DE19509371C2 - Veränderbare Antenne für ein Magnetresonanzgerät - Google Patents
Veränderbare Antenne für ein MagnetresonanzgerätInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Antenne für ein Magnetresonanz
gerät mit einem Antennenleiter, der an verschieden große
Untersuchungsgebiete anpaßbar ist.
In diagnostischen Magnetresonanzgeräten werden Lokalantennen
für die Untersuchung von Teilgebieten eingesetzt, weil sie
gegenüber einer Ganzkörperantenne ein besseres Signal-Rausch-
Verhältnis aufweisen. Dabei ist es sinnvoll, die Lokalantenne
dem zu untersuchenden Körperteil oder dem Untersuchungsgebiet
möglichst genau anzupassen, um einen großen Füllfaktor zu
erreichen und damit das Signal-Rausch-Verhältnis der Antenne
zu optimieren.
Eine Antenne der eingangs genannten Art ist aus der US
4 897 604 bekannt. Die Antenne ist dort als Rahmenantenne
ausgebildet, die einen Untersuchungsraum umschlingt. Die Rah
menantenne umfaßt eine Trennstelle, in die unterschiedlich
lange Leiterbrücken eingefügt werden können. Die Leiterbrüc
ken können einen Kondensator umfassen, dessen Kapazität die
Induktivität der Leiterbrücke bei einer Arbeitsfrequenz des
Magnetresonanzgeräts kompensiert. Das Resonanzverhalten der
Antenne wird daher durch die eingefügten Leiterbrücken kaum
beeinflußt. Die zur Abstimmung der Antenne erforderliche Ab
stimm- und Anpaßschaltung kann demnach den gleichen Abstimm
bereich überdecken wie bei in der Größe nicht änderbare An
tennen. Die Handhabung der Antenne bei der Anpassung an un
terschiedliche große Untersuchungsbereiche ist jedoch aufwen
dig. Es muß eine Anzahl von Leiterbrücken bereitgestellt wer
den, aus denen eine geeignete lange Leiterbrücke ausgewählt
werden muß.
Eine Antenne für zirkular polarisierte hochfrequente Magnet
felder ist aus der DE 42 21 759 A1 bekannt. Sie besteht aus
einer Kombination von zwei Teilantennen, deren Antennencha
rakteristik oder magnetische Achsen senkrecht aufeinander
stehen. Dabei ist die erste Teilantenne als Rahmenspule und
die zweite Teilantenne als zwei gegenüberliegend angeordnete
Sattelspulen ausgebildet. Die Antenne ist teilweise flexibel
und kann daher in engem Kontakt mit einem Patienten gebracht
werden. Durch Auswechseln von Spulenteilen kann die Antenne
an verschieden große Untersuchungsbereiche angepaßt werden.
Auch bei der aus der EP 0 233 211 A1 bekannten Lokalantenne
ist der Antennenleiter an verschieden große Untersuchunsge
biete anpaßbar. Dort ist der Antennenleiter auf einen dünnen
flexiblen Träger aus elektrisch isolierendem Material ge
klebt. Das Material ist ausreichend flexibel, um die Antenne
eng um ein Untersuchungsgebiet zu schlingen. Das Trägerma
terial umfaßt Befestigungsmittel, um die Antenne lösbar am
Untersuchungsgebiet zu befestigen. Nachteilig ist dabei, daß
sich bei Änderung des Durchmessers der Antenne auch ihre
Induktivität und damit die Arbeitsfrequenz ändert. Deshalb
muß, um die Antenne bei einer gleichbleibenden Arbeitsfre
quenz betreiben zu können, ein großer Hub für die Konden
satoren in der Abstimmung- oder Anpaßschaltung vorgesehen
werden. Dies erfordert einen hohen Schaltungsaufwand.
In der EP 0 396 804 A1 ist eine Lokalantenne mit einer Leiter
anordnung angegeben, die zu verschiedenen aktiven Spulenseg
menten in Form von Empfangsschleifen unterschiedlicher Größe
und/oder unterschiedlicher Lage zusammengeschaltet werden
kann. Dabei ist jedes Ende jeder möglichen Empfangsschleife
über eine erste steuerbare Kapazität mit einer Signal-Be
zugsleitung und über eine zweite steuerbare Kapazität mit
einer an eine Auswerteeinheit angeschlossenen Signalleitung
verbunden. Mit dieser Anordnung ist es möglich, einzelne
Spulensegmente zu aktivieren, auf Resonanz abzugleichen und
an eine Impedanz der Zuleitung oder der Auswerteeinheit an
zupassen.
Aus der DE 33 23 657 A1 ist eine Antenne bekannt, bei der die
Geometrie der Antennenleiterschleifen änderbar ist.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Lokalan
tenne anzugeben, die sich ohne nennenswerte Verschiebung ih
rer Arbeitsfrequenz einfach an verschieden große Unter
suchungsgebiete anpassen läßt.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß ein Bereich des An
tennenleiters in Leiterstücke aufgeteilt ist, daß die Lei
terstücke über kapazitive Elemente dauerhaft miteinander
verbunden sind, wobei die Leiterstücke und kapazitiven
Elemente abwechselnd in Reihe geschaltet sind, und daß die
Leiterstücke mit dem übrigen Antennenleiter über lösbare
elektrische Verbindungsmittel verbindbar sind.
Bei Änderung der Länge des gesamten Antennenleiters werden
nun gleichzeitig mit der damit verursachten Änderung der
Induktivität des Antennenleiters kapazitive Elemente hinzu
gefügt bzw. herausgenommen. Damit bleibt die Arbeitsfrequenz
oder Resonanzfrequenz der Lokalantenne erhalten. Der Umfang
der Antenne läßt sich somit variieren, ohne daß die Reso
nanzfrequenz wesentlich beeinflußt wird. So hat z. B. eine
Lokalantenne mit einem kreisförmigen Antennenleiter bei einem
Radius von 10 cm eine Induktivität von ca. 300 nH. Um die An
tenne bei einer Arbeitsfrequenz von z. B. 63 MHz zu betrei
ben, müßte der Antennenleiter durch einen Kondensator mit
einer Kapazität von ca. 20 pF geschlossen werden. Dieser
Kondensator kann nun in mehrere kapazitive Elemente aufge
teilt werden, die in einem Bereich in den Antennenleiter
eingefügt sind, wobei die Serienschaltung der einzelnen
kapazitiven Elemente den Wert von 20 pF ergeben muß. Bei
einer im wesentlichen äquidistanten Verteilung ist die Kapa
zität eines einzelnen kapazitiven Elementes das Vielfache der
Anzahl der eingefügten kapazitiven Elemente. Da die Indukti
vität des idealen kreisförmigen Antennenleiters näherungs
weise proportional zum Radius ist, ist die Resonanzfrequenz
somit unabhängig von Durchmesser bzw. Umfang der Lokalan
tenne. Bei der praktischen Anwendung einer derartigen Lokal
antenne bildet sich meistens kein idealer Kreis aus, sondern
eine mehr oder weniger ovale Form. Dennoch bleibt der Vorteil
erhalten, daß sich die Lokalantenne an verschieden große
Untersuchungsgebiete ohne wesentliche Änderung der Arbeits
frequenz anpassen läßt.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus,
daß die Leiterstücke als voneinander isolierte erste Leiter
bahnen auf einem dielektrischen Träger in Reihe angeordnet
sind. Damit können aus der Leiterplattenfertigung bekannte
Verfahren zur Herstellung der Lokalantenne verwendet werden.
Eine weitere besonders vorteilhafte Ausgestaltung zeichnet
sich dadurch aus, daß auf dem dielektrischen Träger auf einer
den ersten Leiterbahnen gegenüberliegenden Seite voneinander
isolierte zweite Leiterbahnen in Reihe angeordnet sind, die
jeweils zwei der ersten Leiterbahnen überlappen. Die beid
seitige überlappende Anordnung der Leiterbahnen auf dem elek
trischen Träger bildet gleichzeitig die kapazitiven Elemente
im Überlappungsbereich.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weisen die
Leiterbahnen mindestens einen in Richtung der Reihenanordnung
ausgerichteten Schlitz auf. Damit können Wirbelstromverluste
in den Leiterbahnen verringert werden.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind die elek
trischen Verbindungsmittel als Schleifkontakt ausgebildet.
Damit kann die Lokalantenne besonders einfach an unter
schiedlich große Untersuchungsgebiete angepaßt werden.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist der übrige
Antennenleiter mit einem Schleifabnehmer des Schleifkontakts
verbunden und eine Oberfläche der ersten oder zweiten Leiter
stücke ist als Schleifbahn ausgebildet.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch
aus, daß beide Enden des übrigen Antennenleiters jeweils über
lösbare elektrische Verbindungsmittel mit den Leiterstücken
verbindbar sind. Damit können auch weniger flexible Lokalan
tennen einfach an verschieden große Untersuchungsgebiete an
gepaßt werden.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Schleifabnehmer
in Richtung der Reihenanordnung der Leiterstücke größer aus
gebildet als der Abstand benachbarter Leiterstücke. Damit ist
zuverlässig jeweils ein Leiterstück mit dem Schleifkontakt
elektrisch verbunden.
Um den Antennenleiter so dicht wie möglich an das Untersu
chungsgebiet anzupassen, ist der Antennenleiter zumindest
teilweise flexible ausgebildet.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch
aus, daß der Schleifkontakt mit Rastmitteln verbunden ist,
welche Rastmittel Positionen oder Positionsbereiche von
Teilen des Schleifkontakts festlegen. Durch den Schleifkon
takt ist eine einfache Anpassung an die Größe des Untersu
chungsgebiets gegeben, wobei die Rastmittel unsichere elek
trische Verbindungen im Bereich der Übergänge von einem Lei
terstück zum andern ausschließen.
Eine gute Führung des Schleifkontakts wird in einer vorteil
haften Ausführungsform dadurch erreicht, daß der Antennenlei
ter einschließlich des Bereichs der Leiterstücke und kapazi
tiven Elemente von einem Gehäuse umgeben ist, daß das Gehäuse
im Bereich der Leiterstücke und kapazitiven Elemente als
Scheide ausgebildet ist, wobei die Leiterstücke an einer In
nenseite der Scheide angeordnete, zu dem Schleifkontakt ge
hörende Schleifbahnen aufweisen und daß an einem Ende des
übrigen Antennenleiters ein zum Schleifkontakt gehörender
Schleifabnehmer angeordnet ist, der in die Scheide einführbar
ist.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch
aus, daß der Antennenleiter einen ersten Antennenteilleiter
und einen vom ersten Antennenteilleiter trennbaren zweiten
Antennenteilleiter umfaßt, daß beide Enden des ersten Anten
nenteilleiters jeweils einen Bereich mit den Leiterstücken
und den kapazitiven Elementen aufweisen und daß die Leiter
stücke der beiden Bereiche über jeweils den Bereichen zuge
ordnete Schleifkontakte mit entsprechenden Enden des zweiten
Antennenteilleiters elektrisch verbunden sind. Durch die Un
terteilung in zwei Antennenteilleiter ist die Antenne beson
ders einfach zugänglich.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung ist dadurch gekenn
zeichnet, daß die Rastmittel eine an der Scheide federnd an
geordnete Rastnase umfassen, welche Rastnase zum Einrasten in
Ausnehmungen vorgesehen ist, die im Gehäuse am Ende des übri
gen Antennenleiters in Reihe hintereinander angeordnet sind.
Eine besonders einfache Ausgestaltung der Rastmittel ergibt
sich dadurch, daß die Rastmittel als Noppen ausgebildet sind,
die zwischen den Leiterstücken in einem Weg eines zum
Schleifkontakt gehörenden Schleifabnehmers liegen.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch
aus, daß eine zweite Leiteranordnung zusammen mit dem Anten
nenleiter eine zirkular polarisierende Antennenanordnung bil
det, daß die zweite Leiteranordnung zwei Leiterschleifen um
faßt, die an den Untersuchungsraum im Bereich des Antennen
leiters gegenüberliegend angrenzen und die miteinander elek
trisch gleichsinnig verbunden sind. Dabei erzeugt oder emp
fängt der Antennenleiter einen ersten Feldanteil und die bei
den Leiterschleifen einen auf dem ersten Feldanteil senkrecht
stehenden zweiten Feldanteil. Die Induktivität der beiden
Leiterschleifen variiert bei der Anpassung an unterschiedlich
große Untersuchungsgebiete wenig, in der Größenordnung von
weniger als 10%. Deshalb ist bei den zwei Leiterschleifen
keine Kompensation durch Kapazitäten erforderlich. Die Ent
kopplung der beiden Systeme kann entweder elektrisch oder
geometrisch wie bei bekannten Anordnungen erfolgen.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch
aus, daß die beiden Leiterschleifen in zwei im wesentlichen
ebenen Flächen angeordnet sind, die schräg zueinander ausge
richtet sind. Damit können die beiden Leiterschleifen insbe
sondere zur Untersuchung von Randbereichen, wie z. B. die
Wirbelsäule, eingesetzt werden.
