用于识别天线线圈的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于识别具有非激活失谐装置的天线线圈的装置和方法。装置具有发射器、天线、幅值测量计和控制器。控制器控制发射器，使得其经由天线发射具有不同的预定幅值的高频信号。控制器利用幅值测量计依据所发射的信号采集试验幅值，并且确定预定幅值和所采集的试验幅值之间的试验关系。在确定的试验关系和预定的参考关系不同时输出信号。

【技术实现步骤摘要】
用于识别天线线圈的装置和方法
本专利技术涉及一种用于识别具有非激活失谐装置的天线线圈的装置和方法以及具有这种装置的磁共振断层成像设备。该装置具有发射器、天线、幅值测量计和控制器。控制器被设计为，发射器被控制为，使得其经由天线发射具有不同的预定幅值的高频信号；以及利用幅值测量计依据所发射的信号采集试验幅值。
技术介绍
磁共振断层成像设备是为了对检查对象成像而利用强外部磁场使检查对象的核自旋对齐并且通过交变磁场激励核自旋围绕该对齐进动的成像装置。从该激励状态到具有较低能量的状态的自旋的进动或返回继而产生作为响应的交变磁场，该交变磁场由天线接收。借助梯度磁场，向信号施加位置编码，其随后能够将接收到的信号与体积元素相关联。然后分析接收到的信号并且提供检查对象的三维成像显示。为了接收信号优选地使用局部天线、即所谓的局部线圈，其被直接布置在检查对象上以实现更好的信噪比。为了接收，局部线圈被设置为在拉莫尔频率下共振、优选在磁共振断层成像设备的静态磁场B0中的氢核的拉莫尔频率下共振。然而，针对具有相同频率的核自旋的激励脉冲，其必须被失谐以避免由于高的感应电压或电流引起的破坏。一方面，失谐由通过控制电流实现导通的主动元件、诸如PIN二极管实现。如果未连接局部线圈，则设置被动保护元件、诸如交叉二极管或者熔断保险丝。但是，如果这些保护机制有缺陷，则由于局部线圈的共振条件，在激励脉冲期间可能会在局部线圈周围导致过高的场强，尽管普遍保持整体的限制值，过高的场强可能会危及待检查的人员。这特别是如下情况，例如由于植入物出现特别的危险情况，并且短时超出场强限制值已经危及了患者。例如，从文献DE102015217723A1已知具有监测装置的局部发射线圈。
技术实现思路
因此，本专利技术要解决的技术问题是，借助磁共振断层成像设备特别是针对具有植入物的患者进行的检查更安全。该技术问题通过根据本专利技术的装置以及根据本专利技术的磁共振断层成像设备和根据本专利技术的方法解决。根据本专利技术的用于识别具有非激活失谐装置的天线线圈的装置具有发射器、天线、幅值测量计和控制器。优选地，发射器被设计为，用于发射具有拉莫尔频率的频率的高频，在该频率下天线线圈被设计为，用于接收磁共振信号。天线线圈例如可以是局部线圈或者身体线圈或者其元件。在此，控制器被设计为，控制发射器，使得其经由天线发射具有不同的预定幅值的高频信号。在此，幅值优选是，在共振的天线线圈中在天线的作用范围内产生例如0.1V与2V、0.2V与1V或者0.4V与0.8V之间的范围内的电压。感应电压优选是位于诸如二极管、齐纳二极管或PIN二极管的保护元件的特性曲线的非线性的区域的电压。控制器与幅值测量计信号连接并且进一步被设计为，利用幅值测量计依据所发射的信号采集试验幅值。试验幅值例如可以是正比于高频信号的磁场分量的幅值，如其可以通过记录线圈(Pick-up-coil)采集的那样。还可以想到取决于电场强的幅值，其例如可以由偶极子来采集。同样地，天线的供电线中的电压和/或电流的幅值也是可以的。最后也可以想到不与电流或者电压成线性关系的信号的幅值，例如具有二次方依赖关系的功率。最后也可以想到，通过幅值采集控制器的其它参量、诸如相位。在此，根据本专利技术“依据所发射的信号”在此理解为，实时地或者近似实时地，通过高频技术中在接收时通常的步骤，诸如放大、衰减、滤波、混合或者整流，从由所发射的信号例如通过感应产生的输入信号中导出试验幅值。优选地，控制器被设计为，用于依据两个不同的预定幅值采集至少两个试验幅值。此外，控制器被设计为，用于确定预定幅值和所采集的试验幅值之间的试验关系。例如可以想到，控制器形成预定幅值和所采集的试验幅值的差值或者商。同样地，控制器可以在之前或者之后利用附加的步骤处理这些值，例如对其应用幂函数或者对数。最后控制器被设计为，用于将形成的试验关系与预定的参考关系进行比较。例如，控制器可以检查场强是否随着施加在天线上的电压而线性增加。也可以想到，具有保护二极管的天线线圈在高于一定的场强时进入保护二极管的特性曲线的导通区域，并且由于天线线圈吸收的功率，在天线的电压和场强之间不再存在线性关系。在此，控制器被设计为，在识别到确定的试验关系与预定的参考关系相应不同时输出信号。以有利的方式，根据本专利技术的装置能够在通过高的高频功率可能损坏天线线圈或者危及患者之前，识别出具有非激活失谐的天线线圈。根据本专利技术的磁共振断层成像设备和根据本专利技术的方法共享根据本专利技术的装置的优点。本专利技术还给出另外的有利的实施方式。在根据本专利技术的装置的一种可想到的实施方式中，幅值测量计具有定向耦合器。定向耦合器优选地布置在发射器和天线之间，以采集由天线反射的功率，该功率例如由检查区域中的共振器通过改变天线的阻抗来改变。在此，在该实施方式中所采集的试验幅值具有与反射功率的依赖关系。定向耦合器以有利的方式提供了简单的可能性，利用不期望返回的高频能量来采集关于高频辐射的检查区域的信息，而不必回溯到先前的有用的发射功率。在根据本专利技术的装置的一种可能的实施方式中，预定的参考关系是线性关系。优选地，预定的关系例如作为具有系数的参数集或者值表存储在控制器的存储器中。线性关系在此理解为，预定幅值和试验幅值之间的依赖关系遵循如下形式的线性方程y＝ax+b，或者在测量精确性的范围内仅最大偏差了1％、5％、10％或者20％。在此还要理解具有恒定值的线性关系的特殊情况，但是该值不等于零。如果不存在例如通过二极管引起失谐的非线性元件，则电场和磁场遵循线性规律。通过与线性特性曲线进行比较以及与之的偏差，由此可以以有利的方式推断出相应的安全技术以及其规定的功能。在根据本专利技术的装置的一种可想到的实施方式中，控制器被设计为，依据由幅值测量计采集的试验幅值的相位来确定试验关系。因此例如可以想到，预定幅值是由控制器的驱动信号预定的发射器输出级的电压。幅值测量计可以采集发射输出级和天线之间的电流作为试验幅值。对于具有欧姆特性的天线的阻抗，在此电压和电流之间的相位或相位关系保持不变，而复数电阻的负载，例如共振的振荡回路，会引起相位偏移。在此，如果复数电阻本身以非线性方式与发射功率相关，例如在共振电路中的二极管的情况，对于相位也会存在非线性关系。以有利的方式，可以通过具有高灵敏度的相位来识别天线线圈的保护装置。在根据本专利技术的一种可能的实施方式中，控制器被设计为，依据经由天线发射的功率来确定试验关系。例如，在此可以想到，幅值测量计被设计为，用于采集电流和电压并且通过电压和电流的乘积来确定功率。但是也可以想到，在假设阻抗基本恒定的情况下从两个值之一来计算功率。当测量值的变化很小，也就是例如小于5％或者10％时，特别可以想到这一点。例如当天线基本上匹配于供电线的阻抗并且试验幅值是仅在匹配改变时才出现的反射功率时，这是可能的。最后，功率原则上可以直接例如以辐射热测量学的方式采集。功率是一种参量，其可以与电流和电压之间的可能的位置相关的相位无关地以有利的方式采集以天线线圈形式的功率汇点(Leistungssenke)。在根据本专利技术的装置的一种可以想到的实施方式中，装置、优选控制器被设计为，用于依据输出的信号中断发射器的高频发射。以有利的方式，在损坏发生之前，例如当未连接的天线线圈被布置在检查区域中时，装本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于识别具有非激活失谐装置的天线线圈的装置，其中，所述装置具有发射器(24)、天线、幅值测量计(25)和控制器(23)，控制器(23)被设计为，发射器(24)被控制为，使得其经由天线发射具有不同的预定幅值的高频信号；利用幅值测量计(25)依据所发射的信号采集试验幅值；确定预定幅值和所采集的试验幅值之间的试验关系；和在确定的试验关系与预定的参考关系不同时输出信号。

