CN103245925A

CN103245925A - 局部线圈系统

Info

Publication number: CN103245925A
Application number: CN2013100445509A
Authority: CN
Inventors: L.劳尔; D.保罗; G.韦尔施
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2012-02-09
Filing date: 2013-02-04
Publication date: 2013-08-14
Also published as: US20130211241A1; KR20130092488A; DE102012201944A1

Abstract

本发明涉及通过具有两个环形线圈（106A、106B）的局部线圈系统（106）用于拍摄特别小的关节（G）的方法和装置。

Description

局部线圈系统

技术领域

本发明涉及用于拍摄特别是小的关节（如手指关节）的方法和装置。

背景技术

通过磁共振X光断层摄影术，用于检查物体或患者的磁共振设备（MRTs）在例如文件DE10314215B4中为人所知。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，优化对于特别小的关节的MRT成像。上述技术问题借助独立权利要求的特征得以解决。从属权利要求和说明书中给出了优化的改进方案。

附图说明

借助于附图，由下面对实施例的描述给出本发明的可行设计方案的其它特征和优点。其中：

图1表示患者病床上的环形线圈；

图2表示在患者手上的两个环形线圈；

图3表示如图2中所示配置的横截面，其中手上的一根手指位于两个环形线圈之间；

图4表示示意性的MRT系统。

具体实施方式

图4（特别地，作为背景）示出位于（被屏蔽的房间或法拉第笼F中的）用于成像的磁共振设备MRT101，该设备具有全身线圈102和在此处成管状的空间103，为了通过成像方法对患者105进行拍摄，载有身体例如待检查物体（如患者）105的（具有或不具有局部线圈配置106的）病床104可以沿箭头z所指方向运动到该空间中。这里在患者身上配置了局部线圈配置106，利用该线圈配置，在MRT的局部范围（也称为视野field of view或FOV）内可以在FOV中生成对物体105的部分范围的拍摄。局部线圈配置106生成的信号可以在通过例如同轴电缆或无线电（167）等可与局部线圈配置106相连接的MRT101的分析单元（168、115、117、119、120、121等）中进行分析（例如转化成图像形式、保存并显示）。

为了通过磁共振设备MRT101，借助磁共振成像，对物体105（待检查物体或患者）进行检查，将不同的、在时间和空间特性上十分精确的调谐磁场照射在物体105上。在具有隧道式入口103的测量室内的强磁体（通常使用低温磁体107）生成一个静态的、强的主磁场B₀，该磁场具有例如0.2到3特斯拉或更大。待检查的物体105位于病床104上，移动到在检视区域FOV（field of view）内主磁场B0相对均匀的区域。通过磁高频激励脉冲B1（x，y，z，t）生成对物体105的原子核核自旋的激励，该高频脉冲通过在附图中由作为体线圈108（例如多个组成部分=108a、108b、108c）非常简化表示的高频天线（并且/或者必要时的局部线圈配置）所发射。高频激励脉冲由例如脉冲生成单元109生成，脉冲序列控制单元110控制该脉冲生成单元。通过高频放大器111放大之后，高频脉冲被传输到高频天线108。附图中所示的高频系统只是示意性地简化给出。通常在一个磁共振设备101中应用了多于一个脉冲生成单元109、多于一个高频放大器111和多个高频天线108a、b、c。另外，磁共振设备101提供了梯度线圈112x、112y、112z，在测量时，通过该梯度线圈发射出一个用于选择性的层激励和用于测量信号的空间编码的磁梯度场B_G（x，y，z，t）。梯度线圈112x、112y、112z受梯度线圈控制单元114控制，该梯度线圈控制单元也和脉冲生成单元109一样，与脉冲序列控制单元110相连接。

从被激励的核自旋（在被检查物体内的原子核）中放射出的信号被体线圈108并且/或者至少一个局部线圈配置106所接收，信号被指定的高频前置放大器116放大，并通过接收单元117进行再处理和数字化。记录下来的测量数据被数字化，并以复数形式保存在k空间矩阵中。基于由数值占用的k空间矩阵，通过多维傅里叶转换可重建所属的MR图像。

对于既可以在发送模式又可以在接收模式下运行的线圈（例如体线圈108或局部线圈106），通过前置的发送-接收-预选器118调节正确的信号输送。基于测量数据，图像处理单元119生成图像，通过操作控制台120向用户展示该图像，和/或在存储单元121中存储该图像。中央运算单元122控制各个设备部件。

