專利名稱：具有可斷開導體結(jié)構(gòu)的機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)對對象或患者進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的前置放大器(LNA，Preamp)放大并最終通過信號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，因為在整體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”，其可以由一個或(在組合線圈的情況下)多個天線元件(或“線圈元件”)組成。這些單獨的天線元件大多實施為環(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)對由局部線圈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，根據(jù)測量結(jié)果該數(shù)字信號處理裝置大多導出圖像或頻譜，以供用戶用于診斷。尤其在介入放射學中，讓通過局部線圈的(MR-)掃描成像和介入過程同時或盡快地配合進行或者至少在每一工作步驟中都允許介入器具(探針，導管，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，線圈有可能會部分遮住患者從而妨礙介入過程的實施。在天線間允許機械斷開的線圈處，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)例如兩個線圈分別被設(shè)置在入口位置的側(cè)面，使得當介入器具插入檢查對象(人類、動物) 時，該儀器沿線圈平面的正交方向(和/或y方向)由檢查對象延伸出來，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)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)利中提出了對此發(fā)明的有利擴展的權(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)明可能的實施方式的其它特征和優(yōu)點由從屬權(quán)利要求和下面借助附圖的實施例的描述給出。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的信號由MRT 101的一個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)進行分析(例如轉(zhuǎn)換為圖像、存儲或顯示)。為了利用磁共振設(shè)備MRT 101借助磁共振成像對身體105(檢查對象或患者)進行檢查，向身體105入射不同的、在其時間和空間特性上彼此最準確調(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?BO的觀察區(qū)域R)V( “視野”)中大致均勻的區(qū)域。對身體105的原子核的自旋的激勵是通過磁高頻激勵脈沖Bl (X，y, z,)來實現(xiàn)的，這些激勵脈沖由在此作為(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/或必要時的局部線圈)發(fā)射。 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。通常在一個磁共振設(shè)備101中會使用不止一個脈沖產(chǎn)生單元109、不止一個高頻放大器111以及多個高頻天線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。由被激勵的核自旋(在檢查對象中的原子核)發(fā)出的信號由體線圈108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116放大，并且由接收單元117 進一步處理和數(shù)字化。記錄的測量數(shù)據(jù)被數(shù)字化并以復數(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。對于既可以按照發(fā)送模式運行又可以按照接收模式運行的線圈，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120顯示給用戶和/或存儲在存儲單元 121中。中央計算機單元122控制各個設(shè)備組件。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)。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，因為在整體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)其例如可以由一個或由作為陣列線圈的多個天線元件(特別是線圈元件)組成。這些單獨的天線元件例如實施為環(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對由局部線圈 106例如經(jīng)由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，數(shù)字信號處理裝置從該由測量獲得的數(shù)據(jù)中大多導出圖像或頻譜，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/或進行存儲。下面按照圖1-6對按照本發(fā)明的MRT局部線圈的實施例的可能的細節(jié)作進一步的描述。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)中包含一個或多個天線元件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Gt-Bu)，該觸點有插頭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的兩個部分Tl，T2組成的電容觸點來實現(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的兩個部件Cl下和C2上被分別安裝在天線A2的兩個可相互分離的部分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施例，該MRT局部線圈具有按照圖5的以電容觸點形式的開口可能性，該電路通過前置放大器V可連接在MRT 的分析裝置上。按照圖3的本發(fā)明實施方式包含了對在此的機械柔韌局部線圈的至少一個天線元件(就其線匝和外殼而言)的導體結(jié)構(gòu)的機械和電氣斷開能力，其中，在天線元件的斷開狀態(tài)中按照導體間的至少一個(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)明的實施方式如下地構(gòu)成局部線圈106 這樣構(gòu)成一個(優(yōu)選按照圖3中間的)或多個天線元件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。 該觸點可以例如按照圖4被實施為電氣的耦合(金屬至金屬)或按照圖5被實施為電容或電感的耦合?？梢詫㈦姎獾倪B接機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€平面的形式來實施電容連接，通過機械結(jié)構(gòu)使所述兩個平面被相互帶入到設(shè)定的位置中。例如，這樣實施機械結(jié)構(gòu)，使得能夠進行以上部和下部的形面結(jié)合的連接。兩個平面的壓緊可以通過螺絲、夾子或杠桿機構(gòu)或銷釘、按鈕、鉤子、其它形式的連接來實現(xiàn)。非電氣結(jié)構(gòu)具有可以容易的清潔接頭點的優(yōu)點，因為這些平面同時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，在觸點位置上形成的電容可以被同時實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U可以在線圈的位置上或在多個位置上被用于斷開局部線圈的多個天線A1、A2、A3。整個局部線圈被優(yōu)選實施為機械柔韌的線圈，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局部線圈的實施例的所有提到的可能的細節(jié)，可以單獨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)具有至少一個天線元件(A1，A2，A3)，其中，至少一個天線元件(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)的兩個部件(Tl，T2)或兩個部分(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)利要求中任一項所述的局部線圈，其中，至少一個天線元件(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/或至少一個天線元件(Α2)的線匝(L2)的外殼的柔韌的實施方式。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的局部線圈，其中，提供了線圈(106)的外殼(G)的柔韌的實施方式，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)利要求中任一項所述的局部線圈，其中，在兩個天線元件(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)利要求中任一項所述的局部線圈，其中，至少一個天線元件(Α2)在其電路(U)內(nèi)具有機械可拆分的連接(U)。
12.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的局部線圈，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)的柔韌的實施方式來彼此分離。
13.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的局部線圈，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)利要求中任一項所述的局部線圈，其中，所述局部線圈具有多個天線元件(Al，A2，A3)。
15.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的局部線圈，其中，僅在一個天線元件(A2)中的僅一個位置(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)利要求中任一項所述的局部線圈，其中，在一個天線元件(A2)中的多個位置上或在多個天線元件(Al，A2，A3)中的多個位置上，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)具有至少一個天線元件(A1、A2、A3)，其中至少一個天線元件(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A61B5/055GK102375132SQ20111022197
公開日2012年3月14日 申請日期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 申請人:西門子公司