(57)【要約】【課題】特に断層撮影装置の内側半径の減少なしに断層撮影装置の測定室内にワイヤレス式にエネルギを供給するための改善された手段、特にローカルコイルシステムをワイヤレス式に作動させるための改善された手段を提供する。【解決手段】第１のアンテナエレメント１０５を備えた少なくとも１つの第１の範囲１０２と、第２のアンテナエレメント１０８を備えた少なくとも１つの第２の範囲１０３，１０４とが設けられており、第１の範囲１０２と、第２の範囲１０３，１０４とが、少なくとも１つのウェーブトラップ１０９を介して互いに接続されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
断層撮影装置（Ｔ）用の送信装置（１０１）であって、
−  少なくとも１つの第１のアンテナエレメント（１０５）を備えた少なくとも１つの第１の範囲（１０２）と、
−  少なくとも１つの第２のアンテナエレメント（１０８）を備えた少なくとも１つの第２の範囲（１０３，１０４）と
を有する送信装置において、
−  前記少なくとも１つの第１の範囲（１０２）と、前記少なくとも１つの第２の範囲（１０３，１０４）とが、少なくとも１つのウェーブトラップ（１０９）を介して互いに接続されていることを特徴とする、断層撮影装置用の送信装置。
【請求項２】
−  前記第１の範囲（１０２）は、第１の作動周波数によって作動させられるように設けられており、
−  前記第２の範囲（１０３，１０４）は、第２の作動周波数によって作動させられるように設けられており、
−  前記ウェーブトラップ（１０９）は、前記第１の作動周波数のためのウェーブトラップである、
請求項１記載の送信装置。
【請求項３】
前記第１の作動周波数は、核スピンを励起させるための励起周波数である、請求項２記載の送信装置。
【請求項４】
前記第２の作動周波数は、ローカルコイルシステムにエネルギを供給するためのエネルギ供給周波数である、請求項２記載の送信装置。
【請求項５】
−  前記第１の範囲（１０２）は複数の第１のアンテナエレメント（１０５，１０５ａ，１０５ｂ）を有していて、該第１のアンテナエレメント（１０５，１０５ａ，１０５ｂ）は同調装置（１０７）を介して互いに接続されており、
−  前記同調装置（１０７）は前記第２の作動周波数に対して高抵抗を有しており、
−  前記第１の範囲（１０２）の両側に、それぞれ１つの第２の範囲（１０３，１０４）が続いており、
−  前記両第２の範囲（１０３，１０４）の第２のアンテナエレメント（１０８）は、前記第１の範囲（１０２）のそれぞれ１つの第１のアンテナエレメント（１０５ａ）を介して互いに接続されており、
−  前記ウェーブトラップ（１０９）は前記第２の作動周波数を通過させるようになっている、
請求項２から４までのいずれか１項記載の送信装置。
【請求項６】
−  前記少なくとも１つの第１の範囲（１０２）は、平行に配置された複数の第１のアンテナエレメント（１０５）を備えた１つの第１のボディコイルアッセンブリとして形成されていて、隣接し合った前記第１のアンテナエレメント（１０５）は、それぞれ少なくとも２つの同調装置（１０７）により互いに接続されており、
−  前記少なくとも１つの第２の範囲（１０３，１０４）は、それぞれ平行に配置された複数の第２のアンテナエレメント（１０８）を備えた２つの第２のボディコイルアッセンブリとして形成されており、
−  １つの第２の範囲（１０３，１０４）の隣接し合った第２のアンテナエレメント（１０８）は、一方では接続エレメント（１１０）によって互いに接続されており、他方では前記第１の範囲（１０２）の少なくとも２つの第１のアンテナエレメント（１０５）を介して互いに接続されている、
請求項５記載の送信装置。
【請求項７】
当該送信装置（１０１）は、円筒状の基本形状を有し、前記両第２の範囲（１０３，１０４）は端面側で前記第１の範囲（１０２）に続いている、請求項６記載の送信装置。
【請求項８】
前記接続エレメント（１１０）は、前記第１の作動周波数のためのウェーブトラップ（１１４）を介して前記第２のアンテナエレメント（１０８）に接続されている、請求項６または７記載の送信装置。
【請求項９】
前記接続エレメント（１１０）は、隣接し合った前記第２のアンテナエレメント（１０８）の間に、前記第１の作動周波数のためのウェーブトラップ（１１６）を有している、請求項６から８までのいずれか１項記載の送信装置。
【請求項１０】
当該送信装置（１０１）が複数の供給点（１１１，１１２，１１３）を有しており、該供給点は少なくとも：
−  前記第２の範囲（１０３）に設けられた第１の供給点（１１１）と、
−  前記第１の範囲（１０２）に設けられた第２の供給点（１１２）と、
−  前記第２の範囲（１０３）に設けられた第３の供給点（１１３）と、
