrequenzgenerators nahezu ungedämpft zu der Empfängerschaltung
gelangt. Hierbei hat der Empfänger eine Doppelfunktion, weil er einerseits die Kernresonanzsignale
und andererseits die von der Hochfrequenzspulenanordnung reflektierten Signale auswertet.
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Beide Signale gleichzeitig können nicht ausgewertet werden, es sei
denn, daß in weiterer Ausgestaltung die Frequenz des zusätzlichen Hochfrequenzgenerators
wesentlich von der Kernspinresonanzfrequenz abweicht. In diesem Fall würde die Empfängerschaltung
Filter zur Trennung der Kernresonanzsignale von den reflektierten Signalen benötigen.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen: Fig. 1 einen Kernspintomographen, bei dem die Erfindung anwendbar ist,
Fig. 2 ein Blockschaltbild einer ersten Ausführungsform der Erfindung, Fig. 3 ein
Blockschaltbild einer zweiten Ausführungsform der Erfindung, Fig. 4 eine dabei verwendbare
Schaltung zur Impedanzmessung, Fig. 5 eine dritte Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 6 ein den Betrieb der Hochfrequenzspulenanordnung erläuterndes Zeitdiagramm.
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Gemäß Fig. 1 umfaßt ein Kernspintomograph einen aus vier Spulen 1
bestehenden Elektromagneten, der ein starkes statisches, homogenes und in Richtung
der gemeinsamen horizontalen Spulenachse verlaufendes Magnetfeld erzeugt.
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Ein auf einer Tischplatte 2 im Innern des Elektromagneten gelagerter
Patient 3 wird von einer Hochfrequenzspule 4 umschlossen, die ein senkrecht zu dem
von dem Elektromagneten erzeugten Hauptmagnetfeld gerichtetes hochfrequentes Magnetfeld
impulsweise erzeugt. Die Frequenzdes hochfrequenten Magnetfeldes ist dabei der Flußdichte
des Hauptmagnetfeldes, die je nach Ausführung des Elektromagneten zwischen 0,1 T
und 4 T betragen kann, proportional; die Proportionalitätskonstante entspricht dem
gyromagnetischen Verhältnis (ca. 42,5 MHz/T). Innerhalb des von der Hochfrequenzspule
umschlossenen Volumens können daher durch Erzeugung des hochfrequenten Magnetfeldes
Kernspinresonanzen angeregt werden.
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Der Kernspintomograph umfaßt außerdem vier Gradientenspulen 5, die
ein in Richtung des Hauptmagnetfeldes verlaufendes und sich in dieser Richtung linear
änderndes Magnetfeld erzeugen, sowie weitere Gradientenspulen, die ein ebenfalls
in Richtung des Hauptmagnetfeldes verlaufendes Magnetfeld erzeugen, das sich jedoch
in zwei dazu senkrechten Richtungen ändert. Durch Erregung dieser Gradientenspulen
wird die Phase des im Anschluß an die Erzeugung des hochfrequenten Magnetfeldes
in der Hochfrequenzspulenanordnung 4 induzierten Signales in Abhängigkeit von der
Kernspinverteilung in dem untersuchten Körperbereich beeinflußt, so daß es grundsätzlich
möglich ist, mit einem derartigen Kernspintomographen die Kernspinverteilung in
einem zwei- oder dreidimensionalen Bereich eines Körpers zu bestimmen.
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In Fig. 2 ist das Blockschaltbild einer ersten Ausführungsform der
Erfindung dargestellt. Die Hochfrequenzspulenanordnung 4 ist dabei durch einen Kondensator
7 mit einstellbarer Kapazität, insbesondere einem Drehkondensator, zu einem Parallel-Resonanz-Kreis
ergänzt. Der eine Anschluß dieses Parallel-Resonanz-Kreises ist mit Masse verbunden
und der andere Anschluß über einen weiteren Drehkondensator 8 mit einem Umschalter
9. In der gezeichneten Stellung des Umschalters 9 wird dem Netzwerk 4, 7, 8 die
elektrische Leistung eines leistungsstarken Hochfrequenzsenders 10 zugeführt, dessen
Trägerfrequenz der Kernspinresonanzfrequenz entspricht. In der nicht gezeichneten
Stellung des Umschalters 9 ist der Vorverstärker 11 eines im übrigen nicht näher
dargestellten Empfängers mit dem aus den Drehkondensatoren 7 und 8 und der Hochfrequenzspule
4 bestehenden Netzwerk verbunden, und er kann dann die in der Hochfrequenzspule
4 durch die Kernspinresonanz induzierten Signale empfangen.
