[发明专利]用于磁共振断层造影系统的天线电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于MRT系统的改进的天线电路，该天线电路控制天线装置或从中读出信号，其中天线装置径向地设置在至少一个磁铁和至少一个梯度线圈与待检查的对象之间。

背景技术

现有技术的MRT系统通常具有唯一的发送器，该发送器被设置为产生用于施加用于提供核自旋的基本上均匀的高频场。对应的、也称为“身体线圈(BC)”的发送天线通常被固定地嵌入磁铁和梯度线圈中。相反，为了接收磁共振信号使用靠近患者放置的、也称为局部线圈的接收天线的多信道装置。在此各个未使用的天线通常通过PIN二极管开关来断开或失谐。

由于复杂的电缆敷设，不希望将局部线圈安装在待检查的对象(也就是患者)上以及将接收信号传输到患者台。由此借助所谓的“远程身体阵列”建议由极低噪声的天线元件组成的固定安装的接收天线装置。远程身体阵列例如是US 2010/0213939A1中所述的那样。因为期望尽可能大的患者孔径所以用于圆柱形的“远程身体阵列”(RBA)的径向安装空间在径向上向内受到限制。磁铁或梯度系统的更大直径导致成本急剧增加。因此必须将RBA的接收元件靠近发送天线(BC)放置。由此，一方面在发送线圈(BC)和RBA之间产生强磁耦合，从而提高了对发送天线(BC)中的失谐开关的要求，例如对减少损耗的要求。另一方面，在发送天线(BC)的导体结构上会形成涡流，该涡流无需开关参与也产生损耗电阻并且由此将噪声耦合到RBA的接收器中。这些损耗是个特别的难题，因为对所有RBA元件的品质的要求由于与患者的大的间隔而比将局部线圈施加在患者上的情况下的要求更高得多。

已经建议弃用发送天线，并且RBA的接收元件也用于发送。该解决方案具有如下的优点：RBA能更粗并且由此更有效地构造，因为可以取消用于发送天线(BC)的附加空间。每个天线元件获得自己的发送接收转换器。因为这些转换开关不必位于高效的谐振电路中，而是可以在变换(例如变换到50欧姆阻抗)之后布置，所以其损耗份额不高于在通常的天线结构的情况下的损耗份额。对每个元件将转换器的接收支路传输到一个接收器。

图11示出了现有技术的布置。将天线元件102连接到发送接收转换器104，该发送接收转换器的输出端连接到放大器110的输入端。将发送接收转换器的输入端连接到配电网，经由相应的发送接收转换器104将多个天线102连接到该配电网。发送放大器108的输出端连接到配电网106的输入端。

用于该分配的公知的解决方案是由功率分配器和移相器组成的串联，例如维金森分配器(Wikinson Teiler)、巴特勒矩阵(Butler-Matrix)，其通常被插入具有50欧姆阻抗的导线中。

这种馈电网具有明确规定的输出阻抗，例如50欧姆，以该输出阻抗对天线中的每一个馈电。通常试图将每个天线与该电阻关于功率最优匹配。但由于不同的患者高矮和患者位置，在各个天线102上会出现不同的负载电阻。此外必须考虑天线102的明显的相互耦合。由此即使在向天线传播的波均匀分配的情况下也会形成极不均匀的电流分配，这些电流分配然后会导致自旋激励和患者损耗功率(SAR)的不均匀分配。该问题在通常为了发送而使用的高通或低通鸟笼天线装置中不出现，因为更高本机振荡频率模式的共振频率位于很远。另一方面，为了实现装置的功能性必须将发送接收装置的元件互相退耦，以便能够形成不同的电流分配。

因此需要这样的配电网：该配电网在借助天线装置发送信号时强制产生天线元件中互相之间固定且不取决于负载的电流比。

在多个线圈中的相同电流例如可以通过串联电路来获得。即使每个线圈通过电容补充以形成串联谐振电路，这些谐振电路也能够串联连接。但是在高频的情况下串联电路由于连接线中的分布电容而通常是不适用的。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题是，在借助天线装置发送信号时在天线元件中强制产生尽可能固定且不取决于负载的电流比，而不会出现串联电路的缺点。