專利名稱：帶有一個移動式梯度線圈單元的磁共振裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種采用局部梯度線圈單元(插入式-梯度線圈)進行檢查的磁共振裝置，以及一個適用于該磁共振裝置的梯度線圈單元。
背景技術：
長期以來，磁共振裝置在醫學和生物物理學方面用于獲取檢查對象體內的圖像。磁共振斷層照相術以核自旋共振的物理現象為基礎。在這種檢查方法中，檢查對象經受很強的恒定磁場，使檢查對象體內原先無序取向的原子核自旋按照該恒定磁場來定向。借助于高頻波的作用使無序的核自旋受激勵產生某種振動(共振頻率)。這種振動在共振斷層照相術中形成可獲取圖像的真實測量信號(高頻應答信號)，這些信號借助于適當的接收線圈接收。
獲取圖像的前提是一個關于在檢查對象內部的高頻應答信號當時產生部位的準確信息(位置信息或位置編碼)。該位置信息借助于沿著梯度線圈三個空間方向產生的附加磁場(梯度磁場)獲得。與主磁場重疊的梯度磁場這樣構成，使得每個體積元中的磁場強度不同以及因而也使共振頻率不同。如果現在用確定的共振頻率進行照射，只能激發處于磁場滿足相應共振條件的一個位置上的一些原子。適當改變梯度磁場，可以確定地移動滿足共振條件的這樣一個體積元的位置并掃描所期望檢查的部位。
為了進行檢查，將檢查對象送入磁共振裝置的檢查艙內并定位。為能夠接納不同大小的檢查對象，檢查艙必須具有最小尺寸。在醫學應用中可以這樣選擇檢查艙的尺寸，即，應使患者可以從局部直至完全進入檢查艙內。
為了檢查一個受檢對象的特定部位，例如患者的頭部，可以使用局部梯度線圈單元(插入式-梯度線圈)。美國專利US 5,185,576公開了這種安裝在磁共振裝置的檢查艙內部的局部梯度線圈單元。
局部梯度線圈以其較小的尺寸在供給梯度線圈單元的梯度放大器上所能達到的梯度場強和功率要求方面，與磁共振裝置的整體梯度線圈相比具有優點。為了進行工作，必須將帶有集成的局部高頻天線的局部梯度線圈單元錨固在磁共振裝置的檢查艙內，以便經受住作用在其上的力。
在局部梯度線圈單元的一些實施方式中，每隔數小時就要將局部梯度線圈單元固定在磁共振裝置中，和將其取出，此時，在某些情況下必須將磁共振裝置的整體式天線拆下并重新裝入。
美國專利US 5,311,134公開了一種磁共振裝置，其具有滑軌式導向裝置，移動式梯度線圈單元可在該導向裝置上移動。此外，該磁共振裝置還包括一個患者檢查床，借助于該檢查床躺在檢查床上面的患者不僅可以在檢查艙的艙室內定位，而且也可以在局部梯度線圈的空腔內定位。
人工將重達250kg的局部梯度線圈裝入和安裝對操作人員來說非常費時和費力。
另一個美國專利US 5,783,943 A也公開了一種裝置，其可以通過一個磁共振裝置的患者檢查床將一個局部梯度線圈單元裝入和定位。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是，提供一種磁共振裝置和裝入該磁共振裝置內的梯度線圈單元，其可以使梯度線圈單元在磁共振裝置的檢查艙內的定位變得簡單和容易。
上述技術問題通過一種磁共振裝置和裝入該磁共振裝置內的梯度線圈單元得以解決。為此，該磁共振裝置的被驅動的支承裝置具有一個連接裝置，借助于該支承裝置可將待檢查的對象送入所述磁共振裝置的檢查艙內，利用所述連接裝置可將一個梯度線圈單元連接在所述支承裝置上，該梯度線圈單元借助于所述被驅動的支承裝置(患者檢查床)可在檢查艙內移動，其中，每當所述支承裝置從一個方向移動撞擊到局部梯度線圈單元上時，所述連接裝置就自動地將梯度線圈單元與支承裝置固定連接，一旦該支承裝置重新沿這個方向移動，所述固定連接將自動斷開。