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Bei der Kernspinresonanzfrequenz sind die Eingangsimpedanz des Vorverstärkers
11, die Ausgangsimpedanz des Hochfrequenzsenders 10 und die Impedanz des Netzwerkes
4, 7, 8 gleich groß und betragen z.B. 50 Ohm. Dieser Zustand der Anpassung wird
nach dem Einbringen des Patienten 3 und vor Beginn der eigentlichen Untersuchung
durch Abgleich der Kondensatoren 7 und 8 eingestellt, und zwar vorzugsweise automatisch
mit Hilfe einer nicht näher dargestellten Impedanzmeßeinrichtung. Dieser Anpassungszustand
ändert sich jedoch, wenn der Patient sich innerhalb der Spule bewegt bzw. je nach
Lage der Spule auch bei Atem-, Schluck-, Herz- und Peristaltik-Bewegungen, weil
dadurch die Güte und die Streukapazität der Spule 4 beeinflußt werden. Der Momentanwert
der Impedanz des Netzwerkes 4, 7, 8 ist daher ein Maß für die Bewegungsphase, in
der sich der untersuchte Körper jeweils befindet und deshalb können daraus Bewegungssignale
abgeleitet werden.
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Zu diesem Zweck ist zwischen den Leistungssender 10 und den Umschalter
9 ein Reflektometer 12 geschaltet, dessen Ausgangssignal in einem Reflexionsmeßempfänger
13 aufbereitet wird, an dessen Ausgang 14 das Bewegungssignal zur Verfügung steht.
So lange der Hochfrequenzsender 10 und das Netzwerk 4, 7, 8 einander angepaßt sind,
ist das Ausgangssignal des Reflektometers 12 praktisch Null. Bei einer Fehlanpassung
wird jedoch ein Teil der zugeführten Hochfrequenzleistung reflektiert, wobei sich
am Ausgang des Reflektometers ein hochfrequentes Signal ergibt, dessen Amplitude
vom Reflektionsfaktor bzw. von der Fehlanpassung abhängt. Dieses hochfrequente Signal
wird im Reflektometer 13 gleichgerichtet und ggf. verstärkt und erscheint danach
am Ausgang 14. Dieses Signal kann dann mit vorgebbaren Schwellenwerten verglichen
werden, die bestimmten Impedanzen und damit bestimmten Bewegungsphasen entsprechen
und zur Auslösung von Steuervorgängen herangezogen werden, wenn es sich innerhalb
der Schwellenwerte befindet.
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In Fig. 6 ist der typische zeitliche Verlauf einer Untersuchung mit
einem derartigen Kernspintomographen dargestellt. Während eines Zeitraums Ta wird
ein sogenannter 900-Impuls erzeugt, d.h. der Hochfrequenzsender 10 ist so lange
über den Umschalter 9 mit der Hochfrequenzspule 4 verbunden, daß die Kernmagnetisierung
in dem untersuchten Körper gerade um 900 aus der Richtung des Hauptmagnetfeldes
gekippt wird. Anschließend folgen in der Regel ein oder mehrere sogenannte 1800-Impulse
Tb nach denen jeweils das in der Spule induzierte Signal empfangen wird (Zeitraum
Tc), wobei der Umschalter die in der Zeichnung nicht dargestellte Stellung einnimmt.
Das ganze dauert typischerweise ca. 100 ms und wiederholt sich periodisch nach einer
im Vergleich zu dieser Zeit langen Zeit von typischerweise 600 ms. Bei jeder Wiederholung
werden die Felder der Gradientenspule in definierter Weise geändert.
