CN101688905B - 用于射频磁场或电场的传输线缆 - Google Patents

用于射频磁场或电场的传输线缆 Download PDF

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Abstract

此处公开了一种用于诸如导管、导丝等的伸长的医学设备(420)的传输线缆,其中,所述传输线缆只有当必要时才能够被切换到MR安全模式,而在其他时候保持其最佳电学传输特性。传输线缆包括:传输线,其包括由非传导间隙(106a)分离的至少两条导电线段(104a、104b);桥接单元,其包括能够桥接所述非传导间隙的至少一个导电桥段(108a);以及切换单元(112),将其布置为移动所述桥接单元和/或所述传输线以通过使用所述桥段闭合所述非传导间隙而将所述两条线段电连接或者通过打开所述非传导间隙而将所述两条线段电断开。

Description

用于射频磁场或电场的传输线缆

技术领域

[0001] 本发明涉及用于射频(RF)电场和/或磁场,尤其是磁共振(MR)系统中的传输线缆。

背景技术

[0002] 国际专利申请WO 2004/110542A2讨论了制造诸如导丝、导管等医学设备的若干可替代设计、材料和方法,所述医学设备可以包括连接在一起的多个传导、伸长构件。在一些实施例中,每个相邻对的传导、伸长构件以适当的方式连接以阻止电流从一个伸长构件流动到另一个,从而给予该设备在与MR成像机器一同使用时的一定程度的兼容性。例如,可以使用具有相对高的电阻的接头或者相对于所述传导的伸长构件而言相对非传导的接头将伸长构件相互连接。

[0003] US6496714公开了一种RF安全的介入式设备,其具有至少一个针对诸如将RF安全设备定位在检测中的对象的特殊用途的长导体。所述RF安全的介入式设备包含并入到长导体中的至少一系列的可控阻抗元件,其中,控制单元控制所述系列元件的阻抗,使得在RF传输期间,所述系列元件将长导体细分为基本短于所使用的RF在组织中的波长的一半的段。

发明内容

[0004] 在一些MR检查的情况下很可能不会出现RF场诱发的加热。尽管如此,上述现有技术文件中所讨论的实施例用于当伸长医学设备在任何种类的MR检查中使用时,通过对所述医学设备的电传输能力进行折衷而降低伸长医学设备中RF场诱发的加热。因此,需要用于诸如导管、导丝等的伸长的医学设备的传输线缆,其中,只有当必要时,所述传输线缆才能够被切换到MR安全模式,而在其他时候保持其最佳电传输特性。

[0005] 因此,此处公开了一种用于RF电场和/或磁场的传输线缆。所述传输线缆包括:传输线,其包括由非传导间隙分离的至少两条导电线段;桥接单元,其包括能够将所述非传导间隙桥接的至少一个导电桥段;以及切换单元,将其布置为移动桥接单元和/或传输线以通过使用桥段闭合非传导间隙而将两条线段电连接或者通过打开非传导间隙而将两条线段电断开。

[0006] 此处公开的传输线缆可以用于诸如导管、导丝等的伸长的医学设备。在需要MR安全的医学设备的环境中,可以操作切换单元以通过移动传输线或桥接单元中的一个或者两者到相对位置使得非传导间隙电打开而将形成传输线缆的部分的各线段断开。在本文中,将传输线缆表现出非传输的状态称为“无活性”、“无源”或“打开”状态。在不需要MR安全医学设备或在需要通过传输线缆传输电信号的情况下,可以将桥接单元和/或传输线移动到某位置,使得桥段电闭合非传导间隙,从而使传输线缆恢复为最佳电传输特性。在本文中,还将传输线缆表现为能够传输电信号的状态称为“有活性”或“闭合”状态。另外,传输线缆的两种不同状态,即:有源和无源状态,被看作彼此的电互补。[0007] 另外,也公开了在射频电场和/或磁场中使用如此处公开的传输线缆的方法,其中,该方法包括操作切换电路以便移动桥接电路和/或传输线以通过使用桥段闭合非传导间隙而将两条线段电连接或者通过打开非传导间隙而将两条线段电断开。

