專利名稱：線圈以及d形的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于磁共振斷層造影系統(tǒng)的線圈裝置。
背景技術(shù)：
例如，由DE 10314215B4、US 12/392537、US 20080094064A1 以及 US7417432B2 公開了用于通過磁共振斷層造影來檢查對象或患者的磁共振設(shè)備。在此期間，在MR斷層造影中利用所謂的局部線圈(Loops，local coils)拍攝具有高的信噪比的圖像。在此，檢查對象(例如患者)的被激勵的核通過從其發(fā)出的輻射在接收輻射的線圈中感應(yīng)出電壓，該電壓然后被低噪聲前置放大器(LNA)放大，并且最后通過電纜在MR頻率下被傳遞至接收電子器件。為了在高分辨率的圖像條件下也改善信噪比，采用所謂的高場設(shè)備，其基本場強(qiáng)目前處于3特斯拉以及更高。因為在MR接收系統(tǒng)上應(yīng)該能夠連接比現(xiàn)有的接收器更多的線圈元件(Loops)，所以在接收天線與接收器之間安裝例如一個開關(guān)矩陣(也稱為RCCS)。該開關(guān)矩陣將當(dāng)前有效的接收信道路由到現(xiàn)有的接收器。 由此使得可以連接比現(xiàn)有接收器更多的接收元件，因為在全身覆蓋的條件下僅需讀出位于磁體的FOV(視場，拍攝范圍)或者均勻體積內(nèi)的線圈。下面將線圈裝置的單個天線也稱為線圈元件。一個線圈裝置可以由一個或(在陣列線圈的情況下)多個線圈元件組成。(例如在局部線圈的情況下)一個線圈裝置的組成如下線圈元件(天線)，前置放大器，其它電子器件和接線(Verkabelimg)，外殼以及至少一個帶有插頭的電纜，其中，通過該電纜將該線圈裝置連接到系統(tǒng)上?！癕RT系統(tǒng)”被理解為 MR設(shè)備。例如，目前患者在MR設(shè)備中躺在一個被集成在(也被稱為患者臥榻的)工作臺中的脊柱線圈上以及在例如頭部線圈的下部(后部)上。所有其它的線圈或者線圈部分(頭部線圈的前部、前面的腹部線圈(身體矩陣)、外圍脈管線圈(PAA))可以被靠近身體地固定在患者的前(=上)側(cè)。在此，這些線圈部分地直接被設(shè)置在患者之上(身體矩陣線圈、 PAA)，或者靠近身體地包圍患者的解剖結(jié)構(gòu)(如頭部線圈)。僅僅利用身體線圈(身體線圈)作為接收天線的成像，不能產(chǎn)生所希望的圖像質(zhì)量并且不能被用于平行成像。在局部線圈與患者距離較大的情況下，局部線圈的本身噪聲越來越多地占據(jù)主導(dǎo)地位，這導(dǎo)致很低的圖像質(zhì)量，因此通常要盡可能靠近身體地設(shè)置局部線圈。
發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，優(yōu)化MRT拍攝的建立。
本發(fā)明可能的實施方式的其它特征和優(yōu)點借助于附圖由下面對實施例的描述給出。在此圖1示例性地按照橫截面圖示出了按照本發(fā)明的MRT系統(tǒng)，
圖2示例性地按照橫截面圖示出了按照本發(fā)明的MRT系統(tǒng)，圖3示例性地按照橫截面圖示出了按照本發(fā)明的MRT系統(tǒng)，圖4示例性地按照縱截面圖示出了患者臥榻，圖5示例性地按照橫截面圖示出了按照本發(fā)明的MRT系統(tǒng)，圖6示例性地示出了 MRT系統(tǒng)。
具體實施例方式背景圖6示出了(在一個利用法拉第籠F絕緣的空間中)具有全身線圈102的成像的磁共振設(shè)備MRT 101，該全身線圈102具有一個管狀或側(cè)面開口的(例如在上面(GO)和下面(⑶)利用MRT 101的外殼壁包圍了 MRT 101的檢查范圍FoV的)檢查對象容納開口 103，帶有(通常帶有局部線圈裝置106的)檢查對象(例如患者105)的患者臥榻104可以被按照箭頭ζ的方向駛?cè)朐摍z查對象容納開口 103，以便產(chǎn)生患者105的拍攝。