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Bei der Anordnung nach Fig. 2 ist eine Impedanzmessung nur möglich,
während der Zeiten, während welcher der Spule 4 die elektrische Leistung des Hochfrequenzsenders
10 zugeführt wird - gemäß Fig. 6 also während der Zeiten Ta und Tb. Geht man davon
aus, daß während der verhältnismäßig dicht aufeinanderfolgenden Zeiträume Ta...Tc
sich der Körper des Patienten in annähernd derselben Phase befindet, dann ist mit
Hilfe des gewonnenen Bewegungssignals ein sog. Gating möglich. Dabei wird das in
der Spule 4 während des Zeitraums Tc induzierte Kernresonanzsignal ausgewertet,
wenn sich das Bewegungssignal in einem bestimmten Amplitudenbereich befindet - wenn
also der Patientenkörper sich in einer definierten Lage befindet. Ist dies nicht
der Fall, wird das induzierte Signal nicht ausgewertet und die Messung muß wiederholt
werden (mit den gleichen Gradientenfeldern).
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Wenn mit der Ausführungsform nach Fig. 2 auch ein sog.
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Triggerring durgeführt werden soll, ist es erforderlich, die Impedanz
auch während des relativ langen Zeitraums zwischen dem Empfang des letzten Impulses
Tc einer Messung und dem Senden des ersten Impulses Ta einer darauf folgenden Messung
zu messen. Damit durch diese Messungen die während des Zeitraums zwischen Tc und
Ta stattfindende Kernspinrelaxation nicht beeinflußt wird, muß der Spule 4 vom Hochfrequenzsender
10 auch während dieses Zeitraums ein Signal zugeführt werden. Dies muß allerdings
mit wesentlich reduzierter elektrischer Leistung und/oder in definierten zeitlichen
Abständen während dieses Zeitraums mit einer im Vergleich zu den Zeiten für Ta und
Tb wesentlich verkürzten Meßzeiten erfolgen, falls nicht bei einer anderen Frequenz
gemessen wird. Die Erzeugung der Bewegungssignale ist in diesem Fall aber schwieriger,
weil
das reflektierte Signal entweder eine wesentlich geringere
Amplitude hat bzw. während eines wesentlich kürzeren Zeitraums gebildet werden muß.
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Durch die Bewegung des Patienten werden wie bereits erwähnt Güte und
Induktivität der Spule beeinflußt, was u.a. auch eine Verschiebung der Resonanzkurve
des Netzwerkes 7, 8, 9 zu höheren oder zu niedrigeren Frequenzen zur Folge hat.
Dann existiert jedoch keine eindeutige Beziehung mehr zwischen der Impedanz und
der jeweiligen Bewegungsphase. Dies läßt sich vermeiden, wenn das Netzwerk 4, 7,
8 gegenüber der Meßfrequenz - in der Regel der Kernspinresonanzfrequenz - geringfügig
verstimmt wird. Die Verstimmung soll dabei klein gegenüber der 3 dB-Bandbreite des
Netzwerkes sein, jedoch so groß, daß in jeder möglichen Bewegungsphase die Resonanzfrequenz
des Netzwerkes 4, 7, 8 stets entweder unterhalb der Meßfrequenz oder oberhalb der
Meßfrequenz bleibt. Ein geeigneter Wert für diese Verstimmung sind 20 kHz bei einer
3 dB-Bandbreite von 300 kHz und einer Kernspinresonanzfrequenz von rund 85 MHz.
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Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, wobei gleichartige
Teile mit denselben Bezugszeichen versehen sind. Der Umschalter 9 ist dabei direkt
mit dem Hochfrequenzsender 10 verbunden, und er besitzt im Gegensatz zu demjenigen
nach Fig. 2 drei Schaltstellungen. In der einen Schaltstellung wird die elektrische
Leistung des Hochfrequenzsenders 10 dem Netzwerk 4, 7, 8 zugeführt. In einer zweiten
Schaltstellung ist der Vorverstärker 11 mit diesem Netzwerk verbunden und in einer
dritten Schaltstellung ist seine Impedanz-Meßeinheit an dieses Netzwerk angeschlossen.