[0008] 另外,也公开了在射频电场和/或磁场中执行使用如此处所公开的传输线缆的方法的计算机程序,所述计算机程序包括操作所述切换电路以便通过使用桥段闭合非传导间隙而将两条线段电连接或者通过打开非传导间隙而将两条线段电断开的指令。

附图说明

[0009] 下面将基于下述实施例参考附图以示例的方式详细描述这些方面和其他方面,在附图中:

[0010] 图1示出了合并有此处公开的传输线缆的实施例的导管的一部分;

[0011] 图2示出了并入到伸长的介入设备的传输线缆的各种可替代实施例;

[0012] 图3示出了合并有多条传输线的传输线缆的实施例;以及

[0013] 图4示出了 MR系统中的传输线缆的应用。

[0014] 各附图中使用的相应的附图标记表示相应的元件。

具体实施方式

[0015] 图1示出了合并有此处公开的传输线缆的导管102。传输线缆包括被分成第一线段104a、第二线段104b等的传输线,其中,每对相邻线段分别由非传导间隙106a、106b等分离。传输线缆还包括合并有非传导段IlOaUlOb等的桥接单元,散布在能够分别将非传导间隙106a、106b等进行桥接的桥接段108a、108b等中。传输线缆还包括能够移动传输线或桥接单元之一或两者的切换单元(SW) 112。视图AA’和BB’分别示出了当传输线缆处于传输模式,即:当非传导间隙106a、106b等分别被桥段108a、108b等闭合时,在由线A-A’和B-B’指示的位置处导管的轴向横截面视图。顶板OPN示出了在打开或无活性或无源对准中的传输线和桥接单元,即:在表现出传输线缆RF安全的配置中,而底板CLSD示出了在闭合或有活性对准中的传输线和桥接单元,即:在表现出传输线缆能够沿其长度导电的配置中。

[0016] 通过将这种导线分成多个、短的、非连接部分(或段)而实现MR安全性的长传输线或导线。为此,将非传导材料的短的部分引入到传输线中以提供非传导间隙106a、106b等。可以用于该目的的材料包括聚醚醚酮(PEEK)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚酯,尽管也可以使用上述意义上的非传导或绝缘材料。由于传输导线要被用于MR环境中,必须要想到非传导材料也必须具有预期程度的MR兼容。

[0017] 桥接单元形成了与传输线互补的传导结构,如下面所解释的。传输线由相对长的传导段104a、104b等构成,由短的非传导段106a、106b等分离。另一方面,桥接单元由相对长的非传导段110a、IIOb等构成,散布在短的传导段或者桥段108a、108b等中。桥段108a、108b等可以由包金的镍钛合金构成;其他的传导材料也可以用于其构成。为了使传输线缆有电活性,将传输线和桥接单元对准使得将传输线的非传导间隙106a、106b等定位于与桥接单元的桥接(传导)段108a、108b等邻接,反之亦然。当该对准被破坏时,传输线缆表现为无活性或打开。因此,当传输线缆未使用或者在安全性危险情况时,将其置为“打开”。应该注意:“接触失效”并不意味着RF安全性方面的失败,在连同诸如心脏起搏器的可移植医学设备使用时,其为该技术的优势。

[0018] 例如,许多可移植设备和介入设备包括具有连接的导线或电线的基本单元(未示出),所述导线或电线将基本单位连接到远程定位的信号发射/接收单元(未示出)。这种介入设备的一个示例为针对用于绘图(即:局部心电图(ECG)信号的测量)、起搏(即:心肌的局部电刺激)或者消融(即:异常电路径的组织凝固和隔离)的电生理学(EP)介入的MR兼容性导管。在这样的导管中,位于导管尖端的“尖端电极”经由长的同轴导线连接到身体之外的基本单元。另一个示例为用于跟踪和/或成像的MR兼容性导管。在这种情况下,与上述EP导管相比,必须以MR频率发射极低能量的信号。在这两种情况中,这里所提出的传输线缆确保如果由于传输线和桥接单元之间失去接触而导致出现失效,则传输线缆表现为非传输以及MR安全,从而允许其被容易地取代而不会对患者造成危险。如果确保将传输线的传导段104a、104b等和桥段108a、108b等中的每个限定在短于所接收的RF信号的波长的四分之一的长度,则MR安全性可以被进一步提高。然而,应该注意对于所公开的传输导线而言这并不是必要的限制。由于其大的频率带宽、低损耗和高切换速度,所提出的传输导线的构造可被广泛应用。