這里，在患者105上設(shè)置了局部線圈裝置106，利用后者如果患者105在方向ζ上被移動直到FoV(視野)中則可以對(例如頭部K的)局部區(qū)域進(jìn)行拍攝。局部線圈裝置106的信號可以由 MRT 101的一個能夠例如通過同軸電纜或經(jīng)由無線電連接到局部線圈裝置106的分析裝置 (67，66，15，17，等)進(jìn)行分析(例如變換為圖像并且存儲或顯示)。為了利用磁共振設(shè)備MRT 101借助于磁共振成像來檢查身體105(檢查對象或患者)，向該身體105上入射不同的、其時間和空間特性相互協(xié)調(diào)的磁場。在測量柜中的具有這里隧道形開口 3的強(qiáng)磁體(通常是低溫磁體107)產(chǎn)生靜止的強(qiáng)主磁場Btl，其例如為0. 2 特斯拉直到3特斯拉或者更高。待檢查的身體105被安置在患者臥榻104上，并被駛?cè)氲?FoV(視野)中主磁場Btl的大致均勻的區(qū)域。通過磁高頻激勵脈沖對身體105的原子核的核自旋進(jìn)行激勵，通過這里作為身體線圈108極其簡化表示的高頻天線(和/或必要時的局部線圈裝置)入射該高頻激勵脈沖。例如，由脈沖產(chǎn)生單元109產(chǎn)生高頻激勵脈沖，該脈沖產(chǎn)生單元由脈沖序列控制單元110控制。在通過高頻放大器111的放大之后，高頻激勵脈沖被引導(dǎo)至高頻天線108a、108b、108c。這里所示出的高頻系統(tǒng)僅僅是示意性表示的。通常，在磁共振設(shè)備101中采用多于一個脈沖產(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、108b、108c。此外，磁共振設(shè)備101具有梯度線圈12x、12y、12z，利用這些梯度線圈在測量中入射磁梯度場，以便進(jìn)行選擇性層激勵和進(jìn)行對測量信號的位置編碼。梯度線圈12x、12y、12z 由梯度線圈控制單元14控制，后者同樣如脈沖產(chǎn)生單元109那樣與脈沖序列控制單元110 連接。由被激勵的核自旋所發(fā)射的信號，被身體線圈108a、108b、108c和/或至少一個局部線圈裝置106接收，通過對應(yīng)的高頻前置放大器16被放大，并且被接收單元17進(jìn)一步處理和數(shù)字化。所記錄的測量數(shù)據(jù)被數(shù)字化并且作為復(fù)數(shù)的數(shù)值存儲在k空間矩陣。借助于多維的傅里葉變換可以從填充了值的k空間矩陣中重建一幅所屬的MR圖像。在既可以按照發(fā)射模式又可以按照接收模式運(yùn)行的線圈的情況下，例如身體線圈 108a、108b、108c或者局部線圈，通過前面接入的發(fā)射-接收轉(zhuǎn)換器18調(diào)節(jié)正確的信號輸送。
5
圖像處理單元19從測量數(shù)據(jù)中產(chǎn)生圖像，該圖像通過操作面板20被顯示給用戶和/或被存儲在存儲單元21中。中央計算機(jī)單元22控制各個設(shè)備部件。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)拍攝具有高的信噪比(SNR)的圖像。它們是被設(shè)置在緊靠身體的上面(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，該電壓然后被利用低噪聲的前置放大器(例如LNA，Preamp)放大，并且最后被傳遞至接收電子器件。為了在高分辨率的圖像中也改善信噪比，采用所謂的高場設(shè)備(1.5T或3T以及更高)。因為可以在MR接收系統(tǒng)上連接比現(xiàn)有接收器更多的單個天線，在接收天線與接收器之間構(gòu)建了開關(guān)矩陣(在此被稱為RCCS)。該開關(guān)矩陣將當(dāng)前有效的接收信道(多數(shù)情況下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。由此使得可以連接比現(xiàn)有接收器更多的接收元件，因為在全身覆蓋的條件下僅需讀出位于磁體的FOVGSg)或者均勻體積內(nèi)的線圈。