[发明专利]传感器和具有无线近场传输的磁共振断层成像设备

说明书

本发明涉及一种用于在磁共振断层成像设备中使用的传感器以及一种由磁共振断层成像设备和传感器构成的系统。所述传感器具有能量供应装置、数据传输装置和第一共振天线。第一共振天线与数据传输装置和/或能量供应装置处于信号连接。在自由空间中在第一共振频率下，在信号连接的阻抗和第一共振天线的阻抗之间存在显著的第一共振天线的失配。

技术领域

本发明涉及一种传感器、特别是局部线圈，以及一种在其之间具有能量和/或数据的无线传输的磁共振断层成像设备。

背景技术

磁共振断层成像设备是为了对检查对象进行成像，利用外部强磁场将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装置。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、也称为磁共振信号，经由天线接收磁共振信号。

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素相关联。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。所产生的显示给出自旋的空间密度分布。

因为磁共振信号非常弱，所以通常尽可能靠近待检查区域地布置接收天线(所谓的局部线圈)。在此，为了传输接收到的信号并且为了向局部线圈中的前置放大器和信号处理供电，通常使用至磁共振断层成像设备的电缆连接，但是电缆连接是易故障的、处理起来繁琐的，并且至少当相应的抑制滤波器发生故障时，尤其是通过由激励脉冲造成的导体上的外罩波，电缆连接对于患者是危险的。

因此，长期以来一直致力于为局部线圈配备无线传输技术。但是在此，一方面无线传输技术容易受到干扰，例如由于干涉，由电池对局部线圈供电可以在连续使用时导致针对充电的中断，并且尤其是所使用的无线电波可以干扰磁共振记录。

结合磁共振断层成像设备，还使用了诸如EEG(脑电图)、EKG(心电图)或呼吸传感器的其他传感器，所述传感器在成像期间采集生理学数据并且部分地还被用于控制成像，并且所述传感器需要供能。

如果供能例如经由身体线圈被无线地实施，则所需的功率能够加热患者，从而减少了可用于记录的功率预算。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题是，提供一种用于更安全和更可靠的运行的传感器。

根据本发明的技术问题通过根据本发明的传感器和根据本发明的由传感器和磁共振断层成像设备构成的系统来解决。

根据本发明的传感器具有能量供应装置、数据传输装置和第一共振天线。根据本发明，被设计为用于给诸如局部线圈中的前置放大器、局部振荡器、控制器、模数转换器和安全组件的传感器的有源组件供应能量的装置被视为能量供应装置。为此，能量供应单元通过磁共振断层成像设备和传感器之间的无线传输获得所需的能量，如其下面更详细地说明的那样。能量供应装置例如可以具有整流器、平滑电容、电压调节器或电压转换器和诸如高电容的电容器或者可充电的电池的能量中间存储器，以便能够对没有或者具有减少的无线能量传输的时间段以及传感器中的能量消耗的负荷峰值进行均衡。

本发明意义上的数据传输装置被设计为用于借助无线传输在使用具有大于1MHz、10MHz、100MHz或者1GHz的频率的高频信号的情况下将数据从传感器传输到磁共振断层成像设备和/或在相反的方向上传输。在此，数据可以是模拟信号，例如是必要时在频率转换之后的前置放大的磁共振信号，模拟信号通过幅度或频率调制或其他类似的调制技术被调制到高频信号上。数据也可以是数字的，例如在模数转换之后的磁共振信号。在此，在数字的情况下，数据传输装置可以具有数据缓冲存储器并且使用编码方法，该编码方法允许识别传输中断并且随后对数据进行重复。