專利名稱：帶有一個(gè)移動(dòng)式梯度線圈單元的磁共振裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種采用局部梯度線圈單元(插入式-梯度線圈)進(jìn)行檢查的磁共振裝置，以及一個(gè)適用于該磁共振裝置的梯度線圈單元。
背景技術(shù)：
長(zhǎng)期以來(lái)，磁共振裝置在醫(yī)學(xué)和生物物理學(xué)方面用于獲取檢查對(duì)象體內(nèi)的圖像。磁共振斷層照相術(shù)以核自旋共振的物理現(xiàn)象為基礎(chǔ)。在這種檢查方法中，檢查對(duì)象經(jīng)受很強(qiáng)的恒定磁場(chǎng)，使檢查對(duì)象體內(nèi)原先無(wú)序取向的原子核自旋按照該恒定磁場(chǎng)來(lái)定向。借助于高頻波的作用使無(wú)序的核自旋受激勵(lì)產(chǎn)生某種振動(dòng)(共振頻率)。這種振動(dòng)在共振斷層照相術(shù)中形成可獲取圖像的真實(shí)測(cè)量信號(hào)(高頻應(yīng)答信號(hào))，這些信號(hào)借助于適當(dāng)?shù)慕邮站€圈接收。
獲取圖像的前提是一個(gè)關(guān)于在檢查對(duì)象內(nèi)部的高頻應(yīng)答信號(hào)當(dāng)時(shí)產(chǎn)生部位的準(zhǔn)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(gè)空間方向產(chǎn)生的附加磁場(chǎng)(梯度磁場(chǎng))獲得。與主磁場(chǎng)重疊的梯度磁場(chǎng)這樣構(gòu)成，使得每個(gè)體積元中的磁場(chǎng)強(qiáng)度不同以及因而也使共振頻率不同。如果現(xiàn)在用確定的共振頻率進(jìn)行照射，只能激發(fā)處于磁場(chǎng)滿足相應(yīng)共振條件的一個(gè)位置上的一些原子。適當(dāng)改變梯度磁場(chǎng)，可以確定地移動(dòng)滿足共振條件的這樣一個(gè)體積元的位置并掃描所期望檢查的部位。
為了進(jìn)行檢查，將檢查對(duì)象送入磁共振裝置的檢查艙內(nèi)并定位。為能夠接納不同大小的檢查對(duì)象，檢查艙必須具有最小尺寸。在醫(yī)學(xué)應(yīng)用中可以這樣選擇檢查艙的尺寸，即，應(yīng)使患者可以從局部直至完全進(jìn)入檢查艙內(nèi)。
為了檢查一個(gè)受檢對(duì)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(guó)專利US 5,185,576公開了這種安裝在磁共振裝置的檢查艙內(nèi)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(dá)到的梯度場(chǎng)強(qiáng)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(yōu)點(diǎn)。為了進(jìn)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(nèi)，以便經(jīng)受住作用在其上的力。
在局部梯度線圈單元的一些實(shí)施方式中，每隔數(shù)小時(shí)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(shí)，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(guó)專利US 5,311,134公開了一種磁共振裝置，其具有滑軌式導(dǎo)向裝置，移動(dòng)式梯度線圈單元可在該導(dǎo)向裝置上移動(dòng)。此外，該磁共振裝置還包括一個(gè)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(nèi)定位，而且也可以在局部梯度線圈的空腔內(nèi)定位。
人工將重達(dá)250kg的局部梯度線圈裝入和安裝對(duì)操作人員來(lái)說非常費(fèi)時(shí)和費(fèi)力。
另一個(gè)美國(guó)專利US 5,783,943 A也公開了一種裝置，其可以通過一個(gè)磁共振裝置的患者檢查床將一個(gè)局部梯度線圈單元裝入和定位。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種磁共振裝置和裝入該磁共振裝置內(nèi)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(nèi)的定位變得簡(jiǎn)單和容易。
上述技術(shù)問題通過一種磁共振裝置和裝入該磁共振裝置內(nèi)的梯度線圈單元得以解決。為此，該磁共振裝置的被驅(qū)動(dòng)的支承裝置具有一個(gè)連接裝置，借助于該支承裝置可將待檢查的對(duì)象送入所述磁共振裝置的檢查艙內(nèi)，利用所述連接裝置可將一個(gè)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(qū)動(dòng)的支承裝置(患者檢查床)可在檢查艙內(nèi)移動(dòng)，其中，每當(dāng)所述支承裝置從一個(gè)方向移動(dòng)撞擊到局部梯度線圈單元上時(shí)，所述連接裝置就自動(dòng)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(gè)方向移動(dòng)，所述固定連接將自動(dòng)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(dú)自的驅(qū)動(dòng)裝置。該梯度線圈單元在運(yùn)行期間的制動(dòng)同樣通過所述患者檢查床完成和/或通過一個(gè)安裝在檢查艙內(nèi)的制動(dòng)裝置完成，只要該梯度線圈單元由患者檢查床移動(dòng)到一確定位置，所述制動(dòng)裝置就將梯度線圈單元固定。為此，要相應(yīng)地設(shè)計(jì)所述患者檢查床及其驅(qū)動(dòng)設(shè)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(shè)一個(gè)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(dòng)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(shí)間。
如果所述停放裝置以可回轉(zhuǎn)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(zhuǎn)出的梯度線圈單元一旁經(jīng)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(zhuǎn)靠近檢查艙的艙口。
在一優(yōu)選的擴(kuò)展設(shè)計(jì)中，將對(duì)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(shí)間。
一個(gè)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(dòng)和導(dǎo)向裝置不太要求患者檢查床及其驅(qū)動(dòng)裝置具有一個(gè)穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。
所述檢查艙具有一個(gè)導(dǎo)向裝置，它與在所述梯度線圈單元上的一個(gè)相應(yīng)的結(jié)構(gòu)配合作用的情況下，在該檢查艙內(nèi)導(dǎo)引該梯度線圈單元。所述導(dǎo)向裝置的至少一部分引導(dǎo)所述支承裝置，并且優(yōu)選所述導(dǎo)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(gè)自動(dòng)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(shí)現(xiàn)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(fā)明相應(yīng)改造患者檢查床和/或梯度線圈單元可方便地對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)進(jìn)行改裝。


下面借助于附圖對(duì)本發(fā)明做詳細(xì)說明。附圖中圖1以一個(gè)垂直的縱截面和橫截面示出本發(fā)明所述磁共振裝置的一個(gè)實(shí)施方式，該磁共振裝置帶有移動(dòng)式梯度線圈單元；圖2以一個(gè)垂直的縱截面示出本發(fā)明所述磁共振裝置的一個(gè)實(shí)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(gè)水平的橫截面示出本發(fā)明所述磁共振裝置的一個(gè)實(shí)施方式，該磁共振裝置帶有已移出的、偏轉(zhuǎn)開的梯度線圈單元；和圖4示出一個(gè)制動(dòng)裝置的實(shí)施方式，其用于將梯度線圈單元制動(dòng)在本發(fā)明所述磁共振裝置的檢查艙內(nèi)的一確定位置上。
具體實(shí)施例方式
圖1以一個(gè)垂直的縱截面和橫截面示出本發(fā)明所述磁共振裝置3的一個(gè)實(shí)施方式。所述靜止的主磁場(chǎng)磁鐵3b和梯度線圈系統(tǒng)3a是磁共振裝置3的基本組成部分，在它們的空腔內(nèi)設(shè)置檢查艙2。
在圖1示出的磁共振裝置3的檢查艙2內(nèi)已經(jīng)裝有所述梯度線圈單元1，并通過一個(gè)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(nèi)。
為了對(duì)所述梯度線圈單元1和患者檢查床5進(jìn)行導(dǎo)向，在檢查艙2的下部安裝一個(gè)導(dǎo)軌7a。該梯度線圈單元1在空心圓柱體形狀的檢查艙2內(nèi)的對(duì)中借助于成對(duì)安裝在梯度線圈單元1上部的輥?zhàn)?b完成。
所述梯度線圈單元1在檢查艙2內(nèi)的導(dǎo)向和定位結(jié)構(gòu)也可以另外設(shè)計(jì)，例如根據(jù)檢查艙2的形狀和材料設(shè)計(jì)。在圖1示出的設(shè)置中，所述患者檢查床5的導(dǎo)向裝置7a也可用于對(duì)梯度線圈單元1導(dǎo)向。
一個(gè)安裝在檢查艙2左側(cè)的可移動(dòng)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(duì)接裝置8將安裝在停放裝置4上的導(dǎo)軌7c對(duì)準(zhǔn)連接到檢查艙2的導(dǎo)軌7a上，由此，所述梯度線圈單元1可以在所述導(dǎo)軌7c、7a上滑動(dòng)地進(jìn)出檢查艙2。
圖2示出圖1的結(jié)構(gòu)，此時(shí)，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(duì)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(diǎn)。
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(diǎn)取出，并將該停放裝置4對(duì)接在檢查艙2的艙口上。該停放裝置4在圖2示出的結(jié)構(gòu)中其高度可以調(diào)整，因此，特別能適應(yīng)不同形狀的磁共振裝置3。
所述導(dǎo)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(duì)接后自動(dòng)完成。在所述導(dǎo)軌7c和7a相對(duì)定位時(shí)，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(nèi)一預(yù)先規(guī)定的位置。
所述梯度線圈單元1的連接和斷開借助于一個(gè)自動(dòng)的連接裝置6完成，當(dāng)患者檢查床5從左移動(dòng)撞到梯度線圈單元1上時(shí)，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(lái)，當(dāng)患者檢查床5重新(至少短時(shí)間)向左移動(dòng)時(shí)，所述連接將斷開(雙極連接狀態(tài)，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(dāng)所述梯度線圈單元1在一個(gè)預(yù)先規(guī)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(jìn)檢查艙2，其中，該頭托架5a進(jìn)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(shí)不能自動(dòng)建立的話，可能有必要對(duì)上述過程作一些改動(dòng)。在這種情況下優(yōu)選的是，通過操作人員在移出狀態(tài)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(nèi)，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(fā)明的一種實(shí)施方式，其中，所述停放裝置4可在檢查艙2的艙口上回轉(zhuǎn)。在該實(shí)施方式中通過手動(dòng)或者借助于電動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置從側(cè)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(duì)接裝置8對(duì)接到磁共振裝置3上。通過該對(duì)接裝置8可以使裝入裝置4這樣回轉(zhuǎn)，即，使得所述導(dǎo)軌7a和7c在向內(nèi)旋轉(zhuǎn)結(jié)合的狀態(tài)下相互精確對(duì)準(zhǔn)地定位。
