专利名称：线圈以及d形的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于磁共振断层造影系统的线圈装置。
背景技术：
例如，由DE 10314215B4、US 12/392537、US 20080094064A1 以及 US7417432B2 公开了用于通过磁共振断层造影来检查对象或患者的磁共振设备。在此期间，在MR断层造影中利用所谓的局部线圈(Loops，local coils)拍摄具有高的信噪比的图像。在此，检查对象(例如患者)的被激励的核通过从其发出的辐射在接收辐射的线圈中感应出电压，该电压然后被低噪声前置放大器(LNA)放大，并且最后通过电缆在MR频率下被传递至接收电子器件。为了在高分辨率的图像条件下也改善信噪比，采用所谓的高场设备，其基本场强目前处于3特斯拉以及更高。因为在MR接收系统上应该能够连接比现有的接收器更多的线圈元件(Loops)，所以在接收天线与接收器之间安装例如一个开关矩阵(也称为RCCS)。该开关矩阵将当前有效的接收信道路由到现有的接收器。 由此使得可以连接比现有接收器更多的接收元件，因为在全身覆盖的条件下仅需读出位于磁体的FOV(视场，拍摄范围)或者均勻体积内的线圈。下面将线圈装置的单个天线也称为线圈元件。一个线圈装置可以由一个或(在阵列线圈的情况下)多个线圈元件组成。(例如在局部线圈的情况下)一个线圈装置的组成如下线圈元件(天线)，前置放大器，其它电子器件和接线(Verkabelimg)，外壳以及至少一个带有插头的电缆，其中，通过该电缆将该线圈装置连接到系统上。“MRT系统”被理解为 MR设备。例如，目前患者在MR设备中躺在一个被集成在(也被称为患者卧榻的)工作台中的脊柱线圈上以及在例如头部线圈的下部(后部)上。所有其它的线圈或者线圈部分(头部线圈的前部、前面的腹部线圈(身体矩阵)、外围脉管线圈(PAA))可以被靠近身体地固定在患者的前(=上)侧。在此，这些线圈部分地直接被设置在患者之上(身体矩阵线圈、 PAA)，或者靠近身体地包围患者的解剖结构(如头部线圈)。仅仅利用身体线圈(身体线圈)作为接收天线的成像，不能产生所希望的图像质量并且不能被用于平行成像。在局部线圈与患者距离较大的情况下，局部线圈的本身噪声越来越多地占据主导地位，这导致很低的图像质量，因此通常要尽可能靠近身体地设置局部线圈。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题是，优化MRT拍摄的建立。
本发明可能的实施方式的其它特征和优点借助于附图由下面对实施例的描述给出。在此图1示例性地按照横截面图示出了按照本发明的MRT系统，
图2示例性地按照横截面图示出了按照本发明的MRT系统，图3示例性地按照横截面图示出了按照本发明的MRT系统，图4示例性地按照纵截面图示出了患者卧榻，图5示例性地按照横截面图示出了按照本发明的MRT系统，图6示例性地示出了 MRT系统。
具体实施例方式背景图6示出了(在一个利用法拉第笼F绝缘的空间中)具有全身线圈102的成像的磁共振设备MRT 101，该全身线圈102具有一个管状或侧面开口的(例如在上面(GO)和下面(⑶)利用MRT 101的外壳壁包围了 MRT 101的检查范围FoV的)检查对象容纳开口 103，带有(通常带有局部线圈装置106的)检查对象(例如患者105)的患者卧榻104可以被按照箭头ζ的方向驶入该检查对象容纳开口 103，以便产生患者105的拍摄。这里，在患者105上设置了局部线圈装置106，利用后者如果患者105在方向ζ上被移动直到FoV(视野)中则可以对(例如头部K的)局部区域进行拍摄。