−  前記第１の範囲（１０２）に設けられた第４の供給点（１１７）と、
を有しており、
−  前記第１および第２の各範囲（１０２，１０３）に設けられた前記供給点（１１１，１１３，１１２，１１７）は互いに対して９０°だけずらされている、
請求項１から９までのいずれか１項記載の送信装置。
【請求項１１】
前記第１の供給点（１１１）と前記第２の供給点（１１２）とが互いに向かい合って位置しており、前記第３の供給点（１１３）と前記第４の供給点（１１７）とが互いに向かい合って位置している、請求項１０記載の送信装置。
【請求項１２】
第２の範囲（１０３，１０４）に設けられた、平行に配置された前記第２のアンテナエレメント（１０８）の数は、第１の範囲（１０２）に設けられた、平行に配置された前記第１のアンテナエレメント（１０５）の数よりも少ない、請求項１から１１までのいずれか１項記載の送信装置。
【請求項１３】
前記ウェーブトラップ（１０９）は、並列共振回路として形成されている、請求項１から１２までのいずれか１項記載の送信装置。
【請求項１４】
前記ウェーブトラップは、前記第１の範囲（１０２）における離調回路を橋絡するために設けられている、請求項１３記載の送信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トモグラフもしくは断層撮影装置（Tomograph）用の送信装置であって、少なくとも１つの第１のアンテナエレメントを備えた少なくとも１つの第１の範囲と、少なくとも１つの第２のアンテナエレメントを備えた少なくとも１つの第２の範囲とを有する送信装置に関する。本発明は、たとえば核磁気共鳴断層撮影法（Magnetresonanztomographie）において使用され、特にローカルコイルシステムへのワイヤレス式のエネルギ供給のためにも使用され得る。
【背景技術】
【０００２】
断層撮影装置における検査のためには、典型的に、患者が、断層撮影装置の円筒状の測定室内で寝台上に横臥した状態で位置決めされる。測定室内には、強力な磁場が印加される。この磁場は多数のグラジエントコイル（傾斜磁場コイル）の制御に基づき、勾配もしくは傾斜を有する。この勾配磁場により、原子の核スピンが方向付けられる。断層撮影装置の内部には、原子を励起させるために磁気共鳴高周波パルスを送出するための送信アンテナ装置、たいていはホールボディ（全身）型の送信アンテナ装置、たとえばバードケージアンテナが設けられている。原子を励起させるためには、バードケージアンテナが、ＭＲ励起周波数によって作動される。
【０００３】
原子から磁気共鳴信号（ＭＲ信号）を受信するために、磁気共鳴検査では、たいていローカルコイルが使用される。これにより、核スピンの緩和の際のパルスが受信される。種々異なる物質は種々異なる緩和特性を有する、つまり物質に応じて緩和特性は種々異なるので、緩和特性に基づいて、患者の身体の内部を推量することができる。ローカルコイルはしばしば構成アッセンブリ（以下において「ローカルコイルシステム」と呼ぶ）の形にまとめられており、そしてそれぞれ、たいては導体ループの形の受信アンテナエレメントを有している。受信されたＭＲ信号は、一般になおローカルコイル内で前段増幅され、磁気共鳴設備の中央の範囲においてケーブルを介して導出されて、ＭＲ信号処理装置のシールドされた受信器に供給される。次いで、このＭＲ信号処理装置において、受信されたデータはデジタル化されて、引き続き処理される。多くの検査においては、既にこのようなローカルコイルが多数、患者に配置され、これにより患者の身体の全体範囲がカバーされる。
【０００４】
磁気共鳴システムの機能様式は、当業者には一般に知られており、たとえば「Ｉｍａｇｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  ｆｏｒ  Ｍｅｄｉｃａｌ  Ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃｓ」（Arnulf Oppelt著、Publicis Corporate Publishing, ISBN 3-89578- 226-2）に記載されている。
【０００５】
ローカルコイルシステムにおいてＭＲ信号を前処理するために、たとえばＭＲ信号を前段増幅し、かつ場合によってはデジタル化しかつコード化するためには、エネルギが必要とされる。このエネルギの供給は、たとえばケーブルによって行うことができる。しかし、このことは望ましくない。なぜならば、ケーブルは患者テーブルから評価装置にまで簡単に案内され得ず、オペレータや患者によって邪魔だと感じられ、そして患者テーブルが患者およびローカルコイルマットと一緒に運動されるので、ケーブルがルーズに案内されなければならないからである。
【０００６】
