與特定術(shù)語(yǔ)的語(yǔ)法性別無(wú)關(guān)，具有男性或女性身份的人都包括在內(nèi)。本發(fā)明涉及一種用于磁共振斷層成像設(shè)備的局部線圈和一種具有局部線圈的磁共振斷層成像設(shè)備。局部線圈具有失諧裝置，該失諧裝置具有用于激活的信號(hào)路徑。局部線圈具有另外的功能單元，該另外的功能單元具有兩個(gè)運(yùn)行狀態(tài)，所述兩個(gè)運(yùn)行狀態(tài)具有不同的能量消耗。

背景技術(shù)：

1、磁共振斷層成像設(shè)備是成像裝置，其為了對(duì)檢查對(duì)象成像而利用外部強(qiáng)磁場(chǎng)使檢查對(duì)象的核自旋對(duì)齊并且通過(guò)交變磁場(chǎng)激勵(lì)核自旋圍繞該對(duì)齊進(jìn)動(dòng)。自旋從這種激勵(lì)狀態(tài)到能量較低的狀態(tài)的進(jìn)動(dòng)或返回又產(chǎn)生交變磁場(chǎng)作為響應(yīng)，該交變磁場(chǎng)通過(guò)天線接收。

2、借助梯度磁場(chǎng)對(duì)這些信號(hào)施加位置編碼，所述位置編碼隨后能夠?qū)崿F(xiàn)將所接收的信號(hào)與體積元相關(guān)聯(lián)。然后評(píng)估所接收的信號(hào)并且提供檢查對(duì)象的三維成像顯示。為了接收信號(hào)，優(yōu)選地使用局部接收天線、所謂的局部線圈，所述局部接收天線為了實(shí)現(xiàn)更好的信噪比而直接布置在檢查對(duì)象上。

3、這些局部線圈大多通過(guò)同軸電纜與磁共振斷層成像設(shè)備的接收器連接。然而，由于電纜的厚度和所需的外罩波濾波器，電纜的實(shí)施是困難的，并且多極插塞連接容易出錯(cuò)。

4、另一種方法是將磁共振信號(hào)無(wú)線地從局部線圈傳輸?shù)浇邮掌鳌Ｈ欢?，其前提是，局部線圈的能量供應(yīng)也無(wú)線地或者通過(guò)能量存儲(chǔ)器、如局部線圈中的電池來(lái)進(jìn)行。在此，尤其是強(qiáng)制需要的耗電器、如模擬前置放大器由于所需要的動(dòng)態(tài)范圍而具有顯著的能量消耗。

5、與能量消耗無(wú)關(guān)，在導(dǎo)線連接的局部線圈的情況下，由此在患者處產(chǎn)生的廢熱也是一個(gè)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、因此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是，改進(jìn)局部線圈的運(yùn)行。

2、上述技術(shù)問(wèn)題通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的無(wú)線局部線圈以及根據(jù)本發(fā)明的磁共振斷層成像設(shè)備來(lái)解決。

3、根據(jù)本發(fā)明的局部線圈被設(shè)計(jì)用于與磁共振斷層成像設(shè)備一起使用。本發(fā)明結(jié)合無(wú)線局部線圈是特別有利的。無(wú)線局部線圈是指不通過(guò)導(dǎo)線連接到磁共振斷層成像設(shè)備的局部線圈，無(wú)論是電連接導(dǎo)線還是光學(xué)連接導(dǎo)線。通過(guò)這種方式明顯簡(jiǎn)化了局部線圈的實(shí)施。無(wú)線局部線圈必然具有無(wú)線電源，例如電池或超級(jí)電容器，以允許不間斷運(yùn)行。無(wú)線局部線圈由于較長(zhǎng)的不中斷的使用時(shí)間而從下面闡述的較小的能量消耗中獲利。但是，根據(jù)本發(fā)明的具有與磁共振斷層成像設(shè)備有線連接的局部線圈也例如受益于更少的發(fā)熱。

4、局部線圈具有失諧裝置，該失諧裝置具有用于激活的信號(hào)路徑。失諧裝置表示一種裝置，該裝置被構(gòu)造用于在激活狀態(tài)下保護(hù)用于接收局部線圈的磁共振信號(hào)的天線線圈免于被用于核自旋的激勵(lì)脈沖損壞。為了在患者體內(nèi)產(chǎn)生磁共振信號(hào)，首先需要激勵(lì)核自旋。這通過(guò)高頻信號(hào)實(shí)現(xiàn)，該高頻信號(hào)由于恒定的靜磁場(chǎng)b0而同樣具有主要信號(hào)分量，該信號(hào)分量具有拉莫爾頻率，該信號(hào)分量也具有要通過(guò)天線線圈接收的磁共振信號(hào)。在此，激勵(lì)脈沖可以具有幾百瓦或幾千瓦的功率，使得在諧振調(diào)諧的天線線圈的情況下感應(yīng)電流和電壓會(huì)損壞天線線圈并且危害患者。為了防止這種情況，在發(fā)射激勵(lì)脈沖之前通過(guò)信號(hào)路徑激活失諧裝置，使得天線線圈不再在拉莫爾頻率上諧振并且感應(yīng)電流和電壓小了多個(gè)數(shù)量級(jí)。