在交替運(yùn)行/使用局部梯度線圈和固定裝入的整體梯度線圈時(shí)，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(shí)若采用可回轉(zhuǎn)的對(duì)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(zhuǎn)到側(cè)面。檢查床此時(shí)可從梯度線圈單元1旁移過。這樣便可在無(wú)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(nèi)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(jī)械調(diào)整的止擋完成。
圖4以一個(gè)局部剖視圖示出這樣一個(gè)將所述梯度線圈單元1在檢查艙2內(nèi)制動(dòng)在一確定的移入位置上的制動(dòng)裝置的實(shí)施例。
所述磁共振裝置3的制動(dòng)裝置3c具有兩個(gè)凸輪，其中，第一個(gè)凸輪，例如由高密度材料構(gòu)成，具有比第二個(gè)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(shí)，該制動(dòng)裝置3c將自動(dòng)調(diào)整到用實(shí)線示出的位置。在所述梯度線圈單元1從左側(cè)移入到檢查艙2中時(shí)，該梯度線圈單元1的制動(dòng)裝置1c帶動(dòng)第二個(gè)凸輪，并且使制動(dòng)裝置3c圍繞其旋轉(zhuǎn)軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，直至第一個(gè)凸輪到達(dá)用虛線示出的位置。這樣一來(lái)，所移入的梯度線圈單元1就會(huì)被制動(dòng)停下來(lái)。
權(quán)利要求
1.一種磁共振裝置，其具有一個(gè)被驅(qū)動(dòng)的支承裝置(5)，通過該支承裝置可將待檢查的對(duì)象送入所述磁共振裝置(3)的檢查艙(2)內(nèi)，其中，該支承裝置(5)具有一個(gè)連接裝置(6)，利用該連接裝置可將一個(gè)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(qū)動(dòng)的支承裝置(5)可移入到檢查艙(2)內(nèi)，其特征在于，當(dāng)所述支承裝置(5)從一個(gè)方向移動(dòng)撞到所述局部梯度線圈單元(1)上時(shí)，所述連接裝置(6)自動(dòng)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(gè)方向移動(dòng)，該固定連接就自動(dòng)斷開。
2.按照權(quán)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(gè)艙口處安裝一個(gè)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(dòng)，即，使得一個(gè)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(nèi)。
3.按照權(quán)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(zhuǎn)地安裝在所述磁共振裝置(3)上。
4.按照上述任一項(xiàng)權(quán)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(xiàng)權(quán)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(gè)導(dǎo)向裝置(7a，7b)，它結(jié)合所述梯度線圈單元(1)上的一個(gè)相應(yīng)的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)在該檢查艙(2)內(nèi)導(dǎo)引該梯度線圈單元(1)。
6.按照權(quán)利要求5所述的磁共振裝置，其特征在于，所述導(dǎo)向裝置(7a)中的至少一部分引導(dǎo)所述支承裝置(5)。
7.按照權(quán)利要求5或6所述的磁共振裝置，其特征在于，所述導(dǎo)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(xiàng)權(quán)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(gè)連接裝置，用于連接在如上述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的磁共振裝置的一個(gè)支承裝置(5)上。
全文摘要
本發(fā)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(duì)象送入磁共振裝置(3)的檢查艙(2)內(nèi)的支承裝置(5)具有一個(gè)連接裝置(6)。一個(gè)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(qū)動(dòng)的支承裝置(5)在檢查艙(2)內(nèi)移動(dòng)。為了使梯度線圈單元在磁共振裝置的檢查艙內(nèi)的定位變得簡(jiǎn)單和容易，本發(fā)明建議，當(dāng)所述支承裝置(5)從一個(gè)方向移動(dòng)撞到所述局部梯度線圈單元(1)上時(shí)，所述連接裝置(6)自動(dòng)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(gè)方向移動(dòng)，該固定連接就自動(dòng)斷開。
文檔編號(hào)G01R33/38GK1489974SQ0315462
公開日2004年4月21日 申請(qǐng)日期2003年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月1日
發(fā)明者約翰·舒斯特, 斯蒂芬·斯托克, 斯托克, 約翰 舒斯特 申請(qǐng)人:西門子公司