しかし、エネルギ供給は、ワイヤレス式に無線を介して、寝台に設けられた線状に磁化されたエネルギ送信アンテナと、電子回路にカップリングされたエネルギ受信アンテナとによって行うこともできる。しかし、このためには、手間をかけて形成された寝台が準備されなければならない。さらに、このようなアンテナはエネルギ受信アンテナの１つの位置でしか最大出力を提供しない。
【０００７】
また、エネルギ供給を、無線を介して、磁気共鳴断層撮影装置用の付加的なプラグインユニットであるエネルギ送信アンテナと、電子回路にカップリングされた適合するエネルギ受信アンテナとによって実施することも知られている。しかし、このような配置は、磁気共鳴断層撮影装置の内側半径を小さくしてしまうので不都合である。
【０００８】
たとえば、ドイツ連邦共和国特許出願公開第１０２０１１０７６９１８号明細書には、ローカルコイルシステム、送信装置、磁気共鳴システム、ローカルコイルシステムへのワイヤレス式のエネルギ伝送のための方法が開示されている。ローカルコイルシステムは、磁気共鳴システムのために、エネルギ受信アンテナを用いてＭＲ信号を検出するために設けられていて、しかも時間的に変化する磁場からローカルコイルシステムのためのエネルギを誘導式に受信するために設けられている。この場合、エネルギ受信アンテナは、検出したいＭＲ信号のＭＲ励起周波数またはラモーア周波数よりも低く、かつ約２０ｋＨｚよりも高く形成されているエネルギ伝送周波数に合わせて同調可能であるか、または同調されている。送信装置は磁気共鳴システムのために設けられていて、かつエネルギをローカルコイルシステムに送信するために形成されている。この場合、エネルギは、予め規定されたエネルギ伝送周波数を有する、時間的に変化する磁場を送出するエネルギ送信アンテナと、発振器装置とを用いて送信される。この発振器装置はエネルギ送信アンテナとカップリングされていて、エネルギ送信アンテナを制御するための信号を発生させる。この信号は、ローカルコイルシステムによって検出したいＭＲ信号のラモーア周波数よりも低く、かつ約２０ｋＨｚよりも高く形成されているエネルギ伝送周波数を有する。エネルギ送信アンテナは、ホールボディコイル（全身コイル）と一体に形成されているか、またはホールボディコイルを取り囲むように形成されていてよい。この場合に不都合となるのは、送信装置が比較的嵩張ってしまうか、または手間のかかる励起回路を必要とすることである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】ドイツ連邦共和国特許出願公開第１０２０１１０７６９１８号明細書
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】「Ｉｍａｇｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  ｆｏｒ  Ｍｅｄｉｃａｌ  Ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃｓ」（Arnulf Oppelt著、Publicis Corporate Publishing, ISBN 3-89578- 226-2）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の課題は、前で挙げた不都合を回避し、特に断層撮影装置の内側半径の減少なしに断層撮影装置の測定室内にワイヤレス式にエネルギを供給するための改善された手段、特にローカルコイルシステムをワイヤレス式に作動させるための改善された手段を提供することである。特に、エネルギ伝送信号の発生と、ＭＲ励起信号の発生とが相互に影響し合わないか、または僅かにしか影響し合わないような、断層撮影装置の測定室内にワイヤレス式にエネルギを伝送するためのコンパクトな手段を提供することが目標とされる。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この課題を解決するために、本発明の構成では、断層撮影装置用の送信装置であって、少なくとも１つの第１のアンテナエレメントを備えた少なくとも１つの第１の範囲と、少なくとも１つの第２のアンテナエレメントを備えた少なくとも１つの第２の範囲とを有する送信装置において、前記少なくとも１つの第１の範囲と、前記少なくとも１つの第２の範囲とが、少なくとも１つの除波回路もしくはウェーブトラップ（Sperrkreis）を介して互いに接続されているようにした。
【００１３】
