CN102313875A - 用于核磁共振成像装置的可组合的多部件式表面线圈 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种应用在核磁共振成像系统(101)中的局部线圈系统(2，3、6、7、8、9)，带有局部线圈下部(2)以及带有多个相互不同的局部线圈上部(3、6、7、8、9)，所述局部线圈上部(3、6、7、8、9)可分别与所述局部线圈下部(2)连接成局部线圈(1，106)。

Description

用于核磁共振成像装置的可组合的多部件式表面线圈
技术领域
本发明涉及一种应用在核磁共振成像系统中的核磁共振成像局部线圈系统。
背景技术
用于通过核磁共振成像(＝MR，MRT，MRI)检查物体或病人的核磁共振成像装置例如由DE10314215B4公开。
使用核磁共振局部线圈对动物或人进行核磁共振成像。
内部已知的局部线圈被用于检查各个身体区域。其中的一些例如是头部线圈，颈部线圈或膝部线圈。多个核磁共振局部线圈(下文中也称为表面线圈)由多个线圈部分组成，以便使得病人能容易地进入到表面线圈中。此外，存在带有或多或少个接收通道的表面线圈。头部线圈例如具有4，8，12，32个或更多个接收通道。
对于许多身体区域存在专门的表面线圈。还已知有带有少数接收通道的内部表面线圈和作为表面线圈的高通道表面线圈
Figure BDA0000060384570000011
和各种尺寸的线圈。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是优化局部线圈系统。
按本发明的局部线圈系统包括局部线圈下部和多个相互不同的局部线圈上部，其中，每个局部线圈上部可分别与一个局部线圈下部连接成(也就是组合成)一个局部线圈。
附图说明
本发明可能的设计构造的其它特征和优点由以下根据附图对实施例的说明得出。在附图中示出：
图1是局部线圈系统(从斜上方/侧面看)的三维视图，其包括局部线圈上部和局部线圈下部，所述上部和下部通过插接相互连接；
图2是包括头部-颈部-线圈-局部线圈上部和局部线圈下部的局部线圈系统，所述局部线圈上部和局部线圈下部可按图1所示插接在一起，然而它们在图2中处于未插接状态；
图3是图2所示的头部-颈部局部线圈上部及其电触头从下面看的视图；
图4是包括颈部局部线圈上部和局部线圈下部的局部线圈系统的三维视图，所述上部和下部通过插接相互连接；
图5是图4所示的颈部局部线圈上部；
图6是包括用于头部的侧面区域的局部线圈上部和局部线圈下部的头部线圈局部线圈系统的三维视图，所述上部和下部通过插接相互连接；
图7是包括脑部局部线圈上部和局部线圈下部的头部线圈局部线圈系统的三维视图，所述上部和下部通过插接相互连接；
图8是包括用于中间面部区域和局部线圈下部的头部线圈局部线圈系统的三维视图，所述上部和下部通过插接相互连接；
图9示意示出了本身至少内部已知的核磁共振成像系统。
具体实施方式
为说明主题背景，图9示出了成像的核磁共振装置MRT 101，带有包括在此为管状的空间103的整体线圈102，带有例如病人105的身体的病榻104(通常带有局部线圈装置6)可以沿箭头z的方向移入所述空间中，以便对病人105进行拍摄。在此，在病人105上面放置有(在图1-8中详细示出的)局部线圈装置106，在病人105朝方向z移到FoV(视野范围)内时，可以借助于局部线圈装置对局部区域(例如头部K)进行拍摄。局部线圈装置106的信号可以由核磁共振装置101的、例如可通过同轴电缆或无线电连接在局部线圈装置106上的评估装置(67，15，17等)评估(例如转换为图像并存储或显示)。
为了通过核磁共振装置MRT 101借助于核磁共振成像检查身体105(检查目标或者病人)，在身体105上辐射各种在时间和空间特性上相互协调的磁场。强磁铁，通常是带有在此为隧道状的孔103的测量间中的低温磁铁107，产生匀强的主磁场B0，该主磁场例如为0.2特斯拉至3特斯拉或更大。待检查的身体105被支承在病榻104上移入到主磁场B0在观察区域FoV(“视野范围”)内大致均匀的区域中。身体105的原子核的核自旋通过磁性的高频激励脉冲激励，所述高频激励脉冲通过在此非常简单地作为身体线圈108示出的高频天线(和/或必要时的局部线圈装置)辐射。
高频激励脉冲例如由脉冲产生单元109产生，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放大之后，脉冲被导向高频天线108a，b，c。在此仅仅示意示出了高频系统。经常在核磁共振装置101中使用多于一个的脉冲产生单元109，多于一个高频放大器111和多个高频天线108a，b，c。
此外，核磁共振装置101具有梯度线圈12x，12y，12z，在测量中通过所述梯度线圈辐射用于选择性地分层激励并且用于测量信号的位置编码的梯度磁场。梯度线圈12x，12y，12z由梯度线圈控制单元14控制，该梯度线圈控制单元同样与脉冲产生单元9一样与脉冲序列控制单元110连接。
由受激励的核自旋发出的信号由身体线圈108a，108b，108c和/或至少局部线圈装置106接收，通过对应配设的高频放大器16放大并且由接收单元17继续处理并数字化。记录下的测量数据被数字化并且作为复杂的数值存到k空间矩阵中。由记录有值的k空间矩阵借助于多维傅里叶变换可重构所属的核磁共振图像。
既可以在发射模式也可以在接收模式下运行的线圈、例如身体线圈108a，b，c，或者局部线圈例如通过连接在前面的发送-接收转接器(Weiche)18调节正确的信号传输。
图像处理单元19由测量数据产生图像，该图像通过操纵面板20显示给用户和/或存储在存储单元21中。中央计算机单元22控制各个设备部件。
现在，在核磁共振X光断层摄影中通常用所谓的局部线圈装置(局部线圈)接具有收高信号/噪声比例(SNR)的图像。这些是设置在身体上(前面)或下(后面)或内附近的天线系统。在核磁共振测量时，受激励的核在局部线圈的各个天线中感应出电压，所述电压然后通过低噪声的预放大器(例如低噪声放大器LNA、前置放大器)放大，并最后传输到接收电子部件上。为了改善信/噪比，即使在高分辨率的图像中也使用所谓的高场设备(1.5T或3T，甚至更大)。因为在一个核磁共振接收系统上可以连接多个单独天线，作为接收器，因此在接收天线和接收器之间构成阵列天线(在此称为RCCS)。该阵列天线将当前有效的接收通道(大多是正好位于视野范围内)以路由方式分配到现有的接收器。因此可以连接比接收器更多的线圈元件，因为在整体屏蔽件中仅需读取位于FoV(视野范围内)或者磁体的均匀容积中的线圈。
局部线圈系统106例如可以包括一个或多个(作为阵列线圈)天线元件(尤其是线圈元件)。局部线圈元件106例如包括线圈元件、预放大器、其它电子器件、壳体、支架和无线电连接或者带有插头的电缆，所述电缆通过所述插头与核磁共振成像设备连接。设置在设备侧的接收器68对从局部线圈106例如通过无线电或电缆接收的信号进行滤波并数字化，并且将数据传输到数字信号处理装置，该数字信号处理装置大多根据通过测量获得的数据得出图像或频谱，并且提供给用户例如用于后续的诊断或者存储。
以下作为实施例说明在图1、图2、图4中所示的、局部线圈系统的局部线圈下部2，该局部线圈-下部2可与在图1至图8中所示的、相互不同的局部线圈上部3、6、7、8、9通过插接在一起和/或其它(机械)连接(如螺纹连接，销钉连接，杠杆嵌接连接等)组合(成为局部线圈系统106)。
这种局部线圈系统原则上也可以是不同于所示的核磁共振表面线圈，例如通过使用为此适应构造的局部线圈下部和为此适应构造的局部线圈上部，设计为膝部线圈或者脚关节线圈或者手关节线圈等。
在图1中，局部线圈系统的局部线圈下部2和局部线圈上部3插接组合成局部线圈1。所述上部和下部例如可以通过所示的嵌接连接或者卡锁(也例如以其它已知的方式)相对固定。当检查目标放置在病榻上时，局部线圈下部2定位在检查目标105下方，而局部线圈上部定位在检查目标105上方。