[0019] 切换单兀112能够将传输线或桥接单兀中的一个相对于另一个移动。同时移动传输线和桥接单元二者也是可能的。可以手动地或者使用电的、液压的、气动的或其他致动方式而自动地操作切换单元112。由切换单元112引起的动作可以是平移、旋转或者二者的组合。就简单的形式而言,切换单元112可以为附接于传输线或桥接单元中的一个或二者的特殊手柄,通过拉动和/或推动所述手柄而允许所述传输线或桥接单元中的一个或二者被物理地移动。通过(利用适当选择的材料)将传输线相对于桥接单元的惯性和摩擦保持在低位,可以得到高切换速率。

[0020] 应该注意尽管在图1中示出了圆柱形对称的传输线缆,但也可以考虑其他横截面几何形状。圆柱形对称通常保证传输线和桥接单元的传导段之间的良好的电接触。

[0021] 图2A、2B、2C和2D示出了在类似导管的设备102中实施的公开的传输线缆的替代实施例。

[0022] 图2A示出了在构造上与图1的设计相逆的传输线缆。该设计包括分成第一线段204a、第二线段204b等的传输线,其中,每对相邻线段分别被非传导间隙206a、206b、206c等分离。传输线缆还包括合并有非传导段210a、210b等的桥接单元,散布在桥段208a、208b等中,所述非传导段能够分别桥接非传导间隙206a、206b等。与图1不同,在图2A的设计中,传输线由相对短的传导段204a、204b等构成,由相对长的非传导间隙206a、206b等分离。另一方面,桥接单元由相对短的非传导段210a、210b等构成,散布在相对长的桥段208a,208b 等中。

[0023] 应该注意传导段204a、204b等可以为不同长度。类似地,非传导间隙206a、206b等,非传导段210a、210b等,以及桥段208a、208b等也可以为不相同长度。传输线可以由利用非传导材料制成的中心电线制成,在适当位置覆盖有传导材料以形成线段204a、204b

坐寸ο

[0024] 图2B示出了使用类似于电机上的电刷(电刷触点)的弹簧类型触点的传输线缆的设计,所述电刷通常用于向转子轴提供可旋转滑动的触点。传输线缆包括传输线,其被分成由非传导间隙226分离的第一线段224a和第二线段224b。也可以想到具有由另外的非传导间隙分离的更多的线段。传输线缆还包括合并有弹簧类型触点的桥接单元228,所述桥接单元在该实施例中形成桥段。将弹簧类型触点223安装在非传导杆状元件221上,所述元件能够相对于所述传输线缆移位,从而将弹簧类型触点223与非传导间隙226对准。当合适地对准时,弹簧类型触点223桥接非传导间隙226以提供能够传输电信号的传输线缆。该构造的优势在于中心非传导杆状元件221可以随意旋转,不会影响线段224a、224b之间的电连通性,并且从而不会影响传输线缆的传输能力。

[0025] 图2C示出了并入到类似导管的设备102的传输线缆的实施例,包括非传导弹簧245。传输线缆包括传输线,所述传输线包括例如第一线段244a、第二线段244b等的多段。相邻线段244a、244b由非传导间隙246分离。非传导间隙可以为空气间隙。可替代地,可以想到为非传导间隙使用其他非传导材料,例如油、胶、惰性气体等,尽管如此需要提供适当的密封以使材料免于泄露。能够桥接非传导间隙246的桥接单元248包括第一桥段248a和第二桥段248b。两个桥段都实质上导电,并继而电连接并机械连接到其相应侧的线段。例如,桥段248a电连接并机械连接到线段244a,桥段248b电连接并机械连接到线段244b等。需要通过在线段244a、244b等上施加力,使得非传导弹簧245被压缩,从而使得两个桥段248a、248b相互之间电接触。当桥接单元248未通过施加力而被触发时,或者当去除所施加的力时,桥段248a、248b由于非传导弹簧245而处于分离,并且传输线缆保持非传导以及MR安全状态。

[0026] 在这一实施例中,可以将切换单元(图1的112)配置为将传输线相对于类似导管的设备向内(或者在由标记为“进”的箭头表示的方向上)或向外(或者在由标记为“出”的箭头表示的方向上)移动。当向内移动传输线时,第一线段244a移动得更靠近于第二线段244b。第一桥段248a通过压缩弹簧245并闭合非传导间隙246b而移动得更靠近于第二桥段248b,所述第一桥段248a实际上严格地连接到第一线段244a,所述第二桥段248b实际上严格地连接到第二桥段248b。当两个桥段248a、248b彼此接触时,传输线缆表现为能够传输电流。当切换单元将第一线段244a向外移动时,或者当去除所施加的向内力时,由于非传导弹簧245作用为推出两个桥段248a、248b而导致桥接单兀248电去稱合,其表现为传输线缆为非传输状态。因此,这一实施例具有的优势为导管通常为MR安全模式,并且只有当触发切换单元时才变得具有电活性。

[0027] 可以由可替代的非传导结构替换非传导弹簧245,例如橡胶管或O型环,其提供引起电分离的机械力。使用这种类型的在传输线的传导状态下具有一些“拉伸”张力的非传导机械耦合器可以引起相应的逆活化-去活化方案。换言之,在这一可能的实现方式中,传输线缆可以通过默认被关闭,并且可以在要求时被打开。

[0028] 图2D示出了合并到类似导管的设备102中的使用非传导机械耦合器265的传输线缆的实施例。传输线缆包括传输线,所述传输线包括例如第一线段264a、第二线段264b等的多段。相邻线段264a、264b由非传导间隙266分离。非传导间隙可以为空气间隙。可替代地,可以想到为非传导间隙使用其他非传导材料,例如油、胶、惰性气体等,尽管如此需要提供适当的密封以使材料免于泄露。能够桥接非传导间隙266的桥接单元268包括非传导机械稱合器265,其包括第一桥段268a和第二桥段268b。两个桥段实质上都是导电的,并继而电连接并机械连接到其相应侧的线段。例如,桥段268a电连接并机械连接到线段246a,桥段268b电连接并机械连接到线段264b等。需要通过在线段264a、264b等上施加力,使得触发非传导机械稱合器265,从而使两个桥段268a、268b彼此电接触而触发或闭合桥接单元268。当桥接单元268未闭合时,S卩:当非传导间隙266未桥接时,桥段268a、268b保持分离,并且传输线缆保持非传导以及MR安全状态。

[0029] 在这一实施例中,可以将切换单元(图1的112)配置为将传输线相对于类似导管的设备102向内(或者在由标记为“进”的箭头表示的方向上)或向外(或者在由标记为“出”的箭头表示的方向上)移动。当向内移动传输线时,第一线段264a移动得更靠近于第二线段264b。第一桥段268a移动得更靠近第二桥段268b,从而闭合机械耦合器265内部的非传导间隙266,所述第一桥段268a实际上严格地连接到第一线段264a,所述第二桥段268b实际上严格地连接到第二桥段264b。当两个桥段268a、268b彼此连触时,传输线缆表现为可操作的并能够传输电流。当切换单元将第一线段264a向外移动时,由于桥接单元268内的两个桥段268a、268b的分离而导致非传导机械耦合器265内尔电连接性被破坏。这表现为传输线缆在非传输状态。因此,这一实施例具有的优势为导管连续地处于传导状态或非传导状态中的一个,直到通过操作切换开关而触发性地改变所述状态(到互补状态)。

[0030] 应该注意,传输线缆可以是这里公开的各种实施例的组合。还应该注意到方向箭头“进”和“出”适用于所有的图2A、2B、2C和2D。

[0031] 图3A和图3B示出了合并有多个传输通道的传输线缆的实施例。图3C示出了使用旋转运动而非平移运动以在活性状态和非活性状态之间进行切换的传输线缆的实施例。

