磁共振局部線圈系統,磁共振系統及其運行方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種磁共振（"MR"）局部線圈系統，包括多個局部磁共振發送線圈，其 與磁共振設備的至少一個饋電線圈可電感應耦合。本發明進一步涉及磁共振系統，包括具 有至少一個饋電線圈的磁共振設備和至少一個局部磁共振局部線圈系統，其與至少一個饋 電線圈可電感應耦合。本發明還涉及一種運行磁共振系統的方法，其中磁共振局部線圈系 統的多個局部磁共振發送線圈與磁共振設備的至少一個饋電線圈可電感應耦合。本發明可 特別用于生命體的植入物區域中的磁共振檢查。
【背景技術】
[0002] 對于磁共振(MR)-X光斷層掃描術(Tomographie)，需要很強的頂點-高頻-磁場 (B1)，從而通過適配于在金屬植入物的周圍成像的序列來激勵自旋。同時，要求B1激勵場 (或者叫做發射-B1-場或者B1-TX-場)在所屬的檢查體積中盡可能均勻。此外，在檢查體積 外部產生盡可能小的HF-磁場，從而患者的由于加熱而造成的負荷可保持在低水平。用于熱 負荷的所屬特征量為比吸收率SAR。
[0003] 為激勵自旋通常使用所謂體線圈或者"body coil"，例如根據鳥籠或者"bird cage"，_諧振器原理的（整個)身體-發射天線。由其產生的B1激勵場不再限定于特定的檢查 體積，從而通常需要很高的HF功率。特別是使用目前普遍使用的全身發送天線并不能令人 滿意地達到前述要求，即一方面高的頂點-B1-磁場，另一方面低的(總體)SAR-負荷。
[0004] DE 35 00 456 A1公開了用于NMR檢查設備的線圈裝置，用于收集有關所檢查物體 的NMR信息，其中該裝置包括第一線圈元件，用于激勵所檢查物體表面的原子核并且接收由 所檢查物體表面的原子核發出的信號。該裝置進一步包括第二線圈元件，其用于獲取由該 物體的有限的區域發出的信號的幅度并且與第一線圈元件連接，其中相對于與該物體的其 它區域中得到的信號的幅度來看獲取率。這將示出相對于在信號收集單元和該物體中生成 的電噪聲來改進信號連接情況的路徑，更確切而言是從所檢查物體的有限區域到第一線圈 元件的路徑。這可應用于除了繪制整個身體之外還檢查更小的子區域，例如眼睛、耳朵、四 肢等的NMR顯示裝置中。
[0005] 為控制這些區域發送線圈，需要局部發射輸出端，這需要用于MR-系統功率電子設 備的顯著的額外技術開銷。在Wang等人所著的Inductive Coupled Local TX Coil Design，Proc ? Inti ? Soc .Mag ? Reson .Med. 18(2010)中，描述了 一種通過由整個體線圈發射 的功率的電感式耦合輸入來激勵膝蓋線圈的方法。這相當于將通過全身發送天線產生的 B1-TX-磁場聚焦在由局部發送線圈包圍的體積上，并且導致功率需求量明顯減小。
[0006] 例如US 6 380 741 B1 或者 JohannaSchdpfer 等公開的技術方案：A novel design approach for planar local transmit/receive antennas in 3T spine i m a g i n g用于在3 T脊柱成像中平面局部傳輸/接收天線的新設計方法； Proc ? Inti ? Soc .Mag.Reson .Med. 22(2014)，1313頁，公開了一種用于具有環形-蝶形-結構 的MR-用途的體線圈。
【發明內容】
[0007] 本發明的目的在于，至少部分地克服現有技術的缺點，并且特別是在很小的總體 SAR值時提供局部產生很強的B1激勵場的可能性，其必須能特別簡單并且便宜地實現，并且 成像能夠特別精確。
[0008] 本發明的目的通過磁共振局部線圈系統解決，其中磁共振局部線圈系統具有多個 局部磁共振發送線圈，其與磁共振設備的至少一個饋電線圈可電感應耦合，其中通過至少 兩個局部磁共振發送線圈可產生相互不同地結構化的局部B1激勵場。局部磁共振發送線圈 可通過與至少一個饋電線圈產生的B1激勵場電感應耦合(接下來不失一般性地也稱作"總 體B1激勵場"）而被饋電。
