專利名稱：具有可斷開導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的機(jī)械柔韌的磁共振線圈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于MRT系統(tǒng)的MRT局部線圈。
背景技術(shù)：
通過磁共振斷層造影(MRT，MRI)對(duì)對(duì)象或患者進(jìn)行檢查的磁共振斷層造影設(shè)備例如在DE10314215B4中公開。目前，在利用磁共振斷層造影設(shè)備(MR或MRT)的MR斷層造影中通常利用所謂的局部線圈(CoilS，LoCal Coils)來獲得具有高信噪比(SNR)的圖像。這些局部線圈是被安裝在緊靠患者的上面(前部)或下面(后部)的天線系統(tǒng)。在MR測量中，被激勵(lì)的核在局部線圈的各個(gè)天線中感應(yīng)出電壓，該電壓然后通過低噪聲的前置放大器(LNA，Preamp)放大并最終通過信號(hào)線傳輸給接收電子器件。為了改善高分辨率圖像的信噪比，采用所謂的高場設(shè)備(1.5T至12T以及更高)。由于在MR接收系統(tǒng)上可以連接比現(xiàn)有的接收器更多的單獨(dú)的天線，因此在接收天線和接收器之間增置了開關(guān)陣列(在此被稱為RCCS)。該開關(guān)矩陣將當(dāng)前活躍的接收信道(大多是恰好位于磁體的視野中的接收信道)接通到現(xiàn)有的接收器。由此可以連接比現(xiàn)有的接收器更多的線圈元件，因?yàn)樵谡w覆蓋的情況下僅須讀取位于!^V(視野)或磁體的勻質(zhì)空間中的線圈。在此，特別將天線系統(tǒng)稱為“線圈”或“局部線圈”，其可以由一個(gè)或(在組合線圈的情況下)多個(gè)天線元件(或“線圈元件”)組成。這些單獨(dú)的天線元件大多實(shí)施為環(huán)形天線(Loops)、蝶形線圈或鞍形線圈。線圈由例如線圈元件、前置放大器、其它電子器件(表面波閉塞器等)以及電纜接頭和外殼組成，并且在大多數(shù)情況下還包含一個(gè)帶插頭的電纜用以和MRT設(shè)備相連。安裝在設(shè)備側(cè)面的接收器(RX)對(duì)由局部線圈接收的信號(hào)進(jìn)行濾波和數(shù)字化，并將數(shù)據(jù)傳送到數(shù)字信號(hào)處理裝置，根據(jù)測量結(jié)果該數(shù)字信號(hào)處理裝置大多導(dǎo)出圖像或頻譜，以供用戶用于診斷。尤其在介入放射學(xué)中，讓通過局部線圈的(MR-)掃描成像和介入過程同時(shí)或盡快地配合進(jìn)行或者至少在每一工作步驟中都允許介入器具(探針，導(dǎo)管，消融儀器和活體組織檢查探針)和線圈保留在其工作位置上，是可行的，甚至是有利的。在這種情況下可以想見，線圈有可能會(huì)部分遮住患者從而妨礙介入過程的實(shí)施。在天線間允許機(jī)械斷開的線圈處，在上述條件下使得掃描成像以及通過相應(yīng)線圈斷開處進(jìn)行的介入過程成為可能，并且圍繞(包括)介入的位置的天線甚至對(duì)于圖像質(zhì)量是有利的。至少內(nèi)部公知的現(xiàn)有技術(shù)例如兩個(gè)線圈分別被設(shè)置在入口位置的側(cè)面，使得當(dāng)介入器具插入檢查對(duì)象(人類、動(dòng)物) 時(shí)，該儀器沿線圈平面的正交方向(和/或y方向)由檢查對(duì)象延伸出來，則這些線圈還可以從側(cè)面(通過向側(cè)面和/或沿X方向移動(dòng))被移除。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)問題之一是如何進(jìn)一步優(yōu)化用于MRT系統(tǒng)的磁共振斷層造影局部線圈。該技術(shù)問題通過有獨(dú)立專利權(quán)要求的方式得以解決。在從屬要求權(quán)利中提出了對(duì)此發(fā)明的有利擴(kuò)展的權(quán)利。本發(fā)明優(yōu)化局部線圈(特別是用于介入放射學(xué)和/或在手術(shù)期間成像的局部線圈，但并不僅限于此)。


本發(fā)明可能的實(shí)施方式的其它特征和優(yōu)點(diǎn)由從屬權(quán)利要求和下面借助附圖的實(shí)施例的描述給出。在此示出了 圖1示意性示出了在MRT過程中緊靠患者的MRT局部線圈，圖2示意性示出了緊靠患者的MRT局部線圈中的介入器具，圖3示意性示出了本發(fā)明的MRT局部線圈，圖4示意性示出了本發(fā)明的帶有天線的MRT局部線圈，該天線具有電氣觸點(diǎn)形式的開口可能性，圖5示意性示出了本發(fā)明的帶有天線的MRT局部線圈，該天線具有電容觸點(diǎn)形式的開口可能性，圖6示意性示出的電路用于圖5所示的具有電容觸點(diǎn)形式的開口可能性的MRT局部線圈，圖7示意性并且簡化地示出了 MRT系統(tǒng)。