局部線圈系統(tǒng)106可以包括例如一個或者作為陣列線圈的多個天線元件(特別是線圈元件)。例如，局部線圈系統(tǒng)106包括線圈元件、前置放大器、其它電子器件、外殼、支架(Auflage)、以及無線電連接或帶有插頭的電纜，通過后者可以將局部線圈系統(tǒng)106連接到MRT設(shè)備上。在設(shè)備一側(cè)設(shè)置的接收器68對從局部線圈106例如通過無線電或電纜所接收的信號進(jìn)行濾波以及數(shù)字化，并且將數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)字的信號處理器，后者多數(shù)情況下從通過測量所獲得的數(shù)據(jù)中導(dǎo)出一幅圖像或者一個頻譜并且提供給用戶例如由其進(jìn)行隨后的診斷或者進(jìn)行存儲。下面，描述本發(fā)明的在圖1至圖5中示出的實施例。圖1示例性地按照橫截面圖示出了按照本發(fā)明的MRT系統(tǒng)101的組成部分，該MRT 系統(tǒng)101帶有線圈系統(tǒng)(0，U)，該線圈系統(tǒng)(0，U)包括帶有至少一個天線AO的上部0以及帶有這里的多個天線A1-A3的下部U，其中，線圈裝置(0，U)的上部0被設(shè)置在用于容納駛?cè)氲介_口 103中的檢查對象105的該開口 103之上；而線圈裝置(0，U)的下部U被設(shè)置在檢查區(qū)域FoV之下，其中，線圈裝置(0，U)下部U比線圈裝置(0，U)的上部0更靠近檢查對象 105。在患者105仰臥在患者臥榻上定位的條件下，線圈系統(tǒng)的上部0是相對于患者的前部。在患者105仰臥在患者臥榻上定位的條件下，下部U是相對于患者的后部。例如按照圖2，線圈裝置(0，U)的下部U被集成在用于檢查對象105的患者臥榻 104中，或者可以設(shè)置在其中。在這種情況下，只有檢查對象105和患者臥榻104位于MRT 101的FoV中時，線圈裝置(0，U)的下部U才被設(shè)置在MRT的檢查區(qū)域FoV之下。作為替換，例如按照圖3，線圈裝置(0，U)的下部U被設(shè)置在磁共振斷層造影系統(tǒng) 101的(在此至少部分地包圍至少檢查區(qū)域FoV的)外殼壁(G0，⑶)的、位于磁共振斷層造影系統(tǒng)101的檢查區(qū)域FoV之下的區(qū)域⑶上。如圖4示出的那樣，線圈裝置(0，U)的下部U可以包括多個天線A2，A4，A5，A6， A7，A8，A9，這些天線例如從按照檢查對象105能駛?cè)隡RT開口 103的方向ζ看，可以相鄰地位于一個軸線(ζ)上。
如圖2示出的那樣，此外或者替換地，線圈裝置(0，U)的下部U可以包括多個天線 Al，A2，A3，這些天線從垂直于檢查對象105能駛?cè)隡RT開口 103 (bore，孔腔)的方向ζ看， 可以相鄰地位于一個軸線χ上。如圖2示出的那樣，線圈裝置(0，U)的上部0被設(shè)置在磁共振斷層造影系統(tǒng)101 的(在此至少部分地包圍至少檢查區(qū)域FoV的)外殼壁G0，⑶(或107)的、位于磁共振斷層造影系統(tǒng)101的檢查區(qū)域FoV之上的區(qū)域GO的上面。上部0也可以被設(shè)置在MRT 101的外殼中，在該外殼中還設(shè)置了 MRT的基本磁體并且例如也連接到其冷卻系統(tǒng)(或者到其自身的冷卻系統(tǒng))。如在附圖中示出的那樣，上部0可以布置為顯著地比下部U更遠(yuǎn)離檢查對象105。在圖3中僅僅為線圈裝置的兩個部分0，U中的一個提供了冷卻K，即僅上部0的冷卻。線圈裝置的被冷卻的部分(0)可以比150Κ、特別是100Κ更冷，或者可以被超導(dǎo)地冷卻。線圈裝置的上部0和下部U的天線基本上(除了不希望的散射效應(yīng)之外)僅僅接收來自于檢查對象105的位于在MRT 101的拍攝區(qū)域FoV的部分K的輻射。磁共振斷層造影系統(tǒng)可以在沒有設(shè)置在檢查對象上的局部線圈元件的條件下運(yùn)行。