在图2中示出了局部线圈系统的处于未插接(成一个局部线圈)状态的局部线圈下部2和局部线圈上部3。
局部线圈下部2例如可与在图1和图2中所示的各个局部线圈上部6一起用作头/颈局部线圈1，以便对病人的头部和颈部或者两者之一进行拍摄。
局部线圈下部2例如也可以与在图4和图5中所述的各个局部线圈上部6一起用作颈部局部线圈1，该颈部局部线圈仅覆盖检查目标(例如病人或假人)的颈部区域，并且不覆盖检查目标的脸部区域。
局部线圈下部2例如也可以与在图6中所示的(与图5中的局部线圈上部6不同的)局部线圈上部7一起用作用于头部的侧面区域、如颌骨或鼻旁窦的头部局部线圈1，该头部局部线圈仅覆盖检查目标，例如病人105或假人的头部的侧面区域，而不覆盖检查目标105其余的面部区域。
局部线圈下部2例如也可以与图7中所示的不同局部线圈上部8一起用作头部局部线圈1，其用于头部区域的上部，例如脑上方的区域，该头部局部线圈在此仅覆盖检查目标的头部区域的上部，而不覆盖检查目标的面部区域。
局部线圈下部2例如也可以与在图8中所述的不同的局部线圈上部9一起用作用于前面的头部区域(例如眼部区域)的头部局部线圈1，该头部局部线圈在此例如仅通过眼部区域上的眼镜状结构中的弓形件覆盖检查目标的前头部区域，而不覆盖检查目标其余的面部区域。
局部线圈上部3、6、7、8、9例如通过局部线圈上部3、6、7、8、9的插头/插座4和局部线圈下部2中与此相适应的插头/插座4u的插接与局部线圈下部2电接触(为了通过下部到核磁共振成像装置的连接与核磁共振成像装置头部的线圈相连接)。或者，局部线圈上部通过无线电或者通过外部导线在病榻的其它位置与核磁共振成像系统1连接。局部线圈下部2相应可以是局部线圈上部3、6、7、8、9的机械或电基础，或者仅是局部线圈上部3、6、7、8、9的机械基础。
在局部线圈下部2和局部线圈上部3、6、7、8、9(内外嵌套地)插接的情况下，与高通道上部的组合限制下部2可用的连接头的数量。所述连接触头的数量为了将来的扩展相应较高。
在此，下部2在此还装备有凸缘5。通过所述凸缘5搭接相应的局部线圈上部3、6、7、8、9。下部2的各个线圈元件(线圈，线圈部段)和上部3、6、7、8、9的线圈元件在线圈1的内部在该位置搭接，并因此实现了这些线圈元件的几何耦合。元件脱耦通常是相宜的，以避免相邻的元件直接相互影响和信号耦合。
(头部/颈部线圈)下部2可以与多个上部3、6、7、8、9组合。头部/颈部线圈下部2可与完整的头部/和颈部线圈上部3、尤其是与具有适于95％的病人的空间需求的尺寸的上部组合。病人颈部区域的前部的大小区别很大。HWS(颈椎)成像是核磁共振成像的重要领域，在此区分特别有意义并且为瘦的病人构造较小的颈部线圈上部6。同样可以提供较大的颈部线圈上部，该颈部线圈上部为有斜颈或强直性脊椎炎病的患者提供更多的空间。单独的颈部线圈上部6的优点是避免了对有幽闭恐惧症病人的压迫，方式是在检查颈椎时仅用颈部线圈上部6加载，并且为病人留出自由的视野，这与完整的头部/颈部线圈上部3相反。
以下的其它局部线圈上部例如是可能的：用于拍摄颌骨关节的、按图6的上部7，按图7的脑上部8，按图8的眼部线圈上部9，用于拍摄颈动脉和其它的上部。
膝部线圈下部例如可以与膝部线圈上部和适于脚关节检查的上部相组合。
这些上部可以具有不同的大小和通道数。因此，用户可以为现有的线圈下部补充特别的其它上部。所示的头部/颈部线圈可以配有适合约95％的病人的头部/颈部上部和较小的颈部上部。
将局部线圈下部2作为多个局部线圈上部3、6、7、8、9的基础具有以下优点：
-可以改变局部线圈上部的大小，以便针对各种病人比例优化空间需求并且产生最佳的图像质量，
-如颌骨关节和颈动脉成像的特殊应用中，头部线圈下部可以用作病人支承部和电接口，并因此不需要自身的基础以及电导线；
-用于头部、颈部或者仅脑部区域的高通道线圈上部对于例如研究性客户可以相互组合；