具體實(shí)施例方式圖7示出了(位于屏蔽的空間或法拉第籠F中的)成像的磁共振設(shè)備MRT 101，其具有全身線圈102，該全身線圈102具有在此為管狀的空間103，載有例如檢查對(duì)象(例如患者)105的身體(帶有或不帶有局部線圈106)的患者臥榻104可以沿箭頭ζ的方向駛?cè)朐摽臻g103，以便通過成像的方法產(chǎn)生患者105的拍攝。在此，在患者105身上放置一個(gè)局部線圈裝置106，利用該局部線圈裝置106在局部范圍(也稱為視野)內(nèi)可以產(chǎn)生拍攝。局部線圈裝置106的信號(hào)由MRT 101的一個(gè)例如可以通過同軸電纜或經(jīng)由無線電(167、168) 與局部線圈裝置106連接的分析裝置(115、117、119、120、121等)進(jìn)行分析(例如轉(zhuǎn)換為圖像、存儲(chǔ)或顯示)。為了利用磁共振設(shè)備MRT 101借助磁共振成像對(duì)身體105(檢查對(duì)象或患者)進(jìn)行檢查，向身體105入射不同的、在其時(shí)間和空間特性上彼此最準(zhǔn)確調(diào)諧的磁場。具有在此為隧道形的開口 103的測量室中的強(qiáng)磁體(通常為低溫磁體107)產(chǎn)生靜態(tài)的強(qiáng)主磁場B。， 其例如為0. 2至3特斯拉或更強(qiáng)。位于患者臥榻104上的待檢查的身體105被駛?cè)胫鞔艌?BO的觀察區(qū)域R)V( “視野”)中大致均勻的區(qū)域。對(duì)身體105的原子核的自旋的激勵(lì)是通過磁高頻激勵(lì)脈沖Bl (X，y, z,)來實(shí)現(xiàn)的，這些激勵(lì)脈沖由在此作為(例如多部分108a， 108b，108c的)體線圈108非常簡化地示出的高頻天線(和/或必要時(shí)的局部線圈)發(fā)射。 高頻激勵(lì)脈沖例如由通過脈沖序列控制單元110控制的脈沖產(chǎn)生單元109產(chǎn)生。在通過高頻放大器111放大之后，高頻激勵(lì)脈沖被導(dǎo)向高頻天線108。在此示出的高頻系統(tǒng)僅僅是示意性的。通常在一個(gè)磁共振設(shè)備101中會(huì)使用不止一個(gè)脈沖產(chǎn)生單元109、不止一個(gè)高頻放大器111以及多個(gè)高頻天線108a、108b、108c。此外，磁共振設(shè)備101還具有梯度線圈 llh、112y、llh，在測量時(shí)利用它們?nèi)肷溆糜谶x擇層激勵(lì)和用于對(duì)測量信號(hào)進(jìn)行位置編碼的磁梯度場。梯度線圈llh、112y、llh由梯度線圈控制單元114控制，梯度線圈控制單元 114與脈沖產(chǎn)生單元109 —樣與脈沖序列控制單元110連接。由被激勵(lì)的核自旋(在檢查對(duì)象中的原子核)發(fā)出的信號(hào)由體線圈108和/或至少一個(gè)局部線圈裝置106接收，通過對(duì)應(yīng)的高頻前置放大器116放大，并且由接收單元117 進(jìn)一步處理和數(shù)字化。記錄的測量數(shù)據(jù)被數(shù)字化并以復(fù)數(shù)數(shù)值的形式存入k空間矩陣。從該存有值的k空間矩陣借助多維傅里葉變換可以重建所屬的MR圖像。對(duì)于既可以按照發(fā)送模式運(yùn)行又可以按照接收模式運(yùn)行的線圈，如體線圈108或局部線圈，是通過前置的發(fā)送-接收開關(guān)118來調(diào)節(jié)正確的信號(hào)傳輸?shù)?。圖像處理單元119 從測量數(shù)據(jù)中產(chǎn)生圖像，將該圖像通過操作控制臺(tái)120顯示給用戶和/或存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元 121中。中央計(jì)算機(jī)單元122控制各個(gè)設(shè)備組件。目前，在MR斷層造影中通常利用所謂的局部線圈裝置(Coils，local coils)來拍攝具有高信噪比(SNR)的圖像。這些局部線圈裝置是被設(shè)置緊靠身體的上面(前部)或下面(后部)或內(nèi)部的天線系統(tǒng)。