所述梯度線圈單元在檢查艙中由所述患者檢查床定位，不需要獨自的驅動裝置。該梯度線圈單元在運行期間的制動同樣通過所述患者檢查床完成和/或通過一個安裝在檢查艙內的制動裝置完成，只要該梯度線圈單元由患者檢查床移動到一確定位置，所述制動裝置就將梯度線圈單元固定。為此，要相應地設計所述患者檢查床及其驅動設備。
為了便于取出和裝入所述梯度線圈單元和為其建立必要的連接，在檢查艙的艙口處安設一個所述梯度線圈單元的停放裝置。所述梯度線圈單元可以通過患者檢查床從檢查艙移動到該停放裝置上，并在那里很容易地拆卸。這樣可以在不同的檢查方式之間快速更換并縮短換裝時間。
如果所述停放裝置以可回轉方式安裝在所述磁共振裝置上，那么，患者檢查床就可以從由檢查艙的艙口偏轉出的梯度線圈單元一旁經過而由檢查艙中移出。為了將位于停放裝置上的梯度線圈單元重新裝入檢查艙，可使所述停放裝置重新旋轉靠近檢查艙的艙口。
在一優選的擴展設計中，將對梯度線圈單元而言一些必要的連接件集成在所述患者檢查床中。這樣可提高安全性并降低安裝所述梯度線圈單元所需要的時間。
一個在所述停放裝置上和在檢查艙中的用于梯度線圈單元的滑動和導向裝置不太要求患者檢查床及其驅動裝置具有一個穩定的結構。
所述檢查艙具有一個導向裝置，它與在所述梯度線圈單元上的一個相應的結構配合作用的情況下，在該檢查艙內導引該梯度線圈單元。所述導向裝置的至少一部分引導所述支承裝置，并且優選所述導向裝置的至少一部分在所述支承裝置上延伸。
所述梯度線圈單元與患者檢查床固定連接，但可通過所述連接裝置分離。一個自動的或者可被遙控操縱的連接裝置借助于所述磁共振裝置的控制裝置可實現精確定位，并使得梯度線圈單元易于裝入檢查艙和從檢查艙中取出。
通過按照本發明相應改造患者檢查床和/或梯度線圈單元可方便地對現有系統進行改裝。
下面借助于附圖對本發明做詳細說明。附圖中圖1以一個垂直的縱截面和橫截面示出本發明所述磁共振裝置的一個實施方式，該磁共振裝置帶有移動式梯度線圈單元；圖2以一個垂直的縱截面示出本發明所述磁共振裝置的一個實施方式，該磁共振裝置帶有已移出的梯度線圈單元；
圖3以一個水平的橫截面示出本發明所述磁共振裝置的一個實施方式，該磁共振裝置帶有已移出的、偏轉開的梯度線圈單元；和圖4示出一個制動裝置的實施方式，其用于將梯度線圈單元制動在本發明所述磁共振裝置的檢查艙內的一確定位置上。
具體實施例方式
圖1以一個垂直的縱截面和橫截面示出本發明所述磁共振裝置3的一個實施方式。所述靜止的主磁場磁鐵3b和梯度線圈系統3a是磁共振裝置3的基本組成部分，在它們的空腔內設置檢查艙2。
在圖1示出的磁共振裝置3的檢查艙2內已經裝有所述梯度線圈單元1，并通過一個連接裝置6與所述患者檢查床5連接。該患者檢查床5的頭托架5a伸入所述梯度線圈單元1的空腔內。
為了對所述梯度線圈單元1和患者檢查床5進行導向，在檢查艙2的下部安裝一個導軌7a。該梯度線圈單元1在空心圓柱體形狀的檢查艙2內的對中借助于成對安裝在梯度線圈單元1上部的輥子7b完成。
所述梯度線圈單元1在檢查艙2內的導向和定位結構也可以另外設計，例如根據檢查艙2的形狀和材料設計。在圖1示出的設置中，所述患者檢查床5的導向裝置7a也可用于對梯度線圈單元1導向。