5、在根據(jù)本發(fā)明的局部線圈中，用于激活失諧裝置的信號(hào)路徑或者是有線的，或者特別是在無(wú)線的實(shí)施方式中是無(wú)線的。

6、在導(dǎo)線連接的局部線圈中，可以設(shè)置用于傳輸失諧信號(hào)的單獨(dú)的導(dǎo)線，用于激活失諧裝置。例如可以想到信號(hào)線路，該信號(hào)線路傳輸電流和/或電壓，該電流和/或電壓激活或直接運(yùn)行失諧裝置。但是也可以想到傳輸激活命令的線路。

7、在局部線圈的無(wú)線實(shí)施方式中，例如可以規(guī)定，作為失諧信號(hào)，由磁共振斷層成像設(shè)備在不等于拉莫爾頻率的頻率上感應(yīng)出高頻磁交變場(chǎng)或高頻電磁交變場(chǎng)，該高頻磁交變場(chǎng)或高頻電磁交變場(chǎng)被局部線圈的天線或天線線圈接收并且激活失諧裝置。在此也可以想到，失諧信號(hào)本身傳輸足夠的能量，以便給失諧裝置供應(yīng)能量。例如，可以對(duì)由天線接收的失諧信號(hào)進(jìn)行整流，并且因此本身對(duì)失諧裝置進(jìn)行供電和激活。但是也可以想到，失諧信號(hào)僅僅用作消息，基于該消息失諧裝置在使用局部線圈的能量源、例如電池的情況下自身主動(dòng)地實(shí)施激活。于是，信號(hào)例如也可以光學(xué)地傳輸。

8、根據(jù)本發(fā)明的局部線圈具有至少一個(gè)另外的功能單元，該功能單元具有兩個(gè)具有不同能量消耗的運(yùn)行狀態(tài)。這例如可以是低噪聲的前置放大器(low?noise?amplifier，lna)或用于將接收到的磁共振信號(hào)下混頻的混頻器。在最簡(jiǎn)單的情況下，運(yùn)行狀態(tài)可以是當(dāng)要處理磁共振信號(hào)時(shí)的接通狀態(tài)，以及在其間的間歇中的關(guān)斷狀態(tài)。用于成像的磁共振信號(hào)在圖像采集序列的范圍內(nèi)僅在確定的時(shí)間段中出現(xiàn)，例如當(dāng)核自旋在待采集的體積中同相時(shí)。也可以想到，具有特別大的振幅的信號(hào)出現(xiàn)在這些重聚相位的區(qū)段中，使得為了具有高動(dòng)態(tài)的線性處理，lna和/或混頻器必須以特別高的電流運(yùn)行，而在具有小振幅的區(qū)段中，較小的電流也足夠，這是本發(fā)明意義上的另外的運(yùn)行狀態(tài)。

9、此外可以想到，在數(shù)字局部線圈中例如數(shù)字單元、如多路復(fù)用器、a/d轉(zhuǎn)換器、存儲(chǔ)器和/或處理器僅在相應(yīng)的階段中利用可分析的磁共振信號(hào)被激活，而它們?cè)诖似陂g保持在節(jié)能的靜止模式中。

10、根據(jù)本發(fā)明的局部線圈具有能量消耗控制器。這可以被理解為模擬或數(shù)字的電路，或者也可以理解為處理器，其被構(gòu)造用于根據(jù)圖像采集來(lái)控制一個(gè)或多個(gè)功能單元的運(yùn)行狀態(tài)。換言之，能量消耗控制器根據(jù)圖像采集、尤其是圖像采集序列的流程將功能單元置于具有不同能量消耗的不同運(yùn)行狀態(tài)中。在此，能量消耗控制器優(yōu)選將功能單元置于具有最低能量消耗的運(yùn)行狀態(tài)中，所述最低能量消耗在圖像采集序列的相應(yīng)的區(qū)段中是可能的。

11、以有利的方式，根據(jù)本發(fā)明的局部線圈通過(guò)能量消耗控制器實(shí)現(xiàn)了降低的能量消耗并且因此利用可用的能量實(shí)現(xiàn)了延長(zhǎng)的運(yùn)行時(shí)間。