在MR測量中，被激勵(lì)的核在局部線圈的各個(gè)天線中感應(yīng)出電壓，該電壓然后通過低噪聲前置放大器(如LNA，Preamp)放大并最后被傳遞到接收電子器件。為了也在高分辨率的圖像中改進(jìn)信噪比，采用所謂的高場設(shè)備(1.5T或更高)。如果在MR接收系統(tǒng)上可以連接比現(xiàn)有的接收器更多的單獨(dú)的天線，則在接收天線和接收器之間設(shè)置例如開關(guān)矩陣(在此稱為RCCS)。該開關(guān)矩陣將當(dāng)前活躍的接收信道(大多是恰好位于磁體的視野中的接收信道)路由到現(xiàn)有的接收器。由此可以連接比現(xiàn)有的接收器更多的線圈元件，因?yàn)樵谡w覆蓋的情況下僅須讀取位于i^oV(視野)或磁體的均勻空間中的線圈。局部線圈裝置106例如一般地表示如下的天線系統(tǒng)其例如可以由一個(gè)或由作為陣列線圈的多個(gè)天線元件(特別是線圈元件)組成。這些單獨(dú)的天線元件例如實(shí)施為環(huán)形天線(Loops)、蝶形線圈或鞍形線圈。局部線圈裝置例如包括線圈元件、前置放大器、其它電子器件(外罩波陷波器等)、外殼、托架，并且在大多數(shù)情況下還包含一個(gè)帶插頭的電纜，局部線圈裝置可以通過該插頭連接到MRT設(shè)備上。安裝在設(shè)備側(cè)的接收器168對(duì)由局部線圈 106例如經(jīng)由無線電接收的信號(hào)進(jìn)行濾波和數(shù)字化，并將數(shù)據(jù)傳送到數(shù)字信號(hào)處理裝置，數(shù)字信號(hào)處理裝置從該由測量獲得的數(shù)據(jù)中大多導(dǎo)出圖像或頻譜，并且例如為了隨后的通過用戶的診斷而將其提供給用戶和/或進(jìn)行存儲(chǔ)。下面按照?qǐng)D1-6對(duì)按照本發(fā)明的MRT局部線圈的實(shí)施例的可能的細(xì)節(jié)作進(jìn)一步的描述。圖1示意性以橫截面示出了在MRT 101中的患者105身上的MRT局部線圈106。 圖2示意性示出了介入的或外科的儀器N(例如探針或插管或夾子或保持架或夾具等)，該儀器延伸穿過按照本發(fā)明的MRT局部線圈106的天線元件A2(在它的開口 02閉合的狀態(tài)中)并插在患者105中，其中MRT局部線圈106(例如胸部線圈、腹部線圈、腿部線圈、臂部線圈、頭部線圈等)位于患者105上面(或者例如下面)。介入的或外科的儀器N通過合適形式(例如C形)的支架H例如放置在臥榻104 或其它系統(tǒng)上。線圈、支架和介入儀器優(yōu)選是非磁性的或弱磁性的。局部線圈106在外殼G(外殼G例如是柔韌的和/或由泡沫材料組成的)中包含一個(gè)或多個(gè)天線元件Al、A2、A3 (它們可以是圓形的或者像在此分別為近似地四邊形的)，這些天線元件分別具有在天線元件A1/A2/A3的導(dǎo)體軌道平面(x-z)中的(由環(huán)形的天線包圍/環(huán)繞的)開口 01/02/03，通過天線元件開口 01/02/03可以分別穿過(至少)一個(gè)外科器件。圖3示意性示出了在其開口 02在(以側(cè)面開口 UWBS)打開的狀態(tài)中的按照本發(fā)明的MRT局部線圈106，在該狀態(tài)中兩個(gè)部件T1、T2彼此分離而形成了(側(cè)面的)開口 U，從而(從側(cè)面)在平面χ-ζ中可以從局部線圈(的通路開口 0 中將儀器N移動(dòng)出來， 也就是，例如不用將局部線圈從患者處移開。圖4示意性示出了具有天線A2的按照本發(fā)明的MRT局部線圈106，該天線A2具有開口可能性U，該開口可能性U具有由天線A2的兩個(gè)部分區(qū)域T1、T2構(gòu)成的插拔連接形式的可分離電氣觸點(diǎn)Gt-Bu)，該觸點(diǎn)有插頭M和插座Bu，它們分別位于局部線圈106(的天線A2)的部分區(qū)域Tl，T2中。圖5示意性示出了具有天線A2的按照本發(fā)明的MRT局部線圈106，該天線具有開口可能性U，該開口可能性通過天線A2的兩個(gè)部分Tl，T2組成的電容觸點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)，其中設(shè)置了電容連接，在該電電容連接中電容性元件(例如電容器)C1的兩個(gè)部件Cl下和C2上被分別安裝在天線A2的兩個(gè)可相互分離的部分Tl、T2中。圖6示意性示出了用于按照本發(fā)明的MRT局部線圈的電路的實(shí)施例，該MRT局部線圈具有按照?qǐng)D5的以電容觸點(diǎn)形式的開口可能性，該電路通過前置放大器V可連接在MRT 的分析裝置上。