磁共振斷層造影系統(tǒng)除了上部0和下部U之外還包括一個在磁共振斷層造影系統(tǒng)101 中集成的(例如常規(guī)的)全身線圈102。如圖1至5示出的那樣，線圈裝置的上部0可以具有與下部U不同數(shù)量的天線和 /或不同形式的天線和/或帶有不同的去耦合機(jī)制的天線。這里所建議的用于MR系統(tǒng)(其可以在沒有設(shè)置在患者上的局部線圈的條件下工作)的天線系統(tǒng)包括例如用于放置陣列天線的“D”形的殼。例如，該殼的下部U或者被集成在患者臥榻104中。作為替換，該下部U被固定安裝在孔腔(在MRT 101的開口 103上的MRT外殼)內(nèi)，并且患者臥榻104在該下部線圈部分U上按照與其很近的距離駛過。這些天線可以類似于目前的脊柱線圈一樣地構(gòu)造并且在此不冷卻，因為對于下部的這些靠近身體的天線Al至Α9，患者的電阻起主導(dǎo)作用并且在高場設(shè)備下天線的冷卻僅可產(chǎn)生極小的(技術(shù)上不重要的)改善。天線的上部0(例如“D”的拱頂)被集成在MRT 的孔腔壁中并且遠(yuǎn)離患者105(例如與下部相比)。本發(fā)明的一種實施方式包含了天線的上部0的冷卻裝置K，以便改善(可以被用作 RX和/或TX陣列的)該天線陣列0的品質(zhì)。在這種遠(yuǎn)離患者的天線部分AO中，冷卻導(dǎo)致來自天線AO本身的噪聲成分明顯減少，并且由此帶來圖像質(zhì)量的顯著改善。在此，天線的被冷卻的部分可以僅僅是冷的(例如77Κ)或者甚至是超導(dǎo)的?？梢詫⑻炀€按照不同的形式以及利用不同的元件數(shù)量和去耦合機(jī)制(電容地、電感地)實施在前面(0)和后面(U)部分上。天線系統(tǒng)的下(后)部的天線陣列被設(shè)置為在后部區(qū)域盡可能緊地靠近患者的后部區(qū)域中(例如，如目前的局部線圈一樣)，并且僅僅在前部區(qū)域中將發(fā)射和/或接收線圈 (RX和/或TX陣列)相對地遠(yuǎn)離患者105。例如，通過按照本發(fā)明的裝置能夠按照后部天線陣列的常規(guī)高的圖像質(zhì)量來計算脊柱成像以及其它應(yīng)用，而同時該系統(tǒng)還提供了如下的優(yōu)點不需要放置在前面的局部線圈，因為該陣列(僅僅)在前面區(qū)域被設(shè)置為遠(yuǎn)離患者105 (例如在患者之上被設(shè)置在MRT 孔腔外殼中)。 當(dāng)僅僅冷卻天線陣列的上部或前部時，則這些天線從與高的能量和基礎(chǔ)設(shè)施開銷相關(guān)聯(lián)的該冷卻中極好地獲益。
權(quán)利要求
1.一種具有線圈系統(tǒng)(0，u)的磁共振斷層造影系統(tǒng)(101)，該線圈系統(tǒng)(0，U)包括具有至少一個天線(AO)的上部(0)和具有至少一個天線 (A1-A9)的下部(U)，其中，線圈裝置(0，U)的上部(0)被設(shè)置在用于容納(ζ)檢查對象(105)的開口(103) 之上，其中，線圈裝置(0，U)的下部⑶被設(shè)置(ζ)在檢查區(qū)域(FoV)之下(U)， 其中，線圈裝置(0，U)的下部⑶比線圈裝置(0，U)的上部(0)更靠近檢查對象(105)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁共振斷層造影系統(tǒng)，其中，所述磁共振斷層造影系統(tǒng)除了所述上部(0)和下部(U)之外，還包括在磁共振斷層造影系統(tǒng)(101)中集成的全身線圈(102)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的磁共振斷層造影系統(tǒng)，其中，在患者(105)仰臥在患者臥榻上定位的條件下，所述上部(0)是相對于患者的前部，其中，在患者(105)仰臥在患者臥榻上定位的條件下，所述下部(U)是相對于患者的后部。