-幽闭恐惧症病人例如仅承受检查需要的上部，例如在检查颈椎时仅有适配的颈部上部，而没有用于其余面部区域的头部上部6；
-可能节约成本；
-由于可以保持在病榻上的局部线圈下部的多次使用，对于用户可能有操作上的优点
-在用户方面可以减少局部线圈数量，并因此减小了成本和空间需求，
-例如局部线圈下部和局部线圈上部之间的(用于这些局部线圈下部)规定搭接面允许用户为现有的基础提供额外的单独局部线圈上部。因此不需要在制造中共同调节局部线圈下部和局部线圈上部。

Claims (14)

1.一种应用在核磁共振成像系统(101)中的局部线圈系统(2，3；6；7；8；9)，该局部线圈系统
-带有局部线圈下部(2)以及
-带有多个相互不同的局部线圈上部(3；6；7；8；9)，所述局部线圈上部(3；6；7；8；9)可分别与所述局部线圈下部(2)连接成局部线圈(1；106)。
2.如权利要求1所述的局部线圈系统，其中，所述局部线圈下部(2)设计用于定位在检查目标(105)下方，而其中所述局部线圈上部(3；6；7；8；9)设计用于定位在所述检查目标(105)上方。
3.如权利要求1或2所述的局部线圈系统，其中，一个局部线圈上部(3；6；7；8；9)与所述局部线圈下部(2)在插接状态共同形成头部线圈，尤其是仅覆盖头部的至少一个侧面区域的头部线圈(7)，或者所述局部线圈上部(9)覆盖头部的眼部区域，或者所述局部线圈上部(8)覆盖头部的脑部区域。
4.如权利要求1至3之一所述的局部线圈系统，其中，局部线圈上部(6)与所述局部线圈下部(2)在组装好的状态共同形成颈部线圈，尤其是在检查目标的颈部和头部区域中仅覆盖颈部的颈部线圈。
5.如权利要求1至4之一所述的局部线圈系统，其中，在组装好的状态下与所述局部线圈下部(2)形成一个颈部线圈的局部线圈上部(6)比在组装好的状态下与所述局部线圈下部(2)共同形成颈部线圈的另一局部线圈上部大。
6.如权利要求1至5之一所述的局部线圈系统，其中，局部线圈上部(3)在组状好的状态与所述局部线圈下部(2)共同形成头部-颈部线圈，尤其是在所述颈部和头部的区域中覆盖检查目标(105)的头部和颈部的头部-颈部线圈。
7.如权利要求1至6之一所述的局部线圈系统，其中，局部线圈上部在组装好的状态下与所述局部线圈下部(2)共同形成膝部线圈。
8.如权利要求1至7之一所述的局部线圈系统，其中，局部线圈上部在组装好的状态与所述局部线圈下部(2)共同形成脚关节线圈。
9.如权利要求1至8之一所述的局部线圈系统，其中，局部线圈上部(3；6；7；8；9)具有触头(4o)，该局部线圈上部可通过所述触头与所述局部线圈下部(2)电接触，尤其通过将所述触头(4o)插入所述局部线圈下部(2)上的触头(4u)中而与所述局部线圈下部(2)电接触。
10.如权利要求1至9之一所述的局部线圈系统，其中，局部线圈上部(3；6；7；8；9)具有触头(4o)，该局部线圈上部可通过导线与核磁共振成像系统(101)上的触头电连接。
11.如权利要求1至10之一所述的局部线圈系统，其中，局部线圈下部(2)具有外凸缘(5)，当所述局部线圈上部(3)放置在所述局部线圈下部(2)上时，通过所述外凸缘搭接所述局部线圈上部(3)。
12.如权利要求1至11之一所述的局部线圈系统，其中，在所述局部线圈下部(2)的外凸缘(5)的区域中，在如下的状态下通过所述凸缘(5)搭接局部线圈上部(3；6；7；8；9)，其中，所述局部线圈上部(3；6；7；8；9)放置在所述局部线圈下部(2)上，所述局部线圈下部(2)的接收线圈和所述局部线圈上部的接收线圈搭接。
13.如权利要求1至12之一所述的局部线圈系统，其中，所述局部线圈下部(2)和所述局部线圈上部(3；6；7；8；9)可通过相互插接而互相连接。
14.如权利要求1至13之一所述的局部线圈系统，其中，所述局部线圈系统是核磁共振成像装置局部线圈系统。
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