本発明の有利な実施態様は、特に請求項２以下に記載されている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明による送信装置には、次のような利点がある。すなわち、少なくとも１つの第１の範囲と、少なくとも１つの第２の範囲とが機械的につながっていてよいので、これにより送信装置の構造がコンパクトに形成可能となる。少なくとも１つのウェーブトラップにより、励起された範囲の少なくとも１種の作動周波数が、このためには設けられていない別の範囲を励起させてしまうことが阻止されるので有利である。すなわち、エネルギ伝送信号の発生と、ＭＲ励起信号の発生とが影響し合うことが抑制されることが保証されている。
【００１５】
１改良形では、断層撮影装置が、磁気共鳴断層撮影装置または核スピン断層撮影装置である。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、断層撮影装置は、たとえば陽電子放出断層撮影装置（Positronen-Emissions-Tomograph）であってもよい。
【００１６】
さらに別の改良形では、アンテナエレメントが、細長いアンテナ長手方向エレメントまたはロッド形のアンテナ長手方向エレメントである。このようなアンテナ長手方向エレメントは、円筒状の測定室内に均一な磁場を提供するために特に好適である。
【００１７】
さらに別の改良形では、ウェーブトラップが、並列共振回路として形成されている。
【００１８】
さらに別の改良形では、ウェーブトラップが、第１の範囲（特にＭＲアンテナとして働く）に位置する離調回路（特に各離調回路）を橋絡するために設けられている。このためには、ウェーブトラップが、特に第１の範囲のための並列共振回路として、かつ第２の範囲のための直列回路として形成されていてよい。
【００１９】
離調回路を橋絡するためのウェーブトラップは、たとえばインダクタンスとキャパシタンスとから成る並列回路として形成されている。この場合、この並列回路に対してキャパシタンスが直列に接続されている。キャパシタンスは、少なくとも１つのコンデンサであることが好ましく、インダクタンスはコイル、たとえばチョークであることが好ましい。
【００２０】
離調回路は、特に同調装置に相当していてよい。
【００２１】
さらに別の構成では、第１の範囲は、第１の作動周波数によって作動させられるように設けられており、第２の範囲は、第２の作動周波数によって作動させられるように設けられており、ウェーブトラップは第１の作動周波数のためのウェーブトラップである。これにより、特に、第２の範囲が第１の作動周波数によって励起させられるか、または妨害される恐れが阻止され得る。
【００２２】
第１の作動周波数は、たとえば核スピンを励起させるための励起周波数であってよい（以下、一般性を制限することなしに「ＭＲ励起周波数」と呼ぶ）。このＭＲ励起周波数は、たとえば５０ＭＨｚよりも高く設定されていてよい。その場合、前記少なくとも１つの第１の範囲は、ＭＲ励起アンテナとみなすこともできる。
【００２３】
前記範囲を分離するためのウェーブトラップは、たとえばインダクタンスとキャパシタンスとから成る並列回路として形成されている。キャパシタンスは、少なくとも１つのコンデンサであることが好ましく、インダクタンスはコイル、たとえばチョークであることが好ましい。
【００２４】
第２の作動周波数は、たとえば、特にローカルコイルシステムにエネルギを供給するためのエネルギ供給周波数であってよい。エネルギ供給周波数は、たとえば１ＭＨｚ〜１０ＭＨｚ、有利には４〜６ＭＨｚであってよい。その場合、前記少なくとも１つの第２の範囲は、エネルギ供給周波数アンテナの少なくとも一部を成していてよい。
【００２５】
さらに別の改良形では、前記少なくとも１つの第１の範囲と、前記少なくとも１つの第２の範囲とが、第１の作動周波数のためだけの少なくとも１つのウェーブトラップを介して互いに接続されている。これにより、第２の作動周波数のためのウェーブトラップを節約することができる。その場合、第１の範囲と第２の範囲との間の移行部は、第２の作動周波数を通過させるようになっている。このことは、たとえば第１の作動周波数による第２の範囲の励起可能性が小さく、特に事実上無視し得る程度である場合に有利になり得る。別の利点は、第１の範囲の少なくとも一部も、前記少なくとも１つの第２の範囲と一緒に、第２の作動周波数のためのアンテナとして（たとえばエネルギ供給周波数アンテナとして）使用可能であることから得られる。
【００２６】
さらに別の改良形では、第１の範囲の離調回路（Verstimmschaltung）が、第１の作動周波数を遮断しかつ第２の作動周波数を通過させるウェーブトラップ（特に各ウェーブトラップ）によって橋絡される。
【００２７】