在磁共振X光断层摄影术里，当今通常由所谓的局部线圈配置（Coils，Local Coils）拍摄具有高信号/噪声比（SNR）的图像。这些线圈是天线系统，该天线系统被安装在物体105直接相邻的位置（在物体上（前面）、下（后面）、上面或里面）。在MR测量时，被激励的核子在局部线圈内的各个天线中产生感应电压，该电压被低噪声的前置放大器（例如LNA、Preamp）放大，然后被输送到接收电子设备。为了改善信号/噪声比，对高分辨率的图像也采用所谓的高场设备（1.5T-12T或更大）。如果比可用的接收器更多的单独天线能被连接在MR接收系统上，在接收天线和接收器之间例如嵌入开关矩阵（也称为RCCS）。，该开关矩阵为当前活跃的接收通道（通常是正处在磁体的视野中）建立到可用的接收器上的路径。从而可以连接比可用的接收器更多的线圈元件，因为在覆盖全身的情况下，只需要读取位于FoV（Fieldof View）范围的、更确切地说位于磁体均匀体积内的线圈。

通常例如把天线系统称作局部线圈配置106，该天线系统例如可以由一个天线元件或作为矩阵线圈由多个天线元件（特别是线圈元件）组成。这些各个天线元件例如通过环形天线（Loops）、蝶形天线、曲型线圈或鞍型线圈的形式实现。局部线圈配置例如由以下部分组成：线圈元件、前置放大器、其余的电子设备（外罩波陷波器（Mantelwellensperren）等）、壳体、支架以及通常带插头的将其与MRT机组连接的电缆。设备侧安装的接收器168过滤并数字化被局部线圈106例如通过无线电等接收的信号，并将数据递交给数字的信号处理装置，该信号处理装置从通过测量得到的数据中通常推导出图像或光谱，并将该图像或光谱提供给使用者，用于之后的诊断和/或存储。

图1至3给出根据本发明的线圈系统106的设计方案，该线圈系统由分别（精确的）两个局部线圈106A、106B组成。当拍摄小关节G时（例如MCP=Metacarpophalangealgelenk=第一指节的一个关节，或PIP=Proximales Interphalangealgelenk=第二指节的一个关节，等），可能只是对小的空间范围特别地关心。

一种根据本发明的线圈系统的设计方案由例如各自的两个局部线圈106A、106B以环形线圈（也被称为Loop-Coils，例如具有在中部的例如圆形凹槽的局部线圈，例如具有圆形的天线）的形式组成。

图1给出示例性的三个位于病床104上的环形线圈（Loop-Coils），其中一个环形线圈（Loop-Coil）106A具有直径4厘米。在这里作为线圈系统106，特别地应用两个如下的小的环形线圈（Loop-Coils）106A、106B，即具有直径D（例如凹槽的外直径或光的内直径Aus或天线直径）直到例如6厘米或者直到4厘米的环形线圈（Loop-Coils）。这样的具有4厘米直径的环形线圈（Loop-Coil）也可以是一个对于MRT系统101至少内部已知的标准线圈。

图2示出同时应用两个上述的环形线圈106A、106B（具有连接电缆AK1、AK2或无线接口），其适合于连接通过MRI成像来检查的人体解剖结构（H；F1；G），这样可以允许在MRT图像拍摄中，受空间限制的MRT成像范围具有高空间分辨率和/或高信号强度。

在例如MCP拍摄的情况下，可以将一个环形线圈定位在（属于患者105的）手H的手外表面，另一个环形线圈定位在手内表面，各自位于相应的关节上。

例如图2中所示，环形线圈106A定位在（患者105的）（用石膏或枕垫S等平放固定在病床104上的U形托架UK上的）手H的手外表面，和/或在至少一根手指F1上方，并用胶带K1、K2等固定，另一个环形线圈106B定位在手内表面，和/或在至少一根手指F1的下方，并用胶带等固定。

图3示出一个如图2中所示的线圈系统106的横截面，其中在手的手指F1、F2、F3、F4中，手指F1位于两个环形线圈106A、106B之间，其中手指F1的关节G的（至少）一个MRT图像可以通过环形线圈106A、106B以及MRT101的MRT成像制作。

在此处，环形线圈106A、106B在MRT成像前和成像过程中不相互连接（不相互固定或相互加固），其中环形线圈106A、106B还可以相互独立地使用，该线圈以及必要时的固定用的K1、K2可以单独地配置在待检查关节G的范围G；F1；H内。

