磁共振天线制造技术

本实用新型专利技术涉及一种磁共振天线，其具有容性和感性天线振荡回路元件以及至少一个高频开关元件，利用高频开关元件，确定天线的自共振频率的天线振荡回路元件中的至少一个可以针对高频在可通过状态与不可通过状态之间切换，以改变天线的自共振频率。在此，至少一个高频开关元件是至少一个场效应晶体管(FET，英语field‑effect transistor)和/或至少一个微机电系统(MEMS，英语microelectromechanical system)。

Magnetic resonance antenna

【技术实现步骤摘要】
磁共振天线
本技术涉及一种磁共振天线。
技术介绍
现代的磁共振设备通常利用多个不同的天线(下面也称为线圈)工作，天线用于发送用于激励核磁共振的高频脉冲和/或用于接收感应的磁共振信号。通常，磁共振设备具有较大的、通常固定地安装在设备中的所谓的全身线圈(也称为身体线圈或者BC)以及多个小的局部线圈(也称为表面线圈或者LC)。与全身线圈不同，局部线圈通常用于记录患者的比较靠近身体表面的身体部分或者器官的详细图像。为此，将局部线圈直接应用在要检查的区域所在的身体部位处。在使用这种局部线圈时，在许多情况下，利用固定地安装在磁共振设备中的全身线圈(作为发送线圈)进行发送，并且利用局部线圈(作为接收线圈)接收感应的磁共振信号。为了使线圈不相互影响，可以使接收线圈在发送阶段失谐，并且使发送线圈在接收阶段失谐。在失谐时，调节各个天线的自共振频率。具有所谓的鸟笼结构的磁共振天线经常用作全身线圈。这种天线通常具有布置在圆柱形表面上的、平行延伸的多个天线纵向杆，其在端部侧分别通过天线端环针对高频相互连接。天线纵向杆和天线端环原则上可以以任意的形状构造。在许多情况下涉及施加在柔性导体轨迹膜上的导体轨迹，导体轨迹圆柱形地缠绕在测量空间上，检查对象在检查期间位于测量空间内。对于全身线圈，鸟笼结构通常围绕患者容纳空间延伸，患者在测量期间安置在患者容纳空间中。对于鸟笼结构形式的局部线圈，测量空间经常用于容纳患者的头部或者其他肢体，以便刚好检查该区域。为了使具有鸟笼结构的这种磁共振天线失谐，在US8237442B2中提出了借助二极管进行失谐。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是，提供一种具有鸟笼结构的磁共振天线，可以尽可能简单、低成本并且有效地使其自共振频率失谐。失谐尤其是利用尽可能小的电功率进行。此外，给出一种相应的用于使这种天线的自共振频率失谐的方法。上述技术问题相应地通过本技术的主题来解决。为此，根据本技术，提供一种磁共振天线，其具有容性和感性天线振荡回路元件以及至少一个高频开关元件，利用高频开关元件，确定天线的自共振频率的至少一个天线振荡回路元件可以针对高频在可通过状态与不可通过状态之间切换，以改变天线的自共振频率。在此，至少一个高频开关元件是至少一个场效应晶体管(FET，英语field-effecttransistor)和/或至少一个微机电系统(MEMS，英语microelectromechanicalsystem)。根据本技术，可以针对不同体重的要检查的人员或者为了激励不同的原子核，有效地在身体线圈中提供失谐。失谐仅需要最小的电功率。通常通过电压来控制场效应晶体管和MEMS构件，相反二极管需要电流控制。在电压控制的情况下，开关元件保持冷却，从而需要较小的控制功率。合适的场效应晶体管例如是结型场效应晶体管(JFET)或者绝缘层场效应晶体管(IGFET、MISFET)、尤其是金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。其有利地在很大程度上无功率地或者无损耗地进行开关。本技术的另一个可能的优点在于，共振器的功能最佳地匹配于变化的负载。这适用于全身共振器和局部线圈。下面的描述包含本技术的特别有利的设计方案和扩展方案。根据本技术的一个设计方案，至少一个高频开关元件与电感或者电容中的一个并联地布置，这使得能够有效并且有针对性地对其进行跨接。根据本技术的另一个设计方案，至少一个高频开关元件与电感或者电容中的一个串联地布置，这使得能够有针对性地接通或者断开其。电感或者电容也可以仅是天线端环或者天线纵向杆的横截面的一部分；电感或者电容例如可以布置在导电表面的凹部中。高频开关元件的一部分也可以是二极管，其可以简单地通过直流电流进行开关。根据本技术的磁共振天线尤其是可以用于使磁共振天线的自共振频率失谐，其中借助至少一个高频开关元件，针对高频切换天线振荡回路元件中的至少一个，以将磁共振天线的自共振频率从第一工作磁共振频率改变为第二工作磁共振频率。例如，第一工作磁共振频率是用于激励氢原子核的频率，并且第二工作磁共振频率是用于激励与氢原子核不同的原子核的频率。尤其是可以将第一工作磁共振频率与和第二工作磁共振频率不同的体重的人调谐。根据本技术的另一个设计方案，相应地单独通过一个高频开关元件，天线振荡回路元件中的至少一个可以针对高频在可通过状态与不可通过状态之间切换。附图说明根据附图从下面对实施例的描述中得到本技术的其它可能的特征和优点。其中，图1示出了具有八个纵向杆的具有鸟笼结构的已知的天线的三维线模型的立体示意图，图2作为示意性电路图示出了根据本技术的电路的示例，图3作为示意性电路图示出了处于断开的开关状态的根据本技术的开关元件的示例，图4作为示意性电路图示出了处于闭合的开关状态的根据本技术的开关元件的示例。具体实施方式图1以简单的三维线模型的形式示出了鸟笼结构的一般结构。在此，这种鸟笼结构由一定数量的布置在圆柱形表面上的等距的平行地延伸的天线纵向杆构成。这些纵向杆在端部侧分别通过天线端环3、4针对高频彼此连接。“针对高频连接”在这种情境下意为，不需要强制性地存在电流(galvanische)连接，而是仅必须存在高频电流可通过的连接。如在图1中示出的，并且例如通常在根据鸟笼结构的磁共振天线中是这种情况，在天线端环中，分别在相邻的天线纵向杆2的两个连接部位之间存在共振电容器5。在此，为了更清楚，仅示出了虚拟的圆柱体的外侧的全部结构，线模型围绕该圆柱体延伸。在图1所示的已知示例中，端环3、4分别是圆形的。但是替换地，端环3、4也可以由分别在两个天线纵向杆2之间延伸的直的区段构成。然后，例如在具有八个纵向杆的实施例中，天线将具有八边形的横截面。这种鸟笼结构原则上可以具有任意数量的纵向杆2。因此，较小的天线例如可以仅具有6个纵向杆。在现在开发的在图中为了更清楚没有示出的实施例中，鸟笼结构具有16个纵向杆。磁共振天线1通过供应线路6连接至高频脉冲发生器7。供应线路6在此分别在共振电容器5的左边和右边连接至端环4中的一个。通过该供应线路6，不仅在发送运行中馈入高频脉冲，而且在接收运行中获取接收到的磁共振信号。这种结构涉及线性极化的HF供应，即由高频脉冲产生的高频场(也称为B1场)在磁共振天线1内部被线性地极化。但是这种布置与馈入无关，而可以在B1场的任意极化中使用。因此，例如也可以实现如下供应，在这种供应中，一个供应线路连接至共振电容器，并且另一个供应线路连接至接地屏蔽层(Masseschild)。鸟笼实施方案中的身体线圈例如由一定数量的流过HF电流的平坦地延伸的导体轨迹构成，其与具有不同的电容的电容器一起形成电网。由此产生的网络通常具有一个或多个共振频率，在这些共振频率下，所应用的高频可以以最大效率转换为对于磁共振(MR)有效的激励。通过磁共振天线1的引导高频的供应点向外看，系统理想地本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磁共振天线，其特征在于，所述磁共振天线具有容性和感性天线振荡回路元件以及至少一个高频开关元件，利用所述高频开关元件，确定磁共振天线的自共振频率的天线振荡回路元件中的至少一个能够针对高频在可通过状态与不可通过状态之间切换，以改变磁共振天线的自共振频率，其中，至少一个高频开关元件是至少一个场效应晶体管和/或至少一个微机电系统。/n