[0009] 這種磁共振局部線圈系統通過局部磁共振發送線圈實現發送場聚焦。局部磁共振 發送線圈在其附近環境產生各自所屬的B1激勵場(接下來不失一般性地也稱作"局部B1激 勵場"）并且由此特別適用于在植入物區域進行成像(減少金屬偽影）。因為無需有線發送路 徑，所以電感應耦合同時使系統結構更簡單。為避免損失，電感應耦合為共振的。
[0010] 此外，通過患者附近僅僅局部很高的場強度，將SAR邊界值保持在很低的水平。 [0011] 尤其如果至少一個固定于設備的（gerStfest)饋電線圈構建為磁共振設備的至少 一個體線圈，并且磁共振局部線圈系統位于體線圈內部，則優點在于，可以推移由于體線圈 的接觸保護而導致的狹窄的SAR邊界值以有利于更高的HF-功率，這是因為體線圈現在只需 要更少的電流來在電感應親合的磁共振發送線圈(n)的視野場或者"Field of View"中產 生所需的更強的局部B1激勵場。通過更高的HF-功率又可以在一次測量中測量多個層。
[0012] 磁共振局部線圈系統同樣特別地用于磁共振設備中，特別用于在磁共振設備的體 線圈內部進行定位。磁共振局部線圈系統本身然而不必是磁共振設備的部件。除了多個局 部磁共振發送線圈，磁共振局部線圈系統還具有用于磁共振發送線圈的保持裝置，其將局 部磁共振發送線圈彼此固定地定位并且還保護其不受機械負荷。保持裝置可為硬性的或者 可變形的。保持裝置同樣例如可為患者臥榻的形狀，局部磁共振發送線圈集成在該患者臥 榻中，以用于精確檢查脊柱。
[0013] 局部磁共振發送線圈可能產生圓形極化的和/或在一個或多個極化裝置中線性極 化的局部B1激勵場。
[0014] 局部磁共振發送線圈同樣可稱作局部線圈。
[0015] 線圈可同樣稱作天線。
[0016] 通過至少兩個局部磁共振發送線圈可產生或產生相互不同地結構化的局部B1激 勵場，這意味著，（尤其在其它條件相同的條件下，諸如相同的位置、方向和/或相同的總體 B1激勵場)至少兩個局部磁共振發送線圈產生不同的局部B1激勵場。
[0017]在"相互不同地結構化（總體或者局部）的B1激勵場下"，特別的B1激勵場可理解 為，具有相互不同的基本形狀和/或方向。此外補充的或者可替代的結構在于，相互不同地 結構化的B1激勵場具有不同的極化。
[0018]改進結構是，多個局部磁共振發送線圈包括兩個或者多個不同的體結構。因此，磁 共振局部線圈系統具有兩組各自相同的局部磁共振發送線圈，但是組與組之間是不同的磁 共振發送線圈。
[0019] 其中一個結構方案在于，至少兩個局部磁共振發送線圈是相對于彼此為平面的發 送線圈。特別地，多個局部磁共振發送線圈相互成平面地設置，通過所述多個局部磁共振發 送線圈可產生相互不同地結構化的局部B1激勵場。同樣所有的局部磁共振發送線圈可相互 成平面地設置。
[0020] 改進結構在于，相對于彼此成平面的磁共振發送線圈通過特別是相互正交地定向 的線性極化來產生局部B1激勵場。
[0021] 另一個結構方案在于，至少一個局部磁共振發送線圈可作為或作為純發送線圈被 運行，例如僅僅用于發射場聚焦。特別地，所有局部磁共振發送線圈可作為純發送線圈來運 行。
[0022] 另一個結構方案在于，至少一個局部磁共振發送線圈可作為或者作為發射/接收 線圈運行。因此局部可以達到更高的測量值分辨率以及圖像分辨率。特別地，所有局部磁共 振發送線圈可作為發射/接收線圈來運行。
[0023] 特別地，至少一個磁共振發送線圈不僅僅可作為或作為接收線圈來運行。
[0024] 此外，另一個結構方案在于，磁共振局部線圈系統作為磁共振發送線圈具有至少 一個圓形的"環形"線圈以及蝶形或者"蝶形"線圈。特別地，環形線圈以及蝶形線圈組成整 個環形-蝶形-結構，特別是平面的環形-蝶形-結構。同樣，局部磁共振發送線圈采用環形-蝶形-結構，其具有環形_部分和蝶形-部分。