局部线圈装置106的信号可以由 MRT 101的一个能够例如通过同轴电缆或经由无线电连接到局部线圈装置106的分析装置 (67，66，15，17，等)进行分析(例如变换为图像并且存储或显示)。为了利用磁共振设备MRT 101借助于磁共振成像来检查身体105(检查对象或患者)，向该身体105上入射不同的、其时间和空间特性相互协调的磁场。在测量柜中的具有这里隧道形开口 3的强磁体(通常是低温磁体107)产生静止的强主磁场Btl，其例如为0. 2 特斯拉直到3特斯拉或者更高。待检查的身体105被安置在患者卧榻104上，并被驶入到 FoV(视野)中主磁场Btl的大致均勻的区域。通过磁高频激励脉冲对身体105的原子核的核自旋进行激励，通过这里作为身体线圈108极其简化表示的高频天线(和/或必要时的局部线圈装置)入射该高频激励脉冲。例如，由脉冲产生单元109产生高频激励脉冲，该脉冲产生单元由脉冲序列控制单元110控制。在通过高频放大器111的放大之后，高频激励脉冲被引导至高频天线108a、108b、108c。这里所示出的高频系统仅仅是示意性表示的。通常，在磁共振设备101中采用多于一个脉冲产生单元109、多于一个高频放大器111以及多于一个高频天线108a、108b、108c。此外，磁共振设备101具有梯度线圈12x、12y、12z，利用这些梯度线圈在测量中入射磁梯度场，以便进行选择性层激励和进行对测量信号的位置编码。梯度线圈12x、12y、12z 由梯度线圈控制单元14控制，后者同样如脉冲产生单元109那样与脉冲序列控制单元110 连接。由被激励的核自旋所发射的信号，被身体线圈108a、108b、108c和/或至少一个局部线圈装置106接收，通过对应的高频前置放大器16被放大，并且被接收单元17进一步处理和数字化。所记录的测量数据被数字化并且作为复数的数值存储在k空间矩阵。借助于多维的傅里叶变换可以从填充了值的k空间矩阵中重建一幅所属的MR图像。在既可以按照发射模式又可以按照接收模式运行的线圈的情况下，例如身体线圈 108a、108b、108c或者局部线圈，通过前面接入的发射-接收转换器18调节正确的信号输送。
5
图像处理单元19从测量数据中产生图像，该图像通过操作面板20被显示给用户和/或被存储在存储单元21中。中央计算机单元22控制各个设备部件。目前，在MR断层造影中通常利用所谓的局部线圈装置(Coils，local coils)拍摄具有高的信噪比(SNR)的图像。它们是被设置在紧靠身体的上面(前部)或下面(后部) 或内部的天线系统。在MR测量中，被激励的核在局部线圈的各个天线中感应出电压，该电压然后被利用低噪声的前置放大器(例如LNA，Preamp)放大，并且最后被传递至接收电子器件。为了在高分辨率的图像中也改善信噪比，采用所谓的高场设备(1.5T或3T以及更高)。因为可以在MR接收系统上连接比现有接收器更多的单个天线，在接收天线与接收器之间构建了开关矩阵(在此被称为RCCS)。该开关矩阵将当前有效的接收信道(多数情况下是恰好位于磁体的视野中的接收信道)路由到现有的接收器。由此使得可以连接比现有接收器更多的接收元件，因为在全身覆盖的条件下仅需读出位于磁体的FOVGSg)或者均勻体积内的线圈。局部线圈系统106可以包括例如一个或者作为阵列线圈的多个天线元件(特别是线圈元件)。例如，局部线圈系统106包括线圈元件、前置放大器、其它电子器件、外壳、支架(Auflage)、以及无线电连接或带有插头的电缆，通过后者可以将局部线圈系统106连接到MRT设备上。在设备一侧设置的接收器68对从局部线圈106例如通过无线电或电缆所接收的信号进行滤波以及数字化，并且将数据传输至数字的信号处理器，后者多数情况下从通过测量所获得的数据中导出一幅图像或者一个频谱并且提供给用户例如由其进行随后的诊断或者进行存储。