一個安裝在檢查艙2左側的可移動的停放裝置4用于接受和存放所述梯度線圈單元1。所述對接裝置8將安裝在停放裝置4上的導軌7c對準連接到檢查艙2的導軌7a上，由此，所述梯度線圈單元1可以在所述導軌7c、7a上滑動地進出檢查艙2。
圖2示出圖1的結構，此時，所述梯度線圈單元1已移到停放裝置4上。為了停放或暫存所述梯度線圈單元1，該梯度線圈單元1與患者檢查床的連接被斷開，該患者檢查床5之后移入檢查艙2中，所述停放裝置4則與磁共振裝置3脫開對接，并連同停放在上面的梯度線圈單元1一起移到其存放地點。
為了將所述梯度線圈單元1裝入檢查艙2，利用所述停放裝置4將該梯度線圈單元1從其存放地點取出，并將該停放裝置4對接在檢查艙2的艙口上。該停放裝置4在圖2示出的結構中其高度可以調整，因此，特別能適應不同形狀的磁共振裝置3。
所述導軌7c(見圖1)和7a之間的相互定位和連接過程可以在成功對接后自動完成。在所述導軌7c和7a相對定位時，則所述患者檢查床5可以向左移出，并將梯度線圈單元1連接在患者檢查床5上。然后患者檢查床5將梯度線圈單元1送入檢查艙2內一預先規定的位置。
所述梯度線圈單元1的連接和斷開借助于一個自動的連接裝置6完成，當患者檢查床5從左移動撞到梯度線圈單元1上時，該連接裝置就將梯度線圈單元1和患者檢查床5彼此固定連接起來，當患者檢查床5重新(至少短時間)向左移動時，所述連接將斷開(雙極連接狀態，通過擠壓所述連接裝置6而變化)。所述連接裝置6也可以被遙控操作。
當所述梯度線圈單元1在一個預先規定位置斷開連接后，患者檢查床5向右移出檢查艙2，以便接受患者。患者例如將其頭部靠在患者檢查床5前面的頭托架5a上被送進檢查艙2，其中，該頭托架5a進入梯度線圈單元1中并在里面定位。
如果例如梯度線圈單元1工作所必需的連接件集成在所述患者檢查床中，并且其中的一些所需的連接在梯度線圈單元1與患者檢查床連接時不能自動建立的話，可能有必要對上述過程作一些改動。在這種情況下優選的是，通過操作人員在移出狀態下建立這些必要的連接。
如果沒有足夠的定位件將梯度線圈單元1保持固定在檢查艙2內，并且梯度線圈單元1必須通過患者檢查床5定位的話，那么可能同樣有必要在操作期間將梯度線圈單元1連接到患者檢查床5上。
圖3示出本發明的一種實施方式，其中，所述停放裝置4可在檢查艙2的艙口上回轉。在該實施方式中通過手動或者借助于電動驅動裝置從側面將所述停放裝置4連同梯度線圈單元1移到磁共振裝置3上，并利用所述對接裝置8對接到磁共振裝置3上。通過該對接裝置8可以使裝入裝置4這樣回轉，即，使得所述導軌7a和7c在向內旋轉結合的狀態下相互精確對準地定位。
在交替運行/使用局部梯度線圈和固定裝入的整體梯度線圈時，通常必須將患者檢查床5部分地從磁共振裝置3的檢查艙2的艙口移出。此時若采用可回轉的對接裝置8則特別有利。在這種情況下，所述梯度線圈單元1從檢查艙2中移到停放裝置4上并回轉到側面。檢查床此時可從梯度線圈單元1旁移過。這樣便可在無需重新安裝梯度線圈單元1的必要接線的情況下重新裝入梯度線圈單元1。
所述梯度線圈單元1在檢查艙2內的定位借助于與磁共振裝置3交互作用的軟件或者通過一些可機械調整的止擋完成。
圖4以一個局部剖視圖示出這樣一個將所述梯度線圈單元1在檢查艙2內制動在一確定的移入位置上的制動裝置的實施例。
