專利名稱：具有本地數(shù)據(jù)存儲裝置的mrt接收線圈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于磁共振斷層造影系統(tǒng)的一種線圈裝置和一種方法。
背景技術(shù)：
通過磁共振斷層造影對患者進行檢查的磁共振設(shè)備例如在DE10314215B4中公開。在MR斷層造影中常常利用所謂的局部線圈(Loops，local coils)來拍攝具有高信噪比的圖像。在此，檢查對象(例如患者)的被激勵的原子核通過由患者發(fā)出的輻射在接收該輻射的局部線圈中感應(yīng)出電壓，該電壓然后經(jīng)低噪聲前置放大器被放大并最后經(jīng)電纜連接在MR頻率下傳遞到接收電子器件。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，對利用局部線圈進行MRT拍攝進行優(yōu)化。上述技術(shù)問題分別是通過獨立權(quán)利要求的特征來解決的。優(yōu)選的擴展在從屬權(quán)利要求中給出。


本發(fā)明可能的實施方式的其它特征和優(yōu)點通過以下借助附圖對實施例的描述給出。在此，圖1以截面圖示意性示出按照本發(fā)明的MRT線圈裝置；圖2示意性示出至少內(nèi)部公知的MRT系統(tǒng)。
具體實施例方式圖2示出(例如設(shè)置在法拉第籠F或磁場絕緣的空間內(nèi)的)成像磁共振斷層造影設(shè)備MRT 101，其具有全身線圈102，該全身線圈102具有在此大致為管形的空間103，載有例如患者105 (帶有或沒有局部線圈裝置106)的身體的患者臥榻104可以沿箭頭ζ的方向駛?cè)朐摽臻g103，以便產(chǎn)生患者105的拍攝。在此，在患者105身上放置有一個局部線圈裝置106，利用該局部線圈裝置106在局部范圍(也稱為視場FoV)內(nèi)進行拍攝。局部線圈裝置106的信號由MRTlOl的一個例如可以通過同軸電纜或經(jīng)由無線電(AN;167)與局部線圈裝置106連接的分析裝置(167，166，115，117，等)進行分析(例如轉(zhuǎn)換為圖像并進行存儲或顯示)。為了利用成像磁共振斷層造影設(shè)備MRT 101借助磁共振斷層造影成像對檢查對象105 (如人體模型或患者)進行檢查，向身體105入射不同的、在時間和空間特性上彼此最準確調(diào)諧的磁場。在這里具有隧道形開口 103的測量室中的強磁體(通常為低溫磁體 107)產(chǎn)生靜態(tài)的強主磁場B。，其例如為0. 2至3特斯拉或更強。位于患者臥榻104上的待檢查的身體105被駛?cè)胫鞔艌鯞。的觀察區(qū)域FoV(“視場”)中大致均勻的區(qū)域。通過磁高頻激勵脈沖Bl(x，y，z，t)激勵身體105的原子核的核自旋，通過在此作為(例如多部分 108a，108b，108c的)身體線圈108非常簡化示出的高頻天線(和/或必要時的局部線圈裝置)入射該高頻激勵脈沖。高頻激勵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。通常在一個磁共振斷層造影設(shè)備101中會使用多于一個脈沖產(chǎn)生單元109、多于一個高頻放大器111以及多于一個高頻天線108a、b、c。此外， 磁共振斷層造影設(shè)備101還具有梯度線圈112x、112y、112z，在測量時利用它們?nèi)肷溆糜谶x擇層激勵和用于對測量信號進行位置編碼的磁梯度場。梯度線圈112x、112y、112z由梯度線圈控制單元114控制，后者與脈沖產(chǎn)生單元109 —樣與脈沖序列控制單元110連接。由被激勵的核自旋發(fā)出的MRT信號S由身體線圈108和/或至少一個局部線圈裝置106接收，通過局部線圈上和/或MRT中的對應(yīng)的高頻前置放大器116放大，并由接收單元117進一步處理和數(shù)字化。記錄的測量數(shù)據(jù)被數(shù)字化并作為復(fù)數(shù)的數(shù)值存入k空間矩陣。 從該存有值的k空間矩陣通過多維傅里葉變換可以重建相關(guān)的MR圖像。對于既可以在發(fā)送模式中運行又可以在接收模式中運行的線圈，如身體線圈108 和/或局部線圈106，通過前面接入的發(fā)送-接收轉(zhuǎn)換器118來調(diào)節(jié)正確的信號傳輸。圖像處理單元119從測量數(shù)據(jù)中產(chǎn)生圖像，該圖像被通過操作控制臺120顯示給用戶和/或被存儲在存儲單元121中。中央計算機單元122控制各個設(shè)備組件。