CN103376429B - 未插入核自旋断层成像设备的局部线圈的识别 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于在磁共振断层成像设备（101）内识别（110，120）未插入（Stk，Std）的局部线圈（106B，106C，106D）的设备和方法，其中由具有RFID标签（B；C；D，RFID‑At）的局部线圈（106B，106C，106D）发射的RFID信号（RFID‑Info‑B；RFID‑Info‑C；RFID‑Info‑D）被检测，且在检测到至少一个此RFID信号（RFID‑Info‑B；RFID‑Info‑C；RFID‑Info‑D）的情况中识别到至少一个未插入（Stk、Std）的局部线圈（106B，106C，106D）。

Description

未插入核自旋断层成像设备的局部线圈的识别
技术领域
本发明涉及用于识别未插入核自旋断层成像设备的局部线圈的设备和方法。
背景技术
用于通过磁共振断层成像检查物体或患者的磁共振设备（MRT）例如从DE10314215B4中已知。
发明内容
本发明的任务是优化对于未插入核自旋断层成像设备的局部线圈的识别。
此任务通过独立权利要求的特征解决。有利的扩展在从属权利要求和描述中给出。
附图说明
本方面的可能的构造的另外的特征和优点从如下结合附图对于实施例的描述中给出。各图为：
图1简化地透视地示出了MRT和处在患者台上的患者，带有具有RF-ID标签的局部线圈，
图2简化地示意地示出了MRT控制器、RF-ID读取设备和处在患者台上的各带有一个RF-ID标签的局部线圈，
图3示意性地示出了MRT系统。
具体实施方式
图3（特别地也作为技术背景）示出了（处在屏蔽空间或法拉第笼F内的）用于成像的磁共振设备MRT101，所述磁共振设备带有全身线圈102，所述全身线圈102带有在此为管形空间103，带有例如（带有或不带有局部线圈设备106的）检查对象（例如患者）的身体105的患者台104可在箭头z的方向上驶入所述管形空间103内，以通过成像方法生成患者105的照片。在患者身上在此布置了局部线圈设备106，使用所述局部线圈设备106在MRT的局部区域（也称为视野或FOV）内可生成身体105在FOV内的子区域的MRT照片。局部线圈设备106的信号可由例如通过同轴电缆或通过无线电（167）等可连接在局部线圈设备106上的MRT101的评估装置（168、115、117、119、120、121等）评估（例如，转化为图像，存储或显示）。
为了利用磁共振设备MRT101通过磁共振成像检查身体105（检查对象或患者），将不同的在其时间和空间特征上最精确地相互调谐的磁场辐射到身体105上。在带有在此为隧道形开口103的测量柜内的强磁体（经常为低温磁体107）产生0.2特斯拉至3特斯拉或更高的强的静态主磁场B0。将待检查的身体105支承在患者台104上，驶入到在观察区域FOV（“视野”）内的大致均匀的主磁场B0区域内。身体105的原子核的核自旋的激励通过高频磁激励脉冲B1（x,y,z,t）进行，所述高频磁激励脉冲B1（x,y,z,t）通过在此作为（例如多部分108a、108b、108c的）身体线圈108很简化地图示的高频天线（和/或如需要时的局部线圈设备）入射。
高频激励脉冲例如由通过脉冲序列控制单元110控制的脉冲生成单元109产生。在通过高频放大器111放大之后，将所述高频激励脉冲引导向高频天线。在此所示的高频系统仅示意性地表示。经常在磁共振设备101内使用多于一个的脉冲生成单元109、多于一个的高频放大器111和多个高频天线108a、108b、108c。
此外，磁共振设备101具有梯度线圈112x、112y、112z，通过所述梯度线圈在测量时入射用于选择性层激励且用于测量信号的位置编码的梯度磁场BG（x,y,z,t）。梯度线圈112x、112y、112z由梯度线圈控制单元114控制，所述梯度线圈控制单元114与脉冲生成单元109一样与脉冲序列控制单元110连接。
由（检查对象内的原子核的）受激核自旋所发出的信号被身体线圈108和/或至少一个局部线圈设备106接收，通过相关的高频预放大器116放大，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且作为复数值记入k空间矩阵中。从被赋值的k空间矩阵通过多维傅里叶变换可重构所属的MR图像。
对于可在发射和接收模式中运行的线圈，例如身体线圈108或MRT局部线圈106，通过前接的发射接收转换器118调节正确的信号传递。