此外，通过应用两个环形线圈（Loop-Coils）可以使用例如并行成像法则（如Grappe/Grappa或Sense）。相对于例如曲形线圈，由两个环形线圈（Loop-Coils）106A、106B构成的局部线圈系统（106由106A和106B构成）的拍摄能够使更高的信号强度、更高的分辨率和更短的测量时间具有可行性。

本发明的一种设计方案上的创造性观点在于，两个环形线圈（Loops-Coils）的并行使用以及必要时在待检查范围G内用适当的定位对小关节G进行MRT拍摄，例如通过将一个环形线圈放在拍摄范围和/或在待拍摄的关节G上方，而另一个放在其下方，其中，例如在MRT检查过程中，环形线圈也可以用夹子、胶带、支架或其它辅助设备固定在关节处。

Claims

1.一种用于成像的MRT系统的局部线圈系统（106），其特征在于，该局部线圈系统（106）具有两个环形线圈（106A、106B）。

2.根据权利要求1所述的局部线圈系统（106），该局部线圈系统（106）具有一个或多个各自的直径（D）小于6厘米、特别地小于4厘米的环形线圈（106A、106B）。

3.根据上述中任一项权利要求所述的局部线圈系统（106），该环形线圈（106A、106B）各自具有天线（Ant），所述天线分别圆形地环绕环形线圈（106A、106B）内的凹槽（Aus）。

4.根据上述中任一项权利要求所述的局部线圈系统（106），该局部线圈系统（106）具有一个或多个各自的直径（D）小于6厘米、特别地最大4厘米的环形线圈（106A、106B）。

5.根据上述中任一项权利要求所述的局部线圈系统（106），其特征在于，该局部线圈系统（106）是用于关节MRT拍摄局部线圈系统，特别地针对小关节（G）和/或待检测物体（105）的、直径小于2或3厘米的关节（G）和/或手指关节。

6.根据上述中任一项权利要求所述的局部线圈系统（106），其特征在于，该局部线圈系统（106）是对MCP手指关节进行MRT成像的MCP关节局部线圈系统（106）。

7.根据上述中任一项权利要求所述的局部线圈系统（106），该局部线圈系统（106）的环形线圈（106A、106B）在处于应用MRT（101）进行MRT成像的状态下，以如下方式配置，使待检测物体（105）的通过MRT成像的待检测范围（G），特别地是关节（G）位于两个环形线圈之间。

8.根据上述中任一项权利要求所述的局部线圈系统（106），该局部线圈系统（106）的环形线圈（106A、106B）在处于应用MRT（101）进行MRT成像的状态下，配置和/或固定（K1、K2）在关节（G）和/或手指（F1）和/或手上。

9.根据上述中任一项权利要求所述的局部线圈系统（106），其特征在于，该环形线圈（106A、106B）在MRT成像前和/或成像过程中不相互固定在一起。

10.一种用于针对待检查物体（105）的关节（G）的MRT成像的方法，其中使用了具有两个环形线圈（106A、106B）的局部线圈系统（106）。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，局部线圈系统（106）使用了一个或多个各自的直径小于6厘米、特别地最大4厘米的环形线圈（106A、106B）。

12.根据权利要求10至11所述的方法，其特征在于，使用具有圆形截面的天线（Ant）的环形线圈（106A、106B）。

13.根据权利要求10至12所述的方法，其特征在于，使用局部线圈系统（106），该局部线圈系统是关节拍摄线圈系统，特别地针对于小关节（G）和/或待检测物体（105）的、直径小于2或3厘米的关节（G）和/或手指关节。

14.根据权利要求10至13所述的方法，其特征在于，使用局部线圈系统（106），该局部线圈系统是用于对MCP手指关节进行MRT成像的MCP关节局部线圈系统（106）。

15.根据权利要求10至14所述的方法，该局部线圈系统（106）的环形线圈（106A、106B）在处于应用MRT（101）进行MRT成像的状态下，以如下方式配置，使待检测物体（105）的通过MRT成像的待检测范围，特别地是关节（G）位于两个环形线圈之间。

16.根据权利要求10至15所述的方法，该局部线圈系统（106）的环形线圈（106A、106B）在处于应用MRT（101）进行MRT成像的状态下，配置在关节（G）和/或手指（F1）和/或手上。

17.根据权利要求10至16所述的方法，其特征在于，在处于MRT（101）的MRT成像的状态下，环形线圈（106A、106B）中的一个被配置在关节（G）和/或手上方，环形线圈（106A、106B）中的另一个被配置在关节（G）和/或手下方。