下面，描述本发明的在图1至图5中示出的实施例。图1示例性地按照横截面图示出了按照本发明的MRT系统101的组成部分，该MRT 系统101带有线圈系统(0，U)，该线圈系统(0，U)包括带有至少一个天线AO的上部0以及带有这里的多个天线A1-A3的下部U，其中，线圈装置(0，U)的上部0被设置在用于容纳驶入到开口 103中的检查对象105的该开口 103之上；而线圈装置(0，U)的下部U被设置在检查区域FoV之下，其中，线圈装置(0，U)下部U比线圈装置(0，U)的上部0更靠近检查对象 105。在患者105仰卧在患者卧榻上定位的条件下，线圈系统的上部0是相对于患者的前部。在患者105仰卧在患者卧榻上定位的条件下，下部U是相对于患者的后部。例如按照图2，线圈装置(0，U)的下部U被集成在用于检查对象105的患者卧榻 104中，或者可以设置在其中。在这种情况下，只有检查对象105和患者卧榻104位于MRT 101的FoV中时，线圈装置(0，U)的下部U才被设置在MRT的检查区域FoV之下。作为替换，例如按照图3，线圈装置(0，U)的下部U被设置在磁共振断层造影系统 101的(在此至少部分地包围至少检查区域FoV的)外壳壁(G0，⑶)的、位于磁共振断层造影系统101的检查区域FoV之下的区域⑶上。如图4示出的那样，线圈装置(0，U)的下部U可以包括多个天线A2，A4，A5，A6， A7，A8，A9，这些天线例如从按照检查对象105能驶入MRT开口 103的方向ζ看，可以相邻地位于一个轴线(ζ)上。
如图2示出的那样，此外或者替换地，线圈装置(0，U)的下部U可以包括多个天线 Al，A2，A3，这些天线从垂直于检查对象105能驶入MRT开口 103 (bore，孔腔)的方向ζ看， 可以相邻地位于一个轴线χ上。如图2示出的那样，线圈装置(0，U)的上部0被设置在磁共振断层造影系统101 的(在此至少部分地包围至少检查区域FoV的)外壳壁G0，⑶(或107)的、位于磁共振断层造影系统101的检查区域FoV之上的区域GO的上面。上部0也可以被设置在MRT 101的外壳中，在该外壳中还设置了 MRT的基本磁体并且例如也连接到其冷却系统(或者到其自身的冷却系统)。如在附图中示出的那样，上部0可以布置为显著地比下部U更远离检查对象105。在图3中仅仅为线圈装置的两个部分0，U中的一个提供了冷却K，即仅上部0的冷却。线圈装置的被冷却的部分(0)可以比150Κ、特别是100Κ更冷，或者可以被超导地冷却。线圈装置的上部0和下部U的天线基本上(除了不希望的散射效应之外)仅仅接收来自于检查对象105的位于在MRT 101的拍摄区域FoV的部分K的辐射。磁共振断层造影系统可以在没有设置在检查对象上的局部线圈元件的条件下运行。磁共振断层造影系统除了上部0和下部U之外还包括一个在磁共振断层造影系统101 中集成的(例如常规的)全身线圈102。如图1至5示出的那样，线圈装置的上部0可以具有与下部U不同数量的天线和 /或不同形式的天线和/或带有不同的去耦合机制的天线。这里所建议的用于MR系统(其可以在没有设置在患者上的局部线圈的条件下工作)的天线系统包括例如用于放置阵列天线的“D”形的壳。例如，该壳的下部U或者被集成在患者卧榻104中。作为替换，该下部U被固定安装在孔腔(在MRT 101的开口 103上的MRT外壳)内，并且患者卧榻104在该下部线圈部分U上按照与其很近的距离驶过。这些天线可以类似于目前的脊柱线圈一样地构造并且在此不冷却，因为对于下部的这些靠近身体的天线Al至Α9，患者的电阻起主导作用并且在高场设备下天线的冷却仅可产生极小的(技术上不重要的)改善。天线的上部0(例如“D”的拱顶)被集成在MRT 的孔腔壁中并且远离患者105(例如与下部相比)。本发明的一种实施方式包含了天线的上部0的冷却装置K，以便改善(可以被用作 RX和/或TX阵列的)该天线阵列0的品质。在这种远离患者的天线部分AO中，冷却导致来自天线AO本身的噪声成分明显减少，并且由此带来图像质量的显著改善。在此，天线的被冷却的部分可以仅仅是冷的(例如77Κ)或者甚至是超导的。可以将天线按照不同的形式以及利用不同的元件数量和去耦合机制(电容地、电感地)实施在前面(0)和后面(U)部分上。天线系统的下(后)部的天线阵列被设置为在后部区域尽可能紧地靠近患者的后部区域中(例如，如目前的局部线圈一样)，并且仅仅在前部区域中将发射和/或接收线圈 (RX和/或TX阵列)相对地远离患者105。例如，通过按照本发明的装置能够按照后部天线阵列的常规高的图像质量来计算脊柱成像以及其它应用，而同时该系统还提供了如下的优点不需要放置在前面的局部线圈，因为该阵列(仅仅)在前面区域被设置为远离患者105 (例如在患者之上被设置在MRT 孔腔外壳中)。 当仅仅冷却天线阵列的上部或前部时，则这些天线从与高的能量和基础设施开销相关联的该冷却中极好地获益。
权利要求
1.一种具有线圈系统(0，u)的磁共振断层造影系统(101)，该线圈系统(0，U)包括具有至少一个天线(AO)的上部(0)和具有至少一个天线 (A1-A9)的下部(U)，其中，线圈装置(0，U)的上部(0)被设置在用于容纳(ζ)检查对象(105)的开口(103) 之上，其中，线圈装置(0，U)的下部⑶被设置(ζ)在检查区域(FoV)之下(U)， 其中，线圈装置(0，U)的下部⑶比线圈装置(0，U)的上部(0)更靠近检查对象(105)。
2.根据权利要求1所述的磁共振断层造影系统，其中，所述磁共振断层造影系统除了所述上部(0)和下部(U)之外，还包括在磁共振断层造影系统(101)中集成的全身线圈(102)。
3.根据权利要求1或2所述的磁共振断层造影系统，其中，在患者(105)仰卧在患者卧榻上定位的条件下，所述上部(0)是相对于患者的前部，其中，在患者(105)仰卧在患者卧榻上定位的条件下，所述下部(U)是相对于患者的后部。
4.根据上述权利要求中任一项所述的磁共振断层造影系统，其中，所述线圈装置(0，U)的下部(U)被设置在磁共振断层造影系统(101)的外壳壁 (G0，⑶)的、位于磁共振断层造影系统(101)的检查区域(FoV)之下的外壳壁区域(⑶)上。
5.根据上述权利要求中任一项所述的磁共振断层造影系统，其中，所述下部(U)被集成在用于检查对象(105)的患者卧榻(104)中，或者可以设置在其中。
6.根据上述权利要求中任一项所述的磁共振断层造影系统，其中，所述下部(U)包括多个天线(A2，A4，A5，A6，A7，A8，A9)，这些天线从按照检查对象(105)能驶入到所述MRT开口(103)的方向(ζ)看，相邻地位于一个轴线(ζ)上。
7.根据上述权利要求中任一项所述的磁共振断层造影系统，其中，所述下部(U)包括多个天线(Al，Α2，A3)，这些天线从垂直于检查对象(105)能驶入到所述MRT开口(103)的方向(ζ)看，可以相邻地位于一条直线(χ)上。
8.根据上述权利要求中任一项所述的磁共振断层造影系统，其中，所述线圈装置(0，U)的上部(0)被设置在磁共振断层造影系统(101)的外壳壁 (G0，⑶)的、位于磁共振断层造影系统101的检查区域FoV之上的区域(GO)的上面。
9.根据上述权利要求中任一项所述的磁共振断层造影系统，其中，所述线圈装置(0，U)的上部(0)被设置在磁共振断层造影系统(101)的外壳壁 (GO,⑶)的、位于磁共振断层造影系统(101)的检查区域FoV之上的区域(GO)的上面，所述外壳壁(G0，GU)至少部分地包围至少检查区域(FoV)。
