用于局部线圈的实时监视和控制的设备和方法技术

本发明专利技术涉及一种局部线圈、一种磁共振断层成像设备以及一种由局部线圈和磁共振断层成像设备构成的系统以及一种用于运行系统的方法。局部线圈具有主动失谐装置和被动失谐装置，其具有基本分开的电路回路。在磁共振断层成像设备中设置了用于控制主动失谐装置的局部线圈控制器以及用于失谐装置的局部线圈监视器，其同样具有基本分开的电路回路。

【技术实现步骤摘要】
用于局部线圈的实时监视和控制的设备和方法
本专利技术涉及一种局部线圈和一种磁共振断层成像设备，以及一种用于安全地运行具有局部线圈的磁共振断层成像设备的方法。局部线圈具有主动失谐装置和/或被动失谐装置。
技术介绍
磁共振断层成像设备是为了对检查对象进行成像而利用外部强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设备。自旋从该激励状态到具有较小的能量的状态的进动或返回作为响应又产生交变磁场，该交变磁场经由天线来接收。借助梯度磁场对这些信号施加位置编码，位置编码随后使得接收到的信号能够与体积元相关联。然后对接收到的信号进行分析并且提供检查对象的三维成像显示。用于激励核自旋的交变磁场可以实现几百瓦至几千瓦的功率以实现足够的激励。在此，在此出现的场强可能由于热效应而危及患者。由于迅速发生，因此更加直接的电效应和干扰、例如对植入物、尤其是电子起搏器的电效应和干扰尤其重要。在此，在单个激励脉冲期间就已经可能出现伤害。
技术实现思路
因此，本专利技术要解决的技术问题是，使利用磁共振系统的检查更加安全。上述技术问题通过根据本专利技术的局部线圈、根据本专利技术的磁共振断层成像设备、根据本专利技术的系统以及根据本专利技术的用于运行的方法以及磁共振断层成像设备12来解决。根据本专利技术的局部线圈具有主动失谐装置和被动失谐装置。在此，局部线圈中的如下电路或电路回路被称为主动失谐装置：其根据控制信号改变局部线圈的共振频率，使得该局部线圈不再在磁共振断层成像设备的拉莫尔频率下共振。在此，通过激活的主动失谐装置将局部线圈的共振频率改变到使得相对于在没有主动失谐或者被动失谐的条件下的幅度，具有磁共振断层成像设备的拉莫尔频率的感应信号的幅度被衰减了超过20dB、40dB、60dB或80dB。被动失谐装置使用感应电压以进行失谐或衰减，并且将该感应电压限制为无害值，例如小于2V、5V、10V或20V。被动失谐装置和主动失谐装置具有基本上分开的电路回路。在本专利技术的意义下，这应被理解为局部线圈中没有单独的故障位置，该单独的故障位置同时阻止了主动失谐装置和被动失谐装置的正常功能，但是还仍然允许局部线圈在拉莫尔频率下共振。局部线圈的天线回路的中断虽然例如能够妨碍失谐装置的正常功能，但是同时不构成危险，因为即使在没有失谐的条件下也未发生共振。单独的故障位置通常也被称为“单点故障(singlepointoffailure)”。以有利的方式，根据本专利技术的局部线圈的安全性能够不会受到单独的故障位置的影响，因为两个失谐装置中的一个发生故障，而另一个分别继续防止危险。根据本专利技术的磁共振断层成像设备具有局部线圈控制器和局部线圈监视器。在此特别地，将如下电路回路视为局部线圈控制器，该电路回路控制局部线圈的主动失谐装置，并且因此可以由磁共振断层成像设备的控制器受控地针对性地使局部线圈失谐，或者还可以再次带回到共振频率。例如，这可以通过在局部线圈中在天线回路中设置PIN二极管并且该PIN二极管通过由局部线圈控制器所施加的电压来降低电容并且因此使天线回路失谐来实现。还可以想到所施加的正向电流，通过该正向电流，PIN二极管将导通，并且因此例如将附加的电容连接到天线回路中或者将其直接短路。由此，电路、逻辑或处理器上的程序或其组合被视为局部线圈监视器，其被设计为用于实时确定局部线圈控制器以及被动和/或主动失谐装置的正常功能。这例如可以通过监视PIN二极管上的电压和/或流过PIN二极管的电流来实现，使得可以确定连接的中断或PIN二极管的故障情况。但是，例如也可以想到采集共振回路中电压的幅度。在此，局部线圈控制器和局部线圈监视器具有基本上分开的电路回路。如已经对于局部线圈所阐述的，这应当被理解为在局部线圈控制器和局部线圈监视器的电路或部件中不存在“单点故障”，单点故障阻止了对失谐装置的正确控制，同时阻止了对局部线圈监视器中的该故障的识别，并且此外通过局部线圈的天线回路中的共振可能导致危及患者。在一个实施方式中，根据本专利技术的磁共振断层成像设备具有身体线圈控制器和身体线圈监视器。在此特别地，将如下电路回路视为身体线圈控制器，该电路回路控制身体线圈的主动失谐装置，并且因此可以由磁共振断层成像设备的控制器受控地针对性地使身体线圈失谐，或者还可以再次带回到共振频率。例如，这可以通过在身体线圈上在天线回路中设置PIN二极管并且该PIN二极管通过由身体线圈控制器所施加的电压来降低电容并且因此使天线回路失谐来实现。还可以想到所施加的正向电流，通过该正向电流，PIN二极管将导通，并且因此例如将附加的电容连接到天线回路中或者将其直接短路。以有利的方式，根据本专利技术的磁共振断层成像设备通过独立的局部线圈控制器和局部线圈监视器或者身体线圈控制器和身体线圈监视器来保证患者不会由于部件的单个故障而处于危险之中。根据本专利技术的方法被设置为用于运行由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局部线圈构成的系统。在一个步骤中，局部线圈监视器在局部线圈监视器的失谐监视输入端处接收故障信号。在此，故障信号发信号报告了局部线圈的主动失谐装置和/或被动失谐装置的故障情况。在此，例如如果从局部线圈返回到局部线圈监视器的信号连接中断，则还包括来自主动失谐装置和/或被动失谐装置的反馈的故障情况。在此，故障信号可以是电压或电流或其不存在。例如，过高的电压可能指示PIN二极管损坏或馈电线中断。如果未施加电压，则这也可能指示返回连接中断。然而，还可以想到在局部线圈中的监视电路，该监视电路将主动失谐装置和/或被动失谐装置的状态编码为模拟或数字信号。在根据本专利技术方法的另外的步骤中，局部线圈监视器中断高频发射。优选地，这间接地、然而优先地经由磁共振断层成像设备的控制器和高频控制器来进行。然而，还可以想到直接连接或中断开关，其直接防止发射。在此，在中断的时刻本身虽然没有进行高频发射，但是还是防止了随后的高频发送，也被视为中断。以有利的方式，根据本专利技术的方法保证，在局部线圈或其监视器的失谐中发生故障情况的情况下，没有再进行进一步的高频发射。以相同的方式，在方法的一个实施方式中，作为对身体线圈的故障情况的反应，身体线圈监视器的故障信号可以中断或禁止高频发射。本专利技术中还说明了其它有利的实施方式。在根据本专利技术的局部线圈的一种可能的实施方式中，在主动失谐装置和/或被动失谐装置中冗余地设计了对于失谐所必需的部件。在对于患者的安全所必需的范围内其故障阻止了局部线圈失谐的所有部件被视为对于失谐必不可少的部件。在此，部件分别被视为各个单个的失谐装置的一部分，即，不考虑将其他失谐装置视为冗余。因此，例如，单独地考虑主动失谐装置、被动失谐装置以及还有可能的熔断器。在优选的实施方式中，在此冗余地设计了对于在一个、多个或所有失谐装置中进行失谐所必需的多个部件或所有部件。在此，部件例如可以是电容器，其改变共振频率或使高频信号短路。可能的部件还有二极管或PIN二极管，其可控制地改变电容或开关高频信号。电感也可以被冗余地设计。在此优选地，冗余地设计具有高故障概本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有主动失谐装置(51)和被动失谐装置(52)的局部线圈，其中，所述被动失谐装置(52)和所述主动失谐装置(51)具有基本上分开的电路回路。/n