【技术特征摘要】
2017.05.11 EP 17170596.51.一种用于识别具有非激活失谐装置的天线线圈的装置，其中，所述装置具有发射器(24)、天线、幅值测量计(25)和控制器(23)，控制器(23)被设计为，发射器(24)被控制为，使得其经由天线发射具有不同的预定幅值的高频信号；利用幅值测量计(25)依据所发射的信号采集试验幅值；确定预定幅值和所采集的试验幅值之间的试验关系；和在确定的试验关系与预定的参考关系不同时输出信号。2.根据权利要求1所述的装置，其中，幅值测量计(25)具有定向耦合器，并且被设计为，依据反射功率采集试验幅值。3.根据权利要求1或2所述的装置，其中，控制器(23)中的预定的参考关系是线性关系。4.根据上述权利要求中任一项所述的装置，其中，控制器(23)被设计为，依据由幅值测量计(25)采集的试验幅值的相位来确定试验关系。5.根据上述权利要求中任一项所述的装置，其中，控制器(23)被设计为，依据经由天线发射的功率来确定试验关系。6.根据上述权利要求中任一项所述的装置，其中，控制器(23)被设计为，依据输出的信号来中断发射器(24)的高频发射。7.根据上述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述装置被设计为，经由天线发射多个不同的预定模式，借助多个幅值测量计(25)采集多个...

【专利技术属性】
技术研发人员：J尼斯特勒，M维斯特尔，C温施，
申请(专利权)人：西门子保健有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE