专利名称：用于多共振的磁共振系统中的设备和布线的制作方法
技术领域：
下文涉及磁共振领域、磁共振成像领域、磁共振波谱学领域、医学磁共振成像和波谱学领域及相关领域。
背景技术：
用于医学应用的磁共振(MR)技术，例如功能性MR成像(fMRI)、MR波谱学、定量MR 成像或映射等，可从执行在多个磁共振频率上的磁共振激励上获利。例如，一种或多种非 共振的多核成像(例如31P核磁共振、19F核磁共振、13C核磁共振、23Na核磁共振或17O核磁共振等)可引起化学分布映射，从所述化学分布映射可推断出新陈代谢和生物功能信息。现有的MR系统通常被配置用于对1H核磁共振进行成像。诸如被设计用于由MR成像监测的介入程序中的射频接收线圈、导管或其他介入仪器等的部件被设计成在1H核磁共振的射频激励下安全且可靠。例如，包括电导体的部件或被连接到电气布线的部件被设计为抑制与屯核磁共振相符的固有共振。然而，这些设备对于多核磁共振应用可能是不安全的。
发明内容
根据本文作为示例示出和描述的某些例示性实施例，公开了一种用于磁共振系统中的装置，所述装置包括操作部件，其被配置为执行磁共振系统中的有用操作；电缆，其与所述操作部件连接以提供与所述操作部件的电通信；以及共振电路，其包括所述电缆的至少一部分，所述共振电路具有在第一磁共振频率下的第一阻抗极点和在不同于第一磁共振频率的第二磁共振频率下的第二阻抗极点。根据本文作为示例示出和描述的某些例示性实施例，公开了一种磁共振系统，其包括磁共振扫描器和在上一段所述的装置。一个优点在于提供了用于多共振MR应用中的安全及可靠的部件。另一个优点在于促进了多核磁共振成像、波谱学等。本领域技术人员在阅读并理解了说明书之后将发现进一步的优点。
附图仅出于例示优选实施例的目的，且不应被认为是限制本发明。不同附图中使用的对应附图标记表示附图中对应的元件。图1示意性示出了一种磁共振系统；图2-13例示了适合用作图1中示出的共振电路的多种共振电路实施例。
具体实施例方式参考图1，一种成像系统包括磁共振(MR)扫描器10，例如例示的Achieva 磁共振扫描器(可从荷兰埃因霍温的皇家飞利浦电子股份有限公司获得)，或者htera 或Panorama 磁共振扫描器(两者也可从皇家飞利浦电子股份有限公司获得)，或其他市面上可获得的磁共振扫描器，或不在市面上的磁共振扫描器等。在典型实施例中，磁共振扫描器包括诸如生成静(Btl)磁场的超导或电阻主磁体和用于在静磁场上重叠所选择的磁场梯度的磁场梯度线圈绕组集合等的内部部件(未示出)。由MR控制模块12控制MR扫描器10 以激励和空间上编码由重建模块14重建以生成在MR扫描器10的视场(FOV)中设置的受检者的一幅或多幅磁共振图像的磁共振数据。重建的图像适合存储在图像存储器16中，显示在计算机20的显示器18上或以其他方式使用。在波谱学的应用中，提取所采集的磁共振数据(再次任选地包括空间编码)的波谱学特性以获得关于受检者的化学信息或其他信息。在例示出的实施例中，由示出的计算机20中的数字处理器和存储器(未示出)实施处理部件和存储器部件12、14、16。在其他实施例中，可由一个或多个专用数字或ASIC控制器或数据处理部件各自实施这些部件。磁共振系统包括用于在一个或多个选定磁共振频率上激励磁共振和用于检测所激励的磁共振信号的射频系统。所例示的系统包括通过电缆M与MR控制模块12连接的代表性的环形局部射频线圈22，所述电缆M典型为同轴或三轴线缆以提供射频屏蔽。电缆M例如通过提供射频功率导体和射频信号导体中的至少一个来提供与射频线圈22的电通信。所例示的环形线圈22是有代表性的，且应当理解的是，射频系统可包括诸如鸟笼线圈或横向电磁(TEM)线圈等的具有多种配置的射频线圈，且可包括诸如全身线圈、头部线圈或肢体线圈等的各种尺寸和解剖形态的射频线圈。而且，应当理解的是，线圈可包括仅发射的线圈、仅接收的线圈和发射/接收(T/R)线圈或上述三者的各种组合。在一些实施例中，可将单个线圈用于发射和接收操作两者，而在一些其他的实施例中，全身线圈可被用作发射器而可使用多个接收线圈阵列(例如4个、8个、12个、16个或更多的接收线圈)以接收磁共振，而在一些其他实施例中，多个发射/接收(T/R)线圈阵列(例如4个、8个、12 个、16个或更多的发射/接收(T/R)线圈)可被用于发射和接收操作两者。在线圈阵列的实例中，例示出的电缆M包括与所述阵列的多个射频线圈连接的多个电缆。还应当理解的是，代表性的射频线圈22例示在MR扫描器10的孔径之外(且因而在MR FOV之外)以方便例示；在操作中，射频线圈22被设置在MR扫描器10的孔径中，如此通过电缆M的灵活性使得线圈22能够移动。在一些类型的射频线圈中，例如永久或半永久安装在MR扫描器 10的孔径中的全身线圈，连接的电缆可更加稳固。具有用于提供与线圈22的电通信的例示的电缆M的代表性的射频线圈22是被配置为执行在磁共振系统中的有用操作的操作部件的代表性例示。取决于磁共振应用，可提供被配置为执行磁共振系统中的有用操作的其他操作部件。作为代表性的示例，所例示的实施例还包括诸如导管或活检针等的介入仪器26。电缆观与介入仪器沈连接以提供与介入仪器沈的电通信。例如，电缆观可以是功率导体或信号导体等。在图1中，仅例示了邻接介入仪器26的电缆观的一部分。应当理解的是，电缆观的末端与适合的功率源或信号处理设备等连接。图1中的磁共振系统可被用作多共振磁共振系统。S卩，图1中的磁共振系统可被配置为激励和接收在两个或更多的不同磁共振频率下的磁共振，例如激励和接收在1H磁共振频率下和在从由31P核磁共振、19F核磁共振、13C核磁共振、23Na核磁共振和17O核磁共振组成的组中选择的第二磁共振频率下的磁共振。更具体而言，图1中的磁共振系统可被配
5置为激励和接收在包括第一磁共振频率和不同于第一磁共振频率的第二磁共振频率的不同磁共振频率下的磁共振。在磁共振数据采集的激励相位期间，射频系统注入在一个或多个磁共振频率下的射频能量(其在本领域中通常表示为“B/’发射场)。通常，B1激励场可在B1激励场内的导电部件中诱导出在一个或多个磁共振频率下的电流。在B1激励场内的导电部件包括被配置为执行磁共振系统中的有用操作的例示的有代表性的操作部件22、26 和与相应的操作部件22 J6连接以提供与相应的操作部件22、26电通信的电缆对、28。继续参考图1，共振电路30包括电缆M的至少一部分。共振电路30具有在由MR 系统激励的第一磁共振频率下的第一阻抗极点和在由MR系统激励的不同于第一磁共振频率的第二磁共振频率下的第二阻抗极点。例如，如果MR系统被配置为激励在1H和"C核磁共振频率下的磁共振，从而共振电路30适当地具有在屯和工义核磁共振频率下的阻抗极点。 短语“在第一磁共振频率下的第一阻抗极点”指的是共振电路30对第一磁共振频率下的电流呈现高阻抗。类似地，短语“在第二磁共振频率下的第二阻抗极点”指的是共振电路30对第二磁共振频率下的电流呈现高阻抗。以类似的方式，共振电路32包括电缆28的至少一部分。共振电路32具有在由MR 系统激励的第一磁共振频率下的第一阻抗极点和具有在由MR系统激励的第二磁共振频率下的第二阻抗极点。通过包括共振电路30、32，在第一和/或第二磁共振频率下的&激励场在电缆M、28中未诱导出在磁共振频率下的实质电流。更确切的说，如此诱导出的电流实质上被共振电路30、32的第一阻抗极点和第二阻抗极点呈现的高阻抗阻塞了。通过这一方式，操作部件22 J6和相应的电缆MJ8对于在图1中的多核MR系统中使用时变得安全。参考图2-13，描述了一些例示的适合用作共振电路30、32的共振电路。图2示出了共振电路34，其中由电感Ls和电容Cs的串联组合形成的阻抗36与由电容Cp形成的阻抗38并联。元件Ls、(；和Cp显示为离散或集总元件，但是也可被实施为分布式元件。横跨图2中的串并联的共振电路34的总体阻抗被标记为、，其具有下列形式
(ω] - ω^)(ω2 - ot2) LΖρ(ω) = Κ ρ Λ(1)
(ω -ωρ)ω其中ω = 2 π f为对应于以赫兹表示的频率f的幅频(frequency in radians)， 且参数ωρ和COs由阻抗Ls、Cs和Cp确定。共振电路34具有在ωρ下的阻抗极点和在cos 下的阻抗零。图3示出了与具有感抗L 的电缆M或电缆观的一部分并联的图2中的共振电路34。即，具有阻抗L 的电缆的所述部分是图1中的电缆M的一部分或电缆观的一部分。图3中的共振电路由共振电路34和具有电感Ltts的电缆部分定义，且是用于图1中示意性示出的共振电路30、32中任一个的适合的实施例。当L_等于1^、其中τ;是共振电路34的阻抗\的复共轭)时，图3的共振电路共振。因而，通过调谐阻抗Ls、(；和Cp以选择阻抗、的阻抗极点阻抗零，可调谐图3中的共振电路以提供在两个不同磁共振频率下的阻抗极点。将两个不同磁共振频率标记为ωι、ω2，其中Co1兴ω2，调谐后的阻抗由以下给出
C1(2)
s2 5 2 5 2τV J
(Os* 2丄电缆
权利要求
1.一种用于磁共振系统中的装置，所述装置包括操作部件0246)，其被配置为执行磁共振系统中的有用操作；电缆04、观)，其与所述操作部件连接以提供与所述操作部件的电通信；以及共振电路(30、32)，其包括所述电缆的至少一部分，所述共振电路具有在第一磁共振频率下的第一阻抗极点和在不同于所述第一磁共振频率的第二磁共振频率下的第二阻抗极点ο
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一磁共振频率是1H磁共振频率，且所述第二磁共振频率不同于1H磁共振频率。
3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第二磁共振频率是从由31P核磁共振、19F核磁共振、13C核磁共振、23Na核磁共振和”0核磁共振组成的组中选择的。
4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述操作部件包括介入仪器( )，且所述电缆 (28)是功率导体和信号导体中的一个。
5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述操作部件包括射频线圈(22)，且所述电缆 (24)是射频功率导体和射频信号导体中的至少一个。
6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述共振电路(30、3幻包括环型线圈电感器 00)。
7.根据权利要求1所述的装置，其还包括包围所述共振电路(30、32)和所包括的所述电缆04J8)的部分的射频屏蔽(64)。
8.根据权利要求1所述的装置，其中，所述共振电路(30、3幻包括在所述第一磁共振频率下共振的第一共振电路(60)；在所述第二磁共振频率下共振的第二共振电路(62)；其中，所述电缆04、观)与(i)在所述第一磁共振频率下共振的所述第一共振电路和 ( )在所述第二磁共振频率下共振的所述第二共振电路串行电连接。
9.根据权利要求1所述的装置，其中，所述共振电路(30、3幻包括与所述电缆04 J8)电感耦合的共振电路(70、92)。
10.根据权利要求1所述的装置，其中，所述共振电路(30、3幻包括都横跨所述电缆04、观)的至少一部分并行连接以定义具有在所述第一磁共振频率下的所述第一阻抗极点和在不同于所述第一磁共振频率的第二磁共振频率下的所述第二阻抗极点的所述共振电路(30、32)的第一阻抗(36)和第二阻抗(38)。
11.根据权利要求1所述的装置，其中，所述共振电路(30、3幻包括与所述电缆04、观)电感耦合的同轴圆柱体(70)。
12.根据权利要求1所述的装置，其中，所述共振电路(30、3幻包括与所述电缆04、观)电感耦合的第一同轴圆柱体(80)；以及与所述电缆电感耦合且与所述第一同轴圆柱体电连接或电感耦合的第二同轴圆柱体 (82)；有效地相对放置所述第一同轴圆柱体和所述第二同轴圆柱体以定义具有在所述第一磁共振频率下的所述第一阻抗极点和在不同于所述第一磁共振频率的第二磁共振频率下的所述第二阻抗极点的所述共振电路(30、32)。
13.根据权利要求1所述的装置，其中，所述共振电路(30、32)为沿着所述电缆04、28)的长度延伸的分布式共振电路。
14.根据权利要求1所述的装置，其中，所述共振电路(30、3幻包括 与所述电缆04J8)电感或传导连接的至少一个带状线部件(5254)。
15.一种磁共振系统，其包括 磁共振扫描器(10)；以及根据权利要求1所述的装置。
全文摘要
一种用于磁共振系统中的装置，所述装置包括操作部件(22、26)，其被配置为执行磁共振系统中的有用操作；电缆(24、28)，其与操作部件连接以提供与操作部件的电通信；以及包括电缆的至少一部分的共振电路(30、32)，所述共振电路具有在第一磁共振频率下的第一阻抗极点和在不同于第一磁共振频率的第二磁共振频率下的第二阻抗极点。
文档编号H05K9/00GK102414571SQ201080019229
公开日2012年4月11日 申请日期2010年4月1日 优先权日2009年4月2日
发明者C·洛斯勒 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司