12、在本發(fā)明中闡述其它有利的實(shí)施方式。

13、在根據(jù)本發(fā)明的局部線圈的一種可能的實(shí)施方式中，能量消耗控制器被構(gòu)造用于在信號(hào)路徑上采集用于失諧裝置的失諧信號(hào)。在最簡(jiǎn)單的情況下，能量消耗控制器可以與信號(hào)路徑直接信號(hào)連接，例如具有信號(hào)輸入端，該信號(hào)輸入端也通過(guò)電連接接收輸送給失諧裝置的失諧信號(hào)。但是也可以想到對(duì)失諧信號(hào)進(jìn)行處理，如電壓轉(zhuǎn)換、濾波或電平限制。

14、于是，能量消耗控制器根據(jù)失諧信號(hào)控制功能單元的運(yùn)行狀態(tài)。在最簡(jiǎn)單的情況下，當(dāng)失諧信號(hào)預(yù)先規(guī)定激活失諧裝置時(shí)，能量消耗控制器例如可以中斷前置放大器和/或混頻器的能量供應(yīng)，因?yàn)樵诩?lì)脈沖期間不能接收磁共振信號(hào)，并且所述放大器和/或混頻器可以被去激活。但是也可以想到，能量消耗控制器采集和考慮具有關(guān)于圖像采集的信息的其他信號(hào)，例如以下闡述的用于采集梯度場(chǎng)的傳感器的信號(hào)。也可能的是，通過(guò)能量消耗控制器考慮關(guān)于時(shí)間過(guò)程的附加信息，使得運(yùn)行狀態(tài)的改變雖然間接地通過(guò)失諧信號(hào)引起，但是不一定與失諧信號(hào)同步地進(jìn)行。

15、以有利的方式，已經(jīng)可以通過(guò)失諧信號(hào)和運(yùn)行狀態(tài)的耦合以簡(jiǎn)單的方式實(shí)現(xiàn)能量節(jié)省。此外，能量消耗控制器也可以在了解圖像采集序列的情況下，例如在沒有磁共振信號(hào)的區(qū)段上，進(jìn)一步降低能量消耗，方式是，也在失諧信號(hào)的直接持續(xù)時(shí)間之外，但通過(guò)失諧信號(hào)觸發(fā)地，設(shè)定具有降低的能量消耗的運(yùn)行狀態(tài)。例如可以想到，通過(guò)失諧信號(hào)在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)由能量消耗控制器設(shè)定預(yù)定的運(yùn)行狀態(tài)，例如用于接收通過(guò)與此相關(guān)聯(lián)的激勵(lì)脈沖產(chǎn)生的磁共振信號(hào)。

16、在根據(jù)本發(fā)明的局部線圈的一個(gè)可想到的實(shí)施例中，能量消耗控制器具有解碼器。解碼器被配置為對(duì)失諧信號(hào)中編碼的多個(gè)消息進(jìn)行解碼。在此，大量的消息被視為多個(gè)，所述消息超出用于控制失諧裝置的失諧信號(hào)的二進(jìn)制的接通/關(guān)斷信息。例如可以想到，通過(guò)失諧信號(hào)的一個(gè)或多個(gè)短的中斷在失諧信號(hào)中編碼其它信息。在此，優(yōu)選地，中斷如此短，使得所述中斷例如通過(guò)失諧裝置中的低通濾波器不導(dǎo)致失諧狀態(tài)的改變，或者在失諧信號(hào)從解碼器轉(zhuǎn)發(fā)給失諧裝置之前，所述中斷還在解碼器中通過(guò)保持環(huán)節(jié)消除。

17、在此，失諧信號(hào)在廣義上也可被理解為在與觸發(fā)失諧裝置的失諧狀態(tài)的實(shí)際信號(hào)相同的線路或信號(hào)路徑上傳輸?shù)男盘?hào)。尤其可以想到，通過(guò)失諧信號(hào)或者在信號(hào)路徑上的信號(hào)對(duì)于實(shí)際的失諧信號(hào)在沒有激勵(lì)脈沖的時(shí)刻傳輸消息。優(yōu)選地，該經(jīng)編碼的消息與實(shí)際的失諧信號(hào)的區(qū)別在于，其不觸發(fā)或激活失諧裝置，例如通過(guò)其由與實(shí)際的失諧持續(xù)時(shí)間相比短的脈沖組成，所述脈沖也可以在激勵(lì)脈沖之前由磁共振斷層成像設(shè)備發(fā)送。

18、節(jié)能裝置接收消息并且根據(jù)消息設(shè)定功能單元的多個(gè)運(yùn)行狀態(tài)。例如可以想到具有不同節(jié)能水平的附加運(yùn)行狀態(tài)。此外，這可以是關(guān)于磁共振信號(hào)的預(yù)期振幅或lna中的偏置電流的消息，以便能夠在線性范圍內(nèi)處理信號(hào)。但是也可以想到關(guān)于節(jié)能狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間的消息，該節(jié)能狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間與失諧信號(hào)的持續(xù)時(shí)間不同。