图像处理单元119从测量数据产生图像，所述图像通过操作控制台120向使用者图示和/或在存储单元121内存储。中央计算单元122控制各个设备部件。
在MRT断层成像设备中，目前通常以所谓的局部线圈设备（Coils，Local Coils）拍摄带有高信噪比（SNR）的图像。所述局部线圈设备是紧靠身体105上方（anterior）或下方（posterior）安装或安装在身体105内的天线系统。在MR测量中，受激的核在局部线圈的单独的天线内感应出电压，所述电压以低噪声的预放大器（例如，LNA，Preamp）放大，且然后传递到接收电子器件。为即使在高分辨率图像中也改进信噪比，使用所谓的高场设备（1.5T至12T或更高）。当可将比存在的接收器多的单独的天线连接到MR接收系统上时，在接收天线和接收器之间例如安装了开关矩阵（也称为RCCS）。此开关矩阵将当前工作的接收通道（通常为正处在磁体的视野内的通道）连接到现在的接收器。由此可实现连接比存在的接收器更多的线圈元件，因为在全身覆盖时仅需读取处在FOV（视野）内或处在磁体的均匀体积内的局部线圈106。
作为局部线圈设备106，例如仅表示了一个天线系统，所述天线系统例如可由一个天线元件组成或作为阵列天线可由多个天线元件（特别是线圈元件）组成。这些单独的天线元件例如构造为环型天线（Loops）、蝶型天线、柔性天线或鞍型天线。局部线圈设备例如包括线圈元件，预放大器，另外的电子器件（外周波屏蔽等），壳体，支座和通常带有插头的电缆，通过所述电缆可将局部线圈设备连接在MRT设备上。设备侧安装的接收器168将由局部线圈106例如通过无线电等接收到的信号进行滤波和数字化，且将数据传递到数字信号处理装置，所述数字信号处理装置从通过测量获得的数据通常导出图像或谱，且将所述图像或谱提供给使用者以例如用于通过使用者进行随后的诊断，和/或将所述图像或谱存储。
图1和图2示出了根据本发明的设备和方法的实施例。
图1简化地透视地示出了MRT101，带有例如空间上在MRT101的管（bore）103（的例如入口处）的区域内的RF-ID读取设备LA（或108a至108c），和在患者台104上的患者105和（MRT）局部线圈106，在所述局部线圈106内RFID标签（带有RFID天线）RFID-At将RFID信号RFID-Info发送到读取设备LA；108a至108c，所述读取设备例如通过接收的RFID信号RFID-Info通知MRT的控制装置110，使得控制装置110识别到哪些（未插入的）RIFD标签A、B、C、D且因此哪些RFID且因此多少和/或哪些局部线圈106处在MRT101的管102的区域内（例如，距其接近或小于0.5m或1m或2m或5m或10m，和/或距其仅可识别的距离，和/或处在其内）。
图2简化地示意性地示出了与MRT的控制装置110连接的RF-ID读取装置LA，和在患者台104上的多个局部线圈106A、106B、106C、106D，在所述每个局部线圈中具有RF-ID标签（也称为RFID芯片或标签或部分地也称为RFID发射器）FRID-At，所述RF-ID标签分别将至少一个RFID信号RFID-Info-A（RFID-Info-A在此不被发送）或RFID-Info-B或RFID-Info-C或RFID-Info-D发送到读取设备LA，所述读取设备LA例如通过接收的RFID信号RFID-Info-B和RFID-Info-C和RFID-Info-D与MRT通知控制装置110，使得所述控制装置110获知哪个RFID标签RFID-At（带有发射器A、B、C、D）且因此多少（在此三个）和/或哪些未插入的局部线圈106B、106C、106D处在MRT101的管102的区域内。RFID传输方法和设备例如横向地参考http://de.wikipedia.org/wiki/RFID而获知，所述参考成为本发明的构造的描述部分（通过引用合并）。
如果局部线圈106被安装在磁共振断层成像设备102的管103内，而并非像例如在图2中所示在局部线圈106A的情况下那样通过连接电缆Kab和插头Stk和例如在例如患者台104内的连接插座Std穿过MRT被插入在局部线圈106的供电电源上，则可能危及患者或损坏局部线圈106。
通常在至少内部已知的局部线圈106中，此局部线圈通过无源电路（二极管）失谐，以保证未插在MRT上的（也就是未插在其供电电源上的）局部线圈106B、106C、106D不导致干扰。局部线圈自身也因此得到保护。对于此无源保护失效的情况，可根据至少内部已知的解决方法例如安装熔断保护器，所述熔断保护器在此局部线圈106内的过高的HF电流情况下断开，且因此也可保护患者。
