磁共振断层造影系统、其接收装置及用于获取信号的方法制造方法及图纸

在MRT系统中接收装置位于强的磁交变场中。这使得难以在接收装置中运行另外的复杂的电路。笨重的电路也使得接收装置不易操纵，这特别使得检查有生命的患者更困难。按照本发明专利技术的MRT系统（10）具有至少一个用于MR-HF信号的接收装置（12）。所述接收装置（12）具有用于接收MR-HF信号的接收线圈元件（28）、光学调制器（40）、以及用于输出调制器（40）的光学输出信号（LO）的光学输出端（48），在所述光学调制器中电的控制输入端（38）与所述接收线圈元件（28）耦合。所述光学调制器（40）形成用于MR-HF信号的光学解调装置。为此，其经由其光学输入端（42）与激光源（20）耦合，该激光源被构造用于产生其光强周期地以预定的频率（Fosc）改变的激光（LI）。

【技术实现步骤摘要】
磁共振断层造影系统、其接收装置及用于获取信号的方法
本专利技术涉及一种磁共振断层造影系统（MRT系统），其具有至少一个用于接收从待检查的身体发射的电磁的和/或磁的MR-HF信号的接收装置。本专利技术还涉及一种用于MRT系统的接收装置以及一种用于利用MRT系统获取MR信号的方法。所提到种类的MRT系统以及接收装置例如由US7508213B2公开。
技术介绍
在用于产生磁共振断层照片的系统中，将待检查的身体（例如人或动物的身体）以及材料样本置于例如由MRT系统的超导磁体所产生的磁场中。然后通过发送高频磁交变场使得身体本身发送高频的磁的或电磁的应答信号。在此，应答信号的频率取决于磁场的场强并且大约为每特斯拉42MHz。为了区别身体中的各个区域，通过梯度场使得身体的单个体素（体积元素）发送互相差别数百KHz的应答信号。由体素发送的高频信号混合在此称为MR-HF信号。MR-HF信号由MRT系统的至少一个接收线圈元件接收并且通过该接收线圈元件转换为电的MR-HF信号。各个体素的全部的重叠的信号然后必须从高频范围（HF范围）被解调到中频范围或基频范围。为此，接收线圈元件的电的MR-HF信号必要时被放大并且在阻抗匹配之后被传输到混频器，该混频器将HF-MR信号下混频或解调到中频范围或基带。被解调到中频或基频范围的信号在以下称为MR信号。接收线圈元件位于接收装置中，所述接收装置位于MRT系统的磁场中。这使得难以在接收装置中运行其它的复杂电路。相对强的磁交变场使得开销大的屏蔽措施是必要的。此外，这样的电路的废热导致热的信号噪声，后者会干扰MR-HF信号。体积大的电路使得接收装置是难以操纵的，这特别是在用于检查有生命的患者的设备中使得难以将该接收装置长时间固定到患者上。此外，患者由于设备的废热而不舒服地变热。由于这些原因，由此将接收装置构造为仅具有最需要的组件。其它组件然后安装在磁屏蔽的区域中例如在MRT系统的控制室中。接收装置于是通常经由同轴电缆与分析装置相连。经由同轴电缆将放大的电的MR-HF信号从磁场中引出并且然后在分析装置中解调和继续处理。因为MRT系统通常具有多个接收线圈元件，所以由同轴电缆构成的电缆束（Kabelbaum）是非常难操纵的。由于多个传输的信号，此外只能以大的开销防止在各个同轴电缆之间的交叉干扰。最后，必须防止由于磁系统的磁交变场，在同轴电缆的外罩中感应共模电流。这使得必须沿着同轴电缆使用共模扼流圈或外罩波陷波器。该陷波器由于大的磁场强度而不是通过铁氧体磁芯，而是仅以共振电路、即所谓的火箭筒的形式提供。在此，外罩波陷波器必须以外罩波的四分之一波长的距离相距。在3特斯拉的场强的情况下该距离因此例如为15cm。这使得接收装置又是不期望的笨重的。在上面提到的文献中描述了一种MRT系统，在该系统中将MR-HF信号经由光波导光学地从磁场出发传输到MRT系统的控制室。在该系统中接收装置具有光学的调制器，在后者电的控制输入端连接了接收线圈元件。