[0032] 在图3A中,示出了导管302合并有具有两个单独的传输通道的传输线缆的实施例。将传输通道布置为围绕导管302的内腔303。第一传输通道3042由被分成第一线段3042a和第二线段3042b的传输线组成,由非传导间隙3062以及第一桥段3082进行分离。类似地,第二传输通道3041由被分成相应的第一线段3041a和第二线段(未示出)的第二传输线组成,其由非传导间隙(未示出)以及第二桥段3081分离。通道分离器307提供了两个传输通道3041和3042之间的电绝缘。

[0033] 图3B将图3A的双通道传输线缆的概念扩展到附加的通道。在图示中示出了合并有传输线缆的实施例的导管322,其包括围绕内腔323布置的多个传输通道。传输通道3241、3242、3243、3244和3245由相应的传输线组成,每条传输线被分成第一线段、第二线段等,由相邻线段间的非传导间隙分离。例如,传输线3242由第一线段3242a和第二线段3242b组成,由非传导间隙3262分离。桥段3281、3282、3283、3284和3285能够桥接相应传输通道中的非传导间隙,其中桥段3262作为示例详细示出。然而,应该理解,也可以以类似方式构造其他传输通道,并且可以以类似于传输通道3242的方式进行操作。如在图中所示的,通道分离器3271、3272、3273、3274、和3275提供了相邻传输通道之间的电绝缘。

[0034] 多个通道可以相互间同时地或者独立地被触发或停止触发。在需要冗余的传输通道的情况下多通道传输线缆是有利的。在这种情况下,如果一个传输通道失效,可以使用其他传输通道替代。例如,在患者中的可移植设备的情况下,如果附接的电导线失效,通常需要对患者进行手术以移除可移植设备,附接新的导线并取代患者体内的设备。然而,如果使用如此处所公开的多通道传输线缆作为电导线,则可以简单地将传输通道从损坏的那个切换到可操作的那个,从而减少对患者手术的必要。

[0035] 可替代地,可以同时使用多个通道以传输不同类型的信息或信号。例如,如果将跟踪线圈(未示出)附接到导管的尖端,那么,可以通过两个传输通道传输跟踪信号。同时,如果导管还具有RF天线用于消融组织,那么,可以通过第三传输通道同时传输RF信号。在一个通道的操作易于干扰另一通道的操作的情况下,也可以可选地操作多通道。

[0036] 图3C示出了使用旋转机制将传输线缆在有活性和无活性之间切换的传输线缆的实施例。包括空腔343的导管342合并有传输线344,所述传输线被分成至少两部分,由非传导间隙346分离的第一线段344a和第二线段344b。将桥段348布置成旋转到相应位置从而桥接非传导间隙346,由此电连接两条线段344a和344b,并使传输线缆表现出有活性。

[0037] 应该注意可以将传输线缆在有活性状态和无活性状态之间切换的旋转机制的概念扩展到类似于在图3A和3B中所描述的情况的多通道传输线缆。可以由切换单元(图1的112)使用适当的转动机制(未示出)手动地施加旋转运动。可选地,可以使用步进电机使旋转运动自动化以得到更高的切换速度。优选地使用MR兼容机械致动器。然而,如果机械致动器不是MR兼容的,那么,可以使用MR兼容鲍登线(Bowden wire)将机械致动器连接到传输线缆,所述MR兼容鲍登线例如可以是基于玻璃纤维增强塑料或其他人造材料。也可以想到获取MR兼容自动机械输入的其他可能性,诸如气动致动器等。另外,图3C的旋转机制也可以装有弹簧,使得其被默认地保持在一位置,因此保持传输线缆在初始状态(即:有活性或无源)。当施加力以将传输线和/或桥接单元348旋转到一位置使得非传导间隙346闭合时,传输线缆被切换到互补状态(即:分别地无源或有活性)。当去除所述力时,加载弹簧的机制使传输线缆返回到其初始状态。可选地,桥接单元348可以为机械耦合器,其将传输线缆保持在特定状态(即:在惯性状态)直到向机械耦合器施加力以将传输线缆切换到互补状态。