【技术特征摘要】
20191218 DE 102019220054.01.一种具有主动失谐装置(51)和被动失谐装置(52)的局部线圈，其中，所述被动失谐装置(52)和所述主动失谐装置(51)具有基本上分开的电路回路。


2.根据权利要求1所述的局部线圈，其中，在所述主动失谐装置(51)和/或被动失谐装置(52)中冗余地设计了对于失谐所必需的部件。


3.根据权利要求1或2所述的局部线圈，其中，所述局部线圈(50)具有至少一个针对监视信号的监视信号输出端，其中，所述局部线圈(50)被设计为用于利用所述监视信号来发信号报告被动失谐装置(51)和/或主动失谐装置(52)的功能状态。


4.一种针对根据上述权利要求中任一项所述的局部线圈(50)的磁共振断层成像设备，其中，所述磁共振断层成像设备(1)具有局部线圈控制器(61)和局部线圈监视器(62)，其中，所述局部线圈控制器(61)和所述局部线圈监视器(62)具有基本上分开的电路回路。


5.根据权利要求4所述的磁共振断层成像设备，其中，磁共振断层成像设备(1)具有控制器(23)，所述局部线圈监视器(61)具有到控制器(23)的第一直接信号连接，并且所述控制器(23)被设计为用于响应于局部线圈监视器(61)经由所述第一直接信号连接的警告信号来中断高频发射。


6.根据权利要求5所述的磁共振断层成像设备，其中，所述控制器(23)具有到高频控制器的第二直接信号连接，并且所述高频控制器被设计为用于响应于控制器(23)经由所述第二直接信号连接的中断信号来直接中断高频发射。


7.一种由...

【专利技术属性】
技术研发人员：S比伯，N德姆哈特，F埃尔曼，K波泽尔特，
申请(专利权)人：西门子医疗有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE