CN102809735B - 具有上部件和/或取决于支承的元件选择的肩部线圈设计 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于磁共振断层造影设备(101)的肩部线圈(106),具有下部件(U)和一个或多个可相对于下部件(U)运动(B1,B2)的上部件元件(K1,K2),分别至少一个线圈(A1,A2..)位于所述上部件元件(K1,K2)中。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于MRT系统的MRT局部线圈。
背景技术
用来通过磁共振断层造影(MRT,MRI)检查对象或患者的磁共振断层造影设备,例如在DE10314215B4中和以下网页中描述:
[1]http://www.invivocorp.com/coils/coilinfo.php?id=33
[2]http://www.invivocorp.com/coils/coilinfo.php?id=112
[3]http://www.invivocorp.com/coils/coilinfo.php?id=115
[4]http://www.invivocorp.com/coils/coilinfo.php?id=1?
在MR断层造影中目前通常利用所谓的局部线圈(Coils,Local Coils)拍摄具有高的信噪比(SNR)的图像。这是直接靠近地安装在患者上面(前面的)或下面(后面的)的天线系统。
在MR测量中,所激励的核在局部线圈的各个天线中感应出电压,所述电压然后被利用低噪声的前置放大器(LNA,Preamp)放大并且最后被电缆连接地传输到接收电子器件。为了即使在高分辨率的图像情况下也改善信噪比,采用所谓的高场设备(1.5T至12T以及更高)。
在许多临床MR应用中重要的是图像的SNR(信噪比)。这由局部线圈(例如具有天线、并且通常具有放大器)、特别是由天线元件中的损耗本身决定性地确定。非常小的天线允许在靠近天线处非常高的SNR。由此并且由于用于通过k空间欠扫描(并行成像、SENSE、GRAPPA等)加速的测量的可能性,存在对高通道(=具有许多通道)的、非常密的天线阵列的关注,其单个元件可以具有相对于发送场的完全不同取向。除了SNR,局部线圈的简单可应用性也是应考虑的特征。局部线圈元件与工作流程优化的机械设计一起的有利布置,对于同时优化SNR和工作流程是重要的。
局部线圈存在于多个制模通常专门用于特定的身体区域(头部、心脏、前列腺、膝盖、脚踝、肩关节)。用于在肩关节的局部线圈可以具有以下问题:
-肩关节深入到身体中并且由此不能多方面接近。
-在肩部区域患者解剖的变化大。
-由于身体上肩部的不对称位置,局部线圈不完全包围关节;由此SNR和亮度曲线(Helligkeitsverlauf)在所有空间方向上不对称;此外可实现的SNR与类似深入到身体中的厚的膝关节相比更小,因为ROI(感兴趣区域)不能从所有侧面由线圈元件包围。
发明内容
本发明要解决的技术问题是,提出一种进一步优化用于磁共振断层造影设备的用于肩部的局部线圈(肩部线圈)。本发明允许按照与公知的肩部线圈替换的方式优化MRT肩部线圈。
附图说明
本发明的可能的实施方式的其他特征和优点由从属权利要求和以下结合附图对本发明的实施例的描述中得出。其中,
图1示意并简化地示出了MRT系统,
图2a在肩部线圈的肩部线圈上部件元件的敞开位置以俯视图示意性示出了按照本发明的肩部线圈的实施例,
图2b在肩部线圈的肩部线圈上部件元件的闭合位置以俯视图示意性示出了按照本发明的肩部线圈的实施例,
图2c以横截面示意性并放大示出按照本发明的肩部线圈的实施例的截面。
图3a以俯视图示出了按照本发明的肩部线圈的实施例,该肩部线圈具有在患者的右肩部上的上部件元件,
图3b以俯视图示出了按照本发明的肩部线圈的实施例,该肩部线圈具有在患者的左肩部上的上部件元件。
具体实施方式
图1示出了(位于屏蔽的空间中或法拉第笼F中的)成像磁共振设备MRT101,其具有全身线圈102,该全身线圈具有此处管状空间103,患者卧榻104与例如(带有或者不带局部线圈装置106的)检查对象(例如患者)的身体一起在箭头z的方向上可以驶入该管状空间中,以便通过成像方法产生对患者105的拍摄。在此,在(可能利用皮带固定的)患者上布置了(例如利用相同的或另一个皮带固定的)局部线圈装置106,利用该局部线圈装置在MRT的局部区域(也称为视野或FOV)中可以产生对FOV中身体105的部分区域的拍摄。局部线圈装置106的信号可以由MRT 101的例如经过同轴电缆或通过无线电(167)等与局部线圈装置106相连的分析装置(168、115、117、119、120、121等)进行分析(例如转换为图像、存储或显示)。
为了利用磁共振设备MRT 101借助磁共振成像检查身体105(检查对象或患者),将在其时间和空间特征上最精确互相调谐的不同的磁场入射到身体105上。在具有此处隧道形开口103的测量室中的强磁体(通常是低温磁体107)产生静态强主磁场B0,其例如为0.2特斯拉至3特斯拉或更高。待检查的身体105被置于患者卧榻104上驶入到主磁场B0的观察区域FoV(“field ofview,视野”)中大致均匀的区域。通过磁高频激励脉冲B1(x,y,z,t)来进行身体105的原子核的核自旋的激励,该磁高频激励脉冲经由此处作为(例如多部分的=108a,108b,108c)身体线圈108非常简化示出的高频天线(和/或必要时的局部线圈装置)入射。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放大之后其被传输到高频天线108。此处示出的高频系统仅是示意性表示的。通常在磁共振设备101中采用多于一个的脉冲产生单元109、多于一个的高频放大器111和多个高频天线108a,b,c。
此外,磁共振设备101还具有梯度线圈112x,112y,112z,,利用所述梯度线圈在测量时入射用于选择性层激励和用于测量信号的位置编码的磁梯度场。梯度线圈112x,112y,112z由梯度线圈控制单元控制,所述梯度线圈控制单元与脉冲产生单元109同样与脉冲序列控制单元110相连。
由(检查对象中的原子核的)激励后的核自旋发送的信号由身体线圈108和/或至少一个局部线圈装置106接收,通过对应的高频预放大器116放大并且由接收单元117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值填充(abgelegt)在k空间矩阵中。借助多个傅里叶变换可以从由值填充的k空间矩阵中重建所属的MR图像。
对于既可以按照发送模式也可以按照接收模式运行的线圈,例如身体线圈108或局部线圈106,通过连接在前的发送-接收转接器118调节正确的信号传输。
图像处理单元119从测量数据中产生图像,该图像通过操作控制台120被显示给用户和/或被存储在存储单元121中。中央的计算单元122控制各个设备组件。
在MR断层造影中,目前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。局部线圈装置是紧靠地在身体上面安置的(前面的)或下面安置的(后面的)或在身体105中安置的天线系统。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,该电压然后在低噪声的预放大器(例如LNA,Preamp)中被放大并且最后被传输到接收电子器件。为了即使在高分辨的图像中也改善信噪比,采用所谓的高场设备(1.5T和更高)。因为在一个MR接收系统上可以连接比现有的接收器多的单个天线,所以在接收天线和接收器之间嵌入一个转换矩阵(在此称为RCCS)。其将目前激活的接收通道(通常是刚刚位于磁体的视野中的)路由到现有的接收器。由此可以连接比现有的接收器多的线圈元件,因为在全身覆盖的情况下仅需读出位于磁体的FoV(Field of View,视野)或均匀体积中的线圈。
作为局部线圈装置106,在此一般地表示天线系统,该天线系统例如可以由一个或作为阵列线圈由多个天线元件(特别是线圈元件)构成。这些单个天线元件例如实施为环形天线(Loops)、蝴蝶天线或马鞍形天线。局部线圈装置例如包括线圈元件、预放大器、其它电子器件(外罩波陷波器等)、外壳、镀层和通常具有插头的电缆,通过该插头其被连接到MRT设备。在设备方面安装的接收器168对一个由局部线圈106例如通过无线电接收的信号进行滤波并且数字化,并且将数据传输到数字的信号处理单元,该信号处理单元从通过测量获得的数据中通常导出图像或频谱,并且例如为通过其进行以后的诊断和/或存储而提供给用户。
以下结合图2a-2c,3a-3b详细描述按照本发明的MRT肩部局部线圈的实施例的一些有利细节。
检查对象(例如患者105)应当位于患者卧榻104上在MRT 101中使用在其(至少)一个肩部S上的局部线圈106被检查。
在按照图2a-2c,3a-3b的根据本发明的MRT肩部局部线圈106的实施例中,示出了由固定的肩部线圈下部件U和可灵活造型的/可戴上的(anlegbar)肩部线圈上部件元件K1,K2(按照图3a-3b的位置在y方向/垂直地在患者肩部上可以翻下(geklappt)等的元件)的组合,在此按照其中分别具有至少一个线圈A1,A2(以下也称为线圈元件或天线)的翻转元件(Klappelementen)K1,K2的形式(具有一些上部件元件K1,K2的可变选择)。
例如将肩部线圈106置于患者卧榻104的如下位置上,患者105的肩部S应当/可以大概定位在该位置上,并且具体来说利用(从肩部位置和/或从肩部线圈106的位于患者卧榻104上的下部件U离开)翻下的按照图2b的灵活翻转元件(或上部件元件)K1,K2;患者105这样位于患者卧榻104上,使得其肩部位于肩部线圈106的下部件U上,并且灵活的翻转元件/上部件元件向上(y)在肩部S上翻到按照图2a,2c,3a或3b的位置(完全/部分)。
灵活的上部件元件(或翻转元件)允许肩部局部线圈106与不同的患者解剖匹配,因为其可灵活地在患者105的肩部S上按照图2a,2c,3a/3b活动/翻转。可变的元件选择的可能性允许取决于位置地优化天线几何。
通过下部件的(机械的)对称实施,局部线圈106可以在零度位置对于右边的肩部S(图3a)和在90度位置对于左边肩部S被采用(3b)。
在此,还可以根据(在患者的左或右肩部定位的肩部线圈106的)各个位置,接入或去除特定的元件(不接通/读出)。这是有利的,因为这些确定的元件或者覆盖肩部的冠状部分或侧边部分(例如通过对于零度位置和90度位置局部线圈106的机械对称)。上部件元件K1,K2在此覆盖例如精确/大约相同区域。根据肩部线圈106的位置而定,然后将环形和/或蝴蝶形元件接通到肩部线圈106的和/或MRT的输出电子器件(67,115,117),这允许对天线几何进行取决于支承的优化。
在图中两个在此可互相重叠放置的可动的上部件元件(翻转元件)K1,K2以瓣状(Lappen)的形式在箭头B1、B2的方向上相对于下部件可动地(可翻下地)安装到固定的下部件U上。这些上部件元件以瓣状形式形成肩部线圈106的可灵活地在肩部S上造型的上部件。通过展开此处瓣状形的上部件元件K1,K2,可以从y方向(从上)接近肩部局部线圈106,这允许简单接近患者105。
在此,这样布置在一个或两个各自的瓣状形的翻转元件K1,K2中的灵活的线圈天线元件A1,A2等,使得分别产生一个在一个时刻读出的/接通的线圈A1-A3的三角形布置(图2c)。
在图2c中例如示出了具有线圈A1,A2,A3,A4,A5,A6(以下也称为线圈元件或天线)的肩部线圈的翻转元件K1,其中在(在图2b,2c)示出的肩部线圈S的位置中在患者105的左肩S上将线圈A1,A2,A3接通到线圈和/或MRT的输出电子器件(67,115,117)并且将线圈A4,A5,A6不接通到肩部线圈106和/或MRT的输出电子器件(67,115,117),(而在患者105的右肩S上的肩部线圈S的未放大示出的位置中将线圈A4,A5,A6接通到线圈的和/或MRT的输出电子器件,并且将线圈A1,A2,A3不接通到肩部线圈106和/或MRT的输出电子器件(67,115,117))。
这也允许瓣状形的上部件元件的搭接区域的大的可变性,而不一定会由于耦接单个天线元件而互相不需要地损失其中的SNR。灵活元件的机械边缘E(例如由诸如塑料构成的瓣状的外边缘等,翻转元件K1的线圈A1等位于其中)在此可以大于天线元件A1-A6本身,以便可以留出足够的空间用于固定,例如魔术贴带(Klettstreifen)(图2b)。例如一个上部件元件上的魔术贴带可以粘贴在另一个上部件元件上的魔术贴带上,以便将两个上部件元件在肩部上的位置(y)中固定(图2a)。
按照图3a和3b,肩部局部线圈106的电缆插座K A在此优选地位于肩部局部线圈106的、特别是其下部件U的中心和/或对称轴SY上,由此从肩部线圈106的电缆插座KA到MRT的插头区域等的电缆引导(从用于连接肩部线圈的接头电缆直接或经过患者卧榻上的分配器到MRT分析装置168/117),在肩部线圈106的0度位置(图3a,患者的右肩上的肩部线圈)以及在90度位置(图3b,患者的左肩上的肩部线圈)都尽可能好。
所示出的轴心D表明,肩部线圈106围绕哪个点可以从0度位置(图3a,患者的右肩上的肩部线圈)旋转到其90度位置(图3b,在患者的左肩上的肩部线圈)(例如在置于患者上之前;肩部线圈合适地然后在患者卧榻上从右肩的位置移动到左肩的位置)。
可能的优点在于,在下部件的对称机械设计的情况下,通过在上部件中灵活的元件,肩部线圈的可匹配性。对称的机械设计和取决于支承的元件选择在此允许在左肩和右肩上很好地采用局部线圈106。在设计时患者可以从上面位于肩部线圈106中,这从舒适性和工作流程方面来看是具有优势的。该实施允许具有与患者部分灵活造型的肩部线圈106、具有相同机械和取决于支承的天线几何的两个肩部的操作和集成的工作流程。
Claims (23)
1.一种用于磁共振断层造影设备(101)的肩部线圈(106),具有下部件(U)和一个或多个可相对于下部件(U)运动(B1,B2)的上部件元件(K1,K2),至少一个线圈(A1,A2..)分别位于所述上部件元件中,
其中,所述肩部线圈(106)被构造为,通过一个或多个上部件元件(K1,K2)中的两个上部件元件相对于所述下部件(U)在互相不同的方向上翻转,在敞开位置和闭合位置之间切换,
其中,所述两个上部件元件在闭合位置互相叠置。
2.根据权利要求1所述的肩部线圈,所述下部件(U)被构造和/或设置为,在MRT成像期间其位于患者(105)下面(y)和/或患者卧榻(104)上面(y)。
3.根据权利要求1或2所述的肩部线圈,其特征在于,所述肩部线圈(106)的上部件元件(K2)可从待检查的肩部(S)旁(x,z)向部分地或全部地在肩部(S)上方(y)的位置翻转。
4.根据权利要求1或2所述的肩部线圈,其特征在于,所述肩部线圈(106)的上部件元件(K2)可在侧面和/或颅部从待检查的肩部(S)旁(x,z)向部分地或全部地在肩部(S)上方(y)的位置翻转。
5.根据权利要求1或2所述的肩部线圈,其特征在于,可相对于下部件(U)运动的上部件元件(K1,K2)分别包含至少一个线圈(A1,A2)。
6.根据权利要求1或2所述的肩部线圈,其特征在于,一个或多个上部件元件(K1)分别具有多个线圈(A1,A2,A3,A4,A5,A6)。
7.根据权利要求1或2所述的肩部线圈,其特征在于,一个或多个上部件元件(K1)分别具有多个线圈(A1,A2,A3,A4,A5,A6),其中,这些线圈中的一些(A1,A2,A3)可接通到肩部线圈的输出电子器件和/或MRT的输出电子器件(67,115,117),并且在此其他线圈(A4,A5,A6)不接通到肩部线圈(106)的输出电子器件和/或MRT(101)的输出电子器件(67,115,117)。
8.根据权利要求1或2所述的肩部线圈,其特征在于,一个或多个上部件元件是翻转元件(K1),其相对于下部件是可翻转(B1,B2)的。
9.根据权利要求1或2所述的肩部线圈,其特征在于,镜像对称地设置下部件(U)或肩部线圈,以便能够对于右肩和对于左肩使用肩部线圈。
10.根据权利要求1或2所述的肩部线圈,其特征在于,两个可互相叠置的可运动的上部件元件(K1,K2)以可相对于下部件运动(B1,B2)的方式布置在下部件上。
11.根据权利要求1或2所述的肩部线圈,其特征在于,肩部线圈(106)的电缆插座(KA)位于肩部线圈(106)的对称轴上。
12.根据权利要求1或2所述的肩部线圈,其特征在于,肩部线圈(106)的电缆插座(KA)位于肩部线圈(106)的中心。
13.根据权利要求1或2所述的肩部线圈,其特征在于,两个上部件元件相对于下部件在互相不同的方向(B1,B2)上是可动的。
14.根据权利要求1或2所述的肩部线圈,其特征在于,两个上部件元件相对于下部件在互相不同的方向(B1,B2)上是可翻转的。
15.根据权利要求1或2所述的肩部线圈,其特征在于,两个上部件元件(K1,K2)相对于下部件(U)在互相以大于45度不同的方向上是可动的。
16.根据权利要求1或2所述的肩部线圈,其特征在于,两个上部件元件(K1,K2)相对于下部件(U)在互相以大于80度不同的方向上是可动的。
17.根据权利要求1或2所述的肩部线圈,其特征在于,两个上部件元件(K1,K2)相对于下部件(U)在互相垂直的方向上(B1,B2)是可动的。
18.根据权利要求1或2所述的肩部线圈,其特征在于,两个上部件元件(K1,K2)相对于下部件(U)在互相以大于45度不同的方向上是可翻转的。
19.根据权利要求1或2所述的肩部线圈,其特征在于,两个上部件元件(K1,K2)相对于下部件(U)在互相以大于80度不同的方向上是可翻转的。
20.根据权利要求1或2所述的肩部线圈,其特征在于,两个上部件元件(K1,K2)相对于下部件(U)在互相垂直的方向上(B1,B2)是可翻转的。
21.根据权利要求1或2所述的肩部线圈,其特征在于,上部件元件(K1,K2)以可相对于下部件(U)以至少90度翻转(B1,B2)的方式布置在下部件(U)上。
22.根据权利要求1或2所述的肩部线圈,其特征在于,上部件元件(K1,K2)以可相对于下部件(U)以大于150度翻转(B1,B2)的方式布置在下部件(U)上。
23.根据权利要求1或2所述的肩部线圈,其特征在于,上部件元件(K1,K2)以可相对于下部件(U)以至少180度翻转(B1,B2)的方式布置在下部件(U)上。
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