當前，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，被激勵的核在局部線圈的各個天線中感應(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信噪比，采用所謂的高場設(shè)備(1.5T或更高)。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的天線，因此在接收天線和接收器之間設(shè)置開關(guān)矩陣(在此被稱為RCCS)。該開關(guān)矩陣將當前活躍的接收信道(大多是恰好位于磁體的視場中的接收信道)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，因為在整體覆蓋的情況下僅須讀取位于FoV(視場)或磁體的均勻空間中的線圈。在此，局部線圈裝置106—般是指天線系統(tǒng)，其例如可以由一個或(作為陣列線圈)由多個天線元件SP1、SP2、SP3(特別是線圈元件)組成。這些單獨的線圈元件例如實施為環(huán)形天線、蝶形天線或鞍形天線。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、托架并且大多具有帶插頭的電纜，局部線圈裝置可以通過該插頭連接到MRT設(shè)備上。安裝在MRT設(shè)備一側(cè)的接收器168對由局部線圈106例如通過無線電接收的信號進行濾波和數(shù)字化，并將數(shù)據(jù)傳送到數(shù)字信號處理裝置119，數(shù)字信號處理裝置119從該由測量獲得的數(shù)據(jù)中大多導(dǎo)出圖像或光譜，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/或進行存儲。以下對本發(fā)明的實施例進行更詳細的描述圖1示出了示意的且粗略簡化的按照本發(fā)明的用于磁共振斷層造影系統(tǒng)101的局部線圈裝置106，其具有MRT天線元件SP1、SP2、SP3，用于接收(源自于檢查對象105的被激勵的核的)MR信號S ;AD轉(zhuǎn)換器AD，用于將由一個或多個MR天線元件SP1、SP2、SP3接收的(例如利用前置放大器VV放大后的)模擬MR信號A轉(zhuǎn)換為數(shù)字化信號D ；存儲器SP，用于存儲該數(shù)字化信號D ；以及天線控制裝置S/E，用于控制天線AN(在期望的時刻)向MRT 167、101發(fā)送存儲的信號D以便在那里處理和/或存儲數(shù)據(jù)D。MR接收線圈106在很短的時間內(nèi)測量很大的數(shù)據(jù)量。目前，至少在內(nèi)部常用的架構(gòu)中，首先對利用接收線圈接收的信號進行放大，必要時轉(zhuǎn)換到其它頻率并且然后例如通過電纜或經(jīng)由無線電模擬地傳輸給MRT系統(tǒng)之外的接收器，信號在那里被數(shù)字化并進一步處理。在此，例如采用屏蔽的高頻電纜。在內(nèi)部公知的是 ASIC(Application specific integrated circuits，專用集成電路)形式的高度集成AD轉(zhuǎn)換器，其可以在本地將利用線圈106接收的信號S數(shù)字化。此外，還公知在MR系統(tǒng)中利用“藍牙”標準進行數(shù)字無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)膬?nèi)部方法，并且例如用于傳輸心電圖信號。根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，在局部線圈裝置106中設(shè)置數(shù)據(jù)存儲器SP，在其中可以臨時存儲接收的、數(shù)字化的測量數(shù)據(jù)(信號S)。(該存儲例如可以包括在數(shù)秒或數(shù)分鐘中或在脈沖序列期間或在整個成像檢查期間接收的數(shù)據(jù)D)。在測量過程中(在接收通過在FoV中的檢查對象105的被激勵的核發(fā)送的信號S 時)數(shù)據(jù)S被實時地數(shù)字化并且首先以數(shù)字化的形式D寫入到該存儲器SP中。然后，發(fā)送單元S/E將數(shù)據(jù)D從存儲器SP發(fā)送到MRT的單元167、119，如果該發(fā)送是可能的和/或期望的話。根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式，將存儲器SP和AD轉(zhuǎn)換器AD以及其它組件S/E、 ST共同實現(xiàn)在一個ASIC中。