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D.1 Energy-autonomous MRI-sensors

PhD Student: Jens Höfflin

Das hier vorgestellte Projekt ist ein Beispiel für eine medizintechnische Anwendung
energieautarker Systeme, hier in der Magnetresonanzbildgebung (engl. Magnet Resonance Imaging, MRI) und Magnetresonanzspektroskopie. Bei bestimmten medizinischen Untersuchungen werden diese Sensorspulen an geeigneten Positionen des menschlichen Körpers fixiert, d.h. es entsteht erheblicher Aufwand bezüglich der Verdrahtung, verbunden mit entsprechenden Einschränkungen, z.B. durch Kabelanzahl und Kabellängen.
Dieses Projekt schlägt eine Energy-Harvesting- und Kommunikationsplattform als Ersatz für alle Kabel vor, die diese Sensorspulen mit der Auswerteelektronik verbinden. Das Ergebnis ist ein kompaktes, energieautarkes und integriertes Frontend für einen MRI-Sensor, das aus einer effizienten Energy-Harvesting-Antenne, einem Energiespeicher, Powermanagement und Systemsteuerung
sowie dem Sensorelement besteht. Das System bezieht seine Energie aus bestimmten HFAnregungspulsen, die es intern speichert. Die Kommunikation mit einer Auswerteelektronik und Datenaufnahmeeinheit findet ebenfalls über Funksignale statt. Der Sensor führt die notwendigen Messungen aus, die Energieversorgung findet dabei aus dem internen Speicher statt.
Da der Sensor nun eine drahtlose, energieautarke Einheit ist, kann er ohne Kabelanschluß beliebig positioniert werden. Dieser Vorteil trägt insbesondere in großen Phased-Arrays mit mehr als 96 Einzelelementen.

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