[0038] 在平移机制和旋转机制的两者的情况下,传输线缆的有活性状态和无活性(无源)状态之间的切换可以与相连系统的操作同步,例如MR系统,如参照图4进行解释的。

[0039] 图4示出了使用这里公开的传输线缆的MR系统的可能的实施例。MR系统包括主线圈组401、连接到梯度驱动器单元406的多个梯度线圈402以及连接到RF线圈驱动器单元407的RF线圈403。RF线圈403的功能还由发射/接收(T/R)开关413控制,所述RF线圈可以以体线圈的形式集成到磁体,或者可以为单独的表面线圈。多个梯度线圈402和RF线圈由电源单元412供电。例如为患者台的运送系统用于将例如为患者的对象405放置在MR成像系统之中。控制单元408控制RF线圈403和梯度线圈402。尽管示出为单个单元,但也可以将控制单元408实现为多个单元。控制单元408还控制重建单元409的操作。控制单元408还控制诸如监视器屏幕或投影仪的显示单元410、数据存储单元415,以及诸如键盘、鼠标、跟踪球等的用户输入界面单元411。如果必要,将诸如用于组织的RF消融的电极的介入设备420经由一个或多个线缆424连接到适当的电源和/或控制系统和/或数据收集和处理系统426等。介入设备420合并有此处公开的传输线缆,包括切换单元422。

[0040] 主线圈401生成例如场强为1T、1.5Τ或3Τ的稳定并且均匀的静态磁场。也可以在其他场强使用所公开的传输线缆。主线圈410可以以这样的方式进行布置,其通常包围出可以在其中引入对象405的管道型的检查空间。另一个通常的配置包括其间具有空气间隙的对偶极面,可以通过使用运送系统404将对象405引入到空气间隙中。为了实现MR成像,由多个梯度线圈402响应于磁场驱动器单元406提供的电流而生成叠加到静态磁场上的时变磁场梯度。配备有电梯度放大电路的电源单元412向多个梯度线圈402提供电流,结果生成梯度脉冲(也被称为梯度脉冲波形)。控制单元408控制流经梯度线圈的电流的特性,特别为其强度、持续时间和方向,以生成适当梯度波形。RF线圈403生成对象504中的RF激励脉冲,并接收由对象405响应于RF激励脉冲而生成的MR信号。RF线圈驱动器单元407向RF线圈403供应电流以发射RF激励脉冲,并放大由RF线圈403接收到的MR信号。RF线圈403或RF线圈组的发射和接收功能由控制单元408经由T/R开关413控制。T/R开关413配备有有电子电路,所述电子电路将RF线圈403在发射模式和接收模式之间切换,并保护RF线圈403和其他相关电子电路免于被击穿或其他超载等。由控制单元408控制所发射的RF激励脉冲的特性,特别是其强度和持续时间。

[0041 ] 应该注意,尽管在这一实施例中,发射和接收线圈被示出为一个单元,但也可以有分别用于发射和接收的单独线圈。还可以有用于发射或接收之一或二者的多个RF线圈403。RF线圈403可以以体线圈的形式集成到磁体中,或者可以作为单独的表面线圈。其可以具有不同的几何形状,例如,鸟笼形构造或者简单的环形构造等。控制单元408优选地为计算机的形式,所述计算机包括例如微处理器的处理器。控制单元408经由T/R开关413控制RF脉冲激励的施加以及包括回波、自由感应衰减等的MR信号的接收。如键盘、鼠标、触摸感应屏、跟踪球等的用户输入界面设备411使得操作者能够与MR系统互动。

[0042] 由RF线圈403接收到的MR信号包括关于所成像的对象405的感兴趣区域中的局部自旋密度的实际信息。可以由重建单元409对所接收到的信号进行重建,并在显示单元410上作为MR图像或MR光谱显示。可选地,能够将来自重建单元409的信号存储在存储单元415中而等待进一步处理。有利地将重建单元409构建为数字图像处理单元,对所述数字图像处理单元进行编程以得到从RF线圈403接收的MR信号。