Die Impedanz-Meßeinheit besteht aus einem zusätzlichen Hochfrequenzgenerator 15
und einer Impedanz-Meßbrücke 16, die vom Hochfrequenzgenerator 15 gespeist
wird.
Die Impedanz-Meßbrücke 16, die z.B. nach Art einer Wheatstoneischen Brücke aufgebaut
sein kann, ist so ausgelegt, daß sie abgeglichen ist, wenn die Impedanz des Netzwerkes
4, 7, 8 bei der Frequenz des Hochfrequenzgenerators 15 einer bestimmten, für die
Anpassung erforderlichen Sollimpedanz, z.B. 50 Ohm entspricht. Der zusätzliche Hochfrequenzgenerator
15 kann wesentlich leistungsschwächer sein als der Hochfrequenzsender 10 und weist
diesem gegenüber vorzugsweise eine Frequenzabweichung auf, die klein ist im Vergleich
zur 3 dB-Bandbreite des Netzwerkes 4, 7, 8, die jedoch so groß ist, daß die Kernspins
in dem zu untersuchenden Bereich des Körpers dadurch nicht angeregt werden. Dadurch
wird die eigentliche Untersuchung von der Impedanzmessung nicht beeinflußt. Auch
hierbei ist es wiederum von Vorteil, wenn das Netzwerk 4, 7, 8 eine von der Meßfrequenz
des zusätzlichen Hochfrequenzgenerators abweichende Resonanzfrequenz hat.
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Mit einer derartigen Anordnung ist eine die Impedanzmessung jeweils
zwischen den Zeiträumen Ta und Tb, Tb und Tc, Tc und Ta usw. möglich, d.h. immer
dann, wenn mit der Hochfrequenzspule 4 kein Magnetfeld erzeugt wird bzw. wenn in
ihr kein Kernresonanzsignal induziert wird. Das mit Hilfe der Impedanz-Meßeinheit
erzeugte Bewegungssignal kann daher sowohl zum ~Gating" als auch zum "Triggerring"
benutzt werden.
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Das Signal am Ausgang der Impedanz-Meßbrücke bedarf in der Regel noch
einer weiteren Verarbeitung (Verstärkung, Gleichrichtung), wozu eine entsprechende
Verarbeitungseinheit erforderlich ist. Es ist aber auch möglich, wie durch eine
gestrichelte Linie angedeutet, das Ausgangssignal der Impedanz-Meßbrücke 16 durch
den Vorverstärker 11 oder einen Teil davon verstärken zu lassen. In diesem Fall
ergäbe sich eine Doppelfunktion für den Vorverstärker, die Impedanz-Meßeinheit 15,
16 (Abgleich des
Netzwerkes 4, 7, 8 vor Beginn der Untersuchung,
Erzeugung des Bewegungssignals während der Untersuchung) und für die Hochfrequenzspule
(Bewegungsdetektion, Anregen und Empfangen von Kernresonanzsignalen).
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Fig. 4 zeigt eine mögliche Ausführungsform einer Impedanz-Meßeinheit
15, 16 gemäß Fig. 3. Der Hochfrequenzgenerator, dessen einer Anschluß mit Masse
verbunden ist, speist dabei eine induktive HF-Brückenschaltung mit vier Induktivitäten
17, 18, 18a und 19, wobei die Induktivitäten 17 und 19 gleich groß sind - ebenso
wie die Induktivitäten 18 und 18a. Die beiden Induktivitäten 17 und 19 sind außerdem
magnetisch fest miteinander gekoppelt, so daß sich ein Übertrager ergibt. Mit dem
Verbindungspunkt der Induktivitäten 17 und 18 ist ein Widerstand 20 verbunden, dessen
anderer Anschluß mit Masse verbunden ist und dessen Größe der Größe der Sollimpedanz
der HF-Spulenanordnung 10 (50 Ohm) entspricht. Der Verbindungspunkt der Induktivitäten
19 und 18 ist bei der Impedanzmessung über den Umschalter 9 mit dem Netzwerk 4,
7, 8 verbunden, wenn dessen Impedanz bei der Frequenz des Hochfrequenzgenerators
15 gerade den für die Anpassung erforderlichen Wert (50 Ohm) hat, ergeben sich an
den Anschlüssen der Induktivität gleich große Spannungen mit entgegengesetzter Phasenlage,
so daß an der Mittenanzapfung 21 dieser Induktivität keine Spannung auftritt.