按照?qǐng)D3的本發(fā)明實(shí)施方式包含了對(duì)在此的機(jī)械柔韌局部線圈的至少一個(gè)天線元件(就其線匝和外殼而言)的導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的機(jī)械和電氣斷開能力，其中，在天線元件的斷開狀態(tài)中按照導(dǎo)體間的至少一個(gè)(即開口的)中間空間形式的開口允許接近患者。特別可能的是采用適用于無菌環(huán)境的連接技術(shù)。根據(jù)按照本發(fā)明的實(shí)施方式如下地構(gòu)成局部線圈106 這樣構(gòu)成一個(gè)(優(yōu)選按照?qǐng)D3中間的)或多個(gè)天線元件A2，使得通過可拆分的連接(U和/或乂311和/或Cl上-Cl 下和/或T1-T2)來中斷它的導(dǎo)體結(jié)構(gòu)L2。在此，該連接位置建立了一種可拆分的電觸點(diǎn)。 該觸點(diǎn)可以例如按照?qǐng)D4被實(shí)施為電氣的耦合(金屬至金屬)或按照?qǐng)D5被實(shí)施為電容或電感的耦合?？梢詫㈦姎獾倪B接機(jī)械地建立為插塞或同軸插頭，但也可以建立為按鈕連接或鉸鏈?？梢砸詢蓚€(gè)平面的形式來實(shí)施電容連接，通過機(jī)械結(jié)構(gòu)使所述兩個(gè)平面被相互帶入到設(shè)定的位置中。例如，這樣實(shí)施機(jī)械結(jié)構(gòu)，使得能夠進(jìn)行以上部和下部的形面結(jié)合的連接。兩個(gè)平面的壓緊可以通過螺絲、夾子或杠桿機(jī)構(gòu)或銷釘、按鈕、鉤子、其它形式的連接來實(shí)現(xiàn)。非電氣結(jié)構(gòu)具有可以容易的清潔接頭點(diǎn)的優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)檫@些平面同時(shí)可以是電容器的絕緣體的部分。在使用電容耦合電路的解決方案中，在觸點(diǎn)位置上形成的電容可以被同時(shí)實(shí)施為接收線圈所示出的串聯(lián)共振電路的電容部分。能打開的觸點(diǎn)U可以在線圈的位置上或在多個(gè)位置上被用于斷開局部線圈的多個(gè)天線A1、A2、A3。整個(gè)局部線圈被優(yōu)選實(shí)施為機(jī)械柔韌的線圈，以便能夠在患者幾何形狀上優(yōu)化的成型。按照本發(fā)明的MRT局部線圈的實(shí)施例的所有提到的可能的細(xì)節(jié)，可以單獨(dú)或按照任意的組合而與本發(fā)明相關(guān)聯(lián)。
權(quán)利要求
1.一種用于磁共振斷層造影系統(tǒng)(101)的局部線圈(106)，所述局部線圈(106)具有至少一個(gè)天線元件(A1，A2，A3)，其中，至少一個(gè)天線元件(A2)具有用于形成開口(U)的可拆分的連接(U ；St-Bu ；T1-T2, Cl 上-Cl 下)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的局部線圈，其中，至少一個(gè)天線元件(A2)具有用于形成開口 (U)的、該天線元件(A2)的線匝(L2)的兩個(gè)部件(Tl，T2)或兩個(gè)部分(Tl，T2)的可拆分的連接(U ；St-Bu ；T1-T2, Cl 上-C2 下)。
3.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的局部線圈，其中，至少一個(gè)天線元件(A2)具有在天線元件(A2)的線匝(L2)和/或電路內(nèi)部的可拆分的連接(U ；St-Bu ；T1-T2, Cl上-Cl 下)。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的局部線圈，其中，在天線元件(A2)處在一種其內(nèi)部的部件(T1+T2)的可拆分的連接未被打開的狀態(tài)(圖2)的條件下，該天線元件(A2)具有至少一個(gè)在平面(x-z)中的閉合的線匝(L2)、特別是具有電氣發(fā)送或電容發(fā)送的線匝 (L2)。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的局部線圈，其中，在被拆分的連接(U，圖幻的條件下，在天線元件(A2)的兩個(gè)通過連接的拆分而被彼此分離的部分(T1，T2)之間形成空間的開口 (U)0