19、在具有相應(yīng)的根據(jù)本發(fā)明的局部線圈的根據(jù)本發(fā)明的磁共振斷層成像設(shè)備中，磁共振斷層成像設(shè)備具有對(duì)應(yīng)的或互補(bǔ)的編碼單元，以便將關(guān)于運(yùn)行狀態(tài)的消息編碼到失諧信號(hào)中，并隨后將其傳輸給局部線圈。

20、以有利的方式，具有編碼單元的磁共振斷層成像設(shè)備可以通過(guò)失諧信號(hào)借助經(jīng)編碼的消息和局部線圈中的解碼器向局部線圈傳輸其它節(jié)能措施，從而進(jìn)一步改善運(yùn)行時(shí)間。在此，失諧信號(hào)的使用節(jié)省了附加的通信信道或線路并且尤其在無(wú)線局部線圈的情況下不僅簡(jiǎn)化了系統(tǒng)的許可而且簡(jiǎn)化了局部線圈的結(jié)構(gòu)，這意味著進(jìn)一步的能量節(jié)省。

21、在根據(jù)本發(fā)明的局部線圈的一種可能的實(shí)施方式中，能量消耗控制器被設(shè)計(jì)用于在不存在圖像采集的預(yù)先確定的事件的情況下將一個(gè)或多個(gè)功能單元置于預(yù)先確定的運(yùn)行狀態(tài)中。不存在圖像采集的預(yù)先確定的事件例如可以被視為缺少失諧信號(hào)、如下面針對(duì)磁場(chǎng)傳感器所闡述的梯度場(chǎng)或在預(yù)先確定的間隔中可由局部線圈采集的其它信號(hào)。如果例如在較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)、即在幾秒至幾分鐘的周期內(nèi)沒有發(fā)出激勵(lì)脈沖并且局部線圈沒有采集到與此相關(guān)聯(lián)的失諧信號(hào)，因此，在樣本或患者中不再存在激勵(lì)的核自旋，并且不再能夠接收磁共振信號(hào)。然后，例如，lna和/或混頻器可以由能量消耗控制器置于靜止?fàn)顟B(tài)或切換為無(wú)電流。可以想到的是，通過(guò)重新的失諧信號(hào)由能量消耗控制器再次結(jié)束節(jié)能狀態(tài)。但是也可以想到，節(jié)能的運(yùn)行狀態(tài)保持預(yù)定的時(shí)間。

22、通過(guò)不存在信號(hào)來(lái)識(shí)別運(yùn)行暫停能夠?qū)崿F(xiàn)用于根據(jù)本發(fā)明的局部線圈的另外的節(jié)能時(shí)間段。

23、在根據(jù)本發(fā)明的局部線圈的一個(gè)可想到的實(shí)施例中，局部線圈具有與能量消耗控制器信號(hào)連接的磁場(chǎng)傳感器。磁場(chǎng)傳感器被構(gòu)造用于采集梯度場(chǎng)。示例性的磁場(chǎng)傳感器是感應(yīng)線圈或霍爾傳感器。

24、感應(yīng)線圈原則上只采集變化的磁場(chǎng)，而靜態(tài)的b0場(chǎng)已經(jīng)被消隱。如果感應(yīng)線圈的信號(hào)通過(guò)低通濾波器發(fā)送，則僅保留由梯度場(chǎng)感應(yīng)的信號(hào)，由此可以容易地探測(cè)這些信號(hào)?；魻杺鞲衅骺梢酝ㄟ^(guò)b0場(chǎng)進(jìn)入飽和，這使得梯度場(chǎng)的探測(cè)變得困難。通過(guò)合適的對(duì)齊和/或設(shè)計(jì)可以解決該問(wèn)題，其中，然后同樣可以使用b0探測(cè)，以便例如通過(guò)能量消耗控制器在患者通道之外將局部線圈置于節(jié)能的運(yùn)行狀態(tài)中。

25、在此，能量消耗控制器被構(gòu)造用于根據(jù)磁場(chǎng)傳感器的信號(hào)來(lái)設(shè)定運(yùn)行狀態(tài)。因此例如可以想到，在圖像采集序列的確定的時(shí)間區(qū)段中不存在失諧信號(hào)的情況下，同樣不存在磁共振信號(hào)，并且由用于功能單元的能量消耗控制器激活節(jié)能的運(yùn)行狀態(tài)，所述圖像采集序列可以通過(guò)與梯度場(chǎng)的切換過(guò)程的時(shí)間關(guān)系來(lái)定義。也可以想到，當(dāng)梯度場(chǎng)激活時(shí)，建立具有提高的能量消耗和與此相關(guān)聯(lián)的接收準(zhǔn)備的運(yùn)行狀態(tài)，因?yàn)檫@些梯度場(chǎng)在相應(yīng)的序列中對(duì)于讀取是必需的。