通信方法、通信設備和有通信設備的磁共振斷層成像設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于在第一和第二通信裝置之間通信、特別是用于在磁共振斷層成像設備中與患者交流的通信方法，其中，將至少一個有用信號由第二通信裝置傳輸?shù)降谝煌ㄐ叛b置。
【背景技術】
[0002]在磁共振斷層成像設備中進行檢查期間，患者一般位于窄的管中?；颊卟辉试S運動并且被暴露于高的噪聲負擔中。特別地為了避免患者的恐懼狀態(tài)、向患者提供進行通知的可能性、和能夠向患者給出指示，值得期望的是，在檢查期間能夠與患者交流。為此使用氣體驅(qū)動的通信系統(tǒng)，其中聲學信息通過空氣壓力調(diào)制被傳輸?shù)交颊哳^戴式耳機。為了進行反向通信，一方面為患者設置氣體驅(qū)動的呼叫球(Rufball)，另一方面在管末端布置麥克風。
[0003]由于使用氣體力學用于聲學傳輸或傳輸呼叫球的信號，在磁共振斷層成像設備中必須設置壓縮空氣管，這使得磁共振斷層成像設備的操作變得復雜。經(jīng)過壓力管的聲音傳輸此外限制了可實現(xiàn)的傳輸質(zhì)量。氣體呼叫球的使用也不是理想的解決方案，因為氣體呼叫球的操作要求相對大的力，這對于一些患者是有問題的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明由此要解決的技術問題是，提供一種相對改進的通信方法，該通信方法特別地適合于在磁共振斷層成像設備中與患者交流。在此特別地應當實現(xiàn)方法的小的易受干擾性。
[0005]按照本發(fā)明，該技術問題通過開頭提到的種類的通信方法來解決，該通信方法包括以下步驟:
[0006]-通過第一通信裝置發(fā)送具有第一頻率的第一載波信號，
[0007]-通過第二通信裝置接收第一載波信號，并且產(chǎn)生具有與第一頻率不同的第二頻率的第二載波信號，其與第一頻率成預定的有理頻率比，并且與第一載波信號的相位成預定的相位角，
[0008]-通過第二通信裝置分別根據(jù)有用信號，改變第二頻率和/或預定的相位角，和/或?qū)Φ诙d波信號進行調(diào)制，以產(chǎn)生發(fā)送信號，并且發(fā)送所述發(fā)送信號，和
[0009]-通過第一通信裝置接收所述發(fā)送信號并且對所述發(fā)送信號進行解調(diào)，以恢復有用信號。
[0010]因此，按照本發(fā)明提出了，在第二通信裝置中使用鎖相的詢答機的原理，其中鎖相的詢答機信號不是直接被發(fā)送，而是附加地通過有用信號進行了調(diào)制。在此，特別地通過持續(xù)發(fā)送第一載波信號以及發(fā)送信號實現(xiàn)了，能夠立即識別對連接的干擾。第二載波信號與接收的第一載波信號是鎖相的。由此，在通信裝置之間的相對速度不太大的情況下，在第一通信裝置中接收的發(fā)送信號相對于第一載波信號的相位角，除了通過第一和第二通信裝置之間的信號傳播時間而預先給定的恒定的相移之外，僅取決于有用信號。與獨立地產(chǎn)生第一和第二載波信號不同，在對MR成像的干擾的趨勢小的情況下，實現(xiàn)了高的頻率和相位穩(wěn)定性和由此有用信號的總體上改進的傳輸，特別是當為了產(chǎn)生第一載波信號而使用的時鐘信號也在解調(diào)的范圍內(nèi)被使用時。
[0011]為了傳輸有用信號，在此特別地可以使用通過有用信號對第二載波信號的相位或頻率調(diào)制。在此特別地在模擬有用信號的情況下，可以直接通過特別地經(jīng)過前置放大或衰減的有用信號本身進行調(diào)制。由此特別是可以傳輸聲音信號，如患者的語音。特別地，也可以通過改變第二載波信號的相位角來傳輸數(shù)字信號。為了避免在發(fā)送信號中的相位突變和伴隨此的寬帶的發(fā)送信號，有利的是，在產(chǎn)生第二載波信號的范圍內(nèi)通過信號反相產(chǎn)生相位改變。
[0012]在此第二載波信號的第二頻率特別地可以小于第一載波信號的第一頻率。有利的是，第二頻率既不是第一頻率的整數(shù)倍，也不是整分數(shù)倍。由此避免了第一載波信號的較高階諧波振蕩干擾第二載波信號或反之。
[0013]在使用按照本發(fā)明的用于在磁共振斷層成像設備中與患者交流的通信方法時，在此特別地將第二通信裝置配備給患者。除此之外，為了在磁共振斷層成像設備中使用，第一以及第二頻率都應當?shù)陀诨蚪咏麵H磁共振頻率。在此特別地可以選擇第一和第二頻率，使得其位于取決于磁場的預計沒有磁共振信號的格柵(Raster)中。在此特別地作為第一和第二頻率可以使用是2.5兆赫茲的倍數(shù)的頻率，特別是25兆赫茲和20兆赫茲。
