局部线圈系统、磁共振系统和传输局部线圈的信号的方法技术方案

本发明专利技术涉及一种用于磁共振系统的局部线圈系统(100)，具有用于采集MR响应信号的局部线圈和用于将信号无线发送到磁共振系统的发送装置。提供了至少一个伪随机装置(108，120，122，124，128，132，133，138)，其被构造用于伪随机地改变信号，以便避免对成像的干扰。此外，还描述了一种用于将代表了MR响应信号的信号从磁共振系统(1)的局部线圈(LC1，...，LCn)的发送装置传输到磁共振系统(1)的接收器(32)的方法，其中，所述信号在传输之前被伪随机地改变并且在传输之后又被解码。

【技术实现步骤摘要】
局部线圈系统、磁共振系统和传输局部线圈的信号的方法
本专利技术涉及一种局部线圈系统和具有降低的干扰信号的磁共振系统(MR系统)，并且特别是无线地互相通信的局部线圈系统和磁共振系统，其中，通过在局部线圈系统中的信号处理和通过无线传输来降低对成像的干扰。本专利技术还涉及一种用于将代表了MR响应信号(磁共振响应信号)的信号从磁共振系统的局部线圈的发送装置传输到磁共振系统的接收器的方法。
技术介绍
磁共振系统包括断层造影仪，在所述断层造影仪中将患者在卧榻上定位于圆柱形测量空间中。在断层造影仪中充满着强磁场，该强磁场由于梯度线圈的控制而具有梯度。通过该磁场，原子的核自旋被对齐。在断层造影仪内部存在着发送天线装置，通常是全身发送天线装置，例如鸟笼天线，用于输出磁共振高频脉冲，以便激励原子。在磁共振检查中，为了接收磁共振响应信号(MR响应信号)通常采用局部线圈，以便接收核自旋弛豫时的脉冲。不同的材料具有不同的弛豫特性，从而由于弛豫特性而可以推导出关于患者身体内部的结论。局部线圈通常被综合为组件，该组件具有通常以导体回路形式的至少一个、但是通常多个接收天线元件。接收的MR响应信号通常还在局部线圈中被前置放大，并且从磁共振设备的中央区域通过电缆被导出并且被传输到MR信号处理设备的屏蔽的接收器。然后，在该MR信号处理设备中将接收的数据数字化并且进一步处理。在许多检查中在患者身上已经布置了多个这样的局部线圈，以便覆盖患者的身体全部区域。磁共振系统的工作方式是专业人员公知的并且例如在ImagingSystemsforMedicalDiagnostics,ArnulfOppelt,PublicisCorporatePublishing,ISBN3-89578-226-2中被描述。局部线圈通常被布置在铺在患者身体上面或下面的所谓的局部线圈垫中。此外还有特定形状的局部线圈系统，例如头部线圈、颈部线圈等。目前将信号从局部线圈借助电缆传输到磁共振设备的分析装置。这些电缆是不期望的，因为其不能简单地从患者检查台引导到分析装置，对于人员来说感觉是干扰并且患者检查台与患者和局部线圈垫一起移动并且由此必须宽松地引导电缆。公知在局部线圈和磁共振系统之间无线数字传输信号的方案。然而，在这种情况下电子组件位于身体线圈的高频场中，例如模数转换器、FPGA、处理器、调制器。这些组件必须避免在频域中落在磁共振系统的拉莫尔频率范围中的信号分量的每个发射。除了直接在拉莫尔频率范围中产生的干扰信号之外，单个地不位于拉莫尔频率范围中、然而其互调产物已经位于拉莫尔频率范围中的多个干扰信号的互调产物属于此。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，实现局部线圈系统、磁共振系统和传输方法，它们可以实现在局部线圈系统和磁共振系统之间的无线传输，其中最大程度降低了成像干扰。用于磁共振系统的按照本专利技术的局部线圈系统具有：用于采集MR响应信号的至少一个局部线圈，和用于发送信号的至少一个发送装置。局部线圈系统包括至少一个伪随机装置，其被构造用于伪随机地改变信号。伪随机装置特别可以被构造用于，在时间上伪随机地延迟信号和/或伪随机地改变信号信息。由此避免如在现有技术中有规律地反复的、干扰成像的信号序列。特别地必须避免在频域中落在磁共振系统的拉莫尔频率范围中的信号分量。属于此的特别是周期性的结果，例如有规律地反复的训练序列或帧开始标记。其周期不直接与拉莫尔频率相关。但是尽管如此，在现有技术中耦合到(例如，前端的)低频段是可能的。按照现有技术，通过这样的耦合，会在磁共振图像中形成点干扰或线干扰，其使得这样的成像是不可用的。通过伪随机地改变信号来避免这一点。这样设计不是用于数据传输的并且位于磁共振系统的检查空间和局部线圈系统内部的模拟电路和数字电路，使得所有产生的信号(例如用于混频过程的高频振荡和数字时钟)，通过与磁共振系统中所有其他周期性过程相关的时钟信号的相关的、整数的频率划分或频率倍增而被产生。按照这种方式所有新产生的信号(这些信号是通过在检查空间内的电路产生的)落在系统中已知的基本时钟的倍数上，这样选择该基本时钟，使得不形成在拉莫尔频率下的信号分量，特别是也不形成谐波和互调产物。拉莫尔频率在3T的磁场的情况下为大约123.2MHz。共同的基本时钟例如可以被这样选择，使得-ADC的扫描频率与其相同或者是其整数倍，并且-所有用于频率转换的局部振荡器是其整数倍，并且-其倍数不落在待接收的原子种类的拉莫尔频率范围中。基本时钟例如在1.5T或3T的磁场的情况下为2.5MHz。附加地，在无线数字信号传输中在物理接口上还形成周期性过程，其不一定落在提到的基本时钟的倍数。特别是有规律反复的信号序列看作为干扰的周期性反复的信号，例如还有FPGA中的内部电压电平，其最高位0或1以NCO频率翻转。电压电平虽然相对小(例如1.0V和以下)，然而即使该低电平也是有问题的，因为MRT是非常敏感的测量设备。此外，形成有规律反复的信号，其为了数据的数字传输被插入到数据流中。例如将恒定的训练序列在一帧的开始为了估计信道脉冲响应和对于接收器侧的均等化插入到传输MR响应信号的数字的数据流中。此外，在无线数字信号传输路径上通常存在帧开始标记，即，具有好的自相关特征的代码，以便能够在时间上找到该帧并且确定一帧的开头和末尾。此外，在数字数据流中可以包含定义了信号流的结构的恒定的元信息，例如头信息。这样的元信息例如可以是从其传输所接收的信号的局部线圈的编号。伪随机装置可以伪随机地改变这些信号，从而消除周期性并且降低对成像和图像拍摄的干扰。按照本专利技术的磁共振系统具有：前面描述的局部线圈系统；被构造用于接收由发送装置接收的信号的接收器；和被构造用于解码所接收的信号的解扰码装置。在按照本专利技术的用于将代表了MR响应信号的信号从磁共振系统的局部线圈的发送装置传输到磁共振系统的接收器的方法中，相应地将信号在传输之前伪随机地改变并且在传输之后又解码。从属权利要求以及以下的描述包含了本专利技术特别有利的扩展和构造，其中特别是还可以将一个类别的权利要求类似于另一个权利要求类别的从属权利要求来扩展。局部线圈系统可以具有调制器，其被构造用于，将未调制的信号调制为调制后的信号。发送装置被构造用于，将调制后的信号无线地发送到磁共振系统的接收器。伪随机装置包括第一扰码器装置或通过该扰码器装置构成，其将未调制的信号在由调制器调制之前进行编码。调制器可以是任意的数字调制器，其将高频信号输出到天线。数字调制器例如可以使用正交幅度调制或相位键控。因此将待传输的数字扫描的MR信号和元信息在调制器之前转换为伪随机二进制序列。该过程也称为扰码(scramblen)。扰码器(Scrambler)的结构是专业人员公知的。扰码器例如可以借助线性反馈的移位寄存器构造。借助扰码器将数字数据流利用码字进行编码。因此，基于反复的位模式(Bitmustern)的周期性的过程被有效抑制。在此，伪随机比特序列例如可以利用这样的线性反馈移位寄存器来产生，该移位寄存器具有比较长的周期。为了更有效抑制在图像产生时的干扰，还可以使用其他随机序列产生装置，例如所谓的马特赛特旋转(Mersenne-Twister)，其具有非常长的周期，该周期从系统角度来看可以解释为无穷长。如上所述，在磁共振系统中的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于磁共振系统(1)的局部线圈系统(100)，具有？用于采集MR响应信号的局部线圈(LC1，...，LCn)；和？用于发送信号的发送装置(24)，具有至少一个伪随机装置(108，120，122，124，128，132，133，138)，其被构造用于伪随机地改变信号。