所述磁共振裝置3的制動裝置3c具有兩個凸輪，其中，第一個凸輪，例如由高密度材料構成，具有比第二個凸輪更大的重量，因此在所述梯度線圈單元1沒有或者未完全移入時，該制動裝置3c將自動調整到用實線示出的位置。在所述梯度線圈單元1從左側移入到檢查艙2中時，該梯度線圈單元1的制動裝置1c帶動第二個凸輪，并且使制動裝置3c圍繞其旋轉軸線轉動，直至第一個凸輪到達用虛線示出的位置。這樣一來，所移入的梯度線圈單元1就會被制動停下來。
權利要求
1.一種磁共振裝置，其具有一個被驅動的支承裝置(5)，通過該支承裝置可將待檢查的對象送入所述磁共振裝置(3)的檢查艙(2)內，其中，該支承裝置(5)具有一個連接裝置(6)，利用該連接裝置可將一個梯度線圈單元(1)連接到所述支承裝置(5)上，該梯度線圈單元(1)借助于該被驅動的支承裝置(5)可移入到檢查艙(2)內，其特征在于，當所述支承裝置(5)從一個方向移動撞到所述局部梯度線圈單元(1)上時，所述連接裝置(6)自動將該梯度線圈單元(1)與該支承裝置(5)固定連接，一旦該支承裝置(5)重新沿這個方向移動，該固定連接就自動斷開。
2.按照權利要求1所述的磁共振裝置，其特征在于，至少在所述檢查艙(2)的其中一個艙口處安裝一個所述梯度線圈單元(1)的停放裝置(4)，并且所述支承裝置(5)可以這樣移動，即，使得一個置放在該停放裝置(4)上的局部梯度線圈單元(1)可以借助于所述連接裝置(6)裝入到所述磁共振裝置(3)的檢查艙(2)內。
3.按照權利要求2所述的磁共振裝置，其特征在于，所述停放裝置(4)可回轉地安裝在所述磁共振裝置(3)上。
4.按照上述任一項權利要求所述的磁共振裝置，其特征在于，所述梯度線圈單元(1)所必需的連接件集成在所述支承裝置(5)中。
5.按照上述任一項權利要求所述的磁共振裝置，其特征在于，所述檢查艙(2)具有一個導向裝置(7a，7b)，它結合所述梯度線圈單元(1)上的一個相應的設計結構在該檢查艙(2)內導引該梯度線圈單元(1)。
6.按照權利要求5所述的磁共振裝置，其特征在于，所述導向裝置(7a)中的至少一部分引導所述支承裝置(5)。
7.按照權利要求5或6所述的磁共振裝置，其特征在于，所述導向裝置(7c)中的至少一部分在所述支承裝置(5)上延伸。
8.按照上述任一項權利要求所述的磁共振裝置，其特征在于，所述連接裝置(6)可被遙控操縱。
9.一種梯度線圈單元(1)，它帶有一個連接裝置，用于連接在如上述任一項權利要求所述的磁共振裝置的一個支承裝置(5)上。
全文摘要
本發明公開了一種磁共振裝置(3)以及一種適用于該磁共振裝置(3)的局部梯度線圈單元(1)。將待檢對象送入磁共振裝置(3)的檢查艙(2)內的支承裝置(5)具有一個連接裝置(6)。一個梯度線圈單元(1)借助該連接裝置可連接在所述支承裝置(5)上，并借助于被驅動的支承裝置(5)在檢查艙(2)內移動。為了使梯度線圈單元在磁共振裝置的檢查艙內的定位變得簡單和容易，本發明建議，當所述支承裝置(5)從一個方向移動撞到所述局部梯度線圈單元(1)上時，所述連接裝置(6)自動將該梯度線圈單元(1)與該支承裝置(5)固定連接，一旦該支承裝置(5)重新沿這個方向移動，該固定連接就自動斷開。
文檔編號G01R33/38GK1489974SQ0315462
公開日2004年4月21日 申請日期2003年7月1日 優先權日2002年7月1日
發明者約翰·舒斯特, 斯蒂芬·斯托克, 斯托克, 約翰 舒斯特 申請人:西門子公司