根据按照例如图1和/或图2的本发明的构造，可通过RFID识别未插入的（Stk、Std）局部线圈106B、106C、106D。
根据本发明的构造，为此在局部线圈106A、106B、106C、106D中安装所谓的（REID）标签（例如，无源发射器），所述（REID）标签在被发射器（LA或108a至108c）提供能量时进行通报。此发射器LA/108a至108c在此也是接收器，所述接收器识别且评估REID标签信号（RFID-Info-A、RFID-Info-B、RFID-Info-C、RFID-Info-D），且例如可利用MRT的控制装置110报告，和/或光学地和/或通过声学报警信号指示。
（也发射RF信号且接收标签的应答）的RFID设备LA（例如，典型地带有13.56MHz）可能导致一定的成本。功能性可由于身体谐振器与患者的相互作用而达到其极限。
如果例如对于RFID标签的RFID发射频率，作为通常的例如13.56MHz的替代使用核自旋断层成像的工作频率（例如，MRT的高频线圈等用以发射的频率），则可根据本发明的构造省去以例如13.56MHz工作的附加的设备LA。作为RFID发射器和/或作为接收RF应答的设备108a至108c，替代LA，因此（即在MRT上无附加的设备LA）使用发射器/接收天线（身体谐振器，例如108a、108b、108c），和/或MRT的用于评估而存在的评估装置（108a至108c、118、117、119、120、110等）也用于由待检查的对象105在MRT（HF）激励之后发射的信号。
因此除MRT之外，根据一种构造，除了（例如在110和/或117等内）匹配的控制软件，例如仅使用在局部线圈106A至106D上/内的RFID标签A、B、C、D（A、B、C、D），其在核自旋断层成像设备MRT101的工作频率上工作。
标签信号的评估可通过例如核自旋断层成像设备的也为了MRT成像而存在的评估链（110等）进行。在此，可例如识别未插入的局部线圈106B的索引号、序列号等，特别当MRT的控制装置110、110、120可与此RFID标签和/或由RFID标签接收的信号（RFID-Info-A、RFID-Info-B、RFID-Info-C、RFID-Info-D）相关时，因为它们对于所述控制装置（110、110、120）已是已知的。
未插入的局部线圈106A、106B、106C、106D的可能的识别如下：
在患者105与患者台104被定位在MRT101的管103内之后，MRT的身体谐振器以工作频率（例如，高频激励脉冲）发射。如果局部线圈106A插入（Stk、Std），则例如通过在局部线圈106A内的现有的供电将（RFID）标签A解除激活（例如，使其不再发射）。（当不存在另外的局部线圈时）设备没有识别到未插入的局部线圈（因为，例如不存在未插入的局部线圈），且（仅在此时）允许进行随后的（MRT成像）测量过程。
而如果局部线圈（在图2中：106B、106C、106D）未插入，则其（RFID）标签B、C、D分别（由于缺少对其发出信息的阻挡，所述阻挡在局部线圈供电时被激活）发出信息RFID-Info；RFID标签（A、B、C、D，分别带有一个天线RFID-At）在此存储被其接收的、MRT的身体谐振器的激励信号（例如，具有高频激励脉冲的形式）的能量且应答（身体谐振器），例如在其激励信号结束之后。身体谐振器接收此信号且评估链识别（发射RFID的且因此）未插入的局部线圈106B、106C、106D。然后，其他的（通常的MRT成像的）测量过程被阻止或中断。
此方法在局部发射/接收线圈的情况中也是有帮助的。所述局部发射/接收线圈在内部通常例如也装配有熔断保护器，以当此局部发射/接收线圈（在图2中：106B、106C、106D）未插入时防止与发射的身体谐振器联接。这也适用于其频率不在通常的工作频率下的局部发射/接收线圈（X核线圈）。
对于RFID适用的、关于频率、功率等的规定在核自旋断层成像设备101的屏蔽的空间内不成问题，因为在其工作频率下工作。
因此如果可识别到在MRT的磁场内的未插入的线圈106，则可因此可能省去无源失协和熔断保护器或附加地使用它们。