【技术特征摘要】
2011.03.31 DE 102011006509.11.一种用于磁共振系统(1)的局部线圈系统(100)，具有-用于采集MR响应信号的局部线圈(LC1，…，LCn)；和-用于发送信号的发送装置(24)，-至少一个伪随机装置(108,120,122,124,128,132,133,138)，其被构造用于伪随机地改变信号，-模数转换器(104)，其将由所述局部线圈采集的MR响应信号转换为数字信号，其中，所述模数转换器(104)具有第二扰码器装置(108)，后者包括伪随机装置并且被构造用于，将数字化后的信号在由所述模数转换器(104)输出之前进行编码。2.根据权利要求1所述的局部线圈系统(100)，其特征在于，所述伪随机装置(108,120,122,124,128,132,133,138)被构造用于，在时间上伪随机地延迟信号和/或伪随机地改变信号信息。3.根据权利要求1所述的局部线圈系统(100)，其特征在于调制器(134)，其被构造用于，将未调制的信号调制为调制后的信号，其中所述发送装置(24)被构造用于，将调制后的信号无线地发送到磁共振系统(1，100)的接收器(32)，并且所述伪随机装置包括第一扰码器装置(124)，后者将未调制的信号在由所述调制器(134)调制之前进行编码。4.根据权利要求1至3中任一项所述的局部线圈系统(100)，其特征在于，所述伪随机装置(132，133)与信道估计装置(130)和/或与帧开始码产生装置(131)耦合，其中，所述伪随机装置(132，133)被构造用于，指示所述信道估计装置(130)和/或所述帧开始码产生装置(131)，交替地输出训练序列、相关序列、信道估计信号和/或帧开始码；和/或被构造用于，指示所述信道估计装置(130)和/或所述帧开始码产生装置(131)，在伪随机的时刻输出训练序列、相关序列、信道估...

【专利技术属性】
技术研发人员：A阿尔布斯梅尔，J波伦贝克，K皮斯托，F波普拉瓦，S施瓦泽，M维斯特，T伍切瑙尔，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：