将具有恒定的光强的激光传输到所述调制器。通过光学的调制器根据由接收线圈元件所产生的MR-HF信号调制激光的光强。光学的调制器的输出信号然后经由光波导被传输到磁屏蔽的分析装置的光电转换器，该光电转换器将光学信号又转换为电的MR-HF信号。该电的MR-HF信号又被传输到混频器以用于解调。该系统的缺陷是，附加的光学组件提高了MRT系统的制造成本。此外，光学调制器需要供电电压，以驱动用于提供偏置电压的电路。该偏置电压设定调制器的工作点。由此在系统中，除了光学的连接还需要提供输入装置的电连接。这使得在该系统中也不可能免除接收装置上的笨重的共模扼流圈。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，在MRT系统中简化用于从高频的MR-HF信号获得MR信号的电路开销。在按照本专利技术的MRT系统中同样设置接收装置，借助该接收装置利用至少一个接收线圈元件接收MR-HF信号，如待检查的身体由于磁共振所发射的。接收装置此外同样具有光学调制器，其电的控制输入端与接收线圈元件耦合。由此借助在接收装置中的光学的调制器将激光的强度根据接收线圈元件的MR-HF信号进行调制。调制器的这样在光强方面调制的光学输出信号在接收装置的光学输出端被输出。该信号可以从那里经由光导装置，例如光波导，从MRT系统的磁场中引出并且传输到分析装置。但是，现在在按照本专利技术的MRT系统中，接收装置的光学的调制器形成用于接收线圈元件的MR-HF信号的光学解调装置。为此，该调制器的光学输入端与特定激光源耦合。该激光源被构造用于产生如下的激光：其光强在时间上恒定，而是周期地以预定的频率改变。通过运行按照本专利技术的MRT系统，执行用于产生MR信号的以下按照本专利技术的方法。借助线圈元件，在MRT系统的磁场中接收待检查的身体的电磁的和/或磁的MR-HF信号并且转换为电的MR-HF信号。通过光学调制器然后将光学调制器从激光源所接收的激光的光强根据电的MR-HF信号进行调制。该激光此时在此借助激光源产生，该激光源本身就周期地以预定的频率改变激光的强度。通过将已经在光强方面周期波动的激光通过调制器再次以MR-HF信号调制，由此在调制器的光学输出信号中得到MR-HF信号的解调，即，输出信号的光强的时间变化包含了作为解调后的MR-HF信号的MR信号。在按照本专利技术的MR系统中和按照本专利技术的方法中，产生如下优点：不必提供附加的电的或数字的混频器，以获得解调后的MR信号。下混频在此自动地在接收装置本身中的电-光转换时产生。对于完整的解调然后所需的、下混频的信号的低通滤波，同样至少部分地自动地在分析装置中的光-电转换时产生。此外，在按照本专利技术的MRT系统中还可以将所述激光源布置在接收装置外部。在这种情况下然后规定，将其激光经由光导装置传输到接收装置。由此激光源以有利方式可以在接收装置外部在磁屏蔽的区域中运行。其由此不必开销大地相对于感应电流屏蔽并且也不需要在其馈电线上的共模扼流圈。此外，在分析装置中现在不需要必须能够将以数10MHz至超过100MHz频率调制的光学信号进行转换的光-电子的接收元件。在分析装置中所接收的光学信号已经被解调到中频带或基带，从而相应地可以使用成本更低的组件。在此，在MRT系统的一种特别合适的实施方式中，以完全特别的方式选择光-电子的转换器：借助于该转换器，应当将经由光导装置从接收装置被传输到分析装置的、调制器的光学输出信号转换为电信号。这样的光-电子转换器，例如光电二极管，通常具有取决于待转换的光学输出信号的调制频率的光学敏感性。该敏感性在此通常具有结构引起的低通特征曲线。结合按照本专利技术的MRT系统，此时被证明特别合适的是，设置光-电子转换器，在该转换器中，低通特征曲线的边界频率位于通过解调所形成的两个混频产物之间。