MRT的控制装置110可例如也基于在患者台等的插座Std处的信号和/或耗电/电压降等获知来自哪个局部线圈106A、106B、106C、106D的电缆Kab和/或插头Stk连接在MRT的插座Std内。MRT的控制装置110因此可例如将其已知的例如被检测到为插在患者台的插座Std上的局部线圈（在图2中仅为）106A和通过RFID信号RFID-Info-A和RFID-Info-B和RFID-Info-C和RFID-Info-D检测到的局部线圈106A、106B、106C、106D进行比较，以确定哪个局部线圈106B、106C、106D在（例如通过RFID信号的强度确定的）RFID识别区域内且未插入（Skt、Std）。

Claims (16)

1.一种用于磁共振断层成像设备(101)的局部线圈(106、106A、106B、106C、106D)，其特征在于，所述局部线圈(106、106A、106B、106C、106D)具有RFID标签(RFID-At、A、B、C、D)，
此外设计为：
-仅在未插入(Stk、Std)的局部线圈(106B)的状态中允许该未插入的局部线圈(106B)的RFID标签(B)发射RFID信息(RFID-Info-B)，
-但在插入(Stk、Std)的局部线圈(106A)的状态中阻止该插入的局部线圈(106A)的RFID标签(A)发射RFID信息(RFID-Info-A)。
2.根据权利要求1所述的局部线圈，所述局部线圈(106、106A、106B、106C、106D)具有RFID标签(A；B；C；D，RFID-At)，其至少一个用于发射RFID信号(RFID-Info-A；RFID-Info-B；RFID-Info-C；RFID-Info-D)的RFID标签发射频率是磁共振断层成像设备(101)的发射频率，和/或是磁共振断层成像设备(101)的每特斯拉的MRT基本磁场强度42.6MHz的，和/或42.6MHz和/或62至63MHz和/或85.2MHz和/或127.8MHz和/或298.2MHz的RFID标签发射频率。
3.一种带有控制装置(110；118；119；120)的磁共振断层成像设备(101)，所述控制装置(110；118；119；120)形成为通过磁共振断层成像设备(101，108a至108c-LA)接收的RFID信号(RFID-Info-B；RFID-Info-C；RFID-Info-D)识别发射RFID信号(RFID-Info-B；RFID-Info-C；RFID-Info-D)的RFID标签(B、C、D)，
此外设计为：
-仅在未插入(Stk、Std)的局部线圈(106B)的状态中允许该未插入的局部线圈(106B)的RFID标签(B)发射RFID信息(RFID-Info-B)，
-但在插入(Stk、Std)的局部线圈(106A)的状态中阻止该插入的局部线圈(106A)的RFID标签(A)发射RFID信息(RFID-Info-A)。
4.根据权利要求3所述的磁共振断层成像设备(101)，其特征在于，磁共振断层成像设备(101)的控制装置(110；118；119；120)形成为显示通过接收到的(108a至108c)RFID信号(RFID-Info-B；RFID-Info-C；RFID-Info-D)识别到的发射的RFID标签(B、C、D)，和/或显示带有识别到的发射的RFID标签(B、C、D)的局部线圈(106B、106C、106D)，和/或停止(110)磁共振检查。
5.根据权利要求4所述的磁共振断层成像设备(101)，其特征在于，带有对于至少一个未插入的(Stk、Std)的局部线圈(106B、106C、106D)的指示，显示带有识别到的发射的RFID标签(B、C、D)的局部线圈(106B、106C、106D)。
6.根据权利要求3至5中一项所述的磁共振断层成像设备(101)，其特征在于，所述磁共振断层成像设备(101)的接收装置(108a至108c)和/或控制装置(110；118；119；120)形成为：接收带有磁共振断层成像设备(101)的RFID发射频率的RFID信号(RFID-Info-A；RFID-Info-B；RFID-Info-C；RFID-Info-D)。
7.根据权利要求6所述的磁共振断层成像设备(101)，其特征在于，接收的RFID信号(RFID-Info-A；RFID-Info-B；RFID-Info-C；RFID-Info-D)带有磁共振断层成像设备(101)的每特斯拉的MRT基本磁场强度42.6MHz的，和/或42.6MHz和/或62至63MHz和/或85.2MHz和/或127.8MHz和/或298.2MHz的RFID标签发射频率。