Eine einfach handhabbare zirkular polarisierende Antenne ist
dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Leiterschleifen nur im
Bereich eines Antennenteilleiters angeordnet sind.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand
von 9 Figuren erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Antenne mit als Leiterbahnen ausgeführten Leiter
stücken, die über Kondensatoren miteinander verbunden
sind,
Fig. 2 ein Ausschnitt der Antenne nach Fig. 1 mit als Schleif
kontakte ausgebildeten elektrischen Verbindungsmitteln,
Fig. 3 eine Antenne, bei der die Kondensatoren durch elek
trisch voneinander isolierte, jedoch sich überlappende
Leiterstücke gebildet sind,
Fig. 4 einen Ausschnitt der Lokalantenne nach Fig. 3 mit als
Schleifkontakte ausgebildeten elektrischen Verbindungs
mitteln,
Fig. 5 eine Lokalantenne mit symmetrisch angeordneten Schleif
kontakten,
Fig. 6 eine Übersichtsdarstellung einer weiteren in der Größe
änderbaren Antenne mit symmetrisch angeordneten
Schleifkontakten,
Fig. 7 eine erste Ausführung der Rastmittel,
Fig. 8 eine zweite Ausführungsform der Rastmittel und
Fig. 9 eine perspektivische Ansicht einer zirkular polarisie
renden Antenne.
Fig. 1 zeigt in einer Draufsicht eine Lokalantenne mit einem
Antennenleiter 2, der um ein Untersuchungsgebiet 4 herum an
geordnet ist. Das Untersuchungsgebiet 4 kann sich zusätzlich
noch oberhalb und unterhalb des Antennenleiters 2 erstrecken.
Der Antennenleiter 2 ist über elektrische Anschlüsse 6 mit
einem Anpaßnetzwerk verbunden, welches zwei Kondensatoren 8
und 10 umfaßt. Der Innenleiter einer Koaxialleitung 12 ist
mit dem Kondensator 8 und der Außenleiter mit einem der An
schlüsse 6 verbunden. Die Lokalantenne kann sowohl zum Senden
und Empfangen, wie auch nur zum Empfangen verwendet werden.
Ein Bereich 14 des Antennenleiters 2 ist in gleichlange
Leiterstücke 16 aufgeteilt. Die Leiterstücke 16 sind über
kapazitive Elemente 18 miteinander verbunden, wobei die
Leiterstücke 16 und die kapazitiven Elemente 18 abwechselnd
in Reihe geschaltet sind. Die Leiterstücke 16 sind jeweils
mit dem übrigen Antennenleiter 2 über lösbare elektrische
Verbindungsmittel 20 verbindbar. Die Verbindungsmittel sind
hier als Schleifkontakte ausgebildet und schaffen in Fig. 1
eine elektrische Verbindung von der Innenseite der Leiter
stücke 16 über ein nur kurzes Teil des übrigen Antennenlei
ters 2 zu einem elektrischen Anschluß 6.
Fig. 2 zeigt im einzelnen einen Ausschnitt aus dem Bereich 14
des Antennenleiters 2. Auf einem dielektrischen flexiblen
Träger 22, wie z. B. Teflonfolie, sind einseitig die Leiter
stücke 16 in Reihe elektrisch isoliert voneinander angeord
net. Benachbarte Leiterstücke 16 sind jeweils über ein kapa
zitives Element 18, z. B. in Form eines oberflächenmontier
baren Kondensators, miteinander verbunden. Die kapazitiven
Elemente 18 sind hier seitlich angeordnet, damit auf der
Oberfläche der Leiterbahnen 18 Platz geschaffen ist für eine
Schleifbahn 24 des Schleifkontakts 20. Die Schleifbahn 24 ist
in Fig. 2 durch die gestrichelten Linien 25 begrenzt. Ein
ebenfalls zum Schleifkontakt 20 gehörender Schleifabnehmer 26
ist in Richtung der Reihenanordnung der Leiterbahnen 16 ver
schiebbar, was durch einen Doppelpfeil 28 symbolisiert ist.