[0014]補充地，可以通過第一通信裝置將另一個有用信號加調(diào)制到第一載波信號上。在此為了加調(diào)制有用信號，特別地可以使用相位調(diào)制或頻率調(diào)制，其中，特別地可以使用沒有恒定信號分量的有用信號或可以對有用信號進行高通濾波。如果在第二通信裝置中例如通過具有小帶寬的鎖相調(diào)節(jié)回路進行解調(diào)，則該鎖相調(diào)節(jié)回路的振蕩器跟隨接收的信號的頻率的平均值并且由此跟隨第一載波信號的第一頻率。振蕩器由此提供與沒有經(jīng)過調(diào)制的第一載波信號鎖相的信號。在第二通信裝置的這樣的構造的情況下，該另一個有用信號可以在鎖相調(diào)節(jié)回路的回路濾波器之前被量取。
[0015]在此，在按照本發(fā)明的通信方法中，第一通信裝置應當可以與多個另外的通信裝置通信。特別地，在使用按照本發(fā)明的用于在磁共振斷層成像設備中與患者交流的通信方法時，可以附加地將另一個裝置的信號，例如心電圖的信號，通過按照本發(fā)明的通信方法傳輸。由此第三通信裝置可以接收所述第一載波信號并且產(chǎn)生具有與第一頻率和第二頻率不同的第三頻率的第三載波信號，其與第一頻率成預定的有理頻率比以及與第一載波信號的相位成預定的相位角。由此可以根據(jù)第三有用信號改變所述第三載波信號的第三頻率和/或預定的相位角，和/或通過第三通信裝置對所述第三載波信號進行調(diào)制。通過對于第二和第三通信裝置使用共同的第一載波信號，特別地避免使用附加的頻率范圍用于通信。
[0016]通過第二通信裝置，特別地可以采集語音輸入作為有用信號并且傳輸?shù)降谝煌ㄐ叛b置，由此該語音輸入在該第一通信裝置上通過聲音轉(zhuǎn)換器被輸出。
[0017]如以下還要詳細解釋的，有理和非整數(shù)的頻率比可以特別地通過鎖相調(diào)節(jié)回路與混頻器的組合來產(chǎn)生。為了產(chǎn)生第二載波信號，在此特別地可以利用，鎖相調(diào)節(jié)回路也可以將鎖相調(diào)節(jié)回路的振蕩器調(diào)節(jié)到是輸入信號的諧波或次諧波的頻率。由此，特別地可以使用具有用于產(chǎn)生第二載波信號的鎖相調(diào)節(jié)回路的通信裝置作為第二通信裝置，其中，選擇第一頻率，使得在鎖相調(diào)節(jié)回路鎖定的狀態(tài)下，被傳輸?shù)芥i相調(diào)節(jié)回路的相位檢測器的第一輸入端的反饋信號具有第四頻率，其特別是在相位檢測器的第二輸入端上的輸入信號的第五頻率的整奇數(shù)倍(1、3、5、…)或特別是整奇數(shù)分數(shù)倍(1/1、1/3、1/5、…)。在此第四頻率或第五頻率可以與第一、第二或第三頻率相同或與這些頻率不同。
[0018]當在相位檢測器的兩個輸入信號之間呈現(xiàn)3、5、7等的頻率比時，特別地通過相位檢測器也可以關于輸入信號的相位穩(wěn)定地調(diào)節(jié)鎖相調(diào)節(jié)回路的振蕩器的相位。通過適當?shù)剡x擇第一載波信號的頻率并且使用帶通濾波器和/或使用僅在相對窄的頻率范圍上可以調(diào)諧的振蕩器，由此可以通過相位檢測器進行分頻。特別地，第四頻率可以是第五頻率的三倍大。
[0019]此外，本發(fā)明還涉及一種特別是用于在磁共振斷層成像設備中與患者交流的通信設備，具有第一通信裝置和第二通信裝置，其中，第一通信裝置包括用于發(fā)送具有第一頻率的載波信號的發(fā)送裝置、用于接收第二通信裝置的發(fā)送信號的接收裝置和用于從發(fā)送信號中恢復有用信號的解調(diào)裝置，并且其中，第二通信裝置包括用于接收第一載波信號的接收天線和用于發(fā)送具有第二載波信號的發(fā)送信號的發(fā)送天線，所述第二載波信號具有與第一頻率不同的第二頻率。所述第二通信裝置包括混頻器、濾波器和鎖相調(diào)節(jié)回路，其中，能夠?qū)⒔邮招盘柡玩i相調(diào)節(jié)回路的輸出信號傳輸?shù)交祛l器，并且能夠?qū)⒒祛l器的輸出信號經(jīng)過濾波器傳輸?shù)芥i相調(diào)節(jié)回路的輸入端。所述鎖相調(diào)節(jié)回路的輸出信號是第二載波信號并且與第一載波信號成有理頻率比和預定的相位關系。所述第二通信裝置包括調(diào)制電路，其根據(jù)有用信號對第二載波信號進行調(diào)制，以產(chǎn)生發(fā)送信號。
[0020]按照本發(fā)明設置為，進行具有第二載波信號的發(fā)送信號的發(fā)送，第二載波信號與參考源、即第一載波信號是鎖相的。為了避免第二載波信號對第一載波信號產(chǎn)生干擾，應當避免第一