さらに別の構成では、第１の範囲が複数の第１のアンテナエレメントを有していて、該第１のアンテナエレメントが同調装置を介して互いに接続されており、前記同調装置が第２の作動周波数に対して高抵抗を有しており、第１の範囲の両側に、それぞれ１つの第２の範囲が続いており、両第２の範囲の第２のアンテナエレメントが、第１の範囲のそれぞれ１つの第１のアンテナエレメントを介して互いに接続されており、前記ウェーブトラップは第２の作動周波数を通過させるようになっている。同調装置は、第１の範囲を同調させるために使用される。この構成には、次のような利点がある。すなわち、両第２の範囲は、第２の作動周波数のために、両第２の範囲に接続された第１のアンテナエレメントを介してつながっていて、これらのエレメントが、唯一つのアンテナを形成し得る。この唯一つのアンテナは、第２の作動周波数によって励起される。これにより、アンテナの励起、ひいては両第２の範囲の励起が、両第２の範囲のうちの一方の第２の範囲のみへの第２の作動周波数の供給時でも可能となる。さらに、選択された第１のアンテナエレメントをこのアンテナに関係付けることにより、両側に配置された両第２の範囲の間でも、特に均一な円形の磁場が形成され得る。しかし、第２の作動周波数に対して高抵抗を有する同調装置により、その他の第１のアンテナエレメントも第１の励起周波数によって励起されることが阻止される。すなわち、第１の励起周波数による第１のアンテナエレメントへの影響付与を小さく保持することができる。同じく、第２の作動周波数のための専用のウェーブトラップを不要にすることができる。
【００２８】
さらに別の改良形では、第１の作動周波数が、常時、第２の作動周波数よりも大きく形成されている。その場合、特に同調装置は高域フィルタとしても動作することができる。
【００２９】
同調装置は、たとえば微調整用可変コンデンサ（Abgleichkondensator）または同調コンデンサもしくはバラクタダイオードまたはキャパシタンスダイオードを有していてよい。
【００３０】
択一的な別の改良形では、複数の第１のアンテナエレメントの間の同調装置が、第２の作動周波数に対して高抵抗を有するのではなく、低抵抗を有している。その場合、第２の作動周波数により全ての第１のアンテナエレメントが励起されることを阻止するために、少なくとも、第２のアンテナエレメントに接続されている第１のアンテナエレメントと、この第１のアンテナエレメントに隣接した別の第１のアンテナエレメントとの間に、第２の作動周波数のための少なくとも１つのウェーブトラップが設けられていると有利である。
【００３１】
さらに別の構成では、前記少なくとも１つの第１の範囲が、平行に配置された複数の第１のアンテナエレメントを備えた１つの第１のボディコイルアッセンブリとして形成されていて、隣接し合った前記第１のアンテナエレメントは、それぞれ少なくとも２つの同調装置により互いに接続されており、前記少なくとも１つの第２の範囲は、それぞれ平行に配置された複数の第２のアンテナエレメントを備えた２つの第２のボディコイルアッセンブリとして形成されており、１つの第２の範囲の隣接し合った第２のアンテナエレメントは、一方では接続エレメントによって互いに接続されており、他方では前記第１の範囲の少なくとも２つの第１のアンテナエレメントを介して互いに接続されている。このことは、次のような利点をもたらす。すなわち、第２の範囲は、第２の励起エネルギのために、第１の作動周波数のための第１の範囲よりも大きな視野ＦＯＶ（「Field of View」）を容易に提供する。たとえば、第１の作動周波数がＭＲ励起周波数であり、第２の作動周波数がエネルギ供給周波数である場合には、ＭＲ励起フィールドの狭い視野を達成することができる。このことは、たとえばグラジエントアンビギュイティ（Gradientenmehrdeutigkeit）および比吸収率（SAR）を小さく保持する。その場合、特に両第２の範囲ならびにこれらの第２の範囲を接続する第１のアンテナエレメントを機能的に含む、エネルギ励起のために使用されるアンテナの、より大きな視野に基づき、ＭＲ励起フィールドの視野の縁部に位置決めされたローカルコイルによっても、十分なエネルギ供給を確保することができる。
【００３２】
「ボディコイルアッセンブリ」とは、特にアンテナエレメントがリング形に配置されているような配置を有するアッセンブリを意味し得る。アンテナエレメントがアンテナ長手方向エレメントである場合には、これらのアンテナエレメントは特に円筒形に配置されていてよく、たとえば中心の長手方向軸線に対して平行にかつ等間隔に配置されている。これらのアンテナエレメントは、特に隣接し合ったアンテナエレメントと等間隔を成して、互いに対して平行でかつ円筒体の外周面に位置しているとみなすこともできる。
【００３３】
さらに別の改良形では、第１の範囲および第２の範囲が、同じ直径を有する円筒状の基本形状を有していてよい。その場合、送信装置全体も同じく円筒状の基本形状を有していてよい。
【００３４】
さらに別の構成では、送信装置が、円筒状の基本形状を有しており、この場合、両第２の範囲は端面側で第１の範囲に続いている。これにより、互いに異なる大きさの視野を有する二重共鳴式の送信アンテナを特に簡単に提供することができる。