Nicht dargestellt sind Führungsmittel, die sicherstellen, daß
der Schleifabnehmer 26 einen guten elektrischen Kontakt zu
den Leiterstücken 16 besitzt. Der Schleifabnehmer 26 ist in
Schleifrichtung so lang ausgebildet, daß er den isolierenden
Abstand zwischen den Leiterstücken oder Leiterbahnen 16
überbrücken kann. Damit ist sichergestellt, daß immer min
destens eine Leiterbahn 16 vom Schleifabnehmer 26 berührt
wird.
Die Lokalantenne nach Fig. 3 unterscheidet sich von der Lokal
antenne nach Fig. 2 dadurch, daß auf dem dielektrischen Träger
22 auf einer den ersten Leiterbahnen 16 gegenüberliegenden
Seite voneinander isolierte zweite Leiterbahnen 30 angeordnet
sind, die jeweils zwei der ersten Leiterbahnen 16 überlappen.
Der vom Dielektrikum 22 getrennte überlappende Bereich der
ersten Leiterbahnen 16 mit den zweiten Leiterbahnen 30 bildet
jeweils ein kapazitives Element 18.
Fig. 4 zeigt nun im Detail einen Ausschnitt des Bereichs 14
der in Fig. 3 gezeigten Ausführung. Die Leiterbahnen 16 und
auch die gegenüberliegenden zweiten Leiterbahnen 30 sind im
Gegensatz zu den Leiterbahnen 16 der Fig. 2 zur Verringerung
von Wirbelströmen in Längsrichtung vollständig geschlitzt.
Hier sind insgesamt vier parallele Schlitze vorgesehen, die
die Leiterbahnen 16 in fünf Teilleiterbahnen 16.1 bis 16.5
aufteilen. Ebenso sind die zweiten Leiterbahnen 30 geschlitzt
und in fünf Teilleiterbahnen 30.1 bis 30.5 aufgeteilt, die
in Fig. 4, weil auf der Rückseite liegend, gestrichelt
dargestellt sind. Der Schleifabnehmer 26 besteht hier aus
fünf parallel geschalteten einzelnen Schleifabnehmern. Die
Schleifbahnen 24 sind hier von der gesamten Oberfläche der
einzelnen Teilleiterbahnen 16.1 bis 16.5 gebildet. Auch hier
ist die Verschiebbarkeit durch einen Doppelpfeil 28
symbolisiert.
Fig. 5 zeigt nun eine Lokalantenne, die zwei symmetrisch an
geordnete Schleifkontakte 20 aufweist. Dargestellt ist in Fig.
5 auch ein den elektrischen Teil der Lokalantenne umschlie
ßendes Gehäuse, daß aus zwei ineinander verschiebbaren Teil
gehäusen 32 und 34 besteht. Der Teil 34 des Gehäuses ist in
den Teil 32 des Gehäuses einschiebbar, wobei das Gehäuse auch
gleichzeitig die Führung der Schleifkontakte 20 übernimmt.
Der Bereich 14 mit den hintereinandergeschalteten Leiter
stücken 16 und kapazitiven Elementen 18 kann hier entspre
chend wie in Fig. 2 oder wie in Fig. 4 beschrieben ausgeführt
sein. Ein gegenüberliegend der elektrischen Anschlüsse 6 in
der Mitte des übrigen Leiters 2 angeordneter Kondensator 36
ist vorgesehen, um den Aufbau des Leiters 2 im Gehäuse 34 zu
vereinfachen. Sein Wert ist zusammen mit den kapazitiven Ele
menten 18 durch die Arbeits- oder Resonanzfrequenz bestimmt.