混频产物在此以公知方式是指在解调时产生的两个频带，其中一个从解调的HF信号和调制频率的差产生、另一个从这些频率的和产生。对于解调的信号（也就是MR信号）的无错误的继续处理，必须借助低通来衰减高频分量（HF信号频率+调制频率）。这一点此时无需附加的电路开销至少部分地已经通过光-电子转换器本身通过选择具有相应小的边界频率的转换器来进行。另一个优点是，转换器可以被构造为具有小的边界频率同时具有较大的光敏感面积，并且因此比在常规的MRT系统本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有至少一个用于MR?HF信号的接收装置（12,12′）的MRT系统（10,10′），其中，所述接收装置（12,12′）具有用于接收MR?HF信号的接收线圈元件（28）、光学调制器（40,40′）、以及用于输出调制器（40,40′）的光学输出信号（LO）的光学输出端（48），在所述光学调制器中电的控制输入端（38）与所述接收线圈元件（28）耦合，其特征在于，所述光学调制器（40,40′）形成用于MR?HF信号的光学解调装置并且为此所述调制器（40,40′）的光学输入端（42）与激光源（20）耦合，该激光源被构造用于产生其光强周期地以预定的频率（Fosc）改变的激光（LI）。

【技术特征摘要】
2011.11.17 DE 102011086561.61.一种具有多个用于MR-HF信号的接收装置(12,12′)的MRT系统(10,10′)，其中，所述多个接收装置的至少一个接收装置(12,12′)具有用于接收MR-HF信号的接收线圈元件(28)、光学调制器(40,40′)、以及用于输出调制器(40,40′)的光学输出信号的光学输出端(48)，在所述光学调制器中电的控制输入端(38)与所述接收线圈元件(28)耦合，其特征在于，所述光学调制器(40,40′)形成用于MR-HF信号的光学解调装置并且为此所述调制器(40,40′)的光学输入端(42)与激光源(20)耦合，该激光源被构造用于产生其光强周期地以预定的频率改变的激光；并且具有光学分配器(72)，其被构造用于，将所述激光源(20)的激光分配到多个接收装置(12,12′)和/或接收装置(12,12′)的多个调制器(40,40′)。2.根据权利要求1所述的MRT系统(10,10′)，其特征在于，所述激光源(20)被布置在所述接收装置(12,12′)外部并且其激光经由光导装置(18)传输到该接收装置(12,12′)。3.根据权利要求1所述的MRT系统(10,10′)，其特征在于，设置光-电子的转换器(56)，借助于该转换器能够将所述调制器(40,40′)的光学输出信号转换为电信号，其中，所述转换器(56)具有取决于待转换的光学输出信号的调制频率的光学敏感性，并且其中，该敏感性的低通特征曲线具有边界频率，所述边界频率位于通过解调所形成的两个混频产物之间。4.根据上述权利要求1至3中任一项所述的MRT系统(10,10′)，其特征在于，所述预定的频率处于50MHz至500MHz的范围中。5.根据上述权利要求1至3中任一项所述的MRT系统(10,10′)，其特征在于，该激光源(20)为了改变光强而具有马赫-曾德尔调制器(24)。6.根据上述权利要求1至3中任一项所述的MRT系统(10,10′)，其特征在于，所述光学调制器包括马赫-曾德尔调制器，其光学输入端(42)与光学输出端经由两个光学传播路径(40,40′)耦合，并且如果在电的控制输入端(38)上施加0V的控制电压，则两个传播路径(44,46)的光学路径长度不同。...

【专利技术属性】
技术研发人员：S波普斯卡，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：