本發(fā)明的一些可能的實施方式尤其是如下的-這種局部線圈裝置106通過連接AN_167(如無線電)發(fā)送經(jīng)前置放大的、數(shù)字化的測量數(shù)據(jù)D，該連接的帶寬可以臨時地低于用于測量數(shù)據(jù)S的數(shù)據(jù)率(即由線圈SP1、 SP2、SP3接收并然后進行數(shù)字化的數(shù)據(jù)率)。由此，傳輸例如在MRT測量(在從檢查對象 105接收信號S)期間就已進行，從而全部數(shù)據(jù)D例如在檢查結(jié)束之時或之后很短時間內(nèi)就可以完全傳輸并且僅在短時間內(nèi)將數(shù)據(jù)D的(數(shù)據(jù)量)峰值緩存在存儲器SP中。在這種配置中可以將存儲器SP選擇得較小(例如，小于在檢查期間總共產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量D的20% )。 在此有利的是，連接AN-167的數(shù)據(jù)率不是面向很少出現(xiàn)的(要發(fā)送的數(shù)據(jù)量的)最大值， 而是僅面向(要發(fā)送的數(shù)據(jù)量的)平均值。-替代地，連接AN-167僅是臨時(足夠好地)可用，例如僅在MRT設(shè)備101的HF 系統(tǒng)休止狀態(tài)下。在這種情況下，對數(shù)據(jù)進行臨時存儲(SP)并當連接AN-167是可能的、但例如患者105尚在設(shè)備101(或FoV)中時隨后發(fā)送(S/E)。在該例中，存儲器SP可以較大 (>20%-< 100%在對檢查對象進行MRT檢查期間要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)D)，以排除存儲器的“溢出”。在這種情況下，可以簡單地通過數(shù)據(jù)傳輸AN-167的發(fā)送間歇來補償MRT系統(tǒng)101(特別是其HF線圈和/或梯度線圈)和數(shù)據(jù)傳輸AN-167之間的干擾，并且可以簡單地實現(xiàn)傳輸系統(tǒng)。-僅當患者105和與其一起的局部線圈裝置106不再處于MRT系統(tǒng)101、103或FoV 中時，才進行傳輸AN-167。在此，MRT測量(對患者的成像MRT拍攝)這樣結(jié)束將局部線圈裝置106 (從患者105身上取下并且)例如(利用插頭SR和插座SD)連接到(蓄電)充電站LS，以對其儲能器ES (蓄電池等)進行充電并同時讀取存儲在其存儲器SP中的數(shù)據(jù) D。這樣，該讀取可以在很短的距離內(nèi)無線(如通過藍牙或其它)地或電纜連接地(如通過同軸電纜)實現(xiàn)，傳輸?shù)膶崿F(xiàn)非常簡單。在這種情況下，存儲器SP要能夠存儲在對檢查對象105進行MRT成像拍攝時產(chǎn)生的全部數(shù)據(jù)D。-還可以將存儲器SP實施為可移動的數(shù)據(jù)載體，在對檢查對象105的MRT成像拍攝結(jié)束之后可以將其從局部線圈裝置106取下并在之后插到計算機上(例如或類似于USB 存儲棒或者(如在數(shù)碼照相機中公知的)存儲卡)。但是，為了能夠快速反饋或判斷成像的結(jié)果，可以在接收和記錄SP(高品質(zhì)的)局部線圈數(shù)據(jù)S、D的同時還允許構(gòu)造在系統(tǒng)中的全身線圈(身體線圈)一起運行，以便產(chǎn)生質(zhì)量較(局部線圈的圖像)低的檢查對象105的預(yù)覽圖像。此外，本發(fā)明還有特別是以下可能的實施方式-使用存儲器SP，在其中(除了用于成像的數(shù)據(jù)D)還存儲用于成像檢查的補充信息或背景信息，例如對于MRT成像拍攝所選擇的協(xié)議(Protokoll)或在MRT上的設(shè)置(如脈沖序列)。在此，例如在患者105位于MRT之外時來計劃檢查、定位局部線圈裝置106并將所計劃的MRT檢查的協(xié)議和/或參數(shù)分別存儲在局部線圈裝置106的存儲器SP中。然后，將患者105帶到MRT系統(tǒng)101，在那里將協(xié)議從局部線圈裝置106的存儲器SP傳輸?shù)?MRT設(shè)備101、110并且(作為對患者105的對MRT成像測量)實施。-傳輸例如通過無線或電纜連接的連接AN-167來實現(xiàn)，通過逐塊的校驗和來保護。如果在傳輸數(shù)據(jù)塊之后接收器系統(tǒng)168/177確定該數(shù)據(jù)塊有錯誤，則重新從局部線圈裝置106的存儲器SP中向MRT系統(tǒng)167傳輸該數(shù)據(jù)塊。- 一個新的方面是，可以在MRT局部接收線圈裝置106上設(shè)置數(shù)據(jù)D的本地數(shù)據(jù)存儲器SP。