Fig. 6 zeigt nun in einer Übersichtsdarstellung eine Antenne,
wie sie in Magnetresonanzgeräten mit vertikalem Grundfeld BO
(dargestellt durch einen Pfeil 40) zum Einsatz kommt. Die An
tenne ist senkrecht zur Oberfläche einer Patientenliege 42
ausgerichtet und von der Größe so bemessen, daß Magnetreso
nanzuntersuchungen eines Oberkörpers eines Patienten durchge
führt werden können. Der Antennenleiter 2 ist hier aufgeteilt
in einen ersten Antennenteilleiter 44 und einen zweiten An
tennenteilleiter 46. Dabei liegt der zweite Antennenteillei
ter 46 auf der Patientenliege 42 auf. Die beiden Antennen
teilleiter 44, 46 sind vollständig voneinander trennbar (dar
gestellt durch einen Pfeil 48), so daß der Untersuchungsraum
oder das Untersuchungsgebiet 4 für den Patienten gut zugäng
lich ist. Der erste Antennenteilleiter 44 umfaßt an den Enden
jeweils einen Bereich 14 mit den Leiterstücken 16 und den
kapazitiven Elementen 18. Die elektrische Verbindung der
beiden Antennenteilleiter 44, 46 an den beiden Trennstellen
erfolgt über jeweils einen Schleifkontakt 20. Der Antennen
leiter 2 einschließlich der Bereiche 14 ist von einem elek
trisch isolierenden Gehäuse 50 umgeben, das zumindest teil
weise flexibel ist.
Fig. 7 und 8 zeigen Einzelheiten der in Fig. 6 durch einen
strichpunktierten Kreis eingeschlossenen linken Trennstelle
der Antenne. Die rechte Trennstelle ist symmetrisch zur lin
ken Trennstelle ausgeführt. Das Gehäuse 50 des Teilleiters 44
ist an beiden Enden im Bereich 14 der Leiterstücke 16 und der
kapazitiven Elemente 18 als Scheide 52 ausgebildet, wobei an
einer Innenseite der Scheide 52 die zum Schleifkontakt 20
gehörenden Schleifbahnen 24 angeordnet sind. Die Schleifbah
nen 24 sind wesentlich durch die Oberfläche der Leiterstücke
16 gebildet. Der mit den Schleifbahnen 24 in Kontakt stehende
Schleifabnehmer 26 ist am Ende des übrigen Antennenleiters 44
angeordnet und in die Scheide 52 einführbar.
Zur Festlegung von Positionsbereichen des Schleifabnehmers 26
sind mit dem Schleifkontakt 20 Rastmittel verbunden, die in
der in Fig. 7 dargestellten Ausführung aus zwischen den Lei
terstücken 16 angeordneten Noppen 54 bestehen. Die Noppen 54
liegen im Schleifweg des Schleifabnehmers 26 und bewirken
durch die Federandruckkraft des Schleifabnehmers 26, daß der
Schleifkontakt 20 stets nur mit einem Leiterstück 16 elek
trisch verbunden ist.
Fig. 8 zeigt eine andere Ausführungsform der Rastmittel. Zu
den Rastmitteln gehört hier eine an der Scheide 52 angeord
nete Rastnase 56, die in hintereinander im Gehäuse 50 des er
sten Antennenteilleiters 44 angeordnete Ausnehmungen 58 fe
dernd einrastet. Die Antenne kann so unabhängig von der Länge
der Leiterstücke 16 mit einem feinen Rasterabstand in ihrer
Größe eingestellt werden.
Der Schleifkontakt 20 umfaßt zur besseren elektrischen Kon
taktgabe mehrere zur Richtung der Schleifbahnen senkrecht ne
beneinander angeordnete und elektrisch parallel geschaltete
Schleifabnehmer 26. Die parallele Anordnung der Schleifabneh
mer 26 ist in den Fig. 7 und 8 nicht zu erkennen, da der vor
dere Schleifabnehmer 26 die dahinter liegenden Schleifabneh
mer 26 abdeckt.
Die sich berührenden Kontaktflächen des Schleifkontakts 20
sind mit einem Edelmetall, wie z. B. Gold, beschichtet, so daß
die sehr kleinen Antennensignale bei der Übertragung über den
Schleifkontakt 20 nicht wesentlich beeinträchtigt werden und
eine lange Lebensdauer des Schleifkontakts 20 gewährleistet
ist.