10.根据上述权利要求中任一项所述的磁共振断层造影系统，其中，所述上部(0)被设置在MRT(IOl)的外壳(107)中，在该外壳中设置了 MRT(IOl)的基本磁体。
11.根据上述权利要求中任一项所述的磁共振断层造影系统，其中，所述上部(0)被设置为比下部(U)更远离检查对象(105)，特别是数倍远、特别是十倍以上之远。
12.根据上述权利要求中任一项所述的磁共振断层造影系统，其中，所述上部(0)按照横截面是弧形的，或者包括多个按照小于45度的角度相互相对设置的部件(01-05)。
13.根据上述权利要求中任一项所述的磁共振断层造影系统，其中，仅仅为两个部分(0，u)中的一个提供冷却(K)。
14.根据上述权利要求中任一项所述的磁共振断层造影系统，其中，仅仅为所述上部(0)提供冷却(K)。
15.根据上述权利要求中任一项所述的磁共振断层造影系统，其中，所述线圈装置的被冷却的部分(0)比150K、特别是比100K更冷。
16.根据上述权利要求中任一项所述的磁共振断层造影系统，其中，为了仅冷却所述线圈装置的上部(0)，提供超导的冷却(K)。
17.根据上述权利要求中任一项所述的磁共振断层造影系统，其中，所述上部(0)和/或下部(U)包括多个天线(Al，A2，A3)。
18.根据上述权利要求中任一项所述的磁共振断层造影系统，其中，所述线圈装置的上部(0)的天线和/或下部(U)的天线，是线圈装置的部件利用该部件基本上仅仅接收来自于检查对象(105)的位于MRT (101)的拍摄区域(FoV)的部分⑷的辐射。
19.根据上述权利要求中任一项所述的磁共振断层造影系统，其中，所述磁共振断层造影系统被构造用于在没有设置在检查对象(105)上的局部线圈元件的条件下工作。
20.根据上述权利要求中任一项所述的磁共振断层造影系统，其中，所述磁共振断层造影系统被构造用于仅仅接收(0，U，18，16)和/或分析(19) 由检查对象(105)通过所述线圈系统的上部(0)和下部(U)发射的辐射。
21.根据上述权利要求中任一项所述的磁共振断层造影系统，其中，所述线圈装置(0，U)的上部(0)和下部(U)共同完全地包围检查区域(FoV)，或者大部分地包围该检查区域(FoV)，或者包围该检查区域(FoV) 360度中的大于90%或大于 95%或大于99%。
22.根据上述权利要求中任一项所述的磁共振断层造影系统，其中，所述线圈装置(0，U)的下部(U)被设置为总是在检查区域(FoV)之下(U)，或者只有检查对象(105)和/或患者卧榻(104)位于MRT(IOl)中才在检查区域(FoV)之下。
23.根据上述权利要求中任一项所述的磁共振断层造影系统，其中，所述线圈装置(0，U)的上部(0)具有与下部(U)不同数量的天线和/或不同形式的天线和/或带有不同的去耦合机制的天线。
24.根据上述权利要求中任一项所述的磁共振断层造影系统，其中，所述线圈装置的上部(0)和所述线圈装置(U)的下部(U)不相互导电地连接，或者相互不导电，或者电气分离。
全文摘要
本发明涉及一种具有线圈系统(O，U)的磁共振断层造影系统(101)，该线圈系统(O，U)包括具有至少一个天线(AO)的上部(O)和具有至少一个天线(A1-A9)的下部(U)，其中，线圈装置(O，U)的上部(O)被设置在用于容纳(z)检查对象(105)的开口(103)之上，其中，线圈装置(O，U)的下部(U)被设置(z)在检查区域(FoV)之下(U)，其中，线圈装置(O，U)的下部(U)比线圈装置(O，U)的上部(O)更靠近检查对象(105)。
文档编号G01R33/48GK102309324SQ20111018365
公开日2012年1月11日 申请日期2011年7月1日 优先权日2010年7月2日
发明者斯蒂芬.拜伯, 马库斯.韦斯特 申请人:西门子公司