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Ist die Anpassung nicht gegeben, dann sind die Spannungen an den beiden
Enden der Induktivität nicht mehr gleich groß, so daß an der Mittenanzapfung 21
eine deutlich von Null verschiedene Spannung auftritt, die ein Maß für die Fehlanpassung
ist.
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Bei der in Fig. 5 dargestellten dritten Ausführungsform ist der Hochfrequenzsender
10 ebenfalls direkt mit dem Umschalter 9 verbunden, jedoch ist zwischen den Vorverstärker
11
und den Umschalter 9, der nur zwei Schaltstellungen aufweisen muß, ein Richtkoppler
22 geschaltet, der von den zusätzlichen Hochfrequenzgenerator 15 gespeist wird.
Auf die Verbindungsleitung zwischen dem Vorverstärker 11 und dem Umschalter 9 wird
dabei eine sich in Richtung zum Umschalter 9 ausbreitende Welle eingekoppelt. Ist
die Impedanz des Netzwerkes 4, 7, 8 an den Nennwert (50 Ohm) angepaßt, dann wird
diese Welle nicht reflektiert. Im anderen Fall gelangt auch ein Teil der Energie
vom Hochfrequenzgenerator 15 zum Vorverstärker 11 und wird von diesem verstärkt,
so daß die Amplitude des Ausgangssignals des Vorverstärkers 11 ein Maß für die Bewegung
des Körpers in der Spule 4 ist. Die Impedanzmessung kann dabei außerhalb der Zeiten
Ta, Tb und Tc erfolgen, jedoch ist auch eine Impedanzmessung während des Zeitraums
Tc möglich, wenn das in der Spule 4 induzierte Kernresonanzsignal und das aufgrund
von Fehlanpassung reflektierte Signal des Hochfrequenzgenerators 15 in der Frequenz
so voneinander abweichen, daß sie am Ausgang des Vorverstärkers durch ein geeignetes
Filter voneinander getrennt werden können.
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Auch hier kann der Richtkoppler 22 vor Beginn der eigentlichen Untersuchung
zur Impedanzmessung zwecks Abgleich der Drehkondensatoren 7, 8 benutzt werden.
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Vorstehend wurde davon ausgegangen, daß die gleiche Spule, die das
hochfrequente Magnetfeld zur Anregung der Kernspins erzeugt, auch die Kernresonanzsignale
aufnimmt. Die Erfindung ist jedoch auch dann anwendbar, wenn zum Erregen des Magnetfeldes
und zum Empfangen des Kernresonanzsignals je eine gesonderte Spule benutzt werden.
Die Ausführungsform nach Fig. 2 ist dann in Verbindung mit der für die Erzeugung
des hochfrequenten Magnetfeldes erforderlichen Spule anwendbar, während die Ausführungsform
nach den
Fig. 3 und 5 in Verbindung auch mit der dem Aufnehmen
des Kernresonanzsignals dienenden Spule angewandt werden können.
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Bisher wurde davon ausgegangen, daß die Impedanzmessung bei einer
Frequenz erfolgt, die zumindest in der Nähe der Frequenz des Kernresonanzsignals
liegt. Die Messung kann jedoch auch bei einer zweiten, höher liegenden Resonanzfrequenz
des Netzwerkes 4, 7 und 8 erfolgen, weil sich dessen Impedanz auch bei der zweiten
Resonanzfrequenz stark nach Betrag und/oder Phase ändert. Dies hat den Vorteil,
daß die Anregung der Kernspins durch die Impedanzmessung nicht beeinflußt wird.