[0043] 将诸如导管或导丝、EP导管、RF消融导管或针状电极等的介入设备420按照要求连接到另外的系统,如由框426所示。例如,可以将介入设备420连接到介入控制系统426,所述介入控制系统能够将并入到介入设备420的传输线缆在有活性状态和无源状态之间进行切换。切换可以基于介入设备420的尖端的组织温度的测量结果。可选地,其可以基于由RF消融针置于组织中的RF能量的持续时间和强度的测量结果。通过考虑局部组织吸收特性和热传输效应,可以预计传输线缆何时将通过针对RF加热的安全“治疗”限度而引起不必要的或“非治疗” RF加热,在该点可以将其切换到无源状态。可选地,可以通过连续测量由RF线圈403在MR成像过程中发射的RF信号的强度来监控MR发射RF线圈403与介入设备420的导线424的耦合。这可以,例如,通过MR系统的内部(附加)接收线圈(未示出)进行监控(通常地,该附加线圈用于线圈调谐和其他预备测量)。在任一情况下,根据吸收测量结果所估计的局部SAR可以被用作安全标准。如果温度、SAR、或其他重要的所测因子高于指定阈值,使传输线缆去活性从而使得对于患者安全。可以使用MR安全光纤技术来执行温度测量。可以注意到用于控制接入设备420的介入控制系统426可以与控制单元408组合或者形成控制单元408的部分。如前面所解释的,切换单元422可以为手动触发以推动和/或拉动传输线缆的部分的手柄。可选地,切换单元422可以为能够自动移动传输线和/或桥接单元以使传输线缆有活性或者去活性的机械设备。这样的设备的一个示例为参照图3C所提到的步进电机。其他示例包括如前面所述的将线性运动给予传输线缆的所需部分的致动器。尽管将切换单元422示出为附接到介入设备420,但可以可替代地将其定位到远端位置,并且经由机械、电、气动、液压等机制连接到介入设备。[0044] 在另一可能的实施例中,将介入控制系统426连接到MR控制单元408 (所述连接在图中未明确示出)。MR系统经由控制单元408触发介入控制系统426以在诸如正在执行MR脉冲序列时的RF传输过程中将传输线缆去活性。这在MR引导的介入EP步骤中是有用的,其中,使用实时MR成像引导EP导管,从而实现同时进行结合MR成像的经导管诊断和治疗。可选地,可以由介入控制系统426监测传输线缆的状态并经由控制单元408传递到MR系统。例如,使用EP导管进行的绘图、起搏或者消融步骤中,传输线缆要在有活性或“发射”状态。可以由MR控制单元408经由介入控制系统426感测这一状态,并且在这一时期中,可以对MR系统的RF能量传输进行自动限制或减弱。可以使用高阻抗电线或者其他MR安全方式以监测传输线缆的阻抗。

[0045] 使用现有传输线缆通常局限于特定的频率和/或能量范围。另外,通常在使用过程中,相对于标准传输线,现有传输线缆的电传输能力减弱。相反,所公开的传输线缆允许覆盖大的频率带宽的RF信号和能量传输,使得其适于在跟踪、成像和其他诊断和治疗应用中使用,而不会降低其电传输特性。特别地,公开的传输线缆允许以从零(即:直流或DC)到高频率的频率范围内传输RF信号,所述RF信号可以经由传输线在治疗上有用的区域内的宽范围的能量水平上发射。也应该注意到,与合并有其他类型的RF安全传输线的介入设备不同,由于可在所公开的设计中实现的传输线缆的小的直径,因此只最低限度地改变了合并有此处公开的传输线缆的介入设备的机械特征(该特征对于临床应用是关键的)。

[0046] 控制单元408能够加载并运行包括下述指令的计算机程序,当在计算机上执行时,所述指令使得计算机能够执行此处公开的方法的各方面。此处公开的计算机程序可以驻留于计算机可读介质上,例如CD-ROM、DVD、软盘、记忆棒、磁带或者计算机可读的其他有形介质上。计算机程序还可以是下载到计算机中或者(例如,经由互联网)转移到计算机中的可下载程序。转移装置可以为光盘驱动器、磁带驱动器、软盘驱动器、USB或其他计算机端口、以太网端口、WLAN或其他无线技术等。