【００３５】
さらに別の改良形では、接続エレメントが、少なくとも第２の作動周波数を少なくとも部分的に導くために調整されている。接続エレメントは、たとえばボディコイルアンテナのロッドであってよい。
【００３６】
第２の範囲において第１の作動周波数を一層強力に抑制するために好適となる構成では、接続エレメントが、第１の作動周波数のためのウェーブトラップを介して第２のアンテナエレメントに接続されている。
【００３７】
また、第２の範囲において第１の作動周波数を一層強力に抑制するために好適となる別の構成では、接続エレメントが、隣接し合った第２のアンテナエレメントの間に、第１の作動周波数のためのウェーブトラップを有している。
【００３８】
さらに別の構成では、当該送信装置が複数の供給点を有しており、該供給点は少なくとも：第２の範囲に設けられた第１の供給点と、第１の範囲に設けられた第２の供給点と、第２の範囲に設けられた第３の供給点と、第１の範囲に設けられた第４の供給点と、を有しており、第１および第２の各範囲に設けられた前記供給点は互いに対して９０°だけずらされており、すなわち第１の供給点と第２の供給点とが、互いに対して９０°だけずらされており、かつ第３の供給点と第４の供給点とが、互いに対して９０°だけずらされている。
【００３９】
「ずらされた配置」とは、特に長手方向延在方向周りに周方向で角度をずらされた配置を意味し得る。
【００４０】
さらに別の構成では、第１の供給点と第３の供給点とが、第２の範囲の少なくとも１つの第２のアンテナエレメント、特に２つの第２のアンテナエレメントの間に位置している。
【００４１】
さらに別の改良形では、第２の供給点と第４の供給点とが、第１の範囲の少なくとも１つの第１のアンテナエレメント、特に２つの第１のアンテナエレメント、特にアンテナ長手方向エレメントの間に位置している。
【００４２】
さらに別の改良形では、第２の供給点および第４の供給点が、第１の供給点もしくは第３の供給点に向かい合って位置しており、互いに対して角度をずらされていない。
【００４３】
さらに別の改良形では、第２の供給点および第４の供給点が、第１の供給点もしくは第３の供給点に向かい合って位置しておらず、つまり互いに対して角度をずらされている。
【００４４】
さらに別の構成では、第２の範囲に設けられた、平行に配置された第２のアンテナエレメントの数が、第１の範囲に設けられた、平行に配置された第１のアンテナエレメントの数よりも少ない。しかし、基本的には、両アンテナエレメントの数は等しく設定されていてもよい。さらに、第２の範囲に設けられた、平行に配置された第２のアンテナエレメントの数が、第１の範囲に設けられた、平行に配置された第１のアンテナエレメントの数よりも大きく形成されていてもよい。
【００４５】
本発明の課題は、少なくとも１つのこのような送信装置を備えた断層撮影装置、特に磁気共鳴断層撮影装置によっても解決される。
【００４６】
本発明の、上で説明した特性、特徴および利点ならびに本発明を達成するための形態は、以下に図面につき詳しく説明する発明の実施形態から一層明らかとなる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】磁気共鳴断層撮影装置に用いられる本発明による送信装置の１実施形態を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００４８】
以下に、本発明を実施するための形態を図面につき詳しく説明する。図面を分かり易くするために、同じ構成要素または同一作用を有する構成要素は同じ符号で示されている。
【００４９】
図１には、磁気共鳴断層撮影装置（磁気共鳴トモグラフ）Ｔに用いられる送信装置１０１が図示されている。この送信装置１０１は、「送信アンテナ」と呼ぶこともできる。送信装置１０１は３つの範囲、すなわち円筒状の基本形状を備えた真ん中の第１の範囲１０２と、この第１の範囲１０２に端面側で続いて、第２の範囲１０３と第２の範囲１０４とを有する。両第２の範囲１０３，１０４はやはり円筒状の基本形状を有していて、第１の範囲１０２と同じ直径を有している。これにより、送信装置１０１全体も円筒形状を有し、この円筒形状の長手方向軸線はこの場合、ｚ軸線に相当する。両第２の範囲１０３，１０４はさらに、長手方向軸線ｚに対して鏡像対称的な基本構造を有する。
【００５０】
第１の範囲１０２は、３２個の線形またはロッド形のアンテナエレメントを有する。これらのアンテナエレメントを、以下において「第１のアンテナ長手方向エレメント１０５」と呼ぶ。これらの第１のアンテナ長手方向エレメント１０５は、互いに対して平行にかつ長手方向軸線ｚに対して平行に向けられている。第１のアンテナ長手方向エレメント１０５はこの場合、特に長手方向軸線ｚ周りに周方向において等間隔で角度をずらされており、したがって長手方向軸線ｚに対して等しい間隔を有している。第１のアンテナ長手方向エレメント１０５のこのような配置は、「ボディコイル配置」または「バードケージ配置」とも呼ぶことができる。