權(quán)利要求
1.一種用于磁共振斷層造影系統(tǒng)(101)的局部線圈裝置(106)，具有-至少一個天線元件(SP1，SP2，SP3)，用于從檢查對象(105)接收信號(S)；-至少一個AD轉(zhuǎn)換器(AD)，用于將由該至少一個天線元件(SP1，SP2，SP3)接收的模擬信號(S)轉(zhuǎn)換為數(shù)字化信號(D)；-至少一個存儲器(SP)，用于存儲該數(shù)字化信號(D)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的局部線圈裝置(106)，具有用于發(fā)送存儲在所述存儲器(SP) 中的數(shù)字化信號(D)的裝置(AN)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的局部線圈裝置(106)，其中，用于發(fā)送存儲的數(shù)字化信號 ⑶的裝置(AN)包括天線(AN)，特別是藍牙天線。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的局部線圈裝置(106)，其中，所述用于發(fā)送存儲的數(shù)字化信號⑶的裝置(AN)具有用于基于電纜傳輸信號⑶的接口(SR)，特別是USB接口和/或同軸電纜接口。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的局部線圈裝置(106)，其中，該局部線圈裝置 (106)具有用于控制天線(AN)的天線控制裝置(S/E)，其優(yōu)選地包括用于放大待發(fā)送(AN) 的信號(D)的發(fā)送放大器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的局部線圈裝置(106)，其中，該局部線圈裝置 (106)具有至少一個用于在AD轉(zhuǎn)換器(AD)之前放大接收的MRT信號(S)的前置放大器 (W)0
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的局部線圈裝置(106)，其中，該局部線圈裝置 (106)具有控制器(S/E)，其構(gòu)造用于在一塊內(nèi)分別先后發(fā)送(S/E ；AN)多個存儲在存儲器 (SP)中的信號(D)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的局部線圈裝置(106)，其中，所述AD轉(zhuǎn)換器(AD) 實施為ASIC。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的局部線圈裝置(106)，其中，在一個ASIC中共同實現(xiàn)所述存儲器(SP)和AD轉(zhuǎn)換器(AD)和/或其它組件(S/E)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項所述的局部線圈裝置(106)，其中，該局部線圈裝置 (106)被構(gòu)造用于，在對檢查對象(105)進行成像拍攝時將數(shù)據(jù)(S)實時地數(shù)字化并且首先寫入存儲器(SP)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項所述的局部線圈裝置(106)，其中，該局部線圈裝置的控制器(ST ；S/E)被設(shè)置用于，在測量過程中或測量過程之后發(fā)送(AN)存儲在存儲器 (SP)中的數(shù)據(jù)(D)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項所述的局部線圈裝置(106)，其中，該局部線圈裝置的控制器(ST ；S/E)被設(shè)置用于，通過連接(AN，167)發(fā)送存儲的測量數(shù)據(jù)(D)，該連接的帶寬至少臨時低于用于從檢查對象(105)接收數(shù)據(jù)(S)的數(shù)據(jù)率。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項所述的局部線圈裝置(106)，其中，該局部線圈裝置的控制器(ST ；S/E)被設(shè)置用于，在接收MRT信號(S)期間就已經(jīng)從該局部線圈裝置發(fā)送數(shù)據(jù)(D)，以及僅僅暫時通過將數(shù)據(jù)(D)中的數(shù)據(jù)量峰值存儲在存儲器(SP)中來對該數(shù)據(jù)量峰值進行緩沖。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至13中任一項所述的局部線圈裝置(106)，其中，所述存儲器(SP)的大小僅夠少于20%的在對檢查對象(105)進行成像拍攝時產(chǎn)生的數(shù)據(jù)(D)使用。