[0047] 还应该注意到贯穿全文,词语“传导”意味着在特定信号频率的低阻抗,而词语“非传导”意味着在特定信号频率的高阻抗。根据应用的类型或者情况,低阻抗允许电信号传输而高阻抗提供RF安全性。因此,无论术语“传导”或“非传导”都没有局限在特定阻抗区域。另外,公开的传输导线也不局限于特定频率范围但是可以以从OHz (DC)到最高交流(AC)频率的信号频率范围内进行操作,所述信号频率范围可以经由传输线进行传送。所公开的传输线缆还涉及任一种信号传播模式,此处以共模和差模作为示例。所公开的传输线缆扩展到任意信号功率,并指信号发射或接收之一或二者。

[0048] 公开的方法的所描述的实施例的顺序不是强制的。本领域技术人员能够使用线程模型、多处理器系统或多个处理改变步骤的顺序或者同时执行步骤,而不脱离本公开的概念。

[0049] 应该注意上述实施例用于说明而非限制本发明,本领域技术人员能够设计许多替代实施例而不脱离所附权利要求的范围。在权利要求中,置于括弧中的任何参考标记都不应该被视为限制该权利要求。词语“包括”不应该排除权利要求所列出的元件和步骤之外的原件和步骤。元件前的词语“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。所公开的方法可以借助于包括若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的系统权利要求中,可以由计算机可读软件或者硬件中的一项和相同项体现这些装置中的几个。在不同的从属权利要求中所列举的方法不表示这些方法的组合没有优势。

Claims (10)

1.一种用于射频电场和/或磁场的传输线缆,其特征在于,所述传输线缆包括: 传输线,其包括由非传导间隙(106a)分离的至少两条导电线段(104a、104b); 桥接单元,其包括能够桥接所述非传导间隙的至少一个导电桥段(108a);以及 切换单元(112),将其布置为移动所述桥接单元和/或所述传输线以通过使用所述桥段闭合所述非传导间隙而将所述两条线段电连接或者通过打开所述非传导间隙而将所述两条线段电断开。
2.如权利要求1所述的传输线缆,其中,所述桥接单元(228)包括安装在非传导杆(221)上的弹簧类型的电刷触点(223),并且其中,将所述切换单元(112)配置为通过平移所述非传导杆使用所述弹簧类型的电刷触点来关闭所述非传导间隙(226)。
3.如权利要求1所述的传输线缆,其中,所述桥接单元(248)包括配置为保持所述非传导间隙(246)打开的非传导弹簧(245),并且其中,将所述切换单元(112)配置为通过在所述非传导弹簧上施加力而闭合所述非传导间隙。
4.如权利要求1所述的传输线缆,其中,所述桥接单元(268)包括机械耦合元件(265),将所述机械耦合元件(265)配置为保持所述传输线缆在初始电状态直到被所述切换单元(112)切换到互补的电状态为止。
5.如权利要求1所述的传输线缆,其中,将所述切换单元(112)配置为平移所述桥接单元和/或所述传输线。
6.如权利要求1所述的传输线缆,其中,将所述切换单元配置为旋转所述桥接单元和/或所述传输线。
7.一种合并有如权利要求1所述的传输线缆的介入设备。
8.—种包括如权利要求7所述的介入设备的磁共振系统。
9.一种如权利要求1所述的传输线缆,其中,将所述切换单元(112)配置为移动所述线段中的至少一个。
10.如权利要求3或4中任一项所述的传输线缆,其中: 所述至少两条导电线段包括第一线段(244a、264a)和第二线段(244b、264b); 所述桥接单元(248、268)包括连接到所述第一传导线段(244a、264a)的第一桥段(248a,268a)以及连接到所述第二传导线段(244b、264b)的第二桥段(248b、268b);并且 将所述切换单元(112)配置为移动所述传导线段(244a、264a ;244b,264b)中的至少一个。
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