【００５１】
第１のアンテナ長手方向エレメント１０５は、さらに両端部において、拡幅された接続範囲１０６を有する。隣接し合った第１のアンテナ長手方向エレメント１０５は、その接続範囲１０６のところで、たとえば同調コンデンサ１０７の形の同調装置を介して互いに接続されている。
【００５２】
両第２の範囲１０３，１０４は、それぞれ８個の線形またはロッド形のアンテナエレメントを有する。これらのアンテナエレメントを、以下において「第２のアンテナ長手方向エレメント１０８」と呼ぶ。第２のアンテナ長手方向エレメント１０８も、互いに対して平行でかつ長手方向軸線ｚに対して平行に向けられている。第２のアンテナ長手方向エレメント１０８は、同じく長手方向軸線ｚ周りに周方向において等間隔で角度をずらされており、したがって長手方向軸線ｚに対して等しい間隔を有している。その場合、第１の範囲１０２と第２の範囲１０３と第２の範囲１０４とが等しい直径を有していることは、第１のアンテナ長手方向エレメント１０５と第２のアンテナ長手方向エレメント１０８とが、長手方向軸線ｚから等しい間隔を有していることを意味する。第２のアンテナ長手方向エレメント１０８のこのような配置は、同じく「ボディコイル配置」または「バードケージ配置」に相当する。
【００５３】
特に、第２の範囲１０３，１０４の、長手方向軸線ｚに沿って互いに向かい合って位置している第２のアンテナ長手方向エレメント１０８同士（つまり長手方向軸線ｚに対して平行な同一の軸線に沿って位置している第２のアンテナ長手方向エレメント１０８同士）は、それぞれ１つの第１のアンテナ長手方向エレメント１０５，１０５ａによって互いに接続されている。この接続は直接的に行われるのではなく、第２のアンテナ長手方向エレメント１０８と、この第２のアンテナ長手方向エレメント１０８に接続された第１のアンテナ長手方向エレメント１０５，１０５ａとの間に設けられた各遮断回路もしくは各ウェーブトラップ１０９を介して行われる。
【００５４】
第２の範囲１０３，１０４の第２のアンテナ長手方向エレメント１０８は、第１のアンテナ長手方向エレメント１０５，１０５ａとは反対の側の端部において、各端リング１１０を介して互いに結合されている。
【００５５】
同調コンデンサ１０７は、この同調コンデンサ１０７が、第２の範囲１０３，１０４の第２の作動周波数（以下において「エネルギ供給周波数」と呼ぶ）に対して高抵抗を有するように設計されている。同調コンデンサ１０７はこれによって、第２のアンテナ長手方向エレメント１０８に接続されていない第１のアンテナ長手方向エレメント１０５，１０５ｂへのエネルギ供給周波数の供給を阻止するか、または少なくとも事実上小さな程度または無視し得る程度にまで供給を減少させる。
【００５６】
それに対して、ウェーブトラップ１０９は第１の範囲１０２の第１の作動周波数（以下において「ＭＲ励起周波数」と呼ぶ）を遮断するので、このＭＲ励起周波数は第２のアンテナ長手方向エレメント１０８へ供給されないか、または事実上無視し得る程度でしか供給されない。ウェーブトラップ１０９は特に並列共振回路として形成されている。ウェーブトラップ１０９は特に第１の範囲（１０２）における（特にそれぞれの）離調回路（図示しない）を橋絡するために設けられていてよい。
【００５７】
すなわち、全体的には、ボディコイル配置における２重共鳴式の送信装置が得られる。第１の範囲１０２は、たとえばＭＲ周波数を用いて作動させることができ、これにより、たとえば第１の範囲１０２に位置する身体を励起させて核スピン共鳴を生ぜしめることができる。それに対して、第２の範囲１０３，１０４には、第１の範囲１０２のＭＲ励起作動によって影響が与えられないか、またはそれほど与えられない。
【００５８】
それに対して、ローカルコイルまたはローカルコイルシステム（たとえばドイツ連邦共和国特許出願公開第１０２０１１０７６９１８号明細書に記載されているような）におけるワイヤレス式のエネルギ供給のためには、第１のアンテナ長手方向エレメント１０５，１０５ａを介して互いに接続された第２の範囲１０３，１０４が使用される。すなわち、第２の範囲１０３，１０４は第１のアンテナ長手方向エレメント１０５ａと共に、エネルギ供給周波数において作動可能となるボディコイル型またはバードケージ型のエネルギ供給アンテナ１０３，１０４，１０５ａを形成することができる。エネルギ供給周波数は、ＭＲ励起周波数よりも小さく形成されていて、この場合１ＭＨｚ〜１０ＭＨｚである。それに対して、ＭＲ周波数は５０ＭＨｚよりも大きく形成されている。