8.根据权利要求3至5中一项所述的磁共振断层成像设备(101)，其特征在于，所述磁共振断层成像设备(101)的用于接收带有RFID发射频率的RFID信号(RFID-Info-A；RFID-Info-B；RFID-Info-C；RFID-Info-D)的接收装置(108a至108c)和/或控制装置(110；118；119；120)也是对于由磁共振断层成像设备(101)的为MRT成像而发射的信号的接收装置(108a至108c)和/或控制装置(110；118；119；120)。
9.一种用于通过磁共振断层成像设备(101)识别(110，120)至少一个未插入(Stk、Std)的局部线圈(106B、106C、106D)的方法，其中由具有RFID标签(B；C；D，RFID-At)的局部线圈(106B、106C、106D)发射的RFID信号(RFID-Info-B；RFID-Info-C；RFID-Info-D)被磁共振断层成像设备(101，108a至108c，110，119)检测(108a至108c，110，119，120)到，且在至少一个检测到的此RFID信号(RFID-Info-B；RFID-Info-C；RFID-Info-D)的情况中识别到至少一个未插入(Stk、Std)的局部线圈(106B、106C、106D)，
此外设计为：
-仅在未插入(Stk、Std)的局部线圈(106B)的状态中允许该未插入的局部线圈(106B)的RFID标签(B)发射RFID信息(RFID-Info-B)，
-但在插入(Stk、Std)的局部线圈(106A)的状态中阻止该插入的局部线圈(106A)的RFID标签(A)发射RFID信息(RFID-Info-A)。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，RFID标签(B；C；D，RFID-At)的RFID信号(RFID-Info-B；RFID-Info-C；RFID-Info-D)的发射频率等于磁共振断层成像设备(101)的发射频率。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述发射频率是磁共振断层成像设备(101)的每特斯拉的基本磁场强度42.6MHz的，和/或42.6MHz和/或62至63MHz和/或85.2MHz和/或298.2MHz的RFID标签发射频率。
12.根据权利要求9至10中一项所述的方法，其特征在于，磁共振断层成像设备(101)的控制装置(110；118；119；120)通过由磁共振断层成像设备(101，108a至108c-LA)接收到的RFID信号(RFID-Info-B；RFID-Info-C；RFID-Info-D)获知和/或识别到发射RFID信号(RFID-Info-B；RFID-Info-C；RFID-Info-D)的RFID标签(B，C，D)。
13.根据权利要求9至10中一项所述的方法，其特征在于，磁共振断层成像设备(101)的控制装置(110；118；119；120)显示(120)通过接收到的(108a至108c)RFID信号(RFID-Info-B；RFID-Info-C；RFID-Info-D)而识别出的发射的RFID标签(B，C，D)，和/或显示局部线圈(106B、106C、106D)的存在，和/或通过停止由磁共振断层成像设备(101)发射信号来停止(110)MRT检查。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，提示至少一个未插入(Stk、Std)的局部线圈(106B、106C、106D)，显示局部线圈(106B、106C、106D)的存在。
15.根据权利要求9至10中一项所述的方法，其特征在于，磁共振断层成像设备(101)的接收装置(108a至108c)和/或控制装置(110；118；119；120)接收带有对应于磁共振断层成像设备(101)的发射频率的RFID发射频率的RFID信号(RFID-Info-A；RFID-Info-B；RFID-Info-C；RFID-Info-D)。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，接收的RFID信号(RFID-Info-A；RFID-Info-B；RFID-Info-C；RFID-Info-D)带有磁共振断层成像设备(101)的每特斯拉的基本磁场强度42.6MH z的，和/或42.6MH z和/或62至63MH z和/或85.2MH z和/或127.8MH z和/或298.2MHz的RFID标签发射频率。
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