Die in Fig. 9 dargestellte zirkular polarisierende Antenne er
gibt sich aus den vorstehend beschriebenen Ausführungen da
durch, daß dem Antennenleiter 2 eine zweite Leiteranordnung
60 zugeordnet ist, deren magnetische Achse 62 senkrecht zur
magnetischen Achse 64 des Antennenleiters 2 ausgerichtet ist.
Die beiden magnetischen Achsen 62, 64 stehen senkrecht zur
Richtung des Hauptmagnetfeldes BO. Die zweite Leiteranordnung
60 umfaßt zwei Leiterschleifen 66, 68, die an den Untersu
chungsraum 4 im Bereich des zweiten Antennenteilleiters 46
gegenüberliegend angrenzen und die miteinander elektrisch
gleichsinnig in Reihe oder parallel verbunden sind. In Fig. 9
ist eine Reihenschaltung realisiert, so daß sich ein achtför
miger Strompfad ergibt.
Die beiden Leiterschleifen 66, 68 sind in jeweils einer Ebene
angeordnet. Die Ebenen sind zueinander schräg und bezüglich
der magnetischen Achse 64 parallel ausgerichtet. Dadurch ist
die zweite Leiteranordnung 60 geometrisch von dem Antennen
leiter 2 entkoppelt.
Durch die schräge Ausrichtung der beiden Leiterschleifen
66, 68 zueinander und die Anordnung der beiden Leiterschleifen
66, 68 ausschließlich im Bereich des zweiten Antennenteillei
ters 46 ist die Antenne besonders für Wirbelsäulenuntersu
chungen geeignet.
Claims (22)
1. Antenne für ein Magnetresonanzgerät mit einem Antennen
leiter (2), der an verschieden große Untersuchungsgebiete (4)
anpaßbar ist, dadurch gekennzeich
net, daß ein Bereich (14) des Antennenleiters (2) in
Leiterstücke (16) aufgeteilt ist, daß die Leiterstücke (16)
über kapazitive Elemente (18) dauerhaft miteinander verbunden
sind, wobei die Leiterstücke (16) und kapazitiven Elemente
(18) abwechselnd in Reihe geschaltet sind, und daß die Lei
terstücke (16) mit dem übrigen Antennenleiter (2) über lösba
re elektrische Verbindungsmittel (20, 24, 26) verbindbar sind.
2. Antenne nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Antennenleiter (2) als Rahmenan
tenne ausgebildet ist und das Untersuchungsgebiet (4) um
schlingt.
3. Antenne nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Leiterstücke (16) im
wesentlichen gleich lang ausgebildet sind und die kapazitiven
Elemente (18) im wesentlichen gleiche Kapazitätswerte
aufweisen.
4. Antenne nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Leiterstücke (16) als
voneinander isolierte erste Leiterbahnen auf einem
dielektrischen Träger (22) in Reihe angeordnet sind.
5. Antenne nach Anspruch 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß auf dem dielektrischen Träger (22)
auf einer den ersten Leiterbahnen (16) gegenüberliegenden
Seite voneinander isolierte zweite Leiterbahnen (30) in Reihe
angeordnet sind, die jeweils zwei der ersten Leiterbahnen
(16) überlappen.
6. Antenne nach Anspruch 4 oder 5, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Leiterbahnen (16, 30)
mindestens einen in Richtung der Reihenanordnung ausgerich
teten Schlitz aufweisen.
7. Antenne nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß der übrige Antennenleiter
(2) an einem Ende mit dem elektrischen Verbindungsmittel (20)
verbunden ist.
8. Antenne nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die elektrischen Verbin
dungsmittel (20) als Schleifkontakt (24, 26) ausgebildet sind.
9. Antenne nach Anspruch 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß der übrige Antennenleiter (2) mit
einem Schleifabnehmer (26) des Schleifkontakts verbunden ist
und daß eine Oberfläche der ersten oder zweiten Leiterstücke
(16 bzw. 30) als Schleifbahn (24) ausgebildet ist.
10. Antenne nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß beide Enden des übrigen
Antennenleiters (2) jeweils über lösbare elektrische Verbin
dungsmittel (20) mit den Leiterstücken (16) verbindbar sind.
11. Antenne nach einem der Ansprüche 8 bis 10, da
durch gekennzeichnet, daß der Schleif
abnehmer (26) in Richtung der Reihenanordnung der Leiter
stücke (16) größer ausgebildet ist als der Abstand benach
barter Leiterstücke (16).