【技术特征摘要】
20180427 DE 202018002146.61.一种磁共振天线，其特征在于，所述磁共振天线具有容性和感性天线振荡回路元件以及至少一个高频开关元件，利用所述高频开关元件，确定磁共振天线的自共振频率的天线振荡回路元件中的至少一个能够针对高频在可通过状态与不可通过状态之间切换，以改变磁共振天线的自共振频率，其中，至少一个高频开关元件是至少一个场效应晶体管和/或至少一个微机电系统。


2.根据权利要求1所述的磁共振天线，其特征在于，天线振荡回路元件是电感。


3.根据权利要求1所述的磁共振天线，其特征在于，天线振荡回路元件是电容。


4.根据权利要求2所述的磁共振天线，其特征在于，至少一个高频开关元件与电感中的一个并联地布置。


5.根据权利要求3所述的磁共振天线，其特征在于，至少一个高频开关元件与电容中的一个并联地布置。


6.根据权利要求2所述的磁共振天线，其特征在于，至少一个高频开关元件与电感中的一个串联地布置。


7.根据权利要求3所述的磁共振天线，其特征在于，至少一个高频开关元件与电容中的一个串联地布置。


8.根据权利要求1所述的磁共振天线，其特征在于，在磁共振天线的两个天线端环中开关高频开关元件，使得在两个天线端环中存在相同的电容。


9.根据权利要求7所述的磁共振天线，其特征在于，天线端环或者天线纵向杆中的多个相互并联的电容，能够分别通过分别与所述多个相互并联的电容中的每一个串联连接的高频开关元件，分别单独彼此独立地进行开关。


10.根据权利要求1所述的磁共振天线，其特征在于，在天线端环中的导电表面中，沿着天线端环的纵向方向，多个高频开关元件布置在导电表面的凹部中。


11.根据权利要求1所述的磁共振天线，其特征在于，沿着天线纵向杆的纵向方向看，以与天线纵向杆中的至少一个导电表面串联的方式，多个高频开关元件并排与导电表面连接地布置。


12.根据权利要求1所述的磁共振天线，其特征在于，在线路方向上，以与天线纵向杆中的导电表面并联的方式，沿该天线纵向杆的纵向方向布置有高频开关元件，用于跨接导电表面。


13.根据权利要求1至12中任一项所述的磁共振天线，其特征在于，高频开关元件的一部分是二极管。


14.根据权利要求1至12中...

【专利技术属性】
技术研发人员：J尼斯特勒，R拉扎尔，
申请(专利权)人：西门子医疗有限公司，
类型：新型
国别省市：德国;DE