[发明专利]借助局部线圈的宽带信号进行数据传输的装置、系统和方法

说明书

本发明涉及一种用于在局部线圈中生成宽带信号的装置和一种带有根据本发明的装置的磁共振断层成像仪。该装置具有用于将磁共振信号数字化的第一模数转换器、信号形成器、脉冲滤波器和发射天线。该信号形成器被设计为用于提高该第一模数转换器的输出信号中的高次谐波含量，并且该脉冲滤波器被设计为用于将该信号形成器的输出信号限制在预先确定的频带上，然后经由发射天线来发出该输出信号。该接收器被设计为用于经由接收天线接收信号并将信号数字化，并且借助信号处理装置恢复对磁共振信号的数字再现。

技术领域

本发明涉及一种用于在局部线圈中生成宽带信号的装置。该装置具有第一模数转换器、信号形成器和脉冲滤波器。此外，本发明还涉及一种磁共振断层成像仪，其带有根据本发明的局部线圈和用于接收局部线圈的信号的接收器。

背景技术

磁共振断层成像仪是用强外部磁场使检查对象的核自旋定向并且通过交变磁场激发围绕这个取向的进动以对检查对象成像的成像装置。从这种激发的具有较低能量的状态下自旋的进动或返回进而产生了通过天线接收的交变磁场作为响应。

借助于梯度磁场，为这些信号标记位置编码，该位置编码后续地能够实现将所接收的信号分配给体积元素。然后分析所接收的信号并且提供检查对象的三维成像示图。

为了获得尽可能好的信噪比，优选地接收天线(也称为局部线圈)直接布置在患者身体上。在此，由于大的带宽，接收到的磁共振信号在放大之后经由线缆被传输给磁共振断层成像仪以用于分析。但是由于需要屏蔽和安全措施，所述线缆使用不灵活且麻烦。

已存在将接收到的磁共振信号从局部线圈以无线方式生成至磁共振断层成像仪的方案。但在此所需的用于数据压缩和传输安全的措施导致局部线圈中有复杂的组件，这些组件由于增加的电流消耗在无线运行模式下由于有限的电池容量而限制运行时间。额外的升温还令患者不适。

发明内容

因此面临的任务是，改善磁共振断层成像仪中用无线的局部线圈采集图像的效果。

该任务通过根据本发明的一实施方式所述的本发明的装置、和根据本发明的磁共振断层成像仪、以及根据本发明的用于运行的方法来实现。

根据本发明的装置被设置成用于在局部线圈中生成宽带信号。在此，适合于将一个或多个天线线圈的磁共振信号的信息内容以数字化的方式从局部线圈无线地传输到磁共振断层成像仪的信号被视为宽带信号。在此，尤其传输在多国监管机构按照“超宽带”(UWB)的概念限定的带宽为500MHz和放大数倍后介于3GHz与11GHz之间的频带框架内的信号，所述信号具有若干兆赫直至千兆赫的带宽，但尤其直至这些UWB之一的500MHz。

该装置具有第一模数转换器(ADC)。该第一模数转换器与局部线圈的天线线圈处于信号连接。在此优选地，磁共振信号在数字化之前通过低噪声放大器(LNA)进行放大和滤波，以便隐去不期望的干扰信号。第一模数转换器在此根据尼奎斯特定理以足够高的扫描频率对磁共振信号进行采样，以便采集有关振幅和相位的所需信息内容。在此可设想的是，在采样之前将磁共振信号转换至较低的频率范围(基带)，但原则上还可设想的是，对带宽进行过采样并且然后进行数字变频。

信号形成器获取第一ADC的经数字化的磁共振信号，并且被设计为用于提高该第一ADC的输出信号中的高次谐波含量。对此的不同实施可能性在下面的从属权利要求中说明。在此，通常还将频率高于第一模数转换器的(由磁共振信号的采样率确定的)基频的频率含量视为高次谐波含量。但是通过将载频与ADC输出信号混合或调制(例如振幅调制、频率调制、相位调制、QAM等)而生成的信号不被视为本发明意义上的高次谐波。

脉冲滤波器与信号形成器处于信号连接并且被设计为用于将信号形成器的输出信号限制在预先确定的频带上，优选地限制为监管规定的UWB。