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的磁共振斷層造影系統(tǒng)，其中，所述線圈裝置(0，U)的下部(U)被設(shè)置在磁共振斷層造影系統(tǒng)(101)的外殼壁 (G0，⑶)的、位于磁共振斷層造影系統(tǒng)(101)的檢查區(qū)域(FoV)之下的外殼壁區(qū)域(⑶)上。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的磁共振斷層造影系統(tǒng)，其中，所述下部(U)被集成在用于檢查對象(105)的患者臥榻(104)中，或者可以設(shè)置在其中。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的磁共振斷層造影系統(tǒng)，其中，所述下部(U)包括多個天線(A2，A4，A5，A6，A7，A8，A9)，這些天線從按照檢查對象(105)能駛?cè)氲剿鯩RT開口(103)的方向(ζ)看，相鄰地位于一個軸線(ζ)上。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的磁共振斷層造影系統(tǒng)，其中，所述下部(U)包括多個天線(Al，Α2，A3)，這些天線從垂直于檢查對象(105)能駛?cè)氲剿鯩RT開口(103)的方向(ζ)看，可以相鄰地位于一條直線(χ)上。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的磁共振斷層造影系統(tǒng)，其中，所述線圈裝置(0，U)的上部(0)被設(shè)置在磁共振斷層造影系統(tǒng)(101)的外殼壁 (G0，⑶)的、位于磁共振斷層造影系統(tǒng)101的檢查區(qū)域FoV之上的區(qū)域(GO)的上面。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的磁共振斷層造影系統(tǒng)，其中，所述線圈裝置(0，U)的上部(0)被設(shè)置在磁共振斷層造影系統(tǒng)(101)的外殼壁 (GO,⑶)的、位于磁共振斷層造影系統(tǒng)(101)的檢查區(qū)域FoV之上的區(qū)域(GO)的上面，所述外殼壁(G0，GU)至少部分地包圍至少檢查區(qū)域(FoV)。
10.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的磁共振斷層造影系統(tǒng)，其中，所述上部(0)被設(shè)置在MRT(IOl)的外殼(107)中，在該外殼中設(shè)置了 MRT(IOl)的基本磁體。
11.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的磁共振斷層造影系統(tǒng)，其中，所述上部(0)被設(shè)置為比下部(U)更遠(yuǎn)離檢查對象(105)，特別是數(shù)倍遠(yuǎn)、特別是十倍以上之遠(yuǎn)。
12.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的磁共振斷層造影系統(tǒng)，其中，所述上部(0)按照橫截面是弧形的，或者包括多個按照小于45度的角度相互相對設(shè)置的部件(01-05)。
13.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的磁共振斷層造影系統(tǒng)，其中，僅僅為兩個部分(0，u)中的一個提供冷卻(K)。
14.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的磁共振斷層造影系統(tǒng)，其中，僅僅為所述上部(0)提供冷卻(K)。
15.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的磁共振斷層造影系統(tǒng)，其中，所述線圈裝置的被冷卻的部分(0)比150K、特別是比100K更冷。