【００５９】
エネルギ供給アンテナ１０３，１０４，１０５ａに対するＭＲ励起周波数の妨害作用をさらに一層減少させるためには、たとえば第２の範囲１０３，１０４の端リング１１０が、ＭＲ励起周波数のための付加的なウェーブトラップ１１４を介して、所属の第２のアンテナ長手方向エレメント１０８に接続されていてよい。
【００６０】
端リング１１０はこの場合、複数のリングセクタ状の区分１１５を有している。これらのリングセクタ状の区分１１５は、ＭＲ励起周波数用のウェーブトラップ１１６によって互いに接続されており、この場合、隣接し合った第２のアンテナ長手方向エレメント１０８はこのようなウェーブトラップ１１６を介して互いに接続されている。その場合、端リング１１０は隣接し合った第２のアンテナ長手方向エレメント１０８の間に、ＭＲ励起周波数用のそれぞれ１つのウェーブトラップ１１６を有している。
【００６１】
このエネルギ供給アンテナ１０３，１０４，１０５ａは、とりわけ次のような利点を持っている。すなわち、エネルギ供給周波数を、第２の範囲１０３，１０４のうちのいずれか一方の第２の範囲１０３または１０４において供給するだけで済むようになる。このことは、第２の範囲１０３の端リング１１０に設けられた第１の供給点１１１と第３の供給点１１３とにより例示的に示されている。第３の供給点１１３は、第１の供給点１１１に対して、長手方向軸線ｚ周りに９０°だけ角度をずらされて位置している。これにより、第１の供給点１１１と第３の供給点１１３とは、共通の端リング１１０の２つのリングセクタ状の区分１１５によって互いに分離されている。エネルギ供給アンテナ１０３，１０４，１０５ａは、第１の供給点１１１と第３の供給点１１３とにエネルギ供給周波数を印加することによって作動させることができる。
【００６２】
第１の範囲１０２のそれぞれ２つの第１のアンテナ長手方向エレメント１０５ｂの間には、長手方向軸線ｚに関して第１の供給点１１１もしくは第３の供給点１１３に対して向かい合って位置するように、第２の供給点１１２と第４の供給点１１７とが位置している。すなわち、第２の供給点１１２と第４の供給点１１７とは、同じく長手方向軸線ｚ周りに９０°だけ角度をずらされている。ＭＲアンテナとして働く第１の範囲１０２は、第２の供給点１１２と第４の供給点１１７とにＭＲ励起周波数を印加することにより作動させることができる。
【００６３】
ＭＲ励起周波数用のウェーブトラップ１０９は、エネルギ供給周波数に対しては遮断作用を有しないように設計されているので、相応する励起電流は第１のアンテナ長手方向エレメント１０５ａと、反対の側に位置する第２の範囲１０４とを通っても流れる。しかし、他方では、同調コンデンサ１０７はエネルギ供給周波数に対して高抵抗を有するように設計されているので、その他の第１のアンテナ長手方向エレメント１０５ｂはエネルギ供給周波数によって励起されないか、またはそれほど著しく励起されない。すなわち、第１の範囲１０２は、専用のウェーブトラップが必要となることなしに、エネルギ供給周波数とは事実上、分離されている。したがって、第１の範囲１０２は実際にエネルギ供給周波数による妨害なしに、核スピン励起を生ぜしめるための励起信号を送信するためのＭＲアンテナとして働くことができる。
【００６４】
送信装置１０１には、次のような利点もある。すなわち、ＭＲアンテナとして働く第１の範囲１０２が、比較的狭い視野（「Field of View」、FOVとも呼ばれる）を有しており、このことは信号多義性（たとえばグラディエントに関する）およびＳＡＲを小さく保持する。それに対して、エネルギ供給アンテナ１０３，１０４，１０５ａは、より広い視野を有し、これにより第１の範囲１０２の視野の縁部に位置決めされたローカルコイルにも、確実にエネルギが供給され得る。特にこのような縁側に位置決めされたローカルコイルをも、均一に存在するエネルギ供給磁場によって作動させることができる。
【００６５】
以上、本発明を図示の少なくとも１つの実施形態により詳しく説明したが、本発明は図示の実施形態に制限されるものではなく、当業者であれば、本発明の枠から逸脱することなしに別の変化形を引き出すことができる。
【符号の説明】
【００６６】
Ｔ  磁気共鳴断層撮影装置
１０１  送信装置
１０２  第１の範囲
１０３，１０４  第２の範囲
１０５，１０５ａ，１０５ｂ  第１のアンテナ長手方向エレメント
１０６  接続範囲
１０７  同調コンデンサ
１０８  第２のアンテナ長手方向エレメント
１０９  ウェーブトラップ
１１０  端リング
１１１  第１の供給点
１１２  第２の供給点
１１３  第３の供給点
１１４  ウェーブトラップ
１１５  区分
１１６  ウェーブトラップ
１１７  第４の供給点
ｚ  長手方向軸線
【図１】
2014200684.tif 000003