6.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的局部線圈，其中，在被拆分的連接(U，圖幻的條件下，在天線元件(Α2)的兩個(gè)通過連接的拆分而被彼此分離的部分(Τ1，Τ2)之間形成空間的開口(U)，穿過該開口能夠允許器械(N)、特別是任意長度的器械通過。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的局部線圈，其中，為了能夠?qū)⑻炀€元件(Α2)的部件(Tl，Τ2)彼此分離以便形成開口(U)，提供了線圈(106)的外殼(G)和/或至少一個(gè)天線元件(Α2)的線匝(L2)的外殼的柔韌的實(shí)施方式。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的局部線圈，其中，提供了線圈(106)的外殼(G)的柔韌的實(shí)施方式，其帶有柔韌的塑料或泡沫材料，或者通過鉸鏈將部件0 固定在其余的殼體(G)上。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的局部線圈，其中，在兩個(gè)天線元件(Al，A3)之間的中間天線元件(A2)中設(shè)置了該中間天線(A2)的兩個(gè)分區(qū)(T1，T2)的可拆分的連接(U)。
10.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的局部線圈，其中，在天線元件(Α2)內(nèi)的可拆分的連接(U)包括該天線元件(Α2)的線匝(L2)的兩個(gè)子區(qū)域(Τ1，Τ2)的電氣連接。
11.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的局部線圈，其中，至少一個(gè)天線元件(Α2)在其電路(U)內(nèi)具有機(jī)械可拆分的連接(U)。
12.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的局部線圈，其中，可拆分的連接(U)包括天線元件m的兩個(gè)可彼此拆分的部件(T1，T2)的插塞連接(St，Bu)，其優(yōu)選地通過局部線圈的外殼(G)的柔韌的實(shí)施方式來彼此分離。
13.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的局部線圈，其中，可拆分的連接(U)包括了由天線元件m的兩個(gè)彼此可拆分的部件(Tl，T2)的電容連接(Cl)，特別是這樣的電容連接 (Ci)其中將電容元件(Ci)的一部分分別設(shè)置在天線元件m的兩個(gè)可彼此拆分的部件 (Tl，T2)之一中。
14.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的局部線圈，其中，所述局部線圈具有多個(gè)天線元件(Al，A2，A3)。
15.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的局部線圈，其中，僅在一個(gè)天線元件(A2)中的僅一個(gè)位置(U)上設(shè)置可拆分的連接(U ；St-Bu ；T1-T2, Cl上-Cl下)。
16.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的局部線圈，其中，在一個(gè)天線元件(A2)中的多個(gè)位置上或在多個(gè)天線元件(Al，A2，A3)中的多個(gè)位置上，設(shè)置可拆分的連接(U ；St-Bu ； T1-T2, Cl 上-Cl 下)。
17.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的局部線圈，其中，所述局部線圈(106)和/或局部線圈的天線元件(A1，A2，A;3)是機(jī)械柔韌的。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于磁共振斷層造影系統(tǒng)(101)的局部線圈(106)，該局部線圈(106)具有至少一個(gè)天線元件(A1、A2、A3)，其中至少一個(gè)天線元件(A2)具有用于形成開口(U)的可拆分的連接(U；St-Bu；T1-T2，C1上-C1下)。
文檔編號(hào)A61B5/055GK102375132SQ20111022197
公開日2012年3月14日 申請(qǐng)日期2011年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月4日
發(fā)明者P.格羅斯, S.比伯 申請(qǐng)人:西門子公司