12. Antenne nach einem der Ansprüche 1 bis 11, da
durch gekennzeichnet, daß der An
tennenleiter (2) zumindest teilweise flexibel ausgebildet
ist.
13. Antenne nach Anspruch 12, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Schleifkontakt (20) mit Rast
mittel (54, 56, 58) verbunden ist, welche Rastmittel (54, 56, 58)
Positionen oder Positionsbereiche von Teilen des Schleifkon
takts (20) festlegen.
14. Antenne nach Anspruch 13, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Antennenleiter (2) einschließlich
des Bereichs (14) der Leiterstücke (16) und kapazitiven Ele
mente (18) von einem Gehäuse (32, 34, 50) umgeben ist, daß das
Gehäuse (32, 34, 50) im Bereich (14) der Leiterstücke (16) und
kapazitiven Elemente (18) als Scheide (52) ausgebildet ist,
wobei die Leiterstücke (16) an einer Innenseite der Scheide
(52) angeordnete, zu dem Schleifkontakt (20) gehörende
Schleifbahnen (24) aufweisen, und daß an einem Ende des
übrigen Antennenleiters (2) ein zum Schleifkontakt (20) ge
hörender Schleifabnehmer (26) angeordnet ist, der in die
Scheide (52) einführbar ist.
15. Antenne nach Anspruch 13 oder 14, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Antennenleiter (2) einen
ersten Antennenteilleiter (44) und einen vom ersten Antennen
teilleiter (44) trennbaren zweiten Antennenteilleiter (46)
umfaßt, daß beide Enden des ersten Antennenteilleiters (44)
jeweils einen Bereich (14) mit den Leiterstücken (16) und den
kapazitiven Elementen (18) aufweisen und daß die Leiterstücke
(16) der beiden Bereiche (14) über jeweils den Bereichen (14)
zugeordnete Schleifkontakte (20) mit entsprechenden Enden des
zweiten Antennenteilleiters (46) elektrisch verbunden sind.
16. Antenne nach Anspruch 14 oder 15, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Rastmittel eine an der
Scheide (52) federnd angeordnete Rastnase (56) umfassen, wel
che Rastnase (56) zum Einrasten in Ausnehmungen (58) vorge
sehen ist, die im Gehäuse (50) am Ende des übrigen Antennen
leiters (2) in Reihe hintereinander angeordnet sind.
17. Antenne nach einem der Ansprüche 13 bis 16, da
durch gekennzeichnet, daß die Rast
mittel als Noppen (54) ausgebildet sind, die zwischen den
Leiterstücken (16) im Weg eines zum Schleifkontakt (20)
gehörenden Schleifabnehmers (26) liegen.
18. Antenne nach einem der Ansprüche 13 bis 17, da
durch gekennzeichnet, daß der Schleif
kontakt (20) mehrere nebeneinander angeordnete und elektrisch
parallel geschaltete Schleifabnehmer (26) umfaßt.
19. Antenne nach einem der Ansprüche 13 bis 18, da
durch gekennzeichnet, daß sich berüh
rende Kontaktflächen des Schleifkontakts (20) eine Edelme
tallbeschichtung aufweisen.
20. Antenne nach einem der Ansprüche 13 bis 19, da
durch gekennzeichnet, daß eine zweite
Leiteranordnung (60) zusammen mit dem Antennenleiter (2) eine
zirkular polarisierende Antennenanordnung bildet, daß die
zweite Leiteranordnung (60) zwei Leiterschleifen (66, 68)
umfaßt, die an den Untersuchungsraum (4) im Bereich des An
tennenleiters (2) gegenüberliegend angrenzen und die mit
einander elektrisch gleichsinnig verbunden sind.
21. Antenne nach Anspruch 20, dadurch gekenn
zeichnet, daß die beiden Leiterschleifen (66, 68) in
zwei im wesentlichen ebenen Flächen angeordnet sind, die
schräg zueinander ausgerichtet sind.
22. Antenne nach Anspruch 20 oder 21, dadurch ge
kennzeichnet, daß die beiden Leiterschleifen
(66, 68) nur im Bereich eines Antennenteilleiters (46) ange
ordnet sind.
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