15.根據(jù)權(quán)利要求1至14中任一項所述的局部線圈裝置(106)，其中，所述存儲器(SP) 的大小足夠在對檢查對象(105)進行成像拍攝時產(chǎn)生的全部數(shù)據(jù)(D)使用。
16.根據(jù)權(quán)利要求1至15中任一項所述的局部線圈裝置(106)，其中，該局部線圈裝置的控制器(ST;S/E)被設(shè)置用于，存儲在對檢查對象(105)進行成像拍攝期間產(chǎn)生的數(shù)據(jù) (D)，并且僅在對檢查對象(105)進行成像拍攝之后才通過無線電或電纜連接地發(fā)送(AN) 所有數(shù)據(jù)。
17.根據(jù)權(quán)利要求1至16中任一項所述的局部線圈裝置(106)，其中，該局部線圈裝置被構(gòu)造用于，僅當檢查對象(105)和/或該局部線圈裝置(106)不再處于拍攝區(qū)域(FoV) 中時，才傳輸(AN)存儲的(SP)數(shù)據(jù)(D)。
18.根據(jù)權(quán)利要求1至17中任一項所述的局部線圈裝置(106)，其中，該局部線圈裝置具有用于將局部線圈與充電站(LS)連接(SR，SD)的裝置(SR)，以便對其儲能器(ES)進行充電并且同時讀取存儲在存儲器(SP)中的數(shù)據(jù)(D)。
19.根據(jù)權(quán)利要求1至18中任一項所述的局部線圈裝置(106)，其中，所述存儲器(SP) 被實施為能夠從該局部線圈裝置(106)取下的數(shù)據(jù)載體，特別是USB存儲棒或者存儲卡。
20.根據(jù)權(quán)利要求1至19中任一項所述的局部線圈裝置(106)，其中，該局部線圈裝置被構(gòu)造為，在所述存儲器(SP)中還能夠存儲用于成像的信息，特別是對于成像所選擇的協(xié)議和/或成像檢查的細節(jié)的信息。
21.根據(jù)權(quán)利要求1至20中任一項所述的局部線圈裝置(106)，其中，該局部線圈裝置被構(gòu)造為，在傳輸存儲的(SP)數(shù)據(jù)(D)時逐塊地使用用于安全的校驗和，其中，優(yōu)選地在有錯誤的數(shù)據(jù)塊(D)的情況下重新從存儲器(SP)傳輸數(shù)據(jù)塊(D)。
22.根據(jù)權(quán)利要求1至21中任一項所述的局部線圈裝置(106)，其中，該局部線圈裝置 (106)是磁共振斷層造影局部線圈裝置(106)，以及所述天線元件(SP1，SP2，SP3)是磁共振斷層造影天線元件(SP1，SP2，SP3)。
23.一種在用于磁共振斷層造影系統(tǒng)(101)的局部線圈裝置(106)中、特別是在如權(quán)利要求1至22中任一項所述的局部線圈裝置(106)中存儲(AD，SP, AN)信號(S，D)的方法， 其中，-利用至少一個天線元件(SP1，SP2，SP3)接收從檢查對象(105)發(fā)出的信號(S)；-利用至少一個AD轉(zhuǎn)換器(AD)將由該至少一個天線元件(SP1，SP2，SP3)接收的模擬信號(S)轉(zhuǎn)換為數(shù)字化信號(D)；-將該數(shù)字化信號(D)存儲在該局部線圈裝置(106)中的至少一個存儲器(SP)中。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于磁共振斷層造影系統(tǒng)(101)的一種方法和一種局部線圈裝置(106)，該局部線圈裝置(106)具有至少一個用于從檢查對象(105)接收信號(S)的天線元件(SP1，SP2，SP3)；至少一個用于將由該至少一個天線元件(SP1，SP2，SP3)接收的模擬信號(S)轉(zhuǎn)換為數(shù)字化信號(D)的AD轉(zhuǎn)換器(AD)；至少一個用于存儲該數(shù)字化信號(D)的存儲器(SP)。
文檔編號A61B5/055GK102331566SQ20111014721
公開日2012年1月25日 申請日期2011年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月2日
發(fā)明者塞巴斯蒂安.施米特, 馬庫斯.維斯特 申請人:西門子公司