16.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的磁共振斷層造影系統(tǒng)，其中，為了僅冷卻所述線圈裝置的上部(0)，提供超導(dǎo)的冷卻(K)。
17.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的磁共振斷層造影系統(tǒng)，其中，所述上部(0)和/或下部(U)包括多個天線(Al，A2，A3)。
18.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的磁共振斷層造影系統(tǒng)，其中，所述線圈裝置的上部(0)的天線和/或下部(U)的天線，是線圈裝置的部件利用該部件基本上僅僅接收來自于檢查對象(105)的位于MRT (101)的拍攝區(qū)域(FoV)的部分⑷的輻射。
19.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的磁共振斷層造影系統(tǒng)，其中，所述磁共振斷層造影系統(tǒng)被構(gòu)造用于在沒有設(shè)置在檢查對象(105)上的局部線圈元件的條件下工作。
20.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的磁共振斷層造影系統(tǒng)，其中，所述磁共振斷層造影系統(tǒng)被構(gòu)造用于僅僅接收(0，U，18，16)和/或分析(19) 由檢查對象(105)通過所述線圈系統(tǒng)的上部(0)和下部(U)發(fā)射的輻射。
21.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的磁共振斷層造影系統(tǒng)，其中，所述線圈裝置(0，U)的上部(0)和下部(U)共同完全地包圍檢查區(qū)域(FoV)，或者大部分地包圍該檢查區(qū)域(FoV)，或者包圍該檢查區(qū)域(FoV) 360度中的大于90%或大于 95%或大于99%。
22.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的磁共振斷層造影系統(tǒng)，其中，所述線圈裝置(0，U)的下部(U)被設(shè)置為總是在檢查區(qū)域(FoV)之下(U)，或者只有檢查對象(105)和/或患者臥榻(104)位于MRT(IOl)中才在檢查區(qū)域(FoV)之下。
23.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的磁共振斷層造影系統(tǒng)，其中，所述線圈裝置(0，U)的上部(0)具有與下部(U)不同數(shù)量的天線和/或不同形式的天線和/或帶有不同的去耦合機(jī)制的天線。
24.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的磁共振斷層造影系統(tǒng)，其中，所述線圈裝置的上部(0)和所述線圈裝置(U)的下部(U)不相互導(dǎo)電地連接，或者相互不導(dǎo)電，或者電氣分離。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有線圈系統(tǒng)(O，U)的磁共振斷層造影系統(tǒng)(101)，該線圈系統(tǒng)(O，U)包括具有至少一個天線(AO)的上部(O)和具有至少一個天線(A1-A9)的下部(U)，其中，線圈裝置(O，U)的上部(O)被設(shè)置在用于容納(z)檢查對象(105)的開口(103)之上，其中，線圈裝置(O，U)的下部(U)被設(shè)置(z)在檢查區(qū)域(FoV)之下(U)，其中，線圈裝置(O，U)的下部(U)比線圈裝置(O，U)的上部(O)更靠近檢查對象(105)。
文檔編號G01R33/48GK102309324SQ20111018365
公開日2012年1月11日 申請日期2011年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月2日
發(fā)明者斯蒂芬.拜伯, 馬庫斯.韋斯特 申請人:西門子公司